JP2011064942A - Idコード読取装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】IDコード読取装置を、自動倉庫のスタッカクレーンに設置し、そのIDコード読取装置でガラス基板のIDコードを読取ることによって、製造工程のラインにガラス基板を投入することなく、ガラス基板のIDコードを高速に確認することを可能とするIDコード読取装置を提供する。
【解決手段】IDコードを照明する照明手段と、照明手段から発せられた照明光を反射する第一の反射手段と、第一の反射手段によって反射された反射光をIDコードに照明して得られたIDコードの照明像を反射する第二の反射手段と、第二の反射手段によって反射されたIDコードの照明像を撮像する撮像手段と、基板の位置を検知する基板検知手段と、第一の反射手段と第二の反射手段を移動する第一の移動手段と、第一の反射手段と第二の反射手段と照明手段と撮像手段と基板検知手段を移動する第二の移動手段と、を有することを特徴とするIDコード読取装置。
【選択図】図8

Description

本発明は、例えばカラーフィルタ基板の識別コードを読取るIDコード読取装置に関するものであり、更に詳細にいえば、カラーフィルタ基板を収納カセットに入れた状態で識別コードを読取ることが出来るIDコード読取装置に関する。
図1は、例えばカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を断面で示した図である。カラーフィルタ1は、ガラス基板2上にブラックマトリックス(以下、BM)3、レッドRの着色画素(以下、R画素)4a、グリーンGの着色画素(以下、G画素)4b、ブルーBの着色画素(以下、B画素)4c、透明電極5、及びフォトスペーサー(Photo Spacer)(以下、PS)6、バーテイカルアライメント(Vertical Alignment)(以下、VA)7が順次形成されたものである。
図2はカラーフィルタ基板を製造する場合の一般的に用いられているフォトリソグラフィー法の工程を示すフロー図である。
カラーフィルタ基板は、先ず、ガラス基板上にBMを形成処理する工程(C−1)、ガラス基板を洗浄処理する工程(C−2)、着色フォトレジストを塗布および予備乾燥処理する工程(C−3)、着色フォトレジストを乾燥、硬化処理するプリベーク工程(C−4)、露光処理する工程(C−5)、現像処理する工程(C−6)、着色フォトレジストを硬化処理する工程(C−7)、透明電極を成膜処理する工程(C−8)、PSを形成処理する工程(C−9)がこの順に行われ製造される。
例えば、R画素、G画素、B画素の順に画素を形成する場合には、カラーフィルタ用ガラス基板を洗浄処理する工程(C−2)から、着色フォトレジストを硬化処理する工程(C−7)間ではレッドR、グリーンG、ブルーBの順に着色レジストを変更して3回繰り返されてR画素、G画素、B画素が形成される。また、工程中に例えば異物検査工程が洗浄工程(C−2)の後に設けられるなど、適宜、検査工程が組み込まれている。
図2に示されるカラーフィルタ基板の製造工程においては、ガラス基板を管理するためにガラス基板1枚毎に識別コード(以下、IDコード)が印刷等によって付与されている。一般的にはIDコードはカラーフィルタの非有効画像部に識別可能なバーコードや2次元コード形式で印字されている。そのIDコードに、ガラス基板の所在情報(投入中工程、収納カセット、段数など)や品質データや製造履歴データ等の各種データを紐付けて、コンピュータシステムに保存することで、カラーフィルタ基板のトレーサビリティ機構を構築している。
IDコード読取装置は、主に画像データから文字列データにデコード(変換)するデコード装置とCCDカメラから構成され、CCDカメラで撮像されたIDコード画像データをデコード装置にてコード認識し文字データに変換処理を行うものである。CCDカメラによるIDコード撮像には、光量を得る為に専用光源を用いるのが一般的であり、その光源にはLED照明が多く用いられている。また、読取機能を具備する装置においても、IDコードがCCDカメラ視野内に収まるようワークの整列機構(アライメント機構)、または読取り機能部の移動機構が必要となっている。
図3にIDコード読取り装置の設置場所の一例を示す。図3はガラス基板が各工程で処理される毎に収納カセットに入れられ、自動倉庫に保管される場合の例を示す。例えばガ
ラス基板Aを例として製造工程で処理される場合について説明する。ガラス基板Aが、BM工程に投入される際は、自動倉庫からスタッカクレーンによって収納カセットに収納されたままBM工程の投入口まで搬送された後、LD(Loader)によって投入され、投入された直後にIDコード読取装置40aでIDコードが読取られる。読取られたIDコードによってガラス基板AがBM工程に投入中であることがコンピュータシステムに入力、記憶される。BM工程の処理が終了した後、IDコード読取装置40bによってIDコードが読取られるとガラス基板AはBM工程が終了したことがコンピュータシステムに入力、記憶される。ガラス基板Aはその後ULD(Unloader)によってBM工程から搬出され収納カセットに収められ、自動倉庫内に保管される。
