專利名稱：包裝盒紙檢測電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于包裝技術領域，涉及一種用于制藥、食品等輕工業(yè)高速生產(chǎn)線上的包裝盒紙檢測電路。
背景技術：
在制藥、食品、印刷、煙草等行業(yè)，都要對產(chǎn)品進行紙盒包裝，目的是為了產(chǎn)品的保質、美觀、便于流通和銷售。包裝盒要做到紙張平面四邊整齊，無錯位、裂斷、褶皺等情況，否則一律按不合格品剔除。包裝機的運行速度很高，一般包裝機能力為300件/分鐘，而高速包裝機則能達到800件/分鐘。在生產(chǎn)中會經(jīng)常發(fā)生包裝系統(tǒng)的供盒紙錯位、裂斷、褶皺等情況，如不能立即發(fā)現(xiàn)和停機，就會發(fā)生包裝事故，造成產(chǎn)品損失。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種可有效檢測自動化快速生產(chǎn)線包裝盒紙質量和供紙狀態(tài)的檢測電路，當包裝盒紙質量和供紙狀態(tài)出現(xiàn)問題時，能立即發(fā)現(xiàn)并同時停止供紙，避免事故。本發(fā)明所提供的包裝盒紙檢測電路采用如下方案包裝盒紙檢測電路是由第一、 第二、第三光耦，第一、第二、第三放大、隔離電路，單片機電路、輸出控制電路組成，所述第一、第二、第三光耦的輸出接第一、第二、第三放大、隔離電路，第一、第二、第三放大、隔離電路的輸出接單片機電路，單片機電路的輸出接輸出控制電路。所述單片機電路由單片機U1、外部振蕩電路、復位電路組成，所述外部振蕩電路由晶體振蕩器Yl及電容C16、電容C17構成；復位電路由電阻R19、電容C18、二極管D2構成。所述包裝盒紙檢測電路的所述第一光耦Ql、第二光耦Q2、第三光耦Q3收光管的集電極接+5V電源，發(fā)射極分別通過電容C8、電容Cll及電容C14接地；所述第一、第二、第三放大、隔離電路分別由第一運算放大器ARl電阻Rl-電阻R4、電容C7構成的第一線形放大電路與由第四運算放大器AR4、電容C9構成的第一跟隨器；由第二運算放大器AR2及電阻 R5-電阻R8、電容ClO構成的第二線性放大電路與由第五運算放大器AR5、電容C12構成的第二跟隨器；由第三運算放大器AR3及電阻R9-電阻R12、電容C13構成的第三線性放大電路與由第六運算放大器AR6、電容C15構成的第三跟隨器組成，所述電阻R2、電阻R6、電阻 RlO分別連接第一光耦Q1、第二光耦Q2、第三光耦Q3的發(fā)射極與第一運算放大器AR1、第二運算放大器AR2、第三運算放大器AR3的反相輸入端，并聯(lián)的電阻Rl與電容C7，并聯(lián)的電阻 R5與電容C10，并聯(lián)的電阻R9與電容Cl3分別接在第一運算放大器AR1、第二運算放大器 AR2、第三運算放大器AR3的反相輸入端與輸出端之間，第一運算放大器AR1、第二運算放大器AR2、第三運算放大器AR3的同相輸入端分別通過電阻R4、電阻R8與電阻Rll接地，電阻 R3、電阻R7、電阻R12分別連接第一運算放大器AR1、第二運算放大器AR2、第三運算放大器 AR3的輸出與第四運算放大器AR4、第五運算放大器AR5、第運算放大器AR6的同相輸入端， 第四運算放大器AR4、第五運算放大器AR5、第六運算放大器AR6的同相輸入端分別通過電容C9、電容C12、電容C15接地，第四運算放大器AR4、第五運算放大器AR5、第六運算放大器 AR6的輸出分別接單片機Ul的三個內部々/1)轉換器4007、4006、40〇5。