JP6891466B2 - 識別システム、識別方法および識別プログラム - Google Patents

識別システム、識別方法および識別プログラム Download PDF

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Description

本発明は、基板製造ラインにおいて基板を識別するための識別システム、識別方法および識別プログラムに関する。
車載製品などの電子機器には、信頼性の観点から追跡可能性(以下、トレーサビリティ:Traceability)の仕組みが求められる。電子機器などの製造ラインでは、品質向上を目的とし、製造ラインを構成する装置や検査などに関する情報の分析のために、製造履歴に関するデータを製品に紐付けることによってトレーサビリティを実現する。製造ラインにおいてトレーサビリティの仕組みを構築するためには、製造ラインを構成する各工程において、製造中の製品を個々に識別する必要がある。
プリント配線基板等の回路基板を製造・販売する場合においては、基板製品の製造工程管理や品質検査、出荷検査、販売管理等の目的でトレーサビリティが求められる。そのため、個々の回路基板に品名や品番、製造年月日等の個体識別情報を設定し、それらの情報に基づいて各回路基板を追跡する。
個々の回路基板を識別するために、それぞれの回路基板を識別するための個体識別情報を回路基板に付与すればよい。例えば、個体識別情報を印字したバーコードやQRコード(登録商標)等のラベルや、個体識別情報を格納したRFID(Radio Frequency Identifier)を回路基板に直接貼り付けることによって、個体識別情報を基板に設定することができる。また、レーザーマーカーやインクジェット等で個体識別情報を基板に直接印刷する方法もある。
特許文献1には、対象物に付与される微細物質の配置パターンに基づいて個体識別を行う個体識別装置について開示されている。特許文献1の装置は、偏光特性を有する微細物質を対象物にランダムに塗布し、その対象物を所定の偏光角で撮影した偏光撮像画像に基づいて得られる特徴量データを用いて個体識別を行う。
特許文献2には、回路基板の個体識別表示の設置方法について開示されている。特許文献2の方法では、回路基板の電気回路の電気絶縁層を形成するポリイミド樹脂を用いて、個体識別表示であるバーコードを基板上に形成する。
ところで、ラベルや印字によって個体識別情報を基板に付与する場合、個体識別情報を印字するためのラベルや、個体識別情報を基板に印刷するための印刷設備が必要となるため、製造コストが高くなるという問題がある。また、個体識別情報を基板に貼り付けたり、印刷したりする作業が必要となると、製造時間が増大するという問題がある。
そこで、個体識別情報を基板に付与せずに、基板自体の製造後のどの段階においても、それぞれの基板を識別できる方法が求められている。
特許文献3には、個体識別用の管理情報を付加せずに、多層プリント配線板の個体識別を可能とする多層プリント配線板個体識別方法について開示されている。特許文献3の方法では、多層プリント配線板の側面にみられる基材とガラス繊維断面の画像情報を利用して個々の基板を識別する。
特開2013−30889号公報 特開平10−326050号公報 特開2009−140375号公報
特許文献3のように、画像情報を用いて個々の基板を識別する場合、複数の基板の画像情報を比較して類似する基板を照合する必要がある。特許文献3のように、画像情報を比較する方法は、バーコードやRFID等で付与されるIDを読み取る方法と比べて、1基板当たりの照合時間が長くなるという問題点がある。また、特許文献3のように、画像情報を用いて個々の基板を識別する場合、画像情報をサーバ等に保存する必要があるため、サーバコストが増大するという問題点がある。
本発明の目的は、上述した課題を解決し、基板を照合するために保存する画像データの容量を削減し、基板識別速度を高速化できる識別システムを提供することにある。
本発明の識別システムは、基板製造ラインの工程ごとに設置され、各工程で検知される基板を撮像して画像データを生成する複数の撮像装置と、撮像装置によって生成された画像データを用いて基板を識別する少なくとも一つの識別装置とを備え、識別装置は、対象工程で検知される対象基板の画像データを取得する基板データ取得手段と、対象基板の画像データを基板データとして保存する記憶手段と、対象工程の前工程で検知された対象基板の基板データを送受信する通信手段と、通信手段を経由して前工程から取得した少なくとも一つの基板データと、対象工程で検知される基板データとを照合して対象基板を識別する基板データ照合手段と、基板データ照合手段によって識別された対象基板の基板データを対象工程に関連付けて記憶手段に保存するとともに、前工程に保存された対象基板の基板データを通信手段を経由して削除させる基板データ更新手段とを有する。
本発明の識別方法は、基板製造ラインの工程ごとに設置された撮像装置によって撮像された基板の画像データを用いて基板を識別する識別方法であって、対象工程で検知される対象基板の画像データを取得し、対象基板の画像データを基板データとして保存し、対象工程の前工程で検知された対象基板の基板データを送受信し、前工程から取得した少なくとも一つの基板データと、対象工程で検知される基板データとを照合して対象基板を識別し、識別された対象基板の基板データを対象工程に関連付けて保存するとともに、前工程に保存された対象基板の基板データを削除させる。
本発明の識別プログラムは、基板製造ラインの工程ごとに設置された撮像装置によって撮像された基板の画像データを用いて基板を識別する識別プログラムであって、対象工程で検知される対象基板の画像データを取得する処理と、対象基板の画像データを基板データとして保存する処理と、対象工程の前工程で検知された対象基板の基板データを送受信する処理と、前工程から取得した少なくとも一つの基板データと、対象工程で検知される基板データとを照合して対象基板を識別する処理と、識別された対象基板の基板データを対象工程に関連付けて保存するとともに、前工程に保存された対象基板の基板データを削除させる処理とをコンピュータに実行させる。
本発明によれば、基板を照合するために保存する画像データの容量を削減し、基板識別速度を高速化できる識別システムを提供することが可能になる。
