一种紫外线LED灯光固化装置的制作方法

一种紫外线led灯光固化装置
技术领域
1.本发明涉及光固化装置的技术领域，特别是一种紫外线led灯光固化装置。


背景技术：

2.紫外线光固化技术是指采用一定波长的紫外光照射在涂料(油墨)、墨水、胶粘剂等液态树脂上使之高速聚合、凝固，是一种光加工工艺。光固化本质上是光辐射所引发的聚合、交联反应，迅速地将低分子量物质转变成高分子量产物的化学反应过程，影响光固化效果主要有紫外线光照强度和光照时长。
3.在印刷机械上安装紫外线灯光固化装置来快速固化印刷品上的uv油墨，可以节省传统油墨自然干燥、凝固所需等待的时间，大大提高了印刷的生产效率。日前，现有技术的紫外线灯光固化装置包括罩体和安装在罩体内的uv led平板式光源，位于矩阵排列的uv led平板光源的正下方设置一条长条形的、厚度特厚的凸透镜，利用凸透镜具有会聚光线的作用，把uv led光源发出的紫外线光线会聚在一起来提高紫外线光照强度。存在问题是：uv led光源产生的紫外线光线通过厚凸透镜折射、会聚后，光线衰减特别严重，光能量损耗较大。当印刷品内容中使用大面积和较厚的油墨时，由于uv led光源的紫外线光照强度不够和光照时长不足，导致深层的油墨没法固化，只固化了表层的油墨，严重影响印刷成品质量。而且市面上有各种各样的印刷机械，每种型号印刷机械规格都不一样的，其提供给紫外线灯光固化装置的安装位置各不相同；又或者是客户要求紫外线光照范围的宽度也不相同，需要对紫外线灯光固化装置的光照范围作出调整，由于凸透镜的焦距也是固定，导致现有的紫外线灯光固化装置的光照范围无法调节，没法适应多种印刷机型。
4.同时，随着科技高速发展和印刷机械的精密化、集成化不断提高，印刷机械整体结构越来越紧凑，集成化越高，使得可以用于安装紫外线灯光固化装置的空间也越来越小，导致在紫外线灯光固化装置体内水平设置的平板式uv led光源面积不断缩小，为了保证涂料(油墨)固化效果，只能不断地提高uv led光源上的单颗uv led芯片功率及其排列密度来增强紫外线的光照强度。但是目前的单颗uv led芯片功率及其排列密度已达到极限了，没有可提升的空间了。而印刷机械的印刷速度在不断提高，要求uv led光源照射出来的紫外线光照强度更强才能保证涂料(油墨)固化效果，因此，亟待解决前述问题，重新设计出新结构的紫外线灯光固化装置，与现有结构相比在相等体积下具有更强的紫外线光照强度，还可以灵活调整紫外光线交会叠加的位置(固化作业区域)从而可适应不同的机型。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种紫外线led灯光固化装置，以解决上述背景技术中所提出的问题，它具有超强的紫外线光照强度，可适用于印刷速度更快的印刷机械；同时还能灵活调节两束紫外光线交会叠加位置与本固化装置的距离。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种紫外线led灯光固化装置,它包括呈长条形的顶板、左侧板、右侧板、前端板、
后端板和led紫外线光源，所述左侧板固定设置在顶板下表面的左侧，所述右侧板固定设置在顶板下表面的右侧，所述前端板固定设置在顶板下表面的前侧，所述后端板固定设置在顶板下表面的后侧；顶板分别与左侧板、右侧板、前端板、后端板固定连接构成一个具有下开口的罩体；
8.位于罩体内的所述顶板内侧上沿其长度方向设置一条倒立的三棱柱，所述三棱柱截面呈等腰三角形；两块规格相同的平板式led紫外线光源分别设置在所述三棱柱的左右两侧腰面上；
9.所述左、右侧板的内侧上设有呈弧形的凹型反光板；左侧的led紫外线光源发向光线经左侧的凹型反光板向右下方向反射会聚，右侧的led紫外线光源发向光线经右侧的凹型反光板向左下方向反射会聚，两束紫外线光线在固化作业区域处交会叠加，使得固化作业区域处的紫外线光照强度倍增，特高照度的紫外线光具有极大能量和超强穿透力，能够进入深层油墨体内，在极短时间内实现油墨完全固化，达到油墨固化的最佳效果。
10.具体地，所述led紫外线光源包括基板和若干颗紫外线led芯片，所述紫外线led芯片以矩阵排列方式焊接在基板表面上，所述基板紧贴在所述三棱柱左右两侧腰面上，紫外线led芯片工作时产生大量的热量传导给三棱柱。
