一种小型包装盒自动印刷打包系统的制作方法

本发明涉及包装盒自动化生产，具体为一种小型包装盒自动印刷打包系统。

背景技术：

1、小型包装盒通常用于烟草、药品、食品及日化产品的单件包装，其表面可印刷产品标识、批次信息、追溯编码或其他可变数据，为提高生产效率，现有生产过程通常通过输送机构使包装盒依次经过印刷工位、标识读取工位及打包工位，并根据设定数量将连续输送的包装盒划分为包装组，以完成标识印刷、信息核验及成组打包。

2、现有自动印刷打包生产线通常按照包装盒的进入顺序、工位检测信号及累计数量建立包装盒记录，并默认包装盒的实际输送顺序与系统记录顺序保持一致。然而，在输送停止、包装盒阻滞、剔除动作异常或人工取放后，包装盒的物理顺序可能发生变化，而相关计数和标识事件仍保持连续，导致系统难以确定包装盒记录与实际物理位置之间的唯一对应关系，进而可能造成包装盒标识、物理位置及包装组归属不一致。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种小型包装盒自动印刷打包系统，解决包装盒物理顺序发生变化后，包装盒记录与实际物理位置难以准确对应的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种小型包装盒自动印刷打包系统，包括：

3、事件采集模块，获取包装盒的物理流转事件、标识处理事件和生产设备的控制反馈事件；

4、包装盒跟踪模块，根据所述物理流转事件和所述标识处理事件，按照预设状态转移关系更新包装盒记录；

5、异常识别模块，根据所述物理流转事件、所述标识处理事件和所述控制反馈事件识别包装盒顺序异常，并确定目标包装盒集合；

6、候选关系构建模块，根据所述目标包装盒集合及对应的候选物理位置构建二分关系图，所述二分关系图以包装盒记录和候选物理位置作为节点，以候选对应关系作为边；

7、关系判定模块，删除所述二分关系图中不满足事件约束的边，并通过约束传播和回溯匹配搜索，生成使每个包装盒记录分别匹配一个候选物理位置、且每个候选物理位置至多匹配一个包装盒记录的完整对应结果；

8、边界确定模块，在所述完整对应结果为两个以上时，按照预设包装数量对各完整对应结果中的包装盒记录进行分组，并确定聚合冲突区间和安全打包边界；

9、印刷打包控制模块，在所述完整对应结果为一个时，按所述完整对应结果更新目标包装盒集合中的包装盒记录；在确定所述聚合冲突区间和安全打包边界时，冻结关联包装组，输出包装盒隔离指令，并自所述安全打包边界建立后续包装组。

10、优选的，所述事件采集模块包括：

11、物理流转事件采集单元，在包装盒进入生产线、到达印刷工位、离开印刷工位、到达标识读取工位、进入打包工位及加入包装组时，生成包含工位标识、事件顺序号和事件时间的物理流转事件；

12、标识处理事件采集单元，在标识数据分配、印刷指令下发、印刷完成及标识读取时，生成包含包装盒记录编号、标识数据和事件顺序号的标识处理事件；

13、控制反馈事件采集单元，在接收到输送启停反馈、剔除动作反馈及包装组形成反馈时，生成包含控制指令标识、反馈状态和事件顺序号的控制反馈事件。

14、优选的，所述包装盒跟踪模块包括：

15、状态建立单元，在获取包装盒进入生产线的物理流转事件时，建立包含包装盒记录编号、当前工位、记录状态、标识数据和包装组归属的包装盒记录；

16、状态转移单元，根据事件类型和事件顺序号，从预设状态转移表中选取状态转移条件，并在所述状态转移条件满足时更新包装盒记录的当前工位和记录状态；

17、关联更新单元，根据标识数据分配事件更新包装盒记录的标识数据，并根据包装盒加入包装组的物理流转事件更新包装盒记录的包装组归属。

18、优选的，所述异常识别模块包括：

19、事件比对单元，按照事件顺序号、工位顺序和控制指令标识，对所述物理流转事件、所述标识处理事件和所述控制反馈事件进行关联比对；

20、异常判定单元，在包装盒进入量、离开量、确认剔除量和在制量不满足预设数量关系，确认剔除的包装盒标识被再次读取，或者标识数据的读取顺序与包装盒记录的排列顺序不一致时，确定发生包装盒顺序异常；

21、目标集合确定单元，将所述包装盒顺序异常前最后一个标识数据和当前工位均已确定的包装盒记录，与所述包装盒顺序异常后第一个标识数据和当前工位均已确定的包装盒记录之间的包装盒记录，确定为所述目标包装盒集合。

