JP5170825B2 - 搬送システム及びステーションのシールド方法 - Google Patents

Description

この発明はスタッカークレーンなどの搬送装置を用いた搬送システムに関し、特にステーションでの人などの物体と搬送装置との干渉の防止に関する。

スタッカークレーンや地上走行の有軌道台車などの問題点として、人やステーション側の設備、物品などとの干渉がある。この点について、特許文献１：特開２００３−２５２４０５は、スタッカークレーンをマニュアルで走行させる場合、走行速度を制限することを開示している。発明者は安全性をさらに高めるため、ステーションと搬送装置の走行路との間にライトカーテンやシートシャッタなどのシールドを設けることを検討した。この場合、搬送装置がステーションとの間で物品を受け渡しする前に、ライトカーテンやシートシャッタなどによるシールドの解除を要求し、これに対してシールドが解除されると物品を受け渡しする。発明者は、ここで無制限にシールドの解除を認めると、作業者がメンテナンスなどを行っているステーションに対しても、搬送装置の移載機器が動作することがあることに着目し、この発明に到った。特に搬送装置がマニュアルモードで動作している場合、作業者が移載機器のテスト動作を行うためにシールドの解除を要求し、これに対して人が存在するステーションのシールドが解除されると、危険である。そこで有人のステーションに対してシールドの解除を拒否するための仕組みが必要となる。
特開２００３−２５２４０５

この発明の課題は、メンテナンスなどで有人のステーションに対するシールドが解除されないようにすることにある。
特に、マニュアルモードで動作中のため規制しにくい搬送装置に対しても、シールドが解除されないようにすることにある。

この発明は、搬送装置の走行路に沿ってステーションを設け、かつステーションと走行路との間を物体が通過することをシールドするシールド手段を設けた搬送システムであって、
搬送装置は、機側の作業者のマニュアルでの指示を機上コントローラにより受け付けて動作するマニュアルモードと、地上コントローラから機上コントローラへの指示により動作する他のモードとを備え、
搬送装置の機上コントローラは、マニュアルモードでも前記他のモードでも、ステーションに対して物品を移載しようとする際に、ステーションのコントローラへシールドの解除を要求するためのシールド解除要求手段を備え、
ステーションのコントローラは、マニュアルモードでも前記他のモードでも、ステーションに人が存在する際にシールドの解除の要求を無効にするための無効化手段を備えると共に、ステーションに人が存在しない際にシールドを解除するように構成されていることを特徴とする。
ライトカーテンなどのように、走行路とステーションの間の干渉物を検出するものがシールド手段の場合、シールドの解除は検出の中止や検出信号を無効にすることを意味する。またシートシャッタなどのように、走行路とステーションの間を物理的にシールドするものの場合、シャッタを開くなどによりシールドを解除することを意味する。

特に好ましくは、シールド手段が、走行路とステーションの境界を通過する物体を検出することにより、搬送装置を停止させるライトカーテンである。

この発明はまた、搬送システムでの搬送装置の走行路に沿ってステーションを設けると共に、ステーションと走行路との間を物体が通過することをシールド手段によりシールドし、
搬送装置は、機側の作業者のマニュアルでの指示を機上コントローラにより受け付けて動作するマニュアルモードと、地上コントローラから機上コントローラへの指示により動作する他のモードとにより動作し、
搬送装置の機上コントローラは、マニュアルモードでも前記他のモードでも、ステーションに対して物品を移載しようとする際に、ステーションのコントローラへシールドの解除を要求し、
ステーションのコントローラは、マニュアルモードでも前記他のモードでも、ステーションに人が存在する際にシールドの解除の要求を無効にし、かつステーションに人が存在しない際にシールドを解除する、搬送システムでのステーションのシールド方法にある。
この明細書において、搬送システムに関する記載はシールド方法にも当てはまり、逆にシールド方法に関する記載は搬送システムにも当てはまる。

この発明では、ステーションに人が存在する際に、搬送装置からのシールドの解除要求を無効にする。従って搬送装置の移載機器が有人のステーションに対して動作することがない。特に搬送装置がマニュアルモードで動作している場合でも、有人のステーションではシールドの解除要求が無効にされるので、安全性が保たれる。シールド手段は、ライトカーテンなどのようにステーションと走行路の境界を通過する物品を監視するものでも、シートシャッタなどのように文字通りにステーションを覆うものでも良いが、安価なライトカーテンが好ましい。

