專利名稱：Mjk-1型水松紙激光打孔機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在香煙過濾咀(水松)紙上予打孔的激光打孔機(jī)。
鐵道部科學(xué)研究院鐵道繼續(xù)教育中心申請的專利(其專利號為86200715)香煙過濾咀包裝紙激光打孔機(jī)由于在機(jī)械收、送紙系統(tǒng)中采用接觸式測速裝置和直流電機(jī)傳動(dòng)。存在有成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)，又由于在光路系統(tǒng)全部采用透射系統(tǒng)(即激光經(jīng)鍺透射聚焦后直接打在水松紙上)、存在有透射率低、能耗損失大，調(diào)節(jié)焦點(diǎn)困難，成本高的缺點(diǎn)，還由于采用連續(xù)激光電源激勵(lì)。其激光器輸出的能量大部分被“斬掉”而浪費(fèi)掉了。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)而提供一種水松紙激光打孔機(jī)。
本實(shí)用新型因采用三相交流寬調(diào)速范圍的電機(jī)再配以較高檢測精度的無接觸式測速裝置，具有成本低、結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高的特點(diǎn)，又因?yàn)椴捎梅瓷涫较到y(tǒng)，具有效率高、無需改變激光管的位置，且焦點(diǎn)可調(diào)的特點(diǎn)；還因?yàn)椴捎妹}沖激勵(lì)，具有激光器輸出的功率和效率高的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型由激光部份、光路系統(tǒng)及機(jī)械部份組成。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行說明附
圖1為本實(shí)用新型激光部份方框原理圖；附圖2為本實(shí)用新型激光部份具體線路圖；附圖3為本實(shí)用新型光路部份示意圖；附圖4為本實(shí)用新型機(jī)械部份結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5為本實(shí)用新型復(fù)卷機(jī)構(gòu)電機(jī)控制的原理方框圖；附圖6為本實(shí)用新型復(fù)卷機(jī)構(gòu)電機(jī)控制的具體線路圖。
見
圖1，主電源將輸入的220V交流電變成直流，調(diào)節(jié)功率控制部份可改變激光輸出功率，這個(gè)直流電壓提供給逆變升壓部份，同時(shí)它由推動(dòng)器獲得觸發(fā)脈沖，逆變升壓裝置開始工作，產(chǎn)生滿足激光管負(fù)阻特性的高壓電脈沖，激勵(lì)激光管。輔助電源產(chǎn)生高穩(wěn)度的雙電源供給振蕩調(diào)制及推動(dòng)部份，振蕩器產(chǎn)生1000HZ以上的方波信號。由調(diào)制器將其調(diào)制成滿足打孔需要的脈沖，再由推動(dòng)器將它放大，推動(dòng)逆變升壓裝置。CO2激光器工作時(shí)必須進(jìn)行水冷，一旦斷水，其斷水保護(hù)裝置可立即切斷主回路以保護(hù)激光管。
見圖2，主電源及功率控制部份Ⅰ包括單相調(diào)壓器B1由二極管D1～D4構(gòu)成的橋式整流電路以及由電容C5C6電感L構(gòu)成的Ⅱ型濾波電路，輔助電源Ⅱ包括電源變壓器B2、二極管D5～D12構(gòu)成的兩個(gè)橋式整流電路，正、負(fù)三端穩(wěn)壓器CW、CW以及濾波電容C1～C10，振蕩調(diào)制部份Ⅲ包括運(yùn)算放大器A1A2與非門M1～M4以及相應(yīng)的電阻、電容、晶體管，輸出調(diào)制后的方波信號，供推動(dòng)部份。推動(dòng)Ⅳ包括兩個(gè)功率推動(dòng)器A3A4及相應(yīng)電阻、電容和脈沖變壓器B3B4推動(dòng)部分輸出1～1′和2～2′為三極管BG1、BG2的基極提供驅(qū)動(dòng)信號，逆變升壓部份包括三極管BG1、BG2、壓敏電阻R1、R2、電容C1、C2高壓脈沖變壓器B5、整流二極管D21、D22，其中電容C3、C4起子電離作用，調(diào)節(jié)電容C1、C2及變壓器B5的次極x、y可滿足激光器的負(fù)阻，同時(shí)可平衡兩激光器輸出功率，當(dāng)正半周期前期時(shí)，BG1導(dǎo)通、BG2截止，此時(shí)晶體管BG1、變壓器B5初級以及電容C2構(gòu)成回路，經(jīng)變壓器B5升壓，二極管D21、D22整流激勵(lì)激光管J，當(dāng)正半周期后期因調(diào)制后無觸發(fā)信號，晶體管BG1、BG2共同截止，負(fù)半周期時(shí)狀態(tài)相反，這樣激光管J1J2分別形成激光脈沖進(jìn)行熱加工，斷水保護(hù)Ⅶ由壓力控制器構(gòu)成，當(dāng)激光管斷水時(shí)，截?cái)嘀麟娫雌鸨Ｗo(hù)作用。
