一种烙烫防伪标识的电烙设备.pdf

本发明涉及一种烙烫防伪标识的电烙设备，包括控制主机、防伪编码生成控制模块、烙烫手持设备及各自的通讯端口，防伪编码生成控制模块的输入端口接受防伪编码生成指令，输出端口向控制主机的防伪编码输入端口发送防伪编码，控制主机的烙烫指令输入端接烙烫手持设备的烙烫指令输出端，烙烫指令分为读取防伪编码指令和执行烙烫工作指令，控制主机的烙烫指令输入端接烙烫手持设备的烙烫控制模块。本发明结构设计科学合理，一次性投入后可以批量重复烙烫，有利于工业生产应用，降低了包装厂的生产成本，用户操作方便，适合在多种生产环境中使用。

1、  一种烙烫防伪标识的电烙设备，包括控制主机、防伪编码生成控制模块、烙烫手持设备及各自的通讯端口，其特征在于：防伪编码生成控制模块的输入端口接受防伪编码生成指令，输出端口向控制主机的防伪编码输入端口发送防伪编码，控制主机的烙烫指令输入端接烙烫手持设备的烙烫指令输出端，烙烫指令分为读取防伪编码指令和执行烙烫工作指令，控制主机的烙烫指令输入端接烙烫手持设备的烙烫控制模块。

2、  根据权利要求1所述的一种烙烫防伪标识的电烙设备，其特征在于：所述防伪编码生成控制模块包括生成防伪编码的设备和可以向控制主机发送防伪编码通讯模块，生成的防伪编码可以存放于验证服务器。

3、  根据权利要求1所述的一种烙烫防伪标识的电烙设备，其特征在于：所述控制主机包括带有存储器的微处理器、通讯端口、用于存储防伪编码的存储器和开关控制生成装置，其中通讯端口输入端口与防伪编码生成控制模块的通讯端口相连，微处理器输入端口连接通讯端口输出端口，微处理器的输出端口与开关控制生成装置的输入端口连接，微处理器与存储器之间为双向数据传送，根据微处理器的指令对存储器进行读写操作。

4、  根据权利要求1所述的一种烙烫防伪标识的电烙设备，其特征在于：所述烙烫手持设备包括安装在手持设备机身(1)前端的金属烙烫头(2)，安装在机身上便于双手手持的把手(3)和扶手(4)，把手(3)上分别安装读取防伪编码指令的触发开关(5)和执行烙烫工作指令触发开关(6)，烙烫温度控制模块输入端口分别连接在控制主机和金属烙烫头上，烙烫温度控制模块输出端口作用于上金属烙烫头，机身上设有与控制主机相联的驱动金属烙烫头的控制线缆(7)。

5、  根据权利要求3所述的一种烙烫防伪标识的电烙设备，其特征在于：所述开关控制生成装置由引脚扩展芯片和驱动电路组成，引脚扩展芯片输入端与微处理器的数据输出端口相连，驱动电路的输入端口与引脚扩展芯片输出端相连。

6、  根据权利要求1至5中任一权利要求所述的一种烙烫防伪标识的电烙设备，其特征在于：所述烙烫手持设备的金属烙烫头由若干个可独立控制的烙烫单元组成，烙烫单元并行排列置于烙烫手持设备的前端腔体(8)。

7、  根据权利要求6所述的一种烙烫防伪标识的电烙设备，其特征在于：每个烙烫单元的烙烫接触面为凸起的烙印字符，由若干个烙烫单元的烙烫接触面排列成正方形或长方形的烙烫面板。

8、  根据权利要求6所述的一种烙烫防伪标识的电烙设备，其特征在于：所述烙烫单元有一个金属烙烫单元的固定装置(9)，这些固定装置组合成一个整体的烙烫单元固定框架(14)。

9、  根据权利要求6所述的一种烙烫防伪标识的电烙设备，其特征在于：所述烙烫单元由金属烙烫字头(10)，金属烙烫头固定装置(9)，复位弹簧(11)，驱动杆(12)和开关控制式伸缩器件(13)组成，其中金属烙烫头置于固定装置内，驱动杆与金属烙烫头相连，驱动杆与金属烙烫头之间设置有复位弹簧，开关控制式伸缩器件在驱动杆后。

10、  根据权利要求8所述的一种烙烫防伪标识的电烙设备，其特征在于：所述整体的烙烫单元固定框架(14)的边框上设置一个用于加热的加热管，在另一端的边框上设置有温度探头，加热管和温度探头均与烙烫温度控制模块相连，并受其控制。

