JPH06208414A - 搬送制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生産計画の変更、ステーションのトラブルな
どの状態の変化にリアルタイムに、人手の介入なしに対
応する搬送車の搬送制御システム。 【構成】 集中管理端末と接続した搬送車コントローラ
を親局とし、ここから張り巡らしたシーケンサネットワ
ークを介して、搬送の対象となる全てのステーションに
取り付けた搬送車コントローラ子局を接続し、搬送車と
通信が可能な通信ユニットを搬送車コントローラ子局に
接続する構成のもとで、生産計画の変更が入力される
と、搬送車の基本動作要素が実行される直前に集中管理
端末の計画変更ファイルをリアルタイムに書替え、入力
された変更情報に従って搬送車を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】複数工程・複数設備による生産に
おける物品の搬送制御システムに係り、特に無人搬送車
による生産変更や設備トラブルなどの状態変化にリアル
タイムにかつフレキシブルに対応可能な搬送制御システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、無人搬送車（以下搬送車と略記す
る）を使用して複数工程間または複数設備間のワーク搬
送を実施しワークの加工を行なう生産システムに関して
は、特開昭６３−５８５１０号、特開平２−９０２１１
号の各公報に開示されているように、ホームステーショ
ン的機能を有するステーションを設け、搬送車に対して
ホームステーションからどのステーションにワークを搬
入し、どのステーションからワークを搬出せよという走
行命令を与えるような走行制御を実施している。また
は、ワークに設置されている書き込み可能なメモリか
ら、予めワークごとに書き込まれている搬送スケジュー
ルを読み取り、読み取った内容に応じて搬送車を走行さ
せる制御を行なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、搬
送車に命令を送信した後、または、ワークに設置したメ
モリの内容を読み取って搬送車が走行を開始した後に、
搬送対象となるステーションに発生したトラブルによ
り、ワークの搬出搬入ができなくなったとき、ステーシ
ョンでのワークの搬出搬入が実施できずエラーにより停
止している搬送車を復旧させるには人手を介入させる必
要があった。

【０００４】また、多品種少量生産のように、生産の変
更が多い生産形態に適用する場合を考えると、生産変更
が発生し途中工程からワークの搬送経路を変更したい場
合、それまでの搬送経路に従って搬送されたワークを、
人手を介してステーションから取り出し、新たな搬送経
路に従って再度搬送しなければならないなど、作業効率
の著しい低下があった。要するに、突発的にしかもラン
ダムに発生するステーショントラブルのような生産シス
テム構成部の状態変化、または、生産計画の変更などに
対してタイミングよく追従することができないという問
題点があった。本発明は、上記の問題点を解決し、人手
を介することなくリアルタイムにかつ柔軟に対応できる
よう搬送車の走行を制御することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、集中管理端末と接続されている搬送車コ
ントローラを親局とし、ここからシーケンサネットワー
クを張り巡らし、搬送車によって搬送の対象となる全て
のステーションに搬送車コントローラ子局をそれぞれ取
付け、搬送車コントローラ子局をシーケンサネットワー
クに接続し、搬送車と通信が可能な通信ユニットを前記
搬送車コントローラ子局に接続するというシステム構成
のもとで、生産計画の変更が入力されると、走行・搬入
・搬出という搬送車の基本動作要素が実行される直前に
集中管理端末の計画変更ファイルをリアルタイムに書替
え、入力された変更情報に従って搬送車を制御し前記変
更に対する追従を容易にするものである。すなわち、本
発明の目的は、複数工程・複数設備による生産における
物品の搬送制御システムにおいて、生産計画並びに生産
展開状態に関する情報ファイルを有し複数の搬送車に対
する指令の編集制御を行なう集中管理端末と、前記集中
管理端末と接続された搬送車コントローラ親局と、搬送
車による物品の搬入搬出を行なう複数のステーション
と、前記ステーションに接続してそれぞれ設けた搬送車
コントローラ子局と、前記搬送車コントローラ親局と前
記搬送車コントローラ親局とを接続するシーケンサネッ
トワークと、前記ステーションにそれぞれ設けられ前記
複数の搬送車と通信を行なう通信ユニットとを備え、前
記通信ユニットが受信した生産計画の変更入力により、
前記搬送車の走行動作に先行して、前記集中管理端末が
保有する情報ファイルをリアルタイムに書き替え、この
書き替えた情報に従って前記搬送車の走行制御を行なう
ことを特徴とする搬送制御システムによって達成され
る。

