[发明专利]卷烟接装纸防伪式激光打孔方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种卷烟接装纸防伪式激光打孔方法及装置。

背景技术

吸烟有害健康是公认的事实，有效地降低焦油含量对改善吸烟群体的身体健康具有重要意义。近年来，降低卷烟焦油量已成为烟草行业的研究热点。各国的卷烟制造商相继投入了大量的人力、物力和巨额资金，对降低卷烟焦油含量的技术、理论、方法以及实际应用等方面进行了广泛而深入地研究，取得了大量的科研成果；许多成果已成功应用于实际生产中，并获得了巨大的经济和社会效益。

卷烟接装纸作为滤嘴香烟嘴棒外包装的卷烟包装材料，因其外观类似松木纹而曾得名水松纸。滤嘴通风稀释技术的降焦原理是：通过在水松纸上打孔、使用高透气度的滤棒成型纸或在滤棒上制成凹槽等方式，从而在抽吸卷烟时将外来空气引入滤嘴内并对主流烟气进行稀释；同时还可降低经燃烧锥进入烟支中的气流速度，从而提高滤嘴的过滤效率，使吸入人体的焦油含量相对减少。目前滤嘴通风稀释技术因其降焦效果显著，而成为国际上应用最广泛和最有效的降焦技术。目前，在欧美发达国家卷烟市场90％左右的卷烟和西欧市场90％左右的卷烟都采用了通风滤嘴。另外在亚洲的日本等国，通风滤嘴卷烟也占有相当大的比例。采用通风滤嘴这一简单、成熟且非常可靠的降焦技术，其降焦效果是十分明显的。如美国Carlton牌卷烟采用通风滤嘴后可降低卷烟焦油量70％以上，降低CO高达80％以上，且通过强化加香、加料措施，也使该卷烟的吸味品质保持了较高水平。

目前，我国过滤嘴香烟的比例已达95％以上。随着人们对于卷烟生产和消费的质量观念发生了根本性的转变，如何有效降低卷烟释放烟气中的有害成分对人体健康的伤害已经成为烟草行业发展的主题。

目前，已经开发与利用的水松纸打孔技术主要包括机械式打孔、电火花式打孔、激光式打孔等技术。其中激光方式打孔由于具有稳定性高和准确性高的特点，已成为国际上广泛采用的方式。

激光打孔主要是利用激光辐射的高功率密度特点，将其聚焦加热水松纸，使水松纸局部达到汽化温度，汽化成孔。

目前已经推出的水松纸激光打孔机产品，以德国和中国华中科技大学开发的系列水松纸激光打孔机为主要代表。但其均为直线型打孔机，即每一路激光只能固定打一排孔，且每排孔均为直线型。云南玉溪金灿科技有限公司曾提出了多种由微孔构成图形或字符的水松纸，例如：中国专利“带有由微孔构成图形的卷烟用水松纸”(专利号：ZL200410036764.2)，中国专利“一种带有由微孔构成圆弧形图形的水松纸”(专利号：ZL200420050165.1)以及中国专利“一种带有微孔构成字符形状的水松纸”(专利号：ZL200420050166.6)。但上述专利中均未提供具体的水松纸表面微孔图形打孔的实现方法。

发明内容

本发明目的是：提供一种卷烟接装纸防伪式激光打孔方法，该方法可以在水松纸表面进行高速的图形、字符或曲线型打孔；同时提供一种能够实现所述防伪式激光打孔方法的卷烟接装纸防伪式激光打孔装置，该装置能够在水松纸表面进行高速透气微孔图形、字符或曲线型激光打孔，并且结构简单、工作稳定、加工效率高。

本发明的技术方案是：一种卷烟接装纸防伪式激光打孔方法，其特征在于将脉冲激光器输出的脉冲激光束先后经二维声光偏转系统及F-θ透镜传输并聚焦后，在连续运动的水松纸表面形成脉冲式聚焦光点；同时藉由控制系统根据水松纸的运动速度以及预先输入其打孔图形字符数据存储模块中的图形、字符或曲线信息，发出控制信号分别对所述脉冲激光器的出光时序与脉冲间隔时间，以及所述二维声光偏转系统中X轴声光偏转器和Y轴声光偏转器不同时刻的光束偏转角度进行集中控制，从而在时序上实现水松纸表面脉冲式聚焦光点的图形、字符或曲线分布形式扫描，并配合水松纸的连续运动，在水松纸表面打出所需图形、字符或曲线排列分布的小孔。

本发明方法的具体实施步骤如下：

a.由走纸机构的收卷辊和放卷辊装夹水松纸；

b.启动走纸机构，使收卷辊按设定的转速旋转，并带动水松纸连续运动；

c.使脉冲激光器输出的脉冲激光束先后经二维声光偏转系统及F-θ透镜传输并聚焦后，在连续运动的水松纸表面形成脉冲式聚焦光点；

d.控制系统根据从水松纸在线速度检测系统处获得的水松纸的运动速度以及预先输入控制系统内的打孔图形字符数据存储模块中的图形、字符或曲线信息，发出控制信号分别对所述脉冲激光器的出光时序与脉冲间隔时间，以及所述二维声光偏转系统中X轴声光偏转器和Y轴声光偏转器不同时刻的光束偏转角度进行集中控制，从而在时序上实现水松纸表面脉冲式聚焦光点的图形、字符或曲线分布形式扫描；