標簽印刷機的可變功率紫外發光二級管固化裝置的制造方法
【專利摘要】一種標簽印刷機的可變功率紫外發光二級管固化裝置，由一個長方形箱體、一個光源控制器、一個長方形水冷散熱器、一個平面光源、一個寬度檢測機構和一個速度傳感器構成，該裝置采用紫外光發光二極管構成平面光源，平面光源發出的平行光垂直照射在標簽紙張上，對標簽紙張上的油墨進行固化，并且該裝置通過實時檢測標簽印刷的寬度和標簽印刷的速度，可實時調整平面光源的照射范圍和照射強度。
【專利說明】
標簽印刷機的可變功率紫外發光二級管固化裝置
[0001 ] 技術領域:
本發明涉及一種紫外線固化裝置，特別是一種標簽印刷機的可變功率紫外發光二級管固化裝置，該裝置與傳統的紫外線固化裝置相比，更節能、環保、快速、高效，可取代現有標簽印刷機的紫外線固化裝置。
[0002]【背景技術】:
固化是指油墨、涂料、膠粘劑、密封劑等由液體狀態轉化為固體狀態的過程，紫外線固化是利用紫外線和加入到油墨、涂料、密封劑中的光引發劑產生光化學反應實現快速固化的方法，
標簽印刷中油墨的快速固化是標簽印刷過程的重要環節，但在標簽印刷行業中，大多利用高壓水銀燈和金屬鹵素燈構成的點光源和線光源實現紫外線固化，高壓水銀燈和金屬鹵素燈都存在耗能高、含重金屬污染物和壽命短的特點，在使用中需要頻繁更換高壓水銀燈和金屬鹵素燈，因此利用高壓水銀燈和金屬鹵素燈實現紫外線固化，成本高、能耗大還會形成重金屬環境污染，既不節能也不環保，
近年來人們把紫外光發光二極管引入到紫外線固化領域，開發出了紫外光發光二極管固化裝置，
和高壓水銀燈和金屬鹵素燈紫外線固化方法相比，紫外光發光二極管固化方法能夠大幅度降低能源消耗、固化過程不產生臭氧和易揮發有機物質排放、光源使用壽命長，可以實現瞬間開啟或關閉，無需預熱及冷卻時間，特別有利于標簽印刷和對熱敏感的承印材料印刷，但現有的紫外光發光二極管固化裝置的光源照射范圍和光源照射強度都是固定不變的，不能根據印刷品的寬度和印刷速度適時調整光源照射范圍和光源照射強度，能源消耗較大、系統穩定性和控制精度不高、紫外線固化效果較差，
因此，根據標簽印刷寬度和標簽印刷速度適時調整光源照射范圍和光源照射強度，可進一步降低紫外光發光二極管固化裝置的能源消耗、提高系統穩定性和控制精度、提高紫外線固化效果，
【發明內容】
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為了進一步降低紫外光發光二極管固化裝置的能源消耗、提高系統穩定性和控制精度、提高紫外線固化效果，本發明提出了一種標簽印刷機的可變功率紫外發光二級管固化裝置，該裝置采用紫外光發光二極管構成平面光源，平面光源發出的平行光垂直照射在標簽紙張上，對標簽紙張上的油墨進行固化，并且該裝置通過實時檢測標簽印刷的寬度和標簽印刷的速度，可實時調整平面光源的照射范圍和照射強度，
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:由一個長方形箱體、一個光源控制器、一個長方形水冷散熱器、一個平面光源、一個寬度檢測機構和一個速度傳感器構成的標簽印刷機固化裝置，長方形箱體分為上箱體和下箱體兩部分，上箱體和下箱體通過一組合頁相連接，在下箱體的上部開有一個長方形的進紙孔和長方形的出紙孔，標簽紙張在標簽印刷機的帶動下，以速度V穿過長方形的進紙孔和長方形的出紙孔，
光源控制器、長方形水冷散熱器、平面光源都設置在上箱體內，光源控制器設置在上箱體的上端，長方形水冷散熱器設置在光源控制器的下面，長方形水冷散熱器的底面和上表面都與標簽紙張平面平行，在長方形水冷散熱器的前后兩端面上設置有一個進水孔和一個出水孔，冷水從進水孔流入長方形水冷散熱器，熱水從出水孔流出長方形水冷散熱器，
光源控制器由N個完全相同的單元電路構成，每個單元電路都由一個電源電路、一個寬度檢測電路、一個速度檢測電路、一個光源驅動電路和一個發光二極管輸入電路構成，寬度檢測電路用來實時檢測標簽紙張寬度，并根據標簽紙張寬度實時調整調整光源的照射范圍，速度檢測電路用來實時檢測標簽紙張的移動速度，并根據標簽紙張的移動速度實時調整調整光源的照射強度，光源驅動電路通過寬度檢測電路部分和速度檢測電路的檢測結果，對平面光源提供電能，
