JP2010195578A - カセット搬送制御システム及びカセット搬送制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のワークをカセットなどのキャリアに格納し、無人搬送装置を用いて全生産工程内の複数の処理装置前のポートと格納倉庫間を搬送する自動搬送システムにおいて、搬送回数を少なくし、搬送によるボトルネックを緩和する。
【解決手段】装置前ポート４１ａで未処理カセット３２ｃからワークを処理装置４２ａへ投入し、空になったカセット３２ａを装置前ポート４１ａで回収用に使用するのか、格納倉庫３１へ搬出するのかを、空カセット閾値と装置前ポート４１ａのカセット状態とを比較して判断することで、装置前ポート４１ａのポート数の少ない生産工程４３ａであっても、カセットの搬出・搬入によるロスを発生させずに、空カセットの搬送回数を少なく抑えた搬送制御を可能とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数のワークをカセットなどのキャリアに格納し、天井やフロア上を走行する無人搬送装置を用いて、全生産工程内の複数の処理装置前のポートと格納倉庫間を搬送する自動搬送システムにおけるカセット搬送制御システム及びカセット搬送制御方法に関する。

液晶・半導体工場の生産活動では、空気中の粉塵等が製品の品質性能に大きな悪影響を与える。また、加工処理対象であるワークの大型化に伴って、処理を行う装置も大型化し、装置間の搬送距離が長くなっている。

そこで、ワークに粉塵が付きにくく、かつ搬送効率をよくするために、従来の自動搬送システムは、生産途中の複数のワークをカセットなどのキャリアに格納し、天井やフロア上を走行する無人搬送装置を用いて、生産工程内の複数の処理装置前のカセット置き棚であるポートと格納倉庫間を搬送するようになっている（例えば、特許文献１，２等参照）。このシステムでは、一般的に、搬送装置と処理装置とは装置前ポートを介してカセットのやり取りを行う構成となっている。

すなわち、搬送装置は、処理装置で処理前の未処理を格納したカセットである未処理カセットを処理装置前のポートに搬送し、処理が完了したワークを格納したカセットである処理済カセットを処理装置前のポートから取り出し、次の処理装置または格納倉庫へ搬送する。処理装置前のポートでは、未処理カセットから、格納しているワークの全てまたは複数のワークの一部を、処理装置内に投入する一方、処理装置で処理を終えたワークを、同一若しくは異なるカセットに格納するようになっている。そのため、このような生産ラインでは、処理装置が十分な生産能力を備えていたとしても、処理装置前のポートに次の未処理カセットを搬入するのが遅くなると、処理装置がワーク待ち状態となって、生産数が下がってしまうことになる。

そこで、上記特許文献１には、処理装置からの処理済カセットの引き取り要求と、未処理カセットの供給を２台のＡＧＶ(automated guided vehicle system)にそれぞれ指示し、２台のＡＧＶが並行して動くことで搬送時間の短縮を図る技術が開示されている。

また、特許文献２には、空キャリアが発生した際に、処理装置の処理タクトと搬送装置の搬送タクトから空キャリア適正供給数を求め、空キャリアを他装置へ搬送するか、格納倉庫へ搬送するか、空キャリア発生地点で搬出せずに待機するのかを決定することで、格納倉庫を介する搬送機会を最小にする技術が開示されている。

特開２００２−３７４１５号公報（図１、３〜５頁） 特開２００４−１９２４１１号公報

格納倉庫と処理装置前のポート間を搬送装置が繋いでいる生産ラインにおいて、処理装置内に入れることができるワークの数（入り数）が、カセットに格納しているワーク数に対して少ない場合には、処理装置前のポートに置くことができるカセットの数、及びポートの数が少なくても、処理装置のロスには繋がらない。

しかし、処理装置のワークの入り数が、カセットに格納しているワーク数に対して多い場合には、処理装置前のポートに置かれている複数のカセットに格納しているワークの総数が、処理装置のワークの入り数分以上になるようにポート数を多く設置しなければ、処理装置へのワークの投入が間に合わず、処理装置が仕掛り切れになってしまうといった問題が発生する。

そこで、従来は、このような場合に処理装置前のポートを投入専用と払出専用とに分けている。すなわち、未処理カセットを投入専用ポートに搬入し、格納している全てのワークを処理装置内に投入すると、空になった空カセットを搬入専用ポートから格納倉庫へ搬出する制御と、空カセットを払出専用ポートに搬入し、処理装置で処理を完了したワークを格納し、必要数のワークを格納した処理済カセットを払出専用ポートから次の生産工程ないし、格納倉庫へ搬送する制御を並行して行う方法がとられている。

