CN210091207U - 一种采用多波束天线的rfid通道机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种采用多波束天线的RFID通道机，包括框式通道、控制盒以及输送带；在控制盒内设置有控制器、RFID读写器、电源模块以及通信电路；输送带水平贯穿框式通道；在框式通道的竖向内侧壁上沿间隔设置有位置传感器；在框式通道的顶部内壁、两个竖向内壁以及底部内壁上均设有一个多波束RFID天线。该RFID通道机利用四个多波束RFID天线对输送带上运输物品的RFID标签进行读取，有效降低了出现读取盲区的可能性，增强了RFID标签读取的成功率；利用位置传感器能够实时获取输送带上物品的位置，从而由控制器通过RFID读写器控制多波束RFID天线开启哪个角度的波束进行射频信号的发射和接收，减少能量的泄露，降低串读率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通道机，尤其是一种采用多波束天线的RFID通道机。
背景技术
RFID(射频识别)技术作为一种非接触式无线识别技术，可以不接触、快速识别物品，并可同时识别多个物品，目前已应用于无人零售、物流分拣、资产管理等领域。但由于通道机上的运输物品在进入通道机时，粘贴RFID电子标签的侧面并不是指定朝向的，如果采用单个朝向的RFID天线很容易出现漏读的问题，且通道机在运输过程中是连续运行的，RFID电子标签读取过程实际是处于运动状态下完成的，也是比较容易出现漏读的问题。因此有必要设计出一种采用多波束天线的RFID通道机，能够对运输物品上粘贴的RFID电子标签进行读取，且具有较好的读取可靠性。
发明内容
实用新型目的：提供一种采用多波束天线的RFID通道机，能够对运输物品上粘贴的RFID电子标签进行读取，且具有较好的读取可靠性。
技术方案：本实用新型所述的采用多波束天线的RFID通道机，包括框式通道、控制盒以及输送带；控制盒安装在框式通道上，并在控制盒内设置有控制器、RFID读写器、电源模块以及通信电路；在控制盒的外侧设有指示灯；输送带水平贯穿框式通道；在框式通道的竖向内侧壁上沿输送带间隔设置有用于检测货物的位置传感器，且位置传感器的安装位置高于输送带的上层高度；在框式通道的顶部内壁、两个竖向内壁以及底部内壁上均设有一个多波束RFID天线；控制器分别与RFID读写器、通信电路、指示灯以及各个位置传感器电连接；RFID读写器与四个多波束RFID天线电连接，用于对四个多波束RFID天线分别进行射频信号的接收或发射控制；电源模块分别为控制器、RFID读写器、通信电路、指示灯以及各个位置传感器供电。
进一步地，各个位置传感器的设置间隔为10-15cm。
进一步地，输送带通过两端的固定支架进行水平贯穿安装，由驱动电机对输送带进行驱动；在控制盒内设置有与控制器电连接的电机驱动电路；电机驱动电路与驱动电机电连接，用于根据控制器的控制信号对驱动电机进行旋转驱动。
进一步地，在框式通道的下侧四个顶角处均设有一个支撑底脚。
进一步地，位于框式通道两个竖向内壁上的两个多波束RFID天线的设置高度高于输送带的上层高度。
进一步地，位置传感器的安装位置与输送带上层的高度差为2-4cm。
进一步地，在框式通道内还安装有一个辅助天线机构；辅助天线机构包括负压吸盘、插装套管、插装杆、定位销以及辅助多波束RFID天线；负压吸盘用于吸附安装在框式通道的内壁上；在负压吸盘上设有套管安装板，插装套管垂直安装在套管安装板上；在插装套管的管壁上沿其轴向间隔设置有定位孔；插装杆的一端插装在插装套管中，并在插入端部上设有销孔；插装杆的另一端通过铰接座铰接安装在辅助多波束RFID天线的背面；定位销的端部贯穿定位孔后插装至销孔中；RFID读写器与辅助多波束RFID天线电连接，用于对辅助多波束RFID天线进行射频信号的接收或发射控制。
进一步地，位置传感器的数量大于等于多波束RFID天线的波束数。
进一步地，通信电路为网络通信电路和串口通信电路。
本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：利用四个多波束RFID天线分别设置在输送带的上方、左侧、右侧以及下方，从而对输送带上运输物品的RFID标签进行读取，有效降低了出现读取盲区的可能性，增强了RFID标签读取的成功率；利用位置传感器能够实时获取输送带上物品的位置，从而由控制器通过RFID读写器控制多波束RFID天线开启哪个角度的波束进行射频信号的发射和接收，减少能量的泄露，降低串读率；利用通信电路能够实现通道机与上位机的及时通信，将采集的RFID信息上传至上位机进行处理和存储；利用指示灯能够在RFID读写器未能成功读取到RFID标签时进行闪烁，从而提醒现场人员进行人工检查，确认是否RFID标签损坏。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构剖视示意图；
