專利名稱：用于注射模制物體外殼的方法、物體以及用于注射模制的設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于注射模制物體外殼的方法，所述物體包括電子組件。具體地，所述方法涉及用于高溫或者惡劣環(huán)境RFID標簽或者無線器件的注射模制方法。此外，本發(fā)明涉及模制設備和通過所述注射模制方法得到的物體。
背景技術(shù)：
RFTD標簽和RFID系統(tǒng)應用廣泛，并且在本技術(shù)領(lǐng)域中被熟知用于若干識別、監(jiān)測和控制的應用。這些RFID標簽通常包括由承載IC電路的基底和天線限定的電子組件。天線在IC電路和經(jīng)RF鏈路與RFID標簽對接的外部設備、主機或計算機之間進行發(fā)送/接收 操作。除了 RFID標簽以外，最近得到發(fā)展的是諸如無線傳感器的無線電子器件。在空間分布的、協(xié)同合作的自動無線傳感器的無線傳感器網(wǎng)絡能夠在許多工業(yè)和民間應用領(lǐng)域中監(jiān)測物理或者環(huán)境狀況，包括工業(yè)過程監(jiān)測和環(huán)境控制。每個無線傳感器包括在基底上的電子元器件，即電子組件，和用于無線通信的天線，因此傳感器的結(jié)構(gòu)可以與RFID標簽的結(jié)構(gòu)相似。電子組件通常被接納在外殼內(nèi)，從而保護RFID標簽或者無線器件免受不必要地破壞或者損壞。外殼還允許RFID標簽或者無線器件被封裝以持久抵抗沖擊、流體或者灰塵，和被附接至產(chǎn)品。就RFID標簽而言，RFID標簽以各種不同的形式包裝起來以順應不同需求。構(gòu)建外殼的材料(通常為用于惡劣環(huán)境應用的硬塑料)允許所述標簽通過膠水與產(chǎn)品粘合，要么通過多個緊固元件緊固。在將RFID標簽包裝起來以便將其固接至產(chǎn)品的情況下，在RFID標簽上設置通孔，以便接收緊固元件的桿部(shank)，例如螺釘?shù)臒o螺紋部分。RFID標簽的通孔由外殼中的安裝通孔以及電子組件中的相應的、更大的另一安裝通孔得到，這些通孔在RFID標簽的制造步驟中對準。由此，能夠獲得這樣的RFID標簽，其中外殼將所述另一個通孔封裝起來，并在所述通孔周圍設置不出現(xiàn)電子組件的區(qū)域，從而當將標簽緊固至產(chǎn)品時僅外殼受力。就RFID標簽和無線電子元器件二者而言，已知的是通過如下方式來制造它們的外殼，即將塑料制成的頂部跨在相同材料制成的基部上安裝，由此在其中形成室。在制造期間，將電子組件跨在基部上放置，并且在二階段處理(two stage process)中，在將頂部密封在基部上時，將電子組件包封在所述室內(nèi)。通常，頂部被上跨模制(over moulded)至基部或者被粘合密封，限定出一焊接邊界。在需要在物體中有通孔的情況下，在第一處理階段中，在頂部、底部和組件中加工出通孔，繼而隨后在二階段處理中，將頂部、底部和組件結(jié)合在一起。因此，通孔限定出物體中的另一焊接邊界。物體的外殼在某些應用中是至關(guān)重要的。例如,雖然外殼保護物體免受絕大多數(shù)環(huán)境因素的影響，但是高溫和/或惡劣化學環(huán)境會對構(gòu)建外殼的塑料產(chǎn)生不利影響。此外，焊接邊界給外殼帶來了不連續(xù)點(discontinuity point),并且總產(chǎn)生裂縫讓液體、水或者化學物滲透入物體的內(nèi)部。此外，對于在操作時利用螺釘將通孔緊固至產(chǎn)品的物體來說，由于螺釘對通孔周圍的塑料施壓，另一焊接邊界更加受力，因此另一焊接邊界帶來的不連續(xù)性是至關(guān)重要的。從US5973599已知一種改進的高溫RFID標簽，其中電子組件被放置在外殼內(nèi)，該外殼包括耐熱塑料，即帶有玻璃纖維的塑料(也稱為玻璃填充塑料)。殼體頂部沒有跨在基部上密封，因為殼體頂部被可密封地注射模制到殼體基部，將電子組件包封在其中。US5973599的RFI D標簽還包括中心通孔，其允許標簽被緊固或者膠粘在產(chǎn)品上。將玻璃添加到塑料中產(chǎn)生出非常強而輕質(zhì)的材料，這改進了塑料的特性(諸如對高溫和化學物的耐受性)，但卻使塑料更難以受到加工。由于塑料中玻璃纖維的熔點比塑料的熔點高很多，更接近于玻璃的熔點，因此塑料中玻璃的百分比越高，在二階段注射模制處理中在塑料的通常注射模制溫度下將由玻璃填充塑料制成的層上跨模制到由玻璃填充塑料制成的另一層的困難度越高。上跨模制的結(jié)果是，被上跨模制的兩個層之間的配合表面的一些部分沒有熔合在一起，產(chǎn)生出物體外殼塑料中的不連續(xù)點，這些不連續(xù)點在操作期間演變，導致在塑料內(nèi)部出現(xiàn)微裂縫，變成液體、水或者化學物會滲透入物體內(nèi)部的泄漏路徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于消除上述缺陷，提供了一種包括被包封在塑料制外殼中的電子組件的物體，其中所述外殼得到了改進。具體而言，本發(fā)明的另一個目的在于提供一種包括通孔的物體，其中在通孔周圍的外殼塑料得到了進一步改進。本發(fā)明的另一目的在于獲得一種改進的注射模制方法，該方法消除了上跨模制或者粘合密封物體外殼時的缺陷，使外殼對高溫和化學物的耐受性得到了改進。本發(fā)明的另一目的在于提供一種允許實現(xiàn)所述方法的注射模制設備。