CN110807500A - 一种跟随行李/货物移动的条码射频识别装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种跟随行李/货物移动的条码射频识别装置，行李/货物沿着传输带向前移动，在传输带的识别位置设有两个识别装置总成，传输带的侧面设有若干行李/货物位置传感器，两个识别装置总成均包括芯轴和识别器固定座，识别器固定座固定在芯轴上，且识别器固定座的前端设有若干个条码识别器、射频读写器以及若干个摄像头，条码识别器和射频读写器均与信息处理器连接，另外，第一识别装置总成还包括与信息处理器连接的电机，电机运转时通过电机齿轮与芯轴齿轮的啮合，使识别器固定座绕着芯轴转动。本发明大大提升了识别成功率，克服了航空行李/货物前面、后面条码识别成功率低的缺陷，也无需增加多余的屏蔽设施，设备外围尺寸小。
Description
技术领域
本发明涉及射频识别技术领域，具体的说，是涉及一种跟随行李/货物移动的条码射频识别装置。
背景技术
现在市场上的航空行李与快递物流的货物均采用条形码标签记录其信息，而由于在传输过程中条码标签的方向是任意的，加上货物的大小尺寸不同，因此导致条码扫描器与标签的距离及相对位置是变化的，这为条码信息识别带来了困难。
(1)在航空行李的识别过程中：
传统的方法是采用远距离长焦条码识别器，其设备成本高昂，导致设备的投资成本高；受到行李本身的阻挡，行李的前面、后面的条码识别成功率低；远距离条码识别器与行李的距离大于2米，导致整个识别设备占用空间大，无法处理到港行李、中转行李的识别。
为了提高行李标签的识别成功率，现在的航空行李采用通道式射频识别装置，需要增加射频读写器的功率才能确保行李前面、后面的识别成功率，从而导致天线场范围大，会识读到传输带上其他行李上的射频标签，因而会在识读装置纵向的入口、出口处安装“电磁屏蔽橡胶板”，防止读取到识别装置以外的射频标签，这就导致整个识别装置结构复杂、体积大、造价高，同时拆装困难，不能用于停机坪位置的离港行李和到港行李装卸机传输带上，限制了其应用。
(2)货运与快递业的货物识别过程中：
通常采用大量的人工手持条码扫描器进行条码识别信息入网，这无疑增加了大量的人工，且人工的工作量大、劳动强度大，并且人工操作容易出现差错倒是识别效率低下，同时人工识别增加了货物识别的对应成本。
因此，航空业、快递物流业需要一种低成本、体积小、识别成功率高的动态条码与射频识别装置。
发明内容
为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种跟随行李/货物移动的条码射频识别装置。
本发明技术方案如下所述：
一种跟随行李/货物移动的条码射频识别装置，包括传输带，行李/货物沿着所述传输带向前移动，在所述传输带的识别位置设有识别装置总成，其特征在于，所述传输带的侧面设有若干行李/货物位置传感器，用于提供行李/货物的位置；
所述识别装置总成包括第一识别装置总成和第二识别装置总成：
所述第一识别装置总成和所述第二识别装置总成均包括固定不转的芯轴和识别器固定座，所述识别器固定座固定在所述芯轴上，且所述识别器固定座的前端设有若干个条码识别器、射频读写器以及若干个摄像头，所述条码识别器和所述射频读写器均与移动识别装置的信息处理器连接；
所述第一识别装置总成还包括与所述信息处理器连接的电机，所述电机固定在所述识别器固定座上，且所述电机与电机齿轮连接，所述电机齿轮与芯轴齿轮啮合连接，所述芯轴齿轮固定在所述芯轴上，所述电机运转时，通过所述电机齿轮与所述芯轴齿轮的啮合，使得所述识别器固定座绕着所述芯轴转动。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述第一识别装置总成位于所述传输带的外围，所述第二识别装置总成位于所述传输带的下方，且所述第二识别装置总成位于所述第一识别装置总成的前侧下方。
