用于针对单件货物的链式输送机的射频识别装置和具有这种射频识别装置的链式输送机的制作方法

本申请要求2014年11月18日提交的德国实用新型号202014009109“用于针对单件货物的链式输送机的射频识别装置和具有这种射频识别装置的链式输送机”以及2014年11月24日提交的德国实用新型号202014105645“用于针对单件货物的链式输送机的射频识别装置和具有这种射频识别装置的链式输送机”的优先权，其全部内容特此明确地通过引用方式并入。

本发明总体上涉及由链式输送机输送的工件或工件载体的识别，并且特别涉及用于针对单件货物的链式输送机的射频识别装置以及包括至少一个这种射频识别装置的链式输送机。

背景技术：

图1在示意性俯视图中示出了根据现有技术的包括射频识别装置的链式输送机的细节。

链式输送机包括连接链104，连接链104例如可以不间断地循环。连接链104由多个连接构件形成，每个连接构件具有多个齿104和在其间形成的间隙104b，并且每个连接构件沿弓形的前后侧延伸，使得连接链104可以水平地转向。连接链104由两个侧向支撑轨道103引导。工件载体102被支撑在连接链104上使得工件载体102的两个扁平侧表面102a平行于侧向引导件105对齐。rfid标签安置在工件载体102的两个扁平侧表面102a中的一个上，并且可以由rfid读取/写入设备112读出或者读出和写入，以用于识别布置在工件载体102上的工件(未示出)。

该装置需要工件载体102的定向馈送，这导致更高成本和更多劳动用于工件载体102的定向，而且还限制了在这种链式输送机中输送单件货物的灵活性。特别是，这种装置需要rfid标签的不对称布置以及链式输送机的精确调整，使得工件载体可以在rfid标签与rfid读取/写入设备之间的小距离处前进。如果工件载体不是不对称地设计，特别是以旋转对称的工件载体(所谓的圆盘)的形式，工件载体需要被引导出链式输送机以便数据的读取或者读取和写入，这进一步增加了成本并限制了灵活性。

de202010017525u1公开了一种用于将圆盘保持在输送系统中布置位置的布置设备，其包括基部、轨道部分和旋转盘，该旋转盘可以旋转地支撑在基部中并具有圆盘凹部。此外，rfid读取/写入单元设置在轨道部分的控制轨道处。然而，rfid读取/写入单元不面向连接链的下侧安置，使得需要更高的射频功率来进行识别。

ch699992b1公开了一种输送带模块，其细节在ep2070647b1中描述，但是其不包括本申请意义上的支撑轨道元件。

在这种背景下，还需要改进上述类型的链式输送机。

技术实现要素：

本发明的目的是提供用于针对单件货物的链式输送机的增强的射频识别装置，以及包括至少一个这样的射频识别装置的改进的链式输送机，借以特别地可以实现单件货物的更简单且更具成本效益的输送以及单件货物的可靠识别。

这些问题通过权利要求1请求保护的一种射频识别装置以及通过权利要求7请求保护的一种针对单件货物的链式输送机来解决。其他有利的实施方式是从属权利要求的主题。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于具有从动连接链的针对单件货物的链式输送机的射频识别装置，特别地具有由塑料材料制成的连接链，所述射频识别装置包括用于在所述射频识别装置的区域中引导和支撑所述连接链的支撑轨道元件，以及用于通过射频信号非接触地读取或读取/写入信息的射频读取设备或射频写入/读取设备。根据本发明，所述射频读取设备或射频写入/读取设备直接安置在所述支撑轨道元件的底部上并面向所述连接链的下侧。特别地，所述射频读取设备或射频写入/读取设备可以直接布置在所述支撑轨道元件的底部并且可以面向所述连接链的下侧。尤其地，所述射频读取设备或射频写入/读取设备可以直接安置在所述支撑轨道元件的底部上或内，优选地在所述支撑轨道元件的底部上或内的中央位置。

以这种方式配置的射频识别装置可以容易地集成到上述类型的针对单件货物的链式输送机中，其中上述射频识别装置的所述支撑轨道元件继而适当地连接至所述链式输送机的支撑轨道。通过根据本发明的所述射频识别装置，可以通过所述链式输送机的连接链从rfid标签读取或者读取并写入数据，所述rfid标签可以附接至所述工件或工件载体。特别地，因此也可以实现所述射频读取设备或射频写入/读取设备与所述rfid标签之间相对小的距离，并因此可以实现用于识别的射频信号的有利的低功率。根据本发明，不需要所述连接链上的所述单件货物或工件或工件载体的附加定向，这带来单件货物输送中的成本降低和灵活性增加。特别地，根据本发明，如果从平面图看，也可以可靠地输送并识别旋转对称的工件载体或工件(例如，以所谓的“圆盘”的形式)。