11.进一步地，为了led紫外线光源得到良好散热，所述三棱柱体内沿其长度设置有二条水冷管道，第一水冷管道作为进水管道，第二水冷管道作为回水管道，位于第一水冷管道与第二水冷管道之间的后端棱柱内设置有内连管，所述内连管把第一、二水冷管道连接贯通；所述前端板上分别设置有进水接口和出水接口，所述进水接口通过管体与外置的水泵连接，所述出水接口通过管体与外置的冷凝器连接，构成本固化装置的水冷循环系统。
12.更进一步地，还包括顶部反光板，顶部反光板分别设置位于三棱柱左右两侧的顶板上，顶部反光板用于将散射的紫外光线反射给凹型反光板或者向下反射出去，充分利用led紫外线光源照射的光线，有效地提高led紫外线光源的效能。
13.更进一步地，为了实现电源线隐藏式走线，所述三棱柱体内沿其长度还设置有二条线缆管道，所述线缆管道用于电源线走线，其中一条线缆管道用于布设电源火线，另一条线缆管道用于布设电源零线。
14.具体地，所述顶板与三棱柱是由金属材料一体成型制作而成的，属于型材种类。
15.所述凹型反光板还可以是由反光涂料涂装在左、右侧板凹型内侧表面所形成的反光层结构。
16.更进一步地，为了快捷组装透明盖板和固化装置防尘，还包括透明盖板，所述透明盖板盖合在所述罩体下开口上密封罩体。
17.所述透明盖板包括左边条、右条边和透明板，所述左、右边条上分别设置有卡槽，所述透明板的左右两侧边缘分别插入左、右边条的卡槽内连接，左条边通过螺丝与左侧板固定连接，右条边通过螺丝与右侧板固定连接，透明板覆盖在罩体下开口上。
18.更进一步地，为了灵活调节两束紫外光线交会叠加位置与本固化装置的距离。本紫外线led灯光固化装置还包括二条内垫板，所述内垫板上设有多通孔，二条内垫板分别设置在左、右侧板与顶板的连接处，螺丝从顶板上的通孔由上至下分别穿过内垫板与左、右侧板顶部上的螺孔螺合，内垫板的设置改变了左右两侧的凹型反光板纵向高度位置，从而增大光线反射角度，使得左右两束紫外光线交会叠加位置向下位移，即增大紫外光线交会叠
加位置与本固化装置的距离。
19.本发明一种紫外线led灯光固化装置，与现有技术相比，利用光反射所产生的光线衰减、能量损失均小于光透射通过厚透镜的方式，在三棱柱左右两侧腰面上分别设置led紫外线光源，两块led紫外线光源发出两束光线经弧形的凹型反光板反射会聚后在固化作业区域处交会叠加，使得固化作业区域处的紫外线光照强度倍增，特高照度的紫外线光具有极大能量和超强穿透力，能够进入深层油墨体内，在极短时间内实现油墨完全固化，达到油墨固化最佳效果。同时本紫外线led灯光固化装置适用于印刷速度更快、更先进的印刷机械。根据三棱柱两侧腰面的面积之和大于底面面积的原理，同等体积下的光固化装置体内可以设置更加面积的led紫外线光源，有效提高固化装置的功率。在左、右侧板与顶板的连接处设置内垫板来改变了左右侧的凹型反光板纵向高度位置和/或移动左、右侧板来改变凹型反光板的水平位置，就可以实现调节两束紫外光线交会叠加位置与本固化装置的距离来适用不同机型。
附图说明
20.图1是本发明实施例一的主视图。
21.图2是本发明实施例一的立体分解图。
22.图3是本发明实施例一的剖视图的。
23.图4是本发明实施例二的立体分解图。
24.图5是本发明实施例二的剖视图的。
25.图中标记有：1、顶板，2、左侧板，3、右侧板，4、前端板，5、后端板，6、透明盖板，7、紫外线光源，8、三棱柱，91、凹型反光板，92、顶部反光板，71、基板，72紫外线led芯片，81、第一水冷管道，82、第二水冷管道，83、线缆管道，51、进水接口，52、出水接口，61、左边条，62、右条边，63、透明板，64、卡槽，1a、内垫板。
具体实施方式
26.为了使本发明实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚，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。所描述的实施方式仅是本发明一部分实施例，并非全部实施例。在本发明中“连接”、“设置”、“安装”等术语应做广义理解。例如“连接”可以是固定连接、活动连接或者可拆卸连接；还可以是机械连接或者电路连接；或者是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系；除非另有明确的规定和限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“前、后、左、右、上、下”仅是描述附图中的部件所处的相对位置，并不是作为本发明的限定。
