专利名称：用于注射模制物体外壳的方法、物体以及用于注射模制的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于注射模制物体外壳的方法，所述物体包括电子组件。具体地，所述方法涉及用于高温或者恶劣环境RFID标签或者无线器件的注射模制方法。此外，本发明涉及模制设备和通过所述注射模制方法得到的物体。
背景技术：
RFTD标签和RFID系统应用广泛，并且在本技术领域中被熟知用于若干识别、监测和控制的应用。这些RFID标签通常包括由承载IC电路的基底和天线限定的电子组件。天线在IC电路和经RF链路与RFID标签对接的外部设备、主机或计算机之间进行发送/接收 操作。除了 RFID标签以外，最近得到发展的是诸如无线传感器的无线电子器件。在空间分布的、协同合作的自动无线传感器的无线传感器网络能够在许多工业和民间应用领域中监测物理或者环境状况，包括工业过程监测和环境控制。每个无线传感器包括在基底上的电子元器件，即电子组件，和用于无线通信的天线，因此传感器的结构可以与RFID标签的结构相似。电子组件通常被接纳在外壳内，从而保护RFID标签或者无线器件免受不必要地破坏或者损坏。外壳还允许RFID标签或者无线器件被封装以持久抵抗冲击、流体或者灰尘，和被附接至产品。就RFID标签而言，RFID标签以各种不同的形式包装起来以顺应不同需求。构建外壳的材料(通常为用于恶劣环境应用的硬塑料)允许所述标签通过胶水与产品粘合，要么通过多个紧固元件紧固。在将RFID标签包装起来以便将其固接至产品的情况下，在RFID标签上设置通孔，以便接收紧固元件的杆部(shank)，例如螺钉的无螺纹部分。RFID标签的通孔由外壳中的安装通孔以及电子组件中的相应的、更大的另一安装通孔得到，这些通孔在RFID标签的制造步骤中对准。由此，能够获得这样的RFID标签，其中外壳将所述另一个通孔封装起来，并在所述通孔周围设置不出现电子组件的区域，从而当将标签紧固至产品时仅外壳受力。就RFID标签和无线电子元器件二者而言，已知的是通过如下方式来制造它们的外壳，即将塑料制成的顶部跨在相同材料制成的基部上安装，由此在其中形成室。在制造期间，将电子组件跨在基部上放置，并且在二阶段处理(two stage process)中，在将顶部密封在基部上时，将电子组件包封在所述室内。通常，顶部被上跨模制(over moulded)至基部或者被粘合密封，限定出一焊接边界。在需要在物体中有通孔的情况下，在第一处理阶段中，在顶部、底部和组件中加工出通孔，继而随后在二阶段处理中，将顶部、底部和组件结合在一起。因此，通孔限定出物体中的另一焊接边界。物体的外壳在某些应用中是至关重要的。例如,虽然外壳保护物体免受绝大多数环境因素的影响，但是高温和/或恶劣化学环境会对构建外壳的塑料产生不利影响。此外，焊接边界给外壳带来了不连续点(discontinuity point),并且总产生裂缝让液体、水或者化学物渗透入物体的内部。此外，对于在操作时利用螺钉将通孔紧固至产品的物体来说，由于螺钉对通孔周围的塑料施压，另一焊接边界更加受力，因此另一焊接边界带来的不连续性是至关重要的。从US5973599已知一种改进的高温RFID标签，其中电子组件被放置在外壳内，该外壳包括耐热塑料，即带有玻璃纤维的塑料(也称为玻璃填充塑料)。壳体顶部没有跨在基部上密封，因为壳体顶部被可密封地注射模制到壳体基部，将电子组件包封在其中。US5973599的RFI D标签还包括中心通孔，其允许标签被紧固或者胶粘在产品上。将玻璃添加到塑料中产生出非常强而轻质的材料，这改进了塑料的特性(诸如对高温和化学物的耐受性)，但却使塑料更难以受到加工。由于塑料中玻璃纤维的熔点比塑料的熔点高很多，更接近于玻璃的熔点，因此塑料中玻璃的百分比越高，在二阶段注射模制处理中在塑料的通常注射模制温度下将由玻璃填充塑料制成的层上跨模制到由玻璃填充塑料制成的另一层的困难度越高。上跨模制的结果是，被上跨模制的两个层之间的配合表面的一些部分没有熔合在一起，产生出物体外壳塑料中的不连续点，这些不连续点在操作期间演变，导致在塑料内部出现微裂缝，变成液体、水或者化学物会渗透入物体内部的泄漏路径。
发明内容