此处，所述射频读取设备或射频写入/读取设备当然以此种方式安置在所述支撑轨道元件的底部上或内，使得其不突出到所述连接链的移动路径中，以致可以可靠地排除所述射频读取设备或射频写入/读取设备与所述连接链的下侧或所述连接链的链节之间的接触。

根据进一步的实施方式，开口形成在所述支撑轨道元件的底部中，所述射频读取设备或射频写入/读取设备通过所述开口直接向所述连接链的下侧发射射频信号和/或从所述连接链的下侧接收射频信号。有利的是，用于识别的射频辐射可以更加不受阻碍地到达所述rfid标签，如果所述支撑轨道元件由导电金属制成则尤为有利，特别是所述支撑轨道元件体现为连续的铸造型面或者为突出的不间断型面。为了防止所述射频读取设备或射频写入/读取设备的表面上的灰尘等的沉积，所述支撑轨道元件的所述开口也可以由对于射频辐射透明的遮盖物覆盖，特别是由塑料膜覆盖。所述支撑轨道元件的底部中的所述开口可以因此合并在所述支撑轨道元件内侧上的凹部或腔中，以便在其中至少部分地并且优选地完全地容纳所述射频读取设备或射频写入/读取设备，使得所述射频读取设备或射频读取/写入设备可以仅轻微地突出超过所述支撑轨道元件的底部，并且优选地根本不突出超过所述支撑轨道元件的底部。

特别地，如果所述射频读取设备或者射频写入/读取设备对应于所述支撑轨道元件的基部区域形成，则所述射频读取设备或射频写入/读取设备的预定定向也可以在将其安装在所述轨道支撑元件上时，以直观地且简单的方式实现。

根据进一步的实施方式，所述支撑轨道元件形成为不间断的型面，并且具有上部空间和下部空间，在所述上部空间与下部空间的底部之间形成内腔，在所述内腔中布置所述射频读取设备或射频写入/读取设备，优选地将所述射频读取设备或射频写入/读取设备完全容纳在其中。该腔允许在识别所需以外的其他方向中进一步屏蔽用于识别的射频辐射，特别是如果所述不间断的型面是导电的，例如由金属或金属合金制成。

根据进一步的实施方式，所述射频读取设备或射频写入/读取设备横向于所述支撑轨道元件延伸至所述支撑轨道元件的所述内腔中。出于此目的，在所述支撑轨道元件的侧壁上设置用于所述射频读取设备或射频写入/读取设备的外壳的适当设计的馈通。

根据本发明的进一步方面，提供了一种针对单件货物的链式输送机，所述链式输送机具有从动连接链，特别是由塑料制成的不间断循环的连接链，所述链式输送机包括至少一个以上所述的射频识别装置。根据本发明，所述链式输送机包括用于引导和支撑所述连接链的支撑轨道，所述支撑轨道连接至相应射频识别装置的支撑轨道元件。特别地，所述相应射频识别装置的所述支撑轨道元件可以由与所述链式输送机的支撑轨道的型面相同的型面形成。

根据进一步的实施方式，至少一个工件载体设置在连接链上，所述工件载体包括rfid标签，其中所述rfid标签安置在所述工件载体下侧上的凹部中，并且其中所述连接链以如此方式被引导在所述射频识别装置的支撑轨道元件中，使得在向所述rfid标签发射射频辐射和/或由所述rfid标签反射回来或反射射频辐射时，在识别过程期间，如果从横截面看，所述射频读取设备或者射频写入/读取设备和所述rfid标签彼此对齐。以这种方式，可以确保所述射频读取设备或射频写入/读取设备与所述rfid标签之间的最小距离。

根据进一步的实施方式，出于所述工件载体在所述支撑轨道元件的中央被方便地引导并且所述rfid标签方便地定位在所述工件载体上的中央位置的目的，如果从俯视图看，所述工件载体旋转对称地形成。

为了有效地传递在链式输送机拥塞的状况下出现的力，根据进一步的实施方式，所述工件载体被设计为所谓的“圆盘”，所述圆盘具有圆柱形基座和安装在其上的环，以便使所述工件载体可旋转或者不可旋转，并且使得所述环或圆盘在所述链式输送机中所有位置处的旋转是可能的，而无需吸收来自其他圆盘的力。

