JP4570466B2

JP4570466B2 - 走行体の減速停止方法

Info

Publication number: JP4570466B2
Application number: JP2005001164A
Authority: JP
Inventors: 健池之内
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2005-01-06
Filing date: 2005-01-06
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2025-01-06
Also published as: JP2006188327A

Description

本発明は、走行体の減速停止方法に関し、特に、停止位置を複数箇所に設定するようにした搬送装置において、走行体（例えば、スタッカークレーン）に配設した回生ブレーキにより予め指令した目的位置にて、オーバランすることなく確実に停止させ、かつ制御不能に陥った場合でも所定位置で停止させ、走行体の衝突、脱線、転覆を未然に防止するようにした走行体の減速停止方法に関するものである。

従来、例えば、液晶、有機ＥＬ、半導体等の電子部品の製造工場においては、液晶、有機ＥＬ、半導体等の電子部品用基板（以下、単に、「基板」という。）を複数枚、カセット内に重積するようにして収容し、このカセット毎、搬送工程に応じて配設した搬送ライン（走行路）に沿って基板搬送用のスタッカークレーン（走行体、以下「スタッカークレーン」という。）を搬送させて、所定ストッカーの棚位置で該スタッカークレーンを停止させ、ストッカーの所定の棚に対し、スタッカークレーンに搭載した移載機よりカセットを受け渡しにより移載するようにした搬送装置が提案されている。

ところで、近年、より多くのカセットを収容するために、ストッカーをその上下方向に対して多段式に、またスタッカークレーンの走行方向に沿った列方向に対しては複数列に棚を多数配設したストッカーが汎用されるようになっている。
また、カセット搬送及びその受け渡しのサイクルタイムを短縮して効率を向上させるため、受け渡しを行う所定の棚に対向する所定位置でスタッカークレーンを正確に停止させてから移載機のアームを、速やかに自動的に所定の棚に伸張させる必要がある。このため、スタッカークレーンを、複数ある棚のうち、設定された目的棚位置にて確実に停止するよう回生ブレーキを備え、該回生ブレーキをコンピュータにて制御することによりスタッカークレーンが予め定めた高速走行時から目的棚位置に近づくその距離に応じて自動的に回生ブレーキを作動させて該スタッカークレーンを段階的或いは連続的に減速、停止するようにしてスタッカークレーンを自動運転するようにしている。

また、搬送ライン（走行路）の両端部には、回生ブレーキの異常、故障時などにより制動不能に陥った場合においても、スタッカークレーンを強制的に制動、停止させるため、回生ブレーキとともに非常制動用の機械ブレーキを配設し、回生ブレーキの作動開始により生じる減速カーブの開始時点より予め定めたタイムラグを経て非常制動用機械ブレーキを作動させ始めて停止させるようにしている。
また、スタッカークレーンが搬送ライン（走行路）の両端よりはみ出して脱線、転覆しないようにするため、搬送ライン（走行路）の両端位置では、異常検知時間、ブレーキの摩擦係数のばらつき等により発生する非常制動用機械ブレーキの制動距離のばらつきを吸収し、強制的に停止するようストッパーが配設されている。

ところが、回生ブレーキの制動率を常に一定となるようにして設定し、高速で定速走行するスタッカークレーンを制動開始時点から停止させる目的棚位置までの制動距離を予め設定して制動開始位置を割り出し、スタッカークレーンが高速での定速走行時、この制動開始位置に来たときに予め設定した制御プログラムにより回生ブレーキに自動的に制動をかけて目的棚位置で停止するように設定しているが、このスタッカークレーンに備えた回生ブレーキによる制動率は、常に一定とはならず、例えば、気温、湿度、ブレーキライニングの摩耗状況等により微妙に制動率が異なり、時には設定した制動距離の範囲内では停止できず、しばしば目的棚位置での定位置停止位置よりオーバランして停止するという問題があった。
また、このような場合には、スタッカークレーンを再び後退させた後、再度前進させて定位置に停止させるよう微調整を行う必要があるため、スタッカークレーンの目的棚位置における定位置停止に時間がかけるという問題があった。
また、この回生ブレーキの制御異常が搬送ライン（走行路）の端部棚の停止位置において生じる場合、スタッカークレーンは搬送ラインよりオーバランしてストッパーに激突、さらには走行路からの脱線、転覆する事故が生じるという問題があった。

