CN112561017A - 一种蛇形管焊缝标识追溯系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蛇形管焊缝标识追溯系统，包括：蛇形管管子自动化对接焊生产子系统，用于实现产品BOM里短管自动化对接焊；自动贴标机，用于接收MOM子系统的自动贴码指令，进行管圈标识条码的自动贴标；MOM子系统，用于实现车间制造过程的信息化、数字化管控，记录储存焊缝身份信息和焊缝关联信息，向自动贴标机发送自动贴码指令，还用于通过管圈标识条码识别焊缝身份信息和焊缝关联信息；焊缝关联信息至少包括信息、焊接参数、焊工信息、质检信息。本发明通过设置有二维码的标签，其保存率高，识读率高，可以实现蛇形管焊缝的全生命周期追溯与知识管理，减少人工录入工作量，减少数据错误及丢失，提升生产运行效率。

Description

一种蛇形管焊缝标识追溯系统
技术领域
本发明涉及焊缝追溯技术，尤其是一种蛇形管焊缝标识追溯系统。
背景技术
在焊接技术领域，焊接数据常常未被标记或有缺失记录。一般而言，数据来源是已知的，零件型号比较易记录，但是对焊缝数据而言，若干焊缝数据可能存在类似，所以记录是明显有缺失的，而且从可追溯性的观点来看，是需要进行单独标识，以提高提升生产运行效率。
特别的，在蛇形管的对接焊缝技术上，目前主要依靠人工标记明码和纸质单据记录的形式来实现焊接过程参数、焊接人员资质、探伤检测结果等记录。这种方式存在很多问题，具体至少包括如下缺陷：
缺陷一：标识介质一般采用油漆和油墨，其在粘有油污、锈迹、划痕的管子表面对比度不够，辨识难度大。
缺陷二：采用明文标记，人工识读，不支持二维码条码标记，无法实现图像视觉识别、扫码识别等自动识别技术。
缺陷三：采用人工标记的方式，无自动化设备，工作量大，记录容易出现确实和错误。
缺陷四：焊接过程信息依靠纸质单据记录，单据容易破损、丢失，质量追溯效率低、无信息系统支持。
上述人工标记的方式，可能出现的错误标识，还可能导致缺陷检测、可追溯性以及对用于分析的数据进行分组的附加问题。因此，需要改进这种传统的标识方式，以便于能更准确、更安全的传输和存储焊缝的相关数据。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种蛇形管焊缝标识追溯系统，通过设置有二维码的标签，其保存率高，识读率高，可以实现蛇形管焊缝的全生命周期追溯与知识管理，减少人工录入工作量，减少数据错误及丢失，提升生产运行效率。
本发明的技术方案如下：
一种蛇形管焊缝标识追溯系统，其特征在于，包括蛇形管管子自动化对接焊生产子系统、自动贴标机和生产运营管理（MOM）子系统，其中：
蛇形管管子自动化对接焊生产子系统，用于实现蛇形管产品BOM（物料清单）里面的短管自动化对接焊，至少提供管子输送、管子对齐、自动焊接等功能；
自动贴标机，安装于蛇形管管子自动化对接焊生产子系统的后端，具体可以是焊机出口侧后端，用于接收MOM子系统的自动贴码指令，进行管圈标识条码的自动贴标；
MOM子系统属于系统应用层：（1）用于管控生产制造的信息化、数字化过程，记录储存焊缝身份信息和焊缝关联信息，向自动贴标机发送自动贴码指令；（2）用于通过管圈标识条码识别焊缝身份信息和焊缝关联信息，实现蛇形管焊缝的全生命周期追溯与知识管理；所述焊缝关联信息至少包括信息、焊接参数、焊工信息、质检信息等；所述知识包括焊接工艺WI、焊工资质匹配规则以及焊材使用规则等。
所述蛇形管焊缝标识追溯系统的工作过程为：
（1）生产管理人员通过MOM子系统下达加工任务到对接焊工位，对接焊工位的焊工通过MOM子系统领取加工任务，通过蛇形管管子自动化对接焊生产子系统依次完成短管对接焊加工，形成管圈，同时MOM子系统记录每一个焊缝的物料信息、焊接参数及焊工信息；焊工依据施焊顺序，通过MOM子系统下达自动贴码指令；