その後、ガラス基板Aはそれに続く工程に搬入搬出される毎に、IDコード読取り装置40c、40dから40y、40zによってIDコードが読取られ、ガラス基板の所在情報や品質データや履歴情報が付与されてコンピュータシステムに保存される。
特開2008−216849号公報
しかしながら、サーバ停止などの理由でコンピュータシステム等に保存されているIDコードデータが欠損した場合は、対象のIDコード全てを読取装置で読み直し、コンピュータシステムにデータを再登録する作業が必要となる。しかし、読取装置は生産ライン内装置の特定箇所にのみ設置されている為、対象のワーク全てをいずれかのラインに投入する作業が必要となり、工場生産の効率を下げる原因となる。また、生産ライン内装置に設置されている読取装置を用いて対象のIDコード全てを読取装置で読み直す場合は、読み直しに費やす時間のロスだけではなく、読取りのためにガラス基板を搬送させるため、カラーフィルタ基板に汚れや傷が発生することもある。
IDコードデータを、RFID(Radio Frequency Identification)等のデータキャリアに保存し、収納カセットに付属させている運用例も多いが、この場合においてもデータキャリア内のデータ欠損時には、上記同様のデータの再登録作業が必要となる。
コンピュータシステムに保存されているIDコードデータが欠損した場合というのは、実際にはコンピュータシステムに登録されているIDデータとその所在情報(収納カセット,段数,投入中工程など)が何らかの理由でデータと実物の整合性が合わなくなった場合を意味する。
例えば、ガラス基板Aの実物は、R工程に投入中であるがコンピュータシステム内のデータは自動倉庫内で仕掛り状態となっているような場合を、コンピュータシステムに保存されているIDコードデータが欠損したという場合を指す。
整合性が合わなくなる理由として最も大きなものは、サーバ停止などの大規模システムトラブルが挙げられる。この場合、トラブル前後でのデータ整合性が大きく狂い、データ復旧に多くの時間を要する。
そこで本発明では、例えばサーバ停止などの大規模システムトラブルが発生したことによってコンピュータシステム等に保存されているIDコードデータが欠損した場合には、カラーフィルタ基板のすべてのIDコードを読み直す必要があるが、製造工程内にある読
取装置で読み直すことによる時間のロスとガラス基板の汚れや傷の発生を回避するために、IDコード読取装置を、自動倉庫のスタッカクレーンに設置し、そのIDコード読取装置でガラス基板のIDコードを読取ることによって、製造工程のラインにガラス基板を投入することなく、ガラス基板のIDコードを高速に確認することを可能とするIDコード読取装置を提供することを課題とする。
本発明の請求項1に係る発明は、基板のIDコードを読取る装置であって、IDコードを照明する照明手段と、照明手段から発せられた照明光を反射する第一の反射手段と、第一の反射手段によって反射された照明光をIDコードに照明して得られたIDコードの照明像を反射する第二の反射手段と、第二の反射手段によって反射されたIDコードの照明像を撮像する撮像手段と、基板の位置を検知する基板検知手段と、第一の反射手段と第二の反射手段を移動する第一の移動手段と、第一の反射手段と第二の反射手段と照明手段と撮像手段と基板検知手段を移動する第二の移動手段と、を有することを特徴とするIDコード読取装置である。
本発明の請求項2に係る発明は、第一の反射手段と第二の反射手段は直角の角度をなして設置されることを特徴とする請求項1に記載のIDコード読取装置である。
本発明の請求項3に係る発明は、上下方向に間を隔てて収納された基板の間に第一の反射手段と第二の反射手段を挿入し基板を挟みこんだ状態で基板のIDコードを読取ることを特徴とする請求項1または2に記載のIDコード読取装置である。
本発明の請求項4に係る発明は、第一の反射手段と、第二の反射手段と、を複数備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のIDコード読取装置である。
本発明の請求項5に係る発明は、基板収納ラックに収納された基板のIDコードを読取ることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のIDコード読取装置である。
本発明の請求項6に係る発明は、基板収納ラックを搬送するスタッカクレーンに備えられたことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のIDコード読取装置である。
