JP2006313463A - 搬送台車システム - Google Patents

Abstract

【課題】別のゾーンへ分岐、合流する際のブロッキング制御を良好に行うことを課題とする。
【解決手段】複数のゾーン１０，…，１０を有し、各ゾーン１０毎にコントローラ１１，…，１１を設けた搬送台車システム１００であって、各コントローラ１１に、隣接するゾーン１０のコントローラ１１に対して、分岐または合流箇所におけるブロッキング制御を行うための情報を送信する手段を設けたところに特徴を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体工場等のクリーンルームなどで用いる搬送台車システムに関する。

従来、半導体工場は複数のベイから構成されることが多く、また、それぞれの製造工程毎にベイが構成されることが多いため、ベイ内搬送である工程内搬送と、ベイ間搬送である工程間搬送とに分かれていた。

出願人は、天井近くのレールに懸架して走行する搬送台車などを利用することにより、従来のベイ間、ベイ内の区切りがなくなり、複数のベイの装置間を１つのシステムで搬送可能とする搬送システムを開示している（特許文献１参照）。

この搬送システムにおいては、天井走行型となっており、走行ルート付近に人が存在する可能性がなく、より高速で走行でき、搬送の高速化が可能である。

一方で、半導体工場内の搬送台車システムは各ベイに対応する複数のゾーンに分散して管轄するシステムが用いられている。かかるシステムは、該ゾーンにゾーンコントローラを配置し、該ゾーンコントローラにより、そのベイ内に存在する搬送台車を管理する（特許文献２参照）。
特許第３５０８１３０号公報 特開２００４−２２７０５８号公報

ここで台車がゾーンを越えて各ベイに相互に乗り入れることとなると、各ゾーンコントローラは所定のゾーンを分散して管轄しているので、台車があるゾーンコントローラが管轄する一のゾーンから管轄外の他のゾーンへ分岐、合流する際の他の台車との衝突を避けるため、走行制御アルゴリズムが必要になる。

しかしながら、かかる一のゾーンから他のゾーンへ分岐、合流する際の複数の搬送台車に、単純かつ確実に、走行路を割り当てるアルゴリズムは知られていない。

本発明は、上記問題を解決しようとするもので、別のゾーンへ分岐、合流する際のブロッキング制御を良好に行うことを課題とする。

請求項１記載の搬送台車システムは、複数のゾーンを有し、各ゾーン毎にコントローラを設けた搬送台車システムであって、各コントローラに、隣接するゾーンのコントローラに対して、分岐又は合流箇所におけるブロッキング制御を行うための情報を送信する手段を設けたところに特徴を有する。

請求項２記載の搬送台車システムは、請求項１記載の搬送台車システムにおいて、分岐先のコントローラに、分岐元の旧ゾーンのコントローラへブロッキング解除を転送する手段を設けたところに特徴を有する。

請求項３記載の搬送台車システムは、請求項１記載の搬送台車システムにおいて、合流元のコントローラに、合流先の新ゾーンのコントローラへブロッキング要求を転送する手段を設け、合流先のコントローラに、合流元の旧ゾーンのコントローラへブロッキング許可を転送する手段を設けたところに特徴を有する。

請求項１記載の搬送台車システムによれば、複数のゾーンを有し、各ゾーン毎にコントローラを設けた搬送台車システムであって、各コントローラに、隣接するゾーンのコントローラに対して、分岐又は合流箇所におけるブロッキング制御を行うための情報を送信する手段を設けたので、別のゾーンへ分岐、合流する際のブロッキング制御を良好に行うことができるという効果を奏する。

請求項２記載の搬送台車システムによれば、請求項１記載の搬送台車システムの奏する効果に加えて、分岐先のコントローラに、分岐元の旧ゾーンのコントローラへブロッキング解除を転送する手段を設けたので、分岐箇所におけるブロッキング制御を良好に行うことができるという効果を奏する。

請求項３記載の搬送台車システムによれば、請求項１記載の搬送台車システムの奏する効果に加えて、合流元のコントローラに、合流先の新ゾーンのコントローラへブロッキング要求を転送する手段を設け、合流先のコントローラに、合流元の旧ゾーンのコントローラへブロッキング許可を転送する手段を設けたので、合流箇所におけるブロッキング制御を良好に行うことができるという効果を奏する。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明するが、本発明の趣旨を越えない限り何ら以下の例に限定されるものではない。図１〜図３に、搬送台車システムを例に、実施例を示す。

