CN103240216A - 一种紫外光固化成型机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紫外光固化成型机，包括恒压电源、控制装置和LED紫外光照射头；所述控制装置包括主控制板，以及与主控制板电连接的按键板、数据处理模块、液晶显示屏和照射头接口；所述恒压电源与控制装置的主控制板电连接；所述LED紫外光照射头与控制装置的照射头接口电连接。本发明采用紫外光LED的冷光源来实现对UV树脂材料的固化，节约了对电能的消耗，节省了固化成本，符合环保要求，使用上灵活方便，有着很好的推广前景。

Description

一种紫外光固化成型机

技术领域

本发明涉及一种紫外光固化成型机。

背景技术

顺应全球关于节能减排的潮流，针对使用UV树脂(墨水、粘着剂、涂料)等行业对固化的需求，传统的使用汞灯固化的高能耗、高污染方式，已经越来越不适应时代发展的潮流，急需一种用于电子、喷涂、印染等工业行业的节能环保的冷光源来取代传统的汞灯固化。

LED以其体积小，全固态，长寿命，环保，省电等一系列优点，已经在各大领域得到广泛应用，成为21世纪最具发展前景的高技术领域之一。美国、欧盟、日本等众多国家纷纷出台计划，投入巨资加速其发展，以占领能源战略制高点。现有LED的电光转换效率约为20％～30％，而70％～80％的能量转化为无法借助辐射释放的热能。如果封装散热不良，会使芯片温度升高，引起应力分布不均、芯片发光效率降低、荧光粉转换效率下降。当温度超过一定值，器件的失效率将呈指数规律攀升。

紫外光固化照射设备采用LED为光源的紫外线对UV树脂(墨水、粘着剂、涂料)进行照射，使树脂迅速硬化，常用于电子、喷涂、印染等工业行业。例如采用该设备对涂抹在CD、MD、DVD播放器、透镜、笔记本电脑液晶面板等微小面

上的UV树脂进行集中照射，可实现精密结合。

紫外光固化照射设备中，LED发光管为贵重电子元器件，其性能的变化直接影响设备的工作成效。由于当前的技术限制，该设备中的LED发光管的热效率不高。如长期处于开启工作状态，LED发光管会因受热而加速老化，使用寿命缩短。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种紫外光固化成型机，采用利用紫外光LED发光的冷光源，成本低，节能环保。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案是：一种紫外光固化成型机，包括恒压电源、控制装置和LED紫外光照射头；所述控制装置包括主控制板，以及与主控制板电连接的按键板、数据处理模块、液晶显示屏和照射头接口；所述恒压电源与控制装置的主控制板电连接；所述LED紫外光照射头与控制装置的照射头接口电连接。

所述控制装置的数据处理模块为计算机或者PLC。

所述控制装置还包括脚踏开关接口；所述脚踏开关接口与主控制板的电连接。

所述LED紫外光照射头包括壳体、散热模组、散热风机、紫外光LED、镜头和镜柱；所述散热模组和散热风机均至少设有一个；所述散热模组和散热风机分别固定在壳体的内底板和内侧壁上；所述壳体的内底板上设有通槽；所述紫外光LED固定在散热模组的底部，并位于通槽中；所述镜头固定在壳体的底部；所述镜柱固定在镜头上。

所述壳体由各独立面板组合而成，各独立面板之间通过螺钉固定连接。

所述LED紫外光照射头的散热模组包括铜基板、前板、U型导热管和鳍片；所述紫外光LED固定在铜基板上；所述铜基板通过螺钉固定在前板的下端面；所述U型导热管焊接在前板的上端面；所述鳍片焊接在U型导热管上；所述U型导热管为铜管；所述U型导热管内部为真空，并填充有流体。

所述散热模组的铜基板与前板之间设有导热硅脂。

所述散热模组还包括温度传感器；所述温度传感器焊接在铜基板上。

所述镜柱可拆卸地固定在镜头上。

所述镜头的焦距可调。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明采用紫外光LED的冷光源来实现对UV树脂材料的固化，节约了对电能的消耗，节省了固化成本，符合环保要求，使用上灵活方便，有着很好的推广前景。

(2)本发明在电源开启的情况下，可以将紫外光固化照射设备设置为恒流、PWM、步进、智慧光学和手动等多种模式，设置完成后，可自动实现紫外光LED的开、闭，从而使得工人的操作更加方便，更能节省工人的工作效率，特别适用于在喷涂、印染等非常恶劣而工人不能直接接触的工作环境。

