ES2535658B1 - Etiqueta de identificación por radiofrecuencia - Google Patents

Abstract

Etiqueta de identificación por radiofrecuencia.#La etiqueta de la invención está ideada para ser integrada en superficies curvas, ya sea metálicas o de otra naturaleza, tales como eslingas, abrazaderas u otros elementos similares, quedando perfectamente protegida, y siendo funcionalmente muy accesible. Para ello, se constituye a partir de un cuerpo arqueado o curvado (1) en el que se integra un chip RFID (2) propiamente dicho, de manera que dicho cuerpo (1) presenta una estructura tipo sándwich en la que participan tres capas, una antena (3), un material dieléctrico (4) y un plano de masa (5) o tierra metálico, con la particularidad de que el chip RFID (2) propiamente dicho se conecta a la antena (3), la cual se adhiere al material dieléctrico (4), de manera que por su cara opuesta se fija el plano de masa (5).

Description

DESCRIPCIÓN Etiqueta de identificación por radiofrecuencia

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a una etiqueta RFID, es decir una etiqueta de identificación por radiofrecuencia, que ha sido especialmente concebida para ser integrada en superficies 5 curvas, ya sea metálicas o de otra naturaleza, tales como eslingas, abrazaderas u otros elementos similares.

El objeto de la invención es proporcionar una etiqueta de identificación por radiofrecuencia que se adapte perfectamente a superficies curvas, en las que se precise que la etiqueta quede embebida, en una ranura o similar, para que no sobresalga y moleste. 10

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las etiquetas de identificación por radiofrecuencia o RFID son utilizadas desde hace mucho tiempo en multiples ámbitos industriales, como puede ser la gestión de las cadenas de suministro, gestión de inventarios o controles logísticos.

Estas etiquetas contienen una memoria que puede ser escrita o leída a una distancia de varios 15 metros, sin necesidad de visión directa, mediante un portal fijo o un terminal de radiofrecuencia portátil denominado lector. Los lectores pueden ser unidades autónomas desatendidas destinados al control de una puerta de expedición, cinta transportadora o integrados en una carretilla elevadora o incluso en garras de puentes grúa.

En la actualidad existen etiquetas para uso sobre metal para diferentes tipos de aplicaciones. 20 Estas etiquetas presentan la problemática de ser fijados al metal de forma eficaz y son susceptibles de ser dañados. Para determinadas aplicaciones donde o bien los objetos a ser identificados son de grandes dimensiones o bien se encuentran en entornos muy agresivos los etiquetas RFID existentes no cumplen con los requisitos mínimos de dureza y alcance de lectura. Algunos de ellos no contemplan de forma eficaz las características de un entorno 25 metálico donde se degrada la sintonización de la antena y aparecen interferencias creadas por la proximidad de metales. Como resultado de estos efectos provoca que para realizar lecturas de los etiquetas la distancia entre el lector y el propio etiqueta RFID debe ser muy corta. Esto para determinadas aplicaciones de objetos de grandes dimensiones provoca que no sea efectivo su uso. 30

En la fabricación y logística como cadenas y bobinas de acero a gran escala existe la problemática que supone la organización y gestión de los continuos movimientos de dichos objetos con grúas y puentes grúa. También dichas problemáticas no permiten la aplicación de sistemas automáticos y desatendidos de identificación y ubicación en almacenes de cadenas con miles de ellas y con cientos de movimientos diarios. 35

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La etiqueta de identificación por radiofrecuencia que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, merced a una novedosa estructuración sumamente efectiva.

Para ello, la invención se constituye a partir de un chip RFID, una antena, un dieléctrico y un 40 plano de masa metálico. El plano de masa se encuentra acoplado en la cara opuesta del dieléctrico. La etiqueta se fija mediante un adhesivo epoxi de forma que lo protege del exterior. Esta etiqueta tiene un diseño curvo que permite ser empleado para etiquetado de objetos que precisen de dicha curvatura. También puede ser empleada en la colocación de piezas

metálicas de grandes dimensiones de forma embebida en las mismas, con un comportamiento óptimo.

