JP2005263411A - Automatic teaching device of stacker crane - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スタッカークレーンの自動ティーチング装置に関し、特に、スタッカークレーンに搭載した移載機によるカセットの出し入れを正確に行えるよう、定位置に停止したスタッカークレーンの移載機アームの突出位置及びその突出量を、設定値に自動的に調整できるようにしたスタッカークレーンの自動ティーチング装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE
従来、例えば、液晶製造工場などにおいては、ガラス薄板等の薄い基板(以下、「基板」と称する。)の複数枚をカセット内に重積するようにして収納し、このカセットをスタッカークレーンにより、各加工ステーションのスタッカ位置で、カセットを受け渡しにより移載し、それぞれ必要な加工を施した後、再び次の加工ステーションのスタッカ位置へ搬送するようにしたスタッカークレーンが提案されている。 Conventionally, for example, in a liquid crystal manufacturing factory or the like, a plurality of thin substrates such as glass thin plates (hereinafter referred to as “substrates”) are stored so as to be stacked in a cassette, and this cassette is stored by a stacker crane. A stacker crane has been proposed in which a cassette is transferred by delivery at the stacker position of each processing station, and after necessary processing has been performed, the stacker crane is again transported to the stacker position of the next processing station.
ところで、近年、より多くのカセットを収納するために、図3〜図4に示すように、上下方向に対して多段式に、またスタッカークレーンの走行方向に沿った列方向に対しては複数列に棚を多数配設するとともに、カセットのサイズに合わせて棚の上下方向及び横方向の隙間は可及的に少なく設定されている。
また、カセット搬送及びその受け渡しのサイクルタイムを短縮して効率を向上させるため、受け渡しを行う棚と対向する所定位置で停止したスタッカークレーンから移載機アームを、速やかに自動的に所定の棚に伸張させる必要がある。このため、ストッカーを新設したとき、或いは搬送するカセットサイズが変更になったとき等において、スタッカークレーンを実働させる前に、予め各棚位置における移載機アームの出没する高さ方向及び横方向の位置と、その突出量などを調整試運転により決定し、そのデータをスタッカークレーンを制御する制御装置に人手を介して入力し、実働のスタッカークレーンを自動運転するようにしている。
By the way, in order to accommodate more cassettes in recent years, as shown in FIGS. 3 to 4, in a multi-stage manner with respect to the vertical direction, a plurality of rows in the row direction along the running direction of the stacker crane In addition, a large number of shelves are provided, and the vertical and horizontal clearances of the shelves are set as small as possible according to the size of the cassette.
In addition, in order to improve the efficiency by shortening the cycle time of cassette conveyance and delivery, the transfer machine arm is quickly and automatically moved from the stacker crane stopped at a predetermined position facing the delivery shelf to the predetermined shelf. Need to stretch. For this reason, when the stocker is newly installed or when the size of the transported cassette is changed, etc., before the stacker crane is actually operated, the height direction and the lateral direction in which the transfer machine arm appears and disappears in each shelf position in advance. The position, the amount of protrusion and the like are determined by adjustment test operation, and the data is manually input to a control device that controls the stacker crane to automatically operate the actual stacker crane.
ところが、従来によるスタッカークレーンの位置合わせは、各棚毎に寸分の狂いもなく正確に行わねば伸張する移載機アームの先端が棚の一部或いは柱と衝突する虞があるため、アーム伸張時の位置合わせを正確にする必要があるので作業者が各棚毎に、スタッカークレーンが設定位置に停止させ、該位置で移載機アームの高さ方向及び横方向の位置と、その突出量などを手動にて確認しつつ調整しているので、その位置合わせに多大の時間と労力を要し、ティーチングデータを自動的に制御装置に設定できないという問題があった。 However, the conventional stacker crane positioning must be done accurately without any deviation for each shelf, so there is a risk that the tip of the transfer machine arm that collides with a part of the shelf or a pillar may collide. Therefore, the stacker crane stops at the set position for each shelf, and the height and lateral position of the transfer machine arm at the position, the amount of protrusion, etc. Since the adjustment is performed while manually confirming, there has been a problem that much time and labor are required for the alignment, and teaching data cannot be automatically set in the control device.
