JP4427755B2

JP4427755B2 - 搬送システム

Info

Publication number: JP4427755B2
Application number: JP2006026942A
Authority: JP
Inventors: 豊和小林
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2026-02-03
Also published as: US20070185604A1; US7809466B2; TWI348444B; EP1843307B1; EP1843307A1; TW200730415A; JP2007207078A

Description

この発明は搬送システムに関し、特に搬送指令の割付時点では塞がっているロードポートが、物品の到着時に空いていることを予測して搬送指令を割付けることに関する。

出願人は、天井走行車システムでの走行ルートの側方や下方にバッファを設けて、物品を仮置きすることを提案した（特許文献１）。
特開２００３−２１２１１２号公報

この発明の課題は、ロードポートからロードポートへの直接搬送の機会を増すとともに、バッファへ一時保管する場合でも次にロードポートへ搬送するまでの所要時間を短くすることにより、搬送効率を改善することにある。
この発明での追加の課題は、ロードポートが利用可能になる時刻が実際と異なった際にも、搬送効率を高く維持することにある。
請求項２の発明での追加の課題は、目的のロードポートが利用可能になる時刻を正確に予測できるようにすることにある。

この発明は、搬送車の走行経路に沿って複数の処理装置と複数のバッファとを配置して、コントローラからの搬送指令により、搬送車により物品を搬送するようにしたシステムにおいて、
搬送先のロードポートに搬送車が到着するよりも先にもしくは到着から設定時間内に、ロードポートが荷下ろし可能になると予測される場合、該ロードポートを物品の搬送先とし、
搬送先のロードポートに搬送車が到着するよりも後にもしくは到着してから設定時間よりも後に、ロードポートが荷下ろし可能になると予測される場合、バッファを物品の搬送先とするように、搬送車に搬送指令を割付けるための割付手段と、
前記ロードポートへ搬送する物品を第１の物品、前記ロードポートから搬出する物品を第２の物品、前記ロードポートへ第１の物品を搬送する搬送指令を割付けられた搬送車を第１の搬送車、前記ロードポートから第２の物品を搬出する搬送指令を割付けられた搬送車を第２の搬送車として、
第１の搬送車が前記ロードポートに到着した際に、第２の物品が第２の搬送車により搬出されていなかった場合、
前記ロードポートの側方もしくは上流側のバッファへ第１の物品を搬送して、前記ロードポートから第２の物品を搬送するように、第１の搬送車への搬送指令を変更し、
かつロードポートの側方もしくは上流側の前記バッファから、前記ロードポートへ第１の物品を搬送するように、第２の搬送車の搬送指令を変更するための搬送指令変更手段、とを設けたことを特徴とする。
ここに設定時間は例えばコントローラなどの設定で定められた時間で、実施例での調整時間に対応し、物品の到着予測時刻の不確実性を補うための一種のマージンである。そしてこの設定時間を０とすれば、搬送車が到着する予想の時刻とロードポートが荷下ろし可能になる予測時刻とを文字通りに比較することになるし、設定時間を大きくすると、なるべく物品の搬送先をロードポートとし、搬送車が設定時間程度の間で有ればロードポートの上流側などで待機することを認めることになる。

好ましくは、前記割付手段は、前記ロードポートへの第１の搬送車の到着予測時刻と、前記ロードポートから第２の物品が第２の搬送車により搬出されて、前記ロードポートが荷下ろし可能になる取り去り予測時刻とを求めて、取り去り予測時刻が到着予測時刻＋設定時間よりも先の場合は、前記ロードポートを搬送先とし、取り去り予測時刻が到着予測時刻＋設定時間よりも後の場合は、バッファを搬送先とし、
前記取り去り予測時刻は、第２の物品が前記ロードポートから搬出される予測時刻に第２の搬送車が前記ロードポートへ到着するまでの時間と、前記ロードポートから第２の搬送車へ第２の物品を移載する移載時間を加えたものである。

