DE202007009056U1

DE202007009056U1 - Materiallager mit RFID-Antenne

Info

Publication number: DE202007009056U1
Application number: DE200720009056
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2017-06-28

Abstract

Materiallager (10) mit einem Gestell (20), an dem wenigstens eine Ringantenne (40) zum Auslesen von RFID-Tags (12) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (20) einen Rahmen (21) aus mehreren Metallstäben (22) aufweist, wobei ein gesonderter, elektrisch nichtleitender Antennenträger (42) für die Ringantenne (40) vorgesehen ist, der an wenigstens zwei beabstandeten Punkten (43) mit dem Rahmen (21) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Materiallager gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Derartige Materiallager sind aus der JP 2001-022834 A bekannt. Dort sind verschiedene Materiallager in Form von Bücherregalen gezeigt, die mit Ringantennen bestückt sind. Die Ringantennen dienen zum Auslesen von RFID-Tags, die an den Büchern angebracht sind, welche in dem Bücherregal gelagert sind. Die Ringantennen sind hierfür so an den Regalen angebracht, dass die Ringflächen aller Ringantennen im Wesentlichen das gesamte Bücherregal überspannen.
Nachteilig an dem bekannten Lager ist, dass die Ringantennen, die üblicherweise aus einer Vielzahl von Wicklungen aus dünnem Kupferdraht aufgebaut sind, an einem nichtleitenden flächigen Element, wie beispielsweise den Holzplatten, die das Gestell des obigen Materiallagers bilden, befestigt werden müssen. Das flächige Element muss elektrisch nichtleitend sein, damit es die Sende/Empfangseigenschaften der Ringantenne nicht beeinträchtigt. Die Konstruktion der JP 2001-022834 A lässt sich daher nicht ohne weiteres auf Materiallager übertragen, die aus Metallstäben aufgebaut sind, wobei keine plattenförmigen Elemente vorgesehen sind, die die Antennedrähte tragen könnten.
Letztgenannte Materiallager sind aus der Broschüre "Materialversorgung durch individuelle Regalsysteme" (Stand 9/2005) der Bosch Rexroth AG bekannt. Diese Materiallager bestehen aus einem Rahmen, der aus Aluminium-Strangpressprofilen aufgebaut ist. In diesen Rahmen sind mehrere Rollenbahnen für Kunststoffbehälter vorgesehen, in denen das gewünschte Material gelagert wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein RFID-Identifikationssystem mit Ringantennen für ein Materiallager mit einem Rahmen aus Metallstäben nutzbar zu machen. Diese Aufgabe wird ausgehend von der JP 2001-022834 A dadurch gelöst, dass das Gestell einen Rahmen aus mehreren Metallstäben aufweist, wobei ein gesonderter, elektrisch nichtleitender Antennenträger für die Ringantenne vorgesehen ist, der an wenigstens zwei beabstandeten Punkten mit dem Rahmen verbunden ist. Die Drähte der Ringantenne werden somit von Antennenträgern in der gewünschten Position gehalten, ohne dass deren Abstrahleigenschaften beeinträchtigt werden. Durch die Befestigung des Antennenträgers an wenigstens zwei beabstandeten Punkten wird dieser mitsamt der Ringantenne im Wesentlichen unbeweglich gegenüber dem Rahmen fixiert.
Der Antennenträger kann einen im Wesentlichen vollständig abgeschlossenen Hohlraum aufweisen, in dem die Ringantenne angeordnet ist. Dadurch wird die Ringantenne vor Umgebungseinflüssen geschützt, weshalb diese besonders kostengünstig aus einfachem Kupferdraht ausgeführt werden kann.
Der Antennenträger kann aus wenigstens zwei Halbschalen bestehen, die den Hohlraum definieren, wobei die Halbschalen vorzugsweise aus Kunststoff spritzgegossen sind. Die Halbschalen können ohne Weiteres so gestaltet werden, dass sie mit einer hinterschneidungsfreien und damit kostengünstigen Form hergestellt werden können.
Der Antennenträger kann wenigstens einen Durchbruch aufweisen, den der Hohlraum ringförmig umgibt, damit er an Steifigkeit gewinnt. Die Antennenwicklungen werden vorzugsweise um den Hohlraum herumgewickelt.
Der Antennenträger kann verstellbar an dem Gestell befestigt sein, damit der Empfangsbereich der Ringantenne optimal zu den zu erfassenden RFID-Tags ausgerichtet werden kann. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn mehrere erfindungsgemäße Materialspeicher unmittelbar benachbart aufgestellt werden sollen, damit sich die Ringantennen der verschiedenen Materialspeicher nicht gegenseitig stören.
Der Antennenträger kann an einer Begrenzungskante des Rahmens angeordnet sein, wobei die Ringantenne derart ausrichtbar ist, dass sie eine der Begrenzungskante zugeordnete Seitenfläche des Rahmens erfasst. Durch diese Anordnung der Ringantenne können gezielt die RFID-Tags erfasst werden, die durch die genannte Seitenfläche hindurch in das Materiallager eingelagert oder herausgenommen werden.
