阅读说明：本技术 一种鼓轮相位自动切换的激光打孔装置及其控制方法 (Laser drilling device with drum wheel phase automatically switched and control method thereof ) 是由 梅笑雨 梅林� 于 2021-07-19 设计创作，主要内容包括：本发明是一种鼓轮相位自动切换的激光打孔装置及其实现方法,包括伺服驱动系统、激光打孔装置和轴编码器,其方法是将激光打孔装置中的打孔旋转鼓轮及与之相邻的烟机上前序鼓轮的传动齿轮均设为互不干涉的半齿结构,打孔旋转鼓轮的齿轮和烟机上的后续鼓轮的齿轮为相互啮合传动连接；前序鼓轮由烟机主电机带动运转,打孔旋转鼓轮以及后续鼓轮由伺服驱动系统控制运转；前序鼓轮位置处设有采集位置、速度信号的编码器,编码器与伺服驱动系统进行通讯连接。在生产激光打孔烟或不打孔烟时只需电控系统设置,将鼓轮相位自动切换过来,减少人工劳动,节省烟支品牌调换时间。切换成非打孔烟支生产模式后能避免激光打孔设备的机械部件继续磨损也减少对烟支外观质量、烟支空头质量的影响。(The invention relates to a laser perforating device with automatic drum phase switching and a realization method thereof, which comprises a servo driving system, a laser perforating device and a shaft encoder, wherein the method is that a perforating rotary drum in the laser perforating device and a transmission gear of a preorder drum on a cigarette machine adjacent to the perforating rotary drum are both arranged into non-interfering half-tooth structures, and a gear of the perforating rotary drum and a gear of a subsequent drum on the cigarette machine are in meshed transmission connection; the preorder drum wheel is driven by a main motor of the cigarette machine to operate, and the punching rotary drum wheel and the subsequent drum wheel are controlled by a servo driving system to operate; an encoder for acquiring position and speed signals is arranged at the position of the preorder drum wheel and is in communication connection with the servo driving system. Only the electric control system is needed to be arranged when laser punching cigarettes are produced or no punching cigarettes are produced, the drum wheel phase is automatically switched, manual labor is reduced, and cigarette brand changing time is saved. After the cigarette production mode is switched to the non-punching cigarette production mode, the continuous abrasion of mechanical parts of laser punching equipment can be avoided, and the influence on the appearance quality and the loose end quality of cigarettes is also reduced.)

一种鼓轮相位自动切换的激光打孔装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种本发明属于卷烟设备

技术领域

，尤其涉及的鼓轮相位自动切换的激光打孔装置及其实现方法。

背景技术

现有卷烟机安装在线激光打孔机时，打孔旋转滚轮的进烟槽必须与前续鼓轮的烟槽相对应，打孔旋转鼓轮的出烟槽必须与后续鼓轮的烟槽相对应，自卷烟激光打孔机应用以来，一直是安装打孔机后，后续滚轮的相位必须采用人工机械调节的方法，逐一松开每一个后续鼓轮的相位锁定螺丝，重新加以对位，耗时费力，且增加了机械结构的磨损（即所有烟机鼓轮的传动，均为鼓轮由其轴相连的齿轮进行驱动，前一个鼓轮的齿轮与后一个鼓轮的齿轮相啮合，从而将烟支从前一个鼓轮向后一个鼓轮传递）。

若安装激光打孔机后的卷烟机需要生产非打孔烟时，由于存在前述调整过程的反向操作，同样费时耗力，所以，所有客户均是采用机械传动不作调整，仅关闭激光发射来达到生产不打孔卷烟的目的。且烟支还是在打孔鼓轮和拨烟轮的作用下绕轴旋转。因此，一方面持续增加了激光打孔设备的机械磨损，另一方面对烟支外观质量有一定的影响且增加了烟支空头率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种设备在打孔和不打孔功能之间自由切换的激光打孔装置及其实现方法。

