CN106650524B - 一种条码快速及长景深测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明所述的一种条码快速及长景深测试系统，包括：台架，所述台架上设有导轨；一识读装置抓架竖直固定在导轨上并与所述导轨滑动配合，所述识读装置抓架上可拆卸固定有至少一个识读装置，所述识读装置与上位机连接；一旋转转盘竖直固定在导轨的末端，所述旋转转盘由伺服电机驱动旋转；所述旋转转盘的盘正面上布置有至少一条码，所述识读装置瞄准盘正面的一条码。通过本测试系统可以定量的测出不同速度下识读产品的移动适应性，为条码识读设备的识读性能提供了依据。

Description

一种条码快速及长景深测试系统

技术领域

本发明涉及自动识别技术领域，以及使用一维条码或二维条码作为信息传递媒介的其他行业，尤其涉及一种条码快速及长景深测试系统。

背景技术

在传统条码解码设备移动适应性测试只能通过人为移动条码进行测试，手动操作具有不定因素，人为移动条码产生的速度只能靠人为感知速度的快慢，没有具体的衡量标准且人为的移动速度有限，若扫描枪的移动适应性超过人为移动速度，该移动适应性无法测试。人为移动存在诸多为题：一、误差大，因人为判断移动速度所造成的偏差，将造成移动适应性结果的偏差；二、时间成本大，测试人员需要手工多次重复操作；三、局限性，人为移动速度有限。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种可以定量的测出不同速度下条码识读设备的移动适应性，为条码识读设备的识读性能提供依据，解决现有人为移动条码存在测试数据不精准的问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种条码快速及长景深测试系统，包括：

台架，所述台架上设有导轨；

一识读装置抓架竖直固定在导轨上并与所述导轨滑动配合，所述识读装置抓架上可拆卸固定有至少一个识读装置，所述识读装置与上位机连接；

一旋转转盘竖直固定在导轨的末端，所述旋转转盘由伺服电机驱动旋转；

所述旋转转盘的盘正面上布置有至少一条码，所述识读装置瞄准盘正面的一条码。

其中，所述识读装置抓架包括在所述导轨上滑动的基座及固定于基座上由一中心点向同一平面不同方向延展的支脚，每一支脚上固定有可移动抓爪，所述可移动抓爪上抓握有第一识读装置，所述第一识读装置瞄准盘正面的第一条码，所述第一条码沿旋转转盘周向布置。

其中，布置于旋转转盘的盘正面的第一条码在同一同心圆周上。

其中，还包括一补光装置，所述补光装置的光线汇聚在同心圆周的第一条码上。

其中，所述补光装置包括底框及倾斜架设于底框上的多个补光单元，所述补光单元环绕所述底框布置，所述多个补光单元投射一照明图案，所述照明图案汇聚在底框所围绕的照射面中心；所述补光单元包括载板；一光源固定在载板的正面，所述光源投射所述照明图案，光源表面贴合一透镜；所述光源连接一调光器。

其中，所述支脚的数量为4个。

其中，所述支脚组合形成X型结构。

其中，所述识读装置抓架中心点位置固定有一第二识读装置，所述旋转转盘中心固定有一第二条码。

其中，一PLC控制器与电机控制器连接，所述电机控制器向伺服电机发送转速指令，所述伺服电机的输出轴通过同步带连接驱动转盘主轴上的同步轮，所述同步轮转动驱动转盘主轴旋转带动旋转转盘旋转。

其中，所述导轨旁边设置有一刻度标尺。

本发明的有益效果为：

一、本系统用于条码识读设备的测试，包括但不限于一维或二维手持式扫描器、固定式通用扫描器、工业条码扫描器、识读引擎以及具备条码识别功能的终端设备等的测试。

二、通过本测试系统可以定量的测出不同移动速度下条码识读设备的移动识读能力，所述的条码快速及长景深测试系统的识读装置抓架可沿着所述导轨滑动行走。在进行移动测试的时候，将第一识读装置固定于识读装置抓架上，并将识读装置抓架固定于导轨某一位置，通过电机驱动旋转转盘旋转使得识读装置扫描旋转转盘上的第一条码进行识读，第一识读装置将扫描获取的识读数据发送至上位机，由上位机对识读数据进行处理获取第一识读装置的移动识读结果。该测试系统的移动速度的精度能够达到1mm/s，这是人工操作所不能比拟的。