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を示す。図において、２はスタッカークレーンで、地上走行の有軌道台車や無軌道の無人搬送車などの他の搬送台車でもよい。スタッカークレーン２はマスト４に沿って昇降する昇降台３を備え、昇降台３にはスカラアームやスライドフォークなどの図示しない移載機器を備えている。またスタッカークレーン２は走行路６内を走行レール５に沿って走行する。

１０はコンベヤで、無人搬送車や長距離コンベヤなどとスタッカークレーン２との間のステーションである。１２はマニュアルステーションで、手押し車などとスタッカークレーン２との間のステーションである。スタッカークレーン２の地上側コントローラとして、地上コントローラ１４が設けられ、操作パネル１６がコンベヤ１０やステーション１２に設けられ、コントローラ１４などを操作する。１８，１９は警報ランプで、警報ランプ１８はスタッカークレーン２が後述のマニュアルモードで動作していることを、ステーション内の作業者に警告する。警報ランプ１９は、ステーション１２などに人が存在することを、マニュアルモードでスタッカークレーンを操作している作業者に警告する。

マニュアルステーション１２などの入口にはドア２０を設け、ドアスイッチ２２にセットしたプラグを引き抜くことによりドア２０が開き、作業者がマニュアルステーション１２などから退出すると、プラグをドアスイッチ２２に戻す。ドアスイッチ２２からのプラグの引き抜きにより、マニュアルステーション１２内の人の有無を検出でき、人が存在すると、前記のように警報ランプ１９をオンすると共に、地上コントローラ１４へ有人信号を送出する。プラグの引き抜きに代えて鍵の操作などを用いて、人の有無を検出しても良く、あるいは操作パネル１６から作業者がステーションへ入ることを入力してもよい。さらには赤外線センサなどの人体センサを設けて、ステーション内の人体を検出しても良い。

２４はライトカーテンで、複数の光ビームで走行路６とステーション１２などとの間を遮断し、光ビームを遮る物体があると、その旨を地上コントローラ１４などへ通知する。検出対象の物体は、人体やステーション１２などに置かれた物品や工具、ステーションやスタッカークレーンの移載機器、などである。そしてライトカーテン２４では、透過光を検出しても、あるいは物体による反射光を検出してもよい。２６はラックで、走行路６に沿って設けられ、ラック２６をメンテナンスする頻度は低いので、説明を省略する。またライトカーテンを全てのステーションに設ける必要はなく、使用頻度の低いステーションには設けなくても良い。ライトカーテン２４に代えて、シート状のシャッタの巻き取りと繰り出しが自在なシートシャッタを配置しても良い。

３０は処理装置で、半導体ウェハーや液晶基板あるいはプラズマディスプレイ基板などの検査や加工を行う装置などであり、スタッカークレーン２は半導体ウェハーを収容したカセットや液晶あるいはプラズマディスプレイなどの基板を収容したカセットなどを搬送する。処理装置３０には、走行路６に面して１〜複数個のバッファ３２が設けられ、バッファ３２と走行路６との間にライトカーテン２４を設ける。またバッファ３２の走行路６寄りに警報ランプ１９を設けて、バッファ３２の付近に人が存在することを、スタッカークレーン２側へ通知する。３４は移載装置、３６は個別装置で、蒸着や現像，エッチング，熱処理などの個別の処理を実行する。そしてバッファ３２へ搬入されたカセットと個別装置３６との間で、移載装置３４により半導体ウェハーや液晶基板などを受け渡しする。

