阅读说明：本技术 卷烟包装机在线质量检测系统剔除有效性监测方法 (Rejecting effectiveness monitoring method for on-line quality detection system of cigarette packaging machine ) 是由 李钰靓 张利宏 周小忠 楼卫东 于 2019-08-01 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种卷烟包装机在线质量检测系统剔除有效性监测方法,烟包附有标识,该方法包括如下步骤：卷烟包装机启动,其具有多个工步,工步与标识信息缓存表初始化；半成品烟包运转到入口工步,第一标识解析装置识别烟包的标识信息并将其缓存在信息缓存表,标识信息和工步对应,随着烟包在工步逐步向前移动,标识信息会在标识信息缓存表里向前移动,且其移动的步伐和烟包的实际运动对应；半成品烟包运转到安装有多个在线质量检测器的多个工步,质量检测器将检测结果传输至信息缓存表；第二标识解析装置对出口工步的烟包进行标识解析,将解析结果传输至信息缓存表；将步骤4)的预判结果与步骤5)识别的解析结果进行比对。(The invention provides a method for monitoring the rejecting effectiveness of an online quality detection system of a cigarette packaging machine, wherein a cigarette packet is attached with a mark, and the method comprises the following steps: starting a cigarette packing machine, wherein the cigarette packing machine is provided with a plurality of working steps, and the working steps and an identification information cache table are initialized; the semi-finished cigarette packet is transferred to an entrance working step, the first identification analysis device identifies identification information of the cigarette packet and caches the identification information in an information cache table, the identification information corresponds to the working step, the identification information can move forwards in the identification information cache table along with the gradual forward movement of the cigarette packet in the working step, and the moving step corresponds to the actual movement of the cigarette packet; the semi-finished cigarette packet is transferred to a plurality of working steps provided with a plurality of online quality detectors, and the quality detectors transmit detection results to an information cache table; the second identification analysis device carries out identification analysis on the cigarette packet in the export process step and transmits an analysis result to the information cache table; comparing the pre-judging result of the step 4) with the analysis result identified in the step 5).)

卷烟包装机在线质量检测系统剔除有效性监测方法

技术领域

本发明涉及烟草行业包装机领域，具体涉及卷烟包装机在线质量检测系统剔除有效性监测方法。

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。其中，卷烟外观质量由2部分组成，第一部分是指卷接工艺的烟支外观质量，第二部分是指条包、盒包的包装质量。从心理学的角度上讲，人们对事物质量好坏的评判，第一感觉是相当重要的。当消费者从拿到一包烟时，往往第一个动作是对外层材料的观赏，一包外观精致的香烟，对消费者的感觉无疑是亲近、喜欢。理所当然，卷烟的外观质量应充分满足消费者这一心理要求。

本着消费者利益至上的原则，当前中国烟草行业的卷烟工业企业，在保障卷烟外观质量，尤其是包装质量的方法上，普遍采用了在不同工步的单检测点在线部署各种类型的传感器(如光电传感器、色标传感器、红外传感器、光纤传感器)来进行检测进而保障卷烟包装机产品的包装质量。如以当前烟草行业占比最大的GDX2机型为例，其仅仅上游机就部署了多种的检测传感器(如铝箔纸缺失、铝箔纸正反检测、商标纸缺失、商标纸正反检测、白卡纸缺失、铝箔纸歪斜等等)，上述传感器构成卷烟包装机的在线质量检测系统。当在线质量检测系统的任一传感器检测到异常时，检测系统将信号传递给卷烟包装机的控制系统，然后由控制系统负责剔除检测异常的烟包。机组在设计时，为确保异常烟包能够被正确剔除，本身已经设计带有一部分的检测点后面再加一组烟包存在的检测进而复检剔除是否成功的功能(即在传感器后面的固定位置加一光纤，用于检测在固定工步后是否被真正地剔除)，这也是当前烟草行业的普遍做法。

此类方法的缺点是：

1)传感器种类较多，布局较为分散，且由于部分检测点机械结构的限制，复检功能不能全覆盖；

2)复检所采用的光电传感器，对于位置的要求较高，在生产过程中存在歪斜的可能性，进而造成复检功能检测结果失真。

综上所述，现有的技术手段无法完全满足卷烟包装机在线质量检测系统剔除有效性100％的监测，依旧存在有质量瑕疵的烟包因为没有被剔除干净而流入下一工序的风险，进而造成市场投诉的风险，对企业的形象带来了潜在的风险。

