一种读码器的制作方法

1.本实用新型涉及数据识别技术领域，尤其涉及一种读码器。


背景技术：

2.读码器是用于识别图形标识符的仪器，如条形码、二维码等，以实现对产品的追踪追溯、生产控制、自动识别。在读码器的应用中，较为常见的应用场景为“包装箱堆栈”，在该场景中，多个包装箱沿高度方向堆积，导致整个堆栈的高度超过了一个读码器的可读取范围。为了能把堆栈中所有的包装箱上的条形码(或其它图形标识符)快速地读取，现有技术采取的方法是：
①
在高度方向上同时布置多台读码器，通过多个视场拼合成可覆盖堆栈的高度的视场，获得所需的可读取范围；
②
通过设置有可转动镜头的视觉识别设备转动扫描，形成运动的视场，获得所需的可读取范围。
3.但采用多台读码器的方式，需设置组网设备将多台读码器联合，导致维护和操作复杂，且成本高；现有的视觉识别设备多通过旋转电机正反转配合齿轮传动驱使镜头转动，镜头的转动速度较慢，无法实现快速扫码识别，而且识别过程中需要旋转电机频繁地正反向启停，对旋转电机的性能要求高，另外，镜头的转动精度受限于齿轮齿的齿厚，精度较低。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种读码器，用于解决现有技术中通过设置多台读码器获得更大的可读取范围的方式，需要设置组网设备将多台读码器联合，导致维护和操作复杂的技术问题。
5.本实用新型提供了一种读码器，包括：
6.识别组件和驱动组件；
7.用于识别图形标识符的该识别组件具有旋转自由度；
8.该驱动组件设置有旋转件、连接连杆和定向连杆；
9.该旋转件与该连接连杆的第一端连接，以带动该连接连杆的第一端做圆周运动；
10.该连接连杆的第二端与该定向连杆的第一端铰接，以带动该定向连杆沿其延伸方向平移；
11.该定向连杆的第二端与该识别组件连接，以带动该识别组件转动。
12.在第一种可能实现的读码器中，还包括：
13.与该识别组件连接的弹性件；
14.该弹性件处于预拉力状态；
15.该弹性件的弹力方向与该定向连杆的延伸方向构成夹角a，0
°
＜a≤90
°
。
16.结合第一种可能实现的读码器，在第二种可能实现的读码器中，该弹性件为伸缩弹簧或弹性塑料绳。
17.结合上述任一种可能实现的读码器，在第三种可能实现的读码器中，该识别组件设置有用于采集图形信息的镜头。
18.结合第三种可能实现的读码器，在第四种可能实现的读码器中，该识别组件还设置有用于定位该图形标识符的瞄准器和用于补光的补光灯。
19.结合第四种可能实现的读码器，在第五种可能实现的读码器中，该识别组件还设置有第一壳体；
20.该镜头、该瞄准器和该补光灯设于该第一壳体上。
21.结合第五种可能实现的读码器，在第六种可能实现的读码器中，还包括：
22.第二壳体；
23.该识别组件和该驱动组件设于该第二壳体内；
24.该第一壳体通过转轴与该第二壳体铰接。
25.结合第六种可能实现的读码器，在第七种可能实现的读码器中，该第一壳体开设有滑动槽；
26.该定向连杆的第二端设置有容置于该滑动槽的凸起；
27.该凸起的滑动方向垂直于该转轴的延伸方向。
28.结合第六种可能实现的读码器，在第八种可能实现的读码器中，该第二壳体设置有与该识别组件对应的透视窗口。
29.在第九种可能实现的读码器中，该驱动组件还包括限位件；
30.该限位件用于限定该定向连杆的平移方向。
31.在第十种可能实现的读码器中，该驱动组件还包括旋转电机；
32.该旋转件为套设于该旋转电机的转动轴上的圆盘；
33.该圆盘的圆心位于该转动轴的轴心方向上；
34.该连接连杆的第一端与该圆盘铰接。
35.结合第十种可能实现的读码器，在第十一种可能实现的读码器中，该定向连杆的延伸方向与该圆盘的径向共线。
36.在第十二种可能实现的读码器中，该识别组件还设置有用于解码的主板。
37.从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：
38.①
