專利名稱：紅外條形碼掃描器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及條碼掃描領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外條形碼掃描器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的激光條形碼掃描平臺(tái)都是發(fā)射激光束對(duì)條碼掃描，雖然準(zhǔn)確性高，但有如下缺點(diǎn)1、激光條形碼掃描器包括激光發(fā)射器和讀取解碼等電路，由于激光的反射率比紅外光低，所以激光條碼掃描器需要更復(fù)雜的電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，電路生產(chǎn)成本高；2、在使用激光條碼掃碼器掃描操作時(shí)，會(huì)發(fā)射激光光束。一般而言，強(qiáng)烈的光線對(duì)人們的心理健康會(huì)帶來不良的影響，而激光光束的亮度非常高，會(huì)帶給人很不舒服的感覺甚至恐懼不安。特別是商場服務(wù)人員，每天會(huì)受到上萬次的激光照射，長久下來會(huì)造成某種心理障礙，例如抑郁的癥狀?，F(xiàn)有的實(shí)用新型專利《一種紅外掃描設(shè)備》采用的紅外掃描設(shè)備不是通過發(fā)射紅外光，以及掃描反射光進(jìn)行掃描讀取的，而是將掃描到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存后再經(jīng)過紅外遙感控制器讀取條碼圖像信息，這是一個(gè)特殊材質(zhì)印上的二維圖像信息，然后進(jìn)行解碼的。 《一種紅外掃描設(shè)備》中紅外遙感控制運(yùn)用的是紅外敏感元件對(duì)紅外光進(jìn)行探測的技術(shù)，不同于直接通過發(fā)射紅外光到條碼后，讀取的一維條碼信息進(jìn)行濾光、放大、解碼處理，處理過程比較復(fù)雜，系統(tǒng)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種紅外條形碼掃描器，通過發(fā)射人眼不可見的紅外光線對(duì)物體條碼進(jìn)行掃描識(shí)別，避免了在多線激光下長期工作給人帶來的不舒適感和健康危害，同時(shí)高反射率的紅外光對(duì)條碼的識(shí)別更加敏銳，濾波抗干擾效果更好，大大的提高了條碼掃描平臺(tái)對(duì)條碼掃描識(shí)別的景深和靈敏度。本發(fā)明提供一種紅外條形碼掃描器，包括紅外控制發(fā)射模塊、濾光模塊、紅外接收模塊、信號(hào)放大和解碼模塊，所述紅外控制發(fā)射模塊產(chǎn)生紅外線狀光束反射到待測條碼上， 讀取的一維條碼反射光經(jīng)濾光模塊、紅外接收模塊處理，傳送給信號(hào)放大和解碼模塊進(jìn)行解碼識(shí)別。進(jìn)一步，還包括機(jī)械光路組件，所述機(jī)械光路組件包括裝有多個(gè)不同角度反射鏡的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，以及多個(gè)相匹配的分光反射鏡；所述機(jī)械光路組件將所述紅外控制發(fā)射模塊產(chǎn)生的紅外光束處理后形成多條不同角度紅外光組成的網(wǎng)格狀光網(wǎng)。進(jìn)一步，所述紅外條形碼掃描器還包括與信號(hào)放大和解碼模塊連接的數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于將解碼后的數(shù)據(jù)傳送給外接設(shè)備；所述數(shù)據(jù)傳輸模塊為無線發(fā)射發(fā)射裝置，通過 RF (射頻)將解碼后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)發(fā)射給外接設(shè)備；或者所述數(shù)據(jù)傳輸模塊具有USB接口，將解碼后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為USB傳輸信號(hào)通過USB接口進(jìn)行傳輸；或者所述數(shù)據(jù)傳輸模塊將解碼后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為ps2鍵盤格式數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸；或者所述數(shù)據(jù)傳輸模塊具有串行接口， 將解碼后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為串口數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行傳輸。