三、通过本测试系统可以定量的测出条码识读设备的景深范围，在进行景深测试的时候，在导轨上移动识读装置抓架，改变第一识读装置与第一条码之间的距离，再次通过电机驱动旋转转盘旋转使得第一识读装置扫描旋转转盘上的第一条码进行识读，如此往复，通过改变第一识读装置与第一条码之间的距离进行景深测试，获取第一识读装置识读的最远、最近距离。

四、上述测试系统可进行识读设备的Z轴识读角度测试，在进行识读角度测试时，识读装置抓架中心点位置的第二识读装置识读旋转转盘中心位置的第二条码。在导轨上移动识读装置抓架的位置，改变第二识读装置与第二条码之间的距离，再次通过伺服电机驱动旋转转盘，将旋转转盘旋转到设定的识读角度后(如0-360°之间的任意角度)转盘停止旋转，第二识读装置扫描转盘上的第二条码进行识读，然后再次旋转转盘使得第二条码旋转到下一个识读角度，如此往复，获取第二识读装置识读的识读角度范围。

五、上述方式解决条码识读设备对移动中的条码进行解码的性能测试，通过本测试系统可以定量的测出不同速度下识读产品的移动适应性，及景深范围、Z轴识读角度范围，为条码识读设备的识读性能提供了依据。

六、通过控制电机转速从而控制旋转转盘的转速，旋转转盘转速的改变使得旋转转盘上的条码移动速度同样发生变化。采用电机进行驱动能够精确控制条码不同移动速度，改变传统人为判断条码移动速度所造成的偏差，提高移动适应性测试结果的准确性。

附图说明

图1为本发明条码快速及长景深测试系统的结构示意图；

图2为本发明条码快速及长景深测试系统的旋转转盘的结构示意图；

图3为本发明条码快速及长景深测试系统的旋转转盘的正面结构示意图；

图4为本发明条码快速及长景深测试系统的识读装置抓架的结构示意图；

图5为本发明条码快速及长景深测试系统的补光装置的结构示意图；

图6为本发明条码快速及长景深测试系统的补光装置的结构示意图；

图7为本发明条码快速及长景深测试系统的补光单元的背面结构示意图；

图8为本发明条码快速及长景深测试系统的补光装置的补光单元的正面结构示意图。

附图标记为：

识读装置抓架-1，基座-11，支脚-12，可移动抓爪-13，台架-2，导轨-21，旋转转盘-3，第一条码-31，罩体-32，转盘主轴-33，同步带-34，PLC控制器-35，第二条码-36，补光装置-40，补光单元-42，照明图案-41，载板-420，支柱-421，U型杆-422，散热片-423，风扇-424，透镜-425，底框-43。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

