專利名稱：激光切割水松紙的工藝方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種卷煙用水松紙的切割方法及系統(tǒng)，屬于煙草加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前煙草行業(yè)使用的卷煙機(jī)已成為卷煙生產(chǎn)中必不可少的重要設(shè)備，不僅使用量大，而且使用頻率較高，加之卷煙機(jī)幾乎全為機(jī)械部件，故總處于高頻率使用、高速運(yùn)行的狀態(tài)中，從而帶來機(jī)械磨損嚴(yán)重，設(shè)備穩(wěn)定性差，故障率高等問題，如經(jīng)常發(fā)生跑條、跑支、油泵阻塞、齒輪磨損，零部件更換頻繁等等，既影響生產(chǎn)效率的提高及生產(chǎn)成本的降低，又難于保證產(chǎn)品質(zhì)量，還因噪音大而影響工作環(huán)境及周邊環(huán)境。尤其是接嘴機(jī)中的水松紙切割設(shè)備更為突出。目前水松紙切割設(shè)備主要有滾刀式和剪刀式。滾刀式切紙鼓輪，其主要由表面設(shè)有刀刃的切紙鼓輪和位于該切紙鼓輪斜下方的表面鑲有硬質(zhì)合金的水松紙鼓輪組成，當(dāng)水松紙通過一系列傳輸裝置進(jìn)入切紙鼓輪和水松紙鼓輪之間時(shí)，通過切紙鼓輪與水松紙鼓輪的高速旋轉(zhuǎn)并相切而將水松紙斬?cái)?。這種切割方法及設(shè)備帶來的問題是切割機(jī)組發(fā)出的噪聲、振動(dòng)巨大，是造成卷接包車間工作環(huán)境惡劣的主要原因，刀刃磨損嚴(yán)重，易損壞切紙鼓輪，更換頻繁(因刀刃和墊鐵均用硬質(zhì)合金制造，在安裝調(diào)試較好的情況下，還需一月一換，若調(diào)整不好，則一班一換，且安裝調(diào)整費(fèi)時(shí)費(fèi)力。)，積渣嚴(yán)重，清洗不便(需用特制刀片逐點(diǎn)刮除)，跑偏調(diào)整頻繁(需由熟練工人調(diào)整好后，在運(yùn)行中進(jìn)行微調(diào))，切割質(zhì)量不穩(wěn)定，此外，因機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配件又主要依賴進(jìn)口，價(jià)格高，消耗大，故障率高，拆裝不便，維修率高，時(shí)間長(zhǎng)，嚴(yán)重影響設(shè)備有效作業(yè)率，據(jù)某卷煙廠估算，每年每臺(tái)機(jī)組各種損耗在500萬元以上。
而剪刀式切紙鼓輪的作用和位置與滾刀式相似，亦是以機(jī)械方式完成，只是切紙時(shí)采用剪斷的方法，所以，上述問題同樣存在于剪刀式的切紙鼓輪上。
為解決此處的噪音問題，煙廠的技術(shù)人員曾對(duì)此作了大量的工作，但直至目前為止，采用的方式也僅僅限于將噪聲源隔離，或者將風(fēng)機(jī)移出，或者加強(qiáng)密封等，但隔離的方法并不理想，因?yàn)榫頍煓C(jī)組的構(gòu)造相當(dāng)復(fù)雜，內(nèi)部機(jī)械、電路、氣路密布，且環(huán)環(huán)相扣，互為關(guān)聯(lián)，要將其完全封閉非常困難，而且風(fēng)險(xiǎn)極大。此外，由于切紙鼓輪處于接嘴機(jī)的主操作面，生產(chǎn)操作十分頻繁，工人經(jīng)常要將護(hù)罩打開，不但影響了操作，噪聲也隨之大量瀉出。將風(fēng)機(jī)整體移出的方式，目前僅在小型煙廠實(shí)現(xiàn)，其原因主要是風(fēng)路的變化對(duì)風(fēng)速的影響很大，而卷煙廠的主料煙絲是靠風(fēng)力進(jìn)行輸送的，必須保證在18m/s左右才不致影響生產(chǎn)和煙絲質(zhì)量，故此方案對(duì)大型煙廠不宜采用。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有卷煙用水松紙切割方法及裝置存在的機(jī)械磨損大，切割質(zhì)量不穩(wěn)定，維修和調(diào)度困難，振動(dòng)大，噪音大等不足，本發(fā)明提供一種激光切割水松紙的工藝方法及系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)難點(diǎn)在于1、由于卷煙機(jī)組本身就是一個(gè)復(fù)雜的物流系統(tǒng)，水松紙的切割速度不僅與水松紙的長(zhǎng)度和寬度有關(guān)，還與卷煙機(jī)輸送長(zhǎng)條煙的切割速度和噴送速度、濾嘴棒的輸送速度和切割速度等直接相關(guān)。所以，如何在這樣復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中，研制出新的切割方法和系統(tǒng)，使之既不影響整機(jī)性能、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，又能降低機(jī)械磨損，降低噪音，減少因頻繁更換切割部件而帶來的運(yùn)行費(fèi)用高等等，則是本發(fā)明所要解決的問題。