本实用新型提供的读码器设置有识别组件和驱动组件；用于识别图形标识符的识别组件具有旋转自由度；驱动组件设置有旋转件、连接连杆和定向连杆；旋转件与连接连杆的第一端连接，以带动连接连杆的第一端做圆周运动；连接连杆的第二端与定向连杆的第一端铰接，以带动定向连杆沿其延伸方向平移；定向连杆的第二端与识别组件连接，以带动识别组件转动。通过旋转件的转动带动连接连杆的第一端做圆周运动，从而带动定向连杆沿其延伸方向平移，进而带动具有旋转自由度的识别组件转动，转动的识别组件具备更大的识别角度，可形成更大的视场，从而获得更大的可读取范围。通过设置转动的识别组件获得更大的可读取范围，结构简单，且无需设置组网设备，维护和操作简单，降低了成本。
39.②
通过设置旋转件带动连接连杆的第一端做圆周运动，从而带动定向连杆在其延伸方向上进行定距的往复平移，进而带动识别组件进行周期转动，识别过程中，旋转件进行连续的单向转动，无需启停换向，转动速度不受限制，从而可为识别组件的转动提供更快的驱动速度，让识别组件可进行快速转动，进行快速的扫码识别；同时，旋转件的驱动属于无级驱动，可让识别组件的获得更高的转动精度。
附图说明
40.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
41.图1为本实用新型实施例中提供的一种读码器的剖视图；
42.图2为本实用新型实施例中提供的一种读码器的另一剖视图；
43.图3为本实用新型实施例中提供的一种读码器的另一剖视图；
44.图4为本实用新型实施例中提供的一种读码器的另一剖视图；
45.图5为本实用新型实施例中提供的一种识别组件的局部结构示意图；
46.图6为本实用新型实施例中提供的一种读码器的视场示意图；
47.其中：
48.1、识别组件
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11、镜头
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111、光轴
49.12、瞄准器
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13、补光灯
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14、第一壳体
50.141、滑动槽
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15、主板
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16、柔性线缆
51.17、传输线缆
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21、旋转件
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22、连接连杆
52.23、定向连杆
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231、凸起
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24、限位件
53.25、转动轴
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3、弹性件
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4、第二壳体
54.41、透视窗口
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42、转轴
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5、包装箱
55.6、重叠视场。
