基于石墨烯导电浆料的RFID电子标签天线印刷设备的制作方法

基于石墨烯导电浆料的rfid电子标签天线印刷设备
技术领域
[0001]
本发明涉及石墨烯技术领域，具体为基于石墨烯导电浆料的rfid电子标签天线印刷设备。


背景技术：

[0002]
rfid又称无线射频识别技术，是非接触式数据自动采集技术，是物联网的核心技术之一。目前该技术已广泛应用于物流仓储、交通运输、安全防伪、移动支付等几乎所有领域。一个典型的rfid系统由阅读器、标签和后台软件组成，其中rfid电子标签是储存物体信息的系统数据载体，属于易耗品，随着物联网技术在各个领域的普及应用，rfid电子标签需求呈井喷式增长。rfid电子标签天线是一种通信感应天线，目前其由于材质与制造工艺不同，分为金属蚀刻天线、印刷天线、镀铜天线等几种。印刷天线生产周期短，但是因成品性能的一致性不可靠和寿命等原因逐步被市场淘汰。最近几年，由于石墨烯技术的发展，出现了石墨烯天线。
[0003]
目前印刷石墨烯天线一般采用凹版印刷工艺，其一般都配有用于收集从滚筒上刮除的多余石墨烯浆料的回收装置，造成浆料浪费，且采用凹版印刷工艺时石墨烯浆料容易受到污染，影响其性能。


