專利名稱：一種用于水松紙激光打孔機的等內(nèi)切圓多棱鏡組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種等內(nèi)切圓多棱鏡組，屬于激光加工領(lǐng)域，應(yīng)用于采用多棱鏡分光原理的水松紙激光打孔機。采用等內(nèi)切圓多棱鏡組，改變水松紙激光打孔機光路的不同配置，提高設(shè)備的工作效率及不同品種的適應(yīng)性。
背景技術(shù)：
在卷煙生產(chǎn)行業(yè)中，人所周知香煙的焦油含量危害人體健康。各國政府對香煙的 焦油含量都有明文規(guī)定，不斷地提高降低焦油含量的標(biāo)準(zhǔn)。降低焦油含量方法也越來越多，無論是從煙草的種植要求、化學(xué)添加劑的使用、過濾嘴的不斷改進等方面，都下足了功夫。包裹在過濾嘴外周的一層薄紙叫水松紙，通過對水松紙打出微孔，以便在吸煙時摻入一定量的空氣，達到降低焦油含量的目的，是ー種物理降焦方法。目前，市場上廣泛使用的就是利用激光對水松紙打出微孔，水松紙激光打孔機得到大量地應(yīng)用。實踐證明，激光打孔方法容易檢測，最為有效。市場上的水松紙激光打孔機，90%以上米用了多棱鏡分光的原理。多棱鏡分光的原理為連續(xù)激光經(jīng)擴束后照射在多棱鏡的某個反射表面，多棱鏡的這個反射面在旋轉(zhuǎn)過程中將激光束依次掃過扇形分布的多個聚焦鏡，每ー個聚焦鏡在激光掃過時接受到一部分激光。這樣當(dāng)激光依次掃過多個聚焦鏡時，相當(dāng)于給每個聚焦鏡分配一個激光脈沖，進而實現(xiàn)將ー個連續(xù)激光分割成為多路脈沖激光的功能。根據(jù)多棱鏡掃描范圍的不同，水松紙激光打孔機多選用4個/8個/16個聚焦頭。隨著降焦指標(biāo)的不斷提高，聚焦頭個數(shù)有不斷上漲的趨勢。在實際應(yīng)用中，水松紙透氣度指標(biāo)、打孔排數(shù)等不斷變化，例如單排孔需要2個聚焦頭、雙排孔需要4個聚焦頭、三排孔需要6個聚焦頭、四排孔需要8個聚焦頭等等，以此類推。實現(xiàn)不同個數(shù)聚焦頭的變化，水松紙激光打孔機都是通過光閘的關(guān)斷/開啟來完成的。但存在著明顯的缺點，以八排孔水松紙激光打孔機為例一、8個聚焦頭在打雙排孔時只需要4個聚焦頭出光工作，不工作的另4個聚焦頭分配的激光能量被光閘吸收，等于浪費了 50%的激光能量，在透氣度保持不變的前提下，走紙速度也下降近50%，意味著產(chǎn)量也降低近50%，大幅降低了設(shè)備的工作效率。ニ、為了不降低設(shè)備的工作效率，可采取更換等邊長多棱鏡的辦法，改變多棱鏡的掃描范圍，將激光能量集中于實際工作光頭。但這種方法存在光路需要重新調(diào)整的缺點。多聚焦頭的水松紙激光打孔機光路調(diào)整很復(fù)雜，生產(chǎn)中水松紙的品種也不斷變化，因此，更換等邊長多棱鏡的辦法沒有實際生產(chǎn)意義。為了解決上述問題，本人發(fā)明了一種等內(nèi)切圓多棱鏡組，既保證設(shè)備的工作效率100%得到應(yīng)用，同時保證無需調(diào)整打孔機的外光路。經(jīng)多臺實際應(yīng)用證明，等內(nèi)切圓多棱鏡組將徹底解決上述問題，具備很強的實用價值。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種用于水松紙激光打孔機的等內(nèi)切圓多棱鏡組。采用多棱鏡分光的原理水松紙激光打孔機，分光后得到的多個聚焦頭，生產(chǎn)時根據(jù)產(chǎn)品品種要求的不同，有時只需使用其中的1/2或者1/3或者1/4個聚焦頭，這樣將導(dǎo)致激光能量的利用率只有50%或者33%或者25%，設(shè)備生產(chǎn)效率大幅下降。為將水松紙激光打孔機的工作效率始終保持在最高值，100%利用激光能量，同時適應(yīng)生產(chǎn)過程中品種變換快的要求，本實用新型公開了ー種采用等內(nèi)切圓多棱鏡組，其特征在于1)多棱鏡組的每ー種規(guī)格棱鏡外表面為邊數(shù)不同的正多邊形，并且同組正多邊形的內(nèi)切圓直徑相等，在采用4個/8個/16個多聚焦頭的水松紙激光打孔機上，配置等內(nèi)切圓多棱鏡組，將激光能量100%集中于2個/4個/6個/8個/12個/16個實際工作光頭上。2)多棱鏡組包含的多棱鏡根據(jù)需要可以是2個/3個/4個，它們的內(nèi)切圓直徑均相等；3)根據(jù)所需聚焦頭的數(shù)量選用某一規(guī)格的多棱鏡，多棱鏡組內(nèi)的多棱鏡可以互換，互換后外光路無需進行調(diào)整；4)多棱鏡由高速主軸電機驅(qū)動,安裝于高速主軸電機的主軸上，更換多棱鏡可以采用與主軸電機成組更換方式，也可以采用多棱鏡互換方式。本實用新型大幅提高設(shè)備使用效率，方便品種更換，安裝簡單，實用性強，運行可靠性高，完全可以滿足水松紙激光打孔機的要求。下面結(jié)合該實用新型在“水松紙激光打孔機”上的應(yīng)用對本實用新型作進ー步說明。

