CN110008767A - 一种二维码扫描设备测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种二维码扫描设备测试装置，包括十字滑台、垂直于十字滑台所在平面的直线滑台，十字滑台包括相互垂直设置的X轴导轨和Y轴导轨，直线滑台包括垂直于X轴导轨和Y轴导轨的Z轴导轨，X轴导轨滑动设置于Y轴导轨上，X轴导轨上滑动设置有滑块一，Z轴导轨上滑动设置有滑块二，滑动一上设有旋转电机，旋转电机的输出轴与圆盘相连，圆盘上设有二维码安装底座，二维码样卡放置在二维码安装底座上，滑块二上固定有棘轮机构，二维码扫描机构固定在棘轮机构上。所述测试方法可以实现二维码扫描设备的景深、移动识读能力、三维阅读角度的测试、出错率及疲劳性测试。
Description
技术领域
本发明涉及二维码扫描测试领域，尤其涉及一种用于测试二维码扫描设备的性能、疲劳性的装置及测试方法。
背景技术
目前二维码应用在日常生活中日益广泛，各种各样的产品都支持二维码的扫描，尤其在支付领域更是深入人心，进而市场上的二维码扫描设备越来越多。二维码扫描设备性能指标主要包括阅读速度、阅读角度、景深、移动识读能力、出错率以及疲劳性，但目前用于测试二维码扫描的装置很少可以方便准确测量扫描设备性能及疲劳性能，故对于生产二维码扫描设备生产厂家，一款便于测试扫描设备性能与疲劳性的装置是十分有必要的。
现有技术中，如专利号201510966448.3，申请日2015.12.22《二维码扫描设备的性能测试装置及其使用方法》，该发明通过两皮带传动机构、皮带导轨和丝杆机构控制用于安装二维码的安装架沿纵向、横向和竖向移动，同时通过转动机构的第一舵机和第二舵机控制安装架左右转动和前后转动，从而实现二维码扫描设备在二维码处于景深、阅读速度等性能指标。该发明自动化集成度高，但投入成本高，控制方式复杂，需对多个电机、舵机配合操作，且不便于测量三维阅读角度、出错率、疲劳性等性能，有待改进。
如专利号201621278833.5，申请日2016.11.27《一种二维码自动测试装置》，该发明通过控制多个气缸，进而控制二维码盘纵向、横向移动及旋转工作，最终实现二维码扫描设备的性能指标测量。该发明结构较简单，便于操作，但由于采用气缸控制，导致二维码阅读速度精度低，且二维码阅读角度只能测试二维方向，不能完全满足测试需求。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种二维码扫描设备测试装置及测试方法，该装置结构简单，手动或自动控制，便于操作，以实现测试二维码扫描设备各种性能及疲劳性测试。
为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种二维码扫描设备测试装置，包括十字滑台、垂直于十字滑台所在平面的直线滑台，十字滑台包括相互垂直设置的X轴导轨和Y轴导轨，直线滑台包括垂直于X轴导轨和Y轴导轨的Z轴导轨，X轴导轨滑动设置于Y轴导轨上，X轴导轨上滑动设置有滑块一，Z轴导轨上滑动设置有滑块二，滑动一上设有旋转电机，旋转电机的输出轴与圆盘相连，圆盘上设有二维码安装底座，二维码样卡放置在二维码安装底座上，滑块二上固定有棘轮机构，二维码扫描机构固定在棘轮机构上。