Weiter kann vorgesehen sein, dass in unmittelbarer Nähe des Antennenträgers kein zum Antennenträger paralleler Metallstab angeordnet ist. Ein derartiger paralleler Metallstab würde die Send/Empfangseigenschaften der Ringantenne beeinträchtigen. Auf einen derartigen Metallstab kann aber verzichtet werden, da der Antennenträger dessen tragende Funktion ohne weiteres übernehmen kann. Der Antennenträger wird hierfür vorzugsweise an zwei gegenüberliegenden Endpunkten am Gestell befestigt.
In dem Antennenträger können mehrere Ringantennen vorgesehen sein, die nebeneinander angeordnet sind, wobei diese vorzugsweise in einer Linie nebeneinander angeordnet sind. Die Ringantennen werden hierbei vorzugsweise über die bereits genannten Durchbrüche des Antennenträgers herum angeordnet. Die Verwendung mehrerer kleiner Ringantennen hat gegenüber einer großen Ringantenne den Vorteil, dass nur jeweils ein kleinerer Raumbereich erfasst wird. Somit wird auch der Raum neben dem Materialspeicher, der unnötigerweise erfasst wird, minimiert. Mehrere erfindungsgemäße Materialspeicher können somit enger zusammen aufgestellt werden.
Die einzelnen Ringantennen eines Materialspeichers werden vorzugsweise nacheinander zum Abfragen der RFID-Tags angesteuert, damit sich diese nicht gegenseitig stören. Für den Fall, dass einzelne RFID-Tags hierbei in unbeabsichtigter Weise mehrfach ausgelesen werden, können die doppelten Datensätze problemlos erkannt und verworfen werden. Für die Durchführung dieses Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn für jede Ringantenne ein gesonderter elektrischer Anschluss aus dem Antennenträger herausgeführt ist, damit jede Ringantenne gesondert mit der Abfrageeinrichtung verbunden werden kann.
In dem Rahmen können wenigstens zwei parallele, beabstandete Rollenbahnen zum Transport von elektrisch nicht leitenden Kisten vorgesehen sein. Durch diese Ausgestaltung des Materialspeichers kann erreicht werden, dass der Innenraum des Rahmens im Wesentlichen frei von Metallteilen ist, die die Send/Empfangseigenschaften der Ringantenne beeinträchtigen könnten.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben. Es stellt dar:
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Materialspeichers.
In 1 ist ein erfindungsgemäßer Materialspeicher ganz allgemein mit 10 bezeichnet. Er umfasst ein Gestell 20, das von einem Rahmen 21 bestehend aus mehreren Metallstäben 22 gebildet wird. Bei den Metallstäben 22 handelt es sich um bekannte Aluminium-Strangpressprofile, die an ihren Längsseiten mit hinterschnittenen Nuten versehen sind, in die Befestigungsmittel für angrenzende Bauteile eingreifen können.
In dem Rahmen 21 sind mehrere Rollenbahnen 25 befestigt, die leicht geneigte Aufstandsflächen für die Kisten 11 bilden, wobei jeweils zwei parallele Rollenbahnen 25 eine Kiste 11 in ihrem Randbereich tragen. Durch die Neigung der Rollenbahnen 25 rutschen die Kisten 11 aufgrund ihres Eigengewichts entlang der Rollenbahn 25 in eine definierte Endposition. Dort angelangt können die Kisten 11 mitsamt dem darin gelagerten Material leicht aus dem Materialspeicher entnommen werden, wobei die nachfolgende Kiste sofort nachrutscht.
An der oberen Begrenzungskante 23 der Seitenfläche 24, durch die die Kisten 11 entnommen werden, ist eine (grobschematisch dargestellte) Ringantenne 40 zum Erfassen der RFID-Tags 12, die an den Kisten 11 angebracht sind, vorgesehen. Es ist auch denkbar, dass die RFID-Tags unmittelbar an dem in den Kisten 11 gelagerten (nicht dargestellten) Stückgut angebracht sind. Die Ringantenne 40 ist so angeordnet, dass deren (grobschematisch dargestelltes) elektromagnetisches Feld die RFID-Tags 12 beim Entnehmen der Kisten 11 vollständig erfassen kann.
Die Ringantenne 40 wird von einer Vielzahl von Windungen aus Kupferdraht gebildet, die in einem Antennenträger 42 angeordnet sind. Der Antennenträger 42 besteht aus zwei im Wesentlichen identischen Halbschalen, die gemeinsam einen Hohlraum definieren, der die Ringantenne im Wesentlichen vollständig umschließt. Die Halbschalen bestehen aus elektrisch nichtleitendem Kunststoff und sind als Spritzgussteil ausgeführt. An dem Antennenträger 42 sind mehrere Durchbrüche 44 vorgesehen, wobei die Ringantenne 40 von mehreren Einzelspulen gebildet wird, die um die Durchbrüche 44 herum gewickelt sind.
An den beiden Enden des Antennenträgers 42 sind Befestigungspunkte 43 vorgesehen, an denen sie mit dem Rahmen 21 des Materialspeichers 10 fest verbunden sind. Der Antennenträger 42 ist schwenkbar um eine Achse, die durch die beiden Befestigungspunkte 43 verläuft. Hierfür ist an den Befestigungspunkten eine lösbare Klemmvorrichtung 45 vorgesehen, mit der die gewünschte Antennenstellung eingestellt und fixiert werden kann.