以下所述本发明实施方式所述的识读装置包括但不限于一维或二维手持式扫描器、固定式通用扫描器、工业条码扫描器、识读引擎及具备条码识别功能的终端设备等。

参阅图1至图8所示，本发明一实施方式提供的一种条码快速及长景深测试系统，包括：

台架2，所述台架2上设有导轨21；

一识读装置抓架1竖直固定在导轨21上并与所述导轨21滑动配合，所述识读装置抓架1上可拆卸固定有至少一个识读装置，所述识读装置与上位机连接；

一旋转转盘3竖直固定在导轨21的末端，所述旋转转盘3由电机驱动旋转；

所述旋转转盘3的盘正面上布置有至少一条码，所述识读装置瞄准盘正面的一条码。

在一改进的实施方式中，所述识读装置抓架1包括在所述导轨21上滑动的基座11及固定于基座11上由一中心点向同一平面不同方向延展的支脚12，每一支脚12上固定有可移动抓爪13，所述可移动抓爪上抓握有第一识读装置，所述第一识读装置瞄准盘正面的第一条码，所述第一条码沿旋转转盘周向布置。在另一实施方式中，所述识读装置抓架1包括在所述导轨21上滑动的基座11及固定于基座11上向不同方向延展的可伸缩杆，第一识读装置可拆卸的固定于可伸缩杆上，所述第一识读装置可固定于可伸缩杆的中间或末端。通过调整可伸缩杆的长度即可调整第一识读装置的位置，从而使得第一识读装置瞄准第一条码31进行扫码识读。

所述测试系统，识读装置抓架1上固定的第一识读装置数量可依据需求设定，可固定1个、2个、3个、4个甚至更多个第一识读装置，每一第一识读装置瞄准旋转转盘3上的至少一个第一条码31，使得第一识读装置能够识读第一条码31上的数据进行识读测试。所述可移动抓爪13采用螺栓紧固装置或抱箍装置捆绑固定于支脚12上，当需要移动第一识读装置的位置时，通过调整螺栓紧固装置或抱箍装置移动可移动抓爪13，从而移动第一识读装置。在一实施方式中，所述可移动抓爪13包括爪部及基部，所述基部设有U型槽，所述U型槽扣接在支脚12上，所述U型槽的U型顶部由螺栓插接，该方式使得可移动抓爪13能够固定在支脚12上，当需要调整第一识读装置的位置时，松开螺栓即可移动所述可移动抓爪13，从而实现第一识读装置移动。在又一实施方式中，所述可移动抓爪13的基部上设有抱箍装置，所述抱箍装置可采用市场上通用的抱箍结构，通过抱箍装置即可快捷的松紧可移动抓爪13从而实现第一识读装置移动。

在一改进的实施方式中，布置于旋转转盘的盘正面的第一条码在同一同心圆周上，在同一同心圆周上的第一条码能够以同一角速度、线速度进行快速圆周运动，将第一条码布置于同一同心圆周上，使得该测试系统能够同时对多个第一识读装置进行相同性能测试。

上述实施方式中，所述支脚12或可伸缩杆的数量可以设置为4个，所述支脚12或可伸缩杆组合形成X型结构。参照图1及图4所示支脚12或可伸缩杆组合形成的X型结构，为了保证X型结构稳固，在X型结构的相邻两个支脚12或可伸缩杆模块可通过加固杆进行加固。

在一实施方式中，参阅图1所示，所述识读装置抓架中心点位置固定有一第二识读装置(未示出)，所述旋转转盘中心固定有一第二条码36。所述第二识读装置瞄准第二条码36，第二识读装置可对第二条码36进行识读解码。所述第二条码36在旋转转盘的驱动下进行0-360°旋转，在进行第二识读装置测试的时候，旋转所述旋转转盘将第二条码36旋转到一定角度(所述角度是指第二条码36与水平轴之间的夹角)，并使得第二识读装置识读所述第二条码36进行识读角度测试，继续改变第二条码36与水平轴之间的夹角，在该状态下应用第二识读装置识读所述第二条码36进行识读角度测试，如此往复，通过改变第二条码36与水平轴之间的夹角以测试第二识读装置的识读角度性能。所述第二条码36旋转的角度可通过PLC控制器控制，通过PLC控制器能够对第二条码36旋转角度进行精确控制，从而实现第二识读装置Z轴识读角度性能的精确测试。