具体实施方式
56.本实用新型实施例提供了一种读码器，用于解决的技术问题是通过设置多台读码器获得更大的可读取范围的方式，需要设置组网设备将多台读码器联合，导致维护和操作复杂。
57.为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
58.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
59.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术
语在本技术实施例中的具体含义。
60.采用多台读码器获得更大的可读取范围，需设置组网设备将多台读码器联合，导致维护和操作复杂，且成本高；采用设置有转动镜头的视觉识别设备获得更大的可读取范围，因现有的视觉识别设备多通过旋转电机正反转配合齿轮传动驱使镜头转动，镜头的转动速度较慢，无法实现快速扫码识别，而且识别过程中需要旋转电机频繁地正反向启停，对旋转电机的性能要求高，另外，镜头的转动精度受限于齿轮齿的齿厚，精度较低。
61.请参阅图1至图6，本实用新型实施例中提供的一种读码器包括：
62.识别组件1和驱动组件；用于识别图形标识符的识别组件1具有旋转自由度；驱动组件设置有旋转件21、连接连杆22和定向连杆23；旋转件21与连接连杆22的第一端连接，以带动连接连杆22的第一端做圆周运动；连接连杆22的第二端与定向连杆23的第一端铰接，以带动定向连杆23沿其延伸方向平移；定向连杆23的第二端与识别组件1连接，以带动识别组件1转动。
63.需要说明的是：识别组件1用于识别图形标识符，不对识别组件1的具体结构作限定，任何可采集图形信息并识别的器件或器件组合均可采用；识别组件1具有旋转自由度即识别组件1可发生转动，从而获得更大的识别角度，拥有更大的视场，进而可对更大范围内的图形标识符进行识别，不对识别组件1的转动方向进行限定，根据图形标识符的分布情况设定识别组件1的转动方向即可，如：可以设置成在水平面转动，从而可对横向排列的多个图形标识符进行识别，也可以设置成在垂直于地面的平面转动，从而可对纵向排列的多个图形标识符进行识别，图形标识符可以为条形码，也可以为二维码，或其它包含产品信息的图形。
64.驱动组件用于驱使识别组件1发生转动，其上的旋转件21通过连续的单向转动，带动连接在其上的连接连杆22的第一端做圆周运动，其上的定向连杆23被限制在其延伸方向上平移，且连接连杆22的第二端与定向连杆23的第一端铰接，定向连杆23的第二端与识别组件1连接，如此，连接连杆22的第一端做圆周运动，会使连接连杆22的第二端在定向连杆23的延伸方向上的位置发生改变，从而带动定向连杆23在其延伸方向上进行平移，定向连杆23的平移带动具有旋转自由度的识别组件1发生转动，从而获得更大的识别角度；连接连杆22和定向连杆23的形状不作具体限定，任何可实现上述传动效果的、结构稳定的杆状结构均可采用；旋转件可以为任何可带动连接连杆22的第一端做圆周运动的结构，如杆状结构、圆盘结构、凸轮结构等。
65.本实施例的有益效果：
66.①
通过旋转件21的转动带动连接连杆22的第一端做圆周运动，从而带动定向连杆23沿其延伸方向平移，进而带动具有旋转自由度的识别组件1转动，转动的识别组件1具备更大的识别角度，从而可形成更大的视场，获得更大的可读取范围。通过设置转动的识别组件1获得更大的可读取范围，结构简单，且无需设置组网设备，维护和操作简单，降低了成本。
67.②
通过设置旋转件21带动连接连杆22的第一端做圆周运动，从而带动定向连杆23在其延伸方向上进行定距的往复平移，进而带动识别组件1进行周期转动，识别过程中，旋转件21进行连续的单向转动，无需启停换向，转动速度不受限制，从而可为识别组件1的转动提供更快的驱动速度，让识别组件1可进行快速转动，进行快速的扫码识别。
68.③
