专利名称：条形码读取方法和条形码读取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及条形码读取方法和用于读取条形码的条形码读取装置。
背景技术：
在许多情况中，通常在阴极射线管的生产线中以固定的方式生产多个型号。因此，根据管子的类型或型号使用预先贴附到屏板和锥罩上的条形码。更具体地说，在各个生产过程中读取条形码，利用从条形码读取的信息来确定各个生产过程中的制造条件，收集用于生产过程的各种信息并使用它们来进行生产控制。因此，条形码的可读性对于生产控制系统的稳定性至关重要。
使用激光或CCD型的条形码读取器来作为读取条形码的条形码读取装置。在阴极射线管生产线中，在使用时条形码读取器一般位于一给定的位置。
不过，在多型号混合的生产中，屏板和锥罩的尺寸会变化，且诸如条形码读取器和各条形码之间的距离和各自的高度之类的条件不总是恒定不变的。如果条形码读取器在使用时位于一固定的位置，则因此条形码的可读性会降低。
为了应对主要由于屏板的宽度变化所引起的条形码读取器与条形码之间的距离变化，建议使用这样一种条形码读取装置，其中借助于多个弹性体保持条形码读取器以使其方向可变的一条形码读取器保持装置可相对条形码直线地往复运动。在该条形码读取装置中，将从条形码读取器至条形码的一激光束的辐照方向设置成基本平行于条形码读取器往复运动的方向(例如参见日本专利申请特开公报第2002-222387号)。
但有一个问题，即以这种方式构造的条形码读取装置无法处理条形码读取器和条形码沿垂直方向的相应高度变化。这是因为来自条形码读取器的激光束总是施加到固定的高度。此外，条形码读取器的可读范围是有限的。在基于仅直线往复运动的传统结构中，在条形码读取器处于使条形码可读的一高度时，条形码有时可能是散焦的，从而无法读取。此外，如果条形码读取器位于条形码是的正常对焦的范围内，则可能在一些情况下由于高度差而不能读取条形码。因此，条形码读取器的可读性可能变差。
发明内容
为了解决上述问题已作出了本发明，本发明的目的是提供一种能可靠地提高条形码可读性的条形码读取方法和条形码读取装置。
根据本发明第一方面的一种条形码读取方法包括以一第一周期在一第一方向上朝向或远离贴附在阴极射线管的外壳构成结构上的条形码的表面移动一条形码读取器，并以一第二周期在一第二方向上沿着条形码的表面移动条形码读取器；以及，借助于以第一和第二方向的两个移动周期移动的条形码读取器来读取条形码。
根据本发明的第二方面的一种条形码读取装置包括读取条形码的一条形码读取器；和一驱动机构，它以一第一周期在一第一方向上朝向或远离贴附在阴极射线管的外壳构成结构上的条形码的表面移动条形码读取器，以一第二周期在一第二方向上沿着条形码的表面移动条形码读取器，并以第一和第二方向的两个移动周期移动条形码读取器。
图1是根据本发明一实施例的条形码读取装置的前视图，其中示出读取屏板上的一条形码的情形；图2是图1所示条形码读取装置的前视图，示出读取锥罩上的一条形码的情形；图3是图1和2中所示的条形码读取装置的侧视图；图4是示出图1所示的条形码读取装置中的一条形码读取器的前-后与垂直方向移动周期之间关系的曲线图；图5是用于说明图1所示的条形码读取装置中的条形码读取器的前-后与垂直方向移动周期的相位变化的曲线图；图6A是用于示出由条形码读取器读取条形码的一状态的示意图；图6B是示出条形码读取器进行条形码读取的波形曲线图的一个例子的图；
图7是示出由图1所示条形码读取装置所读取的、一外壳的一屏板和一锥罩的上条形码的状态。
具体实施例方式
现将参照附图详细描述根据本发明一实施例的一种条形码读取方法和条形码读取装置。
如图1和2所示，通过连接一屏板11和一锥罩12来形成一阴极射线管的外壳。条形码13分别贴附到屏板11和锥罩12各自的外侧面上。这些条形码13对应于诸如型号之类的信息。
屏板11支承在一屏板支撑架14上，且以其光整表面向上方式被传送至生产过程。锥罩12支承在一锥罩支撑架15上，并以位于其与屏板11连接的一侧上的大直径部分面向上、而颈部侧或小直径侧部分面向下的方式被传送到生产过程。
一条形码读取装置21设置在传送屏板11和锥罩12的路径的旁边。它读取贴附在屏板11和锥罩12上的条形码(条形码标签)13。
