JP2005238391A

JP2005238391A - 移動ロボットを用いた製品品質評価システムとその制御方法

Info

Publication number: JP2005238391A
Application number: JP2004051988A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Hatano; 泰波多野; Sada Takahara; 貞高原
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2024-02-26
Also published as: JP4149390B2

Abstract

【課題】移動ロボットとの間で効率的に制御信号の授受を行う。
【解決手段】離散配置された複数のラック２に収納された評価装置と、該評価装置の各々に検査対象の製品を搬送すると共に各評価装置で検査された後の前記製品を回収する移動ロボット６と、検査前の前記製品を移動ロボット６に供給する製品供給ステーション５と、検査後の前記製品を移動ロボット６から受け取る集積ステーション４と、移動ロボット６の走行路３であって製品供給ステーション５及び集積ステーション４と前記評価装置との間に設けられた走行路３と、移動ロボット６に対して移動ロボット６の移動中でも無線ＬＡＮにより制御指令を出力する制御装置８とを備える。無線ＬＡＮを用いるため、移動ロボット６が移動中でも情報の授受が可能で、移動ロボット６は目的の評価装置の前に到着すると直ちに作業を開始することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の評価機の各々に検査対象の製品を複数の移動ロボットで運んで検査させ、検査済みの製品を移動ロボットに回収させる製品品質評価システムに係り、特に、移動ロボットに対する制御指令を効率的に伝達でき、しかも、複数の移動ロボットが衝突することなく効率的に同一走行路上を移動できる製品品質評価システムとその制御方法に関する。

コンピュータのデータバックアップ用磁気記録テープ等、高信頼性が要求される製品は、１個１個の製品を評価装置にかけ、欠陥がないことを検査してからでないと出荷できない。この評価作業で大量の製品を検査するには、複数の移動ロボットを利用して複数の評価装置に検査対象の製品を分配し、また、検査済みの製品を各評価装置から回収するシステムを構築する必要が生じる。

斯かるシステムでは、複数台の移動ロボット例えば自走型ロボットを用いて製品の運搬及び評価装置への装着／取り出しを行うが、各作業を効率的に行うには、工夫が必要となる。

例えば、予め決められた同一の走行路上を複数の自走型ロボットが走行するため、自走型ロボット同士が衝突しないようにする必要がある。自走型ロボット同士が衝突しないようにする技術として、例えば下記特許文献１に記載されたものがある。

しかし、この従来技術は、共振回路でなる所要長さの伝送路をレールの合流地点に併設し、先行ロボットが伝送路に送信した信号を後続ロボットが受信できた場合、即ち、先行ロボットに後続ロボットが接近したときには、後続ロボットが伝送路を通して先行ロボットからの信号を受信できるため、衝突を回避する動作が行えるというものである。

また、この特許文献１にも記載されているが、従来から、電波法の規制等があるため、各自走型ロボットの位置検出や制御に無線通信を用いることはしていない。このため従来は、自走型ロボットの位置検出や制御を行う場合、自走型ロボットが評価装置や製品集積ステーションで停止したとき、光通信を用いて評価装置や製品集積ステーションとの間で制御信号を授受し、自走型ロボットに制御指令を与える様にしている。

特開２００３―３３２８２１号公報

製品品質評価システムでは、検査作業を効率的に行う関係で床上の狭い範囲に複数の評価装置を点在させ、それらの間に何本もの走行路をループ状に敷設するため、衝突危険地域すなわち走行路の合流地点が多くなり、上述した従来技術の長手の伝送路を各合流地点に他の伝送路と重ならないように併設するのが困難であるという問題がある。また、システムを増設し衝突危険地域が増える場合に一々長手の伝送路を併設する必要が生じ、システムの増設が面倒になるという問題もある。

また、自走型ロボットが停止したときしか自走型ロボットとの間で制御信号の授受ができない構成だと、自走型ロボットが目的場所に到着し制御信号の授受を行った後でしか次の動作を行うことができず、次の動作を開始するまで時間がかかってしまう。これが検査時間の短縮化の障害になる。

本発明の目的は、移動ロボットとの間で効率的に制御信号の授受を行うことができ、また、簡単な構成で移動ロボットの位置を検出して容易に衝突防止を図ることができる製品品質評価システムとその制御方法を提供することにある。

