CN209859147U - 一种rfid读写天线动态检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种RFID读写天线动态检测装置，包括设置在RFID检测设备的检测箱中的RFID读写天线以及用于驱动所述RFID读写天线沿着平行于RFID检测设备的输送方向与货物做同步运动的驱动机构，其中，所述RFID读写天线设置在所述RFID检测设备的内壁上，所述货物的中心与RFID读写天线的最佳检测位置相重合；在所述驱动机构的驱动下，所述货物的中心保持与RFID读写天线的最佳检测位置重合，且货物与RFID读写天线同步运动。所述RFID读写天线动态检测装置可以实现与货物同步运动，使得货物与RFID读写天线始终处于最佳检测角度，从而提高检测效率。

Description

一种RFID读写天线动态检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种扫描检测设备，具体涉及一种RFID读写天线动态检测装置。

背景技术

随着生产制造业的不断发展，货物的产量大幅度提高，逐一单件对货物进行扫描检测的方式由于会造成货物的大量积压，已经不能满足生产的需要，因此，为了提高检测效率，市面上出现一种应用RFID技术的扫描检测设备。在工作前，工作人员在每件待检测的货物上贴上RFID标签，然后将这些贴有RFID标签的货物放置在扫描检测设备的输送通道上，由输送装置将这些货物输送到扫描检测设备的检测工位中，这时，设置在扫描检测设备内的RFID读写天线产生特定频率的电磁波并通过空间耦合的方式发送出去，当货物上的RFID标签到达检测范围内时，该RFID标签就会接收到该电磁波信号并将该电磁波信号通过背向散射耦合的方式回传给RFID读写天线，所述RFID读写天线接收并识别所述RFID标签回传的电磁波信号，从而得到货物的具体信息。通过上述的扫描检测设备可以同时实现对多件货物的扫描和检测，从而提高工作效率。

现有的扫描检测设备在对货物上的RFID标签进行检测的过程中，通常RFID读写天线是固定不动的，通过设置在扫描检测设备内的输送装置带动货物以及货物上的RFID标签穿过扫描通道，在这个过程中，当所述货物运动到某一位置或者某一段距离范围内时，RFID读写天线的检测效果最好，该位置为RFID读写天线的最佳检测位置。然而在现有的扫描检测设备中，由于RFID天线保持不动，因此，所述货物在穿过检测通道的过程中，货物与RFID读写天线之间位置关系处于不断变化中，即使某个时间段可以处于最佳检测位置，但是由于这个时间很短，使得RFID读写天线与货物之间不能始终保持在最佳的检测位置，从而使得RFID读写天线的检测效率不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种RFID读写天线动态检测装置，所述RFID读写天线动态检测装置可以实现与货物同步运动，使得货物与RFID读写天线始终处于最佳检测位置状态，从而提高检测效率。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：

一种RFID读写天线动态检测装置，包括设置在RFID检测设备的检测箱中的RFID读写天线以及用于驱动所述RFID读写天线沿着平行于RFID检测设备的输送方向与货物做同步运动的驱动机构，其中，所述RFID读写天线设置在所述RFID检测设备的内壁上，所述货物的中心与RFID读写天线的最佳检测位置相重合；在所述驱动机构的驱动下，所述货物的中心保持与RFID读写天线的最佳检测位置重合，且货物与RFID读写天线同步运动。

优选的，所述RFID读写天线为多组，每组RFID读写天线由若干个RFID读写天线构成；所述多组RFID读写天线分布在所述检测箱的检测通道中的上、下、左、右四个方位中的两个或两个以上的方位上，每个方位均设置有一组RFID读写天线；所述检测箱中的检测通道沿着输送方向平均分为多个检测区域，所述检测区域的数量与RFID读写天线的组数一致；其中，每组RFID读写天线用于负责其中一个检测区域中到达该检测区域的货物的动态检测，多组RFID读写天线的移动行程首尾连接，且每组RFID读写天线均由一个驱动机构驱动。

