一种浴缸高分子原料软化设备的制作方法

本实用新型涉及卫浴领域，具体涉及一种浴缸高分子原料软化设备。

背景技术：

浴缸是一种供沐浴或淋浴的家居设备，大多由高分子材料（如亚克力、高强度塑料）制造。在实际生产中，先按浴缸成型的设计图纸加工吸塑成型模具，然后通过加热设备对高分子原料进行软化处理，最后将软化后的高分子原料放入模具中吸塑成型。在目前这种生产过程中，高分子原料软化过程一般采用加热炉，使用加热炉进行加热软化会存在两个问题：1、制作浴缸的高分子原料的面积大小多变，与加热炉的尺寸不一定匹配；2、尺寸不符的高分子原料放入加热炉会存在加热不均匀的区域，这会使后续吸塑后的模型密度不均匀，存在一定安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型目的在于解决上述问题，本实用新型提供了一种浴缸高分子原料软化设备，其在使用过程中，可以对各种尺寸的高分子原料软化，并且能够均匀地对高分子原料进行软化。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：

一种浴缸高分子原料软化设备，包括基底，基底底部固定有一个或一个以上的激光器，每个激光器的出光方向上依次布设有扩束透镜和匀光透镜。

进一步地，还包括具有两个开口的套筒，套筒的一个开口固定在基底上，套筒的另一个开口上固定有出射窗口，出射窗口由透明材质制成，套筒将一个或多个激光器、扩束透镜和匀光透镜包于其中。

进一步地，出射窗口中设有微结构阵列。

进一步地，联结板件将激光器与其对应的扩束透镜和匀光透镜相互联结。

进一步地，匀光透镜由衬底、微结构和覆盖层制成，微结构制作于衬底上，覆盖层覆盖于微结构上将微结构包覆于其中，微结构为微透镜或衍射光栅。

通过使用本实用新型，可以产生以下有益效果：本实用新型包括基底，基底底部固定有一个或一个以上的激光器，每个激光器的出光方向上依次布设有扩束透镜和匀光透镜；本实用新型在使用过程中，开启激光器，在光路上放置用于制作浴缸的高分子原料，激光器出射的激光通过扩束透镜后束腰半径以及光束发散角均被扩大，然后匀光透镜将其能量匀化在各个角度的光锥中，根据所选用的激光器型号及高分子的软化点来设定激光器功率，最终扩束并匀化的激光光束投射在高分子原料上，匀化的激光光束对高分子原料进行升温，从而使高分子原料均匀地被升温，使得后续的吸塑过程不会因升温不均匀而出现吸塑后的模型密度不均匀；当需要对不同形状大小的高分子原料进行软化时，只需改变投射距离及激光器功率即可，由于每个光锥的能量均等，因此改变距离不会导致升温不均匀。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型中一个或多个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型中激光器、扩束透镜、匀光透镜部分的结构示意图；

图3为本实用新型中联结板件的结构示意图；

图4为本实用新型中匀光透镜的结构示意图；

图5为本实用新型中一个或多个实施例的结构示意图；

图6为本实用新型中一种使用过程示意图；

图7为本实用新型中另一种使用过程示意图；

图8为本实用新型中套筒的一种示例性结构示意图；

图9为本实用新型中激光器在基底上的一种布局示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：1-基底，2-激光器，3-扩束透镜，4-匀光透镜，5-出射窗口，6-联结板件，7-连接点，8-衬底，9-微结构，10-覆盖层，11-套筒，12-微结构阵列，13-浴缸原料板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，附图中的阴影部分表示横截剖面，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

本实用新型提出一种浴缸高分子原料软化设备，主要结构如图1~2所示，包括基底1，基底1底部固定有一个或一个以上的激光器2，每个激光器2的出光方向上依次布设有扩束透镜3和匀光透镜4。其中扩束透镜3可采用传统光学设计来设计出具有扩束以及扩大光束发散角的功能的透镜组，其中扩大光束发散角的主要功能为使本实用新型的激光能够照射更大的面积，这种透镜设计结构有很多种解，属于光学领域基本技术，在本实用新型中不再给出具体透镜组设计。其中匀光透镜4的结构可以是如图4所示，其由衬底8、微结构9和覆盖层10制成，微结构9制作于衬底8的表面上（图中示意为微结构9位于衬底8的下表面），衬底8为透明材质，覆盖层10覆盖于微结构9上将微结构9包覆于其中，微结构9为微透镜或衍射光栅。覆盖层10的主要功能为保护微结构9，使其不易损坏。微结构9可以通过光刻、激光直写等技术制作在衬底8上，其尺寸一般做成800nm~1mm。以微透镜或衍射光栅作为微结构9的匀化效果也属于光学领域的公知常识，在此不做原理性阐述。

优选的，还包括联结板件6，如图1~2所示，联结板件6将激光器2与其对应的扩束透镜3和匀光透镜4相互联结。如图3所示，联结板件6上设有多个连接点7，其用于与激光器2、扩束透镜3和匀光透镜4相固定连接，采用联结板件6可方便地组装拆卸激光器2、扩束透镜3和匀光透镜4。

如图1和5，还包括具有两个开口的套筒11，套筒11的一个开口固定在基底1上，套筒11的另一个开口上固定有出射窗口5，出射窗口5由透明材质制成，套筒11将一个或多个激光器2、扩束透镜3和匀光透镜4包于其中，主要功效为在使用过程中使光学部分不会进入灰尘、杂质和碎渣等。

在使用多个激光器2时，当光路光程较长时，多个激光器2出射的光经过扩束和匀化后可能会在空间中出现重叠，使得在部分空间中能量不够均匀，本实用新型为此做出进一步的改善优化。如图5，出射窗口5中设有微结构阵列12，其用于对每个激光器2出射的光通过匀光透镜4后的光进一步匀化，使得出射窗口5出射的光束更为匀化。同样，微结构阵列12的每个微结构单元也可使用微透镜、衍射光栅等，可通过光刻、激光直写等技术制作在出射窗口5内部，制作在出射窗口5内部的方法与匀光透镜4的制作方法相同，先将微结构单元制作在一个透明衬底上组成微结构阵列，再在微结构阵列上覆盖保护层，微结构单元的尺寸一般做成800nm~1mm。

图6为本实用新型的一种使用方法示意图，将浴缸原料板13放置在本实用新型的出射光路上，打开激光器2，激光器2出射的激光光束首先通过扩束透镜3进行扩束以及扩大光束发散角，随后通过匀化透镜4进行匀化，多个扩束匀化的大发散角的激光光束再进入具有微结构阵列12的出射窗口5进一步匀化，最后投射在浴缸原料板13上对其进行升温软化。若要对更大面积的浴缸原料板13进行升温软化，如图7，只需将浴缸原料板13与出射窗口5的距离增大，并同时提高激光器2的功率即可。

如图8为一种套筒11的举例，其可以是图8中所示的这种圆台型套筒，上方开口固定在基底1上，下方开口使用透明的出射窗口5来封闭。

优选的，为了更进一步地使投射在浴缸原料板13上的激光能量分布更均匀，可对激光器2在基底1上的布局方式进行优化，使激光器2的在基底1上的分布更均匀。图9示出一种示例性布局方式，基底1为圆形，一个激光器2固定于基底1的中心处，其他四个激光器2等距分布在基底1的二分之一半径的圆周上。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。