JP2014204473A - 搬送車システム、給電装置の負荷算出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送車システムにおいて電力計などを別途設けることなく簡単な構成で搬送車の消費電力をきめ細かにリアルタイムで把握する。【解決手段】物品を搬送する複数の搬送車１０１と、複数の搬送車１０１に電力を供給する給電線１０２を有する給電装置１０３とを備える搬送車システム１００であって、搬送車１０１が備えるモーター１１１の回転速度や回転数などの稼働情報を取得する稼働情報取得部１１８と、稼働情報が取得されるモーター１１１のトルクを示すトルク情報を取得するトルク取得部１１９と、それぞれの搬送車１０１に対応する稼働情報とトルク情報とに基づき給電装置１０３の負荷を算出する負荷算出部１４１とを備える。【選択図】図３

Description

本願発明は、給電線から供給される電力により走行する搬送車を備えた搬送車システムに関する。

例えば半導体製造工場等においては、複数の搬送車を軌道上で走行させ物品を搬送する搬送車システムが採用されている。このような搬送車システムにおいては、軌道の近傍に給電線を配線し、当該給電線から各搬送車に電力を供給する給電装置が備えられている。搬送車は、給電線から供給される電力を用いて、走行し、物品を昇降させ、また、搬送車が備えるコンピュータを稼働させている。

以上のような搬送車システムでは、給電装置の能力に上限が定められており、搬送車が使用する電力の合計が給電装置の給電容量を越えないように制御する必要が生じる。このため、特許文献１には、搬送車が消費する電力を把握し、給電装置が電力を供給している各搬送車の消費電力を抑制することで、搬送車が軌道上で停止することなく、全搬送車をスムーズに運行させることができる搬送車システムが開示されている。

特開２００２−３５１５４６号公報

ところが、特許文献１に記載の搬送車システムでは、各搬送車の消費電力は、搬送モードごとに予め定められた値を固定値として扱っており、給電装置が給電する電力は、所定のモードで走行する搬送車の台数と当該モードに対応する固定値である消費電力とを掛け合わせ、複数のモードについて積算することにより算出していた。従って、搬送車が消費している電力を正確に把握することができず、実際に消費されている電力と固定値としての電力との間の誤差を考慮して給電装置の給電容量を低めに設定しなければならず、給電装置の能力を十分に利用して高い搬送効率を確保することが困難となっている。また、複数の搬送車の消費電力を大雑把にしか把握できないため、省エネルギーを図るためのモードに変更する場合にも大きな誤差が生じ、消費エネルギーを効率よく低下させることは困難となっている。

本願発明は上記課題に鑑みなされたものであり、電力計などを別途設けることなく簡単な構成で複数の搬送車の消費電力をきめ細かにリアルタイムで把握することができる搬送車システム、および、給電装置の負荷算出方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明にかかる搬送車システムは、物品を搬送する複数の搬送車と、複数の前記搬送車に電力を供給する給電線を有する給電装置とを備える搬送車システムであって、前記搬送車が備えるモーターの回転速度や回転数などの稼働情報を取得する稼働情報取得部と、稼働情報が取得される前記モーターのトルクを示すトルク情報を取得するトルク取得部と、それぞれの前記搬送車に対応する前記稼働情報と前記トルク情報とに基づき前記給電装置の負荷を算出する負荷算出部とを備えることを特徴とする。

これによれば、搬送車が備えるモーターごとに電力計を設けることなく、簡単な構成で搬送車が備えるモーターが消費する電力を把握することが可能となる。従って、電力計などを別途設けることによる重量増加や消費電力の増加を回避しつつ、搬送車が消費する電力をきめ細かに取得することができ、給電装置の能力のぎりぎりまで電力を費やして搬送車を稼働させ、搬送効率を高めることができ、また、効率よく搬送車を稼働させて消費電力を低く抑えることが可能となる。

さらに、それぞれの前記搬送車に対応する前記稼働情報と前記トルク情報とを所定期間、または、所定数ごとに蓄積し、蓄積された前記稼働情報、および、前記トルク情報を統計処理することにより前記所定期間、または、前記所定数における平均的な負荷量である統計負荷量を算出する統計処理部を備え、前記負荷算出部は、前記統計負荷量に基づき前記給電装置の負荷を算出してもよい。