【０００６】

【作用】上記の構成のもとで、シーケンサネットワーク
により集中管理端末から搬送車コントローラ子局に接続
した通信ユニットを介して、任意の搬送車との通信が可
能となる。これにより搬送車の移動後は、到着したステ
ーションから通信ユニット、搬送車コントローラを介し
て集中管理端末に到着信号が送信されるため、集中管理
端末は複数台の搬送車の位置をリアルタイムに把握可能
であるため、搬送車の存在しないステーションへの命令
送信等の誤動作がなく、搬送車が存在するステーション
に対して有効な命令送信が可能となる。これにより、搬
送要求のあるステーションに対して、スケジュール管理
に基づき、次段階の要求をも考慮した最適な位置に停止
中の搬送車に命令を送信することが可能となり、搬送ロ
ス時間を削減しスケジュール運行制御が可能となり搬送
車の効率的運行を実現することができる。

【０００７】また、搬送車への命令は走行、搬入、搬出
という各動作要素ごとに各ステーションに取付けた搬送
車コントローラ、通信ユニットを介して行なう。そのた
め、例えば、設備Ａに搬送物を搬送中に計画の変更が発
生し、設備Ｂへの搬送へ切替要求がある場合、設備Ａに
搬送車が到着したのち、次の動作問合せ時に、集中管理
端末から設備Ｂへの搬送命令を送信することにより、容
易に変更への対応が可能となる。さらに、各ステーショ
ンに取り付けた搬送車コントローラ子局と各ステーショ
ン制御用コントローラを接続し、各ステーションの状態
を集中管理端末が必要なときにリアルタイムに問合せで
きるようにすることにより、ステーションに搬送車が到
着したがステーションがトラブルを発生しており搬出入
不可能な場合など、到着ステーションでの次動作命令送
信時に集中管理端末がステーショントラブルを受信し、
搬送車に他ステーションへの移動等の命令を送信するこ
とが可能となる。以上のような手順により、人手を介在
させることなく集中管理端末が判断して計画変更、各ス
テーションの状態変更等に容易に対応することを可能と
し、フレキシブルな無人搬送制御を実現する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面と共に説明す
る。図１は本発明をプリント基板組立に適用した実施例
の具体的な構成を示すブロック図である。本実施例は、
投入コンベアからマガジンを投入し、マガジンに収納さ
れている複数のプリント基板の種類により、指定された
工程経路のインサータによって順次組立作業を行なう搬
送システムである。図１において、１は集中管理端末で
あって、搬送車２２ａ、２２ｂに送信する内容を作成す
る。集中管理端末１は、ディスプレイ２、キーボード
３、中央処理装置４、主メモリ５、磁気ディスク装置６
を有しており、磁気ディスク装置６にはマガジン情報フ
ァイル７、搬送車位置ファイル８、ステーション状態フ
ァイル９、搬送車トラブル情報ファイル１０、生産計画
ファイル１１、計画変更ファイル１２が格納されてい
る。マガジン情報ファイル７はマガジンNO.、マガジン
内のプリント基板品名、プリント基板枚数、どの工程を
通過するかの工程経路データなどを有している。搬送車
位置ファイル８は、各搬送車がどこのステーションに停
止しているか、走行中であるかといった情報を持ってお
りリアルタイムに書き替えられる。ステーション状態フ
ァイル９は、各ステーションでトラブルが発生している
か否か、各ステーションにマガジン搬入用の空きエリア
が存在するか否か、各ステーションが搬送車による搬送
対象となっているか、オフラインになっているかの情報
を有しており、リアルタイムに書き替えられる。搬送車
トラブル情報ファイル１０は、各搬送車にトラブルが発
生しているか否かの情報を有しておりリアルタイムに書
き替えられる。生産計画ファイル１１は生産計画に則
り、どのマガジンを優先的に搬送させるかというマガジ
ン搬送優先順を有している。計画変更ファイル１２は、
集中管理端末１から人手により入力された変更情報（優
先順の変更、工程経路の変更）をマガジン単位で保有し
ており、人手により変更入力される都度リアルタイムに
書き替えられる。この集中管理端末１には搬送車コント
ローラ親局１３が接続されており、そこからシーケンサ
ネットワーク１４が接続されている。