圖I是本實用新型的等內(nèi)切圓多棱鏡安裝結(jié)構(gòu)圖，其主要組成部分為調(diào)節(jié)滑臺
(I)、多棱鏡座(2)、壓圈(3)、多棱鏡(4)、電機座(5)、主軸電機(6);圖2所示為本實用新型的多棱鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，其主要結(jié)構(gòu)組成為多棱鏡本體(7)、安裝錐面(8)、等邊多邊形反射面(9);圖3、圖4、圖5所示為本實用新型的多棱鏡組的設(shè)計原理圖，其組成為正nl邊形多棱鏡(10)、正n2邊形多棱鏡(11)、正n3邊形多棱鏡(12)。
具體實施方式
等內(nèi)切圓多棱鏡組應(yīng)用于水松紙激光打孔機的具體實施步驟如下I)原理及實施結(jié)構(gòu)在圖I示意圖中，打孔機的多棱鏡部件通過調(diào)節(jié)滑臺⑴安裝于主機內(nèi)側(cè)，多棱鏡座(2)安裝于調(diào)節(jié)滑臺(1)，多棱鏡(4)通過圖2所示的安裝錐面(8)安裝于圖I所示的主軸電機(6)的主軸端，并通過壓圈(3)緊固在主軸上；主軸電機(6)通過電機座(5)安裝于多棱鏡座(2).多棱鏡是在高速旋轉(zhuǎn)環(huán)境下工作的，安裝前主軸電機 (6)及多棱鏡(4)須做好動平衡檢測。2)圖2表示多棱鏡是一個回轉(zhuǎn)體，無論多棱鏡本體(7)還是安裝錐面(8)都是回轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)，具備良好的動平衡性能，便于實現(xiàn)20000rpm左右的高速旋轉(zhuǎn)。多棱鏡的外表面是等邊多邊形反射面(9)，反射面的數(shù)量決定了該棱鏡的掃描范圍。3)圖3、圖4、圖5所示為ー組多棱鏡，分別為正nl邊形多棱鏡(10)、正n2邊形多棱鏡(11)及正n3邊形多棱鏡(12)，多棱鏡組的每ー種規(guī)格棱鏡外表面都是邊數(shù)不同的正多邊形，并且同組正多邊形的內(nèi)切圓直徑相等。等內(nèi)切圓多棱鏡組根據(jù)打孔機所需聚焦頭的個數(shù)來配置。4)等內(nèi)切圓多棱鏡組根據(jù)需要進行互換時，參照圖I依次拆下電機座(5)、壓圈(3)、多棱鏡(4)，再安裝另 ー規(guī)格的多棱鏡并依次安裝即完成更換；更換后無需對光路進行任何調(diào)整。
權(quán)利要求1.一種用于水松紙激光打孔機的等內(nèi)切圓多棱鏡組，其特征在于多棱鏡組的每ー種規(guī)格棱鏡外表面為邊數(shù)不同的正多邊形，并且同組正多邊形的內(nèi)切圓直徑相等，在采用4個/8個/16個多聚焦頭的水松紙激光打孔機上，配置等內(nèi)切圓多棱鏡組，將激光能量100%集中于2個/4個/6個/8個/12個/16個實際工作光頭上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的等內(nèi)切圓多棱鏡組，其特征在于多棱鏡組包含的多棱鏡可以是2個/3個/4個，它們的內(nèi)切圓直徑均相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的等內(nèi)切圓多棱鏡組，其特征在于多棱鏡組內(nèi)的多棱鏡可以互換，互換后外光路無需進行調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的等內(nèi)切圓多棱鏡組，其特征在于多棱鏡由高速主軸電機驅(qū)動，安裝于高速主軸電機的主軸上，更換多棱鏡可以采用與主軸電機成組更換方式，也可以采用多棱鏡互換方式。
專利摘要本實用新型涉及一種用于水松紙激光打孔機的等內(nèi)切圓多棱鏡組，用于滿足產(chǎn)品品種變換時，通過更換等內(nèi)切圓多棱鏡，將激光能量全部集中于實際工作聚焦頭，大幅提高設(shè)備的使用效率。其特征在于1)多棱鏡組的每一種規(guī)格棱鏡外表面為邊數(shù)不同的正多邊形，并且同組正多邊形的內(nèi)切圓直徑相等，在采用4個/8個/16個多聚焦頭的水松紙激光打孔機上，配置等內(nèi)切圓多棱鏡組，將激光能量100％集中于2個/4個/6個/8個/12個/16個實際工作光頭上；2)多棱鏡組包含的多棱鏡根據(jù)需要可以是2個/3個/4個，它們的內(nèi)切圓直徑均相等；3)多棱鏡組內(nèi)的多棱鏡可以互換，互換后外光路無需進行調(diào)整；4)多棱鏡由高速主軸電機驅(qū)動，安裝于高速主軸電機的主軸上，更換多棱鏡可以采用與主軸電機成組更換方式，也可以采用多棱鏡互換方式。
文檔編號G02B5/04GK202433600SQ201120215050
公開日2012年9月12日 申請日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月23日
發(fā)明者萬滋雄, 黃昭明 申請人:萬滋雄, 武漢大族金石凱激光系統(tǒng)有限公司, 黃昭明