CN102785807A - 炸药生产线条码与rfid复合贴标设备及贴标方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及条码和RFID贴码设备，也涉及工业炸药等危险品的生产；目的是提供一种可自动贴条码和RFID标签并能方便工业炸药等类似产品生产、监控、管理的生产线条码与RFID复合贴标设备；包括按顺序设置：相对布置的两台条码即印即贴贴标机、相对布置的两台影像式条码扫描器、一台带废标剔除功能的RFID即时读写打印贴标机和控制上述部件按设定程序动作的智能控制器。利用本发明的设备可以实现每一箱炸药的两侧都贴有相同的符合公安、工信监管需要的条码，便于在工房、中转库或成品库、流通环节进行扫描，而不用翻动包装箱；并且设置了对整个堆垛的RFID标签，只用读取该RFID标签即可获取整个堆垛的条码信息，方便入库；显著提高了管理效率和生产安全性。

Description

炸药生产线条码与RFID复合贴标设备及贴标方法

技术领域

本发明涉及条码和RFID贴码设备，也涉及工业炸药等危险品的生产。

背景技术

工业炸药等高危物品属于国家严格管制的产品，其生产和管理要求非常严格，因此很多通用设备和技术在本领域应用的时候也会面临技术瓶颈和障碍。

尤其是公安部和工信部要求每箱炸药都要贴上专用条码。工业炸药条码编码规则是公安部和工信部根据监管需要制定的，其中包含了加密算法，保证了全国范围内每箱炸药的条码都是不同的。并且任何一箱产品条码使用后都要向公安和工信部门上报，保证危险产品随时处于安全受控状态，防止流入非法用途。而该条码目前国内工业炸药生产企业均没有采用自动贴标，均是在仓库出库时手工粘贴条码标签。从生产到入库环节没有条码，致使监管环节缺失。人力成本和管理成本很高，不能保证贴标完全准确，难以保证贴标的规范性。尤其是国家技术规范对炸药等危险品工房的定员要求也很严格，操作人员增加对降低危险岗位人员数量也增加了难度。

也就是说现有技术中始终没有解决工业炸药等产品的在条码自动贴标以及自动监控管理等技术问题。而这个技术问题在工业炸药等危险品生产场合又极具特殊性。因为行业操作规程规定：生产线工房的存药量不得多于一定数量，因此产品必须及时运到中转库房；而中转库房一般建在厂区内，受安全距离等因素影响，其存药量很少，一般在几吨的样子；所以中转库房的产品还得转运到成品库；最后由成品库入库和出库。为了减少外界车辆、人员进入厂区的不安全因素，国家也规定生产企业的销售出货必须由成品库完成。而在生产线、中转库进出库、成品库、流通环节进出库这些环节，为了监控每一箱炸药的行踪，都要扫描标签进行监控。需要大量的人员，操作繁琐。并且一般每箱炸药的重量在24公斤左右，国家又规定了堆码的高度，数量等规格。所以要进行每一箱产品、每一堆垛产品的扫描，很麻烦，增加了管理和劳动成本，也增加了扫描遗漏的风险。工房定员也难以降低；对安全生产也不利。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种可自动贴条码和RFID标签并能方便工业炸药等类似产品生产、监控、管理的生产线条码与RFID复合贴标设备。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种生产线条码与RFID复合贴标设备，其特征在于：包括按顺序设置：相对布置的两台条码即印即贴贴标机、相对布置的两台影像式条码扫描器、将条码不合格包装箱移出的剔除机构、一台带废标剔除功能的RFID即时读写打印贴标机和控制上述部件按设定程序动作的智能控制器。

进一步的，所述的即印即贴贴标机、影像式条码扫描器布置在输送线两侧，所述的RFID即时读写打印贴标机位于输送线一侧。这样便于设备的集成和安装、使用。

进一步的，所述的输送线为金属链板输送线，采用防爆电机驱动，并具有变频调速器。

进一步的，所述的RFID即时读写打印贴标机包括RFID读写机构、标签打印机构和驱动气缸，打印机构打印的标签由驱动气缸上设置吸盘吸附并向包装箱黏贴；所述的RFID即时读写打印贴标机包括废标签接收盘。废标签接收盘用于在检测到不合格标签时智能控制器控制吸盘停止吸附，废标签接收盘收集该标签，避免污染工房环境。吸盘结构和废标签接收盘是本发明的废RFID标签剔除功能的优选实现方式，直接读取和分析所打印的RFID标签是否合格，检测准确性高；也可以是在生成标签后、打印前就检测，如果错误，直接清除重新生成标签，然后再制作标签；这样检测方便，效率高。

