JP6532983B1 - 搬送台車用ホイスト装置においてのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】グリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の電力線通信による通信方法を提供する。【解決手段】マスター通信ユニットは電源ラインを介してスレーブ通信ユニットに電源を供給する（ＳＴ１００）。マスター通信ユニットは電源の波形と基準電源波形を対比して、正常と判断した時は、スレーブ通信ユニットに電源供給し、異常と判断した時は、電源異常状態情報を搬送台車制御機に提供する（ＳＴ２００）。マスター通信ユニットはスレーブ通信ユニットと電力線通信を行う（ＳＴ３００）。マスター通信ユニット、またはスレーブ通信ユニットは通信状態を分析し、通信異常時は通信状態アラーム処理を行う（ＳＴ４００）。スレーブ通信ユニットはホイスト装置の作業状態を分析し、異常と判断した時は、作業異常状態情報を生成してマスター通信ユニットに提供し、マスター通信ユニットは作業状態アラーム処理を行う（ＳＴ５００）。【選択図】図６

Description

本発明は、搬送台車用ホイスト装置においてのグリッパーユニット制御用のマスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法に係り、より詳しくは、ベルトに形成された電源供給のための電源ラインを介してマスターとスレーブとが電力線通信を行うことで、簡単なシステム構造において、より安定した信号送受信ができる搬送台車用ホイスト装置においてのグリッパーユニット制御用のマスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法に関する。

一般に、半導体素子または液晶表示装置などの製造工程では、自動搬送システム（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｈａｎｄｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ： ＡＭＨＳ）を用いて製造物品を各製造工程の製造装置に移送し、該物品が各製造装置の工程に応じて製造が行わ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、または液晶基板を受納するキャリアを製造工程ライン上に設けられた各製造設備に移送し、その製造設備で工程を完了した物品をさらに受納して、次の工程の製造装置に移送するために搬送台車を利用する。
こうした搬送台車は、移動方式に従い、車輪によって自動走行するＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、底面に設けられたガイドレールに沿って走行するＲＧＶ（Ｒａｉｌ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、天頂面に設けられたガイドレールに沿って走行するＯＨＴ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｈｏｉｓｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）を含む。このような搬送台車は、各々、自体の車輪を用いるか、底面に設けられたガイドレール、または天頂面に設けられたガイドレールに沿って該製造設備に移動した後、作動アーム、またはホイスト及びグリッパーを用いて該製造設備にキャリアを搬送／搬入する（例えば、特許文献１を参照）。

図１は、従来自動搬送システムでの搬送台車に対する構成を説明するための図面であって、搬送台車のホイスト作業を行う過程を示した。図１で（Ａ）は搬送台車（１０）がキャリア（３）を有してレール（１）に沿って製造設備（２）の位置に移動するステップで、（Ｂ）は搬送台車（１０）がベルト（１２）を下降させてキャリア（３）を製造設備（２）に定着させたステップであり、（Ｃ）は搬送台車（１０）がキャリア（３）を製造設備（２）に置いてベルト（１２）を昇降させることで、製造設備（２）でキャリア（３）に対する該工程作業を行うようにするステップである。
図１に基づくと、搬送台車（１０）はホイスト（Ｈｏｉｓｔ、１１）、ベルト（１２）、グリッパーユニット（ｇｒｉｐｐｅｒ、１３）を含んで構成される。
こうした搬送台車（１０）はレール（１）を介して移動し、製造設備（２）に位置するようになれば、ベルト（１２）を介してグリッパーユニット（１３）を昇下降させることによって、キャリア（３）を製造設備（２）に搬入するか搬出する動作を行う。

この際、ホイスト（１１）はベルト（１２）の上側にマスター制御機（図示しない）を備えると共に、ベルト（１２）の下側、すなわちグリッパーユニット（１３）側にスレーブ制御機（図示しない）を備えて構成されながら、ベルト（１２）上に電源ラインと通信ラインを形成して搬送台車制御機とグリッパーユニット制御機間の電源供給、及びグリッパー動作の関連情報を送受信するようになる。
すなわち、ホイスト（１１）はマスター通信ユニットでベルト（１２）を通しスレーブ通信ユニットでホイスト作業のための制御信号を提供し、スレーブ通信ユニットからホイスト作業関連制御信号をグリッパーユニット（１３）に提供することで、グリッパーユニット（１３）がキャリア（３）が締結した状態で移動するか、キャリア（３）を製造設備（２）上に配置させる等の実際的な動作を行うようになる。
この時、従来ホイスト（１１）はベルト内部に電源供給のための導電線と通信のための導電線をそれぞれ具備して、マスター通信ユニットとスレーブ通信ユニット間の通信を行うように構成されるが、これはベルトに複数の導電線を形成することにともなう煩わしさがある。
また、一般にスリップリング方式でベルトを昇下降する構造の移送台車においては、スリップリングやブラッシュの汚染、変形、摩擦などによる接触不良の問題が発生する。
これに伴い、上記したベルトに形成された導電線を用いてシリアル通信を行う場合、送受信データにノイズが発生するようになることで、ベルトを介して送受信されるデータに対する信頼性を確保することには問題がある。
これに、スリップリング方式でベルトを昇下降する構造で搬送台車の本体と昇下降体の間で光通信を行う方法が提案されたが、その周辺に位置する他の搬送台車との光ノイズ干渉などで通信誤謬が発生し得るし、グリッパーユニットが前、後、左、右に振る場合には光通信が断絶される問題が発生し得る。
また、光通信は一般に通信速度がのろくて、データビット数を増やすことにも限界があるので、搬送台車の衝突感知や振動感知、電源管理などのための付加機能に対する拡張性が下がる短所を有する。

