WO2010023343A1 - Dispositivos y método para la identificación y recuperación eficiente de la información contenida en una etiqueta rfid en una bobina de acero - Google Patents

Dispositivos y método para la identificación y recuperación eficiente de la información contenida en una etiqueta rfid en una bobina de acero Download PDF

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    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
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    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems

Definitions

  • the present invention aims at a method for the recovery of the information recorded on an RFID tag, and said tag is housed inside the hollow interior of the cylinder of a coil of sheet steel, and particularly when said coil of sheet steel is engaged with the claws of a crane clamp, usually a crane bridge of an industrial building, as claimed in claims 17 to 21.
  • This invention also reaches a device for the identification of a steel coil for carrying out the The indicated method, as claimed in claims 1 to 14. And finally, this invention also extends to a device for reading the information contained in an RFID tag disposed inside the cylindrical hollow of a steel coil, according to to claims 15 and 16.
  • the label is housed and disposed in the hollow of the inner cylinder of a coil of steel sheet, we want to indicate that it is not arranged on the inner concave surface of said coil, attached to it, but occupying part of said hollow by means of a fixing or suspension device, so that said label is as floating within the air volume of the inner cylinder, preferably in the upper half of the section of the cylinder, without contact with the metal walls of the steel plate, surrounded by the volume of air from the hollow of the cylinder.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • the data is read and written from a chip connected to an antenna that receives radio frequency signals from a read and write device.
  • RFID systems consist of RF tags or transponders.
  • Transponders apply to items and are often part of a barcode sticker.
  • Readers may be unattended autonomous units, for example, intended for the control of an expedition gate or a conveyor belt, and / or be integrated into a portable terminal for use in a forklift or may even be incorporated in articulated arms, as proposed by the invention, in crane-bridge claws.
  • the reader device For the recovery of the information recorded on an RFID tag, the reader device, through a UHF antenna, sends a radio frequency signal (we will call excitation RF) that is received by all transponders that work on the same frequency.
  • the transponders receive the signal through their antennas and respond by transmitting with another radiofrequency (we will call RF return) the data they store.
  • RFID reader devices have great flexibility for their location since, unlike barcode readers, a direct line of sight is not needed and the reading ranges can be very wide.
  • UHF ultra high frequency band
  • the ultra high frequency band (UHF) used in most commercial RFID systems can provide a reading range greater than 10 meters. However, with antennas of small size the range is much more limited (15-20 cm).
  • RFID systems can operate simultaneously with wireless networks and are usually integrated with WLAN networks to exchange data with central server systems.
  • RFID technology is especially suitable in cases where it is not practical or it is impossible to use other technologies or manual tasks to capture data with an indirect line of sight. Its integration into a machine is also very suitable for automatic and unattended reading of packages that pass through it or, according to the invention, they are hooked with articulated arms and identified by means of the use of RFID readers arranged in the crane-bridge claws.
  • the problem is solved so that a crane that, when hooking a steel coil, identifies it automatically can be topographically located, thus determining its automatic and unattended location.
  • errors and warehouse management costs are significantly reduced and with this there is a considerable increase in the productivity of the growers by identifying the coils automatically and unattended.
  • the label thus installed on the surface of the steel offers the following disadvantages: • since it is on a steel surface, contraindicated for RFID technology due to the high reflection of the radio frequency waves of the emitter (excitation RF), the manual reading With RFID gun, it is difficult to perform, although it can finally be achieved;
  • the orientation of the RFID tag must be frontal to the reading device, a reliable reading or reading in a different orientation not being possible.
  • an object of this invention to achieve the real-time determination of the topographic location of the steel coils in a warehouse, taking into account that they are moving with the crane-bridges in different locations of the warehouse.
  • the proposed invention solves the problem of electromagnetic reflection in the use of RFID tags in steel coils, for an automatic and reliable reading solving a difficult, expensive and unreliable manual reading, by means of the location of the tag in the inside the recess of a coil.
  • the label remains as floating in the air of the cylindrical hollow, separated from the concave metal walls, preferable although not necessarily in the upper half of the section of the cylinder.
  • Information obtained in the reading of the identification of the RFID tag is treated by an information management system.
  • the fixing body inside the hollow of the steel coil consists of a magnetic base that is capable of being fixed on the upper surface of said hollow of said steel coil without more elements than the magnetic force of the magnet with the ferropenic material of the steel coil, said fixing body provided at its end with a support means such as a hook and / or a clamp, in which the housing or support body can be suspended or fastened of the RFID tag.
  • the housing body consists, for example, of a bag inside which the RFID tag can be housed, possibly provided with closed means, carrying said RFID tag, which can be suspended in the support means of the fixing body, by means of for example a hole of insertion in a sustaining hook.
  • the hook may be provided with a clamp, such as an elastic rubber washer.
  • Said housing body may also consist of a support formed by a rigid or semi-rigid plate to which said RFID tag is attached, for example by means of an adhesive.
  • the plate also preferably has an insertion hole for the holding hook of the fixing body.
  • the fixing body inside the hollow of the steel coil consists of an adhesive base or capable of joining the coil by means of an adhesive, the rest of the elements being those of the first option.
  • the base can also be arranged in a different position from the upper one, although this option is less preferred, since in this case the support of the RFID tag should be rigidly attached to the support means of the fixing body
  • the fixing body is attached to the interior of the hollow of the steel coil by means of at least one pair of magnets attached to the support of the label by means of an elastic means that keeps it centered, said magnets being capable of being arranged. in different geometric positions, such as two opposite positions of the inner surface of the recess of the coil.
  • the support of the support of the RFID tag is carried out by means of at least one elastic strap, which in the center holds said support and at its ends rests on the surface of the inner recess of the coil.
  • a coil of small size can also be properly identified or in cases where said coil can vary its vertical orientation.