本発明の第1の実施形態に係る識別システムの構成を示す概念図である。 本発明の第1の実施形態に係る識別システムが備える識別装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係る識別システムが対象基板の画像データを取得する様子を示す概念図である。 本発明の第1の実施形態に係る識別システムによる基板識別の手順の一例を示す概念図である。 本発明の第1の実施形態に係る識別システムの動作について説明するためのフローチャートである。 関連技術の手法によって基板識別に用いられる基板データが保存される状況の一例を示す概念図である。 関連技術の手法によって基板識別に用いられる基板データが蓄積された状況の一例を示す概念図である。 本発明の第1の実施形態に係る識別システムが基板識別に用いる基板データを保存する状況を示す概念図である。 本発明の第1の実施形態に係る識別システムが基板識別に用いる基板データを照合する手順を示す概念図である。 本発明の第1の実施形態に係る識別システムが基板識別を終えた段階における基板データの蓄積状況の一例を示す概念図である。 本発明の第1の実施形態に係る識別システムが基板識別を終えた段階における基板データの蓄積状況の別の一例を示す概念図である。 本発明の第2の実施形態に係る識別装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第2の実施形態に係る識別システムの動作について説明するためのフローチャートである。 本発明の第3の実施形態に係る識別システムが解決する課題の一つについて説明するための概念図である。 本発明の第3の実施形態に係る識別システムが解決する課題の一つについて説明するための概念図である。 本発明の第3の実施形態に係る識別システムの構成を示す概念図である。 本発明の第3の実施形態に係る識別システムが基板データを保存する状況を示す概念図である。 本発明の第3の実施形態に係る識別システムが基板製造ラインの先頭工程において対象基板の基板データを取り込む状況の一例を示す概念図である。 発明の第3の実施形態に係る識別システムが基板製造ラインの先頭工程において基板識別する手順の一例を示す概念図である。 本発明の第3の実施形態に係る識別システムが基板製造ラインの先頭工程において対象基板の画像データを取り込む状況の一例を示す概念図である。 発明の第3の実施形態に係る識別システムが基板製造ラインの先頭工程において基板識別する手順の一例を示す概念図である。 本発明の第3の実施形態に係る識別システムが基板データを保存していき、バーコード工程を終えた基板の画像データを削除する状況を示す概念図である。 本発明の第3の実施形態に係る識別システムがデータベース内に工程ごとのフォルダを構築する一例を示す概念図である。 本発明の第4の実施形態に係る識別システムが用いる基板データの構成例を示す概念図である。 本発明の第4の実施形態に係る識別システムの動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る識別装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由がない限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。また、図面中の矢印の向きは、一例を示すものであり、ブロック間の信号の向きを限定するものではない。
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態に係る識別システムについて図面を参照しながら説明する。
(構成)
図1は、本実施形態の識別システム1の構成を示す概念図である。識別システム1は、複数の撮像装置10と、複数の識別装置20とを備える。図1の例では、撮像装置10と識別装置20とが一対で一組となるように構成しているが、一つの識別装置20が複数の撮像装置10を制御するように構成してもよい。
撮像装置10は、基板製造ラインを構成する工程ごとに設置され、工程ごとに設置された識別装置20と接続される。撮像装置10は、基板識別を実施する場所ごとに少なくとも1つ設置される。
撮像装置10は、対象工程に投入される対象基板の画像データを撮像する。撮像装置10は、一般的なデジタルカメラや、撮像素子を含む装置によって実現される。撮像装置10は、撮像すべき基板を検知したらその基板を撮像する。撮像装置10は、図示しないセンサ等から基板検知の信号を受信するように構成してもよいし、基板が対象工程に到達したことを画像処理によって判断するように構成してもよい。
例えば、撮像装置10は、対象基板の側面を撮像することによって画像データを生成する。一般に、多層配線基板の側面には、基板ごとに特徴的な模様が現れる。なお、撮像装置10は、対象基板の表面や裏面など、側面以外の部分を撮像して画像データを生成してもよい。本実施形態においては、基板表面の画像データを用いて個々の基板を識別する。
識別装置20は、基板製造ラインを構成する工程ごとに設置され、工程ごとに設置された撮像装置10と接続される。識別装置20は、設置された工程(以下、対象工程)の前工程に設置された別の識別装置20と接続される。なお、識別装置20は、任意の工程に設置された別の識別装置20と接続されてもよい。図1の例では、全ての識別装置20が互いに接続されている。
対象工程の識別装置20は、対象工程に投入される対象基板の画像データを撮像装置10から取得する。例えば、識別装置20は、対象基板の側面を撮像することで得られた画像データを取得する。なお、識別装置20は、対象基板の表面や裏面など、側面以外の表面の画像データを取得してもよい。なお、識別装置20が取得する画像データのことを基板データともよぶ。
対象工程の識別装置20は、対象基板の基板データを取得すると、前工程の識別装置20に保存された基板データ群を取得する。対象工程の識別装置20は、前工程の識別装置20に保存された基板データ群と対象工程の基板データとを照合し、対象基板を識別する。なお、前工程の識別装置20が対象工程の基板データを取得し、前工程の識別装置20に保存された基板データ群と対象工程の基板データとを照合するように構成してもよい。
対象工程の識別装置20は、前工程の識別装置20に保存された基板データ群と対象基板の基板データとを照合し、識別した対象基板に名称を付ける。
