CN111473783B - 生产线编码处理系统与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种生产线编码处理系统与方法，生产线编码处理系统包括读取模块、定位模块与印制模块。读取模块产生编码读取数据，其中，读取模块用以读取多层基板的内层编码且根据内层编码产生所述编码读取数据。定位模块产生编码定位数据，且编码定位数据对应于编码读取数据，其中，定位模块用以撷取多层基板的基板影像并解析基板影像以产生编码定位数据，且编码定位数据对应于多层基板的外表面的预定位置。印制模块印制外层编码，且外层编码对应于内层编码，其中，印制模块根据编码定位数据于预定位置印制外层编码。

Description

生产线编码处理系统与方法
技术领域
本发明是关于一种生产线系统，且特别是关于一种生产线编码处理系统与生产线编码处理方法。
背景技术
现有的生产线具有制造执行系统(MES)，此种制造执行系统可用来控制与管理整个生产线的作业流程，且可针对生产线所生产的产品与生产流程加以纪录，并可产生对应于产品与相关生产流程的生产履历。现有的电子装置可具有多层基板，多层基板用来承载各种电路、电子元件与功能模块，而此种多层基板在生产在线进行生产时，是在生产第一层基板与其上的电路与电子元件后，继续生产第二层基板与其上的电路与电子元件，以此类推。当多层基板的生产流程完成后，会移至接续的站点，以将电子装置的各功能模块设置到多层基板上。如此循序渐进，直至生产线的后端，在此进行外壳组装、产品检验与整机包装等流程。整个生产流程大致上是到此完成。
在电子装置的生产流程中，为了让制造执行系统辨识并纪录每一个站点所生产的基板、电子元件或功能模块，所生产部件的特定区域会设置有编码，如一维条形码或二维编码。当生产流程进行到特定的流程或站点时，制造执行系统可透过读取编码来辨识对应的生产部件并将其纪录在生产履历中。一般来说，读取编码的方式是透过光学式读码器。例如，第一层基板上会设置有第一层编码，作业人员可透过光学式读码器扫描第一层编码，制造执行系统会透过辨识第一层编码而确认第一层基板的相关数据并加以纪录，而在后续生产流程中，第一层基板上可能会再叠上一至多层的其他基板。也就是说，第一层编码会被夹在多层基板的内层，而无法再被光学式读码器读取。
发明内容
根据现有技术，在生产部件上的编码被其他生产部件覆盖的情况下，当后续生产流程中有需要读取被覆盖的编码以确认生产部件的相关信息时，光学式读码器将无法发挥作用，这会让编码被覆盖的生产部件难以被追踪与纪录。若为了要让编码不会在后续生产流程中被覆盖，而刻意让编码外露，则有可能会造成生产流程中所施加的化学药剂透过编码的外露处渗入生产物中，导致生产物损坏。
有鉴于此，本发明的目的在提出一种生产线编码处理系统与生产线编码处理方法，以期在生产部件的编码在生产流程中被覆盖的情况下，仍能有效确认编码被覆盖的生产部件的相关信息，以利生产部件的追踪与纪录。
在本发明一实施例中，一种生产线编码处理系统包括读取模块、定位模块与印制模块。读取模块产生编码读取数据，其中，读取模块用以读取多层基板的内层编码且根据内层编码产生所述编码读取数据。定位模块产生编码定位数据，且编码定位数据对应于编码读取数据，其中，定位模块用以撷取多层基板的基板影像并解析基板影像以产生编码定位数据，且编码定位数据对应于多层基板的外表面的预定位置。印制模块印制外层编码，且外层编码对应于内层编码，其中，印制模块根据编码定位数据于预定位置印制外层编码。
在本发明一实施例中，定位模块解析基板影像以产生基板轮廓数据或基板位置偏移数据，基板轮廓数据对应于多层基板的轮廓与尺寸，基板位置偏移数据对应于多层基板的位置的偏移方向与偏移量，且定位模块根据基板轮廓数据或基板位置偏移数据产生编码定位数据。
在本发明一实施例中，一种生产线编码处理方法包括：提供多层基板；读取多层基板的内层编码；根据内层编码产生编码读取数据；撷取多层基板的基板影像；解析基板影像以产生编码定位数据；以及根据编码定位数据于多层基板的外表面的预定位置印制外层编码。其中，外层编码对应于内层编码。
