天线自动调整装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种天线自动调整装置，其包括包含天线的读写器和使贴设有电子标签的传送带水平移动的第一移动装置，读写器位于电子标签的下方，还包括一使读写器相对于该电子标签移动的第二移动装置和控制器；第二移动装置包括步进电机、联轴器、丝母、套设有该丝母且使该丝母直线移动的丝杆和固定套设于该丝母上的支撑座，该读写器固定于该支撑座上，该步进电机通过该联轴器与该丝杆连接，且该步进电机与该控制器电连接，通过该天线自动调整装置实现将读写器天线自动调整至相对于电子标签的最佳位置处。
【专利说明】天线自动调整装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子标签和读写器，特别涉及一种自动调整读写器天线与电子标签间的相对位置的天线自动调整装置。
【背景技术】
[0002]由于超高频无线电波的反射、衍射和其周围机械结构的遮挡以及电子标签种类的差异都会影响电子标签的最佳天线位置，所以在实际中会发现读写器的天线相对于电子标签的最佳位置不在正中间，而是略微有偏移。此外为了节省成本，电子标签的厂商会缩小电子标签的尺寸以及减小电子标签的间距，这也会极大的限制读写器的天线相对于电子标签的最佳位置，甚至有时为了找到一个理想位置要反复移动读写器天线相对于电子标签的位置，浪费大量时间。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中无法快速准确地调整读写器至相对于电子标签的最佳天线位置处的缺陷，提供一种能够快速、方便、准确地调整读写器至相对于电子标签的最佳天线位置处的天线自动调整装置。
[0004]本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:
[0005]本实用新型提供一种天线自动调整装置，其包括一包含天线的读写器和一使贴设有电子标签的传送带水平移动的第一移动装置，该读写器位于该电子标签的下方，其特点在于，其还包括一使该读写器相对于该电子标签移动的第二移动装置和一控制器；
[0006]该第二移动装置包括一步进电机、一联轴器、一丝母、一套设有该丝母且使该丝母直线移动的丝杆和一固定套设于该丝母上的支撑座，该读写器固定于该支撑座上，该步进电机通过该联轴器与该丝杆连接，且该步进电机与该控制器电连接。
[0007]本实用新型通过该天线自动调整装置实现将读写器天线自动调整至相对于电子标签的最佳位置处，具体的工作原理为:
[0008]该控制器以某一固定频率发送脉冲信号至该步进电机，该步进电机每接收到一个脉冲信号就转动一个步距角，该步进电机的转动带动与该步进电机机械连接的丝杆的转动，由于该丝母套设在该丝杆上，且该丝母的内螺纹与该丝杆的外螺纹相互匹配，所以在该丝杆转动时该丝母沿着该丝杆方向做直线运动，同时该丝母的直线移动带动该支撑座也直线移动，则固定在该支撑座上的读写器也做直线移动。由此，该步进电机每接收到一个脉冲信号就使得该读写器横向移动一定的距离，在每移动该距离时，该读写器就接收该电子标签发送来的射频信号并根据该射频信号计算出该电子标签的RSSI (接收信号强度指示)，其中，接收信号强度指示是指真实的接收信号强度与最优接收信号强度等级间的差值，它的实现是在反向接收通道基带接收滤波器之后进行的，在无源射频识别系统读写器中主要是指标签反射信号的信号强度。