【０００９】また、初工程である投入コンベア１６、お
よび各インサータ２１には搬送車コントローラ子局１７
が取り付けられており、それぞれの搬送車コントローラ
子局１７がシーケンサネットワーク１４に接続されてい
る。また、それぞれの搬送車コントローラ子局１７には
搬送車２２ａ、２２ｂとの通信を可能とするための通信
ユニット１８、プリント基板を収納したマガジン２３に
取り付けられた、読み取りと書き込み自在なメモリを有
するＩＤプレート２４の情報を読み取るためのＩＤリー
ダ１９が接続されており、さらに、投入コンベアコント
ローラ１５およびインサータコントローラ２０と接続さ
れている。さらに搬送したマガジン２３をステーション
に搬出する際、ステーショントラブル等で搬出不可能な
場合にマガジン２３の仮置きをする仮置場２５から構成
されている。

【００１０】次に、図１に示す無人搬送システムを用い
て搬送車を効率的に制御し、かつ、生産計画の変動、各
ステーションの状態変化に対して、リアルタイムに対応
可能な、プリント基板組立における処理手順を図１〜図
４に従って説明する。本実施例においては、搬送車の発
進、搬送物の搬入・搬出などの各動作要素ごとに集中管
理端末１と搬送車２２ａ、２２ｂ間で交信を行ない、搬
送車２２ａ、２２ｂを制御する。例えば、インサータ２
１ａから出力されたマガジン２３ａを次工程に搬送する
場合は以下のような手順となる。インサータ２１ａの工
程を完了したマガジン２３ａは、インサータ２１ｂ内の
搬出口に搬出される。インサータ２１ｂの搬出口に取付
けたセンサが、マガジン２３ａを検知し、インサータコ
ントローラ２０ａから搬出要求信号が出力され、この搬
出要求信号は、搬送車コントローラ子局１７ｂ、シーケ
ンサネットワーク１４、搬送車コントローラ親局１３を
経由し集中管理端末１に送信される。

