用于制造涂有橡胶的电子元件的方法和设备 技术领域 本发明涉及包括至少一个涂有橡胶的电子元件的构件的制造， 所述构件旨在陷入 外胎或者固定在其表面。
背景技术 通常的做法是将电子元件结合到轮胎中， 所述电子元件包括例如无源分频无线射 频识别转调器， 其具有构成两极的两个天线。这种类型的转调器通常由缩写 RFID 表示。该 电子元件能够存储例如涉及轮胎的制造的数据。
为了改进存储在电子元件中的数据的传输的质量， 一般是先将其涂覆在橡胶中。 特别地， 按照常规的方法， 涂覆电子元件的橡胶的质量介电常数越大， 由电子元件接收和发 送的电信号衰减得越多。因为一般用于轮胎的制造的橡胶的介电常数较大， 所以如果用于 涂覆电子元件的橡胶的介电常数较小的话， 数据的传输则会被极大地改进。 优选地， 涂覆橡 胶的质量的介电常数在超高频范围内 ( 大于 300MHz) 小于 3。
此外， 元件的先前的涂覆能够在被安装到轮胎上之前存储的时候对其进行保护。
发明内容 在现有技术中， 用于制造包括涂有橡胶的电子元件的构件的多种方法是已知的。 本发明的主要目的是提出一种应用起来简单且成本较低的新的制造方法。
因此， 本发明的主题是一种用于制造至少一个包括至少一个涂有橡胶的电子元件 的构件的方法， 其中， 所述元件放置成与第一橡胶条带接触并且其被第二橡胶条带所覆盖， 从而对所述元件进行涂覆， 并且在于， 所述两个条带以基本上相同的速度从第一区域移动 到第二区域， 所述两个条带在所述第一区域中相分离， 所述两个条带的两个各自的表面在 所述第二区域中相互接触。
通过本发明的方法， 包括至少一个涂有橡胶的电子元件的构件的制造是简单的、 快速的以及低成本的。具体而言， 橡胶条带可以例如通过挤出机而简单地制造。那么， 足以 将一个或者多个电子元件插入到两个橡胶条带之间， 以将它们完全涂覆。由于所述橡胶条 带的总体上伸长的形状， 因此能够使它们都以一个并且是基本相同的恒速移动， 并且能够 将它们一起放置在第二区域中， 以涂覆将在之前已经放置到所述第一区域中的所述元件。
优选地， 所述第一橡胶条带基本上水平地放置并且所述电子元件放置到该第一条 带的顶面上。然后， 所述第二条带放置到所述第一条带的顶面的顶部上， 以覆盖所述元件。 自然地， 还能够将所述电子元件放置到所述第一橡胶条带的底面上， 所述元件与所述条带 的连接通过条带的粘附性而获得。其后， 所述第一条带和元件的组件被放置到所述第二橡 胶条带上， 以涂覆所述元件。
根据本发明的方法还可以包括以下特征的一个或多个。
- 在所述元件被涂覆之后， 所述两个条带同时被横向切割。 这种处理方法使得制造 更加简易并且增大其生产率。 特别地， 其能够将多个元件沿着所述第一橡胶条带而放置， 均
匀地分隔它们， 然后在一个操作中借助第二橡胶条带涂覆所有的元件。 然后， 足以在两个相 邻的电子元件之间横向切割所述两个橡胶条带， 从而将这些橡胶条带分成多个构件。
- 在恒定的间隔下， 至少一个元件在位于所述第一区域内的预定放置区域中被放 置到所述多个条带的其中一者的所述表面上。因为所述条带移动， 所以能够将元件每隔一 定间隔放置到预定的并且固定的区域中。因为所述放置区域是固定的， 所以其简化了因此 可以自动进行的放置步骤。
- 所述元件以基本上同一地速度并且平行于所述条带的移动而放置。这允许所述 元件相对于所述第一条带的速度在所述元件被放置时基本上为零。因此， 这减小了该放置 步骤由于速度差导致的冲击而产生的损坏所述电子元件或者所述橡胶条带的风险。
本发明的另一主题是一种用于制造至少一个包括至少一个涂有橡胶的电子元件 的构件的设备， 其包括 ：
- 用于移动两个橡胶条带的装置， 其布置成使得所述条带从第一区域移动到第二 区域， 所述两个条带在所述第一区域中相分离， 所述两个条带的两个各自的表面在所述第 二区域中相互接触，
- 用于在位于所述第一区域内的预定的放置区域中将所述元件放置到所述橡胶条 带的其中一者的所述表面上的装置。 该设备适用于应用上文所限定的方法。
根据本发明的所述设备还可以包括下述特征的一个或多个。
