在线式细棒物体穿孔装置的制作方法

本发明涉及一种穿孔装置，具体来讲是一种在线式细棒物体穿孔装置，属于烟支加工技术领域。

背景技术：

目前，通常采用在烟支上激光打孔来降低焦油对身体的侵害。其常规的做法为：烟支在烟用卷接机组生产运行中的特定工位绕自身轴线旋转同时被激光聚焦器发射脉冲激光截击打孔，例如德国protos烟用卷接机，烟支在分切前的打孔鼓轮上经搓烟轮作用作360°翻滚时被激光截取打孔，该设备是利用打孔鼓轮和搓烟轮的相对转动来实现烟支的翻滚，所以鼓轮上的吸烟槽必须设置较大的间距来满足烟支至少一圈的翻滚，对于某些其它类型烟机鼓轮吸槽的间距较小不足以满足烟支绕轴旋转一圈。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够实现不依赖鼓轮旋转烟支，根据需要设置旋转速度的在线式细棒物体穿孔装置。

本发明解决以上技术问题的技术方案：

一种在线式细棒物体穿孔装置，包括轴向平行装配的鼓状吸风槽轮和拨轮，鼓状吸风槽轮的轮轴连接第一动力源，其轮身中间表面设有一圈凹槽，在凹槽的两侧周向分布有吸风槽，轮身表面的凹槽内旋转套接旋转滚筒或皮带滚，旋转滚筒或皮带滚传动连接第二动力源，当正常工作时、鼓状吸风槽轮的线速度小于旋转滚筒或皮带滚的线速度，并且三者的旋转方向一致；拨烟轮的轮身周向设有平行于转轴的拨刀，拨刀为圆周间隔设置，拨烟轮的线速度与皮带的线速度一致并且两者旋转方向在相对卷烟的位置相反；在拨轮和鼓状吸风槽轮之间的间隙一侧或两侧分布有激光打孔装置。

本发明进一步限定的技术方案为：

进一步的，吸风槽的槽身断面为一个中间低、两侧高的弧形曲面，弧形曲面两侧高侧的表面设有多个沿吸槽长度方向分布的负压吸孔，当细棒吸附在负压吸孔上时沿鼓状吸风槽轮轴向将细棒、吸槽和皮带或搓卷滚鼓投影至同一平面，每个与皮带滚或搓卷滚鼓相交的吸槽：吸附在负压吸孔处的细棒与皮带或搓卷滚鼓的表面无接触。

进一步的，弧形曲面的两侧较高侧分别设有一个弯曲弧度与细棒弧度基本一致的细棒吸附槽，所述细棒吸附槽的槽底高于搓卷皮带或搓卷滚鼓的表面0.05-0.9毫米、细棒吸附槽中的细棒与皮带或搓卷滚鼓的表面无接触。

进一步的，细棒吸附槽的槽底高于搓卷皮带或搓卷滚鼓的表面0.1-0.5毫米。

进一步的，设有负压吸孔处的鼓状吸风槽轮内设有与远端负压装置连通的负压腔。

进一步的，拨刀表面高出拨轮轮身的表面0.1-1.9毫米。

进一步的，拨刀表面高出拨轮轮身的表面0.3-0.8毫米。

进一步的，正常工作时时，鼓状吸风槽轮和拨烟轮之间的旋转间隙小于烟支的直径，所述鼓状吸风槽轮凹槽套接轴承或导轨的部位直径小于其他部位的直径。

进一步的，皮带滚或搓卷滚鼓通过轴承连接鼓状吸风槽轮的轮身，皮带滚或搓卷滚鼓通过皮带或齿轮连接第二动力源。

一种在线式细棒物体穿孔装置，包括轴向平行装配的鼓状吸风槽轮和拨轮，鼓状吸风槽轮的轮轴连接第一动力源，鼓状吸风槽轮的轮身的两端分别周向设有一圈凹槽，凹槽内旋转套接旋转滚筒或皮带滚，所述旋转滚筒或皮带滚传动连接第二动力源，两圈所述凹槽的中间周向分布有吸风槽，轮身表面的当正常工作时、鼓状吸风槽轮的线速度小于旋转滚筒或皮带滚的线速度，并且三者的旋转方向一致；拨烟轮的轮身周向设有平行于转轴的拨刀，所述拨刀为圆周间隔设置，所述拨烟轮的线速度与皮带的线速度一致并且两者旋转方向在相对卷烟的位置相反；在拨轮和鼓状吸风槽轮之间的间隙一侧或两侧分布有激光打孔装置。

