防伪专用激光变码打标和电话查询系统 本发明涉及一种商品防伪及查询系统，尤其是一种防伪专用激光变码打标和电话查询系统。
近年来，假冒伪劣商品现象已经影响了我国正常的经济秩序和广大人民群众的切身利益，成为我国的一大公害。据国家统计部门的统计由于假冒伪劣商品的泛滥，每年给国家造成的经济损失高达2000亿人民币。国家和一些产品生产单位虽然也采取了一系列的打击假冒伪劣产品犯罪行为的活动和措施，但制造、贩卖假冒伪劣产品的犯罪活动仍是屡禁不止、时有发生。假冒伪劣产品的泛滥猖獗不仅严重的破坏国家正常经济秩序、影响国家财政收入和损害消费者的正当权益，而且严重危害产品生产厂家自身利益，甚至危及企业自身的发展和生存。因此，假冒伪劣产品给我们国家、人民和企业造成的危害和损失是十分惨重的。据国家打假部门报道：未来十年我国打击假冒伪劣产品的形势不容乐观，而且假冒伪劣产品的现象有上升的趋势，因此中国企业生产产品的防伪打假和市场保护仍面临着严峻的考验。
目前，造成假冒伪劣产品屡禁不止、防不胜防现象的原因是多方面的，但最主要的是产品生产厂家地重视程度不够，没有采取正确有效的防伪思想和切实可行的科学防伪方式。众多的产品生产厂家采用的防伪方法具有单一性、一致性，如采用一次性的包装物、使用一些设备在产品上有规律的或一致的做上标记等方式。这类办法对于造假者轻而易举就可防冒造假。一些企业单纯靠复杂的防伪技术来提高造假难度，如在产品的外包装上粘贴激光全息标识、使用热敏感光材料、采用先进的印刷技术制作包装物、在薄膜包装的一次性拉线上印上标记等方式，这类防伪的办法虽然对造假者设置了一些障碍，但不能起到长期效应，同时也不能为市场和消费者提供一种简单、有效和大众化的产品真假的辨别手段，最终不仅消耗巨大的人力物力，造假者依然如故。而有些企业靠防伪服务商进行防伪，向消费者提供单向的防伪信息查询，企业不能及时有效的得到有关市场和消费者的信息反馈，也就不能采取有力的、及时的和行之有效打假措施，最多只能事后控制，这种办法只是暂时保护了消费者利益，不能很好的保护企业自身利益。由于缺乏主动、直接、及时、有效的监控手段，最终造假者依然规模化造假。
本发明的目的是提供一种防伪专用激光变码打标和电话查询系统，该系统可通过控制计算机随机生成唯一性的识别码并将该识别码通过高功率激光束作用在被打标产品上，在其表面形成一定深度的具有唯一性的标识码，同时用户可通过普遍电话对所购产品的真伪进行查询。
本发明的技术方案是：一种防伪专用激光变码打标和电话查询系统，该系统包括激光打标机构、计算机控制装置和电话查询装置，激光打标机构在计算机的变码打标软件控制下将产品的编码库中随机生成的数码通过高功率激光束作用在被打标产品上，在其表面形成具有唯一性标识码，计算机同时将标识码传入产品查询中心，用户可通过普通电话对所购产品的真伪进行查询。
上述的计算机控制装置，包括控制计算机，变码打标软件和专用接口板，专用接口板是一块基于1SA总线的接口卡板，该卡板由两路D/A转换和若干路DI/DO构成，两路D/A将编辑的文字或图形的矢量坐标转换成电信号分别控制振镜驱动器和声光Q开关驱动器在保证两驱动器的动作同步的情况下，两驱动器分别控制激光打标机构中的振镜电机和声光Q开关动作，从而将变码打标软件中已编好的文字或图形拷贝到被加工的工件上。