El circuito integrado o chip RFID propiamente dicho se conecta a la antena mediante soldadura.

La antena será preferentemente de tipo parche con una zona de adaptación de impedancia 5 para el chip RFID.

Esta especial configuración curva hace que la etiqueta pueda ser colocada en abrazaderas o piezas curvadas con una fácil adaptación.

En cuanto al plano de masa, el mismo estará obtenido a partir de un material altamente conductor, como por ejemplo cobre, que actúa como apantallamiento. 10

En cuanto al dieléctrico utilizado, el mismo estará obtenido a partir de un material con una constante dieléctrica elevada y una tangente de pérdidas baja.

Por su parte, la antena estará igualmente obtenida a partir de un material altamente conductor, como por ejemplo el cobre.

Se consigue de esta manera un dispositivo sumamente eficaz, resistente y duradero, 15 perfectamente adaptable a superficies metálicas y curvas, así como a otro tipo de superficies.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha 20 descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de una etiqueta de identificación por radiofrecuencia realizada de acuerdo con el objeto de la presente invención.

La figura 2.- Muestra una vista similar a la de la figura 1, pero en la que el dispositivo ha sido 25 debidamente implantado en una ranura practicada sobre un objeto metálico.

La figura 3.- Muestra una vista similar a la de la figura 2, pero correspondiente a un ejemplo de realización en el que la pieza en la que se integra el dispositivo de la invención se materializa en una abrazadera metálica discoidal que se fija a un cable o tubo metálico para su identificación. 30

La figura 4.- Muestra, finalmente, una vista en perspectiva de otro ejemplo en el que el dispositivo de la invención se fija a una abrazadera metálica que se fija a una eslinga para identificar el objeto al que está atada.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Como se puede ver en las figuras referidas, y en especial en la figura 1, el dispositivo de la 35 invención se constituye a partir de un cuerpo arqueado o curvado (1) en el que se integra un chip RFID (2) propiamente dicho, de manera que dicho cuerpo (1) presenta una estructura tipo sándwich en la que participan tres capas, una antena (3) un material dieléctrico (4) y un plano de masa (5) o tierra metálico.

El chip RFID (2) propiamente dicho se suelda a la antena (3), la cual se adhiere al material 40 dieléctrico (4), de manera que por su cara opuesta se fija el plano de masa (5) metálico.

En cuanto al chip RFID, se materializa en un circuito integrado con un encapsulado de superficie de montaje para la placa electrónica. Este circuito puede ser reducido de tamaño dependiendo del tipo de encapsulado, pudiendo variar la configuración interna de dicho chip en función de cada aplicación prevista para el mismo.

Por su parte, la antena (3) se materializa en una antena plana, que adopta la configuración 5 arqueada anteriormente comentada, siendo una antena de tipo “parche” con plano de masa, que permite reducir su tamaño con unas dimensiones adecuadas.

La posición del chip RFIS (2) permite sintonizar la antena y funcionar como adaptación de impedancia.

En cuanto al plano de masa (5), ubicado en la parte inferior del dispositivo, este funciona 10 como parte trasera de la antena tipo parche.

Este plano será de un material altamente conductor, como por ejemplo cobre, constituyendo un tipo de apantallamiento para radiación de señales de radiofrecuencia (RF) en la dirección contraria al plano de masa.

En cuanto al material dieléctrico (4), el mismo presenta una elevada constante dieléctrica y una 15 baja tangente de pérdidas. El espesor del dieléctrico resulta un parámetro importante, ya que un aumento del espesor provoca un aumento de la eficiencia de radiación de la antena, aunque también un aumento de las pérdidas en el dieléctrico y aumento de las ondas de superficie. Este espesor debe ser tal que permita una solución equilibrada maximizando las prestaciones en la radiación. 20

Por su parte, el chip RFID (2) se suelda a un sustrato metálico de cobre que constituye la antena (3).