本发明进一步限定的技术方案为：

进一步的，吸风槽的槽身断面为一个中间低、两侧高的弧形曲面，弧形曲面两侧高侧的表面设有多个沿吸槽长度方向分布的负压吸孔，当细棒吸附在负压吸孔上时沿鼓状吸风槽轮轴向将细棒、吸槽和皮带或搓卷滚鼓投影至同一平面，每个与皮带滚或搓卷滚鼓相交的吸槽：吸附在负压吸孔处的细棒与皮带或搓卷滚鼓的表面无接触。

进一步的，弧形曲面的两侧较高侧分别设有一个弯曲弧度与细棒弧度基本一致的细棒吸附槽，所述细棒吸附槽的槽底高于搓卷皮带或搓卷滚鼓的表面0.05-0.9毫米、细棒吸附槽中的细棒与皮带或搓卷滚鼓的表面无接触。

进一步的，细棒吸附槽的槽底高于搓卷皮带或搓卷滚鼓的表面0.1-0.5毫米。

进一步的，设有负压吸孔处的鼓状吸风槽轮内设有与远端负压装置连通的负压腔。

进一步的，拨刀表面高出拨轮轮身的表面0.1-1.9毫米。

进一步的，拨刀表面高出拨轮轮身的表面0.3-0.8毫米。

进一步的，正常工作时时，鼓状吸风槽轮和拨烟轮之间的旋转间隙小于烟支的直径，所述鼓状吸风槽轮凹槽套接轴承或导轨的部位直径小于其他部位的直径。

进一步的，皮带滚或搓卷滚鼓通过轴承连接鼓状吸风槽轮的轮身，皮带滚或搓卷滚鼓通过皮带或齿轮连接第二动力源。

该装置的基本原理是：细棒吸附在吸风槽的一侧随鼓状吸风槽轮到达鼓状吸风槽轮与拨轮中心连线位置时，拨轮上高出表面的拨刀将细棒拨离开该侧槽身和弧面，进入独立旋转的皮带滚或搓卷滚鼓与拨轮形成的细棒旋转区间，从而细棒脱离鼓状吸风槽轮实现更快速度的旋转。细棒旋转完成一设定角度后，被随后过来的下一个槽身以及另外一个弧形面的吸风孔吸住，带离旋转区间。

本发明的有益效果为：鼓状吸风槽轮在带动细棒绕其做公转旋转的同时，当细棒公转至预设工位时，皮带或搓卷滚鼓和拨烟轮协同工作、将细棒短时间内带离吸槽后在短距离内做高速自转动并进行激光打孔，打孔结束后烟支刚好运动到吸槽另一侧被吸附带离或者自行脱落下去，该装置可根据生产需要、通过调节细棒的公转和自转速度来实现不同的打孔方案。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图。

图2是实施例1的三维示意图。

图3是实施例2的机构示意图。

图4是实施例2的三维示意图

图5是实施例3的结构示意图

图6是实施例3的三维示意图

图7是实施例3的局部放大示意图

图中：皮带驱动轮1，搓卷皮带2，鼓状吸风槽轮3，皮带滚4，轴承5，双倍长烟支6，激光打孔装置7，吸槽吸附段8 ，吸槽吸附段9，拨烟轮10，导轨11，滚动轴12，拨刀13。

具体实施方式

实施例1

一种在线式细棒物体穿孔装置，如图1、图2所示，包括表面周向设有吸槽的鼓状吸风槽轮3，鼓状吸风槽轮中间凹槽部分为支撑皮带2的导轨11，还包括平行装配在鼓状吸风槽轮3一侧的拨烟轮10以及置于鼓状吸风槽轮3和拨烟轮10旋转间隙处的激光打孔装置7；旋转时，鼓轮和拨烟轮之间的间隙小于烟支的直径。鼓轮套接轴承或导轨的部位直径小于其他部位的直径。