在本發(fā)明的第一方面中，提供了一種根據(jù)權(quán)利要求I所述的注射模制物體的塑料外殼的方法。在本發(fā)明的第二方面中，提供了一種根據(jù)權(quán)利要求22所述的物體。在本發(fā)明的第三方面中，提供了一種根據(jù)權(quán)利要求27所述的設備。因本發(fā)明這些方面的緣故，使得能夠制造出包括被封裝在塑料制外殼內(nèi)的電子組件的物體，其中外殼是單一的、連續(xù)的塑料體。換言之，塑料被一體地模制，沒有不連續(xù)點，無焊接邊界和配合表面。具體而言，通過將組件插置在限定出模腔的第一半模和第二半模之間，并且在被定位的可運動支撐裝置將組件保持在注射腔內(nèi)的同時注射塑料，能夠在同一時間圍繞所述組件四周注射塑料。此外，在塑料固化之前，支撐裝置與組件脫離接合，從而僅通過一次成型處理(one shot process)步驟將組件封裝在塑料外體上來實現(xiàn)外殼的制造,其中塑料是單一連續(xù)體。換言之，塑料被一體地模制，沒有不連續(xù)點，無焊接邊界和配合表面。這樣，具有本發(fā)明的注射外殼的物體，如RFID標簽或者無線電子元器件，在高溫和/或惡劣化學環(huán)境中進行操作期間的性能增強。此外，根據(jù)本發(fā)明的實施例，在需要在物體中有通孔因而組件設有另一通孔的情況下，注射噴嘴被定位在一個半模的突起部中，該突起部面對另一個半模的另一突起部，限定出在兩個突起部之間的注射室。將突起部定位在另一通孔內(nèi)，塑料從注射室流入模腔中，將組件在另一通孔周圍的部分封裝，同時制造出通孔。結(jié)果，僅在一次成型處理步驟中獲得作為設有通孔的單一連續(xù)體的外殼。因此，塑料被一體地模制，在通孔處沒有不連續(xù)點，并且無須先前或后續(xù)制造處理步驟去形成通孔。


參照以非限制性示例的方式示出一些實施例的附圖可以更好地理解和實施本發(fā)明，在這些附圖中圖I是包括被容納在外殼中的電子組件的物體(例如典型的RFID標簽)的簡化透視圖；
圖2是圖I中電子組件的簡化平面圖；圖3是沿圖I中物體的平面A-A截取的剖面；圖4是在注射模中插置組件之前，在打開配置中的注射模的示意性橫向剖視圖，其中支撐裝置在伸出配置中；圖5是關(guān)閉的注射模沿著基本在模的注射噴嘴處的剖面的示意性橫向剖視圖，其中組件在模腔內(nèi)處于注射配置中，同時支撐裝置處于伸出配置中；圖6是基本在組件通孔處得到的、圖5的注射模的另一示意性橫向剖視圖；圖7顯示圖5的注射模的放大細節(jié)，其中箭頭指示注射開始時朝第一半模和第二半模流動的塑料；圖8是注射模的示意性橫向剖視圖，其中第二支撐裝置與組件脫離接合，而第一支撐裝置被保持在通孔中，并且被注入模腔中的塑料能夠使注射配置得以保持；圖9是注射模的示意性橫向剖視圖，其中一次成型注射處理結(jié)束時組件被包封在外殼中；圖10是在組件通孔處得到的、圖9的注射模的另一示意性橫向剖視圖，示出了第一退回位置的第一實施例中的第一支撐裝置；并且圖11顯示出圖10中注射模的放大細節(jié)，示出了第一退回位置的第二實施例中的
第一支撐裝置。
具體實施例方式參照圖I，圖2和圖3，示出的是物體I，具體為RFID標簽，其包括被封裝在塑料外殼2中的電子組件3。在本說明書和權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“塑料”指任何合成或半合成的無定形材料，其適于制造工業(yè)產(chǎn)品，并且適于被注射模制。具體而言，所述塑料具有大約在220°C至300°C范圍內(nèi)的耐熱溫度，為包括Teflon 或者Noryl 基化合物或者Ryton pps基化合物的耐熱塑料。電子組件3包括一個天線(未示出)和上面有集成電路5 (IC芯片)的基底4 (例如PCB印刷電路板基底)。應當注意的是，RFID標簽I不含電池，即是“無源的”，因為電力由標簽I的閱讀器來提供。當無源RFID標簽I遇到來自閱讀器的無線電波時，標簽I的天線進入磁場中，標簽I從磁場取得電力，使IC芯片5通電。備選地，標簽I可以配備電池，用作部分或者全部電源。在本說明書和權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“物體”指任何適于無線通信的器件，例如有源RFID標簽、無源RFID標簽或者無線傳感器。參照圖1，物體I具有基本方形的形狀，但物體的形狀對于本發(fā)明來說無關(guān)緊要。電子組件3包括四個通孔6，這些通孔被定位成沿電子組件外側(cè)邊對準并且成對地對稱，但通孔的位置和數(shù)量對本發(fā)明來說無關(guān)緊要，這將在下文更加詳細地來解釋。每個通孔6例如位于組件3的拐角處，因注射外殼2而被填有塑料。