旋转件21的驱动属于无级驱动，可让识别组件1的获得更高的转动精度，从而可精准地将识别组件1停留在指定位置。
69.④
用于驱使旋转件21转动的旋转电机无法进行频繁的正反向启停，对旋转电机的性能要求较低，可进一步降低成本。
70.⑤
采用旋转件和连杆进行传动，仅需对旋转电机的误差进行修正，即可完成对第一壳体14的转动误差的修正，而无需对传动机构的误差进行修正。
71.优化的：为了提高识别组件1的转动稳定性，为读码器增设了与识别组件1连接的弹性件3；弹性件3处于预拉力状态；弹性件3的弹力方向与定向连杆23的延伸方向构成夹角a，0
°
＜a≤90
°
。即弹性件3始终处于拉伸状态，识别组件1始终受到弹性件3所施加的拉力，且该拉力的作用方向与定向连杆23对识别组件1的施力方向构成锐角或直角，如此，识别组件1在转动过程不会发生晃动，从而提高识别组件1的识别速度。弹性件3的形状不作具体限定，任何受力会发生伸缩的器件均可采用，优选伸缩弹簧或弹性塑料绳。示例性的：弹性件3为伸缩弹簧，伸缩弹簧的一端与第二壳体4的左内壁连接，另一端与第一壳体14的左端连接，初始状态下，如图1所示，伸缩弹簧的延伸方向与第一壳体14的延伸方向共线。
72.识别组件1的一种优选实施方式：识别组件1设置有用于采集图形信息的镜头11。进一步的，识别组件1还设置有用于定位图形标识符的瞄准器12和用于补光的补光灯13，通过设置瞄准器12可快速定位图形标识符的位置，通过设置补光灯13可避免因光线不足导致镜头11无法扫描图形标识符的情况，提高镜头11的图形信息采集效率。更进一步的，为了将镜头11、瞄准器12和补光灯13进行相对固定，识别组件1还设置有第一壳体14；镜头11、瞄准器12和补光灯13均固定在第一壳体14上，从而可通过控制第一壳体14的转动，实现镜头11、瞄准器12和补光灯13的同步转动。镜头11和补光灯13的同步转动的情况下，仅需设置一组补光灯13即可满足所有视场的补光需求，进一步降低成本。示例性的：第一壳体14为长方体状壳体，瞄准器12、镜头11和补光灯13沿第一壳体14的宽度方向依次间隔穿设于第一壳体14的右端面。另外，为了便于与伸缩弹簧连接，将第一壳体14的左端面设置成锥面。
73.具体的：为了让读码器具备防尘防水功能，为读码器增设了第二壳体4；将识别组件1和驱动组件设于第二壳体4内；第一壳体14通过转轴42与第二壳体4铰接，如此，识别组件1就具备了旋转自由度。示例性的：转轴42为垂直固定于第二壳体4后内壁的圆柱，圆柱的前端穿过第一壳体14的前、后壁，第一壳体14可绕圆柱进行杠杆运动，圆柱至第一壳体14的左端面的距离稍大于圆柱至第一壳体14的右端面的距离，以让连接于第一壳体14左侧的定向连杆23可以更小的力驱使第一壳体14进行逆时针转动或顺时针转动。
74.优化的：在第一壳体14开设滑动槽141；定向连杆23的第二端设置有容置于滑动槽141的凸起231；凸起231在滑动槽141中的滑动方向垂直于转轴42的延伸方向；通过凸起231与滑动槽141的配合，实现定向连杆23与第一壳体14的活动连接。凸起231可在定向连杆23的带动下在滑动槽141中发生滑动，从而推动或拉动第一壳体14发生转动，如此，第一壳体14可获得更大的转动范围，同时，第一壳体14可更灵活地转动。示例性的：如图1所示，滑动槽141为设置在第一壳体14上壁左侧的矩形通槽，矩形通槽由第一壳体14的后壁向第一壳体14的前壁延伸；凸起231为圆形凸起231，圆形凸起的直径等于矩形通槽在上下方向上的长度，圆形凸起的直径小于矩形通槽在左右方向上的长度，圆形凸起可在矩形通槽中沿左右方向滑动。应当理解的是，此处的滑动是指圆形凸起因矩形通槽发生转动而进行的被动
滑动。
75.第二壳体4的一种优选实施方式：第二壳体4设置有与识别组件1对应的透视窗口41，更具体的，透视窗口41与镜头11、补光灯13和瞄准器12对应，以确保经图形标识符反射的光线可经透视窗口41透射至镜头11和瞄准器12，补光灯13的灯光可经透视窗口41透射至图形标识符。示例性的：第二壳体4为长方体状塑料壳体，第二壳体4的右壁下侧与下壁断开，并通过向外凸起的玻璃进行连接。