进一步的，所述第一识别装置总成分别位于所述传输带的上方、左侧及右侧，所述传输带带动行李/货物从三个所述第一识别装置之间穿过。
更进一步的，位于所述传输带上方的所述第一识别装置总成的两端分别通过所述芯轴与位于所述传输带左右两侧的所述第一识别装置总成的芯轴连接。
根据上述方案的本发明，其特征在于，在所述第二识别装置总成中，所述条码识别器在所述传输带的下方，与所述传输带的表面的距离为20-30cm。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述条码识别器和所述射频读写器均与所述识别器固定座平行设置。
根据上述方案的本发明，其特征在于，在同一个识别装置总成中，相邻两个所述条码识别器之间的间距为15-25cm。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述识别器固定座的表面还设有LED灯条，其为条码识别过程提供光源。
进一步的，所述LED灯条与所述条码识别器交叉分布。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述第一识别装置总成还包括条码与射频识别器指向的方位盘，所述方位盘固定在所述电机的输出轴上，跟随条码与射频识别器的指向方位。所述方位盘上设有一排电机正转指示装置和一排电机反转指示装置，所述电机正转指示装置和所述电机反转指示装置以所述电机的输出轴为圆心同轴分布，所述电机正转指示装置与正转感应器位置对应，所述电机反转指示装置与反转感应器位置对应，所述正转感应器和所述反转感应器均安装在不转动的芯轴上，并与所述信息处理器连接。
进一步的，所述电机正转指示装置和所述电机反转指示装置均为指示孔，所述正转感应器和所述反转感应器均为光电传感器。
进一步的，电机正转指示的位置位于所述电机反转指示装置的外围。
进一步的，所述电机正转指示装置位于所述电机反转指示装置的前侧。
根据上述方案的本发明，其特征在于，在所述第二识别装置总成中，所述条码识别器、所述射频读写器以及所述摄像头均朝向所述识别器固定座的上方，并指向传输带上的行李/货物。
根据上述方案的本发明，其特征在于，两个所述传输带前后的间距为10-15cm，第二识别装置总成的条码识别器位于两个所述传输带之间，识别行李/货物底面的条码或射频标签。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述行李/货物位置传感器包括若干个行李/货物前沿位置传感器和若干个行李/货物后沿位置传感器，行李/货物前沿位置传感器位于所述第一识别装置总成与所述第二识别装置总成之间，行李/货物后沿位置传感器位于所述第一识别装置总成的后侧。
根据上述方案的本发明，其特征在于，行李/货物随着所述传输带运动过程中，所述第二识别装置总成对行李/货物的下表面标签进行扫描，所述第一识别装置总成对行李/货物上表面及各个侧面的标签进行扫描，且所述第一识别装置总成在对行李/货物表面扫描的同时进行转动，对行李/货物的标签进行全方位扫描。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述信息处理器还与报警器连接。
根据上述方案的本发明，其有益效果在于：
本发明通过识别位置的上、左、右三个方向识别装置的角度自动调整，加上底部识别装置，大大提升了识别成功率，克服了航空行李前面、后面条码识别成功率低的缺陷；
整个识别装置的设备成本低，并且射频读写器的天线场范围小，不会识读到装置以外行李的射频标签，也无需增加多余的屏蔽设施，设备外围尺寸小；
本发明识读不成功会自动发出报警信号，便于人工干预。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明第一识别器的结构示意图。
图3为本发明第一识别器的俯视图。
图4为本发明第二识别器的结构示意图。
