DE202007009056U1

DE202007009056U1 - Material warehouse with RFID antenna

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.material storage (10) with a frame (20) on which at least one ring antenna (40) is provided for reading RFID tags (12), characterized in that the frame (20) has a frame (21) made of a plurality of metal bars (22). having a separate electrically non-conductive antenna support (42) for the ring antenna (40) provided at at least two spaced points (43) is connected to the frame (21).

Description

Die Erfindung betrifft ein Materiallager gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The The invention relates to a material store according to the preamble of claim 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.such Material stocks are known from JP 2001-022834 A. There are different ones Material storage in the form of bookshelves shown, which are equipped with ring antennas. The ring antennas are used to read RFID tags that are attached to the books, which stored in the bookshelf are. The ring antennas are mounted on the shelves for this purpose, that the ring surfaces span all the ring antennas essentially the entire bookshelf.

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.adversely in the known bearing is that the ring antennas, which are usually built from a variety of windings of thin copper wire are, on a non-conductive plane Element, such as the wooden panels that make up the frame of the above material store, must be attached. The flat element must be electrically nonconductive so that it has the send / receive characteristics the ring antenna is not affected. The construction of JP 2001-022834 A can therefore not be readily transferred to material storage, the metal rods are constructed, with no plate-shaped elements provided are that the antenna wires could carry.

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.The latter Material warehouses are from the brochure "Material supply through individual shelving systems" (Stand 9/2005) of the Bosch Rexroth AG known. These material stocks consist of one Frame made of extruded aluminum profiles. In this frame several roller conveyors are provided for plastic containers, in which the desired Material is stored.

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.It The object of the invention is an RFID identification system with ring antennas for a Material store with a frame made of metal rods to harness. These The object is achieved on the basis of JP 2001-022834 A in that the frame a Frame made of several metal bars having a separate, electrically non-conductive antenna support for the loop antenna is provided, which at least two spaced points with connected to the frame. The wires the ring antenna are thus of antenna carriers in the desired Position held without their radiation properties are impaired. By attaching the antenna carrier at least two spaced apart Points this is essentially immobile together with the ring antenna compared to the Frame fixed.

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.Of the antenna support may be a substantially completely closed cavity have, in which the ring antenna is arranged. This will be the Ring antenna against environmental influences protected, which is why this is particularly cost-effective made of simple copper wire can be.

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.Of the antenna support may consist of at least two half-shells, which is the cavity define, wherein the half shells preferably injection molded from plastic are. The half shells can be easily designed so that they are with a non-interchangeable and therefore cost-effective Shape can be produced.

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.Of the antenna support may have at least one breakthrough which surrounds the cavity annularly, so that he gains in rigidity. The antenna windings are preferably wrapped around the cavity.

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.Of the antenna support can be adjustably mounted on the frame, so that the reception area of the Ring antenna optimally aligned to be detected RFID tags can be. This is especially necessary if several Inventive material storage should be placed immediately adjacent, so that the Ring antennas of different material storage not mutually to disturb.

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.Of the antenna support can be arranged at a boundary edge of the frame, wherein the Ring antenna is oriented so that it is one of the boundary edge associated side surface of the Frame detected. By this arrangement, the ring antenna can be targeted The RFID tags are captured passing through the mentioned side surface be stored or removed in the material warehouse.

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.Further can be provided that in the immediate vicinity of the antenna carrier no to the antenna carrier arranged parallel metal rod. Such a parallel Metal bar would affect the send / receive characteristics of the loop antenna. On such a metal rod but can be omitted because the antenna carrier whose supporting function can easily take over. The antenna carrier is therefor preferably at two opposite Endpoints attached to the frame.

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.In the antenna carrier, a plurality of ring antennas may be provided, which are arranged side by side, wherein these are preferably arranged in a line next to each other. The ring antennas are in this case preferably arranged over the already mentioned openings of the antenna carrier around. The use of several small ring antennas has the advantage over a large ring antenna that only a smaller Raumbe is recorded richly. Thus, also the space adjacent to the material storage, which is unnecessarily detected, is minimized. Several material storage devices according to the invention can thus be set up closer together.

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.The individual ring antennas of a material storage are preferably one after the other to query the RFID tags, so that these do not disturb each other. For the Case that individual RFID tags in this case inadvertently multiply can be read out the duplicate records easily recognized and discarded. To carry out this Method, it is advantageous if a separate for each ring antenna electrical connection is led out of the antenna carrier, so that each ring antenna separately connected to the interrogator can be.

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.In the frame can at least two parallel, spaced roller conveyors for the transport of be provided electrically non-conductive boxes. By this configuration The material storage can be achieved that the interior of the frame essentially free of metal parts, which has the send / receive characteristics impair the ring antenna could.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben. Es stellt dar:The Invention will be described below with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Materialspeichers. 1 a perspective view of a material storage device according to the invention.

