ＩＣタグの読み出し装置のアンテナ設置冶具、およびＩＣタグの読み出し装置
【課題】ＲＦ−ＩＤを導入して固有のＩＤを管理する場合において、複数の読み出し装置が近接して配置された場合であっても、情報の読み出しを安定して行えるようにする。
【解決手段】アンテナ設置冶具４０は、電波照射面３５ａを有する平板状のアンテナ３５を収納する筐体４３と、筐体４３の対向する内面に取り付けられた一対のアンテナ支持部材４１と、筐体４３の対向する側面に取り付けられた一対のシールド板４４とを有する。アンテナ支持部材４１には、筐体４３内で電波照射面３５ａに垂直な方向へのアンテナ３５の位置を可変に支持するための複数の溝４２が形成されている。シールド板４４は、アンテナ３５から照射される電波に対するシールド効果を持つ。
【解決手段】アンテナ設置冶具４０は、電波照射面３５ａを有する平板状のアンテナ３５を収納する筐体４３と、筐体４３の対向する内面に取り付けられた一対のアンテナ支持部材４１と、筐体４３の対向する側面に取り付けられた一対のシールド板４４とを有する。アンテナ支持部材４１には、筐体４３内で電波照射面３５ａに垂直な方向へのアンテナ３５の位置を可変に支持するための複数の溝４２が形成されている。シールド板４４は、アンテナ３５から照射される電波に対するシールド効果を持つ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という）やその周辺装置、さらには食料品、衣料品、生活雑貨といった物品の生産ラインや倉庫等で物品の生産工程管理、在庫管理、物流管理を行ったり、駅の改札、店舗、展示会等において入退管理を行ったり、商店において購入した賞品の生産をするにあたって、固有のＩＤを付与したＩＣタグを用い、そのＩＣタグを互いに隣接した複数の作業領域で読み出す場合に使用されるＩＣタグ読み出し装置に関し、特に、そのアンテナの設置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＣやその周辺装置といった機器においては、ユーザのニーズに応じた多品種化が進み、外観上は同じでも内部に組み込まれるユニットが異なるというケースが増えてきている。そのため、製造ラインの切り替えに伴うユニットの管理や組立工程の管理も複雑になってきている。
【０００３】
そのような状況の中、特許文献１には、住宅の外壁材として用いられるパネルを製造するに際し、型枠に、固有の型枠番号を付与したＩＤカードを取り付け、各工程に設置された読み取り装置でＩＤカードの情報を読み出し、読み出した型枠番号を生産計画データと比較することによって、その型枠を次にどの工程へ供給するかを管理することが開示されている。また、特許文献２には、完成品を構成する個々の部品にＩＣタグを取り付けておき、製品の製造工程において、このＩＣタグに、ＩＣタグが取り付けられた部品に関する種々の情報を書き込んだり読み出したりすることで、製品の製造工程を管理することが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１６７７３２号公報
【特許文献２】特開２００３−２７１２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、製造ラインにＩＣタグのシステムを導入し、ＩＣタグ内の情報に基づいて工程の管理を行うことは、製品を効率的に生産するという点で効果的である。しかし、ＩＣタグは一般にＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency Identification）を利用しており、情報読み出し／書き込み装置（リーダ／ライタ）と非接触で情報の送受信を行うものなので、各工程に設置されるリーダ／ライタが互いに近接していると、リーダ／ライタから照射される電波同士が干渉し、情報の読み出しが不安定になる場合がある。また、リーダ／ライタの通信可能範囲に複数のＩＣタグが存在していると、目的とするＩＣタグ以外の情報も読み出してしまうことがある。特許文献１に記載されたような外壁材の製造においては、ＩＣタグを取り付ける型枠自体が大きなサイズなので、そのような問題は生じにくいが、ＰＣや携帯型電子機器などの製造においては、製造ラインの占有面積を小さくすることもあり、同一の製造ライン中での各工程間のピッチは、作業に支障を来たさない範囲で最小限とされる。このことは、上記の情報の読み出しに対する問題を益々顕著にする。この問題を解決するためには、サイズや形状等の違うアンテナに変更し、情報の読み出し状態に応じて通信可能距離を調整することが考えられる。しかし、読み出し状態が変わるたびに違うアンテナに変更することは、アンテナの新規導入や選定のための検証等でコストや時間が大幅に増加してしまうため好ましくない。
【０００５】
上記の問題は、機器の製造ラインだけでなく、ＩＣタグを用いて固有のＩＤの管理を互いに隣接した複数の場所で同時に行う場合にも発生し得る。
【０００６】
そこで本発明は、ＲＦ−ＩＤを導入して固有のＩＤを管理する場合において、複数の読み出し装置が近接して配置された場合であっても情報の読み出しを安定して行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明のアンテナ設置冶具は、固有のＩＤが書き込まれたＩＣタグを用いて、複数の作業領域で前記ＩＤの管理を行う際に、前記ＩＤを非接触で読み出すためのアンテナを前記複数の作業領域に設置するのに用いられるアンテナ設置冶具であって、
前記アンテナは、前記ＩＤを読み出すための電波を照射する電波照射面を有する平板状のアンテナであり、
前記複数の作業領域のうち隣接する作業領域への、前記アンテナからの電波の照射を遮蔽する遮蔽部材と、
前記遮蔽部材に対する前記アンテナの位置を調整可能に支持する支持手段と、を有する。
【０００８】
上記のアンテナ設置冶具において、アンテナを内部に収納する筐体をさらに有し、支持手段は、アンテナの両側端部を支持するために筐体の対向する内面に取り付けられ、それぞれアンテナの側端部が挿入される複数の溝が形成された一対の部材であってもよい。この場合、遮蔽部材は、筐体に取り付けられた金属板で構成することができる。また、筐体を作業領域の作業台に固定するための取り付け部材をさらに有していてもよい。
【０００９】
本発明の読み出し装置は、固有のＩＤが書き込まれたＩＣタグを用いて、複数の作業領域で前記ＩＤの管理を行う際に、前記ＩＤを非接触で読み出すために前記複数の作業領域に設置される読み出し装置であって、
前記ＩＤを読み出すための電波を照射する電波照射面を有する平板状のアンテナと、
前記アンテナから電波を照射することによって前記ＩＣタグから送られてくるＲＦ信号をデジタルに変換する通信回路部と、
前記通信回路部で変換された信号を演算処理する演算処理部と、
前記複数の作業領域のうち隣接する作業領域への、前記アンテナからの電波の照射を遮蔽する遮蔽部材と、を有し、
前記アンテナは、前記遮蔽部材に対する位置を調整可能に設けられている。
【００１０】
本発明の読み出し装置において、アンテナを内部に収納する筐体と、アンテナの両側端部を支持するために筐体の対向する内面に取り付けられ、それぞれアンテナの側端部が挿入される複数の溝が形成された一対の支持部材とを有していてもよい。この場合、遮蔽部材は、筐体に取り付けられた金属板で構成することができる。また、筐体を作業領域の作業台に固定するための取り付け部材をさらに有していてもよい。
【００１１】
本発明のアンテナ設置冶具および読み出し装置では、遮蔽部材によって、アンテナから照射される電波の、隣接する作業領域への広がりが抑制され、しかもその広がりは、遮蔽部材に対するアンテナの位置を調整することによって調整可能である。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように構成された本発明によれば、隣接する作業領域への、アンテナから照射される電波の広がりが抑制され、かつ、遮蔽部材に対するアンテナの位置が調整可能であるので、隣接する作業領域の影響を受けることなく、目的とするＩＣタグを安定して読み出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
