JP2020149118A - バーコードリーダ、バーコードラベル読み取りシステムおよびバーコードリーダの読み取り方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送される物品のバーコードラベルの読み取りにおける埃や汚れの影響を低減することができるバーコードリーダ、バーコードラベル読み取りシステムおよびバーコードリーダの読み取り方法を提供する。【解決手段】本発明のバーコードリーダは、搬送装置により搬送されている物品５０のバーコードラベル５１を読み取るバーコードリーダ１であって、読み取り窓１２と、読み取り窓１２をカバーし、バーコードラベル５１の読み取り時には読み取り窓１２が露出しているように、開閉自在に構成された遮蔽扉２２と、遮蔽扉２２に設けられた磁石２３と、遮蔽扉を閉状態となるように付勢する弾性体２４とを有する。物品５０に、磁石２３との間に生じる磁力によって遮蔽扉２２を開口させる磁性体５２が設置されており、弾性体２４は、遮蔽扉２２を、磁力により開口した状態から読み取り窓１２をカバーする状態に復帰させる。【選択図】図１

Description

本発明は、搬送装置により搬送されている物品のバーコードラベルを読み取るバーコードリーダに関する。また、前記バーコードリーダを用いてなるバーコードラベル読み取りシステムに関する。更に、バーコードリーダの読み取り方法に関する。

製品、部品、検査物等の物品に付されたバーコードラベルからバーコードデータを読み取り、装置本体にデータを送信するバーコードリーダがある。バーコードリーダにより物品のバーコードラベルを読み取る方法の一例を、図１０（ａ）の上面視、図１０（ｂ）の側面視の模式的説明図を用いて説明する。同図に示すように、バーコードリーダ１０１は、ＬＥＤ等を有し、物品１５０に貼付されたバーコードラベル１５１に所定の波長の光を照射する光源１２７と、バーコードラベル１５１の光源１２７からの反射光をバーコードリーダ１０１内に導く読み取り窓１１２と、入光した反射光を集光する結像レンズ１１３と、結像レンズ１１３からの出射光を受光する受光素子１１４等を有する。受光素子１１４では、光を電気信号に変換後、ＣＰＵ（不図示）に伝送し、ＣＰＵ内でバーコードの信号をデコードしてバーコードラベル１５１の読み取りが行われる。

次に、図１１を用いて、横方向読み取りタイプのバーコードリーダにより物品のバーコードラベルを読み取る方法の一例を説明する。同図に示すように、バーコードリーダ２０１は、光源２２７を用いて物品２５０のバーコードラベル２５１に特定の波長の光を照射し、その反射光である読み取り光が読み取り窓２１２を介してバーコードリーダ２０１内部に導かれる。そして、この読み取り光は、内部に設置された反射ミラー２１１および結像レンズ２１３を介して受光素子２１４に入光する。

特許文献１には、バーコードラベルが貼付された面を下向きにしたタイヤをローラコンベアにより搬送し、ローラコンベアの下方に設けられたカメラによりバーコードシンボルのデータを読み取る方法が提案されている。

特開２００２−３０７９１６号公報

搬送される物品のバーコードラベルの読み取りを行う設置固定形タイプのバーコードリーダは、バーコードリーダの受光軸上の読み取り窓の表面に埃や汚れが付着してしまった場合、バーコードリーダが埃や汚れをバーコードシンボルの一部と認識して、バーコードラベルの読み取りに時間を要する場合や、バーコードラベルの読み取り自体ができない場合がある。

このような場合には、読み取り窓に付着した埃や汚れを布などにより手作業で除去する作業が必要となる。また、バーコードリーダが装置に内蔵されている場合には、読み取り窓の清掃のために、装置内部を分解してバーコードリーダを取り出す必要があり手間がかかる。更に、読み取り窓の清掃時に読み取り窓を傷つける場合や、新たな埃や汚れが付着してしまうことがある。