しかし、この方法では、カセットを搬送する搬送装置の搬送回数が増えてしまい、搬送装置の能力が低い場合には生産能力が低下してしまうといった問題があった。

また、特許文献１記載のものは、ＡＧＶを２台使用することで、カセットの入れ替え時間を短縮する効果はあるが、カセットの搬送回数を減らすことはできない。

また、特許文献２記載のものは、投入専用のポートと払出専用のポートが別のポートであるレイアウトの場合、ポートからポートへ空カセットの直接搬送を行うことで、搬送回数を減らす効果がある。しかし、投入と払出を同じポートで行うレイアウトの場合、投入専用のポートで投入を終えて空になったカセットは、別のポートで空カセットを要求されれば、別ポートに搬出されてしまうため、定常状態では搬送回数が減らないといった問題があった。また、処理装置のタクトが一定でない場合、格納倉庫に空きがあったとしても、ポートから空カセットを搬出することができず、ポートが空カセットで埋め尽くされてしまうことになる。その結果、未処理カセットをポートに搬入することができず、処理装置に仕掛り切れが発生してしまうといった問題があった。

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、ポート内に空カセットを一定量確保することで、処理装置のワークの入り数が、カセットに格納しているワーク数に対して少なくない場合であっても不具合なく運用でき、かつ、最小のポート数で空カセットの搬送回数を少なくすることのできるカセット搬送制御システム及びカセット搬送制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明のカセット搬送制御システムは、カセットを保管する格納倉庫を管理している格納倉庫コントローラと、カセットの搬送装置を管理している搬送装置コントローラと、生産工程を管理している生産工程コントローラと、前記生産工程コントローラからの搬出搬入要求に基づいて搬送カセットを決定し、前記搬送装置コントローラに対して搬送要求を出力する搬送制御装置とからなり、複数のワークをカセットに格納して前記生産工程の処理装置間や処理装置と格納倉庫間を搬送する生産ラインのカセット搬送制御システムにおいて、前記搬送制御装置は、前記生産工程コントローラから処理済カセットの搬出要求、空カセットの搬出要求、カセットの搬入要求を受信する搬出搬入要求受信手段と、前記搬出搬入要求受信手段で受信した前記生産工程の装置前ポートについて、前記生産工程コントローラを介して該当する装置前ポートのカセット数及びカセットの状態を調査するカセット情報調査手段と、前記カセット情報調査手段によって得られたカセット数の情報と所定の閾値とを比較し、得られたカセット数が前記閾値以内であればカセットを搬出若しくは搬入するように搬送するカセットと搬送先を決定する一方、得られたカセット数が前記閾値より大きい場合にはカセットを搬入若しくは搬出しないように決定するカセット搬送先決定手段と、前記カセット搬送先決定手段によって決定した搬送対象のカセットを、決定した搬送先へ搬送するように前記搬送装置コントローラに指示を出力する搬送指示手段と、を備えたことを特徴としている。

より具体的に説明すると、前記カセット情報調査手段は、前記装置前ポートのカセットの状態を、ワークを格納していない空カセット、未処理ワークを少なくとも１つ以上格納している未処理カセット、処理済ワークをカセットに格納できる分だけ格納した処理済カセット、処理済ワークを少なくとも１つ以上格納している回収中カセット、空きポートを示す疑似カセットの５つに分類し、対象としている装置前ポートが前記５つの状態それぞれについて何ポートずつあるかを調査する構成としている。

また、前記カセット搬送先決定手段は、前記所定の閾値である空カセット閾値を前記処理装置の想定タクト、カセットの入り数、前記搬送装置のカセット入れ換え時間の情報から所定の値の整数値とし、前記搬出搬入要求受信手段で受信した搬出搬入要求の種類によって、前記カセット情報調査手段によって得られたカセット数の中から決められた種類のカセット数を用いて搬送するカセットと搬送先とを決定する構成としている。

また、前記カセット搬送先決定手段は、前記生産工程コントローラからの要求が処理済カセットの搬出要求である場合には、搬出要求を出している対象のカセットを次工程または前記格納倉庫へ搬送することを決定し、前記生産工程コントローラからの要求が空カセットの搬出要求である場合には、前記カセット情報調査手段で得られた情報から、空カセットの数と前記空カセット閾値とを比較し、空カセットの数がカセット閾値以内の場合には搬出要求を取り消し、空カセットの数がカセット閾値より大きい場合には、搬出要求を出している対象のカセットを前記格納倉庫または別の装置前ポートへ搬送することを決定し前記生産工程コントローラからの要求が搬入要求である場合には、前記カセット情報調査手段で得られた情報から空カセットの数と回収中のカセットの数との和と、前記空カセット閾値とを比較し、空カセットの数と回収中のカセットの数との和が前記空カセット閾値未満である場合には、空カセットを対象とする装置前ポートに搬送することを決定し、空カセットの数と回収中のカセットの数との和が前記空カセット閾値以上である場合には、対象とする装置前ポートのポート数と前記空カセット閾値との差と、前記カセット情報調査手段で得られた未処理カセット数とを比較し、未処理カセット数が対象とする装置前ポートのポート数と前記空カセット閾値との差未満である場合には、未処理カセットを対象ポートに搬送することを決定し、未処理カセット数が対象とする装置前ポートのポート数と前記空カセット閾値との差以上である場合には、繰り返し処理を行う構成としている。

