基于紫外光源固化的爆珠表面固化成型系统

技术领域

本发明涉及爆珠生产技术领域，具体涉及一种基于紫外光源固化的爆珠表面固化成型系统，用于爆珠表面固化成型。

背景技术

爆珠，也称作香丸、脆性胶囊或珠子。爆珠有大有小，直径一般在2.6～4.6mm之间，是可挤破的珠子，挤破时具有爆开的感觉，主要应用在烟卷的过滤嘴中，也就是常说的爆珠烟。爆珠的生产设备包括有滴定系统、成型系统、过滤系统、清洗固化系统、灌装封口系统、杀菌系统和PLC中心控制系统等，其中的成型系统主要用于爆珠表面的固化成型。

近年来，爆珠成型系统的固化方式除传统的热固化、冷却固化和固化液固化之外，也逐步设计了紫外光源固化的技术。所谓紫外固化是指在紫外光源辐照下，利用光引发剂的感光特性，采用紫外光引发形成激发态分子，并分解成自由基或离子，进而使小分子不饱和有机物进行聚合交联的化学反应，从而实现紫外固化过程。例如授权公告号为CN110280197B的中国发明专利公开的“一种多层UV光固化爆珠生产设备”，该生产设备由进料系统A、成型系统B、循环系统C与控制系统D组成，成型系统B由剪切杯10、成型立管11、左UV固化灯21、右UV固化灯22、圆柱形UV固化灯14、第一升降电机及配套螺杆12、成型盘管13与出料管16构成，显然，上述爆珠生产设备使用的就是紫外固化技术。然而，从该专利公开的技术内容可知，左UV固化灯21和右UV固化灯22对称设置在成型立管11的两侧，这种结构形式仅仅能够对成型立管11正对UV固化灯的两侧进行照射，光照有限，不能对成型立管11进行全方位的照射，导致紫外光对爆珠表面的辐照并不理想，难以达到稳定的高度聚焦和全面辐照的效果，爆珠生产效率低，故需要提出一种新的爆珠表面固化成型系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于紫外光源固化的爆珠表面固化成型系统，以解决现有技术中紫外光源成型装置难以达到稳定的高度聚焦和全面辐照的效果的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明提供了一种基于紫外光源固化的爆珠表面固化成型系统，包括按固化工艺顺序依次设置的预固化装置和二次固化装置，其中：

所述预固化装置包括第一外壳组件、第一反光组件和第一光源组件，所述第一反光组件包括两个第一反光单元，分别设置在所述第一外壳组件前后的两个内侧面上，且设置在前侧面的所述第一反光单元与所述第一外壳组件可拆卸连接，

所述第一光源组件包括两个第一灯体单元，分别设置在所述第一外壳组件左右的两个内侧面上，两个所述第一反光单元与两个所述第一灯体单元交错连接围成一圆柱状的用于容纳沉降管中心管的第一容纳腔；

所述二次固化装置包括第二外壳组件、第二反光组件和第二光源组件，所述第二光源组件包括三个第二灯体单元，三个所述第二灯体单元分别设置在所述第二外壳组件轴心方向120°的三个内侧面上，

所述第二反光组件包括固定在所述第二外壳组件内底面的三个第二反光单元，且每个所述第二反光单元设置在每个所述第二灯体单元的正对面，三个所述第二灯体单元和三个所述第二反光单元交错连接围成一圆柱状的用于容纳所述沉降管中心管的第二容纳腔，所述第二容纳腔与所述第一容纳腔同轴。

进一步地，所述第一外壳组件包括第一外壳主体、第一上盖及第一下盖，所述第一上盖和第一下盖分别安装于所述第一外壳主体的上下两个敞口处，所述第一外壳主体的一侧面设有用于可拆卸连接所述第一反光单元的开口。

进一步地，每个所述第一反光单元包括第一反光板和用于固定所述第一反光板的第一固定支架，所述第一固定支架的两侧可拆卸地连接在所述开口两端，所述第一反光板具有用于反射所述第一灯体单元发出的光的弧形反射面。

进一步地，每个所述第一灯体单元包括第一光源盖板，第一透镜，第一COB发光模组及第一散热器，从所述沉降管中心管至所述第一外壳组件侧面方向依次安装的是所述第一光源盖板、第一COB发光模组和第一散热器，所述第一透镜安装在所述第一光源盖板靠近所述沉降管中心管的一侧凹槽中。