本發(fā)明通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種激光切割水松紙的方法，其特征在于在水松紙從送紙棍到水松紙鼓輪的傳送過程中，采用激光束照射到傳送中的水松紙面上，使運(yùn)動(dòng)中的水松紙被激光切斷。
采用的激光束照射到水松紙上表面或者下表面，以便根據(jù)實(shí)際需要使傳送中的水松紙被激光切斷。
采用的激光束橫向或者縱向或斜向照射在水松紙面上，以便根據(jù)需要對(duì)水松紙進(jìn)行激光切割。
采用的激光器功率不低于50W。
采用的激光能量以能夠切斷水松紙而不傷及水松紙下的傳送裝置為限。
采用激光切割的割縫控制在1mm以下，或根據(jù)用戶實(shí)際要求設(shè)定，且割縫表面粗糙度控制在不高于Ra12.5，其工藝指標(biāo)達(dá)到國(guó)家《卷煙》標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明通過下列另一技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種激光切割水松紙的系統(tǒng)，包括接嘴機(jī)組的水松紙鼓輪，其特征在于在水松紙鼓輪上方設(shè)有激光器，且激光器射出的激光束與水松紙紙面垂直。
所述激光器設(shè)置在水松紙鼓輪出紙端斜上方，以便于切割下來的水松紙順利進(jìn)入后序設(shè)備。
采用的激光設(shè)備為現(xiàn)有技術(shù)中的CO2氣體激光器，或者其它激光器。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果1、激光切割是利用高功率密度的激光束掃描到水松紙表面，在極短時(shí)間內(nèi)將水松紙加熱到幾千至上萬攝氏度，使水松紙熔化或氣化，達(dá)到切割水松紙的目的，用激光切割水松紙不會(huì)對(duì)卷煙的口味造成任何影響。
2、激光切割后的切割面光滑無毛刺，表面不粗糙，已達(dá)到國(guó)家卷煙標(biāo)準(zhǔn)的工藝指標(biāo)，而且由于割縫細(xì)、速度快、能量集中，因此傳到水松紙上的熱量小，引起的變形也非常小。
3、激光切割的精度可以滿足現(xiàn)有的生產(chǎn)廠家要求，而且產(chǎn)品柔性好，適于產(chǎn)品的變化和新產(chǎn)品開發(fā)，符合卷煙行業(yè)的信息化管理及控制要求。
4、激光切割無需與傳送機(jī)組表面相接觸，徹底解決了現(xiàn)有機(jī)械切割帶來的高噪音、高振動(dòng)、高磨損、頻繁清理等難題。
用激光切割水松紙后，對(duì)卷煙生產(chǎn)帶來了如下效益(按SUPPER9或PASSIM8K機(jī)型估算)(1)現(xiàn)有切紙刀片￥340元/付，使用壽命約1～28天，按卷煙廠每年200個(gè)工作日估算，每年每臺(tái)機(jī)組可節(jié)省2428～68000元。
(2)取消了切紙鼓輪(￥26000元)和切紙刀架(￥7600元)，每臺(tái)機(jī)組共節(jié)?。?3600元。
(3)由于切紙鼓輪與切紙刀在運(yùn)行時(shí)有一定的過盈量，這樣才能使水松紙擠壓切斷.致使刀具調(diào)整困難，不但需要購(gòu)買專門的對(duì)刀儀，而且切刀還常將水松紙鼓輪的負(fù)壓孔損壞，造成更大損失。本發(fā)明則不存在此問題。
(4)目前的切刀系統(tǒng)由于設(shè)計(jì)上的缺陷，導(dǎo)致剛性不足、同軸度較差、機(jī)械磨損量大等是造成供紙不穩(wěn)，切割后水松紙寬窄不一的主要原因，從而影響煙支產(chǎn)品質(zhì)量，操作人員經(jīng)常停機(jī)調(diào)整，影響生產(chǎn)，而本發(fā)明則無上述問題。


圖1為本發(fā)明用于卷煙機(jī)組上的位置示意圖；圖2為圖1的A部放大圖；圖3為圖2的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明之系統(tǒng)做進(jìn)一步描述，但本發(fā)明之內(nèi)容并不局限于此。
