多單元寬幅薄型基材打孔設備的製作方法
2023-10-05 07:04:09
專利名稱：多單元寬幅薄型基材打孔設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及電打孔領域，特別涉及寬幅薄型基材打孔設備。
背景技術：
薄型基材的用途極為廣泛，特別是一些領域使用薄型基材是要求有一定的抗張力強度又有一定的透氣度或其它由微孔造成的特性，目前的捲菸製造行業上，為降低焦油吸食量，其中一種有效方法就是對捲菸和接裝紙進行打孔，增加其透氣度達到降低焦油含量目的。目前見到的接裝紙打孔多為二種方式，即在線打孔或預打孔方式。生產上較多採用預打孔方式，即預先對接裝線進行靜電或雷射打孔，但目前見到的產品多為一到二排打孔，不能滿足所需的透氣度，效率低，對寬幅薄型基材打孔始終沒有發現能夠生產高透接裝紙成型紙的設備，另外目前也未發現在生產時通過對紙生產工藝的改變而產生出符合條件的高透成型紙。
本發明的目的在於提供一種通過電打孔方式對接裝紙普通成型紙進行打孔的設備方案，並且該設備能穩定工作，其通過打孔的成型紙達到高透成型紙的要求。
發明內容
本發明的技術方案是通過以下內容實現的多單元寬幅薄型基材打孔設備，由收、放卷機構，糾偏控制、張力控制，液壓機構，打孔機構，高頻高壓發生器，檢測機構，速度、電脈衝頻率，脈衝寬度，控制裝置，人機操作界面組成，其特徵在於，所述的打孔機構是由至少二個及以上電極矩陣構成，電極矩陣由對與薄型基材運動速度方向成a夾角的縱向排列電極條組成，每一對電極條由置於薄型基材平面兩側的正負極條構成，每一極條上設置M個電極針。
所述的通過電極矩陣的薄型基材的運動方向是豎直向下或豎直向上，正負電極針的軸線為水平方向。
所述的檢測機構是由卷徑檢測，張力檢測，薄型基材透氣度檢測裝置組成。
所述的高頻高壓發生器是由以IQBT管和高頻高壓升壓器產生大功率高頻高壓電。
所述的速度、電脈衝頻率、脈衝寬度計算機控制裝置是由檢測機構信號接口，計算中心處理器，速度、電脈衝頻率、脈衝寬度信號的輸出接口相應的計算機軟體構成。
所述的極條與薄型基材運動方面成a夾角，可通過調節電極條一端位置而產生不同的夾角。
所述的電極矩陣N組電極條1≤N≤100每一極條上設置有M個電極針的2≤M≤50。
多單元寬幅薄型基材打孔設備的工作原理是1)，走紙部分由放卷機構，糾偏控制，張力控制，速度控制，卷徑檢測，收卷機構等組成，收放卷交流調速伺服驅動控制、恆張力控制、糾偏控制是本部分的核心。要實現連續高速穩定精確的打孔，首先必頻保證走紙穩定，而走紙速度穩定又與速度，張力，卷徑有關；本設備通過控制計算機自動進行卷徑檢測，張力檢測，速度檢測，並根據速度給定，使用多變量智能控制算法實時控制收放卷交流變頻調速器伺服驅動控制收放卷電機轉速，保證走紙縱向穩定運行。同時設備利用CCD光電多色糾線糾邊檢測頭，檢測走紙橫向移動誤差，由控制計算機通過液壓控制系統控制走紙橫向穩定。光電斷紙檢測頭在斷紙時通過控制計算機控制設備自動停機接紙。
2)，打孔部分由打孔頻率功率控制，高頻高壓發生器，多單元打孔電極矩陣，液壓控制，控制計算機，人機操作界面，透氣度檢測組成。打孔透氣度取決於單位面積上所打小孔洞大小與密度。孔洞大小與高頻高壓的脈衝寬度，電壓高低及走紙速度有關，而密度則與高頻高壓的脈衝頻率，走紙速度有關。本設備通過人機操作界面可設定各道打孔透氣度，控制計算機根據設定值及透氣度檢測值計算出打孔頻率，脈衝寬度，電壓高低，控制功率控制發生器IGBT管產生大功率高頻電壓，經過特別製作高頻變壓器升壓，送打孔電極矩陣。電極矩陣是由N對電極條構成，每對電極條分上下兩條，每條電極條上一字排列10-20根特殊材料(鈰、鎢)製成的電極針，每一對電極針上下準確對正，並保持0.5-5mm的間距，當高頻高壓的脈衝加在其上時電極針放電產生電火花，擊穿加工基材，在薄型基材上形成孔眼，達到一定的透氣度。光電透氣度檢測頭檢出透氣度值反饋回控制計算機，實現打孔透氣度的閉環控制。
3)，電極升降機構由控制計算機，液壓控制系統組成。本設備為多單元電子打孔設備，打孔部分有數千對打孔電極針，為使每一對電極針快速上下準確對正，並保持0.5-5mm的間距，控制計算機通過液壓控制系統同時控制每一對電極針快速上下準確對正，並保持設定的間距。
4)，糾偏控制設備利用CCD光電多色糾線糾邊檢測頭，檢測走紙橫向移動誤差，由控制計算機通過液壓控制系統控制放卷機構橫向移動以確保走紙橫向穩定。
5)，透氣度閉環控制設備利用CCD光電檢測頭，在線進行打孔透氣度實時檢測，送控制計算機，控制計算機根據設定值及透氣度檢測值計算出打孔頻率，脈衝寬度，電壓高低控制功率控制發生器IGBT管產生大功率高頻電壓，經過特別製作高頻變壓器升壓，送打孔電極矩陣，實現打孔透氣度閉環控制系統。