- 所述设备包括用于向所述放置装置供给元件的装置。
- 所述放置装置包括输送器， 该输送器被布置成将元件从所述供给装置传送到所 述放置区域。优选地， 该传送以基本上等于所述橡胶条带的移动速度的速度完成。该输送 器可以例如是从所述供给装置延伸到所述放置区域的齿形皮带。优选地， 传送的方向基本 上平行于所述橡胶条带在预定放置区域中的移动方向。
- 所述供给装置包括布置在所述放置装置和用于存储元件的装置之间的鼓轮。为 了制造构件的目的， 所述存储装置允许元件的存储。所述鼓轮能够从所述存储装置取出所 述元件， 并且将它们呈现到放置装置， 以被放置到所述橡胶条带上。
- 所述供给装置包括用于在所述放置装置和所述存储装置之间平移所述鼓轮的装 置， 以及用于旋转所述鼓轮的装置。
- 所述鼓轮包括用于将所述元件保持在其外表面上的磁性装置。 因此， 所述机械装 置能够将初始存储在所述存储装置保持在所述鼓轮的外表面上。然后， 所述鼓轮通过所述 旋转装置的旋转能够将所述元件从所述存储装置移动到所述放置装置。然后， 所述磁性装 置的不激活能够将所述电子元件从所述鼓轮释放到所述放置装置。
- 所述鼓轮包括多个用于元件的轴向外罩， 这些外罩布置在所述鼓轮的外表面上。
- 所述轴向外罩包括所述鼓轮的表面的凹槽， 其通向所述鼓轮的一个表面。
附图说明 本发明通过阅读下文的描述将获得更好的理解， 这些描述仅作为例子给出， 并且 参考了说明书附图， 在附图中 ：
- 图 1 是电子元件的立体图，
- 图 2 和图 3 是用于存储电子元件的装置的两种变体的立体图，
- 图 4 是根据本发明的设备的立体图，
- 图 5 是图 4 的设备的截面图，
- 图 6 至图 9 是图 4 的设备以及该设备的鼓轮在本发明的方法的四个步骤过程中 的截面图。 具体实施方式
图 1 中示出了由大体的附图标记 10 表示的电子元件， 并且该电子元件设计成涂有 橡胶， 从而形成构件。在所示的例子中， 电子元件 10 属于无线射频识别 (RFID) 型的元件， 并且包括两根天线 12， 这两根天线 12 连接于芯片 14， 所述芯片 14 安装在插件板 16 上。可 以使用其它类型的电子元件。
一旦制造完成， 电子元件 10 就在存储装置 18 中被封装， 该存储装置 18 的三种变 体如图 2、 图 3 和图 4 所示。
根据图 2 中所示的第一变体， 存储装置 18 包括加热成形托盘 20， 该加热成形托盘 20 包括两行平行的单元格 22， 电子元件 10 存储于这些单元格 22 中。
根据图 3 中所示的第二变体， 存储装置 18 包括卷轴 24， 表现为带子形式的柔性背 衬 26 缠绕在卷轴 24 上。电子元件 10 彼此相邻地位于带子 26 上。
最后， 根据图 4 中所示的第三变体， 存储装置 18 包括加热成形托盘 20， 该加热成形 托盘 20 与第一变体中的相似， 但是只包括一行设计用于电子元件 10 的存储的单元格 22。
图 4 中示出了根据本发明的设备 28 的零件， 该设备 28 用于构件的制造， 每个构件 包括至少一个涂有橡胶的电子元件 10。
设备 28 包括 ：
用于存储元件 10 的装置 18， 该装置 18 包括加热成形托盘 20，
用于产生两个橡胶条带的装置 40， 即底部条带 32 和顶部条带 34， 所述装置例如挤 出机 40，
用于移动两个橡胶条带 32 和 34 的装置 30，
用于将电子元件 10 放置到底部条带 32 上的装置 36，
用于向放置装置 36 供给元件 10 的装置 38。
为了描述包括设备 28 的多个元件， 限定有 XYZ 直角坐标系， 其中方向 Z 是竖直向 上定向的。
存储装置 18 的托盘 20 在平面 X-Y 中延伸， 并且具有基本上矩形的形状， 托盘 20 的长度在 Y 方向上延伸。因此， 托盘 20 是基本上水平的。由托盘 20 的表面的凹槽形成的 单元格 22 具有横跨托盘 20 而延伸的伸长的形状， 换言之， 具有在 X 方向上延伸的伸长的形 状。