综上所述，根据本发明的实施例的生产线编码处理系统与生产线编码处理方法，可在生产部件的编码在生产流程中被覆盖的情况下，透过读取模块读取被覆盖的编码，以利生产部件的追踪与纪录，并且还可将被覆盖的编码对应地印制到生产物的表面区域，让作业人员可使用光学式读码器来读取此编码，使生产作业更加便利。
以下在实施方式中详细叙述本发明之详细特征以及优点，其内容足以使任何熟悉相关技术者暸解本发明之技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭示之内容、权利要求及图式，任何熟习相关技术者可轻易地理解本发明相关之目的及优点。
附图说明
图1所示为本发明一实施例的生产线编码处理系统的方块图；
图2所示为本发明一实施例的读取模块进行读取作业的示意图；
图3所示为本发明一实施例的定位模块进行定位作业的示意图；
图4所示为本发明一实施例的印制模块进行印制作业的示意图；
图5所示为本发明一实施例的外层编码被印制于多层基板的外表面的示意图；以及
图6所示为本发明一实施例的生产线编码处理方法的流程图。
其中附图标记为：
100生产线编码处理系统
110读取模块
111编码读取单元
112放射线发射器
113放射线传感器
114强度调整单元
120定位模块
121光学传感器
122影像定位单元
130印制模块
131激光刻印单元
140控制模块
150生产数据库
200多层基板
201外表面
202预定位置
210第一层基板
220第二层基板
230第三层基板
240内层编码
250外层编码
S101提供多层基板
S103读取多层基板的内层编码
S105根据内层编码产生编码读取数据
S107撷取多层基板的基板影像
S109解析基板影像以产生编码定位数据
S111印制外层编码
T1厚度
X1X轴坐标
Y1Y轴坐标
具体实施方式
请参照图1，图1为本发明一实施例的生产线编码处理系统100的方块图。在本实施例中，生产线编码处理系统100例如但不限于是制造执行系统(MES)的一部分，且生产线编码处理系统100(或制造执行系统)可应用于任一生产线以控制、管理、追踪与纪录生产在线的各个生产部件与相关生产流程。举例来说，生产线编码处理系统100所应用的生产线可用以生产特定电子装置及其各个部件，例如但不限于电子装置的多层基板。
如图1所示，在本实施例中，生产线编码处理系统100包括读取模块110、定位模块120与印制模块130。读取模块110、定位模块120与印制模块130可位于生产在线的同一站点；或者读取模块110、定位模块120与印制模块130也可位于生产在线的不同站点，例如读取模块110可位于某一站点，定位模块120可位于读取模块110所在站点的后续站点，而印制模块130可位于定位模块120所在站点的后续站点。
在本实施例中，读取模块110可产生编码读取数据。例如，读取模块110是用以读取多层基板的内层编码，且读取模块110是根据内层编码产生所述编码读取数据。定位模块120可产生编码定位数据，且所述编码定位数据是对应于所述编码读取数据。例如，定位模块120是用以撷取多层基板的基板影像，并且定位模块120是用以解析基板影像以产生所述编码定位数据，且所述编码定位数据是对应于多层基板的外表面的预定位置。印制模块130可印制外层编码，且所述外层编码是对应于所述内层编码。例如，印制模块130是根据所述编码定位数据于多层基板的外表面的预定位置印制外层编码。所述外表面是指肉眼可见的多层基板的最外层表面，且所述预定位置是位在多层基板的最外层表面。
