棉包自动刷唛技术的发展与优势

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〔北京智棉科技有限公司，北京 100089〕

为了进一步推进棉花质量检验体制改革，国家要求纤检机构统一对全国成包皮棉逐包编码（即棉包条形码），作为每包棉花身份和质量状况的信息载体，促进棉花的信息化流通和管理。同时，在最新的GB 6975—2013《棉花包装》国家标准中强制要求在棉包两端进行刷唛标识，刷唛标识中的棉花产地（省、自治区、直辖市和县）、棉花加工单位、棉花质量标识、批号、包号、毛重、异性纤维含量代号、生产日期等信息必须与棉包条形码内容一致。自动刷唛技术正是在这种背景下应运而生，通过获取棉包信息化条码采集系统内的成包条形码数据，利用计算机技术自动生成对应的棉包唛头版面，在棉花加工生产线上即可完成棉包唛头的喷印。

一、人工刷唛方式

当前，在我国棉花加工环节，唛头通常是由人工利用镂板、油墨将棉包的条形码信息刷到棉包两端。作业时必须先用大镂板刷上固定信息，然后比对成包条形码用小板二次补刷包号、重量、批号、日期、异性纤维含量等变化的信息。此种刷唛方式主要在室外货场作业，易受室外环境的影响，在雨雪天气或低温条件下，不利于该项工作的开展。而且人工在对成包条形码进行刷唛时极易出错，不易修改，还存在墨水浸透棉布污染棉花的风险。人工刷唛整体劳动强度大、效率低，存在刷唛版面外观模糊、不整洁、易褪色等问题。唛头镂板及效果见图1、图2。

图1 棉包印刷镂板

图2 棉包镂板刷唛效果

二、目前国内自动刷唛技术的发展现状

目前我国从事棉包自动刷唛技术研究的企业不多，市场上以自动刷唛机为主，其主要机型及性能特点如下。

2012年北京智棉科技有限公司（原北京中棉机械成套设备有限公司）研制了MSM-D型棉包在线自动刷唛机（见图3），将16点阵大字符喷码技术引入到棉包自动刷唛领域，在国内首次实现了棉包在线自动刷唛功能。该设备由微电脑喷印控制器和机械执行机构组成，微电脑喷印控制器可以获取条码信息，自动完成唛头排版，给与之相连的16点阵打印喷头发送打印指令，16点阵打印头安装在机械执行机构上，机械执行机构可以控制打印喷头完成上下、左右、旋转和贴近棉包等的运动，从而配合微电脑喷印控制器完成棉包喷码作业。MSM-D型自动刷唛机安装在原棉花加工生产线的电子秤和输送带之间，安装时仅需改造推包器和输包带的电机启停装置。通过控制推包器和输送带来完成棉包前、后两面的定位，利用机械执行机构驱动喷头贴近棉包完成两端唛头的喷印。因该设备无法喷印企业商标，且无法满足超过30包/h棉花加工生产线的需要，目前已逐步被市场淘汰。

图3 MSM-D型棉包在线自动刷唛机

2014年该公司又研发出了MSMZ-GT型全自动高解析刷唛一体机设备（见图4）。该设备使用惠普公司的HP51645a黑色墨盒作为喷印终端，具有高分辨率、墨盒免维护、速干、无污染棉花等特点。MSMZ-GT型刷唛机为一体化设计，主要由喷码控制系统、喷头升降机构和棉包运动控制平台组成。喷码控制系统获取到棉包条码信息后，利用计算机图形处理技术生成可预览的唛头版面，并下发给打印喷头。喷头升降机构为沉入式结构，可精准控制打印喷头作升降和横向水平往复运动。棉包运动控制平台可以精准控制棉包的输送和180°旋转运动，保证棉包每次都停止在合适的位置。该一体机刷唛工作时，分别通过对喷头和棉包的精准运动控制，使喷头和棉包端面贴紧，喷头沿棉包自上至下逐行完成唛头的喷印，一面完成后棉包将旋转180°，完成另一面的喷印。此设备占地面积小，安装时不影响原有的棉包生产工艺，适用于0～40包/h生产线的要求，能够满足我国主产棉区棉花加工企业生产工艺的需要。2019年该型设备又引入了连续供墨技术，进一步降低了耗材的使用成本。目前，MSMZ-GT型刷唛机已经成为棉花加工企业中的主流机型。

图4 全自动高解析刷唛一体机

三、自动刷唛技术的优势

棉包自动刷唛机直接与棉包条码信息采集系统相连，棉包条码信息采集系统每采集一个成包条码，便会将该条码数据发送给自动刷唛机。因为自动刷唛机的数据直接来自于棉包条码信息采集系统，具有实时性和高可靠性两大优势，严格保证棉包唛头内容不会因人为干扰而出错。喷印控制系统可以做到对喷印内容的实时预览，能够进一步预防喷印出错。棉包进入自动刷唛机后，工作过程全自动执行，无需人工值守，两端唛头喷印完毕后会自动将棉包输送走。通过一次性喷印完成棉包产地、加工单位、包号、流水批号、生产日期、异性纤维含量等信息，不受加工速度的影响，使棉包出车间后即可直接组批入库，省去了繁琐的人工刷唛过程，节省组批时间和场地，促进了棉花加工生产线的自动化生产和管理体制的建立。

四、自动刷唛技术的成本优势

现阶段我国“招工难”的问题逐渐凸显，人工成本逐年上涨，棉花加工行业也存在同样的问题。在我国棉花主产区新疆，多数加工企业自每年9月开始生产，至次年1月结束，持续约5个月，季节性强、作业环境差、短期雇工难找，人工成本持续上涨。目前，人工刷唛成本普遍在每人每天180元以上，还需提供食宿，对于具有一定规模的加工企业，人工刷唛每年支出的费用超过30 000元。如果需要多人同时作业，人工刷唛费用还会成倍增加。现在使用自动刷唛系统，设备费用为一次性投资，中间无需人工值守操作，每包的耗材成本较低，按年加工量30 000包来算，自动刷唛较人工刷唛节约费用60%以上，成本优势明显。

五、自动刷唛技术有助于提升企业形象

近年来，我国棉花主产区的加工企业逐渐走向往规模化发展的道路，涌现出了一批产销一条龙的优秀企业。对于这些企业，统一整洁的包装可以进一步提升产品形象，促进品牌化运营。自动刷唛利用计算机技术，通过统一排版在加工时即将成包唛头进行规范化喷印，保证所喷印棉包的唛头版面一致，信息准确无误，有助于提高产品的品牌和形象。

经过几年的发展，自动刷唛技术已逐渐成熟，整机安装方便，操作简单，能够满足棉花快速加工生产线的需要。利用速干喷墨打印技术，在节省人工、降低返工、提升棉包包装形象等方面为企业带来了切身利益，逐步成为棉花加工自动化发展的重要一环。☆