煙箱條碼檢測系統環形掃碼裝置的研制

李用清，吳文韜

（廣西中煙工業有限責任公司柳州卷煙廠，廣西柳州545006）

煙箱條碼檢測系統環形掃碼裝置的研制

李用清，吳文韜

（廣西中煙工業有限責任公司柳州卷煙廠，廣西柳州545006）

為保證出庫質量，防止混煙發生，研制一種煙箱條碼檢測系統環形掃碼裝置，安裝在卷煙出庫的伸縮皮帶機上，具備同時掃描一號工程條碼和煙箱條碼，并與系統中預先設定的出庫卷煙規格進行對比，如果全部一致則予以放行，如果不一致則聲光報警并停止成品出庫伸縮皮帶機，在人工處置確認后再予以放行，確保出庫卷煙規格、煙箱所裝條煙與一號工程碼品牌規格全部匹配。本裝置可避免出庫混煙發生，防止出錯煙，保證卷煙成品出庫質量，減少市場退煙。

環形掃碼裝置；條碼檢測系統；一號工程碼

國家煙草局為進一步規范卷煙條碼的使用，保證卷煙生產、銷售信息統計的準確性，制定了《卷煙條碼使用規則》。國內生產卷煙的箱包裝、條盒包裝和小盒包裝都必須印刷（或粘貼等）符合要求的條碼標識，并滿足唯一性、穩定性和可識別性要求。行業卷煙生產經營決策管理系統簡稱為“一號工程”，主要通過對件煙和條煙進行唯一標識，在封箱機完成封箱后，有專門的打碼貼碼設備，給紙箱正面貼一個32位的128碼，并在關鍵物流業務環節對標識進行識別，實現卷煙產品從工業生產到商業銷售全過程物流跟蹤，從而實時采集工業產銷存、商業進銷存的物流數據[1]。

卷煙煙箱條碼是唯一的，但是煙箱條碼所在位置沒有硬性規定，不同卷煙規格的煙箱條碼所在位置也不同，一般在正面位置，一些煙箱條碼則在側面和背面[2]。近期市場反饋，卷煙一號工程條碼所標品牌與煙箱存在不匹配現象，經過追溯分析發現：煙箱與煙箱內條煙品牌、型號一致，但是與一號工程條碼所標識品牌、規格不一致，主要原因是機器打碼或人工貼碼過程中發生煙箱包裝與一號工程碼標識錯誤，出庫掃碼時只掃描一號工程碼，未能及時排除因貼碼錯誤而造成的混煙情況。為解決這一隱患，根據生產需要研制一個掃碼裝置在出庫時對煙箱條碼、一號工程條碼進行掃描并與出庫規格卷煙條碼進行比對，剔除混煙，防止出錯煙，保證卷煙成品出庫質量。

1 煙箱條碼檢測系統環形掃碼裝置功能需求

煙箱條碼信息檢測裝置主要功能需求如下：掃描卷煙煙箱條碼與一號工程條碼，取其中品牌碼段與操作人員在條碼檢測工控機界面上預先設置的品牌條碼進行對比，對比結果合格的卷煙煙箱予以放行，不合格的則發出警報并停止出庫伸縮皮帶機。掃描卷煙煙箱條碼與一號工程條碼時需考慮到由于煙箱在傳送帶上的方向不一致，條碼有可能會在煙箱的上、下、左、右四個面，為了保證掃描到所有卷煙煙箱條碼，需從四個方向全方位掃描，不管條碼在煙箱的哪一面，都保證能準確無誤的掃到煙箱條碼和一號工程條碼。

2 煙箱條碼檢測系統構成

煙箱條碼檢測系統環形掃碼裝置將卷煙煙箱上的條碼和一號工程碼掃描下來并傳輸到工控機與設定的出庫卷煙規格進行對比，將信息進行處理之后判斷是否予以放行出庫，保證出庫時沒有混煙情況[3]。煙箱條碼檢測系統分為軟件、硬件兩大部分。

2.1 硬件部分

硬件部分主要由工業計算機、條形碼掃描頭、掃描頭連接模塊、光電開關以及單片機控制器等組成。掃碼頭是德國SICK公司生產的帶自動聚焦功能的固定式多掃描線型條碼掃描器，條碼掃描器的連接模塊包含電源模塊、通訊接口和狀態指示電路，光電開關連接到連接模塊的輸入端子上作為掃碼頭的出發開關。單片機控制器的功能在于和計算機實時通訊，假如在系統運行過程中發生錯箱錯牌等情況，計算機會發出相應的指令，單片機接收到指令后，會停止傳送帶并發出報警提示操作人員及時處理。掃碼器和單片連接模塊通過串行接口和工業計算機連接。硬件結構如圖1所示。

圖1 煙箱條碼檢測系統硬件組成

2.2 軟件部分

煙箱條碼檢測系統軟件的核心功能是條碼比對，其判斷依據是裝箱機開機前操作人員在條碼檢測工控機界面上預先設置的品牌，通過將掃描到的一號工程碼、煙箱條碼與預設的品牌進行對比，如果三者的品牌特征碼一致，則判斷為“合格”，如果有不一致的情況，則判斷為“不合格”。