22、优选的，所述候选关系构建模块包括：

23、节点建立单元，将所述目标包装盒集合中的包装盒记录建立为第一类节点，将根据当前工位、异常发生工位及异常前后的物理流转事件确定的候选物理位置建立为第二类节点；

24、边建立单元，在包装盒记录能够按照事件顺序和事件时间到达候选物理位置时，在对应的第一类节点与第二类节点之间建立边；

25、边筛选单元，根据标识数据、记录状态、工位顺序和剔除动作反馈删除不符合对应条件的边，得到所述二分关系图。

26、优选的，所述边筛选单元具体包括：

27、根据包装盒记录的当前工位、候选物理位置、事件时间及预设输送时长，删除不能到达候选物理位置的边；

28、根据候选物理位置对应的标识读取事件，删除所连接的包装盒记录与读取标识不一致的边；

29、根据剔除动作反馈，删除已确认剔除的包装盒记录与主输送路径下游候选物理位置之间的边。

30、优选的，所述关系判定模块包括：

31、约束传播单元，在第一类节点仅连接一个第二类节点时固定对应的边，并删除其他第一类节点与该第二类节点之间的边；在第二类节点仅连接一个第一类节点时固定对应的边，并删除该第一类节点与其他第二类节点之间的边；

32、匹配搜索单元，从未固定的第一类节点中选取一个第一类节点，依次将其连接的第二类节点设为临时匹配节点，在当前搜索分支中删除与所述临时匹配节点冲突的边，并对剩余节点执行所述约束传播；

33、结果记录单元，在全部第一类节点分别匹配一个第二类节点时记录一个完整对应结果；在当前搜索分支不能形成完整对应结果时，返回前一临时匹配节点，恢复进入当前搜索分支前的边，并选择另一第二类节点。

34、优选的，所述关系判定模块确定所述完整对应结果具体包括：

35、未生成完整对应结果时，将所述候选对应关系确定为无效；

36、生成一个完整对应结果后继续执行回溯匹配搜索，未生成另一完整对应结果时，将所述候选对应关系确定为唯一；

37、生成另一完整对应结果时，停止回溯匹配搜索，并将所述候选对应关系确定为不唯一。

38、优选的，所述边界确定模块包括：

39、分组单元，按照各完整对应结果中的候选物理位置顺序排列包装盒记录，并按照所述预设包装数量将排列后的包装盒记录划分为包装组；

40、冲突区间计算单元，将在不同完整对应结果中对应不同包装组的包装盒记录确定为冲突包装盒记录，对各完整对应结果中包含所述冲突包装盒记录的包装组所覆盖的物理位置区间求并集，将所得连续物理位置范围确定为聚合冲突区间；

41、安全边界计算单元，将所述聚合冲突区间结束位置之后的首个完整包装组起始物理位置确定为候选边界，并在各完整对应结果中均不存在包装盒记录跨越所述候选边界时，将所述候选边界确定为安全打包边界。

42、优选的，所述印刷打包控制模块包括：

43、冻结控制单元，将与所述聚合冲突区间关联的标识数据和包装组设置为冻结状态；

44、隔离控制单元，按照所述聚合冲突区间内包装盒记录对应的物理位置顺序输出包装盒隔离指令，并根据控制反馈事件更新包装盒记录的记录状态；

45、重新组包单元，在获取所述安全打包边界对应的物理流转事件时建立新的包装组，并按照所述预设包装数量将所述安全打包边界之后的包装盒记录写入所述新的包装组。

46、本发明提供了一种小型包装盒自动印刷打包系统。具备以下有益效果：

47、1、本发明通过构建包装盒记录与候选物理位置之间的对应关系，并结合约束传播和回溯匹配判断完整对应结果，能够在包装盒顺序无法直接确认时识别对应关系是否唯一，避免因物理顺序与记录顺序失配造成错印、错组及错误打包。

48、2、本发明在存在多个完整对应结果时，根据不同结果中的包装组归属差异确定聚合冲突区间和安全打包边界，将顺序不确定造成的影响限定在相关区间内，防止异常继续向后续包装组扩散。

49、3、本发明依据完整对应结果、聚合冲突区间和安全打包边界，对关联包装组实施冻结、隔离和重新组包，使异常包装盒能够被有序处置，并使安全边界之后的包装盒继续完成印刷打包，提高生产过程的连续性和可追溯性。