一種烙燙防偽標識的電烙設備的製作方法

2023-07-26 01:23:36

專利名稱：一種烙燙防偽標識的電烙設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電烙設備，特別是涉及一種在木質包裝表面烙燙防偽標識 的電烙設備。
背景技術：
生產廠為標識自己生產的產品常常採用一串字符序列標識，通過該序列標 識可以得到該產品的生產日期、產地、銷售地等基本屬性，是跟蹤產品主要手 段，同時由於該字符序列具有唯一性的特點也使該標識具備了防偽功能。傳統 的字符序列標識可通過在產品特定位置加貼條型碼的方式實現，該方法對於產 品的生產商非常適用，但是對於運輸商來說存在一定的局限性，特別是在中、 大型包裝(如貨物批量運送的木質包裝)上不適用，主要是在運輸過程中加貼 的標識容易磨損或脫落。
因此如何在中大型運輸包裝上加裝一種既能唯一標識產品又具有防偽功能 的標識是業內一直研究的問題，傳統方法是在包裝上直接烙印或噴塗一個固定 的標識，該方法沒有唯一標識作用，且標識防偽功能有限。如果還要在每個包 裝烙印或噴塗唯一標識符，在沒有特定設備的情況下將嚴重影響工作效率，很 難應用於產業化生產。最新的標識方法是在每個包裝上加裝一種電子標籤，該 電子標籤是由電子晶片組成，可以被特定識別裝置識別，該方法雖然使用了先
進的ID晶片技術，但由於電子標籤一次性使用的特性，增加了包裝的成本，對 於批量生產的廠家將多支出很大一筆電子標籤費用。因此，研究一種設備，使 其可以直接在包裝上不重複的烙燙防偽標識，會使包裝廠家在達到唯一防偽標 識基礎上更有利於成本控制。

發明內容
本發明的目的在於克服現有解決方案的不足，提供一種在包裝上烙燙既可 以唯一標識產品又具有防偽功能圖案的電烙設備。
本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的
本發明的目的在於克服現有解決方案的不足，提供一種在包裝上烙燙既可 以唯一標識產品又具有防偽功能圖案的電烙設備。
本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的
一種烙燙防偽標識的電烙設備，包括控制主機、防偽編碼生成控制模塊、 烙燙手持設備及各自的通訊埠，其特徵在於防偽編碼生成控制模塊的輸入 埠接受防偽編碼生成指令，輸出埠向控制主機的防偽編碼輸入埠發送防 偽編碼，控制主機的烙燙指令輸入端接烙燙手持設備的烙燙指令輸出端，烙燙 指令分為讀取防偽編碼指令和執行烙燙工作指令，控制主機的烙燙指令輸入端
4接烙燙手持設備的烙燙控制模塊。
而且，所述防偽編碼生成控制模塊包括生成防偽編碼的設備和可以向控制 主機發送防偽編碼通訊模塊，生成的防偽編碼可以存放於驗證伺服器。
而且，所述控制主機包括帶有存儲器的微處理器、通訊埠、用於存儲防 偽編碼的存儲器和開關控制生成裝置，其中通訊埠輸入埠與防偽編碼生成 控制模塊的通訊埠相連，微處理器輸入埠連接通訊埠輸出埠，微處理 器的輸出埠與開關控制生成裝置的輸入埠連接，微處理器與存儲器之間為 雙向數據傳送，根據微處理器的指令對存儲器進行讀寫操作。
而且，所述烙燙手持設備包括安裝在手持設備機身l前端的金屬烙燙頭2， 安裝在機身上便於雙手手持的把手3和扶手4，把手3上分別安裝讀取防偽編碼 指令的觸發開關5和執行烙燙工作指令觸發開關6，烙燙溫度控制模塊輸入埠 分別連接在控制主機和金屬烙燙頭上，烙燙溫度控制模塊輸出埠作用於上金 屬烙燙頭，機身上設有與控制主機相聯的驅動金屬烙燙頭的控制線纜7。
