[实用新型]双工位卷烟接装纸激光打孔设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光打孔设备，具体的说是一种双工位卷烟接装纸激光打孔设备。

背景技术

卷烟接装纸作为卷烟过滤嘴专用外包装用纸，因其外观类似松木纹而曾得名水松纸。通过在水松纸上打孔、使用高透气度滤棒成型纸或在滤棒上制成凹槽等方式，从而在抽吸卷烟时使外部空气进入滤嘴内并对主流烟气进行稀释，使吸入人体的焦油量相对减少，该项技术已成为国际上采用最广泛和最有效的降焦技术。

目前开发和利用的水松纸打孔技术主要包括机械打孔、电火花打孔、激光打孔等技术，其中激光打孔由于具有打孔均匀、透气度稳定性高等优点，成为国际上广泛采用的方式。

已经研制成功且用于生产的水松纸激光打孔设备通常采用机械式斩光盘光束调制原理（例如：中国专利“在线式水松纸激光打孔卷烟接嘴机”，专利号：ZL02263600.5）或旋转式多棱镜扫描分光原理（例如：中国专利“水松纸激光打孔机”，专利号：ZL200820147995.4）两种基本方案，将连续激光器输出的连续激光束变换成脉冲激光束，以实现对水松纸表面进行在线透气微孔加工。同时，由于多棱镜扫描分光方式对激光能量的利用率较机械式斩光盘高很多，因而水松纸激光打孔技术一般偏向于采用多棱镜扫描分光的方式对连续激光束进行变换，以实现打孔脉冲式激光输出。

目前，基于多棱镜扫描分光方式的水松纸激光打孔设备的基本原理是：利用单台连续激光器输出连续激光束，并将其聚焦于旋转式多棱镜的某个工作面上；这个工作面在旋转过程中将激光束依次扫过N个（例如4、8、16、32个）紧密排列的独立聚焦系统，每个独立的聚焦系统在激光扫过时接受到一部分激光；当多棱镜旋转时，每一个多棱镜的工作面都给上述的N个聚焦系统分配一个脉冲，这样旋转式多棱镜便将进入的连续激光束分成N路脉冲激光输出；N路脉冲激光分别经N个独立的聚焦系统聚焦于连续运动的水松纸表面，从而在水松纸上打出N排直线型排列分布的小孔。上述方法采用旋转式多棱镜扫描方式将一束连续激光束分割成N束（例如4、8、16、32束）脉冲激光，因此每一束脉冲激光的能量只是连续激光束功率的N分之一。

对于上述基于多棱镜扫描分光原理的常规水松纸激光打孔设备而言，走纸速度越快，则要求激光器的功率越高；反之，走纸速度越慢，则需要的激光器功率越低。目前一般厂家为得到较高的纸盘盘面平整度，在使用激光水松纸打孔设备时，往往将实际的走纸速度设定在理论最高走纸速度的一半左右，这就导致了激光器功率没有得到最大限度的使用，不利于提高加工效率，降低卷烟制造商的生产成本。

目前，双工位卷烟接装纸激光打孔设备（例如：中国专利“薄型材料高速激光打孔方法”，专利号：ZL01114374.6）中的两路水松纸走纸机构均是排布在设备的前方，并没有真正的实现双工位，在实际操作中不方便，而且两路水松纸对应的光路完全一样且没有可调节性，因而该设备使用过程中不够灵活，不能最大限度上满足顾客不同的生产需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、可实现真正意义上的双工位，操作简便，可灵活调节的双工位卷烟接装纸激光打孔设备。

技术方案包括由连续激光器至走纸机构上水松纸表面的激光传输光路上依次布置的导光机构、多棱镜扫描机构、分光聚焦镜组、分光反射镜组及聚焦头组，所述分光聚焦镜组包括扇形排列的N个分光聚焦镜，所述分光反射镜组包括N个分光反射镜，所述N个分光反射镜的轴心在N路扇形排列的激光传输光路上呈倾斜排列，（可依次将N路激光反射到对应打孔工位上的聚焦头），聚焦头组包括N个聚焦头，所述聚焦头包括聚焦头反射镜及聚焦头聚焦镜，且N≥2，所述分光聚焦镜、分光反射镜、聚焦头一一对应依次布置。

优选所述导光机构、多棱镜扫描机构、分光聚焦镜组和分光反射镜组中均在同一水平面上，使上述机构之间的激光传输光路也相应在同一水平面上。

所述走纸机构有两套，分设于N个分光反射镜的两侧，所述N个分光反射镜被分为两组，分别与两侧的走纸机构对应。

所述多棱镜扫描机构包括依次布置的前端聚焦镜及由电机驱动的多棱镜。

所述前端聚焦镜为透射式聚焦镜或反射式聚焦镜。