JP2005306570A - Conveyance system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、スタッカークレーンや有軌道台車、天井走行車、トラバーサなどの搬送台車を、同じ走行レールで往復動させるようにした搬送システムに関する。 The present invention relates to a transport system in which transport carts such as a stacker crane, a tracked cart, an overhead traveling vehicle, and a traverser are reciprocated on the same travel rail.
クリーンルーム用等に長い自動倉庫が設けられており、スタッカークレーンの走行距離も長くなり、搬送効率の点から同じ走行レールで2台あるいは3台などのスタッカークレーンを走行させる例がある。このような場合に、走行レールを、1台のスタッカークレーンに割り当てた専用領域と、各スタッカークレーンが走行可能な共用領域とに分け、共用領域への進入を1台のスタッカークレーンに限定することが知られている。しかしながらこのようにすると、1台のスタッカークレーンの専用領域から他のスタッカークレーンの専用領域へ物品を搬送するには、途中で積み替えが必要になる。また一方の専用領域で多量の搬送指令が発生した場合、搬送指令を実行できるスタッカークレーンが1台に限られる。 There is an example in which a long automatic warehouse is provided for a clean room or the like, the travel distance of the stacker crane becomes long, and two or three stacker cranes are driven on the same travel rail in terms of transport efficiency. In such a case, the traveling rail is divided into a dedicated area assigned to one stacker crane and a common area where each stacker crane can travel, and the approach to the common area is limited to one stacker crane. It has been known. However, if it does in this way, in order to convey articles | goods from the exclusive area of one stacker crane to the exclusive area of another stacker crane, transshipment is needed on the way. In addition, when a large amount of conveyance command is generated in one dedicated area, only one stacker crane can execute the conveyance command.
そこで各スタッカークレーンの現在位置から、搬送指令の起点(From位置)と終点(To位置)を含む区間をブロックし、他のスタッカークレーンが進入できないようにすることが考えられる。しかしながらこのようにすると、1台のスタッカークレーンのために相当広い区間をブロックすることになり、他のスタッカークレーンの走行を阻害する。 Therefore, it is conceivable to block the section including the start point (From position) and the end point (To position) of the transport command from the current position of each stacker crane so that other stacker cranes cannot enter. However, in this case, a considerably wide section is blocked for one stacker crane, and the traveling of other stacker cranes is hindered.
この発明の課題は、区間のブロック以外の手法で搬送台車間の干渉を防止できるようにして、搬送効率を向上させることにある(請求項1〜3)。
請求項2の発明はさらに、搬送台車間の干渉の有無を搬送台車が自律的に処理できるようにして、上位コントローラの負担を軽減することを課題とする。
請求項3の発明での追加の課題は、搬送台車間の干渉の有無を判断するための具体的な構成を提供することにある。
An object of the present invention is to improve the conveyance efficiency by making it possible to prevent the interference between the conveyance carriages by a method other than the section block.
Another object of the present invention is to reduce the burden on the host controller by allowing the carriage to autonomously process the presence or absence of interference between the carriages.
An additional problem in the invention of claim 3 is to provide a specific configuration for determining the presence or absence of interference between transport carts.
この発明の搬送システムは、同一の走行レールを複数の搬送台車が往復動するシステムにおいて、前記複数の搬送台車をコントロールするコントローラに、少なくとも各搬送台車の位置と走行の目的地とから搬送台車間の干渉の有無を予測する干渉予測手段と、干渉予測手段が予測した干渉を回避するように、いずれかの搬送台車の走行を規制する干渉回避手段とを設けたことを特徴とする。 The transport system of the present invention is a system in which a plurality of transport carts reciprocate on the same traveling rail, and a controller that controls the plurality of transport carts is configured to transfer the transport carts from at least the position of each transport cart and the travel destination. The present invention is characterized in that interference prediction means for predicting the presence / absence of interference and interference avoidance means for restricting travel of one of the transport carriages are provided so as to avoid interference predicted by the interference prediction means.