上述的电话查询装置由计算机、语音转换卡、用户查询软件和电话组成，计算机通过语音转换卡和电话相联接，用户查询软件可以完成查询计算机和打标机构的控制计算机之间的数据通讯功能，并将已打标好的数据编码存入查询数据库内，以接受用户的电话查询，同时用户查询软件可以将用户查询的有关电话号码、产品编码、产品的出厂日期和销售日期、总的查询次数及销售区域进行整理并经打印机打印出来。
本发明有以下优点：
本发明是一种在计算机及其软件控制下的采用现代激光技术的变码打标及消费者电话查询系统。激光打标机构在计算机的控制下，将产品编码库的18位数码通过高功率激光束依此作用在被打标产品上，在其表面形成一定深度的具有唯一性的18位标识码，计算机同时将18位标识码自动传入产品查询中心，用户可通过普通电话对所购产品的真伪进行查询，实现物流和数据流同步流动的、消费者直接参与打假的防伪打假模式。此防伪打假模式的基本点有二，一是产品编码的唯一性，每个产品所拥有的18位编码就是其“身份证”都具有不重复的唯一性；二是“以人为本，全民打假”，充分调动消费者的积极性，使消费者通过电话或网络轻易就可以知道自己所购产品的真伪，这样广大消费者不仅保护了自己的合法权益，同时也保护了企业利益。因此，不仅可以有效的遏制制造、贩卖假冒伪劣违法行为的泛滥，同时为广大消费者直接参与打击制造和贩卖假冒伪劣产品活动提供了一种切实可行的手段。
本发明具有强大的防伪功能，该系统的防伪性从两个方面得到体现。其一，在技术上“产品编码生成程序”采用了合理的数字模型，18位的产品编码是通过计算机随机自动产生，具有永不重复和不能批量仿造的特性，打标方式采用现代激光扫描的矢量打标法，为产品的防伪、打假提供了技术支持。其二，建立产品编码查询中心，实现物流、数据流同步和全民打假的产品销售模式。将打标后的18位编码储存于产品编码查询中心，所有的消费者都可以通过电话查询来认定所购商品的真伪。这样我们的消费者都能直接参与打假，从单纯的消费者成为我们防伪打假队伍中的一员，使走私、贩假的空间和土壤逐步走向消亡，这一点不仅为打击走私、贩假、净化产品销售市场提供了广泛的群众基础，同时它完全附合国家关于开展全民打假的指导思想。
在具有强大防伪打假功能的同时，本发明还具有良好管理功能，产品出库时，计算机可完成产品、产品编码、产品生产日期和销售区域、产品销售人员的登记工作，并将上述信息传输到产品查询中心。查询中心可以和各销售网点建立销售网络，并将每天已销售的产品编码传送到查询中心，查询中心可根据各地销售商传回的信息及时汇总成信息报表，使企业领导和销售部门及时掌握自己的产品在各网点的销售情况，以此为根据制定企业的生产计划，销售计划将更能贴近市场。同时，查询中心可根据消费者的查询情况，随时了解到企业产品在什么区域出现了假冒产品，并通知当地销售商或当地打假部门及时地维护本企业和消费者的利益，稳定了企业产品的销售市场。
本发明的另一特点是产品打假的低成本性，使用“产品防伪激光变码打标及电话查询系统”属一次性投入，在对产品打标时，只存在着电能的消耗，无需在投入资金购置防伪标识，因此可以说是无后期投入的产品。对于“产品防伪激光变码打标及电话查询系统”的打标机构，不仅具有产品编码打标的功能，同时它还具有标刻产品铭牌的功能，为产品提高档次提供了不可多得的技术支持，这也是本发明的多用性。
下面通过实施例结合附图对本发明进行详细描述：
图1为本实用新型的系统框图。
图2为Nd：YAG激光器原理图。
图3为光路示意图。
图4为光学部分原理图。
图5为产品编码生成程序框图。
图6为激光变码打标程序框图。
图7为激光打标机构制冷部分原理图。
图8为打标机构主视图。