本发明的一个目的在于消除上述缺陷，提供了一种包括被包封在塑料制外壳中的电子组件的物体，其中所述外壳得到了改进。具体而言，本发明的另一个目的在于提供一种包括通孔的物体，其中在通孔周围的外壳塑料得到了进一步改进。本发明的另一目的在于获得一种改进的注射模制方法，该方法消除了上跨模制或者粘合密封物体外壳时的缺陷，使外壳对高温和化学物的耐受性得到了改进。本发明的另一目的在于提供一种允许实现所述方法的注射模制设备。在本发明的第一方面中，提供了一种根据权利要求I所述的注射模制物体的塑料外壳的方法。在本发明的第二方面中，提供了一种根据权利要求22所述的物体。在本发明的第三方面中，提供了一种根据权利要求27所述的设备。因本发明这些方面的缘故，使得能够制造出包括被封装在塑料制外壳内的电子组件的物体，其中外壳是单一的、连续的塑料体。换言之，塑料被一体地模制，没有不连续点，无焊接边界和配合表面。具体而言，通过将组件插置在限定出模腔的第一半模和第二半模之间，并且在被定位的可运动支撑装置将组件保持在注射腔内的同时注射塑料，能够在同一时间围绕所述组件四周注射塑料。此外，在塑料固化之前，支撑装置与组件脱离接合，从而仅通过一次成型处理(one shot process)步骤将组件封装在塑料外体上来实现外壳的制造,其中塑料是单一连续体。换言之，塑料被一体地模制，没有不连续点，无焊接边界和配合表面。这样，具有本发明的注射外壳的物体，如RFID标签或者无线电子元器件，在高温和/或恶劣化学环境中进行操作期间的性能增强。此外，根据本发明的实施例，在需要在物体中有通孔因而组件设有另一通孔的情况下，注射喷嘴被定位在一个半模的突起部中，该突起部面对另一个半模的另一突起部，限定出在两个突起部之间的注射室。将突起部定位在另一通孔内，塑料从注射室流入模腔中，将组件在另一通孔周围的部分封装，同时制造出通孔。结果，仅在一次成型处理步骤中获得作为设有通孔的单一连续体的外壳。因此，塑料被一体地模制，在通孔处没有不连续点，并且无须先前或后续制造处理步骤去形成通孔。
参照以非限制性示例的方式示出一些实施例的附图可以更好地理解和实施本发明，在这些附图中图I是包括被容纳在外壳中的电子组件的物体(例如典型的RFID标签)的简化透视图；
图2是图I中电子组件的简化平面图；图3是沿图I中物体的平面A-A截取的剖面；图4是在注射模中插置组件之前，在打开配置中的注射模的示意性横向剖视图，其中支撑装置在伸出配置中；图5是关闭的注射模沿着基本在模的注射喷嘴处的剖面的示意性横向剖视图，其中组件在模腔内处于注射配置中，同时支撑装置处于伸出配置中；图6是基本在组件通孔处得到的、图5的注射模的另一示意性横向剖视图；图7显示图5的注射模的放大细节，其中箭头指示注射开始时朝第一半模和第二半模流动的塑料；图8是注射模的示意性横向剖视图，其中第二支撑装置与组件脱离接合，而第一支撑装置被保持在通孔中，并且被注入模腔中的塑料能够使注射配置得以保持；图9是注射模的示意性横向剖视图，其中一次成型注射处理结束时组件被包封在外壳中；图10是在组件通孔处得到的、图9的注射模的另一示意性横向剖视图，示出了第一退回位置的第一实施例中的第一支撑装置；并且图11显示出图10中注射模的放大细节，示出了第一退回位置的第二实施例中的
第一支撑装置。
具体实施例方式参照图I，图2和图3，示出的是物体I，具体为RFID标签，其包括被封装在塑料外壳2中的电子组件3。在本说明书和权利要求书中使用的术语“塑料”指任何合成或半合成的无定形材料，其适于制造工业产品，并且适于被注射模制。具体而言，所述塑料具有大约在220°C至300°C范围内的耐热温度，为包括Teflon 或者Noryl 基化合物或者Ryton pps基化合物的耐热塑料。电子组件3包括一个天线(未示出)和上面有集成电路5 (IC芯片)的基底4 (例如PCB印刷电路板基底)。应当注意的是，RFID标签I不含电池，即是“无源的”，因为电力由标签I的阅读器来提供。当无源RFID标签I遇到来自阅读器的无线电波时，标签I的天线进入磁场中，标签I从磁场取得电力，使IC芯片5通电。备选地，标签I可以配备电池，用作部分或者全部电源。在本说明书和权利要求书中使用的术语“物体”指任何适于无线通信的器件，例如有源RFID标签、无源RFID标签或者无线传感器。参照图1，物体I具有基本方形的形状，但物体的形状对于本发明来说无关紧要。电子组件3包括四个通孔6，这些通孔被定位成沿电子组件外侧边对准并且成对地对称，但通孔的位置和数量对本发明来说无关紧要，这将在下文更加详细地来解释。每个通孔6例如位于组件3的拐角处，因注射外壳2而被填有塑料。
此外，如图I和图3所示，物体I包括外壳2中的安装通孔7，用来在安装操作物体期间容纳安装固定装置，诸如螺钉。安装通孔7沿纵向轴线A延伸，该纵向轴线也是安装通孔7的对称轴线。事实上，安装通孔7的横截面具有可以沿纵向轴线A变化的宽度，使得对称表面8在外面界定安装通孔7，使其沿轴线A成形以便容纳紧固装置的杆部以及头部。具体而言，安装通孔7在物体I的底平面10处的第一部分9相对于安装通孔7在物体I的顶平面12处的第二部分11具有更小的横截面，物体I的底平面10为使用中与待连接的产品接触的侧面。第二部分11的形状用来接纳紧固装置的头部，例如螺钉的锥形或者六角形头部。在电子组件3中设有另一安装通孔13，该另一安装通孔被安装通孔7和组件3之间的塑料区域14封装，塑料区域14如在下文解释地在注射处理期间制造。