  • the invention is also extended to a device for reading the information contained in an RFID tag disposed inside the hollow of a steel coil, as claimed in claims 15 and 16, in which at least one of the Claws of a crane clamp comprises RFID micro-antennas, and possibly said RFID micro-antennas are arranged on the facing faces of the crane's claws.
  • the distance at which an efficient reading takes place within the hollow steel cylinder has a range of about 1800 mm (industrial steel coil), five times more than outside the cylinder thanks to the effect of intubation, and since it is a question of determining which is the coil that is in transit, it has been determined that the placement of the RFID reader is arranged in at least one of the two clamping clamps of the crane that performs the operations, being preferable that both claws have it, resulting in greater redundancy, security and speed in the identification reading.
  • the invention extends to a method for efficient recovery of the information contained in an RFID tag, when said RFID tag is capable of being arranged in an inner section of the cylindrical recess of a steel coil as claimed in claims 17 to 21 , which includes the stages of:
  • any RFID reading device that faces the air gap and void of the coil can easily read the transponder information, making automatic reading reliable since there is no metal surface behind the label (virtually the steel has "disappeared” in inside the coil), the transponder is suspended in the air;
  • Figure 1 shows a schematic view in perspective of a steel coil provided inside of an identification tag according to the invention
  • Figure 2 shows a side view of the coil of Figure 1, in which the inner arrangement of the identification tag is more clearly seen;
  • Figure 3 shows a schematic perspective view of the arms of a crane from which the steel coils of Figures 1 and 2 move, in which it can be seen that the end of at least one of the clamping jaws of said arms is provided with a reading device
  • Figure 4 shows a schematic perspective view of the arms of a crane, according to Figure 3, supporting a coil identified as in Figures 1 and 2; and
  • Figure 5 shows a schematic view of the identification device capable of being placed by means of its magnetic support inside steel coils;
  • Figure 6 shows a schematic side view of the coil of Figure 1, provided with a fixing, magnetic or adhesive body, held in the recess of the coil from the bottom
  • Figure 7 shows a schematic side view of the coil of Figure 1, provided with a fastener by means of two elastic bodies attached at their free ends to the inner surface of the recess of the coil and in the center to a support of an RFID tag;
  • Figure 8 shows a schematic side view of the coil of Figure 1, provided with a support of the support of the RFID tag inside the recess of said coil by means of a set of elastic strips;
  • Y Figure 9 shows a schematic view of a label support consisting of a rigid or semi-rigid plate with the label attached by, for example, an adhesive.
  • the present invention aims at a device for the identification of a steel coil (1).
  • the steel coils (1) consist of a band of spirally rolled steel sheet forming a cylinder that has a cylindrical hole (3) inside.
  • the device of the invention includes at least one fixing body (6) inside the recess (3) of the steel coil (1).
  • Said fixing body (6) is attached to a housing body or support bracket (2) for an RFID tag (4), and finally comprises an RFID tag disposed on said housing body or support bracket (2).
  • the fixing body (6) consists of a base of magnetic material, which is capable of magnetically adhering, without any other additional element, to the interior surface of the recess (3) of a steel coil (1) .
  • the fixing body (6) is provided with a support means.
  • the support means is formed by a support body (7), and a hook (5) of the body or support bracket (2) of the RFID tag (4).
  • the support body (7) normally consists of a rod, rod, strap or similar elongated body that allows the distance or separation of the housing body or support bracket (2) of the RFID tag (4) with respect to the interior surface of the hollow (3) of the steel coil (1).
  • the hook (5) can be a hook or a clamp, but also the housing body or support bracket (2) of the RFID tag can be jointly attached to the support body (7), or form a single piece with it.
  • the accommodation body or support bracket (2) of the RFID tag (4) is capable of being suspended or held in the support body, when it does not form a single piece with it.
  • the label remains as floating in the air of the cylindrical hole (3)
  • the housing or support bracket (2) of the RFID tag (4) consists, according to a first variant (applicable to all possible options, as long as it is compatible with it), in a bag inside which said housing can be housed RFID tag (4).
  • the bag will have an opening (11) for the introduction of the RFID tag (4) and may be provided with flaps and / or adhesive, mechanical, magnetic, or other closing means.
  • said bag comprises an insertion hole (12) in a hook holding the hook (5). It is desirable that the hole (12) be reinforced to prevent breakage from pulling.
  • the device comprises a clamp, such as an elastic rubber washer (10), which will be arranged from the end of said hook once the bag is closed.
  • the bag will preferably be transparent so that in the case that the RFID tag (4) incorporates a barcode or other information printed on it, it may be susceptible to reading with optical procedures.
  • the support support body (2) of the RFID tag (4) can also consist of a rigid or semi-rigid plate (16), to which said RFID tag (4) is normally attached by means of adhesives.
  • the plate (16) also preferably has an insertion hole (12) for the support hook of the fixing body (6).
  • the fixing body (6) inside the hollow of the steel coil (1) consists of an adhesive base or capable of joining the coil (1) by means of an adhesive.
  • the lift is described in the upper part of the recess (3) of the steel coil (1) so that the support support body (2) of the RFID tag (4) is suspended or hanging from the upper part, It is also possible that the lift is from any other point on the surface of said hole.
  • said support support body (2) of the RFID tag (4) will be required to be rigidly attached to the fixing body (6) directly or through interposed elements.
  • the fixing body is attached to the interior of the hollow of the steel coil by means of a set of magnetic fixing bodies (6) that are attached to the housing body or support bracket (2) by means of elastic elements (14).
  • the magnets are arranged in different positions on the surface of the inner recess (3) of the coil (1) the housing or support bracket (2) is confined to a fixed position due to the tension of said elastic elements.
  • Two fixing bodies (6) arranged diametrically opposite in the recess (3) of the coil will suffice to achieve adequate positioning, however, a greater precision in positioning can be obtained by means of a greater number of fixing bodies, correspondingly attached to said housing body or support bracket (2) by said elastic elements (14).