特開２０１５−２１３３１８号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものあって、その目的とするところは、ホイスト装置のマスター制御機とスレーブ制御機がベルトに備えられた電源ラインを用いて電力線通信を行うことにより、より簡単な構造で安定した通信を行うことができるようにする、搬送台車用ホイスト装置でのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法を提供することにある。
また、他の目的とするところは、電力線通信によって受信される信号を分析してノイズパターンを抽出し、ノイズが発生されない区間でマスター通信ユニットとスレーブ通信ユニット間の信号送受信を行うようにすることにより、より信頼性のある通信を行うことができるようにする搬送台車用ホイスト装置でのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法を提供することにある。
更に他の目的とするところは、ベルトに付設した電力線通信ラインの電圧及び電流波形を分析し、ベルトの異常有無を事前に把握できるようにしてキャリア搬送時事故を未然に防止すると共に、電力線通信によって受信される通信信号の電圧の大きさを分析し、信号がノイズ大きさより小さくなる場合には、送信電圧を自動で大きくすることで、マスター通信ユニットとスレーブ通信ユニット間の信号送受信を安定的に行うことができるようにする搬送台車用ホイスト装置でのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法を提供することにある。

上記の目的を達成するためになされた本発明の搬送台車用ホイスト装置でのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法は、搬送台車制御機と連結するマスター通信装置とグリッパーユニットと連結するスレーブ通信装置がベルトを介して連結され、搬送台車制御機の制御信号に応じてグリッパーユニットを動作させることでホイスト作業を行う、搬送台車用ホイスト装置でのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法において、マスター通信装置で搬送台車制御機から供給される電源電圧をベルトに形成された電源ラインを介してスレーブ通信装置に提供し、スレーブ通信装置でマスター通信装置から提供された電源電圧をグリッパーユニットに供給する第１ステップと、マスター通信装置で搬送台車制御機から提供される制御信号を変調し、その変調した制御信号を電源電圧に重ね合わせ電源ラインを介してスレーブ通信装置に伝送すると共に、スレーブ通信装置でベルトに形成された電源ラインを介して制御信号に対する応答を含む信号をマスター通信装置に伝送する第２ステップ、マスター通信装置またはスレーブ通信装置で電源ラインを介して受信される信号の電圧と既設定した基準電圧を比べて電源ラインを通した通信状態を判断し、通信異常状態が判断される場合、マスター通信装置を介して搬送台車制御機に通信異常状態情報を提供する第３ステップ、を含んで構成されることを特徴とする。

第２ステップでマスター通信装置、またはスレーブ通信装置は電源ラインを介して受信される信号からノイズを検出し、ノイズ発生時点にともなうノイズパターンを抽出し、ノイズパターンに基づいてノイズが発生しない区間を信号送信時点と設定して電源ラインに介する信号伝送処理を行うことが好ましい。
第２ステップでマスター通信装置、またはスレーブ通信装置はノイズの信号強度を検出し、ノイズの信号強度より大きい信号レベルを有するように信号を増幅して電源ラインに介する信号伝送処理を行うことがよい。

第２ステップでマスター通信装置で抽出されたノイズパターンが既設定されたスリップリング交替パターンと類似したパターンである場合、スリップリング交替情報を搬送台車制御機に提供することができる。
第１ステップでマスター通信装置は搬送台車制御機から供給される電源波形を検出し、その検出された電源波形と既設定された基準電源波形に比べて正常電源波形でない場合には、スレーブ通信装置での電源供給を中断すると共に、電源異常状態情報を搬送台車制御機に提供することが好ましい。

第３ステップでマスター通信装置、またはスレーブ通信装置は電源ラインを介してフィードバックして受信されるか、または相手側制御機から提供される信号に基づいて通信状態を判断することがよい。
第２ステップでマスター通信装置、またはスレーブ通信装置は電源ラインを介して伝送する信号に対する誤謬検出のためのチェックサム情報をその信号に付加した後に変調して伝送し、相手側制御機は受信された信号復調時、チェックサム情報にエラーが発生された場合、その受信信号波形を分析してノイズ位置を抽出し、ノイズ位置に当たるビットのデータ状態を変更することによって、データを復元することができる。

