CN110399944A - 卷烟包装机在线生产过程的小盒和大条标识信息关联方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种卷烟包装机在线生产过程的小盒和大条标识十合一信息关联方法；所述方法通过如下步骤实现：步骤1)初始化预建立的基于工步序列的小盒标识序列堆栈；步骤2)第一标识解析设备解析小盒标识信息，如果读取成功，则将信息直接写入堆栈；如果读取不成功，当小盒到达剔除工步时，剔除当前小盒；步骤3)当小盒到达补包器工步之后第二标识解析工步，第二标识解析装置解析补包器所补小盒标识信息，无论解析是否成功都将结果写堆栈；步骤4)小盒到达第三标识解析装置，然后在堆栈中进行组合，将对应序列的小盒和大条进行基于工步的十合一组合；步骤5)大条标识解析装置解析大条标识信息，依据工步关联关系和第四标识解析装置信息，将大条标识解析的结果写入堆栈，并形成标识信息关联组。

Description

卷烟包装机在线生产过程的小盒和大条标识信息关联方法

技术领域

本发明属于卷烟制造领域，特别涉及烟草行业包装机在线生产过程的小盒和大条标识信息十合一精确关联方法。

背景技术

在卷烟产品的生产过程中，需要经过制丝、卷接以及包装这三大主要的工艺过程，以上也是卷烟加工企业的核心工艺流程。在现有烟草行业包装工艺过程所采用的设备是卷烟包装机，当前行业的包装工艺基本都是分为3个大的流程：1)小盒机，完成将各种包装材料形成小盒并将20支烟支包装到小盒的过程；2)小盒透明纸机，完成将小盒覆膜一层透明纸的过程；3)大条机，完成将每10包带透明纸的小盒合成一条大条的过程，上述3个子机构成了卷烟包装机，完成卷烟包装的主要工艺过程：即20支烟支到1包烟，10包烟到1条大条。

卷烟包装完成之后，进入条烟封箱工艺过程，整体于其他行业区别不大，目前烟草行业采用的普遍做法是50条大条到1件烟。

封箱工艺完成之后，进入件烟组垛工艺过程，整体与其他行业区别不大，目前烟草行业采用的普遍做法是30件烟到1托盘。

从上述情况，我们可以看到，经过合适的标识解析技术，是可以形成产品溯源技术体系的。

因此，本着国家利益至上和消费者利益至上的原则，2003年以来，烟草行业在广泛推进“一号工程”项目的实施，即工业打码到件，商业打码到条。烟草国家一号工程的实施，构建了国家局统一的信息平台和国家烟草行业的数据中心体系，实现行业内信息系统的互联互通、信息共享，提升了行业信息化水平，实现了对烟草行业中的工业、商业两大环节合理有效、及时准确的数据采集，为实现行业经济运行分析的日跟踪、旬分析和月调度提供技术支持，保证行业生产经营决策的科学性和及时性。对于烟草提高经济运行的质量，加强和改善宏观调控有着全局性、前瞻性、战略性的重大意义。该工程实施运用以来，已逐渐体现出它对于提升行业整体竞争实力的重要性。对于工业企业来说，在小盒和大条暂时还没有标识的情况下，目前可以溯源到件。

以上做法是当前烟草行业的普遍做法。随着标识解析技术的发展以及国家法律法规和行业要求的出台，目前，卷烟小盒和大条的包装材料上标记有相应的标识也逐渐开始成为一种流行的做法，典型标识有如RFID或NFC或一维条码或二维条码等，上述标识内含有相关的行业要求信息和卷烟工业企业自定义信息。

标识解析体系作为国家智能制造标准体系的内容之一，在各行各业已经都在逐步开展研究，比如在医药、食品、饮料等快消品行业得到了广泛的应用。典型的，1个“大包装”的标识对应若干个“中包装”的标识，1个“中包装标识”对应若干个“小包装”标识。如此，构成产品逐级信息关联，并对供应链管理起到了非常关键的促进作用。