  • a fourth option consists in securing the housing body or support bracket (2) of the RFID tag (4) by at least one elastic strap (15).
  • Said elastic strap (15) holds in the center said housing body or support bracket of the RFID tag (4) defining towards the surface of the gap (3) some strap arms.
  • the length of the strapping arms must be somewhat larger than the radius of the gap (3), and its insertion will be made against the elastic action of said strap.
  • the elastic strap (15) has at its end an inverted “L” or "T” shape for greater accuracy and stability in the internal positioning.
  • the invention is also extended to a device for reading the information contained in an RFID tag disposed inside the hollow of a steel coil (1), in which at least one of the claws (9) of the clamp (8) of a crane comprises RFID micro-antennas (13).
  • RFID micro-antennas are arranged on the opposite faces of the crane claws.
  • the RFID micro-antennas (13) are used, which take advantage of the angular reflection (excitation RF) that causes the geometry of the inner steel cylinder. This produces two effects.
  • a first effect is that the position of the claws of the crane with respect to the RFID tag disposed inside the hollow (3) of the steel coil (1) will always be more or less fixed, and a second effect is that the distance The reading will always be less than half the width of the coil (assuming that the crane comprises RFID micro-antennas (13) in both claws).
  • the scope of the RFID reading increases dramatically due to the piped wave geometry that occurs inside the cylinder, as already noted.
  • the invention extends to a method for efficient recovery of the information contained in an RFID tag, which comprises the steps of: • coding of an RFID tag associated with the corresponding steel coil;

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Abstract

Dispositivos y método para la identificación y recuperación eficiente de la información contenida en una etiqueta RFID en una bobina de acero. El dispositivo de identificación comprende un cuerpo de fijación en el interior del hueco (3) de una bobina de acero (1), preferentemente magnético, y un cuerpo de alojamiento de una etiqueta RFID (4). El dispositivo para realizar la lectura incluye unas micro-antenas RFID (13) dispuestas en al menos una de las garras (9) de la pinza (8) de una grúa. El método comprende la codificación de una etiqueta RFID (4) asociada a la bobina de acero (1) correspondiente, la colocación de dicha etiqueta RFID (4) dispuesta el interior del hueco (3) de una bobina de acero (1), y la lectura de dicha la etiqueta RFID (4) mediante unas micro-antenas RFID (13) dispuestas en el extremo de las garras (9) de la pinza de una grúa.

Description

Dispositivos y método para Ia identificación y recuperación eficiente de Ia información contenida en una etiqueta RFID en una bobina de acero.
La presente invención tiene por objeto un método para Ia recuperación de Ia información grabada en una etiqueta RFID, y dicha etiqueta está alojada en el interior hueco del cilindro de una bobina de chapa de acero, y particularmente cuando dicha bobina de chapa de acero está enganchada con las garras de una pinza de una grúa, normalmente un puente-grúa de una nave industrial, conforme se reivindica en las reivindicaciones 17 a 21. También alcanza dicha invención a un dispositivo para Ia identificación de una bobina de acero para llevar a cabo el método indicado, conforme se reivindica en las reivindicaciones 1 a 14. Y finalmente, se extiende también esta invención a un dispositivo para realizar Ia lectura de Ia información contenida en una etiqueta RFID dispuesta en el interior del hueco cilindrico de una bobina de acero, conforme a las reivindicaciones 15 y 16.
Cuando decimos que Ia etiqueta está alojada y dispuesta en el hueco del cilindro interior de una bobina de chapa de acero, queremos indicar que no está dispuesta sobre Ia superficie cóncava interior de dicha bobina, pegada a ella, sino ocupando parte de dicho hueco mediante un dispositivo de fijación o de suspensión, de modo que dicha etiqueta quede como flotando dentro de volumen aéreo del cilindro interior, preferiblemente en Ia mitad superior de Ia sección del cilindro, sin contacto con las paredes metálicas de Ia chapa de acero, rodeada por el volumen de aire del hueco del cilindro.
La tecnología RFID (Radio Frecuency Identification) consiste en un tipo de tecnología de intercambio inalámbrico de datos. La lectura y grabación de los datos se realiza a partir de un chip conectado a una antena que recibe señales de radiofrecuencia desde un dispositivo de lectura y grabación.
Los sistemas RFID constan de etiquetas de RF o transpondedores. Los transpondedores se aplican a artículos y a menudo forman parte de una etiqueta adhesiva de código de barras. Los lectores pueden ser unidades autónomas desatendidas, por ejemplo, destinados al control de una puerta de expedición o una cinta transportadora, y/o estar integrados en un terminal portátil para su uso en una carretilla elevadora o incluso se pueden incorporar en brazos articulados, según propone Ia invención, en garras de puentes- grúa.
Para Ia recuperación de Ia información grabada en una etiqueta RFID el dispositivo lector, a través de una antena UHF, envía una señal de radiofrecuencia (Ia llamaremos RF de excitación) que es recibida por todos los transpondedores que trabajan en Ia misma frecuencia. Los transpondedores reciben Ia señal a través de sus antenas y responden transmitiendo con otra radiofrecuencia (Ia llamaremos RF de retorno) los datos que almacenan.
Los dispositivos lectores RFID tienen una gran flexibilidad para su ubicación ya que, a diferencia de los lectores de códigos de barras, no se necesita una línea de visión directa y los alcances de lectura pueden ser muy amplios. Además, Ia banda de frecuencia ultra alta (UHF) utilizada en Ia mayoría de sistemas RFID comerciales puede proporcionar un alcance de lectura superior a 10 metros. Sin embargo con antenas de reducido tamaño el alcance es mucho más limitado (15-20 cm).
Asimismo, los sistemas RFID pueden funcionar simultáneamente con redes inalámbricas y suelen integrarse con redes WLAN para intercambiar datos con los sistemas de los servidores centrales.