因此，在智能制造飞速发展的当下，亟待提出一种技术手段，解决上述技术问题，对精益的制造过程的质量提升提供进一步的指导。

发明内容

目前，卷烟包装上标记有相应的标识如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；基于此背景，本发明设计了一种基于上述标识解析的，对每个烟包的剔除结果进行数据整合并进行集中复检的方法；具体地，本发明提供一种卷烟包装机在线质量检测系统剔除有效性监测方法，烟包附有标识，该方法包括如下步骤：

步骤1)卷烟包装机启动，其具有多个工步，工步与标识信息缓存表初始化；

步骤2)半成品烟包运转到入口工步，第一标识解析装置识别烟包的标识信息并将其缓存在信息缓存表，标识信息和工步对应，随着烟包在工步逐步向前移动，标识信息会在标识信息缓存表里向前移动，且其移动的步伐和烟包的实际运动对应；

步骤3)半成品烟包运转到安装有多个在线质量检测器的多个工步，质量检测器将检测结果传输至信息缓存表；

步骤4)若任一在线质量检测器检测烟包不合格，则预判该不合格烟包在出口工步的标识解析结果应为空的；当在线质量检测器检测烟包全部合格时，则预判该合格烟包在出口工步的标识解析结果应与入口标识解析结果一致；

步骤5)第二标识解析装置对出口工步的烟包进行标识解析，将解析结果传输至信息缓存表；

步骤6)将步骤4)的预判结果与步骤5)识别的解析结果进行比对，则步骤4)的预判结果与步骤5)识别的解析结果一致，则复检通过；若步骤4)的预判结果与步骤5)识别的解析结果不一致，则复检不通过；

步骤7)逐一循环，对每个小盒进行剔除有效性复检。

在本发明一些实施方式中，若在线质量检测器检测烟包全部合格，且烟包在出口工步的解析结果与入口工步的标识信息一致，复检通过；

若任一在线质量检测器检测烟包不合格，且烟包在出口工步的标识解析结果为空的，复检通过；

若任一在线质量检测器检测烟包不合格，且烟包在出口工步的标识解析结果与入口工步的标识信息一致，不合格烟包未被正确剔除，复检不通过，进行报警；

若任一在线质量检测器检测烟包不合格，且烟包在出口工步的解析结果与入口工步的标识信息不一致且不为空的，整机工步错位，复检不通过，进行报警。

在本发明一些实施方式中，所述烟包上的标识为RFID或NFC或一维条码或二维条码，第一标识解析装置与第二标识解析装置均为读码器。

通过本发明，能够实现每包烟的剔除有效性实施，无须再部署复检功能传感器，对剔除有效性进行集中单一工位复检，实现“一夫当关万夫莫开”；使用标识解析技术，监测输出信号是标识解析信息，不存在传统传感器全0或全1保持的情况，可以确保检测结果不会失真；某检测点的检测装置损坏时，可以第一时间进行提醒。

附图说明

图1为本发明实施例提供的方法流程图；

图2为本发明提供的卷烟包装机的工步示意图；

图3为本发明实施例提供的缓存信息表。

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。

在本方案的叙述过程中，包含了如下烟草行业的公知：1、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分为3个大的流程：1)上游机，也称小盒机，完成将各种包装材料将20支烟支包装到小盒的过程；2)下游机，包含小盒透明纸机(完成将小盒覆膜一层透明纸机的过程)和大条机(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：从20支烟支到1包烟，10包烟到1条大条。2、上游机、下游机相互连接一般使用皮带或齿形带，本技术方案可适用于单个上游机或下游机，也可适用于全机组，为方便理解，将技术方案的描述对象设定在上游机或者下游机。3、卷烟包装机的上游机和下游机内部全部都是基于工步运行，每个工步代表一个小循环，顺序执行；4、卷烟包装机内部一般部署有若干个检测器，构成在线质量检测系统，如图2所示，每个检测器的位置是固定的，即其所处于的工步是固定，即当每个卷烟小盒进入某个子机时，其经过多少个工步(循环)会到达哪一个检测器，这个是确定的。以卷烟包装机的上游机(小盒机)、以及其部署的标识解析设备和质量传感器的布局示意图如附图2所示。