根据进一步的实施方式，所述工件载体进一步包括至少一个传感器，其用于即是通过由金属制成的传感器环来非接触地确定所述工件载体在所述连接链上并且相对于所述支撑轨道元件的定位，所述传感器环周向地集成至所述工件载体的表面壳体中。该传感器环的检测以及由此所述工件载体的检测通过感应检测器实现。因此，特别地，在所述工件载体的任何期望的旋转位置，也可以可靠地实现检测。

本发明的进一步方面涉及如上所述的射频识别装置或针对单件货物的链式输送机的使用，所述链式输送机包括用于识别由链式输送机输送的工件或工件载体的至少一个如上所述的射频识别装置。

附图说明

现将通过示例的方式并参照附图来描述本发明，以此进一步的特征、优点和待解决问题将变得显而易见。在附图中：

图1是根据现有技术的包括射频识别装置的链式输送机的细节的示意性平面图。

图2a到图2d示出了根据本发明的用于针对单件货物的链式输送机的射频识别装置；

图3a是根据本发明进一步实施方式的射频识别装置的平面图；以及

图3b以透视俯视图示出了根据图3a的射频识别装置。

在附图中，相同的附图标记标示相同或基本等同的元件或元件组。

具体实施方式

图2a至图2d以俯视图、沿图2a的a-a方向的横截面、进一步的横截面以及侧视图示出了根据本发明的用于针对单件货物的链式输送机的射频识别装置。根据图2a和图2b的射频识别装置包括支撑轨道元件3，在其中被轴向可移动地引导和支撑的连接链4以及两个侧向引导件5，侧向引导件5侧向地安置在支撑轨道元件3上方并平行于输送方向延伸，用于借助于侧向表面50来引导该连接链。支撑轨道元件3形成为金属或金属合金的不间断型面，其优选地设计为与链式输送机的支撑轨道的型面(未示出)相同，在支撑轨道元件3中连接链4不间断地循环并重复地偏转。

出于此目的，连接链4包括多个链节40，它们彼此联接，每个链节40由t形基体41组成，其上端设置有支撑表面44，用于支撑要输送的货物，特别是工件或工件载体。支撑表面44具有多个齿42和形成在它们之间的间隙43，每个齿沿弓状线形成，其中齿42的端面各自沿垂直于侧向引导件5的线对齐。两个横向螺栓45从t形基体41的下端垂直突出。

支撑轨道元件3形成为具有矩形上部空间35和矩形下部空间33的对称双型面，矩形上部空间35和矩形下部空间33各自由垂直于底部30延伸的两个连接腹板31和两个横向腹板32形成，横向腹板32垂直向内并平行于连接腹板31的底部30延伸。两个空间33、35的两个横向腹板32之间形成间隙，该间隙在连接链4的输送方向上延伸。

在如此形成的上部空间35中，连接链4被主动引导。出于此目的，支撑表面44和横向螺栓45各自包围支撑轨道元件3的横向腹板32。为了减小连接链4与支撑轨道元件3之间的摩擦，u形滑轨型面39被夹紧在横向腹板32的前端，u形滑轨型面39具有与连接链4的材料配对的适当低的摩擦。以这种方式，连接链的基体41在横向腹板32之间的间隙中被侧向引导。横向螺栓45防止连接链从支撑轨道元件3和链式输送机的支撑轨道(未示出)提离，例如在连接链4垂直偏转的情况下。

支撑轨道元件3的下部空间33和链式输送机的支撑轨道可以以对应的方式使用，用于引导经不间断引导的连接链在下部的运行，但通常不是必需的。

此外，对于工件载体2的侧向引导，两个侧向引导件5侧向安置在支撑轨道元件3的上方。侧向引导件5安装在基本上l形的连接腹板51上，连接腹板51通过水平连接腹板53连接至支撑轨道元件3。在图2b和图2c中可以看到，工件载体2如何通过连接腹板51的垂直引导表面52而被进一步侧向引导。

矩形内腔34形成在上部空间35与下部空间33之间，其由两个空间33、35的两个底部30以及支撑轨道元件3的内侧壁包围。外壳11从支撑轨道元件3的外部插入到该内腔34中，在外壳11的前端安置有射频读取设备或射频写入/读取设备10，用于通过射频辐射进行识别。根据图2b，如果从横截面看，射频读取设备或射频写入/读取设备10和连接链4的基体41安置在支撑轨道元件3的中央。内腔34有效地屏蔽除了通过射频辐射进行识别所需的方向以外的方向上的射频辐射。