平面光源由整齊的焊接在陶瓷基光源板正面上的多個紫外光發光二極管構成，陶瓷基光源板的背面通過導熱膠粘貼在長方形水冷散熱器的底面上，陶瓷基光源板上的紫外光發光二極管沿著出紙孔等距離的分為長寬相同的N組小平面光源，N組小平面光源與N個單元電路一一對應，每一組小平面光源由與其對應的單元電路控制，每一組小平面光源內的紫外光發光二極管電串聯后通過發光二極管輸入電路接入與其對應的單元電路，陶瓷基光源板正面上的各組小平面光源發出的平行光，垂直的照射在標簽紙張的平面上，對標簽紙張上油墨的表層進行固化，
寬度檢測機構由N個光電對管構成，N個光電對管與N個單元電路--對應，每一個光電對管都與相應單元電路的寬度檢測電路電連接，N個光電對管與N組小平面光源--對齊的沿著出紙孔等距離的一字排列，各光電對管的發射管設置在長方形的出紙孔的上端，各光電對管的接收管設置在長方形的出紙孔的下端，
當一定寬度的標簽紙張經過長方形的進紙孔和出紙孔穿過中間部分光電對管的發射管和接收管之間時，該部分光電對管的發射管發出的光線被標簽紙張隔斷不能到達接收管，該部分光電對管處于斷開狀態，其余光電對管處于導通狀態，各光電對管的狀態被送到光源控制器的相應單元電路的寬度檢測電路，并通過寬度檢測電路和光源驅動電路對與處于斷開狀態的光電對管對齊排列的各組小平面光源加電發光，與處于導通狀態的光電對管對齊排列的其余各組小平面光源不加電發光，
速度傳感器設置在下箱體內，并且速度傳感器位于長方形的進紙孔的下端，速度傳感器與光源控制器每一個單元電路的速度檢測電路電連接，速度傳感器緊貼標簽紙張，當標簽紙張在標簽印刷機的帶動下，以速度V穿過長方形的進紙孔和長方形的出紙孔時，標簽紙張的移動速度信號通過速度傳感器被送到光源控制器每一個單元電路的速度檢測電路，由光源控制器根據速度傳感器檢測到的速度信號調整平面光源的光照強度，
本發明的有益效果是:通過寬度檢測機構和速度傳感器實時檢測標簽印刷的寬度和標簽印刷的速度，可實時調整平面光源的照射范圍和照射強度，進一步提高固化效率，
【附圖說明】:
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0003]圖1是本發明的整體正視圖。
[0004]圖2是本發明的A-A剖視圖。
[0005]圖3是本發明的B-B剖視圖。
[0006]圖4是本發明的單元電路電路圖。
[0007]【具體實施方式】:
在圖1和圖2中，由一個長方形箱體、光源控制器11、長方形水冷散熱器10、平面光源、寬度檢測機構和速度傳感器12構成的標簽印刷機固化裝置，長方形箱體分為上箱體I和下箱體2兩部分，上箱體I和下箱體2通過一組合頁14相連接，在下箱體2的上部開有一個長方形的進紙孔4-1和長方形的出紙孔4-2，標簽紙張5在標簽印刷機的帶動下，以速度V穿過長方形的進紙孔4-1和長方形的出紙孔4-2，
在圖2和圖3中，光源控制器11、長方形水冷散熱器10、平面光源都設置在上箱體I內，光源控制器11設置在上箱體I的上端，長方形水冷散熱器10設置在光源控制器11的下面，長方形水冷散熱器10的底面和上表面都與標簽紙張5的紙面平行，在長方形水冷散熱器10的前后兩端面上設置有進水孔9-1和出水孔9-2，冷水從進水孔9-1流入長方形水冷散熱器10，熱水從出水孔9-2流出長方形水冷散熱器10，
光源控制器11由23個完全相同的單元電路構成，每個單元電路都由一個電源電路、一個寬度檢測電路、一個速度檢測電路、一個光源驅動電路和一個發光二極管輸入電路構成，
