数字条形码读取器的制作方法

数字条形码读取器


背景技术：

1.条形码和其它扫描设备通常捕获给定视野(fov)内的图像。在某些情况下，已知条形码读取器除了用于其中将商品展示给读取器并且读取器激活成像组件的展示(presentation)模式之外，还用于其中以手持模式使用的多模式环境。因此，在各种情况下，可能需要用手握住读取器并四处移动，或者可能较佳地将读取器放在稳定的表面上，比如桌子、台面或诸如墙之类的大致竖直的表面。
2.因此，需要具有改进的功能的改进的附件。
附图说明
3.将其中相同的附图标记贯穿分开的各视图指代相同或功能相似的元件的附图连同下面的具体实施方式并入说明书并形成说明书的部分，并且用于进一步说明包括要求保护的发明的概念的实施例，并解释这些实施例的各种原理和优点。
4.图1是根据本公开的具有读取器和支架的便携式工业数字条形码读取器组件的正视立体图。
5.图2是根据本公开的图1的工业数字条形码读取器组件的侧视图。
6.图3是根据本公开的图1和图2的工业数字条形码读取器组件的侧视剖视图。
7.图4根据本公开的单独示出的图1-3的支架的第一上部立体图。
8.图5根据本公开的单独示出的图1-4的支架的第二上部立体图。
9.图6a是根据本公开的与图1-5的读取器组件一起使用的齿轮构件的上部立体图。
10.图6b是根据本公开的与图1-6a的读取器组件一起使用的齿轮构件的下部立体图。
11.图7根据本公开的图1-6b的读取器组件的下部立体图。
12.图8a是根据本公开的单独地联接到支架的齿轮构件的立体图。
13.图8b是根据本公开的在第一相对位置联接到支架的齿轮构件的俯视图。
14.图8c是根据本公开的在第二相对位置联接到支架的齿轮构件的俯视图。
15.图8d是根据本公开的在第三相对位置联接到支架的齿轮构件的俯视图。
16.图9是根据本公开的单独地替代支架的立体图。
17.技术人员将理解，附图中的元件是为了简单和清楚而示出的，并且不一定按比例绘制。例如，附图中一些元件的尺寸可能相对于其它元件被夸大以帮助提高对本发明实施例的理解。
18.在适当的情况下，装置和方法部件由附图中的常规符号表示，仅示出那些与理解本发明的实施例有关的具体细节，以免本公开由于对得益于本文描述的本领域技术人员来说将会是显而易见的细节而变得不清楚。
具体实施方式
19.在一实施例中，本技术提供了一种条形码读取器组件，该条形码读取器组件用于捕获出现在视野(fov)中的至少一个物体，该条形码读取器组件包括读取器、齿轮构件和支
架。读取器包括读取器外壳，读取器外壳具有顶部部分和底部部分。齿轮构件包括齿轮构件联接部分，并且机械联接到读取器外壳的底部部分。支架包括平台和平台联接部分。齿轮构件联接部分机械联接到平台联接部分，使得读取器相对于支架可旋转。
20.在一些示例中，齿轮构件可以与读取器外壳整体地形成。此外，在一些方法中，支架可以包括安装结构，以将支架安装到物体。
21.在一些方面，齿轮构件经由机械联结件联接到平台，该机械联结件包括从平台向上延伸的锁定突起部件。锁定突起部件可包括从锁定突起部件的一部分横向延伸的至少一个键构件。
22.在一些示例中，齿轮构件可包括多个凹部。此外，平台可以包括至少一个棘轮臂，其选择性地接合凹部以至少暂时将读取器约束在相对于支架的期望旋转位置处。在这些示例中的一些示例中，齿轮构件可以包括大约30到40个之间的凹部。棘轮臂可以由形成在平台上的切口形成，并且可以围绕形成在平台上的连接点旋转。
23.在一些方面，条形码读取器组件可还包括形成在读取器外壳、齿轮构件或平台之一上的机械止动件。机械止动件可接合以约束读取器和支架之间的相对旋转。
