JP2015170299A - 搬送車システムと搬送車システムの検査方法、及び検査台車 - Google Patents

Abstract

【課題】 地上側コントローラから、他の搬送車と同様に制御でき、かつ他の搬送車と共存できる検査台車を備える搬送車システムを提供する。
【構成】 搬送車システムは、複数台の搬送車と、衝突の回避ルールと速度の規制ルール及び加減速のパターンが共通の検査台車を備えている。検査台車は、走行ルートを走行中に、走行ルートへの検査データを取得するように構成されている。
【選択図】 図７

Description

この発明は、天井走行車システムなどの搬送車システムに関し、特に搬送車システムの検査に関する。

クリーンルームなどでの搬送車システムとして天井走行車システムが用いられ、天井スペースに設置されている走行ルートに沿って多数台の天井走行車が走行する。天井走行車システムの稼動を開始すると、システムを停止させずに、走行ルートを検査することは難しくなる。このためメンテナンスが遅れることがある。

特許文献１（JP4117625B）は、搬送車の一部を検査台車として用いることを提案している。しかしながらこのような検査台車は実現されていない。

JP4117625B

この発明の課題は、地上側コントローラから、他の搬送車と同様に制御でき、かつ他の搬送車と共存できる検査台車を備える搬送車システムを提供することにある。

この発明は、複数台の搬送車と少なくとも１台の検査台車とが、地上側コントローラからの指令により、走行ルートを走行する搬送車システムにおいて、前記検査台車は、前記複数台の搬送車と、衝突の回避ルールと速度の規制ルール及び加減速のパターンが共通で、かつ前記検査台車は、走行ルートを走行中に、走行ルートへの検査データを取得するように構成されていることを特徴とする。

この発明はまた、複数台の搬送車が地上側コントローラからの指令により走行ルートを走行する、搬送車システムの検査方法において、前記複数台の搬送車と、衝突の回避ルールと速度の規制ルール及び加減速のパターンが共通の検査台車を備え、かつ前記検査台車は、走行ルートを走行中に、走行ルートへの検査データを取得することを特徴とする。

この発明はさらに、複数台の搬送車が地上側コントローラからの指令により走行ルートを走行する搬送車システムでの、走行ルートを検査する検査台車において、前記検査台車は、前記複数台の搬送車と、衝突の回避ルールと速度の規制ルール及び加減速のパターンが共通で、かつ前記検査台車は、走行ルートを走行中に、走行ルートへの検査データを取得するように構成されていることを特徴とする。検査台車は好ましくは、他の搬送車と同様に同じ規格の物品を同じ条件で搬送できる。この明細書で、搬送車システムに関する記載は、検査方法、検査台車にも当てはまる。

搬送車は天井走行車、無人搬送車等で、特に天井走行車である。この発明では、稼働中の搬送車システムを停止させずに検査ができる。このため搬送車システムの不具合が本格的なトラブルに成る前に予防保全ができ、搬送車システムの稼働率を向上させることができる。

好ましくは、前記検査台車は、走行中は検査データを外部に出力することなくメモリに記憶するように構成されている。このようにすると通信量の増加を抑制できる。

好ましくは、複数のサンプリング周期を１記憶周期とし、前記検査台車は、前記サンプリング周期毎に検査データをサンプリングし、１記憶周期内で、許容範囲から最も外れた検査データを、記憶周期の検査データとして記憶するように構成されている。このようにすると、１記憶周期に対し１レコードの記憶で良く、必要な記憶容量を小さくできる。

さらに好ましくは、前記検査台車は、前記許容範囲から外れた検査データが無い記憶周期に対し、前記許容範囲内で目標値から最も外れた検査データを記憶するように構成されている。このようにすると、許容範囲内の限界に近い検査データを収集できる。

好ましくは、前記検査台車は、固有の通信アドレスが与えられている無線通信ユニットを備え、搬送車システムの診断用コンピュータに接続された無線アクセスポイントを経由して、前記検査データを診断用コンピュータに出力するように構成されている。無線アクセスポイントから診断用コンピュータへＬＡＮを介さずに検査データを出力するので、ＬＡＮの負担を小さくできる。