进一步地，所述第二外壳组件的横截面为正六边形，由第二外壳主体、第二上盖及第二下盖组成，所述第二上盖和第二下盖分别安装于所述第二外壳主体的上下两个敞口处。

进一步地，所述第二外壳主体包括第二前外壳主体和第二后外壳主体，所述第二前外壳主体的一端与所述第二后外壳主体的一端铰接，所述第二前外壳主体的另一端与所述第二后外壳主体的另一端卡接，且所述第二前外壳主体上设置有便于打开的拉手。

进一步地，每个所述第二反光单元包括第二反光板和用于固定所述第二反光板的第二固定支架，所述第二固定支架安装在所述第二下盖的上表面，所述第二反光板具有用于反射所述第二灯体单元发出的光的弧形反射面。

进一步地，每个所述第二灯体单元包括第二光源盖板，第二透镜，第二COB发光模组及第二散热器，从所述沉降管中心管至所述第二外壳组件侧面方向依次安装的是所述第二光源盖板、第二COB发光模组和第二散热器，所述第二透镜安装在所述第二光源盖板靠近所述沉降管中心管的一侧，且所述第二透镜为半圆柱透镜。

进一步地，所述预固化装置还包括分别设置在两个所述第一灯体单元远离所述沉降管中心管一侧的第一风扇组件，所述第一风扇组件由风扇架和风扇罩组成。

进一步地，所述二次固化装置还包括分别设置在三个所述第二灯体单元远离所述沉降管中心管一侧的第二风扇组件，所述第二风扇组件与所述第一风扇组件的结构相同。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要包括：

本发明提供的一种基于紫外光源固化的爆珠表面固化成型系统，通过将沉降管中心管依次穿过预固化装置和二次固化装置，如此，沉降管中心管中的爆珠滴剂在经过预固化装置时，设置在沉降管中心管两侧的第一灯体单元相互照射，并通过两个第一反光单元可以让光均匀照射到爆珠滴剂表面，使得爆珠滴剂表面能够得到高度聚焦的且全面的辐照效果，有利于爆珠成型；之后成型的爆珠经过二次固化装置，通过在沉降管中心管轴心方向120°各设置一个第二灯体单元，并且通过每一个第二灯体单元正前方的第二反光单元可以让第二灯体单元发出的光均匀照射到爆珠表面，使得爆珠表面能够得到高度聚焦的且全面的辐照效果，有利于爆珠表面的进一步固化。总之，通过本发明提供的一种基于紫外光源固化的爆珠表面固化成型系统，起到了爆珠在生产过程中固化效果良好的作用，使得生产效率稳步提升。

附图说明

图1是本发明所述固化成型系统安装在爆珠生产设备上的结构示意图；

图2是图1中A-A向视图；

图3是本发明所述固化成型系统的固化工艺流程示意图；

图4是本发明所述预固化装置的横向剖视图；

图5是本发明所述预固化装置的爆炸图；

图6是本发明所述预固化装置的散热气流流向示意图；

图7是本发明所述二次固化装置的横向剖视图；

图8是本发明所述二次固化装置的爆炸图；

图9是本发明所述二次固化装置的散热气流流向示意图。

图中所示：

100-预固化装置，110-第一外壳组件，111-第一外壳主体，112-第一上盖，113-第一下盖，120-第一反光组件，121-第一反光单元，1211-第一反光板，1212-第一固定支架，130-第一光源组件，131-第一灯体单元，1311-第一光源盖板，1312-第一透镜，1313-第一COB发光模组，1314-第一散热器，140-第一容纳腔，150-第一风扇组件，151-风扇架，152-风扇罩；

200-二次固化装置，210-第二外壳组件，211-第二外壳主体，2111-第二前外壳主体，2112-第二后外壳主体，212-第二上盖，213-第二下盖，220-第二反光组件，221-第二反光单元，2211-第二反光板，2212-第二固定支架，230-第二光源组件，231-第二灯体单元，2311-第二光源盖板，2312-第二透镜，2313-第二COB发光模组，2314-第二散热器，240-第二容纳腔，250-第二风扇组件；