技术实现要素：

[0004]
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了基于石墨烯导电浆料的rfid电子标签天线印刷设备，能够节省石墨烯浆料，并减少其在印刷过程中受到的污染，适用于多种天线的印刷。
[0005]
本发明所采用的技术方案是：
[0006]
基于石墨烯导电浆料的rfid电子标签天线印刷设备，包括动力机构、喷印机构和送料机构。其中，动力机构包括驱动装置、动力输出轴、第一凸轮结构、第二凸轮结构，动力输出轴与驱动装置相连，第一凸轮结构与第二凸轮结构套设于动力输出轴，第一凸轮结构绕动力输出轴输出第一位移，同步的，第二凸轮结构绕动力输出轴输出第二位移，第一位移与第二位移同步；喷印机构包括喷头、模件、第一壳体和印刷台，模件位于喷头喷射方向且与第一壳体连接，其与喷头在第一壳体内形成喷料腔，模件还开设有与喷料腔相同的模型孔，印刷台位于模件远离喷头的一侧，且模件沿垂直方向的投影可投射于印刷台，第一凸轮结构与第一壳体远离模件的一侧连接，在第一位移的作用下，第一壳体可带动模件向向印刷台移动；送料机构包括定料结构、第二壳体和送料管，定料结构包括定料杆、与定料杆的一端连接的推料，推料板在远离定料杆的一侧与第二壳体件形成封闭的定料腔，送料管与定料腔相通并且连接喷头，推料板还开有具有单向阀的进料口，第二凸轮机构与定料杆远离推料板一端连接，在第二位移的作用下，定料杆推动推料板，定料腔的体积被缩小，石墨烯导电浆料在压力作用下沿送料管经喷头喷向模件，由此，印刷台上形成了模型孔形状的rfid电子标签天线。
[0007]
本发明的工作过程为，动力输出轴在驱动装置的驱动下转动，带动套设于其上的第一凸轮结构与第二凸轮结构同步输出第一位移与第二位移，在第二位移的带动下，定料杆推动推料板，定料腔的体积被缩小，石墨烯导电浆料在压力作用下将从定料腔排出，因推料板上的进料口具有单向阀，石墨烯导电浆料只能从沿送料管经喷头喷向模件。第一位移与第二位移是同步的，所以，当石墨烯导电浆料被喷向模件的同时，在第一位移的作用下，第一壳体带动模件向印刷台移动，压紧位于印刷台上的电子标签底膜上，因模件上设有模型孔，电子标签底膜上即可形成天线。由此，本设备形成了封闭的送料通道，减少了石墨烯导电浆料的污染，并且减少了石墨烯导电浆料的浪费，节省原料。
[0008]
进一步的，凸轮机构包括基座、可调件、滚子件、连接件，基座为圆盘形结构，可调件为一侧凹陷一侧凸起的月牙形结构，基座与可调件的凹陷的一侧通过连接件连接，且基座与可调件间的距离可由连接件改变，滚子件与可调件的凸起的一侧接触，且滚子件的直径大于基座与可调件可调的最大距离。由上可知，形成电子标签天线所需的石墨烯导电浆料的浆料量就是定料腔体积的缩小量，由此，根据不同的石墨烯导电浆料的需求量，改变定料腔体积的缩小量即可完成，此凸轮机构将传统的凸轮分成两部分，通过连接件调节可调件即凸轮凸起的部分相对于基座的距离，即可改变凸轮结构输出的位移，以此改变定料腔体积的缩小量，从而使喷头喷出形成电子标签天线所需的石墨烯导电浆料量。不用通过更换整个凸轮结构即可形成不同石墨烯导电浆料量需求的电子标签天线。
[0009]
进一步的，连接件为螺杆，基座和可调件开有与螺杆相配的螺纹槽。显然，螺纹与螺杆的配合能够使可调件与基座的距离调节更加方便、快捷。
[0010]
进一步的，基座开有在其端面方向上打通的第一螺纹槽，且第一螺纹槽位于基座接近可调件的一侧，可调件上也设有在端面方向上打通的第二螺纹槽，第二螺纹槽位于可调件接近基座的一侧，螺杆两端分别于第一螺纹槽和第二螺纹槽配合，所述基座的端面还设有刻度，由此，在基座或者可调件的端面的表面上能够转动螺杆。当有调节量的需求时，此结构的设置使螺杆可被直接接触到，使调节更加方便，刻度的设置也使调节量清晰可见，更加精确，提高印刷性能。
[0011]
进一步的，模型孔在模件接近印刷台的一侧凸起。当石墨烯浆料喷向模件，模件压向印刷台，印刷台上的电子标签底膜上形成电子标签的形状时，凸起的结构也压向电子标签底膜，使模型孔与电子标签底膜形成封闭的空间，使天线的形状更加清晰，提高电子标签天线的性能。
[0012]
进一步的，喷头设有若干个，且其喷射方向都朝向模型孔。多个喷头的设计，使模型孔内的石墨烯导电浆料更加均匀，提高电子标签天线的性能。
[0013]
进一步的，基于石墨烯导电浆料的rfid电子标签天线印刷设备还包括储料机构，储料机构包括第三壳体、出料管，第三壳体围成储料腔，第三壳体设有连接储料腔和出料管的出料口，出料管连接出料口与进料口，第三壳体在远离出料口一侧还开设有与储料腔相通的通气孔。储料机构的设计使整个设备更加不受污染，保障电子标签的性能。
[0014]
进一步的，储料机构在通气孔部分设有多层的过滤件。多层的过滤件，使本设备更加干净，为电子标签的性能进行保障。
[0015]
进一步的，第三壳体在接近出料口处设有水位传感器。当储料腔内石墨烯导电浆料过少时，水位传感器进行警报，提醒管理员进行石墨烯导电浆料的添加，避免形成不合格
的电子标签天线。
[0016]
进一步的，出料口位于第三壳体接近地面的一侧，且进料口在竖直方向上的高度低于出料口的高度，由此，在重力作用下，石墨烯导电浆料能够从出料口沿出料管经进料口进入定料腔。
附图说明
[0017]
图1为本发明的主视结构示意图；
[0018]
图2为图1中的13的侧视结构示意图；
[0019]
图3为图1中的21的俯视结构示意图；
[0020]
图4为图1中的21的另一种结构的俯视结构示意图。
[0021]
图中，
[0022]
1、动力机构；10、驱动装置；11、动力输出轴；12、第一凸轮结构；13、第二凸轮结构；130、基座；131、可调件；132、滚子件；133、连接件；1300、第一螺纹槽；1301、第二螺纹槽；
[0023]
2、喷印机构；20、喷头；21、模件；22、第一壳体；23、印刷台；24、喷料腔；25、模型孔；
[0024]
3、送料机构；30、定料结构；301、定料杆；302、推料板；31、第二壳体；32、送料管；33、定料腔；34、进料口；
[0025]
4、储料机构；40、第三壳体；41、出料管；42、储料腔；43、出料口；44、通气孔；45、过滤件；46、水位传感器。
具体实施方式
[0026]
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
[0027]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0028]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0029]
