JP4182874B2 - 台車制御装置及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、軌道上を走行する台車の走行に関し、更に詳しくは特急台車（特急ロットを搬送する台車）がその走行を邪魔する台車を追い越して走行するための制御を行う際に用いて好適な台車制御装置及び制御方法に関する。

半導体工場などのクリーンルーム内における搬送手段として、天井の軌道上を走行する台車による無人搬送システムが主流となってきている。従来、半導体工場においてはいくつかの半導体のウエハを処理する装置とストッカからなるベイを基本単位とするベイ方式の無人搬送システムが一般的である。ベイ方式は、ベイ内の搬送である工程内搬送とベイ間の搬送である工程間搬送に分けて、ストッカを媒介しながら装置間搬送を行うものである。すなわち、工程内搬送と工程間搬送は分離され、台車は工程内と工程間の軌道上をそれぞれ独立に走行している。この場合、あるベイの装置から他のベイの装置へワークを搬送しようとすると、そのベイの工程内搬送から目的の装置のベイまでの工程間搬送および目的のベイの工程内搬送というように３つの搬送が必要になり、その都度の台車の呼び込みやストッカでの乗換え等を行うから搬送時間が長くなっている。

そのため、これを解決する手段として、周辺の装置に対して直接ワークの積み降ろしが可能なＯＨＴ（Over head Hoist Transport）台車が走行できる軌道を工程内と工程間の天井に張り巡らし、工程内と工程間を一体化する搬送システムが多くなってきた（例えば特許文献１参照）。このようなシステムでは軌道が工程内と工程間を結合する形で敷設されているので、ワークを搬送中の実台車、および空台車は工程間を経由して工程内のどのベイの装置にも直接走行できる。このメリットとして例えば特急ロットの生産の搬送時間を短縮できることが挙げられる。

ところが、建設および維持コストの高いクリーンルームでは搬送システムに割けるスペースは限られ、工程内軌道は引き込み線のないループ状の走行軌道が基本となっている。そのため、台車は軌道上を走行すると共に軌道上でワークの移載も行う。このため、例えば、同一軌道上で特急台車の前方に通常走行台車がある場合、その通常走行台車が移載等のために特急台車が目的とする装置の手前で停止する必要があるときには、その通常走行台車のワークの移載が完了するまで、特急台車は軌道上で待たされることになる。

なお、本願発明に係る他の背景技術としては他に例えば特許文献２や特許文献３がある。
特開２００２−９６７２５号公報 特開平０８−３２８６５８号公報 特開平０７−３２２４１８号公報

工程内と工程間が一体化されたＯＨＴ台車の走行軌道は天井に張り巡らされるため、半導体のウエハを処理する装置のレイアウトの制約をあまり受けずに敷設でき、また軌道上を走行できるため高速走行が可能といった利点がある。しかし、どの台車も同じ軌道を走行するため、従来の技術では、急ぐ台車を他の台車に優先して走行させる優先走行は困難であった。一方、製品歩留まり向上や製品開発期間の短縮等を目的として、特急ロットを早く試作・生産したいというユーザニーズが高まっている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、周回経路を有する軌道において、例えば特急ロットを早く試作・生産したいというユーザニーズに対し、装置から装置へのダイレクト搬送ができるという利点を活かしながら、通常走行台車である優先度が低い邪魔な台車を追い越して、特急台車である優先度が高い台車を走行させ、特急台車によって搬送物を早く搬送することができるようにする台車制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、軌道上を走行する台車の走行を制御する台車制御装置において、複数の台車について、その動作状態を示す情報を更新しながら記憶する台車情報データベースと、台車情報データベースを参照し、各台車の動作状態に基づいて、特急台車に追い越されるべき通常走行台車を識別し、識別した通常走行台車が特急台車に追い越される際に使用すべき周回経路を決定する経路決定手段と、経路決定手段が決定した周回経路を当該通常走行台車に対して通知する台車通信手段とを備え、前記経路決定手段が、特急台車の位置が更新された際に、当該特急台車の位置から所定の区間に存在する各台車の中から、その区間の中で移載作業をする予定の特急台車以外の台車を邪魔な台車として抽出し、この邪魔な台車に対して当該邪魔な台車の現在位置を基点として周回路を通る経路を算出し、現在の経路にその周回路を通る経路を挿入して周回経路を決定するものであり、抽出された前記邪魔な台車が、前記移載作業をする予定の位置を素通りして前記周回経路を周回している間に、前記特急台車が目的地まで走行するように制御することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、軌道上を走行する台車の走行を制御する台車制御方法において、複数の台車について、その動作状態を示す情報を更新しながら記憶する台車情報データベースを用い、台車情報データベースを参照し、各台車の動作状態に基づいて、特急台車に追い越されるべき通常走行台車を識別し、識別した通常走行台車が特急台車に追い越される際に使用すべき周回経路を決定する経路決定過程と、経路決定過程で決定した周回経路を当該通常走行台車に対して通知する台車通信過程と、前記通常走行台車を追い出す追い出し過程と、を含み、前記経路決定過程で、特急台車の位置が更新された際に、当該特急台車の位置から所定の区間に存在する各台車の中から、その区間の中で移載作業をする予定の特急台車以外の台車を邪魔な台車として抽出し、この邪魔な台車に対して当該邪魔な台車の現在位置を基点として周回路を通る経路を算出し、現在の経路にその周回路を通る経路を挿入して周回経路を決定し、前記追い出し課程で、抽出された前記邪魔な台車が、前記移載作業をする予定の位置を素通りして前記周回経路を周回している間に、前記特急台車が目的地まで走行するように制御することを特徴とする。

