CN113022123B - 一种用于印刷品固化的紫外线装置和固化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及印刷设备技术领域，且公开了一种用于印刷品固化的紫外线装置，包括壳体和控制器，所述壳体内装配于有输送件，所述壳体的顶部固定安装有灯组模块。该用于印刷品固化的紫外线装置，通过聚光玻璃的上下移动，改变照射的宽度，进而控制照射时间，通过灯组模块光源开启的数量调整光照强度，既可以实现光照强度不变，调整照射区域继而调整照射时间，亦可以光照区域不变，仅调整光照强度，实现灵活精准的调控，根据实际情况灵活调整固化参数，提高能量的利用率，更加节能环保，其次通过多组灯聚合使用，即使在长时间使用后光照强度减弱也可通过聚合达到需要的光照强度，提高了每个光源的使用寿命，进一步减少使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及印刷设备技术领域，具体为一种用于印刷品固化的紫外线装置和固化方法。
背景技术
紫外光固化是指在强紫外光线照射下，体系中的光敏物质发生化学反应产生活性碎片，引发体系中活性单体或齐聚物的聚合、交联，从而使体系由液态涂层瞬间变成固态涂层，与传统油墨相比，紫外线固化油墨的聚合干燥更为彻底，没有任何蒸发或溶剂性的污染物，100%固化。
在固化的过程中，固化效果受材料吸收的紫外线能量影响，材料吸收的紫外线能量既由照射时长和光照强度决定，另一方面，也受材料本身吸收能力影响，一般来说，当仅仅考虑材料颜色时，黄色和品红色对紫外线的吸收能力较低，不容易干燥固化；蓝色和黑色对紫外线的吸收能力较强，容易固化，但是，现有的固化方法通常忽略颜色以及材料本身的物理属性的影响，采用过盈的参数进行固化，某种意义上来说，既不节能也不环保。
其次，紫外线光源在长时间的使用会发生明显的减弱，因此在使用时需要定期对紫外线光源的紫外线强度进行检测，在紫外线强度减弱时需要更换光源，不利于生产的连续性，而为了保证生产的连续性，在未达到使用寿命就需要提前更换光源，进一步增加了浪费。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种用于印刷品固化的紫外线装置和固化方法的技术方案，具有控制灵活、节能和寿命久等优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种用于印刷品固化的紫外线装置，包括壳体和控制器，所述壳体内装配于有输送件，所述壳体的顶部固定安装有灯组模块，所述灯组模块内装有多组独立控制紫外光光源可实现照明区域的纵向和横向调整，所述灯组模块固定连接有散热箱，所述散热箱连接有水冷件，所述灯组模块的下方设有聚光玻璃，所述聚光玻璃仅聚集横向的光线，横向对应印刷物的移动方向，所述聚光玻璃通过滑槽与壳体活动连接，所述滑槽竖直设置使聚光玻璃可上下移动，所述壳体逆着印刷品移动的方向设有相机，所述相机的下方设有标尺，所述壳体逆着印刷物移动方向还设有定位夹板，所述定位夹板确定印刷品的宽度和起始位置。
优选的，所述聚光玻璃的下方设有聚光罩，所述聚光罩的中部留有供光线通过的间隙。
优选的，所述聚光罩由两个分别位于光照区域两侧的分体组成，所述分体远离光照区的一侧底部通过连接轴与壳体铰接，所述分体的另一侧通过弹力带与聚光玻璃固定连接，所述连接轴上设有扭簧。
优选的，所述灯组模块包括与散热箱固定连接的控制板，所述控制板的底部连接有多组纵向分布的纵向灯组，纵向对应与移动方向垂直的方向，各个纵向灯组均相互并联，设有独立的控制开关，所述纵向灯组上设有多组横向的横向灯组，各个横向灯组均相互并联，设有独立的控制开关。
一种用于印刷品固化的紫外线固化方法，使用上述装置，包括步骤：
（1）、将印刷文本输入到分析系统，根据印刷数据对承印物划分区域，建立坐标（Xm，Yn），Xm为沿着运动方向上的划分；
（2）、根据印刷信息，分析每个区域需要的照射强度和能量吸收量，建立每个X坐标位置对应的矩阵[Yn，Kmn，Lmn]，Kmn和Lmn表示（Xm，Yn）区域的照射强度和能量吸收量；