所述的輸出控制電路由第一三極管Q4、第二三極管Q5、第三三極管Q6，電阻 R13-電阻R18，第三二極管D3、第四二極管D4，輸出狀態(tài)顯示燈D5及電容C19、C20組成，所述第一三極管Q4、第二三極管Q5為NPN型，第二三極管Q5為PNP型，第一三極管Q4通過串聯(lián)的電阻R13、電阻R14接地，串聯(lián)的電阻R13、電阻R14的連接點接單片機Ul的一輸出腳 ΡΒ0，第一三極管Q4的發(fā)射極與第三三極管Q6的基極通過電阻R15接地，輸出狀態(tài)顯示燈 D5的負極接第一三極管Q4的集電極，其正極分別通過電阻R17、電阻R18接第二三極管Q5 的發(fā)射極與基極，第二三極管Q5的發(fā)射極接24V電源，并通過電容C20接地，第四二極管D4 接在第二三極管Q5的發(fā)射極、集電極間，其集電極輸出第一電平控制信號0UTPUT1，并通過電容C19接地，第三二極管D3、電阻R16并聯(lián)接在第三三極管Q6的集電極與地之間，第三三極管Q6的集電極輸出第二電平控制信號0UTPUT2。本發(fā)明所提供的包裝盒紙檢測技術工作原理如下所述當被檢測的包裝盒紙從設置在三個不同位置的第一、第二、第三光耦的發(fā)光管與收光管之間正常通過時，三個光耦的收光管不受光，檢測電路無控制指令輸出；當被檢測的包裝紙出現(xiàn)錯位、裂斷、褶皺時，第一、第二、第三光耦三路檢測信號中出現(xiàn)一路異?；蚨嗦樊惓?，信號經(jīng)過第一、第二、第三放大、隔離電路實時采集、線性放大、邏輯處理，送到單片機電路進行集中信息處理后向輸出控制電路輸出控制指令，形成兩路電平控制信號輸出，通過生產(chǎn)線上的控制器和執(zhí)行器停止主機和包裝盒紙系統(tǒng)的工作(檢測反應時間< 0. 1秒)，以確保盒紙和包裝質量，降低包裝材料消耗和產(chǎn)品的浪費。本發(fā)明所提供的包裝盒紙檢測電路創(chuàng)新點是(1)用途廣泛，產(chǎn)品兼容性強，檢測品種齊全，各種規(guī)格的包裝盒紙均可檢測；( 簡潔實用的電路設計和先進集成芯片的選用，使檢測電路具有高靈敏度、高精度和穩(wěn)定可靠的特性；C3)單片機技術的運用，達到多點檢測、實時采集、速度快、抗干擾和處理能力強的效果。本發(fā)明所提供的包裝盒紙檢測電路可有效檢測自動化快速生產(chǎn)線包裝盒紙質量和供紙狀態(tài)，當包裝盒紙質量和供紙狀態(tài)出現(xiàn)問題時，能立即發(fā)現(xiàn)并發(fā)出控制信號同時停止主機和供紙系統(tǒng)的工作，避免事故。


圖1為本發(fā)明所提供的包裝盒紙檢測電路的原理框圖；圖2-1是為本發(fā)明所提供的包裝盒紙檢測電路提供工作電源的電源電路原理圖；圖2-2是本發(fā)明所提供的包裝盒紙檢測電路原理圖；圖2-3是本發(fā)明所提供的包裝盒紙檢測電路中單片機電路的復位電路原理圖；圖2-4是本發(fā)明所提供的包裝盒紙檢測電路中單片機電路的程序下載器。
具體實施例方式下面結合

本發(fā)明的實施。圖1為本發(fā)明所提供的包裝盒紙檢測電路的原理框圖。由圖1可知，本發(fā)明所提供的包裝盒紙檢測電路是由第一、第二、第三光耦，第一、 第二、第三放大、隔離電路，單片機電路、輸出控制電路組成，所述第一、第二、第三光耦的輸出接第一、第二、第三放大、隔離電路，第一、第二、第三放大、隔離電路的輸出接單片機電路，單片機電路的輸出接輸出控制電路。圖2-1、圖2-2、圖2-3、圖2-4是本發(fā)明所提供的包裝盒紙檢測電路的一個實施例的電原理圖。參見圖2-1，本發(fā)明中的電源電路由三端穩(wěn)壓電路片Q28、二極管Dl、D24，濾波電容C1-C6構成電源電路，為包裝盒紙檢測電路提供工作電壓，該電源電路采用了反極性保護、雙電容濾波，保證電源電壓的平穩(wěn)無干擾。圖2-2是本發(fā)明所提供的包裝盒紙檢測電路原理圖，圖2-3、圖2-4分別為本發(fā)明所提供的包裝盒紙檢測電路中單片機電路的復位電路與程序下載器。