条形码读取装置21设有一读取条形码的条形码读取器22。条形码读取器22例如是一激光类型的条形码读取器，它设有半导体激光器、多角镜、电动机、光线传感元件等。在该条形码读取器中，首先将从半导体激光器发出的一激光束L引导到由电动机转动的多角镜。多角镜所反射的激光束L施加于条形码13，并用来从一侧至另一侧地扫描条形码13。光线传感元件接受从条形码13反射的光线。条形码读取装置21将所接受的反射光线的一模拟信号转换成一数字信号，并从条形码13辨认出识别信息。条形码22的扫描系统包括其中使用一个光束L进行扫描的一单个扫描光束系统、以及其中使用多个激光束L进行扫描的一光栅扫描光束系统。
条形码读取装置21设置在由支撑架23支承的一基座24上。条形码读取装置21包括一前-后方向导向机构(第一方向导向装置)25、一垂直方向导向机构(第二方向导向装置)26、驱动机构27等，它们布置在基座24上。
前-后方向导向机构25在前-后方向(基本平行于正交于条形码表面的直线的第一方向)Y上引导条形码读取器22，以使其朝向或远离条形码13所贴附的条形码表面移动。垂直方向导向机构26在沿着条形码13所贴附的条形码表面的垂直方向(基本上平行于条形码表面的第二方向)Z引导条形码读取器22。前-后方向和垂直方向是彼此垂直的方向。驱动机构27致使由前-后导向机构25和垂直方向导向机构26引导的条形码读取器22在前-后方向Y和垂直方向Z上的一可动范围S内彼此相关联地移动。
如图1至3所示，前-后方向导向机构25有一Y轴滑动导轨30，该导轨30在基座24上设置成沿着前-后方向Y延伸。一Y轴滑动台32设有多个Y轴滑动件31，这些Y轴滑动件31接合Y轴滑动导轨30以可沿着其滑动，并且，Y轴滑动台32安装成沿着前-后方向Y移动。
垂直方向导向机构26有一Z轴滑动导轨36，该导轨36位于架立在Y轴滑动台32上的一保持框架35上，并沿着垂直方向Z延伸。一Z轴滑动台38设有一Z轴滑动件37，该Z轴滑动件37接合Z轴滑动导轨36以可沿着其滑动，并且，Z轴滑动台36安装可成沿一垂直方向Z移动。条形码读取器22借助于一固定夹具39安装在Z轴滑动台38上。固定夹具39沿着垂直方向Z调节用从条形码读取器22发出激光束L进行辐照的方向。
驱动机构27设有一电动机42，它用作安装在Y轴滑动台32上的一驱动单元。电动机42的一传动轴43延伸通过一减速器，并借助于一联轴器46连接至一转动轴45，该转动轴45由一轴承44支承在Y轴滑动台32上。采用这样的结构，将电动机42的转动力通过一互锁机构47传送到Y轴滑动台32和Z轴滑动台38。因此，条形码读取器22就能以给定的周期沿着前-后方向Y和垂直方向Z移动。
驱动机构27的互锁机构47具有固定在转动轴45上的一用于前-后方向移动的齿轮(第一齿轮)48、和与用于前-后方向移动的齿轮48啮合的一用于垂直方向移动的齿轮(第二齿轮)49。用于垂直方向移动的齿轮49由附接至保持框架35的一转动轴50转动支承。
在基座24上设置一固定支撑部分51。一联接杆52的相对端部分别借助于球窝接头53转动连接至固定支撑部分51和偏离用于前-后方向移动的齿轮48的中心的一偏心位置。用于前-后方向移动的齿轮48和联接杆52构成一前-后方向联杆机构54，该机构将用于前-后方向移动的齿轮48的转动运动转化成Y轴滑动台32沿前-后方向Y的直线运动。当用于前-后方向移动的齿轮48转动一周时，前-后方向联杆机构54致使Y轴滑动台32和Y轴滑动台32上的条形码读取器22在前-后方向Y上执行一往复行程。条形码读取器22在前-后方向Y上的移动距离等于用于前-后方向移动的齿轮48的中心位置与联接杆52的连接位置之间的距离的若干倍，并可根据用于前-后方向移动的齿轮48的中心位置与联接杆52的连接位置之间的距离来有选择地设定。