而且，所述開關控制生成裝置由引腳擴展晶片和驅動電路組成，引腳擴展 晶片輸入端與微處理器的數據輸出埠相連，驅動電路的輸入埠與引腳擴展 晶片輸出端相連。
而且，所述烙燙手持設備的金屬烙燙頭由若干個可獨立控制的烙燙單元組 成，烙燙單元並行排列置於烙燙手持設備的前端腔體8。
而且，每個烙燙單元的烙燙接觸面為凸起的烙印字符，由若干個烙燙單元 的烙燙接觸面排列成正方形或長方形的烙燙麵板。
而且，所述烙燙單元有一個金屬烙燙單元的固定裝置9，這些固定裝置組合 成一個整體的烙燙單元固定框架14。
而且，所述烙燙單元由金屬烙燙字頭10，金屬烙燙頭固定裝置9，復位彈 簧ll，驅動杆12和開關控制式伸縮器件13組成，其中金屬烙燙頭置於固定裝 置內，驅動杆與金屬烙燙頭相連，驅動杆與金屬烙燙頭之間設置有復位彈簧， 開關控制式伸縮器件在驅動杆後。
而且，所述整體的烙燙單元固定框架(14)的邊框上設置一個用於加熱的 加熱管，在另一端的邊框上設置有溫度探頭，加熱管和溫度探頭均與烙燙溫度 控制模塊相連，並受其控制。
本發明的優點和有益效果為
1、該設備烙燙的防標識圖案可以在包裝的運輸、銷售等各個環節用於被識 別，通過驗證伺服器査詢了解該包裝的生產日期、產地、銷售地等屬性，有利 於包裝貨物的全程跟蹤監控，提高了包裝監管和物流管理的水平。
52、 該設備一次性投入後可以批量重複烙燙，有利於工業生產應用，降低了 包裝廠的生產成本。
3、 本發明結構設計科學合理,用戶操作方便，適合在多種生產環境中使用， 提高了設備的適應水平。
4、 本發明除可應用於中、大型木質包裝的烙燙標識外，略加改變也可用於 其他包裝上實施烙印功能，如將烙烙燙單元的金屬烙印字頭換成印油烙印字頭， 同時去除溫度控制裝置，即可實現對其他不需要高溫烙印的包裝實施烙印功能。


圖1為烙燙防偽標識的電烙基本組成框圖
圖2為烙燙手持設備示意圖 圖3為烙燙手持設備烙燙單元示意圖 圖4為烙燙手持設備烙燙的圖案示意圖 圖5為金屬烙燙頭的溫度控制示意圖
具體實施例方式
下面結合附圖通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描 述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護範圍。
如圖1所示本發明由防偽編碼生成控制模塊、控制主機、烙燙手持設備三 大部分組成。
防偽編碼生成控制模塊可以由一臺計算機終端和運行特定的應用軟體程 序，當用戶通過外接設備輸入防偽編碼生成指令後，軟體程序按照設定的公式 生成防偽編碼，如三位16進位的數碼，在實際應用中，需要對一批出廠的包裝 進行烙燙，用戶可以通過軟體程序自定義烙燙的數量，軟體通過網絡通信程序 將一批數據發送至控制主機，同時也通過網絡發送至驗證伺服器資料庫中用於 唯一標識跟蹤査詢的依據和防偽識別參照使用。
防偽編碼生成控制模塊可以為一臺專用的設備，設備輸入端可以設定產生 數量，當用戶通過外接設備輸入防偽編碼生成指令後，內置晶片按照設定的公 式程序產生防偽編碼，輸出端可以能過通訊模塊向控制主機和驗證伺服器上防 偽編碼。
防偽編碼生成控制模塊也可以為一臺伺服器，用戶可以通過通訊模塊向其 發送防偽編碼生成指令，伺服器應用程式可以按照設定的公式程序產生防偽編 碼，並通過通訊模塊將防偽編碼發送至控制主機。
