CN203753486U - 一种在线融合多种赋码动态采集的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了在线融合多种赋码动态采集的装置，该装置包括有操作台、工控机、赋码设备、打码输送机、检测光电传感器、剔除检测传感器、ORC识别装置、剔除气缸、剔除收集盘、数据关联输送机、二维码采集器、缓冲输送线、计数传感器、步进输送机、机械手抓取盘、装箱机器人、推动气缸、机械手夹具、定位检测传感器、阻挡气缸、纸箱输送机、计数检测开关、纸箱喷码机、纸箱自动打包机、码垛机器人、机器人控制箱和控制柜。线融合多种赋码动态采集的装置，在企业生产包装现场通过一系列赋码设备在线在标的物品上加载产品身份码，通过在线识读、采集等多种模式实现数据加载，并实现多层级包装间的数据关联对应，将不合格品剔除。

Description

一种在线融合多种赋码动态采集的装置

技术领域

本实用新型涉及一种涉及食品加工装置，具体涉及一种用于生产包装加工企业的融合多种赋码方式及动态采集的装置。

背景技术

中国日益重视食品质量安全追溯体系的建立和完善，而实现质量安全追溯体系的重要手段在于对食品产品进行标识追踪。赋码采集是运用现代网络技术、数据库管理技术和条码技术对食品链从生产、加工、包装、运输到终端的信息进行一系列的采集、记录和录入。对产品各层级包装进行唯一标识编码以及数据关联可全面实现产品安全质量的溯源以及解决防伪防窜货问题。

目前大多数食品企业的产品码为商品码，属于一类一码，对产品进行赋码识别时是先将商品码印刻在外包装上，再对产品进行自动化包装，由于缺少产品单品的标识信息，无法满足对单个食品产品的质量安全追溯。

对于部分已开始实施一物一码的企业，对产品单品进行在线赋码，通常仅在产品的小包装上进行赋码，并将原始的赋码信息直接作为质量安全追溯系统的终端查询信息，基本满足单品质量追溯的要求。但仍会出现以下问题：

1、产品在赋码完成后，缺少识读环节，没有验证产品赋码是否成功有效就直接进入下一环节，会造成终端查询时商品码的无法识读，影响食品质量安全的追溯。

2、目前多数赋码装置只对单一小包装产品赋追溯码，没有进行外箱标识及数据关联，只能通过终端查询到产品的部分信息，而无法获知中间过程流通的详细信息，未能实现通过小包赋码查询整个批次产品，或通过大包赋码追溯单个产品的目标，容易造成管理混乱。

3、少数赋码装置对产品赋以监管码，但却没有统一、有效建立各级标识码之间的对应关系，从而不利于产业链后续的与产品相关的生产设置、记录、调整等。

4、现有赋码装置基本是赋单一明码或二维码，单一明码所包含的信息量与涵盖的形式远不及二维码多，而单一二维码必须经过扫描才能获知产品相关信息，不利于直接肉眼识别。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种在线融合多种赋码动态采集的装置，在企业生产包装现场通过一系列赋码设备在线在标的物品上加载产品身份码，通过在线识读、采集等多种模式实现数据加载，并实现多层级包装间的数据关联对应，将不合格品剔除。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种在线融合多种赋码动态采集的装置，该装置包括有操作台、工控机、赋码设备、打码输送机、检测光电传感器、剔除检测传感器、ORC识别装置、剔除气缸、剔除收集盘、数据关联输送机、二维码采集器、缓冲输送线、计数传感器、步进输送机、机械手抓取盘、装箱机器人、推动气缸、机械手夹具、定位检测传感器、阻挡气缸、纸箱输送机、计数检测开关、纸箱喷码机、纸箱自动打包机、码垛机器人、机器人控制箱和控制柜；所述的激光打码输送机、数据关联输送机、缓冲输送线、步进输送机、纸箱输送机和纸箱自动打包机由电机控制柜带动，并水平设置在操作台上，所述的ORC识读器和二维码采集器、纸箱喷码机通固定在操作台上并指向在产品输送线上方，所述的激光打标机、装箱机器人和码垛机器人装置均固定在操作台上并指向产品输送线，所述的剔除气缸、剔除收集盘、推动气缸、机械手抓取盘水平固定放置在操作台上，所述的光电检测传感器、剔除检测传感器、定位检测传感器和计数检测开关固定并设置在输送线的两侧，所述的激光打标机、OCR识读器、二维码采集器、纸箱喷码机通过数据线分别连接至多口数据串口卡上，该多口数据串口卡连接至工控机的主机上，主机的显示器设置于操作台上。所述的装箱机器人、码垛机器人由机器人控制箱驱动，通过连接电缆连接至控制柜，并水平设置在操作台上。