本発明は、上記従来のスタッカークレーンの位置合わせ操作に有する問題点に鑑み、各棚位置における移載機アームの出没する高さ及び横方向の位置、並びにその突出量などを、移載機アームがストッカーの棚や柱に衝突することがない定位置にて突出して棚の定位置に載置できるよう、自動的に設定値に設定できるようにしたスタッカークレーンの自動ティーチング装置を提供することを目的とする。 In view of the problems involved in the positioning operation of the conventional stacker crane, the present invention sets the height and lateral position of the transfer machine arm at each shelf position, the amount of protrusion thereof, and the like. To provide an automatic teaching device for a stacker crane that can be automatically set to a set value so that it can be projected at a fixed position where it does not collide with the shelf or pillar of the stocker and can be placed at the fixed position of the shelf Objective.
上記目的を達成するため、本発明のスタッカークレーンの自動ティーチング装置は、ストッカーの各柱及び各棚に、移載機アームのX軸、Y軸及びZ軸の3軸の突出位置を検出するための検出マーカを配設し、移載機側にこれら検出マーカを検知するためのセンサーを備え、出没する移載機アームの高さ方向及び横方向の位置とからなるアームの突出位置と、その突出量値とを所定の値に調整し、これを制御装置にティーチングデータとして設定するようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the automatic teaching device for a stacker crane according to the present invention detects the protruding positions of the three axes of the transfer machine arm X axis, Y axis and Z axis on each column and each shelf of the stocker. And a sensor for detecting these detection markers on the transfer machine side, the protruding position of the arm composed of the height direction and the horizontal position of the transfer machine arm that appears and disappears, The protrusion amount value is adjusted to a predetermined value, and this is set as teaching data in the control device.
この場合において、移載機アームのX軸及びY軸の突出位置を検出するための検出マーカを、棚を支持した柱側前面に配設し、センサーを移載機アームを搭載した昇降台側に配設することができる。 In this case, a detection marker for detecting the projecting positions of the X-axis and Y-axis of the transfer machine arm is arranged on the front side of the column supporting the shelf, and the sensor is mounted on the elevator platform side on which the transfer machine arm is mounted. Can be arranged.
また、この場合において、移載機アームのZ軸の突出位置を検出するための検出マーカを各棚の先端位置に配設し、センサーを移載機アームに取外自在とした治具に配設することができる。 In this case, a detection marker for detecting the protruding position of the Z-axis of the transfer machine arm is arranged at the tip of each shelf, and the sensor is arranged on a jig that can be detached from the transfer machine arm. Can be set.
本発明のスタッカークレーンの自動ティーチング装置によれば、ストッカーの各柱及び各棚に、移載機アームのX軸、Y軸及びZ軸の3軸の突出位置を検出するための検出マーカを配設し、移載機側にこれら検出マーカを検知するためのセンサーを備え、出没する移載機アームの高さ方向及び横方向の位置とからなるアームの突出位置と、その突出量値とを所定の値に調整し、これを制御装置にティーチングデータとして設定するようにしたことにより、新設のストッカー或いはカセットに合わせて棚のサイズを変更したストッカーにおいて、スタッカークレーンを各棚位置に停止させ、かつ各段毎の棚位置にて、移載機アームを出没させるだけで、移載機アームのX軸、Y軸及びZ軸の3軸の突出位置を検出でき、これにより新設或いは棚位置の変更後のストッカーにおいても移載機アームの位置調整が簡単に、自動的に行うことができる。 According to the automatic teaching device for a stacker crane of the present invention, detection markers for detecting the protruding positions of the X axis, the Y axis, and the Z axis of the transfer machine arm are arranged on each column and each shelf of the stocker. Provided with a sensor for detecting these detection markers on the transfer machine side, and the protruding position of the arm composed of the height direction and lateral position of the transferring machine arm and the protruding amount value thereof By adjusting to a predetermined value and setting it as teaching data in the control device, the stacker crane is stopped at each shelf position in the stocker whose shelf size has been changed according to the newly installed stocker or cassette, In addition, it is possible to detect the projecting positions of the X-axis, Y-axis, and Z-axis of the transfer machine arm by simply raising and lowering the transfer machine arm at each shelf position. Simple to the position adjustment of the transfer machine arm in the stocker after the change of location can be performed automatically.