El uso de Ia tecnología RFID resulta especialmente idóneo en los casos en que no resulta práctico o es imposible utilizar otras tecnologías o tareas manuales para capturar datos con línea de visión indirecta. También es muy adecuada su integración en una máquina para Ia lectura automática y desatendida de bultos que transitan por Ia misma o, según Ia invención, son enganchados con brazos articulados e identificados mediante Ia utilización de lectores RFID dispuestos en las garras de puentes-grúa.
La fabricación y logística de bobinas de acero a gran escala lleva desde su origen soportando Ia complejidad que supone Ia organización y gestión de los continuos movimientos de las bobinas con puentes-grúa guiados por gruistas. Hasta Ia invención que se propone Ia dificultad de mantener un sistema automático y desatendido de identificación y ubicación de cada bobina en almacenes con miles de ellas y con cientos de movimientos diarios con cambios de ubicación (entradas, salidas y fabricación), ha sido muy alta y costosa. Debe indicarse que Ia orientación vertical de las bobinas de acero en almacén no se modifica por su desplazamiento con Ia grúa, de modo que cuando una bobina se deposita o cambia a una determinada posición, su parte superior se mantendrá en dicha zona superior, pese a Ia manipulación y forma redonda de Ia bobina no gira y mantiene su orientación vertical inicial, debido especialmente a Ia enorme masa que tienen dichas bobinas.
Conforme a Ia invención, se resuelve el problema de modo que una grúa que al enganchar una bobina de acero Ia identifica de forma automática puede ubicarla topográficamente, determinando así su ubicación automática y desatendida. De este modo se disminuyen de manera muy significativa los errores y los costes de gestión del almacén y con ello se produce un aumento considerable de Ia productividad de los gruístas al identificar las bobinas de forma automática y desatendida.
Es deseable, por tanto, Ia utilización de etiquetas RFID en Ia identificación de bobinas de acero conforme a Ia invención, debido a su reducido coste, gran versatilidad, reutilizabilidad y facilidad de utilización, superando así los problemas que se exponen a Io largo de esta descripción.
Estado de Ia técnica
En Io que esta parte conoce, el uso de etiquetas RFID en el sector de las bobinas de acero se ha limitado a Ia colocación de una etiqueta identificadora en Ia superficie de Ia bobina con una etiqueta pasiva RFID, para un mero uso de lectura manual con un dispositivo de lectura apropiado.
La etiqueta así instalada en Ia superficie del acero ofrece los siguientes inconvenientes: • dado que se halla sobre una superficie de acero, contraindicado para Ia tecnología RFID por Ia alta reflexión de las ondas de radiofrecuencia del emisor (RF de excitación), Ia lectura manual con pistola RFID tiene dificultad en realizarse, aunque finalmente puede conseguirse;
• dada Ia ubicación de Ia etiqueta sobre el acero y los problemas indicados de reflexión electromagnética con superficies metálicas solo tiene utilidad para Ia lectura manual sin poder ser leída con sistemas automáticos;
• solo es útil como mera identificación de salida (expedición) y no tiene utilidad como marcador para Ia identificación de Ia bobina y su ubicación en el almacén en tiempo real;
• Ia orientación de Ia etiqueta RFID ha de ser frontal al dispositivo lector, no siendo posible una lectura o una lectura confiable en una orientación distinta.
Es, por tanto, un objeto de esta invención, lograr Ia determinación en tiempo real de Ia ubicación topográfica de las bobinas de acero en un almacén, teniendo en cuenta que se van trasladando con los puentes-grúa en diferentes localizaciones del almacén. En particular, Ia invención que se propone resuelve el problema de reflexión electromagnética en Ia utilización de etiquetas RFID en bobinas de acero, para una lectura automática y confiable solucionando una difícil, costosa y poco confiable lectura manual, mediante Ia ubicación de Ia etiqueta en el interior del hueco de una bobina. Además, superado el problema anterior, es objeto de Ia invención poder realizar lecturas automáticas y desatendidas de dichas etiquetas alojadas dentro del cilindro hueco de una bobina de acero cada vez que una grúa Ia engancha con su pinza para su transporte, Io que, entre otras ventajas, Ia identifica de forma singular e inmediata.
Explicación sumaria de Ia invención La presente invención tiene por objeto un dispositivo para Ia identificación de una bobina de acero, según se reivindica en las reivindicaciones 1 a 14, que comprende al menos:
• Un cuerpo de fijación en el interior del hueco de una bobina de acero;
• Un cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción para una etiqueta RFID; y
• Una etiqueta RFID dispuesta en dicho alojamiento o soporte.
Conforme a Ia invención Ia etiqueta queda como flotando en el aire del hueco cilindrico, separada de las paredes metálicas cóncavas, preferible aunque no necesariamente en Ia mitad superior de Ia sección del cilindro. La información obtenida en Ia lectura de Ia identificación de Ia etiqueta RFID es tratada por un sistema de gestión de Ia información.
Según una primera opción el cuerpo de fijación en el interior del hueco de Ia bobina de acero consiste en una base magnética que es susceptible de ser fijada en Ia superficie superior de dicho hueco de dicha bobina de acero sin más elementos que Ia propia fuerza magnética del imán con el material ferropénico de Ia bobina de acero, dicho cuerpo de fijación provisto en su extremo de un medio de sustentación tal como un gancho y/o una pinza, en el cual es susceptible de suspenderse o sujetarse el cuerpo de alojamiento o de soporte de Ia etiqueta RFID.