これによれば、測定エラーなどを丸めることができ、信頼性の高い消費電力を把握することが可能となる。

また、前記給電装置は、第一給電線を有する第一給電装置と第二給電線を有する第二給電装置とを備え、当該搬送車システムはさらに、各搬送車の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部を備え、前記負荷算出部は、前記位置情報に基づき前記第一給電装置の負荷である第一負荷と、前記第二給電装置の負荷である第二負荷とを算出するものでもよい。

これによれば、搬送車システムが複数の給電装置を備える場合に、給電装置ごとに負荷を把握することができ、搬送車の位置を調整して各給電装置の負荷を平均化したりすることが可能となる。

また、上記目的を達成するために、本願発明に係る給電装置の負荷算出方法は、物品を搬送する複数の搬送車と、複数の前記搬送車に電力を供給する給電線を有する給電装置とを備える搬送車システムにおける前記給電装置の負荷を算出する給電装置の負荷算出方法であって、前記搬送車が備えるモーターの回転速度や回転数などの稼働情報を稼働情報取得部により取得し、稼働情報が取得される前記モーターのトルクを示すトルク情報をトルク取得部により取得し、それぞれの前記搬送車に対応する前記稼働情報と前記トルク情報とに基づき前記給電装置の負荷を負荷算出部により算出することを特徴としている。

これによれば、搬送車が備えるモーターごとに電力計を設けることなく、簡単に搬送車が備えるモーターが消費する電力を算出することが可能となる。従って、電力計などを別途設けることによる重量増加や消費電力の増加を回避しつつ、搬送車が消費する電力をきめ細かに取得することができ、給電装置の能力のぎりぎりまで電力を費やして搬送車を稼働させ、搬送効率を高めることができ、また、効率よく搬送車を稼働させて消費電力を低く抑えることが可能となる。

なお、前記給電装置の負荷算出方法が含む各処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを実施することも本願発明の実施に該当する。無論、そのプログラムが記録された記録媒体を実施することも本願発明の実施に該当する。

本願発明によれば、給電装置が給電する複数の搬送車の各消費電力をきめ細かに把握することが可能となる。

図１は、搬送車システムを模式的に示す図である。 図２は、搬送車の機構構成を示すブロック図である。 図３は、搬送車が備える制御装置の機能構成を機構構成と共に示すブロック図である。 図４は、上位制御装置の機能構成を機構構成と共に示すブロック図である。

次に、本願発明に係る搬送車システム、および、給電装置の負荷算出方法の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本願発明に係る搬送車システム、および、給電装置の負荷算出方法の一例を示したものに過ぎない。従って本願発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

図１は、搬送車システムを模式的に示す図である。

これらの図に示すように、搬送車システム１００は、搬送車１０１と、給電線１０２を有する給電装置１０３とを備えるシステムである。本実施の形態の場合、搬送車システム１００はさらに、上位制御装置１０４と、アクセスポイント１０５を備えている。

図２は、搬送車の機構構成を示すブロック図である。

搬送車１０１は、物品を搬送することができる走行車である。本実施の形態の場合、搬送車１０１は、同図に示すように、床面などに敷設された軌条によって形成される走行経路に沿って走行するための走行モーター１１１と、走行経路に沿って設けられた複数のステーション（図示せず）との間で物品を移載するための移載装置（図示せず）と、物品を昇降させるための昇降モーター１１２とを備えている。また、搬送車１０１は、制御装置１１０と、制御装置１１０から送信される走行条件に従った電力を走行モーター１１１に供給する走行用アンプ１１３と走行モーター１１１の回転数を検出する走行エンコーダ１１５とを備え、制御装置１１０から送信される昇降条件に従った電力を昇降モーター１１２に供給する昇降用アンプ１１４と昇降モーター１１２の回転数を検出する昇降エンコーダ１１６とを備えている。また、搬送車１０１は、アクセスポイント１０５と無線通信を行うための通信装置１１７を備えている。

なお、移載装置もモーターを備えているが、移載装置の消費電力は固定的であるため、移載の回数で移載装置の消費電力を把握すればよい。

図３は、搬送車が備える制御装置の機能構成を機構構成と共に示すブロック図である。

本実施の形態の場合、搬送車１０１が備える制御装置１１０はコンピュータであり、制御装置１１０にプログラムを実行させることにより実現される処理部として、搬送車１０１は、稼働情報取得部１１８と、トルク取得部１１９を備えている。さらに、搬送車１０１は、蓄積部１６１と、統計処理部１６２とを備えている。

