(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202222530700.4 (22)申请日 2022.09.24 (73)专利权人 江西中烟工业有限责任公司 地址 330000 江西省南昌市高新 开发区京 东大道201号金圣工业科技园 (72)发明人 吴剑飞　曾知明　阳振升　吉登铭　 罗增　 (51)Int.Cl. B23K 26/382(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)实用新型名称 一种烟支激光打孔聚集头自动调焦系统 (57)摘要 本申请公开了一种烟支激光打孔聚集头自 动调焦系统， 包括激光发射装置、 滤嘴端通风率 反馈组件、 环境变量监控组件、 工作激光反馈组 件、 可编程控制器、 焦距调节组件； 所述滤嘴端 通 风率反馈组件、 所述环境变量监控组件、 所述工 作激光反馈组件均连接并发送信号给所述可编 程控制器； 所述可编程控制器连接并发送信号给 所述激光发射装置、 所述焦距调节组件； 所述环 境变量监控组件用于测量所述烟支激光打孔聚 集头自动调焦系统的内外部环境信号并发送给 所述可编程控制器。 本申请烟支激光打孔聚集头 自动调焦系统可用于解决聚焦镜片焦点位置寻 找困难， 导致烟支滤嘴端通风率调整难度大， 烟 支消耗大等生产实际问题， 提高设备效率预防质 量风险。 权利要求书3页 说明书6页 附图4页 CN 218016490 U 2022.12.13 CN 218016490 U 1.一种烟支激光打孔聚集头自动调焦系统， 其特征在于， 包括激光发射装置、 滤嘴端通 风率反馈组件、 环境变量 监控组件、 工作激光反馈组件、 可编程控制器、 焦距调节组件； 所述滤嘴端通风率反馈组件、 所述环境变量监控组件、 所述工作激光反馈组件均连接 并发送信号给所述可编程控制器； 所述可编程控制器连接并发送信号给所述激光发射装 置、 所述焦距调节组件； 所述环境变量监控组件用于测量所述烟支激光打孔聚集头自动调 焦系统的内外 部环境信号并发送给 所述可编程控制器； 所述激光发射装置用于发送激光对烟支滤嘴打孔， 所述焦距调节组件用于调节所述激 光发射装置所发射的激光的焦距； 所述滤嘴端通风率反馈组件用于测量打孔后的所述烟支 滤嘴通风率， 并将测量得到的打孔后的滤嘴通 风率生产信号发送给 所述可编程控制器； 所述工作激光反馈组件用于监控所述烟支滤嘴被打孔后形貌信号、 所述激光发射装置 所发射的激光的焦距信号给 所述可编程控制器。 2.根据权利要求1所述的一种烟支激光打孔 聚集头自动调焦系统， 其特征在于， 所述焦 距调节组件包括依次连接的步进电机、 联轴器、 滚珠丝杠机构、 滑块、 聚焦镜片座、 聚焦头， 所述步进电机用于将电脉冲转换为角位信号驱动所述联轴器， 所述滚珠丝杠机构用于将所 述角位信号转化为直线运动信号并驱动所述滑块进行上下方向的直线运动， 所述滑块带动 所述聚焦镜片座进行 上下方向的直线运动， 所述聚焦头用于发出激光； 所述焦距调节组件还包括 限位传感器， 所述 限位传感器有多个， 多个所述 限位传感器 位于所述滚珠丝杠机构的两端。 3.根据权利要求2所述的一种烟支激光打孔 聚集头自动调焦系统， 其特征在于， 所述滤 嘴端通风率反馈组件分别发送信号给 所述可编程控制器、 工作激光反馈组件； 所述烟支激光打孔聚集头自动调焦系统还包括第 一激光参照组件， 所述第 一激光参照 组件连接并发送信号给所述可编程控制器， 所述滤嘴端通风率反馈组件连接并发送信号给 所述第一激光参照组件； 所述滤嘴端通风率反馈组件通过所述第一激光参照组件连接并发 送信号给 所述可编程控制器。 4.根据权利要求3所述的一种烟支激光打孔 聚集头自动调焦系统， 其特征在于， 所述激 光发射装置包括第一激光发射源、 工作激光发射源， 所述工作激光发射源用于发送激光对 所述烟支滤嘴打孔， 被所述工作激光 发射源打孔后的烟支滤嘴经过所述滤嘴端通风率反馈 组件测量； 所述第一激光发射源用于对辅助烟支滤嘴打孔， 所述辅助烟支滤嘴不经过所述 滤嘴端通风率反馈组件测量； 所述第一激光参照组件用于监控所述辅助烟支滤嘴被打孔后 形貌信号、 所述第一激光发射源所发射的激光的焦距信号给所述可编程控制器； 所述工作 激光反馈组件用于监控所述烟支滤嘴被打孔后形貌信号、 所述工作激光 发射源所发射的激 光的焦距信号给 所述可编程控制器。 