CN105095821B - 一种光学符号扫描器 - Google Patents

Abstract

本发明适用于扫描器技术领域，提供了一种光学符号扫描器，包括光源、摆动器、摆镜、集光反射镜以及光接收器。摆动器包括电磁线圈、磁铁、可弹性形变的弹片、固定座、转台以及摆动件。电磁线圈与磁铁靠近设置，摆动件的一端部与磁铁固定连接，另一端与转台传动连接；转台与摆镜固定连接。弹片的两端分别固定于固定座的两侧边，当摆动件摆动时，摆动件的另一端带动转台摆动，并同时拉扯弹片的中间部位。本发明的摆动件在往左及右侧摆动时，弹片均能扯拉摆动件，使其回到原位。本发明弹片被拉长的长度只有传统摆动器中的弹片的一半，因此弹片的韧性不容易减弱；而且摆动件在初始位置以及终点位置所受到的弹片的拉力相差较小，其摆动速度均匀。

Description

一种光学符号扫描器

技术领域

本发明属于扫描器技术领域，尤其涉及一种光学符号扫描器。

背景技术

光学符号扫描器，例如条码扫描器，现已普遍使用于超市以及物料仓库等场所，以用来有规则、有效率地管理商品。

请参见图1，为现有技术中的一种光学符号扫描器的结构，其主要包括激光发射体1＇(光源)、摆动器2＇、摆镜3＇、集光反射镜4＇以及光接收器5＇。摆动器2＇包括电磁线圈21＇、磁铁22＇、塑胶弹片(图中未示出)以及摆动件25＇。磁铁22＇与摆镜3＇固定连接，电磁线圈21＇通电后，吸引磁铁22＇，从而摆动件25＇在一定角度范围内摆动到某一幅度，然后，塑胶弹片利用其弹性形变的产生的拉力将摆动件25＇回拉原位，从而摆动件25＇可不断地往复摆动，摆镜3＇也跟随着摆动件25＇在一定角度范围内摆动，因此，摆镜3＇能将光线以某一角度反射出去，同时也接收从该角度返回的光线。然而，上述光学符号扫描器存在着下列的问题：

1、摆动器结构稳定性差。条码扫描器的摆动件25＇只往一侧方向摆动，其采用的是单边的塑胶弹片，随着使用频率的增加和时间推移，塑胶弹片部分的韧性减弱，疲劳度增加时，摆动件25＇的运动幅度会减小甚至完全停摆，导致故障出现，使用寿命终止。并且，单一塑胶弹片在起始位置时阻尼系数较大，摆动件25＇被电磁线圈21＇吸引位移一定距离后，阻尼系数逐步减小，造成摆动件25＇的摆动速度的变化较大，不是线性速度。所以在后端激光扫描光学符号(条码)时反馈回来的波型存在一定的失真，需要通过算法容错和纠正。

2、光路径较长，光的能量损失较大。光线从激光发射体1＇射出后，经集光反射镜4＇上的小平面反射镜反射到摆镜3＇形成扫描线，光线扫到光学符号(条码)上再反射回到摆镜3＇，再经集光反射镜4＇进入光接收器5＇，此取回的光信号光电转换后的信号值变化较弱，解析光学符号(条码)的精度不高，对于光学符号(条码)的印刷质量有较高的要求。

3、激光发射体1＇、集光反射镜4＇及摆动件25＇的相对位置决定着扫描器的焦距和景深范围，目前，激光发射体1＇、集光反射镜4＇及摆动件25＇的相对位置关系需要手动反复调节再用螺丝或打胶水固定，全手工调校操作，个体差异性较大，基于此设计的产品一致性不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种光学符号扫描器，旨在解决现有技术中的光学符号扫描器所存在的摆动器的弹片韧性容易减弱以及摆动器的摆动速度变化较大的问题。