在圖2、圖3和圖4中，平面光源由整齊的焊接在陶瓷基光源板15正面上的多個紫外光發光二極管構成，陶瓷基光源板15的背面通過導熱膠粘貼在長方形水冷散熱器10的底面上，陶瓷基光源板15上的紫外光發光二極管被分為小平面光源7-1、小平面光源7-2、小平面光源7-3、小平面光源7-4、小平面光源7-5、小平面光源7-6、小平面光源7_7、小平面光源7_8、小平面光源7-9、小平面光源7-10、小平面光源7-11、小平面光源7-12、小平面光源7_13、小平面光源7-14、小平面光源7-15、小平面光源7-16、小平面光源7-17、小平面光源7-18、小平面光源7-19、小平面光源7-20、小平面光源7-21、小平面光源7-22、小平面光源7-23，23個小平面光源長寬相同，23個小平面光源與23個單元電路一一對應，每一小平面光源由與其對應的單元電路控制，每一小平面光源都由72個紫外光發光二極管構成，每一小平面光源的72個紫外光發光二極管電串聯后通過發光二極管輸入電路接入與其對應的單元電路，陶瓷基光源板15上的各組小平面光源沿著出紙孔4-2等距離的一字排列，陶瓷基光源板15正面上的各組小平面光源發出的平行光，照射在標簽紙張5的紙面上，對標簽紙張5上油墨6的表層進行固化，
在圖2、圖3和圖4中，寬度檢測機構由發射管8-1和接收管8-2構成的第一光電對管、發射管8-3和接收管8-4構成的第二光電對管、發射管8-5和接收管8-6構成的第三光電對管、發射管8-7和接收管8-8構成的第四光電對管、發射管8-9和接收管8-10構成的第五光電對管、發射管8-11和接收管8-12構成的第六光電對管、發射管8-13和接收管8-14構成的第七光電對管、發射管8-15和接收管8-16構成的第八光電對管、發射管8-17和接收管8-18構成的第九光電對管、發射管8-19和接收管8-20構成的第十光電對管、發射管8-21和接收管8-22構成的第十一光電對管、發射管8-23和接收管8-24構成的第十二光電對管、發射管8-25和接收管8-26構成的第十三光電對管、發射管8-27和接收管8-28構成的第十四光電對管、發射管8-29和接收管8-30構成的第十五光電對管、發射管8-31和接收管8-32構成的第十六光電對管、發射管8-33和接收管8-34構成的第十七光電對管、發射管8-35和接收管8-36構成的第十八光電對管、發射管8-37和接收管8-38構成的第十九光電對管、發射管8-39和接收管8-40構成的第二十光電對管、發射管8-41和接收管8-42構成的第二十一光電對管、發射管8-43和接收管8-44構成的第二十二光電對管、發射管8-45和接收管8-46構成的第二十三光電對管構成，23個光電對管與23個單元電路一一對應，并且23個光電對管一一對應的接入到與其相對應單元電路的寬度檢測電路中，23個光電對管與23組小平面光源--對齊的沿著出紙孔4-2等距離的一字排列，各光電對管的發射管設置在長方形的出紙孔4-2的上端，各光電對管的接收管設置在長方形的出紙孔4-2的下端，
速度傳感器12設置在下箱體I內，并且速度傳感器12位于長方形的進紙孔4-1的下端，速度傳感器12緊貼標簽紙張5，
在圖4中，第一單元電路由電源電路16、寬度檢測電路17、速度檢測電路18、光源驅動電路19和發光二極管輸入電路20構成，
電源電路16由整流二極管D73、整流二極管D74、整流二極管D75、整流二極管D76和濾波電容Cl按圖4所示電路連接構成，
光源驅動電路19由高壓線性恒流發光二極管驅動芯片SDS3106按圖4所示電路連接構成，小平面光源7-1的72個紫外光發光二極管LEDl到LED72按圖4所示電路中的發光二極管輸入電路20串聯接入光源驅動電路19，72個紫外光發光二極管LEDl到LED72串聯構成的小平面光源7-1上的驅動電流與壓控電阻R9的阻值成正比，
寬度檢測電路17由三極管Ql、場效應三極管Q2、電阻Rl和第一光電對管Q3按圖4所示電路連接構成，當標簽紙張5經過長方形的進紙孔4-1和出紙孔4-2穿過第一光電對管Q3的發射管8-1和接收管8-2之間時，第一光電對管Q3的發射管8-1發出的光線被標簽紙張5隔斷不能到達第一光電對管Q3的接收管8-2，第一光電對管Q3處于截止狀態，當標簽紙張5不經過第一光電對管Q3的發射管8-1和接收管8-2之間時，第一光電對管Q3的發射管8-1發出的光線能夠到達第一光電對管Q3的接收管8-2，第一光電對管Q3處于導通狀態，當第一光電對管Q3導通時三極管Ql截止，場效應三極管Q2關斷，光源驅動電路19停止工作，小平面光源7-1上的72個紫外光發光二極管不加電發光，當第一光電對管Q3截止時三極管Ql導通，場效應三極管Q2導通，光源驅動電路19工作，小平面光源7-1上的72個紫外光發光二極管加電發光，
