[實用新型]卷煙接裝紙并行式激光打孔裝置

無效

• 申請號: 201020226658.1
• 申請日: 2010-06-17
• 公開（公告）號: CN201693295U
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 陳培鋒;孫長東;王焄;羅曦
• 申請（專利權）人: 蘇州市博海激光科技有限公司
• 主分類號: B23K26/36
• 分類號: B23K26/36;B23K26/04;B23K26/06;B23K26/42
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本發明屬于激光打孔技術領域，特別是涉及一種卷煙接裝紙并行式激光打孔裝置。

背景技術

吸煙有害健康是公認的事實，降低焦油含量對改善吸煙群體的身體健康具有重要意義。各國的卷煙制造商相繼投入了大量的人力、物力和巨額資金，對降低卷煙焦油含量的理論方法、技術以及實踐應用等方面進行了廣泛而深入的研究，并發展了多種降焦技術。

卷煙接裝紙作為卷煙過濾嘴專用外包裝用紙，因其外觀類似松木紋而曾得名水松紙。濾嘴通風稀釋技術的原理是：通過在水松紙上打孔、使用高透氣度濾棒成型紙或在濾棒上制成凹槽等方式，從而在抽吸卷煙時使外部空氣進入濾嘴內并對主流煙氣進行稀釋，使吸入人體的焦油量相對減少。該項技術已成為國際上采用最廣泛和最有效的降焦技術。目前美國卷煙市場上有90％左右的卷煙和西歐市場上80％左右的卷煙都采用了通風濾嘴，另外在亞洲的日本等國，通風濾嘴卷煙也占有相當大的比例。采用通風濾嘴這一簡單、成熟且非常可靠的降焦技術，其降焦效果也十分明顯，如美國Carlton牌卷煙采用通風濾嘴后可降低卷煙焦油量70％以上，降低CO高達80％以上，且通過強化加香、加料措施，也使該卷煙的吸味品質保持了較高水平。

目前我國過濾嘴香煙的比例已達95％。隨著人類對于吸煙者健康保護要求的日益提高，能有效降低焦油含量、且減少尼古丁對人們健康傷害的水松紙打孔工藝得到迅速普及。

目前開發和利用的水松紙打孔技術主要包括機械打孔、電火花打孔、激光打孔等技術，其中激光打孔由于具有穩定性高和準確性高的特點，成為國際上廣泛采用的方式。

激光打孔是利用激光輻射的高功率密度特點，將其聚焦加熱水松紙，使水松紙局部達到汽化溫度，汽化成孔。

目前已經推出的水松紙激光打孔機產品，以德國和中國華中科技大學開發的系列水松紙激光打孔機為主要代表。但其均為直線型打孔機，即每一路激光只能固定打一排孔，每排孔均為直線。玉溪金燦科技有限公司曾提出了多種由微孔構成圖形的水松紙，例如：中國專利“帶有由微孔構成圖形的卷煙用水松紙”(專利號：ZL200410036764.2)與中國專利“一種帶有由微孔構成圓弧形圖形的水松紙”(專利號：ZL200420050165.1)，但上述專利中均未提供具體的水松紙表面微孔圖形打孔的實現方法。

發明內容

本發明目的是：提供一種卷煙接裝紙并行式激光打孔裝置，該裝置能夠在水松紙上進行高速透氣微孔圖形或字符激光打孔，并且結構簡單、工作穩定、加工效率高。

本發明的技術方案是：一種卷煙接裝紙并行式激光打孔裝置，該裝置包括激光器陣列、光路變換系統、控制系統、水松紙在線速度檢測系統、激光器電源陣列、激光器陣列冷卻系統以及驅動水松紙連續運動的走紙機構，其中所述激光器陣列由并行排列的K個脈沖激光器組成，所述激光器電源陣列由與控制系統電連接的K個激光器電源組成，K＝2～10，每個激光器電源對應連接控制所述激光器陣列中的一個脈沖激光器；所述走紙機構與控制系統電連接，用于裝夾待加工的水松紙，并驅動水松紙連續運動，所述水松紙在線速度檢測系統安裝在走紙機構上并與控制系統電連接，用于實時檢測水松紙的運動速度，并將測得的速度信號反饋到控制系統上；所述光路變換系統設于激光器陣列前部，用于將激光器陣列輸出的K路脈沖激光束耦合傳輸并聚焦于連續運動的水松紙的表面，形成沿水松紙寬度方向呈直線形或斜線形密集排列的K路打孔脈沖激光；所述激光器陣列冷卻系統與控制系統電連接，用于冷卻激光器陣列中的各脈沖激光器。

本發明裝置中所述控制系統進一步由主處理器、中斷處理輸出模塊和打孔圖形字符數據存儲模塊組成，所述水松紙在線速度檢測系統與主處理器電連接并向主處理器發送水松紙的運動速度信號，主處理器根據該速度信號并結合打孔圖形字符數據存儲模塊中的圖形或字符信息，通過中斷處理輸出模塊對所述激光器陣列中各脈沖激光器的出光時序、脈沖頻率以及脈沖間隔進行控制，在水松紙上打出所需的圖形或字符排列分布的小孔，同時，所述主處理器與激光器陣列冷卻系統相連，并對其進行監控，以保證所述激光器陣列中各脈沖激光器的正常工作。

本發明裝置中所述光路變換系統具體可由光路傳輸耦合系統與單透鏡聚焦系統的組合。