ITUB20154206A1 - APPARATO, METODO E DISPOSITIVO PER LA REALIZZAZIONE DI PRODOTTI INCORPORANTI UN RFid - Google Patents

Description

APPARATO, METODO E DISPOSITIVO

PER LA REALIZZAZIONE DI PRODOTTI INCORPORANTI UN RFid

DESCRIZIONE

Campo tecnico dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un apparato e ad un metodo per la fabbricazione di prodotti incorporanti dispositivi od elementi di identificazione a radiofrequenza (Radio-Frequency identifying devices, RFid).

L'invenzione fornisce altresì un dispositivo a testina specificamente idoneo alla realizzazione di una antenna di filo metallico di un RFid.

Background

I cosiddetti dispositivi di identificazione a radiofrequenza, o RFid (Radio-Frequency Identifying devices), trovano oggi una molteplicità di applicazioni, tra le quali ad esempio documenti, tessere o card di accesso, riconoscimento e/o identità.

Come noto, i suddetti dispositivi comprendono un elemento elettronico di memorizzazione e/o elaborazione dati, tipicamente un chip, collegato ad una antenna di trasmissione dati tramite onde radio.

Un aspetto critico della costruzione degli RFid è legato alla realizzazione dell’antenna ed alla sua connessione con il chip. Attualmente, l’antenna è applicata su un substrato recante il chip mediante stampa di inchiostri conduttivi, fotoincisione oppure per deposizione di un filo di rame.

Quest’ultima tecnica, a parità di produttività, presenta il vantaggio di un minore impatto ambientale rispetto alla produzione di antenne su poliestere tramite fotoincisione chimica, permettendo una percentuale di riciclabilità degli RFid consistentemente maggiore. Infatti, essa consente di utilizzare materiali per il 90% ecocompatibili, mentre il prodotto su poliestere non è in nessuna misura biodegradabile. Inoltre, il processo per la realizzazione di RFid su poliestere non è conveniente nella maggior parte dei paesi, a causa delle normative molto stringenti in termini di gestione dei relativi scarichi industriali.

Di contro, i macchinari attualmente impiegati per la deposizione del filo di rame che realizza l’antenna sul relativo substrato sono meccanicamente complessi e generalmente poco versatili rispetto alla possibilità di variare le caratteristiche del prodotto finale. Inoltre, anche a causa della complessità meccanica e degli ingombri e pesi coinvolti, spesso i macchinari noti non sono in grado di lavorare entro i limiti di accuratezza, ossia tolleranze, imposte da alcuni tipi di applicazioni, particolarmente quelle che coinvolgono spessori di substrato e/o sezioni trasversali del filo ridotti. Tali inconvenienti limitano quindi l'applicazione della tecnologia basata sulla deposizione di filo di rame e, di conseguenza, non permettono di fruire appieno dei relativi vantaggi in termini di impatto ambientale.

Sommario dell’invenzione

Il problema tecnico posto e risolto dalla presente invenzione è pertanto quello di fornire un apparato ed un metodo di realizzazione di prodotti incorporanti RFid con antenne in filo metallico che consentano di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati con riferimento alla tecnica nota.

Tale problema viene risolto da un apparato secondo la rivendicazione 1 e da un metodo secondo la rivendicazione 11.

Caratteristiche preferite della presente invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, viene fornito un dispositivo a testina configurato per la deposizione, su di un substrato, di un filo metallico che realizza l’antenna di un RFid.

Nel presente contesto, l’acronimo RFid viene inteso nella sua accezione più ampia, a ricomprendere qualsiasi dispositivo per Γ identificazione e/o memorizzazione di dati basato su di un elemento di memorizzazione (chip) ed una relativa antenna. Tale dispositivo può realizzare - o essere incorporato in -etichette elettroniche, tag, transponder, documenti od altro.

L’invenzione consente una lavorazione in continuo di un titolo di accesso, identificazione e/o riconoscimento, ad esempio una tessera trasporti o una carta di identità elettronica, permettendo, in forme di realizzazione preferite, l'ottenimento di un prodotto completamente finito.

L’apparato, il metodo ed il dispositivo a testina dell’invenzione consentono di realizzare antenne di filo metallico, in particolare rame, in modo meccanicamente semplice ed efficiente, con elevati livelli di accuratezza.

L’invenzione consente di operare anche su supporti o substrati di spessore ridotto e permette di rendere il prodotto realizzato con il filo di rame competitivo con quello fotoinciso chimicamente.

Vantaggiosamente, l’apparato ed il metodo dell’invenzione prevedono un sistema migliorato di movimentazione di una pluralità dispositivi a testina di deposizione del filo, il quale sistema permette di ridurre le inerzie coinvolte e quindi di rendere le operazioni più veloci ed affidabili, consentendo altresì di migliorare l’accuratezza di deposizione e quindi il rispetto delle tolleranze imposte.

Inoltre, l’invenzione permette di aumentare la produttività, anche elevando il numero di testine di deposizione del filo utilizzabili contemporaneamente e la relativa velocità di deposizione del filo.

