0 引言

射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)是20世紀(jì)90年代開(kāi)始興起的一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它是利用射頻信號(hào)和空間耦合或雷達(dá)反射的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。與傳統(tǒng)的磁卡、IC卡相比，該技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)在于遠(yuǎn)間隔和非接觸識(shí)別，因此完成識(shí)別工作時(shí)無(wú)須人工干預(yù)，適合于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化且不易損壞，可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體，操縱快捷方便。針對(duì)RFID技術(shù)在輪胎行業(yè)中的應(yīng)用，本文重點(diǎn)研究了RFID電子標(biāo)簽植入過(guò)程及其植入輪胎后的可靠性檢測(cè)。

1 植入方法

高效的植入方法是RFID電子標(biāo)簽在輪胎中應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化的必備條件，主要從輪胎成型過(guò)程中和在胎坯表面兩個(gè)方面植入，下面對(duì)具體植入過(guò)程做簡(jiǎn)要介紹。

1.1 輪胎成型過(guò)程中植入

RFID電子標(biāo)簽植入輪胎可以在輪胎成型過(guò)程中完成，即輪胎胎坯的生產(chǎn)過(guò)程。植入的方法是用膠片把電子標(biāo)簽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(cè)膠或者內(nèi)襯層。粘貼所用的膠片必須要同相應(yīng)的半成品部件材料一致。

在成型鼓上，待上完胎體簾布后，用膠片把電子標(biāo)簽粘貼在簾布表面。經(jīng)過(guò)胎體反包后，電子標(biāo)簽便被封存在胎側(cè)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(guò)程中植入電子標(biāo)簽外，還可以在成型結(jié)束的輪胎胎坯中植入。這種方法是用膠片把電子標(biāo)簽粘貼在胎坯的外表，粘貼在內(nèi)襯層表面必須用內(nèi)襯層膠片，粘貼在外胎側(cè)表面則必須用胎側(cè)膠。這種方法與在成型過(guò)程中植入相比，標(biāo)簽的讀取距離會(huì)縮短，原因是輪胎硫化時(shí)貼近模具部位的橡膠比內(nèi)部的橡膠流動(dòng)性強(qiáng)，電子標(biāo)簽承受的應(yīng)力相對(duì)較大，影響了信號(hào)的傳輸。

2 植入位置

輪胎由多種半成品部件組成，電子標(biāo)簽在輪胎中的植入位置對(duì)于植入輪胎后芯片信息的讀寫(xiě)至關(guān)重要。植入的位置既要有利于電子標(biāo)簽的可靠性，又能使之影響輪胎質(zhì)量最小化。因此，植入的位置選擇對(duì)于RFID電子標(biāo)簽在輪胎質(zhì)控過(guò)程的應(yīng)用是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

采用植入在胎側(cè)的填充膠與胎側(cè)膠之間的方式能滿足性能要求。該方法是在胎體貼合過(guò)程中完成的，上完胎體簾布縫合并壓合后，在激光定位光標(biāo)標(biāo)定的位置粘貼電子標(biāo)簽，然后繼續(xù)后面的工序。

3 電子標(biāo)簽封裝的可靠性檢測(cè)

通過(guò)氣泡檢測(cè)、X光檢測(cè)、動(dòng)平衡均勻性檢測(cè)和耐久性能測(cè)試對(duì)已植入RFID電子標(biāo)簽的輪胎進(jìn)行檢測(cè)，驗(yàn)證電子標(biāo)簽抗折壓、抗干擾及耐高溫性以及是否會(huì)影響到輪胎性能。

3.1 氣泡檢測(cè)

一般情況下輪胎中如果存入異物并經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用后，可能會(huì)出現(xiàn)異物與輪胎橡膠脫離的現(xiàn)象，進(jìn)而空隙逐漸增大，最終會(huì)導(dǎo)致輪胎報(bào)廢。對(duì)此我們分別對(duì)批量生產(chǎn)的以及經(jīng)過(guò)路試后的RFID輪胎做了氣泡檢測(cè)。結(jié)果表明，在植入RFID電子標(biāo)簽的位置未發(fā)現(xiàn)氣泡產(chǎn)生。因此，RFID電子標(biāo)簽可以與輪胎良好的結(jié)合，不會(huì)導(dǎo)致輪胎內(nèi)部產(chǎn)生氣泡。

3.2 X光檢測(cè)

借助輪胎X光檢測(cè)設(shè)備，可以對(duì)已植入的RFID電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查。由于輪胎制造過(guò)程中要經(jīng)受高溫高壓等過(guò)程，RFID電子標(biāo)簽有可能在這個(gè)環(huán)節(jié)受到損傷，以至于無(wú)法與外界通信。通過(guò)X光檢查可以清晰的看到RFID電子標(biāo)簽在輪胎中的位置。試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于新生產(chǎn)的RFID輪胎，胎側(cè)中部的RFID電子標(biāo)簽讀取距離較遠(yuǎn)，原因是輪胎此部位較薄，對(duì)射頻信號(hào)干擾小。胎側(cè)靠近子口部位以及胎肩部位的RFID電子標(biāo)簽讀取距離較近。對(duì)于已經(jīng)結(jié)束路試的輪胎，胎側(cè)中部以及胎肩部位的RFID電子標(biāo)簽有不能讀取的現(xiàn)象，但是靠近子口部位的都可以讀取。通過(guò)解剖路試后的試驗(yàn)胎可以發(fā)現(xiàn)，RFID電子標(biāo)簽的天線與芯片出現(xiàn)虛焊的情況，原因是輪胎胎側(cè)中部彎曲變形大，使電子標(biāo)簽的天線結(jié)構(gòu)受損影響力信號(hào)的傳輸。

3.3 動(dòng)平衡均勻性檢測(cè)

輪胎的動(dòng)平衡均勻性等參數(shù)直接影響到輪胎行駛的平穩(wěn)性及安全性。借助動(dòng)平衡均勻性檢測(cè)設(shè)備，我們對(duì)植入RFID電子標(biāo)簽的輪胎進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明，RFID電子標(biāo)簽實(shí)際質(zhì)量只有0.02g，植入輪胎后不會(huì)對(duì)輪胎的動(dòng)平衡均勻性產(chǎn)生影響。

3.4 耐久性能測(cè)試及路試

為保證試驗(yàn)安全性，在開(kāi)展RFID試驗(yàn)胎實(shí)際路試前應(yīng)先進(jìn)行室內(nèi)里程測(cè)試。常規(guī)耐久性測(cè)試結(jié)果表明，RFID試驗(yàn)胎運(yùn)行中不會(huì)受到植入的RFID電子標(biāo)簽的影響。室內(nèi)輪胎耐久性能測(cè)試合格后，方可進(jìn)行路試。路試結(jié)果表明，輪胎在各種實(shí)際路況中運(yùn)行，RFID電子標(biāo)簽不會(huì)對(duì)輪胎質(zhì)量造成影響，同時(shí)可以保證在輪胎結(jié)束使用后仍可對(duì)芯片中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)正常讀取，實(shí)現(xiàn)了對(duì)輪胎全生命周期的跟蹤管理。

4 結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了電子標(biāo)簽的最佳植入位置與植入方法，重點(diǎn)對(duì)電子標(biāo)簽的可靠性檢測(cè)進(jìn)行了研究，主要通過(guò)氣泡、X光、動(dòng)平衡均勻性、耐久性檢測(cè)及對(duì)試驗(yàn)胎進(jìn)行路試等檢測(cè)進(jìn)行試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果可以得出在輪胎中植入RFID標(biāo)簽不會(huì)影響輪胎的質(zhì)量與安全性能。

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