烟箱条码检测系统环形扫码装置的研制

李用清，吴文韬

（广西中烟工业有限责任公司柳州卷烟厂，广西柳州545006）

烟箱条码检测系统环形扫码装置的研制

李用清，吴文韬

（广西中烟工业有限责任公司柳州卷烟厂，广西柳州545006）

为保证出库质量，防止混烟发生，研制一种烟箱条码检测系统环形扫码装置，安装在卷烟出库的伸缩皮带机上，具备同时扫描一号工程条码和烟箱条码，并与系统中预先设定的出库卷烟规格进行对比，如果全部一致则予以放行，如果不一致则声光报警并停止成品出库伸缩皮带机，在人工处置确认后再予以放行，确保出库卷烟规格、烟箱所装条烟与一号工程码品牌规格全部匹配。本装置可避免出库混烟发生，防止出错烟，保证卷烟成品出库质量，减少市场退烟。

环形扫码装置；条码检测系统；一号工程码

国家烟草局为进一步规范卷烟条码的使用，保证卷烟生产、销售信息统计的准确性，制定了《卷烟条码使用规则》。国内生产卷烟的箱包装、条盒包装和小盒包装都必须印刷（或粘贴等）符合要求的条码标识，并满足唯一性、稳定性和可识别性要求。行业卷烟生产经营决策管理系统简称为“一号工程”，主要通过对件烟和条烟进行唯一标识，在封箱机完成封箱后，有专门的打码贴码设备，给纸箱正面贴一个32位的128码，并在关键物流业务环节对标识进行识别，实现卷烟产品从工业生产到商业销售全过程物流跟踪，从而实时采集工业产销存、商业进销存的物流数据[1]。

卷烟烟箱条码是唯一的，但是烟箱条码所在位置没有硬性规定，不同卷烟规格的烟箱条码所在位置也不同，一般在正面位置，一些烟箱条码则在侧面和背面[2]。近期市场反馈，卷烟一号工程条码所标品牌与烟箱存在不匹配现象，经过追溯分析发现：烟箱与烟箱内条烟品牌、型号一致，但是与一号工程条码所标识品牌、规格不一致，主要原因是机器打码或人工贴码过程中发生烟箱包装与一号工程码标识错误，出库扫码时只扫描一号工程码，未能及时排除因贴码错误而造成的混烟情况。为解决这一隐患，根据生产需要研制一个扫码装置在出库时对烟箱条码、一号工程条码进行扫描并与出库规格卷烟条码进行比对，剔除混烟，防止出错烟，保证卷烟成品出库质量。

1 烟箱条码检测系统环形扫码装置功能需求

烟箱条码信息检测装置主要功能需求如下：扫描卷烟烟箱条码与一号工程条码，取其中品牌码段与操作人员在条码检测工控机界面上预先设置的品牌条码进行对比，对比结果合格的卷烟烟箱予以放行，不合格的则发出警报并停止出库伸缩皮带机。扫描卷烟烟箱条码与一号工程条码时需考虑到由于烟箱在传送带上的方向不一致，条码有可能会在烟箱的上、下、左、右四个面，为了保证扫描到所有卷烟烟箱条码，需从四个方向全方位扫描，不管条码在烟箱的哪一面，都保证能准确无误的扫到烟箱条码和一号工程条码。

2 烟箱条码检测系统构成

烟箱条码检测系统环形扫码装置将卷烟烟箱上的条码和一号工程码扫描下来并传输到工控机与设定的出库卷烟规格进行对比，将信息进行处理之后判断是否予以放行出库，保证出库时没有混烟情况[3]。烟箱条码检测系统分为软件、硬件两大部分。

2.1 硬件部分

硬件部分主要由工业计算机、条形码扫描头、扫描头连接模块、光电开关以及单片机控制器等组成。扫码头是德国SICK公司生产的带自动聚焦功能的固定式多扫描线型条码扫描器，条码扫描器的连接模块包含电源模块、通讯接口和状态指示电路，光电开关连接到连接模块的输入端子上作为扫码头的出发开关。单片机控制器的功能在于和计算机实时通讯，假如在系统运行过程中发生错箱错牌等情况，计算机会发出相应的指令，单片机接收到指令后，会停止传送带并发出报警提示操作人员及时处理。扫码器和单片连接模块通过串行接口和工业计算机连接。硬件结构如图1所示。