また、移載機アームのX軸及びY軸の突出位置を検出するための検出マーカを、棚を支持した柱側に配設し、センサーを移載機アームを搭載した昇降台側に配設することにより、実機の移載機アームを用いて、その位置調整を簡単に迅速に行え、さらにカセットの移載を正確に、かつ簡単に行うことができる。 In addition, a detection marker for detecting the X-axis and Y-axis protruding positions of the transfer machine arm is arranged on the column side supporting the shelf, and a sensor is arranged on the lifting platform side on which the transfer machine arm is mounted. By doing so, it is possible to easily and quickly adjust the position by using the actual transfer machine arm, and it is possible to accurately and easily transfer the cassette.
また、移載機アームのZ軸の突出位置を検出するための検出マーカを各棚の先端位置に配設し、センサーを移載機アームに取外自在とした治具に配設することにより、移載機アームの突出位置、及び突出量を、この治具を取り外すだけで簡単に、正確に検知或いは調整を行うことができる。 In addition, a detection marker for detecting the Z-axis protruding position of the transfer machine arm is provided at the tip position of each shelf, and the sensor is provided on a jig that is detachable from the transfer machine arm. The protruding position and the protruding amount of the transfer machine arm can be detected or adjusted simply and accurately by simply removing the jig.
以下、本発明のスタッカークレーンの自動ティーチング装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。 Embodiments of an automatic teaching device for a stacker crane according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図12に、本発明のスタッカークレーンの自動ティーチング装置の一実施例を示す。
このスタッカークレーンの自動ティーチング装置は、ストッカーS側の各柱及び各段の棚に、移載機アーム5aのX軸、Y軸及びZ軸の3軸の突出位置を検出するための検出マーカ61、62、63を配設し、移載機5側にこれら検出マーカ61、62、63を検知するためのセンサー81、82を備え、出没する移載機アーム5aの高さ方向及び横方向の位置と、その突出量値とを、所定の値に調整し、これを制御装置にティーチングデータとして設定するように構成するようにしている。
1 to 12 show an embodiment of an automatic teaching device for a stacker crane according to the present invention.
This automatic teaching device for a stacker crane is provided with a
この基板搬送用のスタッカークレーンは、例えば、図1〜図2に示すように、液晶製造工場などの床面等に配設した走行レールRに沿って走行可能とし、かつ速度及び停止位置を制御できるようにした走行台車1の上部に、所要長のメインマスト2、これは特に限定されるものではないが、例えば、8m〜10m程度の長さを有する門形等の高いメインマスト2を取り付け、このメインマスト2に昇降台4を昇降可能に取り付けるとともに、該昇降台4に出没するよう伸縮式で複数本の移載用アーム5a、5aを重ね合わせるように組み合わせてなる移載機5を搭載して構成するようにしている。
なお、この昇降台4の昇降方式は、特に限定されるものではないが、例えば、図示の実施例のように、メインマスト2をガイドとしてバランスウェイトを備えた索条をドラムの回転により、該索条の巻き上げ、巻き戻しにより、平面的に定位置で微調整可能にして昇降するようにする。
この移載機5に配設する移載用アーム5a、5aは、旋回式として走行台車1の走行方向に沿ってその片側、或いは両側部に配設したストッカーSに向かって突出(伸張)して、スタトッカークレーンとストッカーSの棚間においてのカセットKの受け渡しを行って移載するようにする。
As shown in FIG. 1 to FIG. 2, for example, the stacker crane for transporting a substrate can travel along a traveling rail R disposed on a floor surface of a liquid crystal manufacturing factory or the like, and controls the speed and stop position. A
The raising / lowering method of the
The
なお、走行台車1は、従来のスタッカークレーンと同様に、その下部に走行用の電動モータ3により低速又は可変速可能に、走行レールRに沿って回転駆動されるようにした複数の走行車輪Wと、必要に応じて脱輪などすることなく安定走行を行うようにしたガイド車輪(図示省略)を備えた走行駆動装置を配設する。
The traveling
