CZ285865B6 - Způsob individuálního sledování výrobků - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu individuálního sledování výrobků, zejména trubek, při kterém je jednotlivý kus nosičem nezaměnitelné identifikace a v průběhu všech předepsaných výrobních a kontrolních operací se v jednotlivých stanicích identifikace jednotlivých kusů snímá a předává do centrální čtecí a vyhodnocovací jednotky. Přečtená identifikace se porovnává s množstvím všech dříve zadaných identifikací a přečtené identifikaci se přiřazuje provedená výrobní nebo kontrolní operace. Podle vynálezu se na začátku výroby na každou jednotlivou trubku bezprostředně bez podkladu nanese čárovaný kod, protažený přes celý obvod průřezu, který se na vstupu do jednotlivých výrobních popř. kontrolních stanic v průběhu dopravy nezávisle na dopravním směru automaticky čte jako videoobraz. Kod se přemění na sled číslic a následně se sled číslic, představující identifikaci, známým způsobem využije pro systém sledování.ŕ

Description

Způsob sledování jednotlivých kusů

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu sledování jednotlivých kusů, při kterém je jednotlivý kus nositelem nezaměnitelné identifikace ve formě čárového kódu, a v průběhu všech předepsaných výrobních a kontrolních operací se v jednotlivých stanicích identifikace jednotlivých kusů snímá, zjištěná identifikace se porovnává se souborem všech dříve zadaných identifikací a prováděná výrobní nebo kontrolní operace se přiřazuje zjištěné identifikaci.

Dosavadní stav techniky

V průběhu zavádění systémů řízení jakosti, například podle ISO 9000 také v oblasti výroby polotovarů a meziproduktů, vystupuje do popředí závažný problém zpětné vysledovatelnosti, tzn. co, kdy, kde a jak bylo zhotoveno nebo vyzkoušeno. S tímto problémem je nedílně spojena nezaměnitelná identifikace každého jednotlivého kusu v průběhu všech stanovených výrobních a kontrolních operací. Individuální sledování výrobků se stalo ústředním tématem především v oborech s typickou hromadnou výrobou, jako je například válcovna trub, kde se současně pohybují, opracovávají a kontrolují stovky až tisíce jednotlivých trubek.

V minulosti se také již používaly různé způsoby identifikace každého jednotlivého kusu ve smyslu jeho sledování, které však zvětší části nevyhovují dnešním požadavkům. Například v mnoha případech použití se volí jako nejmenší jednotka šarže válcování nebo dohotovení, přičemž obvykle šarži tvoří shodné tavení a shodné rozměry. Počet kusů v šarži se na začátku stanovuje buď ručně, nebo pomocí počítadla, a zahrnuje odpad jednoho nebo více kusů pro průchod jednotlivými stanicemi. Při větších šaržích se šarže dělí do svazků, přičemž všechny svazky obdrží po sobě následující čísla. Jednotlivý kus se identifikuje pomocí svazku, většinou spojeného dohromady dráty, popř. pomocí šarže, kde je například pomocí ohnutého drátu zastrčena v jedné z trubek identifikační karta. Při dopravě tohoto svazku napříč více oddíly haly nelze vyloučit, že se identifikační karta neztratí popř. při otvírání svazku nepřemístí a omylem nezastrčí do nesprávného svazku. Jiné systémy pracují s identifikačními čísly, ručně nebo strojem napsanými nebo vyraženými, s nalepenými nebo nalisovanými etiketami, nebo s identifikací vyřezanou laserem. Všechny tyto známé způsoby jsou nevýhodné, neboť nanesená identifikace buď není čitelná nezávisle na poloze, např. když se etiketa nachází na spodní straně trubky, nebo když není identifikační číslo nezávislé na tom, zda se čte zpředu nebo zezadu, nebo nanesená identifikace při zkoušce ruší, např. při US-zkoušení vede k chybným hodnotám, nebo se identifikační číslo stává nečitelným při vyšších hodnotách dopravní rychlosti, nebo je vyžadována vyšší spolehlivost čtení, nebo není zachována stálost nanesené identifikace v průběhu všech předepsaných výrobních a kontrolních operací.

Z DE 30 19 403 Al je znám způsob, při kterém se obráběný předmět opatří strojně čitelným kódovaným značením na definované ploše obráběného předmětu. S výhodou se používá čárový kód ve formě prokládaných 2 z 5 kódu, který se nanáší na vhodné místo obráběného výrobku jako popis. Nanášení čárového kódu se provádí tím způsobem, že se jednotlivé čáry vyznačují odebíráním definované části povrchu. Pomocí vhodného detektoru se čárový kód v různých výrobních a zkušebních stanicích čte, dekóduje a využívá, například křížení způsobu výroby nebo ke sběru dat. Nevýhodou tohoto způsobu je, že v důsledku umístění čárového kódu na určitém místě obráběného předmětu může být čárový kód odečten jen při vhodné poloze obráběného předmětu vzhledem k detektoru. Kromě toho čárové značení, odebírající materiál, není v mnoha případech použití dovoleno, protože často je přejímacím kritériem neporušený vnější povrch. Kromě toho při některých případech použití by tato kvaziporušení povrchu vedla ke zmetkům při zkouškách.