本開示の目的は、上記した事情に鑑み、搬送される物品のバーコードラベルの読み取りにおける埃や汚れの影響を低減することができるバーコードリーダ、バーコードラベル読み取りシステムおよびバーコードリーダの読み取り方法を提供することにある。

本発明者が鋭意検討を重ねた結果、以下の態様において上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明の態様に係るバーコードリーダは、搬送装置により搬送されている物品のバーコードラベルを読み取るバーコードリーダであって、前記バーコードラベルの読み取り光を内部に導く読み取り窓と、前記読み取り窓をカバーし、前記バーコードラベルの読み取り時には前記読み取り窓が露出しているように、開閉自在に構成された遮蔽扉と、前記遮蔽扉に設けられた磁石と、前記遮蔽扉を閉状態となるように付勢する弾性体とを有し、前記物品には、前記バーコードラベルより搬送方向手前に、前記磁石との間に生じる磁力によって前記遮蔽扉を開口して前記読み取り窓を露出させる磁性体が設置されており、前記弾性体は、前記遮蔽扉を、前記磁力により当該遮蔽扉を開口して前記読み取り窓を露出させた状態から、前記読み取り窓がカバーされた状態に当該遮蔽扉を復帰させる。

本発明に係るバーコードリーダの読み取り方法は、搬送装置により一方向に搬送されている物品が、バーコードリーダの読み取り窓を通過するときに前記物品のバーコードラベルを読み取るステップを有し、前記読み取るステップの前に、搬送されている前記物品に連動して前記読み取り窓をカバーしている遮蔽扉を磁力により開口して前記読み取り窓を露出するステップを行い、前記読み取るステップの後に、弾性体の復元力により前記読み取り窓を前記遮蔽扉によりカバーするステップを行う。

本発明によれば、搬送される物品のバーコードラベルの読み取りにおける埃や汚れの影響を低減することができるバーコードリーダ、バーコードラベル読み取りシステムおよびバーコードリーダの読み取り方法を提供できるという優れた効果を奏する。

（ａ）読み取り窓が遮蔽扉にカバーされている状態を示す第１実施形態に係るバーコードリーダの模式的斜視図である。（ｂ）図１（ａ）のＩ（ｂ）−Ｉ（ｂ）切断部断面図である。 （ａ）読み取り窓が露出している状態を示す第１実施形態に係るバーコードリーダの模式的斜視図である。（ｂ）図２（ａ）のＩＩ（ｂ）−ＩＩ（ｂ）切断部断面図である。 バーコードリーダの読み取り方法を説明するための第１実施形態に係るバーコードリーダおよび物品の切断部断面図である。 バーコードリーダの読み取り方法を説明するための第１実施形態に係るバーコードリーダおよび物品の切断部断面図である。 バーコードリーダの読み取り方法を説明するための第１実施形態に係るバーコードリーダおよび物品の切断部断面図である。 バーコードリーダの読み取り方法を説明するための第１実施形態に係るバーコードリーダおよび物品の切断部断面図である。 第２実施形態に係るバーコードリーダの模式的斜視図である。 バーコードリーダの読み取り方法を説明するための第２実施形態に係るバーコードリーダおよび物品の切断部断面図である。 バーコードリーダの読み取り方法を説明するための第２実施形態に係るバーコードリーダおよび物品の切断部断面図である。 （ａ）（ｂ）は、関連するバーコードリーダの読み取り方法を説明するための模式的説明図である。 関連する横型バーコードリーダによるバーコードリーダの読み取り方法を説明するための模式的説明図である。

以下、本発明を適用した実施形態の一例について説明する。なお、本発明の趣旨に合致する限り種々の設計変更が可能であり、他の実施形態も本発明の範疇に属し得る。また、説明を明確にするため、以下の記載および図面は、適宜、簡略化されている。