速度檢測電路18由電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、壓控電阻R9、電容C2、電容C3、電容C4、電壓頻率轉換器LM331按圖4所示電路連接構成，由速度傳感器12送來的頻率信號f由電容C2輸入到速度檢測電路18，與頻率信號f成正比的輸出電壓Vn輸出到壓控電阻R9的電壓控制端，標簽紙張5的移動速度信號通過頻率信號f被送到速度檢測電路18，并通過調整壓控電阻R9的阻值控制由72個紫外光發光二極管LEDl到LED72串聯構成的小平面光源7-1上的驅動電流，
23個單元電路的電路結構和電路工作過程與第一單元電路完全相同的。
【主權項】
1.一種標簽印刷機的可變功率紫外發光二級管固化裝置，由一個長方形箱體、光源控制器(U)、長方形水冷散熱器(10)、平面光源、寬度檢測機構和速度傳感器(12)構成，其特征是:長方形箱體分為上箱體(I)和下箱體(2)兩部分，上箱體(I)和下箱體(2)通過一組合頁(14)相連接，在下箱體(2)的上部開有一個長方形的進紙孔(4-1)和長方形的出紙孔(4-2)，標簽紙張(5)在標簽印刷機的帶動下，以速度V穿過長方形的進紙孔(4-1)和長方形的出紙孔(4-2)， 光源控制器(11)、長方形水冷散熱器(10)、平面光源都設置在上箱體(I)內，光源控制器(11)設置在上箱體(I)的上端，長方形水冷散熱器(10)設置在光源控制器(11)的下面，長方形水冷散熱器(10)的底面和上表面都與標簽紙張(5)的紙面平行，在長方形水冷散熱器(10)的前后兩端面上設置有進水孔(9-1)和出水孔(9-2)，冷水從進水孔(9-1)流入長方形水冷散熱器(10)，熱水從出水孔(9-2)流出長方形水冷散熱器(10)， 光源控制器(11)由23個完全相同的單元電路構成，每個單元電路都由一個電源電路、一個寬度檢測電路、一個速度檢測電路、一個光源驅動電路和一個發光二極管輸入電路構成， 平面光源由整齊的焊接在陶瓷基光源板(15)正面上的多個紫外光發光二極管構成，陶瓷基光源板(15)的背面通過導熱膠粘貼在長方形水冷散熱器(10)的底面上，陶瓷基光源板(15)上的紫外光發光二極管被分為小平面光源(7-1)、小平面光源(7-2)、小平面光源(7-3)、小平面光源(7-4)、小平面光源(7-5)、小平面光源(7-6)、小平面光源(7_7)、小平面光源(7-8)、小平面光源(7-9)、小平面光源(7-10)、小平面光源(7-11)、小平面光源(7-12)、小平面光源(7-13)、小平面光源(7-14)、小平面光源(7-15)、小平面光源(7-16)、小平面光源(7-17)、小平面光源(7-18)、小平面光源(7-19)、小平面光源(7-20)、小平面光源(7-21)、小平面光源(7-22)、小平面光源(7-23)，23個小平面光源長寬相同，23個小平面光源與23個單元電路一一對應，每一小平面光源由與其對應的單元電路控制，每一小平面光源都由72個紫外光發光二極管構成，每一小平面光源的72個紫外光發光二極管電串聯后通過發光二極管輸入電路接入與其對應的單元電路，陶瓷基光源板(15)上的各組小平面光源沿著出紙孔(4-2)等距離的一字排列，陶瓷基光源板(15)正面上的各組小平面光源發出的平行光，照射在標簽紙張(5)的紙面上，對標簽紙張(5)上油墨(6)的表層進行固化， 寬度檢測機構由發射管(8-1)和接收管(8-2)構成的第一光電對管、發射管(8-3)和接收管(8-4)構成的第二光電對管、發射管(8-5)和接收管(8-6)構成的第三光電對管、發射管(8-7)和接收管(8-8)構成的第四光電對管、發射管(8-9)和接收管(8-10)構成的第五光電對管、發射管(8-11)和接收管(8-12)構成的第六光電對管、發射管(8-13)和接收管(8-14)構成的第七光電對管、發射管(8-15)和接收管(8-16)構成的第八光電對管、發射管(8-17)和接收管(8-18)構成的第九光電對管、發射管(8-19)和接收管(8-20)構成的第十光電對管、發射管(8-21)和接收管(8-22)構成的第十一光電對管、發射管(8-23)