進(jìn)一步，所述濾光模塊設(shè)置在紅外接收模塊接收面前端，所述濾光模塊為帶通濾光片面、將從條碼反射回來的其它雜光濾掉，只允許從條碼掃描平臺(tái)發(fā)射出去通過條碼掃描時(shí)反射回來的需要波長的紅外光通過。進(jìn)一步，所述信號(hào)解碼處理模塊包括光電轉(zhuǎn)換電路、放大電路、整形電路、自動(dòng)增益控制電路和解碼電路。進(jìn)一步，所述紅外條形碼掃描器中還包括休眠控制模塊和喚醒控制模塊，其中休眠控制模塊用于判斷當(dāng)沒有物體被掃描的時(shí)間超過預(yù)設(shè)值，則控制所述紅外條形碼掃描器自動(dòng)進(jìn)入休眠待機(jī)狀態(tài)；喚醒控制模塊用于當(dāng)有攜帶條碼的物體擋到發(fā)射的紅外光束時(shí)， 則自動(dòng)喚醒所述紅外條形碼掃描器進(jìn)入工作狀態(tài)。作為不同應(yīng)用的產(chǎn)品外形，所述紅外條形碼掃描器采用座式結(jié)構(gòu)外殼或手持式移動(dòng)結(jié)構(gòu)外殼。這樣本發(fā)明的紅外條形碼掃描器可以固定安放在收銀臺(tái)上使用，不但可以不用見到那個(gè)刺眼的激光，而且待掃描的攜帶條碼的物體，只要進(jìn)入條碼掃描器掃描范圍就能被快速掃描識(shí)別到?；蛘弑景l(fā)明的紅外條形碼掃描器也可手拿著進(jìn)行掃描識(shí)別，使用方便。本發(fā)明的紅外條形碼掃描器，通過發(fā)射人眼不可見的紅外光線對(duì)物體條碼進(jìn)行掃描識(shí)別，避免了在多線激光下長期工作給人帶來的不舒適感和健康危害，同時(shí)高反射率和大范圍的紅外光對(duì)條碼的識(shí)別更加敏銳，兼容識(shí)別性強(qiáng)，對(duì)任何材質(zhì)做的普通一維條碼都能識(shí)別，而且濾波抗干擾效果好，大大提高發(fā)條碼掃描平臺(tái)對(duì)條碼掃描識(shí)別的景深和靈敏度。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的紅外條形碼掃描器方框示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的紅外條形碼掃描器結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外條形碼掃描器工作流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例一提供的紅外條形碼掃描器，包括紅外控制發(fā)射模塊、 機(jī)械光路組件、濾光模塊、紅外接收模塊、信號(hào)放大和解碼模塊，所述紅外控制發(fā)射模塊控制紅外發(fā)光管產(chǎn)生紅外光束，通過聚光設(shè)備進(jìn)行聚焦再經(jīng)過機(jī)械光路組件反射到待測條碼上，讀取的一維條碼反射光經(jīng)濾光模塊、紅外接收模塊處理轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，傳送給信號(hào)放大和解碼模塊進(jìn)行解碼識(shí)別。所述紅外條形碼掃描器還包括與信號(hào)解碼處理模塊連接的數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于將解碼后的一維條碼數(shù)據(jù)傳送給外接設(shè)備。作為多種應(yīng)用產(chǎn)品的方式，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊為無線發(fā)射發(fā)射裝置，通過RF (射頻)將解碼后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)發(fā)射給外接設(shè)備；或者所述數(shù)據(jù)傳輸模塊具有USB接口，將解碼后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為USB傳輸信號(hào)通過USB接口進(jìn)行傳輸；或者所述數(shù)據(jù)傳輸模塊將解碼后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為ps2鍵盤格式數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸；或者所述數(shù)據(jù)傳輸模塊具有串行接口，將解碼后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為串口數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行傳輸。