本実施形態に係るバーコードリーダの読み取り方法は、搬送装置により一方向に搬送されている物品が、バーコードリーダの読み取り窓を通過するときに物品のバーコードラベルを読み取るステップを有する。また、この読み取るステップの前に、搬送されている物品に連動して読み取り窓をカバーしている遮蔽扉を磁力により開口して読み取り窓を露出するステップを行う。また、読み取るステップの後に、弾性体の復元力により読み取り窓を遮蔽扉によりカバーするステップを行う。

本実施形態に係るバーコードリーダは、搬送装置の搬送路を搬送されている物品のバーコードラベルを読み取る装置である。物品には、バーコードラベルが貼付されており、このバーコードラベルより搬送方向手前に磁性体が設けられている。バーコードリーダには、バーコードラベルの読み取り光をバーコードリーダ内部に導くための読み取り窓が設けられている。また、この読み取り窓をカバーし、バーコードラベルの読み取り時には読み取り窓が露出しているように、開閉自在に構成された遮蔽扉が設置され、遮蔽扉を閉状態となるように付勢する弾性体が設けられている。更に、遮蔽扉には、磁石が設けられている。

物品には、バーコードラベルより搬送装置の搬送方向手前に、遮蔽扉に設けられた磁石との間に生じる磁力によって遮蔽扉を開口させる磁性体が設置されている。弾性体は、遮蔽扉を、前記磁力により遮蔽扉が開口された状態から、読み取り窓がカバーされた状態に復帰させる。即ち、遮蔽扉は物品の磁性体と遮蔽扉に設けられた磁石との間の磁力と、弾性体の復元力とにより開閉自在に構成されている。

本実施形態に係るバーコードラベル読み取りシステムは、物品を搬送する搬送装置と、上記態様のバーコードリーダを有する。以下、より具体的な実施形態について説明する。

［第１実施形態］
図１（ａ）に、第１実施形態に係る横方向読み取りタイプのバーコードリーダの模式的斜視図を、図１（ｂ）に図１（ａ）のＩ（ｂ）−Ｉ（ｂ）切断部断面図を示す。バーコードリーダ１は、搬送装置により順次搬送されてくる製品、部品、検査物等の物品のバーコードラベルを読み取る装置であり、第１実施形態においては、搬送路上を移動する物品の底面に表示されたバーコードラベルを読み取る例について説明する。なお、物品には、袋等により包装されているものも含む。即ち、包装物も含めて物品という。

搬送装置は、例えば、ベルトコンベア、ローラコンベア等である。このような搬送装置の搬送路上を物品が一方向に順次搬送されてくる。そして、バーコードリーダと対向する位置に搬送された物品に貼付されたバーコードラベルを搬送路の下方に設置されたバーコードリーダにより順次読み取る。搬送装置において、バーコードラベルの読み取り箇所は、バーコードリーダからの読み取りに支障がないように搬送路に間隙を設ける構成とすることができる。また、間隙の代わりにバーコードラベルへの照射光および反射光が透過可能な透明板等で形成されていてもよい。なお、ベルトコンベアやローラコンベア等の搬送装置は、後述する遮蔽扉の磁石と物品の磁性体との間に生じる磁力に影響を与えない部品で構成されている。少なくとも、搬送装置は、遮蔽扉の磁石と物品の磁性体との間に生じる磁力に影響を与えるような位置にある部品は、当該磁力に影響を与えない部品で構成されている。

バーコードリーダ１は、反射ミラー１１、結像レンズ１３、受光素子１４、光源２７等が内蔵されている。また、バーコードリーダ１の筐体１５には、読み取り窓１２、遮蔽扉２２、磁石２３、弾性体２４、案内溝２５等が設けられている。また、バーコードリーダ１には、制御部（不図示）と通信部（不図示）が設けられている。光源２７は、ＬＥＤ等を有し、物品に貼付されたバーコードラベルに所定の波長の光を照射する。バーコードラベルの反射光である読み取り光は、読み取り窓１２からバーコードリーダ１に内蔵された反射ミラー１１を経由して結像レンズ１３で集光され、受光素子１４に入光する。受光素子１４では、光を電気信号に変換後、ＣＰＵ（不図示）に伝送し、ＣＰＵ内でバーコードの信号をデコードしてバーコードラベルの読み取りが行われる。バーコードリーダ１により読み取られた情報は、通常、無線または有線により上位装置にデータが送信される。