實(shí)施例1在接嘴機(jī)組的水松紙鼓輪1上方，設(shè)有市購(gòu)的激光源為CO2的氣體激光器2和打標(biāo)頭3，該打標(biāo)頭3安裝的位置以激光器射出的激光束4與水松紙5紙面垂直為宜，激光束作用點(diǎn)與目前的機(jī)械式刀具切斷或剪斷水松紙的位置一致。如圖1、圖2和圖3。
實(shí)施例2在水松紙5由傳送機(jī)機(jī)構(gòu)傳送到水松紙鼓輪1上時(shí)，用功率大于50W的CO2氣體激光器3發(fā)出的激光束4垂直并橫向照射到傳送中的水松紙5上表面，控制激光切割的切縫在1mm以下，且割縫表面粗糙度控制在不高于Ra12.5，使運(yùn)動(dòng)中的水松紙被激光切斷。
實(shí)施例3在水松紙5由傳送機(jī)構(gòu)傳送到水松紙鼓輪1上時(shí)，用功率大于50W的CO2氣體激光器3發(fā)出的激光束4垂直并橫向照射到傳送中的水松紙5上表面，控制激光切割的切縫在1mm以下，且割縫表面粗糙度控制在不高于Ra12.5，使運(yùn)動(dòng)中的水松紙被激光切斷。
權(quán)利要求
1.一種激光切割水松紙的方法，其特征在于在水松紙從送紙棍到水松紙鼓輪的傳送過程中，采用激光束照射到傳送中的水松紙面上，使運(yùn)動(dòng)中的水松紙被激光切斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于采用的激光束照射到水松紙上表面或者下表面，以便根據(jù)實(shí)際需要使傳送中的水松紙被激光切斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于采用的激光束橫向或者縱向或斜向照射在水松紙面上，以便根據(jù)需要對(duì)水松紙進(jìn)行激光切割。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于采用的激光器功率不低于50W。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于采用的激光能量以能夠切斷水松紙而不傷及水松紙下的傳送裝置為限。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于采用激光切割的割縫控制在1mm以下，且割縫表面粗糙度控制在不高于Ra12.5。
7.一種激光切割水松紙的系統(tǒng)，包括接嘴機(jī)組的水松紙鼓輪，其特征在于在水松紙鼓輪上方設(shè)有激光器，且激光器射出的激光束與水松紙紙面垂直。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述激光器設(shè)置在水松紙鼓輪出紙端斜上方，以便于切割下來的水松紙順利進(jìn)入后序設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于采用的激光設(shè)備為現(xiàn)有技術(shù)中的CO2氣體激光器，或者其它激光器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種激光切割水松紙的工藝方法及系統(tǒng)。在水松紙從送紙棍到水松紙鼓輪的傳送過程中，采用激光束照射到傳送中的水松紙面上，使運(yùn)動(dòng)中的水松紙被激光切斷。激光切割無需與傳送機(jī)組表面相接觸，徹底解決了現(xiàn)有機(jī)械切割帶來的高噪音、高振動(dòng)、高磨損、頻繁清理等難題。激光切割后的切割面光滑無毛刺，表面不粗糙，已達(dá)到國(guó)家卷煙標(biāo)準(zhǔn)的工藝指標(biāo)，而且由于割縫細(xì)、速度快、能量集中，因此傳到水松紙上的熱量小，引起的變形也非常小。用激光切割水松紙不會(huì)對(duì)卷煙的口味造成任何影響。激光切割的精度可以滿足現(xiàn)有的生產(chǎn)廠家要求，而且產(chǎn)品柔性好，適于產(chǎn)品的變化和新產(chǎn)品開發(fā)，符合卷煙行業(yè)的信息化管理及控制要求。
文檔編號(hào)A24C5/00GK101036958SQ20071006579
公開日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2007年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
發(fā)明者王猷, 楊鐘麟 申請(qǐng)人:王成, 楊鐘麟, 王猷, 張建勛