Uvled固化光源、应用该光源的喷绘设备及其驱动控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种UVLED固化光源、应用该光源的喷绘设备及其驱动控制方法。
【背景技术】
[0002]UV (紫外)固化工艺是光化学反应最前沿的应用，通过一定强度的紫外光照射，瞬间固化油墨、涂料、胶等相关化学品。随着科技的发展，UV固化所涉及领域也更加广泛。
[0003]由于实际应用领域中喷头喷墨的模式与速度变化很多，喷头喷出的墨水也是依照特定的次序多层累加式地喷到介质上，为了优化固化过程，使得特定工作能达到最好的固化效果，需要施加到固化对象的不同局部的UV光能量的最佳参数也不同，或者需要对喷绘过程的不同阶段的喷出的墨施加不同的UV照射能量，同时也为了减少UV光源的能量浪费。
[0004]在采用UV固化技术的大幅面喷绘与工业打印机的应用领域，需要使用UV光源对喷头喷出的UV固化墨水进行迅速及时的照射，使得墨水迅速、及时地固化。目前无论是采用汞灯还是LED (发光二极管)的光源技术，都是采取特定发光窗口的光源跟随喷头对喷出的墨水进行照射，该现有的技术方案存在以下不足:由于光源的发光窗口各局部区域的光能量密度不可调，此外采用汞灯技术的光源其发光窗口各局部区域的光能量密度也不一致，一般只对光源的总能量与平均能量密度提出一定的要求，以满足正常的固化效果。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是:提供一种可对发光区域内光能量密度进行独立调节的UVLED (紫外发光二极管)固化光源、应用该光源的喷绘设备及其驱动控制方法。
[0006]解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下:
[0007]一种UVLED固化光源，包括矩形发光窗口、UVLED灯阵列和驱动控制电路模块，所述UVLED灯阵列布满矩形发光窗口，组成UVLED灯阵列的UVLED灯透过所述矩形发光窗口发出紫外线，所述驱动控制电路模块设有用于接收外部设定指令的控制信号输入端，所述的矩形发光窗口划分两个或以上沿矩形发光窗口长边方向排列的发光区域，所述驱动控制电路模块对应每一个所述发光区域设有一个电源输出端，并且各个电源输出端分别与位于对应发光区域内的UVLED灯的供电端电连接，所述驱动控制电路模块能够按照接收到的外部控制信号调节各个发光区域电源输出端输出的电源功率，实现对各个发光区域内光能量密度进行独立调节。
[0008]为了进一步提高UVLED固化光源发光能量密度的调节灵活度，作为本发明的一种改进，所述各个发光区域均为形状大小相同的矩形发光区域。
[0009]作为本发明的一种优选实施方式，所述矩形发光窗口按长边方向依次设有A至H共八个矩形发光区域，所述位于该A至H八个矩形发光区域内的UVLED灯由所述驱动控制电路模块获得的电源功率满足:WA= WB< Wc< WD< WE< Wf= We= ffHo
[0010]作为本发明的一种优选实施方式，所述的驱动控制电路模块还设有数字模拟信号转换器、以及对应每一个所述电源输出端设有一组可调电阻器和压控恒流源，所述控制信号输入端连接数字模拟信号转换器的输入端，对于任意一组可调电阻器和压控恒流源，该组中的可调电阻器一端与所述数字模拟信号转换器的电压输出端电连接、另一端接地、中间抽头通过该组中的压控恒流源与该组对应的电源输出端电连接。
[0011]作为本发明的一种优选实施方式，所述的驱动控制电路模块还设有输出信号受所述外部控制指令控制的单片机系统以及对应每一个所述电源输出端设有一组数字模拟信号转换器和压控恒流源，所述单片机系统对应每一组数字模拟信号转换器和压控恒流源设有一个信号输出端，对于任意一组数字模拟信号转换器和压控恒流源，该组的数字模拟信号转换器的输入端与单片机系统对应的信号输出端电连接、输出端经该组中的压控恒流源与该组对应的电源输出端电连接。