スレーブ通信装置がホイスト装置及びグリッパーユニットにジャイロセンサーと勾配センサーを含む、少なくとも一つ以上のセンサーと連結し、センサーから感知された感知信号の提供を受ける状態で、スレーブ通信装置はセンサーから提供される感知信号に基づいてベルト移動距離と、ベルト移動速度、グリッパーユニットの左右移動距離、ホイスト装置の衝突程度、ベルトの勾配程度の中の少なくとも一つ以上の状態を既設定された基準情報と対比して判断し、基準情報と一定範囲以上の差が発生する場合、作業異常の状態情報を電源ラインを介してマスター通信装置に伝送し、マスター通信装置はスレーブ通信装置から受信された作業異常の状態情報を搬送台車制御機に伝送するステップ、をさらに含んで構成されることが好ましい。
マスター通信装置とスレーブ通信装置に無線通信を行うための無線通信モジュールがそれぞれ備えられた状態で、第３ステップでマスター通信装置、またはスレーブ通信装置は電源ラインに介する通信異常の状態判断時、無線通信モジュールを介して通信異常状態情報を相互に送受信するステップ、をさらに含んで構成されることがよい。

本発明によれば、ホイスト作業に必要な制御信号を電源ラインが形成された一つのベルトを介して変調された信号形態として送受信することで、システム構造が簡単になり、特にホイスト長さが比較的長いＯＨＴ方式の搬送台車に最適なソリューションが提供できる。
また、電力線通信を行う送受信信号のノイズパターンを抽出し、ノイズが発生されない区間を信号送信時点として設定することで、より安定的にマスターとスレーブ間の信号送受信が可能となる。
さらに、グリッパーユニットに供給される電源状態、マスターとスレーブ間の電源ラインに介する通信状態及び、センサーによって感知された物理的なホイスト作業状態を管理することで、より安定的にホイスト作業を行うことができる。

従来の自動搬送システムの搬送台車構成を説明するための図面。 本発明にともなう搬送台車用ホイスト装置でのマスターとスレーブ間の通信システムを説明するための主要部分の構成を示した図面。 図２に示したマスター通信ユニットの内部構成を機能的に分離して示した図面。 図３に示した第１制御部で行われるノイズパターンにともなう制御信号送信制御過程を説明するための図面。 図２に示したスレーブ通信ユニットの内部構成を機能的に分離して示した図面。 本発明にともなう搬送台車用ホイスト装置でのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法を説明するための図面。 図６の電力線通信過程を説明するための図面。

以下では、添付した図面を基にして本発明をより詳細に説明する。
図２は本発明にともなう搬送台車用ホイスト装置でのマスターとスレーブ間の通信システムを説明するための主要部分の構成を示した図面である。
図２に基づくと、本発明にともなう搬送台車はホイスト装置（１００）とグリッパーユニット（２００）及び、搬送台車制御機（３００）を含んで構成される。
搬送台車制御機（３００）は搬送台車に対する全般的な動作を制御して、ホイスト装置（１００）に電源及びホイスト作業のための制御情報を提供する。

ホイスト装置（１００）は搬送台車制御機（３００）と連結するマスター通信ユニットとグリッパーユニット（２００）と連結するスレーブ通信ユニットがベルト（４００）を介して連結するように構成される。この際、マスター通信ユニット（１１０）を含むマスターはベルト（４００）を昇下降させるための モーターを含む昇下降体（図示しない）を備えて構成される。本発明はマスターとスレーブ間の通信に関することであって、図２には通信のための主要部分としてマスターに対してはマスター通信ユニット（１１０）が、スレーブに対してはスレーブ通信ユニット（１２０）が示されている。また、ベルト（４００）は物理的に一端はマスター側の昇下降体と連結し、その他端はスレーブ側のグリッパーユニット（２００）に連結して、ベルト（４００）の昇下降に対応してグリッパーユニット（２００）、より詳細にはグリッパー（２２０）の上下位置が設定される。
図２でホイスト装置（１００）は、搬送台車制御機（３００）と連結するマスター通信ユニット（１１０）と、グリッパー制御機（２１０）と連結するスレーブ通信ユニット（１２０）がベルト（４００）に備えられた電源ライン（１３０）を介して電気的に連結する。即ち、ベルト（４００）に形成された電源ライン（１３０）を介してマスター通信ユニット（１１０）とスレーブ通信ユニット（１２０）が電力線通信を行う。
この際、ベルト（４００）は搬送台車本体（マスター側構造物）とグリッパーユニット（２００）を安定的に連結するために複数個、通常３〜４個からなり、この中で一つのベルト（４００）に形成された電源ライン（１３０）を介してマスター通信ユニット（１１０）とスレーブ通信ユニット（１２０）を電気的に連結する。