托盘 20 可以在 Y 方向上平移， 从而能够改变其相对于供给装置 38 的位置。
一旦由挤出机产生条带 32 和 34， 条带 32 和 34 就被移动装置 30 所引导， 并且每个 条带遵循不同的路径。两个条带 32 和 34 的路径使得它们基本上占据由 X 和 Z 方向所限定 的同一个竖直平面。
底部条带 32 始终位于其路径上， 该路径在顶部条带 34 的下方， 并且底部条带 32包括顶面 42， 该顶面 42 面向顶部条带 34 的底面 44 而定向。
移动装置 30 包括一组驱动滚轮 46， 这组驱动滚轮 46 使得条带 32 和 34 从第一区 域 48 运动到第二区域 50， 第一区域 48 位于挤出机 40 的出口处， 两个条带 32 和 34 在第一 区域 48 中相分离， 两个条带 32 和 34 的两个各自的表面 42 和 44 在第二区域 50 中相互接 触。
特别地， 移动装置 30 包括两个末端驱动滚轮 52 和 54， 这两个末端驱动滚轮 52 和 54 在彼此相反的方向上旋转， 并且两个条带 32 和 34 在这两个末端驱动滚轮 52 和 54 之间 彼此接触地移动。这两个末端驱动滚轮 52 和 54 在彼此之上滚动， 并且能够使两个条带 32 和 34 在第二区域 50 的入口处彼此压靠。
移动装置 30 的滚轮 46、 52 和 54 的速度受到控制， 从而两个条带 32 和 34 基本上 以同一个相同的恒速移动。
底部条带 32 的驱动滚轮 46 使得第二条带 32 在预定的放置区域 56 中基本上是水 平的， 该放置区域 56 位于两个条带 32 和 34 相分离的第一区域 48 中。 在该放置区域 56 中， 底部条带 32 的驱动滚轮 46 位于所述条带的下方， 从而其顶面 42 是自由的。
用于将元件 10 放置到底部条带 32 的表面 42 上的装置 36 包括两个驱动滑轮 58 和缠绕在两个滑轮 58 上的齿形皮带 60。皮带 60 的顶部股线 (top strand)61 和皮带 60 的 底部股线 (bottom strand)63 得以限定。两个滑轮 58 的旋转轴线基本上平行于 Y 方向， 并 且包含于一个并且是相同的 X-Y 平面中。此外， 两个滑轮 58 的直径是相同的。因此， 两个 股线 61 和 63 基本上是平行的并且水平的， 并且在平行于 X 方向的两个相反的方向上移动。 滑轮 58 的方向是确定的， 从而带 36 的底部股线 63 在相同的方向上并且以基本上 相同的速度移动， 如放置区域 56 中的底部条带 32 一样。
最后， 放置装置 36 的设置使得带 60 的底部股线 63 的下游部分 ( 相对于移动方 向 ) 至少部分地面对放置区域 56 中的条带 32 的顶面 42。在带和条带重叠的地方， 所述带 和条带的距离是确定的， 从而基本上等于电子元件 10 的厚度。
底部股线 63 的上游部分面对用于供给元件 10 的装置 38。
因此， 带 60 的底部股线 63 构成从供给装置 38 到放置区域 56 的输送器。
供给装置 38 包括大体上圆柱形的鼓轮 62， 其具有在 X 方向定向的水平轴线， 换言 之， 该水平轴线平行于放置区域 56 中的条带 32 的移动方向。
鼓轮 62 具有空心管的形状， 从而底部条带 32 可以在该鼓轮内部移动。
供给装置 38 还包括鼓轮 62 的支承件 64。该支承件 64 安装成能够在相对于地球 参照系的竖直的 Z 方向上平移， 并且设置有用于是支承件 64 平移的装置 ( 未示出 )。鼓轮 62 安装成能够绕其轴线 X 相对于支承件 64 旋转， 并且设置有用于旋转所述鼓轮的装置 ( 未 示出 )。
鼓轮 62 包括基本上圆柱形的外表面 66， 并且包括多个凹槽 68， 这些凹槽 68 构成 用于电子元件 10 的外罩 (housings) 并且绕所述鼓轮均匀地分布。凹槽 68 沿着鼓轮的轴 线 X 定向， 并且在 X 方向上引导 (lead)， 如图 4 和图 5 所示。