図１は本発明の搬送台車システムの一実施例を示す全体配置図である。図２は搬送台車システムの制御系統を概念的に示す図である。図１に示すように、無人搬送台車５の移動経路となる走行レール１を天井に設置し、搬送台車システム１００を構成してある。

搬送台車システム１００は、半導体や液晶表示装置などの製造工場のクリーンルームで、処理対象物（半導体ウエアや、液晶表示装置のガラス基板）を多数のステーション（処理対象物に種々の処理、加工を行う場所）間で無人状態で自動的に搬送するのに用いられる。

その構成は、少なくとも、工場内を複数の制御エリアに区分したゾーン１０，…，１０と、工場内に配置された走行レール１と、走行レール１に懸架して走行する台車５とを有する。各ゾーン１０にゾーンコントローラ１１を備える。

図１に示す各ゾーン１０には、対応する一の走行レール１のループを配置してある。なお、走行レール１のループは各ベイの工程内搬送用のループと、各ベイ間を連絡する工程間搬送用の長距離ループとを備える。

一の走行レール１のループと他の走行レール１のループとの間には、複数の連結レール２，…，２を介して連結するようにしてある。なお、走行レール１には必要に応じて、ショートカット３を設けてある。

走行レール１と、連結レール２との節点は、分岐部又は合流部を構成する交差点であり、かかる交差点にはロックポイントを設け、交差点属性の汎用ロックで排他制御するようにしてある。ショートカット３との節点も交差点としての排他制御しても良い。

走行レール１，連絡レール２及びショートカット３（以下、「レール１，２，３」という。）には、給電（ＳＣＰＳ）盤から台車５へ給電する給電線（図２参照）と、フィーダー無線用アンテナとして機能する複数の通信線１２，…，１２とを設置してある。また、所定間隔毎に位置マーカが設けてある。

通信線１２は、通信用フィーダー線からなり、２本のフィーダー線構造としてある。各通信線１２は、レール１，２，３に沿って直線状又はループ状に、それぞれ継ぎ目を有して設置してある。

各台車５は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を含み、レール１，２，３上を所定一方向に自ら走行ルートを決めて走行する。

その走行は、各台車５がレール１，２，３上の位置マーカを認識し、またエンコーダを備え、該エンコーダで走行距離を求め、自身が有する該搬送経路情報の地図情報と該走行距離とから現在位置を認識する。

さらに、各台車５はゾーンコントローラ１１に対して分岐又は合流箇所におけるブロッキング制御を行うための情報を送信する手段（以下、「情報送出手段」ともいう。）と、ゾーンコントローラ１１から情報を受信する手段とを備える。

これら情報送出手段等は、無線方式を利用するものであり、各台車５には、通信線１２と接近対向するように、通信線１２との間で微弱無線方式により通信を行うためのアンテナと、受信器と、送信器とを搭載し、ゾーンコントローラ１１と無線通信するようにしてある。

各台車５は、中央演算処理装置がインストールされたプログラムを実行することにより、情報送出手段等を用いて、レール１，２，３上の通信線１２を介して、ポーリング方式により、走行中のゾーン１０を管轄するゾーンコントローラ１１と無線通信を行うようにしてある。

ゾーンコントローラ１１は、ゾーン１０内のロックポイントを管轄下に有する場合には、当該ポイントのブロッキング制御の権限を有する。かかる権限のもと、ブロッキング要求があった台車５に対してブロッキング許可をする手段（以下、「ブロッキング許可手段」ともいう。）を用いて台車５へ許可を与える権限を備える。

ゾーンコントローラ１１は、公知の中央演算処理装置（ＣＰＵ）を含むコンピュータで構成してあり、コンピュータプログラムを実行することにより、後述する各処理を行う。

各ゾーンコントローラ１１には、各通信線１２の一方端をモデム２２（図２参照）を介して接続してある。１台のゾーンコントローラ１１に３本の通信線１２を接続して３回線を構成し、通信線１２，…，１２を用いて複数の台車５，…，５と無線通信するようにしてある。１回線当たり最大１６台の台車５，…，５と通信可能である。

また、ゾーンコントローラ１１には、隣接するゾーン１０のコントローラ１１に対して、分岐又は合流箇所におけるブロッキング制御を行うための情報を送信する手段（以下、「送信手段」という。）を設けてある。

かかる送信手段は、ブロッキング制御を行う際に、制御の情報を他のゾーンコントローラ１１に転送する手段としても用いることができるように、プログラム処理が施してある。以下、図２を参照して説明する。