マスター通信ユニット（１１０）は搬送台車制御機（３００）とデータをやり取りするための通信方式でシリアル通信が利用できるし、搬送台車制御機（３００）にシリアル通信機能がない場合、ＩＯ接点を通した並列ＩＯ通信を行うことができる。
また、マスター通信ユニット（１１０）とスレーブ通信ユニット（１２０）はベルト（４００）に形成された電源ライン（１３０）を介して受信される信号を分析してホイスト装置（１００）での通信異常の可否を検出し、通信異常状態発生時にこれを搬送台車制御機（３００）に伝送する。搬送台車制御機（３００）では、マスター通信ユニット（１１０）から受信される通信異常状態情報に基づいてホイスト装置（１００）の故障診断を行うことによって、ホイスト作業にともなう事故発生、及び部品故障を未然に防止し得る。
スレーブ通信ユニット（１２０）はベルト（４００）に備えられた電源ライン（１３０）を介して供給される電源電圧をグリッパーユニット（２００）の駆動電源に提供すると共に、マスター通信ユニット（１１０）から受信されるキャリア移送、または搬送のための制御信号をグリッパー制御機（２１０）で提供することで、制御信号に対応になるようにグリッパー（２２０）を動作させる。
また、スレーブ通信ユニット（１２０）はセンサーを通して収集されたグリッパーユニット（２００）及びホイスト装置（１００）においての作業状態に対する異常の可否を確認し、異常状態発生するとこれをマスター通信ユニット（１１０）に報告することによって、ホイスト装置（１００）の故障診断を通し事故及び部品故障を未然に防止し得る。

図３は、図２に示したマスター通信ユニット（１１０）の内部構成を機能的に分離して表したブロック構成図である。
図３に基づくと、マスター通信ユニット（１１０）は第１変復調部（１１１）、第１電源部（１１２）、第１電力線通信部（１１３）、第１電圧測定部（１１４）及び、第１制御部（１１５）を含んで構成される。
第１変復調部（１１１）は、搬送台車制御機（３００）から入力された制御信号を変調すると共に、スレーブ通信ユニット（１２０）から入力された応答信号を復調する。その上、変調された制御信号を第１電力線通信部（１１３）に提供して、復調された応答信号を第１制御部（１１５）に提供する。変調方式ではＦＳＫ、Ｓ−ＦＳＫ、ＢＰＳＫ、ＳＳ、ＯＦＤＭなどの各種変調方式を適用することができる。
第１電源部（１１２）は搬送台車制御機（３００）から供給される電源電圧をマスター通信ユニット（１１０）の駆動電源（Ｖｃｃ）に供給すると共に、第１電力線通信部（１１３）に提供する。この際、第１電源部（１１２）はノイズを遮断するためのフィルター及び電源端のインピーダンスマッチング用フィルターを具備し、より安定した電源電圧を供給するように構成できる。

第１電力線通信部（１１３）は第１制御部（１１５）の制御によって第１電源部（１１２）から提供されている電源電圧に第１変復調部（１１１）から提供される変調された制御信号を重なり合わせて電源ライン（１３０）を介してスレーブ通信ユニット（１２０）に伝送する。
また、第１電力線通信部（１１３）は電源ライン（１３０）を介してスレーブ通信ユニット（１２０）から伝送される変調された信号、即ち、応答信号及び各種状態信号を受信して第１変復調部（１１１）に提供する。
第１電圧測定部（１１４）は電源ライン（１３０）を介して受信される信号に対する電圧を測定して第１制御部（１１５）に提供する。第１電圧測定部（１１４）は電源ライン（１３０）を介して伝送されフィードバックする制御信号、またはスレーブ通信ユニット（１２０）から伝送される受信信号に対する電圧を測定する。
また、第１電圧測定部（１１４）は第１電源部（１１２）から提供される電源電圧に対する電圧波形を分析して第１制御部（１１５）に提供する。

第１制御部（１１５）はマスター通信ユニット（１１０）に対する全般的な動作を制御することと、基準電源波形と、基準電圧レベル、通信異常判断基準の電圧範囲、スリップリング交替周期パターンとを含む基準情報と、第１制御部（１１５）で処理される各種情報を保存するためのメモリーを具備して構成される。
このような、第１制御部（１１５）は第１電圧測定部（１１４）から提供される受信信号に対する電圧レベルと既設定された基準電圧を対比して通信状態を判断する。この際、受信信号電圧レベルが既設定された基準電圧レベルと一定範囲以上の差が生ずると判断されれば、通信に障害が発生したと判断し、これに対応する通信状態情報、すなわち通信異常状態情報を搬送台車制御機（３００）に提供する。
また、第１制御部（１１５）は電源ライン（１３０）を通し受信された信号でノイズ成分を抽出してノイズ発生周期に当たるノイズパターンを生成する。これは一般に搬送台車内部に発生するノイズ成分は図４に示したように一定パターンを有することに着眼したものである。