好ましくは、前記検査台車は、前記複数台の搬送車と共通のキャリアを搬送でき、かつ前記キャリアが搬送中に受ける振動を検査データとして取得するように構成されている。容器は例えば半導体ウェハー、レチクル、液晶パネル等の容器で、このようにすると搬送物品が搬送中に受ける振動の程度を検査できる。

好ましくは、前記検査台車と前記複数台の搬送車は、走行ルートに敷設された給電線から非接触に受電するように構成され、かつ前記検査台車は給電線からの受電電力を検査データとして取得するように構成されている。このようにすると、非接触給電の信頼性を検査できる。非接触給電用の電力を常時供給せず、搬送車の電力需要に応じて供給することもできる。その場合、受電部の電圧を検査しても良く、あるいは走行モータ、昇降モータ等のモータを駆動するだけの電力を受電できたかを検査しても良い。

前記検査台車と前記複数台の搬送車は、地上側コントローラと無線通信するように構成され、かつ前記検査台車は無線通信での受信電界強度と通信の成功率を検査データとして取得するように構成されている。無線通信は、例えばフィーダー無線、給電線での給電用の周波数とは周波数を異ならせた通信、あるいは無線ＬＡＮによる通信等である。このようにすると、いずれの通信の場合でも、通信環境を検査できる。

前記検査台車と前記複数台の搬送車は、走行ルートに設けられたバーコードを読み取るように構成され、かつ前記検査台車は、バーコードの取付の良／不良のデータを、検査データとして取得するように構成されている。このようにするとバーコードの取り付け不良を検査でき、特に取り付け不良なバーコードがバーコードリーダと干渉することも防止できる。

走行ルートには前記検査台車及び前記複数台の搬送車をガイドするガイドが設けられ、かつ前記検査台車は、ガイド位置の良／不良のデータを、検査データとして取得するように構成されている。このようにするとガイド位置の不良を検査できる。

好ましくは、前記検査台車は、前記給電線のたるみに関する検査データを取得するように構成されている。このようにすると給電線のたるみを検査できる。

好ましくは、前記診断用コンピュータは、走行ルートのレイアウトに重ねて、搬送車システムの不具合をモニタに表示するように構成されている。この表示により、不具合の発生位置が視覚的に作業者に分かる。

また好ましくは、前記診断用コンピュータは、搬送車システムの不具合の種類によりアイコンの種類を変え、かつ不具合の程度によりアイコンの色を変えて、表示するように構成されている。このようにすると不具合の種類と程度とが視覚的に作業者に分かる。

検査台車とレールとを示す側面図 台車ユニットとガイドレールを示す平面図 リッツ線からの受電の検査とフィーダー通信の検査とを示す図 検査台車の通信環境を示す図 診断用コンピュータのブロック図 検査台車を中心とした表示を示す図 走行ルートの検査結果の表示を示す図 複数周走行した際の検査結果の表示を示す図

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。

図１〜図８に実施例を示す。２は検査台車で、レール４の検査用の機器を搭載し、検査データの処理部を備えている他は、他の天井走行車と同じである。また検査台車２は、他の天井走行車と同じ走行ルールで、即ち同じ衝突の回避ルールと、同じ速度規制ルール、及び同じ加減速のパターンで走行する。検査台車は、他の天井走行車と同じ通信プロトコルで、ロードポート、バッファ、ストッカ等と通信する。検査台車２はまた、図４に示す地上側コントローラから、他の天井走行車と同じプロトコルの走行指令を受け、指定された出発地から目的地まで走行し、この間に物品の搬送と走行レール４の検査とを行う。なお数百台の他の天井走行車がレール４を走行し、検査台車２は例えば１台〜複数台配置されている。

レール４は例えばクリーンルームの天井スペースに設けられ、検査台車２は前後一対の台車ユニット６，６を備え、台車ユニット６，６間に駆動輪ユニット８が配置されている。１０は検査台車２の本体部である。駆動輪ユニット８は、駆動輪である走行車輪１２と走行モータ１４とを備え、前後両端を台車ユニット６，６に鉛直軸回りに回動自在に支持され、付勢部１６により所定の接圧でレール４の踏面５０に接するように加圧されている。台車ユニット６，６は従動輪２０と、分岐と直進の切替用のガイドローラ２２，２４を備えている。また台車ユニット６，６は受電ユニット２８を備え、クロスローラベアリング３０，３０により、本体部１０を支持している。受電ユニット２８の詳細は図３に示す。