此外，如圖I和圖3所示，物體I包括外殼2中的安裝通孔7，用來在安裝操作物體期間容納安裝固定裝置，諸如螺釘。安裝通孔7沿縱向軸線A延伸，該縱向軸線也是安裝通孔7的對稱軸線。事實上，安裝通孔7的橫截面具有可以沿縱向軸線A變化的寬度，使得對稱表面8在外面界定安裝通孔7，使其沿軸線A成形以便容納緊固裝置的桿部以及頭部。具體而言，安裝通孔7在物體I的底平面10處的第一部分9相對于安裝通孔7在物體I的頂平面12處的第二部分11具有更小的橫截面，物體I的底平面10為使用中與待連接的產(chǎn)品接觸的側(cè)面。第二部分11的形狀用來接納緊固裝置的頭部，例如螺釘?shù)腻F形或者六角形頭部。在電子組件3中設有另一安裝通孔13，該另一安裝通孔被安裝通孔7和組件3之間的塑料區(qū)域14封裝，塑料區(qū)域14如在下文解釋地在注射處理期間制造。另一安裝通孔13的形狀像具有給定高度H的薄的圓柱體，以軸線A為對稱軸線。當緊固裝置被接納在安裝通孔7中時，區(qū)域14內(nèi)的塑料受力。然而，由于緊固裝置僅被施加在塑料上，因此應力不會傳遞給組件3。參照圖I和圖3，應當注意的是，物體I的最終形狀——具有頂平面12、底平面10以及側(cè)面的多面體——是利用本發(fā)明的注射模制設備獲得的。圖4至圖11示出了通過注射模制獲得圖I至圖3中所示類型的物體的模制設備，該模制設備包括模21。模21包括第一半模22和第二半模23，它們能夠沿模制軸線運動，并能夠相互作用使物體I的各面成形。如圖4所示，第一半模22和第二半模23可以通過驅(qū)動裝置(未示出)在圖5所示關(guān)閉位置與圖4所示打開位置之間運動。在關(guān)閉位置中，模21限定出設有壁25的腔24，壁25用來提供能夠使物體I在外部成形的成形表面26。具體而言，壁25包括第一半模22的第一壁27和第二半模23的第二壁28，這些壁協(xié)同合作以限定出成形表面26。所述設備還包括支撐裝置29，該支撐裝置能夠在圖10所示退回位置與圖4所示伸出位置之間運動，在所述退回位置中，支撐裝置29被布置在模21的座裝置30中，而在所述伸出位置中，支撐裝置29從座裝置30出來，并被布置在腔24內(nèi)。伸出位置中的支撐裝置29適于接收組件3，并且適于在注射期間將組件3保持就位。應當注意到，即使注射期間在腔24中有塑料流，伸出位置中的支撐裝置29也能將組件3保持在注射位置。當支撐裝置29處于退回位置中時，支撐裝置29適于與組件3脫離接合，以便保證塑料將組件3封裝在外殼2中。支撐裝置29包括與第一半模22相關(guān)聯(lián)的第一支撐裝置31，該第一支撐裝置能夠通過第一驅(qū)動裝置(未示出)在第一退回位置與第一伸出位置之間運動。如將在下文來解釋地，在第一退回位置中，第一支撐裝置31被基本上整體或者部分地容納在第一半模22的第一座裝置32中，而在伸出位置中，第一支撐裝置31從第一座裝置32出來，位于腔24內(nèi)。換言之，伸出位置中的第一支撐裝置31從第一半模22的第一壁27伸出，并且占據(jù)腔24內(nèi)的空間，第一支撐裝置31當處于退回位置中時移出(clear)所述空間。類似地，支撐裝置29包括與第二半模23相關(guān)聯(lián)的第二支撐裝置33，該第二支撐裝置能夠通過第二驅(qū)動裝置(未示出)在第二退回位置與第二伸出位置之間運動。如將在下文來解釋地，在第二退回位置中，第二支撐裝置33被基本上整體或者部分地容納在第二半模23的第二座裝置34中，而在第二伸出位置中，第二支撐裝置33從第二座裝置34出來，位于腔24內(nèi)。換言之，在伸出位置中的第二支撐裝置33從腔24的第二壁28伸出，并且占據(jù)腔24內(nèi)的空間，第二支撐裝置33當處于退回位置中時移出所述空間。
如圖5中所示，第一伸出位置中的第一支撐裝置31和第二伸出位置中的第二支撐裝置33適于在注射塑料期間夾持電子組件3，將組件3保持在組件3與第一壁27和第二壁28都相隔開的注射配置中。第一支撐裝置31包括第一銷35，第一銷面對第二支撐裝置33的第二銷36并與其對準。第一銷35和第二銷36限定出一對銷，用來在注射配置中將組件3夾持在這對銷之間。應當注意到，第一支撐裝置31還可以包括多個第一銷35，這些第一銷面對多個第二銷36并且與其對準，從而限定出多對銷。本發(fā)明的注射設備包括四對銷。然而，在沒有脫離本發(fā)明范圍的情況下，銷的對數(shù)及其在模21中的位置可以取決于待制造的物體的形狀。第一銷35是設有相應錐形端部37的圓柱體，如將在下文來解釋地，該錐形端部的一部分適于被固定在組件3的相應通孔6中。錐形端部37的形狀基本為截頭圓錐，其底直徑小于銷的寬度或直徑，并且其高度小于組件3的厚度。截頭圓錐由基本上橫向于第一銷35的軸線的環(huán)形肩部38界定。然而，第二銷36為圓柱形，設有平的端部39。應當注意到，第一銷和第二銷的圓盤狀橫截面對本發(fā)明的目的來說無關(guān)緊要。必須要說的是，第一銷35和第二銷36的寬度比它們的相應通孔6的寬度大。具體而言，截頭圓錐37的底直徑的寬度大于或者等于通孔6的寬度。于是，當?shù)谝讳N35的錐形端部37 (其底直徑比通孔6大)與通孔6配合時，組件3在通孔6周圍的環(huán)形部分(通常由可變形塑料組成)在組件3的一側(cè)上發(fā)生變形，直到組件3抵接環(huán)形肩部38為止。在相對側(cè)上，第二銷36的端部39將通孔6關(guān)閉，第二銷用平的端部39抵接組件3，并將組件3夾持在其間。這樣，過盈配合在注射期間將組件3保持就位。設備還包括有縱向軸線B的噴嘴40，塑料從該噴嘴供送，并被注入腔24中。噴嘴被容納在一個半模的突起部41中，該突起部面對另一個半模上的另一突起部42并與其對準。具體而言，噴嘴40在附圖中示出為被包含在第一半模22中。然而，這與在哪一個半模中包含噴嘴40沒有關(guān)系，噴嘴40可允許被包含在第一半模22中或者可允許被包含在第二半模23中。在模21的關(guān)閉位置中，突起部41和另一突起部42在其之間限定出注射澆道容積或者注射澆道口 43。