バッファ３２の周囲への出入口にドア３８を設け、マニュアルステーション１２の場合と同様にドアスイッチ２２を設けて、バッファ３２の周囲への人の出入りを検出する。そして実施例では、バッファ３２と移載装置３４の周囲のスペースを、処理装置３０内のステーションと見なす。ドアスイッチでプラグの引き抜きを検出する代わりに、マニュアルステーション１２と同様に、ドアスイッチ２２の鍵が操作されたことや、ドアの周囲のパネルから入室信号が入力されたことなどを検出しても良い。あるいはバッファ３２の周囲を赤外線センサなどの人体センサで監視しても良い。またこのステーションに警報ランプ１８を設けて、マニュアルモードで動作中のスタッカークレーン２が存在する場合、その旨を警告する。コントローラ４０は処理装置３０を制御し、４２はその操作パネル、４４はドアで、ドア４４から人が処理装置３０内に入ったことを検出して、地上コントローラ１４へ通知してもよい。

図２に実施例の制御系を示し、図１と同じ符号は同じものを表す。５０は上位コントローラで、複数の処理装置を制御し、地上コントローラ１４に対して搬送指令を入力し、地上コントローラ１４から搬送結果などの報告を受ける。地上コントローラ１４のフィルタ５２は、各ステーション毎の有人/無人の状態を記憶し、有人のステーションを経由する搬送指令を抽出する。また地上コントローラ１４は、有人のステーションに対して、スタッカークレーンの速度規制を行う範囲と制限速度とを記憶する。スイッチ５４は、スタッカークレーンの制御モードを切り替える。制御モードは、
・ 地上コントローラ１４による自動制御（オートモード）と、
・ 地上コントローラ１４側の操作パネルからの遠隔マニュアル制御（リモートモード）、
・ スタッカークレーンの機側からのマニュアルコントローラ６０による制御（マニュアルモード）、の３種類である。この明細書では特に断らない限り、マニュアル操作はマニュアルモードでの操作を意味する。

地上コントローラ１４は、スタッカークレーンの機上コントローラ５６に対し、搬送指令や非常停止命令、並びに速度規制区間と制限速度などを通知する。なお搬送指令は、物品を荷積みするステーションもしくはラックの棚番地と、物品を荷下ろしするステーションやラックの棚番地、とを含んでいる。そして地上コントローラ１４は、上位コントローラ５０から搬送指令を入力されると、フィルタ５２で搬送指令中の荷積み位置や荷下ろし位置をチェックし、有人のステーションが含まれていないかどうかを検査する。有人のステーションが含まれている場合、搬送不能としてその旨を上位コントローラ５０へ報告する。これによってメンテナンスなどで人が存在するステーションに対し、スタッカークレーンが物品を移載しようとすることを防止できる。

機上コントローラ５６は、スタッカークレーンに設けた通信部５８を介して、処理装置側の装置コントローラ４０や、コンベヤ１０やマニュアルステーション１２などに設けたステーションのコントローラ６２と通信する。コントローラ４０，６２は前記のように、ドアスイッチにより人の有無を検出し、その結果をバス６４を介し上位コントローラ５０から地上コントローラ１４へ、あるいはバス６４から直接地上コントローラ１４へ通知する。ライトカーテン２４はステーションと走行路との境界を通過する物体を検出し、物体を検出すると地上コントローラ１４へ直接に、あるいは上位コントローラ５０を介して、非常停止要求を通知する。なお非常停止要求は、走行路６に沿って設けた図示しないバスによって、スタッカークレーンへ直接通知しても良い。非常停止要求によって該当するステーションとその上流側の所定距離内のスタッカークレーンは、走行、昇降及び移載動作を非常停止し、ステーションとの干渉を防止する。ただし昇降台の昇降は干渉の原因にはほとんどならないので、昇降を停止しなくても良い。非常停止は、スタッカークレーンへの指令で実行しても、あるいはスタッカークレーンの電源をオフすることで実行しても良い。またライトカーテン２４は常時動作しているが、ドアスイッチによりステーションが有人であることを検出したときのみ動作させても良い。シートシャッタは例えば常時は開放しており、ドアスイッチによりステーションに人が存在することを検出すると閉じて、ミューティングが承認された際に開放する。ミューティングの要求はシールドの解除要求に対応し、ミューティングの拒否はシールドの解除要求の無効化に対応する。