进一步的，所述的即印即贴贴标机、影像式条码扫描器、RFID读写打印贴标机上设置可前后、上下调节工作位置的调节装置。以满足不同尺寸包装箱需要，或者不同位置贴标的需要。

进一步的，所述的智能控制器包括工业平板电脑和PLC控制器及适配的信号检测、处理、传输机构。

进一步的，所述的剔除机构包括与智能控制器连接的气动挡板、光电开关、三色报警灯。通过逻辑控制，光电开光检测到包装箱经过时，智能控制器根据数据分析比对判定包装箱的贴标是否合格。然后合格贴标包装箱被气动挡板推入码垛生产线。不合格贴标包装箱则被直接送出生产输送线，之后可由人工重新将不合格贴标包装箱放回到本发明的贴标设备入口，重新进行贴标计数等。三色报警灯用于提示有不合格贴标出现，这样可以在移出包装箱的同时提醒操作者检查和确认。当然，也可以单独由三色报警灯构成剔除机构，只要能提示操作者移出带有不合格条码的包装箱即可。

进一步的，所述的贴标机包括机柜，机柜上部设置转臂，转臂上安装工业平板电脑，机柜顶部安装三色报警灯，所述的输送线穿过机柜中间位置，所述的即印即贴贴标机、影像式条码扫描器、RFID即时读写打印贴标机在机柜内部、沿输送线两侧布置，即印即贴贴标机、RFID即时读写打印贴标机外侧对应位置的机柜上设置可开启的透明护窗；机柜下部一侧设置电控箱，电控箱内安装：PLC控制器、变频调速器、网络交换机、条码扫描器网络供电交换机、空气开关、24V电源；机柜上设置便于内部结构检修的双开检修门。也就是说电控箱安装PLC控制器及适配的信号检测、处理、传输机构的部分。

相应的，炸药生产线条码与RFID复合标签贴标方法，步骤包括：

智能控制器生成符合编码规则的条码，并下发到两台条码即印即贴贴标机，等待贴标；

炸药包装箱通过输送线运行到条码贴标机位置时进行条码打印和黏贴；

通过两台分别安装在输送线两侧的影像式条码扫描器扫描同一包装箱上两侧的两个条码，并用智能控制器分析和比对两侧条码是否正确和一致；

若否，智能控制器判定为贴标不合格，并对该箱炸药进行记录标记；智能控制器下发指令清除两台即印即贴贴标机的贴标任务并重新下发刚才的贴标任务，重复进行条码打印、黏贴和扫描、对比；已经被记录标记的带有不合格条码的包装箱不被计入垛箱数，其继续向前运动，由智能控制器控制剔除机构或者操作者根据报警提示将包装箱移出输送线，保证不被码入成品垛中；

条码黏贴合格的包装箱由智能控制器进行计数，当计数到预定堆垛的最后一箱时，智能控制器控制向RFID即时读写打印贴标机下发贴标任务，RFID即时读写打印贴标机生成标签并向最后一箱黏贴RFID标签；打印前先进行标签合格与否的检测，合格则打印堆垛信息并黏贴，不合格则打印废标标志、自动剔除并重新尝试下一枚标签生成；若连续RFID标签检测不合格，则故障报警，智能控制器发出指令暂停贴标。

采用本发明的技术方案后，每一箱炸药的两侧都贴有相同的符合公安、工信监管需要的条码，便于在工房、中转库或成品库、流通环节进行扫描，而不用翻动包装箱；并且设置了对整个堆垛的RFID标签，只用读取该RFID标签即可获取整个堆垛的条码信息，方便出入库和流通环节管理。不仅符合炸药库存、运输、管理的实际，并且贴标、扫描过程都是自动完成，显著地降低了劳动强度，提高了生产、管理效率；对降低工房定员，提高了生产安全性，提高管理效率和水平具有显著的价值和广阔的市场前景。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的右视图；