在上述基础上，烟草行业部分卷烟加工企业也广泛开展了基于上述标识解析的技术应用，如一种基于卷烟二维码和二维码信息的防伪系统、一种实现卷烟二维码信息保护的防伪系统及方法、一种卷烟二维码的管理系统、一种基于卷烟二维码的营销防伪方法、一种基于二维码的卷烟商品销售兑奖方法及系统、一种基于卷烟二维码的增值服务系统、一种能遮挡二维码的卷烟包装盒及包装方法、一种基于卷烟二维码的智能互动宣传系统、一种包装过程中二维码自动校对系统及方法、一种基于卷烟二维码的用户信息管理系统等，上述技术方法被应用于标识的管理、系统以及促销和宣传。举二个详细例来讲，烟草行业也有部分工业企业开展了基于标识解析技术的大条和小盒追溯性研究，如一种基于RFID的卷烟单包追溯系统(CN201310405485.8)，该发明专利申请的技术方案，提出基于RFID的卷烟单包追溯系统和方法，利用安装于烟盒透明纸里层尺寸小且超薄的薄膜式RFID标签作为单包卷烟标识，不仅可以实现标识的唯一性，在生产和物流过程中实现非接触信息读写，而且标签在物流过程中不宜损坏。上述方案在各包装行业应用其实已经较多，已经是共识的技术方案。

进一步地，CN201910009082.9公开了一种卷烟小包、条盒、烟箱与零售户数据关联的系统设计，该系统在包装环节在线识别卷烟小包底部二维码与条盒二维码，并形成关联数据，具体的实现方式为：在烟包生产环节，在烟包输送通道上，在补包器后加装“小包二维码在线识读系统”；该设备识读检测每个小包的过程二维码，每识别10盒小包，则将此10小包副码数据记录为一个数据集；在条盒包装机上加装“条盒二维码在线识读系统”，该设备识读检测每个条包的“主码”；将“小包二维码在线识读系统”的识读信息与“条盒二维码在线识读系统”的条盒“主码”关联数据上传至“关联数据统一管理平台”，由数据管理平台进行进一步包条关联。该技术方案能够实现包、条关联，但是关联的精度较低，主要原因是：1)整体技术方案只在补包器后加装读取装置，此时如果有读取不成功的小盒(包)，依然会进入下一环节，进而流入市场，这一部分则失去了打码打包，数据关联的主要意义，精度自然无法得到保证，而且这种未经过在线扫码成功的小包流入到零售环节，消费者如果扫码后无法得到相关在线读取信息，极有可能对该小包产生怀疑，这对于品牌是不利的；2)小盒和大条的读码装置，由光电触发，且由2个系统完成，并上传至“关联数据统一管理平台”才进行包条关联，而并非根据包装机的工步关系进行每10个小盒(包)和1个大条的关联，最多只能实现基于扫码时间的逻辑关联，这是其精度较低的另外一个原因。按照烟草行业的公知，所以，该发明所公开的技术方案依然无法实现包装机在线生产过程中的10个小盒和1条大条的信息进行精确关联，在缺失精确关联的前提下，要做到精准追溯并如实展现生产时的产品时序状态是不可实现的。除此之外，该发明专利的限定条件是二维码印制在小盒底部。

综上所述，现有技术中对卷烟包装机在线如何利用标识信息开展相关工作进行了相关公开，但是未能实现基于包装机工艺特点的小盒、大条的十合一精确关联。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于标识解析的，在卷烟包装机在线生产过程的小盒和大条标识信息精确关联的方法，可以在在线标识解析的基础上，将卷烟的每10包烟包小盒(以下简称“小盒”)和每条大条进行精准关联。

针对上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

卷烟包装机在线生产过程的小盒和大条标识信息关联方法，卷烟包装机在线生产过程自上游至下游依次形成入口工步、剔除工步、补包器工步、10合1工步以及大条工步，该方法包括设置在入口工步的第一标识解析装置、设置在补包器工步或其后的第二标识解析装置、设置在10合1工步之前的第三标识解析装置以及设置在大条工步的大条标识解析装置；

每个小盒的六个面中至少一个面设置有标识，同一小盒上的标识所带的信息一致；

每条烟的六个面中至少一个面设置有标识；

所述方法通过如下步骤实现：

步骤1)初始化预建立的基于工步序列的小盒标识序列堆栈，堆栈长度为n；

步骤2)在小盒剔除工步前部署的第一标识解析设备解析小盒标识信息，如果读取成功，则将信息直接写入堆栈；如果读取不成功，当小盒到达剔除工步时，剔除当前小盒，然后补包器加小盒；

