JP6503443B1 - 自動搬送システムの線路ガイド制御装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の線路が合流する合流地点で無人移送装置間の衝突を防止するための自動搬送システムの線路ガイド制御装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】本発明による自動搬送システムの線路ガイド制御装置は、側面発光用の光フィーバーを用いて光線路を配置し、同一線路の複数台の無人移送装置に対する同時合流制御が可能となり、曲線区間でも光線路の設置が容易で、無人移送装置が走行する最大速度で合流地点に進入及び通過することができ、合流地点で減速停止して待機動作を行う場合にも、停止距離より光線路を長く設置して無人移送装置の走行の流れを円滑にする。また、光線路の断絶区間や光通信の接続が不可能な区間では、無線通信機能により合流地点での通過可能又は通過不可に対応する制御動作を行い、安定的に合流制御を行うことができるだけでなく、付加的な通信装置の設置なしに無線通信を介してメイン合流制御装置の状態情報を収集して上位システムに報告して、メイン合流制御装置を統合管理する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動搬送システムの線路ガイド制御装置及びその制御方法に関し、より詳しくは、複数の線路が合流する合流地点に光線路を設けて、複数の無人移送装置が合流地点に同時に進入する場合、既設定の優先順位に従って無人移送装置を順次に通過させて、合流地点で無人移送装置間の衝突を防止する自動搬送システムの線路ガイド制御装置及びその制御方法に関する。

一般に、半導体素子や液晶表示装置などの製造工程では、自動搬送システム（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｍｅｔｅｒｉａｌ Ｈａｎｄｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：ＡＭＨＳ）を用いて製造物品を各製造工程の製造設備に移送し、当該物品が各製造設備の工程によって製造されるようにしている。このような自動搬送システムは、半導体基板又は液晶基板を収納しているキャリアを製造工程ライン上に設置された各製造設備に移送し、その製造設備での工程を完了した物品を更に収納して次の工程の製造設備に移送するために無人移送装置を利用する。

このような無人移送装置は、移動方式に応じて、車輪により自ら走行するＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、床面に設置されたガイドレールに沿って走行するＲＧＶ（Ｒａｉｌ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、天井面に設置されたガイドレールに沿って走行するＯＨＴ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｈｏｉｓｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）を含む。これらの無人移送装置は、それぞれ自らの車輪を使用するか、又は床面に設置されたガイドレール若しくは天井面に設置されたガイドレールに沿って該当製造設備に移動した後、作動アーム、又はホイスト及びハンドを使用して当該製造設備にキャリアを搬送／搬入する。

この時、複数のレールが合流して無人移送装置が合流する地点では、互いに異なる経路の無人移送装置が衝突せずにその地点を通過する必要がある。

従来、進入路及び無人移送装置に光通信装置を設置し、進出路に受信装置が設けられて無人移送装置と中央制御装置との間で光通信を行い、合流地点へ進入できるか否かを確認して衝突を防止している。

しかしながら、上述した合流地点での衝突防止のための構成は、一区域でだけ通信可能になるので、合流地点の中間に無人移送装置が故障で停車した場合、後続の無人移送装置との衝突が生ずる可能性があり、進入路の通信センサーの近くでは常に低速で移動しなければならず、１レーン当たり１台の無人移送装置のみが進入することができる、といった問題点を有する。

また、従来、合流地点での無人移送装置間の衝突防止のために、無人移送装置が走行するレールが合流する合流経路に通信用中継装置を設置し、合流部での複数の無人移送装置の運行を管理するために、通信用中継装置と無人移送装置側の通信装置との間で無線通信によって運行指令情報を発生する管理手段を設置している。

しかし、上述した合流地点での無人移送装置間の衝突防止構成は、合流経路毎に経路に沿って無線通信可能なアンテナを設置しなければならないので、アンテナ設置作業が難しいだけでなく、レールのカーブ区間にはカーブ区間に合わせたアンテナを製作して設置する必要がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、側面発光用光ファイバーが備えられた光線路を合流地点の線路に設けて、合流地点に複数の無人移送装置が同時に進入する場合に、既設定の優先順位に従って各無人移送装置の通過可能又は通過不可を通報する通過制御信号を提供し、合流地点での無人移送装置間の衝突を防止できる自動搬送システムの線路ガイド制御装置及びその制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による自動搬送システムの線路ガイド制御装置は、無人移送装置を介して各製造設備の間でキャリアを移送させる自動搬送システムにおいて、前記無人移送装置間の衝突を防止するための線路ガイド制御装置であって、前記無人移送装置が移動する線路の中で、複数の線路が合流する合流地点の線路の全区間に設けられた側面発光用の光ファイバーで構成され、前記光ファイバーの一側面を介して前記無人移送装置と光通信を行うとともに、光ファイバーの一端に連結されたメイン合流制御装置と前記光ファイバーが設けられた線路の全区間で前記線路を移動する無人移送装置との間の光通信を行う複数の光線路と、前記合流地点に設けられて、前記光線路を介して無人移送装置と光通信を行い、前記合流地点に対する無人移送装置の進入状態又は通過完了状態を確認し、前記合流地点に複数の無人移送装置が進入すると、既設定の優先順位に従って、通過可能又は通過不可を通報する通過制御信号を各無人移送装置に出力するメイン合流制御装置と、前記無人移送装置に設置されて、前記光線路を介して前記メイン合流制御装置と光通信を行い、前記合流地点に対する進入状態又は通過完了状態を通報し、前記通過制御信号に基づいて前記無人移送装置の進入動作又は待機動作を行うように制御するサブ合流制御装置と、を備えることを特徴とする。

