NL9100129A - Mechanische koppeling voor symboolcode-aftastinrichtingen. - Google Patents

Description

Mechanische koppeling voor symboolcode-aftastinrichtingen

Aanvraagster noemt als uitvinder: Dr. Ir. Ke-Ou Peng, te Delft.

De uitvinding heeft betrekking op een koppeling voor het mechanisch verbinden van enerzijds een aftastinrichting voor symboolcodes en anderzijds een verwerkingsinrichting voor het verwerken van de door de aftastinrichting opgewekte signalen.

In de praktijk zijn aftastinrichtingen ("scanners") voor symboolcodes bekend, die met hun respectieve verwerkingsinrichting in één behuizing zijn ondergebracht. Voor vele toepassingen, bijvoorbeeld voor het aflezen van streepjescodes, moet de aftastinrichting in de hand worden gehouden en steeds op de af te tasten codes worden gericht. Het combineren van de aftastinrichting en de verwerkingsinrichting in één behuizing heeft het nadeel, dat steeds het gehele samenstel moet worden bewogen, teneinde de aftastinrichting op de codes te richten. Nu zijn in de praktijk ook aftastinrichtingen bekend, waarbij de verwerkingsinrichting in een afzonderlijke behuizing is opgenomen en waarbij de door de aftastinrichting opgewekte signalen via een kabel naar de verwerkingsinrichting worden overgedragen. Dit heeft het nadeel, dat steeds een afzonderlijk apparaat, namelijk de verwerkingsinrichting, moet worden meegedragen.

Hetzelfde probleem doet zich voor bij afleesinrichtingen ("readers") voor symboolcodes die zijn voorzien van een array van lichtgevoelige elementen, in het bijzonder indien een lineair array wordt toegepast. Bij dergelijke inrichtingen moet het array voor het aflezen steeds naar de code worden gericht. Het combineren van de afleesinrichting en de bijbehorende verwerkingsinrichting in één behuizing, dan wel in twee afzonderlijke behuizingen, brengt eveneens de bovengenoemde nadelen met zich mee. In het navolgende kan daarom in plaats van "aftastinrichting" ook "afleesinrichting" worden gelezen.

De uitvinding beoogt de nadelen van de bestaande inrichtingen te ondervangen en een koppeling voor het mechanisch verbinden van een aftastinrichting en een verwerkingsinrichting te verschaffen, waarmee de onderlinge positie van de inrichtingen kan worden gevarieerd, en waarmee bovendien de ingestelde onderlinge positie automatisch wordt gehandhaafd. Dit wordt bij een koppeling van de in de aanhef genoemde soort aldus bereikt dat de koppeling voor het variëren van de onderlinge positie van de aftastinrichting en de verwerkingsinrichting ten minste is voorzien van een althans gedeeltelijk kegelvormige eerste rotatie-as, welke as beweeglijk is aangebracht in een althans gedeeltelijk kegelvormige uitsparing in een steunblok, en dat de koppeling verder is voorzien van tenminste een verend element voor het in de uitsparing klemmen van de as. Door het toepassen van een verend element, dat de kegelvormige as in de kegelvormige uitsparing drukt, wordt een zodanig wrijving tussen de as en het lager bereikt, dat de stand van de koppeling in elke positie wordt gehandhaafd. Indien nu de gebruiker de as zodanig verplaatst dat deze los kómt; van het steunblok, kan de as ten opzichte van het steunblok worden gedraaid, zodat de koppeling in een andere stand kan worden gezet. Wordt de koppeling los gelaten, dan drukt het verende element de as weer in het steunblok, waardoor de as wordt vastgeklemd. Op deze wijze is het mogelijk de aftastinrichting ten opzichte van de verwerkingsinrichting rond een eerste rotatie-as evenwijdig aan de langsrichting van het steunblok op eenvoudige wijze in te stellen.