Come detto sopra, in base ad un altro aspetto dell’invenzione il suddetto problema tecnico è risolto da un dispositivo a testina configurato per la realizzazione di un’antenna a filo di un elemento di identificazione a radiofrequenza (RFid), il quale dispositivo comprende principalmente:

- un corpo principale, estendentesi lungo una direzione longitudinale ed atto ad essere vincolato ad un supporto, il quale corpo principale presenta una sede longitudinale atta ad alloggiare un filo per la realizzazione dell’antenna;

- una testa metti-filo disposta ad una estremità di detto corpo principale e vincolata a quest’ultimo,

- la quale testa metti-filo a sua volta comprende:

- un elemento di guida, preferibilmente girevole secondo un asse parallelo a detta direzione longitudinale, il quale elemento di guida è atto ad impegnare il filo per deporlo su di un substrato e presenta un grado di libertà di traslazione in detta direzione longitudinale rispetto a detto corpo principale;

- ed un elemento di trattenimento del filo, atto ad attestarsi selettivamente in battuta su detto elemento di guida e preferibilmente conformato a becco,

- la disposizione complessiva essendo tale che detta testa metti-filo è atta ad assumere una prima configurazione di riposo, in cui detto elemento di trattenimento è attestato su detto elemento di guida ed il filo è trattenuto fra di essi, ed una seconda configurazione operativa, in cui detto elemento di trattenimento è distanziato da detto elemento di guida in modo tale che il filo possa scorrere entro detta sede ed essere deposto sul substrato mediante detto elemento di guida.

Preferibilmente, l’elemento di trattenimento è girevolmente vincolato, direttamente o indirettamente, a detto elemento di guida, preferibilmente secondo un asse di rotazione trasversale ortogonale a detta direzione longitudinale.

Il dispositivo può includere mezzi elastici di contrasto sono configurati per mantenere detto elemento di trattenimento in detta configurazione di riposo della testa metti-filo.

Preferibilmente, l’elemento di guida presenta una geometria sostanzialmente circolare, in modo tale da poter rotolare sul substrato.

Il dispositivo vantaggiosamente include mezzi di taglio del filo disposti affiancati a detto elemento di guida. Preferibilmente, la configurazione complessiva è tale che una retrazione in direzione longitudinale di detto elemento di guida determina il contatto di detti mezzi di taglio con il filo deposto sul substrato.

In una forma di realizzazione, il dispositivo comprende mezzi elastici di contrasto atti a trattenere detto elemento di guida in una posizione longitudinalmente avanzata o sporgente da detto corpo principale.

Vantaggiosamente, l’apparato dell’invenzione può comprendere un dispositivo come sopra definito ed un piano di lavoro mobile rispetto a quest’ultimo secondo detta direzione longitudinale, quest’ultima preferibilmente essendo una direzione verticale, in cui la configurazione complessiva è tale che una traslazione di detto piano di lavoro verso detto dispositivo determina la battuta su detto elemento di guida e l’arretramento di quest’ultimo verso detto corpo principale.

Altri vantaggi, caratteristiche e le modalità di impiego della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione, presentate a scopo esemplificativo e non limitativo.

Descrizione breve delle figure

Verrà fatto riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:

■ le Figure 1A e 1B mostrano ciascuna, in modo schematico, una rispettiva parte di un apparato di realizzazione di prodotti incorporanti RFid secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione;

■ in base ad un altro aspetto dell’invenzione, la Figura 2 mostra una vista in sezione longitudinale di un dispositivo a testina per la deposizione di un filoantenna su di un substrato, il quale dispositivo è eseguito secondo una forma di realizzazione preferita dell’ invenzione ed è preferibilmente compreso nell’apparato di Figura 1A;

■ le Figure 3A, 3B e 3C mostrano ciascuna una vista parziale in sezione longitudinale del dispositivo a testina di Figura 2, in una rispettiva configurazione operativa;

■ le Figure 4, 4A e 4B mostrano una forma di realizzazione preferita di un’unità di antennatura dell’apparato di Figura 1, rispettivamente in vista laterale, in pianta dall’alto e in sezione trasversale.

Nelle sopra citate Figure 1A e 1B le varie unità costituenti l’apparato sono rappresentate in modo esemplificativo.

Descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite

Con riferimento inizialmente alle Figure 1A e 1B, un apparato di realizzazione di prodotti incorporanti dispositivi di identificazione a radiofrequenza (RFid), secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione è complessivamente denotato con 1.

L’apparato 1 realizza una linea di lavorazione continua e comprende una pluralità di unità, o stazioni, operative disposte in sequenza, fornendo in uscita prodotti finiti, ciascuno incorporante un RFid passivo.

La linea produttiva, nella sua configurazione completa, può essere in grado di realizzare diverse tipologie di prodotto incorporante un RFid (ad esempio inlay, etichette autoadesive, biglietteria in formati singoli e fanfold, cartellini, braccialetti od altro) su diversi materiali di supporto o substrati (ad esempio carta, carta termica, PET, PVC, Poliestere, od altro).