300-沉降管中心管；

400-爆珠生产设备。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1、图2所示，本发明提供一种基于紫外光源固化的爆珠表面固化成型系统，该固化成型系统安装于爆珠生产设备400上，包括预固化装置100和二次固化装置200，沉降管中心管300依次穿过预固化装置100和二次固化装置200，预固化装置100通过背面的四个螺纹孔与爆珠生产设备400装配在一起，二次固化装置200通过底面的三个螺纹孔与爆珠生产设备400装配在一起，其固化工艺如图3所示，爆珠生产设备400的滴丸系统将香精混合液以一定的速度滴入沉降管中心管300中，由于香精混合液与水互不相容，香精混合液在经过预固化装置100时，通过预固化装置的紫外光源照射其表面迅速产生一层脆壳，逐步形成爆珠颗粒(此时爆珠表面的脆壳比较软，此步骤固化仅仅是为了分离香精混合液，产生爆珠颗粒)，爆珠继续往下走，经过二次固化装置200，脆壳再次固化，形成表面具有一定硬度的爆珠。需要说明的是，沉降管和沉降管中心管300中始终处于注满水的状态，有利于爆珠成型过程中爆珠和水的分离，并且在爆珠成型后，可以利用水的浮力按照一定速度下沉至收纳腔体。

其中，如图4、图5所示，预固化装置100包括第一外壳组件110、第一反光组件120和第一光源组件130，所述第一反光组件120包括两个第一反光单元121，分别设置在所述第一外壳组件110前后的两个内侧面上，且设置在前侧面的所述第一反光单元121与所述第一外壳组件110可拆卸连接，所述第一光源组件130包括两个第一灯体单元131，分别设置在所述第一外壳组件110左右的两个内侧面上，两个所述第一反光单元121与两个所述第一灯体单元131交错连接围成一圆柱状的用于容纳沉降管中心管300的第一容纳腔140。

如图7、图8所示，所述二次固化装置200包括第二外壳组件210、第二反光组件220和第二光源组件230，所述第二光源组件230包括三个第二灯体单元231，三个所述第二灯体单元231分别设置在所述第二外壳组件210轴心方向120°的三个内侧面上，所述第二反光组件220包括固定在所述第二外壳组件210内底面的三个第二反光单元221，且每个所述第二反光单元221设置在每个所述第二灯体单元231的正对面，三个所述第二灯体单元231和三个所述第二反光单元221交错连接围成一圆柱状的用于容纳所述沉降管中心管300的第二容纳腔240，所述第二容纳腔240与所述第一容纳腔140同轴。

使用时，沉降管中心管300中的爆珠滴剂在经过预固化装置100时，设置在沉降管中心管300两侧的第一灯体单元131相互照射，并通过两个第一反光单元121可以让光均匀照射到爆珠滴剂表面，使得爆珠滴剂表面能够得到高度聚焦的且全面的辐照效果，有利于爆珠成型；之后成型的爆珠经过二次固化装置200，通过在沉降管中心管300轴心方向120°各设置一个第二灯体单元231，并且通过每一个第二灯体单元231正前方的第二反光单元221可以让第二灯体单元231发出的光均匀照射到爆珠表面，使得爆珠表面能够得到高度聚焦的且全面的辐照效果，有利于爆珠表面的进一步固化。

具体的，对上述预固化装置100中的各个组成部分分别进行详细描述。请参阅图5所示，所述第一外壳组件110包括第一外壳主体111、第一上盖112及第一下盖113，第一外壳主体111为上下敞口的长方体框架，第一上盖112和第一下盖113分别安装于该两个敞口处，所述第一外壳主体111的一侧面设有用于可拆卸连接所述第一反光单元121的开口，本实施例中，以该开口面为第一外壳组件110的前面，则与其相对的一面为后面，前面和后面之间的两个面分别为左右两面，则第一反光单元121设置在第一外壳组件110的前面，其后面开设有用于与爆珠生产设备400装配的螺纹孔，其左右两个面上下开设有两个用于安装第一风扇组件150的安装孔。

本实施例中，第一反光组件120由两个结构相同、镜像设置的第一反光单元121组成，每个第一反光单元121包括第一反光板1211和用于固定所述第一反光板1211的第一固定支架1212，所述第一固定支架1212的两侧可拆卸地连接在第一外壳主体111的开口两端，以便于将沉降管中心管300放置到第一容纳腔140中，所述第一反光板1211具有用于反射所述第一灯体单元121发出的光的弧形反射面，通过该弧形反射面可以让光均匀照射到即将被预固化的爆珠表面，有利于爆珠成型。

可选的，第一反光板1211的材质为镜面铝板。

本实施中，第一光源组件130由两个结构相同、镜像设置的第一灯体单元131组成，每个第一灯体单元131包括第一光源盖板1311，第一透镜1312，第一COB发光模组1313及第一散热器1314，从所述沉降管中心管300至所述第一外壳组件110侧面方向依次安装的是所述第一光源盖板1311、第一COB发光模组1313和第一散热器1314，所述第一透镜1312安装在所述第一光源盖板1311靠近所述沉降管中心管300的一侧凹槽中，通过设置的两个第一透镜1312能够有效地将第一COB发光模组1313发出的紫外光聚光，防止光扩散，可很好地提高固化效率。