また、ストッカーSは、図3〜図4に示すように、複数の棚S1、S2、S3、Snを上下に多段式に、かつ走行する走行台車1の走行方向に沿った列方向にも多数配設するようにして構成する。なお、この場合、棚の段数、列数は限定されるものではない。
この多段式とする棚の上下方向の間隔、及び柱間の横方向の間隔は、棚上に載置して一時的に保管するカセットKのサイズに合わせて設定するとともに、図3に示すように、このストッカーSを、走行する走行台車1の走行方向に沿ってその片側に配設しているが、これは特に限定されるものではなく、例えば、走行台車1の走行方向に沿った両側に配置することもできる。
なお、この各段の棚S1、S2、S3、Snは、図3〜図5及び図7に示すように、カセットKのサイズに合わせて設定した間隔毎に配設するストッカーの柱7、7の両側に、それぞれ水平位置にて対向するように突設して構成し、該各棚上に1つのカセットKを載置できるようにする。
Further, as shown in FIGS. 3 to 4, the stocker S has a plurality of
As shown in FIG. 3, the vertical spacing of the multi-stage shelf and the horizontal spacing between the columns are set according to the size of the cassette K placed on the shelf and temporarily stored. In addition, the stocker S is disposed on one side of the
The shelves S1, S2, S3, and Sn in each stage are
また、多段式に棚を配設した柱7には、図5〜図8に示すように、各段の棚位置に、移載機アーム5aのX軸とY軸方向の突出位置を検出するための検出マーカ61、62、61を配設するとともに、また各段の棚の先端位置には、移載機アーム5aのZ軸方向の突出位置を検出するための検出マーカ63、63を配設する。
この検出マーカ61、62、63は、センサー8に光センサーを用いる場合、該センサーより照射される光を反射するようにした反射板又は反射式テープ(或いはシール)を配設することができる。この場合、検出マーカ61、62は、図6及び図8に示すように、柱7にビスなどを用いて固定するようにした固定台6aと、この固定台6aの表面に貼着する反射テープ6bと、この反射テープ表面に被せて移載機アーム5aのX軸とY軸の2方向の位置を検出するように窓孔を穿設してなるマーカ板6cとより構成し、これによりマーカ板6cに上下方向に1列に並ぶようにして穿設した3つの窓孔より反射テープ6bを窓孔位置及び窓孔形状に合わせて覗かせ検出マーカ61、62、61とすることができる。
この検出マーカ61、62は、同じ構成とするが、最下段の棚用の検出マーカは、2段目以上の棚に配設する検出マーカの固定台6aの形状が、図6及び図8に示すように異なるものとすることができる。
Further, as shown in FIGS. 5 to 8, the
In the case of using an optical sensor for the
Although the
また、検出マーカ63は、図9に示すように、反射板又はテープ(シール)を直接各段の棚の先端位置に貼着するが、この場合、反射テープよりなる検出マーカ63は、図9(B)及び図9(C)に示すように、各段の棚板の前先端位置に正確に貼着するものとする。これにより、移載機アーム5aの突出先端位置を正確に検出できるものとなる。
なお、柱及び棚に取り付ける検出マーカ61、62、63は、自動ティーチング時だけでなく、取り付けた状態としておくものとすることができる。
Further, as shown in FIG. 9, the
In addition, the
センサー8は、図10及び図11に示すように、通常は光センサーを採用するが、これは特に限定されるものではなく、移載機側に、詳しくは移載機アーム5aのX軸とY軸方向の位置を検出する検知用センサー81、81は、昇降台4の所定位置に直接取り付けられ、また移載機アーム5aのZ軸方向検知用のセンサー82は、移載機アーム5aに、図11に示す治具9を用いて取り付けられる。
このX軸とY軸方向の検知用センサー81、81は、昇降台4の所定位置に常に固定されている。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
The
また、治具9は、図11に示すように、最上段の移載機アーム5aにその対角線を結ぶ線上或いは斜め方向にして取り外し可能にして取り付けるとともに、この治具9の両端にはそれぞれセンサー82、82を取り付けるようにする。これにより、移載機アーム5aを突出することで、柱7、7間に対向するようにして配設され、1つのカセットを載置できるようにしている左右両側の棚板の先端位置を検知できるようにする。
Further, as shown in FIG. 11, the
次に、本発明のスタッカークレーンの自動ティーチング装置の作動について説明する。
突出時最先端となる移載機アーム5aにセンサー82、82を取り付けた治具9を所定位置に固定した後、スタッカークレーンの走行台車1を走行レールRに沿って移動させ、ストッカーSの所定の棚位置で停止させる。通常は1列目の棚位置で停止させ、最下段(或いは最上段)の棚位置から位置調整を行う。
これは、定位置で停止したスタッカークレーンの昇降台4を、その降下した待機位置から索条の巻き上げにより最下段位置の棚位置まで上昇させるとともに、この場合、昇降台に搭載した移載機アーム5aと、これに対向する棚位置との相対位置、例えば、X軸方向の相対位置関係が適正かどうかを上下に配設した2つの検出マーカ61、61と検知用センサー81、81とにより検知する。これは、検出マーカ61と検知用センサー81との相対位置関係が設定された設定値となるまで、昇降台を上下方向に微動調整する。そして適正な設定値になったとき、適正な相対位置関係になったことと検知し、昇降台4の設定棚位置との相対位置を制御装置にティーチングデータとして記憶させる。
Next, the operation of the automatic teaching device for the stacker crane of the present invention will be described.