请参照图2，图2为本发明一实施例的读取模块110进行读取作业的示意图。如图1与图2所示，在本实施例中，读取模块110包括编码读取单元111、放射线发射器112与放射线传感器113。图2所示为生产线编码处理系统100所应用的生产线的其中一部分，此部份涉及读取模块110，其包括放射线发射器112与放射线传感器113，且放射线发射器112与放射线传感器113彼此是相对设置。在此生产在线，多层基板200会于在先前的生产流程中加以制作，且多层基板200可用来在后续的生产流程中作为电子装置的母板。换言之，在后续的生产流程中，电子装置的各功能模块(如摄影模块、无线信号收发模块、显示模块或电池模块等)可被设置于此多层基板200上，且多层基板200可透过输送带在生产在线的不同站点之间移动。在本实施例中，放射线发射器112是用以发射X射线的发射器，而放射线传感器113是用以感测X射线的传感器，但不限于此。
如图2所示，在本实施例中，多层基板200包括第一层基板210、第二层基板220、第三层基板230与内层编码240，第一层基板210、第二层基板220与第三层基板230依序层叠，且内层编码240位于第一层基板210与第二层基板220之间。举例来说，第一层基板210会先于生产在线的某一站点加以制作，且内层编码240是设置于第一层基板210的表面上。内层编码240例如但不限于是透过蚀刻、雷雕或涂布等方式设置于第一层基板210上，且内层编码240例如但不限于是一维条形码(如Barcode)或二维编码(如QR code)。在第一层基板210的制备、运送与后续的生产流程中，生产线编码处理系统100可根据内层编码240识别第一层基板210与其相关信息，并将第一层基板210的生产状况纪录至生产履历中。而第二层基板220会于后续的生产流程或接续的站点进行制作，且第二层基板220是叠于第一层基板210上，因而内层编码240会被第二层基板220覆盖。接着，第三层基板230会于后续的生产流程或接续的站点进行制作，且第三层基板230是叠于第二层基板220上。在本实施例中，第三层基板230是多层基板200的最顶层，但不限于此。
承上，多层基板200可被移动至后续站点或在同一站点进行后续生产流程。然而，在内层编码240被覆盖的情况下，内层编码240无法再被一般的光学式读码器扫描与读取。因此，多层基板200的内层编码240会透过读取模块110加以读取。如图2所示，在本实施例中，当多层基板200的第一层基板210、第二层基板220与第三层基板230皆制作完成后，多层基板200会被移动到放射线发射器112与放射线传感器113之间，以进行读取作业。举例来说，放射线发射器112会对多层基板200发射放射线，且放射线会穿过多层基板200，放射线传感器113会感测穿过多层基板200的放射线以产生内层编码影像。在本实施例中，由于内层编码240可由能阻挡放射线的材料所形成，因此穿过多层基板200的放射线会因为内层编码240的阻挡而形成特定图样，此特定图样是由放射线传感器113感测而产生内层编码影像。编码读取单元111则会分析内层编码影像，例如编码读取单元111会分离出内层编码影像中的特定图样以还原出内层编码240的原始图样，借此读取内层编码240。
如图1所示，在本实施例中，读取模块110更包括强度调整单元114，且强度调整单元114是用以调整放射线发射器112的放射强度。举例来说，强度调整单元114是连接至或内建于放射线发射器112的电压电流调整器，强度调整单元114可根据所需调整放射线发射器112用来发射放射线的电压与电流，使放射线发射器112的放射强度产生变化。
如图1所示，在本实施例中，生产线编码处理系统100更包括控制模块140，控制模块140信号连接读取模块110，且控制模块140会根据内层编码影像的清晰度控制强度调整单元114，以调整放射线发射器112的放射强度。举例来说，当放射线传感器113产生内层编码影像后，控制模块140会接收并分析内层编码影像，以判断内层编码影像的清晰度是否足够。若清晰度不够，则控制模块140控制强度调整单元114调高放射线发射器112的电压与电流，增强放射线发射器112的放射强度，以使放射线传感器113重新取得更清晰的内层编码影像。如此一来，除了有利于如图2所示的多层基板200的内层编码240的读取外，也利于后续同款的多层基板200的内层编码240的读取。