另一安装通孔13的形状像具有给定高度H的薄的圆柱体，以轴线A为对称轴线。当紧固装置被接纳在安装通孔7中时，区域14内的塑料受力。然而，由于紧固装置仅被施加在塑料上，因此应力不会传递给组件3。参照图I和图3，应当注意的是，物体I的最终形状——具有顶平面12、底平面10以及侧面的多面体——是利用本发明的注射模制设备获得的。图4至图11示出了通过注射模制获得图I至图3中所示类型的物体的模制设备，该模制设备包括模21。模21包括第一半模22和第二半模23，它们能够沿模制轴线运动，并能够相互作用使物体I的各面成形。如图4所示，第一半模22和第二半模23可以通过驱动装置(未示出)在图5所示关闭位置与图4所示打开位置之间运动。在关闭位置中，模21限定出设有壁25的腔24，壁25用来提供能够使物体I在外部成形的成形表面26。具体而言，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，这些壁协同合作以限定出成形表面26。所述设备还包括支撑装置29，该支撑装置能够在图10所示退回位置与图4所示伸出位置之间运动，在所述退回位置中，支撑装置29被布置在模21的座装置30中，而在所述伸出位置中，支撑装置29从座装置30出来，并被布置在腔24内。伸出位置中的支撑装置29适于接收组件3，并且适于在注射期间将组件3保持就位。应当注意到，即使注射期间在腔24中有塑料流，伸出位置中的支撑装置29也能将组件3保持在注射位置。当支撑装置29处于退回位置中时，支撑装置29适于与组件3脱离接合，以便保证塑料将组件3封装在外壳2中。支撑装置29包括与第一半模22相关联的第一支撑装置31，该第一支撑装置能够通过第一驱动装置(未示出)在第一退回位置与第一伸出位置之间运动。如将在下文来解释地，在第一退回位置中，第一支撑装置31被基本上整体或者部分地容纳在第一半模22的第一座装置32中，而在伸出位置中，第一支撑装置31从第一座装置32出来，位于腔24内。换言之，伸出位置中的第一支撑装置31从第一半模22的第一壁27伸出，并且占据腔24内的空间，第一支撑装置31当处于退回位置中时移出(clear)所述空间。类似地，支撑装置29包括与第二半模23相关联的第二支撑装置33，该第二支撑装置能够通过第二驱动装置(未示出)在第二退回位置与第二伸出位置之间运动。如将在下文来解释地，在第二退回位置中，第二支撑装置33被基本上整体或者部分地容纳在第二半模23的第二座装置34中，而在第二伸出位置中，第二支撑装置33从第二座装置34出来，位于腔24内。换言之，在伸出位置中的第二支撑装置33从腔24的第二壁28伸出，并且占据腔24内的空间，第二支撑装置33当处于退回位置中时移出所述空间。
如图5中所示，第一伸出位置中的第一支撑装置31和第二伸出位置中的第二支撑装置33适于在注射塑料期间夹持电子组件3，将组件3保持在组件3与第一壁27和第二壁28都相隔开的注射配置中。第一支撑装置31包括第一销35，第一销面对第二支撑装置33的第二销36并与其对准。第一销35和第二销36限定出一对销，用来在注射配置中将组件3夹持在这对销之间。应当注意到，第一支撑装置31还可以包括多个第一销35，这些第一销面对多个第二销36并且与其对准，从而限定出多对销。本发明的注射设备包括四对销。然而，在没有脱离本发明范围的情况下，销的对数及其在模21中的位置可以取决于待制造的物体的形状。第一销35是设有相应锥形端部37的圆柱体，如将在下文来解释地，该锥形端部的一部分适于被固定在组件3的相应通孔6中。锥形端部37的形状基本为截头圆锥，其底直径小于销的宽度或直径，并且其高度小于组件3的厚度。截头圆锥由基本上横向于第一销35的轴线的环形肩部38界定。然而，第二销36为圆柱形，设有平的端部39。应当注意到，第一销和第二销的圆盘状横截面对本发明的目的来说无关紧要。必须要说的是，第一销35和第二销36的宽度比它们的相应通孔6的宽度大。具体而言，截头圆锥37的底直径的宽度大于或者等于通孔6的宽度。于是，当第一销35的锥形端部37 (其底直径比通孔6大)与通孔6配合时，组件3在通孔6周围的环形部分(通常由可变形塑料组成)在组件3的一侧上发生变形，直到组件3抵接环形肩部38为止。在相对侧上，第二销36的端部39将通孔6关闭，第二销用平的端部39抵接组件3，并将组件3夹持在其间。这样，过盈配合在注射期间将组件3保持就位。设备还包括有纵向轴线B的喷嘴40，塑料从该喷嘴供送，并被注入腔24中。喷嘴被容纳在一个半模的突起部41中，该突起部面对另一个半模上的另一突起部42并与其对准。具体而言，喷嘴40在附图中示出为被包含在第一半模22中。然而，这与在哪一个半模中包含喷嘴40没有关系，喷嘴40可允许被包含在第一半模22中或者可允许被包含在第二半模23中。在模21的关闭位置中，突起部41和另一突起部42在其之间限定出注射浇道容积或者注射浇道口 43。