本発明の製品品質評価システムは、離散配置された複数の評価装置と、該評価装置の各々に検査対象の製品を搬送すると共に各評価装置で検査された後の前記製品を回収する移動ロボットと、検査前の前記製品を前記移動ロボットに供給する製品供給ステーションと、検査後の前記製品を前記移動ロボットから受け取る集積ステーションと、前記移動ロボットの走行路であって前記製品供給ステーション及び前記集積ステーションと前記評価装置との間に設けられた走行路と、前記移動ロボットに対して該移動ロボットの移動中でも無線ＬＡＮにより制御指令を出力する制御装置とを備えることを特徴とする。

この構成により、移動ロボットは目的の評価装置の前に到着したとき直ちに製品の交換作業に取りかかることができ、移動ロボットを効率的に動かすことが可能となる。

本発明の製品品質評価システムの制御方法は、離散配置された複数の評価装置の各々に検査対象の製品を移動ロボットで搬送すると共に各評価装置で検査された後の前記製品を前記移動ロボットで回収する製品品質評価システムの制御方法であって、前記移動ロボットの制御を行う制御装置と移動中の前記移動ロボットとの間を無線ＬＡＮで接続し、製品を搬送する評価装置の順番を前記制御装置が前記移動ロボットに指示することを特徴とする。

この構成により、効率的に移動ロボットが作業を行うことができ、検査時間を短縮することが可能となる。

本発明の製品品質評価システムは、離散配置された複数の評価装置と、該評価装置の各々に検査対象の製品を搬送すると共に各評価装置で検査された後の前記製品を回収する移動ロボットと、検査前の前記製品を前記移動ロボットに供給する製品供給ステーションと、検査後の前記製品を前記移動ロボットから受け取る集積ステーションと、前記移動ロボットの走行路であって前記製品供給ステーション及び前記集積ステーションと前記評価装置との間に設けられた走行路と、該走行路の適宜箇所に設けられた複数の無線ＩＣタグと、前記移動ロボットを制御する制御装置であって走行中の前記移動ロボットが前記無線ＩＣタグから発信される識別データを受信したとき該識別データを該移動ロボットから受信して該移動ロボットの位置を検出する制御装置とを備えることを特徴とする。

この構成により、移動ロボットが停止しなくても制御装置は移動ロボットの位置を検出でき、この検出位置に基づいて移動ロボットを制御することが可能となる。

本発明の製品品質評価システムは、前記走行路を走行する前記移動ロボットが複数有り、前記制御装置は、各移動ロボットから送信される前記識別データによって移動ロボット同士の衝突を予測したとき衝突回避の制御を行うことを特徴とする。

この構成により、移動ロボット同士の衝突を容易に回避可能となり、また、制御装置は識別データを受信したときのみ衝突回避の制御を行えばよいため、衝突回避の制御負荷が軽減する。

本発明の製品品質評価システムの制御方法は、同一の走行路上を移動する複数の移動ロボットによって、離散配置されている複数の評価装置の各々に検査対象の製品を搬送すると共に各評価装置で検査された後の前記製品を回収する製品品質評価システムの制御方法であって、前記移動ロボットの制御を行う制御装置は、前記移動ロボットの各々が前記走行路の適宜箇所に設けられている無線ＩＣタグの発信する識別データを受信したとき該識別データの通知を受け、移動ロボット同士の衝突が予測されると判断したとき衝突回避の動作を前記移動ロボットに指示することを特徴とする。

本発明の製品品質評価システムの制御方法では、前記制御装置と前記移動ロボットとの間の情報の授受は無線ＬＡＮで行うことを特徴とする。

この構成により、移動ロボットの作業の効率化を図ることも可能となる。

本発明によれば、移動ロボットとの間で効率的に制御信号の授受を行うことができ、また、簡単な構成で移動ロボットの位置を検出して容易に衝突防止を図ることが可能となる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る製品品質評価システムのシステム構成図である。床上に安全柵１で矩形に囲まれた領域内には、第１ラックから第９ラックまでの９個のラック２が３行３列に離散して配置される。各列の３個のラック２に沿って夫々走行枝路３ａ，３ｂ，３ｃが敷設され、これらの走行枝路３ａ，３ｂ，３ｃは、夫々、集積ステーション４及び供給ステーション５の前を通る走行路３にループ状に接続される。以下、「走行路３」は、各走行枝路３ａ，３ｂ，３ｃを含むものとして説明する。

