CN220232466U - 一种便于领用的零散件无人管理终端 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种便于领用的零散件无人管理终端，其包括，介质基板、分别设置于介质基板正反两面的辐射天线和金属片层，还包括完整覆盖辐射天线并同时与介质基板固定连接的封层。本申请通过介质基板上的金属针贯穿介质基板，为辐射天线耦合馈电。本申请利用金属片层的耦合作用增强天线增益，并同时通过金属片层自身的电磁效应，通过金属片层中激发的感应电流辅助探测端确定终端反馈信号来源方向，实现定位。
Description
技术领域
本申请涉及无人仓储技术领域，尤其涉及一种便于领用的零散件无人管理终端。
背景技术
无人仓储系统需要依赖于各种传感交互装置实现货物状态以及存储仓位的实时监测。为识别零散件，现有无人仓储系统中，通常需要在存储位置布置大量摄像头，通过图像识别技术标识零散件位置以供机械手或穿梭机器人提取领用零散件。但是，摄像头通常需要配备单独图像传输系统以及图形处理设备才能确保识别效率。现有图像识别方式设备成本和安装成本较高，不适宜大规模应用。
若采用常规RFID标签识别技术，则容易在对零散件进行射频信号识别时，受天线辐射方向影响，无法准确定位。其原因在于：现有RFID标签天线通常设置具有上半空间全向辐射的方向图。此种方向图可保证天线能够从各个方向接收足够多的射频信号实现标签应答，但会导致射频识别端无法根据辐射信号判断零散件方向位置，无法对其进行定位。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的不足，本申请的目的在于提供一种便于领用的零散件无人管理终端。本申请通过天线背板的金属片层，在增强天线增益的同时，通过金属片层的电磁效应辅助探测端实现定位。
为实现上述目的，本申请提供的便于领用的零散件无人管理终端，其包括附着于零散件表面的：介质基板，其一面设置辐射天线，另一面设置金属片层；封层，其完整覆盖辐射天线，并与介质基板固定连接；其中，所述金属片层上还设置有贯穿介质基板向辐射天线耦合馈电的金属针。
可选的，如上任一所述的便于领用的零散件无人管理终端，其中，所述辐射天线包括相对设置的：第一叉指单元，其包括横向设置的第一连接臂，以及纵向连接于第一连接臂一侧的若干耦合臂；第二叉指单元，其包括横向设置的第二连接臂，以及纵向连接于第二连接臂一侧的若干耦合臂；第一叉指单元与第二叉指单元之间耦合臂共线设置组合为耦合对，各耦合对的耦合臂之间均分别设置有耦合间隙。
可选的，如上任一所述的便于领用的零散件无人管理终端，其中，向辐射天线耦合馈电的金属针设置于第一叉指单元与第二叉指单元之间一对耦合臂的耦合间隙中。
可选的，如上任一所述的便于领用的零散件无人管理终端，其中，第一叉指单元与第二叉指单元之间各耦合臂端面均设置具有斜切角，所述金属针具有平行于所述斜切角的耦合面。
可选的，如上任一所述的便于领用的零散件无人管理终端，其中，所述金属针设置于辐射天线一侧的耦合对之间；辐射天线另一侧的耦合对之间连接有芯片。
可选的，如上任一所述的便于领用的零散件无人管理终端，其中，所述金属片层的长宽尺寸不小于辐射天线的长款尺寸。
可选的，如上任一所述的便于领用的零散件无人管理终端，其中，所述金属片层的两对角端部设置斜切。
可选的，如上任一所述的便于领用的零散件无人管理终端，其中，第二叉指单元的第二连接臂两端同样设置斜切，其斜切角度与金属片层的斜切角度一致。
可选的，如上任一所述的便于领用的零散件无人管理终端，其中，所述介质基板为柔性介质，所述封层、辐射天线及金属片层均为柔性材料
本申请和现有方案相比具有如下技术效果:
本申请的零散件无人管理终端包括附着于零散件表面的介质基板、分别设置于介质基板正反两面的辐射天线和金属片层，还包括完整覆盖辐射天线并同时与介质基板固定连接的封层。本申请通过介质基板上的金属针贯穿介质基板，为辐射天线耦合馈电。本申请利用金属片层的耦合作用增强天线增益，并同时通过金属片层自身的电磁效应，通过金属片层中激发的感应电流辅助探测端确定终端反馈信号来源方向，实现定位。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。