見圖4中，機(jī)械收、送紙系統(tǒng)由光路打孔系統(tǒng)〔1〕。導(dǎo)向滾筒〔2〕、〔5〕、〔7〕、〔10〕、〔13〕、〔14〕、〔15〕〔16〕、水松紙帶〔4〕，張力調(diào)節(jié)定軸〔8〕、〔11〕，收紙軸〔9〕，放紙軸〔12〕、放紙軸〔12〕上裝有止動(dòng)裝置〔3〕交流電機(jī)〔17〕、皮帶輪〔18〕、皮帶〔19〕、測速裝置〔6〕所組成。交流電機(jī)〔17〕通過皮帶〔19〕帶動(dòng)皮帶輪〔18〕轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩直接傳遞給收紙軸〔9〕，使水松帶〔4〕通過光路打孔系統(tǒng)〔1〕打孔，為了水松紙帶，〔4〕在傳輸過程中的平穩(wěn)性，實(shí)現(xiàn)水松紙帶〔4〕在小面積內(nèi)多變方向的傳輸，加長傳輸距離，控制其左右擺動(dòng)，上下跳動(dòng)，提高復(fù)卷后的精度，使其通過了眾多的導(dǎo)向滾筒〔2〕、〔5〕、〔7〕、〔10〕、〔13〕、〔14〕、〔15〕〔16〕，帶動(dòng)放紙軸〔12〕轉(zhuǎn)動(dòng)，并放紙，而收紙軸〔9〕則進(jìn)行水松紙帶〔4〕打孔后的復(fù)卷運(yùn)動(dòng)。在復(fù)卷的全過程中，需有一定的張力，并使張力保持基本恒定，因此，特設(shè)計(jì)了止動(dòng)裝置〔3〕及張力調(diào)節(jié)定軸〔8〕、〔11〕。
光路打孔系統(tǒng)是通過如下方案實(shí)行的從激光器輸出的激光束，經(jīng)反射后聚焦到水松紙帶，隨著水松紙帶的運(yùn)動(dòng)，就在上面燒出兩排整齊的小孔，為了使打孔機(jī)能夠在各種寬度不同的水松紙帶上打孔，反射鏡是可調(diào)的，通過調(diào)節(jié)反射鏡，不僅可以對各種水松紙帶打孔，而且可以在同一水松紙帶上的不同位置打孔，即可調(diào)節(jié)兩排孔之間的距離，對反射鏡略加改進(jìn)，即可同時(shí)打出四排孔。
見圖3，光路打孔系統(tǒng)由全射鏡〔21〕，球面反射聚焦鏡〔22〕，激光束〔24〕、水松紙帶〔23〕所組成。激光束〔24〕入射到全反射聚焦鏡〔21〕，再從全射鏡〔21〕反射到球面反射聚焦鏡〔22〕進(jìn)行聚焦，然后反射到垂直于激光束〔24〕運(yùn)動(dòng)的水松紙帶〔23〕上進(jìn)行打孔，只要改變球面反射聚焦鏡〔22〕的角度，就可改變焦點(diǎn)的位置，每一焦點(diǎn)的調(diào)試范圍達(dá)12mm。
用銅代替玻璃做成反射鏡基片，并在拋光的銅上鍍金，反射率可達(dá)到98％以上。
全反射鏡〔21〕，加工成形狀，就可以一次打出四排小孔。
見圖5，當(dāng)交流電機(jī)帶動(dòng)水松紙帶傳遞時(shí)，通過安裝在導(dǎo)向滾筒上的無接觸測速裝置，測到水松紙帶傳輸?shù)木€速度，測速電路將信號輸入給比較調(diào)節(jié)電路，比較調(diào)節(jié)輸出的信號通過觸發(fā)器反饋到雙向可控硅，通過雙向可控硅來控制交流電機(jī)，達(dá)到具有與直流電機(jī)同樣的調(diào)速效果，而成本低、結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)。
見圖6，比較調(diào)節(jié)電路主要由變壓器B10，集成塊324，以及電阻、電容、二極管組成；觸發(fā)電路變壓器B11、B12、B13、三極管T10、T20、T30、及二極管D01、D02、D03組成；測速系統(tǒng)為測速電機(jī)，電源電路由變壓器B13、橋式整流電路D04～D07、穩(wěn)壓管DW01、DW02及電阻、電容組成。
權(quán)利要求1.水松紙激光打孔機(jī)，它包括激光部分、光路系統(tǒng)及機(jī)械部份，其特征在于激光脈沖采用晶體管CO2激光電源直接激勵(lì)獲得，光路系統(tǒng)采用反射系統(tǒng)，機(jī)械部份采用三相交流寬調(diào)速范圍的電機(jī)及無接觸式測速裝置，以及定軸控制張力裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水松紙激光打孔機(jī)，其特征在于反射系統(tǒng)由全射鏡〔21〕、球面反射聚焦鏡〔22〕、激光束〔24〕、水松紙帶〔23〕組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種在香煙過濾嘴包裝紙上預(yù)打孔的激光打孔機(jī)。本實(shí)用新型由激光部分、光路系統(tǒng)及機(jī)械部分組成。本實(shí)用新型因采用三相交流寬調(diào)速范圍的電機(jī)再配以較高檢測精度的無接觸式測速裝置，具有成本低、結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)；又因?yàn)椴捎梅瓷涫较到y(tǒng)，具有效率高、無需改變激光管的位置，且焦點(diǎn)可采用本實(shí)用新型所述方法，可同時(shí)打出四排孔等特點(diǎn)；還因?yàn)椴捎妹}沖激勵(lì)、具有激光器輸出的功率和效率高的特點(diǎn)。
文檔編號B23K26/00GK2034494SQ8720466
公開日1989年3月22日 申請日期1987年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1987年10月9日
發(fā)明者何俊明, 何效群, 王立群, 宋新錄, 彭海洲, 彭正強(qiáng) 申請人:湖南省技術(shù)物理研究所, 長沙卷煙廠