一种坯料加工流程用自动追踪条码识别装置的制作方法

本发明属于条码扫描识别技术领域，特别是涉及一种坯料加工流程用自动追踪条码识别装置。

背景技术：

条码扫描器应用十分广泛，它是用于读取条码所包含信息的阅读设备，利用光学原理，把条形码的内容解码后通过数据线或者无线的方式传输到电脑或者别的设备。条码扫描器现已应用在坯料加工过程中，条码不仅是被印刷在纸质的标签上，越来越多的企业直接在零部件坯料上通过激光雕刻、喷涂、蚀刻甚至直接铸造的方式制作条码。不同材质或不同表面上的条码具有低对比度或高反射等特点，对读码设备造成了新的挑战。

现有技术的条码扫描器只能对纸质标签印刷上的条码进行识别，而对于其他材质表面上直接雕刻、喷涂、蚀刻或者铸造的条码在大多数情况下是无法被顺利识别的，识别率非常低。特别是在高反射表面(如金属高光镜面)使用时，扫描器发出的光源以及周围环境光源被大量地直接反射到扫描器内部的感光器件上，影响了感光器件的正常工作，降低了条码扫描器的条码识别率。

另外，现有坯料条码识别过程要求最好能够自动化完成，而坯料在输送过程中，位置产生偏移是十分正常的现象，这导致条码位置总是不一致的，甚至会发生角度的偏移，因此，现有的自动化扫描设备难以精准的扫描正确信息，目前的工厂依然主要通过手持终端的方式对成品包装上的条形码进行扫码，再通过工厂无线网络的方式将条码数据上传到后台管理系统进行数据管理。

此种工作方式主要是靠人为进行操作，需工作人员下车对条码进行扫码，会耽误一定的工作效率，而且无法实现工厂的信息自动化管理。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种坯料加工流程用自动追踪条码识别装置，通过自动识别获取条形码位置，进行条码扫描器的位置追踪调节，以精确高效地扫描识别条码信息。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种坯料加工流程用自动追踪条码识别装置，包括条码扫描器，所述条码扫描器的外壳采用嵌入式安装于一个球形壳中，球形壳顶部固定设有中心轴；还包括安装筒，该安装筒底端固定安装有面板，所述面板具有与球形壳外壁活动配合的球形座，球形座上下两端均为开口设置，所述面板表面贯穿固定有视觉感知相机；所述安装筒内部竖直滑动有推板，并且安装筒内部固定有升降电机，升降电机输出端固定有与推板螺纹连接的螺杆；所述推板下端面固定有旋转电机，所述旋转电机输出端固定有铰接头，铰接头铰接有连接轴，所述连接轴底端与球形壳的中心轴铰接。

在坯料加工流程中，坯料经过条码识别装置下方时，经常会出现条形码的位置和角度的偏移，条码识别装置连接计算机和plc系统进行控制对条码进行扫描识别，通过旋转电机和升降电机可驱动球形壳进行全方位角度调节，从而使条码扫描器快速、准确地扫描坯料上的条码。具体工作原理是，视觉感知相机连接welinkirt微链认知处理系统，通过werobotics软件算法,将数据进行重构、计算和处理，werobotics软件算法可以通过三维相机获取物体的三维数据，而且可以通过单镜头就能对物体进行2d、2.5d和3d识别，对物体选中的特征点进行识别分析，能够完全对各种复杂形状物体进行分析判断，以至无论物体发生位置偏移、高度差变化角度变化还是部分瑕疵，都能够快速的修正定位到所需的角度及位置。因此，条码识别装置可通过对坯料条形码位置的图像学习记录特征点，通过算法建立相对基础坐标系，同时软件有控制条码扫描器动作的函数模块，当非基准位置坯料进入视野范围，软件通过当前图像与基础坐标系图像进行对比算法，计算出引导的相对距离及位置，指导条码扫描器进行角度调节，使扫描口与条码位置正对进行扫描，从而使识别装置获得跟踪条码位置进行自动调节以达到精准扫描、识别的功能。

进一步地，所述条码扫描器的外壳底端设有导光镜筒，该导光镜筒内壁为雾面，该导光镜筒内壁上端设有透光口，透光口上端固定有透光镜，透光口下端周侧固定有led灯，所述外壳内壁固定有与透光镜相对的镜头组和感光器件。led灯发射光源，通过导光镜筒的雾面内壁漫反射作用将光导出照射在条形码上，起到补光作用。