24.在其它示例中，读取器基座可以经由机械连结件联接到平台。机械连结件可包括从齿轮构件向下延伸的锁定突起部件。
25.在另一个实施方式中，用于捕获出现在视野(fov)中的物体的至少一个图像的条形码读取器的附件基座包括读取器、齿轮构件和支架。读取器包括具有顶部部分和底部部分的读取器外壳。读取器外壳的底部部分包括读取器联接部分。支架包括平台。齿轮构件机械地联接到支架的平台，并且包括齿轮构件联接部分。齿轮构件联接部分机械联接到读取器联接部分，使得读取器相对于支架可旋转。
26.在又一实施方式中，用于捕获出现在视野(fov)中的物体的至少一个图像的条形码读取器组件的支架包括平台、锁定突起和至少一个棘轮臂。该平台包括具有上表面和下表面的本体。锁定突起从本体的上表面向上延伸，并且具有从锁定突起的一部分横向延伸的至少一个键构件。至少一个棘轮臂由形成在本体上的切口形成并且围绕形成在本体上的连接点可旋转。至少一个棘轮臂具有从本体的上表面向上延伸的指状件。
27.在又一实施方式中，用于捕获出现在视野(fov)中的物体的至少一个图像的条形码读取器组件的支架包括平台和齿轮构件。该平台包括具有上表面和下表面的本体。齿轮构件定位在平台的本体的上表面处并包括齿轮构件本体、至少部分地由齿轮构件本体形成的联接部分以及围绕联接部分布置的多个凹部。联接部分包括延伸穿过齿轮构件本体的通孔和定位在通孔处或通孔附近的至少一个旋转止动件。
28.如前所述，读取器组件捕获出现在fov中的物体的至少一个图像。物体的一个这样的例子是条形码。如本文中所使用的，术语“条形码”可以指一维或二维条形码和/或用于对与物品相关联的信息进行编码的其它符号。
29.转向附图，附图标记10总体上表示条形码读取器组件，其包括呈卵形壳体形式的读取器11，该壳体具有读取器外壳30，该外壳限定本体32，本体32包括顶部部分32a、底部部分32b、前部部分32c和与前部部分32c相对的后部部分32d。读取器外壳的底部部分32b呈基座12的形式。读取器组件10还包括支架50，基座12选择性地联接到该支架。
30.基座12包括上部部分12a和下部部分12b。基座12的上部部分12a包括围绕其周缘
延伸的弯曲基座表面14。如下文将进一步详细讨论的，齿轮构件70联接到基座的下部部分12b。该齿轮构件70与条形码读取器11绕其旋转的支架50的旋转轴线协配。基座12可以由任何数量的合适材料构造，比如聚合物和/或金属材料。其它示例是可能的。
31.读取器外壳30机械地联接到基座12(例如，借助机械连结件)。外壳本体32的前部部分32c和后部部分32d可以是前壳体或后壳体的形式，或者是蛤壳式构件的形式，它们使用任何数量的合适方法(例如，紧固件、摩擦和/或开槽的接合构件等)可操作地固定到彼此。
32.在所示示例中，外壳本体32的底部部分32b还限定了弯曲的读取器外壳表面34。在所示的示例中，弯曲的读取器外壳表面34通常为球形，并且嵌套在基座12的上部部分12a内。外壳本体32还限定后切口，以容纳外部数据和/或电力线缆36。通常，读取器外壳30经由机械连结件相对于基座12绕轴线“a”可旋转，该机械连结件由读取器外壳30或基座12承载。具体地，2019年1月11日提交的美国临时申请号16/245,969描述了具有提供部件的相对运动(例如旋转)的特定机构的工业数字条形码读取器。该申请的全部内容以参见的方式纳入本文。具体地，如图3所示，读取器外壳30绕轴线a旋转，该轴线a被示出为正交于横截面图。机械连结件可包括棘轮突起(未示出)，该棘轮突起限定任何数量的棘轮或止动器，以允许读取器外壳30相对于基座12选择性地定位。外壳本体的一部分(例如，后部部分32d)可以另外限定棘爪孔以容纳弹性构件(例如，弹簧)和棘爪构件，由此弹性构件能够推动棘爪构件与棘轮突起接合，于是棘爪构件可以选择性地与期望的止动器接合和/或保留在期望的止动器中。
