CN108916537A - 一种射频标签安装壳体及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种射频标签的安装壳体，所述安装壳体包括第一外壳和第二外壳，所述第一外壳包括底部和围绕所述底部的侧壁，在所述底部上形成有一容纳射频标签的容纳槽；所述侧壁的外侧设置有多个条状的第一牙扣，所述第一牙扣从所述底部向所述容纳槽的开口方向延伸，并且所述第一牙扣的长度小于所述侧壁的长度；所述第二外壳和所述第一外壳相互扣合；所述安装壳体的材料为工程塑料。本发明提供的射频标签的安装壳体，可将射频标签牢固地安装在金属设备上，对金属设备进行跟踪管理。本发明还提供一种将射频标签安装在金属设备上的方法。

Description

一种射频标签安装壳体及安装方法

技术领域

本发明涉及射频识别技术，特别涉及一种射频标签的安装壳体及安装方法，以及使用射频识别技术对金属设备进行跟踪管理的方法。

背景技术

在现在的各工业生产管理中，越来越重视数据化和自动化的功能，比如金属模具、石油钻杆、金属容器、金属管道的使用管理。金属模具的管理是为了保证使用正确合适的模具能够保证生产出合格的产品。由于物料品种、混合比例、产出时间等的不同，金属模具的数量往往十分庞大，为了防止模具的错误使用，必须对模具进行信息管理。在钻石油开采作业中，相当量的钻杆被使用，对石油钻杆的管理主要是为了记录钻杆数量和使用履历，监控钻杆和相关设备的服务时间和应力。金属容器、金属管道可以用来保存、运输气体或液体等物质，对其进行管理，对使用时间、保存或运输的物质、运输目的地等都进行记录。

无线射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。使用无线射频识别技术对上述的金属模具、石油钻杆、金属容器、金属管道等进行管理已经在技术上有所应用，但是还存在着许多不尽如人意的地方。

如专利申请号为US13/010243的美国专利，使用无线射频识别技术对一个金属容器进行管理时，要在金属容器上形成一个凹槽116，在凹槽116的底部设置胶体308，将射频标签104安装在该凹槽116内。该技术的问题在于通过胶体安装，安装稳定性不好，在恶劣的使用环境或者来回移动中，射频标签非常容易脱落。再如申请号为CN200910202096的中国专利，将射频标签的安装件做成下部为钉子的形状，上部钉腔内具有射频识别功能的RFID标签，通过钉入的方式安装在被管理物体上。钉子在钉入被管理物体时，尤其是金属体时，对被管理物体本体损害比较大，因为钉子在钉入时一方面要挤压被管理物体的内部结构可能会产生裂纹等，并且钉子使用敲打的方式钉入，不能精确控制方向，可能会损伤被管理物体的特定部分。申请号为CN201510733613的中国专利，包括一螺栓，在螺栓的螺帽顶部预开设一用于放置无源RFID标签的凹槽，通过下部的螺栓部分安装在被管理物体上。使用螺栓安装的方案，需要在被管理物体上提前形成螺纹，这又增加了管理成本和复杂度，可靠性也较差，第一、设置有螺纹的安装孔需要两道工艺，先开孔再在孔内形成螺纹，第二、螺纹螺栓的安装方式在振动下会慢慢脱离开。

综上，在使用无线射频识别技术对金属模具、石油钻杆、金属容器、金属管道等的管理上，迫切需要一种成本低、操作方便、安全性好的射频标签安装方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种射频标签的安装壳体，其特征在于，所述安装壳体包括第一外壳和第二外壳，所述第一外壳包括底部和围绕所述底部的侧壁，在所述底部上形成有一容纳射频标签的容纳槽；所述侧壁的外侧设置有多个条状的第一牙扣，所述第一牙扣从所述底部向所述容纳槽的开口方向延伸，并且所述第一牙扣的长度小于所述侧壁的长度；所述第二外壳和所述第一外壳相互扣合；所述安装壳体的材料为工程塑料。

