JP4803049B2

JP4803049B2 - 搬送車システム

Info

Publication number: JP4803049B2
Application number: JP2007010645A
Authority: JP
Inventors: 武村中
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2007-01-19
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2027-01-19
Also published as: JP2008174364A

Description

本発明は、荷物を搬送する複数の搬送車と該搬送車を走行制御する上位コントローラとを有する搬送車システムの技術に関する。

従来、自動倉庫において物品を搬送するための搬送車システムは公知である。
搬送車システムは、有軌道又は無軌道の走行ルート、この走行ルートに沿って走行する複数台の搬送車、この搬送車を管理するコントローラから構成されるシステムである。搬送車システムにおいて、それぞれの搬送車は、走行ルートに沿って配置されたステーション間で物品を搬送する。

ここで、搬送車が搬送する物品を落下した場合は、後続走行する搬送車の破損・設備の損傷をまねき、搬送車システムの長時間の停止に至る深刻な事故の原因となる。
そこで、障害物センサーを備えた搬送車は、障害物（落下物）を検知した場合には、減速・停止制御を実施する。
例えば、特許文献１は、障害物との衝突防止の走行制御を行なう無人搬送車システムを開示している。この走行制御は、無人搬送車が障害物と残走行距離とを比較して、停止する又は低速走行する制御である。
特開平１１−２０２９４０号公報

しかし、従来及び特許文献１の搬送車システムが備える障害物センサーは、落下した物品が小さい物品であれば検知できない恐れがある。
そこで、解決しようとする課題は、落下した物品が小さい物品であっても、対応できる搬送車システムを提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

すなわち、請求項１においては、荷物を搬送する複数の搬送車が走行ルートに沿って走行して該荷物を移載する搬送車システムであって、前記複数の搬送車を走行制御する上位コントローラを備え、前記搬送車は、前記搬送車からの荷物の落下を検知する落下検知手段と、現在の走行位置を把握できる位置把握手段と、直後に後続する搬送車に対して、前記上位コントローラを介さずに、直に通信できる第一通信手段と、を備え、前記搬送車は、前記落下検知手段によって荷物の落下を検知したときには、前記第一通信手段によって直後に後続する搬送車に落下検知及び落下位置を通信し、落下検知を通信された前記直後に後続する搬送車は、落下した荷物の衝突を回避できる落下位置近傍まで走行し、その後停止するものである。

請求項２においては、請求項１記載の搬送車システムであって、前記上位コントローラと前記複数の搬送車との間で通信を行う第二通信手段を備え、前記搬送車は、前記落下検知手段又は前記位置把握手段によって荷物の落下又は落下位置を検知したときに、前記第二通信手段によって、前記上位コントローラに該落下検知又は落下位置を通信し、前記上位コントローラは、前記第二通信手段によって、前記搬送車以外の搬送車に対し該落下検知又は落下位置を通信するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、搬送車は、落下検知手段によって、従来の障害物センサーが検出できない小さな物品の落下を検知できる。
また、搬送車は、搬送する物品を落下したとき、落下の検知及び落下位置を、後続の搬送車に対して上位コントローラを介さず直ちに通信できる。このため、後続の搬送車を落下位置近傍まで走行させ、その後停止する等の措置を取ることができる。このようにして、搬送車が搬送する物品を落下したときでも、搬送車システムの事故を防止し、かつ稼働率の低下を最小限とすることができる。

請求項２においては、請求項１の効果に加え、後続の搬送車に対して、第一通信手段が不通になったときであっても、上位コントローラに通信することで、落下の検知及び位置を全ての搬送車に通信できる。このため、全ての搬送車を停止する等の措置を直ちに取ることができる。このようにして、搬送車が搬送する物品を落下しかつ後続の搬送車に対して通信が遮られたときであっても、搬送車システムの事故を防止することができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施例に係る無人搬送車システムの全体的な構成を示した構成図、図２は落下物検知手段を備える無人搬送車の構成を示す斜視図、図３は無人搬送車の無人搬送車コントローラの構成を示す構成図である。図４は統合コントローラと各無人搬送車との関係を示す構成図、図５は衝突回避制御の概要を示すフロー図、図６は第一衝突回避制御の流れを示すフロー図である。
図７は第二衝突回避制御の流れを示すフロー図である。