この発明の搬送システムはまた、同一の走行レールを複数の搬送台車が往復動するシステムにおいて、前記搬送台車に、少なくとも自機及び他の搬送台車の位置と走行の目的地とから前記他の搬送台車との干渉の有無を予測する干渉予測手段と、干渉予測手段が予測した干渉を回避するように自機または他の搬送台車の走行を規制する干渉回避手段とを設けたことを特徴とする。 The transport system of the present invention is also a system in which a plurality of transport carts reciprocate on the same traveling rail, and the transport cart is further moved from the position of the own machine and other transport carts to the travel destination. An interference predicting means for predicting the presence or absence of interference with a carriage and an interference avoiding means for restricting the travel of the own machine or another transport carriage so as to avoid the interference predicted by the interference predicting means are provided. .
好ましくは、前記干渉予測手段では、各搬送台車の位置と走行の目的地とから走行方向を求める。 Preferably, the interference prediction means obtains the traveling direction from the position of each transport carriage and the destination of the traveling.
この発明では、搬送台車の位置と走行の目的地とから干渉の有無を予測し、速度を制限する、待機する、あるいは退避するなどの干渉の回避処理を行う。このため現在位置から搬送指令の終点までの広い範囲を1台の搬送台車のためにブロックする必要がなくなり、近接した位置でも搬送台車間に干渉が生じなければ、並行して搬送指令を実行でき、搬送効率が改善する(請求項1〜3)。 In the present invention, the presence or absence of interference is predicted from the position of the transport carriage and the destination of travel, and interference avoidance processing such as limiting the speed, waiting, or retracting is performed. For this reason, it is not necessary to block a wide range from the current position to the end point of the transport command for one transport cart, and if there is no interference between the transport carts even at close positions, the transport command can be executed in parallel. The transport efficiency is improved (claims 1 to 3).
請求項2の発明ではさらに、干渉の有無を搬送台車が自律的に判断できるので、上位のコントローラは、例えば干渉の有無を考慮せずに、搬送指令を割り付けることができ、上位コントローラの負担が軽減される。特に好ましくは、搬送台車に台車間の通信手段を設け、位置や走行の目的地などの情報を互いに通信できるようにする。
Further, in the invention of
請求項3の発明では搬送台車の位置、例えば現在位置と、走行の目的地、例えば搬送指令でのFrom位置やTo位置、とから走行方向を求める。これによって、搬送台車間の車間距離が縮まるのか長くなるのか、また相対速度が高いのか低いのかなどを判別でき、干渉の有無の予測を的確に行うことができ、その結果搬送効率も更に向上する。 In the invention of claim 3, the traveling direction is obtained from the position of the transport carriage, for example, the current position and the travel destination, for example, the From position and the To position in the transport command. As a result, it is possible to determine whether the inter-vehicle distance between the transport carriages is shortened or lengthened, and whether the relative speed is high or low, and it is possible to accurately predict the presence or absence of interference, thereby further improving the transport efficiency. .
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。 In the following, an optimum embodiment for carrying out the present invention will be shown.