具體而言，突起部41從第一半模22朝腔24的內(nèi)部伸出，同時側(cè)壁44形成第一壁27的一部分。突起部41終止于末端壁45上，該末端壁包括開口，來自噴嘴40的塑料從所述開口注入腔24中。類似地，另一突起部42從第二半模23朝腔24的內(nèi)部伸出，同時另一側(cè)壁46形成第二壁28的一部分。另一突起部42終止于另一末端壁47上,該另一末端壁面對末端壁45并且與其對準，由此通過彼此平行的末端壁44和另一末端壁46在相對兩側(cè)上限定出注射澆道容積43。注射澆道容積43還設有敞開的側(cè)邊界48，來自注射澆道容積43的塑料從敞開的側(cè)邊界48流入腔24中。末端壁45和另一末端壁47具有圓盤形狀(或者被特殊成形以便在注射階段期間幫助塑料更好地流動)，并且具有基本相同的尺寸。因此，注射澆道容積43基本上為具有給定高度h的薄的圓柱體，以縱向軸線C作為對稱軸線，側(cè)面與側(cè)邊界48對應。
即使在末端壁45和另一末端壁47沒有圓盤形狀和/或具有彼此不同的尺寸但是彼此平行的情況下，仍然能夠確定注射容積43的與另一安裝通孔13的縱向軸線A平行的對稱軸線C。在所述注射配置中，注射澆道容積43的對稱軸線C在噴嘴40的縱向軸線B上，而噴嘴40的縱向軸線B在另一安裝通孔13的縱向軸線A上。具體而言，注射澆道容積43、噴嘴40和另一安裝通孔13具有相同的對稱軸線。此外，注射澆道容積43在組件3的另一安裝通孔13內(nèi)，使得另一安裝通孔13沿著另一安裝通孔13的對稱軸線A的高度H的中點對應于注射澆道容積43沿著注射澆道容積43的對稱軸線C的高度h的中點。換言之，注射澆道容積43在另一安裝通孔13的中部居中，從而保證在注射期間同時朝第一半模22和朝第二半模23對稱地填充腔24。從而，側(cè)壁44和另一側(cè)壁46用來在注射期間使安裝通孔7的表面8 一體地成形。因此，突起部41的形狀和/或另一突起部42的形狀產(chǎn)生出安裝通孔7的形狀。例如，突起部41示出有彎曲的壁49，其具有朝第一半模22的第一壁定位的、寬度可變的、彎曲的橫截面。彎曲的壁49在注射期間使成形表面26的一部分成形，成形表面26的該部分是與安裝通孔7的第二部分11對應的彎曲表面，而安裝通孔7的第二部分11在操作中適于接納緊固裝置的頭部，諸如螺釘?shù)腻F形或六角形頭部。在操作期間，安裝設備初始地在圖4所示打開位置中，在該位置中，第一半模22與第二半模23相隔開，并且支撐裝置29在其伸出位置中。具體而言，第一支撐裝置31和第二支撐裝置33都處在其相應伸出位置中，從而在注射循環(huán)開始時，第一銷35和第二銷36從相應的第一壁27和第二壁28伸出。在關(guān)閉模21之前，電子組件3被插置于第一半模22和第二半模23之間，并且被定位在處于伸出位置中的可運動支撐裝置29上。對于后續(xù)注射循環(huán)而言，將組件3以穩(wěn)固的方式定位在支撐裝置29上是非常重要的。因此，第一銷35的錐形端部37 (其底直徑大于通孔6的直徑)起初容易地進入通孔6中，隨后使組件3的環(huán)形部分變形以將其固定在第一銷35中。不管組件3當被推向環(huán)形肩部38時是否抵靠第一銷35的環(huán)形座，總會確保將組件3穩(wěn)固地定位到第一銷35中。如附圖所示地，在模21被豎直取向的情況下，有過盈配合來允許以非常容易的方式豎直定位組件3。然而，應當注意到，模21的取向?qū)τ诒景l(fā)明的目的而言是不重要的，可以是水平或者豎直定位。此外，當組件3抵靠環(huán)形肩部38時，即使沒有過盈配合也能夠?qū)⒔M件3定位在第一銷35中，因為錐形端部37的底直徑等于通孔6的直徑。如圖5和圖6所示，在注射塑料之前，當模21關(guān)閉時，組件3被夾持在注射配置中在第一支撐裝置31與第二支撐裝置33之間。具體而言，組件3被夾持在第一銷35與第二銷36之間，第一銷35與第二銷36在組件3的兩側(cè)關(guān)閉通孔6。這樣，在注射配置中，組件3保持與第一壁27、第二壁28相隔開。圖7示出了開始注射時在塑料開始流入腔24中時的注射設備。應當注意到，注射澆道容積43被設置在另一安裝孔13內(nèi)，在相對于另一安裝孔13基本居中的位置。這是通過將注射澆道容積43沿縱向軸線A的高度h的中點定位在另一安裝通孔13沿同一縱向軸線A的高度H的中點處以使注射澆道容積43基本在另一安裝通孔13的對稱軸線上來實現(xiàn)的。換言之，注射澆道容積43相對于另一安裝通孔13的高度和寬度(例如直徑)居中。 這樣，從注射澆道容積43的敞開的側(cè)邊界48同時朝第一半模22和第二半模23注射塑料，從而利用塑料將另一安裝通孔13封裝，由此在注射期間產(chǎn)生出安裝通孔7。由于注射澆道容積43的位置，塑料以大致相同的相應塑料量同時填充腔24在第一半模22與組件3之間的容積和腔24在第二半模23與組件3之間的容積。這產(chǎn)生出的效果是塑料的向后流動和向前流動同時進行，并且塑料的壓力在組件3的兩側(cè)基本相同。圖8示出了在因另一安裝通孔13已用塑料封裝而已形成安裝通孔7時，在組件3的兩側(cè)填充有塑料的腔24。當腔24中的塑料到達介于第二半模23與組件3之間的區(qū)域時，塑料和第二支撐裝置33 —起在注射配置中支撐組件3。然后，第二支撐裝置33首先與組件3脫離接合，而第一支撐裝置31被保持在通孔6中。具體而言，第二銷36運動到在第二座裝置34內(nèi)的、移出腔24的第二退回位置中，因而第二銷36的平的端部39形成第二壁28的一部分。