27.实施例一
28.如图1至图3所示，一种紫外线led灯光固化装置,它包括呈长条形的顶板1、左侧板2、右侧板3、前端板4、后端板5、透明盖板6和led紫外线光源7，所述左侧板2通过螺丝固定设置在顶板1下表面的左侧，所述右侧板3通过螺丝固定设置在顶板1下表面的右侧，所述前端板4通过螺丝固定设置在顶板1下表面的前侧，所述后端板4通过螺丝固定设置在顶板1下表面的后侧；所述顶板1分别与左侧板2、右侧板3、前端板4、后端板5固定连接构成一个具有下
开口的矩形罩体，所述透明盖板6盖合在所述罩体下开口上密封罩体，透明盖板6具有透光和防尘的作用。
29.位于罩体内的所述顶板1内侧上沿其长度方向设置一条倒立的三棱柱8，所述三棱柱8截面呈等腰三角形；两块规格相同的长条led紫外线光源7分别安装在所述三棱柱8的左右侧腰面上；
30.所述左、右侧板3内侧上设有呈弧形的凹型反光板91。
31.如图3所示，左侧的led紫外线光源7发向光线经左侧的凹型反光板91向右下方向反射会聚，右侧的led紫外线光源7发向的光线经右侧的凹型反光板91向左下方向反射会聚，两束紫外线光线在固化作业区域处交会叠加，使得固化作业区域处的紫外线光照强度倍增，特高照度的紫外线光具有极大能量和超强穿透力，能够进入深层油墨内实现油墨的完全固化，达到油墨固化最佳效果。同时本紫外线led灯光固化装置还更加适用于印刷速度更快、更先进的印刷机械。
32.具体地，所述led紫外线光源7包括基板71和若干颗紫外线led芯片72，所述紫外线led芯片以矩阵排列方式焊接在基板表面上，所述基板71紧贴在所述三棱柱8两侧腰面上，紫外线led芯片72工作时产生大量的热量传导给三棱柱8。
33.进一步地，为了led紫外线光源7得到良好散热，如图2和图3所示，所述三棱柱8体内沿其长度设置有二条水冷管道，第一水冷管道81作为进水管道，第二水冷管道82作为回水管道，位于第一水冷管道与第二水冷管道之间的后端棱柱内设置有内连管(图中未显示)，所述内连管把第一、二水冷管道连接贯通；所述前端板5上分别设置有进水接口51和出水接口52，所述进水接口51通过管体与外置的水泵连接，所述出水接口52通过管体与外置的冷凝器连接，构成本固化装置的水冷循环系统。
34.更进一步地，还包括二片顶部反光板92，二片顶部反光板92分别设置位于三棱柱8左右侧的顶板1上，顶部反光板92用于将部分散射的紫外光线反射给凹型反光板91或者向下反射出去，充分利用led紫外线光源7照射的光线，有效地提高led紫外线光源7的效能。
35.更进一步地，为了实现电源线隐藏式走线，所述三棱柱8体内沿其长度还设置有二条线缆管道83，所述线缆管道83用于电源线走线，其中一条线缆管道83用于布设电源火线，另一条线缆管道83用于布设电源零线。
36.具体地，所述顶板1与三棱柱8是由金属材料一体成型制作而成的，属于型材种类。
37.所述凹型反光板91是由反光涂料涂装在左、右侧板凹型内侧表面3所形成的反光层结构。
38.更进一步地，为了快捷组装透明盖板和固化装置，所述透明盖板6包括左边条61、右条边62和透明板63，所述左、右边条上设置有卡槽64，所述透明板63的左右两侧边缘分别插入左、右边条的卡槽64内连接，左、右条边通过螺丝与左侧板2、右侧板3固定连接，透明板63覆盖在罩体下开口上。
39.实施例二
40.印刷机械的固化作业区域位置是固定，每个品牌或者每种型号的印刷机械可提供给紫外线led灯光固化装置高度不尽相同的。因此厂家生产固化装置时，只会按照常规印刷机械来设计紫外光线交会叠加位置(固化作业区域)进行组装，并不适应所有机型。为了实现灵活调节紫外线led灯光固化装置的左右两束紫外光线交会叠加位置适应不同种类的印
刷机械，即调节紫外光线交会叠加位置与本固化装置的距离。
41.本紫外线led灯光固化装置还包括二条内垫板1a，所述内垫板1a上设有多通孔，二条内垫板1a分别设置在左、右侧板与顶板1的连接处，螺丝从顶板上1的通孔由上至下分别穿过内垫板1a与左、右侧板顶部上的螺孔螺合，设置内垫板改变了左右两侧的凹型反光板91纵向高度位置，从而增大光线反射角度，使得左右两束紫外光线交会叠加位置向下位移，即增大紫外光线交会叠加位置与本固化装置的距离。