參見圖2-2-圖2-4， 包裝盒紙檢測電路中單片機電路由單片機U1、外部振蕩電路、復位電路組成，所述外部振蕩電路由晶體振蕩器Yl及電容C16、C17構成；復位電路由電阻R19、電容C18、二極管D2構成。為方便下載程序，在單片機電路中設置了程序下載器XI。檢測電路中第一光耦Q1、第二光耦Q2、第三光耦Q3收光管的集電極接+5V電源，發(fā)射極分別通過電容C8、電容Cll及電容C14接地；所述第一、第二、第三放大、隔離電路分別由第一運算放大器ARl及電阻Rl-電阻R4、電容C7構成的第一線形放大電路與由第四運算放大器AR4、電容C9構成的第一跟隨器；由第二運算放大器AR2及電阻R5-電阻R8、電容ClO構成的第二線性放大電路與由第五運算放大器AR5、電容C12構成的第二跟隨器；由第三運算放大器AR3及電阻R9-電阻R12、 電容C13構成的第三線性放大電路與由第六運算放大器AR6、電容C15構成的第三跟隨器組成，在所述的第一、第二、第三線性放大電路中電阻R2、電阻R6、電阻RlO分別連接第一光耦Q1、第二光耦Q2、第三光耦Q3的發(fā)射極與第一運算放大器AR1、第二運算放大器AR2、第三運算放大器AR3的反相輸入端，并聯(lián)的電阻Rl與電容C7，并聯(lián)的電阻R5與電容C10，并聯(lián)的電阻R9與電容C13分別接在第一運算放大器ARl、第二運算放大器AR2、第三運算放大器AR3的反相輸入端與輸出端之間，第一運算放大器AR1、第二運算放大器AR2、第三運算放大器AR3的同相輸入端分別通過電阻R4、電阻R8與電阻Rll接地，電阻R3、電阻R7、電阻 R12分別連接第一運算放大器AR1、第二運算放大器AR2、第三運算放大器AR3的輸出與第四運算放大器AR4、第五運算放大器AR5、第六運算放大器AR6的同相輸入端，第四運算放大器 AR4、第五運算放大器AR5、第六運算放大器AR6的同相輸入端分別通過電容C9、電容C12、電容C15接地，第四運算放大器AR4、第五運算放大器AR5、第六運算放大器AR6的反相輸入端與輸出連接，第四運算放大器AR4、第五運算放大器AR5、第六運算放大器AR6的輸出分別接單片機Ul的三個內部六/1)轉換器六00740064005。檢測電路中的輸出控制電路由第一三極管Q4、第二三極管Q5、第三三極管Q6，電阻R13-R18，第三二極管D3、第四二極管D4，輸出狀態(tài)顯示燈D5及電容C19、C20組成，所述第一三極管Q4、第二三極管Q5為NPN型，第二三極管Q5為PNP型，第一三極管Q4通過串聯(lián)的電阻R13、電阻R14接地，串聯(lián)的電阻R13、電阻R14的連接點接單片機Ul的一位ΡΒ0，第一三極管Q4的發(fā)射極與第三三極管Q6的基極通過電阻R15接地，輸出狀態(tài)顯示燈D5的負極接第一三極管Q4的集電極，其正極分別通過電阻R17、電阻R18接第二三極管Q5的發(fā)射極與基極，第二三極管Q5的發(fā)射極接MV電源，并通過電容C20接地，第四二極管D4接在第二三極管Q5的發(fā)射極、集電極問，其集電極通過電容C19接地，輸出第一電平控制信號0UTPUT1，第三二極管D3、電阻R16并聯(lián)接在第三三極管Q6的集電極與地之間，第三三極管Q6的集電極輸出第二電平控制信號0UTPUT2。檢測電路中的第一、第二、第三光耦的發(fā)光管與收光管相向放在被檢測包裝盒紙的上下兩側，圖中省略了三個光耦的發(fā)光管。
