專利名稱：一種異形卡及使用它的紗管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及紡紗器件，具體為一種包含有電子射頻應答器的特定形狀異形卡 以及安裝有該異形卡的紡紗紗管。
背景技術：
目前，紡織企業(yè)還不能做到對細紗機進行單錠檢測。如果與細紗機某個錠子或與 其相關的某個機構出現(xiàn)故障，導致該錠細紗紡紗質量出現(xiàn)問題，很難在細紗的生產過程中 被發(fā)現(xiàn)，即使在紡紗結束后通過抽查發(fā)現(xiàn)某管細紗出現(xiàn)質量問題，也無法追查該出現(xiàn)質量 問題的紗管是由細紗機的哪一個錠子紡制的，因此也就無法盡快地消除這種單錠或多錠引 起的紡紗質量問題。現(xiàn)有自動絡筒機可以完成對每管細紗質量的檢驗與統(tǒng)計，但這種質量 檢驗同樣無法確定有質量問題的紗管是由細紗機的哪一個錠子紡出的。如果能夠對紗管 進行唯一的編碼及識別，并且檢測紡紗過程中紗管在細紗機上的位置，則可以充分利用自 動絡筒機的細紗質量檢測功能，進行細紗機每個錠子運行情況的診斷及每管細紗的質量監(jiān) 控。劉基宏等人提出了一種解決方法(參見中國專利申請200810244147. X號)。該方 法將條形碼粘貼到紗管上，實現(xiàn)紗管的功能化、信息化，從而試圖解決該問題。但該方法為 了能夠正常讀取條形碼的信息，管紗不能紡滿管，使原有卷裝遭到破壞，否則會將粘貼的條 形碼遮住，從而影響條形碼信息的讀取。劉基宏等還提出了另一種解決方法(參見中國專利申請200810244146. 5號)。該 方法將電子標簽直接粘貼到紗管上，實現(xiàn)紗管的功能化、信息化，利用射頻讀寫來解決該問 題。但該方法同樣存在一些問題首先，將電子標簽直接貼于紗管上，無論是內側還是外側， 都只適用于靜態(tài)、較低運行速度或較低轉速時紗管的識別，而無法適應高速紡紗的要求，即 不能適應對紡紗過程中高速旋轉的紗管進行射頻讀寫的要求(參見實施例1和對比實施 例)；其次，如果將電子標簽粘貼在紗管的外側，由于電子標簽本身具有一定厚度(一般為 0. 8mm)，加上粘貼的環(huán)氧樹脂和封裝材料的厚度，將會影響紗管的外形結構，進而影響管紗 成形；而如果將電子標簽粘貼在紗管的內側，則難于進行粘貼操作；再次，粘貼電子標簽后 的紗管，粘貼電子標簽處的紗管直接增大，局部形狀外凸，使用過程中容易磨損毀壞，減少 電子標簽紗管的使用壽命，或喪失電子標簽的功能，與加裝電子標簽的本意相違；最后，由 于使用環(huán)氧樹脂在紗管上封裝粘貼電子標簽后，需要進行烘干處理，因此，這種粘貼方法工 藝過程較復雜，耗費時間，浪費能源，也有一定程度污染。典型的射頻識別系統(tǒng)由射頻應答器和射頻讀寫器組成，除微型天線線圈和射頻信 號收發(fā)器芯片外，射頻應答器一般還包括用于封裝微型天線線圈和射頻信號收發(fā)器芯片的 基材。常規(guī)的或標準的射頻應答器一般為卡片狀，因而也被稱為“卡”。而非卡片狀的射頻 應答器則稱為異形卡，如匙扣卡、硬幣形卡等，但是這些卡都是為生活方便而設計的，未見 有專門用于紡紗器件的異形卡。實用新型內容[0007]對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型要解決的技術問題是，提供一種異形卡及使用它 的紗管。該異形卡專門為紡紗紗管智能化而設計，具有結構簡單，封裝牢固，使用壽命長，制 造成本低等特點；安裝該異形卡的紗管可以在不改變紗管工作面，不影響管紗成形的情況 下，具有穩(wěn)定的射頻識別功能，特別適應于高速紡紗射頻讀、寫的使用要求。