一联接杆55的相对端部分别借助于球窝接头56转动连接至Z轴滑动台38和偏离用于垂直方向移动的齿轮49的中心的一偏心位置。用于垂直方向移动的齿轮49和联接杆55构成一垂直方向联杆机构57，该机构将用于垂直方向移动的齿轮49的转动运动转化成Z轴滑动台38沿垂直方向Z上的直线运动。当用于垂直方向移动的齿轮49转动一周时，垂直方向联杆机构57致使Z轴滑动台38和条形码读取器22沿垂直方向Z执行一往复行程。条形码读取器22在垂直方向Z上的移动距离等于用于垂直方向移动的齿轮49的中心位置与联接杆55的连接位置之间的距离的若干倍，并可根据用于垂直方向移动的齿轮49的中心位置与联接杆55的连接位置之间的距离来有选择地设定。
可根据用于前-后方向移动的齿轮48与用于垂直方向移动的齿轮49之间的齿数比来选择的设定条形码读取器22前-后方向Y和垂直方向Z的移动周期(第一和第二周期)之间的关系的相应相位。在本实施例中，条形码读取器22沿垂直方向Z的移动周期设置成比前-后方向Y的移动周期短。因此，例如可将用于前-后方向移动的齿轮48与用于垂直方向移动的齿轮49之间的齿数比调节成3∶2。因此，在用于前-后方向移动的齿轮48转动两周的同时，用于垂直方向移动的齿轮49转动三周。这样，当条形码读取器22在前-后方向Y执行两个往复行程时，它在垂直方向执行三个往复行程。
下面是对本发明实施例的工作方式的描述。
如图1和2所示，首先将条形码读取装置21的条形码读取器22定位成与贴附至作为构成阴极射线管的外壳的一外壳构成结构的屏板11或锥罩12上的条形码13相对。通过测量装置(未示出)来定位屏板11或锥罩12，并借助于屏板支撑架14或锥罩支撑架15传送屏板11或锥罩12，或者作为单个产品由传送装置来传送它们。
在条形码读取装置21中，用于前-后方向移动的齿轮48在电动机42驱动时转动。前-后方向联杆机构54将用于前-后方向移动的齿轮48的转动运动转化成Y轴滑动台32沿前-后方向Y的直线运动。因此，Y轴滑动台32和在Y轴滑动台32上的条形码读取器22以一给定的周期沿前-后方向Y移动。
当用于前-后方向移动的齿轮48转动时，与用于前-后方向移动的齿轮48啮合的用于垂直方向移动的齿轮49联动地转动。垂直方向联杆机构57将用于垂直方向移动的齿轮49的转动运动转化成Z轴滑动台38沿垂直方向Z的直线运动。因此，Z轴滑动台38和在Z轴滑动台38上的条形码读取器22以一给定的周期沿垂直方向Z移动。
如果用于前-后方向移动的齿轮48与用于垂直方向移动的齿轮49之间的齿数比例如被调节成3∶2，则在用于前-后方向移动的齿轮48转动两周的同时，用于垂直方向移动的齿轮49转动三周。这样，当条形码读取器22在前-后方向Y执行两个往复行程时，它在垂直方向执行三个往复行程。
图4示出了基于作为参数的用于前-后方向移动的齿轮48与用于垂直方向移动的齿轮49之间的齿数比的、前-后方向Y的移动周期与垂直方向Z的移动周期之间的关系。在图4中，横坐标轴代表在前-后方向Y上的一个往复行程的距离，纵坐标轴代表沿垂直方向Z的往复运动范围。曲线a、b及c代表基于前后方向上的一个往复行程距离的垂直方向Z的移动周期。
曲线a示出用于前-后方向移动的齿轮48与用于垂直方向移动的齿轮49之间的齿数比为1∶1的情况。在这种情况下，条形码读取器22前-后方向Y和垂直方向的移动周期是相等的。因此，当条形码读取器22在前-后方向Y执行一个往复行程时，它在垂直方向Z也执行一个往复行程。
曲线b示出用于前-后方向移动的齿轮48的齿数比用于垂直方向移动的齿轮49的齿数多、且用于前-后方向移动的齿轮48与用于垂直方向Z移动的齿轮49之间的齿数比为3∶2的情况。在这种情况下，条形码读取器22垂直方向的移动周期比前-后方向Y的移动周期短。因此，当条形码读取器22在前-后方向Y执行两个往复行程时，它在垂直方向Z执行三个往复行程。以这种方式，条形码读取器22沿垂直方向Z的往复频率与沿前-后方向Y的往复频率相比是增加的。
曲线c示出用于前-后方向移动的齿轮48的齿数比用于垂直方向移动的齿轮49的齿数少的情况。在这种情况下，条形码读取器22垂直方向Z的移动周期比前-后方向Y的移动周期长。以这种方式，条形码读取器22垂直方向Z的往复频率与沿前-后方向Y的往复频率相比是减小的。如果将条形码读取器22沿垂直方向Z的一个行程的移动作为参照，则在本情况中，条形码读取器22前-后方向Y的移动周期比垂直方向Z的移动周期短。因此，条形码读取器22前-后方向Y的往复频率与垂直方向Z的往复频率相比是增加的。
