水松纸激光打孔控制系统设计

邓国华，陈培锋，毛俞霖

（1.湖北职业技术学院，湖北 孝感 432100；2.华中科技大学，武汉 430074；3.河北科技大学，石家庄 050018）

0 引言

水松纸激光打孔是当前国际上在香烟降焦方面应用最广泛、最有效的一种降焦技术。其利用激光器发出的激光在香烟过滤嘴的水松纸上打出一些均匀的小孔，从而在抽吸香烟时让外部空气进入香烟内部并稀释烟气，使吸入人体的有害气体相对减少，尽量降低香烟对吸烟者的身体危害。水松纸打孔一个重要的指标是透气度，是指单位时间、单位测试面积、单位压差下所透过的空气容积[1]。透气度的稳定性用透气度变异系数表示，指所取样本与期望值的偏离程度。变异系数数值越大，表明所取样本与期望的要求偏离越大；变异系数数值越小，表明所取样本与期望的要求偏离越小。本项目研究目的就是将激光器发出的连续激光转换成脉冲激光，在高速卷绕的水松纸上打出一系列的小孔并确保其张力恒定和透气度变异系数小。目前国内先进水平透气度变异系数稳定在6.5%[2]。通过采用具有HALL反馈的高速棱镜电机、内部卷径计算功能的卷绕控制器等技术，其透气度变异系数小于5%，收卷盘张力恒定，内外松紧一致，卷盘表面不平整度小于0.1 mm。

1 水松纸激光打孔控制系统组成

水松纸激光打孔控制系统主要由触摸屏和PLC、激光控制、多棱镜控制、张力控制、水松纸卷绕控制等5部分组成。其控制系统如图1所示。

图1 控制系统Fig.1 Control system block diagram

1.1 触摸屏和PLC

触摸屏主要用于水松纸卷绕线速度、孔间距、棱镜转速、卷盘初始直径D0等参数的设置和显示；……