CN205080574U - 一种rfid智能识别设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种货物批量识别屏蔽室设备，尤其涉及一种应用RFID技术的批量货物出入库扫描设备，其属于射频识别技术领域。它主要包括信号屏蔽单元、信息处理单元、传动控制单元和数据采集单元；所述传动控制单元的旋臂机构由上部横臂和设于横臂端部的侧臂组成；所述数据采集单元安装于旋臂机构上，其包括安装于侧臂和横臂的一个以上的RFID天线、天线HUB、天线控制器和读写器，所述RFID天线、天线HUB、读写器之间顺序连接，所述读写器通过天线控制器实现天线HUB上各RFID天线的通道切换，且与计算机连接实现数据上传。本实用新型主要用于按托盘存放的电表、酒类、药品，甚至按袋摆放的货物进行出入库扫描或盘库扫描。

Description

一种RFID智能识别设备

技术领域

本实用新型涉及一种货物批量识别屏蔽室设备，尤其涉及一种应用RFID技术的批量货物出入库扫描设备，其属于射频识别技术领域。

背景技术

采用UHFRFID标签进行货物标识的货物可批量出入库盘存扫描，货物一般是以托盘为载体码成多层存放，每一层又码成几行几列，货物出入库时一般是通过扫描门、扫描通道或屏蔽扫描室等几种设备进行批量扫描。开放式扫描门和开放式扫描通道设备简单、成本低、通行效率高，因射频识别信号边界不清晰容易发生串扫，只适用于隔离空间较大的场所。开放式扫描通道有一定的通道长度，在通道通行方向容易发生串扫，所以在通道进出口也需要有较大的隔离空间，在通道进出口处悬挂屏蔽帘后可降低串扫发生的概率，但不能根本解决问题；至于输送带式扫描设备，该设备在一段输送带或滚筒线的中部位置设置有一屏蔽罩，屏蔽罩沿输送带方向前后留有出入口，该出入口可为开放式，也可悬挂屏蔽帘或设置有自动门进行屏蔽，货物通常单箱或几箱摞放通过该设备进行扫描，该设备适合安装于生产线上，按一定节拍自动扫描和采集RFID信息，如果由人工放料和收料，则生产效率较低；为进一步提高扫描效率，市场上还有屏蔽室式设备，可实现一小车或整托盘货物的一次性扫描，该类设备的扫描效率比前述几种方式有一定优势，但对单托盘码放货物有严格限制，货物在托盘上码放数量较多时，因货物金属部件的屏蔽作用及货物的相互阻挡易导致货物上的标签无法全部扫描，从而限制了单次扫描的货物数量也直接影响了出入库效率。

上述几种扫描设备的原理是相同的，都是在扫描设备框架上或屏蔽扫描室内壁上安装多个天线对货物进行扫描，但因天线位置和角度是固定的，而且射频信号随距离的增大快速减弱，会有信号盲区及信号覆盖薄弱区域，再加上货物的遮挡及相互屏蔽作用导致托盘上货物数量较多时容易出现扫描困难的问题，影响扫描成功率。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术中存在的不足，提供一种RFID智能识别设备，实现无缝覆盖式扫描、提高货物出入库扫描效率、成功率和生产效率。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种RFID智能识别设备，包括信号屏蔽单元、信息处理单元、传动控制单元和数据采集单元；所述信号屏蔽单元包括设有屏蔽门和底部托板的金属材质屏蔽室；所述信息处理单元由安装于屏蔽室外的计算机及安装于其中的信息处理软件组成；所述传动控制单元通过框架安装于屏蔽室内，其包括电控柜、伺服电机和旋臂机构，在电控柜内设有可控制伺服电机带动旋臂机构正反向旋转的PLC和变频器，所述旋臂机构由上部横臂和设于横臂端部的侧臂组成；所述数据采集单元安装于旋臂机构上，其包括安装于侧臂和横臂的一个以上的RFID天线、天线HUB、天线控制器和读写器，所述RFID天线、天线HUB、读写器之间顺序连接，所述读写器通过天线控制器实现天线HUB上各RFID天线的通道切换，且与计算机连接实现数据上传。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在屏蔽室内设计了旋臂机构，在侧臂上和上部横臂上布设多个RFID天线，旋臂机构可实现360度旋转，实现射频信号无缝覆盖，在旋臂机构旋转过程中，货物上的电子标签会被不同天线在不同距离不同角度下进行多次扫描，以替代传统沿托盘货物周围增设RFID天线的方式增强扫描效果，但是因为货物相互遮挡和屏蔽的原因总会有盲点和死角，采用本方案可以大大增加单次扫描货物的数量，可以有效提高生产效率和扫描的成功率。

