棉包自動刷嘜技術的發展與優勢

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〔北京智棉科技有限公司，北京 100089〕

為了進一步推進棉花質量檢驗體制改革，國家要求纖檢機構統一對全國成包皮棉逐包編碼（即棉包條形碼），作為每包棉花身份和質量狀況的信息載體，促進棉花的信息化流通和管理。同時，在最新的GB 6975—2013《棉花包裝》國家標準中強制要求在棉包兩端進行刷嘜標識，刷嘜標識中的棉花產地（省、自治區、直轄市和縣）、棉花加工單位、棉花質量標識、批號、包號、毛重、異性纖維含量代號、生產日期等信息必須與棉包條形碼內容一致。自動刷嘜技術正是在這種背景下應運而生，通過獲取棉包信息化條碼采集系統內的成包條形碼數據，利用計算機技術自動生成對應的棉包嘜頭版面，在棉花加工生產線上即可完成棉包嘜頭的噴印。

一、人工刷嘜方式

當前，在我國棉花加工環節，嘜頭通常是由人工利用鏤板、油墨將棉包的條形碼信息刷到棉包兩端。作業時必須先用大鏤板刷上固定信息，然后比對成包條形碼用小板二次補刷包號、重量、批號、日期、異性纖維含量等變化的信息。此種刷嘜方式主要在室外貨場作業，易受室外環境的影響，在雨雪天氣或低溫條件下，不利于該項工作的開展。而且人工在對成包條形碼進行刷嘜時極易出錯，不易修改，還存在墨水浸透棉布污染棉花的風險。人工刷嘜整體勞動強度大、效率低，存在刷嘜版面外觀模糊、不整潔、易褪色等問題。嘜頭鏤板及效果見圖1、圖2。

圖1 棉包印刷鏤板

圖2 棉包鏤板刷嘜效果

二、目前國內自動刷嘜技術的發展現狀

目前我國從事棉包自動刷嘜技術研究的企業不多，市場上以自動刷嘜機為主，其主要機型及性能特點如下。

2012年北京智棉科技有限公司（原北京中棉機械成套設備有限公司）研制了MSM-D型棉包在線自動刷嘜機（見圖3），將16點陣大字符噴碼技術引入到棉包自動刷嘜領域，在國內首次實現了棉包在線自動刷嘜功能。該設備由微電腦噴印控制器和機械執行機構組成，微電腦噴印控制器可以獲取條碼信息，自動完成嘜頭排版，給與之相連的16點陣打印噴頭發送打印指令，16點陣打印頭安裝在機械執行機構上，機械執行機構可以控制打印噴頭完成上下、左右、旋轉和貼近棉包等的運動，從而配合微電腦噴印控制器完成棉包噴碼作業。MSM-D型自動刷嘜機安裝在原棉花加工生產線的電子秤和輸送帶之間，安裝時僅需改造推包器和輸包帶的電機啟停裝置。通過控制推包器和輸送帶來完成棉包前、后兩面的定位，利用機械執行機構驅動噴頭貼近棉包完成兩端嘜頭的噴印。因該設備無法噴印企業商標，且無法滿足超過30包/h棉花加工生產線的需要，目前已逐步被市場淘汰。

圖3 MSM-D型棉包在線自動刷嘜機

2014年該公司又研發出了MSMZ-GT型全自動高解析刷嘜一體機設備（見圖4）。該設備使用惠普公司的HP51645a黑色墨盒作為噴印終端，具有高分辨率、墨盒免維護、速干、無污染棉花等特點。MSMZ-GT型刷嘜機為一體化設計，主要由噴碼控制系統、噴頭升降機構和棉包運動控制平臺組成。噴碼控制系統獲取到棉包條碼信息后，利用計算機圖形處理技術生成可預覽的嘜頭版面，并下發給打印噴頭。噴頭升降機構為沉入式結構，可精準控制打印噴頭作升降和橫向水平往復運動。棉包運動控制平臺可以精準控制棉包的輸送和180°旋轉運動，保證棉包每次都停止在合適的位置。該一體機刷嘜工作時，分別通過對噴頭和棉包的精準運動控制，使噴頭和棉包端面貼緊，噴頭沿棉包自上至下逐行完成嘜頭的噴印，一面完成后棉包將旋轉180°，完成另一面的噴印。此設備占地面積小，安裝時不影響原有的棉包生產工藝，適用于0～40包/h生產線的要求，能夠滿足我國主產棉區棉花加工企業生產工藝的需要。2019年該型設備又引入了連續供墨技術，進一步降低了耗材的使用成本。目前，MSMZ-GT型刷嘜機已經成為棉花加工企業中的主流機型。

圖4 全自動高解析刷嘜一體機

三、自動刷嘜技術的優勢

棉包自動刷嘜機直接與棉包條碼信息采集系統相連，棉包條碼信息采集系統每采集一個成包條碼，便會將該條碼數據發送給自動刷嘜機。因為自動刷嘜機的數據直接來自于棉包條碼信息采集系統，具有實時性和高可靠性兩大優勢，嚴格保證棉包嘜頭內容不會因人為干擾而出錯。噴印控制系統可以做到對噴印內容的實時預覽，能夠進一步預防噴印出錯。棉包進入自動刷嘜機后，工作過程全自動執行，無需人工值守，兩端嘜頭噴印完畢后會自動將棉包輸送走。通過一次性噴印完成棉包產地、加工單位、包號、流水批號、生產日期、異性纖維含量等信息，不受加工速度的影響，使棉包出車間后即可直接組批入庫，省去了繁瑣的人工刷嘜過程，節省組批時間和場地，促進了棉花加工生產線的自動化生產和管理體制的建立。

四、自動刷嘜技術的成本優勢

現階段我國“招工難”的問題逐漸凸顯，人工成本逐年上漲，棉花加工行業也存在同樣的問題。在我國棉花主產區新疆，多數加工企業自每年9月開始生產，至次年1月結束，持續約5個月，季節性強、作業環境差、短期雇工難找，人工成本持續上漲。目前，人工刷嘜成本普遍在每人每天180元以上，還需提供食宿，對于具有一定規模的加工企業，人工刷嘜每年支出的費用超過30 000元。如果需要多人同時作業，人工刷嘜費用還會成倍增加。現在使用自動刷嘜系統，設備費用為一次性投資，中間無需人工值守操作，每包的耗材成本較低，按年加工量30 000包來算，自動刷嘜較人工刷嘜節約費用60%以上，成本優勢明顯。

五、自動刷嘜技術有助于提升企業形象

近年來，我國棉花主產區的加工企業逐漸走向往規模化發展的道路，涌現出了一批產銷一條龍的優秀企業。對于這些企業，統一整潔的包裝可以進一步提升產品形象，促進品牌化運營。自動刷嘜利用計算機技術，通過統一排版在加工時即將成包嘜頭進行規范化噴印，保證所噴印棉包的嘜頭版面一致，信息準確無誤，有助于提高產品的品牌和形象。

經過幾年的發展，自動刷嘜技術已逐漸成熟，整機安裝方便，操作簡單，能夠滿足棉花快速加工生產線的需要。利用速干噴墨打印技術，在節省人工、降低返工、提升棉包包裝形象等方面為企業帶來了切身利益，逐步成為棉花加工自動化發展的重要一環。☆