图1 烟箱条码检测系统硬件组成

2.2 软件部分

烟箱条码检测系统软件的核心功能是条码比对，其判断依据是装箱机开机前操作人员在条码检测工控机界面上预先设置的品牌，通过将扫描到的一号工程码、烟箱条码与预设的品牌进行对比，如果三者的品牌特征码一致，则判断为“合格”，如果有不一致的情况，则判断为“不合格”。

2.2.1 软件设计总体思路

（1）根据烟箱条码检测系统整个运行步骤及要实现的功能，据此设计出主窗口的界面，运用C++图形用户界面应用程序框架的知识对界面的控件布局，包括按钮中图片的插入、空的标签中显示一个动态图并由按钮控制其运行状态。

（2）运用C++图形用户界面应用程序框架编写串口，由一号工程码和烟箱条码的标志位分析并掌握串口数据的读取和判断，包括未扫到一号工程码、未扫到烟箱条码、未扫到条码、一号工程码不匹配、烟箱条码不匹配、条码都不匹配，条码匹配等。

（3）数据库的研究设计，准备数据源，创建两张表格，一张显示正常数据的存取记录，一张显示异常情况的发生，即异常报告，并设计当管理员添加新用户时密码在数据库的显示为lain格式，保证管理员的密码和用户的密码安全。

（4）逐步设计每个功能，如查询功能，为了使用户操作方便，加入日历表，可对时间进行快速、准确的操作。设置窗口的大小比例，控件按钮的位置，并设计导出和清除功能。

综合分析卷包车间提出的使用需求和实际工况，得出如图2所示系统控制流程图。

图2 系统控制流程图

2.2.2 烟箱条码检测系统功能模块

烟箱条码检测系统主要功能模块包括：品牌管理、参数设置、身份认证、用户管理、异常记录、历史数据导出功能、统计分析等。品牌管理主要对出库的烟箱品牌进行录入、选择、删除等；参数设置包括设置班次时间，调整品牌码长度，切换系统工作模式（是否忽略烟箱条码）及机台信息；身份认证和用户管理主要对系统操作人员账号进行管理及授权；异常记录主要记录系统运行过程中出现的异常事件，包括未扫描到一号工程码，未扫描到烟箱条码，扫描到的条码不一致等，并支持包括卷烟品牌名称，班次，日期、异常等多种查询条件过滤，在自动导出模式下，导出后历史数据以减轻数据库负担；统计分析通过实时统计扫描，对班次、机台、品牌名、品牌码，品牌码位数、是否忽略烟箱码、正常扫码件烟数量、未扫到条码件烟数量和条码不匹配件烟数量统计分析。

3 运行效果检验

烟箱条码检测系统环形扫码装置按照设计组装完成后如图3所示，其检测系统操作界面如图4所示。烟箱条码检测系统环形扫码装置研制完成后，在柳州卷烟厂卷烟成品出库输送伸缩皮带机上面进行了效果检验，通过测试，该装置对混进的其它规格卷烟烟箱剔除率为100%，可避免成品出库混烟发生，防止出错烟，保证了卷烟成品出库质量，减少市场退烟。目前柳州卷烟厂三个卷烟出库口均已使用该装置，设备运行正常，检测功能效果显著，达到了设计预期效果。

图3 烟箱条码检测系统环形扫码装置实物图

图4 检测系统操作界面

[1]张旭江.卷烟行业成品烟箱的牌号识别与统计系统[J].中国新技术新产品，2014，（2）:12-13.

[2]钟志锋.条码检测在成品烟箱错牌中的应用[J].城市建设理论研究电子版，2013，（17）:14-15.

[3]瞿德智.条码技术在成品烟箱长距离传输中的应用[C].//广西烟草学会学术年会，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献标识码：A

1672-545X（2016）09-0103-03

2016-06-17

李用清（1978-），男，广西桂林，本科，工程师，主要研究电气设备与信息技术应用。