专利名称：天线支撑体、天线组件及采用该天线组件的机器的制作方法
技术领域：
本发明是关于射频识别技术领域，且特别是关于一种天线支撑体、天 线组件以及采用该种天线组件的机器。
背景技术：
目前，为加强原料纸巻的生产管理及出入库控管、追踪，射频识别
(Radio Frequency Identification, RFID )的技术已导入于纸巻处理的流程中， 美国公开第2004/0102870A1号专利申请就是将射频识别技术导入纸巻生产 过程中的一例。该例使电磁波直接穿透纸巻来接收，电磁波的衰减极大。 另外，在纸厂导入射频识别技术时，时常遇到架设读取器(Reader)天线必 需要架设在纸巻机器的金属表面上的情况，而在射频识别的超高频(UHF) 操作频带，容易受到金属表面的影响而导致读取器天线的性能骤变而对其 效能造成影响，致使对射频识别标签进行读写的效果不佳甚至无法正常读 写。
发明内容
本发明的目的就是在提供一种天线支撑体，以避免金属表面对读取器 天线造成效能的影响。
本发明的再一目的是提供一种天线组件，避免金属表面对读取器天线 造成效能的影响。
本发明的又一目的是提供一种机器，其包括前述的天线组件，该天线 组件可避免金属表面对读取器天线造成效能的影响。
本发明提出一种架设在一机器上的天线支撑体，该机器用以对一物件 进行一动作，该物件具有一芯管，该芯管设置有一射频识别标签，该天线 支撑体包括 一固定端，用以固定在该机器上；以及一非金属表面，用以 放置一天线，该非金属表面距离该机器一特定长度，且该非金属表面设置 在接近该芯管出口处。
在本发明的优选实施例中，上述的机器包括一机械手臂，该天线支撑 体的固定端固定在该机械手臂上，且其非金属表面距离该机器手臂该特定 长度。
在本发明的另 一优选实施例中，上述的机械手臂具有一喷墨装置或一 接纸装置，该物件为一纸巻。
本发明再提出 一种架设在 一机器上的天线组件，该机器用以对 一物件 进行一动作，该物件具有一芯管，该芯管设置有一射频识别标签，该天线
组件包括 一天线支撑体，其包括一固定端及一非金属表面，该固定端用 以固定在该机器上，该非金属表面距离该机器一特定长度，且该非金属表 面设置在接近该芯管出口处；以及一天线，设置在该非金属表面上。
在本发明的优选实施例中，上述的机器包括一机械手臂，该天线支撑 体的固定端固定在该机械手臂上，且该非金属表面距离该机器手臂该特定 长度。
在本发明的另 一优选实施例中，上述的机械手臂具有一喷墨装置或一 接纸装置，该物件为一纸巻。
本发明还提出一种用以对一物件进行一动作的机器，该物件具有一芯 管，该芯管设置有一射频识别标签，该机器包括包括 一天线支撑体，其 包括一固定端及一非金属表面，该非金属表面设置在接近该芯管出口处； 一天线，设置在该非金属表面上；以及一机械手臂，该天线支撑体的固定 端固定在该机械手臂上，且该非金属表面距离该机械手臂一特定长度。
在本发明的一优选实施例中，土述的机械手臂具有一喷墨装置或一接 纸装置，该物件为一纸巻。
本发明因采用一种架设于机器上的天线支撑体将天线架高而远离机器 的金属表面，因此可避免机器的金属表面对天线造成效能的影响。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举 优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1为本发明第一实施例的喷墨机器的局部示意图。 图2为图1所示喷墨机器的天线组件的立体结构示意图。 图3为图2所示天线组件的立体分解结构示意图。图4为将图1中所示的天线组件设置于机械手臂的上方接近射频识别 标签处。
图5为本发明第二实施例的接纸机器的局部示意图。
图6为图5所示接纸机器的天线组件的立体结构示意图。
图7为图6所示天线组件的立体分解结构示意图。
主要元件符号说明
100:喷墨机器
120:机器手臂
122:喷墨装置
140:天线组件
142:天线支撑体
1421:固定端
1423:表面
144:偶极天线
1442:射频接头
200:接纸机器
220:机器手臂
240:天线组件
242:支撑体
2421:固定端
2423:表面
244:偶极天线
2442:射频接头
500:物件
510:射频识别标签
511:支撑体
512:承载部
520:芯管
600:射频识别标签读取器 601:射频线缆体实施方式
请同时参阅图1至图3，本发明第一实施例提供一种用以对一纸巻500 的侧边进行喷墨的喷墨机器100，其中，纸巻500配置有一射频识别标签 510。喷墨机器100包括一机械手臂120及一天线组件140。