本發明的優點在於加工的薄型基材通過加工區域能實現對單位面積範圍內的多次打孔，能在毫米級的條狀範圍內打孔，又能在幅寬為米級的面上均勻打孔，且能保證在寬幅內較為均勻打孔，保證產品既有高透度，又有各部份高透度的均勻性穩定性，大大提高了打孔效率和生產效力，能滿足生產企業規模化大量生產的需要。
以下結合附圖用實施例對本發明做進一步描述，但不限於實施例。
附
圖1為本發明設備的工作原理框圖。
附圖2為本發明設備的結構示意圖。
附圖3為本發明電極條縱向剖面結構圖。
附圖4為本發明電極矩陣結構示意圖。
附圖5為本發明打孔控制軟體流程圖。
附圖6為本發明走紙控制系統框圖。
1-打孔單元，2-樓梯，3-機座，4-收卷單元，5-放卷單元，6-直徑傳感器，7-糾偏裝置，8-掃描，9-操作面板，10-電極條，11-液壓系統，12-調整輥，13-疏展輥，14-調整輥，15-張力輥，16-放捲軸，17-收捲軸，18-進風機，19-抽風機，20-導向輥，21-風管，22-固定支座，23-導向輥，24-導向輥，2 5-調整支座，26-電極針，27-鎖緊螺栓，28-連結螺栓，29-滑動軸承，30-水松紙。
具體實施例方式三單元寬幅薄型基材打孔設備，收、放卷機構由主動收卷單元(4)，主動放卷(5)，收捲軸(16)，放捲軸(17)構成，並設置在設備的兩端，與調整輥(12)，疏展輥(13)，調整輥(14)，張力輥(15)，導向輥(20)一起構成走紙部份。由三個打孔單元構成打孔部份，其中，每一單元均由進風機(18)，抽風機(19)，風管(20)固定支座(22)，導向軸(23)，導向軸(24)，調整支座(25)，電極條(28)，電極針(26)，鎖緊螺栓(27)，連結螺栓(28)，滑動軸承(29)構成，每一單元共設有40對電極條，每一個電極條上設有12根由鈰、鎢材料製成的電極針，電極條為縱向排列，且可通過鎖緊螺栓(27)，連結螺栓(28)調整電極條與豎直方向的夾角，三個打孔單元都固定於機座(3)之上。高頻高壓發生器是由IQBT管和高頻高壓升壓器構成；速度、電脈衝頻率，脈衝寬度計算機控制裝置是由檢測機構信號接口，計算中心處理器(S7 300)，速度、電脈衝頻率、脈衝寬度信號的輸出接口和設置在計算中心處理器內的附圖(5)中所述的軟體組成，設置有控制電極矩陣正負電極之間距離靠近和遠離的液壓系統。
本設備中採用的檢測機構中的檢測原件和電路均為現有技術。
權利要求
1.多單元寬幅薄型基材打孔設備，由收、放卷機構，糾偏控制、張力控制，液壓機構，打孔機構，高頻高壓發生器，檢測機構，速度、電脈衝頻率，脈衝寬度，控制裝置，人機操作界面組成，其特徵在於，所述的打孔機構是由至少二個及以上電極矩陣單元構成，電極矩陣由與薄型基材運動方向成a夾角的縱向排列電極條組成，每一對電極條由置於薄型基材平面兩側的正負極條構成，每一極條上設置M個電極針。
2.根據權利1所述的多單元寬幅薄型基材打孔設備，其特徵在於所述的通過電極矩陣的薄型基材的運動方向是豎直向下或豎直向上，正負電極針的軸線為水平方向。
3.根據權利1所述的多單元寬幅薄型基材打孔設備，其特徵在於所述的檢測機構是由卷徑檢測，張力檢測薄型基材透氣度檢測裝置組成。
4.根據權利1所述的多單元寬幅薄型基材打孔設備，其特徵在於所述的高頻高壓發生器是由以IQBT管和高頻高壓升壓器產生大功率高頻高壓電。
5.根據權利1所述的多單元寬幅薄型基材打孔設備，其特徵在於所述的速度、電脈衝頻率、脈衝寬度計算機控制裝置是由檢測機構信號接口，計算中心處理器，速度、電脈衝頻率、脈衝寬度信號的輸出接口相應的計算機軟體構成。
6.根據權利1所述的多單元寬幅薄型基材打孔設備，其特徵在於所述的極條與薄型基材運動方面成a夾角，可通過調節電極條一端位置而產生不同的夾角。
7.根據權利1所述的多單元寬幅薄型基材打孔設備，其特徵在於所述的電極矩陣N組電極條1≤N≤100每一極條上設置有M個電極針的2≤M≤50。
全文摘要
本發明涉及電打孔領域，特別涉及寬幅薄型基材打孔設備。它由收、放卷機構，糾偏控制、張力控制，液壓機構，打孔機構，高頻高壓發生器，檢測機構，速度、電脈衝頻率，脈衝寬度，控制裝置，人機操作界面組成，其特徵在於所述的打孔機構是由至少二個及以上電極矩陣構成，電極矩陣由對與薄型基材運動速度方向成a夾角的縱向排列電極條組成，每一對電極條由置於薄型基材平面兩側的正負電極條構成，每一電極條上設置M個電極針。優點是加工的薄型基材通過加工區域能實現對單位面積範圍內的多次打孔，能在毫米級的條狀範圍內打孔，又能在幅寬為米級的面上均勻打孔且能保證在寬幅內均勻打孔。
文檔編號B26F1/00GK1520973SQ0310362
公開日2004年8月18日 申請日期2003年1月30日 優先權日2003年1月30日
發明者何金星, 何金富, 代雖愚, 吳紹雲, 代家鴻, 田永利 申請人:玉溪金燦科技有限公司