步骤3)当小盒到达补包器工步之后第二标识解析工步，第二标识解析装置解析补包器所补小盒标识信息，无论解析是否成功都将结果写堆栈；

步骤4)小盒到达第三标识解析装置，在小盒进入大条前的最后工步进行标识解析，根据解析信息进行序列验证，之后完成小盒到大条的10合1，然后在堆栈中进行组合，将对应序列的小盒和大条进行基于工步的组合；

步骤5)第四读码器(大条标识解析装置)解析大条标识信息，依据工步关联关系和第四读码器信息，将大条标识解析的结果写入堆栈，并形成标识信息关联组后，写入数据库，再逐组清空堆栈，循环执行。

在本发明一些实施方式中，所述小盒的某一个面设置有标识，或者有若干个面有标识，但是标识信息一致。

在本发明一些实施方式中，所述的标识可以是RFID或NFC或一维条码或二维条码但是不局限于此，所述标识解析装置需和标识对应。

在本发明一些实施方式中，10合1工步前，第二标识解析装置读取补包器所补的小盒标识信息，无论解析是否成功都将结果写堆栈，即如果读取成功，在相应工步的堆栈位置记录二维码信息，并在读取成功标识位写入1，如果不成功，在相应工步的堆栈位置记录空白信息，并在读取是否成功标识位写入0。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：：

通过本发明，实现小盒和大条一一对应也即十合一对应，可以精确找到在线生产过程中的两者的对应关系；解决卷烟供应链溯源的最后一公里问题。

此外，如果有异常情况，如卡包导致的人为拿出烟包等，因为有序列验证的存在，可以进行验码，序列可以进行自适应调整，而无需对序列进行手工操作和核对。

附图说明

图1为本发明提供的方法流程示意图；

图2为堆栈示意图；

图3为本发明提供的方法的示意图。

具体实施方式

注：本实施例中的质量相关数据，仅以为帮助阅读本发明的技术人员更好地理解本发明的目的与技术方案，其本身不具备代表任何产品信息的具体含义。

为了更好地理解本发明的技术方案及目的，以下结合说明书附图对本发明的实施方式作进一步描述。

在方案的叙述过程中，包含了如下烟草行业的公知：如图3所示，1)卷烟包装机分为小盒机、小盒透明纸机、大条包装机；2)在小盒透明纸机和大条包装机的交界处完成10包小盒填充入1条大条(以下也简称为10合1)；3)小盒透明纸包装机在其设备内一般部署有一个剔除工步，用来剔除小盒透明纸包装机内部检测器检测不合格的小盒，一般都比较靠近10合1工位；4)剔除后一般设定有1个补包器工位，用于填补被剔除的小包的工步序列；5)大条包装机也一般有部署一个剔除位，用来剔除大条包装过程中的不合格产品；6)标识附着在小盒的六个面中的任意一个或者几个面上，同一小盒上的标识所带的信息一致；7)小盒透明纸包装机和大条包装机之间是有工步关联性的，即比如小盒包装机上的工步1-10上的小盒对应大条包装机工步1上的大条，工步11-20上的小盒对应大条包装机工步2上的大条，依此类推。

本实施例是用于上海烟草机械有限责任公司出产的ZB45包装机的烟支包装过程一种基于标识解析的卷烟包装机在线生产过程的小盒和大条标识信息精准关联方法。该机型是当前烟草行业的关键、主流生产装备，生产速度400包/分钟，分别由小盒机、小盒透明纸机以及大条包装机组成，小盒机内部由固定工步进行小盒的输送，小盒机和小盒透明纸机之间由皮带进行输送，小盒透明纸机内部由固定工步进行输送，小盒透明纸机和大条机之间有一过渡区，完成10合1过程。

在本实施例中，为更好地使技术人员理解本技术发明的方法原理，在小盒的每个面都部署一个相同的唯一性标识，该标识可以是RFID、二维码、NFC标签以及其他可以进行唯一性标注的标识，该标识即代表该包小盒的唯一编码；本实施例中，我们采用二维码，即在小盒的每个面都部署一个相同的二维码，该二维码具有唯一性编码，代表该小盒。本实施例只是为了更直观地帮助技术人员理解技术方案，实际过程中，不限于在几个面印制几个标识，但是标识的唯一性编码必须完全一致，当然至少在1个面印制1个二维码。

