條形碼字輪直讀燃?xì)庥?jì)度器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種條形碼字輪直讀燃?xì)庥?jì)度器，包括殼體，殼體上安裝字輪軸，字輪軸上安裝數(shù)個(gè)直讀字輪，在數(shù)個(gè)字輪的一側(cè)、沿字輪軸的長度方向安裝一個(gè)線陣光電傳感器，直讀字輪是圓柱體，圓柱體側(cè)面上設(shè)置阿拉伯?dāng)?shù)字和條形碼，阿拉伯?dāng)?shù)字和條形碼各自沿圓柱體側(cè)面周向排列，條形碼由數(shù)組編碼條構(gòu)成，每一組編碼條中的數(shù)個(gè)編碼條沿圓柱體側(cè)面軸向排列，至少一組編碼條對應(yīng)一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字。本實(shí)用新型完全改變現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)方法，采用一個(gè)傳感器可同時(shí)讀取數(shù)個(gè)字輪上的所有信息，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及計(jì)量器，是一種條形碼字輪直讀燃?xì)庥?jì)度器。 條形碼字輪直讀燃?xì)庥?jì)度器

【背景技術(shù)】
[0002] 計(jì)量燃?xì)庥昧康娜細(xì)獗碇惺褂玫挠?jì)度器，主要用于完成采集數(shù)據(jù)和承擔(dān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 的功能，它將計(jì)量體積量轉(zhuǎn)化為單片機(jī)可處理的脈沖量。該計(jì)度器中常用的傳感器主要有 機(jī)械簧片式傳感器、干簧管傳感器、霍爾傳感器及光電傳感器。這些傳感器與各自的結(jié)構(gòu)組 合后，各有優(yōu)缺點(diǎn)。市場普遍使用的傳感器是光電傳感器，這種傳感器與字輪結(jié)合通過反 射式編碼或透射式編碼采集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸送，編碼是在字輪的圓周端面上設(shè)置或者 在字輪的圓周弧面上設(shè)置，編碼以單獨(dú)色塊周向斷續(xù)排列設(shè)置。這種編碼方式體現(xiàn)在字輪 上的結(jié)構(gòu)是用光電傳感器讀數(shù)，光電傳感器必須沿字輪的圓周方向排列安裝，這種結(jié)構(gòu)的 計(jì)度器的不足是：需要采用多個(gè)傳感器、一般至少四個(gè)傳感器相互連接后沿字輪的圓周方 向讀取數(shù)據(jù)，各傳感器連接的焊點(diǎn)要求較高，稍有偏差，產(chǎn)品報(bào)廢，導(dǎo)致產(chǎn)品的成品率低，制 造成本高；安裝位置精度低；字輪角度的分辨率低，一般在3-8度之間，讀數(shù)的出錯(cuò)率高，當(dāng) 在字輪圓周端面編碼時(shí)還需要傳感器的PCB板安裝在兩字輪之間，易導(dǎo)致字輪在轉(zhuǎn)動中卡 死，故障率高，維修量大等。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的是提供一種條形碼字輪直讀燃?xì)庥?jì)度器，它完全改變現(xiàn)有技術(shù) 的設(shè)計(jì)方法，采用一個(gè)傳感器可同時(shí)讀取數(shù)個(gè)字輪上的所有信息，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0004] 本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種條形碼字輪直讀燃?xì)?計(jì)度器，包括殼體，殼體上安裝字輪軸，字輪軸上安裝數(shù)個(gè)直讀字輪，在數(shù)個(gè)字輪的一側(cè)、沿 字輪軸的長度方向安裝一個(gè)線陣光電傳感器，字輪是圓柱體，圓柱體側(cè)面上設(shè)置阿拉伯?dāng)?shù) 字和條形碼，阿拉伯?dāng)?shù)字和條形碼各自沿圓柱體側(cè)面周向排列，條形碼由數(shù)組編碼條構(gòu)成， 每一組編碼條中的數(shù)個(gè)編碼條沿圓柱體側(cè)面軸向排列，至少一組編碼條對應(yīng)一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù) 字。條形碼在字輪圓柱體側(cè)面上周向連續(xù)排列。所述的每組編碼條至少包含兩種顏色，編碼 條為矩形。所述的一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字對應(yīng)3-6組編碼條。