この発明では、搬送指令の割付時点では利用できないロードポートに対しても、物品の到着時刻から設定時間内にロードポートが荷下ろし可能になると予測できる場合は、直接物品を搬送できる。

請求項２の発明では、ロードポートから第２の物品を先に搬出しなければならない場合でも、ロードポートから第２の物品が第２の搬送車により取り去られて、ロードポートが荷下ろし可能になる取り去り予測時刻を、容易にかつ正確に求める。このためこのような場合も、ロードポートを搬送先とするか、バッファを搬送先とするかを効率的に求めて搬送指令を割付けることができる。

この発明ではさらに、目的のロードポートに物品を搭載した搬送車が到着した際に、ロードポートから第２の物品が取り去られていないと、搬送指令を変更して側方のもしくは上流側のバッファへ荷下ろしし、ロードポートの物品を搬出する。そして当初ロードポートから物品を搬出するように指令されていた搬送車の搬送指令を、バッファからロードポートへの搬送に変更する。側方のバッファを利用できる場合追加の走行時間は僅かで、上流側のバッファを使用する場合でも、バッファからロードポートへの走行時間は短くて済む。またロードポートからの搬送もバッファからロードポートへの搬送も、予測搬送に用いていた２台の搬送車で実行できる。

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図４に、実施例の搬送システムと予測搬送のアルゴリズムとを示す。実施例では天井走行車システム２を例とするが、地上走行の有軌道台車システムや地上を無軌道で走行する無人搬送車のシステムなどでも良い。天井走行車システム２は例えばクリーンルーム内に設置され、半導体工場などで仕掛品の半導体基板を収容したカセットを搬送する。走行ルートは、基幹となるインターベイルート４と、インターベイルート４に接続された複数のイントラベイルート６，７から成り、イントラベイルート６，７は周回走行が可能なループ状のルートであるが、ループを構成しないＵ字状のルートでも良い。

８，９はベイで、ベイ８，９内での搬送のためにイントラベイルート６，７が設けられ、１０〜１５は処理装置群で、１〜複数個の処理装置から成るグループで、処理装置には検査装置を含むものとする。ベイ８では、各処理装置群１０〜１５に対応してバッファ群１８〜２３を設け、これは例えばイントラベイルート６の側方に設けた仮置き用のバッファの群で、これ以外にイントラベイルート６の下方にもバッファを設けることができる。ベイ９では同様に、イントラベイルート７に沿って処理装置群３０〜３７とバッファ群３８〜４５を設ける。そしてベイ８，９を処理装置群１０〜１５，３０〜３７毎の複数のエリアに分割し、各エリアにはそれぞれのバッファ群１８〜２３，３８〜４５を設ける。

５０，５１はロードポートで、５２はロードポート５０の向かいのバッファで、この場合バッファ群２０がロードポート５０の直上流側のバッファ群となる。また５３はロードポート５０の属する処理装置である。５４，５５は天井走行車で、６０はコントローラで、天井走行車システム２を管理し、図示しない生産管理システムから物品の搬送要求を受け付け、これを天井走行車５４，５５等に搬送指令として割り付けて実行させ、実行結果を報告する。そして生産管理システムからの搬送要求のデータは、搬送物品のＩＤとFrom位置（出発地）となるロードポートのＩＤ並びにTo位置（搬送先）のロードポートのＩＤである。これ以外に生産管理システムは、To位置のロードポートの状態及び、To位置のロードポートへ処理装置内から物品が搬出される予測時刻をコントローラ６０へ通知する。

コントローラ６０は搬送要求に応じて、From位置のロードポートからTo位置のロードポートへの搬送指令、もしくはFrom位置のロードポートから次の搬送先のロードポートよりも上流側のバッファへの搬送指令を作成する。バッファへ搬入した場合、次の搬送先のロードポートが空くのを待って、別の天井走行車にバッファからTo位置のロードポートまでの搬送指令を割り付ける。またコントローラ６０は各バッファの在庫を管理し、在庫管理データは例えばバッファのアドレスと、物品の在／空の区別、物品のＩＤ、物品の次の搬送先のロードポートのＩＤ、物品を搬出した元のロードポートのＩＤである。