搬送台車システム１００の制御構成は、図２に示すように、ゾーンコントローラ１１の上位に統合コントローラ１５を設けた構成としてある。

この制御構成においては、ゾーンコントローラ１１，…，１１と統合コントローラ１５とは、例えばハブ（ＨＵＢ）等を用い、イーサネット（登録商標）７を介して、統合コントローラ１５を上位とするＬＡＮ構造の通信用接続としてある。

各ゾーンコントローラ１１は、それぞれイーサネット（登録商標）７によるＬＡＮ構造に結線され、各ゾーンコントローラ１１，…，１１間で通信可能とされ、それらが送信手段を実行する通信処理のプログラムを実行することにより、統合コントローラ１５を介さずに直接通信をすることができるようにしてある。

図３は、レール１，２，３の分岐部及び合流部及びその場合の制御を示す要部詳細図である。図３（ａ）には、分岐部の要部詳細図が示してあり、図３（ｂ）には、合流部の要部詳細図が示してある。

レール１，２，３の分岐部又は合流部には、ロックポイントを設け、交差点属性の汎用ロックでブロッキング（排他）制御する。以下に、そのブロッキング制御について説明する。

まず、分岐部におけるブロッキング制御の方法について、図３（ａ）を参照して説明する。以下に述べる制御方法は、コントローラ１１の管轄が異なるゾーン１０ａ，１０ｂを分岐して通過する場合であって、分岐元のゾーン１０ａにロックポイントを有するときのブロッキング制御の方法である。

分岐元のゾーン１０ａの台車５の走行は、当該ゾーン１０ａを統括管理するゾーンコントローラ１１（図３（ａ）の説明において「ＺＣＵ−１」という。）が制御するようにしてある。

一方、台車５が分岐先のゾーン１０ｂを走行するときは、当該ゾーン１０ｂを統括管理するゾーンコントローラ１１（図３（ａ）の説明において「ＺＣＵ−２」という。）が制御するようにしてある。

まず、図３（ａ）に示すステップ１において、走行レール１から連結レール２へ分岐する場合、台車５は情報送出手段から、無線通信でＺＣＵ−１へブロッキング要求をする。

ステップ２において、ＺＣＵ−１は、台車５の通過を許可する場合にはブロッキング許可手段から、無線通信でブロッキング許可を発行する。なお、台車５は、ロックポイントへ進入するまでは、その許可発行までの間も走行を続ける。

ステップ３において、台車５はブロッキング許可を受け、ロックポイントの区間を通過すると、その情報送出手段から無線通信でＺＣＵ−２へ、ブロッキングの解除の要求を送信する。

ステップ４において、ＺＣＵ−２では、ブロッキング解除要求のあったロックポイントを有するゾーン１０ａは管轄外であるため、その送信手段から当該ゾーン１０ａを管轄するＺＣＵ−１へ、ブロッキング解除要求を転送する。

ＺＣＵ−１は、分岐元の旧ゾーン１０ａを管轄するゾーンコントローラ１１であり、ＺＣＵ−２からブロッキング解除要求の転送を受けると、その管轄権限に基づいて当該区間のブロッキングを解除する。

次に、合流部におけるブロッキング制御の方法について、図３（ｂ）を参照して説明する。これは、コントローラ１１の管轄が異なるゾーン１０ａ，１０ｂを合流して通過する場合であって、合流先のゾーン１０ａにロックポイントを有するときのブロッキング制御の方法である。

合流元のゾーン１０ｂの台車５の走行は、当該ゾーン１０ｂを統括管理するゾーンコントローラ１１（図３（ｂ）の説明において「ＺＣＵ−２」という。）が制御するようにしてある。

一方、台車５が合流先のロックポイントを含むゾーン１０ａを走行するときは、当該合流先の新ゾーン１０ａを管轄するコントローラ１１（図３（ｂ）の説明において「ＺＣＵ−１」という。）が制御するようにしてある。

まず、図３（ｂ）に示すステップ１において、連結レール２から走行レール１へ合流する場合、台車５は情報送出手段から、無線通信でＺＣＵ−２へブロッキング要求をする。

ステップ２において、ＺＣＵ−２は、ブロッキング要求されたロックポイントが管轄外であるため、送信手段から有線通信でＺＣＵ−１へ、ブロッキング要求を転送する。

ステップ３において、転送を受けたＺＣＵ−１は、当該ゾーン１０ａの管轄権限に基づき許可するか否かを判断し、許可する場合には送信手段から、有線通信で台車５へのブロッキング許可をＺＣＵ−２へ転送する。