また、本発明のカセット搬送制御方法は、複数のワークをカセットに格納して各生産工程の処理装置間や処理装置とカセットを保管している格納倉庫との間を搬送する生産ラインにおいて、生産工程を管理している生産工程コントローラからのカセットの搬出搬入要求に基づいて搬送カセットを決定し、カセットの搬送装置を管理している搬送装置コントローラに対して搬送要求を出力する搬送制御装置によるカセット搬送制御方法であって、生産工程コントローラから対象とする生産工程の装置前ポートについての処理済カセットの搬出要求、空カセットの搬出要求、カセットの搬入要求を受信する搬出搬入要求受信工程と、前記搬出搬入要求受信工程で受信した生産工程の装置前ポートについて、生産工程コントローラを介して該当する装置前ポートのカセット数及びカセットの状態を取得するカセット情報取得工程と、前記カセット情報取得工程によって得られたカセット数の情報と所定の閾値とを比較し、得られたカセット数が前記閾値以内であればカセットを搬出若しくは搬入するように搬送するカセットと搬送先を決定する一方、得られたカセット数が前記閾値より大きい場合にはカセットを搬入若しくは搬出しないように決定するカセット搬送先決定工程と、前記カセット搬送先決定工程によって決定した搬送対象のカセットを、決定した搬送先へ搬送するように搬送装置コントローラに指示を出力する搬送指示工程と、を含むことを特徴としている。

すなわち、本発明のカセット搬送制御システム及びカセット搬送制御方法によれば、装置前ポートで未処理カセットからワークを処理装置へ投入し、その結果空になったカセットを、装置前ポートで回収用に使用するのか、格納倉庫へ搬出するのかを、空カセット閾値と装置前ポートのカセット状態とを比較して判断することで、装置前ポートのポート数の少ない生産工程であっても、カセットの搬出・搬入によるロスを発生させずに、空カセットの搬送回数を少なく抑えた搬送制御が可能となり、搬送装置の台数も減らすことができるものである。

本発明によれば、ポート内に空カセットを一定量確保することで、処理装置のワークの入り数が、カセットに格納しているワーク数に対して多い場合であっても、処理装置に仕掛り待ち状態を発生させることなく生産性を向上させることができる。また、最小のポート数で空カセットの搬送回数を少なくすることができるので、搬送装置によるボトルネックを緩和することができる。

本発明の実施の形態に係るカセット搬送制御システムの概略構成図である。 本実施形態のカセット搬送制御システムを適応した生産ラインの概略工程図である。 本実施形態に係る搬送制御装置のカセット搬送制御の全体的な処理動作を示すフローチャートである。 本実施形態に係る搬送制御装置のカセット情報調査部の処理動作を詳細に示すフローチャートである。 空カセットの搬出要求に対するカセット搬送先決定部の処理動作を示すフローチャートである。 カセットの搬入要求に対するカセット搬送先決定部の処理動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、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カセット搬送制御システムの概略構成を示している。

このカセット搬送制御システムは、大別すると、搬送制御装置１０、複数の搬送装置２１（２１ａ，２１ｂ，・・・）の状態を管理する搬送装置コントローラ２０、複数のカセット３２（３２ａ，３２ｂ，・・・）を格納可能な格納倉庫３１の格納状態を管理する格納倉庫コントローラ３０、生産ライン４３の全生産工程４３ａ，４３ｂ，・・・を管理する生産工程コントローラ４０によって構成されており、これら搬送制御装置１０、搬送装置コントローラ２０、格納倉庫コントローラ３０、生産工程コントローラ４０がそれぞれネットワークＮに接続された構成となっている。

搬送装置コントローラ２０は、搬送装置２１を管理しており、搬送制御装置１０に搬送装置２１の情報を送るとともに、搬送制御装置１０から搬送指示を受けて、搬送装置２１に搬送させる制御を行う。

格納倉庫コントローラ３０は、格納倉庫３１を管理しており、格納倉庫３１に格納しているカセット３２，３２・・・の状況を把握し、搬送制御装置１０からの指示を受けると、搬送装置２１を介して、カセットの搬入、格納、搬出の各作業を格納倉庫３１内で行う。

生産工程コントローラ４０は、生産ライン４３内の全生産工程４３ａ，４３ｂ，・・・、全装置前ポート４１ａ，４１ｂ，・・・、全処理装置４２ａ，４２ｂ，・・・の状況を管理している。