图2为本实用新型的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1：
如图1和2所示，本实用新型公开的采用多波束天线的RFID通道机包括：框式通道1、控制盒2以及输送带5；控制盒2安装在框式通道1上，并在控制盒2内设置有控制器、RFID读写器、电源模块以及通信电路；在控制盒2的外侧设有指示灯3；输送带5水平贯穿框式通道1；在框式通道1的竖向内侧壁上沿输送带5间隔设置有用于检测货物10的位置传感器7，且位置传感器7的安装位置高于输送带5的上层高度；在框式通道1的顶部内壁、两个竖向内壁以及底部内壁上均设有一个多波束RFID天线4；控制器分别与RFID读写器、通信电路、指示灯3以及各个位置传感器7电连接；RFID读写器与四个多波束RFID天线4电连接，用于对四个多波束RFID天线4分别进行射频信号的接收或发射控制；电源模块分别为控制器、RFID读写器、通信电路、指示灯3以及各个位置传感器7供电。
利用四个多波束RFID天线4分别设置在输送带5的上方、左侧、右侧以及下方，从而对输送带5上物品10的RFID标签11进行读取，有效降低了出现读取盲区的可能性，增强了RFID标签11读取的成功率；利用位置传感器7能够实时获取输送带5上物品10的位置，从而由控制器通过RFID读写器控制多波束RFID天线4开启哪个角度的波束进行射频信号的发射和接收，减少能量的泄露，降低串读率；利用通信电路能够实现通道机与上位机的及时通信，将采集的RFID信息上传至上位机进行处理和存储；利用指示灯3能够在RFID读写器未能成功读取到RFID标签11时进行闪烁，从而提醒现场人员进行人工检查，确认是否RFID标签11损坏。
进一步地，各个位置传感器7的设置间隔为10-15cm，优选为15cm。将位置传感器7的间隔设置在10-15cm内，能够使得在输送带5上可同时读取多个物品10的RFID标签11，满足通道机的流水线式输送。
进一步地，输送带5通过两端的固定支架6进行水平贯穿安装，由驱动电机9对输送带5进行驱动；在控制盒2内设置有与控制器电连接的电机驱动电路；电机驱动电路与驱动电机9电连接，用于根据控制器的控制信号对驱动电机9进行旋转驱动。利用控制器通过电机驱动电路控制对驱动电机9进行旋转驱动控制，从而在未能成功读取到指示灯3闪烁时及时停止输送带5，方便现场人员进行检查。
进一步地，在框式通道1的下侧四个顶角处均设有一个支撑底脚8。利用四个支撑底脚8能够对框式通道1进行底部支撑。
进一步地，位于框式通道1两个竖向内壁上的两个多波束RFID天线4的设置高度高于输送带5的上层高度。将竖向内壁上的两个多波束RFID天线4设置高于输送带5，从而确保侧边两个多波束RFID天线4的读取成功率。
进一步地，位置传感器7的安装位置与输送带5上层的高度差为2-4cm，优选为3cm。利用2-4cm的高度设置，能够确保输送带5上的小物品也能够感知到。
进一步地，在框式通道1内还安装有一个辅助天线机构；辅助天线机构包括负压吸盘12、插装套管14、插装杆17、定位销16以及辅助多波束RFID天线19；负压吸盘12用于吸附安装在框式通道1的内壁上；在负压吸盘12上设有套管安装板13，插装套管14垂直安装在套管安装板13上；在插装套管14的管壁上沿其轴向间隔设置有定位孔15；插装杆17的一端插装在插装套管14中，并在插入端部上设有销孔；插装杆17的另一端通过铰接座18铰接安装在辅助多波束RFID天线19的背面；定位销16的端部贯穿定位孔15后插装至销孔中；RFID读写器与辅助多波束RFID天线19电连接，用于对辅助多波束RFID天线19进行射频信号的接收或发射控制。利用辅助天线机构能够对一些被粘贴到非常规位置的RFID标签11进行读取，通过负压吸盘12能够对安装位置及辅助多波束RFID天线19的角度进行调整，利用插装套管14、插装杆17、定位销16以及铰接座18的配合能够实现辅助多波束RFID天线19的位置和角度进行调节，满足非常规位置的RFID标签11读写要求，例如RFID标签11被粘贴在物品10的竖向面与顶面的连接处，存在一定的弯折，这时候通过顶部或侧面的多波束RFID天线4可能读取不到。
进一步地，位置传感器7的数量大于等于多波束RFID天线4的波束数。将位置传感器7的数量设置大于等于多波束RFID天线4的波束数从而能够在相应位置传感器7检测到物品10时启动相应角度的波束进行读取。