进一步，所述ORC识读器和二维码采集器均位于所述产品输送线的正上方，在所述ORC识读器和二维码采集器的前方、后方均分别对应设置有光点检测传感器和剔除装置。

进一步，所述的赋码设备为激光打标机，能够在线且同时地对每个产品赋上二维码和明码，并且在工控机的显示屏同步显示相应的打码信息。

进一步，OCR识读器和二维码采集器装置还包含一个光电检测传感器，该传感器设置于OCR识读器和二维码采集器的正前方、产品输送线的正上方。

进一步，所述的二维码采集器通过工控机与纸箱喷码机相连并能够进行数据交互，工控机对经二维码采集器正确识读的赋码产品进行计数，达到特定规格的数量后，控制纸箱喷码机喷印对应的箱码。

进一步，所述机器人装置包括推动气缸、机械手抓取盘、机械手夹具、抓取机器人和机器人控制箱；推动气缸、机械手抓取盘分别位于步进输送线的两侧，并且正对设置，抓取机器人位于推动气缸正后方，控制箱位于抓取机器人一侧。

进一步，所述机械手抓取盘垂直于步进输送机的一侧，其包括两个光电检测传感器，分别位于机械手抓取盘靠内、外两侧，且通过所述的机器人控制箱与推动气缸、机械手夹具进行信息交互，内、外侧光电传感器为低电平时，推动气缸动作，内、外侧光电传感器均为高电平时，抓取机器人动作。

进一步，纸箱输送机垂直放置于缓冲输送线前方，具体包含第一、第二两个阻挡气缸、以及第一、第二两个计数检测开关，第一个计数检测开关触发后，相应第一阻挡气缸伸出动作，保持阻挡纸箱停置在抓取机器人侧边，同时，触发第二个检测开关，使第二阻挡气缸阻挡相应纸箱。

进一步，所述的抓取机器人动作完成后，反馈信号到PLC装置，触发第一阻挡气缸收缩动作，完成装箱的纸箱被输送至纸箱自动打包机。

进一步，所述剔除装置包括剔除气缸和收集盘，剔除气缸和收集盘分别位于产品输送线的两侧，并且正对设置，所述剔除装置还包括一个光电检测传感器。

本实用新型达到的技术效果如下：

1、技术可行，节约场地：实现赋码识读以及数据关联时，对生产线的改造工作量低，影响范围小，便于实施；

2、节约人工成本，降低差错率：整个装置通过工控机和PLC设备控制，自动赋码、自动识读、自动剔除、自动装箱、自动码垛、自动关联，减少人工劳动，提升效率，有效降低人工失误和差错率。

