一种烟支在线激光打孔系统技术方案

本发明专利技术涉及烟支生产设备技术领域，公开了一种烟支在线激光打孔系统，包括激光打孔设备和在线控制模块，激光打孔设备包括对烟支进行打孔的激光器、与激光器连接为其提供电源的激光器电源、为激光器和激光器电源降温的冷水机和检测传感器；在线控制模块包括与激光器、激光器电源、冷水机和检测传感器电信号连接的工控机，工控机通过IO扩展模块电信号连接有MI工业触摸显示屏。该系统使用过程中，烟支在旋转过程中，激光打孔控制系统根据设置的参数驱动激光器产生高能激光束，激光束经过反射、分光、聚焦后精确照射到烟支滤嘴上，打出微小孔洞。线控制模块可以对不同品种烟支进行实时、便捷的调整打孔参数来满足不同工艺要求。的调整打孔参数来满足不同工艺要求。的调整打孔参数来满足不同工艺要求。

【技术实现步骤摘要】
一种烟支在线激光打孔系统


[0001]本专利技术涉及烟支生产设备
，具体为一种烟支在线激光打孔系统。

技术介绍

[0002]卷烟产品不断发展，烟支滤嘴通风率与烟气的烟碱、焦油、CO的含量变化相关。通过使用激光束在卷烟滤嘴圆周打上微型小孔，可使抽吸烟支时焦油雾气在小孔表面遇冷凝固，同时还进入外部空气稀释烟气，从而实现降焦减害效果。通过控制小孔的数量、直径和深度，可以实现减小吸阻、调节通风度。
[0003]随着中、细烟支的发展，提高烟支通风度已是卷烟生产工艺必须解决的问题。目前烟草企业提高滤嘴通风度的方式主要采用水松纸预打孔，水松纸预打孔是采用高透气度成型纸滤棒加预打孔接装纸组合方式实现，这样导致生产消耗成本累积增加。滤棒和接装纸作为卷烟企业的主要辅料，消耗量极大，而使用高透气度原材料价格是普通原材料的几倍。此外，预打孔接装纸出厂时其透气度、孔距、孔数、形态等已经固定、无法改变。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种烟支在线激光打孔系统,以解决上述现有技术中提出的问题。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种烟支在线激光打孔系统，包括激光打孔设备和在线控制模块，所述激光打孔设备包括对烟支进行打孔的激光器、与激光器连接为其提供电源的激光器电源、为激光器和激光器电源降温的冷水机和检测传感器；
[0006]所述在线控制模块包括与激光器、激光器电源、冷水机和检测传感器电信号连接的工控机，所述工控机通过IO扩展模块电信号连接有MI工业触摸显示屏。
[0007]优选的，所述工控机为倍福C6920工控机。
[0008]优选的，所述激光器的输入端、输出端分别与工控机的输入端、输出端连接，所述激光器与工控机之间通过串口通讯实现数据交互。
[0009]优选的，所述冷水机与工控机之间通过485通讯实现连接。
[0010]优选的，所述激光器电源输入端、输出端分别与工控机的输入端、输出端连接以实现端口读写，所述激光器电源的输出端与激光器的输入端连接。
[0011]优选的，所述激光器上设有接装机码盘，所述接装机码盘输入端、输出端分别与工控机的输入端、输出端连接以实现端口读写。
[0012]本专利技术的有益效果集中体现在：结合卷烟机的工作原理和激光技术，研发了在线激光打孔系统。烟支在旋转过程中，激光打孔控制系统根据设置的参数驱动激光器产生高能激光束，激光束经过反射、分光、聚焦后精确照射到烟支滤嘴上，打出微小孔洞。线控制模块可以对不同品种烟支进行实时、便捷的调整打孔参数来满足不同工艺要求。
附图说明
[0013]图1为本专利技术的系统控制方案框图一：
[0014]图2为本专利技术的系统控制方案框图二：
[0015]图3为本专利技术的倍福C6920工控机电路图。
具体实施方式
[0016]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0017]请参阅图1
‑
图3，一种烟支在线激光打孔系统，在本实施例中，包括激光打孔设备和在线控制模块，所述激光打孔设备包括对烟支进行打孔的激光器、与激光器连接为其提供电源的激光器电源、为激光器和激光器电源降温的冷水机和检测传感器；
[0018]所述在线控制模块包括与激光器、激光器电源、冷水机和检测传感器电信号连接的工控机，所述工控机通过IO扩展模块电信号连接有MI工业触摸显示屏。
[0019]作为本实施例更进一步的方案，所述工控机为倍福C6920工控机。