本方案有着良好的安全性设计，可实现屏蔽室内的人员监测及旋臂动作闭锁，避免人身事故，设有急停按钮应对急紧急情况，屏蔽室外导向栏杆可方便托盘货物导向进入屏蔽室，有效防止托盘与屏蔽门及屏蔽室外壳相撞，屏蔽室内底板上的限位机构可对内壳及旋臂起到防撞保护作用。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述横臂的两端均设有一支侧臂，在旋臂机构和框架上组合设置正反向限位机构。

上述进一步技术方案的有益效果是：在旋臂机构受伺服电机带动由PLC及驱动器控制可进行正向和反向分别旋转180度时，避免产生过转问题。

进一步，在旋臂机构内侧设有塑料材质或木质的内壳，使得旋臂机构及安装于其上的部件隐藏于内壳和屏蔽室之间，并实现无障碍旋转；在内壳上设置两个电动内门，所述电动内门在旋臂机构运行时处于打开状态、在旋臂机构回位静止时处于关闭状态。

上述进一步技术方案的有益效果是：有效避免工作人员及托盘货物与旋臂机构之间的相撞、旋臂机构与内壳的内门之间的相撞，同时也可有效避免货物跌落而影响设备整体运行，另外内壳将旋臂机构等工作部件进行了隐藏，使工作环境更加整洁美观；本实用新型智能化、自动化程度高，屏蔽门和电动内门的开合、旋臂旋转等都可通过软件控制实现顺序自动操作，可实现匀速旋转模式，启-停-启-停间歇模式，手动模式等多种工作模式的无缝切换。。

进一步，所述屏蔽门是由传动控制单元控制的电动门，且配有防夹光栅检测装置。

上述进一步技术方案的有益效果是：进一步提高产品的安全性能。

进一步，所述屏蔽室内设有可闭锁旋臂机构的人员检测传感器。

上述进一步技术方案的有益效果是：当检测到有人员在屏蔽室内时，闭锁旋臂机构的旋转操作，提高安全性。

进一步，在屏蔽室内外均设有控制旋臂机构停止运行、屏蔽门自动打开的急停按钮。

上述进一步技术方案的有益效果是：任何情况下，按下急停按钮以停止旋臂机构旋转，使得屏蔽单元的屏蔽门自动打开。

进一步，在屏蔽室外壁设有实时显示、系统报警的LED显示屏。

上述进一步技术方案的有益效果是：可实时显示电子标签的扫描数量，在系统异常时给出系统报警。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的结构炸开图；

图3为本实用新型的传动控制单元和数据采集单元的结构示意图。

在图中，1、屏蔽室；2、LED显示屏；3、屏蔽门；4、框架；5、读写器；6、伺服电机；7、横臂；8、侧臂；9、RFID天线；10、电控柜；11、变频器；12、PLC；13、计算机；14、底部托板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

一种RFID智能识别设备，包括信号屏蔽单元、信息处理单元、传动控制单元和数据采集单元；所述信号屏蔽单元包括设有屏蔽门3和底部托板14的金属材质屏蔽室1；所述信息处理单元由安装于屏蔽室1外的计算机13及安装于其中的信息处理软件组成；所述传动控制单元通过框架4安装于屏蔽室1内，其包括电控柜10、伺服电机6和旋臂机构，在电控柜10内设有可控制伺服电机6带动旋臂机构正反向旋转的PLC12和变频器11，所述旋臂机构由上部横臂7和设于横臂7端部的侧臂8组成，在旋臂机构上设置正反向限位机构；所述数据采集单元安装于旋臂机构上，其包括安装于侧臂8和横臂7的一个以上的RFID天线9、天线HUB、天线控制器和读写器5，所述RFID天线9、天线HUB、读写器5之间顺序连接，所述读写器5通过天线控制器实现天线HUB上各RFID天线9的通道切换，且与计算机13连接实现数据上传。

