JP2005078535A - バーコード読取方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バーコードリーダ22とバーコード13との距離および高さの変化に十分に対応でき、バーコード13の読取率を確実に向上できるバーコード読取装置21を提供する。
【解決手段】バーコードリーダ22をバーコード13の表面に対して接近離反する前後方向Ｙに所定の周期で移動させるとともに、バーコード13の表面に沿った上下方向Ｚに所定の周期で移動させる。駆動機構27の前後方向移動用歯車48と上下方向移動用歯車49との歯数比で、バーコードリーダ22の前後方向Ｙへ移動周期と上下方向Ｚへの移動周期とを設定する。バーコードリーダ22の移動周期は、前後方向Ｙの移動周期に対して上下方向Ｚの移動周期を短くする。バーコードリーダ22は、前後方向Ｙと上下方向Ｚと両方の移動周期を伴って移動し、バーコード13を読み取る。バーコードリーダ22とバーコード13との距離および高さの変化に対応し、バーコード13の読取率を向上させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、バーコードを読み取るバーコード読取方法及びその装置に関する。

一般に、陰極線管の製造ラインにおいては、多品種混合生産が適用され、管種・品種に応じてパネルおよびファンネルに予め貼り付けられているバーコードを各製造工程で読み取り、このバーコードの読取情報に基づいて、各製造工程における製造条件処理に利用するほか、製造工程情報を収集して生産管理にも活用している。従って、バーコードの読取率が生産管理システムの安定性にとって重要となっている。

バーコードを読み取るバーコード読取装置としては、レーザ式もしくはＣＣＤ式のバーコードリーダが用いられ、製造ラインではバーコードリーダを一定位置に配置して使用するのが一般的である。

しかし、多品種混合生産では、パネルやファンネルのサイズが異なり、バーコードリーダとバーコードとの距離や高さなどに違いが生じるため、バーコードリーダを一定位置に配置して使用した場合、バーコードの読取率が低下する。

そこで、バーコードリーダの向きを複数の弾性体によって可変自在に保持したバーコードリーダ保持体を、バーコードに対して傾斜方向に直線的に往復移動させることにより、主としてパネルの幅サイズの違いによるバーコードリーダとバーコードとの距離の変化に対応し、バーコードの読取率を向上させるようにしたバーコード読取装置が提案されている。このバーコード読取装置では、バーコードリーダからバーコードへ向けて照射するレーザ光の照射方向とバーコードリーダの往復移動方向とが略平行に設定されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−２２２３８７号公報（第３−５頁、図１、図４）

従来のバーコード読取装置では、バーコードリーダをバーコードに対して傾斜方向に直線的に往復移動させているため、主としてパネルの幅サイズの違いによるバーコードリーダとバーコードとの距離の変化には対応できるが、バーコードリーダとバーコードとの上下方向の高さの変化に対応できない問題がある。

これは、バーコードリーダからバーコードへ向けて照射するレーザ光の照射方向とバーコードリーダの往復移動方向とが略平行であるため、バーコードリーダが傾斜方向に往復移動しても、バーコードリーダがレーザ光の照射方向に移動するだけであり、バーコードリーダからのレーザ光は常に一定の高さに対して照射することになる。また、バーコードリーダの焦点が合う範囲は略一定の距離範囲であり、このバーコードリーダをバーコードに対して傾斜方向に直線的に往復移動させただけでは、バーコードリーダがバーコードを読み取れる高さのときに焦点が合わずに読み取れなかったり、バーコードリーダがバーコードに対して焦点が合う範囲にあっても高さが合わずに読み取れない場合がある。したがって、バーコードリーダとバーコードとの上下方向の高さの変化に対応できず、バーコードの読取率を確実に向上させることができない問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、バーコードリーダとバーコードとの距離およびバーコードの表面に沿った方向の位置の変化に十分に対応でき、バーコードの読取率を確実に向上できるバーコード読取方法及びその装置を提供することを目的とする。

