CN212182757U - 一种阵列微透镜固化加热头及具有其的激光设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种阵列微透镜固化加热头及具有其的激光设备，该固化加热头包括沿光路行进方向依序设置的扩束镜、阵列微透镜、聚焦镜片和保护镜片，其中，所述阵列微透镜中的若干个透镜呈矩形阵列排布，激光经扩束镜处理形成发散的激光进入所述阵列微透镜形成呈矩形状分布的光斑，所述光斑再经所述聚焦镜片处理聚焦后穿透过保护镜片投射在产品待加热固化的位置。该固化加热头形成的光斑均匀稳定，整个矩形光斑内的光束密度一样，加热固化效果好，而具有该固化加热头的激光设备，能够对产品进行均匀加热、成品率高，结构小巧，效率高且适用于生产流水线进行批量生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种阵列微透镜固化加热头及具有其的激光设备。
背景技术
紫外线光固化(UV固化)是利用光引发剂(光敏剂、光刻胶)的感光性、在紫外线光照射下光引发形成激发生态分子，分解成自由基或是离子，使不饱和有机物进行聚合、接技、交联等化学反应达到固化的目的。传统紫外灯固化设备需专门添加紫外线感光因子物质的UV光刻胶水，成本较高, 而且紫外灯的使用寿命在2500小时左右，工作时间长了，紫外灯光束质量和功率不稳定且紫外灯成本较高，红外烤箱热敏效应区域大，加热温度高会导致成品率低。
目前也出现了将激光应用固化设备中来，但其结构导致其存在严重缺陷。目前的固化设备加热头采用的双聚焦镜片整形成两个近似椭圆形光斑，这样的近似椭圆形光斑的能量分布不均匀，升温时中心高，两边低，加热固化效果不稳定，加热效率比较低。
实用新型内容
本实用新型目的是要提供一种阵列微透镜固化加热头，其形成的光斑均匀稳定，整个矩形光斑内的光束密度一样，加热固化效果好。
特别地，本实用新型还提供了一种激光设备，其能够对产品进行均匀加热、成品率高，结构小巧，效率高且适用于生产流水线进行批量生产。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
本实用新型提供了一种阵列微透镜固化加热头，包括沿光路行进方向依序设置的扩束镜、阵列微透镜和聚焦镜片，其中，所述阵列微透镜中的若干个透镜呈矩形阵列排布。
可选地，还包括保护镜片，激光经扩束镜处理形成发散的激光进入所述阵列微透镜形成呈矩形状分布的光斑，所述光斑再经所述聚焦镜片处理聚焦后穿透过保护镜片投射在产品待加热固化的位置。
特别地，本申请还提供了一种激光设备，包括工作平台，工作平台表面设置有用于带动产品进行运动的直线电机，所述工作平台上方设置有支撑架，所述支撑架上水平设置有第一导轨，所述第一导轨上设置有与其滑动配合的竖直支架，所述竖直支架上可拆卸地设置有激光加热器，激光加热器包括激光器、光纤和固化加热头，所述固化加热头如上所述。
可选地，还包括控制器，所述控制器与所述多组激光加热器中的各激光器相连。
可选地，所述支撑架为L形支撑架或者龙门架。
可选地，在工作平台表面设置有滑动配合的第二导轨和固定治具，产品设置在所述固定治具上，所述固定治具与所述直线电机的活动端固定连接，所述直线电机用于带动所述固定治具沿所述第二导轨滑动。
进一步地，所述第一导轨设置于所述第二导轨的上方，并与所述第二导轨相垂直。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
本实用新型的阵列微透镜固化加热头，通过扩束镜将光斑放大，经过光斑整形后将光束照射在阵列微透镜上，调整出矩形光斑或者方形光斑，使得光斑聚焦在物体表面的能量分布更为均匀稳定，整个矩形光斑内的光束密度一样，加热固化效果好，产品率更好。
进一步地，将上述阵列微透镜固化加热头应用于激光设备中，能够对产品进行激光固化加热，固化胶水采用一般胶水即可，可有效控制加工成本，而且激光的穿透能力强、能量易吸收且集中、热敏效应小、能够对产品上的胶水进行均匀加热固化，可有效利用于生产流水线的批量生产。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本实用新型一个实施例的阵列微透镜固化加热头的结构示意图；
图2是根据本实用新型另一个实施例的激光设备的结构示意图。
其中，附图标记说明如下：
1、工作平台；
21、直线电机，22、第二导轨，23、固定治具；
3、支撑架，31、第一导轨，32、驱动电机；
41、激光器，42、光纤，43、固化加热头；
51、扩束镜，52、阵列微透镜，53、聚焦镜片，54、保护镜片。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1：
本实施例描述了一种阵列微透镜固化加热头，如图1所示，包括沿光路行进方向依序设置的扩束镜51、阵列微透镜52和聚焦镜片53，其中，所述阵列微透镜52中的若干个透镜呈矩形阵列排布。
可选地，还包括保护镜片54，激光经扩束镜51处理形成发散的激光进入所述阵列微透镜52形成呈矩形状分布的光斑，所述光斑再经所述聚焦镜片53处理聚焦后穿透过保护镜片54投射在产品待加热固化的位置。
本实施例的阵列微透镜固化加热头，通过扩束镜51将光斑放大，经过光斑整形后将光束照射在阵列微透镜52上，调整出矩形光斑或者方形光斑，使得光斑聚焦在物体表面的能量分布更为均匀稳定，整个矩形光斑内的光束密度一样，加热固化效果好，产品率更好。