本発明は、ＩＣタグ、非接触データキャリア、無線ＩＣタグ、非接触ＩＣ、非接触ＩＣラベル、非接触ＩＣタグなどと呼称されるＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency-Identification：電波方式認識）を用いるものである。本発明においては、ＩＣタグは、無線等の非接触の通信媒体を用いてデータ交信を行い、固体識別符号などの情報を記録するメモリ付き集積回路を有する媒体を示す。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態による製造システムの概略図である。本実施形態ではノート型ＰＣの製造システムを例に挙げて説明する。この製造システムは、ＲＦ−ＩＤを利用して、製造される個々の製品の管理を行うもので、大きく分けて、この製造システムの各工程を管理するライン管理装置１０と、作業者が各工程の作業を実際に行う組立ライン１５と、各種ラベルや保証書を印刷する複数のプリンタ１３ａ〜１３ｄとを有する。なお、図１では１つの製造システムのみを示しているが、同様の構成を有する一つまたは複数の製造システムが、図示した製造システムに並設されている。各製造システムで製造される製品の機種は同一であることもあるし、異なることもある。
【００１６】
ライン管理装置１０は、ライン制御部１１と、生産指示データベース１２とを有する。生産指示データベース１２は、製造される各製品について、ＩＤ番号、納期、受注番号、型番、シリアルナンバーおよび構成コードなどといった事項や、各製品を製造する際の工程毎の作業手順を格納している。これらのデータはＩＣタグ２０の作製に利用される。ライン制御部１１は、ＩＣタグ２０の作製に必要なデータを生産指示データベース１２から読み出し、読み出したデータをプリンタ１３ａに送出する。プリンタ１３ａは、ライン制御部１１から送出されたデータに応じてＩＣタグ２０に印刷を行う。
【００１７】
ＩＣタグ２０は、ＩＣチップ（不図示）を樹脂基材の中に埋め込んだカード状のタグである。また、ＩＣタグ２０は製品に取り付けるものではなく製造システム内のみで用いられるものであり、ＩＣチップ内のデータを更新することによってリサイクル可能である。そこで、プリンタ１３ａもＩＣタグ２０へ繰り返し印刷が可能なものとしている。
【００１８】
図２に示すように、ＩＣタグ２０の表面には、ＩＤ番号、納期、受注番号、型番、シリアルナンバーおよび構成コードが印刷されている。また、ＩＣタグ２０への繰り返し印刷によってＩＣタグ２０に反りが生じたりするのでＩＣタグ２０のリサイクル回数は制限される。そこで、ＩＣタグ２０の表面には、ＩＣタグ２０の発行回数およびリサイクル可能な回数（残度数）も印刷されている。これらの情報を印刷するのは、現在製造している製品に関する主な事項を作業者が目視で確認できるようにするためである。さらに、ＩＣタグ２０の表面には、二次元コード２０ａが印刷されている。二次元コード２０ａは、受注番号、型番、シリアルナンバー、構成コードなどの事項を示す。二次元コード２０ａは、製品のテスト工程における、ＢＩＯＳなどの基本情報を記憶部に書き込むＤＭＩ書き込み時に必要な内容を読み込むために活用される。ＩＣタグ２０に内蔵されたＩＣチップには、製品のＩＤ番号とＩＣタグ２０のリサイクル回数が格納されている。ＩＣチップへの情報の書き込みは、不図示の書き込み装置によって行われる。
【００１９】
再び図１を参照すると、上記のように作製されたＩＣタグ２０は、組立ライン１５の最初の工程に、作業者によって、または自動で置かれる。本実施形態では、組立ライン１５は、複数の作業領域である、２つの組立工程ＵＡ１，ＵＡ２、３つの検査工程ＵＴ１〜ＵＴ３、および梱包工程Ｐを有し、これらの各工程を順次経て作業が行われる。組立工程ＵＡ１，ＵＡ２では、組立ライン１５に投入された、液晶ディスプレイユニット、キーボードユニット、電源ユニット、および光学ディスクドライブユニットなどの各種ユニットが組み付けられる。検査工程ＵＴ１〜ＵＴ３では、各種ユニットが組み付けられた製品の動作テストや外観検査が行われる。検査工程ＵＴ１〜ＵＴ３の検査で合格した製品は、次に、梱包工程Ｐへ行き、バッテリーやＡＣアダプタ、その他の付属品とともに梱包箱に梱包される。
【００２０】
組立ライン１５では、図３に示すように、各製品２５（正確には、検査工程まで終了していないものは半完成品であるが、説明の簡略化のため、半完成品も含めて製品という。）は、ホルダ２１に収納されたＩＣタグ２０とともに、作業台に沿って移動可能に設けられた作業用パレット１８の上に載せられる。作業台は、組立工程ＵＡ１，ＵＡ２、検査工程ＵＴ１〜ＵＴ３および梱包工程Ｐを連続して繋ぐものであり、作業用パレット１８は、これら各工程間を順次移動可能に設けられている。製品２５はＩＣタグ２０とともに、作業用パレット１８に載せられたまま、組立工程ＵＡ１，ＵＡ２から検査工程ＵＴ１〜ＵＴ３を経て梱包工程Ｐへと、順番に移動する。
【００２１】
各組立工程ＵＡ１，ＵＡ２、最終の検査工程ＵＴ３および梱包工程Ｐの作業位置にはそれぞれ、各工程での作業内容を管理する工程管理装置３０が設置されている。最終の検査工程ＵＴ３の作業位置にはさらに、その工程管理装置３０からの指令に基づいて、製品に貼付する銘板を印刷するプリンタ１３ｂが設置されている。梱包工程Ｐの作業位置にも同様に、保証書を印刷するプリンタ１３ｃおよび箱ラベルを印刷するプリンタ１３ｄが設置されている。
【００２２】
工程管理装置３０は、図４に示すように、ライン管理装置１０（図１参照）のライン制御部１１と接続する工程制御部３３と、その工程管理装置３０が設置されている工程に固有のＩＤを格納するＩＤ記憶部３１と、ＣＲＴやＬＣＤ等の表示部３２と、ＩＣタグ２０のＩＣチップに書き込まれている情報を非接触で読み出すための読み出し装置３４とを有する。読み出し装置３４は、ＩＣタグ２０に書き込まれている情報を、ＲＦ−ＩＤを利用して非接触で読み出すためのものであり、図５に示すように、ＩＣタグ２０に電波を照射しＩＣタグ２０から送られてくるＲＦ信号を受信するアンテナ３５と、受信したＲＦ信号をデジタル信号に変換する通信回路部３６と、通信回路部３６で変換された信号を演算処理して外部（ここでは工程制御部３３）へ出力するための演算処理部３７とを有する。
【００２３】
前述したように、ＩＣタグ２０は、製品２５と一緒に作業用パレット１８上に載せられて各工程へ移動するが、工程管理装置３０が設置された工程へ移動すると、読み出し装置３４によってＩＣタグ２０からＩＤ番号が読み出され、工程制御部３３へ送出される。工程制御部３３は、ＩＤ番号が送られてくると、ＩＤ記憶部３１に格納されている、その工程に固有のＩＤを読み出して、ＩＣタグ２０のＩＤ番号とライン制御部１１へ送出する。
【００２４】
上述したように、生産指示データベース１２は組立ライン１５で製造される製品２５について、ＩＤ番号、納期、受注番号、型番、シリアルナンバーおよび構成コードなどの事項や、製品２５を製造する際の各工程毎の作業手順を格納するものであり、製品２５を製造する際の各工程毎の作業手順については、ＩＣタグ２０のＩＤ番号と各工程に固有のＩＤに対応して格納している。
【００２５】
ライン制御部１１は、ＩＣタグ２０のＩＤ番号と各工程に固有のＩＤとが工程管理装置３０の工程制御部３３から送られてくると、これらに対応して、生産指示データベース１２に格納されている作業手順を読み出し、これらを送出した工程制御部３３に返送する。また、その作業内容が、銘板の貼付作業、保証書の同梱作業、箱ラベルの貼付作業を含むものである場合には、ライン制御部１１は生産指示データベース１２に格納されている、銘板、保証書、箱ラベルを印刷するためのデータを読み出して、工程制御部３３へ送出する。また、その作業内容が、製品２５に組み込まれるユニットを使用し、あるいは同梱される付属品を使用するものであり、これらのＩＤが送られてきた場合には、ライン制御部１１は生産指示データベース１２のＩＣタグ２０のＩＤ番号に対応して各ユニットや付属品のＩＤを蓄積させる。
【００２６】
ライン制御部１１は、作業手順が送られてくると、作業手順を表示部３２に表示させる。またこのとき、銘板、保証書、箱ラベルを印刷するためのデータも送られてきている場合には、これらの印刷をプリンタ１３ａ〜１３ｄに行わせる。
【００２７】
作業者は、表示部３２に表示されている作業手順に基づいて所定の作業を行い、また、銘板、保証書、箱ラベルを使用する工程である場合には、プリンタ１３ｂ〜１３ｄにより印刷された銘板、保証書、箱ラベルを使用して作業を行う。
