CN114239633B - 一种带旋转载物台的自动定位读码装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带旋转载物台的自动定位读码装置，包括旋转载物台、读码装置和工控机，所述的旋转载物台设在读码装置前方，旋转载物台和读码装置分别与工控机相连；本发明通过凸轮分割器进行间歇式回转运动，输出分割精度高、高速性能好，在第一制动器和制动滚筒的配合下能有效使货物精准制动，在对货物二维码进行读取时，通过激光测距传感器快速测得扫码器和二维码的距离，前后、上下、左右结构的移动能自动调解扫码器的焦距，加快货物的入库及信息的更新，极大的提高了读码的效率。本发明自动化程度高，应用场景广泛，适用于市场推广。

Description

一种带旋转载物台的自动定位读码装置

技术领域

本发明涉及一种用于货物管理领域的读码装置，特别涉及一种带旋转载物台的自动定位读码装置。

背景技术

当前，物流行业随着网购的繁荣而快速发展，对于货物仓储的管理水平要求也逐渐升高，现在大部分货物都会通过粘贴二维码等识别码进行标记，通过读取识别码来识别和分类货物。激光传感器在工作时能够向检测目标射出一束激光，激光到达检测目标后经反射向各个方向散射，部分散射光能够返回到传感器的接收器，光的传播速度很快，记录从激光发出到传感器接收到反射回的激光的时间便可算出离检测目标距离。

目前市场上现有的大多数的读码装置可进行正常读码工作的范围较小且自动修正的灵活度不高，效率低，需要更大的读取范围时，许多情况下需要牺牲较大的行程来换取可读码的范围；在货物较多的情况下，往往货物会以不同的角度进入到扫码范围内，如果二维码不是正对扫码设备则会给扫码带来一定难度，无法准确扫描就会影响工作效率，这时一般会采用人工调整货物角度的方式来帮助扫码设备继续工作，但因此占用大量的人工，自动化程度低。

因此希望提供一种结合激光传感器的读码装置，能够自动调整货物角度，结合实时测距结果对读码器的空间位置进行实时调整，从而获得更大的读取角度、更快的读码速度以及精准度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种带旋转载物台的自动定位读码装置，包括旋转载物台、读码装置和工控机，所述的旋转载物台设在读码装置前方，旋转载物台和读码装置分别与工控机相连；

所述的旋转载物台包括底架、凸轮分割器、驱动电机、支撑架、制动滚筒载物台和导向挡板；所述的凸轮分割器固定在底架上，驱动电机固定在凸轮分割器的侧边，驱动电机的输出轴与凸轮分割器的一端输入轴相连；所述的支撑架底部与凸轮分割器上部的输出轴相连，制动滚筒载物台固定在支撑架上部，制动滚筒载物台的两侧分别设有导向挡板；驱动电机与工控机相连；

所述的读码装置包括架体、三轴移动机构、扫码设备、激光测距传感器和工控机；所述的三轴移动机构设在架体内，扫码设备与三轴移动机构相连，由三轴移动机构带动沿前后、上下、左右三轴向运动；激光测距传感器设在扫码设备上，三轴移动机构、扫码设备和激光测距传感器分别与工控机相连，可以通过电线连接或者无线通信连接。

所述的底架包括底板、护板框架、地脚和螺栓连接板，所述的护板框架固定在底板上，护板框架的四个角分别设有地脚和螺栓连接板。

所述的支撑架包括支撑架底板、支撑横梁和第一制动器，所述的支撑架底板下部与凸轮分割器的输出轴固定连接，支撑横梁设在支撑架底板上，第一制动器固定在支撑横梁上；所述的制动滚筒载物台包括滚筒固定架和制动滚筒，滚筒固定架分别设在支撑横梁的两端，数根制动滚筒并排枢接在两端的滚筒固定架之间，相邻的两个制动滚筒之间通过第一传动带传动连接；第一制动器的输出轴通过第二传动带与制动滚筒传动连接，第一制动器与工控机相连；支撑架底板的下部设有旋转位置检测传感器，凸轮分割器的四周设有与旋转位置检测传感器相匹配的旋转位置检测开关架；凸轮分割器的输入轴的另一端设有输入轴转角检测传感器，在凸轮分割器的侧边，与输入轴转角检测传感器对应的位置设有转角检测开关架；凸轮分割器的输出轴中部设有滑环，滑环通过两侧的滑环固定板固定在凸轮分割器的输出轴上，支撑架底板中间设有通孔，凸轮分割器上的滑环位于通孔内，支撑架底板的通孔上方设有滑环保护罩；旋转位置检测传感器通过滑环与工控机相连，输入轴转角检测传感器与工控机相连。