Le diverse unità operative possono essere disposte su di un basamento, o telaio, comune.

In base a varianti di realizzazione vantaggiose, una o più unità o mezzi operativi dell’apparato 1 possono essere montati su binari - o mobili in altro modo - così da poter essere disposti a registro secondo il tipo, il passo ed il numero di prodotti da realizzare.

La linea produttiva realizzata dall’apparato 1 è gestita da un’unità di controllo centrale 10, locale o remota, preferibilmente in comunicazione con tutte le unità, stazioni e/o mezzi operativi che verranno descritti a seguire. Tale unità di controllo 10 è schematicamente rappresentata soltanto in Figura 1B.

Vantaggiosamente, la linea produttiva può incorporare sensori o trasduttori, in particolare una o più fotocellule, in comunicazione con l’unità di controllo centrale 10 ed idonei a monitorare il posizionamento delle diverse unità, l’avanzamento di materiali di base e/o semilavorati sulla linea e/o altri parametri.

Vantaggiosamente, a ciascun chip è associato un dato identificativo ( User Identifier , UID), e tali dati, per tutti i chip, sono memorizzati in un database di riferimento locale o remoto, mostrato schematicamente soltanto in Figura 1 B ed ivi denotato con 11.

In base ad una variante di realizzazione preferita, la linea di produzione parte da un materiale di supporto, o di substrato, sul quale applicare chip e rispettive antenne, il quale substrato reca codici o elementi di controllo pre-stampati, o pre-applicati. Questi ultimi, letti in corrispondenza delle diverse unità o mezzi operativi dell’apparato 1, permettono di eseguire le lavorazioni - e in particolare la deposizione di chip ed antenne - in posizioni predeterminate. Tale lettura dei codici o elementi di controllo lungo la linea può essere eseguita mediante sensori o trasduttori, ad esempio fotocellule.

Nella presente forma di realizzazione, l’apparato 1 comprende innanzitutto un gruppo sbobinatore 2 che realizza una unità di alimentazione del materiale di supporto, o substrato. In base ad una specifica implementazione, tale gruppo sbobinatore 2 comprende uno svolgitore motorizzato 21 per bobine di substrato. In una variante di realizzazione, è previsto anche un riavvolgitore 22 di una pellicola, o liner, di rivestimento del substrato, che viene separato dal substrato medesimo proprio a livello del gruppo 2.

Preferibilmente, a monte o a valle del gruppo sbobinatore 2 sono previsti mezzi di applicazione di un adesivo sul materiale di substrato medesimo. Preferibilmente, tale adesivo è di tipo termosensibile, ad esempio cosiddetto “ Hot Melt”. Il substrato può anche essere fornito direttamente in forma di bobina predisposta con una deposizione del suddetto adesivo.

Nella presente forma di realizzazione, la presenza dell’adesivo sul substrato è funzionale (anche) alla successiva ricezione del filo che realizza l’antenna.

L’apparato 1 comprende poi un gruppo riscaldatore 3, in particolare di tipo a induzione e ad esempio incorporante una piastra riscaldante 30.

Tale gruppo riscaldatore 3 è particolarmente idoneo in caso di prodotti con antenna di trasmissione in alta frequenza (HF) e può non essere installato nel caso in cui si effettuino esclusivamente produzioni di prodotti in " Ultra-High-Frequency’ (UHF).

Nel gruppo 3 il substrato subisce una irradiazione del calore della piastra 30, rammollendosi e permettendo le lavorazioni di cui alle fasi successive.

Tipicamente, il collante “ Hot Melt” sopra citato è un collante secco che rinviene e diventa adesivo intorno ad una temperatura che va dagli 80 °C ai 120 °C. Preferibilmente, è possibile regolare la temperatura della piastra 30 in funzione di quella necessaria al rinvenimento del collante applicato.

L’apparato 1 comprende quindi un gruppo, o unità, metti-moduli, o metti-chip, 4.

Tale unità metti-chip 4 è configurata per movimentare, tagliare e deporre sul materiale di substrato un semilavorato in bobina denominato “ strap ", sul quale sono montati o incorporati i chip. Ciascuno "strap” reca un chip ed associati contatti di estremità per la connessione alla rispettiva antenna ed opera in alta frequenza (High Frequency, HF).

L’unità metti-chip 4 è configurata per deporre simultaneamente una pluralità di chip sul materiale di substrato.

L’unità metti-chip 4 comprende innanzitutto mezzi 41 di applicazione di chip sul materiale di substrato, basati su componenti meccanici il cui movimento può essere finemente controllato.

L’unità metti-chip 4 comprende inoltre primi mezzi di lettura 42 di ciascun chip, che sono disposti a monte dei mezzi 41 appena citati. I mezzi di lettura 42 consentono un controllo/verifica dei pezzi (chip), preferibilmente sulla base di un confronto con i dati identificativi (UID) di ciascun chip memorizzati nel database di riferimento 11.