[0012]—种应用上述UVLED固化光源的喂'绘设备，所述的喂'绘设备包括移动机构、喂'头和两个上述UVLED固化光源，所述移动机构的来回移动方向即X方向与目标喷绘介质的单向移动方向即y方向相垂直，所述喷头和两个UVLED固化光源朝向相平行的固定在移动机构上，并且该三者沿X方向排列，其中，喷头位于两个UVLED固化光源之间，两个UVLED固化光源在I方向上相平齐，喷头在I方向上靠近于所述UVLED固化光源位于y方向最后方发光区域所在的位置。
[0013]一种应用上述UVLED固化光源的喷绘设备，所述的喷绘设备包括移动机构、白墨喷头、彩墨喷头和两个上述UVLED固化光源，所述移动机构的移动方向即X方向与目标喷绘介质的移动方向即y方向相垂直，所述白墨喷头、彩墨喷头和两个UVLED固化光源朝向相平行的固定在移动机构上，并且该四者沿X方向排列，其中，白墨喷头和彩墨喷头位于两个UVLED固化光源之间，两个UVLED固化光源在y方向上相平齐，白墨喷头在y方向上靠近于所述UVLED固化光源位于y方向最后方发光区域所在的位置，彩墨喷头在y方向上处于其y方向后端与白墨喷头的I方向前端部分交错的位置。
[0014]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0015]第一，本发明驱动控制电路模块对UVLED灯阵列按矩形发光窗口的各个发光区域进行驱动，使得位于各个发光区域内的UVLED灯分别获得符合外部控制指令的电源功率，从而矩形发光窗口的各个发光区域能够发出不同能量密度的紫外线，因此，本发明的UVLED固化光源具有发光能量密度能够分区独立调节、灵活度高的优点；
[0016]第二，采用本发明的UVLED固化光源的喷绘设备，能够通过控制固化光能量密度与不同能量密度施加的次序，使得墨水在不同阶段固化的程度不同，调节固化对象底层与表层的不同固化效果，达到优化固化效果、减少固化光源的能量浪费损失、延长光源寿命的目的。
【附图说明】
[0017]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明:
[0018]图1为本发明实施例一的UVLED固化光源的电路原理框图；
[0019]图2为本发明实施例二的UVLED固化光源的电路原理框图；
[0020]图3为本发明实施例三的UVLED固化光源中矩形发光窗口的示意图；
[0021]图4为本发明实施例四的喷绘设备中喷头和两个UVLED固化光源的示意图；
[0022]图5为本发明实施例五的喷绘设备中白墨喷头、彩墨喷头和两个UVLED固化光源的不意图；
[0023]图6为本发明实施例六的喷绘设备中白墨喷头、彩墨喷头和两个UVLED固化光源的示意图。
【具体实施方式】
[0024]实施例一
[0025]如图1所示，本发明实施例一的UVLED固化光源，包括矩形发光窗口 UUVLED灯阵列和驱动控制电路模块2。
[0026]上述UVLED灯阵列布满矩形发光窗口 I，组成UVLED灯阵的UVLED灯透过矩形发光窗口 I发出紫外线；并且，矩形发光窗口 I划分两个或以上沿矩形发光窗口 I长边方向排列的发光区域，包括第I至η发光区域，其中η为大于或者等于2的正整数。
[0027]上述驱动控制电路模块2设有用于接收外部设定指令的控制信号输入端、对应矩形发光窗口 I的每一个发光区域设有一个电源输出端、数字模拟信号转换器以及对应每一个电源输出端的一组可调电阻器和压控恒流源。控制信号输入端接入数字模拟信号转换器的输入端，对于任意一组可调电阻器和压控恒流源，该组中的可调电阻器一端与数字模拟信号转换器输出端电连接、另一端接地、中间抽头通过该组中的压控恒流源与该组对应的电源输出端电连接；各个电源输出端分别与位于对应发光区域内的UVLED灯的供电端电连接。上述数字模拟转换器(DAC)可选用器件型号为DAC08