-1 CZ 285865 B6

Uspořádání jednoduchého identifikačního popisu na trubkovitém tělese je zřejmé z DE 34 03 937 AI. Při tomto způsobu se svýhodou na hliníkové nádoby na nápoje na horním a dolním okraji pláště nanese vždy jedno identifikační pole, sestávající ze dvou tmavých a dvou světlých čar protažených po celém obvodu. Tato jednoduchá identifikace stačí jen pro informaci ano/ne, např. recyklovatelný nebo ne. Protože dekorace nádoby může zasahovat do identifikačního pole, jsou pro zajištění spolehlivého přečtení potřebná dvě identifikační pole, ležící daleko od sebe. Kromě toho jsou, pro zajištění spolehlivého přečtení i při částečném poškození identifikačního pole, potřebná dvě po obvodu přesazené uspořádaná čtecí zařízení. Nevýhodou tohoto způsobuje omezené využití identifikačního pole jen pro jednu veličinu a relativně vysoké náklady na zařízení pro spolehlivé čtení identifikačního pole.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je, poskytnout způsob pro individuální sledování výrobků, zejména tepelně tvářených trub, při kterém se používá čárový kód jako nezaměnitelná identifikace, a čárový kód, nanesený na libovolném úseku trubky, je spolehlivě čitelný také při podélné dopravě a otočení trubky, a nevede k poškození při zkoušce a/nebo k nesplnění přejímacích podmínek.

Tento úkol je řešen způsobem sledování jednotlivých kusů, při kterém je jednotlivý kus nositelem nezaměnitelné identifikace ve formě čárového kódu, a v průběhu všech předepsaných výrobních a kontrolních operací se v jednotlivých stanicích identifikace jednotlivých kusů snímá, zjištěná identifikace se porovnává se souborem všech dříve zadaných identifikací a prováděná výrobní nebo kontrolní operace se přiřazuje zjištěné identifikaci. Podle vynálezu se na začátku výroby na každý jednotlivý okrouhlý kus, výhodně trubku, bezprostředně nanáší příčně přes celý obvod okrouhlého kusu čárový kód tak, že jednotlivé čáry čárového kódu tvoří kruhy, přičemž se při axiálně fixovaném ale otáčejícím se kusu nastříkávají mezery, čárového kódu a jednotlivé barevné čáry se nanáší s konstantní šířkou, načež se pak čárový kód v přiváděči oblasti k jednotlivým výrobním popř. kontrolním stanicím v průběhu další dopravy nezávisle na směru dopravy odečítá jako videoobraz.

Výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že se nastříkává označovací barva s bílým pigmentem.

Další výhodné provedení spočívá v tom, že se nastříkává barevná čára o šířce alespoň 3,5 mm, s výhodou 5 mm.

Jiné výhodné provedení spočívá v tom, že se současně nastříkává až 15 barevných čar.

Přednostní provedení způsobu podle vynálezu spočívá vtom, že v jednom směru se časově následující další barevné čáry nastříkávají axiálně přesazené k již nastříkaným barevným čarám.

Výhodně se nastříkává barevná čára s tloušťkou ubývající, viděno v jejím průřezu, od jejího středu k jejím okrajům.

Poslední výhodné provedení spočívá v tom, že barevná čára se nastříkává až do tloušťky průřezu maximálně 200 pm.

Na rozdíl proti známému stavu techniky se o sobě známý čárový kód nanáší bezprostředně na každý jednotlivý kus, a sice s protažením přes celý příčný obvod. Tím je odečtení čárového kódu nezávislé na obvodové poloze trubky. Kromě toho je čtením čárového kódu jako videoobrazu zajištěno, že je čtení nezávislé na směru dopravy. Proto je nepodstatné, zda se trubka, opatřená