优选的，位于检测通道上、下、左、右四个方位上均设有RFID读写天线。

优选的，所述RFID读写天线的最佳检测位置位于距离RFID天线20-35cm且平行于货物的输送方向的平面上，优选为30cm。

优选的，所述RFID读写天线为四组，所述四组RFID读写天线分布在所述检测箱的顶部、底部以及两个侧壁上，其中，位于检测箱顶部的RFID读写天线为第一RFID读写天线，位于检测箱底部的RFID读写天线为第二RFID读写天线，位于检测箱的两个侧壁上的RFID读写天线为第三RFID读写天线和第四RFID读写天线。

优选的，所述检测箱中的检测通道沿着输送方向平均分为四个检测区域，分别为：第一检测区域、第二检测区域、第三检测区域和第四检测区域；其中，所述第一RFID读写天线负责第一检测区域中到达该检测区域的货物的动态检测；所述第二RFID读写天线负责第二检测区域中到达该检测区域的货物的动态检测；所述第三RFID读写天线负责第三检测区域中到达该检测区域的货物的动态检测；所述第四RFID读写天线负责第四检测区域中到达该检测区域的货物的动态检测。

优选的，所述驱动机构包括气缸，所述气缸的缸体安装在检测箱上，该气缸的活塞杆与RFID读写天线连接。

一种RFID读写天线动态检测方法，包括以下步骤：

(1)、输送装置将货物输送进检测箱中，所述检测箱的屏蔽门关闭；

(2)、输送装置带动货物沿着检测箱的检测通道继续运动，当该货物的中心与所述检测区域中的RFID读写天线的最佳检测位置相重合后，驱动机构带动RFID读写天线运动，且运动速度与货物的运动速度一致；

(3)、当货物运动到所述检测箱的检测通道的末端时，该检测箱的屏蔽门打开，货物离开检测箱，对该货物的检测结束。

(4)驱动机构带动RFID读写天线回到初始位置，重复上述(1)-(3)，直至所有的货物都完成扫描和检测。

优选的，在步骤(2)中，输送装置带动货物运动到第一检测区域后，当该货物的中心与第一检测区域中的第一RFID读写天线的最佳检测位置相重合后，所述第一检测区域内的驱动机构带动第一RFID读写天线与货物同步运动直至该货物进入到第二检测区域中；

在货物进入到第二检测区域内后，当该货物的中心与第二检测区域中的第二RFID读写天线的最佳检测位置相重合后，所述第二检测区域内的驱动机构带动第二RFID读写天线与货物同步运动直至该货物进入到第三检测区域中；

在货物进入到第三检测区域内后，当该货物的中心与第三检测区域中的第三RFID读写天线的最佳检测位置相重合后，所述第三检测区域内的驱动机构带动第三RFID读写天线与货物同步运动直至该货物进入到第四检测区域中；

在货物进入到第四检测区域内后，当该货物的中心与第四检测区域中的第四RFID读写天线的最佳检测位置相重合后，所述第四检测区域内的驱动机构带动第四RFID读写天线与货物同步运动直至该货物进入到第四检测区域的末端，即该货物运动到所述检测箱的检测通道的末端。

本实用新型与现有技术相比具有以下的有益效果：

本实用新型的RFID读写天线动态检测装置通过带动RFID读写天线运动，使得所述RFID读写天线与货物可以同步运动，从而使得RFID读写天线与货物始终保持在最佳检测角度范围内，进而提高检测效率和检测精度。

附图说明

图1为本实用新型的RFID读写天线动态检测装置的具体实施方式的立体结构示意图。

图2为所述检测箱的展开图。

图3为所述检测箱的侧视图。

图4为动态检测天线和驱动机构的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

参见图1-图4，本实用新型的RFID读写天线动态检测装置包括设置在RFID检测设备的检测箱1中的RFID读写天线2以及用于驱动所述RFID读写天线2沿着平行于RFID检测设备的输送方向与货物做同步运动的驱动机构3，