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“套设”、“连接”、“连通”、“相连”等术语应做广义理解，例如，第一凸轮结构与第二凸轮结构套设于动力输出轴；第一凸轮结构与第一壳体远离模件的一侧连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0030]
如图1-4所示，基于石墨烯导电浆料的rfid电子标签天线印刷设备，包括动力机构1、喷印机构2和送料机构3。其中，动力机构1包括驱动装置10、动力输出轴11、第一凸轮结构12、第二凸轮结构13，动力输出轴11与驱动装置10相连，第一凸轮结构12与第二凸轮结构13套设于动力输出轴11，第一凸轮结构12绕动力输出轴11输出第一位移，同步的，第二凸轮结构13绕动力输出轴11输出第二位移，第一位移与第二位移同步；喷印机构2包括喷头20、模件21、第一壳体22和印刷台23，模件21位于喷头20喷射方向且与第一壳体22连接，其与喷头
20在第一壳体22内形成喷料腔24，模件21还开设有与喷料腔24相同的模型孔25，印刷台23位于模件21远离喷头20的一侧，且模件21沿垂直方向的投影可投射于印刷台23，第一凸轮结构12与第一壳体22远离模件21的一侧连接，在第一位移的作用下，第一壳体22可带动模件21向向印刷台23移动；送料机构3包括定料结构30、第二壳体31和送料管32，定料结构30包括定料杆301、与定料杆301的一端连接的推料板302，推料板302在远离定料杆301的一侧与第二壳体31件形成封闭的定料腔33，送料管32与定料腔33相通并且连接喷头20，推料板302还开有具有单向阀的进料口34，第二凸轮结构13与定料杆301远离推料板302一端连接，在第二位移的作用下，定料杆301推动推料板302，定料腔33的体积被缩小，石墨烯导电浆料在压力作用下沿送料管32经喷头20喷向模件21，由此，印刷台23上形成了模型孔25形状的rfid电子标签天线。
[0031]
本设备的工作过程为，动力输出轴11在驱动装置10的驱动下转动，带动套设于其上的第一凸轮结构12与第二凸轮结构13同步输出第一位移与第二位移，在第二位移的带动下，定料杆301推动推料板302，定料腔33的体积被缩小，石墨烯导电浆料在压力作用下将从定料腔33排出，因推料板302上的进料口34具有单向阀，石墨烯导电浆料只能从沿送料管32经喷头20喷向模件21。第一位移与第二位移是同步的，所以，当石墨烯导电浆料被喷向模件21的同时，在第一位移的作用下，第一壳体22带动模件21向印刷台23移动，压紧位于印刷台23上的电子标签底膜上，因模件21上设有模型孔25，电子标签底膜上即可形成天线。由此，本设备形成了封闭的送料通道，减少了石墨烯导电浆料的污染，并且减少了石墨烯导电浆料的浪费，节省原料。
[0032]
如图2所示，第二凸轮结构13包括基座130、可调件131、滚子件132、连接件133，基座130为圆盘形结构，可调件131为一侧凹陷一侧凸起的月牙形结构，基座130与可调件131的凹陷的一侧通过连接件133连接，且基座130与可调件131间的距离可由连接件133改变，滚子件132与可调件131的凸起的一侧接触，且滚子件132的直径大于基座130与可调件131可调的最大距离。由上可知，形成电子标签天线所需的石墨烯导电浆料的浆料量就是定料腔33体积的缩小量，由此，根据不同的石墨烯导电浆料的需求量，改变定料腔33体积的缩小量即可完成，此凸轮机构将传统的凸轮分成两部分，通过连接件133调节可调件131即凸轮凸起的部分相对于基座130的距离，即可改变凸轮结构输出的位移，以此改变定料腔33体积的缩小量，从而使喷头20喷出形成电子标签天线所需的石墨烯导电浆料量。不用通过更换整个凸轮结构即可形成不同石墨烯导电浆料量需求的电子标签天线。
[0033]
具体的，如图2所示，连接件133为螺杆，基座130和可调件131开有与螺杆相配的螺纹槽。显然，螺纹与螺杆的配合能够使可调件131与基座130的距离调节更加方便、快捷。
[0034]
具体的，如图2所示，基座130开有在其端面方向上打通的第一螺纹槽1300，且第一螺纹槽1300位于基座130接近可调件131的一侧，可调件131上也设有在端面方向上打通的第二螺纹槽1301，第二螺纹槽1301位于可调件131接近基座130的一侧，螺杆两端分别于第一螺纹槽1300和第二螺纹槽1301配合，所述基座130的端面还设有刻度，由此，在基座130或者可调件131的端面的表面上能够转动螺杆。当有调节量的需求时，此结构的设置使螺杆可被直接接触到，使调节更加方便，刻度的设置也使调节量清晰可见，更加精确，提高印刷性能。
[0035]
具体的，如图3-4所示，模型孔25在模件21接近印刷台23的一侧凸起。当石墨烯浆
料喷向模件21，模件21压向印刷台23，印刷台23上的电子标签底膜上形成电子标签的形状时，凸起的结构也压向电子标签底膜，使模型孔25与电子标签底膜形成封闭的空间，使天线的形状更加清晰，提高电子标签天线的性能。
[0036]
优选的，喷头20设有若干个，且其喷射方向都朝向模型孔25。多个喷头20的设计，使模型孔25内的石墨烯导电浆料更加均匀，提高电子标签天线的性能。
[0037]
如图1所示，基于石墨烯导电浆料的rfid电子标签天线印刷设备还包括储料机构4，储料机构4包括第三壳体40、出料管41，第三壳体40围成储料腔42，第三壳体40设有连接储料腔42和出料管41的出料口43，出料管41连接出料口43与进料口34，第三壳体40在远离出料口43一侧还开设有与储料腔42相通的通气孔44。储料机构4的设计使整个设备更加不受污染，保障电子标签的性能。
[0038]
优选的，储料机构4在通气孔44部分设有多层的过滤件45。多层的过滤件45，使本设备更加干净，为电子标签的性能进行保障。
[0039]
具体的，如图1所示，第三壳体40在接近出料口43处设有水位传感器46。当储料腔42内石墨烯导电浆料过少时，水位传感器46进行警报，提醒管理员进行石墨烯导电浆料的添加，避免形成不合格的电子标签天线。
[0040]
具体的，如图1所示，出料口43位于第三壳体40接近地面的一侧，且进料口34在竖直方向上的高度低于出料口43的高度，由此，在重力作用下，石墨烯导电浆料能够从出料口43沿出料管41经进料口34进入定料腔33。
[0041]
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
[0042]
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。