CN210449766U - 光学透镜膜涂布后的uv固化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉一种光学透镜膜涂布后的UV固化系统，基材薄膜被若干支撑辊支撑起来，所述薄膜先经过涂布系统，涂布UV树脂，并由转印辊压制微透镜结构；在所述涂布系统后，沿所述支撑辊构成的薄膜运动线路，依次设有第一UV固化系统，第二UV固化系统；所述第一UV固化系统为中低温固化系统；所述第二UV固化系统为中高温固化系统，其UV固化灯采用条状LED灯板，并配有功率调节装置；所述第一UV固化系统与所述第二UV固化系统之间设有一定的距离间隔。本实用新型对常规的UV固化系统进行改进，设置2个相互独立的UV固化系统；提高了UV固化效率，及薄膜固化质量。

Description

光学透镜膜涂布后的UV固化系统

技术领域

本实用新型涉及一种光学透镜膜涂布后的UV照射固化系统，属于自动化机械设备领域。

背景技术

目前，光学透镜膜一般采用基材膜(一般采用PET膜)，然后在其表面均匀涂布UV树脂，然后经由模压成型，形成透镜形状；再经由UV灯照射，实现UV树脂的快速固化，再经冷却，形成复合要求的光学透镜膜，经检验、收卷，即可作为微透镜阵列光学膜进行使用。

通过UV灯照射，来固化UV树脂是较为成熟的技术；但想要获得较好的固化效果，需要结合UV灯照射功率，与薄膜运动速度(即光照时间)，照射距离，以及UV树脂的涂布厚度、特性，等综合考虑，从而获得一个较好的固化效果。在涂布生产过程中，薄膜的运动速度受设备辊筒转速限制，薄膜的运动速度基本是固定的；而根据不同的光学透镜设计，薄膜表面涂布的UV树脂浓度、厚度变化非常大，故有必要对UV灯照射功率，以及UV灯照射区域等实现可调，来获得更好的固化效果。

目前，针对涂布后的UV灯照射固化，有相应的技术公开，且涉及多种形式，如中国专利公开号为CN108859410A的一种带UV固化的全自动预涂型覆膜机，针对涂布生产系统，设有专门的UV固化系统，包括UV灯罩及UV灯，以及散热系统；但其UV固化系统相对简单，并不能很好的满足多种UV固化调节需求。中国专利公开号为CN209109532U的UV硬化膜涂层固化系统，也给出了类似的UV固化系统，其UV灯相关结构，也较为简单。一般通过功率调节装置，来调节UV灯的功率强度，来实施照射，可调性较差。

中国专利公开号为CN208288391U的UV固化装置，采用了多组UV灯管，形成灯管组，并将UV灯管组安装在旋转装置上，当临时停机时，可以通过旋转UV灯光组，使其热辐射离开薄膜，防止过热变形；其设计思路也可以借鉴到UV照射强度调节上，但通过旋转装置来调节薄膜上的受热强度，由于UV灯本身的功率并没有变小，长时间使用，能量耗费巨大，故不利于长期生产使用。

针对目前UV固化系统所存在的缺陷，有必要进一步改进涂布系统的UV固化系统，以期能够多方面的调节UV固化，满足光学透镜膜的涂布后固化需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光学透镜膜涂布后的UV固化系统，以期解决现有技术中存在的UV固化系统不可调节，固化效率低、产品合格率低等问题。

为达到上述实用新型的目的，本实用新型的提供了一种光学透镜膜涂布后的UV固化系统，基材薄膜被若干支撑辊支撑起来，所述薄膜先经过涂布系统，涂布UV树脂，并由转印辊压制微透镜结构；

其特征在于，在所述涂布系统后，沿所述支撑辊构成的薄膜运动线路，依次设有第一U V固化系统，第二UV固化系统；

所述第一UV固化系统为中低温固化系统，加热固化功率恒定；

所述第二UV固化系统为中高温固化系统，其UV固化灯采用条状LED灯板，并配有功率调节装置；

所述第一UV固化系统与所述第二UV固化系统之间设有一定的距离间隔。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一UV固化系统、所述第二UV固化系统采用UV固化装置；

所述UV固化装置包括，灯座、聚光罩、水箱盖板、紧固螺钉，及固定在所述灯座内表面上的若干UV灯；

所述灯座的上方内侧设有若干冷却水槽，所述冷却水槽沿所述灯座的长度方向分布；所述冷却水槽的前后两端分别设有混流槽；所述混流槽的壁面上分别固定有水管接头，通过所述水管接头与水泵、冷却水池相连接；