[0020]作为本实施例更进一步的方案，所述激光器的输入端、输出端分别与工控机的输入端、输出端连接，所述激光器与工控机之间通过串口通讯实现数据交互。
[0021]作为本实施例更进一步的方案，所述冷水机与工控机之间通过485通讯实现连接。
[0022]作为本实施例更进一步的方案，所述激光器电源输入端、输出端分别与工控机的输入端、输出端连接以实现端口读写，所述激光器电源的输出端与激光器的输入端连接。
[0023]作为本实施例更进一步的方案，所述激光器上设有接装机码盘，所述接装机码盘输入端、输出端分别与工控机的输入端、输出端连接以实现端口读写。
[0024]下面对该烟支在线激光打孔系统各模块部件进行进原理和功能阐述：
[0025]在线激光打孔设备包含硬件部分和软件部分。
[0026]硬件部分由工控机、IO扩展模块、HMI工业触摸显示屏、激光器电源、激光器、冷水机、检测传感器等组成。
[0027]硬件平台采用德国倍福公司原装进口的工控机以及倍福公司通用的IO模块，用来运行HMI系统界面、对外开放通信接口、监控卷烟机及激光打孔系统运行数据、横烟监测、废烟剔除、激光功率监测、堵烟监测、安全连锁监测等功能。同时，工控机具备网络、串口等接口，模块具备DP、CAN等总线扩展能力，为接入用户数据采集系统预留丰富的接口与协议，方便采集打孔生产的相关数据。
[0028]软件系统由Windows开放平台、Twin CAT实时系统和程序及算法组成。
[0029]其中，Windows开放平台：开放式系统的开放特征可描述为：构成系统的硬件都是通用的或标准的，允许集成不同厂商的产品进入系统，即系统硬件符合开放原则；控制系统功能的强弱主要由系统软件决定，软件具有统一的接口规范，功能模块间具有可移植性、可伸缩性和互换性，即软件逐步取代专用硬件并符合开放性原则。
[0030]Twin Cat实时系统方面，采用德国倍福公司的Twin Cat专业实时操作系统致力于改善系统最坏情况下的响应性能，减少中断延迟以及提供可预测的调度策略。TwinCAT是德国Beckhoff公司的基于PC平台和Windows操作系统的控制软件。它的作用是把工业PC或者嵌入式PC变成一个功能强大的PLC或者Motion Controller控制生产设备。
[0031]TwinCAT控制代码运行于安装在Windows和TwinCAT/BSD系统中的运行时上，因此它既可用于体积最小的控制器，也可用于多核系统，而且能够在硬件上以所需的性能等级灵活地执行相同的控制代码。
[0032]TwinCAT是一个具有实时能力的Runtime组件，它可以执行程序代码用以控制设备的现场模块。模块化的结构可以根据具体的应用需求通过功能组件的形式安装和加载扩展功能。除了独立于操作系统执行的实时核之外，基于PC的控制器上始终运行着一个操作系统，因而可以执行其它应用程序。
[0033]HMI显示程序和数据库方面，数据库管理方便数据的存储、查询，安全可靠数据管理。方便外部扩展通讯数据输出。
[0034]倍福工控机控制程序和算法方面，稳定可靠的倍福工控机控制程序，配合速度算法、打孔输出算法。精准的控制脉冲输出，控制激光器打孔，保证烟支打孔效果。
[0035]卷烟机运行环境中产生很强的电磁干扰，选用专用进口传感器能有效的降低或减本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟支在线激光打孔系统，包括激光打孔设备和在线控制模块，其特征在，所述激光打孔设备包括对烟支进行打孔的激光器、与激光器连接为其提供电源的激光器电源、为激光器和激光器电源降温的冷水机和检测传感器；所述在线控制模块包括与激光器、激光器电源、冷水机和检测传感器电信号连接的工控机，所述工控机通过IO扩展模块电信号连接有MI工业触摸显示屏。2.根据权利要求1所述一种烟支在线激光打孔系统，其特征在，所述工控机为倍福C6920工控机。3.根据权利要求1所述一种烟支在线激光打孔系统，其特征在，所述激光器的输入端、输出端分别与工控机...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泽坤，高振华，谢杨，
申请(专利权)人：成都顺泽智科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：