字輪的圓柱體側(cè)面圓周等分30份， 每份12度，每12度內(nèi)設(shè)置一組編碼條，阿拉伯?dāng)?shù)字0-9十個(gè)數(shù)字分布在圓柱體側(cè)面的360 度范圍內(nèi)，一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字位于36度范圍內(nèi)。所述的編碼條組至少由四個(gè)編碼條組成。所 述的編碼條是矩形，每一組編碼條中的編碼條長度相等。字輪的圓柱體側(cè)面的邊沿處設(shè)置 定位條，定位條繞圓柱體側(cè)面一周。字輪的圓柱體側(cè)面的邊沿處設(shè)置校正條，校正條繞圓柱 體側(cè)面一周。字輪的圓柱體側(cè)面的外邊沿處設(shè)置定位條，定位條內(nèi)側(cè)設(shè)置校正條，校正條內(nèi) 側(cè)設(shè)置編碼條組，編碼條組內(nèi)側(cè)設(shè)置阿拉伯?dāng)?shù)字，定位條、校正條、編碼條組及阿拉伯?dāng)?shù)字 依次軸向排列。
[0005] 本實(shí)用新型為燃?xì)獗硖峁┝艘环N條形碼字輪直讀燃?xì)庥?jì)度器，它解決了現(xiàn)有技術(shù) 中的不足，將條形碼制作在字輪的圓柱體側(cè)面上，條形碼中的數(shù)個(gè)編碼條在字輪的圓柱體 側(cè)面上軸向排列，用這種條形碼制作的字輪可采用線陣光電傳感器的結(jié)構(gòu)，只需要一個(gè)線 陣光電傳感器就可讀取多個(gè)字輪上的編碼信息，使直讀表計(jì)度器解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的 所有不足。線陣光電傳感器無連接誤差，無安裝位置誤差，讀取數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，產(chǎn)品成品率達(dá)到 100%，字輪的角度分辨度達(dá)到0. 85度左右，讀數(shù)精準(zhǔn)，字輪在轉(zhuǎn)動中不出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，產(chǎn)品 在使用壽命內(nèi)無需維修。本實(shí)用新型的計(jì)度器還具有使用方便、制造成本低、抗干擾能力強(qiáng) 等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 附圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本實(shí)用新型計(jì)度器的立體圖；
[0007] 附圖3是附圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是附圖1中字輪5圓柱體側(cè)面展開圖； 附圖5是字輪上的編碼條組用二進(jìn)制格雷碼排列編碼的方法編制的編碼條組結(jié)構(gòu)示意圖， 圖上顯示一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字對應(yīng)三組編碼條；附圖6是字輪上的編碼條組用二進(jìn)制格雷碼排 列編碼的方法編制的編碼條組結(jié)構(gòu)示意圖，圖上顯示一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字對應(yīng)一組編碼條；附 圖7是字輪上的編碼條采用二進(jìn)制自然遞增順序排列編碼方法編制編碼條的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖8是字輪上的編碼條采用二進(jìn)制隨機(jī)排列編碼方法編制的編碼條結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008] 附圖中：1殼體2堅(jiān)板3安裝板4字輪軸5字輪6線陣光電傳感器7固定座8 編碼條9校正條10定位條12阿拉伯?dāng)?shù)字13條形碼14圓柱體側(cè)面。

【具體實(shí)施方式】
[0009] 本實(shí)用新型的一種條形碼字輪直讀燃?xì)庥?jì)度器，包括殼體1，殼體1上安裝字輪軸 4,字輪軸4上安裝數(shù)個(gè)直讀字輪5,在數(shù)個(gè)字輪的一側(cè)、沿字輪軸的長度方向安裝一個(gè)線陣 光電傳感器6, 一個(gè)線陣光電傳感器6能讀取字輪軸上安裝的所有字輪信息，字輪5是圓柱 體，圓柱體側(cè)面上設(shè)置阿拉伯?dāng)?shù)字和條形碼13,阿拉伯?dāng)?shù)字12和條形碼13各自沿圓柱體側(cè) 面周向排列，條形碼13由數(shù)組編碼條8構(gòu)成，每一組編碼條中的數(shù)個(gè)編碼條沿圓柱體側(cè)面 軸向排列，至少一組編碼條對應(yīng)一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字。本實(shí)用新型使用一個(gè)線陣光電傳感器既 能讀取字輪軸上安裝的所有字輪上的編碼信息，實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的目的并達(dá)到了積極效 果。