（2）自动贴标机接收到自动贴码指令，依次完成管圈传送、端部识别、贴标位置定位、自动贴标及条码识别后，向MOM子系统回传条码信息，MOM子系统实现条码、管圈、焊缝的关联绑定，在管屏装配环节，通过MOM子系统扫码上料实现管屏与管圈的关联记录，从而实现焊缝的逆向追溯；
（3）在生产过程中，生产人员可随时通过识别二维码标签获取焊缝身份信息，然后获取焊缝关联信息，如加工信息、焊接参数与质检数据等。
所述施焊顺序可以是从头到尾，或者从尾到头。对应的，MOM子系统下达的自动贴条码指令可以是自动贴头端条码指令，也可以是自动贴尾端条码指令。
所述自动贴标机具有管子水平输送、管端识别、贴标位置定位、管子旋转定位、自动贴标、条码识别、纸带回卷等功能，可完成蛇形管两端的自动贴标，单个标签贴标时间小于20s。所述自动贴标机根据蛇形管的规格匹配不同规格的标签，贴标位置可自定义设置，通过应用服务提供Webservice接口，实现与MOM子系统的集成。
因为蛇形管在流转过程中，容易出现产线刮擦、设备夹持、油污沾染等情况，为了适合蛇形管焊缝标识追溯系统的工作流程和追溯准确，可以将标签设计为三层结构，具体包括：底层的标签纸、中间的油墨标识层和表面的加强膜。其中：底层的标签纸选用具有防水、防油污、耐磨的PET材质，为增强其表面附着力，采用加强型胶水；中间的油墨标识层采用高附着、速干型油性墨水，形成附着于标签纸上的编码；表面的加强膜采用PVT材质，具有抗拉、抗磨损、抗油污的特性。
所述标签上的编码包括二维码，二维码的编码方案为：根据蛇形管的产品BOM，按产品层次划分，二维码的编码至少包括管屏码、管圈码、短管码和焊口码，管圈码是按管屏的进气口方向依次顺序编码，焊口码按管圈的进气口方向依次顺序编码；所述蛇形管的产品BOM至少包括管屏、管圈、短管和焊口的相应型号和组成信息，每个管屏由多排管圈组成，每排管圈由多根短管对接焊接组成。
所述二维码采用两列交错均布的方式保障管圈的四周任意方向均可快速扫描二维码信息，提高自动识别效率，且实现了二维码冗余，进一步提升了标签的存活率、识读率。
进一步的，所述标签还设计有明码，位于二维码整体的四周，布置于标签纸上的四周，便于异常情况下的人工识别；所述明码的编码方式和二维码相同。
一般而言，蛇形管管径范围29mm至89mm，为适应管子表面的各种复杂状况，确保有效附着，标签采用“腕带搭接自粘”的形式环绕管子外表面一周，根据管子直径分为6种规格型号。为保障标签在极端情况下能够被解析和识别，二维码采用两列，沿长度方向均布，且彼此错开，标签四周打印明码。
根据上述设计的系统，本发明可实现的技术效果如下：
1.本发明的标签采用三层结构：底层标签纸、表面加强膜、中间二维码油墨标识。底层标签纸选用具有防水、防油污、耐磨的PET材质，为增强其表面附着力，采用加强型胶水；中间二维码标识油墨采用高附着、速干型油性墨水；表面加强膜采用PVT材质，具有抗拉、抗磨损、抗油污的特性。标签通过“自搭接腕带方式”保障其在管圈表面的有效附着，降低标签在生产流转过程中的破损率。
2.标签设计有二维码及明码，可通过扫描二维码自动识别身份信息，明码分布于标签四周，便于异常情况下的人工识别；二维码采用两列交错均布的方式保障管圈四周任意方向可快速扫描二维码信息，提高自动识别效率，且实现了二维码冗余，进一步提升了标签的存活率、识读率。
3.通过自动贴标机实现标签的自动化粘贴，减少人工标识工作量、减少贴标时间、提高标签粘附可靠性。
4. 通过MOM子系统实现车间制造过程的信息化、数字化管控，通过与自动贴标机集成实现管圈自动贴标及身份标识，生产运营过程中系统通过二维码标签识别物料身份信息，关联记录焊接参数、加工人员信息、质检信息等，实现蛇形管焊缝的全生命周期追溯与知识管理，减少人工录入工作量，减少数据错误及丢失，提升生产运行效率。
附图说明
图1为本发明的系统架构原理图。
图2为本发明的标签层状结构示意图。