そして、第１制御部（１１５）はノイズパターンでノイズが表れない休止区間に変調された制御信号を伝送するように信号送信時点情報を予測し、第１電力線通信部（１１３）に提供する。すなわち、図４のようにノイズが発生しない区間に変調信号を送信できるように送信時点を可変的に設定することができる。
また、第１制御部（１１５）はノイズ成分抽出時のノイズ信号強度を確認し、図４のようにノイズ（Ｖｎ−ｐｐ）より大きい信号強度を有するように変調信号に対する信号レベル（Ｖｍ−ｐｐ）を設定して第１電力線通信部（１１３）に提供する。図４には、以前時点のノイズに対応して変調信号の信号レベルが変更されるように設定したが、一定時間の間でのノイズ最大信号強度を基準として変調信号に対する信号レベルを設定するように実施することも可能である。
また、第１制御部（１１５）はノイズパターンと既設定されたスリップリング交替周期に当たるパターンとの類似度も判断し、スリップリング交替周期に該当する場合、スリップリング交替要請情報を搬送台車制御機に提供することができる。

第１制御部（１１５）は、スレーブ通信ユニット（１２０）に提供される制御信号に対して誤謬検出のためのチェックサムパケットを生成して、これを第１変復調部（１１１）に提供してその制御信号のデータパケットに加えて変調処理を行うように制御する。そして、スレーブ通信ユニット（１２０）からチェックサムが加えられた信号をマスター通信ユニット（１１０）に伝送する場合、第１制御部（１１５）は、信号を復調した受信信号のチェックサムに問題が発生すると、その受信信号からノイズ発生位置を検出し、ノイズ発生位置に対応されるビットのデータ状態を変更することによって、チェックサムが正常的なデータを探して元データを復元する。例えば、受信信号のノイズ発生位置に対応されるビットのデータが“１”である場合には“０”に、“０”である場合には“１”に変更する。
また、第１制御部（１１５）は第１変復調部（１１１）から復調した信号を搬送台車制御機（３００）に提供する。この時、復調した信号はスレーブ通信ユニット（１２０）から受信されたホイスト作業に対する応答信号、通信状態情報、作業状態情報などがなりうる。
また、第１制御部（１１５）は第１電圧測定部（１１４）から提供される電源電圧波形と既設定した基準電源電圧波形を対比して正常電源波形でない場合には、スレーブ通信ユニット（１２０）への電源供給を中断すると共に、電源異常状態情報を搬送台車制御機（３００）に提供する。

図５は、図２に示したスレーブ通信ユニット（１２０）の内部構成を機能的に分離して表したブロック構成図である。
図５に基づくと、スレーブ通信ユニット（１２０）は第２電力線通信部（１２１）と、第２変復調部（１２２）、第２電源部（１２３）、第２電圧測定部（１２４）、センサー部（１２５）及び、第２制御部（１２６）とを含んで構成される。
第２電力線通信部（１２１）はベルト（４００）に備えられた電源ライン（１３０）を介して受信される電源電圧から変調された制御信号を分離して第２変復調部（１２２）として提供すると共に、電源電圧を第２電源部（１２３）に供給する。
また、第２電力線通信部（１２１）は第２制御部（１２６）の制御に従い、第２変復調部（１２２）から提供される変調した信号をベルト（４００）に具備した電源ライン（１３０）を介してマスター通信ユニット（１１０）に伝送する。

第２変復調部（１２２）は第２電力線通信部（１２１）から提供される制御信号を復調するように、第２制御部（１２６）から提供される信号、すなわち、ホイスト作業にともなう応答信号や通信状態情報、または作業状態情報を変調する。そして、復調された制御信号を第２制御部（１２６）に提供し、変調された信号を第２電力線通信部（１２１）に提供する。
第２電源部（１２３）はマスター通信ユニット（１１０）からベルト（４００）に備えられた電源ライン（１３０）を介して供給される電源電圧をスレーブ通信ユニット（１２０）の駆動電源（Ｖｃｃ）に供給すると共に、グリッパー制御機（２１０）に提供してグリッパーユニット（２００）の供給電源として使用するようにする。この際、第２電源部（１２３）はノイズを遮断するためのフィルター、及び電源端のインピーダンスマッチング用フィルターを備えることができる。
第２電圧測定部（１２４）は電源ライン（１３０）を介して受信される信号に対する電圧を測定し、第２制御部（１２６）に提供する。第２電圧測定部（１２４）は電源ライン（１３０）を介してマスター通信ユニット（１１０）側に伝送してフィードバックされる応答信号、または、マスター通信ユニット（１１０）から伝送される受信信号に対する電圧を測定する。

センサー部（１２５）はジャイロセンサー、加速度センサー、勾配センサーなどからなり得るし、このようなセンサーを用いてベルト（４００）移動距離、移動速度、左右の揺れ、衝撃などの状態を検出することができる。センサー部（１２５）はセンサーを通し感知された状態情報を第２制御部（１２６）に提供する。
第２制御部（１２６）はスレーブ通信ユニット（１２０）に対する全般的な動作を制御することと、基準電圧レベルと、通信異常判断基準電圧範囲、センサー別基準状態値とを含む各種基準情報と、第２制御部（１２６）で処理される情報を保存するためのメモリーを具備する。
このような第２制御部（１２６）は第２電圧測定部（１２４）から提供される受信信号に対する電圧レベルと既設定された基準電圧レベルをそれぞれ対比して電源ライン（１３０）に介するデータ通信状態を判断する。
そして、マスター通信ユニット（１１０）の第１制御部（１１５）と同様の方式で電源ライン（１３０）を通し送受信される信号に対する通信状態を判断し、通信異常状態で判断される場合、これに対する状態情報をマスター通信ユニット（１１０）に伝送する。