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所述機(jī)械光路組件包括裝有多個(gè)不同角度反射鏡的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，以及多個(gè)相匹配的分光反射鏡；所述機(jī)械光路組件將所述紅外控制發(fā)射模塊產(chǎn)生的紅外光束經(jīng)過轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)反射鏡第一次反射，以及多個(gè)相匹配的分光反射鏡第二次反射處理后形成多條不同角度紅外光組成的網(wǎng)格狀光網(wǎng)。所述濾光模塊設(shè)置在紅外接收模塊接收面前端，所述濾光模塊為帶通濾光片、將從條碼反射回來的其它雜光濾掉，只允許從條碼掃描器發(fā)射出去通過條碼掃描時(shí)反射回來的需要波長的紅外光通過。所述信號(hào)放大和解碼處理模塊包括光電轉(zhuǎn)換電路、放大電路、整形電路、自動(dòng)增益控制電路和解碼電路。所述紅外條形碼掃描器中還包括休眠控制模塊和喚醒控制模塊，其中休眠控制模塊用于判斷當(dāng)沒有物體被掃描的時(shí)間超過預(yù)設(shè)值，則控制所述紅外條形碼掃描器自動(dòng)進(jìn)入休眠待機(jī)狀態(tài)；喚醒控制模塊用于當(dāng)有攜帶條碼的物體擋到發(fā)射的紅外光束時(shí)，則自動(dòng)喚醒所述紅外條形碼掃描器進(jìn)入工作狀態(tài)。如圖2所示，作為一個(gè)具體產(chǎn)品實(shí)施例，本發(fā)明提供一種紅外條形碼掃描平臺(tái)采用座式結(jié)構(gòu)外殼，其紅外光發(fā)射讀取的部分為可正常通過紅外光的材料制造，在外殼中紅外發(fā)光管1發(fā)射的紅外光束經(jīng)過頂部的反射鏡2反射到旋轉(zhuǎn)電機(jī)3上，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)上裝有多個(gè)不同角度的反射鏡，通過不斷旋轉(zhuǎn)反射多個(gè)方向角度的光線，反射的光線在通過安裝在旋轉(zhuǎn)電機(jī)對(duì)面不同角度的多個(gè)反射鏡4再反射一次，這樣反射的光線構(gòu)成由一個(gè)由多條不同角度紅外光線組成的網(wǎng)格狀光網(wǎng)，這樣的網(wǎng)格狀光網(wǎng)可以使移動(dòng)的條形碼無論從那個(gè)方向進(jìn)入紅外條碼掃描平臺(tái)識(shí)別范圍都能被發(fā)射出來的紅外光覆蓋到。紅外光遇到條形碼5會(huì)把紅外光反饋回到反射鏡4上面，反射鏡4接收到的光再反射到旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的反射鏡上面，旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的反射鏡再把光線反射回頂部的大集光反射鏡6，經(jīng)過大集光反射鏡6 反射后的光照射到前端具有帶通濾光片的光電感應(yīng)器7上面進(jìn)行接收。最后依次經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換電路、放大電路、整形電路、自動(dòng)增益控制電路和解碼電路，將條碼掃描平臺(tái)讀取到的條碼信息數(shù)據(jù)傳送給外接的計(jì)算機(jī)、收款機(jī)等外接設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或記錄。具體處理流程請(qǐng)見圖3.
具體的，一維條碼信息經(jīng)過紅外接收裝置處理后的電信號(hào)，通過光電轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)， 由于接收裝置接收到的光很弱，所以處理后的電信號(hào)需要經(jīng)過放大電路進(jìn)行放大，放大后的電信號(hào)再經(jīng)過整形電路，進(jìn)行信號(hào)整形轉(zhuǎn)變成為我們所要的信號(hào)，最終傳送到解碼電路進(jìn)行解碼得到計(jì)算器可識(shí)別數(shù)據(jù)。解碼過程是通過解碼電路中的cpu和外圍元件進(jìn)行解碼的，解碼cpu中存有所有一維條形碼的數(shù)據(jù)庫，無論我們輸入那種碼都能對(duì)其進(jìn)行解碼。當(dāng)有條碼數(shù)據(jù)信號(hào)輸入到解碼cpu中時(shí)，解碼cpu會(huì)調(diào)出相應(yīng)的程序?qū)l碼進(jìn)行處理并解碼。數(shù)據(jù)傳輸模塊可采用如下任一種數(shù)據(jù)傳輸方式1、無線傳輸解碼得到的數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射設(shè)備進(jìn)行傳輸，通過RF(射頻)將解碼后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)發(fā)射給外接設(shè)備；2、USB傳輸方式是將解碼得到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為USB傳輸信號(hào)，信號(hào)在通過usb接口進(jìn)行傳輸；3、PS2 方式將解碼得到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為ps2鍵盤格式數(shù)據(jù)然后進(jìn)行傳輸；4、串行接口(RS-232、 RS-422、RS-485)方式將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為串口數(shù)據(jù)信號(hào)，然后數(shù)據(jù)一位一位的按順序傳輸。