Зарядное устройство для ручного беспроводного сканера графических кодов

[01] Область техники
[02] Полезная модель относится к области распознавания графических элементов, а именно к бесконтактному зарядному устройству для ручных беспроводных сканеров штрих-кодов и других графических кодов.
[03] Уровень техники
[04] Для беспроводного ручного сканера штрих-кодов важно удобное и быстрое подключение к зарядному устройству в процессе работы. Имеющиеся на рынке устройства (кредлы) содержат питающие контакты, входящие в соединение снизу рукояти сканера. Контактная зарядка не всегда обеспечивает надежное соединение в условиях эксплуатации сканеров (например, в розничной торговле), поскольку подвержена загрязнению. Кроме того, расположение контактов в рукояти сканера приводит к необходимости его фиксации в кредле за рукоять. Такая фиксация сокращает размер рукояти, доступной для захвата рукой, что ухудшает удобство и снижает скорость работы. Также в большинстве случаев важно, чтоб сканер, будучи установленным в зарядное устройство, позволял производить сканирование штрих-кодов. Вследствие удерживания сканера за рукоять и необходимости обеспечения электрического контакта (под действием силы тяжести) конструкция не позволяет регулировать углы наклона и высоту сканера, что ограничивает возможные варианты сканирования в процессе зарядки.
[05] Таким образом, существует необходимость использования бесконтактных (беспроводных) зарядных устройств для ручных сканеров, обеспечивающих простую установку сканера и его снятия с зарядки непосредственно в процессе работы.
[06] Наиболее близким аналогом полезной модели является бесконтактное зарядное устройство для ручного сканера штрих-кодов, раскрытое в публикации заявки США US2021111580A1, 15.04.2021. Указанное устройство содержит основание в виде подставки, соединенный с основанием стойку и установленный на стойке держатель головки сканера. Держатель выполнен в виде рамки, в которой размещается головка сканера. При этом в верхней части рамки размещена передающая электромагнитная катушка, взаимодействующая с принимающей электромагнитной катушкой сканера для беспроводной передачи энергии. Указанная конструкция обеспечивает удобную простую установку сканера в зарядное устройство, а также его снятие с зарядки. Однако размещение передающей катушки в верхней части рамки не позволяет проводить беспроводную зарядку достаточно быстро и эффективно в виду расположения передающей и принимающей катушки в разных плоскостях. Кроме того, при размещении сканера в зарядное устройство имеется зазор между головкой и рамкой, необходимый для нормальной установки и снятия сканера с устройства. Указанный зазор увеличивает расстояние между катушками и снижает эффективность беспроводной передачи энергии.
[07] Таким образом, технической проблемой, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является низкая эффективность беспроводной зарядки ручных сканеров штрих-кодов.
[08] Раскрытие сущности полезной модели
[09] Технический результат полезной модели заключается в снижении времени беспроводной зарядки аккумулятора ручного сканера штрих-кодов в процессе работы.
[010] Указанный технический результат достигается в полезной модели за счет того, что зарядное устройство содержит основание, соединенную с основанием стойку, установленный на стойке держатель, и размещенную в держателе передающую электромагнитную катушку, выполненную с возможностью взаимодействия с принимающей электромагнитной катушкой сканера для беспроводной передачи энергии. Причем держатель имеет рамку, выполненную с возможностью размещения в ней головки сканера без перекрытия держателем окна сканера, а передающая электромагнитная катушка размещена вокруг рамки держателя.
[011] Согласно частным вариантам реализации полезной модели:
[012] - стойка выполнена полужесткой с возможностью изгиба и фиксации в заданном положении;
[013] - стойка выполнена в виде трубчатого элемента типа гусиная шея;
[014] - стойка выполнена с возможностью размещения в ней провода питания для передающей электромагнитной катушки;
[015] - основание выполнено в виде плоской подставки;
[016] - держатель имеет крышку, под которой размещена передающая электромагнитная катушка.
[017] В отличие от аналогов, в заявленной конструкции зарядного устройства реализующего беспроводную (бесконтактную) зарядку ручного сканера, принимающая катушка намотана вокруг, т.е. по периметру, рамки в которой удерживается головка сканера. Это позволяет увеличить площадь сечения как передающей, так и принимающей катушек, а следовательно, передать больше энергии. Кроме того, повышается коэффициент полезного действия, поскольку передающая и принимающая катушки могут быть размещены в одной плоскости и имеют больший коэффициент связи. Также в заявленной конструкции, катушки могут находиться ближе друг другу, поскольку зазор между рамкой и установленной в ней головкой сканера, в боковой и нижних частях намного меньше, чем верхний зазор.