在旋臂机构内侧设有塑料材质或木质的内壳，使得旋臂机构及安装于其上的部件隐藏于内壳和屏蔽室1之间，并实现无障碍旋转；在内壳上设置两个电动内门，所述电动内门在旋臂机构运行时处于打开状态、在旋臂机构回位静止时处于关闭状态。

所述屏蔽门3是由传动控制单元控制的电动门，且配有防夹光栅检测装置；所述屏蔽室1内设有可闭锁旋臂机构的人员检测传感器，外壁设有实时显示、系统报警的LED显示屏2；在屏蔽室1内外均设有控制旋臂机构停止运行、屏蔽门3自动打开的急停按钮。

本实用新型在工作时，旋臂机构可在以下几种工作模式之间切换：(1)间歇旋转模式，预设逻辑自动实现启-停-启-停动作，即每旋转指定角度后停止一段时间，然后再启动旋转，旋转到设定角度后再停止，依次类推一直转到最大设定角度，然后按预设逻辑反转回初始位置；(2)连续旋转模式，按预设速度匀速正向旋转设定角度后再反转回初始位置；(3)手动模式，可手动控制按设定速度旋转到指定角度。

在计算机13的软件界面开始新的扫描任务，屏蔽门3自动打开，用地牛或叉车运送一托盘货物进入屏蔽室1放置到底部托板14上的指定位置后地牛或叉车退出，在软件界面控制开始扫描，屏蔽门3自动关闭，旋臂机构按预定模式在伺服电机6的驱动下开始旋转工作，同时读写器5开始通过RFID天线9发射射频信号采集电子标签数据信息并传送给计算机13，软件对采集的标签数据进行处理，扫描到预先设定数量或手工停止扫描后旋臂机构回位，屏蔽门3自动打开，用地牛或叉车将托盘移出到指定位置，开始下一工作循环。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种RFID智能识别设备，包括信号屏蔽单元、信息处理单元、传动控制单元和数据采集单元，其特征在于：

所述信号屏蔽单元包括设有屏蔽门（3）和底部托板（14）的金属材质屏蔽室（1）；

所述信息处理单元为安装于屏蔽室（1）外的计算机（13）；

所述传动控制单元通过框架（4）安装于屏蔽室（1）内，其包括电控柜（10）、伺服电机（6）和旋臂机构，在电控柜（10）内设有可控制伺服电机（6）带动旋臂机构正反向旋转的PLC（12）和变频器（11），所述旋臂机构由上部横臂（7）和设于横臂（7）端部的侧臂（8）组成；

所述数据采集单元安装于旋臂机构上，其包括安装于侧臂（8）和横臂（7）的一个以上的RFID天线（9）、天线HUB、天线控制器和读写器（5），所述RFID天线（9）、天线HUB、读写器（5）之间顺序连接，所述读写器（5）通过天线控制器实现天线HUB上各RFID天线（9）的通道切换，且与计算机（13）连接实现数据上传。

2.根据权利要求1所述的一种RFID智能识别设备，其特征在于：所述横臂（7）的两端均设有一支侧臂（8），在旋臂机构和框架（4）上组合设置正反向限位机构。

3.根据权利要求1或2所述的一种RFID智能识别设备，其特征在于：在旋臂机构内侧设有塑料材质或木质的内壳，使得旋臂机构及安装于其上的部件隐藏于内壳和屏蔽室（1）之间，并实现无障碍旋转。

4.根据权利要求3所述的一种RFID智能识别设备，其特征在于：在内壳上设置两个电动内门，所述电动内门在旋臂机构运行时处于打开状态、在旋臂机构回位静止时处于关闭状态。

5.根据权利要求3所述的一种RFID智能识别设备，其特征在于：所述屏蔽门（3）是由传动控制单元控制的电动门，且配有防夹光栅检测装置。

6.根据权利要求3所述的一种RFID智能识别设备，其特征在于：所述屏蔽室（1）内设有可闭锁旋臂机构的人员检测传感器。

7.根据权利要求3所述的一种RFID智能识别设备，其特征在于：在屏蔽室（1）内外均设有控制旋臂机构停止运行、屏蔽门（3）自动打开的急停按钮。

8.根据权利要求3所述的一种RFID智能识别设备，其特征在于：在屏蔽室（1）外壁设有实时显示、系统报警的LED显示屏（2）。