まず、図１を用いて、無人搬送車システム１について簡単に説明する。
図１に示すように、無人搬送車システム１は、例えば半導体製造工場等のクリーンルームの無人工場内に適用される。このような無人工場内には、物品６（例えばウエハ、図２参照）の加工処理を行なうステーション３が各地点に配置されている。
また、無人工場内部において、有軌道又は無軌道の走行ルート２が設けられている。無人搬送車１０は、ステーション３からパレット７（図２参照）の移載を受けて、他のステーション３まで走行ルート２に沿って走行して移載する。

次に、図２及び図３を用いて、無人搬送車１０について簡単に説明する。
図２及び図３に示すように、無人搬送車１０は、パレット７を載置して各ステーション３間を移動する。パレット７には、物品６が収納されている。また、無人搬送車１０は、各ステーション３においてパレット７ごとステーション３に移載するための移載装置１３、無人工場内を走行可能な走行装置１１を備えている。
移載装置１３は、例えば車体フレームの物品収納空間の下部に一対のローラコンベア（図示略）が突設される構成とされている。この一対のローラコンベアがパレット７下面を転支して、無人搬送車１０の進行方向（走行ルート２の走行方向）に対して物品を左右方向に横送りする。
このように、本実施例の無人搬送車１０は、複数の物品６をパレット７に収納して搬送する一般的な搬送形態とする。物品６及びパレット７の形態については、特に限定しない。

次に、図２を用いて、落下物検知センサー２１について詳細に説明する。
図２に示すように、例えば、落下物検知センサー２１は光電スイッチによるものを示している。光電スイッチは、投光器，受光器，増幅器で構成され，物体が光路を遮ったときに接点を開閉するスイッチである。投光器にはＬＥＤ（発光ダイオード）等が用いられる。一方、受光器にはフォトトランジスタなどが用いられる。
光電スイッチは，投光器と受光器の配置によって透過型，反射型，ふく射型に分けられる。透過型は、投光器と受光器を対向させて配置したものである。一方、反射型は、投光器と受光器を同じケースの中に納め，物体からの反射光で作動するものである。他方、ふく射型は、受光器だけで構成した光電スイッチで，物体からのふく射光で作動するものである。

例えば、図２の落下物検知センサー２１は、荷枠２２の物品開放側に反射型の光電スイッチを設ける構成を示している。本実施例では、荷枠２２の物品開放面において対角線を形成するように上隅に２つの投光器２３、下隅にそれぞれに対応する２つの受光器２４を設けている。
このような構成とすることで、落下物検知センサー２１は、物品６が投光器２３と受光器２４との間を通過すれば、物品６の落下を検知できる。すなわち、無人搬送車１０は、載置している物品６が搬送中に落下したことを検知することができる。なお、本発明の落下物検知センサー２１は、特に本実施例に限定されず、荷物の形態に応じたものとする。

次に、位置検出センサー２５（図４参照）について簡単に説明する。
通常、無人搬送車１０は、走行ルート２内において、自分が現在どの位置を走行又は作業しているか認識できるようにされている。
例えば、車輪の回転を検出するロータリーエンコーダを備える無人搬送車の場合は、ロータリーエンコーダの値から走行距離を演算できるため、ロータリーエンコーダが位置検出センサー２５となる。
また、走行ルート２に磁気スポットを設けたスポット誘導によって無人搬送車１０が走行する無人搬送車システム１では、磁気センサーが位置検出センサー２５となる。また、走行ルート２の適宜位置にマークを無人搬送車１０がＣＣＤセンサーによって識別する無人搬送車システム１では、ＣＣＤセンサーが位置検出センサー２５となる。
無人搬送車１０は、位置検出センサー２５によって、後述する統合コントローラ５のＲＡＭにおいて現在どの位置で走行又は作業しているのかを認識できる構成とされている。