【００２８】
梱包工程Ｐまで終了し、箱内に梱包された製品２５は、出荷のためにパレット１９に積載される。また、ＩＣタグ２０はこの段階で回収され、リサイクルされる。このとき、ライン制御部１１は、ＩＣタグ２０のチップ内情報として格納されているリサイクル回数が予め定められている回数、例えば２００回を超えているかを確認し、超えている場合はリサイクルせず廃棄対象とする。リサイクル回数が予め定められている回数の範囲内である場合には、新たな製造対象の製品２５のデータを格納する。また、ＩＣタグ２０の表面に印刷されている各事項および二次元コードは、消去され、新たに書き換えられる。
【００２９】
このように、本実施形態では、組立ライン１５の各工程で、必要とされるときに、ＩＣタグ２０が読み出され、作業手順が表示され、工程に応じて銘板や保証書などが印刷される、いわゆるオンデマンド型のシステムとなるので、生産指示書、銘板、保証書、箱ラベルの欠品や重複、紛失などは発生しない。
【００３０】
なお、ライン制御部１１、生産指示データベース１２およびプリンタ１３ａは、一般的なコンピュータシステムとして構成されるものであり、これらは一つの制御部として構成することとしてもよい。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態の組立ライン１５では、製品２５と一緒に各工程を移動するＩＣタグ２０に与えられた情報に従って所定の作業および処理が行われるので、ＩＣタグ２０を正確に読み出すことが重要である。そこで、作業用パレット１８の移動および作業者による作業の邪魔にならず、かつ作業用パレット１８上に置かれたＩＣタグ２０を最も読み出し易い位置として、図３に示したように、アンテナ３５が作業用パレット１８の下に設置される。また、アンテナ３５は、平板状のものが用いられ、その主面である電波照射面が作業用パレット１８のＩＣタグ２０が設置される面と平行になるように設置される。
【００３２】
ここで、アンテナ３５の通信可能範囲について考える。図６に示すように、アンテナ３５の通信可能範囲Ｃ0は、アンテナ３５の電波照射面３５ａに垂直な方向だけでなく、電波照射面３５ａに平行な方向にも広がりを持っている。特に、通信周波数が１３．５６ＭＨｚである場合は、通信距離ＣＤに対して、それと垂直な方向、言い換えると、作業用パレット１８の移動方向ＬＤと平行な方向を含む方向への大きな広がりを持っている。そのため、前後の各工程が近接していると、隣同士のアンテナ３５からそれぞれ照射された電波が干渉し、目的とするＩＣタグ２０を読み出せなくなったり、隣の工程のＩＣタグ２０を読み出してしまったりするおそれがある。
【００３３】
そこで、本発明においては、図７に示すように、アンテナ３５から照射される電波に対してシールド効果を持つ第１の遮蔽部材３８ａおよび第２の遮蔽部材３８ｂを設置する。
【００３４】
第１の遮蔽部材３８ａは、アンテナ３５の両側に設置され、アンテナ３５の電波照射面３５ａに対して垂直な方向に延びる面を有している。第１の遮蔽部材３８ａを設置することによって、第１の遮蔽部材３８ａが設置された側への、アンテナ３５から照射された電波の広がりが抑制される。したがって、第１の遮蔽部材３８ａを、作業用パレット１８の移動方向ＬＤについてアンテナ３５の両側に設置すれば、通信可能範囲Ｃ1を、前後の工程に干渉しないように抑制することができる。
【００３５】
第２の遮蔽部材３８ｂは、アンテナ３５の、ＩＣタグ２０へ向けられる側と反対側に設置される。ＩＣタグ２０の読み出しのための電波は、実際には電波照射面３５ａの裏面（ＩＣタグ２０を向く面と反対側の面）からも照射される。仮に第２の遮蔽部材３８ｂがなければ、アンテナ３５の裏面から照射された電波は、図７に破線矢印で示すように、第１の遮蔽部材３８ａの外側から作業用パレット１８の上方に回り込み、通信可能範囲Ｃ1を広げてしまう。そこで、第２の遮蔽部材３８ｂを設置することで、通信可能範囲Ｃ1をより効果的に抑制することができる。
【００３６】
ここで、アンテナ３５の裏面から照射される読み出し用の電波を完全に遮蔽すると、通信強度が低下し、読み出し性能に影響を与えるおそれがある。そこで、図７に示したように、第１の遮蔽部材３８ａとアンテナ３５との間に、アンテナ３５の裏面から照射された電波が通過するのに必要な隙間を設けることが望ましい。このような隙間を設けることにより、アンテナ３５の裏面から照射された電波は、図７の太線矢印で示すように、この隙間を通って作業用パレット１８の上方に回り込むことができる。その結果、第２の遮蔽部材３８ｂを設置することによる通信強度の低下が抑制される。また、アンテナ３５と第１の遮蔽部材３５ａとの間隔が極端に狭いと、アンテナ３５のインピーダンスが大きくずれるため、磁界強度が低下し通信距離が短くなり、最悪の場合は通信ができなくなることが考えられる。アンテナ３５と第１の遮蔽部材３８ａとの間に隙間を設けることは、アンテナ３５のインピーダンスのずれを抑制し、これにより、ＩＣタグ２０の良好な読み出しが可能となる。
【００３７】
なお、ここでいうアンテナ３５と第１の遮蔽部材３８ａとの間の隙間は、アンテナ３５の裏面から照射された電波をＩＣタグ２０側へ回り込ませるためのものであるので、電波が通過することができれば、この隙間に絶縁体といった他の部材が介在していてもよい。
【００３８】
アンテナ３５の電波照射面３５ａに垂直な方向での、電波照射面３５ａからの遮蔽部材３８の突出高さＨは、通信可能範囲Ｃ1の、電波照射面３５ａに平行な面内方向への広がりの大きさ、および通信距離ＣＤに影響する。突出高さＨが大きくなれば、通信可能範囲Ｃ1は狭くなり、通信距離ＣＤも短くなる。そこで、突出高さＨを調整可能とし、通信可能範囲Ｃ1の、電波照射面３５ａに平行な面内方向への広がり、および通信距離ＣＤを適宜調整可能とすることで、各工程での作業内容や各工程の配置状況に応じて通信可能範囲Ｃ1および通信距離ＣＤを最適に調整し、アンテナ３５によるＩＣタグ２０の読み出しを良好に行うことができるようになる。
【００３９】
図８に、図７に示したようにアンテナを設置するのに用いるアンテナ設置治具の一例の斜視図を示す。図８に示すアンテナ設置治具４０は、上面が開口した箱状に構成されてアンテナ３５を内部に収納する筐体４３と、筐体４３の互いに対向する２つの内側面に取り付けられた一対のアンテナ支持部材４１（図８では一方のみ図示）と、筐体４３の外側面および底面に取り付けられたシールド板４４と、このアンテナ設置治具４０を作業用台に固定するための取り付けアーム４５とを有する。
【００４０】
筐体４３およびアンテナ支持部材４１は、アンテナ３５からの電波の照射に影響を与えない部材、例えば樹脂や木などの絶縁体で構成される。アンテナ支持部材４１は、アンテナ３５の側端部が嵌め込まれる溝４２が形成されており、一対のアンテナ支持部材４１を筐体４３の互いに対向する内側面に取り付け、各アンテナ支持部材４１の溝４２にアンテナ３５の両側端部を挿入することで、アンテナ３５は筐体４３内に支持される。また、図７における遮蔽部材３８の突出高さＨに相当する、筐体４３内での、アンテナ３５の電波照射面３５ａに垂直な方向（アンテナ３５からの電波照射方向）へのアンテナ３５の位置を段階的に変えられるように、アンテナ３５からの電波照射方向に複数の溝４２が形成されている。アンテナ３５をどの溝４２に挿入するかは、その組立ライン自身の各工程のピッチや、隣接する組立ラインの位置あるいは有無などに応じて決められる。本例では、アンテナ支持部材４１に６本の溝４２が２ｃｍピッチで形成されている。また、筐体４３の前面または背面は、アンテナ３５の位置調整の際にアンテナ３５を溝４２に沿ってスライドさせて筐体４３から抜き差しできるようにするために、筐体４３に対して着脱可能、あるいは開閉可能に設けられている。
【００４１】
シールド板４４は、アンテナ３５から照射する電波に対するシールド効果を有する部材であり、図７に示した遮蔽部材３８ａ，３８ｂに相当する。シールド板４４としては、アルミ、銅、ステンレス、真鍮などの金属を用いることができる。また、シールド板４４は、筐体４３の外面に取り付けられており、特に筐体４３の側面においては、アンテナ３５とシールド板４４との間に筐体４３およびアンテナ支持部材４１が介在している。つまり、筐体４３のシールド板４４は、アンテナ３５と間隔をあけて設置されている。