遮蔽扉２２は、読み取り窓１２のカバーとして機能する。遮蔽扉２２は、バーコードリーダ１の筐体１５の読み取り窓１２を覆う位置に読み取り窓１２をカバーするように設けられている。遮蔽扉２２は、読み取り窓１２が設けられている位置に対応する上面部から両側面部まで延在されており、その凸部が、両側面部において案内溝２５にスライド可能に係合されている。読み取り窓１２が設けられた上面の遮蔽扉２２の略中央部には磁石２３が設けられている。また、弾性体２４は、遮蔽扉２２を閉状態となるように付勢しており、通常は、読み取り窓１２が遮蔽扉２２によりカバーされている状態となっている。弾性体２４は、板バネ、スプリング等が例示できる。第１実施形態においては弾性体２４として板バネを用いている。

バーコードリーダ１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、通常は読み取り窓１２が遮蔽扉２２によりカバーされている。物品のバーコードラベルを読み取る際には、遮蔽扉２２がスライドして読み取り窓１２が露出した状態となる。図２（ａ）に、読み取り窓１２が露出している状態、即ち、遮蔽扉２２が読み取り窓１２と重畳しない位置にスライドしている状態のバーコードリーダ１の模式的斜視図を、図２（ｂ）に図２（ａ）のＩＩ（ｂ）−ＩＩ（ｂ）の切断部断面図を示す。

遮蔽扉２２の上部には磁石２３が設けられており、後述する物品の磁性体との間に生じる磁力によって、図１（ａ）の遮蔽扉２２が読み取り窓１２をカバーしている状態から、図２（ａ）に示すように、遮蔽扉２２が開いて読み取り窓１２が露出する状態となる。そして、物品の移動に伴い、物品の磁性体が磁石２３と対向配置された位置から遠ざかり、弾性体２４の付勢力が磁石２３と磁性体間の磁力を上回ったタイミングで、弾性体２４の復元力により元のポジションである図１（ａ）の位置に戻る。即ち、読み取り窓１２が遮蔽扉２２にカバーされた状態に戻る。このような構成とすることにより、読み取り窓１２の露出を必要最小限に抑え、読み取り窓１２の埃や汚れ等の付着を顕著に抑制することができる。

次に、図３〜図６を用いて、本実施形態に係るバーコードリーダの読み取り方法およびバーコードラベルの読み取りシステムについて説明する。

物品５０は、図３に示すように、搬送装置（不図示）の搬送路上を所定間隔で図中左側方向に順次搬送されている。物品５０におけるバーコードラベル５１の位置は、バーコードリーダ１から読み取りが可能な位置であればよく、物品５０の形状や搬送装置に応じて読み取り可能な位置にバーコードラベル５１を貼付することができる。第１実施形態では、物品５０の底面部に設けられた例を示している。物品５０の底面にバーコードラベル５１を貼付する方法によれば、バーコードリーダを読み取る際に、バーコードリーダ１の読み取り窓１２とバーコードラベル５１の距離を一定に保つことができるというメリットがある。このため、形状やサイズが異なる物品５０のバーコードラベル５１の読み取りにも好適である。

物品５０には、バーコードラベル５１の他、バーコードラベル５１より搬送方向手前の位置に磁性体５２が設けられている。図３においては、物品５０の底面部に磁性体５２が設置されている例を示しているが、バーコードラベル５１の読み取り時に遮蔽扉２２を開口できる位置であればよく、同図の態様に限定されない。

搬送対象となる物品５０は、この磁性体５２以外に、後述する遮蔽扉２２の開閉に影響を与える磁力を生じない物品５０であればよく、製品、部品、検査部品、部材等が対象となる。即ち、物品５０自体に磁性体５２以外の磁力を生じる部分があることを排除するものではないが、バーコードリーダ１の遮蔽扉２２の開閉に影響を与えるものは磁性体５２のみとする。