和接收管(8-24)構成的第十二光電對管、發射管(8-25)和接收管(8-26)構成的第十三光電對管、發射管(8-27)和接收管(8-28)構成的第十四光電對管、發射管(8-29)和接收管(8-30)構成的第十五光電對管、發射管(8-31)和接收管(8-32)構成的第十六光電對管、發射管(8-33)和接收管(8-34)構成的第十七光電對管、發射管(8-35)和接收管(8-36)構成的第十八光電對管、發射管(8-37)和接收管(8-38)構成的第十九光電對管、發射管(8-39)和接收管(8-40)構成的第二十光電對管、發射管(8-41)和接收管(8-42)構成的第二十一光電對管、發射管(8-43)和接收管(8-44)構成的第二十二光電對管、發射管(8-45)和接收管(8-46)構成的第二十三光電對管構成，23個光電對管與23個單元電路一一對應，并且23個光電對管一一對應的接入到與其相對應單元電路的寬度檢測電路中，23個光電對管與23組小平面光源一一對齊的沿著出紙孔(4-2)等距離的一字排列，各光電對管的發射管設置在長方形的出紙孔(4-2)的上端，各光電對管的接收管設置在長方形的出紙孔(4-2)的下端， 速度傳感器(12)設置在下箱體(I)內，并且速度傳感器(12)位于長方形的進紙孔(4-1)的下端，速度傳感器(12)緊貼標簽紙張(5)， 第一單元電路由電源電路(16)、寬度檢測電路(17)、速度檢測電路(18)、光源驅動電路(19)和發光二極管輸入電路(20)構成， 電源電路(16)由整流二極管D73、整流二極管D74、整流二極管D75、整流二極管D76和濾波電容Cl按圖4所示電路連接構成， 光源驅動電路(19)由高壓線性恒流發光二極管驅動芯片SDS3106按圖4所示電路連接構成，小平面光源(7-1)的72個紫外光發光二極管LEDl到LED72按圖4所示電路中的發光二極管輸入電路(20)串聯接入光源驅動電路(19)，72個紫外光發光二極管LEDl到LED72串聯構成的小平面光源(7-1)上的驅動電流與壓控電阻R9的阻值成正比， 寬度檢測電路(17)由三極管Ql、場效應三極管Q2、電阻Rl和第一光電對管Q3按圖4所示電路連接構成，當標簽紙張(5)經過長方形的進紙孔(4-1)和出紙孔(4-2)穿過第一光電對管Q3的發射管(8-1)和接收管(8-2)之間時，第一光電對管Q3的發射管(8-1)發出的光線被標簽紙張(5)隔斷不能到達第一光電對管Q3的接收管(8-2)，第一光電對管Q3處于截止狀態，當標簽紙張(5)不經過第一光電對管Q3的發射管(8-1)和接收管(8-2)之間時，第一光電對管Q3的發射管(8-1)發出的光線能夠到達第一光電對管Q3的接收管(8-2)，第一光電對管Q3處于導通狀態，當第一光電對管Q3導通時三極管Ql截止，場效應三極管Q2關斷，光源驅動電路(19)停止工作，小平面光源(7-1)上的72個紫外光發光二極管不加電發光，當第一光電對管Q3截止時三極管Ql導通，場效應三極管Q2導通，光源驅動電路(19)工作，小平面光源(7-1)上的72個紫外光發光二極管加電發光， 速度檢測電路(18)由電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、壓控電阻R9、電容C2、電容C3、電容C4、電壓頻率轉換器LM331按圖4所示電路連接構成，由速度傳感器(12)送來的頻率信號f由電容C2輸入到速度檢測電路(18)，與頻率信號f成正比的輸出電壓Vn輸出到壓控電阻R9的電壓控制端，標簽紙張(5)的移動速度信號通過頻率信號f被送到速度檢測電路(18)，并通過調整壓控電阻R9的阻值控制由72個紫外光發光二極管LEDl到LED72串聯構成的小平面光源(7-1)上的驅動電流， 23個單元電路的電路結構和電路工作過程與第一單元電路完全相同的。
【文檔編號】B41F23/04GK106004031SQ201610363259
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月26日
【發明人】張明鳴, 李晉堯, 焦慧敏, 王昌益, 楊梅, 王平
【申請人】北京印刷學院