本発明は、上記従来の走行体の減速停止方法の有する問題点に鑑み、目的停止位置が搬送ラインのどの位置に設定しても、簡単な方法で精度良く停止させることができるとともに、回生ブレーキによる制動が不能に陥ってもオーバランすることなく確実に目的位置にて停止させることができるようにした走行体の減速停止方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の走行体の減速停止方法は、搬送ラインに沿って走行体が高速で走行して目的位置で搬送荷を移載するようにした搬送装置において、走行体の最高速度から減速開始する減速開始位置を設定し、この減速開始位置から目的停止位置までの走行体に備えた回生ブレーキによる制動距離を割り出して、搬送ラインに沿って複数箇所に設定した目的停止位置に合わせて設定した複数の停止時速度曲線から、目的停止位置に合わせて選択した停止時速度曲線にて走行体を減速させて目的停止位置で停止するように制御するとともに、前記回生ブレーキによる停止時速度曲線に加え、回生ブレーキによる制動不能時に選択する停止時速度曲線を設定しておき、回生ブレーキの異常発生時に当該停止時速度曲線を選択して走行体を停止可能範囲内にある最終端停止位置にて停止するようにしたことを特徴とする。

本発明の走行体の減速停止方法によれば、目的停止位置が搬送ラインのどの位置に設定しても、簡単な方法で精度良く停止させることができるとともに、回生ブレーキによる制動が不能に陥ってもオーバランすることなく確実に目的位置にて停止させることができるので、走行体の搬送効率の向上に有益である。

以下、本発明の走行体の減速停止方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図３に、本発明の走行体の減速停止方法の一実施例を示す。
この実施例は、搬送荷を移載するようにした棚の複数を互いに隣接するようにして配置して構成したストッカーに沿って搬送ライン（走行路）を配設し、この搬送ラインに沿って走行するようにしたスタッカークレーンＳＣ（走行体）を、目的の棚位置でオーバランすることなく精度良く停止させるために制御するようにした搬送装置で、以下、この実施例について説明する。
スタッカークレーンＳＣが搬送ラインに沿って走行する際、停止状態から走行開始させる場合には、走行用モータを駆動して予め定めた移動開始時加速度αａによる速度曲線で、設定した最高速度ｖまで加速し、この設定走行最高速度ｖでもって搬送ラインに沿って目的棚近くまで走行させるようにするもので、この搬送ラインは、その一部或いは全行程を複数の棚を隣接配置したストッカーに沿うようにする。

そして、この設定走行最高速度ｖにてストッカーの目的棚（目的停止位置）の近傍までスタッカークレーンＳＣを走行させるが、この場合、移動開始時加速度αａによる速度曲線及び設定走行最高速度ｖは、特に限定されるものではないが、例えば、予め設定しておくものとするか或いはスタッカークレーンＳＣの走行毎に任意に設定することができる。
また、スタッカークレーンＳＣが目的とする棚の停止位置近傍に達すると、設定走行最高速度ｖより減速を開始（制動）して目的棚の目的停止位置で停止するように減速開始位置を搬送ラインに設定する。この走行体の目的停止位置は、ストッカーに配設した棚の数に合わせた複数となり、搬送ラインに沿った複数箇所となる。

搬送ラインに設定する減速開始位置は、スタッカークレーンＳＣに備えた回生ブレーキによる制動が不能に陥った場合でもスタッカークレーンＳＣが、その停止可能範囲内にある最終目的停止位置にて自然に停止するようにして設定するようにするが、この減速開始位置より減速停止可能な範囲内に配設する棚の数は、特に限定されるものではないが、例えば、図示のように４つとするとともに、目的停止位置に応じて可変的に搬送ラインに沿って設定することができる。そして、目的停止位置に応じて可変的に搬送ラインに沿って任意に設定することができるようにする。
この場合、減速開始位置から目的棚の目的停止位置までの制動距離をそれぞれ割り出し、この各制動距離に基づいて停止時速度曲線（減速度）をそれぞれ設定するようにし、これにより、停止時速度曲線は、減速開始位置から目的停止位置までの距離に応じて可変的なものとなり、この停止時速度曲線に応じて回生ブレーキにて制動をかけ、正確に所定位置で停止するようにする。