一种烙烫防伪标识的电烙设备
技术领域
本发明涉及一种电烙设备，特别是涉及一种在木质包装表面烙烫防伪标识的电烙设备。
背景技术
生产厂为标识自己生产的产品常常采用一串字符序列标识，通过该序列标识可以得到该产品的生产日期、产地、销售地等基本属性，是跟踪产品主要手段，同时由于该字符序列具有唯一性的特点也使该标识具备了防伪功能。传统的字符序列标识可通过在产品特定位置加贴条型码的方式实现，该方法对于产品的生产商非常适用，但是对于运输商来说存在一定的局限性，特别是在中、大型包装(如货物批量运送的木质包装)上不适用，主要是在运输过程中加贴的标识容易磨损或脱落。
因此如何在中大型运输包装上加装一种既能唯一标识产品又具有防伪功能的标识是业内一直研究的问题，传统方法是在包装上直接烙印或喷涂一个固定的标识，该方法没有唯一标识作用，且标识防伪功能有限。如果还要在每个包装烙印或喷涂唯一标识符，在没有特定设备的情况下将严重影响工作效率，很难应用于产业化生产。最新的标识方法是在每个包装上加装一种电子标签，该电子标签是由电子芯片组成，可以被特定识别装置识别，该方法虽然使用了先进的ID芯片技术，但由于电子标签一次性使用的特性，增加了包装的成本，对于批量生产的厂家将多支出很大一笔电子标签费用。因此，研究一种设备，使其可以直接在包装上不重复的烙烫防伪标识，会使包装厂家在达到唯一防伪标识基础上更有利于成本控制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有解决方案的不足，提供一种在包装上烙烫既可以唯一标识产品又具有防伪功能图案的电烙设备。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
本发明的目的在于克服现有解决方案的不足，提供一种在包装上烙烫既可以唯一标识产品又具有防伪功能图案的电烙设备。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种烙烫防伪标识的电烙设备，包括控制主机、防伪编码生成控制模块、烙烫手持设备及各自的通讯端口，其特征在于：防伪编码生成控制模块的输入端口接受防伪编码生成指令，输出端口向控制主机的防伪编码输入端口发送防伪编码，控制主机的烙烫指令输入端接烙烫手持设备的烙烫指令输出端，烙烫指令分为读取防伪编码指令和执行烙烫工作指令，控制主机的烙烫指令输入端接烙烫手持设备的烙烫控制模块。
而且，所述防伪编码生成控制模块包括生成防伪编码的设备和可以向控制主机发送防伪编码通讯模块，生成的防伪编码可以存放于验证服务器。
而且，所述控制主机包括带有存储器的微处理器、通讯端口、用于存储防伪编码的存储器和开关控制生成装置，其中通讯端口输入端口与防伪编码生成控制模块的通讯端口相连，微处理器输入端口连接通讯端口输出端口，微处理器的输出端口与开关控制生成装置的输入端口连接，微处理器与存储器之间为双向数据传送，根据微处理器的指令对存储器进行读写操作。
而且，所述烙烫手持设备包括安装在手持设备机身1前端的金属烙烫头2，安装在机身上便于双手手持的把手3和扶手4，把手3上分别安装读取防伪编码指令的触发开关5和执行烙烫工作指令触发开关6，烙烫温度控制模块输入端口分别连接在控制主机和金属烙烫头上，烙烫温度控制模块输出端口作用于上金属烙烫头，机身上设有与控制主机相联的驱动金属烙烫头的控制线缆7。
而且，所述开关控制生成装置由引脚扩展芯片和驱动电路组成，引脚扩展芯片输入端与微处理器的数据输出端口相连，驱动电路的输入端口与引脚扩展芯片输出端相连。
而且，所述烙烫手持设备的金属烙烫头由若干个可独立控制的烙烫单元组成，烙烫单元并行排列置于烙烫手持设备的前端腔体8。
而且，每个烙烫单元的烙烫接触面为凸起的烙印字符，由若干个烙烫单元的烙烫接触面排列成正方形或长方形的烙烫面板。
而且，所述烙烫单元有一个金属烙烫单元的固定装置9，这些固定装置组合成一个整体的烙烫单元固定框架14。