Voor symboolcode-aftastinrichtingen met een tweedimensionaal aftastpatroon is het voldoende dat de koppeling één vrijheidsgraad heeft, dat wil zeggen dat de oriëntatie van de aftastinrichting ten opzichte van de symboolcode met één rotatie-as kan worden gevarieerd, aangezien een rotatie in het vlak van het aftastpatroon niet nodig is. Veel aftastinrichtingen voor symboolcodes hebben echter een lineair aftastpatroon, zodat het voor een correct aftasten van de code noodzakelijk is het aftastpatroon zodanig in het vlak van de code te roteren, dat de langsrichtingen van het patroon en van de code nagenoeg evenwijdig lopen, danwel samenvallen. Voor een aftastinrichting met een lineair aftastpatroon (of een afleesinrichting met een lineair array) is dus een rotatie en een tweede as, dat wil zeggen een tweede vrijheidsgraad, zeer gewenst. Met voordeel is de koppeling volgens de uitvinding derhalve zodanig uitgevoerd, dat een beweging in meer dan één richting mogelijk is. Een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding heeft hiertoe het kenmerk, dat de koppeling voor het rond een tweede rotatie-as variëren van de onderlinge positie van de aftastinrichting en de verwerkingsinrichting is voorzien van een schijfvormig element, dat draaibaar volgens de tweede rotatie-as is opgenomen in een houder. Een dergelijke constructie maakt een draaiing van de houder om het schijfvormige element mogelijk. Indien de houder bijvoorbeeld aan de aftastinrichting is bevestigd, terwijl het schijfvormige element met een verder deel van de koppeling is verbonden, kan de positie van de aftastinrichting over een tweede hoek worden gevarieerd, mits de rotatie-as van het schijfvormige element niet samenvalt met de hartlijn van de kegelvormige as. Bij voorkeur is het schijfvormige element door middel van een arm zodanig met de gedeeltelijk kegelvormige as verbonden, dat de tweede rotatie-as ongeveer loodrecht ten opzichte van de eerste 4 rotatie-as staat. Hierdoor worden twee onafhankelijke rotatierichtingen gerealiseerd, hetgeen een rotatie in elke gewenste richting mogelijk maakt.

Teneinde de positie van het schijfvormige element ten opzichte van de houder te verzekeren is de houder bij voorkeur voorzien van middelen voor het uitoefenen van een wrijvingskracht op het schijfvormige element. Bij voorkeur omvatten deze middelen een kogel en een veer, waarbij de kogel door de veer tegen het schijfvormige element wordt gedrukt. Hierdoor wordt een zodanige wrijvingskracht uitgeoefend op het schijfvormige element, dat dit slechts ten opzichte van de houder zal verdraaien, indien de gebruiker een kracht op de koppeling uitoefent. Een door de gebruiker ingestelde stand van de koppeling wordt dus automatisch gehandhaafd.

Bij voorkeur is de koppeling zodanig uitgevoerd, dat een kabel, die de aftastinrichting met de verwerkingsinrichting verbindt, door het inwendige van de koppeling kan worden gevoerd, zodat de kabel beschermd is gelegen en derhalve niet kan beschadigen. Hiertoe hoeft de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding het kenmerk, dat voor het doorvoeren van een kabel het schijfvormige element hol is uitgevoerd.

Dit maakt het mogelijk in het schijfvormige element een kabellus aan te brengen, zodat de kabel bij het verdraaien van het schijfvormige element niet strak wordt getrokken. Bovendien heeft de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding het kenmerk dat, de arm hol is uitgevoerd, en dat het schijfvormige element op de aanhechtingsplaats van de arm een opening bezit. Hierdoor is het mogelijk, dat de kabel door de schijf en door de arm kan worden gevoerd, zodat een beschermde ligging van de kabel wordt gegarandeerd.

De wrijvingskracht tussen de kegelvormige as en het kegelvormige lager zal, onder invloed van het verende element, in het algemeen voldoende zijn om de stand van de koppeling te handhaven. Teneinde de wrijving te vergroten, is echter een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding zodanig uitgevoerd, dat de althans gedeeltelijk kegelvormige eerste rotatie-as en de althans gedeeltelijk kegelvormige uitsparing van een vertanding zijn voorzien. Door het in elkaar grijpen van de vertan-dingen zal steeds de onderlinge positie van de as ten opzichte van het steunblok worden verzekerd.

De veerspanning van het verende element dient zodanig te zijn, dat voldoende wrijving optreedt tussen de rotatie-as en het steunblok en dat de as niet door het gewicht van de aftastinrichting ten opzichte van de kegelvormige wand van het steunblok wordt verschoven, terwijl het contact tussen de as en de wand van het steunblok gemakkelijk door de gebruiker moet kunnen worden verbroken. Hiertoe is de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding zodanig uitgevoerd, dat de althans gedeeltelijk kegelvormige eerste rotatie-as aan de binnenzijde is voorzien van een schroefdraad voor het aanbrengen van een stelschroef, zodanig dat de spanning van het verende element kan worden ingesteld.