33.在所示示例中，支架50包括平台52和平台联接部分54。平台52具有对应于基座12的形状的大致圆形的覆盖区(footprint)，并且包括上侧52a和下侧52b。平台联接部分54呈从平台52在大致向上的方向上延伸的锁定突起56的形式。支架50可以由任何数量的合适材料构造，比如聚合物和/或金属材料。其它示例是可能的。
34.支架50可以另外包括用于将支架50固定到诸如桌子、收银机、书桌、壁或任何其它部件的物体上的任何数量的安装结构51。在所示的示例中，安装结构51呈容纳紧固件(例如，螺钉或螺栓)的孔或通孔的形式，但是在其它示例中，可以使用诸如粘合剂、钩圈紧固件之类的其它设备。此外，支架50可以包括视觉指示器57，其为使用者提供所需的旋转方向，以将读取器11可旋转地锁定到支架50。
35.锁定突起56从平台52的上侧52a向上延伸并且定位在其大致中央位置。锁定突起56呈圆柱形元件的形式，其具有定位在平台52的上侧52a处或附近的近端56a和远端56b，并且沿着纵向轴线“l”延伸。在所示的示例中，锁定突起56呈中空圆筒体的形式，但是在一些示例中，锁定突起56可以具有任何形状并且可以替代地是实心的。在一些示例中，平台52可以限定对应于锁定突起56的大致形状的凹部和/或切口部分53。
36.定位在锁定突起56的远端56b处的是任意数量的键构件58。一个或多个键构件58从纵向轴线l横向延伸。此外，一个或多个键构件58具有比锁定突起56的其余部分更大的横截面尺寸。每个键构件58包括在相对于纵向轴线l大致平行的方向上延伸的侧接触表面58a以及下接触表面58b。
37.支架50的平台52还承载棘轮臂60。在所示示例中，该棘轮臂60由形成在平台52上的切口55形成，该切口55围绕平台52在大致圆形方向上延伸。在所示的示例中，切口55呈细
长弯曲形状的形式，但是切口55的其它示例形状或布置也是可能的。棘轮臂60的近端60a联接到平台52和/或与平台52整体地形成。切口55允许棘轮臂60的远端60b绕其近端60a移动(即，旋转)。在所示的示例中，棘轮臂60通常与由平台52的上侧52a形成的平面共面，但是在其它示例中，可以在由棘轮臂60形成的平面与由平台52的上侧52a形成的平面之间形成任何相对角度。
38.突起62定位在棘轮臂60的远端60b处。该突起62可以是三棱柱或锥体构件的形式，其包括向上延伸并远离平台52的上侧52a的成角度的侧壁64(即，在与锁定突起56相同的向上方向上)。突起62的其它形状或布置也是可能的，比如球形、金字塔形等。
39.如图6a和6b所示，齿轮构件70包括在上表面72a和下表面72b之间延伸的本体72、呈开口形式的齿轮构件联接部分74、机械旋转止动件76和多个凹部78。齿轮构件70可以另外包括任何数量的齿轮构件安装结构71，比如螺纹孔或开口，其接纳紧固件以将齿轮构件70机械地联接到读取器11的基座12。在这些示例中，当齿轮构件70联接到读取器11，上表面72a定位为邻近基座12的下部部分12b。在其它示例中，齿轮构件70可以与基座12整体地形成。
