CN101497295B - 一种手持烙印设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手持烙印设备，包括把手(3)、机身(1)和烙印头(2)，所述烙印头由若干个可独立控制的烙印单元组成，机身(1)上安装有扶手(4)，把手(3)上分别安装读取防伪编码指令的触发开关(5)和执行烙印工作指令触发开关(6)，烙印头内设置有烙印温度控制装置，用于控制烙印温度。机身上有驱动烙印单元的控制线缆(7)。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。

Description

一种手持烙印设备

技术领域

本发明涉及一种手持烙印设备，特别是涉及一种在木质包装表面烙印防伪标识的手持烙印设备。 

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，同时由于该产品号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，但在中、大型包装(如货物批量运送的木质包装)上如何加装一种既能唯一标识产品又具有防伪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。研究一种设备，使其可以直接在包装上烙印具有防伪和唯一性的标识，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。 

现有技术中，美国专利US4036128A、英国专利GB1567665A，分别公开了两种在牲畜上进行烙印的设备，解决了在牲畜上烙印字符串标识的问题，但是这两种设备均不适于在中、大型木质包装表面上烙印标识。是木质包装表面比牲畜的表皮硬度大，因此对烙印设备要求有较高的稳固性，结实耐用；二是木质包装导热系数低，因此要求烙印设备有较高的温度。 

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印既可以唯一标识产品又具有防伪功能图案的电焰设备。 

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的： 

 一种手持烙印设备，包括把手3、机身1和烙印头2，所述烙印头由若干个可独立控制的烙印单元和一个烙印单元固定框架13组成，所述烙印单元包括烙印字头9，复位弹簧10，驱动杆11，其特征在于：所述烙印单元固定框架13包括若干固定装置8；所述固定装置8大体呈格状，所述烙印字头9置于固定装置 内8，所述固定装置8底部中央有孔，用于设置烙印单元的驱动杆11；所述烙印单元固定框架13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；驱动杆11与烙印字头9相连，驱动杆11与烙印字头9之间设置有复位弹簧10；所述烙印单元固定框架13与烙印单元共同形成烙印图案。 

进一步，所述烙印单元还包括开关控制式伸缩器件12，所述开关控制式伸缩器件12设置在驱动杆后；所述手持烙印设备还包括控制主机、防伪编码控制模块；所述控制主机通过控制线缆与所述开关控制式伸缩器件12相连，将控制信号传递给开关控制式伸缩器件12；所述防伪编码控制模块通过通讯端口分别和控制主机、验证服务器连接，发送防伪编码。 

进一步，所述控制主机和防伪编码控制模块为嵌入式控制系统。 

进一步，所述烙印字头的烙印接触面为凸起的烙印字符。 

本发明的优点和有益效果为： 

1、该设备烙印的防伪唯一标识图案可以在包装运输、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印，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印外，略加改变也可用于其他包装上实施烙印功能，如将烙印单元的金属烙印字头换成印油烙印头，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为手持烙印设备示意图 

图2为手持烙印设备烙印单元示意图 

图3为手持烙印设备烙印的图案示意图 

图4为烙印头的温度控制示意图 

图5为手持烙印设备一种实施例组成图 

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所示烙印手持设备，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印凸凹图案的焰印头，由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印工作指令触发开关，烙印温度控制模块输入端口分别连接在控制主机机身上的烙印温度设置组件和烙印字头的整体烙印单元固定框架上的温度探头，烙印温度控制模块输出端口作用于上整体烙印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烙印字头的控制线缆。 

如图2所示为烙印单元示意图，每个烙印单元由烙印字头，烙印字头固定装置，复位弹簧，驱动杆和开关控制式伸缩器件组成，其中烙印字头置于固定装置内，驱动杆与金属烙印字头相连，驱动杆与烙印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。若干由烙印单元的烙印接触面排列成正方形或长方形的烙印面板，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组成方式的烙印图案如图4为所示，若干个烙印字头固定装置可以焊接在一起形成一个整体的烙印单元固定框架，整体的烙印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烙印字头，每个空格底部中央有一个穿透金属板的孔，用于放置烙印单元的驱动杆，烙印面多个空格形成网格状，整体的烙印单元固定框架的空格数与烙印单元一一对应，若干烙印单元和整体的烙印单元固定框架组成烙印头，安装在手持设备机身前端。 

如图5所示手持烙印设备一种实施例组成图，由防伪编码生成控制模块、控制主机及本发明涉及手持烙印设备组成。本发明机身上控制线缆控制通常与控制主机相连，防伪编码生成控制模块主要功能是根据控制指令生成的防伪编码并发送至控制主机，控制主机功能主要是将特定的防伪编码转化成具有防伪和唯一性标识烙印图案的控制信号，并在驱动电路的作用下控制烙印单元的开关控制式伸缩器件，多路信号控制多个烙印单元，以形成整个烙印图案。烙印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：烙印单元的开关控制式伸缩器件为单动式气缸，控制主机上开关信号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，使引脚扩展芯片输出24个信号到各自的驱动电路，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，气压产生装装置(如气泵)生产一定气压通过控制线缆传递给烙印单元的单动式气缸，使其为伸状态，触动驱动 杆压迫复位弹簧，使烙印字头处于凸起状态，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，烙印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，使烙印字头处于凹状态，24个烙印字头的按编码控制方式有伸有缩与整体的烙印单元固定框架最终形成烙印图案。该种实现方式优点在于由于单动式气缸管状直径小，使组成形成的烙印头面积变小，从而使烙印头可以在比较小的区域内烙印图案。 