ここで、ロードポート５１からロードポート５０へ物品を搬送するが、ロードポート５０は例えば処理装置５３で処理中の物品を搬出予定で、塞がっているものとする。この場合、原則としてロードポート５０の上流側のバッファ群２０，２１，２２などに物品を搬送し、ロードポート５０が空くのを待ってバッファから物品を搬入する。しかしロードポート５１から物品がロードポート５０に到着した際に、ロードポート５０が空いていると予測できる場合、ロードポート５１からロードポート５０へ直接搬送するように搬送指令を割付け、この処理を予測搬送という。

予測搬送管理部６２は、ロードポート５０へロードポート５１からの物品が到着する到着予測時刻Ｔ1と、ロードポート５０へ処理装置５３から搬出された物品が取り去られる取り去り予測時刻Ｔ2とを比較し、Ｔ1がＴ2よりも早い際に、ロードポート５０の上流側のバッファを搬送先とする搬送指令を天井走行車に割付ける。なおＴ1がＴ2よりも早いことを、この明細書ではＴ1＜Ｔ2と表現する。またＴ1≧Ｔ2で、ロードポート５０を搬送先とする搬送指令を割付ける。ただしＴ1＝Ｔ2となることはまずないので、Ｔ1＜Ｔ2でバッファを搬送先とし、Ｔ1＞Ｔ2でロードポート５０を搬送先とするとしても良い。またバッファかロードポートかの搬送先の決定では、Ｔ1＜Ｔ2かどうかではなく、Ｔ2に正のマージンδを加えて、Ｔ1＜Ｔ2＋δでバッファへ搬送し、それ以外でロードポートへ搬送するようにしても良い。以下に図２〜図４を参照して、予測搬送のアルゴリズムを説明する。

目的のロードポートAが塞がっている（在）か空かを求め、空の場合、通常通りにロードポートAをTo位置とする搬送指令を割付ける。在の場合、搬送物品ＢがロードポートAへ到着する予測時刻Ｔ1を求め、これは現在時刻tにロードポートAまでの搬送に必要な搬送予測時間τ1を加えたものである。

次にロードポートAでの物品の取り去り予測時刻Ｔ2を求める。取り去り予測時刻Ｔ2は、生産管理システムから通知されたロードポートAでの処理完了時刻ｔA、即ちロードポートAへ処理中の物品が搬出される予測時刻と、ロードポートAからの搬送指令を割り付けた天井走行車が到着するまでの走行時間τ2と、ロードポートAでの物品の移載時間τ3との和から成る。これは、処理完了時刻ｔAにロードポートAに搬出される物品の搬送指令を、他の天井走行車に割付けることを前提としている。なお処理完了時刻ｔAが判明した時点で、ロードポートAからの物品の搬送指令を他の天井走行車に割付けると、予測時刻Ｔ2は処理完了時刻ｔAと、現在時刻に走行時間τ2を加えたものの遅い方に、移載時間τ3を加えたものとなる。またコントローラは各天井走行車の現在位置や状態、並びに走行ルートの各位置間の所要走行時間を記憶しているので、走行時間τ2を容易に算出でき、移載時間τ3はロードポートの位置によらない定数である。