附图说明
附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本申请的实施例一起，用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：
图1为根据本申请的便于领用的零散件无人管理终端的顶层结构示意图；
图2为本申请终端的反射系数；
图3为根据本申请的便于领用的零散件无人管理终端的底部结构示意图；
图4为根据本申请的便于领用的零散件无人管理终端的剖视图。
图中，1表示介质基板；2表示金属片层；21表示金属针；3表示封层；4表示辐射天线；41表示第一叉指单元；42表示第二叉指单元；5表示芯片。
实施方式
以下结合附图对本申请的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本申请中所述的“内、外”的含义指的是相对于介质基板本身而言，由其外周指向中间耦合对的方向为内，反之为外；而非对本申请的装置机构的特定限定。
本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
本申请中所述的“上、下”的含义指的是使用者正对终端时，由金属片层指向封层的方向即为上，反之即为下，而非对本申请的装置机构的特定限定。
本申请所提供的便于领用的零散件无人管理终端，其包括附着于零散件表面的：
介质基板1，其一面设置辐射天线4，另一面设置金属片层2；
封层3，其完整覆盖辐射天线4，并与介质基板1固定连接；
其中，所述金属片层2上还设置有以图4方式贯穿介质基板1向辐射天线4耦合馈电的金属针21。
本申请的终端感应于探测端输出的电磁信号，通过金属片层2自身的电磁效应激励产生涡流。与此同时，本申请介质基板上的辐射天线，还同步地感应于探测端辐射的射频电磁信号，反馈回波。金属片层2的长款尺寸可设置为辐射天线4工作波长的1/2或接近于辐射天线4工作波长，由此，金属片层2所产生的涡流能够通过金属片层2与辐射天线4之间电磁耦合所产生的等效感抗而将辐射天线4增益由图2工作波段外的6dB提升至目标频率下的14dB。金属片层2自身的涡流能够在探测端扫描存储仓位时提示零散件位置，而辐射天线4所反馈的电磁回波则通过天线上所设芯片叠加识别标识信号，从而使探测端迅速查找到相应零散件进行提取。
具体参照图1所示，本申请介质基板顶层的辐射天线4具体可设置为包括相对设置的：
第一叉指单元41，其包括横向设置的第一连接臂，以及纵向连接于第一连接臂一侧的若干耦合臂；
第二叉指单元42，其包括横向设置的第二连接臂，以及纵向连接于第二连接臂一侧的若干耦合臂；
第一叉指单元41与第二叉指单元42之间，各耦合臂分别共线设置，两两组合为耦合对，各耦合对的耦合臂之间均分别设置有耦合间隙。
以图1所示的由4对耦合对构成的辐射天线4而言，位于图示介质基板上侧的第一叉指单元41，其横向设置第一连接臂，第一连接臂的下侧从左至右均匀间隔连接纵向设置的第一到第四耦合臂；位于图示介质基板下侧的第二叉指单元42，其横向在辐射天线的下侧设置第二连接臂，第二连接臂的上侧从左至右均匀间隔连接纵向设置的第五到第八耦合臂。第一叉指单元41的第一耦合臂与第二叉指单元42的第五耦合臂组合为一对耦合对，第一叉指单元41的第二耦合臂与第二叉指单元42的第六耦合臂组合为第二对耦合对，第一叉指单元41的第三耦合臂与第二叉指单元42的第七耦合臂组合为第三对耦合对，第一叉指单元41的第四耦合臂与第二叉指单元42的第八耦合臂组合为第四对耦合对。
由此，向辐射天线4耦合馈电的金属针21可通过耦合对之间的耦合间隙向第一叉指单元41与第二叉指单元42之间一对耦合臂馈电，从而向两叉指单元辐射馈电信号，激励辐射天线所连接的芯片反馈识别标识信号，从而将识别标识信号叠加在辐射天线所反馈的回波信号上，提供对终端所连零散件的识别与定位。