参阅图2所示，所述旋转转盘3由伺服电机驱动旋转，所述伺服电机可自由控制旋转转盘的速度、旋转转盘的转动角度。所述PLC控制器35与电机控制器连接，所述电机控制器向伺服电机发送转速指令，所述伺服电机的输出轴通过同步带34连接驱动转盘主轴33上的同步轮，所述同步轮转动驱动转盘主轴33旋转带动旋转转盘3旋转。该实施方式中，所述PLC控制器35是一种可编程逻辑控制器，是一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制，可以将控制指令随时加载内存内存储与执行，现有技术中采用PLC控制器35控制电机旋转是一种常用的技术手段。通过设定PLC控制器35可控制伺服电机以测试所需求的转速旋转。PLC控制器发送转速指令或转角指令给伺服电机控制器，伺服电机控制器控制伺服电机旋转，伺服电机旋转从而带动同步带，驱动减速轴上的同步轮使减速轴转动，减速轴上的同步轮驱动转盘主轴带动转盘旋转。所述伺服电机安装于旋转转盘的背面位置，旋转转盘的转速范围为0-358r/min，对应的第一条码的移动速度可达到15m/s。该实施方式中同步带和同步轮的减速传动系统可由齿轮传动减速系统代替。伺服电机可采用步进电机代替。为了减轻旋转转盘的重量，减少转动惯量，可将旋转转盘设置成镂空的结构，在旋转转盘的盘面上切割掉多个大小不一的圆孔。

上述实施方式中，所述旋转转盘可采用下述方式固定于导轨的末端，所述导轨21的末端固定有支撑杆，旋转转盘3的旋转主轴可转动的固定于支撑杆顶端。旋转主轴的两端凸伸出支撑杆，其中旋转主轴的一端连接旋转转盘3，另一端连接同步轮。同步轮与伺服电机输出轴通过同步带34连接，因此，伺服电机输出轴旋转带动同步轮旋转使得旋转转盘3转动。为了保障安全，可在旋转转盘3的背面固定罩体32，所述罩体32将伺服电机、同步带34、同步轮等部件封闭在封闭空间内，防止使用者触碰到，能够保障使用者的安全。

为了确定旋转转盘3上第一条码31、第二条码36与识读装置之间的距离，上述实施方式的一改进实施方式中，所述导轨21旁边设置有一刻度标尺。通过查看可读标尺即可快速地知道第一条码31、第二条码36与识读装置之间的距离，方便使用者对识读装置的测试景深进行了解。

参阅图1及图3所示，上述实施方式中，固定于旋转转盘3上的条码31的数量可以为1、2、3······第一条码31可以固定于旋转转盘3的任意位置，使得第一识读装置能够瞄准条码即可。每一第一条码31可以布置在不同的圆周上或可以布置在同一同心圆圆周上。一改进实施方式中，布置于旋转转盘3的盘正面的第一条码31均在同一同心圆周上，每一第一条码31以固定的间距设定，通过该方式准确的采集识读装置识读速度。

参阅图1、图5、图6、图7及图8所示，上述实施方式的又一改进实施方式中，还包括一补光装置40，所述补光装置40的光线汇聚在同心圆周的第一条码31上。具体的，所述补光装置40包括底框43及倾斜架设于底框43上的多个补光单元42，所述补光单元42环绕所述底框43布置，所述多个补光单元42投射一照明图案41，所述照明图案41汇聚在底框43所围绕的照射面中心；所述补光单元42包括载板420；一光源固定在载板420的正面，所述光源投射所述照明图案41，光源表面贴合一透镜425；所述光源连接一调光器。

环绕所述底框43布置的多个补光单元42能够从不同方向进行补光，在底框43的照射面中心实现一定范围内均匀的、高亮度的光场环境。在应用于条码测试补光时，该装置能为条码标签提供均匀的、定量化的、调整精确的亮度。

所述底框43可为中空的框体，多个补光单元42投射的照明图案41将会透过底框43投射到所需补光的物体上。

所述透镜425采用凸透镜，凸透镜对光线具有汇聚的作用，增强补光效果。

所述调光器能够调整光源不同的亮度。通过减少或增加电压促使平均功率的光源产生不同强度的光输出。通过调光器进行电压、电流的调节，达到光源亮度精准、定量化调节的目的，该操作方式简单易行，易于实现，无需通过复杂程序控制。

