一种自洽式条烟二维码和件烟一号工程码精准关联方法与流程

本发明涉及卷烟制造领域，特别涉及一种自洽式条烟二维码和件烟一号工程码精准关联方法，以解决由于某一时间异常过程引发的条烟序列的错乱而造成所有条烟与烟箱关联的混乱，从而实现精准有效的产品跟踪与质量追溯。

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，以上也是卷烟加工企业的核心工艺流程。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都是分为3个大的流程：1)小盒机，完成将各种包装材料形成小盒并将20支烟支包装到小盒的过程；2)小盒透明纸机，完成将小盒覆膜一层透明纸的过程；3)大条机，完成将每10包带透明纸的小盒合成一条烟的过程，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：即20支烟支到1包烟，10包烟到1条烟。卷烟包装完成之后，进入条烟封箱工艺过程，目前烟草行业采用的普遍做法是50条烟到1件烟。

目前，在市场发现卷烟产品质量问题后，通过件烟一号工程码和小盒底部钢印信息，人工追溯生产时段的相关信息(生产日期、生产机台、操作人员)，追溯效率较低且准确度不高，特别在涉及卷烟质量问题时，由于条烟与件烟缺乏关联性，追溯工作量大，且基本无法精准的信息关联。

随着烟草行业“互联网+二维码”产品跟踪与质量追溯体系的推进，浙江中烟率先垂范落地基于此的包-条-件卷烟制造全流程管控，在卷烟小包、条包外包装设计增加二维码载体，其内包含品牌等信息的唯一身份识别码(一盒一码，一条一码)，通过二维码识别技术将前后从而建设卷烟制造过程从包、条到件的关联系统，为产品跟踪、质量追溯夯实基础，满足企业、行业精细化、精准化管控的要求。但卷烟工厂日常生产过程中存在一台封箱机对接多台包装机的生产模式，即多台包装机通过条烟输送线将条烟输送至封箱机，再由封箱将每50条装入一个烟箱(纸箱)。在此过程中，由于每台封箱机对接多台包装机、封箱机缓存通道短、条烟入箱时易于产生挤压以及人工干预等，容易将原本顺序推入烟箱的条烟顺序打乱，导致箱条关联发生错乱，从而打破预设的根据烟箱的条码精确获得箱内实际的50条烟的信息的顺序，导致无法实现精准的产品跟踪与质量追溯。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种自洽式条烟二维码和件烟一号工程码精准关联方法，适用于由封箱机缓存通道堵塞、传输中人为干预、封箱机设备故障等状况导致条烟运动序列被破坏后的序列自愈，以解决由于某一时间异常过程引发的条烟序列的错乱而造成所有条烟与烟箱关联的混乱，从而实现精准有效的产品跟踪与质量追溯。

基于上述目的，本发明提供一种自洽式条烟二维码和件烟一号工程码精准关联方法，该方法包括如下步骤：

(1)采集封箱机入口缓存通道上条烟的二维码，并顺序存储形成条烟二维码序列；

(2)烟箱到位后，生成装箱内部码，并将装箱内部码状态标志位置为“待封箱”；

(3)条烟提升器处满5条烟后，执行提升动作，并采集提升器最右侧条烟二维码；

(4)判断当前条烟是否乱序，若为乱序，则进行乱序计算处理；若未乱序，则将条烟二维码序列中最早5个二维码信息与装箱内部码关联；

(5)重复执行步骤(3)-(4)至装箱内部码状态标志位为“满箱”时获得件烟，生成件烟一号工程码，并将该一号工程码与当前装箱内部码关联。

作为优选，所述步骤(1)中，预先于封箱机入口缓存通道处设置至少两个摄取角度互补的扫码头。

作为优选，步骤(4)中，判断当前条烟是否乱序的具体方法为：

提取条烟二维码序列中最早的五个二维码，采用步骤(3)中采集的最右侧条烟二维码作为校验码与之对比，若存在相同项，则判断为未乱序；若不存在，则判断为乱序。

作为优选，步骤(4)中进行乱序计算处理的具体方法为：

首先判断当前装箱内部码状态是“半箱”，还是“待装箱”，若为“半箱”，则从已封箱二维码序列中，将与当前装箱内部码关联的最后25条二维码移除到已剔除序列，再从条烟二维码序列中，从最早的条烟二维码开始，到读取到的二维码之前所有的二维码，移取到已封箱二维码序列与当前内部码关联；若为“待装箱”，则从已封箱二维码序列中，将与上一次装箱内部码关联的最后25条二维码移除到已剔除序列，再从条烟二维码序列中，从最早的条烟二维码开始，到读取到的二维码之前所有的二维码，移取到已封箱二维码序列与上一次的内部码关联；最后，移取条烟二维码序列中最前的5个二维码信息，加入已封箱二维码序列，并与当前装箱内部码关联。