[0009]该读写器每计算出一个RSSI值就将其传输至该控制器，该控制器依次接收该读写器传输来的RSSI，并且每接收到一次RSSI值就判断一次RSSI是否为零，在判断出RSSI不为零时继续发送脉冲信号给该步进电机，在判断出RSSI为零时，即该读写器已经从该电子标签的一端移动至该电子标签的另一端且超过该电子标签的另一端，该控制器停止发送脉冲信号，并从按照接收顺序排序的RSSI中筛选出数值最大的RSSI，此数值最大的RSSI对应的该读写器相对于该电子标签的位置处为该读写器相对于该电子标签的最佳天线位置，在该最佳天线位置处该读写器接收到的该电子标签的信号强度最强。
[0010]此后该控制器控制该读写器返回至该最佳天线位置，具体为:该控制器计算出该控制器收到RSSI的个数和数值最大的RSSI对应的排序位数的差值，该差值就是该控制器再次发送脉冲信号的次数，其后该控制器先后发送一反转信号和该固定频率的该次数的脉冲信号至该步进电机，该步进电机反方向转动，进而带动该读写器反方向直线移动，在该控制器发送该次数的脉冲信号后停止发送脉冲信号，该步进电机也停止转动，此时该读写器移动至该最佳天线位置处。
[0011]较佳地，该第二移动装置还包括一含有底座、第一支撑板和第二支撑板的支架，该第一支撑板和该第二支撑板固设在该底座上，该步进电机的转轴穿设第该一支撑板并通过联轴器与该丝杆的一端连接，该丝杆的另一端穿设该第二支撑板。
[0012]较佳地，该步进电机的转轴与该联轴器的主动轴连接，该联轴器的从动轴与该丝杆的一端连接。
[0013]较佳地，该支架还包括一平行位于该第一支撑板和该第二支撑板之间的第三支撑板，该丝杆穿设该第三支撑板。
[0014]较佳地，该支撑座包括一导轨座和一固定于导轨座上的工作台，该读写器固定于该工作台上，该导轨座固定套设于该丝母上。
[0015]较佳地，该第二移动装置还包括一导向块，该工作台上开设有一长槽，该导向块的底部可移动地嵌设于该长槽中，该导向块的顶部固定有该读写器。
[0016]较佳地，该第二移动装置还包括一固定件，该固定件的一端穿设该长槽并顶住该导向块。
[0017]在沿该丝杆方向移动该读写器之前，还需要调整该读写器相对于该电子标签的前后位置(即垂直于该丝杆方向的垂直方向)，具体为:
[0018]该导向块在该长槽中沿该垂直方向移动时，该读写器也沿该垂直方向随之移动，当该读写器沿该垂直方向移动至该电子标签的下方的某一位置处时，该读写器天线能够接收到的信号最大，这时再通过该螺钉穿设该长槽并顶住该导向块从而使得该读写器无法移动，即该读写器在能够接收到最大信号对应的位置处固定，这将有利于后续在该读写器沿着该丝杆方向横向移动时，每次移动该距离后能够更好地接收到该电子标签发送来的射频信号。
[0019]较佳地，该固定件为一螺钉，本领域的技术人员应当理解，该固定件并不局限于本方案中所选用的螺钉，还可以选用其他的替代部件例如螺丝作为固定件。
[0020]该第一移动装置包括一用于拉出卷设在其(指放卷装置)上的该传送带的放卷装置、一用于将贴设在其(指第一换向轮)上的该传送带转换方向的第一换向轮、一用于使该传送带沿水平方向移动的牵引装置、一用于将贴设在其(指第二换向轮)上的该传送带转换方向的第二换向轮和一用于卷起卷设在其(指收卷装置)上的该传送带的收卷装置，其中该牵引装置包括两个牵引轮，该两个牵引轮分别贴设在该传送带的上表面和下表面以用于夹设该传送带。
[0021]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。
[0022]本实用新型的积极进步效果在于:
[0023]本实用新型通过该装置可快速、方便、准确地调整读写器至相对于电子标签的最佳天线位置处，不但达到准确、省时及省力，还降低了操作人员的操作难度。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的较佳实施例的天线自动调整装置的结构示意图。
[0025]图2为本实用新型的较佳实施例的天线自动调整装置中的第二移动装置的立体图。