搬送制御装置１０は、搬出搬入要求受信部１１、カセット情報調査部１２、カセット搬送先決定部１３、及び搬送指示部１４を備えている。

搬出搬入要求受信部１１は、生産工程コントローラ４０からカセットの搬出要求、搬入要求を受信する。

カセット情報調査部１２は、生産工程コントローラ４０を介して装置前ポート４１ａ，４１ｂ，・・・の状況を調査する。

カセット搬送先決定部１３は、搬送するカセットと搬送先とを決定する。

搬送指示部１４は、搬送装置コントローラ２０へ搬送指示を出力する。

装置前ポート４１ａ，４１ｂ，・・・には、未処理カセットもしくは空カセットのいずれかが搬入され、空カセットもしくは処理済カセットのいずれかとして搬出される。

具体的には、装置前ポート４１ａ，４１ｂ，・・・において、未処理カセットが、格納しているワークを全て処理装置４２ａ，４２ｂ，・・・へ投入し終えて空カセットになると、生産工程コントローラ４０は、空カセットの搬出要求を搬出搬入要求受信部１１へ出力する。また、装置前ポート４１ａ，４１ｂ，・・・において、空カセットが、処理装置４２ａ，４２ｂ，・・・で処理を終えたワークを格納して処理済カセットになると、生産工程コントローラ４０は、処理済カセットの搬出要求を搬出搬入要求受信部１１へ出力する。

また、生産工程コントローラ４０は、装置前ポート４１ａ，４１ｂ，・・・にカセットがいない場合、若しくはカセットが搬送装置２１によって搬出された場合に、カセットの搬入要求を搬出搬入要求受信部１１へ出力する。

なお、搬送制御装置１０における搬送制御の処理動作の詳細については、図３ないし図６を参照して後ほど詳細に説明する。

図２は、上記構成のカセット搬送制御システムを適応した生産ラインの概略工程を示す説明図である。なお、図２には２つの生産工程４３ａ，４３ｂを示しているが、ここでは１つの生産工程４３ａに着目して説明を行うものとする。

本実施形態では、生産工程４３ａの装置前ポート４１ａに４つのポートＰ１〜Ｐ４が設けられており、このうちの３つのポートＰ１，Ｐ３，Ｐ４にカセット３２ａ，３２ｃ，３２ｄがそれぞれ存在している状態を示している。すなわち、図中のポートＰ１のカセット３２ａはワークを格納していない空カセットを表し、ポートＰ２の破線で示す疑似カセット３２ｂは、装置前ポート４１ａの中で、ポートＰ２についてはカセットが存在していないポートであることを表している。また、図中のポートＰ３のカセット３２ｃは、処理装置４２ａで処理を行う前の未処理ワークを格納している未処理カセットであることを表し、図中のポートＰ４のカセット３２ｄは、処理装置４２ａで処理を完了した処理済みワークを格納している処理済カセットであることを表している。

生産工程コントローラ４０は、処理装置４２ａの状況を確認しながら、搬送ロボット４５ａを使用して、装置前ポート４１ａに置かれている未処理カセット３２ｃから、未処理ワークを取り出し、処理装置４２ａへ投入する。また、処理装置４２ａで処理を終えた処理済ワークを空カセット３２ａへ格納する。

なお、装置前ポート４１ａの中で、カセットが存在していないポートＰ２に搬入するカセットは、カセット搬送先決定部１３で決定される。カセット搬送先決定部１３は、搬送指示部１４から搬送装置コントローラ２０に対して搬送指示を出力し、搬送装置コントローラ２０は、この搬送指示に従って搬送装置２１ａを駆動し、格納倉庫３１から指示されたカセットを取り出して装置前ポート４１ａまで搬送して、ポートＰ２に搬入する。

なお、このようなカセット搬送先決定部１３による決定処理、すなわち、カセットが装置前ポート４１ａから搬出された場合に、その搬出された装置前ポート４１ａに未処理カセットを搬入するのか、空カセットを搬入するのかを決定する処理については、図６を参照して後ほど説明する。

また、生産工程コントローラ４０は、空カセットが、処理済ワークを格納できるだけ格納することによって処理済カセット３２ｄになると、搬送制御装置１０へ処理済カセット３２ｄの搬出要求を出力する。搬送制御装置１０が搬出搬入要求受信部１１を介して搬出要求を受信すると、処理済カセット３２ｄの搬送制御処理を開始する。