サーバ停止などの大規模システムトラブルが発生したことによってコンピュータシステム等に保存されているIDデータが欠損した場合には、本発明によるIDコード読取装置によって、自動倉庫内でIDコードの読取が可能であるため、ラインへの再投入をせず、生産効率を低下させることなく、データ復旧が可能となり、データ復旧時間を大幅に短縮することが可能となる。
カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を断面で示した図。 一般的に用いられているフォトリソグラフィー法の工程のフロー図。 IDコード読取り装置の設置場所の一例を示す図。 本発明に係るIDコード読取装置が適用される液晶カラーフィルタ製造工程を説明するための図。 本発明に係るIDコード読取装置を含むIDコード読取機構の概略構成図。 本発明に係るIDコード読取装置の斜視図。 本発明に係る読取ヘッド及び反射ミラーを紙面手前から見た側面の模式図。 スタッカクレーンに本発明に係るIDコード読取装置が備えられていることを示す図。 本発明に係る基板収納カセットに収納されたカラーフィルタ基板を示す図。 本発明に係るIDコード読取装置の読取動作フロー図。 本発明に係るIDコード読取装置の読取動作フローを説明するための概要図。 本発明に係る反射ミラーを複数設けたことを示す図。 従来のIDコード読取装置を排除し、本発明に係るIDコード読取装置を設けたカラーフィルタ製造工程の一例を示す図。
本発明を実施する形態を図を用いて説明する。
本発明に係るIDコード読取装置が適用される液晶カラーフィルタ製造工程を一例として説明する。図4は本発明に係るIDコード読取装置が適用される液晶カラーフィルタ製造工程を説明するための図である。BMを形成するBM工程や、R画素、G画素、B画素を形成するRGB工程や、検査工程へのガラス基板の投入装置(以下、LD)、回収装置(以下、ULD)は自動倉庫8に直結されている。
自動倉庫8から直接ワーク収納キャリア(以下、基板収納カセット)がスタッカクレーン9に載置されて搬送される。カラーフィルタ基板はBM工程へLDによって搬入された後、例えば、コンベア上を搬送されながらIDコード読取り装置50aによって、ガラス基板に印字されているIDコードが読取られる。更に、BM工程の処理が終わった後、IDコード読取り装置50bによってIDコードが読取られ、ULDによって基板収納カセットに収納され、スタッカクレーン9によって自動倉庫内の保管場所に搬送され保管される。以後、RGB工程から検査工程においてもカラーフィルタ基板を工程に投入、回収される際にコード読取装置50c、50d〜50y、50zによってカラーフィルタ基板に印字されているIDコードが読取られる。
一方、例えばサーバ停止などの大規模システムトラブルが発生したことによってコンピュータシステム等に保存されているIDコードデータが欠損した場合には、IDコードデータの欠損を修復する必要がある。この場合、図4に示される各工程のIDコード読取装置50a、50b、50c、50d〜50y、50zによってカラーフィルタ基板のIDコードを読取っても修復しても良いが、コンベア搬送中のガラス基板の傷つきやゴミの付着が発生したり、更に生産を一時止めることによる生産効率の低下を招く恐れがあるため、本発明では、新たに設けたIDコード読取装置を使用して、ガラス基板のIDコードを読取ってIDコードデータの欠損を修復する。
図5は本発明に係るIDコード読取装置を含むIDコード読取機構の概略構成図を示す。読取ヘッド17のCCDカメラによって撮像されたIDコード画像は、カメラケーブルを用いてIDコードデコード装置18に送信される。IDコード画像はIDコードデコード装置18により、画像データから文字列データに変換され、自動倉庫制御シーケンサ内の文字データを記憶する特定デバイス19に格納される。制御シーケンサに格納されたIDコード情報は、必要に応じコンピュータシステム等に送信される。また、IDコード画像を確認するためにモニタ20がIDコードデコード装置18につながっている。
図6は本発明に係るIDコード読取装置の斜視図を示すもので、ガラス基板22に印字されたIDコード23を照明する照明手段である撮像用LED光源15と、撮像用LED光源15から発せられた照明光を反射する第一の反射手段である反射ミラー13aと、反射ミラー13aによって反射された反射光をIDコード23に照明して得られたIDコードの照明像を反射する第二の反射手段である反射ミラー13bと、第二の反射手段によって反射されたIDコードの照明像を撮像する撮像手段であるCCDカメラ14と、ガラス基板の位置を検知するガラス基板検知手段であるガラス基板ずれ量検知センサ16と、第
一の反射手段と第二の反射手段を移動する第一の移動手段である反射ミラー移動機構(図示せず)と、反射ミラー13aと反射ミラー13bと撮像用LED光源15と撮像用LED光源15とガラス基板ずれ量検知センサ16を移動する読取ヘッド及び反射ミラー移動機構(図示せず)を有している。