鼓轮 62 还包括磁性装置 70， 该磁性装置 70 位于每个凹槽 68 的底部， 并且该磁性 装置 70 能够被激活或不激活以将电子元件 10 保持在凹槽 68 中。
在给定的时刻， 鼓轮 62 包括位于顶部的凹槽 H 和位于底部的凹槽 B。所述的两个
凹槽 H 和 B 在直接相反的方向上并且被包括在鼓轮的基本上竖直的轴向平面中， 换言之， 该 平面平行于平面 X-Z。
鼓轮 62 和存储装置 18 彼此相应地布置， 从而鼓轮 62 的表面的底部部分面对存储 装置 18 的顶面。因此， 凹槽 B 面对存储装置 18 的单元格 22。
此外， 鼓轮 62 使得凹槽 H 位于鼓轮 62 的顶部部分中， 并且面对放置装置 36 的齿 形皮带 60 的底部股线 63。
使带 60 的底部股线 63 与存储装置 18 的托盘 20 的顶面相分离的距离稍大于鼓轮 62 的直径。
下面将参考图 6 至图 9 描述由设备 28 的装置所使用的根据本发明的制造方法。 这 四个附图的每一者一方面代表所述设备的平面 X-Y 中的截面图， 换言之， 每一者一方面在 相对于所述鼓轮的轴向截面中， 另一方面， 这四个附图的每一者代表鼓轮 62 的平面 Y-Z 中 的截面图， 换言之， 每一者另一方面在径向截面中。
当使用所述方法时， 两个条带 32 和 34 以及带 36 以基本上恒定且同一速度移动。
在图 6 中所示的第一步骤的过程中， 鼓轮 62 的竖直位置使得其基本上位于底部股 线 63 和托盘 20 的顶面之间的正中间。如可以在所述鼓轮的径向截面中看见的， 由鼓轮的 凹槽构成的外罩的一半包括通过磁性装置 70 保持的电子元件 10。 特别地， 顶部凹槽 H 和底 部凹槽 B 中的每一者包括电子元件 10。 在随后的步骤中， 支承件 64 的平移装置发挥作用， 从而使鼓轮 62 向上移动， 直到 位于所述鼓轮的顶部凹槽中的电子元件 10 接触到底部股线 63 为止。在该结构中， 顶部凹 槽 H 基本上与放置区域 56 中的底部部分 32 相一致。
然后， 用于保持顶部凹槽 H 的电子元件 10 的磁性装置不被激活以将其释放。 然后， 如图 7 所示， 在接触到元件 60 的齿形皮带 60 的移动地作用下， 所述顶部的电子元件 10 以 基本上相同的速度传送到区域 56 中的条带 32 的移动的速度， 这导致其被放置到条带 32 的 顶面 42 上。然后注意到， 在图 7 的鼓轮的径向截面中， 顶部凹槽 H 现在是空的。
在随后的步骤中， 托盘 20 在 Y 方向上平移， 从而面对鼓轮的底部凹槽 B 呈现装有 电子元件的单元格。
在随后的步骤中， 鼓轮 62 的支承件 64 的竖直移动地装置发挥作用以向下移动所 述鼓轮。然后， 用于旋转鼓轮的装置发挥作用以将鼓轮 62 转过一定角度， 该角度等于将两 个相邻的凹槽分开的角度距离。为了缩短周期的目的， 还可以同时实现向下的和旋转的移 动。如图 8 的鼓轮的径向截面所示， 鼓轮的顶部凹槽 H 现在装有电子元件。另一方面， 由于 鼓轮的旋转， 底部凹槽 B 现在是空的。
然后， 如图 9 所示， 鼓轮竖直地向下移动， 直到其底部凹槽 B 接近托盘 20 的装料的 单元格。然后， 在磁性装置的作用下， 电子元件 10 从托盘 20 的单元格传送到鼓轮的底部凹 槽 B。因此， 如图 9 的鼓轮的径向截面所示， 底部凹槽 B 装有电子元件 10。
然后， 鼓轮再一次在竖直方向向上平移， 直到其占据图 6 所示的位置。
然后， 上述已经描述的步骤重复进行， 从而允许放置区域 56 中的条带 32 的顶面 42 上的元件的放置在等间隔下执行。
使用第二条带 34 覆盖电子元件的步骤通过第二区域 50 中的两个滚轮 54 和 52 而 实施。
然后， 随后的横向切割两个条带 32 和 34 的步骤在等间隔下进行， 该间隔基本上等 于将两个连续的元件放置在条带 32 的顶面 42 上进行分离的间隔。
因此， 已经描述的方法和设备能够以简单的方法制造包括涂有橡胶的电子元件的 构件。