紅外接收模塊接收到信號(hào)主要通過上面幾種方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌O(shè)備(計(jì)算機(jī)、收款機(jī)等外圍設(shè)備)上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或保存。因?yàn)樗形矬w都能發(fā)出紅外光和其它雜光，還有空間中的各種雜光都會(huì)對(duì)我們的條碼掃描平臺(tái)造成干擾，所以本發(fā)明實(shí)施例中需要一個(gè)濾光模塊將雜光進(jìn)行濾除。這種濾光模塊為帶通濾光片、將從條碼反射回來的其它雜光濾掉，只允許從條碼掃描平臺(tái)發(fā)射出去通過條碼掃描時(shí)反射回來的需要波長的紅外光通過，這樣就能達(dá)到抗干擾的效果。在機(jī)械光路反射傳遞中，我們主要通過多塊反射鏡組成，把原來紅外發(fā)光管發(fā)射的一束光線通過機(jī)械光路改變成一個(gè)網(wǎng)格狀光網(wǎng)覆蓋面，增大了掃描的范圍，因?yàn)椴辉偈菍?duì)準(zhǔn)一條線才能掃描成功，被掃描的條碼從任意一個(gè)角度進(jìn)入網(wǎng)格狀光網(wǎng)覆蓋面都容易被掃描到，極大的提高了工作效率。所以，本發(fā)明紅外條形碼掃描平臺(tái)上的應(yīng)用，可以排除對(duì)紅外掃描光線不可見難以對(duì)準(zhǔn)條碼進(jìn)行掃描的擔(dān)憂。本發(fā)明的紅外條形碼掃描器具有以下功能
(1)休眠功能當(dāng)沒有物體掃描的時(shí)候自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，節(jié)省了能源，延長了設(shè)備的使用壽命。(2)喚醒功能有物體(條碼)從前面經(jīng)過，擋到紅外光束時(shí)，自動(dòng)喚醒進(jìn)入工作狀態(tài)。(3)蜂鳴器提示判斷條形碼有沒有被掃到的一個(gè)依據(jù)，當(dāng)有條碼被掃描到的時(shí)候蜂鳴器會(huì)發(fā)出聲音，掃描出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)鳳鳴器會(huì)發(fā)出另外一種聲音，進(jìn)行提示。(4)指示燈雙色led提示燈，掃描器處于工作狀態(tài)時(shí)，指示燈亮。(5)仰角掃描能掃描不同角度的條形碼。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下
1、采用不可見的紅外光光技術(shù)
激光掃描器發(fā)出的是一種紅色的較為刺眼的可見光，這個(gè)因素是趨于完美的激光掃描器的弊端。而本發(fā)明紅外線掃描器正好避免了激光掃描器的這個(gè)弊端，它采用的是紅外線進(jìn)行掃描，由于紅外線的波長超過人體肉眼能夠觀察的范圍，所以是一種不可見光。條形碼掃描器一般用在超市、圖書館、物流快遞等的條碼掃描，是一種需要與人接觸的設(shè)備，所以有必要將其設(shè)計(jì)的更具人性化，而紅外線不但可以減小操作人員長期面對(duì)激光光束的心理壓力，而且也消除了消費(fèi)者在超市買單時(shí)對(duì)于這種紅色激光的擔(dān)憂和恐懼。2、反射率高，掃描范圍大
紅外線條碼掃描器是根據(jù)發(fā)反射回來的信號(hào)進(jìn)行處理識(shí)別的，反射率越高越有利于條形碼的識(shí)別，通過添加一個(gè)光學(xué)機(jī)械光路對(duì)紅外光的接收進(jìn)行集光，從而使掃描范圍更加大，提高條碼掃描平臺(tái)掃描識(shí)別的景深。3、抗干擾性好
采用獨(dú)特的濾光片根據(jù)條形碼表面吸收反射的紅外光波長進(jìn)行濾光，保證只有條形碼表面反射的需要的紅外光才能通過，這樣就能達(dá)到抗干擾的效果。本發(fā)明的紅外線條碼掃描器對(duì)于掃描對(duì)象的條形碼沒有特殊的要求，只需要普通的黑白條空相間的條形碼就能進(jìn)行識(shí)別，即一維條碼就可以被掃描，所以本發(fā)發(fā)明具有很高的兼容性以及識(shí)別能力，能識(shí)別現(xiàn)在市場上的流通的所有一維條形碼。不需要采用對(duì)紅外光具有特殊吸收特性、反射特性的條形碼印刷材料印刷，能夠識(shí)別各種種類的一維條形碼。不同于現(xiàn)在市場上使用的紅外線掃描技術(shù)，例如像防偽條碼掃描設(shè)備，防偽紅外線掃描是一種一對(duì)一的技術(shù)，條碼與掃描設(shè)備是對(duì)應(yīng)的，專門的掃描器掃描用特定材料印刷的條形碼，技術(shù)存在一定的局限行，不具有很大的普及性以技術(shù)實(shí)用性。紅外線條碼掃描平臺(tái)技術(shù)改變的不是被掃描對(duì)象條形碼，而只是改變了我們掃描的設(shè)備技術(shù)，通過改變?cè)O(shè)備技術(shù)改變我們的掃描方式，這就是本發(fā)明創(chuàng)新的意義所在。 