本发明是这样实现的，一种光学符号扫描器，包括光源、摆动器、摆镜、集光反射镜以及光接收器，所述摆动器包括电磁线圈、磁铁、可弹性形变的弹片以及摆动件，所述电磁线圈与磁铁靠近设置，所述摆动件的一端部与所述磁铁固定连接；所述摆动器还包括固定座以及转台，所述摆动件的另一端与所述转台传动连接；所述转台与所述摆镜固定连接；所述弹片的两端分别固定于所述固定座的两侧边，当所述摆动件摆动时，所述摆动件的另一端带动所述转台摆动，并同时拉扯所述弹片的中间部位。

进一步地，所述转台上设置有转轴，所述转轴靠近所述摆动件的一侧开设有开口槽，所述摆动件的另一端嵌入所述开口槽内，并且，所述弹片的中间部位夹置于所述摆动件的另一端以及开口槽之间。

进一步地，所述开口槽的两侧面或两侧面各自延伸的平面形成一个二面角。

进一步地，所述转台上还设置有凸柱，所述凸柱与所述转轴相距一定距离，所述摆动件的另一端夹置于所述凸柱与所述开口槽的一侧面之间。

进一步地，所述固定座上设置有两个弹片固定部以及一个转台定位部，所述两个弹片固定部沿所述转台定位部对称设置，并且，所述转台定位部与两个弹片固定部分别位于一个三角形的三角处。

进一步地，所述电磁线圈的轴心与水平面平行，其中心为一通孔，当所述电磁线圈通电时，所述电磁线圈将所述磁铁吸入所述通孔内，当所述电磁线圈断电时，所述弹片将所述磁铁拉出通孔。

进一步地，所述摆镜设置于所述集光反射镜上，所述集光反射镜与所述转台固定连接，所述摆镜与所述光源的出光方向相对。

进一步地，所述光学符号扫描器还包括弹性支架以及螺钉，所述弹性支架上开设有安装槽，所述安装槽的两侧分别对应地开设有螺纹孔，所述螺钉穿入所述螺纹孔内，所述光接收器位于所述安装槽的一侧壁上，所述螺钉的头部以及光源均位于所述安装槽的另一侧壁上。

进一步地，所述安装槽的横截面呈“U”字形。

进一步地，所述光学符号扫描器还包括金属片，所述金属片贴覆在所述安装槽的另一侧壁上。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明的弹片，其两端固定于固定座上，摆动件摆动时扯拉弹片的中间位置，从而，摆动件在往左侧以及右侧摆动时，弹片均能扯拉摆动件，使其回到原位。在摆动幅度相同的情况下，相比于传统中摆动件单侧边设置弹片的结构，本发明的摆动件，其两侧边均具有弹片，弹片被拉长的长度只有传统摆动器中的弹片的一半，因此本发明的弹片的韧性不容易减弱；而且摆动件在初始位置以及终点位置所受到的弹片的拉力相差较小，其摆动速度均匀。

附图说明

图1是现有技术中的一种光学符号扫描器结构的示意图。

图2是本发明实施例提供的一种光学符号扫描器的立体结构示意图。

图3是图2所示光学符号扫描器的分解结构示意图。

图4是图2所示光学符号扫描器的另一分解结构示意图。

图5是图2所示光学符号扫描器中的转台的立体结构示意图。

图6是图2所示光学符号扫描器中固定座的立体结构示意图。

图7是图2所示光学符号扫描器中的摆镜以及集光反射镜的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2至图7所示，为本发明的一较佳实施例，一种光学符号扫描器，包括光源1、摆动器2、摆镜3、集光反射镜4以及光接收器5。摆动器2包括电磁线圈21、磁铁22、可弹性形变的弹片23、固定座24、摆动件25以及转台26。

电磁线圈21与磁铁22靠近设置，摆动件25的一端部与磁铁22固定连接，其另一端与转台26传动连接，转台26与摆镜3固定连接。弹片23的两端分别固定于固定座24的两侧边，当电磁线圈21通电，驱动磁铁22摆动，从而摆动件25摆动也跟随着摆动，摆动件25的另一端带动转台26摆动，并同时拉扯弹片23的中间部位。为了便于实现形变，弹片23可选用塑胶制造。