Debido a Ia base magnética y Ia posición interior de Ia etiqueta, se producen distintos efectos, tales como: o una orientación de las líneas de campo en dicha bobina de acero, conformando una bobina eléctrica, cuyo núcleo se verá libre de los efectos de Ia reflexión que se producen en ausencia de dicho imán, reduciendo o eliminando, de este modo, Ia reflexión de las ondas de radiofrecuencia de excitación (RF de excitación) que impiden una correcta lectura de Ia información emitida por Ia etiqueta; o reducción o eliminación de Ia reflexión de las ondas de RF resultantes de Ia emisión de excitación del lector RFID (RF de excitación), al no encontrar dichas ondas una superficie metálica reflectora frontal, no ocultándose por tanto Ia señal de respuesta de Ia etiqueta RFID (RF de retorno); o reflexión múltiple lateral producida y aprovechada en el hueco cilindrico de Ia bobina, gracias a su superficie metálica curva, que mejora Ia comunicación y el rango de orientación angular admisible para una respuesta confiable.
El cuerpo de alojamiento consiste, por ejemplo en una bolsa en cuyo interior puede alojarse Ia etiqueta RFID, posiblemente dotada de medios de cerrado, portadora de dicha etiqueta RFID, susceptible de ser suspendida en el medio de sustentación del cuerpo de fijación, por medio de, por ejemplo, un agujero de inserción en un gancho sustentador. El gancho puede estar provisto de una pinza de sujeción, tal como una arandela elástica de caucho.
Dicho cuerpo de alojamiento puede también consistir en un soporte formado por una placa rígida o semirrígida a Ia cual es fijada, por ejemplo mediante un adhesivo, dicha etiqueta RFID. La placa tiene también preferiblemente un agujero de inserción para el gancho sustentador del cuerpo de fijación.
Según una segunda opción el cuerpo de fijación en el interior del hueco de Ia bobina de acero consiste en una base adhesiva o susceptible de unión a Ia bobina mediante un adhesivo, siendo el resto de elementos como los de Ia primera opción.
Tanto en dicha primera opción como en Ia segunda, puede también disponerse Ia base en una posición distinta a Ia superior, aunque esta opción es menos preferida, ya que en este caso el soporte de Ia etiqueta RFID debería estar rígidamente unido al medio de sustentación del cuerpo de fijación.
Según una tercera opción el cuerpo de fijación está sujeto al interior del hueco de Ia bobina de acero mediante al menos una pareja de imanes unidos al soporte de Ia etiqueta mediante un medio elástico que Ia mantiene en posición centrada, dichos imanes siendo susceptibles de ser dispuestos en distintas posiciones geométricas, tal como dos posiciones opuestas de Ia superficie interior del hueco de Ia bobina.
Según una cuarta opción, Ia sujeción del soporte de Ia etiqueta RFID se realiza mediante, al menos un fleje elástico, que en el centro sujeta dicho soporte y en sus extremos se apoya en Ia superficie del hueco interior de Ia bobina.
Así, según dichas opciones segunda, tercera y cuarta, puede identificarse también adecuadamente una bobina de reducido tamaño o en los casos en los que dicha bobina pueda variar su orientación vertical. Se extiende también Ia invención a un dispositivo para realizar Ia lectura de Ia información contenida en una etiqueta RFID dispuesta en el interior del hueco de una bobina de acero, según se reivindica en las reivindicaciones 15 y 16, en el que al menos una de las garras de Ia pinza de una grúa comprende unas micro-antenas RFID, y posiblemente dichas micro-antenas RFID están dispuestas en las caras enfrentadas de las garras de Ia grúa.
Puesto que mediante Ia invención se ha logrado que Ia distancia a Ia cual se produce una eficiente lectura dentro del cilindro hueco de acero tenga un alcance de unos 1800 mm (bobina de acero industrial), cinco veces más que fuera del cilindro gracias al efecto de entubación, y puesto que se trata de determinar cuál es Ia bobina que se encuentra en tránsito, se ha determinado que Ia colocación del lector RFID esté dispuesto en al menos una de las dos garras de sujeción de Ia grúa que realiza las operaciones, siendo preferible que ambas garras Io dispongan, resultando una mayor redundancia, seguridad y rapidez en Ia lectura de identificación.
Finalmente se extiende Ia invención a un método para Ia recuperación eficiente de Ia información contenida en una etiqueta RFID, cuando dicha etiqueta RFID es susceptible de disponerse en una sección interior del hueco cilindrico de una bobina de acero según se reivindica en las reivindicaciones 17 a 21, que comprende las etapas de:
• codificación de una etiqueta RFID asociada a Ia bobina de acero correspondiente; • colocación de dicha etiqueta RFID en el interior del hueco de una bobina de acero, por ejemplo suspendida desde Ia parte superior o fijada y elevada desde Ia base del cilindro, pero necesariamente como flotando en el volumen aéreo del cilindro hueco, y
• Lectura de Ia etiqueta RFID dispuesta en el interior del hueco de Ia bobina de acero mediante unas micro-antenas dispuestas en el extremo de las garras de Ia pinza de una grúa.
Como ventajas de Ia disposición de Ia etiqueta RFID en el interior del hueco de Ia bobina de acero para Ia lectura de dicha etiqueta, podemos enumerar las siguientes: • Elimina por completo las perniciosas reflexiones directas de Ia radiación excitante (RF de excitación) de RFID que hacen poco confiable esta tecnología para el uso con bobinas de acero;
• Elimina todos los problemas de RFID , ampliamente citados para Ia tecnología , sobre su uso con medios metálicos y en particular con el acero ;
• Cualquier dispositivo de lectura RFID que se enfrente al hueco aéreo y vacío de Ia bobina podrá leer fácilmente Ia información del transpondedor, haciendo confiable una lectura automática ya que no hay una superficie metálica detrás de Ia etiqueta (virtualmente el acero ha "desaparecido" en el interior de Ia bobina), el transpondedor está suspendido en el aire;
• Gracias a las reflexiones angulares y entubadas de Ia radiofrecuencia emitida por el transpondedor (RF de retorno) dentro del hueco cilindrico de Ia bobina, se amplifica el alcance y potencia de lectura con un factor mayor de 5 y permiten todos los ángulos de lectura de Ia etiqueta RFID, con Io que Ia geometría cilindrica del hueco de Ia bobina es aprovechada para focalizar Ia radiofrecuencia y aprovechar a su vez dicha focalización para una lectura eficiente. • Permite Ia realización de lecturas confiables estando Ia etiqueta RFID dispuesta en cualquier ángulo de Ia sección interior del hueco de Ia bobina de acero;
• Permite Ia automatización de transacciones del almacén de forma desatendida.