次に、図３を用いて、上位コントローラとしての統合コントローラ５について詳細に説明する。
図３に示すように、統合コントローラ５は、無人搬送車システム１において、各無人搬送車１０・・・１０の搬送を管理するコントローラである。以下では、説明がわかりやすいように、一の無人搬送車１０に対し、先行する無人搬送車１０ａと後続する無人搬送車１０ｂを定義する。つまり、図３では、１０ａ、１０、１０ｂの順で進行方向（図中白抜き矢印）に向かっている。
統合コントローラ５は、各種演算処理や制御を行なうＣＰＵ、読み出し専用の記憶手段としてのＲＯＭ、読み書き可能な記憶手段としてのＲＡＭ、各無人搬送車１０と通信するための第二通信手段１７から構成されている。ＲＯＭには、生産スケジュール等の最適化プログラム等が格納され、ＲＡＭには、搬送経路情報が書き込まれており、各無人搬送車１０の走行位置や制御状態等の各種情報が一時的に記憶される。そして、ＣＰＵは、ＲＯＭに書き込まれている制御プログラム等にしたがって、ＲＡＭを作業領域として無人搬送車システム１の全体を管理している。
統合コントローラ５は、第二通信手段１７によって、無人搬送車コントローラ１５と赤外線通信又はモデム通信による無線通信、或いは通信線による有線通信で通信可能に構成されている。

ここで、図４を用いて、無人搬送車コントローラ１５について詳細に説明する。
図４に示すように、無人搬送車コントローラ１５は、各無人搬送車１０に設けられている。無人搬送車コントローラ１５は、無人搬送車１０の基本的な走行・停止制御を行なうコントローラである。無人搬送車コントローラ１５は、落下物検知センサー２１、位置検出センサー２５、第二通信手段１７、及び第一通信手段１６と接続されている。落下物検知センサー２１、位置検出センサー２５及び第二通信手段１７は、上述しているので説明は省略する。
本発明の特色である第一通信手段１６は、一の無人搬送車１０が後続する無人搬送車１０ｂに対して、統合コントローラ５を介さずに、直に通信できる通信手段である。逆に言えば、一の無人搬送車１０は、先行する無人搬送車１０ａより、第一通信手段１６によって通信を受け取ることができる。第一通信手段１６は、赤外線通信又はモデム間通信による無線通信手段としている（図３参照）。
ここで、第二通信手段１７は、一の統合コントローラ５に対し多数の無人搬送車コントローラ１５の通信手段であるため、サンプリング周期が短く設定することが困難である。すなわち、リアルタイム制御ができない。一方、第一通信手段１６は、一の無人搬送車１０と一の無人搬送車１０ｂの通信手段であるため、サンプリング周期が短く設定することができる。すなわち、リアルタイム制御ができる。

ここで、図５を用いて、本発明の特色である衝突回避制御について詳細に説明する。
図５に示すように、衝突回避制御は、一の無人搬送車１０について、自車１０が物品６を落下したときの衝突回避制御である後続車１０ｂを保護するための第一衝突回避制御（Ｓ１００）と、先行する無人搬送車１０ａが物品６を落下したときの自車１０を保護するための第二衝突回避制御（Ｓ２００）に分けられる。以下に、具体的な制御方法について説明する。なお、第一衝突回避制御（Ｓ１００）及び第二衝突回避制御（Ｓ２００）の順序は、特に限定しない。

まず、図６を用いて、無人搬送車１０による後続車１０ｂを保護するための第一衝突回避制御（Ｓ１００）について説明する。
図６に示すように、無人搬送車コントローラ１５は、落下物検知センサー２１によって物品６の落下を検出（Ｓ１２０）したならば、第一通信手段１６によって後続する無人搬送車１０ｂに、落下検知及び落下位置を通信する（Ｓ１３０）。特に自車１０からの落下物がなければ、後述の第二衝突回避制御（Ｓ２００）を行なう。
Ｓ１３０と同時に、無人搬送車コントローラ１５は、第二通信手段１７によって統合コントローラ５に、落下検知及び落下位置を通信する（Ｓ１４０）。最終的には、無人搬送車１０は被害の拡大を防止するために停止する（Ｓ１６０）。
なお、Ｓ１３０とＳ１４０とでは、ＣＰＵでの処理上、Ｓ１３０を必ず優先して行なうものとする。

次に、図７を用いて、無人搬送車１０自体を保護するための第二衝突回避制御（Ｓ２００）について説明する。
図７に示すように、無人搬送車コントローラ１５は、先行する無人搬送車１０ａより第一通信手段１６によって、落下検知及び落下位置を通信されたとき（Ｓ２１０）、或いは統合コントローラ５より、先行する無人搬送車１０ａの落下検知及び落下位置を通信されたとき（Ｓ２２０）は、無人搬送車１０を落下位置近傍にて停止する（Ｓ２４０）。
特に落下検知がなければ、通常走行（Ｓ２３０）を行なう。