Ｔ1＜Ｔ2の場合、ロードポートAの上流側のバッファCを物品の搬送先として天井走行車に割付け、Ｔ1≧Ｔ2でバッファを経由せずにロードポートAへの搬送を割付ける。バッファCへの搬送を割付けられた天井走行車は好ましくは、バッファCに停止することが可能な所定位置で現在位置をコントローラに報告し、あるいは走行ルートに沿って設けたＩＤリーダなどで天井走行車の現在位置を検出する。またバッファを経由しないロードポートAへの直接搬送を割り付けた場合も、ロードポートAの例えば直上流側のバッファ群に対して停止可能な所定位置で、現在位置を報告あるいは検出される。天井走行車の現在地が判明するとコントローラは、Ｔ1＜Ｔ2であるかどうかを再確認し、Ｔ1＜Ｔ2であればバッファCを搬送先とするように、搬送指令を維持、もしくはロードポートAへの搬送指令を変更する。Ｔ1≧Ｔ2であればロードポートAを搬送先とするように、搬送指令を維持、もしくはバッファへの搬送指令を変更する。この処理を再確認と呼び、ロードポートAの直前でのバッファの引き当てが必要になるので省略しても良い。また再確認を行う場合、最初の搬送先がロードポートAでも、バッファを搬送先の変更に備えて引き当てて置く、即ち他の用途に用いないように予約しておくことが好ましい。

バッファCへ荷下ろしした場合、ロードポートAが空くのを待って、ロードポートAへ物品を搬入する。一般に予測搬送でロードポートAへ物品を搬送する場合、天井走行車が到着した際にロードポートAが塞がっている可能性がある。この場合、ロードポートAの向かいのバッファDが空の場合、搬送指令を変更し、バッファDへ荷下ろしして、次に同じ天井走行車でロードポートAの物品を荷すくいして搬送する。そして当初ロードポートAからの搬送指令を割付けられていた天井走行車の搬送指令を変更し、バッファDからロードポートAへの移載を割付ける。ここでロードポートAの上流側ではなく向かいのバッファDを用いるのは、天井走行車が周回走行することを避けるためである。

向かいのバッファDを利用できない場合、ロードポートAの属するエリアよりも上流側のエリア、例えば直上流側のエリアのバッファEを物品の仮置きに割り付け、空きバッファが無い場合、次に上流側のエリアからバッファを割付けるようにして、空きのバッファを探索し、バッファEなどに物品を仮置きする。そして荷下ろしした天井走行車でロードポートAから物品を荷積みして搬送するように搬送指令を割付ける。また当初ロードポートAからの搬送指令を割付けられていた天井走行車の搬送指令を変更し、バッファEからロードポートAへの移載を割付ける。なおバッファEへ周回走行する間に、ロードポートAが空く可能性があるので、バッファEへ停止可能な適宜の位置で、バッファEへ荷下ろしするかロードポートAへ荷下ろしするかの再確認を実行しても良い。なお単純なレイアウトであれば、ロードポートから物品を取り去る天井走行車と、同じロードポートへ物品を搬送する天井走行車との先行／後行の関係を求めれば、到着予測時刻を求める必要はない。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) 搬送指令を割付ける時点では塞がっているロードポートに対して、予測搬送を行うことにより、ロードポート間の直接搬送の機会を増して、搬送効率を改善する。
(2) 目的のロードポートよりも上流側のバッファ、好ましくは直上流側のエリアのバッファを利用することにより、バッファとの物品の移載位置を目的のロードポート位置からシフトさせ、同じ位置で走行ルートが塞がれる時間を短くできる。このため走行ルートの渋滞を緩和できる。
(3) 予測搬送で走行したロードポートが塞がっている際に、その向かい側のバッファを使用すると、イントラベイルートの１周分の走行を省略できる。これができない場合でも、目的ロードポートの上流側のバッファを利用することにより、ロードポートが空くと速やかに物品を搬入できる。
(4) 予測搬送先への到着前に再確認を行うと、予測が外れる確率を小さくできる。