6控制主機由帶有存儲器的微處理器，通訊埠，用於存儲防偽編碼的存儲 器，開關控制生成裝置。微處理器存儲器裡存儲編譯好的程序指令，用於完成 系統初始、接收防偽編碼、存取存儲器中的編碼數據、將編碼數據轉換成觸發
信號等任務，如採用PIC16F877晶片或與PIC16F877同系列同性能的。開關控 制生成裝置由引腳擴展晶片和驅動電路組成，微處理器的輸出引腳有限，如微 處理器程序轉換三位的16進位編碼為24位的二進位數，需要用24個輸出引腳， 採用引腳擴展晶片可節省輸出引腳數量，如使用PCF8574晶片或與PCF8574同
系列同性能的晶片，採用fc總線技術，通過將微處理器的Pc接口與擴展晶片 的fc接口連接，將二進位發送至引腳擴展晶片，節約微處理器的數據輸出引腳。
如微處理器程序將三位的16進位編碼轉換成24位的二進位數，可以通過在微 處理器的I2C接口上並連三個引腳擴展晶片，每個晶片負責輸出8位2進位數， 至此三位16防偽編碼的轉換成24個獨立的二進位引腳電平值。實際應用中驅 動電路可以根據連接在手持烙燙設備的烙燙單元上開關控制式伸縮器件的不同 而進行設計；驅動電路可為由一种放大轉換電路和電磁閥組成，將引腳擴展芯 片輸出的二進位引腳電平先放大再轉換為電磁閥控制端要求的電壓，控制電磁 閥形成開關控制，送給開關控制式伸縮器件；也可以只為一种放大電路，由於 擴展引腳輸出的二進位信號本身就為開關信號，但由電平值有限需要經過放大 電路提高電平值後形成開關控制信號送給開關控制式伸縮器件。
如圖2所示烙燙手持設備，所述設備包括安裝在手持設備機身前端的可根 據防偽編碼動態生成用於烙燙凸凹圖案的金屬烙燙頭，安裝在機身上便於雙手 手持的把手和扶手，把手上分別安裝讀取防偽編碼指令的觸發開關和執行烙燙 工作指令觸發開關，烙燙溫度控制模塊輸入埠分別連接在控制主機機身上的 烙燙溫度設置組件和金屬烙燙頭的整體烙燙單元固定框架上的溫度探頭，烙燙 溫度控制模塊輸出埠作用於上金屬烙燙頭整體烙燙單元固定框架上的加熱管 上，機身上設有與控制主機相聯的驅動金屬烙燙頭的控制線纜。
如圖3所示為烙燙單元，每個烙燙單元由金屬烙燙字頭，金屬烙燙字頭固 定裝置，復位彈簧，驅動杆和開關控制式伸縮器件組成，其中金屬烙燙字頭置 於固定裝置內，驅動杆與金屬烙燙字頭相連，驅動杆與金屬烙燙字頭之間設置 有復位彈簧，開關控制式伸縮器件在驅動杆後。若干由烙燙單元的烙燙接觸面 排列成正方形或長方形的烙燙麵板，實際應用中可根據需要排列組成方式為3 X8、 4X6、 4X4、 4X4等，3X8組成方式的烙燙圖案如圖4為所示，若干個 金屬烙燙字頭固定裝置可以焊接在一起形成一個整體的烙燙單元固定框架，整 體的烙燙單元固定框架也可以在一塊導熱好的金屬厚板銑出一定數量一定深度 的空格，該空格用於放置活動的金屬烙燙字頭，每個空格底部中央有一個穿透
7金屬板的孔，用於放置烙燙單元的驅動杆，烙燙麵多個空格形成網格狀，金屬 空格框架的空格數與烙燙單元一一對應，若干烙燙單元和固定框架組成金屬烙 燙頭，安裝在手持設備機身前端。