-2CZ 285865 B6 čárovým kódem dopravuje v místě čtení zprava nebo zleva. Aby čárový kód nebyl v axiálním směru příliš dlouhý, například méně než 500 mm, používá se kód 2 z 5, sestávající s výhodou ze šesti číslic. Tak mohou být jednotlivé kusy od 1 až do 999999 nezaměnitelně identifikovány. To je v případě využití pro válcovnu trub ve většině případů dostačující. Samozřejmě by bylo možné nanášet také například osmimístná čísla, když se dělají tomu odpovídající úzké barevné čáry. Vždy podle kvality povrchu kusů, které mají být identifikovány, se musí zvolit barevný pruh ne příliš úzký, neboť je třeba počítat s neostrostí, pro kterou vyhodnocovací systém někdy nemůže spolehlivě rozlišit dva oddělené barevné pruhy. Pro tepelně tvářené trubky, jakožto výhodnou oblast použití, se ukázala jako výhodná šířka barevného kroužku 5 mm. Spodní hranice je asi 3,5 mm. Pro vynález je podstatné, že se nenastříkává kód samotný, ale nastříkávají se mezery mezi čárami a vlastním kódem jsou zbylé tmavé části povrchu trubky. Každá číslice sestává ze sledu 2 širokých a 3 úzkých čar. Poměr široké k úzké je s výhodou 3, čímž je zajištěno přesné rozlišení. Jako barva se používá značkovací barva s bílým pigmentem, která poskytuje dostatečný kontrast ke tmavému povrchu trubky. Při šestimístném sledu číslic musí být pořízeno 30 rozdílně širokých jednotlivých informací. To dává počet mezer 31. Teoreticky by mohl tento požadovaný počet mezer být nastříkán současně pomocí 31 nastavených stříkacích pistolí. Protože ale stříkací pistole musí mít konečný vzájemný odstup, aby se stříkací kužele nemíchaly, a kromě toho je třeba počítat s výpadky, ukázalo se výhodným omezit počet potřebných stříkacích pistolí na 15. Dvojnásobným horizontálním posunem značkovací sekce ve stejném směru se nanesou potřebné barevné čáry (mezery). Příkladně se nanese při prvním otočení trubky 9 čar a při druhém a třetím otočení trubky vždy 11 čar. Aby čáry po obvodu do sebe čistě přecházely, fixuje se trubka axiálně pomocí náběhového válečku. Tak nevznikají žádná překrytí značení, která by vyhodnocovací systém případně nerozlišil. Výhodou navržené techniky značení je také to, že částečné poškození jedné nebo více barevných čar na obvodu, které v průběhu výroby nelze vyloučit, nemá vliv na spolehlivou identifikaci čárového kódu. Protože jednou nastříkaný čárový kód je čitelný také manuálně obsluhovatelnou videokamerou, může po dodání trubky zákazník použít nezaměnitelné identifikace pro své skladové hospodářství a logistiku.

Přehled obrázků na výkresech

Způsob podle vynálezu bude blíže vysvětlen za pomoci schematických obrázků na výkresech, na kterých představuje obr. 1 schéma označování pomocí zařízení pro označování čárovým kódem podle vynálezu, obr. 2 zařízení pro označování čárovým kódem, obr. 3 čtecí zařízení pro nastříkaný čárový kód.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje označovací schéma zařízení pro označování čárovým kódem 24 podle vynálezu. Srdcem tohoto zařízení je označovací blok 1, sestávající například z 15 jednotlivě nastavitelných, za sebou seřazených stříkacích pistolí 2. Každá stříkací pistole 2 nanáší jedna asi 5 mm široká barevná čára 3 na kus, který se má identifikovat. Při tomto příkladu provedení sestává čárový kód 24 ze šestimístného čísla - číslice Zi 1 až 6, přičemž se používá kód 2 z 5. To znamená, že každá číslice sestává ze sledu dvou širokých čar 4, 4', a tří úzkých čar 5, 5*, V této souvislosti budiž ještě jednou zdůrazněno, že se nastříkává nikoliv vlastní kód, ale mezery mezi čarami 3, 4, 5. Části povrchu kusu, který má být identifikován, zůstávající mezi mezerami, představují vlastní kód.

-3 CZ 285865 B6

Aby se stříkací kužele dvou sousedních stříkacích pistolí 2 nemohly smíchat, je potřebný minimální odstup 6 mezi stříkacími pistolemi 2. Protože však odstup 7 mezi dvěmi barevnými čarami 3 je menší než minimální odstup 6 stříkacích pistolí 2, je k nastříkání nutný axiální posun označovacího bloku 1. Při prvním stříkání se nastříkávají barevné čáry 3, znázorněné zde bez římské číslice. Ktomu jsou nastaveny stříkací pistole 2 s čísly 1, 2, 5, 7, 8, 11, 12, 13 a 15. Označovací blok 1 se po určené dráze 8 posune doprava, přičemž kus se axiálně nepohybuje. Potom následuje nastříkání barevných čar 3, které jsou označeny římskou číslicí I. K tomu jsou nastaveny stříkací pistole 2 s čísly 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 a 14. Po druhém axiálním posunutí označovacího bloku 1 o stejně velký úsek 9 doprava se provádí nástřik barevných čar 3, které jsou označeny římskou číslicí Π. K tomu jsou nastaveny stříkací pistole 2 č. 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 12, 13 a 14. To znamená, že při zde zvoleném pořadí je nastaveno v prvním sledu stříkání celkem devět stříkacích pistolí 2 a ve druhém a třetím sledu vždy jedenáct stříkacích pistolí 2. Po ukončení třetího sledu stříkání se označovací blok 1 vrátí znovu do své výchozí polohy.