図7は図6に示される読取ヘッド17及び反射ミラーを紙面手前の側面から見た模式図を示す。反射ミラー13a、反射ミラー13bは、90度の角度をなして設置される。撮像用LED光源15から発せられた照明光30は反射ミラー13aによって反射される。反射された照明光をガラス基板に印字されたIDコード23に照明して得られたIDコードの照明像は反射ミラー13bで更に反射され、IDコード23の照明像はCCDカメラ14で撮像される。
撮像用LED光源15から発せられた照明光30がガラス基板に印字されたIDコード23を照明し、また、IDコードの反射像がCCDカメラ14の視野に入るように、反射ミラー13aと反射ミラー13bは反射ミラー移動機構によってX軸、Y軸方向に沿って移動する。反射ミラー13aと反射ミラー13bのZ軸方向の間隔dは、ガラス基板の収納ピッチよりも小さく且つ反射ミラー13aと反射ミラー13bによってガラス基板22を挟み込むことが出来ることが望ましい。
図8はスタッカクレーン10に本発明に係るIDコード読取装置が備えられていることを示す図である。スタッカクレーン10のフォーク11上には読取ヘッド及び反射ミラー移動機構12が備えられており、読取ヘッド及び反射ミラー移動機構12によって反射ミラー13a、反射ミラー13b、CCDカメラ14、撮像用LED光源15、ガラス基板ずれ量検知センサ16から構成される読取ヘッド17がZ軸方向に移動出来る。読取ヘッド17及びデコード装置(図示せず)、モニタ(図示せず)の電源は、スタッカクレーン10から供給される。
図9に基板収納カセット21に収納されたカラーフィルタ基板を示す。SUS材等の堅牢で粉塵を発しない材料で構築された基板収納カセット21に、等ピッチで複数のガラス基板22−1、22−2から22−nが収納されている。収納されているガラス基板にはそれぞれ、IDコード23−1から23−n(図示せず)が印字されている。基板収納カセット21の上面の一部には基板収納カセットのIDを示すIDコード33が印字されている。IDコード33は、例えば、BM工程が終了した後はBM工程終了後の情報を含むIDコードが印字されており、同様にR工程が終了したガラス基板が収納されるには基板収納カセットにはR工程が終了した情報を含むIDコードが印字されている。ガラス基板のIDコードデータの欠損が生じた場合に、データの修復をするために、本発明に係るIDコード読取装置によってIDコード33も読取られる。
IDコードを読取る場合には、ガラス基板22が収納された基板収納カセット21をスタッカクレーン10のフォーク11上に載置した状態でIDコードの読取りを行う。
ガラス基板のIDコードデータの欠損が生じた場合に、データの修復をするために、先ず、基板収納カセット21の上面の一部に印字されている基板収納カセットのIDを示すIDコード33を読取る。これによって基板収納カセット21に収納されているガラス基板の収納カセット,段数,投入中工程などの情報を得られる。この基板収納カセットのIDを示すIDコード33を読取る動作フローはガラス基板のIDコードを読取るフローと同じであるので、ガラス基板のIDコードを読取るフローを次に説明する。
読取動作フローを、図10のフロー図と図11のIDコード読取装置の読取動作フローを説明するための概要図を用いて説明する。読取り開始前には読取ヘッド17は初期位置
にある。読取り開始後(S−1)、基板収納カセットの最上段に収納されているガラス基板22−1に印字されているIDコード23−1をCCDカメラ14が読取可能位置31まで読取ヘッド17は、移動する(S−2)。その際に基板位置ずれセンサ16にて、カセット内での基板位置のずれ量を検知し(S−3)、ずれ量に応じてY軸方向に読取ヘッド17の位置を補正する(S−4)。
次に、反射ミラー13a、13bは、Y軸手前方向に移動し、更にX軸方向右に移動し、カセットに収納されているガラス基板22−1側に挿入されガラス基板22−1を挟み込む(S−5)。その際、ミラー13aが、IDコード23−1の鉛直方向の真下に位置するように挿入される。その後、撮像用LED光源15が点灯する(S−6)。撮像用LED光源15より照射した照明光30は、撮像用LED光源15と水平に位置する反射ミラー13aの反射面にて鉛直上方向に照明光が反射される。反射ミラー13aで反射された反射光をIDコード23−1に照明して得られたIDコードの照明像は、反射ミラー13bによって反射された後、CCDカメラ14で撮像される(S−7)。撮像されたID画像は、デコード装置(図示せず)で文字列データに変換され(S−8)、IDコード23−1の読取動作は完了する。
次に反射ミラー13a、13bはX軸方向左に移動して基板収納カセットの外側に退避する。
反射ミラー13a、13bが基板収納カセットの外側に退避した後、読取ヘッド17のCCDカメラ14が、カセット2段目に収納されているガラス基板22−2に印字されているIDコード23−2の読取が可能な位置32まで移動する(S−2)。