本發明的控制主機和烙燙手持設備最終將防偽編碼轉化成防偽唯一標識的 烙燙圖案烙燙於包裝表面，控制主機的微處理器根據應用程式初始各組成部件， 接收到一定數量的防偽編碼並將其存入存儲器中，當收到烙燙手持設備的讀取 防偽編碼的控制指令時，讀取防偽編碼存放於微處理器的指定內存地址中，當 收到烙燙手持設備控制金屬烙燙頭形成凸凹烙燙圖案的執行指令時，將存在指 定內存地址的防偽編碼轉換成二進位的數據，微處理器使用特定數據引腳和使 用引腳擴展技術，將轉化後的二進位數據發送給開關控制生成裝置，該裝置將 開關信號通過控制線纜發送手持設備的烙燙單元的開關控制式伸縮器件，控制 金屬烙燙字頭伸出，形成烙燙圖案，該過程是本發明的主要過程，其中將微處 理器二進位數據發送給開關控制生成裝置，最終控制烙燙單元的金屬烙燙字頭 伸縮形成凸凹烙燙圖案可以有多種實現，烙燙單元的開關控制式伸縮器件有多 種實現方式，下面列舉兩種實現方式。
實施例一烙燙單元的開關控制式伸縮器件為單動式氣缸，開關生成裝置 則對應設計成由引腳擴展晶片、放大轉換電路、氣體介質電磁閥(如SYJ700氣 介質電磁閥)、氣泵組成。以三位的16進位的防偽編碼為例描述一下該實施例 的基本工作過程微處理器將三位16進位的編碼轉化成24位二進位編碼後， 通過fC總線技術，控制三個引腳擴展晶片，使24個引腳擴展晶片輸出到各自 的驅動電路，以SYJ700氣介質電磁閥為例，該電磁閥控制端需要220V交流電 壓量，此時驅動電路設計成為放大轉換電路，從引腳擴展晶片輸出的二進位電 平值則先經過放大電路轉換為12V直流電壓量，再將12V直流電壓量通過對應 固態繼電器轉換為220V交流電壓量，將轉換好的電壓值接到電磁閥的控制開關 上，當引腳擴展晶片的一個引腳為高電平時，經過放大轉換的電壓輸入氣介質 電磁閥，使電磁閥打開，產生一定氣壓，並將氣壓傳通過控制線纜傳遞給烙燙 手持設備的金屬烙燙單元的單動式氣缸，使其為伸狀態，觸動驅動杆壓迫復位 彈簧，使金屬烙燙字頭處於凸起狀態，反之當引腳擴展晶片的一個引腳為低電 平時，經過放大轉換的電壓輸入氣介質電磁閥，使電磁閥關閉，金屬烙燙單元 的單動式氣缸沒有氣壓恢復為正常狀態，在復位彈簧作用下，使金屬烙燙字頭 處於凹狀態，24個烙燙字頭的按編碼控制方式有伸有縮與金屬空格框架最終形 成烙燙圖案。該種實現方式優點在於由於單動式氣缸管狀直徑小，使組成形成 的烙燙頭面積變小，從而使金屬烙燙頭可以在比較小的區域內烙燙圖案。
實例二烙燙單元的開關控制式伸縮器件為直流微型管狀電磁鐵，開關生成 裝置則對應設計成由引腳擴展晶片、放大電路組成。引腳擴展晶片與微處理器 結構關係和工作過程與實施一相同，不同之外在於，微型管狀電磁鐵直接由經過放大電路放大後的引腳擴展晶片引腳二進位開關信號控制，當引腳輸出高電
平，經過放大電路後輸入微型管狀電磁鐵使其吸回推桿，在復位彈簧作用下，
使金屬烙燙字頭處於凹狀態，反之為低電平時，微型管狀電磁鐵不工作的推桿
伸出，觸動驅動杆壓迫復位彈簧，使金屬烙燙字頭處於凸起狀態，24個字金屬
烙燙字頭的按編碼控制方式有伸有縮與金屬空格框架最終形成烙燙圖案。該種
實現方式的金屬烙燙頭的烙燙圖案面積與實例一的圖案面積相比，由於直流微
型管狀電磁鐵直徑相對單動式氣缸直徑較大，本實施例的面積比較大，但電路 設計簡單。
如圖4所示意的烙印圖案是由若干個可獨立控制的烙燙單元組成，圖示為 24個，烙燙字頭上有凸起的印文字符，該字符可以為英文字符，可以數字，可 以由用戶自定義字符，也可以為英文字符、數字、用戶自定義字符的任一組合， 實際應用中在包裝表面形成烙印圖案烙印操作的過程為當需要給一批包裝烙