La opción del dispositivo magnético, tiene además las siguientes ventajas:
• Es un dispositivo barato para sujetar permanentemente Ia etiqueta RFID;
• Se pueden poner y retirar fácilmente de Ia bobina y reutilizar tanto las etiquetas como los imanes
• Mantiene orientada de forma estable y permanente Ia ubicación y posición de Ia etiqueta RFID en el interior del hueco de Ia bobina; dicha ventaja es relevante, pues Ia lectura de etiquetas RFID es muy sensible a Ia orientación angular. Breve descripción de los dibujos
Con objeto de ilustrar Ia explicación que va a seguir, adjuntamos a Ia presente memora descriptiva cinco hojas de dibujos, en las que en nueve figuras se representa Ia esencia de Ia presente invención, y en las que: La figura 1 muestra una vista esquemática en perspectiva de una bobina de acero provista en su interior de una etiqueta de identificación conforme a Ia invención;
La figura 2 muestra una vista lateral de Ia bobina de Ia figura 1, en que se aprecia con mayor claridad Ia disposición interior de Ia etiqueta de identificación;
La figura 3 muestra una vista esquemática en perspectiva de los brazos de una grúa de las que mueven las bobinas de acero de las figuras 1 y 2, en que se aprecia que el extremo de al menos una de las garras de sujeción de dichos brazos está provista de un dispositivo lector
RFID;
La figura 4 muestra una vista esquemática en perspectiva de los brazos de una grúa, conforme a Ia figura 3, sustentando una bobina identificada como en las figuras 1 y2; y La figura 5 muestra una vista esquemática del dispositivo de identificación susceptible de colocarse por medio de su soporte magnético en el interior de bobinas de acero;
La figura 6 muestra una vista esquemática lateral de Ia bobina de Ia figura 1, provista de un cuerpo de fijación, magnético o adhesivo, sujeto en el hueco de Ia bobina desde Ia parte inferior
La figura 7 muestra una vista esquemática lateral de Ia bobina de Ia figura 1, provista de una sujeción mediante dos cuerpos elásticos sujetos en sus extremos libres a Ia superficie interior del hueco de Ia bobina y en el centro a un soporte de una etiqueta RFID;
La figura 8 muestra una vista esquemática lateral de Ia bobina de Ia figura 1, provista de una sujeción del soporte de Ia etiqueta RFID en el interior del hueco de dicha bobina mediante un conjunto de flejes elásticos; y La figura 9 muestra una vista esquemática de un soporte de etiqueta consistente en una placa rígida o semirrígida con Ia etiqueta adherida mediante, por ejemplo, un adhesivo.
Explicación detallada de Ia invención
La presente invención tiene por objeto un dispositivo para Ia identificación de una bobina de acero (1). Las bobinas de acero (1) consisten en una banda de chapa de acero enrollada en espiral formando un cilindro que presenta en su interior un hueco (3) cilindrico.
El dispositivo de Ia invención incluye al menos un cuerpo de fijación (6) en el interior del hueco (3) de Ia bobina de acero (1). Dicho cuerpo de fijación (6) está unido a un cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción (2) para una etiqueta RFID (4), y finalmente comprende una etiqueta RFID dispuesta en dicho cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción (2).
Según una primera opción, el cuerpo de fijación (6) consiste en una base de material magnético, que es susceptible de adherirse magnéticamente, sin ningún otro elemento adicional, a Ia superficie interior del hueco (3) de una bobina de acero (1).
El cuerpo de fijación (6) está provisto de un medio de sustentación. El medio de sustentación está formado por un cuerpo de sustentación (7), y un enganche (5) del cuerpo o soporte de sujeción (2) de Ia etiqueta RFID (4). El cuerpo de sustentación (7) consiste normalmente en un vastago, varilla, fleje o cuerpo alargado similar que permite el distanciamiento o separación del cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción (2) de Ia etiqueta RFID (4) respecto a Ia superficie interior del hueco (3) de Ia bobina de acero (1). El enganche (5) puede ser un gancho o una pinza, pero también el cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción (2) de Ia etiqueta RFID puede estar solidariamente unido al cuerpo de sustentación (7), o formar una única pieza con éste. El cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción (2) de Ia etiqueta RFID (4), es susceptible de suspenderse o de sujetarse en el cuerpo de sustentación, cuando no forma una única pieza con este.
Así, según Ia invención, Ia etiqueta queda como flotando en el aire del hueco (3) cilindrico,
El cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción (2) de Ia etiqueta RFID (4) consiste, según una primera variante (aplicable a todas las opciones posibles, en tanto que sea compatible con ello), en una bolsa en cuyo interior puede alojarse dicha etiqueta RFID (4). La bolsa tendrá una abertura (11) para Ia introducción de Ia etiqueta RFID (4) y podrá estar dotada de solapas y/o medios de cierre adhesivos, mecánicos, magnéticos, u otros. Además, está previsto que dicha bolsa comprenda un agujero (12) de inserción en un gancho sustentador del enganche (5). Es deseable que el agujero (12) esté reforzado para evitar su rotura ante tirones.
Para evitar una fácil liberación de su ubicación, el dispositivo comprende una pinza de sujeción, tal como una arandela elástica de caucho (10), que se dispondrá desde el extremo de dicho gancho una vez cerrada Ia bolsa. La bolsa será preferiblemente transparente de modo que en el caso de que Ia etiqueta RFID (4) incorpore impreso un código de barras u otra información, esta pueda ser susceptible de lectura con procedimientos ópticos.