如图1与图2所示，在本实施例中，生产线编码处理系统100更包括生产数据库150，且控制模块140信号连接生产数据库150。在一些实施例中，控制模块140不是根据内层编码影像的清晰度来调整放射线发射器112的放射强度，而是根据多层基板200的厚度T1来调整放射线发射器112的放射强度。举例来说，当控制模块140接收内层编码240，控制模块140会自动根据内层编码240而查询生产数据库150中的关于此多层基板200的相关信息。若控制模块140自生产数据库150查询到多层基板200的相关信息并取得多层基板200的厚度数据，控制模块140会根据此厚度数据而确认多层基板200具有厚度T1，控制模块140会根据厚度T1控制强度调整单元114，以调整放射线发射器112的放射强度。例如，生产数据库150中纪录有不同基板厚度所对应的适当放射强度，且控制模块140会根据厚度T1所对应的适当放射强度调高或调低放射线发射器112的电压与电流。
在不同实施例中，控制模块140可以是在形成第二层基板220之前，接收来自于光学式读码器所读取的内层编码240，并根据内层编码240自生产数据库150中取得多层基板200的厚度数据，进而预先调整放射线发射器112的放射强度；或者，控制模块140也可以是接收来自于读取模块110所读取的内层编码240，此时由于读取模块110的放射线发射器112的放射强度并未针对所生产的多层基板200进行优化，因此控制模块140会根据此生产在线的初始的多层基板200的内层编码240，自生产数据库150中取得关于此多层基板200的厚度数据，进而调整放射线发射器112的电压与电流，以优化放射强度，如此有利于读取模块110读取后续生产的同款多层基板200的内层编码240。
请参照图3，图3为本发明一实施例的定位模块120进行定位作业的示意图。如图1与图3所示，在本实施例中，定位模块120包括光学传感器121与影像定位单元122，光学传感器121信号连接影像定位单元122。光学传感器121会产生基板影像，且影像定位单元122解析所述基板影像以产生基板轮廓数据。基板轮廓数据是对应于多层基板200的轮廓与尺寸，且影像定位单元122是根据基板轮廓数据产生所述编码定位数据。光学传感器121例如但不限于是具有感光组件如电荷藕合器(CCD)或互补式金属氧化物半导体(CMOS)的摄影装置，其对准多层基板200的顶部(如图2所示的外表面201)拍摄，以取得多层基板200在顶视角度下的基板影像。
举例来说，图3为多层基板200在顶视角度下由图1的光学传感器121所拍摄的基板影像，影像定位单元122解析基板影像并确认多层基板200在顶视角度下的轮廓与尺寸，且影像定位单元122还可将XY坐标系结合基板影像，以产生基板轮廓数据。此外，影像定位单元122会根据此基板轮廓数据对用来印制外层编码的预定位置202加以定位。例如，如图3所示，影像定位单元122以图3的多层基板200的外表面201的左下角为XY坐标系的原点，而将坐标(X1,Y1)的位置定位为用来印制外层编码的预定位置202。在不同实施例中，预定位置202亦可是多个坐标所界定的范围。
由于多层基板200在生产过程中可能会产生偏移，在这种情况下，即使定位模块120根据上述基板轮廓数据对预定位置202加以定位，但是依据定位坐标所印制的外层编码却可能不是印制在多层基板200的正确位置上。在一些实施例中，影像定位单元122还可解析所述基板影像以产生基板位置偏移数据，基板位置偏移数据对应于多层基板200的位置的偏移方向与偏移量，且影像定位单元122还可根据基板位置偏移数据产生所述编码定位数据。举例来说，当影像定位单元122解析基板影像并确认多层基板200在顶视角度下的轮廓与尺寸，且将XY坐标系结合基板影像而产生基板轮廓数据后，影像定位单元122还分析比对多层基板200的实际位置与预定位置202之间的偏移方向与偏移量。并且，编码定位数据还可对应于基板位置偏移数据，借此可根据基板位置偏移数据对预定位置202作偏移补偿，以于正确的预定位置202印制外层编码。