稼働情報取得部１１８は、搬送車１０１が備えるモーター（走行モーター１１１、昇降モーター１１２など）の回転数や回転速度を示す回転速度情報を取得する処理部である。本実施の形態の場合、稼働情報取得部１１８は、走行モーター１１１が接続された走行車輪に設けられた走行エンコーダ１１５からの信号を取得し、当該信号を解析することにより走行モーター１１１の回転速度を示す回転速度情報を取得している。稼働情報取得部１１８は、昇降モーター１１２の回転速度情報も同様に、昇降エンコーダ１１６からの信号を解析することにより取得している。

これらにより、実際の走行状況や昇降状況に応じた回転速度情報をほぼリアルタイムで取得することができる。

なお、回転速度情報は、制御装置１１０が走行用アンプ１１３や昇降用アンプ１１４に与える走行モーター１１１や昇降モーター１１２の制御命令に基づいて取得してもかまわない。また、走行用アンプ１１３や昇降用アンプ１１４が出力しているパルスなどに基づいて回転速度情報を取得してもかまわない。

トルク取得部１１９は、回転速度情報が取得されるモーター（走行モーター１１１、昇降モーター１１２など）のトルクを示すトルク情報を取得する処理部である。本実施の形態の場合、走行モーター１１１のトルクは、走行用アンプ１１３が走行モーター１１１に供給する電力を示す信号をトルク取得部１１９が取得し、当該信号を解析することにより走行モーター１１１のトルクを示すトルク情報として取得している。昇降モーター１１２のトルク情報も同様に、昇降用アンプ１１４からの信号をトルク取得部１１９が取得して解析することにより取得する。

これらにより、実際の走行状況や昇降状況に応じたトルク情報をほぼリアルタイムで取得することができる。

蓄積部１６１は、回転速度情報とトルク情報とを所定期間、または、所定数ごとに蓄積するメモリである。蓄積部１６１の情報の蓄積量は、特に限定されるものではないが、具体的に例えば、搬送車１０１が備える通信装置１１７が１００ｍｓｅｃオーダーの間隔で、上位制御装置１０４と通信し、制御装置１１０は、１ｍｓｅｃオーダーの間隔で回転数情報やトルク情報を取得する場合、通信装置１１７の通信間隔を所定期間としてその間に取得される回転速度情報やトルク情報などの情報を蓄積してもよい。また、通信装置１１７の通信間隔を制御装置１１０の回転速度情報やトルク情報などを取得する情報取得間隔で除算した商を所定数とし、当該所定数の回転速度情報やトルク情報などの情報を蓄積してもよい。なお、蓄積部１６１は、好ましい適用例であり、搬送車システム１００は、蓄積部１６１を必ずしも備えていなくともよい。

統計処理部１６２は、蓄積部１６１において蓄積された回転速度情報、および、トルク情報を統計処理することにより所定期間、または、所定数における平均的な負荷量である統計負荷量を算出する処理部である。具体的に例えば統計処理部１６２は、蓄積された情報の中から突飛な値を示すようなエラー情報を除外した後、回転速度の平均値と、トルクの平均値を算出し、これらの平均値を乗算した積に係数などを乗算した結果を統計負荷量とする。また、同時期に蓄積された回転速度とトルクとを乗算した積に係数などを乗算した複数の結果を同様の統計処理を行い、統計負荷量としてもよい。ここで本実施の形態の場合、負荷量とは消費電力量を示す概念として用いている。なお、統計処理部１６２は、好ましい適用例であり、搬送車システム１００は、統計処理部１６２を必ずしも備えていなくともよい。

通信装置１１７は、上位制御装置１０４と通信するための装置である。本実施の形態の場合通信装置１１７は、無線によって通信を行うものであり、上位制御装置１０４に接続される複数のアクセスポイント１０５のいずれかと通信することにより上位制御装置１０４と搬送車１０１との間で情報の授受を行うことができるものとなっている。