而且，所述烙烫单元由金属烙烫字头10，金属烙烫头固定装置9，复位弹簧11，驱动杆12和开关控制式伸缩器件13组成，其中金属烙烫头置于固定装置内，驱动杆与金属烙烫头相连，驱动杆与金属烙烫头之间设置有复位弹簧，开关控制式伸缩器件在驱动杆后。
而且，所述整体的烙烫单元固定框架(14)的边框上设置一个用于加热的加热管，在另一端的边框上设置有温度探头，加热管和温度探头均与烙烫温度控制模块相连，并受其控制。
本发明的优点和有益效果为：
1、该设备烙烫的防标识图案可以在包装的运输、销售等各个环节用于被识别，通过验证服务器查询了解该包装的生产日期、产地、销售地等属性，有利于包装货物的全程跟踪监控，提高了包装监管和物流管理的水平。
2、该设备一次性投入后可以批量重复烙烫，有利于工业生产应用，降低了包装厂的生产成本。
3、本发明结构设计科学合理，用户操作方便，适合在多种生产环境中使用，提高了设备的适应水平。
4、本发明除可应用于中、大型木质包装的烙烫标识外，略加改变也可用于其他包装上实施烙印功能，如将烙烙烫单元的金属烙印字头换成印油烙印字头，同时去除温度控制装置，即可实现对其他不需要高温烙印的包装实施烙印功能。
附图说明
图1为烙烫防伪标识的电烙基本组成框图
图2为烙烫手持设备示意图
图3为烙烫手持设备烙烫单元示意图
图4为烙烫手持设备烙烫的图案示意图
图5为金属烙烫头的温度控制示意图
具体实施方式
下面结合附图通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
如图1所示本发明由防伪编码生成控制模块、控制主机、烙烫手持设备三大部分组成。
防伪编码生成控制模块可以由一台计算机终端和运行特定的应用软件程序，当用户通过外接设备输入防伪编码生成指令后，软件程序按照设定的公式生成防伪编码，如三位16进制的数码，在实际应用中，需要对一批出厂的包装进行烙烫，用户可以通过软件程序自定义烙烫的数量，软件通过网络通信程序将一批数据发送至控制主机，同时也通过网络发送至验证服务器数据库中用于唯一标识跟踪查询的依据和防伪识别参照使用。
防伪编码生成控制模块可以为一台专用的设备，设备输入端可以设定产生数量，当用户通过外接设备输入防伪编码生成指令后，内置芯片按照设定的公式程序产生防伪编码，输出端可以能过通讯模块向控制主机和验证服务器上防伪编码。
防伪编码生成控制模块也可以为一台服务器，用户可以通过通讯模块向其发送防伪编码生成指令，服务器应用程序可以按照设定的公式程序产生防伪编码，并通过通讯模块将防伪编码发送至控制主机。
控制主机由带有存储器的微处理器，通讯端口，用于存储防伪编码的存储器，开关控制生成装置。微处理器存储器里存储编译好的程序指令，用于完成系统初始、接收防伪编码、存取存储器中的编码数据、将编码数据转换成触发信号等任务，如采用PIC16F877芯片或与PIC16F877同系列同性能的。开关控制生成装置由引脚扩展芯片和驱动电路组成，微处理器的输出引脚有限，如微处理器程序转换三位的16进制编码为24位的二进制数，需要用24个输出引脚，采用引脚扩展芯片可节省输出引脚数量，如使用PCF8574芯片或与PCF8574同系列同性能的芯片，采用I²C总线技术，通过将微处理器的I²C接口与扩展芯片的I²C接口连接，将二进制发送至引脚扩展芯片，节约微处理器的数据输出引脚。如微处理器程序将三位的16进制编码转换成24位的二进制数，可以通过在微处理器的I²C接口上并连三个引脚扩展芯片，每个芯片负责输出8位2进制数，至此三位16防伪编码的转换成24个独立的二进制引脚电平值。实际应用中驱动电路可以根据连接在手持烙烫设备的烙烫单元上开关控制式伸缩器件的不同而进行设计；驱动电路可为由一种放大转换电路和电磁阀组成，将引脚扩展芯片输出的二进制引脚电平先放大再转换为电磁阀控制端要求的电压，控制电磁阀形成开关控制，送给开关控制式伸缩器件；也可以只为一种放大电路，由于扩展引脚输出的二进制信号本身就为开关信号，但由电平值有限需要经过放大电路提高电平值后形成开关控制信号送给开关控制式伸缩器件。