5.根据权利要求4所述的一种烟支激光打孔 聚集头自动调焦系统， 其特征在于， 所述可 编程控制 器分别发送不同信号给所述焦距调节组件、 所述工作激光发射源、 所述第一激光 发射源。 6.根据权利要求5所述的一种烟支激光打孔 聚集头自动调焦系统， 其特征在于， 所述可 编程控制器发送焦距调节信号给所述焦距调节组件， 所述可编程控制器发送启动激光发射 信号、 激光 强度信号给所述工作激光 发射源， 所述可编程控制器发送启动激光 发射信号、 激 光强度信号给 所述第一激光发射源。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 218016490 U 27.根据权利要求6所述的一种烟支激光打孔 聚集头自动调焦系统， 其特征在于， 所述滤 嘴端通风率反馈组件包括通风率检测器， 所述通风率检测器用于检测所述烟支滤嘴的通风 率； 所述滤嘴端通风率反馈组件将所述烟支滤嘴的通风率信号转化为孔的信号分别发送信 号给所述可编程控制器、 工作激光反馈组件、 第一激光参照组件， 所述孔的信号包括孔大 小、 孔数量、 孔 排布； 所述滤嘴端通风率反馈组件分布在更换不同烟支、 更换不同滤嘴材料、 更换所述烟支 滤嘴通风率的情况下分别发送信号给所述可编程控制 器、 工作激光反馈组件、 第一激光参 照组件； 所述环境变量监控组件包括微差压传感器、 热敏传感器； 所述环境变量监控组件发送 的内外部环境信号包括压 差信号、 温度信号。 8.根据权利要求7所述的一种烟支激光打孔 聚集头自动调焦系统， 其特征在于， 所述工 作激光反馈组件包括第一激光聚焦头， 所述第一激光参照组件包括工作激光聚焦头； 所述 第一激光聚焦头及所述工作激光聚焦头均受所述滑块控制； 在所述工作激光 聚焦头对所述烟支滤嘴打孔之前， 所述第 一激光发射源先对所述辅助 烟支滤嘴打孔， 并通过所述第一激光参照组件将所述辅助烟支滤嘴被打孔后形貌信号、 所 述第一激光发射源所发射的激光的焦距信号发送给 所述可编程控制器； 在所述工作激光 聚焦头对所述烟支滤嘴打孔过程中， 所述第 一激光发射源 间歇性地对 所述辅助烟支滤嘴打孔， 所述可编程控制器根据所述第一激光参照组件的信号控制所述焦 距调节组件用于调节所述工作激光反馈组件所发射的激光的焦距及第一激光参照组件所 发射的激光的焦距； 所述辅助烟支滤嘴与 所述烟支滤嘴的结构与材料相同， 且所述辅助烟支滤嘴相对于所 述第一激光发射源的位置与所述烟支滤嘴相对于所述工作激光发射源的位置相同。 9.根据权利要求8所述的一种烟支激光打孔 聚集头自动调焦系统， 其特征在于， 所述第 一激光参照组件还包括位于所述第一激光聚焦头下且依次平行排布的第一辅助测试片材、 第二辅助测试片材、 第三辅助测试片材， 所述第一辅助测试片材、 所述第二辅助测试片材、 所述第三辅助测试片材均可更换并上下移动； 当所述第一激光参照组件发射激光后， 所述 第一激光参照组件所发射激光可分别对所述第一辅助测试片材、 所述第二辅助测试片材、 所述第三辅助测试片材打孔， 可通过上下移动所述第一辅助测试片材、 所述第二辅助测试 片材、 所述第三辅助测试片材找到所述第一激光参照组件所发射激光的焦点； 其中， 将所述 第二辅助测试片材被打的孔的面积小于预设值时， 所述第二辅助测试片材被打的孔的位置 记为所述第一激光 参照组件所发射激光的焦点。 10.根据权利要求9所述的一种烟支激光打孔聚集头自动调焦系统， 其特征在于， 所述 第一激光参照组件还包括遮挡件， 所述遮挡件位于所述第一激光聚焦头与所述第一辅助测 试片材之间， 所述遮挡件用于遮挡 所述第一激光聚焦头所发出的一半激光； 通过上下移动 所述第一辅助测试片材、 所述第三辅助测试片材， 找到所述第一辅助测试片材被打的孔的 形状与所述第三辅助测试片材被打的孔的形状具有不同朝向时， 固定所述第一辅助测试片 材、 所述第三辅助测试片材， 此时所述第一辅助测试片材被打的孔的形状向第一朝向凸起， 所述第三辅助测试片材被打的孔的形状向第二朝向凸起； 将所述第二辅助测试片材插入所 述第一辅助测试片材之下， 并沿所述第一辅助测试片材向下移动所述二辅助测试片材直至权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 218016490 U 3