一种代码读出器制造技术

一种用以读出从容器上凸出的代码元素的装置。一个光源把光垂直投射在这些代码元素上，与此同时转动该容器，以便依次照射各所述代码元素。一传感器接收大致垂直于该容器表面的反射光，但回避从各代码元素的表面上、与该垂直线成相当大角度所反射的光。与从包含一个代码元素的该容器表面部分接收的反射光相比，从不含代码元素的该容器区域反射的光强度较大，因此一阈值便设定在两者之间。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及用以阅读在容器上的代码的装置，尤其涉及用以光读外凸形的代码的装置。现今在各种产品上广泛使用代码，以表示该产品的出处、标价以及有关产品的其他信息。例如，在制瓶业中，瓶子通常由多段成形机制成，而且在每一瓶中模制一代码，以表示该瓶子的成形工段。万一某一特定模具产生次品，该次品便可由检验装置检出，而且可读出该模具的代码，从而确定了该有缺陷瓶子的出处。那时，便可更换这个不合格的模具。这种模制的代码可采取诸如条形码、点状代码或环状代码之类的形式，而那些条、点或环可从该瓶子侧壁或瓶底表面凸出。在授予马丁的美国专利4，524，270中揭示了一种条形码读出器。在1985年6月18日颁布的所述专利4，542，270业已转让给本专利技术的受让人，在此作为本说明的一部分而予以参照引用。所述专利4，524，270的光读感受头处于所述代码的标高上。各个条形代码元素从该侧壁的外界表面凸出并相对于该表面弯曲，而该瓶子则旋转以使各个代码元素顺序暴露在所述扫描头之下。该扫描头包括一个瞄准在所述代码的标高上的光源，一个接收光纤的长条形阵列，一个定位于以接收从这些代码元素上反射的光线并将所述光线聚焦在所述光纤的长条形阵列上的透镜装置，和一系列各自与每条光纤有关的光敏二极管。当各条形码元素在所述扫描头前经过时，光线便从所述条形码元素上通过该透镜装置反射、并进入一条或多条接收光纤中，以表示所述条形码元素之存在及其长度。当所述侧壁表面的某区域暴露在所述扫描头之下、而其上没有代码元素时，则所述光源照射所述侧壁，且该光线背离该透镜装置被反射，因而所述二极管均不动作。要产生具有足够精度的这些代码元素，并使其与该透镜装置和接收装置的光纤以足够的精度对齐，以确保从各代码元素的反射面上所反射的光线实际上通过该透镜装置反射、且进入接收装置的光纤的长条型阵列，这在实际上已被证明是困难的。没有这样的精度和对齐，就难以检出所述条形码元素。另外，即使在与某一代码元素完全对齐的情况下，所述扫描头也会偶而检出来自该条形码的背面之反射，即所谓“假想”反，这使所述代码读出过程进一步复杂化。如授于霍布勒等人的，在此作为本说明一部分而加以参照引用的美国专利3，991，883中所揭示的那样，点状代码元素可取诸如圆楔形之类的不同形式，和隆起的半球形“凸块”。在过去，检出这些点状代码的方式与上述检出条形码的方式相类似，即把光线依次投射到各点状代码上、并把光敏检测装置放在适当的位置，以接收来自该点状代码之反射。授于凯勒的美国专利4，201，338揭示了一种具有两排平行的长条型点阵的点状代码格式。一排直线型点阵包括若干等间隔的点、且用作定时标记，而另一排点阵则包括若干与某些定时点对齐的点，且包含该代码的实际二进制信息。所述专利4，201，338还揭示了一种光源，这种光源置于能水平发射近似与容器侧壁相切的光线位置，而一光敏检测装置则能够接收与该入射光近似成70度角的反射光，即该光敏检测器约被置于该切点的法线上。该光敏检测器的定位与从这些点上所反射的光的角度相适应。另一个以前公知的点状代码格式具有单排直线型点阵，开头两点之间为某一标准间隔，未尾两点间距为某一规范尺寸，在头尾两对点之间还有另外五个点。在头尾两对点之间的直线距离上足以容纳按上述标准间隔排列的九个点。在头尾上的这些点起到建立所述代码的作用，而这五个中间的点的位置则提供实际信息。因此，本专利技术的总的目的是要提供一种用以读出模制的和其他外凸形的代码元素的装置，而这种装置不需要与所述代码元素精确地对齐、或不要求这些代码元素具有精密的制造公差。本专利技术归于一种用以阅读在容器上的一种代码的代码元素的装置。所述各代码元素从该容器凸出，并具有一个相对于所述容器的邻近表面明显弯曲的表面。所述装置和一机械装置一起使用，该机械装置使该载有所述代码元素的容器运动，使得这些代码元素顺序置于可被所述装置阅读的位置。所述装置包括一个发光装置，该发光装置用来在与这些代码元素一致的标高上、以接近垂直于该容器表面的角度投射光，以便在该容器运动期间所述光照射各代码元素。