前記メイン合流制御装置は、前記光線路の断絶区間で前記光通信接続が解除された状態で、前記合流地点に複数の無人移送装置が進入すると、既設定の優先順位に従って通過可能又は通過不可を通報する通過制御信号を各無人移送装置に無線出力する無線通信部をさらに含み、前記サブ合流制御装置は、前記メイン合流制御装置と無線通信を行って、前記合流地点に対する進入状態又は通過完了状態を通報し、前記通過制御信号に基づいて前記無人移送装置の進入動作又は待機動作を行うように制御し、前記メイン合流制御装置の状態情報を収集した後、前記収集した状態情報を上位システムに報告する無線通信部をさらに含み得る。
前記メイン合流制御装置の無線通信部は、光線路の進入初期に、自身の固有ＩＤを前記サブ合流制御装置の無線通信部に送信し、無線通信リンクを設定し得る。

前記光線路は、側面発光用の光ファイバーと、前記光ファイバーの外面に対応する形状で内側受入れ空間が形成されて、前記光ファイバーが離脱しないように固定する反射カバーと、前記反射カバーの対向面側に設置されて、前記光ファイバーに対して入射又は出射する光が一側で透過されるようにする透光体と、前記光ファイバーの一側の終端に設置され、前記メイン合流制御装置に連結されて前記サブ合流制御装置と光通信を行う光カプラーと、前記光ファイバーの他側の終端に設置されて、光を反射させる反射鏡を含み得る。
前記反射カバーは側面反射鏡の構造で形成されていることが好ましい。
前記光カプラーは、前記光ファイバーの離脱を防止しながら固定させる固定手段と、前記光ファイバーの側面反射経路及び挿入経路をガイドするガイド手段と、前記光ファイバーの挿入深さを既設定の長さに制限するストッパーと、前記光ファイバーと光通信を行う発光部及び受光部、前記発光部の駆動のための駆動パルスを提供する駆動回路、並びに前記受光部を通過した光信号を増幅出力する増幅回路を含む統合ボードと、前記統合ボードの前端に設置されて前記発光部及び受光部の光効率を増加させる側面反射鏡と、を含み得る。
前記ストッパーは内側が反射鏡処理されていることが好ましい。
前記メイン合流制御装置は、駆動電源を提供する電源供給部と、前記光カプラーを駆動するための駆動パルス信号を出力するＬＥＤ駆動部と、前記光カプラーから受信したアナログ信号をデジタル信号に復調する受信復調部と、電源状態、通信状態、エラー状態、及びポート連結状態を含む状態情報を表示す状態表示部と、前記合流地点に進入又は通過する無人移送装置を確認して無人移送装置間の衝突を防止する線路ガイド制御アルゴリズムを実行させ、前記ＬＥＤ駆動部、受信復調部、状態表示部、及び電源供給部に対する制御動作を行うプロセッサと、を含み得る。
前記メイン合流制御装置は、ＲＳ−２３２又はＲＳ−４２２を含むシリアルポートに連結されてデータ送受信を行うトランシーバーをさらに含み得る。

前記サブ合流制御装置は、前記光ファイバーを介した光通信を行うための発光部及び受光部とを含む少なくとも一つ以上の光通信モジュールと、前記光通信モジュールを介して前記メイン合流制御装置と光通信を行い、前記合流地点に対する進入通報信号又は通過完了信号を発信して、前記メイン合流制御装置からの通過制御信号に基づいて無人移送装置の進入動作又は待機動作を決定する通信制御モジュールを含み得る。
前記通信制御モジュールは、駆動電源の入出力を行う電源入出力部と、前記発光部を駆動するための駆動信号を出力し、前記受光部から受信したアナログ信号をデジタル信号に復調する光送受信部と、信号の送受信状態、電源状態、通信連結状態、並びに各光通信モジュールのエラー及び通信状態を含む状態情報を表示する状態表示部と、前記進入通報信号又は通過完了信号をそれぞれ発信して、前記通過制御信号に基づいて無人移送装置の進入動作を制御するか、又は無人移送装置の減速停止後の待機動作を制御して、前記光送受信部、状態表示部、及び電源入出力部に対する制御動作を行うプロセッサを含み得る。
前記通信制御モジュールは、ＲＳ−２３２を含むシリアルポートに連結されてデータ送受信を行うトランシーバーをさらに含み得る。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による自動搬送システムの線路ガイド制御方法は、無人移送装置を介して各製造設備との間でキャリアを移送させる自動搬送システムにおいて、前記無人移送装置間の衝突を防止するための線路ガイド制御方法であって、前記無人移送装置が移動する線路の中で、複数の線路が合流する合流地点の線路の全区間に設けられた側面発光用の光ファイバーで構成された光線路において、無人移送装置が、前記光線路を移動しながら前記光線路の全区間で光ファイバーの一側面を介した光通信を行って、進入状態又は通過完了状態情報をメイン合流制御装置に送信するステップと、前記合流地点に設けられたメイン合流制御装置が、前記光線路の光ファイバーの一端に連結されて光通信を行うことによって、前記合流地点の光線路に設置された光ファイバーを介して無人移送装置の進入状態又は通過完了状態を確認するステップと、前記メイン合流制御装置が、前記光線路の光ファイバーを介して新規無人移送装置の進入状態を確認すると、前記新規無人移送装置に設置されたサブ合流制御装置と光通信接続を行うステップと、前記メイン合流制御装置が、前記合流地点に対する新規無人移送装置の進入可否を判断し、既設定の優先順位に基づいて光ファイバーを介して合流地点に位置する全ての無人移送装置に通過可能又は通過不可を通報する通過制御信号を発信するステップと、前記通過制御信号を受信したサブ合流制御装置が、前記通過可能な通過制御信号を受信すると、自身の無人移送装置の進入動作を行い、前記通過不可の通過制御信号を受信すると、自身の無人移送装置の走行速度を調節する待機動作を行うステップと、を含むことを特徴とする。