图5为第一识别器转动的原理图。
图6至图8为第一识别器工作时方位盘的转动示意图。
图9为第一识别器跟随行李/货物转动识别的流程图。
在图中，101、上部识别位；102、左侧识别位；103、右侧识别位；104、下部识别位；
110、芯轴；111、芯轴齿轮；112、反转光电传感器；113、正转光电传感器；120、识别器固定座；121、电机齿轮；122、电机；123、方位盘；131、条码识别器；132、LED灯条；133、射频读写器；134、摄像头；
210、行李/货物识别传输带；220、行李/货物传输带；
300、行李/货物；
400、信息处理器；410、报警器；
10S-12S、行李/货物前沿位置传感器；13S-15S、行李/货物后沿位置传感器；11R-14R、电机正转指示孔；15R、电机反转指示孔。
具体实施方式
下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：
如图1所示，一种跟随行李/货物移动的条码射频识别装置，行李/货物300沿着传输带(包括行李/货物识别传输带210和行李/货物传输带220)向前移动。
在传输带的识别位置设有识别装置总成(包括第一识别装置总成和第二识别装置总成)。传输带的识别位置包括了上部识别位101、左侧识别位102、右侧识别位103以及下部识别位104，其中下部识别位104位于行李/货物识别传输带210和行李/货物传输带220之间。上部识别位101、左侧识别位102以及右侧识别位103均设有第一识别装置总成，下部识别位104设有第二识别装置总成，且第二识别装置总成位于第一识别装置总成的前侧下方。传输带带动行李/货物传输时，行李/货物先从第一识别装置的上方滑过，再从三个第一识别装置之间穿过。
优选的，第二识别装置总成的条码与射频识别器位于两个传输带之间的下方，识别行李/货物底面的条码或射频标签，两个传输带的前后间距为10-15cm，既不影响行李/货物的正常传输过程，同时保证了下部识别位104的第二识别装置总成良好的识别效果。
传输带的侧面设有若干行李/货物位置传感器，用于提供行李/货物的位置。通过行李/货物位置传感器对传输带上的行李/货物位置进行识别，改变条码与射频识别器的指向角度进而实现行李/货物不同位置的标签扫描。其中，行李/货物位置传感器包括若干个行李/货物前沿位置传感器和若干个行李/货物后沿位置传感器，行李/货物前沿位置传感器(即图中10S、11S、12S)位于第一识别装置总成与第二识别装置总成之间，行李/货物后沿位置传感器(13S、14S、15S)位于第一识别装置总成的后侧。
如图1、图2、图3所示，第一识别装置总成包括固定不转的芯轴110和识别器固定座120，识别器固定座120固定在芯轴110上，且识别器固定座120的前端设有若干个条码识别器131、射频读写器133以及若干个摄像头134(优选为广角摄像头)，条码识别器131和射频读写器133均与移动识别装置的信息处理器400连接。
优选的，上部识别位101的的第一识别装置总成的两端分别通过芯轴110与左侧识别位102和右侧识别位103的第一识别装置总成的芯轴110连接，由于芯轴110为固定不同的结构，保证了三个识别装置门式的稳定的联接。
第一识别装置总成还包括与信息处理器400连接的电机122，电机122固定在识别器固定座120上，且电机122与电机齿轮121连接，电机齿轮121与芯轴齿轮111啮合连接，芯轴齿轮111固定在芯轴110上，电机122运转时，通过电机齿轮121与芯轴齿轮111的啮合，使得识别器固定座120绕着芯轴110转动。
如图1、图4所示，第二识别装置总成包括芯轴110和识别器固定座120，识别器固定座120固定在芯轴110上，且识别器固定座120上设有若干个条码识别器131、射频读写器133以及若干个摄像头134，条码识别器131和射频读写器133均与信息处理器400连接。在第二识别装置总成中，条码识别器131、射频读写器133以及摄像头134均朝向识别器固定座120的上方，并指向传输带上的行李/货物。