対象工程の識別装置20は、対象基板を識別すると、識別した対象基板の基板データを更新する。すなわち、対象工程の識別装置20は、対象基板を識別すると、識別した対象基板の基板データを保存し、前工程の識別装置20に保存された対象基板の基板データを削除する。前工程の識別装置20に保存された対象基板の基板データの削除は、対象工程の識別装置20が行うように構成してもよいし、前工程の識別装置20が行うように構成してもよい。
〔識別装置〕
ここで、識別装置20の構成について図面を参照しながら説明する。図2は、本実施形態の識別システム1が備える識別装置20の構成を示すブロック図である。図2のように、識別装置20は、撮像制御手段21、記憶手段23、基板データ照合手段24、通信手段25、基板データ更新手段26を有する。
撮像制御手段21は、対象工程の入り口近傍に対象基板が流れてきたことを図示しないセンサ等で検知すると、対象基板の所定位置を撮像装置10に撮像させる制御をする。撮像制御手段21は、撮像装置10が生成した基板データを取得し、取得した基板データを基板データ照合手段24に送信する。なお、撮像制御手段21のことを基板データ取得手段ともよぶ。
記憶手段23は、基板データ照合手段24によって識別された対象基板の基板データを含む基板データ群を保存する。記憶手段23には、どの基板データがどの工程で撮像されたのかが分別できるように基板データが保存される。例えば、記憶手段23には、基板データと撮像工程情報とを対応付けた形式で保存できる。
基板データ照合手段24は、前工程の識別装置20に保存された基板データ群と対象基板の基板データとを照合して対象基板を識別する。
対象基板の基板データと一致する基板データがあった場合、基板データ照合手段24は、一致した前工程の基板データと同じ名称を対象基板の基板データに付ける。一方、対象基板の基板データと一致する基板データがなかった場合、基板データ照合手段24は、新規に名称を生成してもよいし、MES(Manufacturing Execution System)等の上位システムから対象基板の名称を取得してもよい。
通信手段25は、前工程の識別装置20に接続され、前工程の識別装置20に保存された基板データ群を受信する。また、通信手段25は、後工程の識別装置20に接続され、自装置に保存された基板データ群を後工程の識別装置20に送信する。なお、通信手段25は、自装置に保存された基板データを前工程の識別装置20に送信し、後工程の識別装置20に保存された基板データを受信するように構成してもよい。
基板データ更新手段26は、基板データ照合手段24が付けた名称で対象基板の基板データを記憶手段23に保存する。基板データ更新手段26は、どの基板データがどの工程で撮像されたのかを分別できるように基板データを保存する。例えば、基板データ更新手段26は、工程ごとのフォルダを記憶手段23に作成し、各工程で取得された基板データを各工程のフォルダに保存する。なお、基板データ更新手段26は、各工程で取得された基板データをデータベースのテーブルに保存してもよい。すなわち、基板データ更新手段26は、基板データ照合手段24によって識別された対象基板の基板データを対象工程に関連付けて記憶手段23に保存する。
なお、基板データのファイルと基板とを同名称とすることが好ましいが、別名称としてもよい。基板データのファイルと基板とを別名称とする場合、基板データのファイルと基板名称との対が分かるようにする。例えば、基板データと基板名称とを関連付けて記憶手段23に保存する。また、フォルダに基板名称を付け、その配下に基板データを保存するようにしてもよい。
基板データ更新手段26は、基板データ照合手段24によって識別された対象基板の基板データを前工程の識別装置20から削除する。そして、基板データ更新手段26は、識別した対象基板の基板データを記憶手段23に保存する。
以上が、本実施形態の識別システム1の構成についての説明である。
〔識別方法〕
次に、本実施形態の識別システム1による対象基板の識別方法について、図面(図3および図4)を参照しながら説明する。これ以降、基板製造ラインを通過する複数の基板100を、図面中の基板100に記した記号や番号で区別する(基板Aや基板B、基板1など)。
図3は、対象工程の撮像装置10によって対象基板の所定位置を撮像し、対象工程の識別装置20内に構成されたフォルダ230に基板データを保存する様子を示す。対象工程の撮像装置10によって撮像された段階では、対象基板がいずれの基板であるのか識別されていない。なお、以下においては、記憶手段23の内部にフォルダ230が構成されるものとして説明していくが、記憶手段23以外の図示しない保存手段の内部にフォルダ230が構成されてもよい。
図3において、対象基板の基板データが識別装置20に取得された段階では、前工程の識別装置20内のフォルダ230には基板A、基板Bおよび基板Cの基板データが保存されている。
図4は、図3において取得された基板データを識別システム1によって識別する手順の一例を示す概念図である。図4の例では、前工程の識別装置20のフォルダ230には、基板A、基板Bおよび基板Cの基板データが保存されている。
(1)まず、対象工程の識別装置20は、対象基板の基板データを自装置のフォルダ230に保存する。この段階では、対象工程の識別装置20のフォルダ230に保存された基板データがいずれの基板に対応するのかは識別されていない。
(2)次に、対象工程の識別装置20は、前工程の識別装置20のフォルダ230に保存された基板データ群を受信し、受信した基板データ群と対象基板の基板データとを照合し、対象基板を識別する。この段階で、対象工程の識別装置20のフォルダ230に保存された基板データが基板Aに対応付けられる。
(3)そして、対象工程の識別装置20は、前工程の識別装置20のフォルダ230に保存された基板Aの基板データを削除する。図4においては、前工程の識別装置20のフォルダ230から削除された基板Aを破線で示している。
(動作)
次に、本実施形態の識別装置20の動作について図5のフローチャートを用いて説明する。なお、図5のフローチャートにおいては、基板データとして画像データを用いて基板識別を行う例について説明する。
図5において、まず、対象工程の識別装置20は、対象基板の画像データを撮像装置10から取得する(ステップS11)。
次に、対象工程の識別装置20は、前工程の識別装置20のフォルダ230に保存された画像データ群と対象基板の画像データとを照合し、対象基板を識別する(ステップS12)。