本発明は、バーコードリーダをバーコードの表面に対して接近離反する前後方向に所定の周期で移動させるとともにバーコードの表面に沿った上下方向に所定の周期で移動させ、これら前後方向と上下方向との両方の移動周期を伴って移動するバーコードリーダでバーコードを読み取るものである。

そして、バーコードリーダをバーコードの表面に対して接近離反する前後方向に所定の周期で移動させるとともにバーコードの表面に沿った上下方向に所定の周期で移動させ、これら前後方向と上下方向との両方の移動周期を伴って移動するバーコードリーダでバーコードを読み取ることにより、バーコードリーダとバーコードとの距離およびバーコードの表面に沿った方向の位置の変化に十分に対応可能で、バーコードの読取率が向上する。

本発明によれば、バーコードリーダをバーコードの表面に対して接近離反する前後方向に所定の周期で移動させるとともにバーコードの表面に沿った上下方向に所定の周期で移動させ、これら前後方向と上下方向との両方の移動周期を伴って移動するバーコードリーダでバーコードを読み取るため、バーコードリーダとバーコードとの距離およびバーコードの表面に沿った方向の位置の変化に十分に対応でき、バーコードの読取率を確実に向上できる。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。

図１および図２に示すように、陰極線管のパネル11の外側壁の一側面、及びファンネル12の外側壁の一側面に、それぞれの情報を示すバーコード13が貼り付けられている。パネル11はフェース面を上方へ向けた状態でパネル支持台14上に支持されて各製造工程に搬送し、ファンネル12はパネル11を接合する側を上方に向けるとともにネック側を下方へ向けた状態でファンネル支持台15に支持して各製造工程に搬送する。

パネル11またはファンネル12の搬送域の側部に、パネル11またはファンネル12に貼り付けられたバーコード（バーコードラベル）13を読み取るバーコード読取装置21が設置されている。

バーコード読取装置21はバーコードを読み取るバーコードリーダ22を有し、このバーコードリーダ22は、例えばレーザ式バーコードリーダであって、半導体レーザ、ポリゴンミラー、モータ、受光素子を備え、半導体レーザより発光したレーザ光Ｌをモータにより回転しているポリゴンミラーに照射し、ポリゴンミラーで反射するレーザ光Ｌをバーコード13へ向けて照射するとともにバーコード13上で左右に走査し、反射光を受光素子で受光し、アナログ波形をデジタル波形に電気変換して、バーコード13の識別情報を認識する。なお、バーコードリーダ22の走査方式としては、１本のレーザ光Ｌで走査するシングルスキャンビーム方式と、複数本のレーザ光Ｌで走査するラスタースキャンビーム方式とがある。

バーコード読取装置21は、支持台23によって支持されたベース24上に設けられており、このベース24上には、バーコードリーダ22をバーコード13の表面に対して接近離反する前後方向Ｙにガイドする前後方向ガイド手段25、バーコードリーダ22をバーコード13の表面に沿った上下方向Ｚにガイドする上下方向ガイド手段26、これら前後方向ガイド手段25及び上下方向ガイド手段26によってガイドされるバーコードリーダ22を前後方向Ｙ及び上下方向Ｚの可動範囲Ｓ内で連動して移動させる駆動機構27が配設されている。

図１ないし図３に示すように、前後方向ガイド手段25は、ベース28上に前後方向Ｙに沿って配設されたＹ軸スライドレール30を有し、このＹ軸スライドレール30に沿ってスライド可能に係合する複数のＹ軸スライド部材31を設けたＹ軸スライドテーブル32が前後方向Ｙに移動可能に取り付けられている。

上下方向ガイド手段26は、Ｙ軸スライドテーブル32上に立設された保持フレーム35に上下方向Ｚに沿って配設されたＺ軸スライドレール36を有し、このＺ軸スライドレール36に沿ってスライド可能に係合するＺ軸スライド部材37を設けたＺ軸スライドテーブル38が上下方向Ｚに移動可能に取り付けられている。このＺ軸スライドテーブル38には固定クランプ39によってバーコードリーダ22が取り付けられ、この固定クランプ39によって上下方向Ｚにおけるバーコードリーダ22からのレーザ光Ｌの照射方向が調整される。