可选地，在所述侧壁靠近所述底部一侧设置有一连接环，所述连接环的厚度和所述第一牙扣的厚度一致，并且所述连接环和所述多个第一牙扣连接。

可选地，所述第一牙扣和所述侧壁的面积比小于等于50％，大于等于30％。

可选地，在朝向所述容纳槽的开口方向，所述第一牙扣具有一倒角，所述倒角的角度为30度～45度。

可选地，所述底部的形状为圆形、椭圆形、方形或者异形。

可选地，所述容纳槽的内侧设置有多个条状的第二牙扣，所述第二牙扣从所述底部向所述容纳槽的开口方向延伸。

可选地，在朝向所述容纳槽的开口方向，所述第二牙扣具有一倒角，所述倒角的角度为30度～45度。

可选地，所述射频标签安装壳体的材料是聚醚醚酮。

可选地，所述第二外壳和所述第一外壳通过超声波焊接连接在一起。

本发明还提供一种将射频标签安装在金属设备上的方法，提供一如上所述的射频标签安装壳体；提供一射频标签，将所述射频标签放置在所述射频标签安装壳体的第一外壳的容纳槽内，将射频标签安装壳体的第二外壳和所述第一外壳相互扣合；在所述金属设备上开凿安装孔，所述安装孔的孔径等于所述射频标签安装壳体的外径；将所述射频标签安装壳体的第一外壳的底部朝上放置在所述安装孔内，第一外壳的第一牙扣和所述安装孔的侧壁卡合；

使用敲击工具，将所述射频标签安装壳体向所述安装孔内部敲击，使所述射频标签安装壳体的底面与所述金属设备的表面齐平，或者低于所述金属设备的表面。

可选地，所述金属设备是金属模具、石油钻杆、金属管道或金属容器。

本发明还提供一种金属设备的跟踪管理方法，包括：

一金属设备，所述金属设备上设置有安装孔；

所述安装孔内设置有如上所述的射频标签安装壳体，所述射频标签安装壳体的底部朝向所述金属设备的表面一侧，并且射频标签安装壳体内设置有一射频标签；所述射频标签包含有所述金属设备的编号信息；

一射频标签信号读取设备，所述射频标签信号读取设备读取所述金属设备内的射频标签的编号信息，对所述金属设备进行识别和管理。

可选地，所述金属设备为金属模具、石油钻杆、金属管道或金属容器。

本发明提供的射频标签安装壳体及其安装方式具有成本低、操作方便、可靠性高等优点：第一、射频标签安装壳体的侧壁长度大于第一牙扣的长度，未设置第一牙扣的侧壁部分可以被放置在安装孔内，用于对射频标签安装壳体进行定位，在后续的敲击中，无需再使用手持或者其他定位方式对射频标签安装壳体进行定位，射频标签安装壳体的安装方向不会发生偏差；第二、和现有技术中的螺栓螺纹安装方式相比，金属设备上的安装孔，因不需要形成螺纹，节省了操作和成本；第三、射频标签安装壳体的材料为工程塑料，向金属设备内敲击也不会损伤金属设备，第一牙扣因具备弹性，可以起到增加摩擦的作用，即使金属设备在使用中频繁移动或者振动，射频标签安装壳体也不会从金属设备中脱落，具有很好的安全性及可靠性。

本发明提供的金属设备的跟踪管理方法，可以对金属模具、石油钻杆、金属管道或者金属容器等金属设备进行跟踪管理，这些设备的使用环境恶劣，在使用中有移动或者振动，使用本发明提供的管理方法，将射频标签通过射频标签安装壳体安装在金属设备内，固定稳固不易脱落。读取金属设备内的射频标签的编号信息为非接触式读取，可远距离读取，信息履历数据化管理，在读取设备或者数据库中可以设置金属设备的使用监控提醒，比如超过使用寿命、未按照预定要求或者用途使用该金属设备等监控提醒，提高使用和管理的效率。