图9为打标机构左视图。
图10打标机构结构示意图
图11打标机控制电路图。
防伪专用激光变码打标及电话查询系统包括激光打标机构、计算机控制装置和电话查询装置三部分组成(如图1)。
一、激光打标机构有激光器、声光调Q装置、振镜扫描装置、工作平台、制冷设备组成。主要完成通过计算机对声光调制装置和振镜扫描器的控制，来实现对激光束的放大、调制和按预定轨迹运动，从而在工件表面上留下永久性标记的功能。
激光器由激光工作物质Nd：YAG(掺钕钇铝石榴石)激光晶体1、泵浦氪灯6、椭圆型内层镀金单氪灯液光腔体2、光学谐振腔、滤紫外玻璃管3、激光电源7及防渗水垫片组成(如图2)。泵浦氪灯6的正、负极通过屏蔽电缆和激光电源7相连接，接通电源，泵浦氪灯6点亮，激光腔体2依着聚光藕合的方法将泵浦氪灯6发射的光能会聚到Nd：YAG激光晶体1的轴线上，光学谐振腔是由分布在Nd：YAG激光晶体1两端的全反射镜21和部分反射镜22组成，从激光晶体1两端产生的激光束经过光学谐振腔的谐振和放大，从光学谐振腔的部分反射镜输出端输出高强度的激光束。
声光调Q装置有声光Q开关18和Q驱动器46组成，Q驱动器46接受控制计算机的控制信号，将相应的射频信号施加在Q开关18的压电声光换能器上，以完成激光有无控制和进行Q调制的功能。
振镜扫描机构有高精度伺服电机、反射镜片组、扩束镜、F-θ透镜及直流扫描电源组成(如图4所示)，激光器产生的可加工激光光束经扩束镜放大成激光光斑，通过反射镜片组将激光光斑反射到F-θ透镜上，F-θ透镜将激光束的聚焦于打标平面。
计算机控制装置包括控制计算机、专用接口板和变码打标软件“激光变码打标系统”组成。其中，计算机硬件部分有一台工控PC机和一块专用接口板组成。接口板是一块基于ISA总线的接口板卡，板卡由两路D/A转换和若干路DI/DO构成。两路D/A将编辑的文字或图形的矢量坐标转换成电信号，分别控制振镜驱动器14和声光Q-开关驱动器，在保证两驱动器动作同步的情况下，两驱动器分别控制振镜电机和声光Q-开关的动作，从而将所需的文字或图形拷贝到被加工的工件上。
变码打标软件包含了产品编码生成程序和激光变码打标程序两大部分。产品编码生成程序是采用随机变量和隐含变量相叠加的科学算法编制而成，它主要完成打标用不重复多位编码的产生、为打标程序提供数据接口并将已打标编码传输给电话查询中心的功能。产品编码生成程序采用“下拉式菜单”的方式实现人机对话，它有系统管理、编码生成、编码通讯三大功能块组成。如图5所示。
系统管理模块包括以下几个方面：1、操作员管理，可完成操作员的增加、删除和调整；2、授权管理，可限制操作员的管理权限，并可对操作员的权限进行修改、调整；3、区域码设置功能，区域码的设置是针对产品的销售区域而定的，这样有利于产品销售的深层次的管理；4、系统密码修改功能，可完成整个“产品编码生成程序”的进入密码的修改工作，以增加内部管理的保密性；5、系统退出功能是指产品编码库生成后，退出产品编码生成程序。
产品编码生成模块主要完成产品编码库的生成和整理的工作，1、产品编码生成功能是在确定日、周、月三种时间单位的前提下，提供了新增或追加两种编码库生成方式，用户可根据产品的出库量进行选择，时间和生成方式确定后，可按人为设定的数量和速度完成产品编码库的生成工作；2、产品编码库整理包括两方面的内容：首先，编码库生成后，通过产品编码库的整理功能将产品编码库中具有重复的编码进行过滤，以便保证产品编码库的编码具有唯一性。其次，经过整理后的编码库可通过编码库导出，形成和打标程序相联接的打标编码库，以便变码打标程序调用。
