一种多功能UV-LED光固化装置的制作方法

本发明属于印刷设备技术领域，涉及一种多功能uv-led光固化装置。

背景技术：

紫外光固化技术是指在紫外光的照射下，油墨体系中的高分子不饱和键在光敏剂作用下使不饱和键被打开，引发体系中活性单体或齐聚物的聚合、交联，从而使体系由液态变成固态，形成大分子网状结构而发生固化。油墨体系中不同光敏剂对不同波长的紫外光，具有不同的吸收效应。所以在保证油墨体系中光敏剂相同的前提下，影响其固化速度的主要原因是光源光照强度和波长。

高压汞灯和金属卤素灯是使用较早的也是目前市场上的光固化设备中使用较多的uv光源。现有技术可参阅：发明名称《一种高速轮转凹印机uv干燥系统》（专利号201520039852.1，公开号cn204398512u，公开日2015.06.17），发明名称《一种uv干燥机》（专利号201520030055.7，公开号cn204503502u，公开日2015.07.29）。上述专利中uv光源均采用高压汞灯，其光谱是全光谱，不但包括200nm-400nm的紫外光成分，还包括400nm-700nm的可见光成分和广泛的红外光成分，所以其有效能量利用率不足25%，能耗浪费严重。在使用过程中，也会产生臭氧，污染工作环境。随着技术的发展，uv-led灯以其节能、启动速度快、使用寿命长等优点也逐渐用于光固化设备。现有技术可参阅：发明名称《一种uv-led光固化装置》（专利号201621000514.8，公开号cn206124034u，公开日2017.04.26），发明名称《一种大功率倒装结构紫外led固化光源》（专利号201620237035.1，公开号cn205452355u，公开日2016.08.10）。以上专利中uv光源均采用led灯。相比高压汞灯，uv-led灯具有很大的优势，但是也有非常明显的不足。比如led灯是单一光谱光源，用于uv固化的光源在波长为365nm、385nm、395nm的情况下能量较强。而传统uv油墨多采用组合式光敏剂，可以对不同波长紫外光充分吸收，加快油墨的固化速度。因此传统uv油墨在uv-led光源下不能很好固化。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的缺陷，本发明提出一种多功能uv-led光固化装置，解决了现有光固化设备能耗高、污染环境、对传统uv油墨适用性差等问题，其具体技术内容如下：

一种多功能uv-led光固化装置，其包括控制柜、受控于所述控制柜的可变波长的uv-led光源和传送带，所述uv-led光源位于传送带上方且其出光面朝向传送带，uv-led光源包括装有led灯珠阵列的光源板，所述led灯珠阵列由多个并排的灯珠小组构成，每个小组中包括有发光波长分别为365nm、385nm、395nm的led灯珠，用以提供365nm、385nm、395nm、365nm-385nm、385nm-395nm、365nm-395nm六种光波波长或波段的光输出。

于本发明的一个或多个实施例中，所述灯珠小组中发光波长为365nm、385nm、395nm的led灯珠的数量比为2：1：1。

于本发明的一个或多个实施例中，所述可变波长的uv-led光源包括外壳、透光板、散热板、光源板以及两个端盖，所述光源板装置于散热板的底侧，并透过所述透光板进行光输出。

于本发明的一个或多个实施例中，所述外壳包括一块顶板和两块侧板，所述侧板的内壁上分别设置沿其长度方向延伸的上端插槽和下端插槽，所述上端插槽用于插放所述散热板，所述下端插槽用于插放所述透光板；所述散热板包括铝基板及设于铝基板顶侧的隔板，由铝基板将外壳分隔出独立的上部腔，所述隔板由铝基板的一端延伸至另一端以将所述上部腔细分为进气腔和出气腔，所述隔板的一端设有连通其两侧的开槽且于远离开槽的端盖上开设有分别对应进气腔和出气腔的两开孔，其中对应进气腔的开孔连通至制冷系统，所述制冷系统提供冷气输出。

于本发明的一个或多个实施例中，所述隔板两侧的铝基板上分别设置有多个导流片，所述导流片朝冷气流动方向的反方向倾斜。

于本发明的一个或多个实施例中，所述导流片的表面经切除和凹压处理形成若干开口，引导冷气始终向下流动以增加冷气与铝基板的接触面积和接触时间。

于本发明的一个或多个实施例中，所述隔板的两侧各装设有一个温度传感器，用于反馈光源板温度以便实现温度控制。

于本发明的一个或多个实施例中，所述开槽上窄下宽。

于本发明的一个或多个实施例中，所述控制柜集成有电源电路、控制电路、液晶显示器、功能选择逻辑电路以及制冷系统，所述液晶显示器用于显示包括光源板温度、设备功率、电压、电流、波长及波段在内的若干运行参数。

于本发明的一个或多个实施例中，所述传送带的传送速度在0-30m/min区间内可调。

与现有技术相比，本发明的优越性体现在：提供六种可供选择的波长或波段，无论是uv-led专用油墨还是传统uv油墨都有很好的适用性，解除了单一波长的uv-led光固化装置只能适用led专用油墨的局限性；根据使用油墨的种类自主选择光源的波长和波段，增加设备的灵活性。