(3)本发明的脚踏开关接口与主控制板的输入端电连接，通过安装脚踏控制装置，使得在电源开启的情况下，流水线上的操作工人可通过一只脚踩踏脚踏控制装置，实现紫外光LED的开、闭，从而使得工人的操作更加方便，提高了工作效率，特别适用于流水线上工人的操作。

(4)本发明可根据需要设置多个散热模组，可以根据不同有效光源的长度来对散热模组进行拼接，便于替代和维护，降低成本，提高经济效益。

(5)本发明的壳体由各独立面板组合而成，这种结构便于清理壳体内部的灰尘等维护和维修工作。

(6)本发明的散热模组的U型导热管内部的流体以蒸发——冷凝的相变过程在U型导热管内部反复循环，不断将热端的热量传至冷却端，从而形成将热量从管子的一端传至另一端的传热过程，使得本发明具有非常高的散热效率，有效解决紫外光固化成型机的LED散热问题。

(7)本发明的散热模组的铜基板与前板之间设有导热硅脂，使得铜基板与前板精密接触，进一步提高散热效率。

(8)本发明的散热模组的铜基板通过螺钉固定在前板上，使得铜基板与前板能够更好的接触，同时也方便拆卸和维护。

(9)本发明的散热模组的U型导热管为铜管，铜管具有热传递速度极快的优点，可以有效的降低热阻值，增加散热效率，全封闭真空铜管内的汽、液相变传递热量，具有极高的导热性，高达纯铜导热能力的上百倍。

(10)本发明的镜柱可拆卸地固定在镜头上，这方式替代了原始的用高温黑胶粘贴的方式，方便拆卸，避免黑胶老化带来的问题。

(11)本发明的镜头的焦距可调，从而可以通过调节焦距来达到客户对LED的能量要求。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的结构框图。

图2为本发明的LED紫外光照射头的结构示意图。

图3为本发明的LED紫外光照射头的壳体内部的结构示意图。

图4为本发明的LED紫外光照射头的散热模组的结构示意图。

附图中的标号为：

恒压电源1、控制装置2、按键板21、脚踏开关接口22、数据处理模块23、主控制板24、液晶显示屏25、照射头接口26、LED紫外光照射头3、壳体31、散热模组32、铜基板321、前板322、U型导热管323、鳍片324、散热风机33、紫外光LED34、镜头35、镜柱36。

具体实施方式

(实施例1)

见图1，本实施例的紫外光固化成型机包括恒压电源1、控制装置2和LED紫外光照射头3。

控制装置2包括主控制板24，以及与主控制板24电连接的按键板21、脚踏开关接口22、数据处理模块23、液晶显示屏25和照射头接口26。恒压电源1与控制装置2的主控制板24电连接。LED紫外光照射头3与控制装置2的照射头接口26电连接。控制装置2的数据处理模块3为计算机或者PLC。

见图2和图3，LED紫外光照射头3包括壳体31、散热模组32、散热风机33、紫外光LED34、镜头35和镜柱36。散热模组32和散热风机33均至少设有一个。散热模组32和散热风机33分别固定在壳体31的内底板和内侧壁上。壳体31的内底板上设有通槽。紫外光LED34固定在散热模组32的底部，并位于通槽中。镜头35可拆卸地固定在壳体31的底部，且镜头35的焦距可调。镜柱36固定在镜头35上。壳体31由各独立面板组合而成，各独立面板之间通过螺钉固定连接。

见图4，LED紫外光照射头3的散热模组32包括铜基板321、前板322、U型导热管323、鳍片324和温度传感器。紫外光LED34固定在铜基板321上。铜基板321通过螺钉固定在前板322的下端面。U型导热管323焊接在前板322的上端面。鳍片324焊接在U型导热管23上。U型导热管323为铜管。U型导热管323内部为真空，并填充有流体。散热模组32的铜基板321与前板322之间设有导热硅脂。温度传感器焊接在铜基板321上。

电源开启的情况下，可以将紫外光固化照射设备设置为恒流、PWM、步进、智慧光学和手动等多种模式。设置完成后，可自动实现LED发光管的开、闭，从而使得工人的操作更加方便，更能节省工人的工作效率，特别适用于在喷涂、印染等非常恶劣而工人不能直接接触的工作环境。通过安装脚踏控制装置，使得在电源开启的情况下，流水线上的操作工人可通过一只脚踩踏脚踏控制装置，实现紫外光LED34的开、闭，从而使得工人的操作更加方便，提高了工作效率，特别适用于流水线上工人的操作。