換言すると、本発明は例えば以下のように考えることができる。すなわち、同一軌道上を走行する通常走行台車と特急台車がある場合、特急台車の走行を邪魔する通常走行台車を追い出す手段として、台車通信手段と台車情報データベースおよび経路決定手段から構成されるコントローラによって、それぞれの台車の位置等を示す動作情報を特定しながら、特急台車の走行が邪魔される邪魔区間を確認して、この邪魔な通常走行台車に対して現在の経路に周回経路を挿入して、邪魔な通常走行台車を追い出すためのシステムであると考えることができる。

上記の構成によれば、特急台車に追い越されるべき通常走行台車に、周回経路を周回させることで、特急台車の走行経路が開けられる。したがって、引き込み線等の待避経路が無い場合でも、特急台車の走行を優先させることが可能になる。すなわち、周回経路を有する軌道において、装置から装置へのダイレクト搬送ができるという利点を生かしながら、通常走行台車である優先度が低い邪魔な台車を追い越して、特急台車である優先度が高い台車を走行させ、特急台車によって搬送物を早く搬送することができるようになる。より具体的には、例えば搬送物であるワークの移載のために、装置のポートで停止する予定の邪魔な通常走行台車を、周回経路を挿入することで追い出すことができ、特急台車の走行が邪魔されずに、特急台車で特急ロットの試作や生産を行うことが可能となる。

以下、本発明の実施形態に係る台車走行制御システム（台車制御装置）について図１を参照して説明する。本システムを構成するコントローラ２０は、台車通信手段２１、台車情報データベース２２および経路決定手段２３から構成される。コントローラ２０は、例えばパーソナルコンピュータとその周辺装置とから構成されていて、所定のＯＳ上（オペレーティングシステム上）で本システム用のプログラムを実行することで動作する。台車通信手段２１は、無線または有線の通信装置から構成されていて、図示していない軌道上を走行する複数の台車Ｃ１、…、Ｃｎと通信を行う。台車通信手段２１は、例えば通信にポーリング方式を用い、ポーリング周期ごとに台車Ｃ１、…、Ｃｎの位置も含む動作状態情報を入手し、台車情報データベース２２に格納する。台車通信手段２１は、また、台車Ｃ１、…、Ｃｎへの新たな経路指示や停止・走行などの指示が台車情報データベース２２から出されると、その指示を該当する台車Ｃ１、…、Ｃｎの１または複数台にそれぞれ送信する。

台車情報データベース２２は、記憶装置とその制御装置とから構成されていて、各台車Ｃ１、…、Ｃｎについて、その動作状態を示す情報を更新しながら記憶する。この場合、各台車Ｃ１、…、Ｃｎの走行状態や経路、割り付けられている搬送指令の種類などの情報が、動作状態情報として格納されているとする。より具体的には、台車情報データベース２２には、各台車Ｃ１、…、Ｃｎの走行状態のほか、経路予定、各台車に対して割り付けられているワーク（荷物）の移載位置やワークの移載処理の内容を示す搬送指令の種類や内容、通常走行台車か特急台車かの別を示す情報等が動作状態情報として格納され、通信周期に応じた所定の周期や、特定の状態変化の時期に合わせて更新されるようになっている。特に通常走行台車よりも走行の優先度が高い特急台車の動作状態情報が更新されると、逐次その情報が経路決定手段２３に通知されるようになっている。そして、経路決定手段２３が台車Ｃ１、…、Ｃｎの１または複数台について新しい経路を決定すると、決定された経路を示す情報が台車情報データベース２２に格納されるとともに、台車通信手段２１に伝達される。