（3）、寻找特征像素区域，以特征像素区域为参照点，根据运行速度计算各个像素区域到达特征像素区域的时间tm；
（4）、获取相机的拍摄信息，分析照片，根据移动速度和特征区域距离标尺的距离以及标尺距离照射区域的距离计算到达照射区域距离时间a，获得每个区域到达照射区域的时间tm+a；
（5）、根据定位夹板的位置信息，将Yn与横向灯组对应；
（6）、根据每个时间tm+a对应的矩阵[Yn，Kmn，Lmn]，对灯组模块和聚光玻璃进行控制，对印刷品进行固化。
本发明具备以下有益效果：
1、该用于印刷品固化的紫外线装置，通过聚光玻璃的上下移动，改变照射的宽度，进而控制照射时间，通过灯组模块光源开启的数量调整光照强度，既可以实现光照强度不变，调整照射区域继而调整照射时间，亦可以光照区域不变，仅调整光照强度，实现灵活精准的调控，配合固化方法，可以实现小区域内差异化固化，即根据实际情况灵活调整固化参数，提高能量的利用率，更加节能环保。
2、该用于印刷品固化的紫外线装置和固化方法，通过多组灯聚合使用，即使在长时间使用后光照强度减弱也可通过聚合达到需要的光照强度，提高了每个光源的使用寿命，进一步减少使用成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中定位夹板的结构示意图；
图3为本发明中灯组模块的结构示意图；
图4为本发明中灯组模块的电路图；
图5为本发明中固化方法的区域划分示意图。
图中：1、壳体；2、输送件；3、灯组模块；31、控制板；32、纵向灯组；33、横向灯组；4、散热箱；5、水冷件；6、聚光玻璃；7、滑槽；8、相机；9、标尺；10、定位夹板；11、聚光罩；12、弹力带。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，一种用于印刷品固化的紫外线装置，包括壳体1和控制器，壳体1内装配于有输送件2，印刷品通过输送件2移动，壳体1的顶部固定安装有灯组模块3，灯组模块3发出平行的紫外灯光束，灯组模块3内装有多组独立控制紫外光光源可实现照明区域的纵向和横向调整，灯组模块3固定连接有散热箱4，散热箱4连接有水冷件5，通过液冷控制灯组模块3的温度，灯组模块3的下方设有聚光玻璃6，聚光玻璃6仅聚集横向的光线，横向对应印刷物的移动方向，聚光玻璃6通过滑槽7与壳体1活动连接，滑槽7竖直设置使聚光玻璃6可上下移动，聚光玻璃6的侧面设有由伺服电机驱动的丝杆，以驱动聚光玻璃6精确地上下移动，壳体1逆着印刷品移动的方向设有相机8，相机8的下方设有标尺9，相机8拍摄照片后传到控制器，控制器分析特征像素与标尺9的距离，确定纵坐标，在根据运行速度计算各个像素点到达照射区域的时刻，壳体1逆着印刷物移动方向还设有定位夹板10，定位夹板10确定印刷品的宽度和起始位置，进而控制光源的照射宽度和位置，定位夹板10包括两个夹板，两个夹板均连接滑动电阻，通过阻值确定宽度和位置。
其中，聚光玻璃6的下方设有聚光罩11，聚光罩11的中部留有供光线通过的间隙，对于一个印刷品来说，有较多的空白区域，一般而言，白色对光线的吸收较差，会产生较多的反射，通过聚光罩11将散射的光线再次向中部聚集，提高能量的利用率。
其中，聚光罩由两个分别位于光照区域两侧的分体组成，分体远离光照区的一侧底部通过连接轴与壳体1铰接，分体的另一侧通过弹力带12与聚光玻璃6固定连接，连接轴上设有扭簧，随着聚光玻璃6的上下移动带动聚光罩11增加或减小张口，通过扭簧和弹力带12的弹性确定开口变化幅度，进而使聚光罩11的张口随着聚光玻璃6的移动而自适应调整，实现对能量的最大利用。
请参阅图3和图4，灯组模块3包括与散热箱4固定连接的控制板31，控制板31的底部连接有多组纵向分布的纵向灯组32，各个纵向灯组32均相互并联，设有独立的控制开关，对应与移动方向垂直的方向，纵向灯组32上设有多组横向的横向灯组33，各个横向灯组33均相互并联，设有独立的控制开关，每组横向灯组33上均纵向串联多组紫外线灯。