検査台車２はリニアセンサ３２を備えて、レール４に設置された磁気マークを読み取り、検査台車２の絶対位置を検出する。また走行モータ１４の図示しないエンコーダにより、走行車輪１２の回転数を検出する。さらに検査台車は地上側コントローラと、フィーダー無線及び無線ＬＡＮを介して通信する。本体部１０はラテラルユニット３４を備えて、θユニット３６とホイスト３８を走行方向に水平面内で直角に横移動させ、θユニット３６はホイスト３８を鉛直軸回りに回動させ、ホイスト３８は、チャック４１を備えるハンド４０を昇降させる。レール４は踏面５０，５１を備え、リッツ線ホルダ５２，５２によりリッツ線を支持し、受電ユニット２８に非接触で給電する。

検査台車２は、例えば本体部１０の上部に変位センサ４６を備え、レール４に取り付けられた図示しないバーコードが、正規の位置から垂れていないかを検査する。なおバーコードが垂れていると、バーコードリーダと干渉するおそれがある。また例えばチャック４１に加速度センサ等の振動センサ４８を備え、FOUP等の搬送物品が走行中と昇降中に受ける振動を検査する。なお振動センサ４８をFOUPが備えていても良い。

図２に示すように、一対のガイド５３，５３が下向きに突き出し、ガイドローラ２２，２４をガイドして、分岐と直進とをガイドする。ガイド５３の厚さは正確であるが、レール４の取り付け不良等により、ガイドローラ２２との間隔に不具合が生じる可能性がある。そこで過電流センサ５４により、ガイドローラ２２側でのガイド５３のガイド面の位置を検査する。これによってガイドローラ２４側でのガイド面の位置も同時に検査される。過電流センサ５４はガイド面との間隔を測定できるセンサの例で、実施例ではアルミニウム製のレールとステンレス製のレールのいずれにも対応できるように、一対の台車ユニット６，６の一方にアルミニウム用の過電流センサを、他方に鉄用の過電流センサを設ける。過電流センサ５４により、ガイドローラ２４側でのガイド面の位置を検査しても良い。

図３にリッツ線５８及びフィーダー線５９に関する検査を示し、これらはリッツ線ホルダ５２に支持されている。レール４は左右双方にリッツ線ホルダ５２を備えているので、左右いずれのリッツ線ホルダ５２も検査できるように、光源L1〜L4と受光素子D1〜D4を左右双方に設ける。５５は磁性体の受電コアで、図示しないコイルが巻かれ、リッツ線５８を流れる交流電流からの磁界により、非接触で受電する。またアンテナ５６を介して、フィーダー線５９との間で無線通信する。

リッツ線５８のたるみを光源L1,L2と受光端D1,D2とにより検査し、フィーダー線５９のたるみを光源L3,L4と受光端D3,D4とにより検査する。なおロッド５７は受光端D3,D4を支持している。受電コア５５に巻かれたコイルの両端が整流部６０に接続され、キャパシタ６２で蓄電し、インバータ６４を介して走行モータ１４と昇降モータ６６とに電力が供給される。そして電圧センサS1により走行モータ１４の電源電圧を監視し、電圧センサS2により昇降モータ６６の電源電圧を監視する。

６８はフィーダー通信用の通信ユニットで、アンテナ５６を経由して、フィーダー線５９との間で通信し、通信環境測定部S3はフィーダー線５９からの信号の電界強度と通信の成功率、例えば送信の成功率、あるいは受信と送信双方の成功率を測定する。

図４は、検査台車２の通信環境を示す。検査台車２は例えばフィーダー通信により地上側コントローラ７５と通信し、その指令に従って物品の搬送とレールの検査とを行い、所定のルールに従って走行することにより、他の天井走行車との干渉を回避する。検査台車２は無線ＬＡＮ経由でも通信でき、無線ＬＡＮでの固有の通信アドレスが割り当てられ、例えばメンテナンスエリアで停止した際に、診断用コンピュータ７２にアクセスポイント７０を介して、検査データを送信する。なお検査台車２にUSBメモリ等を装着し、検査データをUSBメモリを介して診断用コンピュータ７２に出力しても良い。７３はモニタ、７４はキーボード、マウス等のユーザ入力である。