【００４２】
取り付けアーム４５は、先端部がフック状の形状となった部材であり、筐体４３の両側面にそれぞれ２つずつ回動可能に取り付けられている。これら取り付けアーム４５を適宜の向きに向けて、フック状の部分を作業台のパイプに嵌め込むことによって、アンテナ設置治具４０を作業台に固定することができる。
【００４３】
以上のように、筐体４３にアンテナ支持部材４１、シールド板４４および取り付けアーム４５を取り付けただけの極めて簡単な構成で、アンテナ３５の通信可能範囲および通信距離を、工程での作業状況や各工程間の距離等に応じて最適に調整し、ＲＦ−ＩＤシステムを機器の組立ラインに導入した場合における、各工程でのＩＣタグ２０の読み出しを良好に行うことができる。
【００４４】
図８に示した例では、アンテナ３５の両側での、アンテナ３５から照射される電波に対するシールド効果を、筐体４３の両側面に取り付けたシールド板４４によって発揮させていたが、筐体４３の両側面自身をシールド板４４と同様の部材で構成してもよい。または、筐体４３の両側面に、金属粉を含有した塗料を塗布し、これによってシールド効果を発揮させることもできる。また、図８ではアンテナ３５の位置調整を段階的に行う例を示したが、例えば歯車伝動機構やベルト伝動機構などを利用して、位置調整を無段階で行えるようにしてもよい。
【００４５】
本実施形態では、ノート型ＰＣの組立ラインを例に挙げて説明したが、本発明はデスクトップ型ＰＣの組立ラインにも適用することができる。ただし、本発明をデスクトップ型ＰＣの組立ラインに適用する場合は、以下の点を考慮する必要がある。
【００４６】
デスクトップ型ＰＣは、ノート型ＰＣと比較して設置面積が大きく、作業用パレット１８上での占有面積も大きくなるため、作業用パレット１８にＩＣタグ２０を置くスペースがない場合がある。このような場合は、デスクトップ型ＰＣ上の、作業の邪魔にならない位置、例えばＰＣ本体の上やディスプレイの上に置くことが考えられる。しかし、ＰＣ本体やディスプレイの上に置かれたＩＣタグ２０を、作業用パレット１８の下に設置したアンテナ３５で読み出すことは困難である。
【００４７】
そこで、デスクトップ型ＰＣの組立ラインに本発明を適用する場合は、図９に示すように、作業台の、作業用パレット１８の上方にアンテナ３５を設置し、デスクトップ型ＰＣ５５の本体やディスプレイの上に置かれたＩＣタグ２０をその上方から読み出すようにする。この場合、アンテナ３５の設置には、図８に示したアンテナ設置冶具４０の取り付けアーム４５を利用することができる。
【００４８】
ここでは、アンテナ設置冶具４０を作業台に固定するのに取り付けアーム４５を用いたが、取り付けアーム４５によらず、ボルト・ナット等の適宜固定手段によって固定してもよい。
【００４９】
本実施形態では、ＩＣタグ２０を情報の読み出し用に用いていたが、ＩＣタグ２０は情報の書き込みも可能であるので、アンテナ設置冶具４０の構造をリーダ／ライタ用のアンテナの設置に適用すれば、ＩＣタグ２０に書き込まれた情報を更新することにも利用することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、本発明を機器の組立ラインに適用した例を説明したが、本発明は機器の製造に限られるものではなく、食料品、衣料品、生活雑貨等の種々の物品において、その生産工程管理や、例えば倉庫における在庫管理や物流管理などを、ＲＦ−ＩＤを利用して、個々の物品情報を複数の作業領域で読み出し、その結果に基づいて個々の物品を管理するのに適用することもできる。さらに本発明は、駅の改札、店舗、展示会等において入退管理をＩＣタグで行ったり、商店において購入した商品の清算をＩＣタグを利用して行ったりする場合も、そのＩＣタグを複数の作業領域で読み出す際に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態による組立ラインの概略図である。
【図２】本発明に用いられるＩＣタグの一例を示す平面図である。
【図３】図１に示す組立ラインにおける作業台の模式的斜視図である。
【図４】工程管理装置のブロック図である。
【図５】読み出し装置のブロック図である。
【図６】アンテナ単体での通信可能範囲を説明する図である。
【図７】アンテナの両側に遮蔽部材を配置した場合の通信可能範囲を説明する図である。
【図８】本発明によるアンテナ設置治具の一例の斜視図である。
【図９】デスクトップ型パーソナルコンピュータの組立ラインにおける作業台の模式的斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ ライン管理装置
１３ａ〜１３ｄ プリンタ
１５ 組立ライン
１８ 作業用パレット
１９ パレット
２０ ＩＣタグ
２５ 製品
３０ 工程管理装置
３４ 読み出し装置
３５ アンテナ
３５ａ 電波照射面
３６ 通信回路部
３７ 演算処理部
３８ 遮蔽部材
４０ アンテナ設置冶具
４１ アンテナ支持部材
４２ 溝
４３ 筐体
４４ シールド板
４５ 取り付けアーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という）やその周辺装置、さらには食料品、衣料品、生活雑貨といった物品の生産ラインや倉庫等で物品の生産工程管理、在庫管理、物流管理を行ったり、駅の改札、店舗、展示会等において入退管理を行ったり、商店において購入した賞品の生産をするにあたって、固有のＩＤを付与したＩＣタグを用い、そのＩＣタグを互いに隣接した複数の作業領域で読み出す場合に使用されるＩＣタグ読み出し装置に関し、特に、そのアンテナの設置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＣやその周辺装置といった機器においては、ユーザのニーズに応じた多品種化が進み、外観上は同じでも内部に組み込まれるユニットが異なるというケースが増えてきている。そのため、製造ラインの切り替えに伴うユニットの管理や組立工程の管理も複雑になってきている。
【０００３】
そのような状況の中、特許文献１には、住宅の外壁材として用いられるパネルを製造するに際し、型枠に、固有の型枠番号を付与したＩＤカードを取り付け、各工程に設置された読み取り装置でＩＤカードの情報を読み出し、読み出した型枠番号を生産計画データと比較することによって、その型枠を次にどの工程へ供給するかを管理することが開示されている。また、特許文献２には、完成品を構成する個々の部品にＩＣタグを取り付けておき、製品の製造工程において、このＩＣタグに、ＩＣタグが取り付けられた部品に関する種々の情報を書き込んだり読み出したりすることで、製品の製造工程を管理することが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１６７７３２号公報
【特許文献２】特開２００３−２７１２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、製造ラインにＩＣタグのシステムを導入し、ＩＣタグ内の情報に基づいて工程の管理を行うことは、製品を効率的に生産するという点で効果的である。しかし、ＩＣタグは一般にＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency Identification）を利用しており、情報読み出し／書き込み装置（リーダ／ライタ）と非接触で情報の送受信を行うものなので、各工程に設置されるリーダ／ライタが互いに近接していると、リーダ／ライタから照射される電波同士が干渉し、情報の読み出しが不安定になる場合がある。また、リーダ／ライタの通信可能範囲に複数のＩＣタグが存在していると、目的とするＩＣタグ以外の情報も読み出してしまうことがある。特許文献１に記載されたような外壁材の製造においては、ＩＣタグを取り付ける型枠自体が大きなサイズなので、そのような問題は生じにくいが、ＰＣや携帯型電子機器などの製造においては、製造ラインの占有面積を小さくすることもあり、同一の製造ライン中での各工程間のピッチは、作業に支障を来たさない範囲で最小限とされる。このことは、上記の情報の読み出しに対する問題を益々顕著にする。この問題を解決するためには、サイズや形状等の違うアンテナに変更し、情報の読み出し状態に応じて通信可能距離を調整することが考えられる。しかし、読み出し状態が変わるたびに違うアンテナに変更することは、アンテナの新規導入や選定のための検証等でコストや時間が大幅に増加してしまうため好ましくない。