在本实施例中，为更好地使技术人员理解本技术发明的方法原理，小盒透明纸机的工步为100步。

在本实施例中，为更好地使技术人员理解本技术发明的方法原理，基于技术方案原理，在小盒机入口，即工步0部署一个二维码读码器，这意味着堆栈启用是在设备启动后立即开始填充。实际的，二维码读码器只要在小盒透明纸机的剔除工位前部署都可以，只是堆栈填充的工步往后移动了，如果二维码读码器往后移动几步，堆栈就延迟填充几步。

在本实施例中，为更好地使技术人员理解本技术发明的方法原理，基于技术方案原理和公知的知识，在十合一的侧面进行辅助验码，示意图如附图3所示。实际的，并不限于该方法，也可以在十合一的底部进行辅助验码。同时，附图3简介了烟草行业透明纸包装机的基本的示意形态。

在本实施例中，小盒标识选择了二维码，因此，标识解析设备采用二维码读码器，二维码读码器可以进行单条数据输出，传输方式不限。

如图1所示，本实施例提供的卷烟包装机在线生产过程的小盒和大条标识信息关联方法包括如下步骤：

实施步骤1，设备初始化，初始化预建立的基于工步序列的小盒标识序列堆栈，堆栈长度为n，堆栈结构表如附图2；

实施步骤2，如图3所示，小盒到达第一读码器工位，该读码器位于入口工步，即工步0，用于基础序列的生成，读码器读取当前小盒的二维码信息；

实施步骤3，若第一读码器读取成功，则将该条二维码信息记录入堆栈的栈顶，并记录读取是否成功标识位1，后续读到一个小盒，就推进堆栈一条记录，当第一条记录到达栈底时，即代表该小盒到达了10合1过渡工步；

实施步骤4，若第一读码器读取不成功，当小盒到达剔除工步时，被剔除，包装机电控系统然后会即刻控制补包器加小盒，此时，由补包器加入的小盒的二维码是需要重新读取的；

实施步骤5，当小盒到达第二读码器工步，即补包器读码器工步，该读码器需位于补包器并列位置或补包器工步后，10合1工步前，该读码器读取补包器所补的小盒标识信息，无论解析是否成功都将结果写堆栈，即如果读取成功，在相应工步的堆栈位置记录二维码信息，并在读取成功标识位写入1，如果不成功，在相应工步的堆栈位置记录空白信息，并在读取是否成功标识位写入0；这样做的目的是：在该读码器之后到10合1工步前，不再有剔除位，这样有了是否成功的标识位信息，那么可以告知后续的工作流，包含该工步的读取不成功的小盒的大条应被剔除。

实施步骤6，小盒到达第三读码器即验码读码器，该读码器位于10包小盒进入大条前的最后工步，即10合1工步，在此部署验码读码器原因是，对已经有的堆栈进行序列验证，进行验证的原因是，避免第二读码器和第三读码器之间的小盒序列被破坏，读码器可以位于侧边，也可以位于正面，即小盒的二维码在哪里就部署在哪里，如附图3；本实施例中，以二维码在小盒侧边为例，当每读取到即将进入一条大条内的10包小盒的最侧边的2包小盒的二维码，再加上读取到的下一条内的十包的最侧边的二维码，就可以通过简单的加减和排列算法就能知道在一条烟内真正地所包含的生产过程中进入过生产线的小盒，无论是正常的、被剔除的、亦或是异常的；此种设置的目的在于如有轧包可以自动记录异常节点无须进行人工处理、当序列堆栈出错时可以立马进行修正等等。基于此方案，当出现上述卡包等异常情况时，小盒读码序列超过10条记录的大条数是不会超过一条，亦可自行选择是否剔除或者不剔除，因为只要过了前述3个读码器的小盒，其二维码信息都会在序列中，即使出现异常情况，可以将出错的序列只控制在一条烟中，并且，后续还有一个剔除位，能够确保序列错误的条烟不会进入下一环节；如果无须剔除，也只是该条烟包含了超过10个小盒的二维码信息，却不会缺失任何信息。在本实施例中，在正常情况下，当序号为1的小盒到达工步n，下一步即会将小盒序号1～10，即工步序号n～n-9的小盒10合1到大条I中，正常情况就是这样，随着堆栈的循环，以此类推；当异常情况时，工步n～n-9还是对应大条I，但是可能这其中包含了序号1～11(不大于20)小盒的信息(包括读取成功的和读取不成功的、异常的、手工加的)，但是因为第三读码器即验码读码器的存在，则可以确保序列错误只在一条大条内发生，动态调整的是每10个工步所对应的小盒信息数量。