所述的第一制动器一端通过制动器第一固定板与支撑横梁固定连接，第一制动器的输出轴上设有制动滚轮，第一制动器输出轴的另一端通过深沟球轴承及轴承座与制动器第二固定板枢接，制动器第二固定板与支撑横梁固定连接；第二传动带套设于制动滚筒和制动滚轮之间。

所述的导向挡板上设有数个并排设置的导向轮组件，所述的导向轮组件包括轴承轴、导向轮和深沟球轴承；所述的轴承轴竖直固定在导向挡板上，导向轮通过深沟球轴承枢接在轴承轴上；导向挡板上对应导向轮的位置开设有导向轮位孔，导向轮从导向轮位孔中伸出；两组导向挡板相对设置，导向挡板的入口端向外张开一定角度；导向挡板中部设有光电开关，光电开关通过设在凸轮分割器的输出轴中部的滑环与工控机相连。

制动滚筒载物台的入口端设有连接台，连接台固定在支撑架上，连接台上通过滚筒支架和轴承枢接有辅助滚筒；制动滚筒载物台的尾端设有尾端挡板。

所述的三轴移动机构包括前后移动机构、上下移动机构和左右移动机构，所述的前后移动机构包括滑动轴、滑动架、第一步进电机和同步带；所述的滑动轴分别设在架体的左右两侧，每根滑动轴的前后两端分别通过滑动轴固定座与架体的前后立柱相连；滑动架上设有滑动轴承，滑动架通过滑动轴承套设在滑动轴上与滑动轴相连，能够沿滑动轴前后滑动；第一步进电机设在架体的立柱上，与第一步进电机同一侧相对的架体立柱上设有同步带固定轴，同步带设在第一步进电机的输出轴与同步带固定轴之间；滑动架的侧边与同步带固定连接，第一步进电机输出转矩通过同步带同步传递带动滑动架沿滑动轴前后滑动；第一步进电机与工控机相连，受工控机的信号控制；

所述的上下移动机构包括一对竖直直线导轨、第二步进电机、减速器、第二制动器和联轴器，所述的一对竖直直线导轨平行竖直设置，与前后移动机构的滑动架固定连接；所述的第二步进电机固定在一侧竖直直线导轨的顶部，输出轴与减速器输入轴相连，减速器输出轴与一侧竖直直线导轨的输入轴相连，并穿过该直线导轨通过连接轴与第二制动器相连，第二制动器的另一端通过联轴器与另一侧的竖直直线导轨的输入轴相连，第二步进电机运行能同时带动两个竖直直线导轨的滑台同步上下移动；第二步进电机、第二制动器与工控机相连，受工控机的信号控制；

所述的左右移动机构包括水平直线导轨、第三步进电机，所述的水平直线导轨与上下移动机构的竖直直线导轨的滑台相连；第三步进电机设在水平直线导轨的一端，输出轴与水平直线导轨的输入轴相连，第三步进电机运行能带动水平直线导轨的滑台左右移动；第三步进电机与工控机相连，受工控机的信号控制。

所述的扫码设备包括扫码器固定板和三个扫码器，所述的扫码器固定板与左右移动机构的水平直线导轨的滑台相连，三个扫码器并排设在扫码器固定板上，并分别与工控机相连，与工控机进行数据交互；所述的激光测距传感器也设在扫码器固定板上。

前后移动机构下方架体的横梁的前后两端分别设有前后光电开关，前后光电开关与工控机相连，受工控机的信号控制；前后移动机构的滑动架上设有与前后光电开关对应的遮光板，当前后移动机构的滑动架移动到前后某一端的前后光电开关处触发前后光电开关发出信号给工控机，工控机控制第一步进电机停止运行或反向运行，从而起到限位作用；

所述的竖直直线导轨的上下两端分别设有上下光电开关，上下光电开关与工控机相连，受工控机的信号控制；竖直直线导轨的滑台处设有与上下光电开关对应的遮光板，当上下移动机构的滑台移动到上下某一端的上下光电开关处触发上下光电开关发出信号给工控机，工控机控制第二步进电机停止运行或反向运行，从而起到限位作用；