前記サブ合流制御装置は、自身の無人移送装置が、前記光線路に進入すると、合流地点に進入したことを通報する進入通報信号を発信し、前記光線路を通過すると、合流地点を通過したことを通報する通過完了信号を発信し得る。
前記メイン合流制御装置は、前記無人移送装置が前記合流地点を通過する間に新規無人移送装置が合流地点に進入するか否かを、光通信を介して継続的に確認することが好ましい。
前記光線路の断絶区間で前記光通信の接続が解除された場合、前記メイン合流制御装置が、光線路進入の初期に前記無人移送装置のサブ合流制御装置と無線通信を行うために自身の固有ＩＤを送信して無線通信接続を行うステップと、前記メイン合流制御装置が、無線通信を介して無人移送装置の進入状態が確認されると、前記合流地点に対する新規無人移送装置の進入可否に応じて既設定の優先順位に基づいて前記無人移送装置の通過可能又は通過不可を通報する通過制御信号を発信するステップと、前記通過制御信号を受信したサブ合流制御装置が、前記通過可能の通過制御信号を受信すると、自身の無人移送装置の進入動作を行い、前記通過不可の通過制御信号を受信すると、自身の無人移送装置の速度を調節する待機動作を行うステップを、さらに含み得る。
前記サブ合流制御装置が、前記メイン合流制御装置と無線通信を行って、前記メイン合流制御装置の状態情報を収集した後、前記収集した状態情報を上位システムに報告するステップをさらに含み得る。

本発明によれば、側面発光用の光ファイバーを用いて光線路を配置するために同一線路上に位置する数台の無人移送装置に対する同時合流制御が可能であって、曲線区間でも光線路設置が容易で、光線路の設置長さも既存より長くして無人移送装置が走行する最大速度で合流地点で進入及び通過でき、合流地点で減速停止して待機動作を行う場合にも、停止距離より光線路を長く設置して無人移送装置の走行の流れを円滑にする効果を有する。
また、本発明は光線路の断絶区間や光通信接続が不可能な区間で無線通信機能を動作させて、合流地点での通過可能又は通過不可に対する制御動作を行って安定的に合流制御を行うことができるだけでなく、付加的な通信装置の設置なしに無線通信を介してメイン合流制御装置の状態情報を収集して上位システムに報告することによって、メイン合流制御装置を統合管理できる効果がある。

本発明の一実施形態による自動搬送システムの線路ガイド制御装置の構成を示す図である。 図１の光線路の設置状態を示す図である。 図１のメイン合流制御装置とサブ合流制御装置との線路設置状態を示す図である。 本発明の一実施形態による自動搬送システムの線路ガイド制御装置を工場ラインに配置した状態を示す図である。 図１のメイン合流制御装置の構成を示すブロック図である。 図５の光カプラーの構成を示す図である。 図１のサブ合流制御装置の構成を示るブロック図である。 図７のサブ合流制御装置の構成要素を示す図であり、（ａ）は無人移送装置内の配置例を示す図、（ｂ）はサブ合流制御装置の外観を示す図である。 本発明の一実施形態による自動搬送システムの線路ガイド制御方法を示すフローチャートである。 図９のメイン合流制御装置とサブ制御合流装置との間の光通信を介して合流地点での無人移送装置の通過制御状態を示す図である。 図９のメイン合流制御装置とサブ制御合流装置との間の光通信を介して合流地点での無人移送装置の通過制御状態を示す図である。 メイン合流制御装置と光線路に位置した多数のサブ制御合流装置が合流地点で衝突せずに光通信を行う状態を示す図である。

本発明に関する以下の説明は、構造的ないし機能的な説明のための実施形態に過ぎず、本発明の権利範囲は本明細書で説明された実施形態に限定されない。すなわち、実施形態は多様に変更が可能であり、様々な形態を有して、本発明の権利範囲は技術的思想を実現できる均等物を含む。また、本発明の目的及び効果は、特定の実施形態がこれを全て含むべきか、又は効果だけを含むべきかという意味ではなく、本発明の権利範囲はこれによって限定されない。

一方、本明細書中に記載される用語の意味は以下に示す通りである。「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するためのものであって、これらの用語によって権利範囲は限定されない。例えば、第１構成要素は第２構成要素と命名でき、同様に第２構成要素も第１構成要素と命名できる。

ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いると記載された場合、他の構成要素に直接に連結することもできるが、その中間にその他の構成要素が存在し得る。一方、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いると記載された場合、その中間には他の構成要素は存在しない。また、構成要素間の関係を説明する他の表現、すなわち「〜の間に」と「すぐ〜間に」、或いは、「〜に隣り合う」と「〜に直接隣り合う」なども同様である。

単数の表現は文脈上で明らかに特定しない限り、複数の表現を含み、「含む」または「持つ」などの用語は形成された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであって、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものの存在、又は付加の可能性を予め排除しない。

各ステップにおいて、識別符号（例えば、ａ、ｂ、ｃ）は説明の便宜上使われるものであって、識別符号は各ステップの順序を記載するものではなく、各ステップは文脈上、明らかに特定の順序を記載しない限り、明記された順序と異なるように実行され得る。すなわち、各ステップは明記した順序通りに実行されるか、実質的に同時に行われるか、又はその逆の順序で実行される。