【０００５】
上記の問題は、機器の製造ラインだけでなく、ＩＣタグを用いて固有のＩＤの管理を互いに隣接した複数の場所で同時に行う場合にも発生し得る。
【０００６】
そこで本発明は、ＲＦ−ＩＤを導入して固有のＩＤを管理する場合において、複数の読み出し装置が近接して配置された場合であっても情報の読み出しを安定して行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明のアンテナ設置冶具は、固有のＩＤが書き込まれたＩＣタグを用いて、複数の作業領域で前記ＩＤの管理を行う際に、前記ＩＤを非接触で読み出すためのアンテナを前記複数の作業領域に設置するのに用いられるアンテナ設置冶具であって、
前記アンテナは、前記ＩＤを読み出すための電波を照射する電波照射面を有する平板状のアンテナであり、
前記複数の作業領域のうち隣接する作業領域への、前記アンテナからの電波の照射を遮蔽する遮蔽部材と、
前記遮蔽部材に対する前記アンテナの位置を調整可能に支持する支持手段と、を有する。
【０００８】
上記のアンテナ設置冶具において、アンテナを内部に収納する筐体をさらに有し、支持手段は、アンテナの両側端部を支持するために筐体の対向する内面に取り付けられ、それぞれアンテナの側端部が挿入される複数の溝が形成された一対の部材であってもよい。この場合、遮蔽部材は、筐体に取り付けられた金属板で構成することができる。また、筐体を作業領域の作業台に固定するための取り付け部材をさらに有していてもよい。
【０００９】
本発明の読み出し装置は、固有のＩＤが書き込まれたＩＣタグを用いて、複数の作業領域で前記ＩＤの管理を行う際に、前記ＩＤを非接触で読み出すために前記複数の作業領域に設置される読み出し装置であって、
前記ＩＤを読み出すための電波を照射する電波照射面を有する平板状のアンテナと、
前記アンテナから電波を照射することによって前記ＩＣタグから送られてくるＲＦ信号をデジタルに変換する通信回路部と、
前記通信回路部で変換された信号を演算処理する演算処理部と、
前記複数の作業領域のうち隣接する作業領域への、前記アンテナからの電波の照射を遮蔽する遮蔽部材と、を有し、
前記アンテナは、前記遮蔽部材に対する位置を調整可能に設けられている。
【００１０】
本発明の読み出し装置において、アンテナを内部に収納する筐体と、アンテナの両側端部を支持するために筐体の対向する内面に取り付けられ、それぞれアンテナの側端部が挿入される複数の溝が形成された一対の支持部材とを有していてもよい。この場合、遮蔽部材は、筐体に取り付けられた金属板で構成することができる。また、筐体を作業領域の作業台に固定するための取り付け部材をさらに有していてもよい。
【００１１】
本発明のアンテナ設置冶具および読み出し装置では、遮蔽部材によって、アンテナから照射される電波の、隣接する作業領域への広がりが抑制され、しかもその広がりは、遮蔽部材に対するアンテナの位置を調整することによって調整可能である。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように構成された本発明によれば、隣接する作業領域への、アンテナから照射される電波の広がりが抑制され、かつ、遮蔽部材に対するアンテナの位置が調整可能であるので、隣接する作業領域の影響を受けることなく、目的とするＩＣタグを安定して読み出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
本発明は、ＩＣタグ、非接触データキャリア、無線ＩＣタグ、非接触ＩＣ、非接触ＩＣラベル、非接触ＩＣタグなどと呼称されるＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency-Identification：電波方式認識）を用いるものである。本発明においては、ＩＣタグは、無線等の非接触の通信媒体を用いてデータ交信を行い、固体識別符号などの情報を記録するメモリ付き集積回路を有する媒体を示す。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態による製造システムの概略図である。本実施形態ではノート型ＰＣの製造システムを例に挙げて説明する。この製造システムは、ＲＦ−ＩＤを利用して、製造される個々の製品の管理を行うもので、大きく分けて、この製造システムの各工程を管理するライン管理装置１０と、作業者が各工程の作業を実際に行う組立ライン１５と、各種ラベルや保証書を印刷する複数のプリンタ１３ａ〜１３ｄとを有する。なお、図１では１つの製造システムのみを示しているが、同様の構成を有する一つまたは複数の製造システムが、図示した製造システムに並設されている。各製造システムで製造される製品の機種は同一であることもあるし、異なることもある。
【００１６】
ライン管理装置１０は、ライン制御部１１と、生産指示データベース１２とを有する。生産指示データベース１２は、製造される各製品について、ＩＤ番号、納期、受注番号、型番、シリアルナンバーおよび構成コードなどといった事項や、各製品を製造する際の工程毎の作業手順を格納している。これらのデータはＩＣタグ２０の作製に利用される。ライン制御部１１は、ＩＣタグ２０の作製に必要なデータを生産指示データベース１２から読み出し、読み出したデータをプリンタ１３ａに送出する。プリンタ１３ａは、ライン制御部１１から送出されたデータに応じてＩＣタグ２０に印刷を行う。
【００１７】
ＩＣタグ２０は、ＩＣチップ（不図示）を樹脂基材の中に埋め込んだカード状のタグである。また、ＩＣタグ２０は製品に取り付けるものではなく製造システム内のみで用いられるものであり、ＩＣチップ内のデータを更新することによってリサイクル可能である。そこで、プリンタ１３ａもＩＣタグ２０へ繰り返し印刷が可能なものとしている。
【００１８】
図２に示すように、ＩＣタグ２０の表面には、ＩＤ番号、納期、受注番号、型番、シリアルナンバーおよび構成コードが印刷されている。また、ＩＣタグ２０への繰り返し印刷によってＩＣタグ２０に反りが生じたりするのでＩＣタグ２０のリサイクル回数は制限される。そこで、ＩＣタグ２０の表面には、ＩＣタグ２０の発行回数およびリサイクル可能な回数（残度数）も印刷されている。これらの情報を印刷するのは、現在製造している製品に関する主な事項を作業者が目視で確認できるようにするためである。さらに、ＩＣタグ２０の表面には、二次元コード２０ａが印刷されている。二次元コード２０ａは、受注番号、型番、シリアルナンバー、構成コードなどの事項を示す。二次元コード２０ａは、製品のテスト工程における、ＢＩＯＳなどの基本情報を記憶部に書き込むＤＭＩ書き込み時に必要な内容を読み込むために活用される。ＩＣタグ２０に内蔵されたＩＣチップには、製品のＩＤ番号とＩＣタグ２０のリサイクル回数が格納されている。ＩＣチップへの情報の書き込みは、不図示の書き込み装置によって行われる。
【００１９】
再び図１を参照すると、上記のように作製されたＩＣタグ２０は、組立ライン１５の最初の工程に、作業者によって、または自動で置かれる。本実施形態では、組立ライン１５は、複数の作業領域である、２つの組立工程ＵＡ１，ＵＡ２、３つの検査工程ＵＴ１〜ＵＴ３、および梱包工程Ｐを有し、これらの各工程を順次経て作業が行われる。組立工程ＵＡ１，ＵＡ２では、組立ライン１５に投入された、液晶ディスプレイユニット、キーボードユニット、電源ユニット、および光学ディスクドライブユニットなどの各種ユニットが組み付けられる。検査工程ＵＴ１〜ＵＴ３では、各種ユニットが組み付けられた製品の動作テストや外観検査が行われる。検査工程ＵＴ１〜ＵＴ３の検査で合格した製品は、次に、梱包工程Ｐへ行き、バッテリーやＡＣアダプタ、その他の付属品とともに梱包箱に梱包される。
【００２０】
組立ライン１５では、図３に示すように、各製品２５（正確には、検査工程まで終了していないものは半完成品であるが、説明の簡略化のため、半完成品も含めて製品という。）は、ホルダ２１に収納されたＩＣタグ２０とともに、作業台に沿って移動可能に設けられた作業用パレット１８の上に載せられる。作業台は、組立工程ＵＡ１，ＵＡ２、検査工程ＵＴ１〜ＵＴ３および梱包工程Ｐを連続して繋ぐものであり、作業用パレット１８は、これら各工程間を順次移動可能に設けられている。製品２５はＩＣタグ２０とともに、作業用パレット１８に載せられたまま、組立工程ＵＡ１，ＵＡ２から検査工程ＵＴ１〜ＵＴ３を経て梱包工程Ｐへと、順番に移動する。