其中，所述RFID读写天线2设置在所述RFID检测设备的内壁上，所述货物的中心与RFID读写天线2的最佳检测位置相重合；在所述驱动机构3的驱动下，所述货物的中心保持与RFID读写天线2的最佳检测位置重合，且货物与RFID读写天线2同步运动。

参见图1-图4，所述RFID读写天线2为多组，每组RFID读写天线2由若干个RFID读写天线2构成；所述多组RFID读写天线2分布在所述检测箱1的检测通道中的上、下、左、右四个方位中的两个或两个以上的方位上，每个方位均设置有一组RFID读写天线2；沿着检测通道的货物输送方向，多组RFID读写天线2的移动行程首尾连接。通过设置在不同方位上设置多组RFID读写天线2，其带来的好处在于：(1)、将货物在检测通道中的输送行程划分为由不同组的RFID读写天线2与之同步运动的分行程，亦即每组RFID读写天线2负责一段分行程，这样单组RFID读写天线2的移动行程就不会过大，不但便于驱动机构3的设置(例如驱动机构3由气缸构成时难以让单组RFID读写天线2在检测通道中的整个输送行程移动)，而且每组组RFID读写天线2的返程时间缩短，迅速为下一箱货物的检测做好准备，提高效率；(2)、在实际检测中，为了提高检测效率，存放货物的纸箱一般是做成正方体状或者是长方体状的，因此通过在检测箱1的检测通道的上、下、左、右四个方位中的多个方位上设置RFID读写天线2，可以从不同方向对货物上的RFID标签进行检测，并且各个方位的RFID读写天线2均的最佳检测位置均与货物的中心重合，从而进一步提高检测的效率以及检测的精度，避免漏检。本实施例中的RFID检测设备的检测通道的上、下、左、右四个方位上均设有RFID读写天线2。这样可以进一步提高货物检测的效率以及检测的精度。

参见图1-图4，所述检测箱1中的检测通道沿着输送方向平均分为多个检测区域，所述检测区域的数量与RFID读写天线2的组数一致；其中，每组RFID读写天线2用于负责其中一个检测区域中到达该检测区域的货物的动态检测。由于将所述检测箱1中的检测通道沿着输送方向平均分为多个检测区域，则货物在每个检测区域内的行程均相同，例如将所述检测箱1中的检测通道沿着输送方向平均分为四个检测区域，则货物在每个检测区域的行程为总行程的四分之一，这样可以使得每个检测区域内的RFID读写天线2的返程时间变为四分之一，从而使得整个RFID检测设备的工作间隔变为只设置单组RFID读写天线2时的四分之一，进而提高检测效率。

其中，所述RFID读写天线2选用8DB标准天线，该RFID读写天线2的最佳检测位置通过以下六组组实验(即实验一到实验七)数据得出：

实验一、本实验采用的8DB标准天线的功率为17.5w，货物中心与RFID读写天线2之间的距离为5-50cm，而货物上的RFID标签则采用9662H3标签，整个货物中存有500个RFID标签，分别收集RFID读写天线检测完货物上所有的RFID标签所花费的时间以及3s内RFID读写天线2检测到的货物上RFID标签的数量，其中，3s内RFID读写天线2检测到的货物上RFID标签的数量进行五次实验，并收集五次实验的数据，即实验1、实验2、实验3、实验4和实验5。具体数据如下：

由上表可知，在货物中心距离RFID读写天线30cm处，RFID读写天线读完货物上500个RFID标签所花费的时间最短，为6.0s，且限定时间3s内RFID读写天线检测到的货物上RFID标签的数量在实验1到实验5中也最多，分别为455个、465个、454个、450个和450个，因此，所述RFID读写天线2的最佳检测位置为距离RFID读写天线30cm处且平行于货物的输送方向的平面上，即货物中心与RFID读写天线2中心的距离为30cm。