Pertanto, l’unità metti-chip 4 è configurata per effettuare la lettura di ciascun chip prima della creazione della relativa antenna. In base ad una realizzazione preferita, tale lettura è eseguita durante una fase di avanzamento dei chip in bobina, attraverso le estremità degli strap, utilizzando dei contatti esterni - ad esempio fili di rame - che sono a loro volta connessi ad una antenna di riferimento. Tale antenna è posizionata in corrispondenza di un lettore e la lettura è effettuata in virtù della momentanea connessione con il chip che realizza un circuito chiuso. Tale connessione, nell’esempio considerato, può comportare un contatto fisico.

Varianti di realizzazione possono prevedere una configurazione con connessione di tipo contactless. In particolare, l’apparato dell'invenzione può partire da un semilavorato diverso dagli strap sopra citati, ad esempio i cosiddetti 7 oopetti', e in generale elementi che operano in UHF ( Ultra High Frequencfì. In tal caso, ciascun elemento (“ ioopetto " od altro) non viene reso risonante tramite un ulteriore circuito, bensì letto direttamente da un microlettore presente sulla unità metti-chip.

Il sistema descritto sopra consente di generare un database dedicato di controllo dei chip, e/o di aggiornare il database 11 sopra citato, segnalando i chip perfettamente connessi agli strap e funzionanti e quelli danneggiati o deteriorati (ad esempio durante la fase di stoccaggio in bobine) prima che i chip medesimi vengano a loro volta lavorati nelle unità successive.

Pertanto, l’apparato 1 è in grado di evidenziare gli andamenti e la resa in una fase molto precoce della produzione.

Gli eventuali difetti rilevati dall’unità di controllo 10 rispetto ai parametri previsti per la produzione consentono l’arresto immediato della linea con allerta dell’operatore.

Varianti di realizzazione possono prevedere la creazione di un database dedicato ai codici dei chip indipendentemente dalla presenza o meno del database centrale 11. Inoltre, tale database dedicato può essere creato al momento della fase di lettura citata sopra o a monte, prima dell’ingresso del semilavorato in bobina nel ciclo produttivo.

L’apparato 1 comprende poi una unità, o gruppo, di antennatura 5, atta a deporre un filo metallico, nel presente caso di rame, in corrispondenza di ciascun chip in modo da realizzare una corrispondente antenna in radiofrequenza.

A titolo esemplificativo, il filo può essere idoneo alla realizzazione di antenne UHF e presentare spessore di 70-100 micron circa, in particolare 80 micron circa.

Come mostrato in maggiore dettaglio nelle Figure 4 e 4A, vantaggiosamente l’unità di antennatura 5 comprende una pluralità di dispositivi a testina per la deposizione del filo, ciascuno dei quali denotato con 100. Le testine sono divise, nell’esempio rappresentato, in sei gruppi. Nel presente esempio, ciascun gruppo è formato da quattro testine e reca un supporto comune 50, in particolare in forma di barra.

Il supporto 50 delle testine ed il piano di lavoro sul quale viene alimentato il materiale di substrato recante i chip, qui denotato con 51, presentano un moto relativo traslazionale secondo i tre assi mutuamente ortogonali x, y e z rappresentati in Figura 4. In particolare, l’asse z è un asse verticale mentre i due assi x e y sono orizzontali e definiscono il piano di lavoro. Più specificamente, l’asse x si estende in direzione di avanzamento del prodotto semilavorato lungo la linea di lavoro.

Vantaggiosamente, il moto di traslazione verticale (asse z) è conferito al piano di lavoro 51, mentre il moto sul piano orizzontale (assi x e y) è conferito ai supporti 50.

I suddetti moti traslazionali possono essere ottenuti mediante motori lineari di tipo di per sé noto, preferibilmente comandati dall’unità di controllo centrale 10.

Scendendo maggiormente nel dettaglio, nella forma di realizzazione rappresentata l’unità 5 comprende un basamento 500.

Sempre come già menzionato, l’unità 5 può essere montata su due binari che le consentono di essere messa a registro secondo il passo ed il numero di antenne da realizzare. Il passo di produzione può essere controllato tramite fotocellula a fibre ottiche.

Sopra il piano antenne, ad esempio circa 1 m sopra di esso, è prevista una struttura meccanica, come ad esempio uno “chassy a rocchetti' o un altro dispositivo analogo noto nel settore, per l’alloggiamento delle bobine di rame necessarie alla produzione.

In Figura 4 è rappresentato un piano fisso 508, un piano, o piastra, porta attuatori di sollevamento 504, un piano 509 mobile in direzione x ed un piano 510 mobile in direzione y. Tutti e quattro questi piani possono anche essere realizzati in forma di cornici, attraverso le quali passa un quinto piano di sollevamento intero, o piastra di spinta, anch’esso denotato con 51.

Nel presente esempio, il piano di sollevamento 51 è poggiato su quattro attuatori verticali motorizzati 527 che sono montati sul piano porta attuatori 504. Gli attuatori 527 spingono il piano di sollevamento 51 su e giù, attraverso gli altri piani, portandolo a contrasto con le testine 100 montate sull’ultimo piano mobile 510.