实施例2：
本实施例描述了一种激光设备，如图2所示，其一般性地可以包括工作平台1，工作平台1表面设置有用于带动产品进行运动的直线电机21，所述工作平台1上方设置有支撑架3，所述支撑架3上水平设置有第一导轨31，所述第一导轨31上设置有与其滑动配合的竖直支架，第一导轨31处设置有驱动竖直支架沿第一导轨31运动的驱动电机32（本实施例中采用的直线往复的直线式电机进行驱动），而在所述竖直支架上可拆卸地设置有激光加热器，激光加热器包括激光器41、光纤42和固化加热头43，激光器41可以后台统一放置，将固化加热头43固定在竖直支架上即可。所述激光器41发出的激光经光纤42传输到所述固化加热头43处形成矩形光斑照射在所述产品的表面。
在工作平台1表面设置有滑动配合的第二导轨22和固定治具23，产品设置在所述固定治具23上，所述固定治具23与所述直线电机21的活动端固定连接，所述直线电机21用于带动所述固定治具23沿所述第二导轨22滑动。所述第一导轨31设置于所述第二导轨22的上方，并与所述第二导轨22相垂直。
本实施例中所述支撑架3采用的是龙门架，当然采用L形支撑架3亦可，只要能够保证支撑架3上的第一导轨31能够设置于第二导轨22上方、构成XY轴向交叉的结构即可。
具体说来，所述固化加热头43包括沿光路行进方向依序设置的扩束镜、阵列微透镜、聚焦镜片以及保护镜片，其中，所述阵列微透镜中的若干个透镜呈矩形阵列排布。激光经扩束镜处理形成发散的激光进入所述阵列微透镜形成呈矩形状分布的光斑，所述光斑再经所述聚焦镜片处理聚焦后穿透过保护镜片投射在产品待加热固化的位置。
为了能够对于激光的强度以及照射时间进行控制，本实施例的激光设备还包括控制器，所述控制器与所述至少两组激光加热器中的各激光器41相连。
本实施例的激光设备在工作时：
激光器41在控制器的控制下出光，发射的激光束经光纤42传输到固化加热头43处完成光的发散处理，形成矩形光斑照射在涂有胶水的产品上进行加热固化，加热效果恒定，成型率高。而且，采用多个激光器41的设计，从而搭配多个固化加热头43同时工作，能够实现自动化产线上的多机同时运行，提高生产效率。
综上可知，本实用新型的激光设备，采用的是对产品进行激光固化加热，固化胶水采用一般胶水即可，可有效控制加工成本，而且激光的穿透能力强、能量易吸收且集中、热敏效应小、能够对产品上的胶水进行均匀加热固化，较传统紫外线光刻固化的成品率更高，除此之外，激光加热设备结构紧凑小巧，一台设备还可以多通道的同时工作，适用于生产流水线批量生产。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种阵列微透镜固化加热头，其特征在于，包括沿光路行进方向依序设置的扩束镜、阵列微透镜和聚焦镜片，其中，所述阵列微透镜中的若干个透镜呈矩形阵列排布。
2.根据权利要求1所述的阵列微透镜固化加热头，其特征在于，还包括保护镜片，激光经扩束镜处理形成发散的激光进入所述阵列微透镜形成呈矩形状分布的光斑，所述光斑再经所述聚焦镜片处理聚焦后穿透过保护镜片投射在产品待加热固化的位置。
3.一种激光设备，其特征在于，包括工作平台，工作平台表面设置有用于带动产品进行运动的直线电机，所述工作平台上方设置有支撑架，所述支撑架上水平设置有第一导轨，所述第一导轨上设置有与其滑动配合的竖直支架，所述竖直支架上可拆卸地设置有激光加热器，激光加热器包括激光器、光纤和固化加热头，所述固化加热头如权利要求1或2所述。
4.根据权利要求3所述的激光设备，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述激光加热器中的各激光器相连。
5.根据权利要求3或4所述的激光设备，其特征在于，所述支撑架为L形支撑架或者龙门架。
6.根据权利要求3所述的激光设备，其特征在于，在工作平台表面设置有滑动配合的第二导轨和固定治具，产品设置在所述固定治具上，所述固定治具与所述直线电机的活动端固定连接，所述直线电机用于带动所述固定治具沿所述第二导轨滑动。
7.根据权利要求6所述的激光设备，其特征在于，所述第一导轨设置于所述第二导轨的上方，并与所述第二导轨相垂直。
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| CN113513997A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-10-19 | 深圳市海塞姆科技有限公司 | 光源、光路系统、单目采集系统、传感器及应变检测系统 |
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2020
- 2020-05-29 CN CN202020952553.8U patent/CN212182757U/zh active Active
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| CN113513997B (zh) * | 2021-03-25 | 2024-03-19 | 深圳市海塞姆科技有限公司 | 光源、光路系统、单目采集系统、传感器及应变检测系统 |
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