必須說的是，塑料具有與其組成相關(guān)的不同性質(zhì)。已經(jīng)證實，當腔24被塑料填充90%時，優(yōu)選地當腔24被塑料填充94%時，玻璃填充塑料開始在注射配置中支撐組件3。這意味著塑料在腔24被填充至少90%時到達所述區(qū)域。上述值90%或94%通過實驗測試獲得，所述塑料是玻璃填充塑料。實驗測試程序想到注射模制若干物體，其中各物體以在不同的填充百分比值與第二支撐裝置33脫離接合的方式來制造。通過檢查被注射物體I的內(nèi)部以核實是否組件3在注射位置中被封裝在外殼2內(nèi)，能夠確定第二支撐裝置33可以首先脫離接合的最小填充百分比，以保證被封裝物體I的目標質(zhì)量。在第二支撐裝置33已脫離接合之后，第一支撐裝置31與通孔6最后脫離接合，此時被注入腔24中的塑料填充腔24的量使注射配置得以保證，并且同時還保證對通孔6完成填充。具體而言，在塑料固化之前，第一銷35運動到在第一座裝置32內(nèi)的、移出腔24的退回位置。當腔24被塑料填充95%時，優(yōu)選地當腔24被塑料填充99%時，實現(xiàn)最后的脫離接合。如以上提及，所述值95%或99%通過實驗測試用以上公開的相同程序得到。此外，重要的是，第一銷35在塑料仍然處于漿狀狀態(tài)、沒有固化的情況下退回，使得由第一銷35占據(jù)的容積和通孔6仍用塑料填充，一體地模制并且沒有不連續(xù)點。應當注意到，設有錐形端部37的第一銷35可以被退回在第一座裝置32內(nèi)，直到在錐形端部37底部的環(huán)形肩部38形成第一壁31的一部分為止，如圖9和圖10中所示。這樣，錐形端部37伸出在腔24內(nèi)，并且在塑料固化之后在外殼2中留下小的開口。相比之下，如圖11中所示，第一銷35可以被完全容納在第一座裝置32內(nèi)，在塑料固化之后在外殼2中留下小的突起部。通過本發(fā)明的設備和注射模制方法可以實現(xiàn)許多優(yōu)點。事實上，與可退回支撐裝置29相關(guān)聯(lián)的模允許僅在一次成型制造處理中制造外 殼2將組件3封裝起來。獨立于第二支撐裝置33被驅(qū)動的第一支撐裝置31還能夠在注射開始時允許組件3被穩(wěn)固地保持與模21的壁相隔開，并且一旦塑料取代第一或者第二支撐裝置來支撐組件3時，就允許組件3接著被塑料封裝。模21的突起部41和另一突起部42將注射澆道容積43居中地定位在另一通孔13內(nèi)，這使得物體I中的安裝通孔7與外殼2同時形成。此外，由于注射澆道容積43被居中定位，塑料在注射澆道容積43中的流動與支撐裝置29協(xié)同合作以便在塑料封裝組件3的同時在注射配置中支撐組件3。塑料從噴嘴40均勻地流入腔24中直到固化為止，使得外殼2能夠被一體地模制，因為被注射的外殼2沒有不連續(xù)點，即使第一支撐裝置31和第二支撐裝置33 —開始被定位在腔24內(nèi)。根據(jù)附圖中未示出的另一實施例，組件3設有不同于四個的數(shù)個通孔6，并且通孔被不同地定位。第一半模22和第二半模23設有數(shù)對第一銷35和第二銷36，并且銷的對數(shù)也可以少于組件3中的通孔6的數(shù)量。然后，這些成對的銷將僅與它們相應的通孔6接合，未被接合的剩余通孔6都將在注射期間被塑料填充。根據(jù)附圖中未示出的另一實施例，第一銷35為圓柱形，設有與吸入口連接的端部。從而，即使組件3不包括任何通孔6，組件3也可以被第一支撐裝置31支撐。根據(jù)附圖中未示出的另一實施例，第二銷36也具有與吸入口連接的相應端部，或者設有錐形端部。換言之，第一銷35和第二銷36都適于在注射期間支撐組件3。因而，第一銷35或者第二銷36都可以首先從組件3脫離接合，與組件3在注射之前被定位在第一銷35上的事實無關(guān)。隨后，在第一銷35與組件3首先脫離接合的情況下，第二銷36在第一銷35已移出腔24之后最后脫離接合。根據(jù)附圖中未示出的另一實施例，在相對兩側(cè)上界定出注射澆道容積43的末端壁45和另一末端壁47彼此不平行，并且注射澆道容積43的對稱軸線C橫向于噴嘴40的縱向軸線B。即使在該情況下，通過將注射澆道容積43沿著注射澆道容積的對稱軸線C的高度h的中點定位在另一安裝通孔13沿著另一安裝通孔13的對稱軸線A的高度H的中點處，仍能夠?qū)⒆⑸錆驳廊莘e43居中布置在另一安裝通孔13內(nèi)以便根據(jù)本發(fā)明來填充腔24。根據(jù)附圖中未示出的另一實施例，安裝通孔7和另一安裝通孔13沒有在物體I上居中，而是被邊對準(side aligned)。模21包括被邊對準的突起部41和另一突起部42。即使在該情況下，通過將注射澆道容積43居中地定位在另一安裝通孔13內(nèi)，仍能夠保證根據(jù)本發(fā)明來填充腔24。
權(quán)利要求