作为优选，所述步骤(5)还包括，检测当前件烟中是否缺条，若发现缺条异常信号，则将该件烟对应的装箱内部码上关联缺条标志。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明通过“二维码序列——装箱内部码——件烟一号工程码”的关联方式实现条烟/件烟关联，适用于由封箱机缓存通道堵塞、传输中人为干预、封箱机设备故障等状况导致条烟运动序列被破坏后的序列自愈，可有效解决由于某一时间异常过程引发的条烟序列的错乱而造成所有条烟与烟箱关联混乱的问题，实现精准有效的产品跟踪与质量追溯。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本发明实施例中条-件二维码精准关系算法逻辑图；

图2是本发明实施例中条烟二维码序列入队、出队模型图；

图3是本发明实施例中条件关联的概要流程图；

图4是本发明实施例中自洽式条-件精准关联算法流程图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、部件和/或它们的组合。

一种自洽式条烟二维码和件烟一号工程码精准关联方法，该方法包括如下步骤：

(1)采集封箱机入口缓存通道上条烟的二维码，并顺序存储形成条烟二维码序列；

(2)烟箱到位后，生成装箱内部码，并将装箱内部码状态标志位置为“待封箱”；

(3)条烟提升器处满5条烟后，执行提升动作，并采集提升器最右侧条烟二维码；

(4)判断当前条烟是否乱序，若为乱序，则进行乱序计算处理；若未乱序，则将条烟二维码序列中最早5个二维码信息与装箱内部码关联；

(5)重复执行步骤(3)-(4)至装箱内部码状态标志位为“满箱”时获得件烟，生成件烟一号工程码，并将该一号工程码与当前装箱内部码关联。

在一种较优的实施方式中，所述步骤(1)中，预先于封箱机入口缓存通道处设置至少两个摄取角度互补的扫码头。中如图1所示，通过在封箱机入口缓存通道设置的1号、2号两个扫码头，有效的解决由于条烟姿态变化导致的无法识别二维码信息的问题，以及由于生产人员质量检测后人工加入条烟姿态变化导致的二维码位置变化无法识别的问题。通过此处设置的条烟二维码扫码头，将所有通过和加入的条烟二维码信息的精准识别，并将所有采集的二维码信息加入条烟顺序队列，按照扫码时间戳先后顺序存储。

利用步骤(1)的顺序队列信息建立如图2所示的出入队列模型，每次在队尾插入一个元素是，rear增1；每次在队头删除一个元素时，front增1。随着插入和删除操作的进行，队列元素的个数不断变化，队列所占的存储空间也在为队列结构所分配的连续空间中移动。当front＝rear时，队列中没有任何元素，称为空队列。当rear增加到指向分配的连续空间之外时，队列无法再插入新元素，但这时往往还有大量可用空间未被占用，这些空间是已经出队的队列元素曾经占用过得存储单元。

在步骤(3)中，如图1所示，封箱机条烟提升右侧面安装部署3号扫码头，实现的核心目标有两个，其一是实现读取封箱机每次推入烟箱的5条烟最右侧的二维码，以及已完成封箱的条烟二位码队列，按照扫码时间戳先后顺序存储，简称入箱条烟顺序队列；其二是用于对条烟序列进行校验，具体地：将每5条烟最右侧的条烟二维码与前述的条烟二维码顺序队列的出列数据进行校验，检查队列是否出现乱序。与此同时，系统将为每一个空的烟箱赋予唯一内部码--装箱内部码，并根据生产信息形成装箱内部码序列。再者，系统将“1号工程”打码处采集到的件烟一号工程码队列，按照打码时间先后顺序存储，形成件烟码队列。