次に、対象工程の識別装置20は、識別した対象基板の画像データを自装置のフォルダ230に保存する(ステップS13)。
そして、対象工程の識別装置20は、識別した対象基板の画像データを前工程の識別装置20のフォルダ230から削除する(ステップS14)。
以上が、本実施形態の識別システム1の動作についての説明である。
以上のように、本実施形態の識別システムにおいては、前工程の識別装置に保存された画像データ群と対象基板の画像データとを照合することによって対象基板を識別する。そして、本実施形態の識別システムにおいては、前工程の識別装置に保存された画像データ群の中から、識別された対象基板の画像データを削除する。
その結果、本実施形態の識別システムによれば、基板識別のために保存しておく画像データの容量を削減することができるため、サーバ上に構築するデータベースの容量を削減できる。また、本実施形態の識別システムによれば、対象基板との照合対象となる画像データの数が、前工程を通過して対象工程を通過する前の枚数になるため、照合時間を減少できる。また、本実施形態の識別システムによれば、前工程に保存された画像データを逐一削除するため、照合対象となる画像データが少なくなり、基板の識別精度が向上する。
すなわち、本実施形態の識別システムによれば、基板を照合するために保存する画像データの容量を削減し、基板識別速度を高速化できる。
〔関連技術の適用例〕
ここで、関連技術を用いた基板識別の適用例について説明する。関連技術を用いた基板識別においては、全ての回路基板が完成した後に一括照合を行う。以下においては、回路基板のことを単に基板と記載する。
図6および図7は、工程1〜Nを含む基板製造ラインにおいて回路基板を30枚製造する際に基板照合する例である(Nは2以上の整数)。なお、図6および図7においては、撮像装置10や識別装置20は省略している。図6および図7においては、サーバ400に各工程の画像データが保存される。図6および図7において、サーバ400中の破線で示す四角形は未だ画像データが保存されていない基板を示し、実線(塗りつぶし)で示す四角形は画像データが保存済みの基板を示す。3列×10行のマス目において、左から1列目かつ上から1行目が基板1の画像データ、左から1列目かつ上から2行目が基板2の画像データ、・・・、左から3行目かつ上から10行目が基板30の画像データが保存されていることを示す。
基板100に記載した番号は、基板製造ラインに流される基板100の製造順番を示す。以下においては、図面中に記した番号や記号を付けて基板100を表記する(基板1、基板Aなど)。
図6では、基板5までが組み付け工程(以下、バーコード工程)を通過し、基板6〜25が製造中である。最後のバーコード工程において、基板100を製品に組み込み、個々の装置にバーコードが貼付されるものとする。すなわち、基板1〜5はバーコード貼付済みである。なお、バーコード工程は、基板を搭載する製品に識別情報が付与される工程であるため、識別情報付与工程ともよぶ。
サーバ400には、各工程に投入された基板の画像データが保存される。図6においては、工程1に関しては基板1〜25、工程2に関しては基板1〜21、工程3に関しては基板1〜17、・・・、工程Nに関しては基板1〜5、バーコード工程に関しては基板1〜5の画像データがサーバ400に保存されている。関連技術では、各工程を通過済みまたは通過中の基板の画像データがサーバ400に保存されていく。
図7は、全ての基板の製造が完了した状態を示す。サーバ400には、各工程に関して基板1〜30の画像データが保存されている。
関連技術では、基板の側面や主面などを撮像した画像データを工程ごとに取得・保存する。そして、最終工程完了後に全工程に保存された画像の照合を一括で行う。例えば、生産枚数が3万枚、工程数6、1枚当たりの照合時間1秒であると仮定した場合、全ての基板を照合するのに50時間という多大な時間を費やすことになる。また、関連技術によれば、1か月で18万枚の画像を保持する必要がある。1画像当たりの容量を1メガバイトとすると、1か月で180ギガバイトが必要となり、サーバコストの増大を招く。
〔本実施形態の手法〕
次に、本実施形態の適用例について、関連技術と比較して図面を参照しながら説明する。
図8は、本実施形態に係る識別システム1が基板識別に用いる画像データの保存状態を示す概念図である。図8では、基板5までがバーコード工程を通過し、基板6〜25が製造中である。すなわち、基板1〜5はバーコード貼付済みである。なお、本適用例では、バーコード貼付済みの基板100の基板データを保存したままにしておく。
各工程のフォルダ230には、対象工程において検出され、かつ後工程で検出されていない基板の基板データが保存される。図8において、工程1のフォルダ230には基板22〜25の基板データが保存され、工程2のフォルダ230には基板18〜21の基板データが保存される。また、工程3のフォルダ230には基板14〜17の基板データが保存され、・・・、工程Nのフォルダ230には基板6〜9の基板データが保存される。そして、バーコード工程のフォルダ230には、基板1〜5の基板データが保存される。
図9は、本実施形態に係る識別システムが基板識別に用いる画像データの照合手順を示す概念図である。図9では、各工程で基板100が検出され、それぞれの基板100から取得された基板データを用いて基板100を照合する様子を図示している。
工程1のフォルダ230には、基板30の基板データが新規に保存され、工程2で検出された基板25に識別された基板データが削除されるため、基板26〜30の基板データが保存される。工程2のフォルダ230には、工程1の基板25に照合された基板データが保存され、工程3で検出された基板21に識別された基板データが削除されるため、基板22〜25の基板データが保存される。以下同様に、各工程のフォルダ230には、各工程の前工程の基板100に識別された基板データが保存され、各工程の後工程で検出された基板100に識別された基板データが削除される。
そして、工程Nのフォルダ230には、検出された基板13に識別された基板データが保存され、バーコード工程で検出された基板9に識別された基板データが削除されるため、基板10〜13の基板データが保存される。バーコード工程のフォルダ230には、バーコード工程を通過した基板1〜9の基板データが保存される。