因此，在根据本实施例的条形码读取装置21中，条形码读取器22相对条形码以一给定的周期沿前-后方向Y移动、并且也以一给定的周期沿垂直方向Z移动。另一方面，通过操作以前-后方向Y和垂直方向Z的两个移动周期移动的条形码读取器22来读取的条形码13。
因此，如果条形码读取器22具有一较窄的读取范围，条形码读取器22读取条形码的对焦范围适合于条形码13高度的机率就增加。这样就可以令人满意地应对条形码读取器22和条形码之间的距离和各自高度的变化，从而能可靠地提高条形码13的可读性。此外，可以吸收条形码读取器22与贴附至屏板11和锥罩12的条形码13之间的相对读取角度误差，从而可靠地提高条形码13的可读性。
此外，如图4中的曲线b所示，条形码读取器22垂直方向Z的移动周期设置成比前-后方向Y的移动周期短(例如，当条形码读取器22沿前-后方向Y执行两个往复行程时，条形码读取器22沿垂直方向Z执行三个往复行程)。在这种方式中，条形码读取器22沿垂直方向Z的往复频率与沿前-后方向Y的往复频率相比是增加的。通过这样做，就能更令人满意地应对条形码读取器22和条形码13的各自高度的变化，从而能更加可靠地提高条形码13的可读性。
此外，如图5的d、e及f所示，条形码读取器22前-后方向Y和垂直方向Z的移动周期的相应相位可根据用于前-后方向移动的齿轮48与用于垂直方向移动的齿轮49之间的齿数比而变化。例如，用于前-后方向移动的齿轮48和用于垂直方向移动的齿轮49的各自的齿数中的一个可设置成是偶数，而另一个则设置成是奇数。因此，用于前-后方向移动的齿轮48和用于垂直方向移动的齿轮49的相应齿数设定成这样其中一个不能被另一个除尽的比值。通过这样做，可以改变条形码读取器22前-后方向Y和垂直方向Z的移动周期的相位d、e及f。通过以这种方式改变条形码读取器22前-后方向Y和垂直方向Z的移动周期的相位，即便使用可读范围狭窄的条形码读取器22，条形码读取器22读取条形码的对焦范围适合于条形码13高度的机率也会增加。这样就能更加可靠地提高条形码13的可读性。
此外，仅用驱动机构27的单个电动机42就能使条形码读取器22以给定的周期沿前-后方向Y和垂直方向Z移动，从而简化了配置。此外，基于用于前-后方向移动的齿轮48与用于垂直方向移动的齿轮49之间的齿数比，可容易地改变条形码读取器22前-后方向Y和垂直方向Z的移动周期之间的关系和相应相位。
此外，如图6A所示，条形码读取器22设置成激光束L的辐照方向、亦即导程角垂直于条形码13的表面。因此，条形码读取器22用激光束辐照作为一参照的条形码表面，并将根据来自条形码13的反射光线所获得的模拟波形转换成数字波形(参见图6B)。当这样做时，应仅将条形码读取器22的导程角调节至使可接受到规则地反射光线的-方向(正交于条形码13的方向)。使用以这种方式调节的条形码读取器22，可以抑制来自条形码13的不规则反射的光线的影响，并能可靠地接受到规则地反射的光线。这样就能提高条形码13的可读性。
此外，由于上述的条形码读取装置21能完全地应对条形码读取器22和条形码13的各自的高度的变化，所以也能从屏板11和锥罩12彼此结合成一体的外壳上读取条形码13，如图7所示。因此，沿垂直方向Z并排地布置分别贴附至构成外壳的屏板11和锥罩12上的条形码13。即使条形码13的相应位置以这种方式沿垂直方向Z彼此相对较大地有差别，仍能可靠地读取条形码13。因此，可利用条形码13来辨认屏板11和锥罩12的组合是否相匹配。
根据如上所述的条形码读取装置和条形码读取方法，能以条形码读取器以一给定的周期沿前-后方向移动朝向或远离条形码表面、且也以一给定的周期沿垂直方向沿着条形码表面移动的方式来操作条形码读取器。因而，就能由以前-后方向和垂直方向的两个移动周期移动的条形码读取器来读取条形码。因此，可以令人满意地应对条形码读取器与条形码之间的距离和条形码沿着其表面的位置的变化，从而能可靠地提高条形码的可读性。
工业应用性根据本发明，就可提供一种能可靠地提高条形码可读性的条形码读取方法和条形码读取装置。
权利要求