駆動機構27は、Ｙ軸スライドテーブル32上に取り付けられた駆動部としてのモータ42を有し、このモータ42の減速機を経た駆動軸43にはＹ軸スライドテーブル32上に取り付けられた軸受44に回転自在に支持された回転軸45がカップリング46によって連結されている。そして、モータ42の回転が連動機構47を通じてＹ軸スライドテーブル32及びＺ軸スライドテーブル38に伝達されて、バーコードリーダ22が前後方向Ｙ及び上下方向Ｚにそれぞれ所定の周期で移動する。

駆動機構27の連動機構47は、回転軸45に固定された前後方向移動用歯車48、この前後方向移動用歯車48に噛合する上下方向移動用歯車49を有している。上下方向移動用歯車49は保持フレーム35に設けられた回転軸50によって回転自在に支持されている。

ベース24上には固定支持部51が設けられ、この固定支持部51と前後方向移動用歯車48の中心からずれた偏心位置とに連結棒52の両端がそれぞれボールジョイント53によって回転可能に連結されている。前後方向移動用歯車48と連結棒52とで前後方向移動用歯車48の回転運動をＹ軸スライドテーブル32の前後方向Ｙへの直線運動に変換する前後方向用リンク機構54が構成されており、この前後方向用リンク機構54により、前後方向移動用歯車48の１回転によって、Ｙ軸スライドテーブル32及びこのＹ軸スライドテーブル32上に搭載されているバーコードリーダ22が前後方向Ｙに１往復する。バーコードリーダ22の前後方向Ｙの移動距離は、前後方向移動用歯車48の中心位置と連結棒52の連結位置との間の距離の倍数であり、これら前後方向移動用歯車48の中心位置と連結棒52の連結位置との間の距離に応じて任意に設定できる。

Ｚ軸スライドテーブル38と上下方向移動用歯車49の中心から外れた偏心位置とに連結棒55の両端がそれぞれボールジョイント56によって回転可能に取り付けられている。上下方向移動用歯車49と連結棒55とで上下方向移動用歯車49の回転運動をＺ軸スライドテーブル38の上下方向Ｚへの直線運動に変換する上下方向用リンク機構57が構成されており、この上下方向用リンク機構57により、上下方向移動用歯車49の１回転によって、Ｚ軸スライドテーブル38及びバーコードリーダ22が上下方向Ｚに１往復する。バーコードリーダ22の上下方向Ｚの移動距離は、上下方向移動用歯車49の中心位置と連結棒55の連結位置との間の距離の倍数であり、これら上下方向移動用歯車49の中心位置と連結棒55の連結位置との間の距離に応じて任意に設定できる。

前後方向移動用歯車48と上下方向移動用歯車49との歯数比により、バーコードリーダ22の前後方向Ｙの移動周期と上下方向Ｚの移動周期との関係や位相を任意に設定できる。本実施の形態では、バーコードリーダ22の前後方向Ｙの移動周期に対して上下方向Ｚの移動周期を短くするため、例えば、前後方向移動用歯車48と上下方向移動用歯車49との歯数比を３：２とし、前後方向移動用歯車48が２回転する間に上下方向移動用歯車49が３回転し、バーコードリーダ22が前後方向Ｙに２往復する間に上下方向Ｚに３往復する。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

図１または図２に示すように、パネル11またはファンネル12の外壁に貼り付けられたバーコード13に対向するように、バーコード読取装置21のバーコードリーダ22を配設する。パネル11またはファンネル12は、図示しないゲージング装置によって位置決めされ、パネル支持台14またはファンネル支持台15を用いて搬送するか、搬送装置によって製品単体で搬送する。

バーコード読取装置21では、モータ42の駆動により、前後方向移動用歯車48が回転し、前後方向用リンク機構54によって前後方向移動用歯車48の回転運動をＹ軸スライドテーブル32の前後方向Ｙへの直線運動に変換し、Ｙ軸スライドテーブル32及びこのＹ軸スライドテーブル32上に搭載されているバーコードリーダ22を前後方向Ｙに所定の周期で移動させる。

