[发明专利]一种金属柱面直接标刻二维条码的识读装置

说明书

技术领域

本发明涉及二维条码识读技术领域，具体为一种金属柱面直接标刻二维条码的识读装置，以实现金属柱面上二维条码信息的快速准确采集。

背景技术

实时准确地获取离散制造企业车间底层金属部件的信息，是实现生产信息实时追踪和金属材料高效调度的关键，而金属部件的有效识别则是其中的关键技术。机器视觉已在工业领域广泛应用，本发明正是为利用机器视觉识别金属部件提供快速准确采集二维条码信息的硬件支持。

目前的辅助识读装置或者识读装置用于金属柱面直接标刻二维条码的识读领域，使用时存在下列缺陷：

1、手持式DPM读码器识读焦距不能确定，需要人工一手持读码器，一手持金属部件，寻找识读位置，定位金属柱面二维条码。这种手持式识读方式既浪费时间又容易使操作人员疲倦。辅助定焦的装置操作复杂、适应性差，需要根据不同的金属柱面曲率和二维条码尺寸反复调节。

2、由于金属柱面是圆弧，且一般粗糙度低，易反光以及外界光源干扰等因素，造成采集的金属柱面二维条码图像存在严重的高亮反光干扰。

3、由于它是基于采集的一幅二维条码图像进行识读，所以当采集的图像存在光照不均、条码信息不完整等问题时，造成无法识读。

4、不同金属柱面标刻的二维条码识读时需要的照明光源类型不相同，采用单一光源照明的识读装置不能为所有的金属柱面二维条码识读提供有效的照明支持。

5、上述缺陷在圆柱金属直径越小时，表现的越明显，造成条码识读越困难。

现有条码识读装置的上述缺陷，加上金属表面二维条码对比度低、人工操作的不稳定性、金属部件尺寸的多样性等因素的干扰，降低了金属柱面直接标刻二维条码的识读率，严重影响了识读效率。即使可以识读，也需要在识读装置前长时间的摸索才能确定金属柱面直接标刻二维条码图像的合适的采样位置或者调节辅助识读装置，这就导致识读时间长，识读效率低。据发明人统计，85%的识读时间都消耗在寻找的可能识读位置或者调节辅助识读装置上。

综合现有的条码识读装置和辅助条码识读装置设计，无法实现为金属柱面二维条码识读提供有效的硬件支持。

发明内容

要解决的技术问题

为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种金属柱面直接标刻二维条码的识读装置,不仅可以实现对金属柱面直接标刻二维条码的快速准确定位，并使得采集的金属柱面直接标刻的二维条码图像有良好的质量，为金属柱面二维条码的快速准确识读提供有效的硬件支持。

技术方案

本发明的技术方案为：

所述一种金属柱面直接标刻二维条码的识读装置，其特征在于：由支撑壳体、相机、识读光源和辅助定位装置组成；所述支撑壳体一端封闭，支撑壳体不透明，支撑壳体内表面不发生镜面反射；相机固定在支撑壳体封闭端的内端面上；识读光源固定在支撑壳体开口端，并将支撑壳体开口端封闭；所述识读光源包括同轴光源和漫反射光源；

所述同轴光源由外壳、LED电路板、漫反射板和分光镜组成；外壳不透明，LED电路板固定在外壳一端，在外壳内且沿LED电路板的照射方向依次设置有漫反射板和分光镜，漫反射板与LED电路板平行，分光镜与漫反射板成45°夹角，分光镜由半反射半透射的材料构成，分光镜的分光面朝向LED电路板；在分光镜上方的外壳侧壁上开有观察窗口，在分光镜下方的外壳侧壁上开有照射窗口，观察窗口与照射窗口平行，且观察窗口与LED电路板垂直；

所述漫反射光源包括有半球外壳、底座、环形LED电路板和环形隔板；所述半球外壳不透明，半球外壳内表面涂有具有使光线发生漫反射的材料，半球外壳外侧面与支撑壳体的开口端固定连接；在半球外壳顶部开有通光孔；同轴光源的外壳固定在漫反射光源的半球外壳顶端，且照射窗口完全覆盖通光孔；所述底座是截面为L型的环形结构，底座的上端面与半球外壳环形端面固定连接；所述环形LED电路板固定在底座的内部环形上侧面上，且环形LED电路板的LED光轴平行于相机镜头的中心轴线；所述环形隔板固定在底座的环形内端面上，且底座和环形隔板不透明；底座、环形LED电路板、环形隔板、通光孔以及相机镜头的中心轴线均重合；

辅助定位装置由若干相互平行的定位条组成，定位条固定在底座上；在定位条中部有辅助定位槽，辅助定位槽的中心轴线与相机镜头的中心轴线垂直相交。

所述一种金属柱面直接标刻二维条码的识读装置，其特征在于：识读光源还包括有条形照明光源；条形照明光源的安装板固定在环形隔板上；条形照明光源的LED光轴垂直于辅助定位槽的中心轴线。