进一步地，所述导光镜筒下端外壁配合套接有遮光筒，该遮光筒内壁为雾面。遮光筒可减小外界环境光的影响，并且条形码表面的反射光可通过遮光筒的雾面内壁进行漫反射，再穿过透光镜和镜头组被感光器件接收，以获得更清楚的条码图像。

进一步地，所述安装筒内壁设有沿其周向呈阵列分布的导向肋，所述推板周侧设有与导向肋滑动配合的导槽。

进一步地，所述安装筒顶端固定设有安装座，安装座设有连接法兰。

进一步地，所述导光镜筒外周设有沿其轴向向下延伸的内螺纹凸沿，该内螺纹凸沿与遮光筒外壁螺纹配合，使遮光筒更容易紧固安装和拆卸。

进一步地，所述遮光筒底部具有内径由上至下逐渐减小的扫描口。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过视觉感知相机获取坯料条形码的位置，自动控制调节球形壳的角度和方位，能够像人眼一样灵活运转，使条码扫描器自动追踪对准条形码的位置进行扫描识别，提高了条码读取的准确率，同时可提高工作效率。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明坯料加工流程用自动追踪条码识别装置的立体示意图；

图2为条码识别装的立体透视图；

图3为条码识别装的立体透视图；

图4为条码识别装的剖视图；

图5为条码扫描器的立体示意图；

图6为条码扫描器的剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-条码扫描器，101-外壳，102-导光镜筒，103-透光镜，104-led灯，105-镜头组，106-感光器件，107-遮光筒，2-球形壳，201-中心轴，3-安装筒，301-导向肋，302-安装座，4-面板，401-球形座，5-视觉感知相机，6-推板，7-升降电机，8-螺杆，9-旋转电机，10-铰接头，11-连接轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6所示，本发明为一种坯料加工流程用自动追踪条码识别装置，包括条码扫描器1，条码扫描器1的外壳101采用嵌入式安装于一个球形壳2中，球形壳2顶部固定设有中心轴201，球形壳2底部设有用于安装条码扫描器1的嵌入槽，安装后条码扫描器1与中心轴201处于同一轴心线上。

还包括安装筒3，该安装筒3底端固定安装有面板4，面板4具有与球形壳2外壁活动配合的球形座401，球形座401上下两端均为开口设置，面板4表面贯穿固定有视觉感知相机5。其中，球形壳2与球形座401形成球铰连接，可在球形座401上进行各个角度的转动。视觉感知相机5连接计算机系统对条码位置的信息进行获取。

安装筒3内部竖直滑动有推板6，并且安装筒3内部固定有升降电机7，其中，安装筒3内壁设有沿其周向呈阵列分布的导向肋301，推板6周侧设有与导向肋301滑动配合的导槽，升降电机7输出端固定有与推板6螺纹连接的螺杆8；推板6下端面固定有旋转电机9，旋转电机9输出端固定有铰接头10，铰接头10铰接有连接轴11，连接轴11底端与球形壳2的中心轴201铰接。其中，推板6、升降电机7、螺杆8、旋转电机9、铰接头10、连接轴11以及中心轴201，形成了球形壳2和条码扫描器1在球形座401上进行各个角度转动的驱动机构；升降电机7通过螺杆8驱动推板6上下升降，推板6上升至最高位置时，如图3所示，旋转电机9输出轴、连接轴11、中心轴201三轴同轴，此时条码扫描器1扫描口竖直朝下；推板6下降时，如图2所示，连接轴11与中心轴201折弯，形成偏心角度，从而使条码扫描器1扫描口形成倾斜角度，并且旋转电机9还可转动调节条码扫描器1的倾斜朝向。

其中，条码扫描器1的外壳101底端设有导光镜筒102，该导光镜筒102内壁为雾面，该导光镜筒102内壁上端设有透光口，透光口上端固定有透光镜103，透光口下端周侧固定有led灯104，外壳101内壁固定有与透光镜103相对的镜头组105和感光器件106。

其中，导光镜筒102下端外壁配合套接有遮光筒107，该遮光筒107内壁为雾面；导光镜筒102外周设有沿其轴向向下延伸的内螺纹凸沿，该内螺纹凸沿与遮光筒107外壁螺纹配合，遮光筒107底部具有内径由上至下逐渐减小的扫描口。led灯发射光源，通过导光镜筒的雾面内壁漫反射作用将光导出照射在条形码上，起到补光作用，遮光筒可减小外界环境光的影响，并且条形码表面的反射光可通过遮光筒的雾面内壁进行漫反射，再穿过透光镜和镜头组被感光器件接收，以获得更清楚的条码图像。

其中，安装筒3顶端固定设有安装座302，安装座302设有连接法兰，用于装置的固定安装。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。