40.如前所述，齿轮构件联接部分74呈在本体72的上表面72a和下表面72b之间延伸的开口或孔的形式。该开口或孔形成在本体的大致圆形的沉头区域75中。齿轮构件联接部分74具有与锁定突起56和键构件58相似但稍大的形状。换言之，齿轮构件联接部分74包括大致圆形的中间部分74a和从中间部分74a延伸的多个大致矩形的“翼”74b(对应于键构件58的数量)。其它形状或形状的组合也是可能的。旋转止动件76定位在沉头区域75上并且呈抬高的肩部的形式，该抬高的肩部跨越沉头区域75的任何期望部分(例如，周缘)。例如，旋转止动件76可以跨越在大约30
°
到大约50
°
之间围绕沉头区域的周缘的区域。其它示例是可能的。
41.本体72的下表面72b限定了任意数量的凹部78。例如，本体的下表面72b可以限定大约25个到大约45个之间的凹部，并且较佳地限定大约30个到大约40个之间的凹部。其它示例是可能的。在一些示例中，限定凹部的单独板(未示出)可以联接到齿轮构件的本体72。
42.如图7所示，为了将读取器11固定到支架50，基座12竖直移动到平台52上。在该联接过程期间，锁定突起56和键构件58必须与齿轮构件70的齿轮联接部分74对齐。当对齐时并且如图8a和8b所示，锁定突起56部分地设置为穿过齿轮构件70的齿轮联接部分74。而在该构造中，键构件58的侧接触表面58a之一定位在旋转止动件附近和/或抵靠旋转止动件76。结果，齿轮构件(以及因此附接到其上的读取器11)被限制相对于支架50在顺时针方向上进一步旋转，但读取器11可以自由地从支架50移除。
43.棘轮臂60构造成当联接到支架50时在读取器11上施加向上的推动力。在将读取器11放置在支架50上时，齿轮构件70的下表面72b(即，非凹入部分)接触棘轮臂60的突起62，从而向下推动棘轮臂60。棘轮臂60的突起62将最终与齿轮构件70的凹部78之一对齐，使得突起62至少部分地插入到凹部78中。
44.为了操作和/或重新放置读取器11，使用者可以抓住读取器外壳30的一部分，并在期望的方向上推动外壳本体32的一部分(例如，顶部部分32a)以使读取器外壳30相对于基座12和支架50向上或向下倾斜。此外，使用者可以使读取器11相对于支架50绕轴线l旋转。如此构造，使用者可以将条形码或其它物体定位在读取器11的fov内。使用者可以接合触发
器，或使读取器11捕获条形码或其它物体的图像的其它机构。替代地，在一些示例中，读取器11可以以展示模式被激活以捕获条形码或其它物体的图像。
45.更具体地，读取器11和支架50之间的相对旋转将导致棘轮臂60的突起62与第一凹部78脱开并且接合相邻的凹部78。棘轮臂60的弹性致使突起62移动到相邻的凹部62中，并且可以被保持在其中，直到由使用者施加的旋转推动力大于突起62和凹部78之间的接合力。结果，读取器11可以相对于支架50选择性地保持在期望的旋转角度或构造处。
46.此外，如图8c和8d所示，读取器11和支架50之间的相对旋转引起锁定突起56接合齿轮构件联接部分74，并因而将读取器11固定到支架50。具体地，在读取器11和支架50的相对旋转期间，键构件58的下接触表面58b在沉头区域75上方滑动。在该构造中，锁定突起56被限制沿纵向轴线l轴向移动，并且因此，读取器11可旋转地联接到支架50并且不能从其移除。如图8d所示，读取器11相对于支架50的持续旋转引起键构件58的侧接触表面58a抵靠旋转止动件76定位，从而限制进一步的旋转运动。
47.为了使读取器11与支架脱开，使读取器旋转直到齿轮构件70的齿轮联接部分74与锁定突起56的定位对齐。一旦对齐，读取器11可以从支架50抬起。
48.可以通过改变成角度的侧壁64相对于纵向轴线l的角度α(图4)来调节使读取器11相对于支架50旋转所需的力。替代地，凹部78的节距可以如期望的进行类似的修改。例如，当角度α较大时(例如，大约46
°
至大约89