本明細書で使用されるあらゆる用語は、特に定義されない限り、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって一般的に用いられる用語と同じ意味を有する。一般の辞書で定義されている用語は、関連技術の文脈上で持つ意味と一致すると解釈され、本明細書中で明確に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味をもつとは解釈されない。

以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態による自動搬送システムの線路ガイド制御装置の構成を示す図である。図２は、図１の光線路の設置状態を示す図であり、図３は、図１のメイン合流制御装置とサブ合流制御装置との線路設置状態を示す図である。図４は、本発明の一実施形態による自動搬送システムの線路ガイド制御装置を工場ラインに配置した状態を示す図である。

図１〜図４を参照すると、自動搬送システムの線路ガイド制御装置は、複数の合流地点に設置された光線路（ＯＬ１、ＯＬ２、ＯＬ３、ＯＬ４）、メイン合流制御装置１１０、及びサブ合流制御装置２００を含む。

光線路（ＯＬ１〜ＯＬ４）は、無人移送装置２０が移動する線路の中の２つの線路が合流する合流地点（Ａ）の各線路に既設定の長さ（例えば、１２００ｍｍ程度）の光ファイバー３００が設けられる。これらの光線路（ＯＬ１〜ＯＬ４）は、一側面を通して光通信が行われるように側面発光用の光ファイバー３００を使用する。すなわち、光線路に固定された反射カバー３１０に、光ファイバー３００を固定するための透光体３３０が設けられて、透光体３３０を通して光通信を行う。

光線路（ＯＬ１〜ＯＬ４）は、図２に示す反射カバー３１０及び透光体３３０と共に、図１に示すように光カプラー３２０及び反射鏡３４０を含む。

反射カバー３１０は、光ファイバー３００の外面に対応する形状で内側受入れ空間が形成され、光線路上で光ファイバー３００が離脱しないように固定する役割を果たす。反射カバー３１０は、光ファイバーを容易に設置することができて、光送信又は光受信の効率を上げることが可能な笠形状の形態に形成される。反射カバー３１０は、発光部及び受光部の光効率を向上させることができるように側面反射鏡の構造で形成される。

透光体３３０は、反射カバー３１０の対向面側に設置されて、光ファイバーに対して入射又は出射する光を反射カバー３１０の方に反射させる。

光カプラー３２０は、光ファイバーの一側の終端に設置され、メイン合流制御装置１１０と回路的に連結されてサブ合流制御装置２００と光通信を行う。

反射鏡３４０は、光ファイバー３００の他側の終端に設置され、光カプラー３２０、又は第１及び第２光通信モジュール（２２０ａ、２２０ｂ）から出射される光が光ファイバーの終端に向かわないように光を反射させて光信号強度を増加させる役割を果たす。

これらの光線路は、一定の長さ以上の直線区間だけでなく、曲線区間にも設置が容易である。一般に、一定の長さの光通信のためには導光板を具備する構成が考えられる。現在の導光板は、最大長さ２ｍ程度に加工されるので一定の長さ以上を要求する場合、複数個の導光板を連結する方法で光線路を具現する。しかしながら、導光板の連結による光線路の具現は、導光板の連結区間で発生する光損失が大きく、結果的に一定の長さ以上の直線区間、又は曲線区間での光線路の具現が難しい。本発明は、このような問題を光ファイバーを利用して簡単に解決したものである。

また、本発明では光線路の設置の長さを従来よりも長くして、合流地点に他の無人移送装置がない場合、無人移送装置２０は走行する最大速度で合流地点へ進入及び通過できるようにし、合流地点で減速停止して待機動作を行う状況においても停止距離よりも光線路を長く設置する方法により、無人移送装置２０の走行の流れを円滑にする効果を有する。例えば、最大２ｍの長さの導光板を用いて光線路を具現し、５ｍ／秒で移動する無人移送装置を適用したシステムの場合、無人移送装置の減速距離として約５ｍ以上が求められるので、光線路が設置された位置よりも前から減速する必要がある。このような合流地点での無条件の減速走行は全体システムの作業効率を低下させる要因となる上、結局、次第に高速化されていく無人移送装置を備える物流システムなどには、適用が不可能となる。すなわち、本発明では光ファイバーを使用して長さの制約を受けずに光線路を具現することができるので、システムでの無人移送装置の速度及び合流地点の位置などを考慮し、適切に光線路の長さを設定することで、無人移送装置が合流地点への進入時にも速度を落とさないまま高速走行が可能となる。

メイン合流制御装置１１０は、光線路（ＯＬ１〜ＯＬ４）の一側に設けられ、光通信を介して合流地点（Ａ）へ進入する無人移送装置２０に、既設定の優先順位に従って通過制御信号を出力する。図３に示すように、メイン合流制御装置１１０は、２つの線路（Ｌａｎｅ１、Ｌａｎｅ２）に対して光信号の送受信のために４個のポート（Ｌａｎｅ１−１ポート、Ｌａｎｅ１−２ポート、Ｌａｎｅ２−１ポート、Ｌａｎｅ２−２ポート）を持つ。

サブ合流制御装置２００は、無人移送装置２０に設置され、メイン合流制御装置１１０と光通信を行って、通過制御信号により、無人移送装置２０が合流地点（Ａ）への進入動作、または待機動作を行うように制御する。

サブ合流制御装置２００は、通信制御モジュール２１０と、第１及び第２光通信モジュール（２２０ａ、２２０ｂ）とを含み、通信制御モジュール２１０と第１及び第２光通信モジュール（２２０ａ、２２０ｂ）とは電気的に連結される。