本发明解决以上技术问题的技术方案：

本发明是一种鼓轮相位自动切换的激光打孔装置，包括激光聚焦装置和烟支运转系统、伺服驱动系统、伺服马达和同步信号，其特征在于：所述烟机上的烟支运转系统中的打孔旋转鼓轮和与之相邻的前序鼓轮之间存在互不干涉的半齿结构，其他鼓轮相互之间齿轮啮合传动；打孔旋转鼓轮和后续鼓轮齿轮啮合的传动；前序鼓轮由烟机主电机带动运转；打孔旋转鼓轮以及后续鼓轮由所述的伺服驱动系统的伺服马达带动运转；所述伺服驱动系统根据获取的同步信号控制伺服马达。

本方面进一步限定的技术方案为：

进一步的，与烟机装配时，所述前序鼓轮的齿轮的齿面对应打孔旋转鼓轮的齿轮光面，构成一个半边有齿半边无齿的半齿轮；打孔旋转鼓轮的齿轮的齿面对应前序鼓轮齿轮的光面，也构成一个半边有齿半边无齿的半齿轮；齿面与光面之间无连接关系即两只半齿轮之间无连接关系。

一种鼓轮相位自动切换的激光打孔装置，包括激光聚焦装置和烟支运转系统、伺服驱动系统、伺服马达和同步信号，烟支运转系统中的打孔旋转鼓轮和与之相邻的后序鼓轮之间为互不干涉的半齿结构，而后序其他鼓轮相互之间保持原有的齿轮啮合传动，打孔旋转鼓轮和前续鼓轮保持原有的齿轮啮合的传动；打孔旋转鼓轮以及前序鼓轮由烟机主电机带动运转；后序鼓轮由所述的伺服驱动系统的伺服马达带动运转；所述伺服驱动系统根据获取的同步信号控制伺服马达。

本方面进一步限定的技术方案为：

进一步的，与烟机装配时，所述后序鼓轮的齿轮的齿面对应打孔旋转鼓轮齿轮的光面，所述打孔旋转鼓轮齿轮的齿面对应后序鼓轮齿轮的光面，构成半齿结构的齿轮，两半齿齿轮之间互不干涉。

本方面进一步限定的技术方案为：

进一步的，所述半齿结构具体为：齿面沿齿轮圆周的一侧分布，齿面的宽度小于整个齿轮的宽度。

一种的鼓轮相位自动切换的激光打孔装置的实现方法，包括如下步骤：

（1）前序鼓轮有烟机主电机带动旋转，伺服驱动系统的伺服马达带动打孔旋转鼓轮及其后面的后续鼓轮旋转；同时伺服驱动系统根据同步信号控制伺服马达，同步信号或者来自烟机的机器时钟或者同步脉冲、或者来自传感器。

优选地在前序轮系中相应位置增设一轴编码器用于烟机速度与位置信号的采集，控制后序轮系的相位调整及速度跟踪；

（2）当生产打孔烟时，前序鼓轮在烟机主电机作用下向激光打孔鼓轮递送烟支，伺服控制系统控制打孔旋转齿轮将烟支吸附在打孔旋转鼓轮的槽b内，并通过拨烟轮配合烟支落入鼓轮的槽a内，然后通过槽a向后续轮系不断传递；

（3）当在生产不打孔烟时，使拨烟轮不与烟支接触，此时伺服控制系统控制打孔旋鼓轮将传递过来的烟支直接吸附在打孔旋鼓轮的槽a内，然后向后续轮系传递烟支。

一种的鼓轮相位自动切换的激光打孔装置的实现方法，包括如下步骤：

（1）烟机主电机带动前序鼓轮和打孔旋转鼓轮旋转，伺服驱动系统带动后续鼓轮旋转；同时在前序轮系中相应位置增设一编码器传感器用于信号采集，控制后序轮系相位调整及速度跟踪；

（2）生产打孔烟时，前序鼓轮在烟机主电机作用下向激光打孔鼓轮递送烟支，打孔旋转齿轮将烟支吸附在打孔旋转鼓轮的槽b内，并通过拨烟轮配合烟支落入鼓轮的槽a内，然后通过槽a向伺服驱动系统作用下后续轮系不断向前传递；

（3）在生产不打孔烟时，需将拨烟轮取下或移开，使拨烟轮不与烟支接触，此时伺服控制系统控制的后续轮系直接将打孔旋转鼓轮槽b内的烟支吸附过来，然后向继续后续轮系传递烟支。

