专利名称：一种实现USB Key芯片写入与激光打标同步的系统和方法
技术领域：
本发明涉及芯片写入及打标的系统和方法，更具体地涉及一种实现USB Key芯片写入与激光打标同步的系统和方法。
背景技术：
USB Key是一种USB接口的硬件设备。它内置单片机或智能卡芯片，有一定的存储空间，可以存储用户的私钥以及数字证书，利用USB Key内置的公钥算法实现对用户身份的 认证。由于用户私钥保存在密码锁中，理论上使用任何方式都无法读取，因此保证了用户认证的安全性。USB Key的加工过程复杂，生产工序繁多，由最初的SMT、手工焊接，到测试、装配、打号及最后的包装等等。其中非常重要和关键的步骤是需要向主芯片中写入序列号，同时在外壳上对应标记。传统的做法是首先在测试工序将一只USB Key半成品插入PC机上的USB 口，打开芯片烧写软件，调用数据库，启动向USB Key主芯片中写入序列号。写号完成后将这只USBKey拔下，放在托盘中按顺序依次码放好。转下道激光打标工序后，将托盘中写好号的USBKey按顺序依次每次取出一只，放在激光打标机打标平台规定的位置上，打开打标软件，启动一次打标，这只USB Key的打标完成后，将该只USB Key放回原托盘中取出的位置中。现有技术的缺点是由于USB Key写入序列号和激光打标是分开两个工序进行的，但是产品要求每只USB Key主芯片中写入的序列号与外壳上标记的序列号完全相同，在测试工序中与入芯片的USB Key码放顺序容易错乱，从测试工序向激光打标工序中转的时候也会出错，结果是导致在激光打标阶段，外壳上标记的号与芯片中写入的号不一致。因为整个过程人工参与的部分太多，导致容易出错而且效率低。
发明内容
本发明公开了一种实现USB Key芯片写入与激光打标同步的系统和方法，旨在提供一种向USB Key主芯片中写入序列号的同时自动完成在USB Key外壳上激光打标，实现芯片写入与激光打标同步的系统和方法，消除芯片写入与激光打标过程的人工干预过程，保证芯片中写入的号与标记在外壳上的号完全一致。本发明采用如下的技术方案实现的一种实现USB Key芯片写入与激光打标同步的系统，该系统包括激光打标机、打标工装、安装在激光打标机主机中的控制子系统，其中打标工装包括底座、USB HUB、定位托盘；底座上设置若干USB母头并通过USB HUB连接到激光打标机的主机，定位托盘上设置与USB母头位置相适应的USB Key模型开槽，用于放置USB Key，所述打标工装置于激光打标机的可标记范围内；控制子系统包括USB HUB端口配置单元、激光打标控制单元、芯片写入单元和USBKey序列号数据库；USB HUB端口配置单元，对USB HUB上使用的端口进行编号，保存编号文件并将编号文件发送给激光打标控制单元；芯片写入单元调用USB HUB端口配置单元，检测连接到USB HUB端口上USB Key的状态，芯片写入单元调用USB Key序列号数据库，将序列号按USB HUB上的端口编号写入相应端口的USB Key中，同时将序列号发送给激光打标控制单兀；激光打标控制单元接收到芯片写入单元发送来的序列号后，调用编号文件，驱动激光器，按USB HUB上的端口编号对相应端口位置的USB Key进行打标。在上述方案的基础上，还可作进一步的改进。如上所述的一种实现USB Key芯片写入与激光打标同步的系统，其中，所述的打·标工装还设有辅助定位装置，辅助定位装置包括直线导轨、轨道、定位孔、定位销钉及引导磁铁和透明压盖，具体是，底座中安装USB HUB，USB母头由USB母头固定夹固定；USB母头固定夹安装在直线导轨上，并由两端的轨道辅助，直线导轨和轨道均固定在底座上；底座上表面中央装有定位销钉及引导磁铁，可与定位托盘底面的定位孔和弓I导磁铁配合定位；定位托盘上表面也装有定位销钉和引导磁铁，可与透明压盖上的定位孔和引导磁铁配合定位；透明压盖上开有打标位置窗口，将USB Key上的待打标位置露出；直线导轨、轨道和USB母头固定夹相配合，使每个USB母头与各对应的USB Key上的USB 口处于同一轴线上。如上所述的一种实现USB Key芯片写入与激光打标同步的系统，其中，所述的底座高度与激光打标机所用激光的波长适应，使USB Key的打标平面正好处于激光的焦点上。