【００２１】
各組立工程ＵＡ１，ＵＡ２、最終の検査工程ＵＴ３および梱包工程Ｐの作業位置にはそれぞれ、各工程での作業内容を管理する工程管理装置３０が設置されている。最終の検査工程ＵＴ３の作業位置にはさらに、その工程管理装置３０からの指令に基づいて、製品に貼付する銘板を印刷するプリンタ１３ｂが設置されている。梱包工程Ｐの作業位置にも同様に、保証書を印刷するプリンタ１３ｃおよび箱ラベルを印刷するプリンタ１３ｄが設置されている。
【００２２】
工程管理装置３０は、図４に示すように、ライン管理装置１０（図１参照）のライン制御部１１と接続する工程制御部３３と、その工程管理装置３０が設置されている工程に固有のＩＤを格納するＩＤ記憶部３１と、ＣＲＴやＬＣＤ等の表示部３２と、ＩＣタグ２０のＩＣチップに書き込まれている情報を非接触で読み出すための読み出し装置３４とを有する。読み出し装置３４は、ＩＣタグ２０に書き込まれている情報を、ＲＦ−ＩＤを利用して非接触で読み出すためのものであり、図５に示すように、ＩＣタグ２０に電波を照射しＩＣタグ２０から送られてくるＲＦ信号を受信するアンテナ３５と、受信したＲＦ信号をデジタル信号に変換する通信回路部３６と、通信回路部３６で変換された信号を演算処理して外部（ここでは工程制御部３３）へ出力するための演算処理部３７とを有する。
【００２３】
前述したように、ＩＣタグ２０は、製品２５と一緒に作業用パレット１８上に載せられて各工程へ移動するが、工程管理装置３０が設置された工程へ移動すると、読み出し装置３４によってＩＣタグ２０からＩＤ番号が読み出され、工程制御部３３へ送出される。工程制御部３３は、ＩＤ番号が送られてくると、ＩＤ記憶部３１に格納されている、その工程に固有のＩＤを読み出して、ＩＣタグ２０のＩＤ番号とライン制御部１１へ送出する。
【００２４】
上述したように、生産指示データベース１２は組立ライン１５で製造される製品２５について、ＩＤ番号、納期、受注番号、型番、シリアルナンバーおよび構成コードなどの事項や、製品２５を製造する際の各工程毎の作業手順を格納するものであり、製品２５を製造する際の各工程毎の作業手順については、ＩＣタグ２０のＩＤ番号と各工程に固有のＩＤに対応して格納している。
【００２５】
ライン制御部１１は、ＩＣタグ２０のＩＤ番号と各工程に固有のＩＤとが工程管理装置３０の工程制御部３３から送られてくると、これらに対応して、生産指示データベース１２に格納されている作業手順を読み出し、これらを送出した工程制御部３３に返送する。また、その作業内容が、銘板の貼付作業、保証書の同梱作業、箱ラベルの貼付作業を含むものである場合には、ライン制御部１１は生産指示データベース１２に格納されている、銘板、保証書、箱ラベルを印刷するためのデータを読み出して、工程制御部３３へ送出する。また、その作業内容が、製品２５に組み込まれるユニットを使用し、あるいは同梱される付属品を使用するものであり、これらのＩＤが送られてきた場合には、ライン制御部１１は生産指示データベース１２のＩＣタグ２０のＩＤ番号に対応して各ユニットや付属品のＩＤを蓄積させる。
【００２６】
ライン制御部１１は、作業手順が送られてくると、作業手順を表示部３２に表示させる。またこのとき、銘板、保証書、箱ラベルを印刷するためのデータも送られてきている場合には、これらの印刷をプリンタ１３ａ〜１３ｄに行わせる。
【００２７】
作業者は、表示部３２に表示されている作業手順に基づいて所定の作業を行い、また、銘板、保証書、箱ラベルを使用する工程である場合には、プリンタ１３ｂ〜１３ｄにより印刷された銘板、保証書、箱ラベルを使用して作業を行う。
【００２８】
梱包工程Ｐまで終了し、箱内に梱包された製品２５は、出荷のためにパレット１９に積載される。また、ＩＣタグ２０はこの段階で回収され、リサイクルされる。このとき、ライン制御部１１は、ＩＣタグ２０のチップ内情報として格納されているリサイクル回数が予め定められている回数、例えば２００回を超えているかを確認し、超えている場合はリサイクルせず廃棄対象とする。リサイクル回数が予め定められている回数の範囲内である場合には、新たな製造対象の製品２５のデータを格納する。また、ＩＣタグ２０の表面に印刷されている各事項および二次元コードは、消去され、新たに書き換えられる。
【００２９】
このように、本実施形態では、組立ライン１５の各工程で、必要とされるときに、ＩＣタグ２０が読み出され、作業手順が表示され、工程に応じて銘板や保証書などが印刷される、いわゆるオンデマンド型のシステムとなるので、生産指示書、銘板、保証書、箱ラベルの欠品や重複、紛失などは発生しない。
【００３０】
なお、ライン制御部１１、生産指示データベース１２およびプリンタ１３ａは、一般的なコンピュータシステムとして構成されるものであり、これらは一つの制御部として構成することとしてもよい。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態の組立ライン１５では、製品２５と一緒に各工程を移動するＩＣタグ２０に与えられた情報に従って所定の作業および処理が行われるので、ＩＣタグ２０を正確に読み出すことが重要である。そこで、作業用パレット１８の移動および作業者による作業の邪魔にならず、かつ作業用パレット１８上に置かれたＩＣタグ２０を最も読み出し易い位置として、図３に示したように、アンテナ３５が作業用パレット１８の下に設置される。また、アンテナ３５は、平板状のものが用いられ、その主面である電波照射面が作業用パレット１８のＩＣタグ２０が設置される面と平行になるように設置される。
【００３２】
ここで、アンテナ３５の通信可能範囲について考える。図６に示すように、アンテナ３５の通信可能範囲Ｃ0は、アンテナ３５の電波照射面３５ａに垂直な方向だけでなく、電波照射面３５ａに平行な方向にも広がりを持っている。特に、通信周波数が１３．５６ＭＨｚである場合は、通信距離ＣＤに対して、それと垂直な方向、言い換えると、作業用パレット１８の移動方向ＬＤと平行な方向を含む方向への大きな広がりを持っている。そのため、前後の各工程が近接していると、隣同士のアンテナ３５からそれぞれ照射された電波が干渉し、目的とするＩＣタグ２０を読み出せなくなったり、隣の工程のＩＣタグ２０を読み出してしまったりするおそれがある。
【００３３】
そこで、本発明においては、図７に示すように、アンテナ３５から照射される電波に対してシールド効果を持つ第１の遮蔽部材３８ａおよび第２の遮蔽部材３８ｂを設置する。
【００３４】
第１の遮蔽部材３８ａは、アンテナ３５の両側に設置され、アンテナ３５の電波照射面３５ａに対して垂直な方向に延びる面を有している。第１の遮蔽部材３８ａを設置することによって、第１の遮蔽部材３８ａが設置された側への、アンテナ３５から照射された電波の広がりが抑制される。したがって、第１の遮蔽部材３８ａを、作業用パレット１８の移動方向ＬＤについてアンテナ３５の両側に設置すれば、通信可能範囲Ｃ1を、前後の工程に干渉しないように抑制することができる。
【００３５】
第２の遮蔽部材３８ｂは、アンテナ３５の、ＩＣタグ２０へ向けられる側と反対側に設置される。ＩＣタグ２０の読み出しのための電波は、実際には電波照射面３５ａの裏面（ＩＣタグ２０を向く面と反対側の面）からも照射される。仮に第２の遮蔽部材３８ｂがなければ、アンテナ３５の裏面から照射された電波は、図７に破線矢印で示すように、第１の遮蔽部材３８ａの外側から作業用パレット１８の上方に回り込み、通信可能範囲Ｃ1を広げてしまう。そこで、第２の遮蔽部材３８ｂを設置することで、通信可能範囲Ｃ1をより効果的に抑制することができる。
【００３６】
ここで、アンテナ３５の裏面から照射される読み出し用の電波を完全に遮蔽すると、通信強度が低下し、読み出し性能に影響を与えるおそれがある。そこで、図７に示したように、第１の遮蔽部材３８ａとアンテナ３５との間に、アンテナ３５の裏面から照射された電波が通過するのに必要な隙間を設けることが望ましい。このような隙間を設けることにより、アンテナ３５の裏面から照射された電波は、図７の太線矢印で示すように、この隙間を通って作業用パレット１８の上方に回り込むことができる。その結果、第２の遮蔽部材３８ｂを設置することによる通信強度の低下が抑制される。また、アンテナ３５と第１の遮蔽部材３５ａとの間隔が極端に狭いと、アンテナ３５のインピーダンスが大きくずれるため、磁界強度が低下し通信距離が短くなり、最悪の場合は通信ができなくなることが考えられる。アンテナ３５と第１の遮蔽部材３８ａとの間に隙間を設けることは、アンテナ３５のインピーダンスのずれを抑制し、これにより、ＩＣタグ２０の良好な読み出しが可能となる。