具体而言，突起部41从第一半模22朝腔24的内部伸出，同时侧壁44形成第一壁27的一部分。突起部41终止于末端壁45上，该末端壁包括开口，来自喷嘴40的塑料从所述开口注入腔24中。类似地，另一突起部42从第二半模23朝腔24的内部伸出，同时另一侧壁46形成第二壁28的一部分。另一突起部42终止于另一末端壁47上,该另一末端壁面对末端壁45并且与其对准，由此通过彼此平行的末端壁44和另一末端壁46在相对两侧上限定出注射浇道容积43。注射浇道容积43还设有敞开的侧边界48，来自注射浇道容积43的塑料从敞开的侧边界48流入腔24中。末端壁45和另一末端壁47具有圆盘形状(或者被特殊成形以便在注射阶段期间帮助塑料更好地流动)，并且具有基本相同的尺寸。因此，注射浇道容积43基本上为具有给定高度h的薄的圆柱体，以纵向轴线C作为对称轴线，侧面与侧边界48对应。
即使在末端壁45和另一末端壁47没有圆盘形状和/或具有彼此不同的尺寸但是彼此平行的情况下，仍然能够确定注射容积43的与另一安装通孔13的纵向轴线A平行的对称轴线C。在所述注射配置中，注射浇道容积43的对称轴线C在喷嘴40的纵向轴线B上，而喷嘴40的纵向轴线B在另一安装通孔13的纵向轴线A上。具体而言，注射浇道容积43、喷嘴40和另一安装通孔13具有相同的对称轴线。此外，注射浇道容积43在组件3的另一安装通孔13内，使得另一安装通孔13沿着另一安装通孔13的对称轴线A的高度H的中点对应于注射浇道容积43沿着注射浇道容积43的对称轴线C的高度h的中点。换言之，注射浇道容积43在另一安装通孔13的中部居中，从而保证在注射期间同时朝第一半模22和朝第二半模23对称地填充腔24。从而，侧壁44和另一侧壁46用来在注射期间使安装通孔7的表面8 一体地成形。因此，突起部41的形状和/或另一突起部42的形状产生出安装通孔7的形状。例如，突起部41示出有弯曲的壁49，其具有朝第一半模22的第一壁定位的、宽度可变的、弯曲的横截面。弯曲的壁49在注射期间使成形表面26的一部分成形，成形表面26的该部分是与安装通孔7的第二部分11对应的弯曲表面，而安装通孔7的第二部分11在操作中适于接纳紧固装置的头部，诸如螺钉的锥形或六角形头部。在操作期间，安装设备初始地在图4所示打开位置中，在该位置中，第一半模22与第二半模23相隔开，并且支撑装置29在其伸出位置中。具体而言，第一支撑装置31和第二支撑装置33都处在其相应伸出位置中，从而在注射循环开始时，第一销35和第二销36从相应的第一壁27和第二壁28伸出。在关闭模21之前，电子组件3被插置于第一半模22和第二半模23之间，并且被定位在处于伸出位置中的可运动支撑装置29上。对于后续注射循环而言，将组件3以稳固的方式定位在支撑装置29上是非常重要的。因此，第一销35的锥形端部37 (其底直径大于通孔6的直径)起初容易地进入通孔6中，随后使组件3的环形部分变形以将其固定在第一销35中。不管组件3当被推向环形肩部38时是否抵靠第一销35的环形座，总会确保将组件3稳固地定位到第一销35中。如附图所示地，在模21被竖直取向的情况下，有过盈配合来允许以非常容易的方式竖直定位组件3。然而，应当注意到，模21的取向对于本发明的目的而言是不重要的，可以是水平或者竖直定位。此外，当组件3抵靠环形肩部38时，即使没有过盈配合也能够将组件3定位在第一销35中，因为锥形端部37的底直径等于通孔6的直径。如图5和图6所示，在注射塑料之前，当模21关闭时，组件3被夹持在注射配置中在第一支撑装置31与第二支撑装置33之间。具体而言，组件3被夹持在第一销35与第二销36之间，第一销35与第二销36在组件3的两侧关闭通孔6。这样，在注射配置中，组件3保持与第一壁27、第二壁28相隔开。图7示出了开始注射时在塑料开始流入腔24中时的注射设备。应当注意到，注射浇道容积43被设置在另一安装孔13内，在相对于另一安装孔13基本居中的位置。这是通过将注射浇道容积43沿纵向轴线A的高度h的中点定位在另一安装通孔13沿同一纵向轴线A的高度H的中点处以使注射浇道容积43基本在另一安装通孔13的对称轴线上来实现的。换言之，注射浇道容积43相对于另一安装通孔13的高度和宽度(例如直径)居中。 这样，从注射浇道容积43的敞开的侧边界48同时朝第一半模22和第二半模23注射塑料，从而利用塑料将另一安装通孔13封装，由此在注射期间产生出安装通孔7。由于注射浇道容积43的位置，塑料以大致相同的相应塑料量同时填充腔24在第一半模22与组件3之间的容积和腔24在第二半模23与组件3之间的容积。这产生出的效果是塑料的向后流动和向前流动同时进行，并且塑料的压力在组件3的两侧基本相同。图8示出了在因另一安装通孔13已用塑料封装而已形成安装通孔7时，在组件3的两侧填充有塑料的腔24。