本實用新型解決所述異形卡技術問題的技術方案是設計一種異形卡，該異形卡 包括微型天線線圈、射頻信號收發(fā)器芯片和封裝它們的基材，其特征在于異形卡的形狀結 構與紗管管孔穩(wěn)定配裝，且配裝后所述微型天線線圈的軸線與紗管管孔的軸線重合或平 行。本實用新型解決所述異形卡用途技術問題的技術方案是設計一種紗管，其特征 在于該紗管配裝有本實用新型所述的異形卡。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型異形卡的形狀及尺寸是專為安裝到紡紗紗管上設計 的，結構簡單，封裝牢固，可工業(yè)化生產，使用方便，壽命長，制造成本低，特別是方便將所述 異形卡安裝到現(xiàn)有使用的海量紗管上，把傳統(tǒng)紗管改造為智能紗管，實現(xiàn)紡紗器材的低成 本升級改造；配裝異形卡后的新紗管具有良好的射頻識別功能，同時不影響紗管的外形和 管紗成形，特別是由于本實用新型異形卡配裝到紗管上之后，所述微型天線線圈的軸線與 紗管的軸線重合、平行或近似平行，因此本實用新型紗管無論是處于靜態(tài)、低速移動或轉 動，還是處于高速轉動狀態(tài)，紗管內配裝的射頻應答器均可以正常與射頻讀寫器進行通訊 (讀或寫操作)工作，具有廣泛的適用性。

圖1為本實用新型異形卡是一種圓片狀異形卡實施例的剖面結構示意圖；圖2為本實用新型異形卡是一種圓片狀異形卡實施例的俯視結構示意圖；圖3為本實用新型一種圓片狀異形卡(圖1和2所示)安裝在紗管頭端頂面實施 例的剖視結構示意圖；圖4為本實用新型一種圓片與圓管組合的T字形結構異形卡實施例的剖面示意 圖；圖5為本實用新型一種圓片與圓管組合的T字形結構異形卡(圖4所示)安裝在 紗管頭端管孔內實施例剖視結構示意圖；圖6為本實用新型另一種圓片與圓管組合的T字形結構異形卡實施例的剖面示意 圖；圖7為本實用新型另一種圓片與圓管組合的T字形結構異形卡(圖6所示)安裝 在紗管頭端管孔內實施例的剖視結構示意圖；圖8為本實用新型一種圓片與圓柱組合的T字形結構異形卡實施例的剖面結構示 意圖；圖9為本實用新型一種圓片與圓柱組合的T字形結構異形卡(圖8所示)安裝在 紗管頭端管孔內實施例的剖視結構示意圖；圖10本實用新型一種圓柱形異形卡實施例的剖視結構示意圖；圖11為本實用新型一種圓柱形異形卡(圖10所示)安裝在紗管頭端管孔內實施 例的剖視結構示意圖；[0022]圖12為本實用新型另一種圓柱形異形卡實施例的剖視結構示意圖；圖13為本實用新型另一種圓柱形異形卡(圖12所示)安裝在紗管頭端管孔內實 施例的剖視結構示意圖；圖14為本實用新型一種圓錐臺管形異形卡實施例的剖視形狀結構示意圖；圖15為本實用新型一種圓錐臺管形異形卡(圖14所示)安裝在紗管尾端管孔內 實施例的剖視結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及其附圖進一步敘述本實用新型本實用新型的異形卡(參見圖1-15)是針對紡紗用紗管2而特別設計的。該異形 卡1包括射頻信號收發(fā)器芯片(簡稱芯片)11、微型天線線圈(簡稱線圈)12和封裝它們的 基材13，其特征在于異形卡1的形狀結構為與紗管2的管孔穩(wěn)定配裝的任意幾何形體，且配 裝后所述線圈12的軸線與紗管2管孔的軸線重合或平行。本實用新型異形卡1的特征在于其形狀結構特別設計包括1.