帶中盒包裝的自動包裝線四級藥品電子監(jiān)管碼賦碼解決方案

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包裝線的四級監(jiān)管碼賦碼方案，以保證電子監(jiān)管碼賦碼過程的安全、可靠。

1 包裝形式概述

應(yīng)市場需求，對于一些特殊包裝的帶有中盒的四級包裝藥品，包裝要求如下：西林瓶分裝的產(chǎn)品，四級包裝關(guān)系，從內(nèi)到外的包裝依次是小盒、中盒、彩箱、運輸箱。每瓶貼有1張瓶簽，每個小盒內(nèi)裝有1瓶產(chǎn)品和1張產(chǎn)品說明書；每個中盒內(nèi)裝有10個小盒，10個小盒在中盒內(nèi)為2層、每層5盒排列；每個彩箱內(nèi)裝有20個中盒，20個中盒在彩箱內(nèi)為2層、每層2列、每列5盒排列；每個運輸箱內(nèi)裝2個彩箱，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 自動包裝線工藝

由廣州某公司的A105型立式圓瓶貼標(biāo)機對每瓶制品進行貼簽，并將批號和有效期打印在瓶簽上，同時經(jīng)過OCR、熒光電眼檢測并剔除漏貼簽、漏打印、字跡模糊的制品。由德國BOSCH公司的CUK3040型裝小盒機將制品及說明書裝入小盒。同時，檢測并剔除料倉未滿的該倉制品、制品有疊加現(xiàn)象的該倉制品、沒有說明書的該倉制品、小盒或說明書不匹配的該倉制品。由德國Sartorius公司的EWK3010型檢重儀對每一個最小包裝單位進行稱重，并將包裝不完整的制品剔除。由德國BOSCH公司的CART5型中盒機對小盒進行排列、裝入中盒，即每5個小盒進行一左一右分料，上下2層排列，以2層、每層5盒共計10盒的形式推入中盒機進料船艙中，由于一左一右分料和船艙移動配合的原因，進入船艙中的小盒順序會變化，進入船艙中的10盒再推入中盒，完成中盒包裝。由德國PEST公司的PEWO-form UVP3裝箱機完成20個中盒自動裝入彩箱的任務(wù)，每個彩箱內(nèi)裝有20個中盒，20個中盒在彩箱內(nèi)為2層、每層2列、每列5盒排列，并完成封彩箱、自動貼標(biāo)的功能。最后完成每2個彩箱裝入1個運輸箱、封箱、貼標(biāo)，噴碼機將批號、生產(chǎn)日期、有效期噴印于外箱上。整個包裝監(jiān)管碼賦碼過程由愛創(chuàng)監(jiān)管碼賦碼系統(tǒng)完成。圖1為裝小盒到裝中盒過程的示意。

圖1 裝小盒到裝中盒過程的示意

3 監(jiān)管碼要求及賦碼難點

包裝為四級監(jiān)管碼包裝，小盒一級監(jiān)管碼、中盒二級監(jiān)管碼、彩箱三級監(jiān)管碼、運輸箱四級監(jiān)管碼，包裝生產(chǎn)線自動賦碼，建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。監(jiān)管碼賦碼的難點在于：

（1）采用紙質(zhì)包裝，不透明材料，二級完成包裝后，一級監(jiān)管碼無法校驗。

（2）由于在包裝工藝中全部采用自動包裝線，可能會出現(xiàn)小盒連包、小盒在中盒機分料機構(gòu)中卡盒、小盒在中盒機一左一右分料及分料后進入中盒船艙的進料順序改變、中盒機監(jiān)管碼驗證失敗、中盒機裝小盒過程的剔除以及機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、中盒機、彩箱機和運輸箱包裝4處，四級關(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、視覺設(shè)備、智能顯示終端設(shè)備、線體及控制設(shè)備、共用設(shè)施等。

軟件：自動控制程序、賦碼系統(tǒng)客戶端、視覺檢測系統(tǒng)、賦碼系統(tǒng)服務(wù)器及數(shù)據(jù)中心部分等。

圖5是動態(tài)實驗前后泡沫鋁試件的對比圖，可見泡沫鋁在直接沖擊下，沖擊端的直徑會略微有所膨脹，但是由于實驗中試件尺寸略小于輸入桿的直徑，故而動能均以軸向變形消耗為主，橫向效應(yīng)可以忽略不計。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。需要說明的是試件撞擊之前的直徑略小于輸出桿的直徑，撞擊過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)為輸入桿測量的應(yīng)力數(shù)據(jù)是真實可靠的。