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當被檢測包裝盒紙正常時，被檢測包裝盒紙從相向放置的第一、第二、第三光耦的發(fā)光管與收光管之間通過時，第一光耦Q1、第二光耦Q2、第三光耦Q3均不受光，第一運算放大器AR1、第二運算放大器AR2、第三運算放大器AR3輸入信號均為低電平，第一、第二、第三放大、隔離電路向單片機Ul輸出三路信號均為高電平信號，單片機電路檢測到這些信號后，由單片機Ul的一輸出腳PBO向輸出控制電路輸出低電平信號，此時第一三極管Q4、第二三極管Q5、第三三極管Q6均截止，輸出狀態(tài)顯示燈D5不亮，第二三極管Q5的集電極輸出的控制信號0UTPUT1為低電平，第三三極管Q6的集電極輸出控制信號0UTPUT2為高電平， 兩路控制信號控制主機和供紙系統(tǒng)的工作。當被檢測包裝盒紙出現(xiàn)異常時，被檢測包裝盒紙從相向放置的第一、第二、第三光耦的發(fā)光管與收光管之間通過時，第一光耦Q1、第二光耦Q2、第三光耦Q3有一路以上受光時，使第一、第二、第三運算放大器的輸入信號有一路以上為高電平，第一、第二、第三放大、 隔離電路向單片機Ul輸出三路信號中有一路以上為低電平，單片機電路檢測到這些信號后，由單片機Ul的一輸出腳PBO向輸出控制電路輸出高電平信號，此時第一、第二、第三三極管Q4、Q5、Q6均導通，輸出狀態(tài)顯示燈D5被點亮，第二三極管Q5的集電極輸出的控制信號0UTPUT1為高電平，第三三極管Q6的集電極輸出的控制信號0UTPUT2為低電平，兩路控制信號控制主機和供紙系統(tǒng)的工作，避免包裝事故。本發(fā)明的電源電路中三端穩(wěn)壓電路片收8采用LM7805，二極管Dl采用IN4007，檢測電路中第一、第二、第三光耦Ql、Q2、Q3采用P521，第一、第二、第三放大、隔離電路中第一-第六運算放大器AR1-AR6采用LMC6484四運放，單片機電路中單片機Ul采用ATMEL公司90系列單片機，速度快、抗干擾和處理能力強。輸出控制電路中第一、第三三極管Q4、Q6 采用9013，第二三極管Q5采用9015。本發(fā)明所提供的包裝盒紙檢測電路采用先進的光電檢測技術，并對檢測信號進行線性放大、隔離處理后，應用單片機處理器進行集中信息采集和處理，控制輸出控制電路的工作，三點以上信號檢測加兩路控制電平信號的輸出，具有高靈敏度、高精度穩(wěn)定可靠等特點，杜絕了誤檢漏檢的現(xiàn)象，同時現(xiàn)場調試快捷，安裝維修方便，能滿足高速自動化生產(chǎn)線供紙檢測要求，保證在生產(chǎn)過程中能連續(xù)并高質量地輸送包裝用盒紙，保證和提高產(chǎn)品的包裝質量，減少產(chǎn)品損失，降低材料消耗可實現(xiàn)對包裝盒紙發(fā)生的錯位、裂斷、褶皺等的及時檢測和有效地控制，保證生產(chǎn)線正常高速運轉。
權利要求
1.一種包裝盒紙檢測電路，其特征是由第一、第二、第三光稱，第一、第二、第三放大、隔離電路，單片機電路及輸出控制電路組成，所述第一、第二、第三光耦的輸出接第一、第二、 第三放大、隔離電路，第一、第二、第三放大、隔離電路的輸出接單片機電路，單片機電路的輸出接輸出控制電路。
2.根據(jù)權利要求1所述的包裝盒紙檢測電路，其特征是所述單片機電路由單片機 (Ul)、外部振蕩電路、復位電路組成，所述外部振蕩電路由晶體振蕩器(Yl)及電容C16、電容C17構成；復位電路由電阻R19、電容C18、二極管D2構成。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的包裝盒紙檢測電路，其特征是所述第一光耦(Ql)、第二光耦(Q2)、第三光耦收光管的集電極接+5V電源，發(fā)射極分別通過電容C8、電容Cll及電容C14接地；所述第一放大、隔離電路由第一運算放大器(ARl)及電阻Rl-電阻R4、電容 C7構成的第一線形放大電路與由第四運算放大器(AR4)、電容C9構成的第一跟隨器組成； 