Es evidente que otro medio de fijación entre el enganche (5) y el cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción (2), tal como el uso de una tira de precinto plástico, está comprendida dentro del ámbito de Ia presente invención. En este caso el enganche podría ser cerrado y no se precisaría pinza de sujeción, pero habría que romper y utilizar una nueva tira de precinto plástico cada vez que se requiriera una reutilización del dispositivo de identificación de Ia invención en una nueva bobina de acero (1).
El cuerpo de soporte de sujeción (2) de Ia etiqueta RFID (4) puede también consistir en una placa (16) rígida o semirrígida, a Ia cual se fija, normalmente mediante medios adhesivos, dicha etiqueta RFID (4). Al igual que en el caso de Ia bolsa, Ia placa (16) tiene también preferiblemente un agujero de inserción (12) para el gancho sustentador del cuerpo de fijación (6).
Según una segunda opción el cuerpo de fijación (6) en el interior del hueco de Ia bobina de acero (1) consiste en una base adhesiva o susceptible de unión a Ia bobina (1) mediante un adhesivo.
Aunque está descrita Ia sustentación en Ia parte superior del hueco (3) de Ia bobina de acero (1) de modo que el cuerpo de soporte de sujeción (2) de Ia etiqueta RFID (4) quede suspendido o colgando desde Ia parte superior, es posible también que Ia sustentación sea desde cualquier otro punto de Ia superficie, de dicho hueco. Cuando dicha sustentación no sea superior se requerirá que dicho cuerpo de soporte de sujeción (2) de Ia etiqueta RFID (4) esté rígidamente unido al cuerpo de fijación (6) directamente o a través de elementos interpuestos.
Un modo de fijación, según una tercera opción, consiste en que el cuerpo de fijación está sujeto al interior del hueco de Ia bobina de acero mediante un conjunto de cuerpos de fijación (6) magnéticos que se unen al cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción (2) mediante unos elementos elásticos (14). Al disponerse los imanes en distintas posiciones en Ia superficie del hueco interior (3) de Ia bobina (1) el cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción (2) queda confinado a una posición fija debido a Ia tensión de dichos elementos elásticos. Bastarán dos cuerpos de fijación (6) dispuestos de modo diametralmente opuesto en el hueco (3) de Ia bobina para lograr un posicionamiento adecuado, pudiendo obtenerse, no obstante, una mayor precisión en el posicionamiento mediante un mayor número de cuerpos de fijación, correspondientemente unidos a dicho cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción (2) mediante dichos elementos elásticos (14).
Una cuarta opción consiste en Ia sujeción del cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción (2) de Ia etiqueta RFID (4) mediante al menos un fleje elástico (15). Dicho fleje elástico (15) sujeta en el centro dicho cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción de Ia etiqueta RFID (4) definiendo hacia Ia superficie del hueco (3) unos brazos de fleje. La longitud de los brazos de fleje ha de ser algo mayor que el radio del hueco (3), y su inserción se realizará contra Ia acción elástica de dicho fleje. Es posible que el fleje elástico (15) disponga en su extremo una forma de "L" o de "T" invertida para una mayor precisión y estabilidad en el posicionamiento interior.
Con independencia del modo de fijación, magnético o adhesivo del cuerpo de fijación el resto de elementos son similares a los de Ia primera opción.
Conforme se ha indicado anteriormente, se extiende también Ia invención a un dispositivo para realizar Ia lectura de Ia información contenida en una etiqueta RFID dispuesta en el interior del hueco de una bobina de acero (1), en el que al menos una de las garras (9) de Ia pinza (8) de una grúa comprende unas micro-antenas RFID (13). De manera preferente dichas micro-antenas RFID están dispuestas en las caras enfrentadas de las garras de Ia grúa. Cuando una grúa engancha una bobina (1) es deseable que ésta sea identificada inmediatamente con RFID de una manera altamente confiable y automática. Para ello se utilizan las micro-antenas RFID (13), que aprovechan Ia reflexión angular (RF de excitación) que provoca Ia geometría del cilindro interior de acero. Se producen así dos efectos. Un primer efecto es que Ia posición de las garras de Ia grúa respecto a Ia etiqueta RFID dispuesta en el interior del hueco (3) de Ia bobina de acero (1) será siempre más o menos fija, y un segundo efecto es que Ia distancia de lectura será siempre menor que Ia mitad de Ia anchura de Ia bobina (suponiendo que Ia grúa comprende micro-antenas RFID (13) en ambas garras). Además, el alcance de Ia lectura RFID aumenta de forma espectacular debido a Ia geometría ondulatoria entubada que se produce en el interior del cilindro, como ya se ha apuntado.
Gracias a Ia suspensión de Ia etiqueta RFID con el dispositivo de Ia invención en el interior del hueco cilindrico de Ia bobina, Ia lectura por RFID será altamente confiable mediante las micro-antenas UHF instaladas en las garras de Ia pinza de Ia grúa
Finalmente se extiende Ia invención a un método para Ia recuperación eficiente de Ia información contenida en una etiqueta RFID, que comprende las etapas de: • codificación de una etiqueta RFID asociada a Ia bobina de acero correspondiente;
• colocación de dicha etiqueta RFID en el interior del hueco de una bobina de acero, por ejemplo suspendida desde Ia parte superior o fijada y elevada desde Ia base del cilindro, pero necesariamente como flotando en el volumen aéreo del cilindro hueco, y
• Lectura de Ia etiqueta RFID dispuesta en el interior del hueco de Ia bobina de acero mediante unas micro-antenas dispuestas en el extremo de las garras de Ia pinza de una grúa.