附图说明

图1为射频标签安装壳体的示意图；

图2为射频标签安装壳体的第一外壳的底部一侧的示意图；

图3和图4为本发明的射频标签安装壳体使用安装的示意图；

图5为第二外壳和第一外壳未扣合时的剖面示意图；

图6为第二外壳和第一外壳相互扣合时的剖面示意图；

图7为另一种实施方式中，射频标签安装壳体的示意图；

图8为是第一牙扣的截面结构示意图；

图9为第二牙扣的截面结构示意图；

图10为使用本发明提供的金属设备跟踪管理方法的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

请参考图1和图2，图1为射频标签安装壳体的示意图，图2为射频标签安装壳体的第一外壳的底部一侧的示意图。如图1所示，一种射频标签的安装壳体100，该安装壳体100包括第一外壳108和第二外壳109，第一外壳108包括底部101和围绕底部101的侧壁102，在底部101上形成有一容纳射频标签的容纳槽103，在图1中，容纳槽103的形状为圆形，用于放置圆形的射频标签。第一外壳108的侧壁102的外侧设置有多个条状的第一牙扣104。第一牙扣104从第一外壳108的底部101向容纳槽103的开口方向延伸，并且第一牙扣104的长度b小于侧壁102的长度a。该射频标签安装壳体100的材料为工程塑料。

请参考图3和图4，为本发明的射频标签安装壳体使用安装的示意图。首先请参考图3，在使用本发明的射频标签安装壳体对金属模具、石油钻杆、金属管道或金属容器等金属材质的金属设备进行管理时，首先在被管理的金属设备200上形成一个安装孔201，该安装孔201是圆滑的开孔，该安装孔201可以是和被管理的金属设备200一体形成的，也可以是在被管理的金属设备200成型后，通过钻头、气割枪、铣刀、车刀、激光、电动钻、冲头等工具或者方式在被管理的金属设备200上形成的。该安装孔201的尺寸和安装壳体100的尺寸配合，更为具体的说，安装孔201的尺寸和安装壳体100的侧壁102的尺寸配合。所述尺寸配合意思是安装孔201的深度等于或稍大于侧壁102的长度，安装孔201的孔径等于安装壳体100在侧壁102处的外径。

将射频标签202放入安装壳体100的第一外壳108的容纳槽103内，然后将第二外壳109和第一外壳108相互扣合，再将第一外壳108的底部向上放入金属设备200的安装孔201中。请参考图4，为安装壳体100放入安装孔201中的示意图，因为安装孔201的尺寸和安装壳体100的侧壁102的尺寸配合，未设置第一牙扣104部分的侧壁102可以刚好放置在安装孔201内，安装孔201上方的侧壁102因设置有第一牙扣104，其总体尺寸大于安装孔201的尺寸，不能被安装孔201所容纳。

接着，使用敲击工具，比如锤子等，将射频标签安装壳体100向安装孔201内部敲击，使射频标签安装壳体100的第一外壳108的底面101与金属设备200的表面齐平，或者低于金属设备200的表面。射频标签安装壳体100材料是工程塑料，有一定的弹性，在外力的作用下，第一牙扣104受到挤压变形，射频标签安装壳体100得以被敲击进入安装孔201内部。当射频标签安装壳体100被安装好后，第一牙扣104和安装孔201的内部接触并保持被挤压的状态，在相邻的第一牙扣104之间是未设置牙扣的侧壁102区域，侧壁102相对于安装孔201的内部形成一个起伏状的粗糙接触面，两者之间的静摩擦力可以保持两者之间的相对静止，即使金属设备在使用中有移动、振动，射频标签安装壳体100也不会从金属设备200的安装孔201内脱落，可靠性非常好。