なお、このスタッカークレーンＳＣの減速停止可能範囲内になるようにして設定する最終目的停止位置（最終端停止位置）Ｅは、スタッカークレーンＳＣに備えた回生ブレーキの異常発生時（例えば、制動不能時）においても、安全にスタッカークレーンＳＣが停止する距離となるようにしてその位置を定める。
これにより、スタッカークレーンＳＣを目的とする棚位置で確実に停止させることができると共に、回生ブレーキの異常発生により制動不能に陥っても最終端位置にある棚位置Ｅにても確実に停止させることができる。

また、搬送効率を向上させるため、複数のスタッカークレーンを同一の搬送ラインに沿って走行させるようにした場合、１台目のスタッカークレーンＳＣ１（走行体）が目的停止位置に向かうとき、２台目のスタッカークレーンＳＣ２（走行体）を該目的停止位置より、予め設定した制御可能範囲内にある最終端の停止位置より離れた待避位置まで待避させるようにする。これにより、複数台のスタッカークレーンＳＣが同一の搬送ラインに沿って走行させても互いに衝突するのを防止することができる。

次に、本発明の走行体の減速停止方法を、図１のフローチャート、図２の速度曲線図にて説明する。
なお、この図２において、Ａは減速開始位置、Ｂ、Ｃ、Ｄの各点はストッカーの各目的棚（目的停止位置）、Ｅは最終端位置にある棚位置（最終端停止位置）を示し、また、αａは移動開始時加速度による速度曲線、−αｂは減速開始位置Ａより目的停止位置ＢでスタッカークレーンＳＣを停止させるための停止時加速度による速度曲線、−αｃは減速開始位置Ａより目的停止位置ＣでスタッカークレーンＳＣを停止させるための停止時加速度による速度曲線、−αｄは減速開始位置ＤＡより目的停止位置ＤでスタッカークレーンＳＣを停止させるための停止時加速度による速度曲線、−αｅは、スタッカークレーンＳＣに備えた回生ブレーキの異常発生時の停止時加速度による速度曲線を、またＬｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅは、減速開始位置Ａから各目的停止位置までスタッカークレーンが走行する距離を示す。

まず、スタッカークレーンＳＣの移動開始前処理として、目的停止位置Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれか１つと、該目的停止位置まで走行するスタッカークレーンの最高走行速度ｖと、この設定された最高走行速度ｖまで加速する移動開始時加速度αａ及び最高走行速度ｖに基づいて走行するスタッカークレーンを減速開始するよう、搬送ライン上に減速開始位置Ａを設定する。
なお、この移動開始時加速度及び停止時加速度（減速加速度）は、特に限定されるものではなく任意に設定するものとするが、例えば、図２に示すように、同じとすることもできる。

そしてスタッカークレーンを移動開始時加速度αａにて加速し、設定した最高走行速度ｖで搬送ラインに沿って走行させ、このスタッカークレーンが搬送ラインの最終端位置にある棚位置（最終端の停止位置）Ｅに達するまで走行させるようにするが、この場合、スタッカークレーンＳＣをいずれの位置で、即ちいずれの目的棚（目的停止位置）Ｂ、Ｃ、Ｄで停止するかの指令を与えることで走行するスタッカークレーンＳＣを制御するようにする。

例えば、スタッカークレーンＳＣを目的停止位置（目的棚の位置）Ｃで停止させるようにする場合は、最高走行速度ｖと、目的停止位置Ｃに対応した減速開始位置Ａと、目的停止位置Ｃに対応した停止時加速度−αｃによる速度曲線を設定して、スタッカークレーンＳＣを搬送ラインに沿って走行させると、該スタッカークレーンが減速開始位置Ａに達したとき、回生ブレーキが停止時加速度−αｃにて制御されるので、スタッカークレーンＳＣは目的停止位置Ｃにて正確に停止させることができる。
なお、この場合、回生ブレーキの制御が不能となり制動不能になってもスタッカークレーンＳＣは最終端停止位置Ｅにて停止するので、衝突、脱線、転覆などの事故を防止することができる。