当腔24中的塑料到达介于第二半模23与组件3之间的区域时，塑料和第二支撑装置33 —起在注射配置中支撑组件3。然后，第二支撑装置33首先与组件3脱离接合，而第一支撑装置31被保持在通孔6中。具体而言，第二销36运动到在第二座装置34内的、移出腔24的第二退回位置中，因而第二销36的平的端部39形成第二壁28的一部分。必须说的是，塑料具有与其组成相关的不同性质。已经证实，当腔24被塑料填充90%时，优选地当腔24被塑料填充94%时，玻璃填充塑料开始在注射配置中支撑组件3。这意味着塑料在腔24被填充至少90%时到达所述区域。上述值90%或94%通过实验测试获得，所述塑料是玻璃填充塑料。实验测试程序想到注射模制若干物体，其中各物体以在不同的填充百分比值与第二支撑装置33脱离接合的方式来制造。通过检查被注射物体I的内部以核实是否组件3在注射位置中被封装在外壳2内，能够确定第二支撑装置33可以首先脱离接合的最小填充百分比，以保证被封装物体I的目标质量。在第二支撑装置33已脱离接合之后，第一支撑装置31与通孔6最后脱离接合，此时被注入腔24中的塑料填充腔24的量使注射配置得以保证，并且同时还保证对通孔6完成填充。具体而言，在塑料固化之前，第一销35运动到在第一座装置32内的、移出腔24的退回位置。当腔24被塑料填充95%时，优选地当腔24被塑料填充99%时，实现最后的脱离接合。如以上提及，所述值95%或99%通过实验测试用以上公开的相同程序得到。此外，重要的是，第一销35在塑料仍然处于浆状状态、没有固化的情况下退回，使得由第一销35占据的容积和通孔6仍用塑料填充，一体地模制并且没有不连续点。应当注意到，设有锥形端部37的第一销35可以被退回在第一座装置32内，直到在锥形端部37底部的环形肩部38形成第一壁31的一部分为止，如图9和图10中所示。这样，锥形端部37伸出在腔24内，并且在塑料固化之后在外壳2中留下小的开口。相比之下，如图11中所示，第一销35可以被完全容纳在第一座装置32内，在塑料固化之后在外壳2中留下小的突起部。通过本发明的设备和注射模制方法可以实现许多优点。事实上，与可退回支撑装置29相关联的模允许仅在一次成型制造处理中制造外 壳2将组件3封装起来。独立于第二支撑装置33被驱动的第一支撑装置31还能够在注射开始时允许组件3被稳固地保持与模21的壁相隔开，并且一旦塑料取代第一或者第二支撑装置来支撑组件3时，就允许组件3接着被塑料封装。模21的突起部41和另一突起部42将注射浇道容积43居中地定位在另一通孔13内，这使得物体I中的安装通孔7与外壳2同时形成。此外，由于注射浇道容积43被居中定位，塑料在注射浇道容积43中的流动与支撑装置29协同合作以便在塑料封装组件3的同时在注射配置中支撑组件3。塑料从喷嘴40均匀地流入腔24中直到固化为止，使得外壳2能够被一体地模制，因为被注射的外壳2没有不连续点，即使第一支撑装置31和第二支撑装置33 —开始被定位在腔24内。根据附图中未示出的另一实施例，组件3设有不同于四个的数个通孔6，并且通孔被不同地定位。第一半模22和第二半模23设有数对第一销35和第二销36，并且销的对数也可以少于组件3中的通孔6的数量。然后，这些成对的销将仅与它们相应的通孔6接合，未被接合的剩余通孔6都将在注射期间被塑料填充。根据附图中未示出的另一实施例，第一销35为圆柱形，设有与吸入口连接的端部。从而，即使组件3不包括任何通孔6，组件3也可以被第一支撑装置31支撑。根据附图中未示出的另一实施例，第二销36也具有与吸入口连接的相应端部，或者设有锥形端部。换言之，第一销35和第二销36都适于在注射期间支撑组件3。因而，第一销35或者第二销36都可以首先从组件3脱离接合，与组件3在注射之前被定位在第一销35上的事实无关。随后，在第一销35与组件3首先脱离接合的情况下，第二销36在第一销35已移出腔24之后最后脱离接合。根据附图中未示出的另一实施例，在相对两侧上界定出注射浇道容积43的末端壁45和另一末端壁47彼此不平行，并且注射浇道容积43的对称轴线C横向于喷嘴40的纵向轴线B。即使在该情况下，通过将注射浇道容积43沿着注射浇道容积的对称轴线C的高度h的中点定位在另一安装通孔13沿着另一安装通孔13的对称轴线A的高度H的中点处，仍能够将注射浇道容积43居中布置在另一安装通孔13内以便根据本发明来填充腔24。根据附图中未示出的另一实施例，安装通孔7和另一安装通孔13没有在物体I上居中，而是被边对准(side aligned)。模21包括被边对准的突起部41和另一突起部42。即使在该情况下，通过将注射浇道容积43居中地定位在另一安装通孔13内，仍能够保证根据本发明来填充腔24。
权利要求