编码通讯模块包含了编码库通讯和备份两项功能，1、编码库通讯功能，可以完成编码查询计算机和激光打标控制计算机之间的通讯工作，它为进一步规范化管理编码库生成、编码库查询和编码打标提供了技术基础。2、编码库备份，可完成打标编码库的拷贝工作。产品编码库生成程序框图如图5所示。
“变码打标程序”采用矢量打标模式，具有静态和动态两种不同的打标方式，用户可通过人机对话菜单实现对打标参数的修改和调用。该软件有系统管理、文件编辑、参数设置、打标模块和系统帮助五部分组成。
系统管理：有口令检测、文件管理、文件导入、视图参数设置、窗口管理和打印控制六个功能部分组成，主要完成密码、权限、参数的设置和修改；文件的建立、窗口管理和打印机的控制。
文件编辑：为操作人员提供了全面的编辑文件工具，它主要包括文件内容的剪切、删除、拷贝、粘贴、撤消；文本文件的输入、字体、字型的选择、设置和更改；简便的绘图工具的设置和应用。
参数设置：为了达到最佳的打标效果，“激光变码打标程序”提供了高效的工艺设置功能，可由操作员方便的自行调整各项设置，操作简便；它包括了打标记位置、打标速度、打标次数、点密度、旋转角度以及镜像等有关影响打标效果的参数设定和修改。
打标模块是该软件的核心程序，它直接控制标刻设备预先设定的任务，本模块采用先进的自检测、防御算法，有效防止了计算机运行中由硬件高速运转造成的指令冲突，以保障机器大任务量、长时间工作，它包括静态打标和动态打标两个方面的内容。
系统帮助为客户提供了联机帮助文件和特征字查找等两方面切实可行的帮助方式(激光变码打标程序的框图如图6所示)。
制冷装置有水厢51、水管61、冷凝器62、温控仪55、延时继电器56、温度传感器52、水泵48、蒸发器60、压力开关50和压缩机57组成(如图7所示)。激光腔体2及声光Q-开关分别通过不同型号的水管61和循环水厢51相连接，正常压力下，在水泵的作用下，循环水在Q-开关、激光腔体2和水厢51内部循环，以保证激光设备的正常运行；当水压超过设定值时，压力开关50通过控制电路将打标机构关闭，实现自动保护。当温控仪55通过设置于循环水厢51内的温度传感器52得知循环水的温度达到或超过预定温度时，将通过控制电路启动压缩机57通过冷凝器62为循环水降温使其温度恢复正常。
二、工作平台：工作平台70是一种在计算机控制下，可以将被打标产品送至打标位置，并向控制计算机发出打标信号的工作装置。有传动机构、位置检测装置、光电开关及控制电路组成。
三、电话查询中心是有计算机A2、多路语音转换卡A1、用户查询软件、打印机A3和电话组成，计算机A2通过多路语音转换卡A1和电话相连接，消费者可使用电话对所购商品的真伪进行查询。用户查询软件包括产品编码接收、无人职守的电话查询和数据统计功能。产品编码接收程序可完成查询计算机和打标机构的控制计算机之间的数据通讯，该程序的设计采用了计算机自动加、解密的方法，以保证数据在传输的过程中的安全性；数据统计功能可以将有关用户查询的电话号码、产品编码、产品的出厂日期和销售日期、总的查询次数及销售区域进行整理和打印。
图1为本实用新型的系统框图，其中，A1为多路语音转换卡，可满足多个用户的同时查询，A2、A3、分别为计算机和打印机，用于支持无人职守的用户查询和数据整理和资料打印，A5为激光打标机构，a1至an代表产品销售商，查询用计算机通过调制解调器A4和各地销售商a1-an进行计算机远程通讯，以随时了解企业产品的销售情况。