优选地，安装壳体100的材料为聚醚醚酮，具有耐高温、耐化学药品腐蚀等物理化学性能，特别适合用于管理使用环境严苛的金属设备。

请参考图5和图6，为第二外壳和第一外壳相互扣合的示意图，图5为第二外壳和第一外壳未扣合时的剖面示意图，图6为第二外壳和第一外壳相互扣合时的剖面示意图。可选地，在本发明中，第二外壳和第一外壳可以通过超声波焊接的方式相互扣合连接。超声波焊接是利用高频振动波传递到第二外壳和第一外壳需焊接的材料表面，在加压的情况下，使材料表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，使材料熔接，从而完成焊接。如图所示，第一外壳108开口处的内侧设置为台阶状，第二外壳109和第一外壳108结合处也对应设置为台阶状，并且第一外壳108的台阶状部分和第二外壳109的台阶状部分相互匹配。将第二外壳109和第一外壳108相互扣合放置好后，使用超声波焊接焊接设备对相互匹配的台阶状部分加压，使得台阶状部分加压熔接，形成相互粘贴在一起的熔接部110，从而将第二外壳109和第一外壳108紧密连接在一起。当然，第二外壳和第一外壳还可以通过其他方式连接，本发明并不仅限于超声波焊接方式。

在图1至图4所示实施例中，射频标签安装壳体的外形为圆形，在其他实施方式中，射频标签安装壳体还可以为其他形状。如图7所示，为配合射频标签301的长条形状，射频标签安装壳体300的形状大致也为长条形，但是设置其边角302为圆滑的形状，便于射频标签安装壳体300的安装，在射频标签安装壳体300的侧壁上设置有第一牙扣304。安装孔的尺寸和安装壳体的侧壁的尺寸配合，安装孔的尺寸的长宽尺寸和射频标签安装壳体300的侧壁的长宽尺寸一致，并且安装孔也具有圆滑的边角。但是本发明提供的射频标签安装壳体的外形形状和容置于其中的射频标签的形状没有必然联系，射频标签安装壳体的外形可以是圆形、长方形、正方形或者异形等，通过设备配合射频标签的容纳槽的形状，可放置任何形状的射频标签。

本发明提供的射频标签安装壳体，通过在侧壁上设置第一牙扣，然后使用敲击的方式将射频标签安装壳体安装在金属设备上的安装孔内。本发明提供的射频标签安装壳体及其安装方式具有成本低、操作方便、可靠性高等优点：第一、侧壁的长度大于第一牙扣的长度，设置有第一牙扣的侧壁部分可以被放置在安装孔内，对射频标签安装壳体进行了定位，在后续的敲击中，无需再使用手持或者其他定位方式等方法对射频标签安装壳体进行定位，只需对其敲击即可，射频标签安装壳体的安装方向不会发生偏差；第二、和现有技术中的螺栓螺纹安装方式相比，金属设备上的安装孔，因不需要形成螺纹，节省了操作和成本；第三、射频标签安装壳体的材料为工程塑料，向金属设备内敲击也不会损伤金属设备，第一牙扣因具备弹性，可以起到增加摩擦的作用，即使金属设备在使用中频繁移动或者振动，射频标签安装壳体也不会从金属设备中脱落，具有很好的安全性及可靠性。

请参考图1和图2，在一种实施方式中，在侧壁102靠近底部101一侧设置有一连接环106，该连接环106的厚度和第一牙扣104的厚度一致，并且连接环106和该多个第一牙扣104是相互连接的。因为在第一外壳108的侧壁102上设置有多个第一牙扣104，在射频标签安装壳体100的侧壁上整体呈现起伏的形状，在相邻的第一牙扣104之间会形成缝隙。在第一外壳108的侧壁102靠近底部101一侧设置连接环106，当射频标签安装壳体100安装在金属设备上时，底部101朝向安装孔的外侧方向，连接环106对第一牙扣104及相邻的第一牙扣104之间的缝隙进行遮挡，使得射频标签安装壳体100的底部101以外部分以及金属设备的安装孔和外部隔绝，避免水汽或灰尘等异物进入安装孔内部，影响射频标签安装壳体100、射频标签或者金属设备的使用或者可靠性。