ステップ４において、ＺＣＵ−２は、ＺＣＵ−１から許可を受信すると、台車５へブロッキング許可を発行する。台車５は、ロックポイントへ侵入するまでは、その許可発行までの間も走行を続ける。

ステップ５において、ブロッキング許可を受け、ロックポイントの区間を通過すると、その情報送出手段から無線通信でＺＣＵ−１へ、ブロッキングの解除の要求を送信する。

ＺＣＵ−１は、合流先のゾーン１０を管轄するゾーンコントローラ１１であり、台車５からブロッキング解除要求を受けると、その管轄権限に基づいて当該区間のブロッキングを解除する。

以上説明した搬送台車システム１００によれば、複数のゾーン１０ａ，１０ｂを有し、各ゾーン１０ａ，１０ｂ毎にコントローラ１１，１１を設け、各コントローラ１１に、隣接するゾーン１０ｂ又は１０ａのコントローラ１１に対して、分岐又は合流箇所におけるブロッキング制御を行うための情報を送信する手段を設けたので、別のゾーン１０ｂ又は１０ａへ分岐、合流する際のブロッキング制御を良好に行うことができる。

また、分岐先のコントローラ１１に、分岐元の旧ゾーン１０ａのコントローラ１１にブロッキング解除を転送する手段を設けたので、分岐箇所におけるブロッキング制御を良好に行うことができる。

合流元のコントローラ１１に、合流先の新ゾーン１０ａのコントローラ１１にブロッキング要求を転送する手段を設け、合流先のコントローラ１１に、合流元の旧ゾーン１０ｂのコントローラ１１にブロッキング許可を転送する手段を設けたので、合流箇所におけるブロッキング制御を良好に行うことができる。

以上、本発明の搬送台車システム１００についての最良の形態を、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。

例えば、上記実施例においては、ベイとは無関係にゾーンを割り当ててあるが、何らこれに限定されるものではなく、一ベイを一ゾーンとして設けても良い。また、送信手段は上記実施例に何ら限定されるものではなく、無線通信方式による手段であっても良い。さらに、台車とコントローラとの通信はフィーダー無線に何ら限定されるものではなく、その他の無線方式であっても良い。

また、上記実施例においては、分岐部の通過について、図３（ａ）を参考に分岐元のゾーン１０ａにロックポイントを有するときのブロッキング制御の方法について説明してあるが、分岐先のゾーン１０ｂにロックポイントを有するときには、図３（ｂ）に示す合流部の通過についての制御方法と類似の制御により、課題を解決することができることはいうまでもない。

また、合流部の通過について、図３（ｂ）を参考に合流先のゾーン１０ａにロックポイントを有するときのブロッキング制御の方法について説明してあるが、合流元のゾーン１０ｂにロックポイントを有するときには、図３（ａ）に示す分岐部の通過についての制御方法と類似の制御により、課題を解決することができることはいうまでもない。

本発明の搬送台車システムは、半導体工場等のクリーンルームなど、複数のベイの装置間を１つのシステムで搬送でき、高い収納効率が要請されるあらゆる産業分野に用いることができる。

本発明の搬送台車システムの一実施例を示す全体配置図である。 搬送台車システムの制御系統を示す図である。 走行レールの分岐、合流及びその場合の制御手順を示すを示す要部詳細図である。

符号の説明

１ 走行レール
２ 連結レール
３ ショートカット
５ 台車
７ イーサネット（登録商標）
１０ ゾーン
１１ ゾーンコントローラ
１２ 通信線
２２ モデム
１００ 搬送台車システム

Claims (3)

1. 複数のゾーンを有し、各ゾーン毎にコントローラを設けた搬送台車システムであって、各コントローラに、隣接するゾーンのコントローラに対して、分岐または合流箇所におけるブロッキング制御を行うための情報を送信する手段を設けたことを特徴とする搬送台車システム。
2. 分岐先のコントローラに、分岐元の旧ゾーンのコントローラへブロッキング解除を転送する手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の搬送台車システム。
3. 合流元のコントローラに、合流先の新ゾーンのコントローラへブロッキング要求を転送する手段を設け、合流先のコントローラに、合流元の旧ゾーンのコントローラへブロッキング許可を転送する手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の搬送台車システム。

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