[0010] 本實(shí)用新型所述的線陣光電傳感器也可改換成線陣圖像傳感器，將控制電路做相 應(yīng)的改變設(shè)計(jì)，達(dá)到一個(gè)線陣圖像傳感器識別多個(gè)字輪上的編碼信息既可，這種控制電路 的設(shè)計(jì)采用公知技術(shù)完成。
[0011] 本實(shí)用新型的優(yōu)選方案是：所述的條形碼在字輪圓柱體側(cè)面上周向連續(xù)排列，這 是讀數(shù)最精確的排列方法，它可使讀取數(shù)據(jù)的誤差降至最低。
[0012] 本實(shí)用新型所述的每組編碼條至少包含兩種顏色，編碼條為矩形，便于傳感器識 別字輪上的編碼組合方式反映的信息，兩種顏色是達(dá)到使用要求的最低生產(chǎn)成本的方案。 當(dāng)然，也可采用三種或四種顏色，字輪上制作多種顏色，使制造工藝相對復(fù)雜。
[0013] 一般情況下字輪上的一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字對應(yīng)3-6組編碼條。至少一組編碼條對應(yīng)一 個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字時(shí)，即能使線陣光電傳感器讀取編碼信息，但是，本實(shí)用新型優(yōu)選的方案是一 個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字對應(yīng)3-6組編碼條。這種方案可使字輪在轉(zhuǎn)動時(shí)使線陣光電傳感器讀取的編 碼信息更多，進(jìn)一步提高讀取數(shù)據(jù)的精確度，制造成本相對較低。
[0014] 本實(shí)用新型更進(jìn)一步優(yōu)選的方案是：字輪的圓柱體側(cè)面圓周等分30份，每份12 度，每12度內(nèi)設(shè)置一組編碼條，阿拉伯?dāng)?shù)字0-9十個(gè)數(shù)字分布在圓柱體側(cè)面的360度范圍 內(nèi)，一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字位于36度范圍內(nèi)。這是在達(dá)到讀數(shù)準(zhǔn)確的同時(shí)，制造成本相對更低的 選擇。
[0015] 本實(shí)用新型為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)字輪在轉(zhuǎn)動中使線陣光電傳感器讀取數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，不 出現(xiàn)字輪上兩個(gè)數(shù)字之間的讀取誤差，進(jìn)一步提高讀數(shù)準(zhǔn)確性，做出的進(jìn)一步優(yōu)選方案是： 所述的編碼條是矩形，每一組編碼條中的編碼條長度相等，所述的編碼條組至少由四個(gè)編 碼條組成。
[0016] 本實(shí)用新型所述的字輪上的條形碼沿圓柱體側(cè)面周向排列，各組的編碼條均在字 輪圓柱體側(cè)面上軸向排列，用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)線陣光電傳感器讀取多個(gè)字輪上的編碼信息，減 少誤差及提高讀取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性等。
[0017] 本實(shí)用新型字輪上的條形碼優(yōu)選了二進(jìn)制的格雷碼編碼排列，至少一組編碼條對 應(yīng)一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字，如圖6所示。也可用多組編碼條對應(yīng)一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字，圖5所示的是一 個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字對應(yīng)了三組編碼條。一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字對應(yīng)的編碼條組數(shù)越多，線陣光電傳感 器在字輪轉(zhuǎn)動時(shí)讀取的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度越高。通常在達(dá)到使用要求的同時(shí)，盡可能減少一個(gè)阿 拉伯?dāng)?shù)字對應(yīng)的編碼條組數(shù)，以降低制造成本。