印圖案時，打開控制主機，設定金屬烙印頭的溫度，溫度控制模塊開始給烙印 頭加熱。用戶通過防偽編碼生成控制模塊生成用戶自定義數量的防偽編碼，通 過通訊埠發送至控制主機，微處理器將收到編碼數據轉存到存儲器裡，當需 要烙燙時，先按下讀取防偽編碼指令的觸發開關，微處理器接到觸發後從存儲 器裡取出讀出一個編碼，放於微處理器的內存地址中，用戶手拿烙燙手持設備， 將烙燙接觸面輕壓於包裝表面，同時按下執行烙燙工作指令觸發開關，微處理
器從內部空間裡取出剛才預存的防偽編碼，並轉換成二進位的數據，通過fc接
口發送給引腳擴展晶片，這些原始開關信號經過上述實例中的開關控制生成裝 置控制金屬烙燙字頭的伸出，形成烙燙圖案，己經加熱的烙燙麵在包裝表面接 觸輕短時間後，移開手持烙燙設備，如需要在包裝不同位置下進行烙燙，用戶 只需重複將金屬烙燙頭輕壓在包裝上和按下執行烙燙工作指令觸發開關形成凸 凹烙燙圖案的兩個操作即可烙燙同樣的圖案，當需要給新包裝烙燙時，用戶再 按下讀取防偽編碼指令的觸發開關，微處理器將從存儲器中重新存出新數，重 復上述烙燙過程即可完成批量烙燙。
防偽編碼形成的烙燙圖案具有防偽和唯一性標識的功能，其原理為防偽 編碼生成以後在發送主機的同時，也通過網絡發送至驗證伺服器資料庫中，這 樣如果需要驗證一個標識符是有效標識，只需從伺服器資料庫中作一個簡單查 詢操作便可得知是否為有效標識，即形成的烙燙圖案也就具備了防偽功能；具 有唯一性標識功能是通過烙燙圖案中字符的可以為不同組合，以24個字符為例，
不更烙燙字頭字符形式的情況下可以產生編碼數量為 (242)3=2563= 16777216
也就是一共可以生成16777216個數，由於防偽編碼生成控制模塊軟體經過 程序產生的是不重複編碼， 一般中、大包裝的工業生產很難達到該數值，如果
9每個烙燙字頭的印文字符可以更換為任一字符，以24個英文字符加10個數字 為例字符圖案可以代表的個數
(242)3 xp3636=25 63 xP3636= 16777216 xP3636
由上公式可得實際上可以烙印的數量接近無窮，也就是可以產生無窮多個
不重複的防偽編碼，根據防偽編碼生成的烙燙圖案也是無窮多個且不重複，因 此每個烙印圖案都具有唯一性。
如圖5所示金屬烙燙頭溫度控制模塊主要由手動設定烙燙溫度單元、嵌在 金屬空格框架內的加熱管、嵌在金屬空格框架內的溫度探頭、溫度控制晶片組 成，由於每個烙燙單元的金屬烙燙字頭與固定裝置的空隙非常小，且都由導熱 好的金屬製成，所以加熱金屬框架的同時也加熱了金屬烙燙字頭，也可以對每 個金屬烙燙字頭上加裝加熱管，控制其溫度。由於在控制主機的機箱上設有手 動設定烙燙溫度輸入顯示單元，使用戶根據包裝材料的不同設定烙燙的溫度， 金屬空格框架溫度控制基本過程是溫度控制晶片根據溫度按著反饋回來的溫 度與用戶設定的溫度做比較，當反饋回來的溫度低於用戶設定的溫度，溫度控 制晶片控制加熱管對金屬烙燙頭的加熱管，當溫度探頭的反饋溫度等於或高於 用戶設定的溫度時，溫度控制晶片不給加熱管供熱，通過溫度探頭反饋，溫度 控制晶片使金屬烙燙頭加熱並能保持在用戶設定的適用於烙燙圖案的溫度。
10
權利要求
1、一種烙燙防偽標識的電烙設備，包括控制主機、防偽編碼生成控制模塊、烙燙手持設備及各自的通訊埠，其特徵在於防偽編碼生成控制模塊的輸入埠接受防偽編碼生成指令，輸出埠向控制主機的防偽編碼輸入埠發送防偽編碼，控制主機的烙燙指令輸入端接烙燙手持設備的烙燙指令輸出端，烙燙指令分為讀取防偽編碼指令和執行烙燙工作指令，控制主機的烙燙指令輸入端接烙燙手持設備的烙燙控制模塊。