通信制御モジュール２１０は、合流地点（Ａ）への進入時に光通信接続機能を実行させ、合流地点（Ａ）の通過時に光通信接続解除を行い、合流地点（Ａ）への進入可否を通報する進入通報信号を無人移送装置２０に送信することによって無人移送装置２０の進入又は待機動作に反映させる。

図５は、図１のメイン合流制御装置の構成を示すブロック図であり、図６は、図５の光カプラーの構成を示す図である。

図５及び図６を参照すると、メイン合流制御装置１１０は、ＬＥＤ駆動部１１１ａ、受信復調部１１１ｂ、状態表示部１１２、プロセッサ１１３、トランシーバー１１４、電源供給部１１５、及び無線通信部１１６を備え、メイン合流制御装置１１０は、光カプラー３２０に、電源及び制御用ケーブル２５０を介して連結される。

ＬＥＤ駆動部１１１ａは、光カプラー３２０の発光部３２１を駆動するための駆動パルス信号を出力し、受信復調部１１１ｂは、光カプラー３２０の受光部３２３から受信したアナログ信号をデジタル信号に復調する。

ＬＥＤ駆動部１１１ａ及び受信復調部１１１ｂは、光カプラー３２０との光通信のための通信回路１１１を構成し、通信回路１１１は、ケーブルを介して連結された光カプラー３２０の個数だけ備えられる。

状態表示部１１２は、電源状態、通信状態、エラー状態、シリアルポート連結状態などの状態情報を表示する。

プロセッサ１１３は、線路ガイド制御アルゴリズムを内蔵し、合流地点（Ａ）へ進入又は通過する無人移送装置２０を確認して無人移送装置２０間の衝突を防止する。

トランシーバー１１４は、ＲＳ−２３２又はＲＳ−４２２などのシリアルポートに連結されてデータ送受信を行う。

電源供給部１１５は、メイン合流制御装置１１０の駆動に必要な電源を提供する。

無線通信部１１６は、メイン合流制御装置１１０の状態情報を収集し、収集した状態情報を外部の中央制御装置等の上位システムに送信するとともに、光線路の設置ができない光線路の断絶区間で光通信の接続解除時に、無線通信を介して合流地点へ進入する無人移送装置２０に既設定の優先順位に従って通過制御信号を出力する。

一方、光カプラー３２０は、発光部３２１、受光部３２３、発光部３２１の駆動のために駆動パルスを提供する駆動回路３２２、及び受光部３２３を通過した光信号を増幅出力する増幅回路３２４を含む。

光カプラー３２０は、図６に示すように、固定手段５１０、ガイド手段５２０、ストッパー５３０、及び統合ボード５４０を含む。

固定手段５１０は、光ファイバー３００が抜けないように固定し、ガイド手段５２０は、光ファイバー３００の側面反射経路及び光ファイバー３００の挿入経路をガイドする。

ストッパー５３０は、光ファイバー３００が光カプラー３２０内の挿入深さを一定に制限する役割を果たし、光反射の効率を上げるために内側が反射鏡処理されている。

統合ボード５４０は、１本の光ファイバー３００を使用することができるように、発光部３２１及び受光部３２３を統合設置したものであって、発光部３２１、受光部３２３、駆動回路３２２、及び増幅回路３２４を含む。

一方、側面反射鏡（図示せず）が統合ボード５４０の前端に設置され、発光部３２１及び受光部３２３の光効率を増加させる。

図７は、図１のサブ合流制御装置の構成を示すブロック図であり、図８は、図７のサブ合流制御装置の構成要素を示す図であり、（ａ）は無人移送装置の配置例を示す図、（ｂ）はサブ合流制御装置の外観を示す図である。

図７及び図８を参照すると、サブ合流制御装置２００は、第１及び第２光通信モジュール（２２０ａ、２２０ｂ）に受光部２２２及び発光部２２１がそれぞれ搭載され、通信制御モジュール２１０は、光送受信部２１１、状態表示部２１２、電源入出力部２１３、トランシーバー２１４、プロセッサ２１５、及び無線通信部２１６を含み、通信制御モジュール２１０と第１及び第２光通信モジュール２２０とは、電源及び制御用ケーブル２５０を介して電気的に連結される。

光送受信部２１１は、発光部２２１を駆動するための駆動パルスを出力し、受光部２２２から受信したアナログ信号をデジタル信号に復調する。

状態表示部２１２は、信号の送信／受信状態、電源状態、通信又はケーブルの連結状態、第１光通信モジュール２２０ａのエラー／通信状態、第２光通信モジュール２２０ｂのエラー／通信状態などを表示する。

電源入出力部２１３は、２４Ｖ電源に対する入出力を担当し、トランシーバー２１４は、ＲＳ−２３２などのシリアルポートに連結されてデータ送受信を行う。

プロセッサ２１５は、合流地点（Ａ）への進入可否を通報する進入通報信号と合流地点（Ａ）に対する通過完了状態を通報する通過完了信号とを発信し、通過制御信号を受信して無人移送装置２０に進入又は待機動作を実行させる。

無線通信部２１６は、光通信が断絶した時に、メイン合流制御装置１１０の無線通信部１１６と無線通信を通して通過制御信号を受信し、進入通報信号又は通過完了信号を送信する。

図９は、本発明の一実施形態による自動搬送システムの線路ガイド制御方法を示すフローチャートであり、図１０Ａ及び図１０Ｂは、図９のメイン合流制御装置とサブ制御合流装置との間の光通信を介して合流地点での無人移送装置の通過制御状態を示す図である。