图4是图1所示设备的立体图。

具体实施方式

如图1到4所示的一种炸药生产线条码与RFID复合贴标设备，包括金属链板结构的输送线60，采用防爆电机61驱动，并具有变频调速器，通常调整输送速度在每分钟8～12箱。输送线60左右两侧各设置一台条码即印即贴贴标机11、12，两条码即印即贴贴标机11、12相对布置，用于给包装箱两相背的侧面贴条码。条码即印即贴贴标机11、12下游位置，也就是输送线60的输送前进方向布置两台的影像式条码扫描器，影像式条码扫描器布置在输送线60的两侧并相对布置，用于扫描条码即印即贴贴标机11、12给包装箱贴的条码；并传输给智能控制器分析处理，确定条码错误或不合格则重新生成条码，将重新生成的条码贴到下一个包装箱上，智能控制器记录和标记条码合格与不合格的包装箱。不合格包装箱由智能控制器控制后续剔除机构移出输送线60，剔除机构可以是气缸、机械手等等同的实施方式；优选的是：剔除机构包括与智能控制器连接的气动挡板、光电开关和三色报警灯30；通过逻辑控制，光电开光检测到包装箱经过时，智能控制器根据数据分析比对判定包装箱的贴标是否合格。然后合格贴标包装箱被气动挡板推入码垛生产线，不合格贴标包装箱则被直接送出生产输送线，之后可由人工重新将不合格贴标包装箱放回到本发明的贴标设备入口，重新进行贴标计数等。三色报警灯30用于提示有不合格贴标出现，这样可以在移出包装箱的同时提醒操作者检查和确认。或操三色报警灯30报警，作人员移出包装箱就构成了剔除机构的另一种实施方式。

条码合格的包装箱计入垛箱数并继续向后续工序输送。沿输送线60的输送前进方向再设置一台带废标剔除功能的RFID即时读写打印贴标机13，数量满垛且条码黏贴合格的包装箱再由RFID即时读写打印贴标机13贴上合格的RFID标签；这样不仅包装箱两侧贴有合格的相同条码，并在每个堆垛的最后一箱贴上RFID标签，既便于整垛出入库扫描，又便于每一箱的条码扫描，提高整个出入库扫描工作效率和便于监控管理。图中靠近工业平板电脑20的一侧安装RFID即时读写打印贴标机13，输送线60另一侧设置条码即印即贴贴标机11、12，三者的外形一样，所以在图3中只能看见条码即印即贴贴标机12和RFID即时读写打印贴标机13。

所述的智能控制器只要是能够实现上述的控制功能的方案即可，现有技术中工业控制系统和设施有很多种实现方式；优选的是所述的智能控制器包括工业平板电脑20和PLC控制器及适配的信号检测、处理、传输机构。

优选的，所述的RFID即时读写打印贴标机13包括RFID读写机构、标签打印机构和驱动气缸，打印机构打印的标签由驱动气缸上设置吸盘吸附并向包装箱黏贴；RFID即时读写打印贴标机13包括可移动到贴标位置的废标签接收盘。这样当检测到标签不合格时，控制废标接收盘移动到贴标位置，也就是包装箱在贴标时的位置，该废标就能方便地贴到废标接收盘上。废标签接收盘用于在检测到不合格标签时取出废标签，避免污染工房环境，也避免两个标签都贴到包装箱上，扫描时相互干扰。并且这样的废标接收盘结构最为简单，而功能可靠。

优选的，所述的贴标设备包括机柜，机柜上部设置转臂21，转臂21上安装工业平板电脑20，便于操作者旋转转臂21，使工业平板电脑20处于自己方便的位置进行操作。机柜顶部安装三色报警灯30，所述的输送线60穿过机柜中间位置，所述的条码即印即贴贴标机11、12、影像式条码扫描器、RFID即时读写打印贴标机13在机柜内部、沿输送线60两侧布置，条码即印即贴贴标机11、12、RFID即时读写打印贴标机13外侧对应位置的机柜上设置可开启的透明护窗41、42；机柜下部一侧设置电控箱70，电控箱70内安装PLC控制器、变频调速器、网络交换机、条码扫描器网络供电交换机、空气开关、24V电源；机柜上设置便于内部结构检修的双开检修门80。