如上所述的一种实现USB Key芯片写入与激光打标同步的系统，其中，所述的定位托盘上USB Key模型开槽对应的打标位置，相对集中排列，并使打标位置处于同一平面上，所有USB Key的USB 口均朝外。如上所述的一种实现USB Key芯片写入与激光打标同步的系统，其中，所述的定位托盘上USB Key模型开槽对应的打标范围，不能超过激光打标机的最大打标范围。在优选的实施方式中，所述的USB Key模型开槽的数量是10只，USB Key模型开槽在定位托盘上分两列相对排列，各列平均分布5只。一种实现USB Key芯片写入与激光打标同步的方法，包括以下步骤I)生成USB Key序列号数据库；2)将若干USB Key通过USB HUB连接到激光打标机的主机；并置于激光打标机的可标记范围内；3)对USB HUB各端口编号，并判断所连接的USB Key状态是否正确；4)读取USB Key序列号数据库，按USB HUB端口编号将对应序列号写入相应端口的USBKey芯片中，5)驱动激光打标机的激光器,按编号对相应端口位置的USB Key进行打标。本发明所能产生的积极有益技术效果I.本发明简化了生产流程，USB Key芯片写入与激光打标合并到同一个工序中；2.本发明减少了人工成本，原来需要2个操作人员完成的工作现在只需要I个人；3.本发明提高了生产效率，原为每次只能分别完成一只USB Key芯片写入和激光打标，现在每次可完成多只；4.本发明保证了产品质量，原来的过程存在写号与打号不一致的风险，现在基本不可能生发；5.本发明保证了流程可控，原来的工作主要依赖人，现在由工装和软件控制。6.本发明保证了 USB Key外壳上序列号外观的一致性，因为打标工装每只USBKey都处于同一平面上。7.本发·明使USB Key外壳上序列号更美观，因为打标工装使每只USB Key需要打标的位置保持完全水平的状态。8.本发明使USB Key外壳上需要标记的表面不会反向，因为打标工装的母头插入只有一个方向。由于本发明理论上能够无限扩展，从而极大地提高了生产效率，因而也解决了芯片中写入的号与标记在外壳上的号不一致的问题。
图I是打标工装整体示意图。图2是图I的侧向示意图。图3是图I中定位托盘示意图。图4是图3的侧向示意图。图5是图I中透明压盖示意图。图6是USB Key写号和打标工艺流程中标记分别表不1一底座，2—定位托盘，3—透明压盖,4一USB母头固定夹(2套)，5—不锈钢轨道(4根)，6—USB延长线插拔导线槽(2根)，7—USB延长线穿线槽(2个)，8—USB延长线线序标识，9一USB母头直线导轨(2套)，10 — USB母头，11—USB母头插拔把手，12—打标工装搬运槽，13 — USB HUB, 14—USB Key模型开槽，15—定位托盘定位销钉，16一定位托盘第一类引导磁铁,17一USB公头,18一定位托盘第二类引导磁铁,19一定位托盘定位销钉槽，20—定位托盘定位孔，21—打标位置窗口，22—透明压盖定位孔，23—透明压盖引导磁铁，24—USB Key位置序号标识。
具体实施例方式下面，结合附图和具体实施例，对发明的实施方式作进一步的说明。如附图所示，打标工装的底座、USB HUB、定位托盘和透明压盖。作为较佳的实施方式，考虑采用激光波长为1064nm的激光打标机，标准雕刻范围110mmX 110mm，设计单次打标10只USB Key，底座高度设计为90mm，定位托盘高度设计为10mm，打标工装定位托盘上的10只USB Key模型开槽，使USB Key的打标位置相对集中排列，并使打标位置处于同一平面上，所有USB Key的USB 口均朝外，左右两列各平均分布5只USBKey，并且错位放置，以使全部打标面积在IOOmmX IOOmm的范围内。将控制子系统安装在激光打标机主机中，生成USB Key序列号数据库。