異形卡1的形狀要 與紗管2的管孔穩(wěn)定配裝；所述配裝包括嵌入配(安)裝在紗管2的管孔內和粘貼配(安) 裝在紗管2的管孔頂面，所述穩(wěn)定配裝是指配(安)裝后的異形卡1與紗管2構成一個整 體，正常使用不會使它們分開；所述紗管2的管孔包括紗管2的頂孔21和紗管2的底孔22 ； 2.異形卡1與紗管2配裝后，異形卡1內的封裝線圈12的軸線要與紗管2的管孔的軸線 重合或平行(也意味著與紗管2的軸線重合或平行)；所述重合或平行或者包括近似重合 或近似平行。這種異形卡中射頻應答器的線圈12的軸線與紗管2的軸線平行設計，可保證 射頻應答器或紗管在靜態(tài)、低速移動或轉動狀態(tài)，特別是高速轉動狀態(tài)下，始終能夠與射頻 讀寫器之間正常通訊工作。本實用新型所述的任意幾何形體包括圓片形、圓片與圓管組合的T字形、圓片與 圓柱組合的T字形、圓柱形和圓錐臺管形等。還需說明的是本實用新型雖然設計的是異形 卡1的形狀結構為與紗管2的管孔穩(wěn)定配裝的形狀結構，但并不排斥異形卡1的形狀結構 (如帽罩狀)與紗管2在管孔外的配裝方式設計，或者是同時在管孔內外的配裝方式設計 (如雙層帽罩狀結構的異形卡)。本實用新型所述的芯片11可選用EM或TK只讀系列、TEMIC系列、EM/GK系列、 MIFARE系列或88RF020系列芯片及可實現(xiàn)本發(fā)明之功能的其他芯片。各種芯片11的選擇 依據(jù)紗管的用途或客戶的要求，并以低成本制造為宜。本實用新型所述的線圈12為環(huán)狀扁平形線圈、圓筒狀線圈或其它類似形狀的電 感線圈。所述的線圈12要求中心對稱結構，具有軸線，且適于低成本加工制造。當選定芯 片11后，一方面所述線圈12的電感量要與芯片11的要求匹配設計，另一方面線圈12的形 狀要與其封裝在異形卡1的形狀(如圓柱或圓管的直徑)匹配設計。本實用新型異形卡1的制作工藝與市場上一般異形卡的制作工藝沒有本質區(qū)別 或基本相同，可以采用注塑、熱壓、粘結等方式封裝芯片11和線圈12，基材13(包括上、下兩 體結構的基材131和132)的材料可采用塑料、酚醛樹脂等非金屬材料。本實用新型異形卡1的用途是直接配裝在紗管2上。所述的配裝包括粘貼、鑲嵌 和銷釘連接等安裝方式中的一種或一種以上。本實用新型所述紗管2適用于紡紗過程中使用的各種紗管，包括粗紗紗管、細紗紗管、絡筒紗管和卷緯紗管等。本實用新型配裝有異形 卡1的紗管2由于在外觀上與常規(guī)紗管并沒有區(qū)別，因而可以保持紗管的原有功能和作用， 不會對紡紗和成型構成任何不利影響。為了區(qū)別和和使用方便，本實用新型紗管可以稱為 鑲嵌紗管或信息紗管。為進一步提高異形卡1的靈敏度，本實用新型的進一步特征在于在所述的線圈 12內配裝有鐵芯14。本實用新型未述及之處適用于現(xiàn)有技術。下面給出本實用新型異形卡及將異形卡安裝到紗管上的幾個具體實施例，這些實 施例僅是對本實用新型異形卡及將其安裝到紗管的舉例說明，并不構成對本實用新型權利 要求的限制。實施例1制造圓片形異形卡。該異形卡設計為圓片形狀，直徑18mm，厚度5mm ；芯片11為臺灣8803芯片；線圈 12也為圓形片狀，內徑為8mm，外徑為13mm ；設計芯片11位于線圈12的中間，采用PVC材 料和熱壓方法封裝為圓片形異形卡，線圈12的中心線與圓片形異形卡的軸線(中心線)重 合(參見圖1、2)。本實施例的異形卡適于配裝在細紗紗管2的管孔21的頂面，使常規(guī)細紗管改造成 為智能紗管。配裝異形卡后的智能紗管外形與原細紗管的外形一致，線圈12的中心線與紗 管2的軸線(中心線)重合(參見圖3)。