After fixing the
This raises the
その後、次に対向する柱7、7に突設した棚板間のほぼ中央位置に適正に移載機アーム5aが挿入されるか否かを検知する。これは、Y軸方向の相対位置関係が適正かどうかを3つの窓孔のうち、中央に配置した1つの検出マーカ62と検知用センサー81、81とにより行うものである。これはスタッカークレーンの走行台車1を前方向或いは後方向又は前後方向に移動させて、検出マーカ62の中央位置を検知用センサー81が検知するようになるまで調整して行い、このデータを制御装置にティーチングデータとして記憶させる。
このようにして、移載機アーム5aの棚に対する相対位置関係を調整した後、次に該アーム5aの先端が棚先端位置から設定した距離の定位置まで挿入されるように調整するが、これは、突出する移載機アーム5aの先端位置を、棚先端との相対位置を検知することで行うことができる。この場合、X軸、Y軸の両軸を定位置に調整された移載機アーム5aを伸張させると移載機アーム5aに取り付けた治具9のセンサー82により左右の棚板に貼着した検出マーカ63を検知することにより、移載機アーム5aの先端を確認することができ、この先端位置から設定した距離だけ挿入するようにする。
このようにして、移載機アームのX軸、Y軸及びZ軸の3軸の各列及び各段のすべての棚に対する相対位置及び突出先端位置を検知して調整し、そのデータを制御装置にティーチングデータとして記憶させた後、治具9を取り外して実働に入るようにすることができる。
Thereafter, it is detected whether or not the
In this way, after adjusting the relative positional relationship of the
In this way, the relative position and the protruding tip position for each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis rows of the transfer machine arm and all the shelves in each stage are detected and adjusted, and the data is controlled. After the data is stored as teaching data, the
なお、より詳しい作動の説明は、図12−1及び図12−2に示すようなフローチャートにより行われる。 A more detailed description of the operation will be made with reference to flowcharts as shown in FIGS. 12-1 and 12-2.
以上、本発明のスタッカークレーンの自動ティーチング装置について、実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。 As mentioned above, although the automatic teaching device of the stacker crane of the present invention has been described based on the embodiment, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and the configuration is appropriately set within the scope not departing from the gist thereof. Can be changed.
本発明のスタッカークレーンの自動ティーチング装置は、棚などの固定側に反射式の検出マーカを配設し、移載機アームの如く可動側にセンサーを配設して、相互の位置関係を検知するという特性を有していることから、スタッカークレーンの自動ティーチングの用途に好適に用いることができるほか、例えば、自動倉庫の用途にも用いることができる。 The automatic teaching device for a stacker crane according to the present invention has a reflective detection marker disposed on a fixed side such as a shelf and a sensor disposed on a movable side such as a transfer machine arm to detect the mutual positional relationship. Therefore, it can be suitably used for automatic teaching of a stacker crane, and can also be used for, for example, an automatic warehouse.
1 走行台車
2 メインマスト
3 走行用の電動モータ
4 昇降台
5 移載機
5a 移載用アーム
61、62、63 検出マーカ
7 柱
81、82 センサー
9 治具
K カセット
S ストッカー
S1、S2、S3、Sn ストッカーの棚
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