所述可调光源设备的补光单元42还包括一散热组件，所述散热组件包括载板420末端连接的一散热片423，所述散热片423上贴合一风扇424，所述风扇424与光源同侧布置。所述散热片423传导光源发光时产生的热量，风扇424运行进行风冷散热，所述散热组件将光源产生的热量进行散热，防止光源在高温的环境下连续工作而影响其使用效果，采用散热组件将光源产生的热量及时散发能够延长光源的使用寿命。在具体实施方式中，所述光源可以采用LED灯、卤素灯或氙气灯。

所述补光单元42的光路与照射面之间的夹角为45°，多个补光单元42的光路与照射面之间以45°角的方式入射，在底框43所围绕的照射面中心汇聚形成一照明图案41。采用45°入射的方式能够防止从照射面产生反光现象，保证良好的补光效果。

所述补光单元42通过U型支架架设于底框43上，所述U型支架包括两个间隔一定距离的支柱421及固定于两个支柱421之间的U型杆422；所述支柱421倾斜固定于底框43的外周，补光单元42固定于U型杆422上。为了保证补光单元42能够牢固的固定，将补光单元42架设在U型杆422上，U型杆422对补光单元42产生支撑作用，支柱421支撑所述U型杆422，从而使得补光单元42能够以预设的角度倾斜架设于底框43上。所述支柱421与底框43外夹角为45°，光源光路与支柱421平行。所述支柱421与底框43采用45°角倾斜固定，并设置所述光源光路与支柱421平行，从而使得多个补光单元42的光路与照射面之间以45°角的方式入射，在底框43所围绕的照射面中心汇聚形成一照明图案41，采用45°入射的方式能够防止从照射面产生反光现象，保证良好的补光效果。

所述底框43可以采用圆环形、正方形、圆形、菱形、梯形、三角形、多边形等形状，优选的，所述底框43为四方形框，可采用正方形的结构，所述补光单元42均匀的分布在四方形框的四周，所述补光单元42的数量可以采用4个。4个补光单元42产生的光从四个不同方位对照射面进行照射，使得在照射面中心形成无影、均衡的光环境。

在本发明的实施方式中，所述补光装置40悬挂在旋转转盘3正面，并使得补光装置40的光线汇聚在同心圆周的第一条码31上。参阅图5所示，所述补光装置40的光线汇聚在补光装置的中心点41处，图示所示的补光装置40能够从不同方向进行补光，使得第一条码31在各个方向的亮度均匀，利用该装置能辅助实现一定范围内均匀的，不同亮度的光场环境，在第一识读装置测试时，该补光装置40能为第一条码31提供均匀的，定量化的亮度，设置不同亮度环境光的目的是模拟各种场合，例如模拟户外阳光直射的场合，可将光环境的亮度设置为10⁴lux，这样既不需要将测试设备移到户外进行测试，又能达到模拟户外的光照环境的效果。

上述实施方式所述的条码快速及长景深测试系统，可进行识读装置移动测试、景深测试以及Z轴识读角度测试，所述识读装置固定支架可沿着所述导轨滑动行走，同时旋转转盘在伺服电机带动下可按设定的旋转速度稳定的做圆周旋转。

在进行移动测试的时候，将第一识读装置固定于识读装置抓架1上，并将第一识读装置在识读装置抓架1上移动到适当位置使得第一识读装置能够瞄准旋转转盘3上的第一条码31。依据测试的需求移动识读装置抓架1在导轨21上的位置。通过电机驱动旋转转盘3旋转使得盘正面上的第一条码31做圆周运动，第一识读装置扫描旋转转盘3上快速圆周运动的第一条码31进行识读，第一识读装置将扫描获取的识读数据发送到上位机，由上位机对识读数据进行处理获取识读装置的移动识读结果，将第一识读装置回传的数据和事先输入的条码数据进行比对，确保读取到的数据的准确性，最终得到被测第一识读装置的移动识读结果。通常在一个速度下识读10次，若成功识读8次，即算识读成功，然后增加到下一个步进的移动速度，第一识读装置再次识读，如此往复直到识读失败，移动识读测试结果结束。第一识读装置回到初始位置，旋转转盘停止转动，测试数据上传到上位机进行显示。在进行景深测试的时候，在导轨21上移动识读装置抓架1，改变第一识读装置与第一条码31之间的距离，每当识读装置抓架1固定在导轨21上一个位置的时候，通过电机驱动旋转转盘3旋转使得第一识读装置扫描旋转转盘3上的第一条码31进行识读。如此往复，通过改变第一识读装置与第一条码31之间的距离进行景深测试，获取识读装置识读的最远、最近距离。将第一识读装置回传的数据和事先输入的条码数据进行比对，确保读取到的数据的准确性，最终得到被测第一识读装置的景深范围，该测试系统的测试距离可达到2米及以上，已覆盖各类型条码识读装置的景深测试需求。