前後方向移動用歯車48の回転により、この前後方向移動用歯車48に噛合する上下方向移動用歯車49が連動して回転し、上下方向用リンク機構57によって上下方向移動用歯車49の回転運動をＺ軸スライドテーブル38の上下方向Ｚへの直線運動に変換し、Ｚ軸スライドテーブル38及びこのＺ軸スライドテーブル38上に搭載されているバーコードリーダ22を上下方向Ｚに所定の周期で移動させる。

バーコードリーダ22の前後方向Ｙへの移動周期及び上下方向Ｚへの移動周期は、例えば、前後方向移動用歯車48と上下方向移動用歯車49との歯数比を３：２とした場合、前後方向移動用歯車48が２回転する間に上下方向移動用歯車49が３回転し、バーコードリーダ22が前後方向Ｙに２往復する間に上下方向Ｚに３往復する。

図４には、前後方向移動用歯車48と上下方向移動用歯車49との歯数比と、前後方向Ｙ及び上下方向Ｚの移動周期との関係を示す。図４は、横軸に前後方向Ｙの１往復距離、縦軸に上下方向Ｚの往復移動範囲を示すもので、前後方向Ｙの１往復距離を基準とした上下方向Ｚの移動周期の曲線ａ，ｂ，ｃを示す。

曲線ａは、前後方向移動用歯車48と上下方向移動用歯車49との歯数比が１：１の場合を示し、バーコードリーダ22の前後方向Ｙの移動周期と上下方向Ｚの移動周期とが同じで、バーコードリーダ22が前後方向Ｙに１往復する間に上下方向Ｚに１往復する。

曲線ｂは、歯数比を３：２とした場合のように前後方向移動用歯車48の歯数が上下方向移動用歯車49の歯数より多い場合を示し、バーコードリーダ22の前後方向Ｙの移動周期に対して上下方向Ｚが短く、バーコードリーダ22が前後方向Ｙに２往復する間に上下方向Ｚに３往復するというようにバーコードリーダ22の前後方向Ｙへの往復移動の回数に対して上下方向Ｚの往復移動の回数が増加する。

曲線ｃは、前後方向移動用歯車48の歯数が上下方向移動用歯車49の歯数より少ない場合を示し、バーコードリーダ22の前後方向Ｙの移動周期に対して上下方向Ｚが長く、バーコードリーダ22の前後方向Ｙへの往復移動の回数に対して上下方向Ｚの往復移動の回数が減少する。この場合、バーコードリーダ22の上下方向Ｚの往復移動を基準とすれば、バーコードリーダ22の上下方向Ｚの移動周期に対して前後方向Ｙが短く、バーコードリーダ22の上下方向Ｚへの往復移動の回数に対して前後方向Ｙの往復移動の回数が増加する。

そして、バーコード13の読取時には、バーコードリーダ22が前後方向Ｙ及び上下方向Ｚにそれぞれ複数回往復移動し、バーコード13を読み取る。

このように、バーコードリーダ22をバーコード13に対して前後方向Ｙに所定の周期で移動させるとともに上下方向Ｚに所定の周期で移動させ、これら前後方向Ｙと上下方向Ｚとの両方の移動周期を伴って移動するバーコードリーダ22でバーコード13を読み取るため、バーコードリーダ22の焦点が一定の距離範囲にしか合わなくても、バーコードリーダ22でバーコード13を読み取れる焦点の距離範囲とバーコード13の高さとが共に適合する機会が増加し、バーコードリーダ22とバーコード13との距離および高さの変化に十分に対応でき、バーコード13の読取率を確実に向上できる。さらに、バーコードリーダ22とパネル11やファンネル12に貼り付けられているバーコード13との相対的な各角度の誤差も吸収でき、バーコード13の読取率を確実に向上できる。

また、図４の曲線ｂに示したように、バーコードリーダ22の前後方向Ｙの移動周期に対して上下方向Ｚを短くし、バーコードリーダ22が前後方向Ｙに２往復する間に上下方向Ｚに３往復するというように、バーコードリーダ22の前後方向Ｙへの往復移動の回数に対して上下方向Ｚの往復移動の回数を増加させることにより、特にバーコードリーダ22とバーコード13との高さの変化により十分に対応でき、バーコード13の読取率をより確実に向上できる。