【００３７】
なお、ここでいうアンテナ３５と第１の遮蔽部材３８ａとの間の隙間は、アンテナ３５の裏面から照射された電波をＩＣタグ２０側へ回り込ませるためのものであるので、電波が通過することができれば、この隙間に絶縁体といった他の部材が介在していてもよい。
【００３８】
アンテナ３５の電波照射面３５ａに垂直な方向での、電波照射面３５ａからの遮蔽部材３８の突出高さＨは、通信可能範囲Ｃ1の、電波照射面３５ａに平行な面内方向への広がりの大きさ、および通信距離ＣＤに影響する。突出高さＨが大きくなれば、通信可能範囲Ｃ1は狭くなり、通信距離ＣＤも短くなる。そこで、突出高さＨを調整可能とし、通信可能範囲Ｃ1の、電波照射面３５ａに平行な面内方向への広がり、および通信距離ＣＤを適宜調整可能とすることで、各工程での作業内容や各工程の配置状況に応じて通信可能範囲Ｃ1および通信距離ＣＤを最適に調整し、アンテナ３５によるＩＣタグ２０の読み出しを良好に行うことができるようになる。
【００３９】
図８に、図７に示したようにアンテナを設置するのに用いるアンテナ設置治具の一例の斜視図を示す。図８に示すアンテナ設置治具４０は、上面が開口した箱状に構成されてアンテナ３５を内部に収納する筐体４３と、筐体４３の互いに対向する２つの内側面に取り付けられた一対のアンテナ支持部材４１（図８では一方のみ図示）と、筐体４３の外側面および底面に取り付けられたシールド板４４と、このアンテナ設置治具４０を作業用台に固定するための取り付けアーム４５とを有する。
【００４０】
筐体４３およびアンテナ支持部材４１は、アンテナ３５からの電波の照射に影響を与えない部材、例えば樹脂や木などの絶縁体で構成される。アンテナ支持部材４１は、アンテナ３５の側端部が嵌め込まれる溝４２が形成されており、一対のアンテナ支持部材４１を筐体４３の互いに対向する内側面に取り付け、各アンテナ支持部材４１の溝４２にアンテナ３５の両側端部を挿入することで、アンテナ３５は筐体４３内に支持される。また、図７における遮蔽部材３８の突出高さＨに相当する、筐体４３内での、アンテナ３５の電波照射面３５ａに垂直な方向（アンテナ３５からの電波照射方向）へのアンテナ３５の位置を段階的に変えられるように、アンテナ３５からの電波照射方向に複数の溝４２が形成されている。アンテナ３５をどの溝４２に挿入するかは、その組立ライン自身の各工程のピッチや、隣接する組立ラインの位置あるいは有無などに応じて決められる。本例では、アンテナ支持部材４１に６本の溝４２が２ｃｍピッチで形成されている。また、筐体４３の前面または背面は、アンテナ３５の位置調整の際にアンテナ３５を溝４２に沿ってスライドさせて筐体４３から抜き差しできるようにするために、筐体４３に対して着脱可能、あるいは開閉可能に設けられている。
【００４１】
シールド板４４は、アンテナ３５から照射する電波に対するシールド効果を有する部材であり、図７に示した遮蔽部材３８ａ，３８ｂに相当する。シールド板４４としては、アルミ、銅、ステンレス、真鍮などの金属を用いることができる。また、シールド板４４は、筐体４３の外面に取り付けられており、特に筐体４３の側面においては、アンテナ３５とシールド板４４との間に筐体４３およびアンテナ支持部材４１が介在している。つまり、筐体４３のシールド板４４は、アンテナ３５と間隔をあけて設置されている。
【００４２】
取り付けアーム４５は、先端部がフック状の形状となった部材であり、筐体４３の両側面にそれぞれ２つずつ回動可能に取り付けられている。これら取り付けアーム４５を適宜の向きに向けて、フック状の部分を作業台のパイプに嵌め込むことによって、アンテナ設置治具４０を作業台に固定することができる。
【００４３】
以上のように、筐体４３にアンテナ支持部材４１、シールド板４４および取り付けアーム４５を取り付けただけの極めて簡単な構成で、アンテナ３５の通信可能範囲および通信距離を、工程での作業状況や各工程間の距離等に応じて最適に調整し、ＲＦ−ＩＤシステムを機器の組立ラインに導入した場合における、各工程でのＩＣタグ２０の読み出しを良好に行うことができる。
【００４４】
図８に示した例では、アンテナ３５の両側での、アンテナ３５から照射される電波に対するシールド効果を、筐体４３の両側面に取り付けたシールド板４４によって発揮させていたが、筐体４３の両側面自身をシールド板４４と同様の部材で構成してもよい。または、筐体４３の両側面に、金属粉を含有した塗料を塗布し、これによってシールド効果を発揮させることもできる。また、図８ではアンテナ３５の位置調整を段階的に行う例を示したが、例えば歯車伝動機構やベルト伝動機構などを利用して、位置調整を無段階で行えるようにしてもよい。
【００４５】
本実施形態では、ノート型ＰＣの組立ラインを例に挙げて説明したが、本発明はデスクトップ型ＰＣの組立ラインにも適用することができる。ただし、本発明をデスクトップ型ＰＣの組立ラインに適用する場合は、以下の点を考慮する必要がある。
【００４６】
デスクトップ型ＰＣは、ノート型ＰＣと比較して設置面積が大きく、作業用パレット１８上での占有面積も大きくなるため、作業用パレット１８にＩＣタグ２０を置くスペースがない場合がある。このような場合は、デスクトップ型ＰＣ上の、作業の邪魔にならない位置、例えばＰＣ本体の上やディスプレイの上に置くことが考えられる。しかし、ＰＣ本体やディスプレイの上に置かれたＩＣタグ２０を、作業用パレット１８の下に設置したアンテナ３５で読み出すことは困難である。
【００４７】
そこで、デスクトップ型ＰＣの組立ラインに本発明を適用する場合は、図９に示すように、作業台の、作業用パレット１８の上方にアンテナ３５を設置し、デスクトップ型ＰＣ５５の本体やディスプレイの上に置かれたＩＣタグ２０をその上方から読み出すようにする。この場合、アンテナ３５の設置には、図８に示したアンテナ設置冶具４０の取り付けアーム４５を利用することができる。
【００４８】
ここでは、アンテナ設置冶具４０を作業台に固定するのに取り付けアーム４５を用いたが、取り付けアーム４５によらず、ボルト・ナット等の適宜固定手段によって固定してもよい。
【００４９】
本実施形態では、ＩＣタグ２０を情報の読み出し用に用いていたが、ＩＣタグ２０は情報の書き込みも可能であるので、アンテナ設置冶具４０の構造をリーダ／ライタ用のアンテナの設置に適用すれば、ＩＣタグ２０に書き込まれた情報を更新することにも利用することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、本発明を機器の組立ラインに適用した例を説明したが、本発明は機器の製造に限られるものではなく、食料品、衣料品、生活雑貨等の種々の物品において、その生産工程管理や、例えば倉庫における在庫管理や物流管理などを、ＲＦ−ＩＤを利用して、個々の物品情報を複数の作業領域で読み出し、その結果に基づいて個々の物品を管理するのに適用することもできる。さらに本発明は、駅の改札、店舗、展示会等において入退管理をＩＣタグで行ったり、商店において購入した商品の清算をＩＣタグを利用して行ったりする場合も、そのＩＣタグを複数の作業領域で読み出す際に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態による組立ラインの概略図である。
【図２】本発明に用いられるＩＣタグの一例を示す平面図である。
【図３】図１に示す組立ラインにおける作業台の模式的斜視図である。
【図４】工程管理装置のブロック図である。
【図５】読み出し装置のブロック図である。
【図６】アンテナ単体での通信可能範囲を説明する図である。
【図７】アンテナの両側に遮蔽部材を配置した場合の通信可能範囲を説明する図である。
【図８】本発明によるアンテナ設置治具の一例の斜視図である。
【図９】デスクトップ型パーソナルコンピュータの組立ラインにおける作業台の模式的斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ ライン管理装置
