RFID tire tags with glue on whole tire test
來源:RFID 世界網
將 RFID 標籤植入到輪胎裡可以定位,那麼怎麼將 RFID 電子標籤植入到輪胎裡呢?這個方法是否合理?今天我們就來研究一下!
RFID 技術是 20 世紀 90 年代開始興起的一種,非接觸的自動辨識技術,它是利用射頻信號和空間耦合,或雷達反射的傳輸特性,實現對被辨識物體的自動辨識。
與傳統的磁卡、IC卡相比,該技術的最大優點,在於遠間隔和非接觸辨識,因此完成辨識工作時,無須人工干預,適合於實現系統的自動化且不易損壞,可辨識高速運動物體,操縱快捷方便。針對 RFID 技術在輪胎行業中的應用,本文重點研究了 RFID 電子標籤植入過程,及其植入輪胎後的可靠性檢測。
1 植入方法
高效的植入方法是 RFID 電子標籤,在輪胎中應用產業化的必備條件,主要從輪胎成型過程中,和在胎坯表面兩個方面植入,下面對具體植入過程做簡要介紹。
1.1 輪胎成型過程中植入
RFID 電子標籤植入輪胎,可以在輪胎成型過程中完成,即輪胎胎坯的生產過程。植入的方法是用膠片把電子標籤粘貼在輪胎的半成品部件上,半成品部件可以是帶束層、簾布層、胎側膠或者內襯層。粘貼所用的膠片,必須要同相應的半成品部件材料一致。
在成型鼓上,待上完胎體簾布後,用膠片把電子標籤粘貼在簾布表面。經過胎體反包後,電子標籤便被封存在胎側中。全鋼胎和半鋼胎的植入方法基本相同。
1.2 胎坯表面植入
除在輪胎成型過程中,植入電子標籤外,還可以在成型結束的輪胎胎坯中植入。這種方法是用膠片把電子標籤,粘貼在胎坯的外表,粘貼在內襯層表面必須用內襯層膠片,粘貼在外胎側表面,則必須用胎側膠。
這種方法與在成型過程中植入相比,標籤的讀取距離會縮短,原因是輪胎硫化時,貼近模具部位的橡膠比內部的橡膠流動性強,電子標籤承受的應力相對較大,影響了信號的傳輸。
2 植入位置
輪胎由多種半成品部件組成,電子標籤在輪胎中的植入位置,對於植入輪胎後晶片資訊的讀寫至關重要。植入的位置既要有利於電子標籤的可靠性,又能使之影響輪胎質量最小化。
因此,植入的位置選擇,對於 RFID 電子標籤,在輪胎質控過程的應用,是一個關鍵問題。
採用植入在胎側的填充膠,與胎側膠之間的方式,能滿足性能要求。該方法是在胎體貼合過程中完成的,上完胎體簾布縫合併壓合後,在雷射定位光標標定的位置,粘貼電子標籤,然後繼續後面的工序。
3 電子標籤封裝的可靠性檢測
透過氣泡檢測、X 光檢測、動平衡均勻性檢測,和耐久性能測試,對已植入 RFID 電子標籤的輪胎進行檢測,驗證電子標籤抗折壓、抗干擾及耐高溫性,以及是否會影響到輪胎性能。
3.1 氣泡檢測
一般情況下輪胎中如果存入異物,並經過長時間的使用後,可能會出現異物,與輪胎橡膠脫離的現象,進而空隙逐漸增大,最終會導致輪胎報廢。
對此我們分別對批量生產的,以及經過路試後的,RFID 輪胎做了氣泡檢測。結果顯示,在植入 RFID 電子標籤的位置,未發現氣泡產生。因此,RFID 電子標籤可以與輪胎良好的結合,不會導致輪胎內部產生氣泡。
3.2 X光檢測
借助輪胎 X 光檢測設備,可以對已植入的 RFID 電子標籤的結構進行檢查。由於輪胎製造過程中,要經受高溫高壓等過程,RFID 電子標籤,有可能在這個環節受到損傷,以至於無法與外界通信。透過 X 光檢查,可以清晰的看到 RFID 電子標籤,在輪胎中的位置。
試驗結果顯示,對於新生產的 RFID 輪胎,胎側中部的 RFI D電子標籤讀取距離較遠,原因是輪胎此部位較薄,對射頻信號干擾小。胎側靠近子口部位,以及胎肩部位的 RFID 電子標籤讀取距離較近。
對於已經結束路試的輪胎,胎側中部以及胎肩部位的 RFID 電子標籤有不能讀取的現象,但是靠近子口部位的都可以讀取。透過解剖路試後的試驗胎可以發現,RFID 電子標籤的天線,與晶片出現虛焊的情況,原因是輪胎胎側中部彎曲變形大,使電子標籤的天線結構受損影響力信號的傳輸。
3.3 動平衡均勻性檢測
輪胎的動平衡均勻性等參數,直接影響到輪胎行駛的平穩性及安全性。借助動平衡均勻性檢測設備,我們對植入 RFID 電子標籤的輪胎進行檢測。結果顯示,RFID 電子標籤實際質量只有0.02g,植入輪胎後不會對輪胎的動平衡均勻性產生影響。
3.4 耐久性能測試及路試
為保證試驗安全性,在開展 RFID 試驗胎實際路試前,應先進行室內裡程測試。常規耐久性測試結果表明,RFID 試驗胎運行中不會受到植入的 RFID 電子標籤的影響。
室內輪胎耐久性能測試合格後,方可進行路試。路試結果表明,輪胎在各種實際路況中運行,RFID 電子標籤不會對輪胎品質造成影響,同時可以保證在輪胎結束生命週期後,仍可對晶片中存儲的數據正常讀取,實現了對輪胎全生命週期的跟蹤管理。
4 結論
透過試驗驗證了,電子標籤的最佳植入位置與植入方法,重點對電子標籤的可靠性檢測進行了研究,主要透過氣泡、X光、動平衡均勻性、耐久性檢測及對試驗胎,進行路試等檢測進行試驗,檢測結果可以得出,在輪胎中植入 RFID 標籤,不會影響輪胎的品質與安全性能。