走行路３上には、この実施形態では、第１から第３までの３台の自走型ロボット６が配置され、各自走型ロボット６は、走行路３を検出しながら走行路３上を自走する様になっている。走行路３は、例えばフラットケーブルのようなものを床に貼り付けることで構成される。

製品品質評価システムを統括制御する制御装置８は、床下に配設されたＬＡＮケーブル９によって各ラック２及び集積ステーション４、供給ステーション５と接続され、制御装置８は各ラック２、集積ステーション４、供給ステーション５との間でデータを授受する構成になっている。

また、制御装置８には無線ＬＡＮのアンテナ８ａが設けられ、各ロボット６にも夫々無線ＬＡＮのアンテナ６ａが設けられ、制御装置８は各ロボット６との間で制御信号及び応答信号を無線ＬＡＮにて授受する構成になっている。

更に、本実施形態の製品品質評価システムで使用する走行路３の適宜箇所には、図１に×印で示した無線ＩＣタグ１０が、例えば５ｍ置きに埋設されており、各ロボット６は、無線ＩＣタグ１０上を通過したとき、当該無線ＩＣタグ１０が発信する識別データを検出し、この識別データを無線ＬＡＮにより制御装置８に通知する様になっている。各無線ＩＣタグ１０には、夫々異なる識別データが割り付けられており、制御装置８には、各識別データに対応する各無線ＩＣタグ１０の走行路３上の設置場所が予め設定されている。

供給ステーション５には、安全柵１の外から検査対象の製品、例えば、磁気記録テープを収納した未検査のカートリッジがコンテナで供給され、集積ステーション４からは、検査済みのカートリッジがコンテナで搬出される。

図２は、自走型ロボット６が夫々のラック２で行う作業の説明図である。ラック２には、図示の例では、３列５段、計１５台の磁気記録テープのドライブ装置１１が収納されており、各ドライブ装置１１は、挿入されたカートリッジ１２に収納されている磁気記録テープを走行させながら、検査データにエラーが生じないか否かを検査する。

ラック２には、パーソナルコンピュータ等でなる検査制御装置１３が設置されており、制御装置８に接続された上述のＬＡＮケーブル９は検査制御装置１３に接続される。ラック２に設けられた各ドライブ装置１１は、検査制御装置１３からの指示に基づいて検査を開始し、検査結果を検査制御装置１３に出力し、検査制御装置１３は、全１５台のドライブ装置１１の検査が終了したとき検査完了信号を制御装置３に通知すると共に、各カートリッジの検査結果つまり良品であるか不良品であるかを通知する。

自走型ロボット６は、走行路３を自走して目的のラック２の前に来たとき、ロボットハンド６ｂを用いてカートリッジ１２をドライブ装置１１に挿入する。図示の例では、１個のカートリッジ１２しか図示していないが、作業を効率的に行うために、横一列３個のカートリッジ１２をロボットハンド６ｂで一緒に把持して横一列３台のドライブ装置１１に一緒に挿入し、また、検査済みの３個のカートリッジ１２を横一列の３台のドライブ装置１１から一緒に取り出すようになっている。尚、横一列３個のカートリッジではなく、縦５段の５個のカートリッジを一緒に出し入れすることでもよい。

一台のドライブ装置１１が１個のカートリッジ内の磁気記録テープの検査に約２０分を要したとする。このとき、例えば第１自走型ロボット６が、第１ラック２の各ドライブ装置１１の上から順に検査済みのカートリッジ１２を取り出し、良品と不良品とを区別して（ロボット６は、良品，不良品の区別を、制御装置８からの通知により知り、制御装置８は、検査制御装置１３からの通知により知る。）自身内に設けられている製品収納部に収納し、次に、未検査のカートリッジ１２をドライブ装置１１に挿入するという動作を、同一枝路３ａに沿う第１ラック２、第２ラック２、第３ラック２と順に繰り返して終わる時間も約２０分となるように、各列のラック数（図１のシステム構成では“３”個）と、各ラック２に収納したドライブ装置数（図２のシステム構成では“１５”台）とを設定するのが良い。