また、第２制御部（１２６）は制御信号でノイズ成分を抽出してノイズ発生周期に当たるノイズパターンを生成し、ノイズパターンでノイズが表れない送信時点に変調された信号をノイズ信号より大きい信号レベルに伝送するように第２電力線通信部（１２１）を制御する。
また、第２制御部（１２６）は第１制御部（１１５）と同様の方式でマスター通信ユニット（１１０）に提供される信号に対して誤謬検出のためのチェックサムパケットを加えて、チェックサムに問題が発生する場合、ノイズ発生位置検出を通しチェックサムを復元するようにする。
また、第２制御部（１２６）はセンサー部（１２５）から認可される状態感知信号をセンサー別基準感知信号と対比して一定レベル以上の差が発生した場合、作業環境に異常が生じたことと判断し、これに対応する作業状態情報をマスター通信ユニット（１１０）に伝送する。

これに続いて、上記した構成からなる搬送台車用ホイスト装置でのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法を図６と図７に示した図面に基づいて説明する。図６はマスター通信ユニットとスレーブ通信ユニット間の全体的な通信方法を説明するための図面であり、図７は図６で電力線通信過程（ＳＴ３００）の動作をより詳細に説明するための図面である。
以下では、マスター通信ユニットとスレーブ通信ユニット間の通信方法をグリッパーユニットの下降動作に適用して説明する。
搬送台車がレールを介して移動して作業を行う製造設備位置に停車するようになれば、マスター通信ユニット（１１０）はベルト（４００）を駆動してグリッパーユニット（２００）を製造設備に位置するように下降させる。
上記の状態で搬送台車制御機（３００）はマスター通信ユニット（１１０）で一定レベルの電源電圧を供給し、マスター通信ユニット（１１０）はベルト（４００）に形成された電源ライン（１３０）を介してスレーブ通信ユニット（１２０）で電源電圧を供給することによって、グリッパーユニット（２００）を動作待機状態に設定する（ＳＴ１００）。

この時、マスター通信ユニット（１１０）は搬送台車制御機（３００）から供給される電源電圧の波形と既設定された基準電源波形を対比して正常波形と判断される場合に限って、電源電圧をスレーブ通信ユニット（１２０）に供給することができる。また、電源電圧にリップルが発生するか電圧ダウンが発生するかなどに従い、電圧波形が基準電源波形と一定範囲の以上の差が発生する場合には、スレーブ通信ユニット（１２０）に電源電圧を供給しないながら、電源異常状態情報を搬送台車制御機（３００）に提供する（ＳＴ２００）。これは不安定な状態の電源電圧がグリッパーユニット（２００）に供給された場合、ホイスト作業に事故、またはエラーが発生し得ることを考慮して電源異常状態を予め搬送台車制御機（３００）に提供することで、電源不安定による事故発生を未然に防止するためである。
続いて、マスター通信ユニット（１１０）は、搬送台車制御機（３００）からホイスト作業のための制御信号を受信すれば、その制御信号を変調処理し、変調した制御信号を電源電圧に重なり合わせて電源ライン（１３０）を介してスレーブ通信ユニット（１２０）に伝送すると共に、スレーブ通信ユニット（１２０）から電源ライン（１３０）を介して提供される信号を受信する電力線通信を行う（ＳＴ３００）。

ここで上記した電力線通信過程（ＳＴ３００）は図７のとおり、電源ライン（１３０）から受信される信号を分析してノイズが発生する時点に当たるノイズパターンを抽出するステップ（ＳＴ３１０）、ノイズパターンを根拠としてノイズが発生されないノイズ休止区間をデータ送信時点に可変設定するステップ（ＳＴ３２０）、ノイズに対する信号強度を抽出し抽出したノイズの信号の大きさより一定レベル以上の大きい信号レベルを有するように伝送信号に対する信号レベルを設定するステップ（ＳＴ３３０）、及び、ノイズパターンに基づいて設定された送信時点に既設定した信号大きさを有するように送信信号を増幅して伝送する信号伝送ステップ（ＳＴ３４０）を含んで構成される。
上記の信号伝送ステップ（ＳＴ３４０）においては、伝送信号に対して誤謬確認のためのチェックサムデータを加えて変調し、これを電源ライン（１３０）を通し伝送する。

すなわち、このような電力線通信を介してスレーブ通信ユニット（１２０）はマスター通信ユニット（１１０）から提供される制御信号に対応してグリッパーユニット（２００）を通したホイスト作業を行う。
そして、上記した電力線通信過程は、マスター通信ユニット（１１０）とスレーブ通信ユニット（１２０）からそれぞれなり得る。
また、電力線通信時マスター通信ユニット（１１０）、またはスレーブ通信ユニット（１２０）は送受信信号に基づいて通信状態を分析し、通信異常状態と判断された時、その状態情報を搬送台車制御機（３００）に提供する通信状態アラーム処理を行う（ＳＴ４００）。

