CN111805092A - 一种条烟激光打码质量控制的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种条烟激光打码质量控制的方法，所述方法为：实时检测激光打码系统中打码机和中继器通讯是否正常、激光出光信号是否正常、激光振镜偏转信号是否正常进行综合判定，一旦出现漏打码故障，即时停止激光打码系统并处理，同时对输送线停机瞬间激光正在打码的问题进行优化，对故障通过人机界面进行显示、存储、分析，以保证激光打码质量，杜绝无码卷烟进入配送环节或流入市场进行销售。本发明弥补了现有激光打码开环方式的弊端，增加系统冗余处理机制，提升激光打码系统可靠性。

Description

一种条烟激光打码质量控制的方法
技术领域
本发明涉及条烟激光打码技术领域，特别是一种条烟激光打码质量控制的方法。
背景技术
激光打码机是烟草行业“一号工程”打码到条项目核心的终端设备之一，在商业公司卷烟分拣打码环节中，是实现条烟打码的系统设备。条烟的激光识别码是烟草真伪和烟草是否为本地区专卖产品的重要依据。
激光打码机就打码到条系统功能设计的角度而言，可能存在以下不足点：
(一)只要求与中软打码控制系统进行软件通讯和联机报警，完成打码数据的通讯和执行条烟打码的工作；激光打码机只要求有通讯故障的报警停机；
(二)激光打码机没有误操作或设备本身故障的联机报警功能，设备在运行过程中一旦出现工人误操作关闭激光电源、打码工控机故障、打码控制系统故障或激光器本身故障，就会造成不出光漏打码的情况，而一些分拣打码岗位没有配备专门的工作人员，漏打码故障不能被及时的发现。
(三)实际运行过程存在因传送带频繁启停，导致条烟打码不全、打码堆积，打码未打在条烟正确位置上的问题，对卷烟市场的稽查管理和专卖工作的开展造成一定程度的影响。卷烟出现漏打码或者打码不全、堆积后，会出现如下情况：
1) 在卷烟分拣和包装完成后，工人发现了漏打码和码堆积的情况，只能返工重新进行分拣打码和重新包装，耗费大量的人力、物力和时间，不仅降低了分拣效率，也给卷烟分拣工作增加了额外的成本；
2) 漏打码或码堆积的情况没有被工人发现，未打码的条烟在配送环节被退回或被动流入市场。
针对上述问题，各家企业推出了不同形式的激光打码质量控制系统解决方案，他们的技术路线和优缺点如下：
主流技术方案路线分析：
1、视觉检测识别技术方案
视觉识别检测即通过高速相机对比产品在打码前和打码后的图片来检测是否打码。这种手段在制药、食品、电子等行业应用广泛。但由于烟草分拣模式和品规多样，各种条烟不同颜色的反光等影响，视觉检测识别应用的工况有限，并且高速采集图像时要求较为严格的识别条件，存在一些不足之处：
1、1要求产品在流水线上保持相对稳定的姿态，而条烟分拣时难以避免存在倾斜、条烟紧挨在一起等情况；
1、2由于条烟的品规多达数百种，而且分拣时条烟弹出烟仓时正反两面均有可能，而视觉检测采用图像与采集的正反面模板进行比对的方式，一个品规的条烟最少需要2个模板，这样比对的样本就是个海量的数据，所以对硬件及软件算法的依赖较高，效率上可能跟不上越来越高的分拣效率要求。
2、基于激光能量的热辐射检测
基于激光能量的热辐射检测，主要采用红外线或者热电偶来对激光的光束进行感知捕捉，来确定激光是否输出，与控制系统的指令进行比对，从而做出激光打码是否正确的判断，其存在不足之处为：
2、1只能对激光是否出光，或者激光在条烟表面是否打标产生的物理变化进行判定；而对激光打码的最终效果无法判别，比如说条烟打码的位置是否正确等根本无从判断；
2、2如果采用热电偶感应方式，根据热电偶作用原理决定了对激光能量的热辐射检测，热电偶从感应到转换成模拟量信号需要处理分析过程，耗时较长，检测的精度无法保证。
应用热辐射进行检测其原理上决定：它仅从系统执行输出的末端进行表象分析，从一个技术特性的侧面进行印证激光打码系统是否正常，但是无法从系统性、根源性对激光打码系统进行综合的分析判定，存在较大的片面性。
发明内容
为克服上述问题，本发明的目的是提供一种条烟激光打码质量控制的方法，采用硬件检测和通讯侦听的组合方式，即实现打码质量保证，无须对现有设备进行改动，提升激光打码系统可靠性。
本发明采用以下方案实现：一种条烟激光打码质量控制的方法，所述方法为：实时检测激光打码系统中打码机和中继器通讯是否正常、激光出光信号是否正常、激光振镜偏转信号是否正常进行综合判定，一旦出现漏打码故障，即时停止激光打码系统并处理，同时对输送线停机瞬间激光正在打码的问题进行优化，对故障通过人机界面进行显示、存储、分析，以保证激光打码质量，杜绝无码卷烟进入配送环节或流入市场进行销售。