[0026]图3为本实用新型的较佳实施例的第二移动装置的结构示意图。
[0027]图4为本实用新型的较佳实施例的读写器相对于电子标签的位置与RSSI的对应关系图。
【具体实施方式】
[0028]下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
[0029]参考图1所示，本实施例提供一种天线自动调整装置，其包括一包含天线的读写器1、一使贴设有电子标签2的传送带5水平移动的第一移动装置3、一使该读写器I相对于该电子标签2移动的第二移动装置4和一控制器(图中未示出)。其中，该读写器I位于该电子标签2的下方，该电子标签2为一 RFID(射频识别)电子标签。
[0030]继续见图1，该第一移动装置3包括一放卷装置31、一第一换向轮32、一牵引装置33、一第二换向轮34和一收卷装置35，该牵引装置33包括两个牵引轮，这两个牵引轮分别设置在该传送带5的上表面和下表面。
[0031]其中，该放卷装置31能够因自身的转动而使卷设在其上的该传送带5以一定的张力被均匀拉出；该第一换向轮32用于因自身的转动而使贴设在其上的该传送带5由倾斜方向转换为水平方向；该牵引装置33用于夹设该传送带5，该传送带5的上表面对应的牵引轮沿逆时针转动，而该传送带5的下表面对应的牵引轮沿顺时针转动，这两个牵引轮沿不同方向的转动使得该传送带5沿着图1中的由左至右方向水平移动；该第二换向轮34用于因自身的转动而使贴设在其上的该传送带5由水平方向而转换为倾斜方向；该收卷装置35能够因自身的转动而使卷设在其上的该传送带5以一定的拉力被均匀卷起。
[0032]该第一移动装置3使贴设有该电子标签2的传送带5水平移动，则该电子标签2被移动至水平位置处，这时该第二移动装置4使该读写器I相对于该电子标签2做水平相对移动。
[0033]如图2和图3所示，该第二移动装置4包括一支架(图中未标示)、一步进电机42、一联轴器43、一丝杆44、一丝母45、一导轨座46和一工作台47。
[0034]其中，该支架包括一底座411、一第一支撑板412、一第二支撑板413和一第三支撑板414，该第一支撑板412、该第二支撑板413和该第三支撑板414固设在该底座411上，且该第一支撑板412、该第二支撑板413和该第三支撑板414平行设置。
[0035]该步进电机42的转轴与该联轴器43的主动轴连接，该联轴器43的从动轴与该丝杆44的一端连接。该丝杆44上套设有该丝母45且能够使得该丝母45做直线移动，该丝母45上套设有该导轨座46，该导轨座46上固定有该工作台47，该读写器I就固定于该工作台47上。
[0036]该步进电机42的转轴贯穿该第一支撑板412，并通过该联轴器43与该丝杆44的一端连接，该丝杆44的另一端穿设该第三支撑板414和该第二支撑板413。
[0037]上面具体介绍了该天线自动调整装置的结构，下面具体说明通过该天线自动调整装置实现将读写器天线自动调整至相对于电子标签的最佳位置处的工作原理:
[0038]该控制器以某一固定频率发送脉冲信号至该步进电机42，该步进电机42每接收到一个脉冲信号就转动一个步距角，该步进电机42的转动带动与该步进电机机械连接的丝杆44的转动，由于该丝母45套设在该丝杆44上，且该丝母45的内螺纹与该丝杆44的外螺纹相互匹配，所以在该丝杆44转动时该丝母45沿着该丝杆44方向做直线运动，同时该丝母45的直线移动带动该导轨座46也直线移动，则带动固定在该工作台47上的读写器I也做直线移动。由此，该步进电机42每接收到一个脉冲信号就使得该读写器I沿着图1中的由左向右方向横向移动一定的距离，在每移动该距离时，该读写器I就接收该电子标签2发送来的射频信号并根据该射频信号计算出该电子标签2的RSSI。
