一种包装机小盒铝纸破损检测装置的制作方法

本实用新型涉及卷烟机设备技术领域，尤其涉及一种包装机小盒铝纸破损检测装置。

背景技术：

目前，从市场反馈信息来看，小盒烟包在包装过程中均会存在铝纸破损的情况。而现有的包装机自身并没有铝纸破损检测功能，因此，很有必要设计一种小盒铝纸破损检测装置，以弥补当前小盒包装设备在铝纸检测功能上的不足。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种包装机小盒铝纸破损检测装置，能够通过非接触方式对小盒铝纸进行实时在线检测，能对小盒铝纸的完好情况进行有效检测，避免不合格烟包流入下道工序。

本实用新型采用的技术方案为：

一种包装机小盒铝纸破损检测装置，包括检测装置、第一、第二检测电路和单片机，所述的检测装置包括第一光电检测器、第二光电检测器、第一铝纸破损探测元件和第二铝纸破损探测元件；所述第一、第二光电检测器的探头均固定在烟包输送通道的侧壁的同一侧，且二者之间的距离等于一支烟的长度；所述第一、第二铝纸破损探测元件设置在第一光电检测器和第二光电检测器之间，且第一、第二铝纸破损探测元件分别相对设置在烟包输送通道的侧壁的不同侧，二者的高度与烟包宽度相同，宽度为烟包长度的1/5；第一光电检测器、第二光电检测器的输出端分别连接单片机的输入端，第一、第二铝纸破损探测元件分别通过第一、第二检测电路连接单片机的输入端；单片机的输出端连接剔除装置的输入端；

所述的剔除装置包括压缩空气源、空气喷嘴、电磁阀，所述的单片机的输出端连接电磁阀控制输入端，空气喷嘴通过电磁阀连接压缩空气源，所述的空气喷嘴设置在烟包输送通道的一侧，且在检测装置的下游；

所述的检测电路包括用于对铝箔纸完整情况进行检测的振荡电路、用于调整检测振荡电路振幅的灵敏度调整电路、基准振荡电路、用于将两频率和幅度相同、而相位相反的正弦波放大和变换处理为频率和幅度相同、而相位相反的矩形波信号的震荡信号处理电路、用于对检测用矩形波和基准矩形波进行叠加的混合放大电路，所述的检测震荡与基准振荡电路的输出端分别通过震荡信号处理电路连接混合放大电路的第一、第二输出端，混合放大电路的输出端连接单片机的输出端。

所述的检测震荡电路包括第一振荡管V1、第一电感L1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第一电容C1；灵敏度调整电路包括可变电阻器RP、第一电容C1、稳压二极管VS，所述的第一电感L1、可变电阻器RP和第一电阻R1串联在第一振荡管V1的基极和发射极之间，所述的第二、第三、第四电容三者串联后并联在可变电阻RP的两端；所述第一振荡管V1的基极通过第一电容C1与可变电阻的动触头相连，稳压二极管一端与可变电阻RP的动触头相连，另一端与接地端相连接；所述的第二电阻R2与第一电感L1并联，第三电阻一端与第一振荡管V1的集电极相连，另一端与接地端相连，所述的第四电容C4与第一电阻R1并联。

所述的基准振荡电路包括有第二振荡管V2、第二电感L2、第四电阻、第六、第七、第八、第九电容；所述的第七、第八、第九电容依次串联后并联在可变电阻器BP两端，且第八电容并联在第二振荡管V2的集电极与发射极之间，第二振荡管V2的基极与第一振荡管V1的基极相连，所述的第二电感L2与第七电容相并联，第四电阻与第八电容相并联，第六电容一端与第二振荡管V2的集电极相连，另一端与接地端相连。

所述的震荡信号处理电路由六非门芯片MC14069以及外围电路构成，所述的外围电路为：第五电阻R5、第六电阻R6、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电容C10、第十一电容C11，所述第五电阻R5与第十电容C10串联在六非门芯片MC14069的第一输入端，所述第六电阻R6与第十一电容C11串联在六非门芯片MC14069的第二输入端；第八电阻R8串联在六非门芯片MC14069的第一输出端、第九电阻R9串联在六非门芯片MC14069的第二输出端。