経路決定手段２３は本発明の中心となる部分であり、所定の言語によるプログラムによって実現されていて、台車情報データベース２２を参照し、各台車の動作状態を示す情報に基づいて、特急台車に追い越されるべき通常走行台車を識別し、識別した通常走行台車が特急台車に追い越される際に使用すべき周回経路を決定する。より具体的には、経路決定手段２３は、特急台車の位置が更新された際に、その特急台車の位置から所定の区間に存在する各台車の中から、その区間の中で移載作業をする予定の特急台車以外の台車を邪魔な台車として抽出し、この邪魔な台車に対してその邪魔な台車の現在位置を基点として周回路を通る経路を算出し、現在の経路にその周回路を通る経路を挿入することで周回経路を決定する。すなわち、経路決定手段２３は、特急台車の走行を邪魔する可能性のある通常走行台車に対して、邪魔にならないような新しい経路を周回経路となるように算出して決定し、台車情報データベース２２に通知する。このようにして経路決定手段２３は、特急台車の走行に対して障害となるような通常走行台車の有無を確認し、障害となる通常走行台車を他の経路に追い出すことで、特急台車による処理を優先的に行えるようにする。

経路決定手段２３における邪魔な台車を追い出す処理の処理フローについて、更に詳しく図２を参照して説明する。処理フローは前述の図１のコントローラ２０による自動運転の台車制御を開始する時点で起動され、自動運転中はコントローラ２０上でＲＥＡＤＹ状態（所定の信号の待機状態）にある。ステップＳ１で特急台車の位置が更新されたことを知ると、特急台車の動作状態情報からその位置を特定し、ステップＳ２で台車の抽出対象の区間となる「特急台車を邪魔する区間」を算出する。邪魔する区間は、例えば特急台車の現在位置からその経路に沿って前方Ｘｍ（Ｘメートル；Ｘは設定値）というように定める。ステップＳ３では邪魔区間Ｘｍに存在する台車を全て抽出し、その中で、特急台車以外の台車で、邪魔区間内でワークを移載する予定の台車を邪魔な台車として、邪魔な台車があるかどうかを確かめる。邪魔な台車が存在する場合、ステップＳ４で邪魔な台車に対して当該台車の現在位置を起点とする周回路を算出し、当該台車の現在の経路に周回路を挿入した新しい経路を周回経路として作成する。その結果をステップＳ５で前に述べた図１の台車情報データベース２２に伝達する。このようにして、特急台車の走行に邪魔な通常走行台車の周回経路を作成しながら、邪魔な台車を追い出して行く。

以上述べた特急台車を邪魔する台車の追い出し処理の実施例を図３を参照して説明する。図３に示すシステム構成では、軌道１００にショートカット（近道）軌道１００ａが接続されていて、周回路が形成されている。軌道１００の周辺には装置Ａ１３０と装置Ｂ１４０が設置されている。装置Ａ１３０には軌道１００上を走行する台車との間でワークを移載するための２つのポート１３０ａおよび１３０ｂが設けられている。同様に装置Ｂ１４０には軌道１００上を走行する台車との間でワークを移載するための２つのポート１４０ａおよび１４０ｂが設けられている。

また、この場合、軌道１００上の台車Ｃ１、Ｃ２、…の走行方向は矢印Ａの方向である。そして、軌道１００上には、特急台車Ｃ１と、その前方を走行中の通常走行台車Ｃ２とが走行している。この場合、特急台車Ｃ１は、ワーク３１０を搭載していて、装置Ｂ１４０のポート１４０ａに搬送中である。また、通常走行台車Ｃ２は装置Ａ１３０のポート１３０ａで、ワーク３２０を移載するように指示が出されているものとする。

まず、特急台車Ｃ１から自台車の位置などを示す動作状態情報が本システムのコントローラ２０に通知されると、コントローラ２０では、図１に示した経路決定手段２３が、図２で示した処理フローに従って図３に示す邪魔区間Ｘｍを算出する。この場合、邪魔区間に通常走行台車Ｃ２が存在し、通常走行台車Ｃ２は、邪魔区間内にある装置Ａ１３０のポート１３０ａでワークの移載をする予定になっていため、邪魔な台車と識別される。コントローラ２０は、図２で示した経路決定手段２３で台車Ｃ２の新しい周回経路２２０を算出し、図１に示した台車通信手段２１を通して台車Ｃ２に指示する。軌道１００とショートカット軌道１００ａとからなる鎖線で示した周回経路２２０を指示された台車Ｃ２は、装置Ａ１３０のポート１３０ａを１回素通りして周回する。そのため、後ろに続く特急台車Ｃ１は停止することなく経路２１０に沿って目的地である装置Ｂ１４０のポート１４０ａまで走行できる。通常走行台車Ｃ２は、周回経路２２０を回って再度装置Ａ１３０のポート１３０ａに来たら停止してワークの移載を行う。