如图2所示烙烫手持设备，所述设备包括安装在手持设备机身前端的可根据防伪编码动态生成用于烙烫凸凹图案的金属烙烫头，安装在机身上便于双手手持的把手和扶手，把手上分别安装读取防伪编码指令的触发开关和执行烙烫工作指令触发开关，烙烫温度控制模块输入端口分别连接在控制主机机身上的烙烫温度设置组件和金属烙烫头的整体烙烫单元固定框架上的温度探头，烙烫温度控制模块输出端口作用于上金属烙烫头整体烙烫单元固定框架上的加热管上，机身上设有与控制主机相联的驱动金属烙烫头的控制线缆。
如图3所示为烙烫单元，每个烙烫单元由金属烙烫字头，金属烙烫字头固定装置，复位弹簧，驱动杆和开关控制式伸缩器件组成，其中金属烙烫字头置于固定装置内，驱动杆与金属烙烫字头相连，驱动杆与金属烙烫字头之间设置有复位弹簧，开关控制式伸缩器件在驱动杆后。若干由烙烫单元的烙烫接触面排列成正方形或长方形的烙烫面板，实际应用中可根据需要排列组成方式为3×8、4×6、4×4、4×4等，3×8组成方式的烙烫图案如图4为所示，若干个金属烙烫字头固定装置可以焊接在一起形成一个整体的烙烫单元固定框架，整体的烙烫单元固定框架也可以在一块导热好的金属厚板铣出一定数量一定深度的空格，该空格用于放置活动的金属烙烫字头，每个空格底部中央有一个穿透金属板的孔，用于放置烙烫单元的驱动杆，烙烫面多个空格形成网格状，金属空格框架的空格数与烙烫单元一一对应，若干烙烫单元和固定框架组成金属烙烫头，安装在手持设备机身前端。
本发明的控制主机和烙烫手持设备最终将防伪编码转化成防伪唯一标识的烙烫图案烙烫于包装表面，控制主机的微处理器根据应用程序初始各组成部件，接收到一定数量的防伪编码并将其存入存储器中，当收到烙烫手持设备的读取防伪编码的控制指令时，读取防伪编码存放于微处理器的指定内存地址中，当收到烙烫手持设备控制金属烙烫头形成凸凹烙烫图案的执行指令时，将存在指定内存地址的防伪编码转换成二进制的数据，微处理器使用特定数据引脚和使用引脚扩展技术，将转化后的二进制数据发送给开关控制生成装置，该装置将开关信号通过控制线缆发送手持设备的烙烫单元的开关控制式伸缩器件，控制金属烙烫字头伸出，形成烙烫图案，该过程是本发明的主要过程，其中将微处理器二进制数据发送给开关控制生成装置，最终控制烙烫单元的金属烙烫字头伸缩形成凸凹烙烫图案可以有多种实现，烙烫单元的开关控制式伸缩器件有多种实现方式，下面列举两种实现方式。
实施例一：烙烫单元的开关控制式伸缩器件为单动式气缸，开关生成装置则对应设计成由引脚扩展芯片、放大转换电路、气体介质电磁阀(如SYJ700气介质电磁阀)、气泵组成。以三位的16进制的防伪编码为例描述一下该实施例的基本工作过程：微处理器将三位16进制的编码转化成24位二进制编码后，通过I²C总线技术，控制三个引脚扩展芯片，使24个引脚扩展芯片输出到各自的驱动电路，以SYJ700气介质电磁阀为例，该电磁阀控制端需要220V交流电压量，此时驱动电路设计成为放大转换电路，从引脚扩展芯片输出的二进制电平值则先经过放大电路转换为12V直流电压量，再将12V直流电压量通过对应固态继电器转换为220V交流电压量，将转换好的电压值接到电磁阀的控制开关上，当引脚扩展芯片的一个引脚为高电平时，经过放大转换的电压输入气介质电磁阀，使电磁阀打开，产生一定气压，并将气压传通过控制线缆传递给烙烫手持设备的金属烙烫单元的单动式气缸，使其为伸状态，触动驱动杆压迫复位弹簧，使金属烙烫字头处于凸起状态，反之当引脚扩展芯片的一个引脚为低电平时，经过放大转换的电压输入气介质电磁阀，使电磁阀关闭，金属烙烫单元的单动式气缸没有气压恢复为正常状态，在复位弹簧作用下，使金属烙烫字头处于凹状态，24个烙烫字头的按编码控制方式有伸有缩与金属空格框架最终形成烙烫图案。该种实现方式优点在于由于单动式气缸管状直径小，使组成形成的烙烫头面积变小，从而使金属烙烫头可以在比较小的区域内烙烫图案。