図９、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照すると、本実施形態による自動搬送システムの線路ガイド制御方法は、光線路１及び光線路２が設置された合流地点へ進入した無人移送装置がない場合、メイン合流制御装置１１０とサブ合流制御装置２００との間には光通信が行われない。（図１０Ａの（ａ））

第１無人移送装置（ＶＨＬ＃１）が光線路２へ進入すると、第１無人移送装置に搭載されたサブ合流制御装置２００は、光通信モジュールを介して第１進入通報信号を送信し、メイン合流制御装置１１０は、第１無人移送装置に固有番号（ＩＤ＿１）を付与して光通信接続を完了した後、通過可能を通報する通過制御信号を第１無人移送装置のサブ合流制御装置２００に送信し、第１無人移送装置のサブ合流制御装置２００は、通過制御信号により合流地点を通過することになる（ステップＳ１０、図１０Ａの（ｂ））。この時、第２光線路上には通過中の他の無人移送装置が存在しないので、第１無人移送装置（ＶＨＬ＃１）は光線路２を現在の走行速度を維持しながら通過することができる。

メイン合流制御装置１１０は、合流地点（Ａ）へ新たな無人移送装置（ＶＨＬ）が進入するか否かを確認し、第３無人移送装置（ＶＨＬ＃３）は、合流地点の光線路１へ進入しながら、第３無人移送装置のサブ合流制御装置２００が第３進入通報信号を送信する。メイン合流制御装置１１０は、第３進入通報信号を受信した後、第３無人移送装置に固有番号（ＩＤ＿３）を付与して光通信接続を完了した後、通過不可を通報する通過制御信号を第３無人移送装置のサブ合流制御装置２００に送信し、第３無人移送装置のサブ合流制御装置２００は、通過制御信号によって合流地点で減速するか、又は停止するなどの待機動作を行うことになる（ステップＳ２０）。

この時、第３無人移送装置のサブ合流制御装置は、図１０Ａの（ｃ）に示すように、メイン合流制御装置と引き続き光通信接続状態を維持し、図１０Ａの（ｄ）に示すように、光線路２へ進入した第１無人移送装置が合流地点の光線路１を通過する。

図１０Ｂの（ｅ）に示すように、第１無人移送装置が合流地点を通過した後、第１通過完了信号を送出すると、メイン合流制御装置と第１無人移送装置のサブ合流制御装置とは光通信接続を解除する（ステップＳ３０）。

図１０Ｂの（ｆ）に示すように、メイン合流制御装置は、第３無人移送装置に通過可能を通報する通過制御信号を送信し、この通過制御信号により、第３無人移送装置は合流地点を通過することになる（ステップＳ４０）。この時、メイン合流制御装置は、第３無人移送装置２０が合流地点を通過する途中に新たな無人移送装置が合流地点へ進入するか否かを継続的に確認する。

図１０Ｂの（ｇ）に示すように、メイン合流制御装置は、第３無人移送装置から第３通過完了信号を受信すると、第３無人移送装置のサブ合流制御装置との光通信接続を解除する（ステップＳ５０）。

メイン合流制御装置は、進入通報信号を受信した順序に従って合流地点に対する優先順位を付与するが、合流地点に２台の無人移送装置が同時に進入した場合、後続の無人移送装置の有無に応じて優先順位を付与する。

図１１は、メイン合流制御装置と光線路に位置した多数のサブ制御合流装置が合流地点で衝突せずに光通信を行う状態を示す図である。すなわち、図１１に示すように、第１無人移送装置が通過中の光線路２に第２の無人移送装置が連続して進入すると、光線路２へ進入した無人移送装置を引き続き通過させるために、第１の無人移送装置のサブ合流制御装置と通信を維持した状態で第２の無人移送装置のサブ合流制御装置と光通信接続を行う。このようにメイン合流制御装置は光線路上に位置する全ての無人移送装置との光通信を行い、これにより複数の無人移送装置は合流地点の光線路上で衝突無く且つ同時に走行することが可能となる。

一方、線路のカーブ区間など、光線路を連続して設置し難い区間では、光通信が断絶され得る。したがって、光通信断絶区間では自動で無線通信部を用いてメイン合流制御装置１１０とサブ合流制御装置２００とが図９に示すような線路制御方法で進入通報信号、通過可能又は通過不可に対応する通過制御信号、及び通過完了信号を送受信する。

メイン合流制御装置とサブ合流制御装置とが無線通信を行う場合、光通信接続のために固有番号を付与する時に、メイン合流制御装置の無線ＩＤを一緒に送受信して無線通信と光通信とが全て可能になるようにする。メイン合流制御装置の無線通信部は、自身の固有ＩＤをサブ合流制御装置の無線通信部に送信して、他のメイン合流制御装置との混線が発生することを防止する。

また、本発明では、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ、シリアル通信などの付加通信装置を設置しなくても無線通信部を通してメイン合流制御装置の状態情報、すなわち、内部温度、電流、電圧、光信号の強度、光通信状態などの情報を、サブ合流制御装置を通して無人移送装置で収集し、収集した情報は、外部の中央制御装置等の上位システムに報告されて、工場ラインの全体に設けられたメイン合流制御装置を効率的に管理することができる。

以上、本発明の望ましい実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本技術分野の当業者は、特許請求の範囲に記載の本発明の思想及び技術領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に変更実施することが可能である。