また、前後方向移動用歯車48と上下方向移動用歯車49との歯数比により、図５に示すように、バーコードリーダ22の前後方向Ｙの移動周期と上下方向Ｚの移動周期との位相ｄ，ｅ，ｆを変化させるように設定できる。例えば、前後方向移動用歯車48の歯数と上下方向移動用歯車49の歯数とのうち一方を奇数に、他方を偶数にするなど、歯数を奇数の噛合わせにすることにより、つまり前後方向移動用歯車48の歯数と上下方向移動用歯車49の歯数とのうちいずれか一方の歯数で他方の歯数が割り切れない歯数比に設定することにより、バーコードリーダ22の前後方向Ｙの移動周期と上下方向Ｚの移動周期との位相ｄ，ｅ，ｆを変化させることができる。このようにバーコードリーダ22の前後方向Ｙの移動周期と上下方向Ｚの移動周期との位相ｄ，ｅ，ｆを変化させることにより、バーコードリーダ22の焦点が一定の距離範囲にしか合わなくても、バーコードリーダ22でバーコード13を読み取れる焦点の距離範囲とバーコード13の高さとが共に適合する機会が増加し、バーコード13の読取率を確実に向上できる。

また、駆動機構27は、１つのモータ42で、バーコードリーダ22を前後方向Ｙ及び上下方向Ｚにそれぞれ所定の周期で移動させることができ、構成を簡素化できる。しかも、前後方向移動用歯車48と上下方向移動用歯車49との歯数比により、バーコードリーダ22の前後方向Ｙの移動周期と上下方向Ｚの移動周期との関係や位相を容易に変化させることができる。

また、図６に示すように、バーコードリーダ22はレーザ光Ｌの照射方向すなわちリード角をバーコード13の表面に対し垂直な方向に設定することにより、バーコード13面での乱反射光の影響を抑制し、正反射光を確実に受光できるため、バーコード13の読取率を向上でき、バーコードリーダ22の向きの調整を容易にできる。

また、バーコード読取装置21は、バーコードリーダ22とバーコード13との高さの変化にも十分に対応できるため、図７に示すように、パネル11とファンネル12を一体的に組み合わせた状態で、それらパネル11及びファンネル12の一側面にそれぞれ貼り付けられている各バーコード13の高さ位置が上下方向Ｚに比較的大きく異なる場合でも、各バーコード13をそれぞれ確実に読み取ることができ、パネル11とファンネル12との組み合わせの適合、不適合を確認できる。

本発明の一実施の形態を示すバーコード読取装置でパネルのバーコードを読み取る状態の正面図である。 同上バーコード読取装置でファンネルのバーコードを読み取る状態の正面図である。 同上バーコード読取装置の側面図である。 同上バーコードリーダの前後方向の移動周期と上下方向の移動周期とを変化させた場合のグラフである。 同上バーコードリーダの前後方向の移動周期と上下方向の移動周期との位相を変化させた場合のグラフである。 同上バーコードリーダによるバーコードの読み取りを説明し、(a)はバーコードの読取状態を示す説明図、(b)はバーコードを読み取った波形図である。 同上バーコード読取装置でパネルとファンネルとを組み合わせた状態でのそれらパネルとファンネルとがそれぞれ有する各バーコードを読み取る状態の正面図である。

符号の説明

11 パネル
12 ファンネル
13 バーコード
21 バーコード読取装置
22 バーコードリーダ
25 前後方向ガイド手段
26 上下方向ガイド手段
27 駆動機構
48 前後方向移動用歯車
49 上下方向移動用歯車

Claims (10)