図10は、全ての基板100がバーコード工程を通過した段階における各フォルダ230の基板データの保存状態を示す概念図である。本実施形態においては、工程1〜Nのフォルダ230から基板データが削除され、バーコード工程のみに基板データが保存された状態になる。基板製造ラインにおいて、関連技術のサーバ400(図7)と、本実施形態(図10)の識別装置20とを比較すると、本実施形態の方が記憶容量を削減できる。
また、バーコード工程を経た後は、貼付されたバーコードによって各基板100を識別できるので、図11のように、バーコード貼付後においてバーコード工程のフォルダ230から基板データを全て削除してもよい。図11のようにバーコード工程を経た基板100の基板データをフォルダ230から削除するように構成すれば、さらに識別装置20の記憶容量を削減できる。
以上のように、本実施形態に係る識別システムによれば、基板を照合するために保存する基板データの容量を削減できる。また、本実施形態の識別システムによれば、照合対象の基板データを少なくすることによって、基板識別速度を高速化できる。さらに、本実施形態の識別システムによれば、照合対象の基板データが少なくなるため、基板識別精度を向上できる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る識別システムについて図面を参照しながら説明する。図12は、本実施形態の識別システムに含まれる識別装置20−2の構成を示すブロック図である。本実施形態の識別装置20−2は、第1の実施形態の識別装置20に特徴量抽出手段22を追加した構成を有する。識別装置20−2の特徴量抽出手段22以外の構成は、識別装置20の構成と同様であるので詳細な説明は省略する。
特徴量抽出手段22は、撮像制御手段21から取得した画像データから特徴量データを抽出する。例えば、特徴量抽出手段22は、一般的なパターンマッチングの手法を用いて、基板100の側面や表面の模様から特徴量データの抽出・照合を行う。本実施形態においては、撮像制御手段21および特徴量抽出手段22を基板データ取得手段に含み、特徴量データを基板データとして用いる。
特徴量抽出手段22は、特徴量データを各基板100に対応付けて記憶手段23に保存する。そのため、第1の実施形態と比較すると、本実施形態の方が記憶手段23の記憶容量を削減できる。
基板データ照合手段24は、特徴量データを用いて基板の照合を行う。そのため、第1の実施形態と比較すると、本実施形態の方が照合させるデータが小さくなる。そのため、本実施形態によれば、照合時間を短縮でき、基板識別速度を高速化できる。さらに、第1の実施形態と比較すると、本実施形態の方が送受信するデータ容量が削減されるため、通信容量に起因するデータ遅延を緩和できる。
(動作)
ここで、本実施形態の識別システムの動作について図面を参照しながら説明する。図13は、本実施形態の識別システムの動作を示すフローチャートである。なお、図13のフローチャートでは、基板データとして特徴量データを用いて基板識別する例について説明する。
図13において、まず、対象工程の識別装置20は、対象基板の画像データを撮像装置10から取得する(ステップS21)。
次に、対象工程の識別装置20は、対象基板の画像データから特徴量を抽出する(ステップS22)。
次に、対象工程の識別装置20は、前工程の識別装置20のフォルダ230に保存された特徴量データ群と対象基板の特徴量データとを照合し、対象基板を識別する(ステップS23)。
次に、対象工程の識別装置20は、識別した対象基板の特徴量データを自装置のフォルダ230に保存する(ステップS24)。
そして、対象工程の識別装置20は、識別した対象基板の特徴量データを前工程の識別装置20のフォルダ230から削除する(ステップS25)。
以上が、本実施形態の識別システム1の動作についての説明である。
本実施形態によれば、第1の実施形態と比較して、記憶手段の記憶容量を削減できる。また、本実施形態によれば、照合させるデータ自体が小さくなるので、照合時間を短縮でき、識別精度を向上できる。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係る識別システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の識別システムについて説明する前に、基板製造ラインにおいて発生しうる状況について説明する。なお、本実施形態においては、画像データおよび特徴量データのいずれかを基板データとよぶ。
本実施形態においては、部品を実装した基板100を再投入する工程を含む場合に起こりうる課題を解決する。再投入対象の工程とは、両面実装や、不良の修正等で基板100が再投入される工程を示す。なお、再投入工程は、先頭工程だけではなく、人による修正後に検査工程だけ再実行する場合などの中間工程も含む。
図14は、部品を両面実装する基板100(基板A)の表面の実装が終わった後に、基板製造ラインに基板Aを再投入する例について説明するための概念図である。
図14の例の場合、工程1のフォルダ230には基板Aの基板データが保存されていないので、基板Aは新規基板として識別される。すなわち、図14の例では、表面の実装が終了した基板100が、裏面の実装が終了していないのに新規基板として識別されてしまう。このような状況は、表面と裏面とで製造ラインが異なる場合にも発生しうる。
図15は、工程1を通過した基板Aが検査1において不合格であり、工程1に再投入される例について説明するための概念図である。
図15の例の場合、検査1において基板Aが不合格になることによって、工程1のフォルダ230から基板Aの基板データが削除され、図14の例と同様に、基板Aは新規基板として識別される。すなわち、図15の例では、検査によって不合格となり再投入された基板100が新規基板として識別されてしまう。
次に、本実施形態の識別システムの構成について図面を参照しながら説明する。図16は、本実施形態の識別システム3の構成を示す概念図である。本実施形態の識別システム3は、データベース30を備える。図16においては、識別装置20の外部にデータベース30を構成する例を示すが、データベース30は、特定のフォルダ以下に構成されていてもよい。