次に、上記構成のカセット搬送制御システムにおいて、搬送制御装置１０におけるカセット搬送制御の処理動作について、図３ないし図６に示すフローチャートを参照して説明する。ただし、図３は、搬送制御装置１０におけるカセット搬送制御の全体的な処理動作を示すフローチャート、図４は、カセット情報調査部１２におけるカセットの調査処理を示すフローチャート、図５及び図６は、カセット搬送先決定部１３によるカセット搬送先の決定処理動作を示すフローチャートであり、図５は、装置前ポート４１ａ，４１ｂ，・・・で未処理カセットから未処理ワークを処理装置４２ａ，４２ｂ，・・・へ全て投入し終わり、空カセットとなった場合の当該空カセットの搬送先決定処理動作を示すフローチャート、図６は、装置前ポート４１ａ，４１ｂ，・・・からカセットが搬出され、対象ポートに空きが発生した場合の当該空きポートへ搬入するカセットの決定処理動作を示すフローチャートである。以下、それぞれの場合に分けて、搬送制御装置１０におけるカセット搬送制御の処理動作を説明する。

＜搬送制御装置１０におけるカセット搬送制御の全体的な処理動作の説明＞
搬送制御装置１０におけるカセット搬送制御の全体的な処理動作について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ１では、生産工程コントローラ４０が搬出搬入要求を出すと、搬出搬入要求受信部１１がこの搬出搬入要求を受信する（ステップＳ１）。ここでの搬出搬入要求とは、処理済カセットの搬出要求、空カセットの搬出要求、カセットの搬入要求の３種類の要求のいずれか１つの要求を示す。

次のステップＳ２では、搬出搬入要求受信部１１が搬出搬入要求を受信すると、カセット情報調査部１２が、生産工程コントローラ４０を介して、各生産工程４３ａ，４３ｂ，・・・の各装置前ポート４１ａ，４１ｂ，・・・の各ポートＰ１〜Ｐ４ごとに調査を行う（ステップＳ２）。このときの調査方法については、図４を用いて後ほど説明する。なお、装置前ポート４１ａ，４１ｂ，・・・は複数のカセットを置くことができるため、以降、装置前ポート４１ａ，４１ｂ，・・・内にカセットを１つ置けるポートの単位であるＰ１〜Ｐ４をそれぞれ１ポートとして説明する。

次のステップＳ３では、カセット情報調査部１２が調査した結果を元に、カセット搬送先決定部１３が、搬送するカセットと搬送する先を決定する（ステップＳ３）。このときの決定方法については、図５及び図６を用いて後ほど説明する。

次のステップＳ４では、カセット搬送先決定部１３で決定したカセットを、決定した搬送先へ搬送するように搬送指示部１４を介して指示を出す（ステップＳ４）。これにより、搬送制御装置１０での処理は終了する。なお、このようなステップＳ１〜ステップＳ４の処理は、生産工程コントローラ４０から搬出搬入要求が送られてくるたびに並行して行われる。

＜カセット情報調査部１２での調査処理（ステップＳ２）の説明＞
上記ステップＳ２でのカセット情報調査部１２におけるカセットの調査処理について、図４に示すフローチャートを参照してさらに詳しく説明する。

カセット情報調査部１２は、生産工程コントローラ４０が搬出搬入要求を出した対象の装置前ポート４１ａ，４１ｂ，・・・の状態を、生産工程コントローラ４０を通して、１ポートずつ調査する（ステップＳ２−１）。

ここで、生産工程コントローラ４０は、カセットの状態を予め設定されている５つのカセットタイプに分け、対象ポートについて、それぞれのカセットタイプが何カセットずつ存在するのかという情報をカセット情報調査部１２に返す。

カセット情報調査部１２は、調査対象の装置前ポートの中の任意の１ポート（Ｐ１〜Ｐ４のいずれか１つのポート）について、カセットが存在するのかどうかを調査する（ステップＳ２−２）。以降、調査中の１ポートを対象の１ポートとして説明する。

その結果、対象の１ポートにカセットが存在しない場合（ステップＳ２−２でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ２−８に処理を進め、カセットが対象の１ポートに存在しないことを示す「カセットタイプＡ」のカセット数を１増加して、ステップＳ２−７に進む。

一方、対象の１ポートにカセットが存在する場合（ステップＳ２−２でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ２−３に処理を進め、対象の１ポートに存在するカセットが未処理ワークを格納しているか否かを判断する。

その結果、対象の１ポートに存在するカセットが未処理ワークを1つでも格納している場合（ステップＳ２−３でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ２−９に処理を進め、未処理ワークを格納しているカセットであることを示す「カセットタイプＢ」のカセット数を１増加して、ステップＳ２−７に進む。

一方、対象の１ポートに存在するカセットが未処理ワークを１つも格納していない場合（ステップＳ２−３でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ２−４に処理を進め、対象の１ポートに存在するカセットが、ワークの種類を問わず、１つでもワークを格納しているか否かを判断する。

その結果、１つもワークを格納していない場合（ステップＳ２−４でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ２−１０に処理を進め、未処理ワークも処理済ワークも格納していない空カセットであることを示す「カセットタイプＣ」のカセット数を１増加して、ステップＳ２−７に進む。