如图1所示，在本实施例中，控制模块140更信号连接定位模块120，其中，控制模块140是根据内层编码240自生产数据库150取得此多层基板200的相关信息，此相关信息可包括多层基板200的内层编码240与外层编码的位置，控制模块140传送此多层基板200的相关信息至影像定位单元122，而影像定位单元122可根据此相关信息产生所述编码定位数据。也就是说，在多层基板200上用来印制外层编码的预定位置202(如图3)，可以是来自于生产数据库150中已预先存放的信息。在影像定位单元122会根据多层基板200的轮廓与尺寸，进一步定位用来印制外层编码的预定位置202的坐标。在一些实施例中，此坐标是基于前述偏移补偿而经过补正的坐标。在不同实施例中，影像定位单元122可为整合于光学传感器121的软件或硬件；或者，影像定位单元122也可为整合于控制模块140的软件或硬件。
请参照图4与图5，图4为本发明一实施例的印制模块130进行印制作业的示意图，图5为本发明一实施例的外层编码250被印制于多层基板200的外表面201的示意图。在本实施例中，当定位模块120已完成用来印制外层编码250的预定位置202的坐标的定位，多层基板200会移动至印制模块130所在站点，印制模块130会在多层基板200的预定位置202印制外层编码250。在不同实施例中，定位模块120与印制模块130亦可整合于同一站点，借此，在定位程序完成后会在同一站点接续进行印制程序。如图1与图4所示，印制模块130包括激光刻印单元131，激光刻印单元131是以激光在多层基板200的外表面201上进行刻印，以形成外层编码250。如图4与图5所示，当激光刻印单元131完成刻印后，多层基板200的外表面201的预定位置202会具有外层编码250。
在本实施例中，外层编码250是对应于内层编码240，且外层编码250的图样同于内层编码240的图样，但不限于此。在不同实施例中，外层编码250的图样也可不同于内层编码240的图样。在此情况下，控制模块140会在生产数据库150中纪录相关信息，以将外层编码250对应至内层编码240。如图4所示，在本实施例中，外层编码250与内层编码240是在多层基板200的厚度T1方向上彼此重叠；在不同实施例中，外层编码250与内层编码240是在多层基板200的厚度T1方向上未彼此重叠，且外层编码250的印制位置是可根据电子装置的各功能方块预定在多层基板200上所设置的位置而加以调整。
请参照图6，图6为本发明一实施例的生产线编码处理方法的流程图。在本实施例中，生产线编码处理方法是对应于前述实施例的生产线编码处理系统100，但不限于此。如图1至图6所示，在步骤S101中，多层基板200会被提供。此时，多层基板200具有内层编码240，但尚未被印制外层编码250。在步骤S103中，内层编码240会被读取模块110读取。此时，放射线发射器112会发射放射线，而放射线传感器113会感测穿过多层基板200的放射线，以产生内层编码影像，编码读取单元111会分析内层编码影像以读取内层编码240。在不同实施例中，读取模块110可根据内层编码影像的清晰度调整放射线的强度；或是读取模块110可根据多层基板200的厚度调整放射线的强度。在步骤S105中，读取模块110会根据内层编码240产生编码读取数据。在步骤S107中，定位模块120的光学传感器121会撷取多层基板200的基板影像。在步骤S109中，影像定位单元122会解析基板影像，并根据编码读取数据，对外表面201上用来印制外层编码250的预定位置202进行定位，且影像定位单元122会产生编码定位数据。在不同实施例中，影像定位单元122还会解析基板影像以取得多层基板200的轮廓与尺寸，并根据多层基板200的轮廓与尺寸产生编码定位数据。在步骤S111中，印制模块130会根据编码定位数据，于多层基板200的外表面201的预定位置202印制外层编码250，且外层编码250是对应于内层编码240。