°
之间，导致相对平缓的倾斜)，在成角度的侧壁64和凹部78之间的接合力较低，因此可以以最小的努力使读取器11相对于支架50旋转。相反，如果角度α相对较小(例如，在大约1
°
至大约45
°
之间，导致相对陡峭的倾斜)，则成角度的侧壁64和凹部78之间的接合力较高，因此需要较大的力使读取器11相对于支架50旋转。
49.在一些示例中，锁定突起58中的仅一个可以定尺寸并布置成接合沉头区域75，而锁定突起58中的另一个可以定尺寸并布置成接合旋转止动件76。这样，在相对旋转期间，只有期望的锁定突起58可以接触旋转止动件76。结果，读取器可以具有仅受旋转止动件76跨越的弧度限制的期望的整体旋转fov。
50.在一些示例中，条形码读取器组件10的各部件的布置可以颠倒。例如，齿轮构件70可以由支架50和基座12承载，并且包括向下延伸到由支架50形成的齿轮构件联接部分中的锁定突起。在另外的示例中，替代提供凹部78，齿轮构件70可提供在其间生成谷部的面向外的齿。这些谷部可以构造成接纳突起62并且以类似于凹部78和突起62之间的相互作用的方式提供抵抗旋转运动的约束。在这些示例中，突起62可以选择性地定位在形成在相邻齿轮齿之间的谷部中。
51.如图9所示，提供了替代的支架150，其包括本文所述的支架50的许多特征。因此，将不再更详细地描述这些特征。支架150包括呈大致锥形构件形式的锁定突起156，其包括多个指状件158，这些指状件158充当卡扣以接合齿轮构件70的沉头区域75。在这些示例中，锁定突起156通常是有弹性的，并且当接合齿轮构件70的齿轮构件联接部分74时向内移动。在被插入通过开口时，指状件158向外移位，使得它们接合齿轮构件74的开口，从而防止相对旋转。
52.此外，在该示例中，支架150限定了旋转锁159，该旋转锁159围绕基座150的一部分延伸。该旋转锁159接合形成在齿轮构件70中的突起(未示出)以选择性地限制这些部件之间的相对旋转。
53.如此构造，条形码读取器组件10可以使用能够提供读取器11的选择性旋转和锁定的单个附件支架。由于壁54和弹性指状件60的布置，读取器11能够以锁定或解锁构造旋转。结果，可以使用坚固的旋转机构，同时保持相对于彼此移动的部件和表面之间的最小空隙或间隙。因此，移动的部件不会暴露于会妨碍设备适当倾斜或旋转的元件，并且减少了使用者手指被挤压的可能性。此外，读取器可以定位和固定在诸如墙壁之类的非水平表面上，同时避免掉落和损坏的风险。
54.在这些实施方式的任何一个或全部中，条形码读取器组件10可以在手动模式或展示或免提模式中的至少一种下可替代地操作。组件10可以作为单元共同地被抬离支承表面，并保持在操作员的手中，并以手持或手动操作模式使用，在该模式下，触发机构被手动地致动并按下，以启动符号/文档的读取，比如在相对于窗口的工作距离范围内的产品上的条形码。在展示或免提操作模式下，读取器10共同安装在支承表面上，其中在相对于读取的窗口的工作距离范围内展示符号/文档目标。
55.在前述说明书中，已经描述了具体实施例。然而，本领域的普通技术人员将理解，在不脱离如所附权利要求书所阐述的本发明的范围的情况下，可以进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的，并且所有这样的修改旨在被包括在本教导的范围内。此外，所描述的实施例/示例/实施方式不应被解释为彼此排斥的，而是应被理解为，如果这种组合以任何方式都是是允许的，则这些实施例是可能组合的。换言之，在任何前述实施例/示例/实施方式中公开的任何特征可以包括在任何其它前述实施例/示例/实施方式中。