一方、対象の１ポートに存在するカセットが未処理ワークを１つでも格納している場合（ステップＳ２−４でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ２−５に処理を進め、そのカセットが、処理済みのワークをカセット入り数分格納しているか否か、または、回収用のカセットで回収すると設定されているワークを全て格納しているか否かを判断する。

その結果、対象の１ポートに存在するカセットが、処理済みのワークをカセット入り数分格納していない場合、または、回収用のカセットで回収すると設定されているワークを全て格納していない場合（ステップＳ２−５でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ２−１１に処理を進め、処理済ワークを回収中であることを示す「カセットタイプＤ」のカセット数を１増加して、ステップＳ２−７に進む。

一方、対象の１ポートに存在するカセットが、処理済みのワークをカセット入り数分格納している場合、または、回収用のカセットで回収すると設定されているワークを全て格納している場合（ステップＳ２−５でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ２−６に処理を進め、処理済カセットであることを示す「カセットタイプＥ」のカセット数を１増加して、ステップＳ２−７に進む。

ステップＳ２−７では、対象の装置前ポートの全てのポートを調査したか否かを判断し、全てのポートを調査完了した場合（ステップＳ２−７でＹｅｓと判断された場合）には、カセット情報調査部１２での調査処理を完了する。一方、対象の装置前ポートの全てのポートを調査完了していない場合（ステップＳ２−７でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ２−１２に処理を進め、対象の装置前ポートの他の１ポートを調査対象の１ポートとして、ステップＳ２−２に戻る。

以上の処理により、対象の装置前ポートに搬入されているカセットタイプとその個数とが調査されることになる。

＜カセット搬送先決定部１３によるカセット搬送先の決定処理動作（ステップＳ３）の説明＞
（１）ステップＳ３の処理のうち、まず、装置前ポート４１ａ，４１ｂ，・・・で未処理カセットから未処理ワークを処理装置４２ａ，４２ｂ，・・・へ全て投入し終わり、空カセットとなった場合の当該空カセットの搬送先を決定する処理動作について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。

生産工程コントローラ４０から送出された空カセット搬出要求を、搬出搬入要求受信部１１が受信すると（ステップＳ３−１）、カセット情報調査部１２は、生産工程コントローラ４０から送出された空カセットの搬出要求を出した対象の装置前ポート４１ａ，４１ｂ，・・・の状態を調査する（ステップＳ３−２）。このステップＳ３−２の調査は、上記図４のフローチャートを参照して説明したカセット情報調査部１２でのカセット調査のことである。

次に、カセット搬送先決定部１３は、予め設定されている空カセット閾値Ｓと、ステップＳ３−２で調査した結果得られたカセットタイプＣの数とを比較する（ステップＳ３−３）。その結果、空カセット閾値Ｓの値がカセットタイプＣの数と同じかそれ以上であった場合（ステップＳ３−３でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ３−４に処理を進める。すなわち、搬出搬入要求受信部１１が受信した空カセット搬出要求を取り消し、空になったカセットを装置前ポート４２ａ，４２ｂ，・・・から搬出せず、処理装置４２ａ，４２ｂ，・・・で処理を終えた処理済ワークを回収するために使用する。

一方、空カセット閾値Ｓの値がカセットタイプＣの数未満であった場合（ステップＳ３−３でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ３−５に処理を進める。すなわち、空になったカセットの行き先を格納倉庫３１として、処理を完了する。

なお、本実施形態では、ステップＳ３−５において、行き先を格納倉庫３１と決定しているが、万一、格納倉庫３１に空カセットを置くスペースが空いていない場合には、装置前ポートにおいて空きができるまで待機し、格納倉庫３１に空きができた時点で、ステップＳ３−２から行き先決定処理を再度行う。また、処理済カセットの搬出要求を搬出搬入要求受信部１１が受信した場合には、行き先を次の工程ないし格納倉庫３１とする。

ここで、空カセット閾値Ｓとしては、空カセットの入れ換えにより処理装置４２ａ，４２ｂ，・・・にロスが発生しないで運用するのに最低限必要な空カセットのポート数を使用し、処理装置４２ａ，４２ｂ，・・・の想定タクトＴｓ、カセットの入り数若しくは回収設定数Ｎ、搬送装置２１のカセット入れ換えにかかる時間Ｔｉから、Ｓ≧Ｔｉ／（Ｎ×Ｔｓ）の式を満たす最低の整数を空カセット閾値Ｓとして装置前ポートごとに使用しても良い。また、物理的なポート数×カセットの入り数若しくは回収設定数Ｎが処理装置の入り数より多い場合には、従来通り、空カセット閾値Ｓを適応せずに未処理カセットを搬入し、発生した空カセットは常に回収用に使用する制御を行っても良い。

