专利名称：卷烟激光打孔装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种卷烟的打孔设备，尤其涉及卷烟机在线式卷烟激光打孔装置。
由于卷烟中含有焦油，为了降低此毒害性，国内外烟草行业几十年来一直致力于开发低焦油卷烟，然而由于受卷烟配方、市场销售、消费者口味、投入成本等种种因素影响，降焦效果一直不理想。如国内外烟草行业较流行的CO2烟丝膨胀设备，主要利用CO2的三态(气、液、固)并在一定条件下三态间互相转化的特征，首先将一定量的烟丝放于一容器中，将容器密封，然后先加入CO2气体，待容器内压力上升后再加入液态的CO2，以使CO2分子浸入烟丝分子之间，保持一定时间后，再按相反步骤释放CO2，由于容器内压力的降低，容器中残留的CO2则转化为固体，从而形成烟丝与干冰的混合物，此后将该混合物粉碎后经气锁加入烟丝膨胀管中，含在烟丝分子之间的CO2分子经膨胀管内温度达300℃多度气流的加热而迅速气化而挣脱烟丝分子与分子的束缚，从而将烟丝分子与分子之间距离打开，使烟丝体积增大而膨胀。而卷烟制丝工序中，将加入10-20％的上述烟丝，因此，混合后烟丝具有较高的填充值，从而使烟支克重下降达到间接降低焦油的作用。但这种方法存在着建设周期长、成本高、系统运行复杂等弊病。
本实用新型的目的是提供一种在线式卷烟打孔设备，通过在卷烟咀棒四周打上微孔，增加卷烟透气孔度，减少侧流烟气，从而降低卷烟焦油含量。
本实用新型是这样实现的本实用新型主要包括激光发生器、光路系统、清洁系统、水循环冷却系统、电控系统和烟支滚卷装置等。在现有的卷烟机组上，安装二氧化碳脉冲式激光发生器，所产生的激光通过光束调整折射装置、密封套管和聚焦头组成的光路传导系统传递后，聚焦在作360度旋转的烟支咀棒上，烟支滚卷装置由两只作相对转动的烟支鼓轮以及传动装置组成，烟支通过此装置，在聚焦点处作360度转动，由于激光的高能量且为脉冲式，从而将烟支咀棒的外包纸和水松纸打穿并打出与脉冲频率相对应的孔数。清洁系统上安装有电磁阀与卷烟机同步工作。经精密过滤后的压缩空气进入激光光路传导系统中的光路系统和聚焦头，清洁光路，并及时吹散打孔时产生的烟雾。由于激光发生器系统工作时产生大量的热能，本装置还装有水循环冷却系统。整个系统由西门子工业可编程控制器控制，实现了烟支与激光脉冲的同步并通过OP／TP操作面板实现人机对话，完善了系统的监控。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述附
图1为本实用新型的结构示意图，附图2和附图3为本实用新型的电控原理图。
在现有的卷烟机组上安装激光发生系统的脉冲式激光发生器，此发生器采用美国相干公司生产的K200或K250型二氧化碳脉冲式激光发生器2，含有RF射频电源，射频电缆、控制装置，备有电脑控制接口及整套控制指令集。系统接受可编程控器控制，打孔数、脉冲时间调整，占空比调整，激光功率调整等参数设定。由二氧化碳脉冲式激光发生器2发生的激光束经光路系统，光路系统由光束调整折射装置3、密封套管5和聚焦头组成，所述的光束调整折射装置3包括3个反射镜、聚焦头装置由一只50％透射反射镜片6、一只100％反射镜片7和二只聚焦镜片8构成，所有镜片均需经化学处理并镀金，光束调整折射装置3和聚焦头装置分别装在激光光束和光束调整折射光路上。聚焦头装置和光路系统上装有喷嘴11，清洁系统10为一精密空气滤清器，经过滤后的压缩空气经喷嘴11进入激光光路系统和聚焦头装置，保持光路清洁，并及时吹散打孔时产生的烟雾。