优选的，在第二识别装置总成中，条码识别器131在传输带的下方，与传输带的表面的距离为20-30cm。
优选的，在第一识别装置总成和第二识别装置总成中：
(1)条码识别器131和射频读写器133均与识别器固定座120平行设置，保证在识别固定座转动的时候，条码识别器131和射频读写器133能够随之均匀转动，保证标签读取的准确性。
(2)在同一个识别装置总成中，相邻两个条码识别器131之间的间距为15-25cm，可以保证在识别距离为20cm的时候，相邻的两个条码识别器131之间的40mm宽的标签不会漏读。
(3)识别器固定座120的表面还设有LED灯条132，其为条码识别过程提供光源。通过LED灯条132照射行李/货物上的标签，提升标签的识别效果。在本实施例中，LED灯条132与条码识别器131交叉分布，保证LED灯条132灯光照射的均匀性。
(4)信息处理器400还与报警器410连接，在遇到无法识别标签信息的时候，报警器410进行报警，进而人工完成该行李/货物的识别过程。
第一识别装置总成还包括条码与射频识别器指向的方位盘123，方位盘123固定在电机122的输出轴上，跟随条码与射频识别器的指向方位。方位盘123上设有一排电机正转指示装置和一个电机反转指示装置，电机正转指示装置和电机反转指示装置以电机122的输出轴为圆心同轴分布，电机正转指示装置与正转感应器位置对应，电机反转指示装置与反转感应器位置对应，正转感应器和反转感应器均安装在不转动的芯轴上，并与信息处理器400连接。
优选的，电机正转指示装置的位置位于电机反转指示装置的外围，且电机正转指示装置位于电机反转指示装置的前侧，保证识别器固定座120在转动过程中，电机正转感应器和电机反转感应器能够正确的区分行李/货物的前沿、后沿等位置。
在本实施例中，电机正转指示装置和电机反转指示装置均为指示孔，此时正转感应器和反转感应器均为光电传感器。
如图5所示，行李/货物随着传输带运动过程中，第二识别装置总成对行李/货物的下表面标签进行扫描，第一识别装置总成对行李/货物上表面及各个侧面(包括前侧、后侧、左侧、右侧)的标签进行扫描，且第一识别装置总成在对行李/货物表面扫描的同时进行转动，对行李/货物的标签进行全方位扫描。具体的：
转动电机122的启动指令：安装在行李/货物识别传输带210边的行李/货物位置传感器，在被行李/货物前沿(或后沿)触发输出，启动电机122转动，通过调整识别器固定座120的角度改变识别器的识别方位；
转动电机122的关闭指令：芯轴110上的方位盘123跟随电机122、识别器固定座120同步转动，当电机正转指示装置到达正转感应器位置时，正转感应器的输出将电机122关闭。
如图6至图9所示，上部识别位101的第一识别装置跟随行李/货物转动的具体过程为：
(1)当行李/货物前行到传输带的行李/货物前沿位置传感器10S位置时，第一识别装置的起始方位与行李/货物之间的识别角度为45度；行李/货物前沿触发行李/货物前沿位置传感器10S时，其输出控制第一识别装置开机，第一识别装置开始识别行李/货物前沿上部位的条码。最大距离是0.8米，低成本的条码识别器131、20dB的射频读写器133可以胜任该识别过程。
(2)行李/货物前行，行李/货物前沿触发行李/货物前沿位置传感器11S时，其输出启动电机122并带动第一识别装置正面摆动，方位盘123上的电机正转指示装置(本实施例为电机正转指示孔11R)触发正转光电传感器113，其输出关闭电机122，第一识别装置停止在电机正转指示孔11R的位置，即方位20度，第一识别装置识别行李/货物前面下部位的条码。改变方位盘123上的电机正转指示孔的孔位，可改变识别器方位角度。