实验二、本实验与实验一中不同之处在于将RFID读写天线2的功率改为18.5w，其余条件不变，具体数据如下：

由上表可知，在货物中心距离RFID读写天线30cm处，RFID读写天线读完货物上500个RFID标签所花费的时间最短，为7.0s、在限定时间3s内RFID读写天线检测到的货物上RFID标签的数量中，S＝30cm在五组实验中分别为499个、499个、499个、499个和499个，虽然实验1、实验2、实验3和实验5中的数据与S＝25cm和S＝35cm时的实验数据相同，但是在实验4中，S＝30cm中在3s内检测到的RFID标签的数量为499个，且大于S＝25cm和S＝35cm的498个，因此，所述RFID读写天线2的最佳检测位置为距离RFID读写天线30cm处且平行于货物的输送方向的平面上，即货物中心与RFID读写天线2中心的距离为30cm。

实验三、本实验与实验一中不同之处在于将RFID读写天线2的功率改为19.5w，其余条件不变，具体数据如下：

由上表可知，在货物中心距离RFID读写天线30cm处，RFID读写天线读完货物上500个RFID标签所花费的时间T为4.0s，仅次于S＝35cm时的2.4s；而在限定时间3s内RFID读写天线检测到的货物上RFID标签的数量中，S＝30cm在五组实验中分别为499个、499个、499个、499个和499个，也仅次于S＝35cm时的500个、500个、500个、500个、500个。

实验四、本实验与实验一中不同之处在于将RFID读写天线2的功率改为20.5w，其余条件不变，具体数据如下：

由上表可知，在货物中心距离RFID读写天线2的距离为S＝30cm处，RFID读写天线2读完货物上500个RFID标签所花费的时间T为2.3s；而在限定时间3s内RFID读写天线2检测到的货物上RFID标签的数量中，S＝30cm在五组实验中分别为500个、500个、500个、500个和500个，虽然和S＝35cm时的500个、500个、500个、500个和500个相同，但是由于S＝30cm时，读完货物上所有的RFID标签所花费的时间T＝2.3s，而S＝35cm时，RFID读写天线2读完货物上所有的RFID标签所花费的时间T＝2.4s，因此S＝30cm时的检测效果优于S＝35cm时的检测效果。

实验五、本实验与实验一中不同之处在于将RFID读写天线2的功率改为21.5w，其余条件不变，具体数据如下:

由上表可知，虽然在限定时间3s内RFID读写天线检测到的货物上RFID标签的数量中，S＝5cm至S＝35cm在五组实验中均分别为500个、500个、500个、500个和500个，但是由于S＝30cm时，读完货物上所有的RFID标签所花费的时间最短，为1.5s，因此S＝30cm时的检测效果最佳。

实验六、本实验与实验一中不同之处在于将RFID读写天线2的功率改为22.5w，其余条件不变，具体数据如下：

由上表可知，虽然在限定时间3s内RFID读写天线检测到的货物上RFID标签的数量中，S＝5cm至S＝35cm在五组实验中均分别为500个、500个、500个、500个和500个，但是由于S＝30cm时，读完货物上所有的RFID标签所花费的时间最短，为1.5s，因此S＝30cm时的检测效果最佳。

实验七、本实验与实验一中不同之处在于将RFID读写天线2的功率改为23.5w，其余条件不变，具体数据如下：

由上表可知，虽然在限定时间3s内RFID读写天线检测到的货物上RFID标签的数量中，S＝5cm至S＝35cm在五组实验中均分别为500个、500个、500个、500个和500个，但是由于S＝30cm时，读完货物上所有的RFID标签所花费的时间最短，为1.5s，因此S＝30cm时的检测效果最佳。

结合上述实验一到实验七可以得出，所述RFID读写天线2的最佳检测位置为距离RFID读写天线30cm处且平行于货物的输送方向的平面上。

此外，对于其他规格的RFID读写天线(如4BD、12BD、16BD、24BD等),也会有相应的最佳检测位置，可以参照上述实验方法进行检测，从而设定货物中心与RFID读写天线2的位置关系。