De uitvinding zal in het navolgende aan de hand van de figuren worden toegelicht, waarin:

Figuur 1 in perspectief, in gedeeltelijke doorsnede, een voor-keursuitvoeringsvorm van de koppeling volgens de uitvinding toont; en

Figuur 2 in doorsnede een andere uitvoeringsvorm van de kegelvormige as en het steunblok toont.

Het steunblok 1, dat met de verwerkingsinrichting A is verbonden, bezit een althans gedeeltelijk kegelvormige uitsparing 2. In deze uitsparing 2 rust de althans gedeeltelijk kegelvormige, holle rotatie-as 3 op zodanige wijze, dat de kegelvormige gedeelten van de as 3 en van de uitsparing 2 dicht aaneen liggen. Zowel het steunblok 1 als de as 3 zijn bij voorkeur van metaal, maar kunnen elk ook van kunststof zijn vervaardigd. Op de as 3 wordt in de tapse richting een kracht uitgeoefend door een veer 4, die grotendeels binnen de holle as 3 is gelegen. Het ene uiteinde van de veer 4 rust tegen een schroef 5, die met behulp van een daartoe aangebracht schroefdraad 6 verstelbaar in de holle as 3 is bevestigd. Het andere uiteinde van de veer 4 rust tegen een afsluit-element 7, dat op zodanige wijze aan het blok 1 is bevestigd, dat het de uitsparing 2 afsluit. De positie van de veer 4 wordt verder verzekerd door een, aan het afsluitelement 7 bevestigde, bus 8 die in de veer 4 steekt. Het cylindrische gedeelte van de as 3 wordt ondersteund door een steun 9, waarin de as 3 vrij kan bewegen. Tussen het blok 1 en de steun 9 wordt de as 3 omsloten door een beugel 10, die in verbinding staat met een gebogen arm 11. De beugel 10 is onbeweeglijk met de as 3 en de arm 11 verbonden, zodat een beweging van de as 3 ook door de arm 11 zal worden uitgevoerd. Zo kan de arm 11 in beide richtingen meer dan 90° ten opzichte van de getekende positie roteren. Aan de arm 11, die een kromming van 90° beschrijft, is een schijf 12 onbeweeglijk bevestigd. De schijf 12 is draaibaar opgenomen in een bij voorkeur massief uitgevoerde houder 13, die wordt afgesloten door een afdekplaat 14. De houder 13 is voorzien van een sleuf 15, die een rotatie van de arm 11 ten opzichte van de houder 13 mogelijk maakt. Voor het uitoefenen van een wrijvings-kracht op de schijf 12 is de houder 13 voorzien van een doorgaande opening 16, waarin een kogel 17, een veer 18 en een schroef 19 zijn aangebracht. De kogel 17 wordt door de veer 18 met een zodanige kracht tegen de schijf 12 aangedrukt, dat de schijf 12 niet ten opzichte van de houder 13 verdraait, zonder dat er door de gebruiker een kracht op de koppeling wordt uitgeoefend. De spankracht van de veer 18 kan worden ingesteld door de schroef 19, die in een aan de binnenzijde van de opening 16 aangebrachte schroefdraad (niet getoond) grijpt, te verdraaien. Doordat de rotatie-as van de schijf 12 een rechte hoek maakt met de as 3, kan de houder 13 willekeurig ten opzichte van het steunblok 1 worden geroteerd.

In de houder 13 is de aftastinrichting B aangebracht, die met behulp van een schroef 20 is bevestigd. De aftastinrichting B staat met behulp van een kabel 21, die een elektrische of optische kabel kan zijn en uit één of meer deelkabels kan bestaan, in verbinding met de verwer-kingsinrichting A. Volgens de uitvinding is de koppeling zodanig zijn uitgevoerd, dat de kabel door het inwendige van de koppeling kan worden gevoerd. Dit heeft het voordeel, dat de kabel door de koppeling wordt beschermd tegen beschadigingen. Voor het door de koppeling voeren van de kabel is de houder 13 voorzien van een doorgaande opening 22, die tegenover een centrale opening 23 in de schijf 12 is gelegen. De schijf 12 is hol uitgevoerd, zodat ruimte aanwezig is om een kabellus onder te brengen. Hierdoor is het mogelijk om de schijf 12 ten opzichte van de houder 13 te roteren zonder dat de kabel 21 wordt strak getrokken. De schijf 12 is aan diens zijvlak voorzien van een verdere doorgaande opening (niet getoond), die een verbinding vormt tussen de ruimte in de schijf 12 en de, voor het doorvoeren van de kabel 21 hol uitgevoerde, arm 11. Evenzo zijn de beugel 10 en de as 3 voorzien van doorlopende, onderling in verbinding staande openingen (niet getoond), zodat de kabel 21 vanuit de arm 11 in de holle as 3 kan worden gevoerd. De schroef 5 is voorzien van een opening 24 voor het verder doorvoeren van de kabel 21. De holle bus 8 is zodanig uitgevoerd, dat de kabel 21 daarin wordt vastgeklemd. Het afsluitdeel 7 is, evenals schijf 12, voor het opnemen van een kabellus hol uitgevoerd. Aan de naar de verwerkingsinrichting A toegekeerde zijde is het afsluitdeel 7 voorzien van een doorgaande opening (niet getoond) voor het doorvoeren van de kabel 21.