请参阅图5，一种用于印刷品固化的紫外线固化方法，使用上述装置，包括步骤：
（1）、将印刷文本输入到分析系统，根据印刷数据对承印物划分区域，建立坐标（Xm，Yn），Xm为沿着运动方向上的划分；划分区域与灯组模块3的最小改变区域适配；
（2）、根据印刷信息，分析每个区域需要的照射强度和能量吸收量，建立每个X坐标位置对应的矩阵[Yn，Kmn，Lmn]，Kmn和Lmn表示（Xm，Yn）区域的照射强度和能量吸收量；
（3）、寻找特征像素区域，以特征像素区域为参照点，根据运行速度计算各个像素区域到达特征像素区域的时间tm，特征像素区域可以为首个有像素的区域，亦可为承印物起始位置；
（4）、获取相机8的拍摄信息，分析照片，根据移动速度和特征区域距离标尺9的距离以及标尺9距离照射区域的距离计算到达照射区域距离时间a，获得每个区域到达照射区域的时间tm+a，继而获得每个X坐标到达照射区时间；
（5）、根据定位夹板10的位置信息，将Yn与横向灯组33对应，以控制纵向灯光的开启宽度；
（6）、根据每个时间tm+a对应的矩阵[Yn，Kmn，Lmn]，对灯组模块3和聚光玻璃6进行控制，对印刷品进行固化。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.一种用于印刷品固化的紫外线装置，包括壳体（1）和控制器，所述壳体（1）内装配于有输送件（2），其特征在于：所述壳体（1）的顶部固定安装有灯组模块（3），所述灯组模块（3）内装有多组独立控制紫外光光源可实现照明区域的纵向和横向调整，所述灯组模块（3）固定连接有散热箱（4），所述散热箱（4）连接有水冷件（5），所述灯组模块（3）的下方设有聚光玻璃（6），所述聚光玻璃（6）仅聚集横向的光线，横向对应印刷物的移动方向，所述聚光玻璃（6）通过滑槽（7）与壳体（1）活动连接，所述滑槽（7）竖直设置使聚光玻璃（6）可上下移动，所述壳体（1）逆着印刷品移动的方向设有相机（8），所述相机（8）的下方设有标尺（9），所述壳体（1）逆着印刷物移动方向还设有定位夹板（10），所述定位夹板（10）确定印刷品的宽度和起始位置,所述聚光玻璃（6）的下方设有聚光罩（11），所述聚光罩（11）的中部留有供光线通过的间隙,所述聚光罩（11）由两个分别位于光照区域两侧的分体组成，所述分体远离光照区的一侧底部通过连接轴与壳体（1）铰接，所述分体的另一侧通过弹力带（12）与聚光玻璃（6）固定连接，所述连接轴上设有扭簧；所述一种用于印刷品固化的紫外线装置的操作方法，包括步骤：
（1）、将印刷文本输入到分析系统，根据印刷数据对承印物划分区域，建立坐标（Xm，Yn），Xm为沿着运动方向上的划分；
（2）、根据印刷信息，分析每个区域需要的照射强度和能量吸收量，建立每个X坐标位置对应的矩阵[Yn，Kmn，Lmn]，Kmn和Lmn表示（Xm，Yn）区域的照射强度和能量吸收量；
（3）、寻找特征像素区域，以特征像素区域为参照点，根据运行速度计算各个像素区域到达特征像素区域的时间tm；
（4）、获取相机（8）的拍摄信息，分析照片，根据移动速度和特征区域距离标尺（9）的距离以及标尺（9）距离照射区域的距离计算到达照射区域距离时间a，获得每个区域到达照射区域的时间tm+a；
（5）、根据定位夹板（10）的位置信息，将Yn与横向灯组（33）对应；
（6）、根据每个时间tm+a对应的矩阵[Yn，Kmn，Lmn]，对灯组模块（3）和聚光玻璃（6）进行控制，对印刷品进行固化。
2.根据权利要求1所述的一种用于印刷品固化的紫外线装置，其特征在于：所述灯组模块（3）包括与散热箱（4）固定连接的控制板（31），所述控制板（31）的底部连接有多组纵向分布的纵向灯组（32），纵向对应与移动方向垂直的方向，各个纵向灯组（32）均相互并联，设有独立的控制开关，所述纵向灯组（32）上设有多组横向的横向灯组（33），各个横向灯组（33）均相互并联，设有独立的控制开关。
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