[0039]该读写器I每计算出一个RSSI值就将其传输至该控制器，该控制器依次接收该读写器I传输来的RSSI，并且每接收到一次RSSI值就判断一次RSSI是否为零，在判断出RSSI不为零时继续发送脉冲信号给该步进电机42，在判断出RSSI为零时，即该读写器I已经从该电子标签2的一端移动至该电子标签2的另一端且超过该电子标签2的另一端，该控制器停止发送脉冲信号，并从按照接收顺序排序的RSSI中筛选出数值最大的RSSI，此数值最大的RSSI对应的该读写器相对于该电子标签的位置处为该读写器相对于该电子标签的最佳天线位置，在该最佳天线位置处该读写器I接收到的该电子标签2的信号强度最强。
[0040]此后该控制器控制该读写器I返回至该最佳天线位置，具体为:该控制器计算出该控制器收到RSSI的个数和数值最大的RSSI对应的排序位数的差值，该差值就是该控制器再次发送脉冲信号的次数，其后该控制器先后发送一反转信号和该固定频率的该次数的脉冲信号至该步进电机42，该步进电机42反方向转动，进而带动该读写器I反方向直线移动，在该控制器发送该次数的脉冲信号后停止发送脉冲信号，该步进电机42也停止转动，此时该读写器I移动至该最佳天线位置处。
[0041]此外，该读写器I位于该电子标签2的下方，在该读写器I沿着垂直于该丝杆44方向的垂直方向(即该读写器I沿着垂直于纸面方向的方向)移动时，该读写器I位于该电子标签2下方的不同位置(例如正下方、下方偏左或下方偏右)处检测到的信号强度各有不同。当该读写器I位于该电子标签2下方的某一位置处时，该读写器I检测的信号强度很弱，这将不利于该读写器I沿该丝杆44方向移动时对射频信号的接收，也就是说，在沿该丝杆44方向移动该读写器之前，还需要调整该读写器相对于该电子标签的前后位置(即垂直于该丝杆方向的垂直方向)，这将有利于后续在该读写器沿着该丝杆44方向横向移动时，每次移动该距离后能够更好地接收到该电子标签发送来的射频信号。
[0042]所以，为了使得本实施例能够更好地接收到该电子标签发送来的射频信号，该第二移动装置4还包括一导向块48和一螺钉49，该工作台47上开设有一长槽471，该导向块48的底部可移动地嵌设于该长槽471中，该导向块48的顶部固定有该读写器1，该螺钉49的一端穿设该长槽471并顶住该导向块48。
[0043]该导向块48在该长槽471中沿该垂直方向移动时，该读写器I也沿该垂直方向随之移动，当该读写器I沿该垂直方向移动至该电子标签2的下方的某一位置处时，该读写器天线能够接收到的信号最大，这时再通过该螺钉49穿设该长槽471并顶住该导向块48从而使得该读写器I无法移动，即该读写器I在能够接收到最大信号对应的位置处固定，这将有利于后续在该读写器沿着该丝杆44方向横向移动时，每次移动该距离后能够更好地接收到该电子标签2发送来的射频信号。
[0044]另外，本实施例选用螺钉作为固定读写器的固定件，但本领域的技术人员应当理解，本实用新型并不局限于本实施例中所选用的螺钉，还可以选用其他的替代部件例如螺丝作为固定件。
[0045]下面举一具体的例子来具体说明本实用新型，以使本领域的技术人员能够更好地理解本实用新型的技术方案:
[0046]工作人员手动移动该导向块48，使该导向块48在该长槽471中沿垂直于该丝杆44方向的垂直方向移动，同时该导向块48的移动带动该读写器I也沿该垂直方向随之移动。在工作人员移动的过程中，该读写器I连接一显示器或示波器，该读写器I将检测到的信号传输至该显示器或示波器，工作人员通过该显示器上显示的信号强度或该示波器上显示的信号波形图来观察该读写器I位于该垂直方向上的不同位置处的信号强弱，通过这种方式工作人员查找到该显示器上显示的信号强度最强或该示波器上显示的波形的波峰处对应的位置就是该读写器I在该垂直方向上的最佳信号位置。