进一步地，通信电路为网络通信电路和串口通信电路。利用网络通信电路和串口通信电路的设置能够满足网络的远程传输和现场的串口传输需要；利用网络通信电路由网口和MAC/PHY芯片构成，串口通信电路由MAX232芯片和串口头构成。
本实用新型公开的采用多波束天线的RFID通道机中，控制器采用现有的单片机构成的控制模块，例如51单片机；多波束RFID天线4和辅助多波束RFID天线19均采用现有的多波束天线，能够在对应的RFID读写器控制下实现波束的选择控制；位置传感器7采用现有的光电位置传感器或光栅式位置传感器；指示灯3采用现有的LED指示灯；驱动电机9采用现有的步进电机，电机驱动电路采用现有的步进电机驱动电路。
本实用新型公开的采用多波束天线的RFID通道机在工作时，由控制器通过电机驱动电路实现驱动电机9工作，输送带5运输物品10进入框式通道1内，位置传感器7检测到物品10时，控制器控制RFID读写器工作，启动相应角度的波束对准物品10，从而读取到物品10上的RFID标签11；控制器通过通信电路将读取到的信息传送到上位机或服务器。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (9)
1.一种采用多波束天线的RFID通道机，其特征在于：包括框式通道(1)、控制盒(2)以及输送带(5)；控制盒(2)安装在框式通道(1)上，并在控制盒(2)内设置有控制器、RFID读写器、电源模块以及通信电路；在控制盒(2)的外侧设有指示灯(3)；输送带(5)水平贯穿框式通道(1)；在框式通道(1)的竖向内侧壁上沿输送带(5)间隔设置有用于检测货物(10)的位置传感器(7)，且位置传感器(7)的安装位置高于输送带(5)的上层高度；在框式通道(1)的顶部内壁、两个竖向内壁以及底部内壁上均设有一个多波束RFID天线(4)；控制器分别与RFID读写器、通信电路、指示灯(3)以及各个位置传感器(7)电连接；RFID读写器与四个多波束RFID天线(4)电连接，用于对四个多波束RFID天线(4)分别进行射频信号的接收或发射控制；电源模块分别为控制器、RFID读写器、通信电路、指示灯(3)以及各个位置传感器(7)供电。
2.根据权利要求1所述的采用多波束天线的RFID通道机，其特征在于：各个位置传感器(7)的设置间隔为10-15cm。
3.根据权利要求1所述的采用多波束天线的RFID通道机，其特征在于：输送带(5)通过两端的固定支架(6)进行水平贯穿安装，由驱动电机(9)对输送带(5)进行驱动；在控制盒(2)内设置有与控制器电连接的电机驱动电路；电机驱动电路与驱动电机(9)电连接，用于根据控制器的控制信号对驱动电机(9)进行旋转驱动。
4.根据权利要求1所述的采用多波束天线的RFID通道机，其特征在于：在框式通道(1)的下侧四个顶角处均设有一个支撑底脚(8)。
5.根据权利要求1所述的采用多波束天线的RFID通道机，其特征在于：位于框式通道(1)两个竖向内壁上的两个多波束RFID天线(4)的设置高度高于输送带(5)的上层高度。
6.根据权利要求1所述的采用多波束天线的RFID通道机，其特征在于：位置传感器(7)的安装位置与输送带(5)上层的高度差为2-4cm。
7.根据权利要求1所述的采用多波束天线的RFID通道机，其特征在于：在框式通道(1)内还安装有一个辅助天线机构；辅助天线机构包括负压吸盘(12)、插装套管(14)、插装杆(17)、定位销(16)以及辅助多波束RFID天线(19)；负压吸盘(12)用于吸附安装在框式通道(1)的内壁上；在负压吸盘(12)上设有套管安装板(13)，插装套管(14)垂直安装在套管安装板(13)上；在插装套管(14)的管壁上沿其轴向间隔设置有定位孔(15)；插装杆(17)的一端插装在插装套管(14)中，并在插入端部上设有销孔；插装杆(17)的另一端通过铰接座(18)铰接安装在辅助多波束RFID天线(19)的背面；定位销(16)的端部贯穿定位孔(15)后插装至销孔中；RFID读写器与辅助多波束RFID天线(19)电连接，用于对辅助多波束RFID天线(19)进行射频信号的接收或发射控制。
8.根据权利要求1所述的采用多波束天线的RFID通道机，其特征在于：位置传感器(7)的数量大于等于多波束RFID天线(4)的波束数。
9.根据权利要求1所述的采用多波束天线的RFID通道机，其特征在于：通信电路为网络通信电路和串口通信电路。
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| CN201921121191.1U CN210091207U (zh) | 2019-07-17 | 2019-07-17 | 一种采用多波束天线的rfid通道机 |
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