一種基于Snake—Eye包裝箱上熱熔膠檢測系統

摘 要：為使香煙條盒包裝箱包裝牢靠，需在包裝箱兩端用熱熔膠粘合。在實際操作過程中，熱熔膠噴嘴由于種種原因噴出的熱熔膠未達到要求。本檢測系統主要基于Snake-Eye傳感器檢測熱熔膠長短，通過工控機界面實時顯示熱熔膠的長度以確定包裝箱上熱熔膠是否達到標準要求。

關鍵詞：熱熔膠；Snake-Eye；工控機

Abstract： In order to cigarette box pack firmly， it bound on both side of the package box with hot melt adhesive. In the actual operation process， the Injector of hot melt adhesive blow out adhesive is not meeting the requirements for various reasons. This detection system is mainly base on the Snake-Eye sensors detect the length of the hot melt adhesive， through the industrial computer interface real-time display the length of the hot melt adhesive to determine whether the hot melt adhesive on the packing up standard.

Keywords： hot melt adhesive； Snake-Eye； industrial computer

引言

目前，香煙條盒包裝機在對條盒包裝箱的噴膠（采用氣動和接觸式膠水）或涂膠（采用膠缸加滾輪的結構方式涂膠）過程中，所噴的膠水稱為熱熔膠。在噴膠過程中一個主要的質量問題為噴槍被雜質堵塞，膠水不能正常噴出，導致未噴上膠或者膠長不夠，引起條盒包裝過程中的質量問題。

Snake-Eye系列紅外非接觸熱控開關是美國EXERGEN公司生產的，其產品特性為內置兩個固態開關，簡單的光電池，檢測靈敏度可調節，其測量速度高達500m/min。

普朗克定律定義為單位面積黑體在辦球面方向、單位時間的光譜輻射能量是波長λ和黑體溫度T的函數[1]。它給出了絕對黑體輻射的光譜分布：

M（λ，T）=C1λ-5/[exp（exp■）-1]

式中M（λ，T）為絕對黑體的輻射出射度；λ為波長；T為絕對溫度；C1為第一輻射常數；C2為第二輻射常數。

1 熱熔膠檢測裝置系統設計

熱熔膠檢測裝置主要是由工控機通過串口與控制器相連。控制器通過單片機采集8個Snake-eye傳感器感知熱熔膠起始和結束時間，并在實驗室界面將開始和接受的時間通過串口傳遞給上位機；在主界面通過計算箱子的運行速度，并獲取到Snake-eye傳感器感知熱熔膠起始和結束時間從而計算出熱熔膠的長度，并通過串口傳遞給上位機。熱熔膠檢測器系統設計如圖1所示。

2 熱熔膠檢測軟硬件設計

我們選用歐姆龍（Omron）的E3Z-LL61型光電開關（其檢測距離范圍為20～300mm，其輸出方式是NPN的），條盒包裝箱經過光電開關檢測口時，單片機PA8/TIM1_CH1管腳捕獲到Trig信號的下降沿時便開啟定時器1，單片機PA8/TIM1_CH1管腳捕獲到Trig信號的上升沿時延時200ms（在結構上光電開關的位置在熱控開關的前端），關閉定時器1。標記Trig信號從下降沿開始到上升沿的時間？墜t=t2-t1，式中？墜t表示時間差，t2為上升沿時間，t1為下降沿時間。

Snake-Eye傳感器可以檢測到熱熔膠的Hot信號（熱熔膠的起始位置，即檢測到溫度由低到高的變化）和熱熔膠的Cold信號（熱熔膠的起始位置，即檢測到溫度由低到高的變化）。8個熱控開關總共有16個狀態，采用16個外部中斷分別標記16個信號狀態。例如標記頂端第一個熱控開關Cold信號的時刻T頂Cold，Hot信號的時刻T頂Hot，則經過該段熱熔膠的時間為？墜T頂=T頂Cold-T頂Hot，設包裝箱的寬度為L包裝箱。

則包裝箱傳送帶的速度V=L包裝箱/？墜t；（這里我們認為包裝箱是勻速運動的）。

則該段熱熔膠的長度為L熱熔膠=V×？墜T頂。

3 試驗結果分析

現場測得包裝箱的長度為570mm（包裝箱的尺寸為453mm×246mm×570mm），即L包裝箱為570mm。

圖2中，Trig信號的時間為TTrig=1.08s。第一道熱熔膠的Hot信號時刻為THot1=0.12s，第一道熱熔膠的Cold信號時刻位TCold1=0.21s，第二道熱熔膠的Hot信號時刻為THot2=0.59s，第二道熱熔膠的Cold信號時刻為TCold2=0.69s；則？墜T1=TCold1-THot1=0.09s，？墜T2=0.10s；則L熱熔膠=■×？墜T，即可以得到第一道熱熔膠長度為47.5mm，第二道熱熔膠長度為52.7mm，滿足包裝牢靠要求。

4 結束語

本文設計了一種可以檢測包裝箱上熱熔膠長短的裝置，該裝置基于Snake-Eye傳感器設計的，通過獲取到Hot以及Cold信號的時刻來計算熱熔膠的長短，并判斷包裝箱上熱熔膠的有無， 滿足設計要求。具有一定的應用推廣價值。

參考文獻

[1]李軍，劉梅冬.非接觸式紅外測溫的研究[J].壓電與聲光學報，2001（96）：203-207.

[2]楊湘，金慶波.紅外測溫技術的應用[J].天津治金學報，1999（1）：31-35.

[3]沙春芳.紅外溫度計MLX90614及其應用[J].現代電子技術，2007（22）：34-38.

作者簡介：李小沖（1988，06-），男，漢，安徽蕪湖，學歷：研究生，助理工程師，研究方向：機器視覺。