所述的混合放大器由二极管VD、第十电阻R10、第十一电阻R11和第五电容C5、场效应管VF，所述二极管VD的正极与场效应管VF的栅极，场效应管VF的漏极通过第十一电阻与六非门芯片MC14069的7引脚相连，六非门芯片MC14069的7引脚通过第七电阻与第一电感L1和第二电感L2的公共端相连接；所述第十电阻R10和第五电容C5串联后一端与场效应管VF的栅极相连，另一端与接地端相连，场效应管VF的漏极与单片机输入端相连。

还包括有剔除装置，所述的剔除装置包括压缩空气源、空气喷嘴、电磁阀，所述的单片机的输出端连接电磁阀控制输入端，空气喷嘴通过电磁阀连接压缩空气源，所述的空气喷嘴设置在烟包输送通道的一侧，且在检测装置的下游，单片机的输出端连接电磁阀控制输入端。

本实用新型通过利用电磁感应原理：有交流电通过的线圈会产生变化的磁场，磁场能在小盒烟包铝纸内部感生涡流，涡流又会产生磁场倒过来影响线圈的磁场，线圈的感生磁场被检测出来后，通过对其进行比较分析就能检测出小盒铝纸的破损情况。从而通过非接触方式对小盒铝纸进行实时在线检测，能对小盒铝纸的完好情况进行有效检测，避免不合格烟包流入下道工序，该装置具有灵敏度高、运行可靠等优点。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图；

图2为本实用新型所述检测电路的电路框图；

图3为本实用新型所述检测电路的电路原理图。

具体实施方式

如图1和2所示，本实用新型包括一种包装机小盒铝纸破损检测装置，包括检测装置、第一、第二检测电路和单片机，所述的检测装置包括第一光电检测器、第二光电检测器、第一铝纸破损探测元件和第二铝纸破损探测元件；所述第一、第二光电检测器的探头均固定在烟包输送通道的侧壁的同一侧，且二者之间的距离等于一支烟的长度；所述第一、第二铝纸破损探测元件设置在第一光电检测器和第二光电检测器之间，且第一、第二铝纸破损探测元件分别相对设置在烟包输送通道的侧壁的不同侧，二者的高度与烟包宽度相同，宽度为烟包长度的1/5；第一光电检测器、第二光电检测器的输出端分别连接单片机的输入端，第一、第二铝纸破损探测元件分别通过第一、第二检测电路连接单片机的输入端；单片机的输出端连接剔除装置的输入端；

所述的剔除装置包括压缩空气源、空气喷嘴、电磁阀，所述的单片机的输出端连接电磁阀控制输入端，空气喷嘴通过电磁阀连接压缩空气源，所述的空气喷嘴设置在烟包输送通道的一侧，且在检测装置的下游；

所述的检测电路包括用于对铝箔纸完整情况进行检测的振荡电路、用于调整检测振荡电路振幅的灵敏度调整电路、基准振荡电路、用于将两频率和幅度相同、而相位相反的正弦波放大和变换处理为频率和幅度相同、而相位相反的矩形波信号的震荡信号处理电路、用于对检测用矩形波和基准矩形波进行叠加的混合放大电路，所述的检测震荡与基准振荡电路的输出端分别通过震荡信号处理电路连接混合放大电路的第一、第二输出端，混合放大电路的输出端连接单片机的输出端。

所述的检测震荡电路包括第一振荡管V1、第一电感L1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第一电容C1；灵敏度调整电路包括可变电阻器RP、第一电容C1、稳压二极管VS，所述的第一电感L1、可变电阻器RP和第一电阻R1串联在第一振荡管V1的基极和发射极之间，所述的第二、第三、第四电容三者串联后并联在可变电阻RP的两端；所述第一振荡管V1的基极通过第一电容C1与可变电阻的动触头相连，稳压二极管一端与可变电阻RP的动触头相连，另一端与接地端相连接；所述的第二电阻R2与第一电感L1并联，第三电阻一端与第一振荡管V1的集电极相连，另一端与接地端相连，所述的第四电容C4与第一电阻R1并联。