[0018] 本實(shí)用新型字輪上的條形碼除了采用二進(jìn)制編碼外，還可采用三進(jìn)制或四進(jìn)制， 甚至更多進(jìn)制編碼。當(dāng)采用二進(jìn)制編碼時(shí)，用二種顏色即可在字輪上制作二種識別信息，采 用三進(jìn)制或四進(jìn)制編碼時(shí)，則需采用三種顏色或四種顏色在字輪上制作識別信息，這種情 況下使字輪的制作工藝復(fù)雜、成本升高，但是，某些大口徑計(jì)度器具或有特殊需要的計(jì)度器 具，需要同時(shí)讀取許多位數(shù)據(jù)時(shí)，采用多進(jìn)制的編碼方式，可實(shí)現(xiàn)目的。
[0019] 另外，當(dāng)需要將字輪的軸向厚度做薄時(shí)，即：在相同的字輪軸長度內(nèi)多安裝字輪 時(shí)，也可采用多進(jìn)制的方法編碼，使長度相同的線陣光電傳感器能讀取更多個(gè)字輪上的信 息。雖然采用多進(jìn)制方法編碼時(shí)，可使字輪的制造成本升高，但可實(shí)現(xiàn)特殊用途或某些行業(yè) 需要。
[0020] 本實(shí)用新型提供的字輪上條形碼的編碼，優(yōu)選的方案是二進(jìn)制格雷碼，這是制作 工藝最簡單的方法，使字輪的制造成本最低。當(dāng)然，能夠?qū)崿F(xiàn)字輪上條形碼在圓柱體側(cè)面周 向排列、編碼條在字輪圓柱體側(cè)面上軸向排列的結(jié)構(gòu)的編碼方法，還有多種編碼方法都能 實(shí)現(xiàn)。例如：隨機(jī)排列編碼、自然遞增排列編碼等，圖7所示是采用二進(jìn)制自然遞增順序排 列編碼方法的示意圖，圖8是采用二進(jìn)制隨機(jī)排列編碼方法的示意圖，這些編排碼方法還 不能包含其它所有編排碼方法，只是普遍使用的方法，這是制造成本相對較低的方法，這些 編排碼方法在制作成字輪上對應(yīng)的條形碼、編碼條使用時(shí)，讀數(shù)的誤差相對多一些，例如： 線陣光電傳感器讀碼時(shí)可能出現(xiàn)超出相鄰兩碼范圍的錯(cuò)誤，使讀取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性降低，為 了解決這種不足，可在兩個(gè)相鄰編碼條之間的底端采用過渡線條彌補(bǔ)這種不足，但是，這種 結(jié)構(gòu)使字輪上的編碼條制作工藝復(fù)雜，制造成本升高。
[0021] 本實(shí)用新型為了更好的實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的，達(dá)到更優(yōu)效果，選取的編碼方法是用 二進(jìn)制的格雷碼編排制條形碼的編碼條，至少由兩種顏色組成編碼條組，每一組二進(jìn)制格 雷碼對應(yīng)一組編碼條，編碼條制作在字輪圓柱體側(cè)面上，每一組編碼條至少由4個(gè)編碼條 構(gòu)成，如圖3、圖4所示，由黑白兩種顏色構(gòu)成，每一組編碼條中的各編碼條在字輪圓柱體側(cè) 面上軸向排列，實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型積極效果的同時(shí)，使制造工藝相對簡單，制造成本低，產(chǎn) 品成品率商。
[0022] 本實(shí)用新型的字輪上還可設(shè)置定位條10或校正條6,或者設(shè)置定位條10和校正條 9。字輪圓柱體側(cè)面的邊沿處設(shè)置定位條10,定位條10繞圓柱體側(cè)面一周。定位條軸向位 于條形碼外側(cè)，條形碼內(nèi)側(cè)與阿拉伯?dāng)?shù)字相臨，這里所述的內(nèi)、外側(cè)是指以圖示位置的右端 為外側(cè)，由右端向左移動為內(nèi)側(cè)。定位條用于線陣光電傳感器在字輪上識別編碼條的起始 點(diǎn)，避免字輪在轉(zhuǎn)動中可能產(chǎn)生的軸向位置偏移時(shí)出現(xiàn)的讀碼混亂。當(dāng)數(shù)個(gè)字輪安裝精度 很高，使用中不出現(xiàn)字輪軸向偏移時(shí)的情況下，可不在字輪上設(shè)置定位條。
[0023] 本實(shí)用新型的字輪上在圓柱體側(cè)面的邊沿處設(shè)置校正條9,校正條9繞圓柱體側(cè) 面一周。在字輪上設(shè)置校正條9的作用是對讀碼信息飽和度進(jìn)行校正，避免出現(xiàn)編碼顏色 的識別錯(cuò)誤，進(jìn)一步提高傳感器讀數(shù)的精確度。當(dāng)本實(shí)用新型字輪上的編碼條顏色制作的 足夠精確時(shí)，可不設(shè)置校正條9。定位條10和校正條9的設(shè)置位置見圖3、圖4,圖中10是 定位條，9是校正條。定位條10、校正條9、編碼條和阿拉伯?dāng)?shù)字是在字輪圓柱體側(cè)面上軸向 排列，定位條位于字輪圓柱體側(cè)面上最外端一個(gè)編碼條的外側(cè)，在圓柱體側(cè)面的邊沿處。如 圖3、圖4所示，字輪圓柱體側(cè)面的外邊沿處設(shè)置定位條，定位條內(nèi)側(cè)設(shè)置校正條，校正條內(nèi) 側(cè)設(shè)置編碼條組，編碼條組內(nèi)側(cè)設(shè)置阿拉伯?dāng)?shù)字12,定位條10、校正條9、編碼條組及阿拉 伯?dāng)?shù)字12依次軸向排列。