1.一種用于注射模制物體(I)的外殼(2)的方法，所述物體特別是高溫或者惡劣環(huán)境RFID標簽或者無線器件，所述物體(I)包括電子組件(3);所述方法包括在敞開的注射模(21)的第一半模(22)和第二半模(23)之間插置所述組件(3);將所述第一半模(22)和所述第二半模(23)關(guān)閉以限定出所述模(21)的注射腔(24)，包含住所述組件(3);將塑料注射在所述腔(24)中，其特征在于，插置操作包括將所述組件(3)定位在處于伸出位置中的可運動支撐裝置(29 )上，該支撐裝置(29 )與所述模(21)相關(guān)聯(lián)，并且所述方法還包括在塑料固化之前將所述支撐裝置(29)與所述組件(3)脫離接合，從而僅在一次成型制造處理中制造所述外殼(2)，所述外殼(2)的塑料被一體地模制，并且沒有不連續(xù)點。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，將所述支撐裝置(29)與所述組件(3)脫離接合的操作包括將所述支撐裝置(29)在退回位置中容納在所述模(21)中的座裝置(30)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其中，定位操作包括在關(guān)閉所述模(21)之前，將所 述支撐裝置(29)插入所述組件(3)的至少一個通孔(6)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，插入操作包括將所述支撐裝置(29)配合在所述組件(3 )中，使所述組件(3 )在所述通孔(6 )周圍的部分經(jīng)過盈配合變形。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其中，所述支撐裝置(29)包括可運動的第一支撐裝置(31)，該第一支撐裝置與所述第一半模(22)相關(guān)聯(lián)，并且在第一退回位置中被容納在所述第一半模(22)的第一座裝置(32)中，定位操作還包括將所述第一支撐裝置(31)插入所述組件(3 )的至少一個通孔(6 )中，所述第一支撐裝置(31)被布置在第一伸出位置上，在該第一伸出位置中，所述第一支撐裝置(31)從所述第一座裝置(32)出來位于所述腔(24)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述支撐裝置(29)包括可運動的第二支撐裝置(33)，該第二支撐裝置與所述第二半模(23)相關(guān)聯(lián)，并且在第二退回位置中被容納在所述第二半模(23)的第二座裝置(34)中，定位步驟還包括將所述組件(3)在注射配置中夾持在所述第一伸出位置上的所述第一支撐裝置(31)與第二伸出位置上的所述第二支撐裝置(33)之間，在所述第二伸出位置中，所述第二支撐裝置(33)在注射塑料之前從所述第二座裝置(34)出來位于所述腔(24)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，夾持操作包括將所述組件(3)保持與所述第一半模(22)的第一壁(27)和與所述第二半模(23)的第二壁(28)相隔開。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，將所述支撐裝置(29)脫離接合的操作包括當被注射的塑料到達所述腔(24)的介于所述第二半模(23)與所述組件(3)之間的區(qū)域從而使所述注射配置得以保證時，將所述第二支撐裝置(33)與所述組件(3)首先脫離接合，而將所述第一支撐裝置(31)保持在所述通孔(6)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，將所述支撐裝置(29)脫離接合的步驟包括當被注入所述腔中的塑料到達所述腔(24)的介于所述第一半模(22)與所述組件(3)之間的區(qū)域從而使所述注射配置得以保證時，將所述第一支撐裝置(31)與所述組件(3)首先脫離接合，而所述第二支撐裝置(33 )仍然支撐所述組件(3 )。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中，當所述腔(24)被塑料填充90%時，實現(xiàn)首先脫離接合的操作。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中，當所述腔(24)被塑料填充94%時，實現(xiàn)首先脫離接合的操作。
12.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中，首先脫離接合的操作包括將所述第二支撐裝置(33)或者所述第一支撐裝置(31)移出所述腔(24)，將整個所述第二支撐裝置(33)容納在所述第二座裝置(34)中或者將整個所述第一支撐裝置(31)容納在所述第一座裝置(32)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述方法還包括在所述第二支撐裝置(33)已經(jīng)脫離接合之后，當被注入所述腔(24)中的塑料對所述腔(24)填充的量使所述注射配置得以保證時，將所述第一支撐裝置(31)與所述通孔(6 )最后脫離接合。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述方法還包括在所述第一支撐裝置(31)已經(jīng)脫離接合之后，當被注入所述腔(24)中的塑料對所述腔(24)填充的量使所述注射配置得以保證時，將所述第二支撐裝置(33)最后脫離接合。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中，所述方法包括在塑料完全固化之前用塑料填充所述通孔(6)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中，當所述腔(24)被塑料填充95%時，實現(xiàn)將所述第一支撐裝置(31)或者所述第二支撐裝置(33 )最后脫離接合的操作。