一传感装置被置于适当的位置以接收沿该容器表面近似法线方向上所反射的光，同时回避与该法线成相当大角度的方向上所反射的光。所述传感装置产生第一输出信号、其大小相当于从所述容器不含一个代码元素的区域反射的较大量的光，和第二输出信号、其大小相当于从所述容器含有一个代码元表的区域反射的较少量的光。根据本专利技术的一个特征，一比较器把所述反射光的强度和某一阈值相比，而该阈值表示一个所述较大量光和所述较少量光之间的范围。根据本专利技术的另一特征，所述发光装置包括若干第一光纤，(其相邻首端受到支承以近似垂直地向所述容器投射光)，而所述传感装置包括若干第二光纤，(其相邻端与第一光纤的所述光投射端互相混合)。根据本专利技术再一个特征，所述传感装置包括若干个相邻端与第一光纤的投射端互相混合的第三光纤，所述第一光纤的投射端排列成细长型阵列，该第二光纤的所述相邻端置于所述细长型阵列的一个纵向段之上，而该第三光纤的所述相邻端则置于所述细长型阵列的一个不同的纵向段之上，以使得该第二光纤对准一条形码的较短的条形码元素和该代码的较长条形码元素之下部，而该第三光纤则对准所述较长条形码元素的上部和靠近并与所述较短条形码元素对齐的所述容器表面的区域。本专利技术还归于一种用于阅读代码元素的装置，在这种装置中一发光装置向着在代码的标高上、与某区域的容器半径成某一角度的该区域投射光，而一传感装置则处于两倍于上述投射光角度的位置上，这样一来，当该区域无代码元素时，由所述发光装置所投射的光必然地从所述容器侧壁向所述传感装置反射。相反，当一代码元素设置在该区域范围内时，由所述发光装置所投射的光便被该代码元素、与所述传感装置的位置成相当大的角度散射，因此几乎没有投射光被所述传感装置所接收，而这光之不足则表示代码元素之存在。本专利技术还提供有关的方法。诸附图以举例方式表示了根据本专利技术的装置。图1为一玻璃容器下部的侧视图，所述容器下部有从该容器侧壁凸出的点状代码;图2(a)表示了用以阅读图1中所述点状代码的扫描头及其有关电子控制装置的原理图，和图1中玻璃容器沿其轴线转动90度以把一代码元素暴露在所述扫描头之下时的该容器的侧向立体图;图2(b)表示了图2(a)的扫描头和将图2(a)的瓶子沿其轴线转过90度以把该瓶子侧壁暴露在该扫描头之下时的该瓶子的局部视图;图3为图2(a)的扫描头沿3-3平面的剖视图，而且图3描述了在该扫头内部的传感器和接收器的光纤;图4为描述图2(a)中该电子控制装置内部的线路的方框图;图5a至5d描述了由图2(a)的电子控制线路所产生的、相对于在图1的容器上的代码之代码元素的各种波形;图6为侧壁上模制有条形码的一玻璃容器的下部的侧视图;图7表示了沿轴线转90度后的图1中该容器的侧向立体图，和用以阅读所述点状代码的扫描头及有关电子控制装置的原理图;图8表示了图7的扫描头沿8-8平面所取的横剖面图，并描述了该扫描头内部的光纤;图9为描述图7的电子控制装置内部电子线路的方框图，该电子线路用于处理从该扫描头所获得的信号并将其转换成所述条形码的二进制表示;图10a至图10e描述了由图7的电子控制装置经过好几级处理后所产生的、相对于图6的该代码之代码本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以阅读以位于检验现场的容器上的一种代码的代码元素的装置，所述各代码元素从一容器表面凸出、且具有一个相对于该容器表面的一邻近区域明显弯曲的表面，所述装置与一用以使所述容器运动以使得这些代码元素依次被定位供阅读的机械装置一起使用，所述装置特征在于包括：一发光装置，该发光装置用来在对应于这些代码元素位置的标高上向所述容器投射光，使得所述光在所述容器的所述运动期间照射各代码元素；一传感器装置，该传感器装置用来接收从所述容器的该表面反射的所述发光装置的光、同时回避从各代码 元素的该弯曲表面反射的所述发光装置的光，而且用来产生一个对应于从不含代码元素的所述容器的一区域反射的所述发光装置的较大量光的第一输出信号、和一个对应于从含有一代码元素的所述容器的一区域反射的所述发光装置的较少量光的第二输出信号；和一用以 安装所述发光装置和所述传感器装置的装置，该装置按照与所述检验现场的操作关系安装所述发光装置和所述传感器装置，使得所述发光装置被置于适当的位置、以便在所述代码的标高上向该容器投射所述的光，而且使得所述传感器装置被置于适当的位置、以便接收从所述容器表面反射的所述发光装置的光。...