图2至图7中，分别表示本发明打标机构各组成部分的原理图、示意图和程序框图，其中：图2表示了激光器的原理图，当连续激光电源7工作时，首先产生瞬间高压点燃氪灯6，并以约定值维护其正常工作，在内部采用镀金工艺并按一定的光学原理制作成的激光腔体2的作用下，泵浦氪灯6所产生的光全部聚集在Nd：YAG激光晶体1的轴线上，激光晶体两端分布着两个相对平行的反射镜，全反射镜21和部分反射镜22构成了光学谐振腔，由激光晶体产生的激光在光学谐振腔的作用下于部分反射镜5一端输出频率可调的连续激光。图4表示光学部分的原理图，从部分反射镜22输出的激光束经过扩束镜8，压低了激光束的发散角，同时将激光束的直径扩大后照射在X反射镜片11上，X反射镜片11的反转将激光束照射在Y反射镜片12上，X反射镜片11、Y反射镜片12分别固定在高速X轴伺服电机9、Y轴伺服电机10的转动轴上，两电机和振镜驱动器14相连，经过Y反射镜片12的反射激光束作用在F-θ透镜13上，经过F-θ透镜13的聚焦，激光束的直径会缩小，能量增大作用在被打标工件15上。图3是激光光路的示意图，其中，单氪灯激光腔体2位于激光光路中部，两维调节架19固定着全反射镜21安装在有机玻璃垫块23上，在全反射镜21和激光腔体2之间安装着声光Q开关18，部分放射镜20固定在两维调节架20上，安装在激光腔体的另一端。图5和图6分别表示“编码生成程序”、“激光变码打标程序”的系统框图。
图8、9、10分别表示打标机构的主视图、左视图和结构图，其中，打标机构主机厢30的底部有四个调节升降的地角垫铁31，控制计算机29位于主机厢正面工作台上，连续激光电源7、Q驱动器46、振镜扫描器47、主控制电路32装配于主机箱30内一侧，主要完成为激光器提供电源、对Q开关、高精度伺服电机提供控制和数字信号，主机厢30的进风口52和排风扇53安装在其背后。循环水水箱51、冷却合金钛管49、水泵48、压力开关50、温度传感器52位于主机箱30的另一侧，它们和位于主机箱30正面的温控仪55、延时继电器56及压缩机组57构成打标机构的双循环制冷装置。位于主机厢30右上部的激光光路28分别装置了全反射镜21、声光Q开关18、激光腔体2、部分反射镜22，它们依次固定在光路导轨上，并严格保持和扩束镜8、X反射镜片11、Y反射镜片12在同一水平面上。为使构成谐振腔的全反射镜21和部分反射镜22保持相对平行，将两反射镜固定在两个二维调节架上，扩束镜8通过扩束镜支架38固定在振镜罩27的一侧，电机支架44将高精度伺服电机组9、10按一定的比例尺寸固定在振镜罩27的内部，X反射镜片11、Y反射镜片12分别固定在高精度伺服电机9、10的一端，振镜罩27的底部固定着F-θ透镜13。打标机构的操作控制面板26位于主机箱30的左上方，它通过各类电线和控制电路32相连，控制电路如图11，SA钥匙开关打开后，风扇、水泵启动，水循环制冷系统开始工作，压力开关闭合。按下启动按钮SB2，交流接触器KM1工作，此时，当SA1、SA2、SA3闭合后，连续激光电源7、控制计算机29、Q驱动器46和振镜扫描器47启动并工作。当循环水温度达到温控器设定的下限时，总、低触点闭合，时间继电器3、4触点闭合，中间继电器KM2工作，触点闭合，压缩机组开始工作，制冷系统给循环水降温，当循环水温度降到设定温度下限时，时间继电器3、4触点断开，压缩机组停止工作，如果循环水温度超过设定温度上限，温控器上的5、6触点闭合，蜂鸣器报警。打标机构中，控制计算机29通过接口板和控制线路分别和Q驱动器46、振镜扫描器47相连，控制计算机29及其相应的专用软件可接受工作平台70发出的打标信号或通过点击打标程序提供的打标快捷键来完成打标任务。