データベース30は、少なくともいずれかの工程の識別装置20間で共有され、基板製造ラインにおいて検出された基板100の基板データが一括して格納される。なお、図16では、複数の識別装置20で一つのデータベース30にアクセスするように構成しているが、複数の識別装置20が複数のデータベース30にアクセスするように構成してもよい。識別装置20が照合すべき基板データが格納されたデータベース30には、ネットワークを経由して識別装置20がアクセスできるように構成する。
図17は、本実施形態に係る識別システム3が基板識別に用いる画像データの記録状態を示す概念図である。図17では、基板5までがバーコード工程を通過し、基板6〜25が製造中である。すなわち、基板1〜5はバーコード貼付済みである。
各工程のフォルダ230には、各工程において検出済みであり、かつ後工程で検出されていない基板の基板データが保存される。図17においては、工程1のフォルダ230には基板22〜25の基板データが保存され、工程2のフォルダ230には基板18〜21の基板データが保存される。また、工程3のフォルダ230には基板14〜17の基板データが保存され、・・・、工程Nのフォルダ230には基板6〜9の基板データが保存される。そして、最終工程であるバーコード工程のフォルダ230には、基板1〜5の基板データが保存される。
そして、データベース30には、工程1を通過した基板1〜25の基板データが格納される。
図18は、基板製造ラインにおいて検出されていない未知基板Xが工程1で検出される例である。図19は、未知基板Xが工程1で検出された際の基板識別手順の一例を示す概念図である。
(1)図19において、まず、工程1の識別装置20は、未知基板Xの基板データを自装置のフォルダ230に保存する。この段階では、工程1の識別装置20のフォルダ230に保存された基板データがいずれの基板に対応するのかは識別されていない。
(2)次に、工程1の識別装置20は、データベース30に格納された基板データ群を受信し、工程1の識別装置20のフォルダ230に保存された基板データと、受信した基板データ群とを照合する。この段階で、識別システム3は、未知基板Xに対応する基板データがデータベース30には格納されていないと特定する。
(3)そして、工程1の識別装置20は、未知基板Xの基板データをデータベース30に格納する。
図20は、基板製造ラインにおいて検出済みの既知基板Bが工程1で検出される例である。図21は、既知基板Bが工程1で検出された際の基板識別手順の一例を示す概念図である。
(1)図21において、まず、工程1の識別装置20は、既知基板Bの基板データを自装置のフォルダ230に保存する。この段階では、工程1の識別装置20のフォルダ230に保存された基板データがいずれの基板に対応するのかは特定されていない。
(2)次に、工程1の識別装置20は、データベース30に格納された基板データ群を受信し、工程1の識別装置20のフォルダ230に保存された基板データと、受信した基板データ群とを照合する。この段階で、識別システム3は、工程1の識別装置20のフォルダ230に保存された基板データが基板Bに対応付けられる。
(3)この場合、工程1の識別装置20は、データベース30に格納された基板Bの基板データには何もしない。なお、データベース30に格納された基板Bの基板データを更新するように構成してもよい。
図22は、バーコード工程を通過した基板1〜5の基板データをバーコード工程のフォルダ230から削除するだけではなく、データベース30からも削除する例である。
基板製造ラインの最終工程Nが完了した後、基板100は製品の筐体などに組み付けられる。一般に、製品に組み込まれた基板100には識別情報を含むIDラベルが張り付けられるため、筐体IDと基板IDとが紐づけられれば、その基板100の基板データを保存しておく必要はない(ID:Identifier)。同様に、基板製造後に基板自身にIDラベルを付与する場合も、その基板100の基板データを保存しておく必要はない。
また、例えば、工場での管理対象からが除外された基板100や、故障により廃棄された基板100、工場として出荷後の管理を行わない量産品などの基板100については、基板データを保存しておく必要はない。
図22の例では、バーコード工程で識別された基板100については、データベース30から基板データを削除する。図22のようにバーコード工程を終了した基板100の基板データをデータベース30から削除すれば、データベース30内には筐体組み付け前(IDラベル貼付け前)の基板100の基板データのみが残る。これにより、先頭工程における基板100の照合処理時間の短縮やデータ容量の削減が図られる。
ここで、本実施形態の識別システム3の変形例を示す。図23は、各工程のフォルダ231を保存する領域をデータベース30内に構成する例である。図23の例によれば、各工程で検出された基板100の基板データをデータベース30内で一括管理できるため、基板データの照合の効率化や記憶容量の削減を図ることができる。
以上のように、本実施形態の識別システムは、データベースに基板データを格納するため、表面の部品実装が完了し時点で各工程のフォルダから基板データが削除されても各基板の基板データを保持できる。そのため、本実施形態の識別システムによれば、表面の部品実装を終えてから裏面の部品実装のために基板製造ラインに再投入した基板を識別することができる。
また、本実施形態の識別システムにおいては、検査工程などで不合格となり、基板製造ラインに再投入される基板であっても、データベースに基板データが格納されているため、基板製造ラインに再投入される基板を識別することができる。
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態に係る識別システムについて図面を参照しながら説明する。図24は、本実施形態の識別システムが備えるデータベース30内に格納される基板データの構成例を示す概念図である。なお、本実施形態においては、各工程のフォルダ230に保存される基板データも図24と同様のデータ構成とする。
基板製造ラインで検出された基板100と、データベース30内の基板データ群とを照合する際に、基板100の品種や、工程を通過する時間帯などといった情報(以下、属性情報)で照合対象を絞り込めば、照合時間を短縮できる。
本実施形態では、画像データや特徴量データなどの基板データに対応付けて、種々の属性情報を含ませる。具体的には、基板100の基板データに対応付けて、それぞれの基板100の品種情報や登録日時を属性情報としてデータベース30やフォルダ230に事前に保存する。