实例二：烙印单元的开关控制式伸缩器件为直流微型管状电磁铁，控制主机上开关信号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，使烙印字头处于凹状态，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，使金属洛烫字头处于凸起状态，24个字烙印字头的按编码控制方式有伸有缩与整体的烙印单元固定框架最终形成烙印图案。由于直流微型管状电磁铁直径相对单动式气缸直径较大，该种实现方式的烙印头的烙印图案面积与实例一的图案面积相比，本实施例的面积比较大，但电路设计简单。 

如图5所示中的控制主机和防伪编码生成控制模块，在实现应用中，可以为通过网络相连的分别独立的计算机系统，也可以功能整合一台计算机系统，上述计算机系统可以传统的PC机系统，也可以是为烙印手持设备专门开发的嵌入式控制系统。总之，只要能提供烙印手持设备相关的控制信号，控制主机和防伪编码生成控制模块可以以各种实用的方式来实现。 

如图3所示意的烙印图案是由若干个烙印字头的按编码控制方式有伸有缩与整体的烙印单元固定框架最终作用于包装物体表面形成的烙印图案，图示为24个烙印字，烙印字头上有凸起的烙印字符，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，当需要烙印时，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，用户手拿手持烙印设备，将烙印接触面轻压于包装表面，同时按下执行烙印工作指令触发开关，微处理器从内存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 成装置控制烙印字头的伸缩，形成烙印图案，已经加热的烙印面在包装表面接触轻短时间后，移开手持烙印设备，如需要在包装不同位置下进行烙印，用户只需重复将金属烙印字头轻压在包装上和按下执行烙印工作指令触发开关形成凸凹烙印图案的两个操作即可烙印同样的图案，当需要给新包装烙印时，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取出新数，重复上述烙印过程即可完成批量烙印。 

防伪编码形成的烙印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，即形成的烙印图案也就具备了防伪功能；具有唯一性标识功能是通过烙印图案中字符的可以为不同组合，以24个字符为例，不更烙印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，如果每个烙印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×P₃₆ ³⁶＝256³×P₃₆ ³⁶＝16777216×P₃₆ ³⁶

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印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4所示，烙印头的温度控制模块主要由手动设定烙印温度单元、嵌在整体的烙印单元固定框架内的加热管、嵌在整体的烙印单元固定框架内的温度探头、温度控制芯片组成，由于每个烙印单元的烙印字头与固定框架的空隙非常小，且可以由导热好的金属制成，所以加热整体固定框架的同时也加热烙印字头，当然，也可以对每个金属烙印字头上加装加热管，控制其温度。由于在控制主机的机箱上设有手动设定烙印温度输入显示单元，使用户根据包装材料的不同设定烙印的温度，烙印头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烙印头的加热管，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，温度控制芯片使烙印头加热并能保持在用户设定的适用于烙印图案的温度。 

Claims (4)

1.一种手持烙印设备，包括把手(3)、机身(1)和烙印头(2)，所述烙印头由若干个可独立控制的烙印单元和一个烙印单元固定框架(13)组成，所述烙印单元包括烙印字头(9)，复位弹簧(10)，驱动杆(11)，其特征在于：所述烙印单元固定框架(13)包括若干固定装置(8)；所述固定装置(8)大体呈格状，所述烙印字头(9)置于固定装置内(8)，所述固定装置(8)底部中央有孔，用于设置烙印单元的驱动杆(11)；所述烙印单元固定框架(13)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；驱动杆(11)与烙印字头(9)相连，驱动杆(11)与烙印字头(9)之间设置有复位弹簧(10)；所述烙印单元固定框架(13)与烙印单元共同形成烙印图案。

2.根据权利要求1所述的一种手持烙印设备，其特征在于：所述烙印单元还包括开关控制式伸缩器件(12)，所述开关控制式伸缩器件(12)设置在驱动杆后；所述手持烙印设备还包括控制主机、防伪编码控制模块；所述控制主机通过控制线缆与所述开关控制式伸缩器件(12)相连，将控制信号传递给开关控制式伸缩器件(12)；所述防伪编码控制模块通过通讯端口分别和控制主机、验证服务器连接，发送防伪编码。

3.根据权利要求2所述的一种手持烙印设备，其特征在于：所述控制主机和防伪编码控制模块为嵌入式控制系统。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种手持烙印设备，其特征在于：所述烙印字头的烙印接触面为凸起的烙印字符。

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