1. バーコードリーダをバーコードの表面に対して接近離反する前後方向に所定の周期で移動させるとともにバーコードの表面に沿った上下方向に所定の周期で移動させ、
   これら前後方向と上下方向との両方の移動周期を伴って移動するバーコードリーダでバーコードを読み取る
   ことを特徴とするバーコード読取方法。
2. バーコードリーダをバーコードの表面に対して接近離反する前後方向にガイドするとともにバーコードの表面に沿った上下方向にガイドし、
   このバーコードリーダを前後方向に所定の周期で移動させるとともに上下方向に所定の周期で移動させ、かつその前後方向の移動周期に対して上下方向の移動周期を短くし、
   これら前後方向と上下方向との両方の移動周期を伴って移動するバーコードリーダでバーコードを読み取る
   ことを特徴とするバーコード読取方法。
3. パネルとファンネルとを組み合わせた状態でそれぞれの一側面に表示された両方のバーコードの表面に対して接近離反する前後方向にバーコードリーダを所定の周期で移動させるとともに、両方のバーコードが並ぶ方向であって両方のバーコードの読み取りが可能な上下方向にバーコードリーダを所定の周期で移動させ、
   これら前後方向と上下方向との両方の移動周期を伴って移動するバーコードリーダで前記パネルとファンネルとにそれぞれ表示された両方のバーコードを読み取る
   ことを特徴とするバーコード読取方法。
4. バーコードリーダの前後方向の移動周期と上下方向の移動周期との位相を変化させた
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載のバーコード読取方法。
5. バーコードリーダが前後方向に１往復する移動周期で１回転する前後方向移動用歯車と、この前後方向移動用歯車に噛合しバーコードリーダが上下方向に１往復する移動周期で１回転する上下方向移動用歯車との歯数比に応じて、バーコードリーダの前後方向の移動周期と上下方向の移動周期とを設定する
   ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載のバーコード読取方法。
6. バーコードを読み取るバーコードリーダと、
   このバーコードリーダをバーコードの表面に対して接近離反する前後方向に所定の周期で移動させるとともにバーコードの表面に沿った上下方向に所定の周期で移動させ、これら前後方向と上下方向との両方の移動周期を伴ってバーコードリーダを移動させる駆動機構と
   を具備していることを特徴とするバーコード読取装置。
7. バーコードを読み取るバーコードリーダと、
   このバーコードリーダをバーコードの表面に対して接近離反する前後方向にガイドする前後方向ガイド手段と、
   前記バーコードリーダをバーコードの表面に沿った上下方向にガイドする上下方向ガイド手段と、
   前記バーコードリーダをバーコードに対して接近離反する前後方向に所定の周期で移動させるとともにバーコードに対して上下方向に所定の周期で移動させ、かつそのバーコードリーダの前後方向の移動周期に対して上下方向の移動周期を短くし、これら前後方向と上下方向との両方の移動周期を伴ってバーコードリーダを移動させる駆動機構と
   を具備していることを特徴とするバーコード読取装置。
8. パネルとファンネルとを組み合わせた状態でそれぞれの一側面に表示された両方のバーコードを読み取るバーコードリーダと、
   このバーコードリーダを両方のバーコードの表面に対して接近離反する前後方向に所定の周期で移動させるとともに両方のバーコードが並ぶ方向であってこれら両方のバーコードを読み取れる上下方向に所定の周期で移動させ、これら前後方向と上下方向との両方の移動周期を伴ってバーコードリーダを移動させて前記パネルとファンネルとにそれぞれ表示された両方のバーコードを読み取らせる駆動機構と
   を具備していることを特徴とするバーコード読取装置。
9. 駆動機構は、バーコードリーダの前後方向の移動周期と上下方向の移動周期との位相を変化させる
   ことを特徴とする請求項６ないし８いずれか記載のバーコード読取装置。
10. 駆動機構は、バーコードリーダが前後方向に１往復する移動周期で１回転する前後方向移動用歯車と、この前後方向移動用歯車に噛合しバーコードリーダが上下方向に１往復する移動周期で１回転する上下方向移動用歯車とを備え、これら前後方向移動用歯車と上下方向移動用歯車との歯数比に応じてバーコードリーダの前後方向の移動周期と上下方向の移動周期とを設定する
    ことを特徴とする請求項６ないし９いずれか記載のバーコード読取装置。

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