Naturalmente, toda Ia información proporcionada por las lecturas dadas a través del método y dispositivo de Ia invención, estarán normalmente conectadas con un ordenador central, y permitirá conocer cualquier tipo de información asociada a Ia bobina identificada.
Se tienen por reproducido en esta descripción el contenido íntegro de las reivindicaciones que se caracterizan a continuación.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Dispositivo para Ia identificación de una bobina de acero, caracterizado por comprender al menos: « Un cuerpo de fijación en el interior del hueco (3) de una bobina de acero (1);
• Un cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción (2) de una etiqueta RFID (4); y
• Una etiqueta RFID (4) dispuesta en dicho cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción.;
2.- Dispositivo, según Ia reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo de fijación en el interior del hueco (3) de Ia bobina de acero (1) consiste en una base magnética (6) susceptible de ser fijada por adhesión magnética en Ia superficie de dicho hueco (3) de dicha bobina de acero (1).
3.- Dispositivo, según Ia reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo de fijación en el interior del hueco (3) de Ia bobina de acero (1) consiste en una base adhesiva o susceptible de ser fijada mediante un adhesivo en Ia superficie de dicho hueco (3) de dicha bobina de acero (1).
4.- Dispositivo, según Ia reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo de fijación en el interior del hueco (3) de Ia bobina de acero (1) consiste en al menos dos bases magnéticas (6) susceptibles de ser fijada por adhesión magnética en Ia superficie del hueco (3) de una bobina de acero (1), unidas mediante unos elementos elásticos (14), susceptibles de sujetar el cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción (2) en una zona centrada de dicho hueco.
5.- Dispositivo, según Ia reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo de fijación en el interior del hueco (3) de Ia bobina de acero (1) consiste en un conjunto de flejes elásticos susceptibles de sujetar en el centro del hueco (3) dicho cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción (2) de Ia etiqueta RFID (4).
6.- Dispositivo, según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el cuerpo de fijación en el interior del hueco (3) de Ia bobina de acero (1) comprende además un cuerpo de sustentación (7) provisto en su extremo de un enganche (5).
7.- Dispositivo, según Ia reivindicación 6, caracterizado porque el enganche (5) consiste en un gancho.
8.- Dispositivo, según Ia reivindicación 6, caracterizado porque el enganche (5) consiste en una pinza.
9.- Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el cuerpo de alojamiento de Ia etiqueta RFID (4) consiste en una bolsa de plástico (2) portadora de dicha etiqueta RFID (4), susceptible de ser colocada en el medio de sustentación del cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción (2).
10.- Dispositivo, según Ia reivindicación 9, caracterizado porque Ia bolsa comprende una abertura (11) practicable.
11- Dispositivo, según Ia reivindicación 10, caracterizado porque Ia abertura (11) está dotada de medios de cerrado.
12.- Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el cuerpo de alojamiento de Ia etiqueta RFID (4) consiste en una placa rígida o semirrígida a Ia cual es fijada, por ejemplo mediante un adhesivo, dicha etiqueta RFID.
13.- Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque el cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción (2). comprende un agujero (12) de inserción en un gancho sustentador.
14.- Dispositivo, según Ia reivindicación 7 y cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque comprende además una pinza de sujeción (10), tal como una arandela elástica de caucho, susceptible de ser insertada .el extremo del gancho que forma el enganche.
15.- Dispositivo para realizar Ia lectura de Ia información contenida en una etiqueta RFID dispuesta en el interior del hueco de una bobina de acero con el dispositivo de identificación de Ia reivindicación 1, caracterizado por comprender unas micro-antenas RFID (13) dispuestas en al menos una de las garras (9) de Ia pinza (8) de una grúa.
16.- Dispositivo, según Ia reivindicación 15, caracterizado porque las micro- antenas RFID (13) están dispuestas en las caras enfrentadas de las garras (9) de Ia grúa.
17.- Método para Ia recuperación eficiente de Ia información contenida en una etiqueta RFID, cuando dicha etiqueta RFID está dispuesta en una sección interior del hueco cilindrico de una bobina de acero según las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por comprender: • La codificación de una etiqueta RFID (4) asociada a Ia bobina de acero
(1) correspondiente;
• La colocación de dicha etiqueta RFID (4) en el interior del hueco (3) de una bobina de acero (1) siempre que o bien suspendida de Ia parte superior del cilindro o fijada y elevada con otros medios desde Ia base o laterales del cilindro, para que necesariamente quede Ia etiqueta como flotando en el volumen aéreo del cilindro hueco; y
• Lectura de Ia etiqueta RFID (4) dispuesta en el interior del hueco (3) de Ia bobina de acero (1) mediante unas micro-antenas RFID (13) dispuestas en el extremo de las garras (9) de Ia pinza de una grúa.
18.- Método para Ia recuperación eficiente de Ia información contenida en una etiqueta RFID, según Ia reivindicación 17, caracterizado porque Ia etiqueta RFID (4) es colocada en el interior del hueco de Ia bobina de acero (1) mediante un soporte de fijación.
19.- Método para Ia recuperación eficiente de Ia información contenida en una etiqueta RFID, según Ia reivindicación 18, caracterizado porque el soporte de fijación es un soporte de fijación magnético, y es suspendido en Ia parte superior del hueco interior de Ia bobina de acero (1).
20.- Método para Ia recuperación eficiente de Ia información contenida en una etiqueta RFID, según Ia reivindicación 19, caracterizado porque Ia etiqueta RFID (4) es colocada en el cuerpo de alojamiento o soporte de sujeción (2), que es sustentado en un gancho (5) provisto en el soporte de fijación magnético de sujeción.
21.- Método para Ia recuperación eficiente de Ia información contenida en una etiqueta RFID, según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, caracterizado porque Ia información obtenida en Ia lectura de Ia identificación de Ia etiqueta RFID es tratada por un sistema de gestión de Ia información.
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