进一步的，二维码安装底座包括底板、旋转板和角度尺，底板和旋转板通过销轴转动连接，角度尺为与旋转板旋转轨迹相一致的弧形，其一端固定在底板上，另一端和主体位于旋转板的旋转空间内。
进一步的，棘轮机构包括棘轮、锲块、角度盘和旋转把手，锲块与棘轮的齿相契合，旋转把手安装在棘轮上，棘轮安装在角度盘上，角度盘上开有用于将棘轮机构安装在滑块二上的螺栓孔。
进一步的，X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨分别连接有X轴电机、Y轴电机和Z轴电机，X轴电机、Y轴电机、Z轴电机和旋转电机均与控制器相连。
进一步的，圆盘在平行于X轴导轨的平面旋转。
进一步的，十字滑台和直线滑台均安装于工作平台上，并且Z轴导轨位于Y轴导轨的一端。
本发明还公开了一种二维码扫描设备测试方法，包括以下步骤：S01）、通过控制器控制X轴电机、Y轴电机、Z轴电机和旋转电机的移动精度和移动速度，其中X轴电机、Y轴电机、Z轴电机的移动精度为0.1mm，移动速度为0mm/s至30mm/s，旋转电机的旋转精度为0.18°，控制器与上位机相连以接收运动指令；S02）、将二维码样卡放置在二维码安装底座上，将二维码扫描设备固定在棘轮机构上；S03）、调整二维码样卡正对二维码扫描设备，并使二维码样卡位于扫描视野中心区域，以此时的状态为初始状态，控制器记录此时的二维码扫描设备到二维码样卡的距离、滑块一在十字滑台的位置、滑块二在直线滑台的位置、圆盘的角度、棘轮机构的角度；S04）、开始进行扫描测试，控制器通过X轴电机、Y轴电机、Z轴电机带动滑块一和滑块二运动，从而改变二维码样卡和二维码扫描设备的位置，并通过旋转电机、底座安装板、棘轮机构改变二维码扫描样卡、二维码扫描设备的倾角，通过二维码扫描设备的蜂鸣器提示或者数据输出确定扫描二维码样卡是否成功，从而完成扫描测试。
进一步的，扫描测试包括景深测试、移动识读能力测试、三维阅读角度测试和疲劳性测试，景深测试是在初始位置的基础上，通过X轴电机和Y轴电机控制二维码安装底座上的二维码样卡沿X轴或者Y轴运动，确定二维码扫描设备能够识读到二维码样卡的最近距离和最远距离，根据最近距离和最远距离确定二维码扫描设备的景深，最近距离和最远距离通过Y轴电机的步进数确定；
移动识读能力测试是在初始位置的基础上，通过X轴电机和Y轴电机控制二维码安装底座上的二维码样卡沿X轴导轨或者Y轴导轨运动，通过Z轴电机控制棘轮机构上的二维码扫描设备沿Z轴导轨运动，在此过程中改变二维码扫描设备或者二维码样卡运动的速度，确定二维码扫描设备能够扫描到二维码样卡的最大速度，该速度就是二维码扫描设备的移动识读能力，最大速度可根据电机步进数确定；
三维阅读角度测试包括X轴阅读角度测试、Y轴阅读角度测试和Z轴阅读角度测试，X轴阅读角度测试是在初始位置的基础上，通过旋转电机带动圆盘转动，位于圆盘上的二维码样卡产生X轴倾角，分别控制旋转电机进行正转和反转，确定二维码扫描设备能够成功扫描二维码样卡的X轴倾角范围，X轴倾角可通过旋转电机的步进数确定；Y轴阅读角度测试是通过旋转板带动其上面的二维码扫描样卡旋转，从而产生与Y轴的倾角，通过二维码扫描设备的蜂鸣器提示或者数据输出确定二维码扫描设备能够成功扫描二维码样卡的Y轴倾角范围，Y轴倾角通过角度尺读取；Z轴阅读角度测试是通过棘轮机构带动其上面的二维码扫描设备进行旋转，从而产生二维码扫描设备与Z轴的倾角，通过二维码扫描设备的蜂鸣器提示或者数据输出确定二维码扫描设备能够成功扫描二维码样卡的Z轴倾角范围，Z轴倾角通过棘轮机构的角度盘读取；