基板データ照合手段24は、照合対象となる基板100を品種情報で絞り込む場合には、MES等の周辺システムから基板100の品種情報を製造時に取得し、照合時には品種情報が一致する基板データを抽出する。基板データ照合手段24は、照合対象となる基板100を登録日時で絞り込むには、現在時刻から過去基板製造のリードタイム以内の基板データを抽出する。また、基板データ照合手段24は、品種情報と登録日時とを組み合わせて基板データを抽出してもよい。
図25は、本実施形態の識別システムの動作について説明するためのフローチャートである。なお、図25のフローチャートの基板データは、画像データおよび特徴量データのいずれであってもよい。
図25において、まず、対象工程の識別装置20は、対象基板の基板データを取得する(ステップS41)。
次に、対象工程の識別装置20は、対象基板の基板データの照合対象を属性情報で絞り込む(ステップS42)。
次に、対象工程の識別装置20は、前工程の識別装置20のフォルダ230に保存された基板データ群と対象基板の基板データとを照合し、対象基板を識別する(ステップS43)。
次に、対象工程の識別装置20は、識別した対象基板の基板データを自装置のフォルダ230に保存する(ステップS44)。
そして、対象工程の識別装置20は、識別した対象基板の基板データを前工程の識別装置20のフォルダ230から削除する(ステップS45)。
以上が、本実施形態の識別システム1の動作についての説明である。
以上のように、本実施形態の識別システムにおいては、品種情報や登録日時などの属性情報を基板データに関連付けて各工程のフォルダに保存しておく。そのため、本実施形態の識別システムによれば、属性情報を用いて照合対象基板を絞り込むことができ、基板を照合する時間を短縮できる。
(ハードウェア)
ここで、本実施形態に係る識別装置を実現するハードウェア構成について、図26のコンピュータ90を一例として挙げて説明する。なお、図26のコンピュータ90は、各実施形態の識別装置を実現とするための構成例であって、本発明の範囲を限定するものではない。
図26のように、コンピュータ90は、プロセッサ91、主記憶装置92、補助記憶装置93、入出力インターフェース95および通信インターフェース96を備える。図26においては、インターフェースをI/F(Interface)と略して表記している。プロセッサ91、主記憶装置92、補助記憶装置93、入出力インターフェース95および通信インターフェース96は、バス99を介して互いにデータ授受可能に接続される。また、プロセッサ91、主記憶装置92、補助記憶装置93および入出力インターフェース95は、通信インターフェース96を介して、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続される。コンピュータ90は、ネットワークを介して外部に接続され、基板データなどの情報を外部から取得したり、外部に出力したりする。
プロセッサ91は、補助記憶装置93等に格納されたプログラムを主記憶装置92に展開し、展開されたプログラムを実行する。本実施形態においては、コンピュータ90にインストールされたソフトウェアプログラムを用いる構成とすればよい。プロセッサ91は、本実施形態に係る識別装置が実行する演算処理や制御処理を実行する。
主記憶装置92は、プログラムが展開される領域を有する。主記憶装置92は、例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory)などの揮発性メモリとすればよい。また、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)などの不揮発性メモリを主記憶装置92として構成・追加してもよい。
補助記憶装置93は、表示情報の位相分布などのデータを記憶する手段である。補助記憶装置93は、ハードディスクやフラッシュメモリなどのローカルディスクによって構成される。なお、表示情報の位相分布を主記憶装置92に記憶させる構成とし、補助記憶装置93を省略することも可能である。
入出力インターフェース95は、コンピュータ90と周辺機器との接続規格に基づいて、コンピュータ90と周辺機器とを接続する装置である。通信インターフェース96は、規格や仕様に基づいて、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続するためのインターフェースである。入出力インターフェース95および通信インターフェース96は、外部機器と接続するインターフェースとして共通化してもよい。
コンピュータ90には、必要に応じて、キーボードやマウス、タッチパネルなどの入力機器を接続できるように構成してもよい。それらの入力機器は、情報や設定の入力に使用される。なお、タッチパネルを入力機器として用いる場合は、表示機器の表示画面が入力機器のインターフェースを兼ねる構成とすればよい。プロセッサ91と入力機器との間のデータ授受は、入出力インターフェース95に仲介させればよい。
通信インターフェース96は、ネットワーク回線を通じて、外部のシステムや装置に接続される。
また、コンピュータ90には、情報を表示するための表示機器を備え付けてもよい。表示機器を備え付ける場合、コンピュータ90には、表示機器の表示を制御するための表示制御装置(図示しない)が備えられていることが好ましい。表示機器は、入出力インターフェース95を介してコンピュータ90に接続すればよい。
また、コンピュータ90には、必要に応じて、リーダライタを備え付けてもよい。リーダライタは、バス99に接続される。リーダライタは、プロセッサ91と図示しない記録媒体(プログラム記録媒体)との間で、記録媒体からのデータ・プログラムの読み出し、コンピュータ90の処理結果の記録媒体への書き込みなどを仲介する。記録媒体は、例えばSD(Secure Digital)カードやUSB(Universal Serial Bus)メモリなどの半導体記録媒体などで実現できる。また、記録媒体は、フレキシブルディスクなどの磁気記録媒体、CD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc)などの光学記録媒体やその他の記録媒体によって実現してもよい。