所述的水平直线导轨的左右两端分别设有左右光电开关，左右光电开关与工控机相连，受工控机的信号控制；水平直线导轨的滑台处设有与左右光电开关对应的遮光板，当左右移动机构的滑台移动到左右某一端的左右光电开关处触发左右光电开关发出信号给工控机，工控机控制第三步进电机停止运行或反向运行，从而起到限位作用。

所述的前后移动机构设有第一拖链，第一拖链的托板固定在架体上，沿架体前后向设置；上下移动机构设有第二拖链，第二拖链的托板固定在前后移动机构的滑动架上，沿滑动架竖向设置；左右移动机构设有第三拖链，第三拖链的托板固定在左右移动机构的水平直线导轨下部。第一拖链、第二拖链和第三拖链用于扫码设备在往复运动的过程中，对内置的电线起到牵引和保护作用。

所述的架体上还设有触控面板、报警灯和计数器，触控面板、报警灯和计数器分别与工控机相连，与工控机进行数据交互，受工控机的信号控制；所述的架体下部还设有配电箱，配电箱与工控机通过电线连接，为整个装置提供电能。

本发明的工作原理：

首先，工控机输出控制信息控制驱动电机启动，带动凸轮分割器的凸轮轴转动，从而带动与之啮合的出力转塔旋转，由输出轴输出扭矩通过支撑架带动制动滚筒载物台旋转一定的角度，使制动滚筒载物台前端的连接台与货物传送带对接，货物通过传送带送上连接台，在惯性的作用下货物通过连接台上的辅助滚筒继续向前移动至制动滚筒载物台上，当货物到达制动滚筒载物台中部位置时，会触发导向挡板中部的光电开关，光电开关输出信号给工控机，然后工控机输出控制信息控制第一制动器运行，由制动滚轮带动第二传动带牵引制动滚筒沿着货物移动的反方向转动，进而通过第一传动带相互传动带动所有制动滚筒转动，达到对货物的制动效果，使货物停在制动滚筒载物台上，还可以根据货物的重量由工控机控制第一制动器输出不同的制动力，来保证货物都能停在制动滚筒载物台上的适当位置；导向挡板及导向轮起到导向的作用；在货物停稳之后，驱动电机再启动，带动凸轮分割器的凸轮轴转动，从而带动与之啮合的出力转塔间歇旋转，由输出轴输出扭矩带动制动滚筒载物台旋转，使货物间歇旋转，旋转位置检测传感器通过旋转位置检测开关架相配合以检测货物旋转的位置并发送信号给工控机，凸轮分割器的输入轴转角检测传感器通过转角检测开关架相配合以检测输入轴所转动的角度并发送信号给工控机，根据货物上标码的位置和角度由工控机控制驱动电机转动相应的转矩，使货物标码朝向读码装置。

读码装置的激光测距传感器对目标货物的二维码位置进行测距，由工控机计算得出扫码器到达能够清晰扫码的位置需要移动的空间距离，分别输出前后、左右、上下的移动控制信号给第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机；然后，第一步进电机通过同步带带动前后移动机构的滑动架沿滑动轴滑动到指定距离，第二步进电机带动上下移动机构的竖直直线导轨的滑台滑动，从而带动左右移动机构在竖直方向运动到指定高度，第三步进电机带动左右移动机构的水平直线导轨的滑台滑动，从而带动扫码器固定板运动到最终位置，实现扫码器的自动定位；最后，扫码器对货物二维码进行拍摄扫描，完成扫码工作。

本发明的有益效果：

本发明结构可靠，通过凸轮分割器进行间歇式回转运动，与槽轮、棘轮等传统间歇机构相比，传动平稳、动作准确、输出分割精度高、高速性能好，且完全不需要其它锁紧元件，可实现任意确定的动静比和分割数，保证制动滚筒载物台转动角精准；在第一制动器和制动滚筒的配合下能有效使货物精准制动，停在适当位置；在对货物二维码进行读取时，通过激光测距传感器快速测得扫码器和二维码的距离，前后、上下、左右结构的移动能自动调解扫码器的焦距，从而对扫码器的空间位置三维数据进行修正使得读取到高质量的二维码图像，避免错误或无法获取二维码中的信息，加快货物的入库及信息的更新。采用三个扫码器并排安放，能获取更大的读取角度从而使得机构移动的行程变短缩小了读码的时间，拍摄范围大速度快，极大的提高了读码的效率。本发明自动化程度高，应用场景广泛，适用于市场推广。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明旋转载物台结构示意图；