疲劳性测试是在将二维码样卡放置在二维码安装底座上，其跟随圆盘旋转并做圆周运动，二维码扫描设备频繁读取二维码样卡，从而完成二维码扫描设备的疲劳性测试，同时获取扫描大容量样本，根据扫描大容量样本中的扫描结果得到二维码扫描设备的出错率。
进一步的，疲劳性测试的样卡是来自于样卡库的多张具有不同大小、数据格式的样卡。
本发明的有益效果：本发明通过十字滑台上方滑块一、直线滑台上方滑块二的运动，进而控制二维码扫描设备、二维码样卡做横向X轴、纵向Y轴及竖向Z轴的相对移动，从而实现二维码扫描设备的景深、移动识读能力；通过圆周运动装置的转动、二维码安装底座的倾斜、棘轮机构的旋转，从而实现二维码扫描设备的三维阅读角度的测试；通过圆周运动装置圆周运动，从而实现二维码扫描设备的出错率及疲劳性测试。通过二维码扫描设备的蜂鸣器警示或数据输出确定二维码读取速度的测试。该测试装置可根据需求完成相应的二维码扫描设备各性能、疲劳性测试，获取测试结果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为棘轮机构的结构示意图；
图3为二维码安装底座的结构示意图；
图中：1、工作平台，2、Y轴导轨，3、滑块一，4、旋转电机，5、圆盘，6、X轴电机，7、二维码安装底座，8、Y轴电机，9、Z轴导轨，10、滑块二，11、棘轮结构，12、Z轴电机，13、控制器，14、锲块，15、棘轮，16、角度盘，17、角度尺，18、螺栓孔，19、旋转把手，20、底板，21、旋转板，22、X轴导轨。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实施例公开一种二维码扫描设备测试装置，如图1所示，包括工作平台1，工作平台上固定有十字滑台和直线滑台，十字滑台称二维X、Y轴结构，即十字滑台包括相互垂直设置的X轴导轨22和Y轴导轨2，直线滑台包括Z轴导轨9，Z轴导轨9垂直于十字滑台所在的平面，并且位于Y轴导轨2的一端，X轴导轨22、Y轴导轨2、Z轴导轨9成三维正交坐标系结构，并且分别连接有作为动力机构的X轴电机6、Y轴电机8和Z轴电机12。
X轴导轨22滑动设置于Y轴导轨2上，Y轴电机8可以驱动X轴导轨22及X轴导轨22上的部件沿Y轴2移动。X轴导轨22上的部件为滑块一3，滑块一3滑动设置于X轴导轨22上，X轴电机6可带动滑块一3及滑块一3上的部件沿X轴移动。
滑块一3上的部件为旋转机构，旋转机构包括旋转电机4以及与旋转电机4输出轴相连的圆盘5，圆盘5平行于X轴导轨22所在的平面，即圆盘5在平行于X轴导轨22的平面旋转，圆盘5旋转时，圆盘5上的部件产生与X轴的倾角，该倾角可以通过旋转电机4的步进数获取。
圆盘5上的部件为二维码安装底座7，如图3所示，二维码安装底座7包括底板20、旋转板21和角度尺17，底板20和旋转板21通过销轴转动连接，角度尺17为与旋转板21旋转轨迹相一致的弧形，其一端固定在底板20上，另一端和主体位于旋转板21的旋转空间内。二维码样卡安装在旋转板21上，当需要检测二维码扫描设备的Y轴阅读角度时，通过转动旋转板21带动二维码样卡转动，产生二维码样卡与Y轴的倾角，该Y轴倾角可通过角度尺17读取。