激光发生系统和光路系统上装有密封套管5。激光发生器工作时会散发大量的热，激光发生器2上装有水冷却系统9。为免除人员受激光的危害，在谐振腔和激光头外有一护罩4。同步检测器12装在卷烟机机身后部。烟支滚卷装置13由两只作相对转动的烟支鼓轮以及传动装置组成，该装置装在聚焦头装置的前方，当烟支通过这些鼓轮时，两只作相对转动的烟支鼓轮使烟支在激光的聚焦点处作360度转动，从而被打孔。电控系统包括西门子SP-300系列TP-27操作面板、可编程控制器(SP-PLC)、DI／DO模块、AI模块、单片机转换板，将上述组件用接插件和数据总线按上述顺序相接后，再用接插件将激光器与单片机转换板相接，单片机转换板再与DI／DO模块相接。系统采用380V交流电，电源经空气开关QM1后进入本系统的柜中母线，分别通过空气开关QM3、QM4、QM5、QM6被分配给激光器2，水泵电机构成一次回路，二次控制回路，包括电机过载保护、冷却水位P1、水位P2、柜内温度T1、水温检测T2、柜门SW1、SW2及防护罩保护SW3和声光报警H3。合上电源，释放急停J1，将钥匙开关K1置于ON，冷却水泵工作，将钥匙开关K2置于AUTO，装置处工作等待状态。起动卷烟机，同步检测器12发出的DCP脉冲送入51系列单片机，由单片机对DCP脉冲据TP27操作指令作相位调整，发生使能信号，该使能信号由SP-PLC输出的控制脉冲进入一“与”门，即产生激光器的控制脉冲，该控制脉冲经单片机转换板转换后，控制二氧化碳脉冲式激光发生器2发出与DCP脉冲相对应的激光。
采用此装置给卷烟烟咀打孔可大大降低香烟中的焦油含量，有益于人体健康。
权利要求1.一种卷烟激光打孔装置，主要包括二氧化碳脉冲式激光发生器(2)、光路系统、清洁系统(10)、水循环冷却系统(9)、烟支滚卷装置(13)、同步检测器(12)和电控系统(1)，其特征在于在卷烟机上安置二氧化碳脉冲激光发生器(2)，型号为k系列，光路系统包括光束调整折射装置(3)、聚焦头装置和密封套管(5)；光束调整折射装置(3)装在激光束的光路上，聚焦头装置装在光束调整折射装置(3)的光路上，烟支滚卷装置(13)装在聚焦头装置的前方，整个光路系统用密封套管(5)封装，二氧化碳脉冲发生器(2)上配有水循环冷却系统(9)，光路系统上清洁系统(10)通过空气接头喷嘴(1)与光路系统相连；电控系统(1)用接插件与二氧化碳脉冲发生器(2)相接。
2.按权利要求1所述的卷烟激光打孔装置，其特征在于光束调整折射装置(3)包括3个反射镜；聚焦头装置由一只50％透镜反射镜片(6)、一只100％反射镜片(7)和二只聚焦镜片(9)构成。
3.按权利要求2所述的卷烟激光打孔装置，其特征在于所有镜片均进行化学处理并镀金。
专利摘要一种在线式卷烟激光打孔设备,包括:脉冲式激光发生器,光路系统、清洁系统、水循环冷却系统、电控系统和烟支滚卷装置。将此装置安置在卷烟机组上。激光发生器系统,所产生的激光通过光学系统传递后,聚焦在作360度旋转的烟支的嘴棒上,由于激光的高能量器且为脉冲式,从而将烟支嘴棒的外包纸和水松纸打穿并打出与激光脉冲频率相对应的孔数;整个系统由可编程控制器控制,实现了烟支与激光脉冲的同步并通过OP/TP操作面板实现了人机对话。该卷烟激光打孔装置具有操作性好,打孔孔数、孔排数、卷烟透气灵活可调,工作稳定可靠,维护简单等特点。
文档编号A24D3/04GK2427292SQ002208
公开日2001年4月25日 申请日期2000年6月27日 优先权日2000年6月27日
发明者梅林 申请人:梅林