本实施例是用于上海烟草机械有限责任公司出产的ZB45包装机的卷烟包装机在线质量检测系统剔除有效性监测方法。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，大条包装机内部由固定工步进行输送。本实施例适用于上述3个子机的任意一个，因此选择以小盒机即上游机为例。上游机(小盒机)、以及其部署的标识解析设备和质量传感器的布局示意图如附图2所示。

在本实施例中，示例性地，假设上游机(小盒机)的工步是30个(实际约为100个左右)，在线质量检测系统有铝箔纸偏移质量传感器、铝箔纸缺失质量传感器、白卡纸缺失质量传感器，分别部署于工步3、13、23。

在本实施例中，烟包是一个六面体，外表上附带有标识，标识采用二维码，因此，在工步0即初始工步部署第一二维码读码器进行二维码标识解析，作用是将标识和工步进行一一对应；在工步31，即出口工步部署一个第二维码读码器进行二维码标识解析，作用是进行复检。

信息缓存表的结果如附图3，横向就是烟包传送的方向，随着机器的运转，在工步0的第一二维码读码器读取的二维码信息会一个个工步传送过去，当出现某个质量传感器检测到异常时，后续工步的就不再传递该烟包的二维码信息，如果没有异常，则信息缓存表中的工步位置该烟包二维码信息会一直传递过去直到最后工步，再由第二二维码读取器进行复检。

示例性，以下结合图3对在线质量检测系统剔除有效性监测方法进行详细的描述：

步骤1)首先设备初始化，信息缓存表全部初始化清零，如附图3；

步骤2)当半成品小盒运转到工步0，即初始工步(入口工步)，系统出发第一二维码读码器开始读取小盒商标纸上的二维码信息，并记录到信息缓存表的工步0位置，在此例中，第一包小盒的二维码是wertyui4567。

接下来，机器每转到1圈，该小盒的二维码信息wertyui4567往前移动1个工步。

步骤3)当机器转动了3圈，该小盒运转到了工步3，在线质量质量检测系统的检测器1-铝纸偏移传感器会进行检测，如果检测结果是合格的，则小盒继续往下走，信息缓存表里的信息继续保持移位；如果不合格的，则剔除该小盒，同样的，后面所有工步全部置0，表示该小盒不应该再往后传送；

如果检测结果是合格的，当机器转动了13圈的时候，在线质量质量检测系统的检测器2-铝纸缺失传感器会进行检测，如果检测结果是合格的，则小盒继续往下走，信息缓存表里的信息继续保持移位；如果不合格的，则剔除该小盒，同样的，后面所有工步全部置0，表示该小盒不应该再往后传送；

如果检测结果是合格的，当机器转动了23圈的时候，在线质量质量检测系统的检测器3-白卡纸缺失传感器会进行检测，如果检测结果是合格的，则小盒继续往下走，信息缓存表里的信息继续保持移位；如果不合格的，则剔除该小盒，同样的，后面所有工步全部置0，表示小盒该小盒不应该再往后传送；

步骤4)若3个质量传感器检测结果都合格，则该烟包在工步31应该是存在的，预判第二二维码读取的信息应该是wertyui4567；若3个质量传感器检测结果有任意1个不合格(如铝纸偏移传感器检测结果为0)，则该烟包在工步31应该是不存在的，此时第二二维码读取的信息应该是空的；

步骤5)当机器转动了30圈的时候，第二二维码度读码器进行读码，将读取到的结果与信息缓存表进行比对。存在以下几种情况：

示例1)当3个质量传感器检测结果都合格(三个传感器检测结果都为1)，则该烟包在工步31应该是存在的，且这时如果第二二维码读取的信息是wertyui4567，表示复检通过；

示例2)当3个质量传感器检测结果有任意1个不合格(如铝纸偏移传感器检测结果为0)，则该烟包在工步31应该是不存在的，这时如果第二二维码读取的信息是空的，表示该烟包已经被正确剔除，表示复检通过；

示例3)当3个质量传感器检测结果有任意1个不合格(如铝纸缺失传感器检测结果为0)，则该烟包在工步31应该是不存在的，如果读取的信息是wertyui4567，则表示复检不通过，该烟包未被正确剔除，需要报警；

示例4)当3个质量传感器检测结果有任意1个不合格(如白卡纸缺失检测传感器为0)，如果读取的信息不是空也不是wertyui4567，如是wertyui1234，也表示复检不通过，且表示整机工步已经错位，需要报警，即本实施例还能对工步错位进行预警。

按照上述方法，依次对每个烟包进行在线质量检测系统剔除有效性监测。