(3)行李/货物前行，行李/货物前沿触发行李/货物前沿位置传感器12S时，其输出启动电机122并带动第一识别装置(方位盘123)正面摆动，方位盘123上的电机正转指示孔12R触发正转光电传感器113，其输出关闭电机122，第一识别装置停止在电机正转指示孔12R的位置，即方位角为0度，第一识别装置识别行李/货物上面的条码。
(4)行李/货物前行，行李/货物后沿触发行李/货物后沿位置传感器13S时，其输出启动电机122并带动第一识别装置(方位盘123)正向摆动，方位盘123上的电机正转指示孔13R触发正转光电传感器113，其输出关闭电机122，第一识别装置停止在电机正转指示孔13R的位置，即方位角为后向20度，第一识别装置识别行李/货物后面上部位的条码。
(5)行李/货物前行，行李/货物后沿触发行李/货物后沿位置传感器14S时，其输出启动电机122并带动第一识别装置(方位盘123)正向摆动，方位盘123上的电机正转指示孔14R触发正转光电传感器113，其输出关闭电机122，第一识别装置停止在电机正转指示孔R14的位置，即方位角为后向45度，第一识别装置识别行李/货物后面下部位条码。
(6)行李/货物前行，行李/货物后沿触发行李/货物后沿位置传感器15S,其输出启动电机122并带动第一识别装置(方位盘123)反向摆动，方位盘123上的电机反转指示孔15R触发反转光电传感器112，其输出关闭反向转动的电机122，第一识别装置停止在前向45度位，即第一识别装置的起始位，同时发出未能成功识别到条码的报警信息。
(7)如果在(1)-(5)的操作中，第一识别装置识别到了行李/货物的条码信息时，信息处理器400会输出识别器返回原始位(向前45度位)的指令，启动电机122反向转动，带动第一识别装置位置复位，等待识别下一个行李/货物。
在上述过程中，各个行李/货物位置传感器的位置可以根据需要更改，第一识别装置实施了行李/货物的前面、上面、后面的条码的识别。
左侧识别位102和右侧识别位103的第一识别装置跟随行李/货物转动的具体过程与上部识别位101的第一识别装置的运动过程相似，此处不再详述。底部识别位的第二识别装置安装在行李/货物传输带220和行李/货物识别传输带210之间的缝隙下侧，行李/货物下面与识别器距离不变，行李/货物前行时条码识别器131能可靠地识别行李/货物下面的条码。
本发明可以应用在航空行李/货物的离港传输带、离港装机传输带、到港卸机传输带、早到行李/货物的传输带以及快递货物收货系统、快递货物离港/到港货物分拣系统、仓库收货/出货系统的条码、射频识别过程中，其具有以下优势：
(1)本发明通过全方位的行李/货物标签识别可以使得识别结果更加准确，具体的标签识别效果如下表所示：
从表中看出，上部识别位101、左侧识别位102及右侧识别位103的三个第一识别装置跟随行李/货物移动，从3个不同的方位识读行李/货物前面、后面的条码标签，克服了行李/货物前面、后面条码识别成功率低的缺陷，大大提升了条码识别成功率。
显而易见，条码识别器131的识别范围0.9米，使用低成本的条码扫描器，大大降低设备成本；射频读写器133的识别范围1米，低功率的射频读写器133大大降低了识别设备的成本，而且不会误读其他行李/货物射频标签。
(2)本发明的整个识别装置体积小
在航空行李或大件的快递货物识别过程中，装置的外围尺寸为：纵向长度1.6米，横向1.2米，上件高度0.6米(传输带以上)，下件高度0.4米(传输带以下)。
在快递货物识别识别过程中，装置外围尺寸：纵向长度1.2米，横向1米。
因此，航空行李或快递、物流货物的识别装置均可以充分减少外形体积，同时模块化的结构使得整个结构方便装卸。
(3)产品成本低
首先整个结构所需的零部件成本小，对于条码识别器131和射频读写器133均可以采用小范围扫描的仪器，设备成本低；同时读写范围小的射频读写器133不会读到识别装置范围以外的射频标签，不需要传统装置的屏蔽设施，进一步节省了设备成本。
(4)功能齐全