图3为本发明旋转载物台底架结构示意图；

图4为本发明旋转载物台凸轮分割器结构示意图；

图5为本发明旋转载物台支撑架结构示意图；

图6为本发明旋转载物台第一制动器结构示意图；

图7为本发明旋转载物台第一制动器剖视结构示意图；

图8为本发明旋转载物台制动滚筒载物台结构示意图；

图9为本发明旋转载物台导向挡板结构示意图；

图10为本发明读码装置结构示意图；

图11为本发明读码装置前后移动机构结构示意图；

图12为本发明读码装置上下移动机构和左右移动机构结构示意图；

1、旋转载物台，2、读码装置，3、工控机，101、底架，102、凸轮分割器，103、驱动电机，104、支撑架，105、制动滚筒载物台，106、导向挡板，107、连接板，108、底板，109、护板框架，110、地脚，111、螺栓连接板，112、支撑架底板，113、第一支撑横梁，114、第二支撑横梁，115、第三支撑横梁，116、第四支撑横梁，117、第一制动器，118、滚筒固定架，119、制动滚筒，120、第一传动带，121、第二传动带，122、旋转位置检测传感器，123、旋转位置检测开关架，124、输入轴转角检测传感器，125、转角检测开关架，126、滑环，127、滑环固定板，128、滑环保护罩，129、制动器第一固定板，130、制动滚轮，131、制动器第二固定板，132、轴承轴，133、导向轮，134、导向轮位孔，135、光电开关，136、连接台，137、滚筒支架，138、短辅助滚筒，139、长辅助滚筒，140、尾端挡板，201、架体，202、三轴移动机构，203、扫码设备，204、激光测距传感器，205、前后移动机构，206、上下移动机构，207、左右移动机构，208、滑动轴，209、滑动架，210、第一步进电机，211、同步带，212、滑动轴固定座，213、滑动轴承，214、同步带固定轴，215、竖直直线导轨，216、第二步进电机，217、减速器，218、第二制动器，219、联轴器，220、滑台，221、水平直线导轨，222、第三步进电机，223、扫码器固定板，224、扫码器，225、前后光电开关，226、遮光板，227、上下光电开关，228、左右光电开关，229、第一拖链，230、第二拖链，231、第三拖链，232、触控面板，233、报警灯，234、计数器，235、配电箱。

具体实施方式

请参阅图1-12所示：

本发明提供一种带旋转载物台的自动定位读码装置，包括旋转载物台1、读码装置2和工控机3，所述的旋转载物台1设在读码装置2前方，旋转载物台1和读码装置2分别与工控机3相连；

所述的旋转载物台1包括底架101、凸轮分割器102、驱动电机103、支撑架104、制动滚筒载物台105和导向挡板106；所述的凸轮分割器102固定在底架101上，驱动电机103通过连接板107固定在凸轮分割器102的侧边，驱动电机103的输出轴与凸轮分割器102的一端输入轴相连；所述的支撑架104底部与凸轮分割器102上部的输出轴相连，制动滚筒载物台105固定在支撑架104上部，制动滚筒载物台105的两侧分别设有导向挡板106；驱动电机103与工控机3电连接；

所述的读码装置2包括架体201、三轴移动机构202、扫码设备203和激光测距传感器204；所述的三轴移动机构202设在架体201内，扫码设备203与三轴移动机构202相连，由三轴移动机构202带动沿前后、上下、左右三轴向运动；激光测距传感器204设在扫码设备203上，工控机3设在架体201上，三轴移动机构202、扫码设备203和激光测距传感器204分别与工控机3电连接；

旋转载物台1与读码装置2的扫码设备203相对设置。

所述的底架101包括底板108、护板框架109、地脚110和螺栓连接板111，所述的护板框架109固定在底板108上，护板框架109的四个角分别设有地脚110和螺栓连接板111。

