UHF数据载体及其生产方法与流程

本发明涉及uhf数据载体。本发明还涉及一种用于生产uhf数据载体的方法。

背景技术：

工具数据载体可用于识别机械工具的工具。这些是通过射频识别(radiofrequencyidentification。rfid)而被描述和读取的。根据标准din69873，这种工具数据载体目前被制造为具有4.5mm的标准长度和10mm的标准直径，并且许多工具具有用于接收这种工具数据载体的标准孔。这些工具数据载体包含基于低频(lowfrequency,lf)技术的rfid芯片并工作在3hz与30khz之间的频率范围内，或者包含基于高频(highfrequency,hf)技术的rfid芯片并工作在30khz至300mhz的频率范围内。这种工具数据载体具有在几毫米范围内的相对小的写入/读取距离。在具有例如夹紧槽的工具中，用于读取或描述数据载体的非常小的写入/读取头因此必须被定位在夹紧槽中。这很复杂且昂贵。

此外，已知基于超高频(ultrahighfrequency,uhf)技术的数据载体，其工作在300mhz至3,000mhz的频率范围内。这些载体允许在几厘米的范围内的写入和读取距离。然而，当与金属工具结合使用时，必须遵守复杂的自由区测量。这些数据载体必须以定向的方式安装，这是非常困难的。可以插入10×4.5mm标准孔而不需要手动定向的用于工具的uhf数据载体是未知的。

因此，本发明的目的是提供一种uhf数据载体，其可由用户插入具有数据载体插座孔的工具中，而不必在此进行手动调节。

技术实现要素：

该目的通过uhf数据载体解决，该数据载体具有圆柱形塑料外壳，该塑料外壳具有开口端和封闭端。uhf质量标签布置在塑料外壳中。金属板布置在uhf质量标签的背离封闭端的一侧上。间隔件布置在塑料外壳中并位于uhf质量标签与金属板之间。uhf质量标签被理解为适于存储数据的元件，其中数据的写入和读取可通过uhf技术而被无线执行。特别地，uhf质量标签被构造成使得可用作rfid天线的金属涂层被应用于电介质。uhf-集成电路(integratedcircuit,ic)电连接到金属涂层。为了防止电流经由金属涂层进入uhf-ic并在处置uhf质量标签期间损坏uhf-ic，电介质、金属涂层和uhf-ic被电绝缘层包围。电绝缘层的厚度的范围特别是从0.1mm至0.6mm。这里，电绝缘层应理解为其电阻率为大于10⁸ωcm的层。如果将这种uhf质量标签安装到工具的金属体上而不进行调整，则其工作频率将被偏移，使得uhf质量标签不再起作用或者仅以有限的方式使用。考虑到环境条件，在数据载体接收孔中，金属板将uhf质量标签的工作频率转换为其设计中的最佳区域。为此目的，金属板的厚度的范围优选为从0.5mm至2.0mm。

人工外壳的开口端是必要的，以便能够将uhf质量标签、金属板和间隔件引入塑料外壳中。优选地，金属板的外部直径对应于塑料外壳的内部直径。以这种方式，除了调节数据载体的工作频率之外，金属板还可通过闭合塑料外壳的开口端来实现进一步的功能。

为了实现uhf质量标签的工作频率的期望调节，uhf质量标签的金属涂层与金属板之间的距离的范围优选为从0.2mm至1.2mm。为了能够独立于电绝缘层的厚度实现该距离，间隔件设置在uhf质量标签与距离保持器的金属板之间。距离保持器的厚度的范围优选为从0.1mm至0.6mm。

uhf-ic优选地布置在电介质的背离金属板的一侧上。

在间隔件限定金属涂层与金属板之间的距离的同时，塑料外壳在uhf质量标签周围形成侧向自由空间。塑料外壳的厚度的范围优选为从0.25mm至1.00mm。金属涂层与塑料外壳的内侧壁之间的距离优选为至少1mm。这尤其可以通过uhf质量标签与塑料外壳的内侧壁之间的距离同样至少为1mm来实现。在此，内侧壁被理解为塑料外壳的侧表面的内侧。

