蔣井明 丁志慧

（蘭州生物制品研究所有限責(zé)任公司，甘肅蘭州730046）

0 引言

下面本文將提供解決新包裝形式下自動(dòng)包裝線(xiàn)的四級(jí)監(jiān)管碼賦碼方案，以保證電子監(jiān)管碼賦碼過(guò)程的安全、可靠。

1 包裝形式概述

應(yīng)市場(chǎng)需求，對(duì)于一些特殊包裝的帶有中盒的四級(jí)包裝藥品，包裝要求如下：西林瓶分裝的產(chǎn)品，四級(jí)包裝關(guān)系，從內(nèi)到外的包裝依次是小盒、中盒、彩箱、運(yùn)輸箱。每瓶貼有1張瓶簽，每個(gè)小盒內(nèi)裝有1瓶產(chǎn)品和1張產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)；每個(gè)中盒內(nèi)裝有10個(gè)小盒，10個(gè)小盒在中盒內(nèi)為2層、每層5盒排列；每個(gè)彩箱內(nèi)裝有20個(gè)中盒，20個(gè)中盒在彩箱內(nèi)為2層、每層2列、每列5盒排列；每個(gè)運(yùn)輸箱內(nèi)裝2個(gè)彩箱，包裝合格后，封箱。所有包裝材料均為紙質(zhì)材料，不透明材質(zhì)。

2 自動(dòng)包裝線(xiàn)工藝

由廣州某公司的A105型立式圓瓶貼標(biāo)機(jī)對(duì)每瓶制品進(jìn)行貼簽，并將批號(hào)和有效期打印在瓶簽上，同時(shí)經(jīng)過(guò)OCR、熒光電眼檢測(cè)并剔除漏貼簽、漏打印、字跡模糊的制品。由德國(guó)BOSCH公司的CUK3040型裝小盒機(jī)將制品及說(shuō)明書(shū)裝入小盒。同時(shí)，檢測(cè)并剔除料倉(cāng)未滿(mǎn)的該倉(cāng)制品、制品有疊加現(xiàn)象的該倉(cāng)制品、沒(méi)有說(shuō)明書(shū)的該倉(cāng)制品、小盒或說(shuō)明書(shū)不匹配的該倉(cāng)制品。由德國(guó)Sartorius公司的EWK3010型檢重儀對(duì)每一個(gè)最小包裝單位進(jìn)行稱(chēng)重，并將包裝不完整的制品剔除。由德國(guó)BOSCH公司的CART5型中盒機(jī)對(duì)小盒進(jìn)行排列、裝入中盒，即每5個(gè)小盒進(jìn)行一左一右分料，上下2層排列，以2層、每層5盒共計(jì)10盒的形式推入中盒機(jī)進(jìn)料船艙中，由于一左一右分料和船艙移動(dòng)配合的原因，進(jìn)入船艙中的小盒順序會(huì)變化，進(jìn)入船艙中的10盒再推入中盒，完成中盒包裝。由德國(guó)PEST公司的PEWO-form UVP3裝箱機(jī)完成20個(gè)中盒自動(dòng)裝入彩箱的任務(wù)，每個(gè)彩箱內(nèi)裝有20個(gè)中盒，20個(gè)中盒在彩箱內(nèi)為2層、每層2列、每列5盒排列，并完成封彩箱、自動(dòng)貼標(biāo)的功能。最后完成每2個(gè)彩箱裝入1個(gè)運(yùn)輸箱、封箱、貼標(biāo)，噴碼機(jī)將批號(hào)、生產(chǎn)日期、有效期噴印于外箱上。整個(gè)包裝監(jiān)管碼賦碼過(guò)程由愛(ài)創(chuàng)監(jiān)管碼賦碼系統(tǒng)完成。圖1為裝小盒到裝中盒過(guò)程的示意。

圖1 裝小盒到裝中盒過(guò)程的示意

3 監(jiān)管碼要求及賦碼難點(diǎn)

包裝為四級(jí)監(jiān)管碼包裝，小盒一級(jí)監(jiān)管碼、中盒二級(jí)監(jiān)管碼、彩箱三級(jí)監(jiān)管碼、運(yùn)輸箱四級(jí)監(jiān)管碼，包裝生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)賦碼，建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。監(jiān)管碼賦碼的難點(diǎn)在于：

（1）采用紙質(zhì)包裝，不透明材料，二級(jí)完成包裝后，一級(jí)監(jiān)管碼無(wú)法校驗(yàn)。

（2）由于在包裝工藝中全部采用自動(dòng)包裝線(xiàn)，可能會(huì)出現(xiàn)小盒連包、小盒在中盒機(jī)分料機(jī)構(gòu)中卡盒、小盒在中盒機(jī)一左一右分料及分料后進(jìn)入中盒船艙的進(jìn)料順序改變、中盒機(jī)監(jiān)管碼驗(yàn)證失敗、中盒機(jī)裝小盒過(guò)程的剔除以及機(jī)械故障等造成已掃描監(jiān)管碼順序變化，以及賦碼裝置分布安裝在小盒機(jī)、中盒機(jī)、彩箱機(jī)和運(yùn)輸箱包裝4處，四級(jí)關(guān)聯(lián)關(guān)系需要協(xié)調(diào)賦碼。