[0047]在寻找到该最佳信号位置后，该控制器以某一固定频率发送脉冲信号至该步进电机42,该步进电机42接收到第一个脉冲信号后转动一个步距角，该步进电机42的转动带动与该步进电机机械连接的丝杆44的转动，该丝杆44的转动带动该丝母45沿着该丝杆44方向做横向运动，同时该丝母45的直线移动带动该导轨座46也直线移动，进而则带动固定在该工作台47上的读写器I也做直线移动。
[0048]由此，该步进电机42接收到第一个脉冲信号后使得该读写器I沿着图1中的由左向右方向横向移动一定的距离并移动至相对于该电子标签2的A位置处，同时该读写器I接收该电子标签2发送来的射频信号并根据该射频信号计算出该电子标签2的RSSI为-45dBm(参见图4)，然后该读写器I将计算出的第一个RSSI值(_45dBm)传输至该控制器。该控制器接收到该第一个RSSI值后就立即判断该第一个RSSI的值是否为零，并判断出RSSI不为零，则该控制器继续发送脉冲信号给该步进电机42。
[0049]其后，该步进电机42接收到第二个脉冲信号，使得该读写器I沿着图1中的由左向右方向又横向移动了一定的距离并移动至相对于该电子标签2的B位置处，同时该读写器I接收该电子标签2发送来的射频信号并根据该射频信号计算出该电子标签2的RSSI为-38dBm(参见图4)，然后该读写器I将计算出的第二个RSSI值(_38dBm)传输至该控制器。该控制器接收到该第二个RSSI值后就立即判断该第二个RSSI的值是否为零，并判断出RSSI不为零，则该控制器继续发送脉冲信号给该步进电机42。
[0050]该步进电机42接收到第三个脉冲信号，使得该读写器I沿着图1中的由左向右方向又横向移动了一定的距离并移动至相对于该电子标签2的C位置处，同时该读写器I接收该电子标签2发送来的射频信号并根据该射频信号计算出该电子标签2的RSSI为-44dBm(参见图4)，然后该读写器I将计算出的第三个RSSI值(_44dBm)传输至该控制器。该控制器接收到该第三个RSSI值后就立即判断该第三个RSSI的值是否为零，并判断出RSSI不为零，则该控制器继续发送脉冲信号给该步进电机42。
[0051]该步进电机42接收到第四个脉冲信号，使得该读写器I沿着图1中的由左向右方向又横向移动了一定的距离并移动至相对于该电子标签2的D位置处，同时该读写器I接收该电子标签2发送来的射频信号并根据该射频信号计算出该电子标签2的RSSI为-51dBm(参见图4)，然后该读写器I将计算出的第四个RSSI值(_51dBm)传输至该控制器。该控制器接收到该第四个RSSI值后就立即判断该第四个RSSI的值是否为零，并判断出RSSI不为零，则该控制器继续发送脉冲信号给该步进电机42。
[0052]该步进电机42接收到第五个脉冲信号，使得该读写器I沿着图1中的由左向右方向又横向移动了一定的距离并移动至相对于该电子标签2的E位置处，同时该读写器I接收该电子标签2发送来的射频信号并根据该射频信号计算出该电子标签2的RSSI为-48dBm(参见图4)，然后该读写器I将计算出的第五个RSSI值(_48dBm)传输至该控制器。该控制器接收到该第五个RSSI值后就立即判断该第五个RSSI的值是否为零，并判断出RSSI不为零，则该控制器继续发送脉冲信号给该步进电机42。
[0053]该步进电机42接收到第六个脉冲信号，使得该读写器I沿着图1中的由左向右方向又横向移动了一定的距离并移动至相对于该电子标签2的F位置处，同时该读写器I接收该电子标签2发送来的射频信号并根据该射频信号计算出该电子标签2的RSSI为0dBm(参见图4)，然后该读写器I将计算出的第六个RSSI值(OdBm)传输至该控制器。该控制器接收到该第六个RSSI值后就立即判断其值是否为零，并判断出RSSI为零，则表明该读写器I已经从该电子标签2的左端移动至该电子标签2的右端且超过该电子标签2的右端，这时该控制器停止发送脉冲信号。