所述的支撑架104包括支撑架底板112、第一支撑横梁113、第二支撑横梁114、第三支撑横梁115、第四支撑横梁116和第一制动器117，所述的支撑架底板112下部与凸轮分割器102的输出轴固定连接，第二支撑横梁114和第三支撑横梁115固定在支撑架底板112上，两组第一制动器117分别固定在第一支撑横梁113与第二支撑横梁114之间和第三支撑横梁115与第四支撑横梁116之间；所述的制动滚筒载物台105包括滚筒固定架118和制动滚筒119，滚筒固定架118分别设在第一支撑横梁113、第二支撑横梁114、第三支撑横梁115和第四支撑横梁116的两端，数根制动滚筒119并排枢接在两端的滚筒固定架118之间，相邻的两个制动滚筒119之间通过第一传动带120传动连接；第一制动器117的输出轴通过第二传动带121与制动滚筒119传动连接，第一制动器117通过导线、滑环126与工控机3相连；第一传动带120和第二传动带121为圆皮带；支撑架底板112的下部设有旋转位置检测传感器122，凸轮分割器102的四周设有与旋转位置检测传感器122相匹配的旋转位置检测开关架123；凸轮分割器102的输入轴的另一端设有输入轴转角检测传感器124，在凸轮分割器102的侧边，与输入轴转角检测传感器124对应的位置设有转角检测开关架125；凸轮分割器102的输出轴中部设有滑环126，滑环126通过两侧的滑环固定板127固定在凸轮分割器102的输出轴上，支撑架底板112中间设有通孔，凸轮分割器102上的滑环126位于通孔内，支撑架底板112的通孔上方设有滑环保护罩128；旋转位置检测传感器122通过导线、滑环126与工控机3相连，输入轴转角检测传感器124与工控机3通过导线相连。

所述的第一制动器117一端通过制动器第一固定板129与支撑横梁固定连接，第一制动器117的输出轴上设有制动滚轮130，第一制动器117输出轴的另一端通过深沟球轴承及轴承座与制动器第二固定板131枢接，制动器第二固定板131与支撑横梁固定连接；第二传动带121套设于制动滚筒119和制动滚轮130之间。本实施例中两个第一制动器117的制动滚筒130分别通过第二传动带121与前数第二个制动滚筒119和后数第二个制制动滚筒119传动连接。

所述的导向挡板106上设有数个并排设置的导向轮组件，所述的导向轮组件包括轴承轴132、导向轮133和深沟球轴承；所述的轴承轴132竖直固定在导向挡板106上，导向轮133通过深沟球轴承枢接在轴承轴132上；导向挡板106上对应导向轮133的位置开设有导向轮位孔134，导向轮133从导向轮位孔134中伸出；两组导向挡板106相对设置，导向挡板106的入口端向外张开一定角度；导向挡板106中部设有光电开关135，光电开关135通过导线、滑环126与工控机3相连。

制动滚筒载物台105的入口端设有连接台136，连接台136固定在支撑架104上，连接台136上通过滚筒支架137和轴承枢接有短辅助滚筒138和长辅助滚筒139；制动滚筒载物台105的尾端设有尾端挡板140，防止第一制动器117断电失效导致货物掉落。

所述的三轴移动机构202包括前后移动机构205、上下移动机构206和左右移动机构207，所述的前后移动机构205包括滑动轴208、滑动架209、第一步进电机210和同步带211；所述的滑动轴208至少包括四根，分别设在架体201的左右两侧，每侧至少包括上下两根，每根滑动轴208的前后两端分别通过滑动轴固定座212与架体201的前后立柱相连；所述的滑动架209为矩形结构的型材架，滑动架209四个角上分别设有滑动轴承213，滑动架209通过滑动轴承213套设在滑动轴208上与滑动轴208相连，能够沿滑动轴208前后滑动；第一步进电机210设在架体201的立柱上，与第一步进电机210同一侧相对的架体201立柱上设有同步带固定轴214，同步带211设在第一步进电机210的输出轴与同步带固定轴214之间；滑动架209的侧边与同步带211固定连接，第一步进电机210输出转矩通过同步带211同步传递带动滑动架209沿滑动轴208前后滑动；第一步进电机210与工控机3相连，受工控机3的信号控制；

所述的上下移动机构206包括一对竖直直线导轨215、第二步进电机216、减速器217、第二制动器218和联轴器219，所述的一对竖直直线导轨215平行竖直设置，与前后移动机构205的滑动架209固定连接；所述的第二步进电机216固定在一侧竖直直线导轨215的顶部，输出轴与减速器217输入轴相连，减速器217输出轴与一侧竖直直线导轨215的输入轴相连，并穿过该直线导轨通过连接轴与第二制动器218相连，第二制动器218的另一端通过联轴器219与另一侧的竖直直线导轨215的输入轴相连，第二步进电机216运行能同时带动两个竖直直线导轨215的滑台220同步上下移动；第二步进电机216、第二制动器218与工控机3相连，受工控机3的信号控制；