図1〜図4に、自動倉庫に用いるスタッカークレーンを例に実施例を示すが、他の搬送台車でも同様である。図において、2は上位コントロールプロセッシングユニット(上位CPU)で、搬送システム全体を管理し、4,6は例えば一対のスタッカークレーンであるが、3台以上のスタッカークレーンでも良い。スタッカークレーン4,6は共通の走行レール8に沿って往復走行し、走行レール8の長さは例えば100〜300m程度である。スタッカークレーン4,6は移載手段を備えた昇降台10を備え、またレーザ距離計などの位置センサ12を備えて、反射板14からの距離を測定することにより、スタッカークレーン4,6の絶対位置を測定する。なお位置の測定では、走行レール8に沿って複数のマークを設け、マークを検出することにより位置を較正し、マークとマークとの間はスタッカークレーン4,6の走行車輪の回転数などをエンコーダで読み込んで補間してもよい。スタッカークレーン4,6には衝突防止センサ13を設けて、互いの距離を測定する。スタッカークレーン4,6の衝突は、衝突防止センサ13でも防止し得るが、衝突防止センサ13のみに頼ると、急制動を繰り返すことになる。そこでスタッカークレーン4,6間の干渉が生じないように、かつ最大の搬送効率が得られるように走行を規制し、フェールセーフとして衝突防止センサ13を用いるものとする。
1 to 4 show an example of a stacker crane used for an automatic warehouse, but the same applies to other transport carts. In the figure,
走行レール8に沿って例えばラック16を設け、またラック16の反対面などに処理設備18を設け、スタッカークレーン4,6はラック16とステーション20並びに処理設備に設けたロードポート22との間で、半導体カセットや液晶基板などの物品を搬送する。上位CPUからスタッカークレーン4,6への搬送指令は、搬送の基点(From位置)から搬送の終点(To位置)への搬送の指令として与えられ、上位CPU2が各スタッカークレーン4,6に搬送指令を割り当てることを、搬送指令の割付という。
For example, a
図2に、スタッカークレーン4,6の制御系や、上位CPU2の構成を示す。スタッカークレーン4,6の構成は同様で、走行制御部30により図示しない走行モータを制御して走行し、昇降制御部32により図示しない昇降モータを制御して昇降台を昇降させ、移載制御部34によりスライドフォークやスカラアームなどの移載装置を制御して、物品を移載する。ステーション通信部36は、物品の移載前にラックのステーションや処理設備のロードポートとの間で通信し、移載手順を整える。また位置センサ12は、スタッカークレーン4,6の絶対位置を求めて、走行制御部30での走行制御などに使用する。
FIG. 2 shows the control system of the
通信部38は、赤外線通信や走行レール8を用いた通信、もしくは図示しない給電線を用いた通信などにより、スタッカークレーン4,6の間並びにスタッカークレーン4,6と上位CPU2との間で通信を行う。通信部38は、スタッカークレーン4,6の間の通信用と、スタッカークレーン4,6と上位CPU2との間の通信用とで、別途の通信部としても良い。記憶部40は、スタッカークレーン4,6での物品の搬送に必要なデータ、並びに干渉の防止に必要なデータを記憶する。物品の搬送に必要なデータとして、自機の現在位置と搬送指令並びに自機の速度、加速度、走行方向、待機中で停止,移載中,異常発生、などの状態等がある。干渉を防止するためのデータとして、他機の現在位置、速度、走行方向、加速度、搬送指令のFrom位置並びにTo位置、及び待機中で停止,移載中,異常発生などの状態等がある。走行制御部30は、スタッカークレーンの自機の現在位置からFrom位置への走行、あるいはFrom位置からTo位置への走行に対して、速度パターンを発生させ、また同様にして、他機の現在位置からFrom位置への走行速度パターンや、From位置からTo位置への走行速度パターンを発生させることができる。
The
干渉予測部42は、スタッカークレーン4,6間の干渉の有無を予測する。このために実施例では、走行の目的地のデータを利用する。例えば現在位置から搬送指令のFrom位置への走行の場合、From位置が目的地となる。From位置からTo位置への走行では、To位置が走行の目的地となる。そして少なくとも走行の目的地までの範囲で、干渉の有無を予測する。From位置までの走行で干渉が生じないとしても、その後のTo位置への走行で干渉が生じることがあり、この場合のFrom位置からTo位置への走行での干渉の有無を、いつの時点で予測するかは任意である。
The
干渉の有無の予測には種々の手法があるが、必要なのは自機と他機の現在位置及び走行の目的地である。例えば現在位置から走行の目的地までの走行区間が、自機と他機との間で干渉の防止に必要な台車間距離以上離れていれば、干渉は生じない。走行区間が重複する場合でも、同方向に走行する場合、先行のスタッカークレーンとの間で十分な台車間距離が得られるように、後行側のスタッカークレーンが速度と位置を規制すれば干渉を回避できる。また2台のスタッカークレーンが逆向きに走行し、走行の目的地がクロスする場合でも、一方のスタッカークレーンが走行を遅らせれば干渉を回避できる。そこで基本的な干渉の予測手法としては、2台のスタッカークレーンの現在位置と走行の目的地とを比較し干渉の有無を判断して、干渉が生じる場合、所定のルールで走行を規制して干渉を回避する。 