[018] Таким образом, указанное расположение передающей катушки, позволяет повысить эффективность беспроводной передачи энергии, а, следовательно, снизить время, необходимое для зарядки аккумулятора сканера.
[019] Также в предложенной конструкции держатель не перекрывает окно сканера, что позволяет осуществлять сканирование в стационарном положении без снятия с зарядки. Это дополнительно снижает общее время, необходимое на полную зарядку аккумулятора непосредственно в процессе работы оператора, поскольку сканер будет иметь возможность более длительного нахождения в зарядном устройстве в процессе работы, в отличие от устройств, которые необходимо снимать с зарядки каждый раз при сканировании.
[020] Краткое описание чертежей
[021] Полезная модель поясняется фигурами, где:
[022] На фигуре 1 показан общий вид заявленного устройства с установленным в нем ручным сканером,
[023] На фигуре 2 показана конструкция заявленного устройства со снятой с держателя верхней крышкой,
[024] На фигуре 3 показана конструкция ручного сканера.
[025] Элементы конструкции обозначены на фигурах следующими позициями:
1 - основание,
2 - держатель,
2а - рамка держателя,
2b - крышка держателя,
3 - стойка,
4 - передающая электромагнитная катушка;
5 - ручной сканер,
6 - головка сканера,
7 - рукоять сканера,
8 - принимающая катушка,
9 - окно сканера.
[026] Осуществление полезной модели
[027] Заявленное устройство представляет собой зарядную подставку (кредл/cradle), которая обеспечивает удержание корпуса ручного сканера и подачу питания на его батарею. Устройство содержит основание (1), держатель (2) и соединяющую их стойку (3).
[028] Основание (1) предпочтительно, выполнено в виде плоской подставки круглой формы, приспособленной для установки на плоскую горизонтальную поверхность, например, стол.
[029] Стойка (3) имеет полужесткую конструкцию, позволяющую менять положение держателя (2) относительно основания (1) в том числе менять высоту и угол наклона держателя (2) и фиксировать держатель в необходимом положении. Наиболее предпочтительно использовать в качестве стойки (3) трубчатый элемент типа гусиной шеи, который широко используется в разных областях техники. Указанный элемент содержит спираль из проволоки круглого сечения, на которую намотана проволока треугольного сечения так, чтобы острый конец треугольного профиля входил между витками проволоки во внутреннюю часть спирали.
[030] Держатель (2) предназначен для установки и фиксации в нем головки (6) беспроводного ручного сканера (5) таким образом, чтобы рукоять (7) сканера оставалась свободной, а окно (9) сканера (9) не перекрывалось элементами держателя, т.е. сканер мог работать, будучи установленным в держатель (2). Держатель (2) содержит рамку (2а) и крышку (2b). Рамка (2а) имеет нижние боковые выступы, поддерживающие головку (5) сканера (5) таким образом, чтобы окно сканера располагалось напротив отверстия в рамке (см. фиг. 2). Вокруг указанной рамки (2а) (под крышкой 2b) намотана передающая электромагнитная катушка (4), а принимающая электромагнитная катушка (8) располагается внутри головки (6) сканера (5) вокруг окна (9), через которое сканер (5) получает изображение (см. фиг. 3). Плоскости, передающей (4) и принимающей (8) катушек при установке сканера (5) в держатель (2) практически совпадают друг с другом. Передающая катушка (4) подключается к сети питания посредством провода, который протянут внутри стойки (3) (на фигурах не показано).
[031] При работе ручного сканера (5) совместно с зарядным устройством оператор может быстро устанавливать сканер (5) в держатель (2) для стационарного использования и снимать его с держателя (2) для ручного использования в зависимости от размера распознаваемого товара и расположения на нем штрих-кода. Также оператор может быстро менять угол наклона сканера (5) при стационарном использовании путем изгиба стойки (3) в зависимости от сканируемого объекта. При этом в процессе стационарного использования батарея сканера будет автоматически заряжаться для поддержания функциональности без необходимости отдельной зарядки устройства в периоды его простоя.