本实施例中，纸巻500包括一芯管520，射频识别标签510位于芯管 520内的任一位置。更进一步说明，射频识别标签510可直接粘着于芯管 520的内侧壁上。优选地，如图l所示，射频识别标签510经由一固定于芯 管520侧壁上的支撑体511而固定于芯管520内，其中，支撑体511的材质 通常选用纸材、塑料、泡沫塑料及海绵等非金属低介电系数材料。支撑体 511包括一承载部512，该承载部512上设置有一用以承载射频识别标签510 的承载区(亦即射频识别标签510所在区域)，该承载部512使得位于其上 的承载区的法向量(如图1中带箭头的虚线所示)与芯管520的轴线方向 (如图1中虚线所示)基本平行或存在一不大于45度的锐角均可，从而使 得射频识别标签510的电磁波发送方向与芯管520的轴线方向基本趋于一 致。
本实施例所述的机械手臂120具有一喷墨装置122，可用于对纸巻500 侧边进行喷墨动作。
请一并参阅图2及图3，该天线组件140包括一天线支撑体142及一设 置在天线支撑体142上的天线，本实施例中为偶极天线144。
天线支撑体142设置接近于芯管520的出口 ，使射频识别标签510所 发送的电磁波得以被偶极天线144所接收，或使偶极天线144得以对射频 识别标签510写入数据。其中，天线支撑体12的材质可选用纸材、塑料、 泡沫塑料及海绵等非金属低介电系数材料。天线支撑体142包括一固定端 1421及一表面1423,固定端1421用以固定在喷墨机器100上，例如固定 在喷墨机器100的机械手臂120上，其固定方式不拘，像是螺锁、胶粘均 可。表面1423为一非金属表面，设置于机械手臂120的侧面接近射频识别 标签510处。如图l所示，其法向量(如图2及图3中带箭头的虚线所示) 与射频识别标签510的电磁波发送方向实质平行(Substantially Parallel )。 在其他实施例中，天线组件140可设置于机械手臂120的上方接近射频识 别标签510处，如图4所示。
表面1423距离喷墨机器100的机器手臂120有一特定长度H,以避免
机械手臂120的金属表面对偶极天线144造成效能的影响。对于工作在超 高频带(典型的为850至960MHz)的偶极天线144而言，特定长度H以 大于等于3厘米(cm)为优选。
偶极天线144设置在天线支撑体142的表面1423上，其包括一射频接 头1442，如SMA接头。射频接头1442用以经由一射频线缆601与一射频 识别标签读取器600相耦接。优选者，偶极天线144通常为一尺寸细长型 结构，其长度L近似满足公式L= 142.65/f，其中L的单位为公尺(m); f 为偶极天线144的工作频率，单位为百万赫兹(MHZ)。例如，当JN950MHZ 时，偶极天线144的长度L近似等于15厘米。
从图1至图3中可以得知，该天线支撑体142大致呈「 n」形，固定 端1421与r n」形的一侧面相连，表面1423为「 n」形的顶面。偶极天 线144则设置在「 n」形的顶面上。
请参阅图5至图7,本发明第二实施例提供的一种用以旋转纸巻500 的接纸机器200，其中，纸巻500亦配置有一射频识别标签510。而接纸机 器200包括一机械手臂220及一天线组件240。
本实施例中，纸巻500包括一芯管520，射频识别标签510位于芯管 520内。射频识别标签510设置于芯管520内的方式可与前述第一实施例中 采用的方式相同，故不赘述。
机械手臂220为接纸装置，用于对该纸巻进行旋转动作(如图5中带 箭头的曲线所示)。
请一并参阅图6及图7,天线组件240包括一天线支撑体242及一设置 在天线支撑体242上的天线，本实施例中为偶极天线244。
本实施例的天线支撑体242设置接近于芯管520的出口 ，使射频识别 标签510所发送的电磁波得以被偶极天线244所接收，或使偶极天线244 得以对射频识别标签510写入数据。其中，天线支撑体242的材质可选用 纸材、塑料、泡沫塑料及海绵等非金属低介电系数材料。天线支撑体242 包括一固定端2421及一表面2423，固定端2421固定于接纸机器200上， 例如固定于接纸机器200的机械手臂220上，其固定方式不拘，像是螺锁、 胶粘皆可。表面2423为一非金属表面，设置于机械手臂220上接近射频识 别标签510处，如图5所示，其法向量(如图6及图7中带箭头的虚线所 示)与射频识别标签510的电磁波发送方向实质平行(Substantially Parallel )。
优选者，表面2423距离接纸机器200有一特定长度H，以避免机械手臂220 的金属表面对偶极天线244造成效能的影响。对于工作在超高频带的偶极 天线244而言，特定长度H以大于等于3厘米为佳。
偶极天线244设置在天线支撑体242的表面2423上，其包括一射频接 头2442,如SMA接头。射频接头2442用以与一射频识别标签读取器(图 中未显示)相耦接。偶极天线244通常为一尺寸细长型结构，其长度L近 似满足公式L= 142.65/f,其中L的单位为公尺(m); f为偶极天线244 的工作频率，单位为百万赫兹(MHZ)。
从图5至图7中可以得知，天线支撑体242大致呈长条形，固定端2421 与长条形的一侧面相连，表面2423为长条形的顶面。偶极天线244设置在 长条形的顶面上。