２０ 無人移送装置
１１０ メイン合流制御装置
１１１ 通信回路
１１１ａ ＬＥＤ駆動部
１１１ｂ 受信復調部
１１２、２１２ 状態表示部
１１３、２１５ プロセッサ
１１４、２１４ トランシーバー
１１５ 電源供給部
１１６、２１６ 無線通信部
２００ サブ合流制御装置
２１０ 通信制御モジュール
２１１ 光送受信部
２１３ 電源入出力部
２２０ 光通信モジュール
２２０ａ 第１光通信モジュール
２２０ｂ 第２光通信モジュール
２２１、３２１ 発光部
２２２、３２３ 受光部
２２３ ＬＥＤ回路
２２４ ＰＤ回路
２５０ 電源及び制御用ケーブル
３００ 光ファイバー
３１０ 反射カバー
３２０ 光カプラー
３２２ 駆動回路
３２４ 増幅回路
３３０ 透光体
３４０ 反射鏡
５１０ 固定手段
５２０ ガイド手段
５３０ ストッパー
５４０ 統合ボード

Claims (17)

1. 無人移送装置を介して各製造設備との間でキャリアを移送させる自動搬送システムにおいて、前記無人移送装置間の衝突を防止するための線路ガイド制御装置であって、
   前記無人移送装置が移動する線路の中で、複数の前記線路が合流する合流地点に隣接する各線路の所定区間に既設定の長さで設けられた側面発光用の光ファイバーで構成され、前記光ファイバーの一側面を介して前記無人移送装置と光通信を行うとともに、前記光ファイバーが設けられた前記線路の所定区間で、前記光ファイバーの一端に連結されたメイン合流制御装置と前記線路を移動する前記無人移送装置との間の光通信を行う複数の光線路と、
   前記合流地点に設けられて、前記光線路を介して前記無人移送装置と光通信を行い、前記合流地点に対する前記無人移送装置の進入状態又は通過完了状態を確認し、前記合流地点に複数の前記無人移送装置が進入すると、既設定の優先順位に従って、通過可能又は通過不可を通報する通過制御信号を各々の前記無人移送装置に出力するメイン合流制御装置と、
   前記無人移送装置に設置されて、前記光線路を介して前記メイン合流制御装置と光通信を行い、前記合流地点に対する進入状態又は通過完了状態を通報し、前記通過制御信号に基づいて前記無人移送装置の進入動作又は待機動作を行うように制御するサブ合流制御装置と、を備えることを特徴とする自動搬送システムの線路ガイド制御装置。
2. 前記メイン合流制御装置は、
   前記光線路の断絶区間で前記光通信の接続が解除された状態で、前記合流地点に複数の無人移送装置が進入すると、既設定の優先順位に従って通過可能又は通過不可を通報する通過制御信号を各々の前記無人移送装置に無線出力する無線通信部をさらに含み、
   前記サブ合流制御装置は、
   前記メイン合流制御装置と無線通信を行って、前記合流地点に対する進入状態又は通過完了状態を通報し、前記通過制御信号に基づいて前記無人移送装置の進入動作又は待機動作を行うように制御し、前記メイン合流制御装置の状態情報を収集した後、前記収集した状態情報を上位システムに報告する無線通信部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の自動搬送システムの線路ガイド制御装置。
3. 前記メイン合流制御装置の無線通信部は、光線路の進入初期に、自身の固有ＩＤを前記サブ合流制御装置の無線通信部に送信し、無線通信リンクを設定することを特徴とする請求項２に記載の自動搬送システムの線路ガイド制御装置。
4. 前記光線路は、
   側面発光用の光ファイバーと、
   前記光ファイバーの外面に対応する形状で内側受入れ空間が形成されて、前記光ファイバーが離脱しないように固定する反射カバーと、
   前記反射カバーの対向面側に設置されて、前記光ファイバーに対して入射又は出射される光が一側で透過されるようにする透光体と、
   前記光ファイバーの一側の終端に設置され、前記メイン合流制御装置に連結されて前記サブ合流制御装置と光通信を行う光カプラーと、
   前記光ファイバーの他側の終端に設置されて、光を反射させる反射鏡を含むことを特徴とする請求項１に記載の自動搬送システムの線路ガイド制御装置。
5. 前記反射カバーは側面反射鏡の構造で形成されていることを特徴とする請求項４に記載の自動搬送システムの線路ガイド制御装置。
6. 前記光カプラーは、
   前記光ファイバーの離脱を防止しながら固定させる固定手段と、
   前記光ファイバーの側面反射経路及び挿入経路をガイドするガイド手段と、
   前記光ファイバーの挿入深さを既設定の長さに制限するストッパーと、
   前記光ファイバーと光通信を行う発光部及び受光部、前記発光部の駆動のための駆動パルスを提供する駆動回路、並びに前記受光部を通過した光信号を増幅出力する増幅回路を含む統合ボードと、
   前記統合ボードの前端に設置されて前記発光部及び受光部の光効率を増加させる側面反射鏡を含むことを特徴とする請求項４に記載の自動搬送システムの線路ガイド制御装置。
7. 前記ストッパーは、内側が反射鏡処理されていることを特徴とする請求項６に記載の自動搬送システムの線路ガイド制御装置。
8. 前記メイン合流制御装置は、
   駆動電源を提供する電源供給部と、
   前記光カプラーを駆動するための駆動パルス信号を出力するＬＥＤ駆動部と、
   前記光カプラーから受信したアナログ信号をデジタル信号に復調する受信復調部と、
   電源状態、通信状態、エラー状態、及びポート連結状態を含む状態情報を表示する状態表示部と、
   前記合流地点に進入又は通過する無人移送装置を確認して無人移送装置間の衝突を防止する線路ガイド制御アルゴリズムを実行させ、前記ＬＥＤ駆動部、受信復調部、状態表示部、及び電源供給部に対する制御動作を行うプロセッサと、を含むことを特徴とする請求項４に記載の自動搬送システムの線路ガイド制御装置。
