用于在智能卡阵列内嵌入线状天线的高速系统技术方案

一种高速系统（１），用于在非导电（例如塑料）片（３０）内嵌入天线导线（１３６），电子芯片安装在该片上，用于制造多个智能卡（３２）等等。通过相对于该片上下运动的超声加载器（５），天线导线（１３……）安装在非导电片（３０）内。在固定的音圈磁体（９２）和与超声加载器（５）耦合并且与可滑动组件（７）一起移动的音圈（７６）之间的相互作用控制相对于片（５）的加载器（５）的运动。天线导线（１３６）从天线导线分配线轴（１２４）通过惰轮组件（１４）输入到超声加载器。惰轮组件包括编码器（１５０），其响应在天线导线输入线的拉力的增加。根据编码器（１５０）的输出，在天线导线输入线的拉力消除以前，导线分配线轴（１２４）的速度和旋转被控制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于高效地制造许多“智能”卡的系统，每张卡具有安装其上的用来接收、传送和存储数据的电子芯片。该系统适合在塑料片内安装线状天线以至处于和形成在片上的各个智能卡的电子芯片通信的状态。
技术介绍
长久以来，塑料卡被用于制造贷记和借记交易，操作磁锁，提供身份识别的一种方式等等。这种卡典型地包括其中的预定信息被编码的磁条。然而，应该知道，磁条随时间而磨损，以至需要更换带有磁条的卡。因此，这种类型的卡的寿命和应用不合需要地有限。而且，传统的磁性编码卡本质上是被动的。也就是说，除非完全地换一张新卡，存储在磁条上的信息不能改变。同样的在这方面，传统的磁条卡必须放在读卡器内或离读卡器最近的位置才有效。这增加了如上所述的卡系统的成本和复杂性。为了克服上述磁条卡的缺点，人们已经制造出带有一个或多个能够传送、接收和存储信息的电子芯片的非接触智能卡。这种智能卡需要天线使得它们的芯片能够有效地和外部数据传送器/接收器通信而不用读卡器。在这种情况下，该卡不带板载电源，并且无线电频率能量源用于激励天线以激活芯片使其能够读取、写入和存储数据。不幸的是，用于在智能卡内安装天线的设备是缓慢、累赘和通常低效的。特别地，电机驱动机械设备通常用于连接天线到卡。这些机械设备的特点是具有许多齿轮和轴，这通常导致在天线输入线内的拉力增加并且因此堵塞机械设备。因此，这些机械设备需要经常修理和停工，从而，理论上，这些机械设备不适合制造许多的卡，其中相应的许多天线必须以相对短的时间安装在这些卡上。
技术实现思路
描述了一种高速系统，通过该系统，铜制天线导线被嵌入在塑料片上制造的智能卡阵列内，以至该天线导线处于与安装在各自卡上的电子芯片电接触的状态。该系统包括带有超声加载器的滑动组件。超声加载器的尖端被连接以接收超声能量的供给，用于在将要嵌入天线导线的塑料卡内烧制路径。一条轨道在超声加载器的尖端内形成，一段天线导线通过该尖端被输入，因此，天线可以高速在卡中烧制的路径内直接安装。滑动组件适合相对于塑料片相应地上下往复移动超声加载器，以至其中的卡到卡阵列被重新定位。该滑动组件包括接收直流电流的音圈。该音圈按照分开对准固定的音圈磁体的方式排列。根据被音圈接收的直流电流的方向，当音圈和固定的音圈磁体的极性相反时，滑动组件和被其带有的超声加载器将朝着卡的塑料片向下运动。当音圈和固定的音圈磁体的极性相同时，滑动组件和被其带有的超声加载器将离开卡的塑料片向上运动。沿导线输入路径从导线分配线轴到超声加载器的尖端，通过使平滑发送导线的惰轮组件和保持导线嵌入到塑料卡的螺线管激励的夹紧组件，天线导线被发送。线轴电机控制导线分配线轴旋转的速度和方向。线轴电机轴编码器和线轴电机的轴耦合以提供导线分配线轴旋转的速度和方向的指示。位于导线分配线轴和超声加载器之间的惰轮组件包括多个其上围绕导线的惰轮。惰轮将天线导线输入到通过滑轮电机驱动以恒定速度和单一方向旋转的滑轮，以避免沿着天线导线输入路径束缚。惰轮组件包括惰轮臂，该惰轮臂具有在其中的相对末端连接的惰轮。如果拉力在导线输入路径增加，导致惰轮臂旋转。惰轮臂编码器响应惰轮臂的旋转，作为在天线输入路径内增加拉力的指示。因此，在天线输入路径内的拉力消除以前，线轴电机和导线分配线轴的旋转方向和速度依靠由线轴电机轴编码器和惰轮臂编码器提供的信息来控制，以至确保在塑料卡阵列内的天线导线的高速和有效的安装。导线天线136的源124指的是导线分配线轴124。一组位置线84指的是光学刻度尺84。