所述的基准振荡电路包括有第二振荡管V2、第二电感L2、第四电阻、第六、第七、第八、第九电容；所述的第七、第八、第九电容依次串联后并联在可变电阻器BP两端，且第八电容并联在第二振荡管V2的集电极与发射极之间，第二振荡管V2的基极与第一振荡管V1的基极相连，所述的第二电感L2与第七电容相并联，第四电阻与第八电容相并联，第六电容一端与第二振荡管V2的集电极相连，另一端与接地端相连。

所述的震荡信号处理电路由六非门芯片MC14069以及外围电路构成，所述的外围电路为：第五电阻R5、第六电阻R6、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电容C10、第十一电容C11，所述第五电阻R5与第十电容C10串联在六非门芯片MC14069的第一输入端，所述第六电阻R6与第十一电容C11串联在六非门芯片MC14069的第二输入端；第八电阻R8串联在六非门芯片MC14069的第一输出端、第九电阻R9串联在六非门芯片MC14069的第二输出端。

所述的混合放大器由二极管VD、第十电阻R10、第十一电阻R11和第五电容C5、场效应管VF，所述二极管VD的正极与场效应管VF的栅极，场效应管VF的漏极通过第十一电阻与六非门芯片MC14069的7引脚相连，六非门芯片MC14069的7引脚通过第七电阻与第一电感L1和第二电感L2的公共端相连接；所述第十电阻R10和第五电容C5串联后一端与场效应管VF的栅极相连，另一端与接地端相连，场效应管VF的漏极与单片机输入端相连。

还包括有剔除装置，所述的剔除装置包括压缩空气源、空气喷嘴、电磁阀，所述的单片机的输出端连接电磁阀控制输入端，空气喷嘴通过电磁阀连接压缩空气源，所述的空气喷嘴设置在烟包输送通道的一侧，且在检测装置的下游，单片机的输出端连接电磁阀控制输入端。

该小盒铝纸破损检测装置利用电磁感应原理，有交流电通过的线圈会产生变化的磁场，磁场能在小盒烟包铝纸内部感生涡流，涡流又会产生磁场倒过来影响线圈的磁场，线圈的感生磁场被检测出来后，通过对其进行比较分析就能检测出小盒铝纸的破损情况。

小盒铝纸破损检测装置的工作原理：小盒烟包完成铝纸、商标纸包装后，以侧面向上的方式经小盒烟包输送通道进入CH喂料入口通道。当第一检测器检测到小盒烟包时，第一、第二铝纸破损探测元件检测小盒烟包破损情况，当第二检测器检测到小盒烟包时第一、第二铝纸破损探测元件结束检测，破损烟包经过压缩空气喷嘴时被压缩空气剔除。该检测装置利用烟包的移动对每包烟分段进行20次探测，为了使小盒铝纸破损检测装置可靠运行、且保持应有的灵敏度，小盒烟包输送通道皮带需恒速运行，并使烟包运行时在两侧壁中间位置，小盒烟包倾斜通过第一、第二铝纸破损探测元件的情况需通过控制功能作调整补偿。

该检测电路由检测振荡器、基准振荡器、震荡信号处理器、混合放大器等组成（见图3）。检测振荡器由震荡管V1、线圈L1、电容器C1和电阻器R1-R3等组成。基准振荡器由震荡管V2、电感器L2、电容器C6-C9和电阻器R2-R4组成。混合放大器由二极管VD、电阻器R12、R13、电容器C13等组成。

在工作状态时，从V1和V2的集电极分别输出两个频率相同的正弦震荡信号，两信号经震荡处理器放大和变换处理为两个频率和幅度相同、而相位相反的矩形波信号，再经R10、R11和VD混合后送至VF的栅极。在检测线圈L1未检测到铝纸时，两路方波信号的频率相同、相位相反，VF的栅极电压低于2.5V；当检测线圈L1探测到铝纸时，检测振荡器的工作频率将高于基准振荡器的频率，使VF的栅极电压超过2.5V，单片机依据AD转换后的信号对小盒铝纸完好情况判断处理。本实用新型通过非接触方式对小盒铝纸进行实时在线检测，能对小盒铝纸的完好情况进行有效检测，避免不合格烟包流入下道工序，该装置具有灵敏度高、运行可靠等优点。