本发明可以同时对行李、货物的条码、射频标签信息进行全方位的扫描，同时扫描信息可以写入到射频标签的芯片内；另外，本发明通过摄像头134对产品的整体外形进行拍摄；对于识读不到的行李/货物还可以自动发出报警，采用人工进行协助处理。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种跟随行李/货物移动的条码射频识别装置，包括传输带，行李/货物沿着所述传输带向前移动，在所述传输带的识别位置设有识别装置总成，其特征在于，所述传输带的侧面设有若干行李/货物位置传感器，用于提供行李/货物的位置；
所述识别装置总成包括第一识别装置总成和第二识别装置总成：
所述第一识别装置总成和所述第二识别装置总成均包括固定不转的芯轴和识别器固定座，所述识别器固定座固定在所述芯轴上，且所述识别器固定座的前端设有若干个条码识别器、射频读写器以及若干个摄像头，所述条码识别器和所述射频读写器均与移动识别装置的信息处理器连接；
所述第一识别装置总成还包括与所述信息处理器连接的电机，所述电机固定在所述识别器固定座上，且所述电机与电机齿轮连接，所述电机齿轮与芯轴齿轮啮合连接，所述芯轴齿轮固定在所述芯轴上，所述电机运转时，通过所述电机齿轮与所述芯轴齿轮的啮合，使得所述识别器固定座绕着所述芯轴转动。
2.根据权利要求1所述的跟随行李/货物移动的条码射频识别装置，其特征在于，所述第一识别装置总成位于所述传输带的外围，所述第二识别装置总成位于所述传输带的下方，且所述第二识别装置总成位于所述第一识别装置总成的前侧下方。
3.根据权利要求2所述的跟随行李/货物移动的条码射频识别装置，其特征在于，所述第一识别装置总成分别位于所述传输带的上方、左侧及右侧，所述传输带带动行李/货物从三个所述第一识别装置之间穿过。
4.根据权利要求1所述的跟随行李/货物移动的条码射频识别装置，其特征在于，所述条码识别器和所述射频读写器均与所述识别器固定座平行设置。
5.根据权利要求1所述的跟随行李/货物移动的条码射频识别装置，其特征在于，所述识别器固定座的表面还设有LED灯条。
6.根据权利要求1所述的跟随行李/货物移动的条码射频识别装置，其特征在于，所述第一识别装置总成还包括条码识别器指向的方位盘，所述方位盘固定在所述电机的输出轴上，并跟随条码识别器的指向方位，且所述方位盘上设有一排电机正转指示装置和一排电机反转指示装置，所述电机正转指示装置和所述电机反转指示装置以所述电机的输出轴为圆心同轴分布，所述电机正转指示装置与正转感应器位置对应，所述电机反转指示装置与反转感应器位置对应，所述正转感应器和所述反转感应器均安装在不转动的芯轴上，并与所述信息处理器连接。
7.根据权利要求6所述的跟随行李/货物移动的条码射频识别装置，其特征在于，所述电机正转指示装置和所述电机反转指示装置均为指示孔，所述正转感应器和所述反转感应器均为光电传感器。
8.根据权利要求1所述的跟随行李/货物移动的条码射频识别装置，其特征在于，在所述第二识别装置总成中，所述条码识别器、所述射频读写器以及所述摄像头均朝向所述识别器固定座的上方，并指向传输带上的行李/货物。
9.根据权利要求1所述的跟随行李/货物移动的条码射频识别装置，其特征在于，所述行李/货物位置传感器包括若干个行李/货物前沿位置传感器和若干个行李/货物后沿位置传感器，行李/货物前沿位置传感器位于所述第一识别装置总成与所述第二识别装置总成之间，行李/货物后沿位置传感器位于所述第一识别装置总成的后侧。
10.根据权利要求1所述的跟随行李/货物移动的条码射频识别装置，其特征在于，行李/货物随着所述传输带运动过程中，所述第二识别装置总成对行李/货物的下表面标签进行扫描，所述第一识别装置总成对行李/货物上表面及侧面的标签进行扫描，且所述第一识别装置总成在对行李/货物表面扫描的同时进行转动，对行李/货物的标签进行全方位扫描。
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