鼓状吸风槽轮3的轮轴连接第一动力源，鼓状吸风槽轮3的两端分别周向设有吸槽；中部同轴外套一个与其用轴承连接或无接触的导轨，在该导轨上周向分布有多根滚动轴，该导轨通过皮带传动连接皮带传动轮；正常工作时鼓状吸风槽轮设有吸槽的吸风槽轮的线速度小于皮带的线速度并且两者旋转方向一致。

吸槽为一个连贯的弧形曲面，吸槽的两端端部侧面设有吸附烟支的负压吸孔，双倍长烟支6两端吸附在吸槽侧壁上其中间部分向皮带所处的方向汇聚。当烟支吸附在吸槽端部侧面上时、沿鼓状吸风槽轮轴向将烟支、吸槽和皮带投影至同一平面：搓卷皮带2在鼓状吸风槽轮3与拨烟轮10接近处皮带表面略低于轮吸槽的底面，高于弧形曲面，其它地方皮带2与轴承5接触处的皮带表面都低于弧形曲面；

皮带轮的轮轴连接第二动力源，或者通过齿轮、链轮、皮带轮结构由第一动力源转换获得；

拨烟轮的轮轴连接第三动力源，或者通过齿轮、链轮、皮带轮结构由第一、第二动力源转换获得；

拨烟轮的轮身周向设有平行于转轴的拨刀，所述拨刀为圆周间隔设置，拨刀数量2-5个，优选3个拨刀。所述拨烟轮的线速度与皮带的线速度一致并且两者旋转方向在相对卷烟的位置相反，激光打孔装置7分布在拨刀和吸槽之间的间隙两侧。

鼓状吸风槽轮3分成两节式，两头为带吸槽部分，中间部分凹面无吸槽，预留给导轨11位置放置，导轨通过轴承与鼓状吸风槽轮3隔离或不与鼓轮3接触，导轨上有若干滚动轴5，用于支撑搓卷皮带。

当烟支在鼓轮吸槽a内运行到鼓轮正下方时，烟支被拨烟轮8的拨刀拨出吸槽，然后烟支在皮带与搓烟轮同向旋转的作用下烟支绕轴高速旋转，皮带与拨烟轮线速度相同保证烟支在同一位置绕轴旋转。

旋转角度小于360度时，在此过程中使用两路高能激光7和8同时对双倍长烟支进行穿孔。使孔均匀分布在烟支表面。当烟支绕轴旋转大于或等于360度时，可使用一路高能激光对烟支进行穿孔，穿孔结束时鼓轮吸槽b运行到烟支位置从而将穿孔结束的烟支吸附带走。

实施例2

一种在线式细棒物体穿孔装置，如图3、图4所示，包括表面周向设有吸槽的鼓状吸风槽轮3，平行装配在鼓轮3底部的拨烟轮10以及置于鼓轮和拨烟轮旋转间隙处的激光打孔装置7；

鼓状吸风槽轮3的轮轴连接第一动力源，轮身的中间设有一圈吸槽，吸槽两侧的轮身通过轴承5分别套接一个皮带滚4，两个皮带滚4通过两根皮带2传动连接两个皮带驱动轮1，正常工作时鼓状吸风槽轮3轮身的吸风槽轮线速度小于两根搓卷皮带2的线速度，两根搓卷皮带2的线速度一致并且吸风槽轮与两根皮带2的旋转方向一致。搓卷皮带2和拨烟轮10的速度越快，烟支旋转的角度也越大。

吸槽平行于鼓状吸风槽轮3轮轴周向分布吸风槽轮表面，吸槽8、9为一个两端高中间低的弧形曲面，在吸槽的两端端部侧面设有吸附烟支的吸槽吸附段8 ，吸槽吸附段9，双倍长烟支6中间部分吸附在吸槽侧壁上其另两端向皮带所处的方向外延。当烟支吸附在吸槽端部侧面上时、沿鼓状吸风槽轮轴向将烟支、吸槽和皮带投影至同一平面、每个与皮带相交的吸槽：槽底略高于皮带2表面、烟支高于皮带2表面；皮带在高速旋转工程中碰不到吸槽里的烟支。拨烟轮10的轮轴连接第三动力源，拨烟轮10的轮身周向设有平行于转轴的拨刀，拨刀的宽度不小于皮带2的宽度，相邻两把拨刀间隔预设距离，拨烟轮10的线速度与皮带的线速度一致并且两者旋转方向一致。