本实施例中，预固化装置100还包括分别设置在两个所述第一灯体单元131远离所述沉降管中心管300一侧的第一风扇组件150，所述第一风扇组件150由风扇架151和风扇罩152组成，所述风扇架151安装在第一散热器1314上，风扇架151的风扇位于第一外壳主体111左右两个面的安装孔中，风扇罩152罩设在风扇上。

预固化装置100的散热气流流向如图6所示，第一光源组件130提供的紫外光源在使用状态下，位于第一外壳主体111左右两侧下方的安装孔为进风口，而位于第一外壳主体111左右两侧上方的安装孔为出风口，散热效果好。

具体的，对上述二次固化装置200中的各个组成部分分别进行详细描述。请参阅图8所示，第二外壳组件210的横截面为正六边形，由第二外壳主体211、第二上盖212及第二下盖213组成，所述第二上盖212和第二下盖213分别安装于所述第二外壳主体211的上下两个敞口处。

本实施例中，所述第二外壳主体211包括第二前外壳主体2111和第二后外壳主体2112，所述第二前外壳主体2111的一端通过铰链与所述第二后外壳主体2112的一端铰接，所述第二前外壳主体2111的另一端通过搭扣与所述第二后外壳主体2112的另一端卡接，且所述第二前外壳主体2111上设置有便于打开的拉手，通过拉手能够将第二前外壳主体2111与第二后外壳主体2112打开，以便于将沉降管中心管300放入至第二容纳腔240中。

可选的，第二前外壳主体2111和第二后外壳主体2112上还开设有用于安装第二风扇组件250的安装孔。

本实施例中，第二反光组件220由三个均匀设置在沉降管中心管300周向的第二反光单元221组成，每个第二反光单元221包括第二反光板2211和用于固定所述第二反光板2211的第二固定支架2212，所述第二固定支架2212安装在所述第二下盖213的上表面，所述第二反光板2211具有用于反射所述第二灯体单元231发出的光的弧形反射面，通过该弧形反射面可以让光均匀照射到即将被预固化的爆珠表面，有利于爆珠成型。

可选的，第二反光板2211的材质也为镜面铝板。

可以理解的是，第一反光板1211和第二反光板2211的弧度不做限定，在实际使用中，可根据反光需求设定。

本实施例中，第二发光组件230由三个第二灯体单元231组成，每个第二灯体单231元包括第二光源盖板2311，第二透镜2312，第二COB发光模组2313及第二散热器2314，从所述沉降管中心管300至所述第二外壳组件210侧面方向依次安装的是所述第二光源盖板2311、第二COB发光模组2313和第二散热器2314，所述第二透镜2312安装在所述第二光源盖板2311靠近所述沉降管中心管300的一侧，且所述第二透镜2312为半圆柱透镜，通过设置的两个半圆柱透镜的第一透镜1312能够更加有效地将第一COB发光模组1313发出的紫外光聚光，防止光扩散，聚光效果由于圆柱形透镜，因此二次固化装置200中使用半圆柱透镜。

本实施例中，二次固化装置200还包括分别设置在两个所述第二灯体单元231远离所述沉降管中心管300一侧的第二风扇组件250，所述第二风扇组件250与第一风扇组件150的结构相同。

二次固化装置200的散热气流流向如图9所示，第二光源组件230提供的紫外光源在使用状态下，位于第二外壳主体211三个侧面上的下方的安装孔为进风口，而位于第二外壳主体211三个侧面上的上方的安装孔为出风口，散热效果较好。

区别于现有技术的情况，本发明提供一种基于紫外光源固化的爆珠表面固化成型系统，通过将沉降管中心管300依次穿过预固化装置100和二次固化装置200，如此，沉降管中心管300中的爆珠滴剂在经过预固化装置100时，通过两个第一反光单元121可以让光均匀照射到爆珠滴剂表面，使得爆珠滴剂表面能够得到高度聚焦的且全面的辐照效果，有利于爆珠成型；经过二次固化装置200，通过第二反光单元221可以让第二灯体单元231发出的光均匀照射到爆珠表面，使得爆珠表面能够得到高度聚焦的且全面的辐照效果，有利于爆珠表面的进一步固化，解决了传统光源难以达到稳定高度聚焦和全面辐照的技术问题。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。