在较为优选的情况下，第一叉指单元41与第二叉指单元42之间各耦合臂之间相对设置的端面可进一步设置为具有斜切角，斜切角方向可沿连接臂顺序交错设置。斜切角位置的耦合臂耦合面积增加，因此能够提供较高电抗调整辐射面零点频率。为配合于该斜切角所提供的等效阻抗，本申请可进一步将金属针21设置为平行于所述斜切角的四棱柱，其侧壁平行于耦合臂端面的斜切角实现耦合。
这种设置方式下，一般将所述金属针21设置于辐射天线4一侧而将芯片放置于另一侧。以图1具有4对耦合对的辐射天线为例，辐射天线4中第一耦合对之间可连接有芯片5，而第四对耦合对容纳平行插入其间的金属针21实现馈电。
图2为上述贴附于零散件表面的终端的背侧示意图。所述金属片层2的长宽尺寸不小于辐射天线4的长款尺寸，能够完全遮挡介质基板正面辐射天线4，并通过其边缘与连接臂、外侧耦合臂之间的感抗提升天线对辐射波段外信号的衰减和屏蔽。
参考图3所示，所述金属片层2的左下和右上两对角端部可进一步设置斜切角以进一步实现天线圆极化特性。配合于该斜切角结构，第二叉指单元42的第二连接臂两端可同样设置相同角度的斜切角，其斜切边缘与金属片层2的斜切边缘相互平行，可通过等效形成的寄生感抗提高带外衰减。
为方便将零散件无人管理终端黏贴纸零散件表面，本申请还优选将介质基板1设置为各类高分子材料的柔性介质，配合于该柔性材质，本申请中，封层3、辐射天线4及金属片层2均可设置为柔性的纤薄的金属片以提供适当弯曲，使终端能够牢固贴合零散件表面实现粘贴。
本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种便于领用的零散件无人管理终端，其特征在于，包括附着于零散件表面的：
介质基板（1），其一面设置辐射天线（4），另一面设置金属片层（2）；
封层（3），其完整覆盖辐射天线（4），并与介质基板（1）固定连接；
其中，所述金属片层（2）上还设置有贯穿介质基板（1）向辐射天线（4）耦合馈电的金属针（21）。
2.如权利要求1所述的便于领用的零散件无人管理终端，其特征在于，所述辐射天线（4）包括相对设置的：
第一叉指单元（41），其包括横向设置的第一连接臂，以及纵向连接于第一连接臂一侧的若干耦合臂；
第二叉指单元（42），其包括横向设置的第二连接臂，以及纵向连接于第二连接臂一侧的若干耦合臂；
第一叉指单元（41）与第二叉指单元（42）之间耦合臂共线设置组合为耦合对，各耦合对的耦合臂之间均分别设置有耦合间隙。
3.如权利要求2所述的便于领用的零散件无人管理终端，其特征在于，向辐射天线（4）耦合馈电的金属针（21）设置于第一叉指单元（41）与第二叉指单元（42）之间一对耦合臂的耦合间隙中。
4.如权利要求3所述的便于领用的零散件无人管理终端，其特征在于，第一叉指单元（41）与第二叉指单元（42）之间各耦合臂端面均设置具有斜切角，所述金属针（21）具有平行于所述斜切角的耦合面。
5.如权利要求4所述的便于领用的零散件无人管理终端，其特征在于，所述金属针（21）设置于辐射天线（4）一侧的耦合对之间；辐射天线（4）另一侧的耦合对之间连接有芯片（5）。
6.如权利要求1所述的便于领用的零散件无人管理终端，其特征在于，所述金属片层（2）的长宽尺寸不小于辐射天线（4）的长款尺寸。
7.如权利要求6所述的便于领用的零散件无人管理终端，其特征在于，所述金属片层（2）的两对角端部设置斜切。
8.如权利要求7所述的便于领用的零散件无人管理终端，其特征在于，第二叉指单元（42）的第二连接臂两端同样设置斜切，其斜切角度与金属片层（2）的斜切角度一致。
9.如权利要求1所述的便于领用的零散件无人管理终端，其特征在于，所述介质基板（1）为柔性介质，所述封层（3）、辐射天线（4）及金属片层（2）均为柔性材料。
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2023
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