II piano mobile 509 è poggiato sopra il piano fisso 508 ad esempio tramite un sistema di due carrelli a coda di rondine 529, quest’ultimo alimentato da due attuatori motorizzati 525, come si può vedere in Figura 4A. I carrelli 529 permettono lo scorrimento longitudinale al supporto (direzione x). Preferibilmente, il piano mobile 510 a sua volta è poggiato sopra il piano mobile 509 tramite un analogo sistema di carrelli a coda di rondine 529, che in questo caso sono montati sul lato corto e quindi, alimentati dagli attuatori motorizzati 524, permettono lo scorrimento del piano 510 in direzione trasversale (y) al supporto.

Gli elementi che mettono in connessione questa struttura con le testine mettifilo 100 sono illustrati a seguire.

La Figura 4B mostra il dettaglio aggregato di un telaio ribaltabile 502 e di una cornice porta-testine 503 secondo una forma di realizzazione preferita dell'invenzione. Il telaio ribaltabile 502 e la cornice porta-testine 503 sono montati trasversalmente sopra l’ultimo piano mobile 510 e consentono l’inserimento delle testine ed il loro posizionamento in un determinato layout. Questo sistema rende i cambi di layout molto rapidi.

Il telaio 502 viene vincolato al piano mobile 510 tramite due guide a pattino 519 scorrevoli e fissabili, che permettono il posizionamento dei gruppi di testine semplicemente allentando viti di fissaggio 520 e spostando i gruppi lungo queste guide. Questo meccanismo permette il cambio di passo longitudinale. Per il cambio rapido del passo trasversale, ossia dell’interasse tra le testine, bisogna invece sostituire la cornice porta testine 503 che accoglie, nella sede quadrata, il corpo testina che viene inserito velocemente da sotto e bloccato con un fissaggio di precisione ad esempio mediante un grano a battuta oppure mediante una vite di regolazione, preferibilmente ad ottenere un fissaggio regolabile.

Ogni gruppo di testina prende un moto rotativo da un gruppo principale di trasmissione testine 511, che comprende un asse principale di trasmissione 530 lungo tutto il lato lungo del piano mobile 510. Dall’accoppiamento di questo asse e di un albero di trasmissione 506 del telaio ribaltabile 502, ad esempio tramite un ingranaggio a singolo portale 513, viene trasmesso un moto rotatorio a ciascuna delle testine 100.

La specifica realizzazione di ciascun dispositivo a testina 100 e le relative modalità di movimentazione verranno illustrate più avanti con riferimento alle Figure da 2 a 3C.

Con riferimento ancora alla Figura 1 A, l’apparato 1 comprende anche una unità, o gruppo, di saldatura 6. Tale gruppo ultima la fase di creazione di ciascun RFid, effettuando la saldatura del filo di rame sui contatti di estremità dei rispettivi strap.

In base ad una realizzazione preferita, l’unità 6 reca mezzi di saldatura 61 montati su di una trasversa mobile 60, idonea a portarsi a contatto con un piano di lavoro sul quale scorre il semilavorato ottenuto a monte dell’unità 6 medesima.

Vantaggiosamente, l’apparato 1 include, in tale unità 6 o in associazione con essa, secondi mezzi di lettura 62 di ciascun chip, per la contestuale lettura, e quindi controllo, dell’antenna realizzata.

Possono inoltre essere previsti mezzi di scrittura, per la personalizzazione dei contenuti di ciascun chip. Tale scrittura può consistere in una semplice formattazione dei campi oppure anche in un vero e proprio inserimento di dati.

Sia i mezzi di lettura che di scrittura appena citati possono essere in comunicazione con il database 11 e/o con l’unità di controllo 10 già menzionati.

I primi e/o i secondi mezzi di lettura 42 e 62 possono comprendere una o più coppie di elementi di impegno o contatto, configurati per stabilire una connessione temporanea con ciascun chip. Come già detto, la lettura può essere eseguita in modalità contactless.

L’apparato 1 comprende poi una unità, o gruppo, di accoppiamento 7, atta a disporre un materiale di rivestimento sul semilavorato, in modo da ottenere un prodotto multistrato. Il materiale di rivestimento può essere pre-stampato con informazioni specifiche peculiari del prodotto che si sta realizzando.

In base ad una specifica implementazione, l’unità 7 comprende uno o più svolgitori motorizzati 71, eventualmente associati ad un riavvolgitore di elementi di protezione presenti sul materiale di rivestimento (ad esempio un cosiddetto liner o una pellicola nel caso di materiale di rivestimento autoadesivo). Vantaggiosamente, l’unità 7 comprende anche mezzi 72 di tensionamento/allungamento del materiale di rivestimento, operanti a monte di mezzi 73 di alimentazione del materiale di rivestimento sul semilavorato. Detto tensionamento/allungamento garantisce una migliore adesione del materiale di rivestimento.

Con riferimento alla Figura 1B, preferibilmente l’apparato 1 comprende quindi una unità, o gruppo, di laminazione 8. In base ad una specifica implementazione, l’unità 8 realizza un sistema per la laminazione a caldo dei materiali accoppiati, ad esempio in caso di collante "hot melt’ applicato su uno o entrambi tali materiali. L'unità di laminazione 8 può comprendere una coppia di piastre riscaldanti, selettivamente attestabili l’una sull’altra mediante appositi mezzi di movimentazione relativa.