【技术特征摘要】
US 1986-8-20 898,279以确定本发明的范围。权利要求1.一种用以阅读以位于检验现场的容器上的一种代码的代码元素的装置，所述各代码元素从一容器表面凸出、且具有一个相对于该容器表面的一邻近区域明显弯曲的表面，所述装置与一用以使所述容器运动以使得这些代码元素依次被定位供阅读的机械装置一起使用，所述装置特征在于包括一发光装置，该发光装置用来在对应于这些代码元素位置的标高上向所述容器投射光，使得所述光在所述容器的所述运动期间照射各代码元素；一传感器装置，该传感器装置用来接收从所述容器的该表面反射的所述发光装置的光、同时回避从各代码元素的该弯曲表面反射的所述发光装置的光，而且用来产生一个对应于从不含代码元素的所述容器的一区域反射的所述发光装置的较大量光的第一输出信号、和一个对应于从含有一代码元素的所述容器的一区域反射的所述发光装置的较少量光的第二输出信号；和一用以安装所述发光装置和所述传感器装置的装置，该装置按照与所述检验现场的操作关系安装所述发光装置和所述传感器装置，使得所述发光装置被置于适当的位置、以便在所述代码的标高上向该容器投射所述的光，而且使得所述传感器装置被置于适当的位置、以便接收从所述容器表面反射的所述发光装置的光。2.根据权利要求1所述的装置，特征在于其中所述用于安装的装置适宜于把所述发光装置和所述传感器装置放在大致垂直于所述容器的公开区域的位置。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的发光装置包括-一个光源，和-若干第一光纤，其相邻的诸第一端受到支承以接收来自所述光源的光，而其相对的诸第二端受到支承以大致垂直地向所述容器投射来自所述光源的所述光，该投射光具有小于两相邻代码元素之间中心间隔的截面宽度。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于其中所述的传感器装置包括-一个光敏二极管，和-若干个第二光纤，其相邻的诸第一端对准所述的光电探测器，而其相对的诸第二端与所述第一光纤的所述第二端互相混合、且被置于适当的位置以接收大致垂直于所述容器的该表面反射的光。5.根据权利要求4所述的用于阅读一种条形码的短和长条形码元素的装置，其特征在于-所述第一光纤的所述第二端排列成细长型阵列，和-所述第二光纤的所述第二端在所述细长型阵列的纵向部分处处与若干个第一光纤互相混合，并进一步包括-若干个第三光纤，其相邻的诸第一端对准另一个光电探测器，而其相对的诸第二端被定位以接收大致垂直地从所述容器该表面反射的所述光源的光、且在所述细长型阵列的一个不同于所述第二光纤的所述第二端的纵向部分与所述第一光纤的所述第二端处处互相混合、以便接收从所述容器的一个不同区域垂直反射的所述光源的光。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于-所述第一光纤被置于适当位置，以便依次照射该代码的长和短条形码元素两者的大致全长，-所述第二光纤被置于在对应于所述短条形码元素和所述长条形码元素的一部分的位置标高上的适当位置，-所述第三光纤被置于对应于所述容器表面上的一区域的不同的标高上的适当位置，该区域邻近且对准所述短条形码元素和所述长条形码元素的另一不同的部分。7.在一种用于阅读在一容器上的一种代码的凸形代码元素并具有用以转动在检验现场的各所述容器的装置的装置中，特征在于该改进装置包括-发光装置，该发光装置用来在对应于这些代码元素的位置的标高上投射大致垂直于所述容器的该表面的光，使得所述光在所述容器转动期间依次照射各代码元素;-传感器装置，该传感器装置用来接收大致垂直于所述容器的该表面反射的、所述发光装置的光，同时回避从各代码元素的所述表面上与所述垂直线成相当大角度反射的、所述发光装置的光，而且用来产生一个第一输出信号、其大小对应于由所述发光装置所照射的且不含代码元素的所述容器区域大致垂直反射的较大量光，和一个第二输出信号、其大小对应于从所述发光装置所照射的且包含一代码元素的所述容器区域大致垂直反射的较少量的光，和-用以安装所述发光装置和所述传感器装置的装置，该装置按照与所述检验现场的操作关系安装所述发光装置和所述传感器装置，使得所述发光装置被置于适当的位置、以便在该代码的标高上投射大致垂直于所述容器表面的所述光，而且使得所述传感器装置被置于适当的位置、以便接收大致垂直于所述容器表面反射的所述发光装置的该光。8.根据权利要求7所述的改进装置，其特征在于进一步包括-用以把所述传感器装置的所述第一和第二输出信号转换成二进制代码信息的处理器装置，所述处理器装置包括一个用以把所述第一和第二输出信号的大小与一阈值相比的比较器，所述阈值设定在介于对应于所述发光装置和所述传感器装置与不...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克P克莱普尔，加里C韦伯，蒂莫西W谢伊，保罗F斯科特，
申请(专利权)人：恩哈特玻璃机械有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]