请参考图1和图2，在一种实施方式中，第一牙扣104和侧壁102的面积比小于等于50％，大于等于30％，即第一牙扣104的设置密度小于等于50％，大于等于30％。如果在侧壁102设置的第一牙扣104较少，没有足够的第一牙扣104来形成起伏凹凸的形状以及提供足够静摩擦力，射频安装标签可能会有从安装孔内脱落的风险；如果第一牙扣104的设置密度太大，在安装时又需要比较大的外力，增加了安装难度。将第一牙扣104的设置密度设置为小于等于50％，大于等于30％，可以保证安装的稳定性和操作的方便性。

请参考图1、图2和图8，图8是第一牙扣的截面结构示意图，在一种实施方式中，在朝向容纳槽103的开口方向，第一牙扣104具有一倒角α，该倒角α的角度范围在30度～45度之间。当射频标签安装壳体的底部101向上放置在金属设备的安装孔内时，第一牙扣104会卡在安装孔的外面，需要使用外力敲击将射频标签安装壳体100完全安装在安装孔内。在第一牙扣104上设置倒角α，第一牙扣104朝向安装孔的侧边为一斜面，在受到外力作用时，第一牙扣104的该斜面会更容易向安装孔内部运动，从而保证安装的平整度和便利性。

请参考图1、图2和图9，图9为第二牙扣的示意图，在一种实施方式中，射频标签安装壳体100的容纳槽内，其内侧设置有多个条状的第二牙扣105，该多个条状的第二牙扣105从容纳槽103的底部向容纳槽103的开口方向延伸。在朝向容纳槽103的开口方向，该多个第二牙扣105具有一倒角β，该倒角β的角度为30度～45度。第二牙扣105的作用是将射频标签固定在容纳槽103内，当射频标签从容纳槽103的开口方向向容纳槽103底部方向安装时，因为第二牙扣105具有倒角β，第二牙扣105和射频标签接触的面为一斜面，可方便射频标签向下滑动至容纳槽103的底部。并且，从容纳槽103底部方向到容纳槽103的开口方向，因为第二牙扣105具有倒角β，第二牙扣105靠近容纳槽103底部方向的宽度大于靠近容纳槽103顶部方向的宽度，射频标签被安装到容纳槽103底部后被卡合固定住，不会从容纳槽103脱离出来，操作简便，安装稳固。

请参考图10，为本发明实施例提供的金属设备的跟踪管理方法的示意图，如图所示，包括一金属设备300，该金属设备300上设置有安装孔301。在该安装孔301内设置有上述的射频标签安装壳体100，该射频标签安装壳体100的底部朝向所述金属设备300的表面一侧，并且射频标签安装壳体300的容纳槽内设置有一射频标签，该射频标签包含有该金属设备300的编号信息。一射频标签信号读取设备302，射频标签信号读取设备302读取金属设备300内的射频标签的编号信息，对金属设备300进行识别和管理，可记录金属设备300的使用履历，从而监控金属设备的使用次数、使用寿命等参数。该射频标签信息读取设备302可以是手持式读取设备，也可以是平板式读取设备。射频标签信号读取设备302可以将读取到的射频标签的编号信号上传并存储至数据库，也可以存储在射频标签信号读取设备302的内部。

该金属设备300可以是金属模具、石油钻杆、金属管道或者金属容器等，这些设备的使用环境恶劣，在使用中有移动或者振动，使用本发明提供的管理方法，将射频标签通过射频标签安装壳体安装在金属设备内，固定稳固不易脱落。读取金属设备内的射频标签的编号信号为非接触式读取，可远距离读取，信息履历数据化管理，在读取设备或者数据库中可以设置金属设备的使用监控提醒，比如超过使用寿命、未按照预定要求或者用途使用该金属设备等监控提醒，提高使用和管理的效率。