为了射频辐射不受阻碍地朝向工件辐射并被工件接收，或者在射频读取设备或射频写入/读取设备的区域中的支撑轨道元件3的底部30中设置开口，如图3中的附图标记37所示，或者使支撑轨道元件3的材料比较薄弱，或者由对于所使用的射频辐射是透明的遮盖物(例如由塑料膜)将其取代。

工件载体2支撑在连接链4上，工件载体2在图示实施方式中例如形成为圆盘，该圆盘包括圆柱形基座和安装在其上的环，以便可旋转或不可旋转。rfid标签22设置在工件载体2下侧的凹部中，用于以已知方式识别由工件载体2承载的工件。出于此目的，rfid标签22包括天线、用于接收和发送射频信号的模拟电路、数字电路和永久存储器，rfid标签22还可以被配置用于多次写入。当根据图2b工件载体2移动经过射频读取设备或射频写入/读取设备10时，如果从横截面看，rfid标签22和射频读取设备或射频写入/读取设备10彼此上下对齐地安置。此处，射频读取设备或射频写入/读取设备10与rfid标签22之间的距离基本上对应于上部空间35的高度。优选地，射频读取设备或射频写入/读取设备10与工件载体2的rfid标签22之间的距离在上部空间35的高度的0.9倍至1.5倍之间的范围内，更优选地在上部空间35的高度的0.9倍和1.2倍之间的范围内。

根据图2c，如果从横截面看，工件载体是旋转对称的设计，并且周向传感器环21安置在工件载体2的外周上，以便以非接触方式，特别是感应地或者通过射频辐射，确定工件载体2在连接链4上相对于支撑轨道元件3的位置，所述射频辐射通常也可以由支撑轨道元件4的射频读取设备或者射频写入/读取设备10发射和/或检测。

图2d以侧视图示出了射频识别装置。可以看到，射频读取设备或射频写入/读取设备10突出到支撑轨道元件3的侧面上的自由空间36中。

图3a示出了根据本发明进一步实施方式的射频识别装置的俯视图，而图3b以透视俯视图示出了该射频识别装置。根据图3a和图3b，开口37形成在支撑轨道元件的底部30中，在开口37的下方布置射频读取设备或射频写入/读取设备10。在支撑轨道元件的侧面设置有l形安装支架14，其用于固定连接器12和电缆13，并且通过其控制并读出射频读取设备或射频写入/读取设备10。

为了处理工件载体2和由其保持的工件，以已知方式通过射频辐射读出工件载体2的rfid标签22，并且以这种方式识别工件载体2或由其保持的工件。此外，也可以出于此目的通过传感器环21确定工件载体2相对于支撑轨道元件3的定位。基于工件载体2和由其保持的工件的识别，然后由控制设备，特别是微控制器控制进一步的处理。

根据本发明，能够以所使用射频辐射的低功率通过连接链读出和写入rfid标签。因此，可以通过在适当的位置处将支撑轨道元件装配到链式输送机的支撑轨道中而容易地将上述射频识别装置集成至现有的链式输送机中。在这种情况下，不需要进一步调整射频读取设备或射频写入/读取设备，因为当支撑轨道元件安装在链式输送机的支撑轨道中时，射频读取设备或射频写入/读取设备以已知对齐和定向而自动布置。因此，根据本发明，旋转对称的工件载体、圆盘、辅助工件载体或组件也可以获得读取并写入，而无需在链式输送机的连接链上的额外定向。

附图标记列表

1链式输送机

2工件载体

3支撑轨道元件

4连接链

5侧向引导件

10rfid写入/读取设备

11rfid写入/读取设备10的外壳

12连接器

13电缆

14支撑支架

20工件载体2的支撑表面

21传感器环

22rfid标签

30支撑轨道元件3的底部

31垂直连接腹板

32水平横向腹板

33支撑轨道元件3的下部空间

34支撑轨道元件3的内腔

35支撑轨道元件3的上部空间

36侧向空隙

37开口

39支撑轨道附件

40连接链4的链节

41连接链4的基体

42齿

43间隙

44支撑表面

45螺栓

50侧向引导件5的引导表面

51连接腹板

52连接腹板51的引导表面

53连接腹板

100链式输送机

102工件载体

102a扁平侧面

103支撑轨道

103a支撑轨道的底部

104连接链

104a齿

104b间隙

105作为侧向引导件的支撑轨道

111rfid标签

112rfid读取/写入设备