一种基于Snake—Eye包装箱上热熔胶检测系统

摘 要：为使香烟条盒包装箱包装牢靠，需在包装箱两端用热熔胶粘合。在实际操作过程中，热熔胶喷嘴由于种种原因喷出的热熔胶未达到要求。本检测系统主要基于Snake-Eye传感器检测热熔胶长短，通过工控机界面实时显示热熔胶的长度以确定包装箱上热熔胶是否达到标准要求。

关键词：热熔胶；Snake-Eye；工控机

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，香煙条盒包装机在对条盒包装箱的喷胶（采用气动和接触式胶水）或涂胶（采用胶缸加滚轮的结构方式涂胶）过程中，所喷的胶水称为热熔胶。在喷胶过程中一个主要的质量问题为喷枪被杂质堵塞，胶水不能正常喷出，导致未喷上胶或者胶长不够，引起条盒包装过程中的质量问题。

Snake-Eye系列红外非接触热控开关是美国EXERGEN公司生产的，其产品特性为内置两个固态开关，简单的光电池，检测灵敏度可调节，其测量速度高达500m/min。

普朗克定律定义为单位面积黑体在办球面方向、单位时间的光谱辐射能量是波长λ和黑体温度T的函数[1]。它给出了绝对黑体辐射的光谱分布：

M（λ，T）=C1λ-5/[exp（exp■）-1]

式中M（λ，T）为绝对黑体的辐射出射度；λ为波长；T为绝对温度；C1为第一辐射常数；C2为第二辐射常数。

1 热熔胶检测装置系统设计

热熔胶检测装置主要是由工控机通过串口与控制器相连。控制器通过单片机采集8个Snake-eye传感器感知热熔胶起始和结束时间，并在实验室界面将开始和接受的时间通过串口传递给上位机；在主界面通过计算箱子的运行速度，并获取到Snake-eye传感器感知热熔胶起始和结束时间从而计算出热熔胶的长度，并通过串口传递给上位机。热熔胶检测器系统设计如图1所示。

2 热熔胶检测软硬件设计

我们选用欧姆龙（Omron）的E3Z-LL61型光电开关（其检测距离范围为20～300mm，其输出方式是NPN的），条盒包装箱经过光电开关检测口时，单片机PA8/TIM1_CH1管脚捕获到Trig信号的下降沿时便开启定时器1，单片机PA8/TIM1_CH1管脚捕获到Trig信号的上升沿时延时200ms（在结构上光电开关的位置在热控开关的前端），关闭定时器1。标记Trig信号从下降沿开始到上升沿的时间？坠t=t2-t1，式中？坠t表示时间差，t2为上升沿时间，t1为下降沿时间。

Snake-Eye传感器可以检测到热熔胶的Hot信号（热熔胶的起始位置，即检测到温度由低到高的变化）和热熔胶的Cold信号（热熔胶的起始位置，即检测到温度由低到高的变化）。8个热控开关总共有16个状态，采用16个外部中断分别标记16个信号状态。例如标记顶端第一个热控开关Cold信号的时刻T顶Cold，Hot信号的时刻T顶Hot，则经过该段热熔胶的时间为？坠T顶=T顶Cold-T顶Hot，设包装箱的宽度为L包装箱。

则包装箱传送带的速度V=L包装箱/？坠t；（这里我们认为包装箱是匀速运动的）。

则该段热熔胶的长度为L热熔胶=V×？坠T顶。

3 试验结果分析

现场测得包装箱的长度为570mm（包装箱的尺寸为453mm×246mm×570mm），即L包装箱为570mm。

图2中，Trig信号的时间为TTrig=1.08s。第一道热熔胶的Hot信号时刻为THot1=0.12s，第一道热熔胶的Cold信号时刻位TCold1=0.21s，第二道热熔胶的Hot信号时刻为THot2=0.59s，第二道热熔胶的Cold信号时刻为TCold2=0.69s；则？坠T1=TCold1-THot1=0.09s，？坠T2=0.10s；则L热熔胶=■×？坠T，即可以得到第一道热熔胶长度为47.5mm，第二道热熔胶长度为52.7mm，满足包装牢靠要求。

4 结束语

本文设计了一种可以检测包装箱上热熔胶长短的装置，该装置基于Snake-Eye传感器设计的，通过获取到Hot以及Cold信号的时刻来计算热熔胶的长短，并判断包装箱上热熔胶的有无， 满足设计要求。具有一定的应用推广价值。

参考文献

[1]李军，刘梅冬.非接触式红外测温的研究[J].压电与声光学报，2001（96）：203-207.

[2]杨湘，金庆波.红外测温技术的应用[J].天津治金学报，1999（1）：31-35.

[3]沙春芳.红外温度计MLX90614及其应用[J].现代电子技术，2007（22）：34-38.

作者简介：李小冲（1988，06-），男，汉，安徽芜湖，学历：研究生，助理工程师，研究方向：机器视觉。