例えば、マスター通信ユニット（１１０）は電源ライン（１３０）を介してスレーブ通信ユニット（１２０）に伝送された制御信号に対するフィードバック信号を受信し、フィードバック受信された制御信号に対する電圧レベルを既設定した基準電圧レベルと対比することによって、通信異常状態が判断できる。すなわち、スレーブ通信ユニット（１２０）は電源ライン（１３０）の電圧及び電流波形を分析することによって、ベルト（４００）の異常有無を事前に判断できる。
また、マスター通信ユニット（１１０）はスレーブ通信ユニット（１２０）から電源ライン（１３０）を介して受信される信号に対する電圧レベルを既設定された基準電圧レベルと対比することによって、通信異常状態が判断できる。
スレーブ通信ユニット（１２０）でも詳述したと同様な方式で通信状態を分析することができるし、このような通信状態の分析はマスター通信ユニット（１１０）とスレーブ通信ユニット（１２０）から全部行うか、またはマスター通信ユニット（１１０）やスレーブ通信ユニット（１２０）の中の一つの通信ユニットで行うことができる。

すなわち、本発明でマスター通信ユニット（１１０）とスレーブ通信ユニット（１２０）間の通信異常状態はスレーブ通信ユニット（１２０）で行い、その異常状態情報をマスター通信ユニット（１１０）に提供して、マスター通信ユニット（１１０）でスレーブ通信ユニット（１２０）から受信された通信異常状態情報を搬送台車制御機に伝送するように実施することも可能である。
また、スレーブ通信ユニット（１２０）はセンサー部（１２５）から提供される状態感知信号を受信し、状態感知信号レベルをセンサー別に登録された基準感知信号と対比してホイスト作業にともなうホイスト装置の物理的な作業状態を分析すると共に、その分析の結果、作業異常状態が発生されたと判断した場合には、作業異常状態情報を生成してマスター通信ユニット（１１０）に提供し、マスター通信ユニット（１１０）はスレーブ通信ユニット（１２０）から受信された作業異常状態情報を搬送台車制御機に伝送する作業状態アラーム処理を行う（ＳＴ５００）。

すなわち、スレーブ通信ユニット（１２０）はジャイロセンサーを通しベルトの移動距離と移動速度、ベルトの左右揺れ、及び衝突の中の少なくとも一つ以上の状態を分析することができる。例えば、スレーブ通信ユニット（１２０）はホイスト作業のために搬送台車制御機でモーター（図示しない）を駆動して送りベルト（４００）の移動距離、または移送速度と、ジャイロセンサーを介して感知された実際の移動距離、または移送速度を対比して一定以上の偏差が発生する場合、作業異常状態と判断できる。また、スレーブ通信ユニット（１２０）はジャイロセンサーを通し外部機器や人との衝突などによってグリッパーが揺れる場合、その左右移動距離、または衝突程度を感知して一定以上の偏差が発生される場合、作業異常状態で判断できる。
さらに、スレーブ通信ユニット（１２０）は勾配検出センサーを利用してグリッパーに連結したベルト（４００）に異常があって一定角度以上に傾くかどうかの可否に基づいて作業異常状態を判断することができる。
このような作業異常状態が発生する時、スレーブ通信ユニット（１２０）は作業異常状態情報をマスター通信ユニット（１１０）に伝送すると共に、現在行われるホイスト作業を一時中断する。すなわち、スレーブ通信ユニット（１２０）はグリッパーユニットで制御信号を伝送しない。

一方、本発明においては、マスター通信ユニット（１１０）とスレーブ通信ユニット（１２０）に無線通信モジュールを追加に備えるように構成し、電力線通信に異常発生時、無線通信モジュールから無線通信を介して通信状態情報を送受信することで、より安定したホイスト作業を行うことができるように実施することも可能である。
この時、無線通信に必要なＩＤとチャンネル情報は初期セットアップ時に設定するか、無線通信モジュールのＩＤとチャンネル情報を電力線通信からの提供を受けて自動初期化する方法で設定することも可能である。この場合、無線通信は電力線通信異常時、補助的な手段で短い時間にだけ使用するために、他の無線機器との干渉を最小化することができる。

１：レール
２：製造設備
３：キャリア
１０：搬送台車
１１：ホイスト
１２、４００：ベルト
１３、２００：グリッパーユニット
１００：ホイスト装置
１１０：マスター通信ユニット
１１１：第１変復調部
１１２：第１電源部
１１３：第１電力線通信部
１１４：第１電圧測定部
１１５：第１制御部
１２０：スレーブ通信ユニット
１２１：第２電力線通信部
１２２：第２変復調部
１２３：第２電源部
１２４：第２電圧測定部
１２５：センサー部
１２６：第２制御部
１３０：電源ライン
２１０：グリッパー制御機、
２２０：グリッパー
３００：搬送台車制御機
Ｖｃｃ：駆動電源
Ｖｍ−ｐｐ：信号レベル
Ｖｎ−ｐｐ：ノイズ