9. 前記メイン合流制御装置は、ＲＳ−２３２又はＲＳ−４２２を含むシリアルポートに連結されてデータ送受信を行うトランシーバーをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の自動搬送システムの線路ガイド制御装置。
10. 前記サブ合流制御装置は、
    前記光ファイバーを介した光通信を行うための発光部及び受光部を含む少なくとも１つ以上の光通信モジュールと、
    前記光通信モジュールを介して前記メイン合流制御装置と光通信を行い、前記合流地点に対する進入通報信号又は通過完了信号を発信して、前記メイン合流制御装置からの通過制御信号に基づいて無人移送装置の進入動作又は待機動作を決定する通信制御モジュールと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の自動搬送システムの線路ガイド制御装置。
11. 前記通信制御モジュールは、
    駆動電源の入出力を行う電源入出力部と、
    前記発光部を駆動するための駆動信号を出力し、前記受光部から受信したアナログ信号をデジタル信号に復調する光送受信部と、
    信号の送受信状態、電源状態、通信連結状態、並びに各光通信モジュールのエラー及び通信状態を含む状態情報を表示する状態表示部と、
    前記進入通報信号又は通過完了信号をそれぞれ発信して、前記通過制御信号に基づいて無人移送装置の進入動作を制御するか、又は無人移送装置の減速停止後の待機動作を制御して、前記光送受信部、状態表示部、及び電源入出力部に対する制御動作を行うプロセッサを含むことを特徴とする請求項１０に記載の自動搬送システムの線路ガイド制御装置。
12. 前記通信制御モジュールは、ＲＳ−２３２を含むシリアルポートに連結されてデータ送受信を行うトランシーバーをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の自動搬送システムの線路ガイド制御装置。
13. 無人移送装置を介して各製造設備との間でキャリアを移送させる自動搬送システムにおいて、前記無人移送装置間の衝突を防止するための線路ガイド制御方法であって、
    前記無人移送装置が移動する線路の中で、複数の前記線路が合流する合流地点に隣接する各線路の所定区間に既設定の長さで設けられた側面発光用の光ファイバーで構成された光線路において、前記無人移送装置が、前記光線路を移動しながら前記光線路の所定区間で前記光ファイバーの一側面を介した光通信を行って、進入状態又は通過完了状態情報をメイン合流制御装置に送信するステップと、
    前記合流地点に設けられたメイン合流制御装置が、前記光線路の光ファイバーの一端に連結されて光通信を行うことによって、前記合流地点に隣接する前記光線路に設置された光ファイバーを介して無人移送装置の進入状態又は通過完了状態を確認するステップと、
    前記メイン合流制御装置が、前記光線路の光ファイバーを介して新規無人移送装置の進入状態を確認すると、前記新規無人移送装置に設置されたサブ合流制御装置と光通信接続を行うステップと、
    前記メイン合流制御装置が、前記合流地点に対する新規無人移送装置の進入可否を判断し、既設定の優先順位に基づいて前記光ファイバーを介して合流地点に位置する全ての無人移送装置に通過可能又は通過不可を通報する通過制御信号を発信するステップと、
    前記通過制御信号を受信したサブ合流制御装置が、前記通過可能の通過制御信号を受信すると、自身の無人移送装置の進入動作を行い、前記通過不可の通過制御信号を受信すると、自身の無人移送装置の走行速度を調節する待機動作を行うステップと、を含むことを特徴とする自動搬送システムの線路ガイド制御方法。
14. 前記サブ合流制御装置は、自身の無人移送装置が、
    前記光線路に進入すると、合流地点に進入したことを通報する進入通報信号を発信し、前記光線路を通過すると、前記合流地点を通過したことを通報する通過完了信号を発信することを特徴とする請求項１３に記載の自動搬送システムの線路ガイド制御方法。
15. 前記メイン合流制御装置は、
    前記無人移送装置が前記合流地点を通過する途中に新規無人移送装置が前記合流地点に進入するか否かを、前記光通信を介して継続的に確認することを特徴とする請求項１３に記載の自動搬送システムの線路ガイド制御方法。
16. 前記光線路の断絶区間で前記光通信接続が解除された場合、
    前記メイン合流制御装置が、前記光線路の断絶区間へ前記無人移送装置が進入した初期段階で、前記無人移送装置のサブ合流制御装置と無線通信を行うために自身の固有ＩＤを送信して無線通信接続を行うステップと、
    前記メイン合流制御装置が、無線通信を介して無人移送装置の進入状態が確認されると、前記合流地点に対する新規無人移送装置の進入可否に応じて既設定の優先順位に基づいて前記無人移送装置の通過可能又は通過不可を通報する通過制御信号を発信するステップと、
    前記通過制御信号を受信した前記サブ合流制御装置が、前記通過可能の通過制御信号を受信すると、自身の無人移送装置の進入動作を行い、前記通過不可の通過制御信号を受信すると、自身の無人移送装置の速度を調節する待機動作を行うステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の自動搬送システムの線路ガイド制御方法。
17. 前記サブ合流制御装置が、前記メイン合流制御装置と無線通信を行い、前記メイン合流制御装置の状態情報を収集した後、前記収集した状態情報を上位システムに報告するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の自動搬送システムの線路ガイド制御方法。
    

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