宽幅薄型基材打孔设备制造技术

本发明专利技术涉及电打孔领域，特别涉及宽幅薄型基材打孔设备。它由收、放卷机构，纠偏控制、张力控制，液压机构，打孔机构，高频高压发生器，检测机构，速度、电脉冲频率，脉冲宽度，控制装置，人机操作界面组成，其特征在于所述的打孔机构是由至少二个及以上电极矩阵构成，电极矩阵由对与薄型基材运动速度方向成ａ夹角的纵向排列电极条组成，每一对电极条由置于薄型基材平面两侧的正负电极条构成，每一电极条上设置Ｍ个电极针。优点是：加工的薄型基材通过加工区域能实现对单位面积范围内的多次打孔，能在毫米级的条状范围内打孔，又能在幅宽为米级的面上均匀打孔且能保证在宽幅内均匀打孔。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电打孔领域，特别涉及宽幅薄型基材打孔设备。
技术介绍
薄型基材的用途极为广泛，特别是一些领域使用薄型基材是要求有一定的抗张力强度又有一定的透气度或其它由微孔造成的特性，目前的卷烟制造行业上，为降低焦油吸食量，其中一种有效方法就是对卷烟和接装纸进行打孔，增加其透气度达到降低焦油含量目的。目前见到的接装纸打孔多为二种方式，即在线打孔或预打孔方式。生产上较多采用预打孔方式，即预先对接装线进行静电或激光打孔，但目前见到的产品多为一到二排打孔，不能满足所需的透气度，效率低，对宽幅薄型基材打孔始终没有发现能够生产高透接装纸成型纸的设备，另外目前也未发现在生产时通过对纸生产工艺的改变而产生出符合条件的高透成型纸。本专利技术的目的在于提供一种通过电打孔方式对接装纸普通成型纸进行打孔的设备方案，并且该设备能稳定工作，其通过打孔的成型纸达到高透成型纸的要求。
技术实现思路
本专利技术的技术方案是通过以下内容实现的多单元宽幅薄型基材打孔设备，由收、放卷机构，纠偏控制、张力控制，液压机构，打孔机构，高频高压发生器，检测机构，速度、电脉冲频率，脉冲宽度，控制装置，人机操作界面组成，其特征在于，所述的打孔机构是由至少二个及以上电极矩阵构成，电极矩阵由对与薄型基材运动速度方向成a夹角的纵向排列电极条组成，每一对电极条由置于薄型基材平面两侧的正负极条构成，每一极条上设置M个电极针。所述的通过电极矩阵的薄型基材的运动方向是竖直向下或竖直向上，正负电极针的轴线为水平方向。所述的检测机构是由卷径检测，张力检测，薄型基材透气度检测装置组成。所述的高频高压发生器是由以IQBT管和高频高压升压器产生大功率高频高压电。所述的速度、电脉冲频率、脉冲宽度计算机控制装置是由检测机构信号接口，计算中心处理器，速度、电脉冲频率、脉冲宽度信号的输出接口相应的计算机软件构成。所述的极条与薄型基材运动方面成a夹角，可通过调节电极条一端位置而产生不同的夹角。所述的电极矩阵N组电极条1≤N≤100每一极条上设置有M个电极针的2≤M≤50。多单元宽幅薄型基材打孔设备的工作原理是1)，走纸部分由放卷机构，纠偏控制，张力控制，速度控制，卷径检测，收卷机构等组成，收放卷交流调速伺服驱动控制、恒张力控制、纠偏控制是本部分的核心。要实现连续高速稳定精确的打孔，首先必频保证走纸稳定，而走纸速度稳定又与速度，张力，卷径有关；本设备通过控制计算机自动进行卷径检测，张力检测，速度检测，并根据速度给定，使用多变量智能控制算法实时控制收放卷交流变频调速器伺服驱动控制收放卷电机转速，保证走纸纵向稳定运行。同时设备利用CCD光电多色纠线纠边检测头，检测走纸横向移动误差，由控制计算机通过液压控制系统控制走纸横向稳定。光电断纸检测头在断纸时通过控制计算机控制设备自动停机接纸。2)，打孔部分由打孔频率功率控制，高频高压发生器，多单元打孔电极矩阵，液压控制，控制计算机，人机操作界面，透气度检测组成。打孔透气度取决于单位面积上所打小孔洞大小与密度。孔洞大小与高频高压的脉冲宽度，电压高低及走纸速度有关，而密度则与高频高压的脉冲频率，走纸速度有关。本设备通过人机操作界面可设定各道打孔透气度，控制计算机根据设定值及透气度检测值计算出打孔频率，脉冲宽度，电压高低，控制功率控制发生器IGBT管产生大功率高频电压，经过特别制作高频变压器升压，送打孔电极矩阵。电极矩阵是由N对电极条构成，每对电极条分上下两条，每条电极条上一字排列10-20根特殊材料(铈、钨)制成的电极针，每一对电极针上下准确对正，并保持0.5-5mm的间距，当高频高压的脉冲加在其上时电极针放电产生电火花，击穿加工基材，在薄型基材上形成孔眼，达到一定的透气度。