There are various methods for predicting the presence or absence of interference, but what is required is the current position of the own aircraft and the other aircraft and the destination of travel. For example, if the travel section from the current position to the destination of travel is more than the distance between the trucks necessary for preventing interference between the own machine and the other machine, no interference occurs. Even if the traveling sections overlap, if traveling in the same direction, interference will occur if the trailing stacker crane regulates the speed and position so that a sufficient distance between the trucks can be obtained with the preceding stacker crane. Can be avoided. Even when two stacker cranes travel in opposite directions and the travel destinations cross, interference can be avoided if one stacker crane delays travel. Therefore, as a basic method for predicting interference, the current position of the two stacker cranes and the destination of travel are compared to determine the presence or absence of interference. Avoid interference.
あるいはまた、現在位置と走行の目的地とから、自機及び他機の速度パターンもしくは位置のパターンを予測し、この予測に基づいて干渉の有無を判断しても良い。この手法は、自機と他機とについて、走行目的地までの走行をシミュレーションして、干渉の有無を判断するということができる。シミュレーションには曖昧さが伴うので、確実に干渉が生じない場合以外は、干渉が生じるものと判断することが好ましい。そして干渉が生じると予測した場合、前記と同様に、干渉を回避するように位置や速度の制限あるいは退避などの処理を行う。 Alternatively, the speed pattern or position pattern of the own aircraft and other aircraft may be predicted from the current position and the destination of travel, and the presence or absence of interference may be determined based on this prediction. This method can be said to determine the presence or absence of interference by simulating travel to the travel destination for the own aircraft and other aircraft. Since the simulation is ambiguous, it is preferable to determine that interference occurs unless the interference does not occur reliably. Then, when it is predicted that interference will occur, processing such as position or speed restriction or retreat is performed so as to avoid interference, as described above.
スタッカークレーン間の通信を重視する手法では、スタッカークレーンは、例えば所定の時間間隔で互いに、現在位置と走行の目的地の他に、速度や加速度、現在の状態などの情報を通信して記憶する。そして前記のシミュレーション結果を、通信により得られた他機の最新の情報により修正しながら、より正確な予測を行う。この場合も干渉を避けるように回避を行うことに変わりはない。 In a method that emphasizes communication between stacker cranes, the stacker cranes communicate and store information such as speed, acceleration, and current state in addition to the current position and the destination of travel, for example, at predetermined time intervals. . Then, more accurate prediction is performed while correcting the simulation result with the latest information of other devices obtained by communication. In this case as well, there is no change in performing avoidance so as to avoid interference.