实例二：烙烫单元的开关控制式伸缩器件为直流微型管状电磁铁，开关生成装置则对应设计成由引脚扩展芯片、放大电路组成。引脚扩展芯片与微处理器结构关系和工作过程与实施一相同，不同之外在于，微型管状电磁铁直接由经过放大电路放大后的引脚扩展芯片引脚二进制开关信号控制，当引脚输出高电平，经过放大电路后输入微型管状电磁铁使其吸回推杆，在复位弹簧作用下，使金属烙烫字头处于凹状态，反之为低电平时，微型管状电磁铁不工作的推杆伸出，触动驱动杆压迫复位弹簧，使金属烙烫字头处于凸起状态，24个字金属烙烫字头的按编码控制方式有伸有缩与金属空格框架最终形成烙烫图案。该种实现方式的金属烙烫头的烙烫图案面积与实例一的图案面积相比，由于直流微型管状电磁铁直径相对单动式气缸直径较大，本实施例的面积比较大，但电路设计简单。
如图4所示意的烙印图案是由若干个可独立控制的烙烫单元组成，图示为24个，烙烫字头上有凸起的印文字符，该字符可以为英文字符，可以数字，可以由用户自定义字符，也可以为英文字符、数字、用户自定义字符的任一组合，实际应用中在包装表面形成烙印图案烙印操作的过程为：当需要给一批包装烙印图案时，打开控制主机，设定金属烙印头的温度，温度控制模块开始给烙印头加热。用户通过防伪编码生成控制模块生成用户自定义数量的防伪编码，通过通讯端口发送至控制主机，微处理器将收到编码数据转存到存储器里，当需要烙烫时，先按下读取防伪编码指令的触发开关，微处理器接到触发后从存储器里取出读出一个编码，放于微处理器的内存地址中，用户手拿烙烫手持设备，将烙烫接触面轻压于包装表面，同时按下执行烙烫工作指令触发开关，微处理器从内部空间里取出刚才预存的防伪编码，并转换成二进制的数据，通过I²C接口发送给引脚扩展芯片，这些原始开关信号经过上述实例中的开关控制生成装置控制金属烙烫字头的伸出，形成烙烫图案，已经加热的烙烫面在包装表面接触轻短时间后，移开手持烙烫设备，如需要在包装不同位置下进行烙烫，用户只需重复将金属烙烫头轻压在包装上和按下执行烙烫工作指令触发开关形成凸凹烙烫图案的两个操作即可烙烫同样的图案，当需要给新包装烙烫时，用户再按下读取防伪编码指令的触发开关，微处理器将从存储器中重新存出新数，重复上述烙烫过程即可完成批量烙烫。
防伪编码形成的烙烫图案具有防伪和唯一性标识的功能，其原理为：防伪编码生成以后在发送主机的同时，也通过网络发送至验证服务器数据库中，这样如果需要验证一个标识符是有效标识，只需从服务器数据库中作一个简单查询操作便可得知是否为有效标识，即形成的烙烫图案也就具备了防伪功能；具有唯一性标识功能是通过烙烫图案中字符的可以为不同组合，以24个字符为例，不更烙烫字头字符形式的情况下可以产生编码数量为：
(24²)³＝256³＝16777216
也就是一共可以生成16777216个数，由于防伪编码生成控制模块软件经过程序产生的是不重复编码，一般中、大包装的工业生产很难达到该数值，如果每个烙烫字头的印文字符可以更换为任一字符，以24个英文字符加10个数字为例字符图案可以代表的个数：
(24²)³×P₃₆³⁶＝256³×P₃₆³⁶＝16777216×P₃₆³⁶
由上公式可得实际上可以烙印的数量接近无穷，也就是可以产生无穷多个不重复的防伪编码，根据防伪编码生成的烙烫图案也是无穷多个且不重复，因此每个烙印图案都具有唯一性。
如图5所示金属烙烫头温度控制模块主要由手动设定烙烫温度单元、嵌在金属空格框架内的加热管、嵌在金属空格框架内的温度探头、温度控制芯片组成，由于每个烙烫单元的金属烙烫字头与固定装置的空隙非常小，且都由导热好的金属制成，所以加热金属框架的同时也加热了金属烙烫字头，也可以对每个金属烙烫字头上加装加热管，控制其温度。由于在控制主机的机箱上设有手动设定烙烫温度输入显示单元，使用户根据包装材料的不同设定烙烫的温度，金属空格框架温度控制基本过程是：温度控制芯片根据温度按着反馈回来的温度与用户设定的温度做比较，当反馈回来的温度低于用户设定的温度，温度控制芯片控制加热管对金属烙烫头的加热管，当温度探头的反馈温度等于或高于用户设定的温度时，温度控制芯片不给加热管供热，通过温度探头反馈，温度控制芯片使金属烙烫头加热并能保持在用户设定的适用于烙烫图案的温度。