１３ａ〜１３ｄ プリンタ
１５ 組立ライン
１８ 作業用パレット
１９ パレット
２０ ＩＣタグ
２５ 製品
３０ 工程管理装置
３４ 読み出し装置
３５ アンテナ
３５ａ 電波照射面
３６ 通信回路部
３７ 演算処理部
３８ 遮蔽部材
４０ アンテナ設置冶具
４１ アンテナ支持部材
４２ 溝
４３ 筐体
４４ シールド板
４５ 取り付けアーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固有のＩＤが書き込まれたＩＣタグを用いて、複数の作業領域で前記ＩＤの管理を行う際に、前記ＩＤを非接触で読み出すためのアンテナを前記複数の作業領域に設置するのに用いられるアンテナ設置冶具であって、
前記アンテナは、前記ＩＤを読み出すための電波を照射する電波照射面を有する平板状のアンテナであり、
前記複数の作業領域のうち隣接する作業領域への、前記アンテナからの電波の照射を遮蔽する遮蔽部材と、
前記遮蔽部材に対する前記アンテナの位置を調整可能に支持する支持手段と、を有するアンテナ設置冶具。
【請求項２】
前記遮蔽部材は、前記アンテナから照射される電波に対するシールド効果を持つ、前記アンテナを間において対向配置された一対の第１部材と、前記アンテナの前記ＩＣタグへ向けられる側と反対側に配置された第２部材とを有し、
前記支持手段は、前記アンテナの、前記電波照射面に垂直な方向への位置を可変に支持する請求項１に記載のアンテナ設置冶具。
【請求項３】
前記アンテナを内部に収納する筐体をさらに有し、
前記支持手段は、前記アンテナの両側端部を支持するために前記筐体の対向する内面に取り付けられ、それぞれ前記アンテナの側端部が挿入される複数の溝が形成された一対の部材である請求項１または２に記載のアンテナ設置冶具。
【請求項４】
前記筐体は絶縁体からなり、前記遮蔽部材は、前記筐体に取り付けられた金属板からなる請求項３に記載のアンテナ設置冶具。
【請求項５】
前記筐体を前記作業エリアの作業台に固定するための取り付け部材をさらに有する請求項３または４に記載のアンテナ設置冶具。
【請求項６】
固有のＩＤが書き込まれたＩＣタグを用いて、複数の作業領域で前記ＩＤの管理を行う際に、前記ＩＤを非接触で読み出すために前記複数の作業領域に設置される読み出し装置であって、
前記ＩＤを読み出すための電波を照射する電波照射面を有する平板状のアンテナと、
前記アンテナから電波を照射することによって前記ＩＣタグから送られてくるＲＦ信号をデジタルに変換する通信回路部と、
前記通信回路部で変換された信号を演算処理する演算処理部と、
前記複数の作業領域のうち隣接する作業領域への、前記アンテナからの電波の照射を遮蔽する遮蔽部材と、を有し、
前記アンテナは、前記遮蔽部材に対する位置を調整可能に設けられている読み出し装置。
【請求項７】
前記遮蔽部材は、前記アンテナから照射される電波に対するシールド効果を持つ、前記アンテナを間において対向配置された一対の第１部材と、前記アンテナの前記ＩＣタグへ向けられる側と反対側に配置された第２部材とを有し、
前記アンテナは、前記遮蔽部材に対する前記電波照射面に垂直な方向への位置が調整可能に設けられている請求項６に記載の読み出し装置。
【請求項８】
前記アンテナを内部に収納する筐体と、
前記アンテナの両側端部を支持するために前記筐体の対向する内面に取り付けられ、それぞれ前記アンテナの側端部が挿入される複数の溝が形成された一対の支持部材とを有する請求項６または７に記載の読み出し装置。
【請求項９】
前記筐体は絶縁体からなり、前記遮蔽部材は、前記筐体に取り付けられた金属板からなる請求項８に記載の読み出し装置。
【請求項１０】
前記筐体を前記作業領域の作業台に固定するための取り付け部材をさらに有する請求項８または９に記載の読み出し装置。
【請求項１】
固有のＩＤが書き込まれたＩＣタグを用いて、複数の作業領域で前記ＩＤの管理を行う際に、前記ＩＤを非接触で読み出すためのアンテナを前記複数の作業領域に設置するのに用いられるアンテナ設置冶具であって、
前記アンテナは、前記ＩＤを読み出すための電波を照射する電波照射面を有する平板状のアンテナであり、
前記複数の作業領域のうち隣接する作業領域への、前記アンテナからの電波の照射を遮蔽する遮蔽部材と、
前記遮蔽部材に対する前記アンテナの位置を調整可能に支持する支持手段と、を有するアンテナ設置冶具。
【請求項２】
前記遮蔽部材は、前記アンテナから照射される電波に対するシールド効果を持つ、前記アンテナを間において対向配置された一対の第１部材と、前記アンテナの前記ＩＣタグへ向けられる側と反対側に配置された第２部材とを有し、
前記支持手段は、前記アンテナの、前記電波照射面に垂直な方向への位置を可変に支持する請求項１に記載のアンテナ設置冶具。
【請求項３】
前記アンテナを内部に収納する筐体をさらに有し、
前記支持手段は、前記アンテナの両側端部を支持するために前記筐体の対向する内面に取り付けられ、それぞれ前記アンテナの側端部が挿入される複数の溝が形成された一対の部材である請求項１または２に記載のアンテナ設置冶具。
【請求項４】
前記筐体は絶縁体からなり、前記遮蔽部材は、前記筐体に取り付けられた金属板からなる請求項３に記載のアンテナ設置冶具。
【請求項５】
前記筐体を前記作業エリアの作業台に固定するための取り付け部材をさらに有する請求項３または４に記載のアンテナ設置冶具。
【請求項６】
固有のＩＤが書き込まれたＩＣタグを用いて、複数の作業領域で前記ＩＤの管理を行う際に、前記ＩＤを非接触で読み出すために前記複数の作業領域に設置される読み出し装置であって、
前記ＩＤを読み出すための電波を照射する電波照射面を有する平板状のアンテナと、
前記アンテナから電波を照射することによって前記ＩＣタグから送られてくるＲＦ信号をデジタルに変換する通信回路部と、
前記通信回路部で変換された信号を演算処理する演算処理部と、
前記複数の作業領域のうち隣接する作業領域への、前記アンテナからの電波の照射を遮蔽する遮蔽部材と、を有し、
前記アンテナは、前記遮蔽部材に対する位置を調整可能に設けられている読み出し装置。
【請求項７】
前記遮蔽部材は、前記アンテナから照射される電波に対するシールド効果を持つ、前記アンテナを間において対向配置された一対の第１部材と、前記アンテナの前記ＩＣタグへ向けられる側と反対側に配置された第２部材とを有し、
前記アンテナは、前記遮蔽部材に対する前記電波照射面に垂直な方向への位置が調整可能に設けられている請求項６に記載の読み出し装置。
【請求項８】
前記アンテナを内部に収納する筐体と、
前記アンテナの両側端部を支持するために前記筐体の対向する内面に取り付けられ、それぞれ前記アンテナの側端部が挿入される複数の溝が形成された一対の支持部材とを有する請求項６または７に記載の読み出し装置。
【請求項９】
前記筐体は絶縁体からなり、前記遮蔽部材は、前記筐体に取り付けられた金属板からなる請求項８に記載の読み出し装置。
【請求項１０】
前記筐体を前記作業領域の作業台に固定するための取り付け部材をさらに有する請求項８または９に記載の読み出し装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１１５３３０（Ｐ２００６−１１５３３０Ａ）
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３０２０１８（Ｐ２００４−３０２０１８）
【出願日】平成１６年１０月１５日（２００４．１０．１５）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【出願人】（３０２０６９９３０）ＮＥＣパーソナルプロダクツ株式会社 (738)
【出願人】（０００２２７２０５）ＮＥＣインフロンティア株式会社 (1,047)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月１５日（２００４．１０．１５）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【出願人】（３０２０６９９３０）ＮＥＣパーソナルプロダクツ株式会社 (738)
【出願人】（０００２２７２０５）ＮＥＣインフロンティア株式会社 (1,047)
【Ｆターム（参考）】
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