物品５０に設けられた磁性体５２が遮蔽扉２２に接近して、遮蔽扉２２の磁石２３との間で磁力が働くようになると、図４に示すように、物品５０の搬送に連動して磁石２３が物品５０の磁性体５２に引き寄せられて遮蔽扉２２が開口する。遮蔽扉２２の開口に連動して、物品５０のバーコードラベル５１に所定の波長の光が光源２７から照射される。そして、バーコードラベル５１からの反射光を読み取り窓１２からバーコードリーダ１内部に導き、バーコードリーダ１内部に内蔵された反射ミラー１１で反射する。そして、その反射光が結像レンズ１３で集光され、受光素子１４で受光される。受光素子１４では、光情報が電気信号に変換され、その後、ＣＰＵ（不図示）に伝送され、ＣＰＵ内においてバーコードの信号をデコードしてバーコードラベル５１の読み取りが行われる。

物品５０が搬送されて、物品５０の磁性体５２がバーコードリーダ１の端部近傍に到達すると、図５に示すように、読み取り窓１２の露出が最大になる。そして、図６に示すように、更に物品５０が図中の左方向に搬送されると、磁石２３と物品５０の磁性体５２間の磁力よりも弾性体２４による復元力の方が大きくなり、遮蔽扉２２はホームポジションに戻る。これにより読み取り窓１２が遮蔽扉２２によりカバーされる。物品５０は、搬送装置により、次々に搬送されるので、バーコードラベルの読み取りが繰り返し行われることになる。

第１実施形態に係るバーコードリーダによれば、バーコードラベルの読み取り時以外は遮蔽扉２２により読み取り窓１２をカバーしているので埃や汚れの付着を顕著に抑制できる。このため、搬送される物品５０のバーコードラベルの読み取りにおける埃や汚れの影響を低減することができる。

［第２実施形態］
次に、第１実施形態とは異なるバーコードリーダの一例について説明する。第２実施形態に係るバーコードリーダは、反射ミラーが遮蔽扉に連動して回動する点において、反射ミラーが固定されていた第１実施形態とは異なる。なお、以降の図において、前出と同一の部材・要素においては、適宜同一の符号を付すものとする。

図７に、第２実施形態に係るバーコードリーダの一例の模式的斜視図を示す。バーコードリーダ２は横方向読み取り型であり、バーコードリーダ２内部に設けた反射ミラー１１が遮蔽扉２２の開閉に連動して回動するように構成されている。遮蔽扉２２の側面端部に歯形（山型）２８が形成され、この歯形２８と歯車２６の歯形とが互いに噛み合うように形成されている。そして、この歯車２６の回動に連動して、反射ミラー１１が回動するように構成されている。

図８は、読み取り窓１２の露出が始まった状態を示し、図９は、読み取り窓１２の露出が最大になった状態を示す。図８に示すように、搬送装置（不図示）による物品５０の搬送に伴って遮蔽扉２２が開口しはじめると、バーコードラベルの読み取りが開始される。このとき、遮蔽扉２２の開口に連動して反射ミラー１１が回動するので、遮蔽扉２２の開口に連動して読み取り光の受光軸の位置をずらすことが可能となる。このため、仮に、読み取り窓１２の一部に埃や汚れ等が付着してしまい、読み取り窓１２の埃や汚れをバーコードラベルの一部と認識してしまった場合においても以下のようにして正常にバーコードラベルの読み取りを実施することができる。即ち、読み取り窓１２のうちの埃や汚れが付着していない位置に受光軸をずらすことで、バーコードラベル５１の読み取りを正常に実行することができる。