所述的即印即贴贴标机11、12、影像式条码扫描器、RFID读写打印贴标机13上设置可前后、上下调节工作位置的调节装置。如图1、2、4所示的，调节装置包括竖向调节手柄15和横向调节手柄14，两者可以是利用齿轮、齿条的传动结构，贴标设备和扫描器的平移和升降。当然，也可以利用其它等同的结构进行替换，例如贴标设备和扫描器都整体固定在可升降、平移的平台上；该平台与输送线相对独立。

下面结合生产过程，详细介绍本发明的优选技术方案：

本发明整机由工业平板电脑20及PLC控制器及适配部件控制工作。工业平板电脑20中安装了生产线管理软件、数据库等，可设置生产参数、开始生产、暂停生产、结束生产等动作。企业管理服务器通过局域网可向工业平板电脑20传送各种生产参数数据，同时可以获取该条生产线生产过程中产生的各种生产数据，实现远程监控和操作。

某班组开始生产前，先通过工业平板电脑20设置好生产参数，主要是选择好炸药生产类型、炸药包装箱规格、炸药垛规格箱数等，然后选择“开始生产”。

生产开始后，工业平板电脑20根据设定好的生产参数以及生产日期，自动生成符合公安和工信条码编码规则的条码，并下发到两台条码即印即贴贴标机11、12，等待贴标。炸药包装箱通过输送线60运行到条码即印即贴贴标机11、12位置，条码即印即贴贴标机11、12由附带的传感器检测到包装箱时，立即打印标签并在包装箱继续向前运动时自动完成贴标。

完成条码贴标的炸药包装箱继续向前运动，经过两台分别安装在输送线60两侧、自带传感器触发的高速影像式条码扫描器。如果两侧均读到条码，且经工业平板电脑20比对一致、正确，则认为贴标合格。如果两侧条码比对不一致、或者一侧无条码、或者两侧无条码、或者条码打印质量过差时，工业平板电脑20即判定为贴标不合格，向PLC下发指令并由PLC完成对该箱炸药的标记或者记录，同时工业平板电脑20下发指令清除两台即印即贴贴标机11、12的贴标任务，重新下发相同的贴标任务。

条码黏贴不合格的包装箱不被记录在当前炸药垛内。其继续向前运动，当经过专门用于剔除的传感器并被检测后，由PLC完成比对判断并发出剔除开关信号，同时点亮三色报警灯30进行提示，气动挡板将该包装箱推出输送线60；自动剔除和人员核查双重保障。实现自动检测、比对、剔除并提醒人员核对的功能，然后由操作人员或者输送带将包装箱重新送入进行贴标。

使用本发明的设备，可以保证条码贴标不重复、不遗漏，完全满足今后公安和工信部门对工业炸药更严格的监管需求。并且大大降低了劳动强度，提高了自动化水平。

条码黏贴合格的包装箱由工业平板电脑20进行计数。当计数到该垛的最后一箱时，平板电脑立即生成RFID写入信息并向RFID即时读写打印贴标机13下发贴标任务，同时向PLC下发输送线60延时输送命令。RFID即时读写打印贴标机13成功写入RFID标签信息，则完成标签打印，吸附在气缸上设置的吸盘，炸药包装箱运动到RFID即时读写打印贴标机13处，由RFID附带的传感器检测到包装箱后，即驱动气缸完成贴标。如果RFID即时读写打印贴标机13写入RFID标签信息时出现异常，则在该标签上打印废标标志“/”，吸附在气缸上的吸盘上后，驱动气缸废标接收盘升起，将该废标黏贴到废标接收盘上完成剔除并重新打印标签和贴标。

然后包装箱由生产线运输到中转库或者成品库、流通环节进行堆垛时，都能方便地通过扫描RFID标签对整个堆垛数据进行统计和监控管理，只需要读取RFID标签即可监控整垛产品的状态，避免了每一箱炸药都经过生产线，中转库进出库、成品库进出库的多次繁琐、重复扫描。显著降低工房定员，便于操作管理。同时，每个包装箱上两侧的两个条码也保证了非整垛存取时扫描、监控方便。在危险品生产中具有显著的技术进步和意义。

Claims (9)