本发明提供的射频标签安装壳体及其安装方式具有成本低、操作方便、可靠性高等优点。使用本发明提供的金属设备的跟踪管理方法，可以提高金属设备使用和管理的效率。

本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (13)

1.一种射频标签的安装壳体，其特征在于，所述安装壳体包括第一外壳和第二外壳，所述第一外壳包括底部和围绕所述底部的侧壁，在所述底部上形成有一容纳射频标签的容纳槽；所述侧壁的外侧设置有多个条状的第一牙扣，所述第一牙扣从所述底部向所述容纳槽的开口方向延伸，并且所述第一牙扣的长度小于所述侧壁的长度；所述第二外壳和所述第一外壳相互扣合；所述安装壳体的材料为工程塑料。

2.如权利要求1所述的射频标签安装壳体，其特征在于，在所述侧壁靠近所述底部一侧设置有一连接环，所述连接环的厚度和所述第一牙扣的厚度一致，并且所述连接环和所述多个第一牙扣连接。

3.如权利要求1所述的射频标签安装壳体，其特征在于，所述第一牙扣和所述侧壁的面积比小于等于50％，大于等于30％。

4.如权利要求1所述的射频标签安装壳体，其特征在于，在朝向所述容纳槽的开口方向，所述第一牙扣具有一倒角，所述倒角的角度为30度～45度。

5.如权利要求1所述的射频标签安装壳体，其特征在于，所述底部的形状为圆形、椭圆形、方形或者异形。

6.如权利要求1所述的射频标签安装壳体，其特征在于，所述容纳槽的内侧设置有多个条状的第二牙扣，所述第二牙扣从所述底部向所述容纳槽的开口方向延伸。

7.如权利要求6所述的射频标签安装壳体，其特征在于，在朝向所述容纳槽的开口方向，所述第二牙扣具有一倒角，所述倒角的角度为30度～45度。

8.如权利要求1所述的射频标签安装壳体，其特征在于，所述射频标签安装壳体的材料是聚醚醚酮。

9.如权利要求1所述的射频标签安装壳体，其特征在于，所述第二外壳和所述第一外壳通过超声波焊接连接在一起。

10.一种将射频标签安装在金属设备上的方法，其特征在于：

提供一如权利要求1～8任一所述的射频标签安装壳体；

提供一射频标签，将所述射频标签放置在所述射频标签安装壳体的第一外壳的容纳槽内，将射频标签安装壳体的第二外壳和所述第一外壳相互扣合；

在所述金属设备上开凿安装孔，所述安装孔的孔径等于所述射频标签安装壳体的外径；

将所述射频标签安装壳体的第一外壳的底部朝上放置在所述安装孔内，第一外壳的第一牙扣和所述安装孔的侧壁卡合；

使用敲击工具，将所述射频标签安装壳体向所述安装孔内部敲击，使所述射频标签安装壳体的底面与所述金属设备的表面齐平，或者低于所述金属设备的表面。

11.如权利要求10所述的将射频标签安装在金属设备上的方法，其特征在于，所述金属设备为金属模具、石油钻杆、金属管道或金属容器。

12.一种金属设备的跟踪管理方法，其特征在于，包括：

一金属设备，所述金属设备上设置有安装孔；

所述安装孔内设置有如权利要求1～9任一所述的射频标签安装壳体，所述射频标签安装壳体的底部朝向所述金属设备的表面一侧；所述射频标签安装壳体内设置有一射频标签，所述射频标签包含有所述金属设备的编号信息；

一射频标签信号读取设备，所述射频标签信号读取设备读取所述金属设备内的射频标签的编号信息，对所述金属设备进行识别和管理。

13.如权利要求12所述的金属设备的跟踪管理方法，其特征在于，所述金属设备为金属模具、石油钻杆、金属管道或金属容器。