Figuur 2 toont, in dwarsdoorsnede, een alternatieve uitvoeringsvorm van het blok 1 en de as 3. In deze uitvoeringsvorm zijn zowel de binnenzijde van het blok 1 als de buitenzijde van de as 3 voorzien van vertandingen 25. Door het toepassen van de in elkaar grijpende vertan-dingen 25 wordt een betere vergrendeling van de as 3 ten opzichte van het blok 1 verkregen. Aangezien het aantal mogelijke posities van de as 3 ten opzichte van het blok 1 wordt bepaald door het aantal vertandingen 25, is het voordelig het aantal vertandingen 25 groot te kiezen.

Uiteraard zijn andere uitvoeringsvormen van de koppeling volgens de uitvinding mogelijk. Zo kan bijvoorbeeld de arm 11 recht zijn uitgevoerd en met het midden van de schijf 12 zijn verbonden. Ook kan, indien een rotatie rond slechts één rotatie-as gewenst is, de arm 11 rechtstreeks met de houder 13 worden verbonden, onder weglating van de schijf 12. De rotatie-as 3 kan over 360° worden gedraaid door, onder weglating van de steun 9, het steunblok 1 te verkorten en het samenstel van de beugel 10 en de arm 11 over 180° gedraaid aan de as 3 te bevestigen. De gedeeltelijk kegelvormige uitsparing 2 kan daarbij, aan diens tapse uiteinde, van een cylindrisch gedeelte worden voorzien, dat de functie van de steun 9 ovemeemt.

Claims (9)

1. Koppeling voor het mechanisch verbinden van enerzijds een aftastinrichting voor symboolcodes en anderzijds een verwerkings-inrichting voor het verwerken van de door de aftastinrichting opgewekte signalen, met het kenmerk, dat de koppeling voor het variëren van de onderlinge positie van de aftastinrichting en de verwerkingsinrichting ten minste is voorzien van een althans gedeeltelijk kegelvormige eerste rotatie-as, welke as beweeglijk is aangebracht in een althans gedeeltelijk kegelvormige uitsparing in een steunblok, en dat de koppeling verder is voorzien van tenminste een verend element voor het in de uitsparing klemmen van de as.

2. Koppeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de koppeling voor het rond een tweede rotatie-as variëren van de onderlinge positie van de aftastinrichting en de verwerkingsinrichting is voorzien in een schijfvormig element, dat draaibaar volgens de tweede rotatie-as is opgenomen in een houder.

3. Koppeling volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het schijfvormige element door middel van een arm zodanig met de gedeeltelijk kegelvormige as is verbonden, dat de tweede rotatie-as ongeveer loodrecht ten opzichte van de eerste rotatie-as staat.

4. Koppeling volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de houder is voorzien van middelen voor het uitoefenen van een wrijvingskracht op het schijfvormige element.

5. Koppeling volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de middelen voor het uitoefenen van een wrijvingskracht een kogel en een veer omvatten.

6. Koppeling volgens een van de conclusies 2 tot 5, met het kenmerk, dat voor het doorvoeren van een kabel het schijfvormige element hol is uitgevoerd.

7. Koppeling volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat voor het doorvoeren van een kabel de arm hol is uitgevoerd, en dat het schijfvormige element op de aanhechtingsplaats van de arm een opening bezit.

8. Koppeling volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de althans gedeeltelijk kegelvormige eerste rotatie-as en de althans gedeeltelijk kegelvormige uitsparing van een vertanding zijn voorzien.

9. Koppeling volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de althans gedeeltelijk kegelvormige eerste rotatie-as aan de binnenzijde is voorzien van een schroefdraad voor het aanbrengen van een stelschroef, zodanig dat de spanning van het verende element kan worden ingesteld.