1.一种生产线条码与RFID复合贴标设备，其特征在于：包括按顺序设置：相对布置的两台条码即印即贴贴标机（11、12）、相对布置的两台影像式条码扫描器、将条码不合格包装箱移出的剔除机构、一台带废标剔除功能的RFID即时读写打印贴标机（13）和控制上述部件按设定程序动作的智能控制器。

2.根据权利要求1所述的一种生产线条码与RFID复合贴标设备，其特征在于：所述的条码即印即贴贴标机（11、12）、影像式条码扫描器布置在输送线（60）两侧，所述的RFID即时读写打印贴标机（13）位于输送线（60）一侧。

3.根据权利要求2所述的一种生产线条码与RFID复合贴标设备，其特征在于：所述的输送线（60）为金属链板输送线，金属链板输送线采用防爆电机（61）驱动，并设置有变频调速器。

4.根据权利要求3所述的一种生产线条码与RFID复合贴标设备，其特征在于：所述的RFID即时读写打印贴标机（13）包括RFID读写机构、标签打印机构和驱动气缸，打印机构打印的标签由驱动气缸上设置吸盘吸附并向包装箱黏贴；所述的RFID即时读写打印贴标机（13）还包括废标签接收盘。

5.根据权利要求4所述的一种生产线条码与RFID复合贴标设备，其特征在于：所述的条码即印即贴贴标机（11、12）、影像式条码扫描器、RFID读写打印贴标机上设置可前后、上下调节工作位置的调节装置。

6.根据权利要求5所述的一种生产线条码与RFID复合贴标设备，其特征在于：所述的智能控制器包括工业平板电脑（20）和PLC控制器及适配的信号检测、处理、传输机构。

7.根据权利要求5所述的一种生产线条码与RFID复合贴标设备，其特征在于：所述的剔除机构包括与智能控制器连接的气动挡板、光电开关、三色报警灯（30）。

8.根据权利要求5所述的一种生产线条码与RFID复合贴标设备，其特征在于：所述的贴标设备包括机柜，所述的机柜包括：上部设置转臂（21），转臂（21）上安装工业平板电脑（20），机柜顶部安装三色报警灯（30），所述的输送线（60）穿过机柜中间位置，所述的条码即印即贴贴标机（11、12）、影像式条码扫描器、RFID即时读写打印贴标机（13）在机柜内部、沿输送线（60）两侧布置，条码即印即贴贴标机（11、12）、RFID即时读写打印贴标机（13）外侧对应位置设置可开启的透明护窗（41、42）；机柜下部一侧设置电控箱（70），电控箱（70）内安装：PLC控制器、变频调速器、网络交换机、条码扫描器网络供电交换机、空气开关、24V电源；机柜上设置便于内部结构检修的双开检修门（80）。

9.利用权利要求5所述的生产线条码与RFID复合贴标设备给工业炸药贴标的方法，步骤包括：

智能控制器生成符合编码规则的条码，并下发到两台条码即印即贴贴标机（11、12），等待贴标；

炸药包装箱通过输送线（60）运行到条码即印即贴贴标机（11、12）位置时进行条码打印和黏贴；

通过两台分别安装在输送线两侧的影像式条码扫描器扫描同一包装箱上两侧的两个条码，并用智能控制器分析和比对两侧条码是否正确和一致；

若否，智能控制器判定为贴标不合格，并对该箱炸药进行记录标记；智能控制器下发指令清除两台条码即印即贴贴标机（11、12）的贴标任务并重新下发刚才的贴标任务，重复进行条码打印、黏贴和扫描、对比；已经被记录标记的带有不合格条码的包装箱不被计入垛箱数，其继续向前运动，由智能控制器控制剔除机构将包装箱移出输送线，保证不被码入成品垛中；

条码黏贴合格的包装箱由智能控制器进行计数，当计数到预定堆垛的最后一箱时，智能控制器控制向RFID即时读写打印贴标机（13）下发贴标任务，RFID贴标机完成RFID信息写入和打印生成标签并向最后一箱黏贴RFID标签；打印前先进行标签合格与否的检测，合格则打印堆垛信息并黏贴，不合格则打印废标标志、自动剔除并重新尝试下一枚标签生成；若连续RFID标签检测不合格，则故障报警，智能控制器发出指令暂停贴标。

Images