42.同时，还可以将左侧板2向左侧方向移动，右侧板3向右侧方向移动，通过左右侧板向外移动缩小光线反射角度，使得左右两束紫外光线交会叠加位置向上位移，即缩小紫外光线交会叠加位置与本固化装置的距离。
43.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种紫外线led灯光固化装置,它包括顶板、左侧板、右侧板、前端板、后端板和led紫外线光源，左侧板设置在顶板左侧，右侧板设置在顶板右侧，前端板设置在顶板前侧，后端板设置在顶板后侧；顶板分别与左侧板、右侧板、前端板、后端板固定连接构成一个具有下开口的罩体，其特征是：所述顶板内侧上沿其长度方向设置有倒立的三棱柱，两块led紫外线光源分别设置在所述三棱柱的左、右侧腰面上；所述左、右侧板的内侧上设有呈弧形的凹型反光板，左侧的led紫外线光源发向光线经左侧的凹型反光板向右下方向反射会聚，右侧的led紫外线光源发向光线经右侧的凹型反光板向左下方向反射会聚，两束紫外线光线在固化作业区域处交会叠加。2.根据权利要求1所述的一种紫外线led灯光固化装置，其特征是：所述三棱柱体内沿其长度设置水冷管道。3.根据权利要求2所述的一种紫外线led灯光固化装置，其特征是：所述水冷管道包括第一水冷管道和第二水冷管道，所述第一水冷管道作为进水管道，第二水冷管道作为回水管道，位于第一水冷管道与第二水冷管道之间的后端棱柱内设置有内连管，所述内连管把第一、二水冷管道连接贯通。4.根据权利要求1所述的一种紫外线led灯光固化装置，其特征是：还包括顶部反光板，顶部反光板分别设置位于三棱柱左右两侧的顶板上，顶部反光板把散射的紫外光线反射给凹型反光板或者向下反射出去。5.根据权利要求1所述的一种紫外线led灯光固化装置，其特征是：所述led紫外线光源包括基板和若干颗紫外线led芯片，所述紫外线led芯片以矩阵排列方式焊接在基板表面上，所述基板紧贴在所述三棱柱左右两侧腰面上。6.根据权利要求1所述的一种紫外线led灯光固化装置，其特征是：所述三棱柱体内沿其长度设置有线缆管道，所述线缆管道用于电源线走线。7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种紫外线led灯光固化装置，其特征是：所述顶板与三棱柱是由金属材料一体成型制作而成的，所述三棱柱截面呈等腰三角形。8.根据权利要求1所述的一种紫外线led灯光固化装置，其特征是：还包括透明盖板，所述透明盖板包括左边条、右条边和透明板，所述左、右边条上分别设置有卡槽，所述透明板的左右两侧边缘分别插入左、右边条的卡槽内连接，左条边通过螺丝与左侧板固定连接，右条边通过螺丝与右侧板固定连接，透明板覆盖在罩体下开口上。9.根据权利要求1所述的一种紫外线led灯光固化装置，其特征是：还包括内垫板，所述内垫板上设有多通孔，二条内垫板分别设置在左、右侧板与顶板的连接处，螺丝从顶板上的通孔由上至下分别穿过内垫板与左、右侧板顶部上的螺孔螺合，内垫板的设置改变了左右两侧的凹型反光板纵向高度位置。10.根据权利要求1所述的一种紫外线led灯光固化装置，其特征是：所述凹型反光板是由反光涂料涂装在左、右侧板凹型内侧表面所形成的反光层结构。

技术总结
本发明公开一种紫外线LED灯光固化装置,它包括顶板、左侧板、右侧板、前端板、后端板和LED紫外线光源，顶板内侧上设置三棱柱，LED紫外线光源分别设置在三棱柱的左、右侧腰面上；左、右侧板的内侧上设有凹型反光板，左侧的LED紫外线光源发向光线经左侧的凹型反光板向右下方向反射会聚，右侧的LED紫外线光源发向光线经右侧的凹型反光板向左下方向反射会聚，两束紫外线光线在固化作业区域处交会叠加。还包括顶部反光板和内垫板，顶部反光板分别设置位于三棱柱左右侧的顶板上，内垫板分别设置在左、右侧板与顶板的连接处；三棱柱体内设有水冷管道和线缆管道。该光固化装置具有很强的紫外线光照强度和超强穿透力，并适用各种印刷机械机型。械机型。械机型。


技术研发人员：施汝钱
受保护的技术使用者：施汝钱
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/8/13