76.驱动组件的一种优选实施方式：驱动组件还包括限位件24；限位件24用于限定定向连杆23的平移方向。示例性的：限位件24为与第二壳体4后内壁连接的环状结构，环状结构的通孔沿上下方向延伸，定向连杆23穿设于该通孔中；驱动组件设置有固定于第二壳体4的后内壁的旋转电机，旋转电机的转动轴25垂直于后内壁；旋转件21为套设于旋转电机的转动轴25上的圆盘，圆盘与转动轴25固定连接；圆盘的圆心位于转动轴25的轴心方向上；连接连杆22的第一端与圆盘的前表面通过插销铰接，连接连杆22的第一端至圆盘圆心的距离稍小于圆盘的半径；定向连杆23的延伸方向与圆盘的径向共线，更具体的，定向连杆23位于转动轴25的正下方。
77.具体的：识别组件1还设置有用于解码的主板15。示例性的：主板15固定于第二壳体4的左内壁上侧，主板15通过柔性线缆16与镜头11连接，并通过柔性线缆16与传输线缆17连接。如此，镜头11通过柔性线缆16将所采集到的图形信息传输至主板15进行解码，然后主板15再通过柔性线缆16将解码结构传输给传输线缆17，继而通过传输线缆17将解码结果传输给后台。
78.读码器的工作过程(以圆盘顺时针转动为例进行说明)：
79.初始状态下，如图1所示，连接连杆22的第一端位于b点，第一壳体14处于水平状态，镜头11的光轴111水平延伸；给旋转电机发送脉冲信号，旋转电机接收到运动脉冲后开始转动，圆盘在转动轴25的带动下开始顺时针转动，定向连杆23被连接连杆22推动向下平移，进而推动第一壳体14逆时针转动，当连接连杆22的第一端转动至c点时，给旋转电机发送脉冲信号，旋转电机接收到停止信号后停止转动，圆盘停止转动，连接连杆22的第一端停顿在c点，以确保镜头11能够采集到清晰的图形信息并传输给主板15进行解码，此时，如图2所示，连接连杆22和定向连杆23共线，第一壳体14达到逆时针转动的最大可转动角度e，镜头11拥有最高视场；当主板15完成对最高视场中的图形标识符的解码，给旋转电机发送运动脉冲，旋转电机开始顺时针转动，圆盘在转动轴25的带动下开始顺时针转动，定向连杆23被连接连杆22拉动向上平移，进而拉动第一壳体14顺时针转动，当连接连杆22的第一端转动至d点时，给旋转电机发送停止信号，圆盘停止转动，连接连杆22的第一端停顿在d点，此时，如图3所示，连接连杆22和定向连杆23的夹角为钝角，第一壳体14处于水平状态，镜头11拥有中间视场；当主板15完成对中间视场中的图形标识符的解码，给旋转电机发送运动脉冲，旋转电机开始顺时针转动，圆盘在转动轴25的带动下开始顺时针转动，定向连杆23被连接连杆22拉动向上平移，进而拉动第一壳体14顺时针转动，当连接连杆22的第一端转动至a点时，给旋转电机发送停止信号，圆盘停止转动，连接连杆22的第一端停顿在a点，此时，如图4所示，连接连杆22和定向连杆23共线，第一壳体14达到顺时针转动的最大可转动角度e’，镜头11拥有最低视场；当主板15完成对最低视场中的图形标识符的解码，给旋转电机发送运动脉冲，连接连杆22的第一端被带动返回b点，读码器的一个识别周期完成，在该识别
周期中，读码器可对在同一个纵向上的多个包装箱5的图形标识符进行识别，将读码器水平移动至与另一个纵向上的包装箱5对应的位置，即可进行下一个识别周期。需要说明的是，如图6所示，将最高视场和中间视场设置成存在重叠，将最低视场和中间视场设置成存在重叠，形成两部分重叠视场6，从而避免相邻视场之间出现视场真空。优选的，将重叠视场6设置成可对包装箱5的图形标识符所在面形成覆盖。需要说明的是，当镜头11的图像采集速度和主板15的解码速度足够快，则无需在a、b、c、d点进行停顿。
80.以上对本实用新型所提供的一种读码器进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。