2.2.1 軟件設計總體思路

（1）根據煙箱條碼檢測系統整個運行步驟及要實現的功能，據此設計出主窗口的界面，運用C++圖形用戶界面應用程序框架的知識對界面的控件布局，包括按鈕中圖片的插入、空的標簽中顯示一個動態圖并由按鈕控制其運行狀態。

（2）運用C++圖形用戶界面應用程序框架編寫串口，由一號工程碼和煙箱條碼的標志位分析并掌握串口數據的讀取和判斷，包括未掃到一號工程碼、未掃到煙箱條碼、未掃到條碼、一號工程碼不匹配、煙箱條碼不匹配、條碼都不匹配，條碼匹配等。

（3）數據庫的研究設計，準備數據源，創建兩張表格，一張顯示正常數據的存取記錄，一張顯示異常情況的發生，即異常報告，并設計當管理員添加新用戶時密碼在數據庫的顯示為lain格式，保證管理員的密碼和用戶的密碼安全。

（4）逐步設計每個功能，如查詢功能，為了使用戶操作方便，加入日歷表，可對時間進行快速、準確的操作。設置窗口的大小比例，控件按鈕的位置，并設計導出和清除功能。

綜合分析卷包車間提出的使用需求和實際工況，得出如圖2所示系統控制流程圖。

圖2 系統控制流程圖

2.2.2 煙箱條碼檢測系統功能模塊

煙箱條碼檢測系統主要功能模塊包括：品牌管理、參數設置、身份認證、用戶管理、異常記錄、歷史數據導出功能、統計分析等。品牌管理主要對出庫的煙箱品牌進行錄入、選擇、刪除等；參數設置包括設置班次時間，調整品牌碼長度，切換系統工作模式（是否忽略煙箱條碼）及機臺信息；身份認證和用戶管理主要對系統操作人員賬號進行管理及授權；異常記錄主要記錄系統運行過程中出現的異常事件，包括未掃描到一號工程碼，未掃描到煙箱條碼，掃描到的條碼不一致等，并支持包括卷煙品牌名稱，班次，日期、異常等多種查詢條件過濾，在自動導出模式下，導出后歷史數據以減輕數據庫負擔；統計分析通過實時統計掃描，對班次、機臺、品牌名、品牌碼，品牌碼位數、是否忽略煙箱碼、正常掃碼件煙數量、未掃到條碼件煙數量和條碼不匹配件煙數量統計分析。

3 運行效果檢驗

煙箱條碼檢測系統環形掃碼裝置按照設計組裝完成后如圖3所示，其檢測系統操作界面如圖4所示。煙箱條碼檢測系統環形掃碼裝置研制完成后，在柳州卷煙廠卷煙成品出庫輸送伸縮皮帶機上面進行了效果檢驗，通過測試，該裝置對混進的其它規格卷煙煙箱剔除率為100%，可避免成品出庫混煙發生，防止出錯煙，保證了卷煙成品出庫質量，減少市場退煙。目前柳州卷煙廠三個卷煙出庫口均已使用該裝置，設備運行正常，檢測功能效果顯著，達到了設計預期效果。

圖3 煙箱條碼檢測系統環形掃碼裝置實物圖

圖4 檢測系統操作界面

[1]張旭江.卷煙行業成品煙箱的牌號識別與統計系統[J].中國新技術新產品，2014，（2）:12-13.

[2]鐘志鋒.條碼檢測在成品煙箱錯牌中的應用[J].城市建設理論研究電子版，2013，（17）:14-15.

[3]瞿德智.條碼技術在成品煙箱長距離傳輸中的應用[C].//廣西煙草學會學術年會，2008.

Development of Ring Scanning Device for Cigarette Box Code Detection System

LI Yong-qing，WU Wen-tao
（Guangxi Tobacco Industry Co.，Ltd. Liuzhou Cigarette Factory，Liuzhou Guangxi 545006，China）

In order to ensure the quality of library to prevent mixed cigarette occurrence，development of a cigarette box code detection system circular scan code device，installed on the cigarette out of the library of telescopic belt conveyor，with scanning at the same time，engineering barcode and cigarette box code and system in the preset library cigarette specifications and compared，if all the agreement，to be released；if the inconsistency of sound and light alarm and stop the finished goods warehouse telescopic belt conveyor，after manual handling confirmation again to be released，ensure outbound cigarette size，a cigarette box installed a cigarette and a project code brand specifications all matching. The device can avoid the occurrence of a warehouse，prevent the cigarette from the cigarette，guarantee the quality of the finished product of the cigarette，and reduce the cigarette out of the market.

ring scanning code device；bar code detection system；one project code.

P274.5獻標識碼：A

1672-545X（2016）09-0103-03

2016-06-17

李用清（1978-），男，廣西桂林，本科，工程師，主要研究電氣設備與信息技術應用。