所述灯座由所述水箱盖板进行密封，并由所述若干紧固螺钉实现固定；所述水箱盖板的与所述灯座接触的一侧为平整的表面；

所述聚光罩设置在所述灯座内侧四周。

进一步的，所述水箱盖板的另一侧设有若干散热鳍片。

进一步的，所述水箱盖板上还设有若干固定座，所述固定座内设有螺孔。

进一步的，所述UV灯为长条状金属卤素灯管，或LED灯板。

进一步的，所述第一UV固化系统的所述UV灯为金属卤素灯管；在所述UV灯与所述灯座之间设有反光罩。

更进一步的，所述第二UV固化系统的所述UV灯为LED灯板；所述第二UV固化系统包括2个以上的LED灯板，所述LED灯板横向依次分布，沿薄膜的运动方向依次均匀分布；

所述功率调节装置包括PWM驱动器，及控制器；

所述每个LED灯板均接有一个独立的PWM驱动器；所述PWM驱动器均连接到控制器上；所述控制器上设有可供设定所述第二UV固化系统的发光功率强度的接口。

进一步的，沿薄膜的运动方向，所述LED灯板的发光强度依次递增，形成阶梯性逐渐升温固化。

本实用新型光学透镜膜涂布后的UV固化系统，将常规的UV固化系统进行改进，设置2个相互独立的UV固化系统；与现有技术相比，本实用新型还具有以下优点：

(1)通过第一UV固化系统，实现恒功率中低温固化，对固化速率较快的UV树脂，可实现一次性固化成型；

(2)特别设有可控制发光功率强度的第二UV固化系统，可根据生产需求，及时调整发光功率强度，实现更加高效、可控的UV树脂固化；且第二UV固化系统的UV灯发光强度沿薄膜的运动方向依次递增，形成一个递增的固化稳定，不仅提高了固化效果，还提高了能源利用率；

(3)所述第一UV固化系统与所述第二UV固化系统之间设有一定的距离间隔，可便于薄膜冷却，防止持续高温固化，影响微透镜结构完整性，甚至影响基材薄膜的机械性能；提高光学透镜膜的固化成型质量。

附图说明

图1为本实用新型使用状态的示意图；

图2为本实用新型的UV固化装置的整体结构示意图1；

图3为本实用新型的UV固化装置的整体结构示意图2；

图4为本实用新型的UV固化装置的零部件爆炸图；

图5为本实用新型的UV固化装置的主剖视图；

图6为本实用新型的UV固化装置的侧剖视图；

图7为本实用新型的LED灯板UV固化装置的控制系统结构图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，为本实用新型光学透镜膜涂布后的UV固化系统的使用状态示意图；薄膜1被若干支撑辊2支撑在设备内，薄膜1先经过涂布系统3，涂布UV树脂，并由转印辊压制微透镜结构；然后沿着所述支撑辊2构成的传输线路，依次经过第一UV固化系统4，及第二UV固化系统5，实现UV树脂的高效固化，最终形成符合要求的微结构光学透镜膜。

本实用新型的创新点之一，在于沿所述薄膜涂布后的运动方向，设有2个相对独立的U V固化系统，分别为第一UV固化系统4、第二UV固化系统5；所述第一UV固化系统4为中低温固化系统，其UV固化灯采用金属卤素灯管，加热固化功率恒定，可以对较薄的UV树脂实现一次性加热固化，也可以对较厚的UV树脂实现预固化；所述第二UV固化系统5为中高温固化系统，其UV固化灯采用条状LED灯板，并配有功率调节装置，可对发光强度功率进行调节，针对较薄的UV树脂则可以直接关闭，针对较厚的UV树脂时，可根据固化需要，调节到合适的强度功率，加速固化。

所述第一UV固化系统4与所述第二UV固化系统5之间设有一定的距离间隔，当薄膜经过所述第一UV固化系统4后，可经过适当的冷却，防止基材薄膜持续受高温加热，材质软化，影响微透镜结构的完整性，甚至影响薄膜的力学性能。

所述第一UV固化系统4与所述第二UV固化系统5主要采用如图2-图6所示的UV固化装置；所述UV固化装置包括，灯座61、聚光罩62、水箱盖板63、紧固螺钉64，及固定在所述灯座61内表面上的若干UV灯65，所述UV灯65可以是金属卤素灯管，也可以是条状LED灯板。所述UV灯65在工作过程中会产生大量的热量，目前常规的UV固化装置一般采用冷却风扇，对UV灯区域进行强制排风散热；但本实用新型所涉及的光学透镜膜涂布后的UV固化，由于固化对象为印有微透镜结构的UV树脂，如果UV固化区域附近有大量的空气流动，会导致未充分凝固的UV树脂发生流动，进而影响微透镜结构的完整性；且本实用新型所涉及的光学透镜膜生产一般在恒温车间进行，如果大量的热量经由排风散热进入到设备所在车间环境中，会影响环境温度，增加恒温空调的能源消耗；故本实用新型所采用的UV固化装置不得采用排风散热。

本实施例中，所述灯座61的上方内侧设有若干冷却水槽6101，所述冷却水槽6101沿所述灯座61的横向(长边方向)分布；所述冷却水槽6101的前后两端分别设有混流槽6102；所述混流槽6102的壁面上分别固定有水管接头6103，通过所述水管接头6103与水泵、冷却水池相连接；所述水泵、冷却水池设置在车间外；冷却水池内的常温水，经水泵输入至所述水管接头6103，然后泵入到所述混流槽6102内，水在所述混流槽6102内进行混流，然后流入所述冷却水槽6101，将所述灯座61内侧产生的热量带走，再由另一侧的水管接头6103流回到冷却水池内。