[0054]该控制器从按照接收顺序排序的RSSI中筛选出数值最大的RSSI，即第二个RSSI值(_38dBm)最大，此数值最大的RSSI对应的该读写器相对于该电子标签的位置处即B位置处为该读写器相对于该电子标签的最佳天线位置。
[0055]然后，该控制器计算出该控制器收到RSSI的个数出个)和数值最大的RSSI对应的排序位数(第2位)的差值6-2 = 4，其后该控制器先后发送一反转信号和该固定频率的4次的脉冲信号至该步进电机42,该步进电机42反方向转动,进而带动该读写器I反方向直线移动，在该控制器发送该次数的脉冲信号后停止发送脉冲信号，该步进电机42也停止转动，此时该读写器I移动至B位置处即该最佳天线位置处。
[0056]综上所述，本实用新型通过该天线自动调整装置可快速、方便、准确地调整读写器至相对于电子标签的最佳天线位置处，不但达到准确、省时及省力，还降低了操作人员的操作难度。
[0057]虽然以上描述了本实用新型的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种天线自动调整装置，其包括一包含天线的读写器和一使贴设有电子标签的传送带水平移动的第一移动装置，该读写器位于该电子标签的下方，其特征在于，其还包括一使该读写器相对于该电子标签移动的第二移动装置和一控制器； 该第二移动装置包括一步进电机、一联轴器、一丝母、一套设有该丝母且使该丝母直线移动的丝杆和一固定套设于该丝母上的支撑座，该读写器固定于该支撑座上，该步进电机通过该联轴器与该丝杆连接，且该步进电机与该控制器电连接。
2.如权利要求1所述的天线自动调整装置，其特征在于，该第二移动装置还包括一含有底座、第一支撑板和第二支撑板的支架，该第一支撑板和该第二支撑板固设在该底座上，该步进电机的转轴穿设第该一支撑板并通过联轴器与该丝杆的一端连接，该丝杆的另一端穿设该第二支撑板。
3.如权利要求2所述的天线自动调整装置，其特征在于，该步进电机的转轴与该联轴器的主动轴连接，该联轴器的从动轴与该丝杆的一端连接。
4.如权利要求2所述的天线自动调整装置，其特征在于，该支架还包括一平行位于该第一支撑板和该第二支撑板之间的第三支撑板，该丝杆穿设该第三支撑板。
5.如权利要求1所述的天线自动调整装置，其特征在于，该支撑座包括一导轨座和一固定于导轨座上的工作台，该读写器固定于该工作台上，该导轨座固定套设于该丝母上。
6.如权利要求5所述的天线自动调整装置，其特征在于，该第二移动装置还包括一导向块，该工作台上开设有一长槽，该导向块的底部可移动地嵌设于该长槽中，该导向块的顶部固定有该读写器。
7.如权利要求6所述的天线自动调整装置，其特征在于，该第二移动装置还包括一固定件，该固定件的一端穿设该长槽并顶住该导向块。
8.如权利要求7所述的天线自动调整装置，其特征在于，该固定件为一螺钉。
9.如权利要求1所述的天线自动调整装置，其特征在于，该第一移动装置包括一用于拉出卷设在其上的该传送带的放卷装置、一用于将贴设在其上的该传送带转换方向的第一换向轮、一用于使该传送带沿水平方向移动的牵引装置、一用于将贴设在其上的该传送带转换方向的第二换向轮和一用于卷起卷设在其上的该传送带的收卷装置，其中该牵引装置包括两个牵引轮，该两个牵引轮分别贴设在该传送带的上表面和下表面以用于夹设该传送带。
【文档编号】H01Q1/22GK204028958SQ201420445128
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】王斌, 柳林林, 郭忠琴, 陈家能, 关继成 申请人:上海实甲智能系统有限公司