A partir de esta estructuración, y tal y como se pude observar en la figura 2, el dispositivo está destinado a integrarse en una hendidura o cajeado (6) practicado sobre el objeto (7) de que se trate, preferentemente metálico, cajeado (6) formal y dimensionalmente adecuado para recibir 25 en su seno a dicho cuerpo (1) sin que este sobresalga del mismo, con una cierta holgura para que las paredes laterales no interfieran en el funcionamiento del dispositivo, para lo cual se ha previsto el empleo de un adhesivo epoxi (8) para su fijación en dicho cajeado (6).

Este adhesivo tiene unas propiedades dieléctricas tales que no afecten negativamente a la radiación de la antena y no perturben su funcionamiento. 30

Como resulta obvio, el dispositivo podría fijarse directamente sobre la superficie metálica sin tener que practicar un cajeado sobre la misma, si bien, esta solución es mucho menos adecuada, al estar expuesto el dispositivo a agentes externos tales como roces, golpes, etc.

En la figura 3, se muestra otro ejemplo de empleo del dispositivo sobre una abrazadera metálica (7’), que se fija a un cable o tubo metálico (9) para su identificación. 35

Esta configuración permite que las lecturas sean realizadas desde la parte superior sin que interfiera en la lectura el cable o tubo metálico (9).

Finalmente, en el ejemplo mostrado en la figura 4, el dispositivo de la invención es susceptible de acoplarse en una abrazadera metálica (10) asociada a una eslinga (11), en orden a identificar el objeto al que está atada. Esta configuración permite que desde un lector situado 40 en la cabeza de una grúa pueda realizarse un control de la eslinga por medio de la etiqueta RFID que lleva incrustado.

A partir de esta estructuración, se resuelve el problema de que una grúa enganche una cadena

y la identifique de forma automática, determinando así de forma igualmente automática su ubicación, disminuyendo sensiblemente los costes de gestión almacenamiento y control de inventarios.

Claims (1)

1. 
   
   

   REIVINDICACIONES

   1ª.- Etiqueta de identificación por radiofrecuencia, caracterizada porque se constituye a partir de un cuerpo arqueado o curvado (1) en el que se integra un chip RFID (2) propiamente dicho, de manera que dicho cuerpo (1) presenta una estructura tipo sándwich en la que participan tres capas, una antena (3), un material dieléctrico (4) y un plano de masa (5) o tierra metálico, 5 con la particularidad de que el chip RFID (2) propiamente dicho se conecta a la antena (3), la cual se adhiere al material dieléctrico (4), de manera que por su cara opuesta se fija el plano de masa (5).

   2ª.- Etiqueta de identificación por radiofrecuencia, según reivindicación 1ª, caracterizada porque el circuito integrado o chip RFID (2) propiamente dicho se conecta a la antena (3) 10 mediante soldadura.

   3ª.- Etiqueta de identificación por radiofrecuencia, según reivindicación 1ª, caracterizada porque la antena (3) se materializa en una antena de tipo parche con una zona de adaptación de impedancia para el chip RFID.

   4ª.- Etiqueta de identificación por radiofrecuencia, según reivindicación 1ª, caracterizada 15 porque ell plano de masa (5) , el mismo está obtenido a partir de un material altamente conductor, tal como cobre.

   5ª.- Etiqueta de identificación por radiofrecuencia, según reivindicación 1ª, caracterizada porque el dieléctrico (4) está obtenido a partir de un material con una constante dieléctrica elevada y una tangente de pérdidas baja. 20

   6ª.- Etiqueta de identificación por radiofrecuencia, según reivindicación 1ª, caracterizada porque la antena (3) está obtenida a partir de un material altamente conductor, tal como el cobre.

   7ª.- Etiqueta de identificación por radiofrecuencia, según reivindicación 1ª, caracterizada porque la misma se complementa con una pieza metálica tal como una eslinga o abrazadera 25 asociada a un cable o tubo metálico, en el que se establece un cajeado formal y dimensionalmente adecuado para recibir en su seno a la etiqueta sin que este sobresalga del mismo, con una cierta holgura para que las paredes laterales no interfieran en el funcionamiento del dispositivo, habiéndose previsto que la etiqueta se fije al cajeado mediante un adhesivo epoxi (8). 30