第２実施形態に係るバーコードリーダおよびその読み取り方法によれば、第１実施形態と同様の効果を有する。また、読み取り窓に埃や汚れ等が付着してしまった場合であっても、受光軸をずらしてバーコードラベルの読み取りを行うことができるように構成されているので、特に、粉塵や埃の多い環境下において、搬送される物品のバーコードリーダの読み取りにおける埃や汚れの影響を低減することができる。また、受光軸をずらすための動力源をバーコードリーダ内部に搭載していないので、装置の小型化を実現できる。

［変形例］
上記実施形態においては、遮蔽扉の開口途上においてバーコードラベルの読み取りを開始する例を説明したが、遮蔽扉が完全に開口したことを検知するセンサを設けて、遮蔽扉が完全に開口したときにバーコードラベルを読み取るように構成してもよい。また、上記実施形態においては、搬送路上を搬送する物品のバーコードラベルの読み取りを行う例について説明したが、吊り下げ方式で物品を搬送するタイプ等にも適用できる。また、バーコードラベルの貼付位置として物品の底面に貼付する例を説明したが、物品の形状に応じて、側面、上面等の任意の位置に貼付することができる。また、上記実施形態においては、物品が搬送装置に所定間隔で搬送されてくる例を説明したが、所定間隔で搬送されることは必須ではなく、物品それぞれを任意の間隔で搬送させることも可能である。

１、２ バーコードリーダ
１１ 反射ミラー
１２ 窓
１３ 結像レンズ
１４ 受光素子
１５ 筐体
２２ 遮蔽扉
２３ 磁石
２４ 弾性体
２５ 案内溝
２６ 歯車
２７ 光源
２８ 歯形
５０ 物品
５１ バーコードラベル
５２ 磁性体

Claims (7)

1. 搬送装置により搬送されている物品のバーコードラベルを読み取るバーコードリーダであって、
   前記バーコードラベルの読み取り光を内部に導く読み取り窓と、
   前記読み取り窓をカバーし、前記バーコードラベルの読み取り時には前記読み取り窓が露出しているように、開閉自在に構成された遮蔽扉と、
   前記遮蔽扉に設けられた磁石と、
   前記遮蔽扉を閉状態となるように付勢する弾性体とを有し、
   前記物品には、前記バーコードラベルより搬送方向手前に、前記磁石との間に生じる磁力によって前記遮蔽扉を開口して前記読み取り窓を露出させる磁性体が設置されており、
   前記弾性体は、前記遮蔽扉を、前記磁力により当該遮蔽扉を開口して前記読み取り窓を露出させた状態から、前記読み取り窓がカバーされた状態に当該遮蔽扉を復帰させるバーコードリーダ。
2. 前記バーコードラベルを、前記搬送装置の下方から読み取る請求項１に記載のバーコードリーダ。
3. 前記読み取り光を受光素子に導く反射ミラーを更に有し、
   前記反射ミラーは、前記遮蔽扉の開閉と連動して回動する請求項１又は２に記載のバーコードリーダ。
4. 前記遮蔽扉が開口したことを検知して、前記物品の前記バーコードラベルの読み取りを開始する請求項１〜３のいずれかに記載のバーコードリーダ。
5. 物品を搬送する搬送装置と、
   前記搬送装置により搬送されている前記物品のバーコードラベルを読み取る請求項１〜４のいずれかに記載のバーコードリーダとを備えるバーコードラベル読み取りシステム。
6. 搬送装置により一方向に搬送されている物品が、バーコードリーダの読み取り窓を通過するときに前記物品のバーコードラベルを読み取るステップを有し、
   前記読み取るステップの前に、搬送されている前記物品に連動して前記読み取り窓をカバーしている遮蔽扉を磁力により開口して前記読み取り窓を露出するステップを行い、
   前記読み取るステップの後に、弾性体の復元力により前記読み取り窓を前記遮蔽扉によりカバーするステップを行うバーコードリーダの読み取り方法。
7. 前記読み取りを行う工程は、前記遮蔽扉の開閉に連動して回動する反射ミラーにより、前記読み取り窓を通過する受光軸の位置をずらして前記バーコードラベルの読み取りを行う請求項６に記載のバーコードリーダの読み取り方法。

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