Z轴9上滑动设置有滑块二10，滑块二10上设有棘轮机构11，如图2所示，棘轮机构包括棘轮15、锲块14、角度盘16和旋转把手19，锲块14与棘轮15的齿相契合，旋转把手19安装在棘轮15上，棘轮15安装在角度盘16上，角度盘16上开有用于将棘轮机构11安装在滑块二10上的螺栓孔18。本测试装置工作时，将二维码扫描设备安装于棘轮15上，通过手动方式作用旋转把手19，二维码扫描设备在棘轮机构11的作用下做Z轴旋转，产生与Z轴的倾角，该倾角可以通过角度盘16读取。同时通过Z轴电机12可以带动滑块二10以及位于滑块二10上的二维码扫描设备沿Z轴移动。
本实施例中，X轴电机8、Y轴电机6、Z轴电机12和旋转电机4均与控制器13相连，控制器13控制电机的运动速度和运动方向。
本实施例中，通过二维码扫描设备的蜂鸣器警示或数据输出确定扫描二维码样卡是否成功。
本实施例所述测试装置通过十字滑台上方滑块一3、直线滑台上方滑块二10的运动，进而控制二维码扫描设备、二维码样卡做横向X轴、纵向Y轴及竖向Z轴的相对移动，从而实现二维码扫描设备的景深、移动识读能力；通过圆周运动装置的转动、二维码安装底座7的倾斜、棘轮机构11的旋转，从而实现二维码扫描设备的三维阅读角度的测试；通过圆周运动装置圆周运动，从而实现二维码扫描设备的出错率及疲劳性测试。通过二维码扫描设备的蜂鸣器警示或数据输出确定二维码读取速度的测试。该测试装置可根据需求完成相应的二维码扫描设备各性能、疲劳性测试，获取测试结果。
实施例2
本实施例公开一种二维码扫描设备测试方法，本方法基于实施例1所述测试装置，具体包括以下步骤：S01）、通过控制器13控制X轴电机8、Y轴电机6、Z轴电机12和旋转电机4的移动精度和移动速度，其中X轴电机6、Y轴电机8、Z轴电机12的移动精度为0.1mm，移动速度为0mm/s至30mm/s，旋转电机4的旋转精度为0.18°，控制器13与上位机相连以接收运动指令；S02）、将二维码样卡放置在二维码安装底座7上，将二维码扫描设备固定在棘轮机构11上；S03）、调整二维码样卡正对二维码扫描设备，并使二维码样卡位于扫描视野中心区域，以此时的状态为初始状态，控制器记录此时的二维码扫描设备到二维码样卡的距离、滑块一3在十字滑台的位置、滑块二10在直线滑台的位置、圆盘5的角度、棘轮机构11的角度；S04）、开始进行扫描测试，控制器通过X轴电机6、Y轴电机8、Z轴电机12带动滑块一3和滑块二10运动，并配合圆周运动装置、二维码安装底座、棘轮结构改变二维码样卡和二维码扫描设备的倾角，从而改变二维码样卡和二维码扫描设备的位置，通过二维码扫描设备的蜂鸣器提示或者数据输出确定扫描二维码样卡是否成功。
本实施例中，所述扫描测试包括景深测试、移动识读能力测试、三维阅读角度测试和疲劳性测试。
景深测试是在初始位置的基础上，通过X轴电机6和Y轴电机8控制二维码安装底座7上的二维码样卡沿X轴或者Y轴运动，确定二维码扫描设备能够识读到二维码样卡的最近距离和最远距离，根据最近距离和最远距离确定二维码扫描设备的景深，最近距离和最远距离通过Y轴电机8的步进数确定。
移动识读能力测试是在初始位置的基础上，通过X轴电机6和Y轴电机8控制二维码安装底座7上的二维码样卡沿X轴导轨22或者Y轴导轨2运动，通过Z轴电机12控制棘轮机构11上的二维码扫描设备沿Z轴导轨9运动，在此过程中改变二维码扫描设备或者二维码样卡运动的速度，确定二维码扫描设备能够扫描到二维码样卡的最大速度，该速度就是二维码扫描设备的移动识读能力，最大速度可根据电机步进数确定。
