[其他]香煙過濾嘴包裝紙激光打孔機

無效

• 申請號: 86100497
• 申請日: 1986-02-07
• 公開（公告）號: CN1003985B
• 公開（公告）日: 1989-04-26
• 發明（設計）人: 王國權;杜輝強;葛洪生;沈永康;林楓
• 申請（專利權）人: 鐵道部科學研究院鐵道繼續教育中心
• 代理公司: 鐵道部科技情報所鐵路專利咨詢服務中心
• 代理人: 周櫻

一種香煙過濾嘴包裝紙激光打孔機，利用該機在香煙過濾嘴包裝紙上預打孔，制造通風環帶，減少有害氣體含量。它由（１）輸出功率為２５－５０Ｗ的封離式ＣＯ₂激光器，輸出波長１０．６微米不可見的中紅外光，（２）激光束經機械斬波方式產生脈沖光束，（２）在聚焦透鏡［１９］鏡片處和包裝紙打孔處［２０］，安裝特制的抽氣除塵系統：（４）配有紙盤尺寸反饋自動調速裝置的機械送紙系統組成。整機耗電量少，裝置簡單，成本低。

本發明涉及一種在香煙過濾嘴包裝紙（簡稱包裝紙）上預打孔的激光打孔機，其方法是利用脈沖激光束在香煙過濾嘴包裝紙上制造通風環帶，從而由過濾嘴中引進二次空氣，減少煙氣中有害物質的含量。

制造通風環帶（稀釋帶）所采用的打孔方式有三種：即機械針打孔、靜電（火花放電）打孔、激光打孔，由于激光打孔精度高、孔形質量好、煙氣稀釋度高、且設備的成本并不高，因而日益顯示其優越性。當前采用的激光打孔方式有：（1）未包裝前在包裝紙上預打孔，（2）在脈沖激光束作用下，香煙旋轉360°，在已包裝的香煙過濾嘴上打孔，（3）激光器輸出環形光束，利用多面鏡反射，煙支無需轉動，脈沖激光直接打孔。上述三種方法中，第一種方法比較簡單。現多采用CO₂氣體激光器，軸向流動式，它在工作中要不斷更換氣體混合物中的CO₂、N₂、He，為此要考慮氣體混合物的更換設備，氣體的混合設備等，裝置復雜，工作成本高，耗電量比較大，見Hauni Perforation Systems正在開發中的I型激發打孔機，英國專利公開說明書GB20-32325A等。

本發明的目的是利用小功率封離式CO₂激光打孔技術，將光學部分，機械收送紙部分，電源、電控、測量部分有機綜合，在保證打孔質量和生產效率，整機性能穩定，運行可靠前提下，大幅度降低設備成本與維修費用，整機結構簡單易操作，打孔指標達到國際上先進水平。

發明是這樣實現的，采用一種封離式CO₂激光器，抽氣除塵系統，機械送紙系統組合形成的激光打孔機，封離式CO₂激光器輸出功率25-50W，它包括平面全反射鏡〔1〕，凹面局部反射鏡〔6〕，儲氣管〔4〕，水冷管〔3〕，連接放電管和儲氣管的螺旋形回氣管〔7〕，在平面全反射鏡〔1〕、凹面局部反射鏡〔6〕、毛細放電管上均安裝水冷系統進水口〔8〕、出水口〔9〕，與安裝水流繼電器的水路接通，CO₂激光器電極陰極〔2〕、陰極〔5〕接電源。

CO₂激光打孔機的抽氣除塵系統，利用排煙抽風機通過抽氣通道〔12〕在抽氣腔〔10〕內產生負壓，并形成抽氣通道〔12〕與進氣通道〔11〕之間的高速氣流，將激光打孔時在聚焦透鏡〔19〕鏡片、包裝紙〔18〕打孔處〔20〕形成的煙霧和粉塵全部抽送至機外。同時，用送風機將新鮮壓縮空氣通過送氣入口〔13〕、進氣通道〔15〕進入壓氣腔〔14〕，再穿過斜形掃氣通道〔16〕，吹向聚焦透鏡〔19〕鏡片，驅散鏡片附近的煙霧，通過漸縮噴口〔17〕，進入抽氣腔〔10〕后，形成高速氣流。

在CO₂激光打孔機的機械送紙系統中，交流電機〔23〕驅動恒速軸〔26〕，同時用直流電機〔22〕帶動收紙軸〔25〕，其轉速受收紙盤〔34〕直徑的控制，當收紙盤的直徑逐漸增大時，電機械桿〔31〕帶動電位器〔32〕轉動，從而控制可控硅調壓部分輸出電壓逐漸減小，控制直流電機〔22〕轉速變慢，使紙帶走速始終保持均勻。

封離式CO₂激光器，輸出波長為10.6微米的不可見中紅外光束，采用機械斬波方式將連續波改變為脈沖光束，將金屬制的圓盤安裝在交流高速電機〔36〕軸上，該圓盤周邊每隔一定間距設置開槽擋光板〔35〕，采用調整調速電機電壓來控制機械斬波圓盤轉數，從而控制打孔的間隔與成孔的大小。

圖1 封離式CO₂激光器結構示意圖

圖2 抽氣除塵系統示意圖（圖中僅列兩組聚焦透鏡）

圖3 機械斬波工作原理圖

圖4 激光器電源接線實例圖

圖5 機械收、送紙系統示意圖