此外优选的是，在uhf质量标签与塑料外壳的内侧壁之间以及uhf质量标签与塑料外壳的封闭端之间没有布置固定的填充材料，因为这可能导致uhf质量标签的失谐(detuning)。取而代之的是，uhf质量标签、金属板和空间优选地被塑料外壳中的空气包围。塑料外壳优选地形成为圆柱形并且具有4.5mm的长度和10mm的外部直径。这使得uhf数据载体能够根据din69873定位在数据载体接收孔中。

uhf数据载体的生产可在一种方法中执行，其中复合体被首先生产。为此目的，间隔件在其一侧上粘附到uhf质量标签上并且在相对侧上粘附到金属板上。然后该复合体插入塑料外壳中，使得uhf质量标签面向塑料外壳的封闭端。

为了将复合体固定在塑料外壳中，优选的是金属板粘附到塑料外壳的内侧壁上。当金属板的外部直径对应于塑料外壳的内部直径时，因此，复合体特别是首先通过开口端被推入塑料外壳中，然后金属板(例如通过超强力胶水)从外部粘附到内侧壁上。

附图说明

附图中示出本发明的示例性实施方式，并且，如下所述，在此更详细地描述本发明的示例性实施方式。

图1示出根据本发明的示例性实施方式的用于uhf数据载体的uhf质量标签的示意性截面图。

图2示出根据本发明的示例性实施方式的用于uhf质量标签的复合体的示意性截面图。

图3示出根据本发明的示例性实施方式的uhf数据载体的示意性截面图。

图4示出根据本发明的示例性实施方式的可接收uhf数据载体的数据载体接收孔的示意性截面图。

图5示出根据本发明的示例性实施方式的数据载体接收孔的示意性截面图，其中uhf数据载体插入该数据载体接收孔中。

具体实施方式

根据本发明的示例性实施方式的可用于uhf数据载体的uhf质量标签10在图1中示出。该uhf质量标签10具有作为电介质11的圆柱形陶瓷板。金属涂层12被施加以用作在电介质11的上侧、下侧和侧面的一部分上的rfid天线。此外，在电介质11的下侧上，布置有uhf-ic13，uhf-ic13电连接至金属涂层12。其可根据iso18000-6c并且根据rfid协议epcclass1gen2在范围从866mhz至868mhz或范围从902mhz至928mhz的工作频率下操作。电介质11、金属涂层12和uhf-ic13被由环氧树脂制成的电绝缘层14包围，电绝缘层14具有0.3mm的厚度a。电绝缘层14具有上侧15和下侧16。uhf-ic面向下侧16。

uhf质量标签10实质上是圆柱形的，并且具有6mm的直径b和2.5mm的高度c。如图2所示，uhf质量标签10在上侧15上被粘附至间隔件20，所述间隔件具有与uhf质量标签10相同的截面。间隔件20由聚氨酯(pur)组成，并且具有0.3毫米的厚度d。由s235jr结构钢制成的金属板30粘附至间隔件20。该金属板具有直径为9mm的圆柱形截面。其厚度f为1毫米。通过粘附间隔件20的uhf质量标签10和金属板30获得复合体40。金属涂层12与复合体40中的金属板30之间的距离为0.6mm。

如图3所示，该复合体40插入塑料外壳50中。由30％玻璃纤维(pa12gf30)增强的聚酰胺12组成的塑料外壳50是圆柱形的，其在上端开放并在下端封闭。塑料外壳50的壁厚g为0.5mm。其高度h为4.5毫米，并且其外部直径为10毫米。当复合体40插入塑料外壳50中时，塑料外壳的内壁51与uhf质量标签10之间的距离j为1.5mm。因为金属涂层12被0.3mm厚的绝缘层14包围，所以金属涂层12与侧壁51之间的距离为1.8mm。复合体40定位在塑料外壳50中，使得具有厚度k为0.1mm的气隙在uhf质量标签10与塑料外壳50的基部之间保持自由。因此，具有高度l为0.1mm的间隙保持在金属板30与塑料外壳50的上侧之间。用粘合剂31在其边缘上润湿，使得金属板30粘附至塑料外壳50的内壁51。

在图4中，示出了金属工具70的切口，其中定位有数据载体接收孔71。根据din69873标准，数据载体孔71具有4.5mm的高度和10mm的直径i。因此，数据载体接收孔的尺寸对应于uhf数据载体60的外部尺寸。在图5中，描绘了uhf数据载体60如何插入工具70中。uhf数据载体能够从几厘米的距离读取保存在uhf-ic13中的数据。