在封箱机是生产过程中系统获得条烟装箱过程中涉及的相关电气信号，其动作执行须结合相关电气信号，具体的包括如下信号：

1)烟箱到位信号：新的烟箱装载到设备中时，给出的信号，触发系统建立生成每一件烟的装箱内部码初始记录；

2)提升到位信号：条烟提升器装满5条烟后，做出提升动作将条烟提升到推箱位置，给出的信号，触发3号扫码头扫码，并计算需要移取到已装箱序列的5个条烟二维码；

3)半箱推送信号：当推箱位置已5次提升，并有25条烟时，做出推箱动作，给出的信号，触发系统记录装箱状态；

4)满箱推送信号：当推箱位置已10次提升，并有50条烟时，做出推箱动作，给出的信号，触发系统记录装箱状态；

5)缺条异常信号：缺条检测系统对当前正在装箱的件烟进行缺条检测后，发现异常给出的信号，触发系统记录装箱缺条状态，以提示人工业务处理；

6)烟箱离开信号：装箱动作完成后，件烟离开装箱位置给出的信号，触发系统记录最新件烟的状态；

7)烟箱剔除信号：当设备自动剔除问题烟箱时给出的信号，触发系统记录对应件烟状态，以提示人工业务处理；

8)1号工程打码信号：当1号工程装置对件烟打码时，给出的信号，触发系统读取最新件烟一号工程码并完成于封箱内部码的关联，进而实现条/件关联。

并根据条烟装箱过程的特性，设计对应的状态标志，这些标志包括：

1)件烟装箱内部码乱序标志：有“0：正常”，“1：乱序”两个状态，初始为“正常”，当系统在3号扫码头处的校验结果为乱序时，置为“乱序”；

2)件烟装箱内部码状态标志：有“待装箱”，“半箱”，“满箱”，“待打码”，“剔除待处理”，“已关联”等值，根据封箱生产过程的进行，置为不同的状态值；

3)件烟装箱内部码缺条标志：有“0：正常”，“1：缺条”两个状态，初始为“正常”，当系统收到缺条检测异常信号时，置为“缺条”。

在一种较优的实施方式中，步骤(4)中，判断当前条烟是否乱序的具体方法为：

提取条烟二维码序列中最早的五个二维码，采用步骤(3)中采集的最右侧条烟二维码作为校验码与之对比，若存在相同项，则判断为未乱序；若不存在，则判断为乱序。

在一种较优的实施方式中，步骤(4)中进行乱序计算处理的具体方法为：

首先判断当前装箱内部码状态是“半箱”，还是“待装箱”，若为“半箱”，则从已封箱二维码序列中，将与当前装箱内部码关联的最后25条二维码移除到已剔除序列，再从条烟二维码序列中，从最早的条烟二维码开始，到读取到的二维码之前所有的二维码，移取到已封箱二维码序列与当前内部码关联；若为“待装箱”，则从已封箱二维码序列中，将与上一次装箱内部码关联的最后25条二维码移除到已剔除序列，再从条烟二维码序列中，从最早的条烟二维码开始，到读取到的二维码之前所有的二维码，移取到已封箱二维码序列与上一次的内部码关联；最后，移取条烟二维码序列中最前的5个二维码信息，加入已封箱二维码序列，并与当前装箱内部码关联。

在一种较优的实施方式中，所述步骤(5)还包括，检测当前件烟中是否缺条，若发现缺条异常信号，则将该件烟对应的装箱内部码上关联缺条标志。

下面，结合一次具体的封箱操作对本发明的实施方案进行详细说明：

本实施例是用于自洽式条烟二维码和件烟一号工程码精准关联方法，自洽式条-件精准关联算法流程见附图4。

1)所述封箱机入口二维码前后扫码器实时采集入口条烟二维码，形成条烟二维码存储序列，记录其二维码、序号信息、扫码时刻等。

2)当新的烟箱装载到设备中时，所述封箱机电控系统发送烟箱到位信号，由所述主控plc接收并发送给所述工控机，所述工控机收到信号生成新的装箱内部码，建立此装箱内部码的初始记录，内部码状态标志置为“待装箱”，该内部码对应已条烟提升次数n置为0。

3)条烟提升器满五条烟后，所述封箱机电控系统控制所述封箱机条烟提升机构作出提升动作，所述主控plc将接收到所述封箱机电控系统发送的条烟提升信号，触发所述条烟提升处二维码扫码器读取当前提升到位的五条烟的最右侧二维码，并提供给所述工控机读取。