①恒流模式：

在该模式下工作时，通过设定参数来控制光强。参数表示输出的光强度占总光强的百分比。时间从0.1秒到999.9秒任意设定。比如设定参数是50％，时间是2秒，当按下踏板时，2秒内，照射头将输出总光强的50％(如果总光强是8000mW/cm2，设定50％时，输出光强是4000mW/cm2)，超过2秒，自动停止光输出。

②PWM模式：

在该模式下工作时，参数表示占空比(0～100％)。按下踏板后，时间开始倒数计时，该通道将工作在脉冲状态，时间归零，自动停止工作。这个模式适合UV胶，可以防止UV胶在光强照射下萎缩。

③步进模式：

按下踏板后，该通道将工作在步进状态。可以设定10步。参数表示第几步。每步可以设定不同的光强和时间。当每步都完成时，将自动停止工作。

④智慧光学模式：

选择这个模式时，该通道将工作在智慧光学专用状态。时间一般设定在0.1～0.2秒，按下踏板，在0.1～0.2秒输出光强，这时UV胶没有完全凝固，可以调整粘接的位置。当位置调整好后，按两下踏板，此时将会一直照射，直到按一下踏板时，光照射停。这个模式很适合光学镜片的黏接。

⑤手动模式：

该模式是在智慧光学模式下的另外一种操作模式。该模式是控制踏板的另外一种方式。按下踏板开始紫外线输出，再次按下踏板停止光输出。液晶显示屏25上的参数表示光输出功率的大小。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种紫外光固化成型机，其特征在于：包括恒压电源(1)、控制装置(2)和LED紫外光照射头(3)；所述控制装置(2)包括主控制板(24)，以及与主控制板(24)电连接的按键板(21)、数据处理模块(23)、液晶显示屏(25)和照射头接口(26)；所述恒压电源(1)与控制装置(2)的主控制板(24)电连接；所述LED紫外光照射头(3)与控制装置(2)的照射头接口(26)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种紫外光固化成型机，其特征在于：所述控制装置(2)的数据处理模块(3)为计算机或者PLC。

3.根据权利要求1所述的一种紫外光固化成型机，其特征在于：所述控制装置(2)还包括脚踏开关接口(22)；所述脚踏开关接口(22)与主控制板(24)的电连接。

4.根据权利要求1所述的一种紫外光固化成型机，其特征在于：所述LED紫外光照射头(3)包括壳体(31)、散热模组(32)、散热风机(33)、紫外光LED(34)、镜头(35)和镜柱(36)；所述散热模组(32)和散热风机(33)均至少设有一个；所述散热模组(32)和散热风机(33)分别固定在壳体(31)的内底板和内侧壁上；所述壳体(31)的内底板上设有通槽；所述紫外光LED(34)固定在散热模组(32)的底部，并位于通槽中；所述镜头(35)固定在壳体(31)的底部；所述镜柱(36)固定在镜头(35)上。

5.根据权利要求4所述的一种紫外光固化成型机的散热模组，其特征在于：所述壳体(31)由各独立面板组合而成，各独立面板之间通过螺钉固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种紫外光固化成型机的线光源，其特征在于：所述LED紫外光照射头(3)的散热模组(32)包括铜基板(321)、前板(322)、U型导热管(323)和鳍片(324)；所述紫外光LED(34)固定在铜基板(321)上；所述铜基板(321)通过螺钉固定在前板(322)的下端面；所述U型导热管(323)焊接在前板(322)的上端面；所述鳍片(324)焊接在U型导热管(23)上；所述U型导热管(323)为铜管；所述U型导热管(323)内部为真空，并填充有流体。

7.根据权利要求6所述的一种紫外光固化成型机的散热模组，其特征在于：所述散热模组(32)的铜基板(321)与前板(322)之间设有导热硅脂。

8.根据权利要求6所述的一种紫外光固化成型机的散热模组，其特征在于：所述散热模组(32)还包括温度传感器；所述温度传感器焊接在铜基板(321)上。

9.根据权利要求4所述的一种紫外光固化成型机的散热模组，其特征在于：所述镜柱(36)可拆卸地固定在镜头(35)上。

10.根据权利要求4所述的一种紫外光固化成型机的散热模组，其特征在于：所述镜头(35)的焦距可调。

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