Claims (9)

1. 搬送台車制御機と連結するマスター通信装置とグリッパーユニットと連結するスレーブ通信装置がベルトを通し連結して前記搬送台車制御機の制御信号に応じて前記グリッパーユニットを動作させることで、ホイスト作業を行う搬送台車用ホイスト装置でのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法において、
   前記マスター通信装置で前記搬送台車制御機から供給される電源電圧をベルトに形成された電源ラインを通し前記スレーブ通信装置に提供し、前記スレーブ通信装置でマスター通信装置から提供された電源電圧を前記グリッパーユニットに供給する第１ステップと、
   前記マスター通信装置で前記搬送台車制御機から提供される制御信号を変調し、その変調した制御信号を電源電圧に重なり合わせて電源電圧ラインを介して前記スレーブ通信装置に伝送すると共に、前記スレーブ通信装置でベルトに形成された電源電圧ラインを介して制御信号に対する応答を含む信号を前記マスター通信装置に伝送する第２ステップ、
   前記マスター通信装置、または前記スレーブ通信装置で電源電圧ラインを介して受信される信号の電圧と既設定された基準電圧を対比して電源電圧ラインを通した通信状態を判断し、通信異常状態で判断される場合、前記マスター通信装置を介して前記搬送台車制御機で通信異常状態情報を提供する第３ステップ、とを含んで構成されることを特徴とする搬送台車用ホイスト装置においてのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法。
2. 前記第２ステップで前記マスター通信装置、または前記スレーブ通信装置は、電源ラインを介して受信される信号からノイズを検出し、ノイズ発生時点にともなうノイズパターンを抽出し、ノイズパターンに基づいてノイズが発生されない区間を信号送信時点と設定して電源ラインを通した信号伝送処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の搬送台車用ホイスト装置においてのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法。
3. 前記第２ステップでマスター通信装置、またはスレーブ通信装置は、ノイズの信号強度を検出し、ノイズの信号強度より大きい信号レベルを有するように信号を増幅して電源ラインを通した信号伝送処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の搬送台車用ホイスト装置においてのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法。
4. 前記第２ステップで前記マスター通信装置で抽出されたノイズパターンが既設定されたスリップリング交替パターンと類似のパターンである場合、スリップリング交替情報を前記搬送台車制御機で提供することを特徴とする請求項２に記載の搬送台車用ホイスト装置においてのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法。
5. 前記第１ステップで前記マスター通信装置は、前記搬送台車制御機から供給される電源波形を検出し、検出された電源波形と既設定された基準電源波形を対比して正常電源波形でない場合には、前記スレーブ通信装置での電源供給を中断すると共に、電源異常状態情報を前記搬送台車制御機で提供することを特徴とする請求項１に記載の搬送台車用ホイスト装置においてのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法。
6. 前記第３ステップで前記マスター通信装置、または前記スレーブ通信装置は電源ラインを介してフィードバックされて受信されるか、または上手側制御機から提供される信号に基づいて通信状態を判断することを特徴とする請求項１に記載の搬送台車用ホイスト装置においてのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法。
7. 前記第２ステップで前記マスター通信装置、または前記スレーブ通信装置は電源ラインを通し伝送する信号に対する誤謬検出のためのチェックサム情報を該信号に付加した後、変調して伝送し、
   相手側制御機は、受信された信号復調時、チェックサム情報にエラーが発生された場合、該当台車信号波形を分析してノイズ位置を抽出し、ノイズ位置に当たるビットのデータ状態を変更することによって、データを復元することを特徴とする請求項１に記載の搬送台車用ホイスト装置においてのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法。
8. 前記スレーブ通信装置がホイスト装置、及び前記グリッパーユニットにジャイロセンサーと勾配センサーとを含む少なくとも一つ以上のセンサーと連結して該センサーから感知された感知信号に提供を受ける状態で、
   前記スレーブ通信装置は、前記センサーから提供される感知信号に基づいてベルト移動距離、ベルト移動速度、グリッパーユニットの左右移動距離、ホイスト装置の衝突程度、ベルトの勾配程度の中の少なくとも一つ以上の状態を既設定された基準情報と対比して判断し、基準情報と一定範囲以上の差が発生される場合、作業異常状態情報を電源ラインを介して前記マスター通信装置に伝送し、
   前記マスター通信装置は、前記スレーブ通信装置から受信された作業異常状態情報を前記搬送台車制御機に伝送するステップを追加で含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の搬送台車用ホイスト装置においてのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法。
9. 前記マスター通信装置と前記スレーブ通信装置に無線通信を行うための無線通信モジュールがそれぞれ備えられた状態で、
   前記第３ステップで前記マスター通信装置、または前記スレーブ通信装置は電源ラインを通した通信異常状態判断時、無線通信モジュールを介して通信異常状態情報を相互送受信するステップを加えて含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の搬送台車用ホイスト装置においてのグリッパーユニット制御用マスター通信装置とスレーブ通信装置間の通信方法。

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