图3为本发明的标签示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种蛇形管焊缝标识追溯系统，包括蛇形管管子自动化对接焊生产子系统、自动贴标机和生产运营管理子系统，其中：
蛇形管管子自动化对接焊生产子系统，产品BOM里面的短管自动化对接焊，提供管子输送、管子对齐、自动焊接等功能；
自动贴标机，安装于蛇形管管子自动化对接焊生产子系统的焊机出口侧后端，用于接收MOM子系统的自动贴码指令，进行管圈标识条码的自动贴标；
MOM子系统属于系统应用层：（1）用于实现车间制造过程的信息化、数字化管控，记录储存焊缝身份信息和焊缝关联信息，向自动贴标机发送自动贴码指令；（2）用于通过管圈标识条码识别焊缝身份信息和焊缝关联信息，实现蛇形管焊缝的全生命周期追溯与知识管理；所述焊缝关联信息至少包括信息、焊接参数、焊工信息、质检信息等。
所述蛇形管焊缝标识追溯系统的工作过程为：
（1）生产管理人员通过MOM子系统下达加工任务到对接焊工位，对接焊工位的焊工通过MOM子系统领取加工任务，通过蛇形管管子自动化对接焊生产子系统依次完成管子对接焊加工，形成管圈，同时MOM子系统记录每一个焊缝的物料信息、焊接参数及焊工信息；焊工依据施焊顺序，通过MOM子系统下达自动贴码指令；
（2）自动贴标机接收到自动贴码指令，依次完成管圈传送、端部识别、贴标位置定位、自动贴标及条码识别后，向MOM子系统回传条码信息，MOM子系统实现条码、管圈、焊缝的关联绑定，在管屏装配环节，通过MOM子系统扫码上料实现管屏与管圈的关联记录，从而实现焊缝的逆向追溯；
（3）在生产过程中，生产人员可随时通过识别二维码标签获取焊缝身份信息，然后获取焊缝关联信息，如加工信息、焊接参数与质检数据等。
所述施焊顺序可以是从头到尾，或者从尾到头。对应的，MOM子系统下达的自动贴条码指令可以是自动贴头端条码指令，也可以是自动贴尾端条码指令。
所述自动贴标机具有管子水平输送、管端识别、贴标位置定位、管子旋转定位、自动贴标、条码识别、纸带回卷等功能，可匹配不同规格的标签（见表一），完成蛇形管两端的自动贴标，单个标签贴标时间小于20s，贴标位置可自定义设置。所述自动贴标机通过应用服务提供Webservice接口，实现与MOM子系统的集成。
表一 标签型号规格尺寸
Figure 489082DEST_PATH_IMAGE001
因为蛇形管在流转过程中，容易出现产线刮擦、设备夹持、油污沾染等情况，为了适合蛇形管焊缝标识追溯系统的工作流程和追溯准确，可以将标签设计为三层结构，具体包括：底层的标签纸、中间的油墨标识层和表面的加强膜，如图2所示。其中：底层的标签纸选用具有防水、防油污、耐磨的PET材质，为增强其表面附着力，采用加强型胶水；中间的标识油墨层为编码层，编码全部采用高附着、速干型油性墨水；表面的加强膜采用PVT材质，具有抗拉、抗磨损、抗油污的特性。本实施例中，标签的厚度设计为5丝。
如图3所示，所述标签上的编码包括二维码，二维码的编码方案为：根据蛇形管的产品BOM，按产品层次划分，二维码的编码至少包括管屏码、管圈码、短管码和焊口码，管圈码是按管屏的进气口方向依次顺序编码，焊口码按管圈的进气口方向依次顺序编码；所述蛇形管的产品BOM至少包括管屏、管圈、短管和焊口的相应型号和组成信息，每个管屏由多排管圈组成，每排管圈由多根短管对接焊接组成。
所述二维码采用两列交错均布的方式保障管圈的四周任意方向均可快速扫描二维码信息，提高自动识别效率，且实现了二维码冗余，进一步提升了标签的存活率、识读率。
进一步的，所述标签还设计有明码，位于二维码整体的四周，布置于标签纸上的四周，便于异常情况下的人工识别；
一般而言，蛇形管管径范围29mm至89mm，为适应管子表面的各种复杂状况，确保有效附着，标签采用“腕带搭接自粘”的形式环绕管子外表面一周，根据管子直径可分为6种规格型号。为保障标签在极端情况下能够被解析和识别，二维码采用两列，沿长度方向均布，且彼此错开，标签四周打印明码。