2、 根據權利要求1所述的一種烙燙防偽標識的電烙設備，其特徵在於所 述防偽編碼生成控制模塊包括生成防偽編碼的設備和可以向控制主機發送防偽 編碼通訊模塊，生成的防偽編碼可以存放於驗證伺服器。
3、 根據權利要求1所述的一種烙燙防偽標識的電烙設備，其特徵在於所 述控制主機包括帶有存儲器的微處理器、通訊埠、用於存儲防偽編碼的存儲 器和開關控制生成裝置，其中通訊埠輸入埠與防偽編碼生成控制模塊的通 訊埠相連，微處理器輸入埠連接通訊埠輸出埠，微處理器的輸出埠 與開關控制生成裝置的輸入埠連接，微處理器與存儲器之間為雙向數據傳送， 根據微處理器的指令對存儲器進行讀寫操作。
4、 根據權利要求1所述的一種烙燙防偽標識的電烙設備，其特徵在於所 述烙燙手持設備包括安裝在手持設備機身(1)前端的金屬烙燙頭(2)，安裝在 機身上便於雙手手持的把手(3)和扶手(4)，把手(3)上分別安裝讀取防偽編碼指令的觸發開關(5)和執行烙燙工作指令觸發開關(6)，烙燙溫度控制模塊輸入埠分別連接在控制主機和金屬烙燙頭上，烙燙溫度控制模塊輸出埠 作用於上金屬烙燙頭，機身上設有與控制主機相聯的驅動金屬烙燙頭的控制線纜(7)。
5、 根據權利要求3所述的一種烙燙防偽標識的電烙設備，其特徵在於所述開關控制生成裝置由引腳擴展晶片和驅動電路組成，引腳擴展晶片輸入端與 微處理器的數據輸出埠相連，驅動電路的輸入埠與引腳擴展晶片輸出端相 連。
6、 根據權利要求1至5中任一權利要求所述的一種烙燙防偽標識的電烙設 備，其特徵在於所述烙燙手持設備的金屬烙燙頭由若干個可獨立控制的烙燙 單元組成，烙燙單元並行排列置於烙燙手持設備的前端腔體(8)。
7、 根據權利要求6所述的一種烙燙防偽標識的電烙設備，其特徵在於每個烙燙單元的烙燙接觸面為凸起的烙印字符，由若干個烙燙單元的烙燙接觸面 排列成正方形或長方形的烙燙麵板。
8、 根據權利要求6所述的一種烙燙防偽標識的電烙設備，其特徵在於所述烙燙單元有一個金屬烙燙單元的固定裝置(9)，這些固定裝置組合成一個整 體的烙燙單元固定框架(14)。
9、 根據權利要求6所述的一種烙燙防偽標識的電烙設備，其特徵在於所 述烙燙單元由金屬烙燙字頭(10)，金屬烙燙頭固定裝置(9)，復位彈簧(11)，驅動杆(12)和開關控制式伸縮器件(13)組成，其中金屬烙燙頭置於固定裝置內，驅動杆與金屬烙燙頭相連，驅動杆與金屬烙燙頭之間設置有復位彈簧， 開關控制式伸縮器件在驅動杆後。
10、 根據權利要求8所述的一種烙燙防偽標識的電烙設備，其特徵在於 所述整體的烙燙單元固定框架(14)的邊框上設置一個用於加熱的加熱管，在另一端的邊框上設置有溫度探頭，加熱管和溫度探頭均與烙燙溫度控制模塊相 連，並受其控制。
全文摘要
本發明涉及一種烙燙防偽標識的電烙設備，包括控制主機、防偽編碼生成控制模塊、烙燙手持設備及各自的通訊埠，防偽編碼生成控制模塊的輸入埠接受防偽編碼生成指令，輸出埠向控制主機的防偽編碼輸入埠發送防偽編碼，控制主機的烙燙指令輸入端接烙燙手持設備的烙燙指令輸出端，烙燙指令分為讀取防偽編碼指令和執行烙燙工作指令，控制主機的烙燙指令輸入端接烙燙手持設備的烙燙控制模塊。本發明結構設計科學合理，一次性投入後可以批量重複烙燙，有利於工業生產應用，降低了包裝廠的生產成本，用戶操作方便，適合在多種生產環境中使用。
文檔編號B44B7/00GK101497294SQ20091006784
公開日2009年8月5日 申請日期2009年2月11日 優先權日2009年2月11日
發明者洋 劉 申請人:天津市基弘電子技術有限公司