进一步的，所述方法进一步包括如下步骤：
步骤1、激光打码系统上电后进行初始化；
步骤2、初始化完成后，对激光打码机的硬件信号进行检测是否正常；
步骤3、对激光打码机和中继器串口通讯信息进行侦听，判断是否正常；
步骤4、等待条烟分拣来料信号，并进入侦听状态；
步骤5、如果条烟传感器检测到条烟，激光打码机未就绪，或者侦听到未收到中继器下发的 32 位码信息，则输出报警停机信号，由人工进行处理并复位；
步骤6、当收到输送线停机信号时，如果条烟传感器检测到条烟信号，或者激光打标机正在执行打标进程，则等待激光打码完成后，输出延时停机信号；否则输出立即停机信号。
进一步的，所述实时检测激光打码系统中打码机和中继器通讯是否正常，具体为激光打码机和中继器是通过串口协议保持信息交互，通过对信息交互进行校验，确保中继器发送给激光打码机的32位码指令正常，保障分拣。
进一步的，所述方法还包括：对打码段的差速皮带采用自动控制方式，即当条烟分拣机输出停机信号时，对激光打码机是否正在打码或刚好触发打标信号的情况进行判定，输出打码段的差速皮带线延时停机信号，确保打码信息完整，并直接与分拣线进行联机，出现故障即时停机纠错，确保打码质量。
进一步的，所述综合判定进一步具体为：通过对条烟检测信号、激光打码机硬件控制输出信号、激光打码机软件控制输出信号的有无及逻辑对应关系进行校验；同时对激光器电源、激光器故障、激光振镜电源、激光振镜故障、激光打码系统进行IO信号有无和通讯报文采集来进行综合判定，并在激光打码机存在故障时，及时输出报警信号，发出声光报警让操作人员能够第一时间对问题进行解决；其中，逻辑对应关系进行校验具体为首先激光打码机硬件和软件达到准备好状态，即能够完成正常打码流程的待命状态，此时进行收集激光打码机硬件和软件准备好状态的反馈信号，并等待条烟到来，当条烟到来后触发条烟传感器，条烟传感器输出反馈信号，同时触发打码；激光打码机软硬件准备好状态和条烟检测信号需要符合上述逻辑对应关系，前后有序，当完全满足上述前后对应关系时，才给予条烟顺利通过，并由激光打码机完成正常打码，否则将输出停机信号，致使命令差速皮带停止。
本发明的有益效果在于：1、采用硬件检测和通讯侦听的组合方式，即实现打码质量保证，无须对现有设备进行改动，项目实施对生产的影响几乎为零；
2、弥补了现有激光打码开环方式的弊端，增加系统冗余处理机制，提升打码系统可靠性；
3、友好的人机界面，实现信息实时显示，归类统计，输出报表；
4、比较现有技术的视觉检测、激光能量判定等打码完成后端处理的技术方案，具有即时介入处理、 投资费用小，性价比高的优势。
附图说明
图1是本发明的方法流程示意图。
图2是本发明激光打码机设备及光电等IO状态实时显示示意图。
图3是本发明故障信息的统计示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图1所示，本发明提供了一种条烟激光打码质量控制的方法，所述方法为：实时检测激光打码系统中打码机和中继器通讯是否正常、激光出光信号是否正常、激光振镜偏转信号是否正常进行综合判定，一旦出现漏打码故障，即时停止激光打码系统并处理，同时对输送线停机瞬间激光正在打码的问题进行优化，对故障通过人机界面进行显示、存储、分析，以保证激光打码质量，杜绝无码卷烟进入配送环节或流入市场进行销售。
进一步的，所述方法进一步包括如下步骤：
步骤1、激光打码系统上电后进行初始化；
步骤2、初始化完成后，对激光打码机的硬件信号进行检测是否正常；
步骤3、对激光打码机和中继器串口通讯信息进行侦听，判断是否正常；其中，所述实时检测激光打码系统中打码机和中继器通讯是否正常，具体为激光打码机和中继器是通过串口协议保持信息交互，通过对信息交互进行校验，确保中继器发送给激光打码机的32位码指令正常，保障分拣。
步骤4、等待条烟分拣来料信号，并进入侦听状态；
步骤5、如果条烟传感器检测到条烟，激光打码机未就绪，或者侦听到未收到中继器下发的 32 位码信息（系统未接收识别到到中继器发送给打码机的32位码指令），则输出报警停机信号，由人工进行处理并复位；
步骤6、当收到输送线停机信号时，如果条烟传感器检测到条烟信号，或者激光打标机正在执行打标进程，则等待激光打码完成后，输出延时停机信号；否则输出立即停机信号。
在本发明中，所述方法还包括：对打码段的差速皮带采用自动控制方式，即当条烟分拣机输出停机信号时，对激光打码机是否正在打码或刚好触发打标信号的情况进行判定，输出打码段的差速皮带线延时停机信号，确保打码信息完整，并直接与分拣线进行联机，出现故障即时停机纠错，确保打码质量。