附图说明

图1为本发明的多功能uv-led光固化装置的结构示意图。

图2为本发明的uv-led光源的爆炸结构示意图。

图3为本发明的uv-led光源的纵向剖视图。

图4为本发明的uv-led光源的横向剖视图。

图5为本发明的uv-led光源的仰视图。

图6为本发明的uv-led光源的端盖结构示意图一。

图7为本发明的uv-led光源的端盖结构示意图二。

图8为本发明的控制柜的功能组成框图。

图9为本发明的电源电路图。

图10为本发明的控制电路图。

图11为本发明的uv-led光源电路图。

图12为本发明的功能选择逻辑电路图。

图13为本发明的液晶显示器电路图。

具体实施方式

如下结合附图1至13，对本申请方案作进一步描述：

一种多功能uv-led光固化装置，其包括控制柜1、受控于所述控制柜1的可变波长的uv-led光源2和传送带3，所述uv-led光源2位于传送带3上方且其出光面朝向传送带3，uv-led光源2包括装有led灯珠阵列21的光源板22，所述led灯珠阵列21由多个并排的灯珠小组211构成，每个灯珠小组211中包括有发光波长分别为365nm、385nm、395nm的led灯珠，根据控制柜1的控制提供365nm、385nm、395nm、365nm-385nm、385nm-395nm、365nm-395nm六种光波波长或波段的光输出，所述灯珠小组211中发光波长为365nm、385nm、395nm的led灯珠的数量比为2：1：1；本例中，发光波长为365nm的led灯珠有两颗，发光波长为385nm、395nm的led灯珠各一颗。经验证该集成比例能有效模拟高压汞灯的发光光谱，对365nm-395nm这一波段所对应的光敏剂均能有效吸收。

所述可变波长的uv-led光源2包括外壳23、透光板24、散热板25、光源板22以及两个端盖26，所述光源板22装置于散热板25的底侧，并透过所述透光板24进行光输出，所述透光板24阻挡水汽和灰尘进入外壳23中，同时要求透光板24有很高的光通量，减少光能损耗，其材质选用石英玻璃。所述外壳23为槽型结构，其由一块顶板231和两块侧板232构成，所述侧板232的内壁上分别设置沿其长度方向延伸的上端插槽233和下端插槽234，所述上端插槽233用于插放所述散热板25，所述下端插槽234用于插放所述透光板24；外壳23两端分别有螺钉孔，用型号为m2.5的螺钉穿过螺钉孔旋入端盖螺纹孔将端盖紧固在外壳23两端，具体的，端盖内侧下端有两个槽口2604，在固定在外壳23两端时，外壳23内壁上端插槽233和下端插槽234刚好嵌入，可以初步固定端盖；端盖内侧四周有若干个螺纹孔，用型号为m2.5的螺钉穿过外壳23四周的螺钉孔旋入螺纹孔将端盖固定。所述散热板25包括铝基板251及设于铝基板251顶侧的隔板252，由铝基板251将外壳23分隔出独立的上部腔，所述隔板252由铝基板251的一端延伸至另一端以将所述上部腔细分为进气腔23a和出气腔23b，所述隔板252的一端设有连通其两侧的、上窄下宽的开槽253且于远离开槽253的端盖26上开设有分别对应进气腔23a和出气腔23b的两开孔2601、2602，其中对应进气腔23a的开孔2601连通至制冷系统11，所述制冷系统11提供冷气输出，冷气经开孔2601进入进气腔内，经开槽253进入出气腔，再由开孔2602排出出气腔外。所述铝基板251上两端预留有壁孔，将光源板22的驱动电路引出；且设置有开孔2602的端盖内侧有埋线管2603，用于将从壁孔引出的温度传感器4和光源板2驱动电路通过开孔气孔2602引出腔外。

所述隔板252两侧的铝基板251上分别设置有多个导流片254，所述导流片254朝冷气流动方向的反方向倾斜，使隔板252两侧的导流片254逆向排列，导流片254使用点焊的方式与铝板基251结合。所述导流片254的表面经切除和凹压处理形成若干开口2540，背面局部凹陷引导冷气始终向下流动以增加冷气与铝基板的接触面积和接触时间，提升散热效率。所述隔板252的两侧各装设有一个温度传感器4，用于反馈光源板22温度以便实现温度控制。

所述控制柜1集成有电源电路12、控制电路13、液晶显示器14、功能选择逻辑电路15、及制冷系统11，所述液晶显示器14用于显示包括光源板22温度、设备功率、电压、电流、波长及波段在内的若干运行参数。控制电路中选用at89c52芯片，每次按下功能选择键k1或k2则该电路形成通路，控制器会检测到按键指令。根据检测到的按键次数由预先设定程序决定p00、p01、p02、p03口是否发出高电平触发由光耦继电器组成的驱动电路工作，进而决定led灯珠是否被打开工作。

所述传送带2由伺服电机作为动力装置，其传送速度在0-30m/min区间内可调。

上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。