烟机上前序鼓轮位置处设有采集位置及速度信号的编码器传感器，编码器传感器和伺服驱动系统进行通讯连接。

总之，本发明提供的控制系统在生产激光打孔烟或不打孔烟时只需电控系统设置将烟机轮系相位自动切换过来，减少人工劳动，节省烟支品牌调换时间。切换成非打孔烟支生产模式后能避免激光打孔设备的机械部件继续磨损也减少对烟支外观质量、烟支空头质量的影响。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是半齿结构的示意图。

图3是打孔旋转鼓轮烟支槽的示意图。

图4是正常打孔时烟支传递示意图。

图5.1和图5.2是实施例1的不打孔状态下烟支传递示意图。

图6.1和图6.2是实施例2的不打孔状态下烟支传递示意图。

前序鼓轮轮系1对应前序传动齿系1，后序鼓轮轮系2对应后序传动齿系2，伺服动力源3，打孔旋转鼓轮4对应齿1，对应半齿2，烟支6，拨烟轮7，激光聚焦头8，编码器传感器9。

具体实施方式

实施例1

实现方法：将卷烟机鼓轮对应的传动齿轮轮系的传动从某处断开，优选从打孔鼓轮处进行分离，前序轮系1采用原烟机动力源带动旋转，而打孔旋转鼓轮4及其后面的后序轮系2则通过后序轮系某处增设的伺服控制动力源3带动旋转，优选后序轮系中末端增设伺服动力源。同时在前序轮系1中相应位置增设一编码器传感器9用于信号采集，控制后序轮系2相位调整及速度跟踪；生产打孔烟时，前序轮系1在原烟机动力源作用下向激光打孔鼓轮4递送烟支，伺服控制系统控制激光打孔鼓轮相序将烟支吸附在槽b内，通过搓烟轮时烟支滚入槽a内，然后通过后续轮系不断向前传递。在生产不打孔烟时需将激光打孔机械部件中的拨烟轮取下或移开拨烟支架，使拨烟轮不与烟支接触。此时伺服控制系统控制激光打孔鼓轮相位通过槽a将传递过来的烟支吸附在鼓轮上，然后向后续轮系传递烟支。

齿系2中的齿2及齿系1中的齿1都需改造为半齿结构，齿1与齿2之间没有任何传动关系，从而将原烟机的动力传动在该处断开，使得在不改变原齿系1、齿系2传动的情况下前序轮系和后序轮系可分开控制。

原卷烟机动力在齿系1内传递到齿1结束，与齿系2连接的具有定位伺服功能第二的动力源将动力在齿系2内传递到齿2结束，齿1和齿2均为半齿，形成互不影响的齿系1和齿系2。

实施例2

相邻的打孔旋转鼓轮与后序鼓轮为互不干涉的半齿结构，相邻的打孔旋转鼓轮和前续鼓轮相互啮合传动连接；打孔旋转鼓轮4以及前续鼓轮传动连接第一动力源，后序鼓轮传动连接第二动力源，所述第一动力源的前序鼓轮位置处有采集旋转速度的编码器9和第二动力源进行通讯连接，所述激光打孔装置包括打孔旋转鼓轮、拨烟轮及激光聚焦头。

原烟机动力源带动前序轮系1旋转，伺服动力源3带动打孔旋转齿轮4及其后面的后序轮系2旋转；同时在前序轮系1中相应位置增设一编码器9用于信号采集，控制后序轮系2相位调整及速度跟踪；

（2）生产打孔烟时，前序轮系1在原烟机动力源作用下向激光打孔鼓轮4递送烟支，打孔旋转齿轮将烟支吸附在打孔旋转鼓轮的槽b内，并通过拨烟轮配合烟支落入鼓轮的槽a内，然后通过槽a向第二动力源作用下后续轮系不断向前传递；

（3）在生产不打孔烟时，需将拨烟轮取下或移开，使拨烟轮不与烟支接触，此时伺服控制系统控制的后续轮系将打孔旋转齿轮传递过来吸附在鼓轮槽b内的烟支，然后向后续轮系传递烟支。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。