スタッカークレーンがステーションに向けて停止すると、通信部５８はライトカーテン２４による検出を中止すること、即ちミューティングを要求し、コントローラ４０，６２はステーション内が無人の場合、他に問題がなければミューティングを承認する。このため、スタッカークレーンとステーションの間で物品を受け渡しし、スタッカークレーンの移載装置などがライトカーテン２４を通過しても、コントローラ４０，６２は非常停止要求信号を出力しない。なおミューティングでは、ライトカーテン２４をオフしても、あるいはライトカーテン２４を動作させたまま検出信号を無視してもよい。そしてミューティング承認信号が得られない場合、スタッカークレーンは移載を行わない。

図３に、マニュアルモード以外での安全処理を示す。ステーション側ではドアスイッチなどを用いてステーション内の人体の有無を検出し（ステップ１０）、検出結果をスタッカークレーンの地上コントローラ側へ通知する（ステップ１）。またステーション側では、ドアスイッチがオンの場合、即ちステーションが有人の場合、ミューティングを不能にセットする（ステップ１１）。スタッカークレーン側では有人か無人かのステーションの状態を記憶し（ステップ２）、上位コントローラから搬送指令を受信すると、有人のステーションを荷積み位置もしくは荷下ろし先とする搬送指令を抽出して、実行不能であることを報告する（ステップ３）。

有人のステーション付近で、スタッカークレーンの走行速度などを規制し、走行速度に上限を定める。規制する範囲は、ステーションから走行路側にはみ出した人体などとの干渉を防止するのに必要な範囲で、例えばステーションの上流側の所定範囲である（ステップ４）。有人のステーションで人体や工具、その他の物品がライトカーテン２４に触れると、非常停止信号がスタッカークレーンに入力され（ステップ１２）、かつスタッカークレーンは速度規制を受けているので、ステーションからはみ出した人体などとの干渉を防止できる。

スタッカークレーンがステーションに到着すると、移載前にミューティングを要求する（ステップ５）。そしてステーション側のコントローラは、ステーションが有人の場合、ミューティングを拒否し、無人の場合はミューティング承認信号を送出する（ステップ１３）。スタッカークレーンはミューティング承認信号が得られるまで移載を行わず（ステップ６）、ステーション側ではミューティング不能な状態で物体を検出すると、非常停止要求を地上コントローラへ送出する。なお非常停止要求は、ステーション側のコントローラから機上コントローラへ直接送信してもよい。そしてステップ５，ステップ６，ステップ１３，ステップ１４の処理は、スタッカークレーンの機上コントローラとステーションのコントローラとの間で直接行われる。

図４に、マニュアルモードへの安全処理を示し、図３のステップ１〜ステップ６のうち、ステップ３及びステップ４は実行しない。これはマニュアルモードでは、スタッカークレーンの行き先を地上コントローラ側で規制できないことや、走行速度が低速に制限されていることのためである。マニュアルモードでもステップ１及びステップ２を実行するが、スタッカークレーンの動作には直接反映しない。またマニュアルモードでもステーション側はステップ１０〜１４を実行する。

スタッカークレーン側は、マニュアルモードであることをステップ２１でステーション側へ通知し、ステーション側はステーション内部の警報ランプ１８をオンする。また図３のステップ１２を実行し、ステーション側から走行路側へはみ出した物体との干渉を防止する。次に図３のステップ５，ステップ６、ステップ１３，ステップ１４と同様に、移載前にミューティングを要求し、ミューティング不能なら移載を中止し、ミューティング不能でライトカーテンを物体が通過すると、スタッカークレーンの非常停止を要求する。そしてマニュアルモードでも地上コントローラからの非常停止命令は、スタッカークレーンに対し有効である。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) ステーションが有人か無人かを検出し、有人のステーションではスタッカークレーンからのミューティング要求、即ちシールドの解除要求を拒否する。従ってスタッカークレーンは、有人のステーションに対して物品の移載を試みない。また敢えてスタッカークレーンが移載装置を動作させた場合、ライトカーテンからの信号で非常停止命令がスタッカークレーンに指令される。このためスタッカークレーンの動作に対して、ステーションを本質的に安全に保つことできる。
(2) スタッカークレーンがマニュアルモードの場合、有人のステーションに向けて移載装置を動作するためにミューティングを要求しても、ミューティングは拒否される。このため、地上コントローラから独立してスタッカークレーンが動作する、マニュアルモードでも安全性が保たれる。
(3) スタッカークレーンがマニュアルモードでも、無人のステーションに対してはミューティング可能である。従ってスタッカークレーンの移載装置の動作チェックなどを妨げない。
(4) ステーションが有人の場合、その旨が警報ランプ１９で表示され、かつスタッカークレーンに速度規制が加わる。ステーション内の物体が走行路側へはみ出したことをライトカーテンで検出すると、オートモードやリモートモードでは、スタッカークレーンの速度を制限しているため、直ちに停止できる。またマニュアルモードでは、警報ランプ１９により、スタッカークレーンを操作する作業者に警告できる。
(5) スタッカークレーンがメンテナンスなどでマニュアルモードの場合、ステーション側の警報ランプ１８がオンし、ステーション内の作業者に対し、走行路側に近寄らないように警告できる。このためスタッカークレーンの作業者が誤操作を行い、しかもライトカーテンによる非常停止命令が仮に間に合わないとしても、ステーション内の作業者は安全に保たれる。
(6) なおシールドがシートシャッタの場合、作業者などがステーションから走行路側にはみ出すことをシャッタで防止できる。またドアスイッチでステーションに人が存在することを検出すると、スタッカークレーンのモードによらずミューティングを拒否するので、スタッカークレーンは移載機器を動作させることがない。従って、スタッカークレーンのテストなどで、有人のステーションへ向けて移載機器が動作することがない。