1.一种条形码读取方法，其特征在于，该方法包括以一第一周期在一第一方向上朝向或远离贴附在阴极射线管的外壳构成结构上的条形码的表面移动一条形码读取器，并以一第二周期在一第二方向上沿着条形码的表面移动条形码读取器；以及，借助于以第一和第二方向的两个移动周期移动的条形码读取器来读取条形码。
2.一种条形码读取方法，其特征在于，该方法包括在一第一方向上朝向或远离贴附在阴极射线管的外壳构成结构上的条形码的表面引导一条形码读取器，并在一第二方向上沿着条形码的表面引导条形码读取器；以一第一周期在第一方向上移动条形码读取器，并以比第一周期短的一第二周期在第二方向上移动条形码读取器；以及借助于以第一和第二方向的两个移动周期移动的条形码读取器来读取条形码。
3.一种条形码读取方法，其特征在于，该方法包括以一第一周期在一第一方向上朝向或远离分别位于处于组合状态的一屏板和一锥罩的一相应的侧面上的两个条形码的表面移动一条形码读取器，并以一第二周期在两条形码所并排布置的一第二方向上移动条形码读取器；以及借助于以第一和第二方向的两个移动周期移动的条形码读取器来读取屏板和锥罩上的条形码。
4.如权利要求1至3中任一项所述的条形码读取方法，其特征在于，条形码读取器第一和第二方向的移动周期的相应相位。
5.如权利要求1至3中任一项所述的条形码读取方法，其特征在于，根据一第一齿轮与一第二齿轮之间的齿数比来设定条形码读取器第一和第二方向的移动周期，所述第一齿轮在条形码读取器在第一方向执行一个往复行程的一移动周期中转动一周，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，并在条形码读取器在第二方向执行一个往复行程的一移动周期中转动一周。
6.一种条形码读取装置，其特征在于，该装置包括读取条形码的一条形码读取器；和一驱动机构，它以一第一周期在一第一方向上朝向或远离贴附在阴极射线管的外壳构成结构上的条形码的表面移动条形码读取器，以一第二周期在一第二方向上沿着条形码的表面移动条形码读取器，并以第一和第二方向的两个移动周期移动条形码读取器。
7.一种条形码读取装置，其特征在于，该装置包括读取条形码的一条形码读取器；在一第一方向上朝向或远离贴附在阴极射线管的外壳构成结构上的条形码的表面引导条形码读取器的第一导向装置；在一第二方向上沿着条形码的表面引导条形码读取器的第二导向装置；以及一驱动机构，它以一第一周期在第一方向上移动条形码读取器，以比第一周期短的一第二周期在第二方向上移动条形码读取器，并以第一和第二方向的两个移动周期移动条形码读取器。
8.一种条形码读取装置，其特征在于，该装置包括读取条形码的一条形码读取器；和一驱动机构，它以一第一周期在一第一方向上朝向或远离分别位于处于组合状态的一屏板和一锥罩的一相应的侧面上的两个条形码的表面移动条形码读取器，以一第二周期在两条形码所并排布置的一第二方向上移动条形码读取器，并以第一和第二方向的两个移动周期移动的条形码读取器。
9.如权利要求6至8中任一项所述的条形码读取装置，其特征在于，驱动机构改变条形码读取器第一和第二方向的移动周期的相应相位。
10.如权利要求6至8中任一项所述的条形码读取装置，其特征在于，驱动机构包括一第一齿轮，它在条形码读取器在第一方向执行一个往复行程的一移动周期中转动一周；和一第二齿轮，它与第一齿轮啮合，并在条形码读取器在第二方向执行一个往复行程的一移动周期中转动一周，并且，根据一第一齿轮与一第二齿轮之间的齿数比来设定条形码读取器第一和第二方向的移动周期。
全文摘要
本发明提供一种条形码读取器(22)，它以一预定周期在前后方向Y移动以接触或离开一条形码(13)的表面，并以一预定周期在垂直方向Z沿着条形码(13)的表面移动。通过一驱动机构(27)的一前—后方向移动齿轮(48)和一垂直方向移动齿轮(49)的齿数比，在条形码读取器(22)中设置前后方向Y的移动周期和垂直方向Z的移动周期。条形码读取器沿垂直方向Z的移动周期设置成比沿前后方向Y的移动周期短。条形码读取器(22)沿前后方向Y和垂直方向Z移动以读取条形码(13)。
文档编号G06K7/10GK1705955SQ20048000128
公开日2005年12月7日 申请日期2004年8月31日 优先权日2003年9月2日
发明者土屋宪一, 篠田和敬 申请人:株式会社东芝