三维阅读角度测试包括X轴阅读角度测试、Y轴阅读角度测试和Z轴阅读角度测试，X轴阅读角度测试是在初始位置的基础上，通过旋转电机4带动圆盘5转动，位于圆盘5上的二维码样卡产生X轴倾角，分别控制旋转电机4进行正转和反转，确定二维码扫描设备能够成功扫描二维码样卡的X轴倾角范围，X轴倾角可通过旋转电机的步进数确定；Y轴阅读角度测试是通过旋转板21带动其上面的二维码扫描样卡旋转，从而产生与Y轴的倾角，通过二维码扫描设备的蜂鸣器提示或者数据输出确定二维码扫描设备能够成功扫描二维码样卡的Y轴倾角范围，Y轴倾角通过角度尺17读取；Z轴阅读角度测试是通过棘轮机构11带动其上面的二维码扫描设备进行旋转，从而产生二维码扫描设备与Z轴的倾角，通过二维码扫描设备的蜂鸣器提示或者数据输出确定二维码扫描设备能够成功扫描二维码样卡的Z轴倾角范围，Z轴倾角通过棘轮机构的角度盘16读取。
疲劳性测试是在将二维码样卡放置在二维码安装底座7上，跟随圆盘5旋转并做圆周运动，二维码扫描设备频繁读取二维码样卡，从而完成二维码扫描设备的疲劳性测试，同时获取扫描大容量样本，根据扫描大容量样本中的扫描结果得到二维码扫描设备的出错率。
本实施例中，疲劳性测试的样卡是来自于样卡库的多张具有不同大小、数据格式的样卡。
在本实施例中也可进行阅读速度测试，当二维码扫描设备扫描二维码样卡成功后，会有蜂鸣器提示或二维码数据输出。通过声音识别或数据输出定时，从而获取二维码扫描设备的阅读速度。
本测试方法可根据需求完成相应的二维码扫描设备各性能、疲劳性测试，获取测试结果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种二维码扫描设备测试装置，其特征在于：包括十字滑台、垂直于十字滑台所在平面的直线滑台，十字滑台包括相互垂直设置的X轴导轨和Y轴导轨，直线滑台包括垂直于X轴导轨和Y轴导轨的Z轴导轨，X轴导轨滑动设置于Y轴导轨上，X轴导轨上滑动设置有滑块一，Z轴导轨上滑动设置有滑块二，滑动一上设有旋转电机，旋转电机的输出轴与圆盘相连，圆盘上设有二维码安装底座，二维码样卡放置在二维码安装底座上，滑块二上固定有棘轮机构，二维码扫描机构固定在棘轮机构上。
2.根据权利要求1所述的二维码扫描设备测试装置，其特征在于：二维码安装底座包括底板、旋转板和角度尺，底板和旋转板通过销轴转动连接，角度尺为与旋转板旋转轨迹相一致的弧形，其一端固定在底板上，另一端和主体位于旋转板的旋转空间内。
3.根据权利要求1所述的二维码扫描设备测试装置，其特征在于：棘轮机构包括棘轮、锲块、角度盘和旋转把手，锲块与棘轮的齿相契合，旋转把手安装在棘轮上，棘轮安装在角度盘上，角度盘上开有用于将棘轮机构安装在滑块二上的螺栓孔。
4.根据权利要求1所述的二维码扫描设备测试装置，其特征在于：X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨分别连接有X轴电机、Y轴电机和Z轴电机，X轴电机、Y轴电机、Z轴电机和旋转电机均与控制器相连。
5.根据权利要求1所述的二维码扫描设备测试装置，其特征在于：圆盘在平行于X轴导轨的平面旋转。
6.根据权利要求1所述的二维码扫描设备测试装置，其特征在于：十字滑台和直线滑台均安装于工作平台上，并且Z轴导轨位于Y轴导轨的一端。