L’apparato 1 comprende poi un gruppo di test 9 degli Rfid formati nelle lavorazioni precedenti. Tale gruppo 9 realizza terzi mezzi di lettura di ciascun chip, in questo caso operanti in modalità contactless, ed in comunicazione con il database 11 e/o l’unità di controllo 10 sopra citati.

In base ad una specifica implementazione, il gruppo 9 prevede una pluralità di lettori montati su una maschera, ad esempio di ottone, posta affacciata su, o “a filo" con, il semilavorato, che consente la lettura senza interferenze delle antenne Rfid realizzate.

La lettura eseguita viene confrontata con il database formato o aggiornato con le letture precedenti, in particolare durante la fase di saldatura mediante i secondi mezzi 62.

Preferibilmente, l’apparato 1 comprende poi un gruppo, o unità, di taglio e/o fustellatura 15. In base ad una specifica implementazione, tale unità 15 comprende una fustella rotativa, ad esempio azionata da un motore passopasso. L’unità 15 può anche comprendere coltelli per taglio longitudinale e/o taglia-foglietti.

Infine, l’apparato 1 può comprendere un gruppo riavvolgitore 16, in caso i prodotti non siano stati separati individualmente nella precedente unità di taglio e/o fustellatura 15.

Vantaggiosamente, l’apparato 1 può comprendere mezzi di allarme, in comunicazione (diretta o tramite l’unità di controllo 10) con i primi, secondi e/o terzi mezzi di lettura 42, 62 e 9 e configurati per generare un segnale di allarme in caso detti mezzi di lettura rilevino un chip non funzionante o non identificato nel database di riferimento 11.

Con riferimento ora alle Figure 2 e da 3A a 3C, verrà descritta in maggiore dettaglio una realizzazione preferita di ciascun dispositivo a testina 100 dell’unità di antennatura 5 sopra introdotta.

Il dispositivo 100 è mostrato come cooperante con il piano di lavoro 51, quest’ultimo ottenuto sulla base 51 mobile verticalmente.

Come detto sopra, ciascun dispositivo 100, che per semplicità chiameremo soltanto testina, è configurato per la realizzazione di un’antenna a filo di un dispositivo di identificazione a radiofrequenza (RFid).

La testina 100 comprende innanzitutto un corpo principale 101 estendentesi lungo una direzione longitudinale L che corrisponde all’asse verticale z. Il corpo principale 101 è idoneo ad essere vincolato al supporto comune 50 già introdotto sopra. Il corpo principale 101 reca una sede, o canale, longitudinale 112 che, in uso, alloggia scorrevolmente il filo, qui denotato con f, che realizza l’antenna.

II filo che passa attraverso il canale 112 esce da un piccolo foro posto in prossimità di una porzione inferiore del dispositivo 100 che realizza una testa metti-f ilo 150.

La testa metti-f ilo 150 è appunto disposta ad una estremità (inferiore) del corpo principale 101 e vincolata a quest’ultimo in modo da presentare un grado di libertà di traslazione nella direzione longitudinale L.

La testa metti-filo 150 a sua volta comprende un elemento di guida 102, preferibilmente girevole attorno ad un asse parallelo alla direzione longitudinale L. L’elemento 102 è in forma di un cuscinetto, o elemento rotativo, a geometria circolare o sferica. In uso, esso impegna e guida il filo per deporlo sul substrato alimentato sul piano di lavoro 51.

La testa 150 comprende inoltre un elemento 103 di trattenimento del filo, preferibilmente conformato a becco, atto ad attestarsi selettivamente in battuta sull’elemento di guida 102.

L’elemento a becco 103 è girevole, in particolare basculante, rispetto all’elemento di guida 102 secondo un asse di rotazione trasversale T ortogonale alla direzione longitudinale L e corrispondente alla direzione y.

I componenti del dispositivo 100 sin qui introdotti verranno ora descritti in maggiore dettaglio.

II corpo principale 101 è formato da un corpo esterno 113 che riceve al proprio interno un albero centrale 114, a sua volta alloggiente internamente un perno porta-cuscinetto 106 vincolato all’elemento a becco 103 mediante una spina 105. Tale connessione permette il suddetto moto basculante dell’elemento a becco 103 rispetto all’elemento di guida 102.

L’elemento di guida 102 è girevolmente vincolato al perno porta-cuscinetto 106 mediante una ulteriore spina 155 o un elemento equivalente.

Il perno porta-cuscinetto 106 può essere sostituito con un mezzo di supporto alternativo. I tre corpi 113, 114 e 106 presentano ciascuno geometria sostanzialmente cilindrica e, come detto, sono alloggiati l’uno dentro l’altro.

II corpo esterno 113 vincola la testina 100 al supporto comune 50 e ne aziona il movimento di traslazione sul piano orizzontale (assi x e y).