采用本實施例的智能紗管上機紡紗試驗，在細紗錠速到達15000rpm時，射頻讀寫 器仍然可以正常的與射頻應答器通信工作。對比例1采用與實施例1 一樣的異形卡1，把它粘貼在紗管的管壁上，然后上機進行紡紗試 驗，在細紗錠速到超過600rpm時，射頻讀寫器已無法正常地與異形卡1 (或紗管)通訊工作。實施例2制造圓片與圓管組合的T字形異形卡。該異形卡設計的圓片形部分直徑18mm，厚度5mm，圓管部分的外徑為9. 5mm,內徑 為5. 5mm,高度為15_ ；芯片11為EM4100芯片；基材13 (包括131和132)采用ABS工程塑 料，利用注塑方法制作而成，在基材131和132之間填充熱塑性環(huán)氧樹脂(圖4中黑色部 分)，并通過超聲波焊接，將基材13與芯片11和線圈12封裝為圓片與圓管組合的T形異形 卡(參見圖4)。其余與實施例1相同。本實施例的異形卡適于配裝在細紗紗管2頭端的管孔21中(參見圖5)。實施例3本實施例與實施例2基本相同，但不同的是，異形卡1的圓管部分的外徑為10mm， 采用過盈配合的方式安裝到紗管2頭端的管孔21內，且把芯片11安放在線圈12的下方 (紗管豎直時(參見圖6、7)。實施例4制造圓片與圓柱組合的T字形異形卡。[0052]本實施例異形卡1的圓柱部分外徑為10mm，高度為15mm，余同實施例2 (參見圖8、 9)。實施例5制作圓柱形異形卡。本實施例的異形卡設計為圓柱體，采用PP材料和注塑方法制成，異形卡外徑 IOmm,高18mm ；芯片11為Philips Ml射頻應答器芯片，線圈為圓筒狀，直徑8mm，高度8mm， 芯片11位與線圈12的中間偏下位置(紗管豎直時)；異形卡過盈安裝到紗管2頭端的管 孔21內(參見圖10、11所示)。實施例6制作圓柱形異形卡。本實施例的線圈11內設計有鐵芯14，鐵芯14的外徑7mm，高度5mm。余同實施例 5(參見圖12、13所示)。實施例7制作圓錐臺管形異形卡。本實施例異形卡為圓錐臺管形，其上頂面外徑15mm，下底面外徑16. 5mm，高13mm， 內徑9. 5mm;線圈內徑為11mm，外徑為14mm ；芯片11位于線圈12的下方(紗管豎直時)； 異形卡安裝在紗管底孔22內，安裝時采用粘結的方法(參見圖14、15)。
權利要求一種異形卡，該異形卡包括微型天線線圈、射頻信號收發(fā)器芯片和封裝它們的基材，其特征在于異形卡的形狀結構與紗管管孔穩(wěn)定配裝，且配裝后所述微型天線線圈的軸線與紗管管孔的軸線重合或平行。
2.根據(jù)權利要求1所述的異形卡，其特征在于所述異形卡的形狀為圓片形、圓片與圓 管組合的T字形、圓片與圓柱組合的T字形、圓柱形或圓錐臺管形。
3.根據(jù)權利要求1所述的異形卡，其特征在于所述的微型天線線圈內安裝有鐵芯。
4.一種紗管，其特征在于該紗管配裝有權利要求1、2或3所述的異形卡。
5.根據(jù)權利要求4所述的紗管，其特征在于所述的異形卡采用過盈配合方式安裝在紗 管的管孔內。
專利摘要本實用新型公開一種異形卡及使用它的紗管。該異形卡包括微型天線線圈、射頻信號收發(fā)器芯片和封裝它們的基材，其特征在于異形卡的形狀結構與紗管管孔穩(wěn)定配裝，且配裝后所述微型天線線圈的軸線與紗管管孔的軸線重合或平行。該紗管配裝有本實用新型所述的異形卡。
文檔編號B65H75/08GK201741172SQ20092025156
公開日2011年2月9日 申請日期2009年12月10日 優(yōu)先權日2009年12月10日
發(fā)明者呂漢明, 馬崇啟 申請人:天津工業(yè)大學