この様にすると、カートリッジ１２の交換が終わった第１自走型ロボット６が集積ステーション４まで走行して検査済みカートリッジ１２を下ろし、次に供給ステーション５で未検査の４５個のカートリッジ１２を積んで再び第１ラック２まで来たとき、直ちにカートリッジ１２の交換が可能となり、作業を効率的に行うことができる。

このため、本実施形態の製品品質評価システムでは、第１〜第３のラック２を第１自走型ロボット６が担当し、第４〜第６のラック２を第２自走型ロボット６が担当し、第７〜第９のラック２を第３自走型ロボット６が担当する様に、３台のロボット６を設けている。

斯かるシステム構成にすると、例えば、検査の処理個数を増やしたい場合には、第７〜第９のラック２の列の隣に第１０〜第１２の３個のラックを増設し、この第１０〜第１２のラックの前に走行枝路を敷設し、この走行枝路を走行路３に接続し、自走型ロボット６を１台増やすことで、容易にシステム増設が可能となる。

尚、各ラック２のどれかのドライブ装置１１でカートリッジ１２の異常が検出された場合には、そのカートリッジ１２を直ぐに不良品であると断定することはせずに、カートリッジのドライブ装置１１への再挿入、再検査を行う。このため、全ラック２の全ドライブ装置１１で常に順番に検査が進行する訳ではない。そこで、各自走型ロボット６と各検査制御装置１３とは常に制御装置８との間で情報の授受を行い、効率的に検査が進むように制御装置８が制御する様になっている。

次に、上述した製品品質評価システムの制御動作について説明する。第１〜第３の自走型ロボット６は、各々が担当する各列３個のラック２に未検査のカートリッジ１２を搬送し、検査済みのカートリッジを取り出して、集積ステーション４に搬送する。

各自走型ロボット６は、走行路３上を移動中であっても、制御装置８との間で無線ＬＡＮにより情報を授受しており、カートリッジ１２を交換するラック２の優先順位や、各ラック２におけるカートリッジ１２の良品，不良品の検査結果を制御装置８から通知されている。

ラック２の上記優先順位は、検査制御装置１３から制御装置８が受け取った検査完了信号に基づいて制御装置８が決定し、これを自走型ロボット６が受信して記憶し、この記憶に基づいてロボット６は優先順位の高いラック２からカートリッジ１２の交換を行う。あるいは、検査制御装置１３が、全１５台のドライブ装置１１の検査が完了すると推定した時間から所定時間前にカートリッジ交換要求信号を制御装置８に通知し、この通知に基づいて制御装置８が優先順位を決定する様にしてもよい。

第１〜第３の３台の自走型ロボット６が自由に走行路３上を走行すると、走行路３の合流地点でロボット同士が衝突する虞がある。この衝突を回避するために、例えば、制御装置８が各自走型ロボット６の走行を常に監視して制御する構成にすると、制御装置８の負荷が高くなり、制御装置８として高性能のコンピュータを用意する必要が生じてしまう。

そこで、本実施形態では、各自走型ロボット６が無線ＩＣタグ１０からの識別データを受信したとき、その識別データを制御装置８に通知する構成している。これにより、制御装置８は、その自走型ロボット６がその識別データを発信する無線ＩＣタグ１０の設置場所と、次の５ｍ先の無線ＩＣタグ１０の設置場所との間にいることを知ることができ、衝突の虞があるか否かを判断できる。

制御装置８は、衝突の虞が無いと判断した場合には各自走型ロボット６の走行を自由に任せ、衝突の虞があると判断した場合のみ、衝突する虞のあるロボットの一方に対して停止指令を無線ＬＡＮにより通知する。制御装置８は、斯かる制御を識別データの受信時のみ行えばよいため、制御装置８の衝突回避のための制御負荷は小さくて済む。