附图说明图1示出了带有本专利技术的天线导线嵌入系统的超声加载器，其用于在智能卡的塑料片上的智能卡内安装天线导线；图2示出了带有超声加载器的图1的天线导线嵌入系统；图3是分解图，其示出了形成本专利技术的天线导线嵌入系统的部件；图4示出了用于在图1的智能卡内安装天线导线的超声加载器；图4A是图4的超声加载器的尖端的放大的详图；图5是如图3所示的滑动组件的分解图；图6是如图3所示的磁体组件的分解图；图6A示出了图5的滑动组件的音圈的排列，其带有图6的磁体组件的音圈磁体；图7是图3示出的光阅读器的分解图；图8是如图3所示的线轴组件的分解图；图9是如图3所示的摆动/惰轮组件的分解图；图9A示出了在装配配置中的图9的摆动/惰轮组件，其用于输入天线导线到图4的超声加载器； 图10是如图3所示的导线夹紧组件的分解图；图11是如图3所示的导线切削组件的分解图；图12是图3示出的导线调节组件(danser assembly)的分解图；以及图13是图3示出的控制电路的分解图；具体实施方式同时参照图1至图3，得到在切分多个“智能”卡的塑料片内用于嵌入线状天线的系统1的概述。图1示出塑料(例如PVC)片30，其中智能卡32的阵列的边界将被切分。每个智能卡32切开一个开口34，该开口用来容纳能够接收、传递和存储对于单个用户唯一的数据的电子芯片(没有示出)。为了传递数据到电子芯片和从电子芯片传出数据，与芯片电接触的线状天线36嵌入并且围绕(例如3到5圈)每一个智能卡32的外围。每个线状天线36由一段1米左右标号38的铜制导线组成。将要嵌入线状天线36的智能卡32可以具有许多不同应用中的任何一种，包括身份识别卡，贷记和借记卡，电子钥匙等等。利用本专利技术的线状天线嵌入系统1，通过基本上连续的线状天线分配技术，线状天线(例如36)能够以较高的速度被迅速地安装到塑料片30内。这样，系统1将能够满足商业和政府的需要，即，从而在相对短的时间内以相对低的成本高效地制造大量的智能卡32。一般而言，用于嵌入天线导线36到塑料片30的系统1包括主体3。超声加载器5(参照图4时将被更加详细地描述)包括超声操纵杆48，该超声操纵杆48用于接收所必需的能量从而在塑料片30内烧制容纳天线的合适的轨道。超声加载器5包括尖端52(参照图4A时将被更加详细地描述)，其中铜制导线136(在图2中)的一部分被分配用于安装在片30的轨道内以形成卡32的线状天线36。滑动组件7(参照图5时将被更加详细地描述)连接超声加载器5到系统1的主体3。滑动组件7包括散热片74和形成电磁体的音圈76。音圈76放在主体3的上部间隔部分26(最好如图3所示)内。在线状天线36的安装和用于从卡到卡(card-to-card)到安装其间的线状天线的跳转期间，滑动组件7相对于主体3合适地上下移动，因此被滑动组件7带动的超声加载器5相应地以相同的上下方向移动。为此，参照图13，滑动组件7的位置被监控，因此位置和力反馈信息以如下所述的方式提供给系统控制电路22。滑动组件7的音圈76(最好如图3所示)与来自磁体组件8(参照图6时将被更加详细地描述)的固定的音圈磁体92合作。当被音圈76引导的直流电流控制滑动组件7的上下运动和由此被携带的超声加载器5的力与位置时，在音圈76和音圈磁体92之间产生磁场效应。音圈磁体92保持在磁体安装板83旁边主体3的下部间隔部分28(最好如图3所示)内的位置以至直接放置在音圈76的下面。光阅读器10(参照图7时将被更加详细地描述)位于系统1的主体3并且与滑动组件7的光学刻度尺84(最好如图3所示)轴向对准。光阅读器10作为光阅读设备用来跟踪电子音圈76和被滑动组件7携带的超声加载器5的上下运动。位置信息提供给系统控制电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，用于在非导电基底内嵌入导电导线天线，从而与安装在基底上的电子芯片进行通信，所述设备包括：天线导线的源；超声加载器，用于容纳来自其所述源的天线导线段，所述超声加载器具有尖端，该尖端以超声频率进行振荡来熔化非导电基底，从而所述天线导线段能够安装在其间；以及加载器定位组件，其耦合到所述超声加载器，用于使所述加载器朝向和远离非导电基底运动，由此使所述超声加载器的尖端熔化基底。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦希德塔班，
申请(专利权)人：坦迪什有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]