综上所述，本发明第一及第二实施例因采用一种架设于机器100、 200 上的天线支撑体142、 242将天线架高而远离机器100、 200的金属表面， 因此可避免金属表面对天线造成效能的影响；另外，因尺寸细长型偶极天 线144、 244的采用，其架设于芯管附近，辐射方向易架设朝向物件500 (例 如纸巻)内的射频识别标签510位置，不仅可有效解决天线的架设范围受 限的问题，亦能解决电磁波穿透纸巻接收所产生衰减过大的问题。
另夕卜，本发明第一及第二实施例中的支撑体142、 242的形状仅为举例， 其并不限于「 n」形及长条形，其他可将天线架高的合适结构，如梯形、
三角形、弓形等均可被采用。
再者，需要指明的是，本发明第一及第二实施例中叙述的天线组件140、
240并不局限于纸巻机器(例如，喷墨机器IOO、接纸机器200等)的应用
上，其还可应用于其他类似的机器上。另外，前述实施例中提及的偶极天
线144、 244仅为举例，天线组件140、 240采用的天线并不局限于偶极天
线144、 244，其还可釆用其他类型的天线，只要其不偏离本发明的技术效
果均可。
虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任 何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动 与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求
1. 一种架设在一机器上的天线支撑体，该机器用以对一物件进行一动作，该物件具有一芯管，该芯管内配置有一射频识别标签，该天线支撑体包括:一固定端，用以固定在该机器上；以及一非金属表面，用以放置一天线，该非金属表面距离该机器一特定长度，且该非金属表面设置在接近该芯管出口处。
2. 根据权利要求1的天线支撑体，其中该机器包括一机械手臂，该固定 端固定在该机械手臂上，且其非金属表面距离该机器手臂该特定长度，该 特定长度大于或等于3厘米。
3. 根据权利要求2的天线支撑体，其中该机械手臂具有一喷墨装置，该 物件为一纸巻，该动作为对该纸巻侧边进行喷墨。
4. 根据权利要求2的天线支撑体，其中该机械手臂具有一接纸装置，该 物件为一纸巻，该动作为旋转该纸巻。
5. 根据权利要求1的天线支撑体，其中该天线支撑体呈r n」形，该固 定端与该r n」形的一侧面相连，该非金属表面为该r n」形的顶面。
6. 根据权利要求1的天线支撑体，其中该天线支撑体呈长条形，该固定 端与该长条形的 一侧面相连，该非金属表面为该长条形的顶面。
7. —种架设在一机器上的天线组件，该机器用以对一物件进行一动作， 该物件具有一芯管，该芯管内设置有一射频识别标签，该天线组件包括一天线支撑体，其包括一固定端及一非金属表面，该固定端用以固定 在该机器上，该非金属表面距离该机器一特定长度，且该非金属表面设置 在接近该芯管出口处；以及一天线，设置在该非金属表面上。
8. 根据权利要求7的天线组件，其中该机器包括一机械手臂，该固定端 固定在该机械手臂上，且该非金属表面距离该机器手臂该特定长度，该特 定长度大于或等于3厘米。
9. 根据权利要求8的天线组件，其中该机械手臂具有一喷墨装置，该物 件为一纸巻，该动作为对该纸巻侧边进行喷墨。
10. 根据权利要求8的天线组件，其中该机械手臂具有一接纸装置，该 物件为一纸巻，该动作为^:转该纸巻。
11. 根据权利要求7的天线组件，其中该天线支撑体呈「 n」形，该固 定端与该「 n」形的一侧面相连，该非金属表面为该r n」形的顶面。
12. 根据权利要求7的天线组件，其中该天线支撑体呈长条形，该固定 端与该长条形的 一侧面相连，该非金属表面为该长条形的顶面。
13. —种用以对一物件进行一动作的机器，该物件具有一芯管，该芯管 内设置有一射频识别标签，该机器包括一天线支撑体，其包括一固定端及一非金属表面，该非金属表面设置 在接近该芯管出口处；一天线，设置在该非金属表面上；以及一机械手臂，该固定端固定在该机械手臂上，且该非金属表面距离该 机械手臂一特定长度。
14. 根据权利要求13的机器，其中该机械手臂具有一喷墨装置，该物件 为一纸巻，该动作为对该纸巻侧边进行喷墨，该特定长度大于或等于3厘 米。
15. 根据权利要求13的机器，其中该机械手臂具有一接纸装置，该物件 为一纸巻，该动作为旋转该纸巻，该特定长度大于或等于3厘米。
全文摘要
一种天线支撑体，架设在一机器上，机器用以对一物件进行一动作，物件具有一芯管，该芯管内设置有一射频识别标签，天线支撑体包括一固定端，用以固定在机器上；以及一非金属表面，用以放置一天线，非金属表面距离该机器一特定长度，且非金属表面设置在接近该芯管出口处。本发明还提供采用该种天线支撑体的天线组件，以及采用该种天线组件的机器。
文档编号H01Q1/12GK101378143SQ200710148388
公开日2009年3月4日 申请日期2007年8月31日 优先权日2007年8月31日
发明者王明在, 苏家庆, 郭文嘉 申请人:永丰余射频辨识科技有限公司