3、提高赋码合格率：同时赋二维码和明码后，分别对产品进行明码识读和二维码识读，并将打码打偏或打错的产品通过剔除装置过滤合格率可达到99.99%。

4、本专利的赋码识读装置可解决不合格品漏检的问题，提高产品身份码的识读效率和准确率，保证产品质量溯源的真实性和有效性。

5、数据实行后关联，准确对应：由于是对产品身份码识读后再进行关联，生成箱码和垛码，不存在错码乱码的问题，能够100%实现各层级包装的准确对应。

6、整个装置自动化运行，操作简单、人工劳动成本低、生产效率高，有效解决防窜货问题和管理混乱的问题，帮助企业实现生产包装效益最大化。

附图说明

图1为本实用新型的在线融合多种赋码动态采集的装置的结构示意图。

图2为本实用新型的一种新的对生产包装加工企业的产品融合多种方式的在线赋码和动态识读的装置的结构组成的示意图。

具体实施方式

如图1所示，该装置包括有操作台1、工控机2、赋码设备3、打码输送机4、检测光电传感器5、剔除检测传感器6、ORC识别装置7、剔除气缸8、剔除收集盘9、数据关联输送机10、二维码采集器11、缓冲输送线12、计数传感器13、步进输送机14、机械手抓取盘15、装箱机器人16、推动气缸17、机械手夹具18、定位检测传感器19、阻挡气缸20、纸箱输送机21、计数检测开关22、纸箱喷码机23、纸箱自动打包机24、码垛机器人25、托盘26、机器人控制箱27和控制柜28。所述的激光打码输送机4、数据关联输送机10、缓冲输送线12、步进输送机14、纸箱输送机21和纸箱自动打包机24由电机控制柜28带动，并水平设置在操作台上，所述的ORC识读器7和二维码采集器11、纸箱喷码机23通过支撑架板固定在操作台上并指产品输送线上方，所述的激光打标机3、装箱机器人16和码垛机器人25装置均通过大支撑架板固定在操作台上在操作台上并指向产品输送线，所述的剔除气缸8、剔除收集盘9、推动气缸17、机械手抓取盘15水平固定放置在操作台上，所述的光电检测传感器5、剔除检测传感器6、定位检测传感器19和计数检测开关22固定并设置在输送线的两侧，所述的激光打标机3、OCR识读器7、二维码采集器11、纸箱喷码机23通过数据线分别连接至多口数据串口卡上，该多口数据串口卡连接至工控机2的主机上，主机的显示器设置于操作台上。装箱机器人16、码垛机器人25由机器人控制箱27驱动，通过连接电缆连接至控制柜28，并水平设置在操作台上。

ORC识读器7和二维码采集器11均位于所述产品输送线的正上方，在所述ORC识读器7和二维码采集器11的前方、后方均分别对应设置有光点检测传感器和剔除装置。

赋码设备3为激光打标机，能够在线且同时地对每个产品赋上二维码和明码，并且在工控机2的显示屏同步显示相应的打码信息。

OCR识读器7和二维码采集器11装置还包含一个光电检测传感器，该传感器设置于识读器和二维码采集器的正前方、产品输送线的正上方。

二维码采集11器通过工控机2与纸箱喷码机相连并能够进行数据交互，工控机对经二维码采集器11正确识读的赋码产品进行计数，达到特定规格的数量后，控制纸箱喷码机喷印对应的箱码。

机器人装置包括推动气缸、机械手抓取盘、机械手夹具、抓取机器人和机器人控制箱；推动气缸、机械手抓取盘分别位于步进输送线的两侧，并且正对设置，抓取机器人位于推动气缸正后方，控制箱位于抓取机器人一侧。

机械手抓取盘垂直于步进输送机的一侧，其包括两个光电检测传感器，分别位于机械手抓取盘靠内、外两侧，且通过所述的机器人控制箱与推动气缸、机械手夹具进行信息交互，内、外侧光电传感器为低电平时，推动气缸动作，内、外侧光电传感器均为高电平时，抓取机器人动作。

纸箱输送机垂直放置于缓冲输送线前方，具体包含第一、第二两个阻挡气缸、以及第一、第二两个计数检测开关，第一个计数检测开关触发后，相应第一阻挡气缸伸出动作，保持阻挡纸箱停置在抓取机器人侧边，同时，触发第二个检测开关，使第二阻挡气缸阻挡相应纸箱。

所述的抓取机器人动作完成后，反馈信号到PLC装置，触发第一阻挡气缸收缩动作，完成装箱的纸箱被输送至纸箱自动打包机。

所述剔除装置包括剔除气缸8和收集盘9，剔除气缸8和收集盘9分别位于产品输送线的两侧，并且正对设置，所述剔除装置9还包括一个光电检测传感器。

本实用新型对产品进行赋码识读的流程包括如下步骤：

第一步，获取产品的身份码。这里的产品身份码包括二维码和明码，均由生产包装加工企业提供，且在打码时根据企业需求或要求的编码规则自动生成。

第二步，将需要打码的产品放入产品输送线上，激光赋码机对产品进行二维码和明码同时的打刻，二维码和明码可以都打刻在产品外包装上，也可分别打刻在内包装和外包装上。

第三步，完成赋码的产品经过光电检测传感器，传感器可触发OCR识读器对产品指定的赋码部分进行扫描识读。

第四步，成功扫描并识读到明码的产品进入数据关联输送机，如果OCR识读器未成功识读到明码字符，则通过剔除检测光电传感器触发剔除气缸，将产品推出到收集盘中，完成产品剔除。

第五步，完成明码识读的产品经过第二个光电检测传感器，传感器触发二维码采集器对产品的制定赋码部分进行二维码识读采集。

第六步，成功识读到二维码的产品进入缓冲输送机，如果二维码采集器未成功识别二维码，则通过剔除检测光电传感器触发剔除气缸，将产品推出到收集盘中，完成产品二次剔除。

第七步，二维码采集器将采集的二维码数据上传至工控机，工控机根据编码规则在读取到特定规格数量的第一个产品时生成箱码，并通过串口和数据线将箱码信息下发至纸箱喷码机。这里规格数量可由企业指定或根据已有产线进行设定，说明图中列举的数量规格为6。