第二放大、隔離電路由第二運算放大器(AR2)及電阻R5-電阻R8、電容ClO構成的第二線性放大電路與由第五運算放大器(AR5)、電容C12構成的第二跟隨器組成；第三放大、隔離電路由第三運算放大器(AR3)及電阻R9-電阻R12、電容C13構成的第三線性放大電路與由第六運算放大器(AR6)、電容C15構成的第三跟隨器組成，所述電阻R2、電阻R6、電阻RlO分別連接第一光耦Oil)、第二光耦、第三光耦O )的發(fā)射極與第一運算放大器(ARl)、第二運算放大器(AR2)、第三運算放大器(AR3)的反相輸入端，并聯(lián)的電阻Rl與電容C7，并聯(lián)的電阻R5與電容cio，并聯(lián)的電阻R9與電容C13分別接在第一運算放大器(ARl)、第二運算放大器(AR2)、第三運算放大器(AR3)的反相輸入端與輸出端之間，第一運算放大器(ARl)、 第二運算放大器(AR2)、第三運算放大器(AR3)的同相輸入端分別通過電阻R4、電阻R8與電阻Rl 1接地，電阻R3、電阻R7、電阻R12分別連接第一運算放大器(ARl)、第二運算放大器 (AR2)、第三運算放大器(AR!3)的輸出與第四運算放大器(AR4)、第五運算放大器(AR5)、第六運算放大器(AR6)的同相輸入端，第四運算放大器(AR4)、第五運算放大器(AR5)、第六運算放大器(AR6)的同相輸入端分別通過電容C9、電容C12、電容C15接地，第四運算放大器 (AR4)、第五運算放大器(AR5)、第六運算放大器(AR6)的輸出分別接單片機(Ul)的內部A/ D 轉換器 1 (ADC7)、A/D 轉換器 2 (ADC6)、A/D 轉換器 3 (ADC5)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的包裝盒紙檢測電路，其特征是所述的輸出控制電路由第一三極管(Q4)、第二三極管(Q5)、第三三極管0^6)、電阻R13-電阻R18、二極管D3、二極管D4、輸出狀態(tài)顯示燈(M)及電容C19、電容C20組成，所述第一三極管(Q4)、第三三極管^!6)為NPN型，第二三極管^!5)為PNP型，第一三極管0)4)通過串聯(lián)的電阻R13、電阻 R14接地，串聯(lián)的電阻R13、電阻R14的連接點接單片機(Ul)的一輸出腳(PBO)，第一三極管 (Q4)的發(fā)射極與第三三極管0^6)的基極通過電阻R15接地，輸出狀態(tài)顯示燈(M)的負極接第一三極管OH)的集電極，其正極分別通過電阻R17、R18接第二三極管0^5)的發(fā)射極與基極，第二三極管的發(fā)射極接MV電源，并通過電容C20接地，第四二極管D4接在第二三極管的發(fā)射極、集電極間，其集電極輸出第一電平控制信號0UTPUT1，并通過電容C19接地，第三二極管D3、電阻R16并聯(lián)接在第三三極管0^6)的集電極與地之間，第三三極管0)6)的集電極輸出第二電平控制信號0UTPUT2。
全文摘要
本發(fā)明屬于包裝技術領域，涉及一種用于輕工業(yè)高速生產(chǎn)線上的包裝盒紙檢測電路。該檢測電路由第一—第三光耦、第一—第三放大、隔離電路，單片機電路、輸出控制電路組成，第一—第三光耦的輸出接第一—第三放大、隔離電路，第一—第三放大、隔離電路的輸出接單片機電路，單片機電路的輸出接輸出控制電路。當被檢測的包裝盒紙正常時，檢測電路無控制指令輸出；當被檢測的包裝盒紙出現(xiàn)錯位、裂斷、褶皺時，三路光耦檢測信號中出現(xiàn)一路異?；蚨嗦樊惓?，信號經(jīng)過第一—第三放大、隔離電路線性放大、邏輯處理，送入單片機電路后向輸出控制電路輸出控制指令，形成兩路電平控制信號，控制主機和包裝盒紙系統(tǒng)的工作，從而避免包裝事故。
文檔編號B65B57/04GK102390577SQ20111021142
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權日2011年7月26日
發(fā)明者王萬年 申請人:王萬年