（２）次に、ステップＳ3の処理のうち、装置前ポート４１ａ，４１ｂ，・・・からカセットが搬出されて、対象とする装置前ポートに空きが発生した場合に、格納操作３１から未処理カセット若しくは空カセットのどちらを搬送するのかを決定する処理動作について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。

対象とする装置前ポートに空きが発生した時に、生産工程コントローラ４０から送出されるカセット搬入要求を搬出搬入要求受信部１１が受信すると（ステップＳ３−１１）、カセット情報調査部１２は、生産工程コントローラ４０から送出されたカセット搬出要求を出した対象の装置前ポート４１ａ，４１ｂ，・・・の状態を調査する（ステップＳ３−１２）。このステップＳ３−１２の調査は、上記図４のフローチャートを参照して説明したカセット情報調査部１２でのカセット調査のことである。

次に、カセット搬送先決定部１３は、空カセット閾値Ｓと、ステップＳ３−２で調査した結果得られたカセットタイプＣの数及びカセットタイプＤの数の和とを比較する（ステップＳ３−１３）。その結果、空カセット閾値ＳがカセットタイプＣの数及びカセットタイプＤの数の和よりも大きい場合（ステップＳ３−１３でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ３−１４に処理を進める。すなわち、格納倉庫３１から空カセットを対象とする装置前ポートへ搬送することを決定する。

一方、空カセット閾値ＳがカセットタイプＣの数及びカセットタイプＤの数の和と同じかそれよりも小さい場合（ステップＳ３−１３でＮｏと判断された場合）には、次にステップＳ３−１５に処理を進める。

ステップＳ３−１５では、対象とする装置前ポートにカセットを置くことができる数から空カセット閾値Ｓの値を引いた値（差）と、ステップＳ３−２で調査した結果得られたカセットタイプＢの数とを比較する。その結果、対象とする装置前ポートにカセットを置くことができる数から空カセット閾値Ｓの値を引いた値が、ステップＳ３−２で調査した結果得られたカセットタイプＢの数よりも多い場合（ステップＳ３−１５でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ３−１６に処理を進める。すなわち、格納倉庫３１から未処理カセットを搬送することを決定する。

一方、対象とする装置前ポートにカセットを置くことができる数から空カセット閾値Ｓの値を引いた値が、ステップＳ３−２で調査した結果得られたカセットタイプＢの数と同じかそれよりも少ない場合（ステップＳ３−１５でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ３−１２に戻って、ステップＳ３−１２からの処理を繰り返す。また、格納倉庫３１に搬送すると決定した種類のカセットが格納倉庫３１に存在しない場合にもステップＳ３−１２に戻って、ステップＳ３−１２からの処理を繰り返す。なお、決定した種類のカセットが格納倉庫３１に複数存在する場合には、最も待ち時間の長いものを優先的に搬送しても良いし、搬送先の装置前ポートに最も近い棚に格納されているカセットを優先的に搬送しても良い。

本発明のカセット搬送システム及びカセット搬送制御方法は、装置への投入と払出を同じポートで行い、装置の入り数がカセット入り数以上であるようなレイアウトの生産ラインにおいて汎用的に利用することができる。

１０ 搬送制御装置
１１ 搬出搬入要求受信部
１２ カセット情報調査部
１３ カセット搬送先決定部
１４ 搬送指示部
２０ 搬送装置コントローラ
２１（２１ａ，２１ｂ，・・・） 搬送装置
３０ 格納倉庫コントローラ
３１ 格納倉庫
３２（３２ａ，３２ｂ，・・・） カセット
４０ 生産工程コントローラ
４１ａ，４１ｂ，・・・ 装置前ポート
４２ａ，４２ｂ，・・・ 処理装置
４３ 生産ライン
４３ａ，４３ｂ，・・・ 生産工程
４５ａ，４５ｂ，・・・ 搬送ロボット
Ｎ ネットワーク

Claims (5)