17.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其中，當所述腔(24)被塑料填充99%時，實現(xiàn)將所述第一支撐裝置(31)或者所述第二支撐裝置(33)最后脫離接合的操作。
18.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中，最后脫離接合的操作包括將所述第一支撐裝置(31)或者所述第二支撐裝置(33)移出所述腔(24)，將整個所述第一支撐裝置(31)容納在所述第一座裝置(32)中或者將整個所述第二支撐裝置(33)容納在所述第二座裝置(34)中。
19.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，用來進一步為物體(I)設置安裝通孔(7)，所述組件(3)設有另一安裝通孔(13);其中所述方法還包括在半模(22，23)的突起部(41)上設置注射噴嘴(40)，所述突起部(41)面對設在另一半模(22，23)上的另一突起部(42)，并限定出在所述突起部與所述另一突起部之間的注射澆道容積(43 );將所述注射澆道容積(43 )定位在所述另一安裝通孔(13)內(nèi)，用來從所述注射澆道容積(43)同時朝所述第一半模(22)和所述第二半模(23)注射塑料，以便用塑料封裝所述另一安裝通孔(13)，從而在注射期間產(chǎn)生所述安裝通孔(7)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述方法還包括將塑料以大致相同的相應量同時填充所述腔(24)在所述第一半模(22)與所述組件(3)之間的容積和所述腔(24)在所述第二半模(23)與所述組件(3)之間的容積。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的方法，其中，注射操作包括將所述注射澆道容積(43)沿著所述注射澆道容積(43)的對稱軸線(C)的高度(h)的中點基本布置在所述另一安裝通孔(13)沿著所述注射澆道容積(43)的對稱軸線(A)的高度(H)的中點處，從而保證在所述另一安裝通孔(13)的中央填充所述腔(24)。
22.—種包括被封裝在塑料外殼(2)中的電子組件(3)的物體(1)，所述物體尤其是RFID標簽，其特征在于，所述外殼(2)由一體模制的、沒有不連續(xù)點的塑料制成。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的物體，其中，所述組件(3)包括至少一個通孔(6)，所述通孔(6)用塑料來填充。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的物體，其中，所述物體包括安裝通孔(7)，該安裝通孔(7)適于容納安裝固定裝置，所述組件(3)設有與所述安裝通孔(7)相對應的另一安裝通孔(13)，所述外殼(2)用一體模制的、沒有不連續(xù)點的塑料區(qū)域(14)封裝所述另一安裝通孔(13)。
25.根據(jù)權(quán)利要求22至24中任一項權(quán)利要求所述的物體，其中，所述塑料是耐熱塑料，具有大約在220°C至300°C范圍內(nèi)的耐熱溫度。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的物體，其中，所述耐熱塑料包括Teflon 或者Noryl 基化合物或者Ryton pps基化合物。
27.一種用于注射模制塑料以提供包括電子組件(3)的物體(I)的外殼(2)的設備，所述物體尤其是RFID標簽；所述設備包括第一半模(22)，該第一半模(22)與第二半模(23)協(xié)同合作以限定出具有注射腔(24)的模(21);其特征在于，所述設備包括與所述模(21)相關(guān)聯(lián)的支撐裝置(29)，該支撐裝置(29)能夠在伸出位置和退回位置之間運動，在所述伸出 位置中，所述支撐裝置(29 )從所述模(21)的座裝置(30 )出來位于所述腔(24 )內(nèi)，并且在注射塑料期間保持所述組件(3)，而在所述退回位置中，所述支撐裝置(29)被容納在所述座裝置(30)中，并且與所述組件(3)脫離接合，從而塑料封裝所述組件(3)，形成由一體模制的、沒有不連續(xù)點的塑料制成的外殼(2 )。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設備，其中，所述支撐裝置(29)包括與所述第一半模(22)相關(guān)聯(lián)的第一支撐裝置(31)和與所述第二半模(23)相關(guān)聯(lián)的第二支撐裝置(33);所述第一支撐裝置(31)能夠在第一伸出位置與第一退回位置之間運動，在所述第一伸出位置中，所述第一支撐裝置(31)從所述第一半模(22 )的第一座裝置(32 )出來位于所述腔(24 )內(nèi)，而在所述第一退回位置中，所述第一支撐裝置(31)被容納在所述第一座裝置(32)中，與所述組件(3)脫離接合；所述第二支撐裝置(33)能夠在第二伸出位置與第二退回位置之間運動，在所述第二伸出位置中，所述第二支撐裝置(33 )從所述第二半模(23 )的第二座裝置(34)出來位于所述腔(24)內(nèi)，而在所述第二退回位置中，所述第二支撐裝置(33)被容納在所述第二座裝置(34)中，與所述組件(3)脫離接合。