また、同様にスタッカークレーンＳＣを目的停止位置Ｂで停止させるようにする場合は、最高走行速度ｖと、目的停止位置Ｂに対応した減速開始位置Ａと、該目的停止位置Ｂに対応した停止時加速度−αｂによる速度曲線を設定してスタッカークレーンＳＣを搬送ラインに沿って走行させる。これにより、スタッカークレーンＳＣが設定された減速開始位置Ａに達したとき、回生ブレーキを停止時加速度−αｂにて制御されるので目的停止位置Ｂにて正確に停止させることができる。この場合も、前記と同様に回生ブレーキが制動不能となっても最終端停止位置Ｅにて停止させることができる。

なお、このスタッカークレーンＳＣを、予め設定した目的停止位置Ｂ、Ｃよりも手前位置の目的停止位置Ｄで停止させる場合は、当然減速開始位置Ａで停止時加速度−αｂ或いは−αｃにて制御すればオーバランすることとなる。従って、特に限定されるものではないが、例えば、目的停止位置Ｄで停止させる停止時加速度−αｄによる速度曲線を設定して制御する場合には、減速開始位置Ａよりも手前位置に設定した減速開始位置ＤＡにて制御するようにすることで目的停止位置Ｄで停止させることができる。

また、このスタッカークレーンが減速開始位置Ａに達したときに与えたいずれの停止時加速度−αｂ、−αｃにても回生ブレーキによる制御が不能になったとき、自動的に停止時停止時加速度−αｅによる速度曲線により制御して最終端棚の停止位置Ｅにて停止するようになり、スタッカークレーンＳＣの衝突、脱線、転覆などの事故を防止することができる。

以上、本発明の走行体の減速停止方法について、その一実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の走行体の減速停止方法は、目的停止位置が搬送ラインのどの位置に設定しても、簡単な方法で精度良く停止させることができるとともに、回生ブレーキによる制動が不能に陥ってもオーバランすることなく確実に目的位置にて停止させることができることから、ストッカーの棚間を走行するスタッカークレーンを定位置にて停止する用途に好適に用いることができるほか、例えば、仕分け機等の搬送体の走行停止制御の用途にも用いることができる。

本発明の走行体の減速停止方法の一実施例を示すフローチャートである。走行体の停止位置の異なる制御を示すグラフである。複数台の走行体を同一の搬送ライン上を走行する実施例の説明図である。

Ａ減速開始位置
Ｂ、Ｃ、Ｄストッカーの各目的停止位置（目的棚の停止位置）
Ｅ最終端停止位置（最終端位置にある棚位置）
ＤＡ減速開始位置
αａ移動開始時速度曲線
−αｂ〜−αｅ停止時加速度
ＳＣスタッカークレーン
Ｌｄ、Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｅ減速開始位置から各目的停止位置までスタッカークレーンが走行する距離

Claims

搬送ラインに沿って走行体が高速で走行して目的位置で搬送荷を移載するようにした搬送装置において、走行体の最高速度から減速開始する減速開始位置を設定し、この減速開始位置から目的停止位置までの走行体に備えた回生ブレーキによる制動距離を割り出して、搬送ラインに沿って複数箇所に設定した目的停止位置に合わせて設定した複数の停止時速度曲線から、目的停止位置に合わせて選択した停止時速度曲線にて走行体を減速させて目的停止位置で停止するように制御するとともに、前記回生ブレーキによる停止時速度曲線に加え、回生ブレーキによる制動不能時に選択する停止時速度曲線を設定しておき、回生ブレーキの異常発生時に当該停止時速度曲線を選択して走行体を停止可能範囲内にある最終端停止位置にて停止するようにしたことを特徴とする走行体の減速停止方法。