1.一种用于注射模制物体(I)的外壳(2)的方法，所述物体特别是高温或者恶劣环境RFID标签或者无线器件，所述物体(I)包括电子组件(3);所述方法包括在敞开的注射模(21)的第一半模(22)和第二半模(23)之间插置所述组件(3);将所述第一半模(22)和所述第二半模(23)关闭以限定出所述模(21)的注射腔(24)，包含住所述组件(3);将塑料注射在所述腔(24)中，其特征在于，插置操作包括将所述组件(3)定位在处于伸出位置中的可运动支撑装置(29 )上，该支撑装置(29 )与所述模(21)相关联，并且所述方法还包括在塑料固化之前将所述支撑装置(29)与所述组件(3)脱离接合，从而仅在一次成型制造处理中制造所述外壳(2)，所述外壳(2)的塑料被一体地模制，并且没有不连续点。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，将所述支撑装置(29)与所述组件(3)脱离接合的操作包括将所述支撑装置(29)在退回位置中容纳在所述模(21)中的座装置(30)中。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其中，定位操作包括在关闭所述模(21)之前，将所 述支撑装置(29)插入所述组件(3)的至少一个通孔(6)中。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，插入操作包括将所述支撑装置(29)配合在所述组件(3 )中，使所述组件(3 )在所述通孔(6 )周围的部分经过盈配合变形。
5.根据权利要求I或2所述的方法，其中，所述支撑装置(29)包括可运动的第一支撑装置(31)，该第一支撑装置与所述第一半模(22)相关联，并且在第一退回位置中被容纳在所述第一半模(22)的第一座装置(32)中，定位操作还包括将所述第一支撑装置(31)插入所述组件(3 )的至少一个通孔(6 )中，所述第一支撑装置(31)被布置在第一伸出位置上，在该第一伸出位置中，所述第一支撑装置(31)从所述第一座装置(32)出来位于所述腔(24)内。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述支撑装置(29)包括可运动的第二支撑装置(33)，该第二支撑装置与所述第二半模(23)相关联，并且在第二退回位置中被容纳在所述第二半模(23)的第二座装置(34)中，定位步骤还包括将所述组件(3)在注射配置中夹持在所述第一伸出位置上的所述第一支撑装置(31)与第二伸出位置上的所述第二支撑装置(33)之间，在所述第二伸出位置中，所述第二支撑装置(33)在注射塑料之前从所述第二座装置(34)出来位于所述腔(24)内。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，夹持操作包括将所述组件(3)保持与所述第一半模(22)的第一壁(27)和与所述第二半模(23)的第二壁(28)相隔开。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，将所述支撑装置(29)脱离接合的操作包括当被注射的塑料到达所述腔(24)的介于所述第二半模(23)与所述组件(3)之间的区域从而使所述注射配置得以保证时，将所述第二支撑装置(33)与所述组件(3)首先脱离接合，而将所述第一支撑装置(31)保持在所述通孔(6)中。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，将所述支撑装置(29)脱离接合的步骤包括当被注入所述腔中的塑料到达所述腔(24)的介于所述第一半模(22)与所述组件(3)之间的区域从而使所述注射配置得以保证时，将所述第一支撑装置(31)与所述组件(3)首先脱离接合，而所述第二支撑装置(33 )仍然支撑所述组件(3 )。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，当所述腔(24)被塑料填充90%时，实现首先脱离接合的操作。
11.根据权利要求8或9所述的方法，其中，当所述腔(24)被塑料填充94%时，实现首先脱离接合的操作。
12.根据权利要求8或9所述的方法，其中，首先脱离接合的操作包括将所述第二支撑装置(33)或者所述第一支撑装置(31)移出所述腔(24)，将整个所述第二支撑装置(33)容纳在所述第二座装置(34)中或者将整个所述第一支撑装置(31)容纳在所述第一座装置(32)中。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法还包括在所述第二支撑装置(33)已经脱离接合之后，当被注入所述腔(24)中的塑料对所述腔(24)填充的量使所述注射配置得以保证时，将所述第一支撑装置(31)与所述通孔(6 )最后脱离接合。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法还包括在所述第一支撑装置(31)已经脱离接合之后，当被注入所述腔(24)中的塑料对所述腔(24)填充的量使所述注射配置得以保证时，将所述第二支撑装置(33)最后脱离接合。