具体地，请参见图5，转台26上设置有转轴261，转轴261靠近摆动件25的一侧开设有开口槽2611，摆动件25的另一端嵌入开口槽2611内，并且，弹片23的中间部位夹置于摆动件25的另一端以及开口槽2611之间，开口槽2611的两侧面或两侧面各自延伸的平面形成一个二面角。摆动件25嵌入开口槽2611内，不容易滑出，可给转台26提供稳定的动力，当摆动件25摆动时，转轴261旋转，带动摆镜摆动。

转台26上还设置有凸柱262，凸柱262与转轴261相距一定距离，摆动件25的另一端夹置于凸柱262与开口槽2611的一侧面之间。在摆动件25往两侧方向的摆动过程中，凸柱262和开口槽2611的一侧面可分别作为受力面，以便于摆动件25平稳地驱动转台26摆动。

本实施例中，请参见图6，固定座24上设置有两个弹片固定部241以及一个转台定位部242，两个弹片固定部241沿转台定位部242对称设置，并且，转台定位部242与两个弹片固定部241分别位于一个三角形的三角处。

上述的弹片23，其两端固定于固定座24上，摆动件25摆动时扯拉弹片23的中间位置，从而，摆动件25在往左侧以及右侧摆动时，弹片23均能扯拉摆动件25，使其回到原位。在摆动幅度相同的情况下，相比于传统中摆动件单侧边设置弹片23的结构，本实施例的摆动件25，其两侧边均具有弹片23，弹片23被拉长的长度只有传统摆动器中的弹片的一半，因此本实施例的弹片23的韧性不容易减弱；而且摆动件25在初始位置以及终点位置所受到的弹片23的拉力相差较小，其摆动速度均匀。

上述电磁线圈21的轴心与水平面平行，其中心为一通孔211。电磁线圈21的驱动电源为波形供电，可使电磁线圈21对磁铁22不断地产生吸-放-吸-放动作，当电磁线圈21通电时，电磁线圈21将磁铁22吸入通孔211内，当电磁线圈21断电时，弹片23将磁铁22拉出通孔211。因为通电的电磁线圈21对磁铁22的吸力方向为电磁线圈21的轴心方向，并且通孔211内的磁力线分布较为密集，因此，通电的电磁线圈21有足够的动力拉动磁铁22，使其进入通孔211内。

请参见图7，摆镜3设置于集光反射镜4上，即将摆镜3与集光反射镜4做成一体；集光反射镜4与转台26固定连接，摆镜3与光源1的出光方向相对。其中，摆镜3的面积应当满足摆镜3在摆动的范围内，光源1的出射光线都能照射到摆镜3上。

于本实施例中，光源1由激光二极管及聚光部件构成，光接收器5由光敏二极管及滤光片构成。本实施例的光学符号扫描器扫描光学符号的过程如下：

光源1发射出激光点，激光点射到摆镜3上(此时，摆镜3已经处于不断地摆动状态中)，摆镜3将入射的激光点以不同角度射出，形成一个长度大于光学符号长度的扫描激光线。当激光点碰到光学符号(例如：条码)上的明或暗的区域时，会返回到集光反射镜4上进行聚集，并射入到光接收器5中，经由光接收器5进行光电转换，得到相关的电信号，再送至后续的译码解析单元。可见，本实施例的光学符号扫描器的光路简单，取回的光信号损耗少，有利于确保光学符号的解析精度，同时降低了光学符号对印刷质量的要求，有利于降低光学符号的生产难度以及成本。