第八步，完成二次识读采集的产品经过计数传感器进入步进输送机，传感器每感知到一次产品则触发步进输送机动作一次，步进输送机输送产品向前。

第九步，推动气缸正对的定位传感器检测到产品时，触发推动气缸动作，将3个连续的产品推动至抓取盘中的最里层，当定位传感器再次检测到产品时，再次触发推动气缸动作，将3个连续的产品推动至抓取盘的外层。

第十步，抓取盘中的产品均到位后，抓取机器人动作，控制机械手夹具将盘中的6个产品一次性抓取到纸箱中。

第十一步，机器人动作完成后，反馈信号到PLC，控制阻挡气缸收缩动作，装入产品的纸箱输送向前。

第十二步，纸箱喷码机通过工控机获取该纸箱的箱码，在纸箱外部喷印条形码。

第十三步，纸箱自动打包机对完成箱码喷码的纸箱进行自动打包封口。

第十四步，封箱的纸箱进入缓冲输送线，计数检测开关触发码垛机器人动作，将连续的纸箱按照一定方式放置于托盘上，达到指定规格数量的纸箱后，PLC控制码垛机器人停止码垛，完成整个产线装置的生产包装赋码和识读。

图2为本实用新型的一种新的对生产包装加工企业的产品融合多种方式的在线赋码和动态识读的装置的结构组成的示意图。

利用上述对生产包装加工企业的产品融合多种方式的在线赋码和动态识读的装置在结构上包括有工控机、激光赋码机、2个光电检测传感器、OCR识读器、二维码采集器、剔除检测传感器S1、剔除检测传感器S2、剔除气缸A、剔除气缸B、2个收集盘、缓冲输送机、产品输送机、步进输送机、计数传感器A1、光电检测传感器A2、光电检测传感器A3、定位检测传感器A4、推动气缸S、机器人装置、控制柜、机器人控制箱、计数检测开关B1、计数检测开关B2、计数检测开关B3、阻挡气缸A、阻挡气缸B、纸箱输送机、纸箱自动打包机、纸箱喷码机、计数检测开关B4、码垛机器人、托盘。

上述的缓冲输送机、产品输送机、步进输送机、纸箱输送机水平设置在操作台上，由一台电机控制柜带动运转，其作用是使产品从产品输送口平稳运动到步进输送机末端，使纸箱从纸箱输送口平稳运动到缓冲输送线末端。

为了在产品包装上进行赋码，在激光打码输送机的一侧设置了一个激光打标机，可以同时在产品的外包装/内包装上打印明码和二维码。激光打标机通过支撑架固定在输送机的一侧，可以上下调节高度以及前后调节伸长度，激光打标机的激光射线输出端垂直于输送线，并指向产品，一般指向产品的顶部，也可以根据产品实际大小和形状来变幻指向位置。

为了扫描识读产品已赋的明码，在激光打码输送机的上方设置了一个OCR识读器，该识读器通过支撑架固定在输送线上，可以上下调节高度以及前后调节伸长度，OCR识读器的射线输出端垂直向下指向输送线，也可以根据产品实际大小和形状来变幻指向位置。

为了识读采集产品已赋的二维码，在激光打码输送机的上方设置了一个二维码采集器，该采集器通过支撑架固定在输送线上，可以上下调节高度以及前后调节伸长度，二维码采集器的射线输出端垂直向下指向输送线，也可以根据产品实际大小和形状来变幻指向位置。

为了将未成功扫描或识读身份码的产品剔除，在输送机的两侧的操作台上分别设置了剔除气缸和收集盘，剔除气缸和收集盘水平正向对应设置，剔除气缸的可推出的一端指向输送线，收集盘的开口端指向输送线。

为了对纸箱赋码并与产品的身份码进行准确关联，在纸箱输送机的一侧设置了一个纸箱喷码机，可以在纸箱外部喷条形码，该纸箱喷印码通过支架固定在纸箱输送线上一侧，可以上下调节高度以及前后调节伸长度，纸箱喷码机的喷印输出端指向输送线，水平平行于纸箱较长的一边。