このような構成とすることで、物品６の落下は、無人搬送車１０・１０間の通信手段である第一通信手段１６と、統合コントローラ５と無人搬送車１０との通信手段である第二通信手段１７と、の二つによってそれぞれ通信される。また、このとき、第一通信手段１６を優先させて通信するものとしている。
このようにして、以下の利点が得られる。
本実施例では、無人搬送車１０は、落下物検知センサー２１によって、従来の障害物センサーが検出できない小さな物品の落下を検知できる。また、搬送する物品６を落下したとき、落下の検知を、後続の無人搬送車１０ｂに対して統合コントローラ５を介さず直ちに通信できる。このため、後続の無人搬送車１０ｂを即座に緊急停止する等の措置を取ることができる。このようにして、無人搬送車システム１の事故を防止することができる。

また、本実施例では、無人搬送車１０が搬送する物品６を落下したとき、落下検知のみならず落下位置を、統合コントローラ５を介さず、直ちに後続の無人搬送車１０ｂに通信できる。
このため、後続の無人搬送車１０ｂは、落下位置近傍まで走行し、その後停止する措置ができる。すなわち、無人搬送車システム１の稼働率に対する影響を最小限にすることができる。

さらに、なんらかの理由で後続の無人搬送車１０ｂに対して通信が遮られる、或いは通信が故障する場合を想定する。例えば、無人搬送車１０・１０ｂ間に障害物が存在する、曲がり角の走行時に一時的に通信が遮断される、或いは単に第一通信手段１６に異常がある等が考えられる。
このような場合でも、第二通信手段１７を用いることで、落下検知を全ての無人搬送車１０に通信できる。
このため、全ての無人搬送車１０を停止する等の措置を、第一通信手段１６が異常のときでも取ることができる。

さらに、第一通信手段１６にて後続の無人搬送車１０ｂを停止させた後であっても、第二通信手段１７によって統合コントローラ５は落下検知を認識できる。
このため、システム全体を通して無人搬送車システム１の事故を防止することができる。

本発明の実施例に係る無人搬送車システムの全体的な構成を示した構成図。落下物検知手段を備える無人搬送車の構成を示す斜視図。無人搬送車の無人搬送車コントローラの構成を示す構成図。統合コントローラと各無人搬送車との関係を示す構成図。衝突回避制御の概要を示すフロー図。第一衝突回避制御の流れを示すフロー図。第二衝突回避制御の流れを示すフロー図。

符号の説明

１無人搬送車システム
２走行ルート
３ステーション
５統合コントローラ
１０無人搬送車
１５無人搬送車コントローラ
１６第一通信手段
１７第二通信手段
２１落下物検知センサー
２５位置検出センサー
Ｓ１００第一衝突回避制御
Ｓ２００第二衝突回避制御

Claims

荷物を搬送する複数の搬送車が走行ルートに沿って走行して該荷物を移載する搬送車シ
ステムであって、
前記複数の搬送車を走行制御する上位コントローラを備え、
前記搬送車は、
前記搬送車からの荷物の落下を検知する落下検知手段と、
現在の走行位置を把握できる位置把握手段と、
直後に後続する搬送車に対して、前記上位コントローラを介さずに、直に通信できる第一通信手段と、
を備え、
前記搬送車は、前記落下検知手段によって荷物の落下を検知したときには、前記第一通信手段によって直後に後続する搬送車に落下検知及び落下位置を通信し、
落下検知を通信された前記直後に後続する搬送車は、落下した荷物の衝突を回避できる落下位置近傍まで走行し、その後停止する、
搬送車システム。
請求項１記載の搬送車システムであって、
前記上位コントローラと前記複数の搬送車との間で通信を行う第二通信手段を備え、
前記搬送車は、前記落下検知手段又は前記位置把握手段によって荷物の落下又は落下位置を検知したときに、前記第二通信手段によって、前記上位コントローラに該落下検知又は落下位置を通信し、
前記上位コントローラは、前記第二通信手段によって、前記搬送車以外の搬送車に対し該落下検知又は落下位置を通信する、搬送車システム。