7.一种二维码扫描设备测试方法，其特征在于：包括以下步骤：S01）、通过控制器控制X轴电机、Y轴电机、Z轴电机和旋转电机的移动精度和移动速度，其中X轴电机、Y轴电机、Z轴电机的移动精度为0.1mm，移动速度为0mm/s至30mm/s，旋转电机的旋转精度为0.18°，控制器与上位机相连以接收运动指令；S02）、将二维码样卡放置在二维码安装底座上，将二维码扫描设备固定在棘轮机构上；S03）、调整二维码样卡正对二维码扫描设备，并使二维码样卡位于扫描视野中心区域，以此时的状态为初始状态，控制器记录此时二维码扫描设备到二维码样卡的距离、滑块一在十字滑台的位置、滑块二在直线滑台的位置、圆盘的角度、棘轮机构的角度；S04）、开始进行扫描测试，控制器通过X轴电机、Y轴电机、Z轴电机带动滑块一和滑块二运动，从而改变二维码样卡和二维码扫描设备的位置，并通过旋转电机、底座安装板、棘轮机构改变二维码扫描样卡、二维码扫描设备的倾角，通过二维码扫描设备的蜂鸣器提示或者数据输出确定扫描二维码样卡是否成功，从而完成扫描测试。
8.根据权利要求7所述的二维码设备测试方法，其特征在于：扫描测试包括景深测试、移动识读能力测试、三维阅读角度测试和疲劳性测试，景深测试是在初始位置的基础上，通过X轴电机和Y轴电机控制二维码安装底座上的二维码样卡沿X轴或者Y轴运动，确定二维码扫描设备能够识读到二维码样卡的最近距离和最远距离，根据最近距离和最远距离确定二维码扫描设备的景深，最近距离和最远距离通过Y轴电机的步进数确定；
移动识读能力测试是在初始位置的基础上，通过X轴电机和Y轴电机控制二维码安装底座上的二维码样卡沿X轴导轨或者Y轴导轨运动，通过Z轴电机控制棘轮机构上的二维码扫描设备沿Z轴导轨运动，在此过程中改变二维码扫描设备或者二维码样卡运动的速度，确定二维码扫描设备能够扫描到二维码样卡的最大速度，该速度就是二维码扫描设备的移动识读能力，最大速度可根据电机步进数确定；
三维阅读角度测试包括X轴阅读角度测试、Y轴阅读角度测试和Z轴阅读角度测试，X轴阅读角度测试是在初始位置的基础上，通过旋转电机带动圆盘转动，位于圆盘上的二维码样卡产生X轴倾角，分别控制旋转电机进行正转和反转，确定二维码扫描设备能够成功扫描二维码样卡的X轴倾角范围，X轴倾角可通过旋转电机的步进数确定；Y轴阅读角度测试是通过旋转板带动其上面的二维码扫描样卡旋转，从而产生与Y轴的倾角，通过二维码扫描设备的蜂鸣器提示或者数据输出确定二维码扫描设备能够成功扫描二维码样卡的Y轴倾角范围，Y轴倾角通过角度尺读取；Z轴阅读角度测试是通过棘轮机构带动其上面的二维码扫描设备进行旋转，从而产生二维码扫描设备与Z轴的倾角，通过二维码扫描设备的蜂鸣器提示或者数据输出确定二维码扫描设备能够成功扫描二维码样卡的Z轴倾角范围，Z轴倾角通过棘轮机构的角度盘读取；
疲劳性测试是在将二维码样卡放置在二维码安装底座上，其跟随圆盘旋转并做圆周运动，二维码扫描设备频繁读取二维码样卡，从而完成二维码扫描设备的疲劳性测试，同时获取扫描大容量样本，根据扫描大容量样本中的扫描结果得到二维码扫描设备的出错率。
9.根据权利要求8所述的二维码扫描设备测试方法，其特征在于：疲劳性测试的样卡是来自于样卡库的多张具有不同大小、数据格式的样卡。
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