実施例の搬送システムのレイアウトを示す平面図 実施例の搬送システムの制御系を示すブロック図 実施例での安全処理を示すフローチャート 実施例でスタッカークレーンをマニュアルモードで動作させる際の安全処理を示すフローチャート

符号の説明

２ スタッカークレーン
３ 昇降台
４ マスト
５ 走行レール
６ 走行路
１０ コンベヤ
１２ マニュアルステーション
１４ 地上コントローラ
１６ 操作パネル
１８，１９ 警報ランプ
２０ ドア
２２ ドアスイッチ
２４ ライトカーテン
２６ ラック
３０ 処理装置
３２ バッファ
３４ 移載装置
３６ 個別装置
３８，４４ ドア
４０ コントローラ
４２ 操作パネル
５０ 上位コントローラ
５２ フィルタ
５４ スイッチ
５６ 機上コントローラ
５８ 通信部
６０ マニュアルコントローラ
６２ コントローラ
６４ バス

Claims (3)

1. 搬送装置の走行路に沿ってステーションを設け、かつステーションと走行路との間を物体が通過することをシールドするシールド手段を設けた搬送システムであって、
   搬送装置は、機側の作業者のマニュアルでの指示を機上コントローラにより受け付けて動作するマニュアルモードと、地上コントローラから機上コントローラへの指示により動作する他のモードとを備え、
   搬送装置の機上コントローラは、マニュアルモードでも前記他のモードでも、ステーションに対して物品を移載しようとする際に、ステーションのコントローラへシールドの解除を要求するためのシールド解除要求手段を備え、
   ステーションのコントローラは、マニュアルモードでも前記他のモードでも、ステーションに人が存在する際にシールドの解除の要求を無効にするための無効化手段を備えると共に、ステーションに人が存在しない際にシールドを解除するように構成されていることを特徴とする、搬送システム。
2. シールド手段が、走行路とステーションの境界を通過する物体を検出することにより、搬送装置を停止させるライトカーテンであることを特徴とする、請求項１の搬送システム。
3. 搬送システムでの搬送装置の走行路に沿ってステーションを設けると共に、ステーションと走行路との間を物体が通過することをシールド手段によりシールドし、
   搬送装置は、機側の作業者のマニュアルでの指示を機上コントローラにより受け付けて動作するマニュアルモードと、地上コントローラから機上コントローラへの指示により動作する他のモードとにより動作し、
   搬送装置の機上コントローラは、マニュアルモードでも前記他のモードでも、ステーションに対して物品を移載しようとする際に、ステーションのコントローラへシールドの解除を要求し、
   ステーションのコントローラは、マニュアルモードでも前記他のモードでも、ステーションに人が存在する際にシールドの解除の要求を無効にし、かつステーションに人が存在しない際にシールドを解除する、搬送システムでのステーションのシールド方法。

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