由于所述灯座61内设有冷却水槽6101，故需要由所述水箱盖板63进行密封，并由所述若干紧固螺钉64实现固定；所述水箱盖板63的与所述灯座61接触的一侧为平整的表面；所述水箱盖板63的另一侧设有若干散热鳍片6301，可对所述水箱盖板63进行散热，防止其受热变形，影响密封性能；所述水箱盖板63上还设有若干固定座6302，所述固定座6302内设有螺孔，可以用来对UV固化装置进行固定。

所述聚光罩62设置在所述灯座61内侧四周，可以对UV固化光线进行聚拢，防止光线外露。

进一步的，针对金属卤素灯管的所述UV灯65，由于其为圆管，整周发光，故在所述UV灯65与所述灯座61之间设有反光罩66，可将所述UV灯65上方发出的UV固化光线反射到薄膜方向，提高能量利用率。

如图7所示，为LED灯板UV固化装置的控制系统结构图，即所述第二UV固化系统5的控制系统结构图；所述第二UV固化系统5包括2个以上的条状LED灯板，所述条状LE D灯板横向依次分布，沿薄膜的运动方向依次为LED灯板1、LED灯板2等；每个LED灯板均接有PWM驱动器，来驱动相应的LED灯板发光，并调整发光强度；PWM驱动器与控制器相连，工作人员可以通过控制器上的接口来设定所述第二UV固化系统5的发光功率强度，然后由所述控制器经过计算，将具体每个LED灯板的发光功率强度分配给相应的PWM驱动器；然后驱动相应的LED灯板发光。优选的，沿薄膜的运动方向，所述LED灯板的发光强度依次递增，形成阶梯性逐渐升温固化，提高固化效率。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不仅限于所述的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.光学透镜膜涂布后的UV固化系统，基材薄膜被若干支撑辊支撑起来，所述薄膜先经过涂布系统，涂布UV树脂，并由转印辊压制微透镜结构；

其特征在于，在所述涂布系统后，沿所述支撑辊构成的薄膜运动线路，依次设有第一UV固化系统，第二UV固化系统；

所述第一UV固化系统为中低温固化系统，加热固化功率恒定；

所述第二UV固化系统为中高温固化系统，其UV固化灯采用条状LED灯板，并配有功率调节装置；

所述第一UV固化系统与所述第二UV固化系统之间设有一定的距离间隔。

2.据权利要求1所述的光学透镜膜涂布后的UV固化系统，其特征在于，所述第一UV固化系统、所述第二UV固化系统采用UV固化装置；

所述UV固化装置包括，灯座、聚光罩、水箱盖板、紧固螺钉，及固定在所述灯座内表面上的若干UV灯；

所述灯座的上方内侧设有若干冷却水槽，所述冷却水槽沿所述灯座的长度方向分布；所述冷却水槽的前后两端分别设有混流槽；所述混流槽的壁面上分别固定有水管接头，通过所述水管接头与水泵、冷却水池相连接；

所述灯座由所述水箱盖板进行密封，并由所述若干紧固螺钉实现固定；所述水箱盖板的与所述灯座接触的一侧为平整的表面；

所述聚光罩设置在所述灯座内侧四周。

3.据权利要求2所述的光学透镜膜涂布后的UV固化系统，其特征在于，所述水箱盖板的另一侧设有若干散热鳍片。

4.据权利要求2所述的光学透镜膜涂布后的UV固化系统，其特征在于，所述水箱盖板上还设有若干固定座，所述固定座内设有螺孔。

5.据权利要求2所述的光学透镜膜涂布后的UV固化系统，其特征在于，所述UV灯为长条状金属卤素灯管，或LED灯板。

6.据权利要求5所述的光学透镜膜涂布后的UV固化系统，其特征在于，所述第一UV固化系统的所述UV灯为金属卤素灯管；在所述UV灯与所述灯座之间设有反光罩。

7.据权利要求5所述的光学透镜膜涂布后的UV固化系统，其特征在于，所述第二UV固化系统的所述UV灯为LED灯板；所述第二UV固化系统包括2个以上的LED灯板，所述LED灯板横向依次分布，沿薄膜的运动方向依次均匀分布；

所述功率调节装置包括PWM驱动器，及控制器；

所述每个LED灯板均接有一个独立的PWM驱动器；所述PWM驱动器均连接到控制器上；所述控制器上设有可供设定所述第二UV固化系统的发光功率强度的接口。

8.据权利要求7所述的光学透镜膜涂布后的UV固化系统，其特征在于，沿薄膜的运动方向，所述LED灯板的发光强度依次递增，形成阶梯性逐渐升温固化。

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