44は回避部で、干渉予測部42により干渉が予測された場合、スタッカークレーンの起動を遅らせる、速度を制限する、退避するなどの処理を行って、干渉を回避する。なおいずれのスタッカークレーンが回避するかについては、例えば後で搬送指令が割り付けられた方が回避する、もしくは搬送指令に優先度を付与して優先度の低い搬送指令を実行するスタッカークレーンが回避する、などのルールを設ける。また搬送指令を割り付けられていない待機中のスタッカークレーンは、搬送指令を実行中のスタッカークレーンから回避を要求されると、干渉が生じない範囲で最も手近な点まで退避するものとする。
44 is an avoidance unit, and when the interference is predicted by the
上位CPU2には通信部50を設けて、スタッカークレーン4,6の通信部38と通信し、搬送指令管理部52で、スタッカークレーン4,6へ搬送指令を割り付けると共に、搬送指令の実行結果を受信して、搬送指令の実行状況を管理する。クレーン状態記憶部54では、各スタッカークレーン4,6の現在位置や速度、加速度、停止中,移載中,異常などの状態を記憶する。干渉予測部56や回避部58は上位CPU2には設けなくても良いが、ここではこれらのものを上位CPUに設けるものとする。また実施例では、スタッカークレーン4,6が自律的に干渉の有無を判断して回避するものとするが、上位CPU2の干渉予測部56で干渉の有無を判断し、回避部58からスタッカークレーンに回避を指令するようにしても良い。干渉の予測の手法や回避の手法は、スタッカークレーンに搭載した干渉予測部42や回避部44と同様である。さらに上位CPU2にはモニタ60とキーボード62などを設けるが、これらに代えてタッチパネルなどを設けても良い。
The
図3に、干渉の予測と回避に関する処理を示す。ここでは自機と他機の現在位置と走行の目的地の他に、速度や加速度、状態などを所定の時間間隔で通信し合うものとして説明するが、現在位置と走行の目的地のみを用いた処理でも良い。図3のa)は走行方向が同じ場合で、自機の目的地と他機の目的地がクロスしていないので、先行の他機が退避する必要がないものとする。この場合、後行の自機の位置と速度とに規制を加えて、他機との間に必要な台車間距離が保たれるようにする。なおa)の右上側に、高速,低速,微速の3つの場合の、最低台車間距離を示す。 FIG. 3 shows processing related to prediction and avoidance of interference. Here, in addition to the current location of the aircraft and the other aircraft and the destination of travel, the speed, acceleration, state, etc. will be described as communicating at predetermined time intervals, but only the current location and the destination of travel will be used. The processing that was done may be used. FIG. 3 a) shows a case where the traveling direction is the same, and since the destination of the own aircraft and the destination of the other aircraft do not cross, it is not necessary for the preceding other aircraft to evacuate. In this case, a restriction is imposed on the position and speed of the succeeding own machine so that the necessary distance between the trucks can be maintained between the other machine. The upper right side of a) shows the minimum distance between the bogies in the three cases of high speed, low speed, and fine speed.
図3のb)では、走行方向が逆で、しかも目的地がクロスしているので、退避か待機かがが必要である。この場合、いずれのスタッカークレーンが退避するかは、搬送指令が割り付けられた順や搬送指令の優先度などの所定のルールに従って定め、退避する側のスタッカークレーンは、他機の目的地から干渉が生じない位置まで走行して、他機が目的地から移動するまで待機する。 In FIG. 3b), since the traveling direction is opposite and the destination is crossed, it is necessary to evacuate or wait. In this case, which stacker crane is to be retracted is determined according to predetermined rules such as the order in which the transport command is assigned and the priority of the transport command, and the stacker crane on the retract side is subject to interference from the destination of the other machine. Travel to a position where it does not occur and wait until the other aircraft moves from the destination.
図3のc)は、走行方向が逆で目的地もクロスするが、目的地に達すると予測される時刻が離れているので、退避が不要な例を示す。この場合、他機の側が走行速度などを規制し、自機が目的地に達して出発するまで干渉しないようにする。 FIG. 3 c) shows an example in which the traveling direction is reversed and the destination also crosses, but the evacuation is unnecessary because the time predicted to reach the destination is far away. In this case, the other aircraft side regulates the traveling speed and the like so that it does not interfere until the aircraft arrives at the destination and departs.
図3のd)は、自機が搬送指令を実行中で、他機は搬送指令が割り付けられず停止中の場合を示す。この場合、自機の目的地は他機の現在位置よりも遠方で、他機の退避が必要で、スタッカークレーン間の通信により他機に退避を要求し、他機は搬送指令が割り付けられていないので、要求に従って退避する。 FIG. 3 d) shows a case where the own machine is executing a transfer command and the other machine is stopped without being assigned a transfer command. In this case, the destination of the aircraft is far from the current position of the other aircraft, and the other aircraft needs to be evacuated.The other machine is requested to evacuate by communication between stacker cranes, and the other machine is assigned a transport command. Because there is no, evacuate according to the request.
