一種提高條煙噴碼正確率的方法

李學(xué)勇彭 毅 鐘湘瓊

（1.衡陽市煙草公司物流中心 湖南衡陽 2.衡陽市煙草公司信息中心 湖南衡陽）

一、概述

目前煙草商業(yè)企業(yè)尚有部分人工及半自動化分揀系統(tǒng)，其中的輸送裝置仍然采用舊式皮帶機(jī)方式。當(dāng)噴碼機(jī)對條煙進(jìn)行噴碼時，條煙通過差速皮帶傳送，通過噴碼機(jī)噴頭完成噴碼。由于條煙位置檢測方向與噴碼裝置方向角度為90°，且輸送帶兩側(cè)的控制柜寬度大于條煙長度，間隙較大，部分煙在傳送中由于摩擦作用出現(xiàn)不規(guī)則運(yùn)動而發(fā)生錯位，偏離噴碼位置，條煙通過噴碼機(jī)時會出現(xiàn)噴碼不全現(xiàn)象，為保證噴碼到條，必須重新篩選，人工重復(fù)噴碼成本，增加工時和勞動強(qiáng)度。為此，公司依托中國煙草總公司湖南省公司重點(diǎn)科技項(xiàng)目“卷煙物流倉儲、分揀設(shè)備管理體系研究及應(yīng)用”，為提高噴碼正確率進(jìn)行設(shè)備改進(jìn)。

二、煙草噴碼存在的問題

如圖1所示，噴碼裝置垂直紙面方向?qū)l形碼噴打在條煙表面，位置檢測信號則垂直噴碼方向，當(dāng)輸送軌道邊界較大時，條煙容易在皮帶機(jī)輸送過程容易產(chǎn)生傾斜。由于噴碼裝置及位置檢測型號位置固定，因此，條形碼將隨著條煙的不斷傾斜而逐漸偏離條煙噴碼表面。

為了準(zhǔn)確掌握激光噴碼機(jī)目前的噴碼運(yùn)行狀況，2013年7月連續(xù)1周分別對分揀線上的噴碼機(jī)噴碼錯位和噴碼不全（表1）及分揀效率（表2）進(jìn)行了現(xiàn)場監(jiān)測、統(tǒng)計。

圖1 噴碼偏離模擬圖

表1 2013年7月3日—7日噴碼統(tǒng)計

表2 2013年7月3日—7日分揀效率統(tǒng)計

由表中數(shù)據(jù)可知，激光噴碼機(jī)每天的噴碼出錯條數(shù)在 300條到 350條之間，出錯條數(shù)較高。分揀過程中重復(fù)噴碼現(xiàn)象較多，增加了分揀時間，分揀效率維持在7000條/h左右，與分揀線的設(shè)計能力10000條/h相差較遠(yuǎn)。

三、改進(jìn)設(shè)計

根據(jù)以上分析，以圖1偏離模擬為基礎(chǔ)，可在不改動已有的輸送裝置基礎(chǔ)上，重新設(shè)計一附加裝置，改變輸送帶寬度，達(dá)到輸送帶寬度即為設(shè)計目標(biāo)。

如圖2所示，測量已知改進(jìn)前控制柜寬度H=320 mm，噴碼機(jī)位置距離下端D=162 mm。圖中：H——改造后控制柜寬度（此次改進(jìn)的目標(biāo)），L——條煙長度（280 mm），l——條煙噴碼面寬度（厚度47 mm），D——條碼與條煙底邊長度（靠近下端時為162 mm，超過控制柜一半長度，也是條件最苛刻情況），d——條碼與檢測邊緣間隙（10 mm），d′——條煙傾斜時正常噴碼臨界寬度，應(yīng)有d=d′，ΔD——條煙與控制柜之間間隙（與H聯(lián)動），D′、D″——限制條件時條煙與控制柜之間間隙（極限情況時應(yīng)為0），α——第一限制條件時條煙與法線夾角（傾斜極限夾角），β——第二限制條件時條煙與法線夾角（傾斜極限夾角）。

圖2 控制柜間隙設(shè)計原理

綜合上述②、③兩種情況，選取最嚴(yán)格的條件即傾斜角為3.5°，此時，當(dāng)條煙傾斜時，傾斜角遠(yuǎn)未達(dá)到條煙對角線與控制柜垂直，條煙已經(jīng)“卡”在控制柜之間，由于傳送皮帶不間斷運(yùn)動，控制柜壁摩擦力較小，以此依靠后續(xù)條煙的“擠壓”調(diào)整煙的位置，繼續(xù)前進(jìn)，保證順利分揀噴碼。

當(dāng)選取傾斜角α≈3.5°時，考慮實(shí)際條煙變形及制作精度，此時選擇公差往上，為4°，以此計算出H=284 mm，即ΔD=3 mm，控制柜的設(shè)計寬度為283 mm。

四、改進(jìn)效果

根據(jù)上述計算設(shè)計控制柜并安裝，改進(jìn)前后條煙輸送狀態(tài)對比見圖3，2013年9月18日—22日分揀線平均錯碼率統(tǒng)計結(jié)果見表3，改進(jìn)前后分揀線平均分揀效率對比見表4。改進(jìn)后的分揀效率從7173條/h提高到了8619條/h，噴碼出錯條數(shù)低于10條。

圖3 改進(jìn)前后條煙輸送狀態(tài)對比

統(tǒng)計表明，改進(jìn)后年可節(jié)省電費(fèi)及設(shè)備保養(yǎng)費(fèi)合計24216元，改進(jìn)實(shí)施當(dāng)月即可收回投入成本。

表3 2013年9月18日—22日噴碼統(tǒng)計

表4 改進(jìn)前后分揀效率對比

1 許江林，劉景梅.IT項(xiàng)目管理最佳歷程[M].北京：2004

2 王 林，曾宇容.面向現(xiàn)代物流的物流企業(yè)信息化研究[J].科技管理研究，2005（5）

3 徐麗娟.傳統(tǒng)運(yùn)輸企業(yè)向現(xiàn)代物流企業(yè)轉(zhuǎn)型中的觀念問題探析[J].物流技術(shù)，2007（5）：25～27

4 孫 冬，明 軍，臧小溪.利用能量特征進(jìn)行條煙識別[J].計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2006，16（4）：132～134

5 吳 霞.自動識別技術(shù)在煙草物流成品庫的應(yīng)用.物流技術(shù)與應(yīng)用，2011（8）

6 高 碩.精益物流體系的構(gòu)建.企業(yè)改革與管理，2010（7）

7 蔣麗華，張英華.精益物流過程績效評價研究.財政研究，2011（5）