(S−2)〜(S−9)の動作を、基板収納カセットに収納されているガラス基板枚数分繰り返し、読取動作は完了となる(S−11)。読取動作が完了した後、反射ミラー13a、13bはX軸方向左に移動して基板収納カセットの外側に退避した後、Y方向奥側に移動する。更に、反射ミラー13a、13b及び読取ヘッド17は読取ヘッド及び反射ミラー移動機構によってZ軸上方へ移動して初期位置の状態に戻る。
尚、反射ミラー13a、13bの移動は、ガラス基板間に差し込む動作と退避する動作の2つの動きを要するので、読込み時間を短縮するために、反射ミラー13a、13bを例えば基板収納カセットに収納されているガラス基板枚数分の複数の反射ミラーを図12に示すように備えても良い。その結果、読取り時間の更なる短縮を図ることが出来る。
また、上記本発明を実施する形態では、図4に示す本発明に係るIDコード読取機構が適用される液晶カラーフィルタ製造工程を例として説明したが、図4におけるIDコード読取装置50a、50b、50c、50dから50y、50zを排除し(その結果の製造工程を例を図13に示す)、各工程でのガラス基板の投入、回収時において行うガラス基板のIDコードの読取りを、本発明のIDコード読取装置によって行っても良い。その結果、設備費用を低減することが期待できる。
以上のように、サーバ停止などの大規模システムトラブルが発生したことによってコンピュータシステム等に保存されているIDコードデータが欠損した場合には、カラーフィルタ基板のすべてのIDコードを読み直す必要があるが、製造工程内にある読取装置で読み直すことによる時間のロスとガラス基板の汚れや傷の発生を回避するために、本発明によるIDコード読取装置を、自動倉庫のスタッカクレーンに設置し、そのIDコード読取装置でガラス基板のIDコードを読取ることによって、製造工程のラインにガラス基板を投入することなく、ガラス基板のIDコードを高速に確認することが可能となる。
1・・・カラーフィルタ
2・・・ガラス基板
3・・・BM
4a・・・R画素
4b・・・G画素
4c・・・B画素
5・・・透明電極
6・・・PS
7・・・VA
8・・・自動倉庫
9・・・スタッカクレーン
10・・・スタッカクレーン
11・・・フォーク
12・・・読取ヘッド移動機構
13a、13b・・・反射ミラー
14・・・CCDカメラ
15・・・撮像用LED光源
16・・・基板ずれ量検知センサ
17・・・読取ヘッド
18・・・IDコードデコード装置
19・・・文字データを記憶する特定デバイス
20・・・モニタ
21・・・基板収納カセット
22・・・ガラス基板
22−1〜22−n・・・ガラス基板
23・・・IDコード
23−1〜23−n・・・IDコード
30・・・照明光
31・・・IDコードの読取可能位置
32・・・IDコードの読取可能位置
33・・・基板収納カセットの上面に印字されたIDコード
40a、40b、40c、40d〜40y、40z・・・IDコード読取装置
50a、50b、50c、50d〜50y、50z・・・IDコード読取装置

Claims (6)

  1. 基板のIDコードを読取る装置であって、IDコードを照明する照明手段と、照明手段から発せられた照明光を反射する第一の反射手段と、第一の反射手段によって反射された反射光をIDコードに照明して得られたIDコードの照明像を反射する第二の反射手段と、第二の反射手段によって反射されたIDコードの照明像を撮像する撮像手段と、基板の位置を検知する基板検知手段と、第一の反射手段と第二の反射手段を移動する第一の移動手段と、第一の反射手段と第二の反射手段と照明手段と撮像手段と基板検知手段を移動する第二の移動手段と、を有することを特徴とするIDコード読取装置。
  2. 第一の反射手段と第二の反射手段は直角の角度をなして設置されることを特徴とする請求項1に記載のIDコード読取装置。
  3. 上下方向に間を隔てて収納された基板の間に第一の反射手段と第二の反射手段を挿入し基板を挟みこんだ状態で基板のIDコードを読取ることを特徴とする請求項1または2に記載のIDコード読取装置。
  4. 第一の反射手段と、第二の反射手段と、を複数備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のIDコード読取装置。
  5. 基板収納ラックに収納された基板のIDコードを読取ることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のIDコード読取装置。
  6. 基板収納ラックを搬送するスタッカクレーンに備えられたことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のIDコード読取装置。
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