図4に、実施例での干渉防止アルゴリズムを示す。上位CPUはクレーン1号機やクレーン2号機に搬送指令を割り付け、各スタッカークレーンは搬送指令を割り付けられると、これを現在位置からFrom位置への走行と、From位置からTo位置への走行に分解する。また各スタッカークレーンは相手方のスタッカークレーンの現在位置や速度、加速度、状態並びに走行の目的地の情報を所定時間間隔で通信して、干渉の有無を判断する。干渉がある場合、所定のルールに従って回避を行い、干渉がなければそのまま搬送指令を実行する。 FIG. 4 shows an interference prevention algorithm in the embodiment. The host CPU assigns a conveyance command to crane No. 1 and crane No. 2, and each stacker crane disassembles it into a run from the current position to the From position and a run from the From position to the To position. . Each stacker crane communicates information on the current position, speed, acceleration, state, and travel destination of the other stacker crane at predetermined time intervals to determine the presence or absence of interference. If there is interference, avoidance is performed according to a predetermined rule, and if there is no interference, the conveyance command is executed as it is.
実施例では以下の効果が得られる。
(1) スタッカークレーン間の通信により自律的に干渉を回避できる。
(2) 干渉を回避するために、走行区間全体をブロックする場合に比べ、待機時間を短縮し、退避距離を最小限にできる。
(3) スタッカークレーンの待機や退避を必要最小限にできる。
In the embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Interference can be avoided autonomously by communication between stacker cranes.
(2) In order to avoid interference, the waiting time can be shortened and the evacuation distance can be minimized compared to the case where the entire travel section is blocked.
(3) The waiting and evacuation of the stacker crane can be minimized.
2 上位コントロールプロセッシングユニット(上位CPU)
4,6 スタッカークレーン
8 走行レール
10 昇降台
12 位置センサ
13 衝突防止センサ
14 反射板
16 ラック
18 処理設備
20 ステーション
22 ロードポート
30 走行制御部
32 昇降制御部
34 移載制御部
36 ステーション通信部
38 通信部
40 記憶部
42 干渉予測部
44 回避部
50 通信部
52 搬送指令管理部
54 クレーン状態記憶部
56 干渉予測部
58 回避部
60 モニタ
62 キーボード
2 Host control processing unit (host CPU)
4,6
Claims (3)
前記複数の搬送台車をコントロールするコントローラに、少なくとも各搬送台車の位置と走行の目的地とから搬送台車間の干渉の有無を予測する干渉予測手段と、干渉予測手段が予測した干渉を回避するように、いずれかの搬送台車の走行を規制する干渉回避手段とを設けたことを特徴とする、搬送システム。 In a system in which multiple carriages reciprocate on the same traveling rail,
The controller for controlling the plurality of transport carts is configured to predict interference between the transport carts based on at least a position of each transport cart and a travel destination, and to avoid interference predicted by the interference predictor. And an interference avoidance means for restricting the travel of any of the transport carts.
前記搬送台車に、少なくとも自機及び他の搬送台車の位置と走行の目的地とから前記他の搬送台車との干渉の有無を予測する干渉予測手段と、干渉予測手段が予測した干渉を回避するように自機または他の搬送台車の走行を規制する干渉回避手段とを設けたことを特徴とする、搬送システム。 In a system in which multiple carriages reciprocate on the same traveling rail,
Interference predicting means for predicting the presence or absence of interference with the other transport carriage from at least the position of the own machine and the other transport carriage and the travel destination on the transport carriage, and avoiding the interference predicted by the interference prediction means. As described above, a conveyance system comprising interference avoiding means for restricting travel of the own machine or another conveyance carriage.
The transport system according to claim 1 or 2, wherein the interference prediction means obtains a travel direction from a position of each transport carriage and a travel destination.
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