1. カセットを保管する格納倉庫を管理している格納倉庫コントローラと、カセットの搬送装置を管理している搬送装置コントローラと、生産工程を管理している生産工程コントローラと、前記生産工程コントローラからの搬出搬入要求に基づいて搬送カセットを決定し、前記搬送装置コントローラに対して搬送要求を出力する搬送制御装置とからなり、複数のワークをカセットに格納して前記生産工程の処理装置間や処理装置と格納倉庫間を搬送する生産ラインのカセット搬送制御システムにおいて、
   前記搬送制御装置は、
   前記生産工程コントローラから処理済カセットの搬出要求、空カセットの搬出要求、カセットの搬入要求を受信する搬出搬入要求受信手段と、
   前記搬出搬入要求受信手段で受信した前記生産工程の装置前ポートについて、前記生産工程コントローラを介して該当する装置前ポートのカセット数及びカセットの状態を調査するカセット情報調査手段と、
   前記カセット情報調査手段によって得られたカセット数の情報と所定の閾値とを比較し、得られたカセット数が前記閾値以内であればカセットを搬出若しくは搬入するように搬送するカセットと搬送先を決定する一方、得られたカセット数が前記閾値より大きい場合にはカセットを搬入若しくは搬出しないように決定するカセット搬送先決定手段と、
   前記カセット搬送先決定手段によって決定した搬送対象のカセットを、決定した搬送先へ搬送するように前記搬送装置コントローラに指示を出力する搬送指示手段と、を備えたことを特徴とするカセット搬送制御システム。
2. 請求項１に記載のカセット搬送制御システムにおいて、
   前記カセット情報調査手段は、前記装置前ポートのカセットの状態を、ワークを格納していない空カセット、未処理ワークを少なくとも１つ以上格納している未処理カセット、処理済ワークをカセットに格納できる分だけ格納した処理済カセット、処理済ワークを少なくとも１つ以上格納している回収中カセット、空きポートを示す疑似カセットの５つに分類し、対象としている装置前ポートが前記５つの状態それぞれについて何ポートずつあるかを調査することを特徴とするカセット搬送制御システム。
3. 請求項２に記載のカセット搬送制御システムにおいて、
   前記カセット搬送先決定手段は、前記所定の閾値である空カセット閾値を前記処理装置の想定タクト、カセットの入り数、前記搬送装置のカセット入れ換え時間の情報から所定の値の整数値とし、前記搬出搬入要求受信手段で受信した搬出搬入要求の種類によって、前記カセット情報調査手段によって得られたカセット数の中から決められた種類のカセット数を用いて搬送するカセットと搬送先とを決定することを特徴とするカセット搬送制御システム。
4. 請求項３に記載のカセット搬送制御システムにおいて、
   前記カセット搬送先決定手段は、
   前記生産工程コントローラからの要求が処理済カセットの搬出要求である場合には、搬出要求を出している対象のカセットを次工程または前記格納倉庫へ搬送することを決定し、
   前記生産工程コントローラからの要求が空カセットの搬出要求である場合には、前記カセット情報調査手段で得られた情報から、空カセットの数と前記空カセット閾値とを比較し、空カセットの数がカセット閾値以内の場合には搬出要求を取り消し、空カセットの数がカセット閾値より大きい場合には、搬出要求を出している対象のカセットを前記格納倉庫または別の装置前ポートへ搬送することを決定し
   前記生産工程コントローラからの要求が搬入要求である場合には、前記カセット情報調査手段で得られた情報から空カセットの数と回収中のカセットの数との和と、前記空カセット閾値とを比較し、空カセットの数と回収中のカセットの数との和が前記空カセット閾値未満である場合には、空カセットを対象とする装置前ポートに搬送することを決定し、
   空カセットの数と回収中のカセットの数との和が前記空カセット閾値以上である場合には、対象とする装置前ポートのポート数と前記空カセット閾値との差と、前記カセット情報調査手段で得られた未処理カセット数とを比較し、未処理カセット数が対象とする装置前ポートのポート数と前記空カセット閾値との差未満である場合には、未処理カセットを対象ポートに搬送することを決定し、
   未処理カセット数が対象とする装置前ポートのポート数と前記空カセット閾値との差以上である場合には、繰り返し処理を行うことを特徴とするカセット搬送制御システム。
5. 複数のワークをカセットに格納して各生産工程の処理装置間や処理装置とカセットを保管している格納倉庫との間を搬送する生産ラインにおいて、生産工程を管理している生産工程コントローラからのカセットの搬出搬入要求に基づいて搬送カセットを決定し、カセットの搬送装置を管理している搬送装置コントローラに対して搬送要求を出力する搬送制御装置によるカセット搬送制御方法であって、
   生産工程コントローラから対象とする生産工程の装置前ポートについての処理済カセットの搬出要求、空カセットの搬出要求、カセットの搬入要求を受信する搬出搬入要求受信工程と、
   前記搬出搬入要求受信工程で受信した生産工程の装置前ポートについて、生産工程コントローラを介して該当する装置前ポートのカセット数及びカセットの状態を取得するカセット情報取得工程と、
   前記カセット情報取得工程によって得られたカセット数の情報と所定の閾値とを比較し、得られたカセット数が前記閾値以内であればカセットを搬出若しくは搬入するように搬送するカセットと搬送先を決定する一方、得られたカセット数が前記閾値より大きい場合にはカセットを搬入若しくは搬出しないように決定するカセット搬送先決定工程と、
   前記カセット搬送先決定工程によって決定した搬送対象のカセットを、決定した搬送先へ搬送するように搬送装置コントローラに指示を出力する搬送指示工程と、を含むことを特徴とするカセット搬送制御方法。

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