給電線１０２と給電装置１０３からなる給電システムは、複数の搬送車１０１のそれぞれに電力を供給するシステムである。本実施の形態の場合、搬送車システム１００は、給電線１０２として、第一給電線１２１と第二給電線１２２と第三給電線１２３とを備え、それぞれの給電線１０２に電力を供給する給電装置１０３として、第一給電装置１３１と第二給電装置１３２と第三給電装置１３３とを備えている。各給電線１０２は、相互に接続されておらず、対応する給電装置に接続されている。

なお、給電システムは、給電線１０２と搬送車１０１とが非接触状態で搬送車１０１に電力を供給する非接触給電システムでも、給電線１０２と搬送車１０１とが接触状態で電極を供給する接触給電システムでもかまわない。

図４は、上位制御装置の機能構成を機構構成と共に示すブロック図である。

同図に示すように、上位制御装置１０４は、複数の搬送車１０１の情報を取得し、複数の搬送車１０１に制御命令を送信するコンピュータである。上位制御装置１０４は、上位制御装置１０４にプログラムを実行させることにより実現される処理部として、負荷算出部１４１を備えている。さらに、上位制御装置１０４は、位置情報取得部１４２を備え、また、表示装置１４４が接続されている。

負荷算出部１４１は、それぞれの搬送車１０１に対応する回転速度情報とトルク情報とに基づき給電装置１０３の負荷を算出する処理部である。本実施の形態の場合、負荷算出部１４１は、統計処理部１６２により算出された統計負荷量に基づき給電装置１０３の負荷を算出している。また、負荷算出部１４１は、位置情報取得部１４２が取得する各搬送車１０１に対応する位置情報に基づき第一給電装置１３１の負荷である第一負荷と、第二給電装置１３２の負荷である第二負荷と、第三給電装置１３３の負荷である第三負荷とを算出する。

本実施の形態の場合、具体的に例えば、負荷算出部１４１は、それぞれの搬送車１０１を示す識別情報、および、位置情報に紐付けられた統計負荷量を取得し、位置情報に基づき、第一給電装置１３１が電力を供給している搬送車１０１のグループ（第一グループ）と、第二給電装置１３２が電力を供給している搬送車１０１のグループ（第二グループ）と、第三給電装置１３３が電力を供給している搬送車１０１のグループ（第三グループ）とにグループ分けをする。そして、第一グループに属する搬送車１０１の統計負荷量を加算した和を第一給電装置１３１の負荷である第一負荷として算出する。同様にして第二給電装置１３２、および、第三給電装置１３３の負荷を第二負荷、第三負荷として算出する。

なお、搬送車１０１は、走行モーター１１１や昇降モーター１１２以外にも定常的に電力を消費する部分（例えば制御装置１１０など）がある。この消費電力は固定値であり事前に取得可能であるため、負荷算出部１４１は、統計負荷量に前記固定値を加えたものをグループごとに積算してもよい。これにより、より正確な負荷を算出することが可能となる。

また、負荷算出部１４１が取得する情報は、統計負荷量に限定されるものではない。例えば、負荷算出部１４１は、それぞれの搬送車１０１を示す識別情報、および、位置情報に紐付けられた回転速度情報とトルク情報を取得してもよい。この場合、負荷算出部１４１が、統計処理部を備え、統計処理を行ってもかまわない。

位置情報取得部１４２は、各搬送車１０１の位置を示す位置情報を取得する処理部である。本実施の形態の場合、位置情報取得部１４２は、走行エンコーダ１１５からの信号に基づき基準位置からの搬送車１０１の走行距離を算出して位置情報を取得している。なお、位置情報とは、いずれの給電線１０２から電力の供給を受けているかを識別できる情報であればよく、ＸＹ座標が明確にわかるような情報である必要はない。

表示装置１４４は、負荷算出部１４１が算出した負荷（消費電力）を可視化してリアルタイムに表示することができる装置である。また、表示装置１４４は、第一負荷と第二負荷と第三負荷とを同時に表示し、各給電装置１０３の負荷のばらつきをリアルタイムに表示してもよい。