所述的左右移动机构207包括水平直线导轨221、第三步进电机222，所述的水平直线导轨221与上下移动机构206的竖直直线导轨215的滑台220相连；第三步进电机222设在水平直线导轨221的一端，输出轴与水平直线导轨221的输入轴相连，第三步进电机222运行能带动水平直线导轨221的滑台220左右移动；第三步进电机222与工控机3相连，受工控机3的信号控制。

所述的扫码设备203包括扫码器固定板223和三个扫码器224，所述的扫码器固定板223与水平直线导轨221的滑台220相连，三个扫码器224并排设在扫码器固定板223上，并分别与工控机3相连，与工控机3进行数据交互；所述的激光测距传感器204也设在扫码器固定板223上。

前后移动机构205下方架体201的横梁的前后两端分别设有前后光电开关225，前后光电开关225与工控机3相连，受工控机3的信号控制；前后移动机构205的滑动架209上设有与前后光电开关225对应的遮光板226，当前后移动机构205的滑动架209移动到前后某一端的前后光电开关225处触发前后光电开关225发出信号给工控机3，工控机3控制第一步进电机210停止运行或反向运行，从而起到限位作用；

所述的竖直直线导轨215的上下两端分别设有上下光电开关227，上下光电开关227与工控机3相连，受工控机3的信号控制；竖直直线导轨215的滑台220处设有与上下光电开关227对应的遮光板226，当上下移动机构206的滑台220移动到上下某一端的上下光电开关227处触发上下光电开关227发出信号给工控机3，工控机3控制第二步进电机216停止运行或反向运行，从而起到限位作用；

所述的水平直线导轨221的左右两端分别设有左右光电开关228，左右光电开关228与工控机3相连，受工控机3的信号控制；水平直线导轨221的滑台220处设有与左右光电开关228对应的遮光板226，当左右移动机构207的滑台220移动到左右某一端的左右光电开关228处触发左右光电开关228发出信号给工控机3，工控机3控制第三步进电机222停止运行或反向运行，从而起到限位作用。

所述的前后移动机构205设有第一拖链229，第一拖链229的托板固定在架体201上，沿架体201前后向设置；上下移动机构206设有第二拖链230，第二拖链230的托板固定在前后移动机构205的滑动架209上，沿滑动架209竖向设置；左右移动机构207设有第三拖链231，第三拖链231的托板固定在左右移动机构207的水平直线导轨221下部。第一拖链229、第二拖链230和第三拖链231用于扫码设备203在往复运动的过程中，对内置的电线起到牵引和保护作用。

所述的架体201上还设有触控面板232、报警灯233和计数器234，触控面板232、报警灯233和计数器234分别与工控机3相连，与工控机3进行数据交互，受工控机3的信号控制；所述的架体201下部还设有配电箱235，配电箱235与工控机3通过电线连接，为整个装置提供电能。

本发明的工作原理：

首先，工控机3输出控制信息控制驱动电机103启动，带动凸轮分割器102的凸轮轴转动，从而带动与之啮合的出力转塔旋转，由输出轴输出扭矩通过支撑架104带动制动滚筒载物台105旋转一定的角度，使制动滚筒载物台105前端的连接台136与货物传送带对接，货物通过传送带送上连接台136，在惯性的作用下货物通过连接台136上的辅助滚筒继续向前移动至制动滚筒载物台105上，当货物到达制动滚筒载物台105中部位置时，会触发导向挡板106中部的光电开关135，光电开关135输出信号给工控机3，然后工控机3输出控制信号控制第一制动器117运行，由制动滚轮130带动第二传动带121牵引制动滚筒119沿着货物移动的反方向转动，进而通过第一传动带120相互传动带动所有制动滚筒119转动，达到对货物的制动效果，使货物停在制动滚筒载物台105上，还可以根据货物的重量由工控机3控制第一制动器117输出不同的制动力，来保证货物都能停在制动滚筒载物台105上的适当位置；导向挡板106及导向轮133起到导向的作用；在货物停稳之后，驱动电机103再启动，带动凸轮分割器102的凸轮轴转动，从而带动与之啮合的出力转塔间歇旋转，由输出轴输出扭矩带动制动滚筒载物台105旋转，使货物间歇旋转，旋转位置检测传感器122通过旋转位置检测开关架123相配合以检测货物旋转的位置并发送信号给工控机3，凸轮分割器102的输入轴转角检测传感器124通过转角检测开关架125相配合以检测输入轴所转动的角度并发送信号给工控机3，根据货物上标码的位置和角度由工控机3控制驱动电机103转动相应的转矩，使货物标码朝向读码装置2。