以上述べた様に、本実施形態によれば、移動ロボットの走行中に無線ＬＡＮにより制御装置との間で情報を授受する構成のため、効率的に移動ロボットを移動させることができると共に、移動ロボットの作業を効率的に行わせることができる。このため、製品の搬送時間，ドライブ装置への装着／取り出し時間が短縮され、未検査の製品をこのシステムに搬入してから検査終了によって製品が搬出されるまでの全体の処理時間が短縮される。

また、本実施形態によれば、走行路の適宜箇所に識別データの異なる無線ＩＣタグを設け、複数の自走型ロボットの各々が受信した識別データを制御装置に通知する構成にしたので、制御装置の負荷を増大させることなく自走型ロボット同士の衝突が回避可能となる。

本発明によれば、製品の品質評価に要する時間を短くすることができ、使用するロボットの衝突も回避可能なため、磁気記録テープ等、１個１個の製品を検査する製品品質評価システムとして有用である。

本発明の一実施形態に係る製品品質評価システムの構成図である。図１に示す１つのラックに対し自走型ロボットが行う作業説明図である。

符号の説明

１安全柵
２複数のドライブ装置を収納したラック
３走行路
４集積ステーション
５供給ステーション
６自走型ロボット
６ａ無線ＬＡＮ用のアンテナ
８制御装置
８ａ無線ＬＡＮ用のアンテナ
９ＬＡＮケーブル
１１ドライブ装置
１２磁気記録テープを収納したカートリッジ
１３検査制御装置

Claims

離散配置された複数の評価装置と、該評価装置の各々に検査対象の製品を搬送すると共に各評価装置で検査された後の前記製品を回収する移動ロボットと、検査前の前記製品を前記移動ロボットに供給する製品供給ステーションと、検査後の前記製品を前記移動ロボットから受け取る集積ステーションと、前記移動ロボットの走行路であって前記製品供給ステーション及び前記集積ステーションと前記評価装置との間に設けられた走行路と、前記移動ロボットに対して該移動ロボットの移動中でも無線ＬＡＮにより制御指令を出力する制御装置とを備えることを特徴とする製品品質評価システム。
離散配置された複数の評価装置の各々に検査対象の製品を移動ロボットで搬送すると共に各評価装置で検査された後の前記製品を前記移動ロボットで回収する製品品質評価システムの制御方法であって、前記移動ロボットの制御を行う制御装置と移動中の前記移動ロボットとの間を無線ＬＡＮで接続し、製品を搬送する評価装置の順番を前記制御装置が前記移動ロボットに指示することを特徴とする製品品質評価システムの制御方法。
離散配置された複数の評価装置と、該評価装置の各々に検査対象の製品を搬送すると共に各評価装置で検査された後の前記製品を回収する移動ロボットと、検査前の前記製品を前記移動ロボットに供給する製品供給ステーションと、検査後の前記製品を前記移動ロボットから受け取る集積ステーションと、前記移動ロボットの走行路であって前記製品供給ステーション及び前記集積ステーションと前記評価装置との間に設けられた走行路と、該走行路の適宜箇所に設けられた複数の無線ＩＣタグと、前記移動ロボットを制御する制御装置であって走行中の前記移動ロボットが前記無線ＩＣタグから発信される識別データを受信したとき該識別データを該移動ロボットから受信して該移動ロボットの位置を検出する制御装置とを備えることを特徴とする製品品質評価システム。
前記走行路を走行する前記移動ロボットが複数有り、前記制御装置は、各移動ロボットから送信される前記識別データによって移動ロボット同士の衝突を予測したとき衝突回避の制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の製品品質評価システム。
同一の走行路上を移動する複数の移動ロボットによって、離散配置されている複数の評価装置の各々に検査対象の製品を搬送すると共に各評価装置で検査された後の前記製品を回収する製品品質評価システムの制御方法であって、前記移動ロボットの制御を行う制御装置は、前記移動ロボットの各々が前記走行路の適宜箇所に設けられている無線ＩＣタグの発信する識別データを受信したとき該識別データの通知を受け、移動ロボット同士の衝突が予測されると判断したとき衝突回避の動作を前記移動ロボットに指示することを特徴とする製品品質評価システムの制御方法。
前記制御装置と前記移動ロボットとの間の情報の授受は無線ＬＡＮで行うことを特徴とする請求項５に記載の製品品質評価システムの制御方法。