综上所述，根据本发明的实施例的生产线编码处理系统与生产线编码处理方法，可在生产部件的编码在生产流程中被覆盖的情况下，透过读取模块读取被覆盖的编码，以利生产部件的追踪与纪录，并且还可将被覆盖的编码对应印制到生产物的表面区域，让作业人员可使用光学式读码器来读取此编码，使生产作业更加便利。并且，读取模块可设置于生产在线的无人化与自动化的站点中，以自动化的方式透过放射线读取被覆盖的编码，再借由定位模块与印制模块将读取模块所读取的内层编码以相同或相对应的图样印制于多层基板的外表面。而作业人员则可在生产在线的后续站点继续进行多层基板的生产流程，且作业人员所在站点与读取模块所在站点是完全隔绝的，因而作业人员无辐射感染之虞，如此设计可保障作业人员的健康与生命安全。
虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技术者，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (6)

1.一种生产线编码处理系统，其特征在于，包括：
一读取模块，产生一编码读取数据，其中，该读取模块用以读取一多层基板的一内层编码且根据该内层编码产生该编码读取数据；
一定位模块，产生一编码定位数据，该编码定位数据对应于该编码读取数据，其中，该定位模块用以撷取该多层基板的一基板影像并解析该基板影像以产生该编码定位数据，且该编码定位数据对应于该多层基板的一外表面的一预定位置；以及
一印制模块，印制一外层编码，该外层编码对应于该内层编码，其中，该印制模块根据该编码定位数据于该预定位置印制该外层编码；
其中，该生产线编码处理系统更包括一控制模块与一生产数据库，该控制模块信号连接该生产数据库与该定位模块，其中，该控制模块根据该内层编码自该生产数据库取得该多层基板的该预定位置以产生该编码定位数据；
其中，该读取模块包括一编码读取单元、一放射线发射器、一放射线传感器与一强度调整单元，该放射线发射器与该放射线传感器彼此相对设置，该放射线发射器用以对该多层基板发射放射线，该放射线传感器用以感测穿过该多层基板的放射线以产生一内层编码影像，且该编码读取单元分析该内层编码影像以读取该内层编码，该强度调整单元用以调整该放射线发射器的放射强度。
2.如权利要求1所述的生产线编码处理系统，其特征在于，该控制模块信号连接该读取模块，其中，该控制模块根据该内层编码影像的清晰度控制该强度调整单元以调整该放射线发射器的放射强度。
3.如权利要求1所述的生产线编码处理系统，其特征在于，该控制模块信号连接该读取模块，其中，该控制模块接收该内层编码并根据该内层编码自该生产数据库取得该多层基板的一厚度数据，且该控制模块根据该厚度数据控制该强度调整单元以调整该放射线发射器的放射强度。
4.如权利要求1所述的生产线编码处理系统，其特征在于，该定位模块包括一光学传感器与一影像定位单元，该光学传感器产生该基板影像，该影像定位单元解析该基板影像以产生一基板轮廓数据或一基板位置偏移数据，该基板轮廓数据对应于该多层基板的轮廓与尺寸，该基板位置偏移数据对应于该多层基板的位置的偏移方向与偏移量，且该影像定位单元根据该基板轮廓数据或该基板位置偏移数据产生该编码定位数据。
5.一种生产线编码处理方法，其特征在于，包括：
提供一多层基板；
读取该多层基板的一内层编码；
根据该内层编码产生一编码读取数据；
撷取该多层基板的一基板影像；
解析该基板影像；
根据该内层编码自一生产数据库取得该多层基板的一外表面的一预定位置；
根据该预定位置及该基板影像，产生一编码定位数据；以及
根据该编码定位数据于该多层基板的该外表面的该预定位置印制一外层编码，其中，该外层编码对应于该内层编码；
其中，读取该多层基板的该内层编码更包括：
对该多层基板发射放射线；
调整放射线的强度；
感测穿过该多层基板的放射线以产生一内层编码影像；以及
分析该内层编码影像以读取该内层编码。
6.如权利要求5所述的生产线编码处理方法，其特征在于，解析该基板影像以产生该编码定位数据更包括：
解析该基板影像以取得该多层基板的轮廓与尺寸或该多层基板的位置的偏移方向与偏移量；以及
根据该多层基板的轮廓与尺寸或该多层基板的位置的偏移方向与偏移量产生该编码定位数据。
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