打标工装，底座中安装USB HUB，并由USB延长线穿过穿线槽经插拔导线槽引出至底座上表面的USB母头固定夹中；打标工装设置有辅助定位装置，用于辅助打标工装的定位，具体是，USB母头固定夹安装在直线导轨上，并由两端的不锈钢轨道辅助；USB母头固定夹上安装有USB母头插拔把手，底座上表面正中央装有定位销钉及引导磁铁，可与定位托盘底面的定位孔和引导磁铁配合定位；定位托盘根据USB Key模型开槽，使USB Key的USB口与USB母头对应并使其待打标面朝上，定位托盘上表面也装有定位销钉和引导磁铁，可与透明压盖上的定位孔和引导磁铁配合定位；透明压盖上开有打标位置窗口，将USB Key上需要打标的位置完全露出。握住打标工装搬运槽12将底座I安装在打标机上可标记范围内的固定位置，配置好USBHUB端口 ；将10只待写和待打标的USB Key码放在定位托盘2的USB Key模型开槽内，需要打标的一面朝上，盖上透明压盖3，当透明压盖3靠近定位工装时，透明压盖引导磁铁23与定位托盘第一类引导磁铁16的异性相吸的作用力会帮助操作人员确定大致的方位；如果透明压盖3的面放置反了，一方面透明压盖引导磁铁23会与定位托盘第一类引导磁铁16同性相斥，推开透明压盖3，另一方面透明压盖定位孔22保证了透明压盖3放置的方向不会错，也即保证了打标位置窗口 21能够完全对准需要打标的位置；将装好USB Key并盖上透明压盖3的定位托盘2放置在底座I上；当定位托盘靠近底座时，定位托盘第二类·引导磁铁18会帮助操作人员进行粗定位，定位托盘定位孔20保证了定位托盘2放置的位置和方向不会出现差错。扶住USB母头插拔把手11向中间推USB母头固定夹4，USB母头固定夹4安装在USB母头直线导轨9上，并一起沿着两端的不锈钢轨道5向USB Key的USB公头17滑动，最终使USB Key的USB公头完全插入USB母头固定夹4上的USB母头10中。直线导轨、轨道和USB母头固定夹，要使每个USB母头与各对应的USB Key上的USB 口处于同一轴线上。启动控制子系统，自动完成芯片写号和外壳打标过程，具体过程如下首次使用时，打开USB HUB端口配置单元，对USB HUB上使用的端口编号，端口配置单元自动将编号文件保存在激光打标机主机中^fUSB Key插入USB母头中，点击启动按钮，芯片写入单元先调用USB HUB端口配置单元，检测连接到USB HUB上第一个USB Key的状态是否已经连接USB Key 连接的USB Key是否是指定的类型？是否响应芯片写入单元发送的芯片测试指令？芯片中是否已经下载初始化文件和安装包？若以上状态有不合格项目，芯片写入单元报错并弹出提示框，等待操作人员处理；状态正确或完好的情况下，芯片写入单元调用USB Key序列号数据库读取第一个标志为“O”的序列号，将该序列号写入当前USB Key中，同时将该序列号发送给激光打标控制单元，并将USB Key序列号数据库中该序列号的标志置为“1”，表示该序列号已经使用过。当所有的USB Key完成写号后，芯片写入单元向激光打标控制单元发送写号完成信号；激光打标控制单元接收到芯片写入单元发送来的序列号后依次按照顺序保存下来，接收到写完成的信号后，表示所有的序列号都已经保存完毕，调用保存的编号文件，激光打标控制单元驱动激光打标机的激光器，对相应端口位置的USB Key进行打标，直到打标完成。扶住USB母头插拔把手11向两边推USB母头固定夹4，USB母头固定夹4与USB母头直线导轨9 一起沿着两端的不锈钢轨道5向两边滑动，最终使USB Key的USB公头完全拔出USB母头固定夹4上的USB母头。将定位托盘2和透明压盖3 —起拿出，打开透明压盖3,将定位托盘2中已经完成芯片写号和外壳打标的USB Key按照外壳上标记的序列号顺序码放在周转托盘中，整个过程结束。