以上の搬送車システム１００によれば、搬送車１０１が備えるモーターごとに重量増加につながるような電力計を取り付けることなく１台の搬送車１０１が実際に消費している電力をきめ細かに把握することができる。また、新たなシステムを別途構築することなく、既存の設備（例えば、エンコーダやアンプ）からの情報に基づき搬送車１０１の消費電力をきめ細かに取得することが可能となる。従って、例えば不必要に高速で走行している搬送車１０１を適正な速度にまで減速させることで、搬送車システム１００全体の消費電力を低下させることができるようになる。また、各給電装置１０３の間で供給する電力のバランスを取ることで、電力を安定して供給することができるようになる。一方、給電装置１０３の給電容量のぎりぎりまで搬送車１０１を稼働させることもできるため、搬送車システム１００の搬送効率を向上させることも可能となる。

なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。

例えば、上記実施の形態では、複数の給電システムで説明を行ったが、給電システムは単数であってもよい。また、搬送車１０１が、稼働情報取得部１１８、トルク取得部１１９、蓄積部１６１、統計処理部１６２を備え、上位制御装置１０４が、負荷算出部１４１、位置情報取得部１４２を備えるものとして説明したが、これら処理部は、搬送車システム１００が全体としていずれかに備えていればよい。

また、搬送車１０１が備えるモーターとして走行モーター１１１と昇降モーター１１２とを例示したが、それ以外のモーターについても回転速度情報とトルク情報とを取得してもかまわない。

本願発明は、給電線により電力が供給される搬送車を複数備えたシステムに利用可能であり、例えば、半導体製造工場などにおいて物品を搬送する搬送車システムに利用可能である。

１００ 搬送車システム
１０１ 搬送車
１０２ 給電線
１０３ 給電装置
１０４ 上位制御装置
１０５ アクセスポイント
１１０ 制御装置
１１１ 走行モーター
１１２ 昇降モーター
１１３ 走行用アンプ
１１４ 昇降用アンプ
１１５ 走行エンコーダ
１１６ 昇降エンコーダ
１１７ 通信装置
１１８ 稼働情報取得部
１１９ トルク取得部
１２１ 第一給電線
１２２ 第二給電線
１２３ 第三給電線
１３１ 第一給電装置
１３２ 第二給電装置
１３３ 第三給電装置
１４１ 負荷算出部
１４２ 位置情報取得部
１４４ 表示装置
１６１ 蓄積部
１６２ 統計処理部

Claims (4)

1. 物品を搬送する複数の搬送車と、複数の前記搬送車に電力を供給する給電線を有する給電装置とを備える搬送車システムであって、
   前記搬送車が備えるモーターの回転速度や回転数などの稼働情報を取得する稼働情報取得部と、
   稼働情報が取得される前記モーターのトルクを示すトルク情報を取得するトルク取得部と、
   それぞれの前記搬送車に対応する前記稼働情報と前記トルク情報とに基づき前記給電装置の負荷を算出する負荷算出部と
   を備える搬送車システム。
2. さらに、
   それぞれの前記搬送車に対応する前記稼働情報と前記トルク情報とを所定期間、または、所定数ごとに蓄積し、蓄積された前記稼働情報、および、前記トルク情報を統計処理することにより前記所定期間、または、前記所定数における平均的な負荷量である統計負荷量を算出する統計処理部を備え、
   前記負荷算出部は、前記統計負荷量に基づき前記給電装置の負荷を算出する
   請求項１に記載の搬送車システム。
3. 前記給電装置は、第一給電線を有する第一給電装置と第二給電線を有する第二給電装置とを備え、
   当該搬送車システムはさらに、
   各搬送車の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部を備え、
   前記負荷算出部は、前記位置情報に基づき前記第一給電装置の負荷である第一負荷と、前記第二給電装置の負荷である第二負荷とを算出する
   請求項１または２に記載の搬送車システム。
4. 物品を搬送する複数の搬送車と、複数の前記搬送車に電力を供給する給電線を有する給電装置とを備える搬送車システムにおける前記給電装置の負荷を算出する給電装置の負荷算出方法であって、
   前記搬送車が備えるモーターの回転速度や回転数などの稼働情報を稼働情報取得部により取得し、
   稼働情報が取得される前記モーターのトルクを示すトルク情報をトルク取得部により取得し、
   それぞれの前記搬送車に対応する前記稼働情報と前記トルク情報とに基づき前記給電装置の負荷を負荷算出部により算出する
   給電装置の負荷算出方法。

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