4 監(jiān)管碼賦碼解決方案

4.1 系統(tǒng)主要部件

硬件：賦碼采集設(shè)備、視覺(jué)設(shè)備、智能顯示終端設(shè)備、線(xiàn)體及控制設(shè)備、共用設(shè)施等。

軟件：自動(dòng)控制程序、賦碼系統(tǒng)客戶(hù)端、視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、賦碼系統(tǒng)服務(wù)器及數(shù)據(jù)中心部分等。

圖5是動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)前后泡沫鋁試件的對(duì)比圖，可見(jiàn)泡沫鋁在直接沖擊下，沖擊端的直徑會(huì)略微有所膨脹，但是由于實(shí)驗(yàn)中試件尺寸略小于輸入桿的直徑，故而動(dòng)能均以軸向變形消耗為主，橫向效應(yīng)可以忽略不計(jì)。沖擊端呈現(xiàn)壓潰的情形，而沖擊波未到達(dá)的區(qū)域并未發(fā)生明顯變形。需要說(shuō)明的是試件撞擊之前的直徑略小于輸出桿的直徑，撞擊過(guò)程中的微小膨脹依然是在輸入桿的容許范圍內(nèi)，故而認(rèn)為輸入桿測(cè)量的應(yīng)力數(shù)據(jù)是真實(shí)可靠的。

4.2 系統(tǒng)流程

每條包裝生產(chǎn)線(xiàn)可有多級(jí)包裝工位。首先，在一級(jí)包裝工位，將打印好的一級(jí)監(jiān)管碼標(biāo)簽貼在包裝的規(guī)定位置，也可以使用印刷好一級(jí)監(jiān)管碼的包裝材料包裝產(chǎn)品，把包裝完的一級(jí)包裝產(chǎn)品送到二級(jí)包裝工位，系統(tǒng)自動(dòng)掃描一級(jí)監(jiān)管碼，數(shù)據(jù)采集進(jìn)入賦碼系統(tǒng)，系統(tǒng)判斷無(wú)誤通過(guò)顯示屏幕顯示正確，并自動(dòng)計(jì)數(shù)；包裝設(shè)備將一級(jí)包裝裝入二級(jí)包裝箱，掃描下一個(gè)，當(dāng)數(shù)量達(dá)到包裝規(guī)范時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)生成二級(jí)監(jiān)管碼與掃描的一級(jí)監(jiān)管碼關(guān)聯(lián)，并將該二級(jí)碼發(fā)送給自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)打印出來(lái)貼標(biāo)，光柵掃描二級(jí)碼校驗(yàn)標(biāo)簽完好并張貼正確，如校驗(yàn)失敗則剔除該二級(jí)包裝，如校驗(yàn)正確則包裝完成繼續(xù)下一個(gè)二級(jí)包裝的校驗(yàn)。以此類(lèi)推，直到完成整批包裝任務(wù)，賦碼系統(tǒng)也完成最終的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，相關(guān)人員進(jìn)行生產(chǎn)關(guān)聯(lián)關(guān)系數(shù)據(jù)的上傳。

4.3 系統(tǒng)基本原理

在生產(chǎn)前，通過(guò)數(shù)據(jù)接口將監(jiān)管碼導(dǎo)入賦碼系統(tǒng)，即生產(chǎn)線(xiàn)監(jiān)管碼賦碼系統(tǒng)，在生產(chǎn)包裝過(guò)程中，賦碼系統(tǒng)給每個(gè)產(chǎn)品的數(shù)層包裝加以賦碼，并通過(guò)掃描將不同層次包裝的條碼關(guān)系加以關(guān)聯(lián)，儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，系統(tǒng)根據(jù)事先設(shè)定的規(guī)則或人為決定的時(shí)間點(diǎn)，將監(jiān)管碼關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)接口發(fā)送到藥品監(jiān)控信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，監(jiān)管碼被激活后可以在該藥品進(jìn)入流通或使用過(guò)程中進(jìn)行查詢(xún)、管理。