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的設備，其中，在所述第一伸出位置中的所述第一支撐裝置(31)和在所述第二伸出位置中的所述第二支撐裝置(33)適于在注射塑料期間夾持所述組件(3)，將所述組件(3)保持在注射配置中，使所述組件與第一半模(22)的第一壁(27)和第二半模(23)的第二壁(28)相隔開。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的設備，其中，所述第一支撐裝置(31)包括第一銷(35)，并且所述第二半模包括第二銷(36)，從而限定出一對銷，所述第一銷(35)與所述第二銷(36)對準并且面對所述第二銷，以便將所述組件(3)在所述注射配置中夾持在所述第一銷和所述第二銷之間。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的設備，其中，所述第一支撐裝置(31)包括多個第一銷(35)，并且所述第二支撐裝置(33)包括多個第二銷(36)，從而限定出多對銷，多個第一銷(35)中的每個第一銷都與多個第二銷(36)中的、相應的第二銷對準并且面對該相應的第二銷，以便將所述組件(3)在所述注射配置中夾持在第一銷和第二銷之間。
32.根據(jù)權(quán)利要求30或31中任一項權(quán)利要求所述的設備，其中，所述第一銷(35)或者所述多個第一銷(35)中的每個第一銷，和/或所述第二銷(36)或者所述多個第二銷(36)中的每個第二銷具有錐形端部(37)，所述第一銷(35)的包括所述錐形端部(37)的部分適于經(jīng)過盈配合而配合在所述組件(3)的相應通孔(6)中。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的設備，其中，所述第一銷(35)和所述第二銷(36)的寬度大于或者等于所述相應通孔(6)的寬度。
34.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設備，其中，在所述第一退回位置中的所述第一支撐裝置(31)以及在所述第二退回位置中的所述第二支撐裝置(33)被整個地容納在所述第一座裝置(32)和所述第二座裝置(34)中，由此將所述支撐裝置(29)移出所述注射腔(24)。
35.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設備，用來進一步為物體設置安裝通孔(7)，所述組件(3)設有另一安裝通孔(13);其中，所述設備包括在一個半模(22，23)的突起部(41)上的注射噴嘴(40)，所述突起部(41)面對設在另一個半模(22，23)上的另一突起部(42)，并在所述模(21)的關(guān)閉位置中限定出在所述突起部與所述另一突起部之間的注射澆道容積(43)；該注射澆道容積(43)適于被定位在所述另一安裝通孔(13)內(nèi)，用來從所述注射澆道容積 (43)同時朝所述第一半模(22)和所述第二半模(23)注射塑料，以便用塑料封裝所述另一安裝通孔(13)，并且在注射期間在所述外殼(2)中產(chǎn)生所述安裝通孔(7)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的設備，其中，所述注射澆道容積(43)由敞開的側(cè)邊界(48)在外部限定，所述注射澆道容積(43)在所述另一安裝通孔(13)的中部被居中定位，從而將塑料以大致相同的量從所述側(cè)邊界(48 )同時朝所述第一半模(22 )和所述第二半模(23 )注射。
37.根據(jù)權(quán)利要求35或36所述的設備，其中，所述注射澆道容積(43)沿著所述注射澆道容積(43)的對稱軸線(C)的高度(h)的中點被基本布置在所述另一安裝通孔(13)沿著所述另一安裝通孔(13)的對稱軸線(A)的高度(H)的中點處。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的設備，其中，所述注射澆道容積(43)和所述另一安裝通孔(13)具有相同的對稱軸線。
39.根據(jù)權(quán)利要求27至38中任一項權(quán)利要求所述的設備，還包括所述第一支撐裝置(31)的第一驅(qū)動裝置和所述第二支撐裝置(33 )的第二驅(qū)動裝置，以便彼此獨立地驅(qū)動所述第一支撐裝置(31)和所述第二支撐裝置(33 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于注射模制包括電子組件的物體的外殼的方法，所述方法包括在敞開的注射模的第一半模和第二半模之間插置所述組件，并且將第一半模和第二半模關(guān)閉以限定出包含住所述組件的注射腔。塑料被注入所述腔中以模制出所述外殼。插置操作包括在注射塑料之前將所述組件定位在與所述模相關(guān)聯(lián)的可運動支撐裝置上，所述支撐裝置被布置在伸出位置中，并且在塑料固化之前將所述支撐裝置與所述組件脫離接合，使得僅在一次成型制造處理中制造所述外殼。這樣，所述外殼的塑料被一體地模制，并且沒有不連續(xù)點。
文檔編號B29C45/14GK102762352SQ200980162899
公開日2012年10月31日 申請日期2009年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日
發(fā)明者J·A·斯希梅爾 申請人:巴魯夫公司