図５に、検査台車２での検査データの収集と、診断用コンピュータ７２での処理とを示す。検査データは、種類毎に、目標値と正常範囲、正常範囲を逸脱した警告範囲、及び警告範囲を逸脱した異常範囲が規定されている。サンプリング部８０は、センサ等から検査データを例えば10m秒のサンプリング周期でサンプリングする。検査データを比較部８１，一時メモリ８２で処理して、例えば100m秒等の記憶周期内での最悪値（目標値からのずれが最大のデータ）を記憶部８４に書き込む。記憶部８４は不揮発性のEEPROMなどである。なお通信環境は受信電界の強度と通信の成功率を意味する。検査データの種類毎に同様の処理を行うので、１種類の処理を図示する。比較部８１で一時メモリ８２内の検査データと今回のデータのいずれが目標値から外れているかを比較し、目標値から外れている側の検査データ（最悪値）を一時メモリ８２に書き込む。そして記憶部８４には100m秒周期で最悪値が記憶される。

記憶される検査データのレコードは、例えば検査データの値、不良／警告／正常等の評価から成り、時刻はレコードのアドレスから判明し、走行ルート上の位置（どのレールのどの位置か）は、ログファイル８６での時刻と位置の記録から判明する。時刻と位置のデータを、検査データのレコードに追加しても良い。

診断用コンピュータ７２は、記憶部８４の検査データのレコードと、ログファイル８６のデータとをビューワ９０で処理する。マップ記憶部９２に記憶している、走行ルートのレイアウトの情報を用い、ビューワ９０は、検査データを走行ルートのレイアウトに重ねてモニタ７３に表示する。この表示に対し、作業者はユーザ入力７４から質問、検索等ができる。

図６〜図８にモニタでの表示の例を示す。図６は検査台車の位置を中心にした表示で、表示領域１００には走行ルートのレイアウトに重ねて、検査台車の位置が長方形のマークで示され、検査台車はレイアウト上を移動する。なおA01等の記号は、走行ルートの位置を示すポイントである。表示領域１０２ではX軸、Y軸、Z軸での振動の強度を示すことが示され、他の検査項目に変更できる。表示領域１０４には表示する時間の範囲が示され、この間の振動の挙動は表示領域１０６に示されている。

図７は走行ルートの検査結果の表示で、検査済みと未検査とに走行ルートが区分けして示され、検査済みの区間は正常は黒色で、警告（異常と正常の間）と異常は、色分けしてまたは形状を異ならせて示されている。そして警告と異常とに対し、不具合の種類を示すアイコンが表示され、アイコンは警告と異常とで色分けしてまたは形状を異ならせてある。図７ではポイントA11-A12間で通信の成功率が低いと警告されている。

検査の正確を期すため、検査台車に走行ルートを複数周走行させる。この場合、１周毎にアイコンをずらして配置すると見やすく、このような例を図８に示す。図８では３周分の検査データが示され、ポイントA02-A03間では、走行モータへの受電電圧が１周目と３周目とで異常で、２周目で警告である。他に、foupの振動が１周目で異常、２周目で正常、３周目は警告である。ポイントA03-A04間では、昇降モータへの受電電圧が１周目と３周目とで警告で、２周目で正常である。

実施例では、数百台規模の天井走行車が走行する天井走行車システムを、稼働中に検査できる。

２ 検査台車
４ レール
６ 台車ユニット
８ 駆動輪ユニット
１０ 本体部
１２ 走行車輪
１４ 走行モータ
１６ 付勢部
２０ 従動輪
２２，２４ ガイドローラ
２８ 受電ユニット
３０ クロスローラベアリング
３２ リニアセンサ
３４ ラテラルユニット
３６ θユニット
３８ ホイスト
４０ ハンド
４１ チャック
４６ 変位センサ
４８ 振動センサ
５０，５１ 踏面
５２ リッツ線ホルダ
５３ ガイド
５４ 渦電流センサ
５５ 受電コア
５６ アンテナ
５７ ロッド
５８ リッツ線
５９ フィーダー線
６０ 整流部
６２ キャパシタ
６４ インバータ
６６ 昇降モータ
６８ 通信ユニット
７０ アクセスポイント
７２ 診断用コンピュータ
７３ モニタ
７４ ユーザ入力
７５ 地上側コントローラ
７６ ＬＡＮ
８０ サンプリング部
８１ 比較部
８２ 一時メモリ
８４ 記憶部
８６ ログファイル記憶部
９０ ビューワ
９２ マップ記憶部
１００〜１０６ 表示領域