10: Materialspeicher
11: Kiste
12: RFID-Tag
20: Gestell
21: Rahmen
22: Metallstab
23: Begrenzungskante
24: Seitenfläche
25: Rollenbahn
40: Ringantenne
41: elektromagnetisches Feld
42: Antennenträger
43: Befestigungspunkt
44: Durchbruch
45: Klemmvorrichtung

Claims

Materiallager (10) mit einem Gestell (20), an dem wenigstens eine Ringantenne (40) zum Auslesen von RFID-Tags (12) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (20) einen Rahmen (21) aus mehreren Metallstäben (22) aufweist, wobei ein gesonderter, elektrisch nichtleitender Antennenträger (42) für die Ringantenne (40) vorgesehen ist, der an wenigstens zwei beabstandeten Punkten (43) mit dem Rahmen (21) verbunden ist.
Materiallager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenträger (42) einen im Wesentlichen vollständig abgeschlossenen Hohlraum aufweist, in dem die Ringantenne (40) angeordnet ist.
Materiallager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenträger (42) aus wenigstens zwei Halbschalen besteht, die den Hohlraum definieren, wobei die Halbschalen vorzugsweise aus Kunststoff spritzgegossen sind.
Materiallager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenträger (42) wenigstens einen Durchbruch (44) aufweist, den der Hohlraum ringförmig umgibt.
Materiallager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenträger (42) verstellbar an dem Gestell (20) befestigt ist.
Materiallager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenträger (42) an einer Begrenzungskante (23) des Rahmens (21) angeordnet ist, wobei die Ringantenne (40) derart ausrichtbar ist, dass sie eine der Begrenzungskante (23) zugeordnete Seitenfläche (24) des Rahmens (21) erfasst.
Materiallager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in unmittelbarer Nähe des Antennenträgers (42) kein zum Antennenträger paralleler Metallstab (22) vorgesehen ist.
Materiallager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Antennenträger (42) mehrere Ringantennen (40) vorgesehen sind, die nebeneinander angeordnet sind, vorzugsweise in einer Linie nebeneinander angeordnet sind.
Materiallager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Ringantenne (40) ein gesonderter elektrischer Anschluss aus dem Antennenträger (42) herausgeführt ist.
Materiallager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rahmen (21) wenigstens zwei parallele, beabstandete Rollenbahnen (25) zum Transport von elektrisch nicht leitenden Kisten (11) vorgesehen sind.