上述的激光打标机、OCR识读器、二维码采集器、纸箱喷码机通过数据线分别连接至一个多口数据串口卡上，该多口数据串口卡连接至工控机的主机上，工控机的显示器设置于操作台上。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种在线融合多种赋码动态采集的装置，其特征在于，该装置包括有操作台、工控机、赋码设备、打码输送机、检测光电传感器、剔除检测传感器、ORC识别装置、剔除气缸、剔除收集盘、数据关联输送机、二维码采集器、缓冲输送线、计数传感器、步进输送机、机械手抓取盘、装箱机器人、推动气缸、机械手夹具、定位检测传感器、阻挡气缸、纸箱输送机、计数检测开关、纸箱喷码机、纸箱自动打包机、码垛机器人、机器人控制箱和控制柜；所述的打码输送机、数据关联输送机、缓冲输送线、步进输送机、纸箱输送机和纸箱自动打包机由电机控制柜带动，并水平设置在操作台上，所述的ORC识读器和二维码采集器、纸箱喷码机通固定在操作台上并指向在产品输送线上方，所述的激光打标机、装箱机器人和码垛机器人装置均固定在操作台上并指向产品输送线，所述的剔除气缸、剔除收集盘、推动气缸、机械手抓取盘水平固定放置在操作台上，所述的光电检测传感器、剔除检测传感器、定位检测传感器和计数检测开关固定并设置在输送线的两侧，所述的激光打标机、OCR识读器、二维码采集器、纸箱喷码机通过数据线分别连接至多口数据串口卡上，该多口数据串口卡连接至工控机的主机上，主机的显示器设置于操作台上，所述的装箱机器人、码垛机器人由机器人控制箱驱动，通过连接电缆连接至控制柜，并水平设置在操作台上。

2.如权利要求1所述的在线融合多种赋码动态采集的装置，其特征在于，所述ORC识读器和二维码采集器均位于所述产品输送线的正上方，在所述ORC识读器和二维码采集器的前方、后方均分别对应设置有光点检测传感器和剔除装置。

3.如权利要求1所述的在线融合多种赋码动态采集的装置，其特征在于，所述的赋码设备为激光打标机，能够在线且同时地对每个产品赋上二维码和明码，并且在工控机的显示屏同步显示相应的打码信息。

4.如权利要求1所述的在线融合多种赋码动态采集的装置，其特征在于，OCR识读器和二维码采集器装置还包含一个光电检测传感器，该传感器设置于OCR识读器和二维码采集器的正前方、产品输送线的正上方。

5.如权利要求1所述的在线融合多种赋码动态采集的装置，其特征在于，所述的二维码采集器通过工控机与纸箱喷码机相连并能够进行数据交互，工控机对经二维码采集器正确识读的赋码产品进行计数，达到特定规格的数量后，控制纸箱喷码机喷印对应的箱码。

6.如权利要求1所述的在线融合多种赋码动态采集的装置，其特征在于，所述机器人装置包括推动气缸、机械手抓取盘、机械手夹具、抓取机器人和机器人控制箱；推动气缸、机械手抓取盘分别位于步进输送线的两侧，并且正对设置，抓取机器人位于推动气缸正后方，控制箱位于抓取机器人一侧。

7.如权利要求6所述的在线融合多种赋码动态采集的装置，其特征在于，所述机械手抓取盘垂直于步进输送机的一侧，其包括两个光电检测传感器，分别位于机械手抓取盘靠内、外两侧，且通过所述的机器人控制箱与推动气缸、机械手夹具进行信息交互，内、外侧光电传感器为低电平时，推动气缸动作，内、外侧光电传感器均为高电平时，抓取机器人动作。

8.如权利要求1所述的在线融合多种赋码动态采集的装置，其特征在于，纸箱输送机垂直放置于缓冲输送线前方，具体包含第一、第二两个阻挡气缸、以及第一、第二两个计数检测开关，第一个计数检测开关触发后，相应第一阻挡气缸伸出动作，保持阻挡纸箱停置在抓取机器人侧边，同时，触发第二个检测开关，使第二阻挡气缸阻挡相应纸箱。

9.如权利要求8所述的在线融合多种赋码动态采集的装置，其特征在于，所述的抓取机器人动作完成后，反馈信号到PLC装置，触发第一阻挡气缸收缩动作，完成装箱的纸箱被输送至纸箱自动打包机。

10.如权利要求8所述的在线融合多种赋码动态采集的装置，其特征在于，所述剔除装置包括剔除气缸和收集盘，剔除气缸和收集盘分别位于产品输送线的两侧，并且正对设置，所述剔除装置还包括一个光电检测传感器。