15.根据权利要求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.根据权利要求13或14所述的方法，其中，当所述腔(24)被塑料填充95%时，实现将所述第一支撑装置(31)或者所述第二支撑装置(33 )最后脱离接合的操作。
17.根据权利要求14或15所述的方法，其中，当所述腔(24)被塑料填充99%时，实现将所述第一支撑装置(31)或者所述第二支撑装置(33)最后脱离接合的操作。
18.根据权利要求13或14所述的方法，其中，最后脱离接合的操作包括将所述第一支撑装置(31)或者所述第二支撑装置(33)移出所述腔(24)，将整个所述第一支撑装置(31)容纳在所述第一座装置(32)中或者将整个所述第二支撑装置(33)容纳在所述第二座装置(34)中。
19.根据权利要求I所述的方法，用来进一步为物体(I)设置安装通孔(7)，所述组件(3)设有另一安装通孔(13);其中所述方法还包括在半模(22，23)的突起部(41)上设置注射喷嘴(40)，所述突起部(41)面对设在另一半模(22，23)上的另一突起部(42)，并限定出在所述突起部与所述另一突起部之间的注射浇道容积(43 );将所述注射浇道容积(43 )定位在所述另一安装通孔(13)内，用来从所述注射浇道容积(43)同时朝所述第一半模(22)和所述第二半模(23)注射塑料，以便用塑料封装所述另一安装通孔(13)，从而在注射期间产生所述安装通孔(7)。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述方法还包括将塑料以大致相同的相应量同时填充所述腔(24)在所述第一半模(22)与所述组件(3)之间的容积和所述腔(24)在所述第二半模(23)与所述组件(3)之间的容积。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其中，注射操作包括将所述注射浇道容积(43)沿着所述注射浇道容积(43)的对称轴线(C)的高度(h)的中点基本布置在所述另一安装通孔(13)沿着所述注射浇道容积(43)的对称轴线(A)的高度(H)的中点处，从而保证在所述另一安装通孔(13)的中央填充所述腔(24)。
22.—种包括被封装在塑料外壳(2)中的电子组件(3)的物体(1)，所述物体尤其是RFID标签，其特征在于，所述外壳(2)由一体模制的、没有不连续点的塑料制成。
23.根据权利要求22所述的物体，其中，所述组件(3)包括至少一个通孔(6)，所述通孔(6)用塑料来填充。
24.根据权利要求22所述的物体，其中，所述物体包括安装通孔(7)，该安装通孔(7)适于容纳安装固定装置，所述组件(3)设有与所述安装通孔(7)相对应的另一安装通孔(13)，所述外壳(2)用一体模制的、没有不连续点的塑料区域(14)封装所述另一安装通孔(13)。
25.根据权利要求22至24中任一项权利要求所述的物体，其中，所述塑料是耐热塑料，具有大约在220°C至300°C范围内的耐热温度。
26.根据权利要求25所述的物体，其中，所述耐热塑料包括Teflon 或者Noryl 基化合物或者Ryton pps基化合物。
27.一种用于注射模制塑料以提供包括电子组件(3)的物体(I)的外壳(2)的设备，所述物体尤其是RFID标签；所述设备包括第一半模(22)，该第一半模(22)与第二半模(23)协同合作以限定出具有注射腔(24)的模(21);其特征在于，所述设备包括与所述模(21)相关联的支撑装置(29)，该支撑装置(29)能够在伸出位置和退回位置之间运动，在所述伸出 位置中，所述支撑装置(29 )从所述模(21)的座装置(30 )出来位于所述腔(24 )内，并且在注射塑料期间保持所述组件(3)，而在所述退回位置中，所述支撑装置(29)被容纳在所述座装置(30)中，并且与所述组件(3)脱离接合，从而塑料封装所述组件(3)，形成由一体模制的、没有不连续点的塑料制成的外壳(2 )。
28.根据权利要求27所述的设备，其中，所述支撑装置(29)包括与所述第一半模(22)相关联的第一支撑装置(31)和与所述第二半模(23)相关联的第二支撑装置(33);所述第一支撑装置(31)能够在第一伸出位置与第一退回位置之间运动，在所述第一伸出位置中，所述第一支撑装置(31)从所述第一半模(22 )的第一座装置(32 )出来位于所述腔(24 )内，而在所述第一退回位置中，所述第一支撑装置(31)被容纳在所述第一座装置(32)中，与所述组件(3)脱离接合；所述第二支撑装置(33)能够在第二伸出位置与第二退回位置之间运动，在所述第二伸出位置中，所述第二支撑装置(33 )从所述第二半模(23 )的第二座装置(34)出来位于所述腔(24)内，而在所述第二退回位置中，所述第二支撑装置(33)被容纳在所述第二座装置(34)中，与所述组件(3)脱离接合。