A sua volta il corpo esterno 113 è vincolato all’albero centrale 114 tramite tre livelli di cuscinetti 15, 16 e 16’, o mezzi equivalenti, che permettono la rotazione del secondo all’interno del primo attorno all’asse z.

L’albero centrale 114 sporge oltre il corpo esterno 113 ed è dotato di un ingranaggio 117 montato sulla sua estremità, idoneo a permetterne una rotazione folle.

In una specifica implementazione, la movimentazione in rotazione dell’albero 114 avviene mediante ingranaggi magnetici posti su due assi a 90° e comandati da un motore passo-passo controllato, ad esempio, da un Programmable Logic Controller (PLC). Varianti di realizzazione possono prevedere l’impiego di ingranaggi convenzionali di tipo a contatto o altri mezzi di trasmissione del moto.

Il perno porta-cuscinetto 106 è accoppiato al corpo centrale 114 tramite una boccola 107, o un mezzo equivalente, e solidale ad esso rispetto alle rotazioni attorno all’asse z. Il perno porta-cuscinetto 106, e con esso l’elemento di guida 102 e l’elemento a becco 103, è scorrevolmente accoppiato, verticalmente lungo l’asse z, nella sede definita in corrispondenza della boccola 107. Come verrà illustrato a breve, tale scorrimento permette di assecondare i movimenti del piano di lavoro 51 ed innescare cosi la funzione di trattenimento o rilascio del filo f da parte dell’elemento a becco 103.

La testina 100 comprende inoltre una lama 108 disposta affiancata all’elemento di guida 102, da parte opposta dell’elemento a becco 103. La lama 108 è montata su di un morsetto porta-lama 111, o su un elemento di supporto similare, a sua volta vincolato sull’albero centrale 114 e girevole solidalmente ad esso.

La testina 100, e in particolare la sua testa 150, può assumere tre configurazioni principali, come illustrato a seguire.

In una prima configurazione di riposo, mostrata in Figura 3A, il piano di lavoro 51 è sotto la quota dell’elemento di guida 102 di una misura X, e l’elemento a becco 103 rimane chiuso trattenendo il filo di rame f schiacciato contro l’elemento 102, come in una morsa.

In particolare, l’elemento a becco 103 montato sul perno porta-cuscinetto 106 sarebbe libero di basculare, ossia di oscillare attorno all’asse T, ma viene trattenuto chiuso dall’azione di una molla 110 o di un mezzo di contrasto equivalente. Quest’ultimo schiaccia una superficie di impegno interna dell’elemento a becco 103 contro l’elemento 102.

In una seconda configurazione operativa di deposito del filo sul substrato, mostrata in Figura 3B, il piano di lavoro 51 sale di quota fino ad entrare in contato con l’elemento di guida 102. Da questo punto in poi ogni spostamento ulteriore del piano 51 verso l’alto spinge, di egual misura, il perno portacuscinetto 106 dentro la sua sede all’interno dell’albero centrale 114.

Contestualmente alla salita verso l’alto del perno porta-cuscinetto 106, una brugola di contrasto 109 svolge un effetto di spinta contro il morsetto portalama 111 che, essendo montato sull’albero centrale 114, mantiene la quota di partenza.

Questa spinta determina l’effetto opposto a quello svolto dalla molla 110, e cioè apre l’elemento a becco 103, allontanandolo dall’elemento 102. Il contrasto tra le due azioni viene ovviamente vinto dalla brugola 109 che non ha elasticità.

Questa apertura libera il filo di rame f dalla morsa formata dagli elementi 102 e 103, lasciandolo libero di scorrere ed essere quindi rilasciato sul substrato durante il percorso descritto dalla testa 150.

Il piano di scorrimento 51 rimane a questa quota per tutto il tempo di deposizione del filo f.

Durante la deposizione, la testa 102 rotea su se stessa (ossia attorno all’asse z), permettendo cosi la deposizione del filo secondo un percorso (anche) curvilineo.

In sintesi, quindi, la disposizione complessiva è tale che la testa metti-filo 150 è atta ad assumere una prima configurazione di riposo, in cui l’elemento a becco 103 è attestato sull’elemento rotativo 102 ed il filo è trattenuto fra di essi, ed una seconda configurazione operativa, in cui l’elemento a becco 103 è distanziato dall’elemento rotativo 102 in modo tale che il filo possa scorrere entro detta sede 112 ed essere deposto sul substrato mediante l’elemento rotativo 102.

A partire dalla quota utilizzata durante la deposizione, una volta terminata la descrizione del percorso che forma l’antenna, il piano di sollevamento 51 effettua una ulteriore salita di una misura tale da incontrare la lama 108 e portando la testina 100 in una diversa configurazione operativa di taglio del filo, mostrata in Figura 3C.

Raggiunta questa quota, la lama 108 recide il filo ed il piano di lavoro 51 effettua una discesa che lo riporterà alla quota di partenza e, di conseguenza, la testina 100 nella configurazione di riposo.