参见图1-图4，所述RFID读写天线2为四组，每组RFID读写天线2均由一个驱动机构3驱动；所述四组RFID读写天线2分布在所述检测箱1的顶部、底部以及两个侧壁上，其中，位于检测箱1顶部的RFID读写天线2为第一RFID读写天线，位于检测箱1底部的RFID读写天线2为第二RFID读写天线，位于检测箱1的两个侧壁上的RFID读写天线2为第三RFID读写天线和第四RFID读写天线。通过设置四组RFID读写天线2，且四组RFID读写天线2分别设置在所述检测箱1的顶部、底部以及两个侧壁上，这样可以对存放在纸箱中各个货物上的RFID标签进行检测，从而提高检测精度。

参见图1-图4，所述检测箱1中的检测通道沿着输送方向平均分为四个检测区域，分别为：第一检测区域1-1、第二检测区域1-2、第四检测区域1-31-3和第四检测区域1-41-4；其中，所述第一RFID读写天线负责第一检测区域1-1中到达该检测区域的货物的动态检测；所述第二RFID读写天线负责第二检测区域1-2中到达该检测区域的货物的动态检测；所述第三RFID读写天线负责第四检测区域1-3中到达该检测区域的货物的动态检测；所述第四RFID读写天线负责第四检测区域1-4中到达该检测区域的货物的动态检测。其目的在于缩短RFID读写天线2检测完货物后返回到初始位置的时间，相对于是将检测通道分为一个检测区域时RFID读写天线2检测完货物后返回到初始位置的时间的四分之一，这样可以减少货物检测所花费的时间，从而提高检测效率。

参见图1-图4，所述驱动机构3包括气缸，所述气缸的缸体安装在检测箱1上，该气缸的活塞杆与RFID读写天线2连接。通过气缸带动RFID读写天线2运动，从而实现对货物上的RFID标签的动态扫描。除上述方式外，所述驱动机构3也可以采用电机与丝杆传动机构结合的方式。

参见图1-图4，所述驱动机构3还包括用于对RFID读写天线2的运动进行导向的导向机构。所述导向机构可以是滑块滑轨机构。

参见图1-图4，本实用新型的RFID读写天线动态检测装置的工作原理是：

通常，待检测的货物由纸箱包装，纸箱内装满一件件的单件货物，每件货物上都贴有RFID标签。工作时，货物进入到检测箱1后，该检测箱1的屏蔽门关闭，RFID读写天线2开始对货物上的RFID标签进行检测，从而读取RFID标签内的信息。RFID读写天线2的信号向检测箱1内辐射，RFID读写天线2的最佳检测位置位于距离RFID读写天线2一定距离且平行于货物的输送方向的平面上，通过让纸箱的中心与所述平面重合，就保证了货物的中心保持与RFID读写天线2的最佳检测位置重合。具体过程为：在输送装置带动货物穿过检测箱1的过程中，货物的中心保持与RFID读写天线2的最佳检测位置所在平面重合，当货物的中心到达RFID读写天线2的最佳检测位置后，所述驱动机构3驱动RFID读写天线2与货物同步运动，货物在输送过程中其中心保持与RFID读写天线2的最佳检测位置重合，从而极大地提高检测效率和检测精度。

参见图1-图4，本实用新型的RFID读写天线动态检测方法，包括以下步骤：

(1)、输送装置将货物输送进检测箱1中，所述检测箱1的屏蔽门关闭；

(2)、输送装置带动货物沿着检测箱1的检测通道继续运动，当该货物的中心与所述检测区域中的RFID读写天线的最佳检测位置相重合后，驱动机构3带动RFID读写天线2运动，且运动速度与货物的运动速度一致；

(3)、当货物运动到所述检测箱1的检测通道的末端时，该检测箱1的屏蔽门打开，货物离开检测箱1，对该货物的检测结束。

(4)驱动机构3带动RFID读写天线2回到初始位置，重复上述(1)-(3)，直至所有的货物都完成扫描和检测。

其中，在步骤(2)中，输送装置带动货物运动到第一检测区域1-1后，当该货物的中心与第一检测区域1-1中的第一RFID读写天线的最佳检测位置相重合后，所述第一检测区域1-1内的驱动机构3带动第一RFID读写天线与货物同步运动直至该货物进入到第二检测区域1-2中；