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 1 is an inventive material storage in general with 10 designated. It includes a frame 20 that of a frame 21 consisting of several metal bars 22 is formed. At the metal bars 22 are known aluminum extruded profiles, which are provided on their longitudinal sides with undercut grooves, can engage in the attachment means for adjacent components.

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.In the frame 21 are several roller conveyors 25 attached, the slightly inclined footprints for the boxes 11 form, each with two parallel roller conveyors 25 a box 11 bear in their border area. Due to the inclination of the roller conveyors 25 the boxes are sliding 11 due to its own weight along the roller conveyor 25 into a defined end position. There you can get the boxes 11 together with the material stored therein are easily removed from the material storage, the subsequent box slipping immediately.

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.At the upper boundary edge 23 the side surface 24 through which the boxes 11 are taken, is a (roughly schematically illustrated) ring antenna 40 to capture the RFID tags 12 on the boxes 11 are attached provided. It is also conceivable that the RFID tags directly on the in the boxes 11 stored (not shown) cargo are attached. The ring antenna 40 is arranged so that their (roughly schematically represented) electromagnetic field, the RFID tags 12 when removing the boxes 11 can completely capture.

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.The ring antenna 40 is formed by a multitude of turns of copper wire, which are in an antenna carrier 42 are arranged. The antenna carrier 42 consists of two substantially identical half-shells that together define a cavity that substantially completely surrounds the loop antenna. The half shells are made of electrically non-conductive plastic and are designed as injection molded part. At the antenna carrier 42 are several breakthroughs 44 provided, the ring antenna 40 formed by several individual coils, which are around the breakthroughs 44 wrapped around.

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.At the two ends of the antenna carrier 42 are attachment points 43 provided that they are with the frame 21 of the material storage 10 are firmly connected. The antenna carrier 42 is pivotable about an axis passing through the two attachment points 43 runs. For this purpose, a releasable clamping device at the attachment points 45 provided with the desired antenna position can be adjusted and fixed.

1010: Materialspeichermaterial storage
1111: Kistebox
1212: RFID-TagRFID tag
2020: Gestellframe
2121: Rahmenframe
2222: Metallstabmetal rod
2323: Begrenzungskanteboundary edge
2424: Seitenflächeside surface
2525: Rollenbahnroller conveyor
4040: Ringantennering antenna
4141: elektromagnetisches Feldelectromagnetic field
4242: Antennenträgerantenna support
4343: Befestigungspunktattachment point
4444: Durchbruchbreakthrough
4545: Klemmvorrichtungclamping device

Claims

Material store ( 10 ) with a frame ( 20 ), on which at least one ring antenna ( 40 ) for reading out RFID tags ( 12 ), characterized in that the frame ( 20 ) a frame ( 21 ) of several metal rods ( 22 ), wherein a separate, electrically non-conductive antenna carrier ( 42 ) for the ring antenna ( 40 ) is provided, the at least two spaced points ( 43 ) with the frame ( 21 ) connected is.

Material store according to claim 1, characterized in that the antenna carrier ( 42 ) has a substantially completely closed cavity in which the loop antenna ( 40 ) is arranged.

Material store according to claim 2, characterized in that the antenna carrier ( 42 ) consists of at least two half-shells which define the cavity, wherein the half-shells are preferably injection-molded from plastic.

Material store according to claim 2 or 3, characterized in that the antenna carrier ( 42 ) at least one breakthrough ( 44 ), which surrounds the cavity annular.

Material store according to one of the preceding claims, characterized in that the antenna carrier ( 42 ) adjustable on the frame ( 20 ) is attached.

Material store according to one of the preceding claims, characterized in that the antenna carrier ( 42 ) at a boundary edge ( 23 ) of the frame ( 21 ), wherein the ring antenna ( 40 ) is alignable to one of the boundary edge ( 23 ) associated side surface ( 24 ) of the frame ( 21 ) detected.

Material store according to one of the preceding claims, characterized in that in the immediate vicinity of the antenna carrier ( 42 ) no metal rod parallel to the antenna carrier ( 22 ) is provided.

Material store according to one of the preceding claims, characterized in that in the antenna carrier ( 42 ) several ring antennas ( 40 ) are provided, which are arranged side by side, preferably arranged in a line next to each other.

Material store according to claim 9, characterized in that for each ring antenna ( 40 ) a separate electrical connection from the antenna carrier ( 42 ) is led out.

Material store according to one of the preceding claims, characterized in that in the frame ( 21 ) at least two parallel, spaced roller tracks ( 25 ) for transporting electrically non-conductive boxes ( 11 ) are provided.