Šířka 10 každé nanesené barevné čáry 3 je s výhodou 5 mm. Je samozřejmě možné nastříkávat také úzké čáry 5, asi 3,5 mm, a samozřejmě také široké čáry 4. Šířka 11 široké čáry 4, 4' čárového kódu 24 je asi třikrát větší, než šířka 10 úzké čáry 5, 7, 5\ Tento poměr se s ohledem na nezaměnitelnou identifikaci ukázal jako výhodný.

Obr. 2 znázorňuje schematicky zařízení pro označování čárovým kódem 24 podle vynálezu. V tomto znázornění je na označovacím bloku 1 celkem dvacet jedna stříkacích pistolí 2. tím je možné, pokud je to požadováno, nastříkat čárový kód 24 se sedmimístným nebo dokonce osmimístným sledem číslic. Na označovacím schématu, znázorněném na obr. 1, se tím nemění nic. Kus, který má být identifikován, zde například trubka 12, se do označovacího zařízení zavádí proti náběhovému válečku 13. Aby bylo možno nastříkat jednotlivou barevnou čáru 3 po celém obvodu, je trubka 12 uložena na otáčecím zařízení 14. Ovládací počítač 16, spojený s označovacím blokem 1 kabelem 7, je řízen centrálním počítačem 15. Označovací barva se k jednotlivým stříkacím pistolím 2 přivádí přes přívody 18, 19, spojené s jednotkou 20 přípravy barvy.

Axiální posunutí označovacího bloku 1 je označeno první šipkou 21. Náběhový váleček 13 slouží k tomu, aby se trubka 12 nemohla během nastříkávání axiálně odchylovat.

Obr. 3 znázorňuje čtecí systém pro nastříkaný čárový kód 24. Trubka 12. která se má identifikovat, se pohybuje přes válečky 22 válečkového dopravního zařízení v oblasti čtecího systému. V tomto případě se trubka 12 pohybuje zprava doleva, jak ukazuje druhá šipka 23. Může se však zrovna tak pohybovat zleva doprava, neboť to není pro přečtení podstatné. Dopravní rychlost trubky 12 přitom může být až 2 m za sekundu, aniž by to mělo vliv na přesnost čtení. Ve čtecí oblasti je pevně instalována řádková videokamera 25, pod kterou se pohybuje trubka 12. Videokamera 25 je spojena s centrálním počítačem 15 a systémem 26 vyhodnocování obrazu. Snímací úhel 27 videokamery 25 je nastaven tak, že může přečíst čárový kód 24 přes celou jeho šířku.

Claims (7)

1. Způsob sledování jednotlivých kusů, při kterém je jednotlivý kus nositelem nezaměnitelné identifikace ve formě čárového kódu, a v průběhu všech předepsaných výrobních a kontrolních operací se v jednotlivých stanicích identifikace jednotlivých kusů snímá, zjištěná identifikace se porovnává se souborem všech dříve zadaných identifikací a prováděná výrobní nebo kontrolní

10 operace se přiřazuje zjištěné identifikaci, vy z n a č uj í c í se t í m , že na začátku výroby se na každý jednotlivý okrouhlý kus, výhodně trubku (12), bezprostředně nanáší příčně přes celý obvod okrouhlého kusu čárový kód (24) tak, že jednotlivé čáry (3, 4, 5) čárového kódu (24) tvoří kruhy, přičemž se při axiálně fixovaném ale otáčejícím se kusu nastříkávají mezery čárového kódu (24) a jednotlivé barevné čáry (3) se nanáší s konstantní šířkou, načež se pak čárový kód 15 (24) v přiváděči oblasti k jednotlivým výrobním popř. kontrolním stanicím v průběhu další dopravy nezávisle na směru dopravy odečítá jako videoobraz.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tí m , že se nastříkává označovací barva s bílým pigmentem.

3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se nastříkává barevná čára (3) o šířce alespoň 3,5 mm, s výhodou 5 mm.

4. Způsob podle některého z nároků 2 nebo 3, vyznačující se tím, že se současně 25 nastříkává až 15 barevných čar (3).

5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že v jednom směru se časově následující další barevné čáry (3) nastříkávají axiálně přesazené kjiž nastříkaným barevným čarám (3).

6. Způsob podle nároků 2až5, vyznačující se tím, že se nastříkává barevná čára (3) s tloušťkou ubývající, viděno v jejím průřezu, od jejího středu k jejím okrajům.

7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že barevná čára (3) se nastříkává až 35 do tloušťky průřezu maximálně 200 pm.