所述综合判定进一步具体为：通过对条烟检测信号、激光打码机硬件控制输出信号、激光打码机软件控制输出信号的有无及逻辑对应关系进行校验；同时对激光器电源、激光器故障、激光振镜电源、激光振镜故障、激光打码系统进行IO信号有无和通讯报文采集来进行综合判定，并在激光打码机存在故障时，及时输出报警信号，发出声光报警让操作人员能够第一时间对问题进行解决；其中，逻辑对应关系进行校验具体为首先激光打码机硬件和软件达到准备好状态，即能够完成正常打码流程的待命状态，此时进行收集激光打码机硬件和软件准备好状态的反馈信号，并等待条烟到来，当条烟到来后触发条烟传感器，条烟传感器输出反馈信号，同时触发打码；激光打码机软硬件准备好状态和条烟检测信号需要符合上述逻辑对应关系，前后有序，当完全满足上述前后对应关系时，才给予条烟顺利通过，并由激光打码机完成正常打码，否则将输出停机信号，致使命令差速皮带停止。其中具体的控制逻辑如下表1所示：
表1
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另外，本发明能实现质量统计、分析；即通过人机界面实现人机交互、统计。可实现：
1) 参阅图2所示，激光打码机设备及光电等IO状态进行实时显示；
2) 请参阅图3所示；故障信息的统计、分类；如形成报警日志，
3)故障信息的报表导出。
总之，本发明采用增加独立逻辑判定的技术方式，实时侦听双方通讯及物理信号判断的综合判定，对激光打码机及中继器双方是否正常通讯，业务逻辑是否正常进行判定，使得控制系统的输出更为准确，并符合生产线实际使用要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种条烟激光打码质量控制的方法，其特征在于：所述方法为：实时检测激光打码系统中打码机和中继器通讯是否正常、激光出光信号是否正常、激光振镜偏转信号是否正常进行综合判定，一旦出现漏打码故障，即时停止激光打码系统并处理，同时对输送线停机瞬间激光正在打码的问题进行优化，对故障通过人机界面进行显示、存储、分析，以保证激光打码质量，杜绝无码卷烟进入配送环节或流入市场进行销售。
2.根据权利要求1所述的一种条烟激光打码质量控制的方法，其特征在于：所述方法进一步包括如下步骤：
步骤1、激光打码系统上电后进行初始化；
步骤2、初始化完成后，对激光打码机的硬件信号进行检测是否正常；
步骤3、对激光打码机和中继器串口通讯信息进行侦听，判断是否正常；
步骤4、等待条烟分拣来料信号，并进入侦听状态；
步骤5、如果条烟传感器检测到条烟，激光打码机未就绪，或者侦听到未收到中继器下发的 32 位码信息，则输出报警停机信号，由人工进行处理并复位；
步骤6、当收到输送线停机信号时，如果条烟传感器检测到条烟信号，或者激光打标机正在执行打标进程，则等待激光打码完成后，输出延时停机信号；否则输出立即停机信号。
3.根据权利要求2所述的一种条烟激光打码质量控制的方法，其特征在于：所述实时检测激光打码系统中打码机和中继器通讯是否正常，具体为激光打码机和中继器是通过串口协议保持信息交互，通过对信息交互进行校验，确保中继器发送给激光打码机的32位码指令正常，保障分拣。
4.根据权利要求2所述的一种条烟激光打码质量控制的方法，其特征在于：所述方法还包括：对打码段的差速皮带采用自动控制方式，即当条烟分拣机输出停机信号时，对激光打码机是否正在打码或刚好触发打标信号的情况进行判定，输出打码段的差速皮带线延时停机信号，确保打码信息完整，并直接与分拣线进行联机，出现故障即时停机纠错，确保打码质量。
5.根据权利要求2所述的一种条烟激光打码质量控制的方法，其特征在于：所述综合判定进一步具体为：通过对条烟检测信号、激光打码机硬件控制输出信号、激光打码机软件控制输出信号的有无及逻辑对应关系进行校验；同时对激光器电源、激光器故障、激光振镜电源、激光振镜故障、激光打码系统进行IO信号有无和通讯报文采集来进行综合判定，并在激光打码机存在故障时，及时输出报警信号，发出声光报警让操作人员能够第一时间对问题进行解决；其中，逻辑对应关系进行校验具体为首先激光打码机硬件和软件达到准备好状态，即能够完成正常打码流程的待命状态，此时进行收集激光打码机硬件和软件准备好状态的反馈信号，并等待条烟到来，当条烟到来后触发条烟传感器，条烟传感器输出反馈信号，同时触发打码；激光打码机软硬件准备好状态和条烟检测信号需要符合上述逻辑对应关系，前后有序，当完全满足上述前后对应关系时，才给予条烟顺利通过，并由激光打码机完成正常打码，否则将输出停机信号，致使命令差速皮带停止。
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