[0024] 本實(shí)用新型所述的字輪上的阿拉伯?dāng)?shù)字也可設(shè)置在一組編碼條的中間部位，即： 一組編碼條可分布在阿拉伯?dāng)?shù)字的左右兩側(cè)。本實(shí)用新型未詳述內(nèi)容均為公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1. 條形碼字輪直讀燃?xì)庥?jì)度器，包括殼體（1)，其特征在于：殼體（1)上安裝字輪軸 (4)，字輪軸（4)上安裝數(shù)個(gè)直讀字輪（5)，在數(shù)個(gè)字輪的一側(cè)、沿字輪軸（4)的長度方向安 裝一個(gè)線陣光電傳感器（6)，字輪（5)是圓柱體，圓柱體側(cè)面上設(shè)置阿拉伯?dāng)?shù)字（12)和條形 碼（13)，阿拉伯?dāng)?shù)字（12)和條形碼（13)各自沿圓柱體側(cè)面周向排列，條形碼（13)由數(shù)組編 碼條構(gòu)成，每一組編碼條中的數(shù)個(gè)編碼條沿圓柱體側(cè)面軸向排列，至少一組編碼條對應(yīng)一 個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字（12)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼字輪直讀燃?xì)庥?jì)度器，其特征在于：條形碼（13)在字 輪圓柱體側(cè)面上周向連續(xù)排列。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼字輪直讀燃?xì)庥?jì)度器，其特征在于：所述的每組編碼 條至少包含兩種顏色，編碼條為矩形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼字輪直讀燃?xì)庥?jì)度器，其特征在于：所述的一個(gè)阿拉 伯?dāng)?shù)字對應(yīng)3-6組編碼條。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼字輪直讀燃?xì)庥?jì)度器，其特征在于：字輪的圓柱體側(cè) 面圓周等分30份，每份12度，每12度內(nèi)設(shè)置一組編碼條，阿拉伯?dāng)?shù)字0-9十個(gè)數(shù)字分布在 圓柱體側(cè)面的360度范圍內(nèi)，一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字位于36度范圍內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼字輪直讀燃?xì)庥?jì)度器，其特征在于：所述的編碼條組 至少由四個(gè)編碼條組成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼字輪直讀燃?xì)庥?jì)度器，其特征在于：所述的編碼條是 矩形，每一組編碼條中的編碼條長度相等。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼字輪直讀燃?xì)庥?jì)度器，其特征在于：字輪的圓柱體側(cè) 面的邊沿處設(shè)置定位條，定位條繞圓柱體側(cè)面一周。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的條形碼字輪直讀燃?xì)庥?jì)度器，其特征在于：字輪的圓柱 體側(cè)面的邊沿處設(shè)置校正條，校正條繞圓柱體側(cè)面一周。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼字輪直讀燃?xì)庥?jì)度器，其特征在于：字輪的圓柱體側(cè) 面的外邊沿處設(shè)置定位條，定位條內(nèi)側(cè)設(shè)置校正條，校正條內(nèi)側(cè)設(shè)置編碼條組，編碼條組內(nèi) 側(cè)設(shè)置阿拉伯?dāng)?shù)字，定位條、校正條、編碼條組及阿拉伯?dāng)?shù)字依次軸向排列。
【文檔編號】G01F15/07GK203893899SQ201420305971
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】郭翠玲, 魏光強(qiáng), 郭榮嶺, 李淑山 申請人:萊蕪歐利電子有限公司