L1〜L4 光源
D1〜D4 受光素子
S1,S2 電圧センサ
S3 通信環境測定部

Claims (15)

1. 複数台の搬送車と少なくとも１台の検査台車とが、地上側コントローラからの指令により、走行ルートを走行する搬送車システムにおいて、
   前記検査台車は、前記複数台の搬送車と、衝突の回避ルールと速度の規制ルール及び加減速のパターンが共通で、
   かつ前記検査台車は、走行ルートを走行中に、走行ルートへの検査データを取得するように構成されていることを特徴とする、搬送車システム。
2. 前記検査台車は、走行中は検査データを、外部に出力することなく、メモリに記憶するように構成されていることを特徴とする、請求項１の搬送車システム。
3. 複数のサンプリング周期を１記憶周期とし、
   前記検査台車は、
   前記サンプリング周期毎に検査データをサンプリングし、
   １記憶周期内で、許容範囲から最も外れた検査データを、記憶周期の検査データとして記憶するように構成されていることを特徴とする、請求項２の搬送車システム。
4. 前記検査台車は、前記許容範囲から外れた検査データが無い記憶周期に対し、前記許容範囲内で目標値から最も外れた検査データを記憶するように構成されていることを特徴とする、請求項３の搬送車システム。
5. 前記検査台車は、固有の通信アドレスが与えられている無線通信ユニットを備え、搬送車システムの診断用コンピュータに接続された無線アクセスポイントを経由して、前記検査データを診断用コンピュータに出力するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかの搬送車システム。
6. 前記検査台車は、前記複数台の搬送車と共通のキャリアを搬送でき、かつ前記キャリアが搬送中に受ける振動を検査データとして取得するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの搬送車システム。
7. 前記検査台車と前記複数台の搬送車は、走行ルートに敷設された給電線から非接触に受電するように構成され、
   かつ前記検査台車は給電線からの受電電力を検査データとして取得するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかの搬送車システム。
8. 前記検査台車と前記複数台の搬送車は、地上側コントローラと無線通信するように構成され、
   かつ前記検査台車は無線通信での受信電界強度と通信の成功率を検査データとして取得するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかの搬送車システム。
9. 前記検査台車と前記複数台の搬送車は、走行ルートに設けられたバーコードを読み取るように構成され、
   かつ前記検査台車は、バーコードの取付の良／不良のデータを、検査データとして取得するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかの搬送車システム。
10. 走行ルートには前記検査台車及び前記複数台の搬送車をガイドするガイドが設けられ、
    かつ前記検査台車は、ガイド位置の良／不良のデータを、検査データとして取得するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかの搬送車システム。
11. 前記検査台車は、前記給電線のたるみに関する検査データを取得するように構成されていることを特徴とする、請求項７の搬送車システム。
12. 前記診断用コンピュータは、走行ルートのレイアウトに重ねて、搬送車システムの不具合をモニタに表示するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかの搬送車システム。
13. 前記診断用コンピュータは、搬送車システムの不具合の種類によりアイコンの種類を変え、かつ不具合の程度によりアイコンの色を変えて、表示するように構成されていることを特徴とする、請求項１２の搬送車システム。
14. 複数台の搬送車が地上側コントローラからの指令により走行ルートを走行する、搬送車システムの検査方法において、
    前記複数台の搬送車と、衝突の回避ルールと速度の規制ルール及び加減速のパターンが共通の検査台車を備え、
    かつ前記検査台車は、走行ルートを走行中に、走行ルートへの検査データを取得することを特徴とする、搬送車システムの検査方法。
15. 複数台の搬送車が地上側コントローラからの指令により走行ルートを走行する搬送車システムでの、走行ルートを検査する検査台車において、
    前記検査台車は、前記複数台の搬送車と、衝突の回避ルールと速度の規制ルール及び加減速のパターンが共通で、
    かつ前記検査台車は、走行ルートを走行中に、走行ルートへの検査データを取得するように構成されていることを特徴とする、検査台車。