上述光学符号扫描器的焦距以及景深范围，由光源1、集光反射镜4及摆动器2的相对位置决定，为了方便调节上述三个部件的相对位置，请参见图4，本实施例的光学符号扫描器还设置有弹性支架6以及螺钉7。弹性支架6上开设有安装槽61，安装槽61的两侧分别对应地开设有螺纹孔611，螺钉7穿入螺纹孔611内，光接收器5位于安装槽61的一侧壁612上，螺钉7的头部71以及光源1均位于安装槽61的另一侧壁613上。优选地，安装槽61的横截面呈“U”字形。拧动螺钉7，安装槽61的两个侧壁612、613靠拢，光源1相对于光接收器5以及集光反射镜4的相对位置发生改变，从而调节了焦距和景深的范围，使得批量生产时，各个产品的焦距和景深能通过调节，实现产品的一致性。

由于在拧动螺钉7过程中，弹性支架6距离螺纹孔611不同距离的位置的受力大小不一样，为了避免弹性支架7由于受力不均而扭曲，安装槽61的另一侧壁613上贴覆有金属片8，从而将螺钉7对弹性支架7产生的挤压力均匀地分散到弹性支架7各处。金属片8盖罩着光接收器5，由于光接收器5大都为光敏接收器，金属片8可以遮挡光接收器5，避免外界的光线，对光接收器5产生干扰。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光学符号扫描器，包括光源、摆动器、摆镜、集光反射镜以及光接收器，所述摆动器包括电磁线圈、磁铁、可弹性形变的弹片以及摆动件，所述电磁线圈与磁铁靠近设置，所述摆动件的一端部与所述磁铁固定连接；其特征在于，所述摆动器还包括固定座以及转台，所述摆动件的另一端与所述转台传动连接；所述转台与所述摆镜固定连接；所述弹片的两端分别固定于所述固定座的两侧边，当所述摆动件摆动时，所述摆动件的另一端带动所述转台摆动，并同时拉扯所述弹片的中间部位；所述光学符号扫描器还包括弹性支架以及螺钉，所述弹性支架上开设有安装槽，所述安装槽的两侧分别对应地开设有螺纹孔，所述螺钉穿入所述螺纹孔内，所述光接收器位于所述安装槽的一侧壁上，所述螺钉的头部以及光源均位于所述安装槽的另一侧壁上。

2.如权利要求1所述的光学符号扫描器，其特征在于，所述转台上设置有转轴，所述转轴靠近所述摆动件的一侧开设有开口槽，所述摆动件的另一端嵌入所述开口槽内，并且，所述弹片的中间部位夹置于所述摆动件的另一端以及开口槽之间。

3.如权利要求2所述的光学符号扫描器，其特征在于，所述开口槽的两侧面或两侧面各自延伸的平面形成一个二面角。

4.如权利要求2或3所述的光学符号扫描器，其特征在于，所述转台上还设置有凸柱，所述凸柱与所述转轴相距一定距离，所述摆动件的另一端夹置于所述凸柱与所述开口槽的一侧面之间。

5.如权利要求1至3中任意一项所述的光学符号扫描器，其特征在于，所述固定座上设置有两个弹片固定部以及一个转台定位部，所述两个弹片固定部沿所述转台定位部对称设置，并且，所述转台定位部与两个弹片固定部分别位于一个三角形的三角处。

6.如权利要求1所述的光学符号扫描器，其特征在于，所述电磁线圈的轴心与水平面平行，其中心为一通孔，当所述电磁线圈通电时，所述电磁线圈将所述磁铁吸入所述通孔内，当所述电磁线圈断电时，所述弹片将所述磁铁拉出通孔。

7.如权利要求1所述的光学符号扫描器，其特征在于，所述摆镜设置于所述集光反射镜上，所述集光反射镜与所述转台固定连接，所述摆镜与所述光源的出光方向相对。

8.如权利要求1所述的光学符号扫描器，其特征在于，所述安装槽的横截面呈“U”字形。

9.如权利要求1或8所述的光学符号扫描器，其特征在于，所述光学符号扫描器还包括金属片，所述金属片贴覆在所述安装槽的另一侧壁上。