图1中的产品编码查询中心，可以一个打标机构的控制计算机或多个打标机构的控制计算机相连。产品编码查询中心有高速计算机A2、多入口语音转换卡A1、用户查询程序、打印机A3和调制解调器A4组成。通过产品编码查询程序和计算机A2的控制可以完成无人职守的用户查询任务，同时它可将各地代理销售商的销售情况及用户查询的有关电话号码、打标产品编码、查询时间和销售区域等信息进行整理和打印，及时的为企业管理人员提供产品管理和产品销售的有关信息。
本发明的工作流程是：
接通电源后，连续激光电源7产生瞬间高压(2万伏)将激光泵浦氪灯6点亮，并以约定值维持其稳定工作，当连续激光电源7的电流输出值达到阀值时，在激光腔体的作用下，将氪灯的光折射到激光物质-Nd：YAG激光晶体的轴心线上，在激光晶体2的两端产生连续激光，调Q器件对连续激光进行腔内调制，产生频率可调准连续激光，以提高输出激光的峰值功率。连续激光经过由全反射镜21和部分反射镜22组成的谐振腔的谐振与放大，在部分反射镜22输出端输出可用于加工的强激光束，该激光束通过扩束镜8的放大形成激光斑点作用于X反射镜片11上，经过X反射镜片11的作用将激光束在同一平面旋转90度反转到Y反射镜片12上，Y反射镜片12将激光束旋转90度按和水平面垂直的方向向下照射在F-θ透镜13上，F-θ透镜13将激光束聚焦在激光的焦平面上，以备对被打标物进行打标。
运行“产品序列号生成程序”按产品的数量生成18位数码的产品序列号库，并将产品序列号库整理、导出形成打标数据库，以备对产品打标时使用。
启动打标机构中的控制用计算机，运行“激光变码打标程序”并进入打标功能块，操作人员根据打标程序的人机对话界面输入产品代号和销售区域(为销售管理提供基本数据)，程序自动从产品编码库内取出符合打标条件的编码组，并进入打标等待状态。工作平台70上，当被打标工件进入打标位置时，设置在工作平台70上的光电开关组将可以打标的信号通过转换卡发送给计算机，计算机接到打标信号后，将产品编码文件和声光Q-开关同步的数字信号通过接口转换卡转变成模拟信号，去控制振镜扫描器驱动器，驱动器驱动高精度伺服电机(振镜电机)组按计算机控制信号旋转，高精度伺服电机带动振镜片组转动；同时，模拟信号控制声光Q-开关驱动器，使振镜扫描器的运动与声光Q-开关的开和关的动作同步。这样，在计算机的控制下，随着振镜片组的转动和声光Q-开关的同步开、关，打标机就会按操作者的设计，将已编制好的产品编码逐一标刻在被打标工件上。一组编码打标完成后，计算机自动改变其记录属性，并继续读取下一组编码库的产品编码记录，为下一轮的打标做好准备工作。
当一个打标工作日结束后，将当班打过标的编码(记录属性已变化)记录传送到产品编码查询中心，查询中心通过计算机和查询软件将已打过标的编码整理成可查询数据库，并运行产品编码用户电话查询程序，进入无人执守查询状态，等待消费者的查询。每月(年)末，查询操作员可根据消费者查询情况，将该查询区域出现的假冒伪劣产品的情况及时的通知该区域的代理商或当地打假部门，同时，将该时期有关本单位产品销售和假冒产品的出现情况汇总成表格上报有关部门和上级领导。