【００１１】集中管理端末１は搬出要求信号を受け、搬
送車位置ファイル８、搬送車トラブル情報ファイル１０
を参照し、搬出要求信号を出力しているステーションに
最も速く到着できる搬送車を選定し、走行命令を出力す
る。出力された走行命令は搬送要求信号が出力されたス
テーションに走行しなさいという形式の命令となり、集
中管理端末１が選定した搬送車に、搬送車コントローラ
親局１３、シーケンサネットワーク１４、搬送車コント
ローラ子局１７、通信ユニット１８を経由して送信され
る。集中管理端末１は走行命令を出力すると同時に、搬
出要求信号の出力されたステーションに対してＩＤ読み
取り命令を出力する。ＩＤ読み取り命令は、搬送車コン
トローラ親局１３、シーケンサネットワーク１４、搬送
車コントローラ子局１７ｂ、ＩＤリーダ１９ｂに送信さ
れる。ＩＤ読み取り命令を受けたＩＤリーダ１９ｂは、
マガジン２３ａに取り付けられているＩＤプレート２４
ａからマガジンNO.を読み取り、このマガジンNO.の情報
を搬送車コントローラ子局１７ｂ、シーケンサネットワ
ーク１４、搬送車コントローラ親局１３を経由して集中
管理端末１に送信する。集中管理端末１は受信したマガ
ジンNO.情報から次工程搬送命令を編集する。次工程搬
送命令の編集については後記する。搬送要求信号が出力
されたステーションへの走行命令を受けた搬送車は、命
令受信と同時に指定ステーションまで走行し、指定ステ
ーションに到着すると同時に到着信号を出力する。到着
信号は、通信ユニット１８ｂ、搬送車コントローラ子局
１７ｂ、シーケンサネットワーク１４、および搬送車コ
ントローラ親局１３を経由して集中管理端末１に送信さ
れる。到着信号を受けて集中管理端末１は、搬出口から
搬送車へのマガジン搬入命令を編集する。搬入命令の編
集については後記する。搬入命令は搬送車コントローラ
親局１３、シーケンサネットワーク１４、搬送車コント
ローラ子局１７ｂ、通信ユニット１８ｂを経由し搬送車
に送信される。搬送車は搬入命令を受信しインサータ２
１ｂの搬出口からマガジン２３ａを搬入する。搬入が完
了すると到着信号送信時と同一経路によって、搬入完了
信号を集中管理端末１に送信する。

【００１２】搬入完了信号を受信した集中管理端末１
は、予め編集しておいた次工程走行命令を搬入命令送信
時と同一経路で搬送車に送信する。集中管理端末１で編
集した次工程とは、実施例ではインサータ２１ｎとす
る。次工程走行命令を受けて搬送車は指定ステーション
にマガジン２３ａを搬送する。指定ステーションに到着
すると搬送車は到着信号を出力する。出力された到着信
号は通信ユニット１８ｎ、搬送車コントローラ子局１７
ｎ、シーケンサネットワーク１４、搬送車コントローラ
親局１３を経由して集中管理端末１に送信される。到着
信号を受け、集中管理端末１は、搬送車から搬入口への
マガジン搬出命令を編集する。搬出命令の編集方法は後
記する。搬出命令は搬送車コントローラ親局１３、シー
ケンサネットワーク１４、搬送車コントローラ子局１７
ｎ、通信ユニット１８ｎを経由し搬送車に送信される。
搬送車は搬出命令を受信しインサータ２１ｎの搬入口に
マガジン２３ａを搬出する。以上の手順で搬送車による
マガジンの搬送が行なわれる。