4.2 系統(tǒng)流程

每條包裝生產(chǎn)線可有多級包裝工位。首先，在一級包裝工位，將打印好的一級監(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監(jiān)管碼的包裝材料包裝產(chǎn)品，把包裝完的一級包裝產(chǎn)品送到二級包裝工位，系統(tǒng)自動掃描一級監(jiān)管碼，數(shù)據(jù)采集進入賦碼系統(tǒng)，系統(tǒng)判斷無誤通過顯示屏幕顯示正確，并自動計數(shù)；包裝設(shè)備將一級包裝裝入二級包裝箱，掃描下一個，當(dāng)數(shù)量達(dá)到包裝規(guī)范時，系統(tǒng)自動生成二級監(jiān)管碼與掃描的一級監(jiān)管碼關(guān)聯(lián)，并將該二級碼發(fā)送給自動貼標(biāo)機打印出來貼標(biāo)，光柵掃描二級碼校驗標(biāo)簽完好并張貼正確，如校驗失敗則剔除該二級包裝，如校驗正確則包裝完成繼續(xù)下一個二級包裝的校驗。以此類推，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，通過數(shù)據(jù)接口將監(jiān)管碼導(dǎo)入賦碼系統(tǒng)，即生產(chǎn)線監(jiān)管碼賦碼系統(tǒng)，在生產(chǎn)包裝過程中，賦碼系統(tǒng)給每個產(chǎn)品的數(shù)層包裝加以賦碼，并通過掃描將不同層次包裝的條碼關(guān)系加以關(guān)聯(lián)，儲存在數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)根據(jù)事先設(shè)定的規(guī)則或人為決定的時間點，將監(jiān)管碼關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)通過數(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入流通或使用過程中進行查詢、管理。

賦碼系統(tǒng)對外與藥品監(jiān)控信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)接口，進行原始監(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)等通過接口進行聯(lián)系，通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集傳送到賦碼系統(tǒng)后臺，經(jīng)過后臺邏輯處理，將信息反饋給現(xiàn)場，指導(dǎo)作業(yè)人員如何進行下一步作業(yè)。

4.4 系統(tǒng)實施

（1）在稱重儀及中盒裝盒機之間原有輸送帶加裝監(jiān)管碼采集機構(gòu)對一級碼進行采集，該機構(gòu)為一體式設(shè)計，置于原有BOSCH輸送帶之下，借助輸送帶工作完成。

（2）每1個盒采集1次，通過相機視覺1次采集1個碼。

（3）視覺采集之前預(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誤的剔除裝置。

（5）1個工位小盒線體有2個停機信號輸出，一個給自身停機，為軟件停機控制，另一個輸出給前機完成聯(lián)機停機，預(yù)留1個停機信號接收端口，用以接收后機傳輸來的停機信號，實現(xiàn)聯(lián)機停機。

（6）中盒裝盒機入口處安裝1個電眼，中盒裝盒機出口處安裝1個電眼，中盒裝盒機內(nèi)部安裝編碼器用以對進入裝箱機的1組小盒（10個）進行監(jiān)控，防止丟盒導(dǎo)致順序紊亂。

（7）中盒裝盒機之后安裝1臺固定掃描器，對經(jīng)過的中盒碼進行采集，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誤的剔除裝置。

（9）中盒機根據(jù)PLC程序計算結(jié)果執(zhí)行剔除動作，有進有出放行，無進無出不動作，有進無出虛擬剔除，無進有出停機報警。

（10）彩箱裝箱完成后，利用在線貼標(biāo)機自動打印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QX870固定式掃描器對該標(biāo)簽進行掃描，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)校驗錯誤，報警并給裝箱機輸出1個停機信號，聯(lián)機停機，等待人工處理。

（13）彩箱掃描正確后，裝入運輸箱，運輸箱裝滿后，打印機自動打印2個已經(jīng)關(guān)聯(lián)的運輸箱條碼標(biāo)簽，粘貼在運輸箱相鄰的兩面上。

5 結(jié)語

藥品包裝生產(chǎn)過程的監(jiān)管碼賦碼是電子監(jiān)管碼系統(tǒng)中最重要的一個環(huán)節(jié)。為了滿足市場對不同包裝形式的需求以及自動包裝線的使用，人們對監(jiān)管碼賦碼技術(shù)提出了更高的要求。通過軟硬件手段，監(jiān)管碼賦碼系統(tǒng)能準(zhǔn)確讀取到條碼，利用傳感器通過軟件計算來判斷分流順序，因此可靠、穩(wěn)定。同時，該方案解決了中盒內(nèi)不足10小盒無法校驗的問題，也解決了帶有中盒的自動包裝線四級監(jiān)管碼賦碼問題，是同類包裝中的應(yīng)用先例，成功率最高，后期風(fēng)險最低。