以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變動(dòng)，這些改進(jìn)和變動(dòng)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.紅外線條形碼掃描器，其特征在于，包括紅外控制發(fā)射模塊、濾光模塊、紅外接收模塊、信號(hào)放大和解碼模塊，所述紅外控制發(fā)射模塊產(chǎn)生紅外線狀光束反射到待測條碼上，讀取的一維條碼反射光經(jīng)濾光模塊、紅外接收模塊處理，傳送給信號(hào)放大和解碼模塊進(jìn)行條碼解碼識(shí)別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅外條形碼掃描器，其特征在于，還包括機(jī)械光路組件，所述機(jī)械光路組件包括裝有多個(gè)不同角度反射鏡的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，以及多個(gè)相匹配的分光反射鏡；所述機(jī)械光路組件將所述紅外控制發(fā)射模塊產(chǎn)生的紅外光束處理后形成多條不同角度紅外光組成的網(wǎng)格狀光網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅外條形碼掃描器，其特征在于，還包括與信號(hào)解碼處理模塊連接的數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于將解碼后的數(shù)據(jù)傳送給外接設(shè)備；所述數(shù)據(jù)傳輸模塊為無線發(fā)射發(fā)射裝置，通過射頻將解碼后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)發(fā)射給外接設(shè)備；或者所述數(shù)據(jù)傳輸模塊具有USB接口，將解碼后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為USB傳輸信號(hào)通過USB 接口進(jìn)行傳輸；或者所述數(shù)據(jù)傳輸模塊將解碼后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為ps2鍵盤格式數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸；或者所述數(shù)據(jù)傳輸模塊具有串行接口，將解碼后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為串口數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅外條形碼掃描器，其特征在于，所述濾光模塊設(shè)置在紅外接收模塊的接收面前端，所述濾光模塊為帶通濾光片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅外條形碼掃描器，其特征在于，所述信號(hào)解碼處理模塊包括光電轉(zhuǎn)換電路、放大電路、整形電路、自動(dòng)增益控制電路和解碼電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述紅外條形碼掃描器，其特征在于，所述紅外條形碼掃描器中還包括休眠控制模塊和喚醒控制模塊，其中休眠控制模塊用于判斷當(dāng)沒有物體被掃描的時(shí)間超過預(yù)設(shè)值，則控制所述紅外條形碼掃描器自動(dòng)進(jìn)入休眠待機(jī)狀態(tài)；喚醒控制模塊用于當(dāng)有攜帶條碼的物體擋到發(fā)射的紅外光束時(shí)，則自動(dòng)喚醒所述紅外條形碼掃描器進(jìn)入工作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了紅外條形碼掃描器，包括紅外控制發(fā)射模塊、濾光模塊、紅外接收模塊、信號(hào)放大和解碼模塊，所述紅外控制發(fā)射模塊產(chǎn)生紅外線狀光束反射到待測條碼上，并將讀取的一維條碼反射光經(jīng)濾光模塊、紅外接收模塊處理，傳送給信號(hào)放大和解碼模塊進(jìn)行解碼識(shí)別。本發(fā)明產(chǎn)品通過發(fā)射人眼不可見的紅外光線對(duì)物體條碼進(jìn)行掃描識(shí)別，避免了在多線激光下長期工作給人帶來的不舒適感甚至恐懼不安，消除了用戶在面對(duì)以往激光掃描器亮度較強(qiáng)的可見光所帶來的心理障礙。同時(shí)因紅外光反射率高，所以對(duì)條碼的識(shí)別更加敏銳，濾波抗干擾效果更好，大大提高了條碼掃描平臺(tái)對(duì)條碼掃描識(shí)別的景深和靈敏度。
文檔編號(hào)G06K7/10GK102289652SQ20111023274
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者徐朝榮 申請(qǐng)人:廣州市旭龍條碼設(shè)備有限公司