なお、本発明の構成や作用は、上記の実施形態やその実施例に限定されるものではなく、例えば、図１のコントローラ２０内の各構成要素を通信回線等を介して分散して配置したり、あるいは各構成要素を統合したり、あるいはその構成要素や機能の一部を各台車で行うようにしたりする等の変更が適宜可能である。例えば台車情報データベース２２は、複数に分散されていてもよいし、あるいはさらに上位の制御装置内に構成されるようになっていてもよい。また例えば、本発明の実施形態では、邪魔区間の設定を、各台車の走行速度、特急台車の走行目的地や、通常走行台車の台数に応じて、変化させたり、あらかじめ複数の設定値を設けておくことができる。また、本発明の台車システムを構成するプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体あるいは通信回線を介して配付することが可能である。

なお、本発明は、半導体製品の特急ロットを早く試作・生産し、歩留まり向上や開発期間の短縮が要求される、半導体工場のクリーンルーム内におけるウエハなどのワークの搬送手段として利用できるが、それ以外にも、軌道上を走行する台車を有する同様のシステムにも適用できる。

本発明の実施形態に係るシステムコントローラの内容を示す図である。 発明の実施形態に係る特急台車の邪魔区間の算出および邪魔な台車に対する周回経路算出の処理フローを示すフローチャートである。 本発明の実施例に係る特急台車が邪魔区間に存在する通常走行台車を追い出す処理を説明するための説明図である。

符号の説明

２０ コントローラ
２１ 台車通信手段
２２ 台車情報データベース
２３ 経路決定手段
１００ 軌道
１３０ 装置Ａ
１４０ 装置Ｂ
２１０ 特急台車の経路
２２０ 通常走行台車の新しい周回経路
Ｃ１、Ｃ２、Ｃｎ 台車

Claims (2)

1. 軌道上を走行する台車の走行を制御する台車制御装置において、
   複数の台車について、その動作状態を示す情報を更新しながら記憶する台車情報データベースと、
   台車情報データベースを参照し、各台車の動作状態に基づいて、特急台車に追い越されるべき通常走行台車を識別し、識別した通常走行台車が特急台車に追い越される際に使用すべき周回経路を決定する経路決定手段と、
   経路決定手段が決定した周回経路を当該通常走行台車に対して通知する台車通信手段と
   を備え、
   前記経路決定手段が、特急台車の位置が更新された際に、当該特急台車の位置から所定の区間に存在する各台車の中から、その区間の中で移載作業をする予定の特急台車以外の台車を邪魔な台車として抽出し、この邪魔な台車に対して当該邪魔な台車の現在位置を基点として周回路を通る経路を算出し、現在の経路にその周回路を通る経路を挿入して周回経路を決定するものであり、
   抽出された前記邪魔な台車が、前記移載作業をする予定の位置を素通りして前記周回経路を周回している間に、前記特急台車が目的地まで走行するように制御することを特徴とする台車制御装置。
2. 軌道上を走行する台車の走行を制御する台車制御方法において、
   複数の台車について、その動作状態を示す情報を更新しながら記憶する台車情報データベースを用い、
   台車情報データベースを参照し、各台車の動作状態に基づいて、特急台車に追い越されるべき通常走行台車を識別し、識別した通常走行台車が特急台車に追い越される際に使用すべき周回経路を決定する経路決定過程と、
   経路決定過程で決定した周回経路を当該通常走行台車に対して通知する台車通信過程と、
   前記通常走行台車を追い出す追い出し過程と、
   を含み、
   前記経路決定過程で、特急台車の位置が更新された際に、当該特急台車の位置から所定の区間に存在する各台車の中から、その区間の中で移載作業をする予定の特急台車以外の台車を邪魔な台車として抽出し、この邪魔な台車に対して当該邪魔な台車の現在位置を基点として周回路を通る経路を算出し、現在の経路にその周回路を通る経路を挿入して周回経路を決定し、
   前記追い出し課程で、抽出された前記邪魔な台車が、前記移載作業をする予定の位置を素通りして前記周回経路を周回している間に、前記特急台車が目的地まで走行するように制御することを特徴とする台車制御方法。

Images