光电透气度检测头检出透气度值反馈回控制计算机，实现打孔透气度的闭环控制。3)，电极升降机构由控制计算机，液压控制系统组成。本设备为多单元电子打孔设备，打孔部分有数千对打孔电极针，为使每一对电极针快速上下准确对正，并保持0.5-5mm的间距，控制计算机通过液压控制系统同时控制每一对电极针快速上下准确对正，并保持设定的间距。4)，纠偏控制设备利用CCD光电多色纠线纠边检测头，检测走纸横向移动误差，由控制计算机通过液压控制系统控制放卷机构横向移动以确保走纸横向稳定。5)，透气度闭环控制设备利用CCD光电检测头，在线进行打孔透气度实时检测，送控制计算机，控制计算机根据设定值及透气度检测值计算出打孔频率，脉冲宽度，电压高低控制功率控制发生器IGBT管产生大功率高频电压，经过特别制作高频变压器升压，送打孔电极矩阵，实现打孔透气度闭环控制系统。本专利技术的优点在于加工的薄型基材通过加工区域能实现对单位面积范围内的多次打孔，能在毫米级的条状范围内打孔，又能在幅宽为米级的面上均匀打孔，且能保证在宽幅内较为均匀打孔，保证产品既有高透度，又有各部份高透度的均匀性稳定性，大大提高了打孔效率和生产效力，能满足生产企业规模化大量生产的需要。以下结合附图用实施例对本专利技术做进一步描述，但不限于实施例。附附图说明图1为本专利技术设备的工作原理框图。附图2为本专利技术设备的结构示意图。附图3为本专利技术电极条纵向剖面结构图。附图4为本专利技术电极矩阵结构示意图。附图5为本专利技术打孔控制软件流程图。附图6为本专利技术走纸控制系统框图。1-打孔单元，2-楼梯，3-机座，4-收卷单元，5-放卷单元，6-直径传感器，7-纠偏装置，8-扫描，9-操作面板，10-电极条，11-液压系统，12-调整辊，13-疏展辊，14-调整辊，15-张力辊，16-放卷轴，17-收卷轴，18-进风机，19-抽风机，20-导向辊，21-风管，22-固定支座，23-导向辊，24-导向辊，2 5-调整支座，26-电极针，27-锁紧螺栓，28-连结螺栓，29-滑动轴承，30-水松纸。具体实施例方式三单元宽幅薄型基材打孔设备，收、放卷机构由主动收卷单元(4)，主动放卷(5)，收卷轴(16)，放卷轴(17)构成，并设置在设备的两端，与调整辊(12)，疏展辊(13)，调整辊(14)，张力辊(15)，导向辊(20)一起构成走纸部份。由三个打孔单元构成打孔部份，其中，每一单元均由进风机(18)，抽风机(19)，风管(20)固定支座(22)，导向轴(23)，导向轴(24)，调整支座(25)，电极条(28)，电极针(26)，锁紧螺栓(27)，连结螺栓(28)，滑动轴承(29)构成，每一单元共设有40对电极条，每一个电极条上设有12根由铈、钨材料制成的电极针，电极条为纵向排列，且可通过锁紧螺栓(27)，连结螺栓(28)调整电极条与竖直方向的夹角，三个打孔单元都固定于机座(3)之上。高频高压发生器是由IQBT管和高频高压升压器构成；速度、电脉冲频率，脉冲宽度计算机控制装置是由检测机构信号接口，计算中心处理器(S7 300)，速度、电脉冲频率、脉冲宽度信号的输出接口和设置在计算中心处理器内的附图(5)中所述的软件组成，设置有控制电极矩阵正负电极之间距离靠近和远离的液压系统。本设备中采用的检测机构中的检测原件和电路均为现有技术。权利要求1.多单元宽幅薄型基材打孔设备，由收、放卷机构，纠偏控制、张力控制，液压机构，打孔机构，高频高压发生器，检测机构，速度、电脉冲频率，脉冲宽度，控制装置，人机操作界面组成，本文档来自技高网...

【技术保护点】
多单元宽幅薄型基材打孔设备，由收、放卷机构，纠偏控制、张力控制，液压机构，打孔机构，高频高压发生器，检测机构，速度、电脉冲频率，脉冲宽度，控制装置，人机操作界面组成，其特征在于，所述的打孔机构是由至少二个及以上电极矩阵单元构成，电极矩阵由与薄型基材运动方向成ａ夹角的纵向排列电极条组成，每一对电极条由置于薄型基材平面两侧的正负极条构成，每一极条上设置Ｍ个电极针。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何金星，何金富，代虽愚，吴绍云，代家鸿，田永利，
申请(专利权)人：玉溪金灿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]