当鼓轮将双倍长烟支6吸附在吸槽吸附段8 上运行到鼓轮正下方时，拨烟轮10上的拨刀将烟支从吸槽吸附段8 内拨出，这时烟支在皮带与搓烟轮同向旋转的作用下烟支绕轴高速旋转，旋转角度大于或等于360度，在此过程中高能激光7就对双倍长烟支进行穿孔。

当烟支绕轴旋转小于360度时，可使用两路高能激光，一边一个，对烟支进行穿孔。使孔均匀分布在烟支表面，穿孔结束时吸槽吸附段9运行到烟支位置处从而将穿孔结束的烟支吸附带走。

实施例3

一种在线式细棒物体穿孔装置，如图5，图6，图7所示，包括表面周向设有吸槽的鼓状吸风槽轮3，其中间部分套接有可独立旋转的搓卷滚鼓5，搓卷滚鼓上有齿轮2，主驱动齿轮1通过齿轮2带动搓卷滚鼓旋转。还包括平行装配在鼓状吸风槽轮3一侧的拨烟轮8以及置于鼓状吸风槽轮3和拨烟轮8旋转间隙处的激光打孔装置7；旋转时，鼓状吸风槽轮和拨烟轮之间的间隙小于烟支的直径。鼓状吸风槽轮套接轴承的部位直径小于其他部位的直径。

鼓状吸风槽轮3的轮轴连接第一动力源，其两端分别周向设有吸槽的吸风槽轮4；正常工作时吸风槽轮4的线速度V2小于搓卷滚鼓的线速度V1,并且两者旋转方向一致，搓卷滚鼓和拨烟轮的线速度相等。

吸风槽轮4的吸槽之间为一个连贯的弧形曲面，吸槽的侧面设有吸附烟支的负压吸孔，双倍长烟支6两端吸附在吸槽侧壁上。沿鼓状吸风槽轮轴向将烟支、吸槽和搓卷滚鼓投影至同一平面：搓卷滚鼓的表面要略低于吸风槽轮4的吸槽底面，高度差H1在0.1-0.5毫米之间；其它部分高度差H2﹥0.5毫米，便于烟支在搓卷滚鼓表面旋转时不与吸风槽轮接触。

搓卷滚鼓连接第二动力源，或者通过齿轮、链轮、皮带轮结构由第一动力源转换获得；

拨烟轮的轮轴连接第三动力源，或者通过齿轮、链轮、皮带轮结构由第一、第二动力源转换获得；

拨烟轮的轮身周向设有平行于转轴的拨刀，拨刀为圆周间隔设置，拨刀数量2-5个，优选3个拨刀。所述拨烟轮的线速度与皮带的线速度V1一致并且两者旋转方向在相对卷烟的位置相反，激光打孔装置7分布在拨刀和吸槽之间的间隙两侧。

鼓状吸风槽轮3分成两节式，两头为带吸槽部分，中间部分通过轴承安装搓卷滚鼓，当烟支被鼓状吸风槽轮3在位置10处吸附在吸风槽轮的吸槽a内运行到鼓轮正下方时，烟支被拨烟轮8的拨刀13拨出吸槽，然后烟支在搓卷滚鼓与搓烟轮同向旋转的作用下烟支绕轴高速旋转，搓卷滚鼓与拨烟轮线速度V1相同且大于吸风槽轮的线速度V2保证烟支在同一位置绕轴高速旋转。

旋转角度小于360度时，在此过程中用两路高能激光7同时对双倍长烟支进行穿孔。使孔均匀分布在烟支表面。当烟支绕轴旋转大于或等于360度时，可使用一路高能激光对烟支进行穿孔，穿孔结束时鼓轮吸槽b运行到烟支位置从而将穿孔结束的烟支吸附带走直至运行位置11处时被其它鼓轮吸附带走。