USB HUB端口只需要首次使用时配置，其他过程重复进行。以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非因此局限本发明的专利范围，故凡 是运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种实现USB Key芯片写入与激光打标同步的系统，包括激光打标机、打标工装、安装在激光打标机主机中的控制子系统，其特征在于， 打标工装包括底座、USB HUB、定位托盘；底座上设置若干USB母头并通过USB HUB连接到激光打标机的主机，定位托盘上设置与USB母头位置相适应的USB Key模型开槽，用于放置USB Key，所述打标工装置于激光打标机的可标记范围内； 控制子系统包括USB HUB端口配置单元、激光打标控制单元、芯片写入单元和USB Key序列号数据库;USB HUB端口配置单元，对USB HUB上使用的端口进行编号，保存编号文件并将编号文件发送给激光打标控制单元；芯片写入单元调用USB HUB端口配置单元，检测连接到USB HUB端口上USB Key的状态，芯片写入单元调用USB Key序列号数据库，将序列号按USB HUB上的端口编号写入相应端口的USB Key中，同时将序列号发送给激光打标控制单元；激光打标控制单元接收到芯片写入单元发送来的序列号后，调用编号文件，驱动激光器，按USB HUB上的端口编号对相应端口位置的USB Key进行打标。
2.如权利要求I所述的一种实现USBKey芯片写入与激光打标同步的系统，其特征在于，所述的打标工装还设有辅助定位装置，辅助定位装置包括直线导轨、轨道、定位孔、定位销钉及引导磁铁和透明压盖，底座中安装USB HUB，所述的USB母头由USB母头固定夹固定；USB母头固定夹安装在直线导轨上，并由两端的轨道辅助，直线导轨和轨道均固定在底座上；底座上表面中央装有定位销钉及引导磁铁，可与定位托盘底面的定位孔和引导磁铁配合定位；定位托盘上表面也装有定位销钉和引导磁铁，可与透明压盖上的定位孔和引导磁铁配合定位；透明压盖上开有打标位置窗口，将USB Key上需要打标的位置露出；直线导轨、轨道和USB母头固定夹相配合，使每个USB母头与各自对应的USB Key上的USB 口处于同一轴线上。
3.如权利要求I所述的一种实现USBKey芯片写入与激光打标同步的系统，其特征在于，所述的底座高度与激光打标机所用激光的波长适应，使USB Key的打标平面正好处于激光的焦点上。
4.如权利要求I所述的一种实现USBKey芯片写入与激光打标同步的系统，其特征在于，所述定位托盘上USB Key模型开槽对应的打标位置，相对集中排列，并使打标位置处于同一平面上，所有USB Key的USB 口均朝外。
5.如权利要求I所述的一种实现USBKey芯片写入与激光打标同步的系统，其特征在于，所述的定位托盘上USB Key模型开槽对应的的打标范围，不超过激光打标机的最大标记范围。
6.如权利要求I所述的一种实现USBKey芯片写入与激光打标同步的系统，其特征在于，所述的USB Key模型开槽的数量是10只，并在定位托盘上分两列相对排列，各列平均分布5只。
7.一种实现USB Key芯片写入与激光打标同步的方法，包括以下步骤 1)生成USBKey序列号数据库； 2)将若干USBKey通过USB HUB连接到激光打标机的主机；并置于激光打标机的可标记范围内； 3)对USBHUB各端口编号，并判断所连接的USB Key状态是否正确； 4)读取USBKey序列号数据库，按USB HUB端口编号将对应序列号写入相应端口的USBKey芯片中，5)驱动激光打标机 的激光器，按编号对相应端口位置的USB Key进行打标。
全文摘要
本发明公开了一种实现USB Key芯片写入与激光打标同步的系统和方法。该系统包括激光打标机、打标工装、控制子系统。通过打标工装将若干USB Key连接到激光打标机的主机，将对应序列号写入相应端口的USB Key芯片中，驱动激光器，对相应端口位置的USB Key进行打标。并可扩展到单次完成10只或更多的批产任务；控制子系统保证了USB Key芯片写号与激光打标的一致性。由于结构简单，制造技术的提高，生产成本降低，简化了生产流程，减少了人工成本，提高了生产效率，保证了产品质量，又具有防呆功能，对于其他类型的USBKey或者同时要求芯片写号和激光打标的产品就有了重要的推广价值。
文档编号B41J3/44GK102941739SQ2012103891
公开日2013年2月27日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者殷国良, 亢伟, 吴敌, 杨举岷, 刘海 申请人:北京航星机器制造公司