In alcune varianti di realizzazione, la testina o ciascuna testina può comprendere un mezzo di regolazione micrometrica, ad esempio una ghiera, per consentire una messa a registro di più testine mediante una movimentazione, tipicamente verticale, dell’elemento di guida 102 e/o della lama 108.

La presente invenzione è stata fin qui descritta con riferimento a forme preferite di realizzazione. È da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, come definito daH’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (1) di realizzazione di prodotti incorporanti dispositivi di identificazione a radiofrequenza (RFid), il quale apparato (1) è configurato per operare secondo una linea di lavorazione continua che comprende, in sequenza: - una unità di alimentazione (2) di un materiale di substrato; - una unità metti-chip (4), a sua volta presentante mezzi di applicazione di chip sul materiale di substrato (41) e primi mezzi di lettura (42) di ciascun chip disposti a monte di detti mezzi di applicazione (41); - una unità di antennatura (5), atta a deporre un filo metallico, preferibilmente di rame, in corrispondenza di ciascun chip in modo tale da realizzare una corrispondente antenna a radio-frequenza; - secondi mezzi di lettura (62) di ciascun chip; - una unità di accoppiamento (7), atta a disporre un materiale di rivestimento sul materiale di substrato; e - terzi mezzi di lettura (9) di ciascun chip, operanti in modalità contactless.
2. 2. Apparato (1) secondo la rivendicazione 1, comprendente, a valle di detta unità di alimentazione (2) di materiale di substrato, mezzi di riscaldamento (3) del materiale di substrato, configurati per l’attivazione di un adesivo termosensibile applicato su di esso.
3. 3. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una unità di controllo centrale (10) ed un database (11) di dati identificativi di ciascun chip, in cui preferibilmente detti primi (42), detti secondi (62) e/o detti terzi (9) mezzi di lettura sono in comunicazione con detta unità di controllo (10) e/o detto database (11).
4. 4. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi di allarme, in comunicazione con detti primi (42), detti secondi (62) e/o detti terzi (9) mezzi di lettura e configurati per generare un segnale di allarme in caso detti mezzi di lettura rilevino un chip non funzionante o non identificato in un database di riferimento (11).
5. 5. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti primi (42) e/o detti secondi (62) mezzi di lettura di ciascun chip comprendono una o più coppie di elementi di contatto, configurati per stabilire una connessione temporanea con ciascun chip.
6. 6. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti secondi mezzi di lettura (62) di ciascun chip sono disposti immediatamente a valle di mezzi di saldatura (61) delle estremità di ciascuna antenna ad un rispettivo chip.
7. 7. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta unità di antennatura (5) comprende una pluralità di dispositivi a testina (100), un relativo supporto (50) ed un piano di lavoro (51) sul quale viene alimentato il materiale di substrato, ed in cui detti supporto (50) e piano di lavoro (51) presentano un moto relativo di traslazione secondo tre assi mutuamente ortogonali (x, y, z).
8. 8. Apparato (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detto piano di lavoro (51) è mobile secondo una direzione di traslazione verticale (z) e detto supporto (50) è mobile su un piano orizzontale (x, y).
9. 9. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta unità di accoppiamento (7) comprende mezzi di allungamento e/o tensionamento (72) del materiale di rivestimento.
10. 10. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente, a valle di detti terzi mezzi di lettura (9) di ciascun chip, mezzi di taglio e/o fustellatura (15) e/o mezzi di riavvolgimento (16).
11. 11. Metodo di realizzazione di prodotti incorporanti dispositivi di identificazione a radiofrequenza (RFid), il quale metodo opera secondo una linea di lavorazione continua e prevede, in sequenza: - l’alimentazione di un materiale di substrato; - una prima lettura di controllo di chip; - una applicazione di chip sul materiale di substrato; - una deposizione di un filo metallico, preferibilmente di rame, in corrispondenza di ciascun chip in modo tale da realizzare una corrispondente antenna a radio-frequenza; una seconda lettura di controllo di ciascun chip; - l’accoppiamento del materiale di substrato con un materiale di rivestimento; e - una terza lettura di controllo di ciascun chip.
12. 12. Metodo secondo la rivendicazione 11 , che prevede un controllo mediante una unità di controllo centrale (10) ed un database (11) di dati identificativi di ciascun chip.
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui detta seconda lettura di controllo è eseguita immediatamente a valle di una fase di saldatura delle estremità di ciascuna antenna ad un rispettivo chip.
14. 14. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 13, in cui detta fase di deposizione di un filo impiega una pluralità di dispositivi a testina (100), un relativo supporto (50) ed un piano di lavoro (51) sul quale viene alimentato il materiale di substrato, ed in cui detti supporto (50) e piano di lavoro (51) presentano un moto relativo di traslazione secondo tre assi mutuamente ortogonali (x, y, z).
15. 15. Metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui detto piano di lavoro (51) è mobile secondo una direzione di traslazione verticale (z) e detto supporto (50) è mobile su un piano orizzontale (x, y).
16. 16. Metodo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 15, in cui detto accoppiamento prevede un allungamento e/o tensionamento preliminare del materiale di rivestimento.
17. 17. Metodo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 16, che impiega una apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10.