56.益处、优点、问题的解决方案以及可能导致任何益处、优点或解决方案出现或变得更加明显的任何元件均不应被解释为任何或所有权利要求的关键、必需或必要的特征或元件。本发明仅由所附权利要求书来限定，包括在本技术待决期间所作的任何修改以及所发布的那些权利要求书的所有等同形式。
57.此外，在本文献中，诸如“第一”和“第二”、“顶部”和“底部”等的关系术语可以仅用于将一个实体或动作与另一实体或动作区分开，而不必要求或暗示在这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包含”、“其包含”、“具有”、“其具有”、“包括”、“其包括”、“含有”、“其含有”或其任何其它变体旨在涵盖非排它性包括，例如包含、具有、包括元件列表的过程、方法、物品或设备不仅仅包括那些元件，还可以包括未明确列出或此类过程、方法、物品或设备固有的其它元件。在没有更多约束的情况下，以“包含
……
一个”、“具有
……
一个”，“包括
……
一个”、“含有
……
一个”开头的元件并不排除在包含、具有、包括、含有该元件的过程、方法、物品或设备中存在其它相同元件。除非本文另外明确指出，否则术语“一(a)”和“一(an)”被限定为一个或多个。术语“基本上”、“本质上”、“大约”、“约”或其任何其它版本被定义为接近于本领域的普通技术人员所理解的，并且在一个非限制性实施例中，该术语被限定为在10％之内，在另一实施例中在5％之内，在另一实施例中在1％之内，并且在另一实施例中在0.5％之内。本文中使用的术语“联接”被定义为连接，尽管不一定是直接的并且不一定是机械的。以某种方式“构造”的设备或结构至少以这种方式构造，但也可以以未列出的方式构造。
58.应当理解，一些实施例可以包括一个或多个通用或专用处理器(或“处理设备”)，比如微处理器、数字信号处理器、定制处理器和现场可编程门阵列(fpga)以及唯一的存储
程序指令(包括软件和固件)，其控制一个或多个处理器以结合某些非处理器电路实现本文所述方法和/或装置的一些、大多数或全部功能。替代地，一些或全部功能可以由没有存储的程序指令的状态机来实现，或者由一个或多个专用集成电路(asic)来实现，其中每个功能或某些功能的一些组合被实现为定制逻辑。当然，可以使用两种方法的组合。
59.此外，实施例可以被实现为其上存储有用于对计算机(例如，包括处理器)进行编程以执行本文所描述和要求保护的方法的计算机可读代码的计算机可读存储介质。这样的计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、cd-rom、光存储设备、磁存储设备、rom(只读存储器)、prom(可编程只读存储器)、eprom(可擦可编程只读存储器)、eeprom(电可擦可编程只读存储器)和闪存。此外，期望普通技术人员，当被本文公开的概念和原理引导时，尽管可能花费大量的精力和许多设计选择，例如由可用时间、当前技术和经济考虑而促使的，将只需进行最少的试验就很容易产生这样的软件指令和程序和ic。
60.提供本公开的摘要以允许读者快速地确定技术公开的性质。应当理解递交该摘要并不是用于解释或限制权利要求书的范围和含义。另外，在前面的具体实施方式中，能看出为了简化本公开，各种特征在各种实施例中被组合在一起。该公开的方法不应被解释为反映所要求保护的实施例需要比每项权利要求中所明确描述的更多特征的意图。而是，如以下权利要求书所反映的那样，本发明的主题在于少于单个公开的实施例的所有特征。因此，以下权利要求书在此纳入具体实施方式之中，而每项权利要求本身可作为单独要求保护的主题。