通过本测试系统可以定量的测出不同速度下识读设备的移动适应性，其测试时间段、精度高，为条码识读设备的识读性能提供依据，该系统提供了高速精确的移动识读能力测试，范围为0-15m/s，精度为±1mm/s；能够提供更大范围的景深范围测试，测试范围为0-2m，精度为±1mm；能够提供更精准的识读角度范围：-180°-+180°，精度±1°。

所述电机旋转带动旋转转盘3的转速范围为0-358r/min，通过控制电机转速从而控制旋转转盘3的转速，旋转转盘3转速的改变使得旋转转盘3上的条码31移动速度同样发生变化，该方式能够精确控制条码31的不同移动速度，改变传统认为判断条码31移动速度所造成的偏差，提高移动适应性测试结果的准确性。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种条码快速及长景深测试系统，其特征在于，包括：

台架，所述台架上设有导轨；

一识读装置抓架竖直固定在导轨上并与所述导轨滑动配合，所述识读装置抓架上可拆卸固定有至少一个识读装置，所述识读装置与上位机连接；

一旋转转盘竖直固定在导轨的末端，所述旋转转盘由伺服电机驱动旋转，且伺服电机安装于旋转转盘远离识读装置抓架一侧；

所述旋转转盘的盘正面上布置有至少一条码，所述识读装置瞄准盘正面的一条码；

所述识读装置抓架包括在所述导轨上滑动的基座及固定于基座上由一中心点向同一平面不同方向延展的支脚，每一支脚上固定有可移动抓爪，所述可移动抓爪上抓握有第一识读装置，所述第一识读装置瞄准盘正面的第一条码，所述第一条码沿旋转转盘周向布置；

布置于旋转转盘的盘正面的第一条码在同一同心圆周上。

2.根据权利要求1所述的条码快速及长景深测试系统，其特征在于：还包括一补光装置，所述补光装置的光线汇聚在同心圆周的第一条码上。

3.根据权利要求2所述的条码快速及长景深测试系统，其特征在于：所述补光装置包括底框及倾斜架设于底框上的多个补光单元，所述补光单元环绕所述底框布置，所述多个补光单元投射一照明图案，所述照明图案汇聚在底框所围绕的照射面中心；所述补光单元包括载板；一光源固定在载板的正面，所述光源投射所述照明图案，光源表面贴合一透镜；所述光源连接一调光器。

4.根据权利要求1所述的条码快速及长景深测试系统，其特征在于：所述支脚的数量为4个。

5.根据权利要求1所述的条码快速及长景深测试系统，其特征在于：所述支脚组合形成X型结构。

6.根据权利要求1所述的条码快速及长景深测试系统，其特征在于：所述识读装置抓架中心点位置固定有一第二识读装置，所述旋转转盘中心固定有一第二条码。

7.根据权利要求1所述的条码快速及长景深测试系统，其特征在于：一PLC控制器与电机控制器连接，所述电机控制器向伺服电机发送转速指令，所述伺服电机的输出轴通过同步带连接驱动转盘主轴上的同步轮，所述同步轮转动驱动转盘主轴旋转带动旋转转盘旋转。

8.根据权利要求1所述的条码快速及长景深测试系统，其特征在于：所述导轨旁边设置有一刻度标尺。