读码装置2的激光测距传感器204对目标货物的二维码位置进行测距，由工控机3计算得出扫码器224到达能够清晰扫码的位置需要移动的空间距离，分别输出前后、左右、上下的移动控制信号给第一步进电机210、第二步进电机216和第三步进电机222；然后，第一步进电机210通过同步带211带动前后移动机构205的滑动架209沿滑动轴208滑动到指定距离，第二步进电机216带动上下移动机构206的竖直直线导轨215的滑台220滑动，从而带动左右移动机构207在竖直方向运动到指定高度，第三步进电机222带动左右移动机构207的水平直线导轨221的滑台220滑动，从而带动扫码器固定板223运动到最终位置，实现扫码器224的自动定位；最后，扫码器224对货物二维码进行拍摄扫描，完成扫码工作。

Claims (9)

1.一种带旋转载物台的自动定位读码装置，其特征在于：包括旋转载物台、读码装置和工控机，所述的旋转载物台设在读码装置前方，旋转载物台和读码装置分别与工控机相连；

所述的旋转载物台包括底架、凸轮分割器、驱动电机、支撑架、制动滚筒载物台和导向挡板；所述的凸轮分割器固定在底架上，驱动电机固定在凸轮分割器的侧边，驱动电机的输出轴与凸轮分割器的一端输入轴相连；所述的支撑架底部与凸轮分割器上部的输出轴相连，制动滚筒载物台固定在支撑架上部，制动滚筒载物台的两侧分别设有导向挡板；驱动电机与工控机相连；

所述的读码装置包括架体、三轴移动机构、扫码设备、激光测距传感器和工控机；所述的三轴移动机构设在架体内，扫码设备与三轴移动机构相连，由三轴移动机构带动沿前后、上下、左右三轴向运动；激光测距传感器设在扫码设备上，三轴移动机构、扫码设备和激光测距传感器分别与工控机相连，通过电线连接或者无线通信连接；所述的三轴移动机构包括前后移动机构、上下移动机构和左右移动机构；所述的前后移动机构包括滑动轴、滑动架、第一步进电机和同步带；所述的滑动轴分别设在架体的左右两侧，每根滑动轴的前后两端分别通过滑动轴固定座与架体的前后立柱相连；滑动架上设有滑动轴承，滑动架通过滑动轴承套设在滑动轴上与滑动轴相连，能够沿滑动轴前后滑动；第一步进电机设在架体的立柱上，与第一步进电机同一侧相对的架体立柱上设有同步带固定轴，同步带设在第一步进电机的输出轴与同步带固定轴之间；滑动架的侧边与同步带固定连接，第一步进电机输出转矩通过同步带同步传递带动滑动架沿滑动轴前后滑动；第一步进电机与工控机相连，受工控机的信号控制；

所述的上下移动机构包括一对竖直直线导轨、第二步进电机、减速器、第二制动器和联轴器，所述的一对竖直直线导轨平行竖直设置，与前后移动机构的滑动架固定连接；所述的第二步进电机固定在一侧竖直直线导轨的顶部，输出轴与减速器输入轴相连，减速器输出轴与一侧竖直直线导轨的输入轴相连，并穿过该直线导轨通过连接轴与第二制动器相连，第二制动器的另一端通过联轴器与另一侧的竖直直线导轨的输入轴相连，第二步进电机运行能同时带动两个竖直直线导轨的滑台同步上下移动；第二步进电机、第二制动器与工控机相连，受工控机的信号控制；

所述的左右移动机构包括水平直线导轨、第三步进电机，所述的水平直线导轨与上下移动机构中竖直直线导轨的滑台相连；第三步进电机设在水平直线导轨的一端，输出轴与水平直线导轨的输入轴相连，第三步进电机运行能带动水平直线导轨的滑台左右移动；第三步进电机与工控机相连，受工控机的信号控制。