賦碼系統(tǒng)對(duì)外與藥品監(jiān)控信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)接口，進(jìn)行原始監(jiān)管碼的導(dǎo)入，并將關(guān)聯(lián)好的監(jiān)管碼上傳至藥品監(jiān)控信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；對(duì)內(nèi)與掃描系統(tǒng)、顯示屏幕、條碼打印系統(tǒng)、貼標(biāo)系統(tǒng)等通過(guò)接口進(jìn)行聯(lián)系，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集傳送到賦碼系統(tǒng)后臺(tái)，經(jīng)過(guò)后臺(tái)邏輯處理，將信息反饋給現(xiàn)場(chǎng)，指導(dǎo)作業(yè)人員如何進(jìn)行下一步作業(yè)。

4.4 系統(tǒng)實(shí)施

（1）在稱(chēng)重儀及中盒裝盒機(jī)之間原有輸送帶加裝監(jiān)管碼采集機(jī)構(gòu)對(duì)一級(jí)碼進(jìn)行采集，該機(jī)構(gòu)為一體式設(shè)計(jì)，置于原有BOSCH輸送帶之下，借助輸送帶工作完成。

（2）每1個(gè)盒采集1次，通過(guò)相機(jī)視覺(jué)1次采集1個(gè)碼。

（3）視覺(jué)采集之前預(yù)留足夠的空間用以安裝防止堵包的氣吹及留下加料口。

（4）視覺(jué)采集之后留有足夠的空間用以安裝防止軟件處理未完成的阻擋裝置及掃描錯(cuò)誤的剔除裝置。

（5）1個(gè)工位小盒線(xiàn)體有2個(gè)停機(jī)信號(hào)輸出，一個(gè)給自身停機(jī)，為軟件停機(jī)控制，另一個(gè)輸出給前機(jī)完成聯(lián)機(jī)停機(jī)，預(yù)留1個(gè)停機(jī)信號(hào)接收端口，用以接收后機(jī)傳輸來(lái)的停機(jī)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)停機(jī)。

（6）中盒裝盒機(jī)入口處安裝1個(gè)電眼，中盒裝盒機(jī)出口處安裝1個(gè)電眼，中盒裝盒機(jī)內(nèi)部安裝編碼器用以對(duì)進(jìn)入裝箱機(jī)的1組小盒（10個(gè)）進(jìn)行監(jiān)控，防止丟盒導(dǎo)致順序紊亂。

（7）中盒裝盒機(jī)之后安裝1臺(tái)固定掃描器，對(duì)經(jīng)過(guò)的中盒碼進(jìn)行采集，采集之后有1套剔除裝置。

（8）中盒采集之后留有足夠的空間用以安裝防止軟件處理未完成的阻擋裝置及掃描錯(cuò)誤的剔除裝置。

（9）中盒機(jī)根據(jù)PLC程序計(jì)算結(jié)果執(zhí)行剔除動(dòng)作，有進(jìn)有出放行，無(wú)進(jìn)無(wú)出不動(dòng)作，有進(jìn)無(wú)出虛擬剔除，無(wú)進(jìn)有出停機(jī)報(bào)警。

（10）彩箱裝箱完成后，利用在線(xiàn)貼標(biāo)機(jī)自動(dòng)打印1張已關(guān)聯(lián)的條碼標(biāo)簽并貼在彩箱上。

（11）貼標(biāo)完成后，使用1臺(tái)QX870固定式掃描器對(duì)該標(biāo)簽進(jìn)行掃描，以檢查是否為已經(jīng)關(guān)聯(lián)的正確標(biāo)簽。

（12）彩箱碼掃描完成之后如果發(fā)現(xiàn)校驗(yàn)錯(cuò)誤，報(bào)警并給裝箱機(jī)輸出1個(gè)停機(jī)信號(hào)，聯(lián)機(jī)停機(jī)，等待人工處理。

（13）彩箱掃描正確后，裝入運(yùn)輸箱，運(yùn)輸箱裝滿(mǎn)后，打印機(jī)自動(dòng)打印2個(gè)已經(jīng)關(guān)聯(lián)的運(yùn)輸箱條碼標(biāo)簽，粘貼在運(yùn)輸箱相鄰的兩面上。

5 結(jié)語(yǔ)

藥品包裝生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)管碼賦碼是電子監(jiān)管碼系統(tǒng)中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。為了滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)不同包裝形式的需求以及自動(dòng)包裝線(xiàn)的使用，人們對(duì)監(jiān)管碼賦碼技術(shù)提出了更高的要求。通過(guò)軟硬件手段，監(jiān)管碼賦碼系統(tǒng)能準(zhǔn)確讀取到條碼，利用傳感器通過(guò)軟件計(jì)算來(lái)判斷分流順序，因此可靠、穩(wěn)定。同時(shí)，該方案解決了中盒內(nèi)不足10小盒無(wú)法校驗(yàn)的問(wèn)題，也解決了帶有中盒的自動(dòng)包裝線(xiàn)四級(jí)監(jiān)管碼賦碼問(wèn)題，是同類(lèi)包裝中的應(yīng)用先例，成功率最高，后期風(fēng)險(xiǎn)最低。