実施例では、ロードポートへ物品を荷下ろしする天井走行車がロードポートが空くのを待つ時間を極力短縮するために、ロードポートから物品を取り去る予定の天井走行車が取り去り予測時刻までに到着しない場合、バッファへ物品を荷下ろししても良い。
また短時間で有れば、ロードポートへ物品を荷下ろしする天井走行車を、ロードポートから物品を取り去る天井走行車が物品を取り去るまで、ロードポートの上流側などの適宜の位置で待機させても良い。
取り去り予測時刻Ｔ２は、
取り去り予測時刻Ｔ２＝ロードポートでの処理完了時刻ｔAと現在時刻に走行時間を加えたものの遅い方ｔ２＋移載時間τ３＋調整時間τ４としても良い。調整時間τ４は例えば１０〜９０秒で、好ましくは３０秒程度で、極端な場合は０秒である。
さらに図１では簡単のため、インターベイルート４やイントラベイルート６，７にショートカットを設けなかったが、分岐を設けてショートカットを設けても良い。
またロードポートから物品を搬出する天井走行車の後方を、ロードポートへ物品を荷下ろしする天井走行車が追従走行するようにして、ロードポートから物品が搬出されると直ちに次の物品を搬入するようにしても良い。これによってロードポートでの物品の入れ替え時間を短縮できる。

実施例の搬送システムのレイアウトの要部平面図実施例での予測搬送アルゴリズムを示すフローチャート図２に続く予測搬送アルゴリズムのフローチャート図３に続く予測搬送アルゴリズムのフローチャート

符号の説明

２天井走行車システム
４インターベイルート
６，７イントラベイルート
８，９ベイ
１０〜１５処理装置群
１８〜２３バッファ群
３０〜３７処理装置群
３８〜４５バッファ群
５０目的ロードポート
５１出発ロードポート
５２バッファ
５３処理装置
５４，５５天井走行車
６０コントローラ
６２予測搬送管理部

Ｔ1 到着予測時刻
Ｔ2 取り去り予測時刻

Claims

搬送車の走行経路に沿って複数の処理装置と複数のバッファとを配置して、コントローラからの搬送指令により、搬送車により物品を搬送するようにしたシステムにおいて、
搬送先のロードポートに搬送車が到着するよりも先にもしくは到着から設定時間内に、ロードポートが荷下ろし可能になると予測される場合、該ロードポートを物品の搬送先とし、
搬送先のロードポートに搬送車が到着するよりも後にもしくは到着してから設定時間よりも後に、ロードポートが荷下ろし可能になると予測される場合、バッファを物品の搬送先とするように、搬送車に搬送指令を割付けるための割付手段と、
前記ロードポートへ搬送する物品を第１の物品、前記ロードポートから搬出する物品を第２の物品、前記ロードポートへ第１の物品を搬送する搬送指令を割付けられた搬送車を第１の搬送車、前記ロードポートから第２の物品を搬出する搬送指令を割付けられた搬送車を第２の搬送車として、
第１の搬送車が前記ロードポートに到着した際に、第２の物品が第２の搬送車により搬出されていなかった場合、
前記ロードポートの側方もしくは上流側のバッファへ第１の物品を搬送して、前記ロードポートから第２の物品を搬送するように、第１の搬送車への搬送指令を変更し、
かつロードポートの側方もしくは上流側の前記バッファから、前記ロードポートへ第１の物品を搬送するように、第２の搬送車の搬送指令を変更するための搬送指令変更手段、とを設けたことを特徴とする、搬送システム。
前記割付手段は、前記ロードポートへの第１の搬送車の到着予測時刻と、前記ロードポートから第２の物品が第２の搬送車により搬出されて、前記ロードポートが荷下ろし可能になる取り去り予測時刻とを求めて、取り去り予測時刻が到着予測時刻＋設定時間よりも先の場合は、前記ロードポートを搬送先とし、取り去り予測時刻が到着予測時刻＋設定時間よりも後の場合は、バッファを搬送先とし、
前記取り去り予測時刻は、第２の物品が前記ロードポートから搬出される予測時刻に第２の搬送車が前記ロードポートへ到着するまでの時間と、前記ロードポートから第２の搬送車へ第２の物品を移載する移載時間を加えたものであることを特徴とする、請求項１の搬送システム。