29.根据权利要求28所述的设备，其中，在所述第一伸出位置中的所述第一支撑装置(31)和在所述第二伸出位置中的所述第二支撑装置(33)适于在注射塑料期间夹持所述组件(3)，将所述组件(3)保持在注射配置中，使所述组件与第一半模(22)的第一壁(27)和第二半模(23)的第二壁(28)相隔开。
30.根据权利要求29所述的设备，其中，所述第一支撑装置(31)包括第一销(35)，并且所述第二半模包括第二销(36)，从而限定出一对销，所述第一销(35)与所述第二销(36)对准并且面对所述第二销，以便将所述组件(3)在所述注射配置中夹持在所述第一销和所述第二销之间。
31.根据权利要求29所述的设备，其中，所述第一支撑装置(31)包括多个第一销(35)，并且所述第二支撑装置(33)包括多个第二销(36)，从而限定出多对销，多个第一销(35)中的每个第一销都与多个第二销(36)中的、相应的第二销对准并且面对该相应的第二销，以便将所述组件(3)在所述注射配置中夹持在第一销和第二销之间。
32.根据权利要求30或31中任一项权利要求所述的设备，其中，所述第一销(35)或者所述多个第一销(35)中的每个第一销，和/或所述第二销(36)或者所述多个第二销(36)中的每个第二销具有锥形端部(37)，所述第一销(35)的包括所述锥形端部(37)的部分适于经过盈配合而配合在所述组件(3)的相应通孔(6)中。
33.根据权利要求32所述的设备，其中，所述第一销(35)和所述第二销(36)的宽度大于或者等于所述相应通孔(6)的宽度。
34.根据权利要求27所述的设备，其中，在所述第一退回位置中的所述第一支撑装置(31)以及在所述第二退回位置中的所述第二支撑装置(33)被整个地容纳在所述第一座装置(32)和所述第二座装置(34)中，由此将所述支撑装置(29)移出所述注射腔(24)。
35.根据权利要求27所述的设备，用来进一步为物体设置安装通孔(7)，所述组件(3)设有另一安装通孔(13);其中，所述设备包括在一个半模(22，23)的突起部(41)上的注射喷嘴(40)，所述突起部(41)面对设在另一个半模(22，23)上的另一突起部(42)，并在所述模(21)的关闭位置中限定出在所述突起部与所述另一突起部之间的注射浇道容积(43)；该注射浇道容积(43)适于被定位在所述另一安装通孔(13)内，用来从所述注射浇道容积 (43)同时朝所述第一半模(22)和所述第二半模(23)注射塑料，以便用塑料封装所述另一安装通孔(13)，并且在注射期间在所述外壳(2)中产生所述安装通孔(7)。
36.根据权利要求35所述的设备，其中，所述注射浇道容积(43)由敞开的侧边界(48)在外部限定，所述注射浇道容积(43)在所述另一安装通孔(13)的中部被居中定位，从而将塑料以大致相同的量从所述侧边界(48 )同时朝所述第一半模(22 )和所述第二半模(23 )注射。
37.根据权利要求35或36所述的设备，其中，所述注射浇道容积(43)沿着所述注射浇道容积(43)的对称轴线(C)的高度(h)的中点被基本布置在所述另一安装通孔(13)沿着所述另一安装通孔(13)的对称轴线(A)的高度(H)的中点处。
38.根据权利要求37所述的设备，其中，所述注射浇道容积(43)和所述另一安装通孔(13)具有相同的对称轴线。
39.根据权利要求27至38中任一项权利要求所述的设备，还包括所述第一支撑装置(31)的第一驱动装置和所述第二支撑装置(33 )的第二驱动装置，以便彼此独立地驱动所述第一支撑装置(31)和所述第二支撑装置(33 )。
全文摘要
本发明涉及一种用于注射模制包括电子组件的物体的外壳的方法，所述方法包括在敞开的注射模的第一半模和第二半模之间插置所述组件，并且将第一半模和第二半模关闭以限定出包含住所述组件的注射腔。塑料被注入所述腔中以模制出所述外壳。插置操作包括在注射塑料之前将所述组件定位在与所述模相关联的可运动支撑装置上，所述支撑装置被布置在伸出位置中，并且在塑料固化之前将所述支撑装置与所述组件脱离接合，使得仅在一次成型制造处理中制造所述外壳。这样，所述外壳的塑料被一体地模制，并且没有不连续点。
文档编号B29C45/14GK102762352SQ200980162899
公开日2012年10月31日 申请日期2009年11月11日 优先权日2009年11月11日
发明者J·A·斯希梅尔 申请人:巴鲁夫公司