实施步骤7，在大条读码器工步，读取大条的二维码信息，因为基于工步读取大条，这样意味着在堆栈中，工步n～n-9的小盒对应大条I，工步n-10～n-19的小盒对应大条2，这个关系是永远固定的；

实施步骤8，读取成功的，将读取结果写入堆栈的相应位置，并将读取是否成功标志写1，大条进入下一工序；读取不成功的，也将读取结果即空信息写入堆栈的相应位置，并将读取是否成标识位写0，在大条剔除位将大条剔除。

通过本实施方式，小盒二维码信息能够准确地和大条二维码信息进行基于工步的精确关联，按照烟草行业的经验性数据，每班约8小时，生产大约192,000包小盒，即19,200条，估算每班卡包10次左右(实际不会这么多)，最多只会造成10条烟内部包含的小盒信息条数多于10条，若采用剔除上述大条做法，关联准确度就是100％；如果采用不剔除的方法，关联准确度也能达到99.948％，但是每包烟的二维码数据是不会缺失的。但是对于每小盒的定位准确度，无论采用哪种方法，准确度都是100％；而且由于本技术方案可以确保能够进入关联工位的小包都是确保是读取成功的，所以小包二维码的有效率，也是100％。

Claims (4)

1.卷烟包装机在线生产过程的小盒和大条标识信息关联方法，卷烟包装机在线生产过程自上游至下游依次形成入口工步、剔除工步、补包器工步、10合1工步以及大条工步，其特征在于，该方法包括设置在入口工步的第一标识解析装置、设置在补包器工步或其后的第二标识解析装置、设置在10合1工步之前的第三标识解析装置以及设置在大条工步的大条标识解析装置；

每个小盒的六个面中至少一个面设置有标识，同一小盒上的标识所带的信息一致；

每条烟的六个面中至少一个面设置有标识；

所述方法通过如下步骤实现：

步骤1)初始化预建立的基于工步序列的小盒标识序列堆栈，堆栈长度为n；

步骤2)在小盒剔除工步前部署的第一标识解析设备解析小盒标识信息，如果读取成功，则将信息直接写入堆栈；如果读取不成功，当小盒到达剔除工步时，剔除当前小盒，然后补包器加小盒；

步骤3)当小盒到达补包器工步之后第二标识解析工步，第二标识解析装置解析补包器所补小盒标识信息，无论解析是否成功都将结果写堆栈；

步骤4)小盒到达第三标识解析装置，在小盒进入大条前的最后工步进行标识解析，根据解析信息进行序列验证，之后完成小盒到大条的10合1，然后在堆栈中进行组合，将对应序列的小盒和大条进行基于工步的组合；

步骤5)大条标识解析装置解析大条标识信息，依据工步关联关系和第四读码器信息，将大条标识解析的结果写入堆栈，并形成标识信息关联组后，写入数据库，再逐组清空堆栈，循环执行。

2.根据权利要求1所述的卷烟包装机在线生产过程的小盒和大条标识信息关联方法，其特征在于，所述小盒的某一个面设置有标识，或者有若干个面有标识，但是标识信息一致。

3.根据权利要求2所述的卷烟包装机在线生产过程的小盒和大条标识信息关联方法，其特征在于，所述的标识是RFID或NFC或一维条码或二维条码，所述标识解析装置需和标识对应。

4.根据权利要求3所述的卷烟包装机在线生产过程的小盒和大条标识信息关联方法，其特征在于，10合1工步前，第二标识解析装置读取补包器所补的小盒标识信息，无论解析是否成功都将结果写堆栈，即如果读取成功，在相应工步的堆栈位置记录二维码信息，并在读取成功标识位写入1，如果不成功，在相应工步的堆栈位置记录空白信息，并在读取是否成功标识位写入0。