Claims (10)

1.一种蛇形管焊缝标识追溯系统，其特征在于，包括蛇形管管子自动化对接焊生产子系统、自动贴标机和生产运营管理子系统，其中：
蛇形管管子自动化对接焊生产子系统，用于实现蛇形管产品物料清单里面的短管自动化对接焊；
自动贴标机，安装于蛇形管管子自动化对接焊生产子系统的后端，用于接收MOM子系统的自动贴码指令，进行管圈标识条码的自动贴标；
生产运营管理子系统属于系统应用层：（1）用于管控生产制造的信息化、数字化过程，记录储存焊缝身份信息和焊缝关联信息，向自动贴标机发送自动贴码指令；（2）用于通过管圈标识条码识别焊缝身份信息和焊缝关联信息，实现蛇形管焊缝的全生命周期追溯与知识管理；所述焊缝关联信息至少包括信息、焊接参数、焊工信息、质检信息。
2.如权利要求1所述的蛇形管焊缝标识追溯系统，其特征在于，所述蛇形管焊缝标识追溯系统的工作过程为：
（1）生产管理人员通过生产运营管理子系统下达加工任务到对接焊工位，对接焊工位的焊工通过生产运营管理子系统领取加工任务，通过蛇形管管子自动化对接焊生产子系统依次完成短管对接焊加工，形成管圈，同时生产运营管理子系统记录每一个焊缝的物料信息、焊接参数及焊工信息；焊工依据施焊顺序，通过生产运营管理子系统下达自动贴码指令；
（2）自动贴标机接收到自动贴码指令，依次完成管圈传送、端部识别、贴标位置定位、自动贴标及条码识别后，向生产运营管理子系统回传条码信息，生产运营管理子系统实现条码、管圈、焊缝的关联绑定，在管屏装配环节，通过生产运营管理子系统扫码上料实现管屏与管圈的关联记录，从而实现焊缝的逆向追溯；
（3）在生产过程中，生产人员通过识别二维码标签获取焊缝身份信息，然后获取焊缝关联信息；所述焊缝关联信息包括加工信息、焊接参数与质检数据。
3.如权利要求1所述的蛇形管焊缝标识追溯系统，其特征在于，所述施焊顺序是从头到尾，或者从尾到头；对应的，所述生产运营管理子系统下达的自动贴条码指令是自动贴头端条码指令，或者是自动贴尾端条码指令。
4.如权利要求1所述的蛇形管焊缝标识追溯系统，其特征在于，所述自动贴标机实现蛇形管的自动贴标，根据短管的规格匹配不同规格的标签，贴标位置自定义设置。
5.如权利要求1所述的蛇形管焊缝标识追溯系统，其特征在于，所述自动贴标机通过Webservice接口，实现与生产运营管理子系统的集成。
6.如权利要求1或4所述的蛇形管焊缝标识追溯系统，其特征在于，所述标签设计为三层结构，具体包括：底层的标签纸、中间的油墨标识层和表面的加强膜，其中：底层的标签纸采用具有防水、防油污、耐磨的PET材质；中间的油墨标识层采用高附着、速干型油性墨水；表面的加强膜采用PVT材质。
7.如权利要求6所述的蛇形管焊缝标识追溯系统，其特征在于，所述标签上的编码包括二维码，二维码的编码方案为：根据蛇形管的产品物料清单，按产品层次划分，编码至少包括管屏码、管圈码、短管码和焊口码，管圈码是按管屏的进气口方向依次顺序编码，焊口码按管圈的进气口方向依次顺序编码；所述蛇形管的产品物料清单至少包括管屏、管圈、短管和焊口的相应型号和组成信息，每个管屏由多排管圈组成，每排管圈由多根短管对接焊接组成。
8.如权利要求7所述的蛇形管焊缝标识追溯系统，其特征在于，所述二维码采用两列交错均布的方式。
9.如权利要求7所述的蛇形管焊缝标识追溯系统，其特征在于，所述标签上的编码还包括有明码，位于二维码整体的四周，布置于标签纸上的四周；所述明码的编码方案与二维码的编码方案相同，也是根据蛇形管的产品物料清单，按产品层次划分，编码至少包括管屏码、管圈码、短管码和焊口码。
10.如权利要求9所述的蛇形管焊缝标识追溯系统，其特征在于，所述标签采用腕带搭接自粘的形式环绕蛇形管外表面一周。
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