在货物进入到第二检测区域1-2内后，当该货物的中心与第二检测区域1-2中的第二RFID读写天线的最佳检测位置相重合后，所述第二检测区域1-2内的驱动机构3带动第二RFID读写天线与货物同步运动直至该货物进入到第四检测区域1-3中；

当该货物的中心与第三检测区域1-3中的第三RFID读写天线的最佳检测位置相重合后，所述第三检测区域1-3内的驱动机构3带动第三RFID读写天线与货物同步运动直至该货物进入到第四检测区域1-4中；

当该货物的中心与第四检测区域1-4中的第四RFID读写天线的最佳检测位置相重合后，所述第四检测区域1-4内的驱动机构3带动第四RFID读写天线与货物同步运动直至该货物进入到第四检测区域1-4的末端，即该货物运动到所述检测箱1的检测通道的末端。

上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种RFID读写天线动态检测装置，其特征在于，包括设置在RFID检测设备的检测箱中的RFID读写天线以及用于驱动所述RFID读写天线沿着平行于RFID检测设备的输送方向与货物做同步运动的驱动机构，其中，所述RFID读写天线设置在所述RFID检测设备的内壁上，所述货物的中心与RFID读写天线的最佳检测位置相重合；在所述驱动机构的驱动下，所述货物的中心保持与RFID读写天线的最佳检测位置重合，且货物与RFID读写天线同步运动。

2.根据权利要求1所述的RFID读写天线动态检测装置，其特征在于，所述RFID读写天线为多组，每组RFID读写天线由若干个RFID读写天线构成；所述多组RFID读写天线分布在所述检测箱的检测通道中的上、下、左、右四个方位中的两个或两个以上的方位上，每个方位均设置有一组RFID读写天线；所述检测箱中的检测通道沿着输送方向平均分为多个检测区域，所述检测区域的数量与RFID读写天线的组数一致；其中，每组RFID读写天线用于负责其中一个检测区域中到达该检测区域的货物的动态检测，多组RFID读写天线的移动行程首尾连接，且每组RFID读写天线均由一个驱动机构驱动。

3.根据权利要求2所述的RFID读写天线动态检测装置，其特征在于，位于检测通道上、下、左、右四个方位上均设有RFID读写天线。

4.根据权利要求1所述的RFID读写天线动态检测装置，其特征在于，所述RFID读写天线为8DB标准天线，该RFID读写天线的最佳检测位置位于距离RFID读写天线20-35cm且平行于货物的输送方向的平面上。

5.根据权利要求1所述的RFID读写天线动态检测装置，其特征在于，所述RFID读写天线的最佳检测位置位于距离RFID读写天线30cm且平行于货物的输送方向的平面上。

6.根据权利要求2所述的RFID读写天线动态检测装置，其特征在于，所述RFID读写天线为四组，所述四组RFID读写天线分布在所述检测箱的顶部、底部以及两个侧壁上，其中，位于检测箱顶部的RFID读写天线为第一RFID读写天线，位于检测箱底部的RFID读写天线为第二RFID读写天线，位于检测箱的两个侧壁上的RFID读写天线为第三RFID读写天线和第四RFID读写天线。

7.根据权利要求6所述的RFID读写天线动态检测装置，其特征在于，所述检测箱中的检测通道沿着输送方向平均分为四个检测区域，分别为：第一检测区域、第二检测区域、第三检测区域和第四检测区域；其中，所述第一RFID读写天线负责第一检测区域中到达该检测区域的货物的动态检测；所述第二RFID读写天线负责第二检测区域中到达该检测区域的货物的动态检测；所述第三RFID读写天线负责第三检测区域中到达该检测区域的货物的动态检测；所述第四RFID读写天线负责第四检测区域中到达该检测区域的货物的动态检测。

8.根据权利要求1所述的RFID读写天线动态检测装置，其特征在于，所述驱动机构包括气缸，所述气缸的缸体安装在检测箱上，该气缸的活塞杆与RFID读写天线连接。