以上が、本発明の各実施形態に係る識別装置を可能とするためのハードウェア構成の一例である。なお、図26のハードウェア構成は、本発明の各実施形態に係る識別装置を可能とするためのハードウェア構成の一例であって、本発明の範囲を限定するものではない。また、本発明の各実施形態に係る識別方法に関する処理をコンピュータに実行させるプログラムも本発明の範囲に含まれる。さらに、本発明の各実施形態に係るプログラムを記録したプログラム記録媒体も本発明の範囲に含まれる。
1、3 識別システム
10 撮像装置
20 識別装置
21 撮像制御手段
23 記憶手段
24 基板データ照合手段
25 通信手段
26 基板データ更新手段
30 データベース
230、231 フォルダ

Claims (10)

  1. 基板製造ラインの工程ごとに設置され、各工程で検知される基板を撮像して画像データを生成する複数の撮像装置と、
    前記撮像装置によって生成された前記画像データを用いて前記基板を識別する少なくとも一つの識別装置とを備え、
    前記識別装置は、
    対象工程で検知される対象基板の前記画像データである第一の基板データを取得する基板データ取得手段と、
    前記対象基板の前記画像データである前記第一の基板データ保存する記憶手段と、
    前記対象工程の前工程で検知された基板の基板データであって、前記前工程において記憶手段に保存された少なくとも一つの第二の基板データを受信する通信手段と、
    前記通信手段を経由して前記前工程から取得した前記少なくとも一つの第二の基板データと、前記対象工程で検知される前記第一の基板データとを照合して前記対象基板を識別する基板データ照合手段と、
    前記基板データ照合手段によって識別された前記対象基板の前記第一の基板データを前記対象工程に関連付けて前記第一の基板データを保存する記憶手段に保存するとともに、前記少なくとも一つの第二の基板データのうち、前記前工程に検知および保存された前記対象基板の基板データを前記通信手段を経由して削除させる基板データ更新手段とを有する識別システム。
  2. 前記基板データ照合手段は、
    前記通信手段を経由して前記前工程から取得した少なくとも一つの前記画像データと、前記対象工程で検知される前記画像データとを照合して前記対象基板を識別する請求項1に記載の識別システム。
  3. 前記識別装置は、
    前記画像データから特徴量データを抽出する特徴量抽出手段を有し、
    前記基板データ照合手段は、
    前記特徴量データを前記基板データとして取得し、前記通信手段を経由して前記前工程から取得した少なくとも一つの前記特徴量データと、前記対象工程で検知される前記特徴量データとを照合して前記対象基板を識別する請求項1に記載の識別システム。
  4. 前記基板製造ラインの最終工程を経た前記基板に識別情報を付与する識別情報付与工程の前記基板データ更新手段は、
    前記識別情報が付与された前記基板の前記基板データを前記識別情報付与工程の前記識別装置の前記記憶手段から削除する請求項1乃至3のいずれか一項に記載の識別システム。
  5. 少なくとも一つの前記識別装置に接続され、前記識別装置に保存される前記基板データが一括して格納されるデータベースを備え、
    前記識別装置は、
    識別した前記対象基板の前記基板データを前記データベースに格納する請求項1乃至3のいずれか一項に記載の識別システム。
  6. 前記基板製造ラインの先頭工程の前記識別装置は、
    識別した前記対象基板の前記基板データが前記データベースに格納されている場合は、前記基板データを前記データベースに格納せず、
    識別した前記対象基板の前記基板データが前記データベースに格納されていない場合は、前記基板データを前記データベースに格納する請求項5に記載の識別システム。
  7. 前記基板製造ラインの最終工程を経た前記基板に識別情報を付与する識別情報付与工程の前記識別装置は、
    前記識別情報が付与された前記基板の前記基板データを前記データベースから削除する請求項5または6に記載の識別システム。
  8. 前記基板データ照合手段は、
    前記対象基板の属性情報を用いて照合対象の前記基板を絞り込み、絞り込んだ前記基板の前記基板データと前記対象基板の前記基板データとを照合して前記対象基板を識別する請求項1乃至7のいずれか一項に記載の識別システム。
  9. 基板製造ラインの工程ごとに設置された撮像装置によって撮像された基板の画像データを用いて前記基板を識別する識別方法であって、
    対象工程で検知される対象基板の前記画像データである第一の基板データを取得し、
    前記対象基板の前記画像データである前記第一の基板データ保存し、
    前記対象工程の前工程で検知された基板の基板データであって、前記前工程において記憶手段に保存された少なくとも一つの第二の基板データを受信し、
    前記前工程から取得した前記少なくとも一つの第二の基板データと、前記対象工程で検知される前記第一の基板データとを照合して前記対象基板を識別し、
    識別された前記対象基板の前記第一の基板データを前記対象工程に関連付けて保存するとともに、前記前工程に保存された前記対象基板の基板データを削除させる識別方法。
  10. 基板製造ラインの工程ごとに設置された撮像装置によって撮像された基板の画像データを用いて前記基板を識別する識別プログラムであって、
    対象工程で検知される対象基板の前記画像データである第一の基板データを取得する処理と、
    前記対象基板の前記画像データである前記第一の基板データ保存する処理と、
    前記対象工程の前工程で検知された基板の基板データであって、前記前工程において記憶手段に保存された少なくとも一つの第二の基板データを受信する処理と、
    前記前工程から取得した前記少なくとも一つの第二の基板データと、前記対象工程で検知される前記第一の基板データとを照合して前記対象基板を識別する処理と、
    識別された前記対象基板の前記第一の基板データを前記対象工程に関連付けて保存するとともに、前記少なくとも一つの第二の基板データのうち、前記前工程に検知および保存された前記対象基板の基板データを削除させる処理とをコンピュータに実行させる識別プログラム。
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