2.根据权利要求1所述的一种带旋转载物台的自动定位读码装置，其特征在于：所述的支撑架包括支撑架底板、支撑横梁和第一制动器，所述的支撑架底板下部与凸轮分割器的输出轴固定连接，支撑横梁设在支撑架底板上，第一制动器固定在支撑横梁上；所述的制动滚筒载物台包括滚筒固定架和制动滚筒，滚筒固定架分别设在支撑横梁的两端，数根制动滚筒并排枢接在两端的滚筒固定架之间，相邻的两个制动滚筒之间通过第一传动带传动连接；第一制动器的输出轴通过第二传动带与制动滚筒传动连接，第一制动器与工控机相连；支撑架底板的下部设有旋转位置检测传感器，凸轮分割器的四周设有与旋转位置检测传感器相匹配的旋转位置检测开关架；凸轮分割器的输入轴的另一端设有输入轴转角检测传感器，在凸轮分割器的侧边，与输入轴转角检测传感器对应的位置设有转角检测开关架；凸轮分割器的输出轴中部设有滑环，支撑架底板中间设有通孔，凸轮分割器上的滑环位于通孔内；旋转位置检测传感器通过滑环与工控机相连，输入轴转角检测传感器与工控机相连。

3.根据权利要求2所述的一种带旋转载物台的自动定位读码装置，其特征在于：所述的第一制动器一端通过制动器第一固定板与支撑横梁固定连接，第一制动器的输出轴上设有制动滚轮，第一制动器输出轴的另一端通过深沟球轴承及轴承座与制动器第二固定板枢接，制动器第二固定板与支撑横梁固定连接；第二传动带套设于制动滚筒和制动滚轮之间。

4.根据权利要求1所述的一种带旋转载物台的自动定位读码装置，其特征在于：所述的导向挡板上设有数个并排设置的导向轮组件，所述的导向轮组件包括轴承轴、导向轮和深沟球轴承；所述的轴承轴竖直固定在导向挡板上，导向轮通过深沟球轴承枢接在轴承轴上；导向挡板上对应导向轮的位置开设有导向轮位孔，导向轮从导向轮位孔中伸出；两组导向挡板相对设置，导向挡板的入口端向外张开一定角度；导向挡板中部设有光电开关，光电开关通过设在凸轮分割器的输出轴中部的滑环与工控机相连。

5.根据权利要求2所述的一种带旋转载物台的自动定位读码装置，其特征在于：制动滚筒载物台的入口端设有连接台，连接台固定在支撑架上，连接台上通过滚筒支架和轴承枢接有辅助滚筒；制动滚筒载物台的尾端设有尾端挡板。

6.根据权利要求1所述的一种带旋转载物台的自动定位读码装置，其特征在于：扫码设备包括扫码器固定板和三个扫码器，所述的扫码器固定板与左右移动机构的水平直线导轨的滑台相连，三个扫码器并排设在扫码器固定板上，并分别与工控机相连；所述的激光测距传感器也设在扫码器固定板上。

7.根据权利要求1所述的一种带旋转载物台的自动定位读码装置，其特征在于：前后移动机构下方架体的横梁的前后两端分别设有前后光电开关，前后移动机构的滑动架上设有与前后光电开关对应的遮光板；

所述的竖直直线导轨的上下两端分别设有上下光电开关，竖直直线导轨的滑台处设有与上下光电开关对应的遮光板；

所述的水平直线导轨的左右两端分别设有左右光电开关，水平直线导轨的滑台处设有与左右光电开关对应的遮光板；

前后光电开关、上下光电开关和左右光电开关分别与工控机相连，受工控机的信号控制。

8.根据权利要求1所述的一种带旋转载物台的自动定位读码装置，其特征在于：所述的前后移动机构设有第一拖链，第一拖链的托板固定在架体上，沿架体前后向设置；上下移动机构设有第二拖链，第二拖链的托板固定在前后移动机构的滑动架上，沿滑动架竖向设置；左右移动机构设有第三拖链，第三拖链的托板固定在左右移动机构的水平直线导轨下部。

9.根据权利要求1所述的一种带旋转载物台的自动定位读码装置，其特征在于：所述的架体上还设有触控面板、报警灯和计数器，触控面板、报警灯和计数器分别与工控机相连，受工控机的信号控制；所述的架体下部还设有配电箱，配电箱与工控机通过电线连接，为整个装置提供电能。