4)所述工控机读取二维码后的算法：

当条烟翻转，未读到二维码时，直接移取条烟二维码序列中最早的五个二维码，加入已封箱二维码序列，并与当前装箱内部码关联；当读取到二维码信息时，以条烟二维码序列中最早一条作为校验码与读取到的二维码进行比对，若相同，则判断为未乱序，直接移取条烟二维码序列中最早五个二维码信息，加入已封箱二维码序列，并与当前装箱内部码关联，若不同，则判断为乱序，进行乱序计算处理。所谓乱序，即封箱过程中推箱时，产生条烟排列混乱、挤压等异常情况，生产处理方式为停机剔除混乱的25条烟再恢复生产，所述工控机通过乱序处理流程自动判断封箱机生产过程状态。

乱序算法：首先判断当前装箱内部码状态是“半箱”，还是“待装箱”，若为“半箱”，则从已封箱二维码序列中，将与当前装箱内部码关联的最后25条二维码移除到已剔除序列，再从条烟二维码序列中，从最早的条烟二维码开始，到读取到的二维码之前所有的二维码，移取到已封箱二维码序列与当前内部码关联；若为“待装箱”，则从已封箱二维码序列中，将与上一次装箱内部码关联的最后25条二维码移除到已剔除序列，再从条烟二维码序列中，从最早的条烟二维码开始，到读取到的二维码之前所有的二维码，移取到已封箱二维码序列与上一次的内部码关联；最后，移取条烟二维码序列中最前的5个二维码信息，加入已封箱二维码序列，并与当前装箱内部码关联。

通过步骤3)、4)的执行，所述工控机根据条烟提升信号对条烟进行分组，可精准定位每条烟(二维码)，在烟箱中的坐标位置，实现条烟在烟箱中的精准定位，奠定精准追溯的基础；从所述条烟提升处扫码器可获取每层最右侧的二维码，形成对每一层条烟二维码的确认与校验；结合后续推箱信号，每箱烟将最多十个二维码实现确认与校验功能。

5)在步骤3)、4)重复五次后，即条烟提升次数n为5时，条烟提升器满一垛(25条)，当前装箱内部码已与五次提升过程中的条烟二维码关联，所述工控机等待获取条烟(一垛)的半箱推箱信号，当获取到信号时，说明设备做出推箱动作，将当前装箱内部码状态标志置为“半箱”，继续重复步骤3)、4)。

6)在步骤3)、4)再次重复五次后，即条烟提升次数n为10时，条烟提升器再次满一垛(25条)，当前装箱内部码已与十次提升过程中的条烟二维码关联，所述工控机再次等待获取条烟(一垛)的满箱推箱信号，当获取到信号时，说明设备做出二次推箱动作，此时将当前装箱内部码状态标志置为“满箱”，并将其存储到已装箱内部码序列中。

7)等待缺条检测，若所述缺条检测装置识别到产品质量问题，将发送缺条异常信号，所述工控机获取到信号后，将最新一条“满箱”状态的装箱内部码打上缺条标志。

8)封箱机完成装箱后，件烟离开进入输送带，所述封箱电控系统发送烟箱离开装箱位置信号，所述工控机根据信号触发，将最新一条“满箱”状态的装箱内部码状态置为“待打码”。

9)当烟箱有质量问题时，设备将自动剔除，所述封箱电控系统将发送件烟剔除信号，所述工控机根据信号触发，将最新一条“待打码”封箱内部状态置为“剔除待处理”，判定对应烟箱已被剔除，保证装箱内部码序列与时间件烟成品一致。

10)等待件烟打码，打码后，所述件烟一号工程打码装置将发送对应信号及打码信息，所述工控机根据打码信号获取最新的件烟一号工程码信息，并按照时序信息与最早一条“待打码”状态的装箱内部码关联，关联后将该内部码状态置为“已关联”，自此，通过“已装箱二维码序列——装箱内部码——件烟一号工程码”的关联方式实现条烟/件烟关联，并将相关信息上传。

11)上述步骤实现了条烟/件烟关联，此后所述二维码应用系统，接收所述工控机上传的条烟二维码、件烟一号工程码及关联相关信息并存储，提供查询、分析、追溯等应用功能，为产品质量精准追溯提供数据支撑与有效方法。

综上，本发明利用二维码技术，通过生产自动化系统的联动控制，通过封箱生产过程的信号联动与条烟二维码、件烟一号工程码信息的综合计算，实现自洽的条-件精准关联的目的，为产品跟踪与质量追溯提供可信的数据支撑与保障，提高产品质量追溯与问题定位处理的效率与准确性，实现全面高效的精准质量追溯与跟踪。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。