【００１３】図２は、集中管理端末１で次工程走行命令
を編集する手順を示すフローチャートである。図２に基
づいて説明する。 Ｓ０１１：次工程への走行命令編集にあたっては、マガ
ジンNO.をキーとしてマガジン情報ファイル７と照合し
次工程を選択する。 Ｓ０１２：次に計画変更ファイル１２を参照し、対象マ
ガジンに計画変更が有るか否かを確認する。計画変更フ
ァイル１２に計画変更が書込まれていない場合は、Ｓ０
１１で選択した工程を次工程と決定する。計画変更ファ
イル１２に計画変更が書込まれている場合でＳ０１１に
て選択した次工程に関する工程変更の場合は、計画変更
ファイル１２に書込まれている工程を新次工程に決定す
る。計画変更ファイル１２に計画変更が書込まれている
場合で、Ｓ０１１にて選択した次工程に関する工程変更
でない場合は、Ｓ０１１で選択した工程を次工程として
決定する。 Ｓ０１３：Ｓ０１２で決定した次工程を主メモリ５に記
憶させる。 Ｓ０１４：次に、他のステーションからも搬送要求があ
るか否かを判断する。他からも搬送要求がある場合は、
Ｓ０１１から繰返し、上記手順にて決定した次工程（マ
ガジンNO.と対応）を主メモリ５に記憶する。搬送要求
を全て処理完了したときは、主メモリ５の内容と生産計
画ファイル１１を照らし合わせ、搬送優先度の最も高い
マガジンを選択しマガジンNO.、搬送先を決定する。生
産計画の優先順位に変更が発生する場合は、集中管理端
末１からの手入力により生産計画ファイルをリアルタイ
ムに書き替えるため本処理時には最新の生産計画が反映
される。 Ｓ０１５：マガジンNO.、搬送先が決定したら主メモリ
をクリアする。 Ｓ０１６：決定された次工程のステーションの状態確認
を行う。ステーション状態ファイル９を参照しＳ０１４
で決定した次工程のステーションに搬送可能か否かの判
断を行なう。搬送不可能な場合、ステーション状態ファ
イル９内の対象ステーション情報中に、工程パスのフラ
グが存在するか否かの判断を行なう。工程パスのフラグ
が存在する場合にはマガジン情報ファイル７を参照し本
工程の次工程を選択し、Ｓ０１２からの処理を行なう。
工程パスのフラグが存在しない場合にはステーション状
態ファイル９を参照しステーション状態ファイルを繰返
し参照し搬送可否を判断する。ここで工程パスのフラグ
が存在しない場合は、バッファエリアに搬送するなどの
変更により容易にシステムのグレードアップを図ること
ができる。また対象ステーションに搬送可能であれば走
行命令を出力する。他に搬送要求がある場合はＳ０１１
から繰返し実行し走行命令を出力する。

【００１４】図３は、搬入命令の編集手順を示すフロー
チャートである。図３に基づいて説明する。 Ｓ０２１：搬送車の到着命令を受けると、ステーション
状態ファイル９を参照し、対象ステーションからの搬入
が可能か否かを判断する。 Ｓ０２２：搬入が可能な場合は、マガジンの搬入命令を
出力する。搬入が不可能な場合は搬入を実施しようとす
る搬送車に出力すべき次の命令があるか否かを判断す
る。次命令がある場合には次命令を出力し、ない場合は
ステーション状態ファイル９を所定時間ごとに参照しな
がら待機する。以上の処理手順で搬入命令を編集する。

【００１５】図４は、搬出命令編集手順を示すフローチ
ャートである。図４に基づいて説明する。 Ｓ０３１：ステーションに搬送車が到着すると搬送車到
着命令が入力される。到着命令が入力されると計画変更
ファイル１２を参照し、到着したマガジンの工程変更、
到着したステーションの状態変化があるか否かを判断す
る。 Ｓ０３２：変更がない場合は、ステーション状態ファイ
ル９を参照し搬出対象ステーションに搬出可能か否かの
判断を行なう。搬出可能な場合は搬出対象ステーション
に搬出するが、搬出不可能な場合は仮置場に搬出可能か
否かの判断を行ない、仮置場に搬出可能ならば仮置場へ
の走行命令を、仮置場に搬出不可であればステーション
の状態ファイル９を所定時間ごとに参照しながら待機す
る。

【００１６】Ｓ０３３：Ｓ０３１で判断した結果、到着
したマガジンの工程変更が発生した場合、計画変更ファ
イル１２を参照し新たに搬送先を選択する。搬送先が選
択されたときは、新搬送先に対して、次工程搬送命令編
集時のＳ０１６と同一の処理を行ない走行命令を編集す
る。

【００１７】以上、上記実施例に示したように、各搬送
車が基本動作を行なう直前に、計画変更ファイル１２の
変更内容を確認しながら搬送車を制御するため、計画変
更に対しリアルタイムに、かつ容易に変更内容に追従し
た搬送制御を実現することができる。また、本発明は上
記実施例に示すプリント基板の組立のほか、ファクトリ
ーオートメーション（ＦＡ）システムにおける生産変動
や作業現場の設備トラブルへの対応に適用することが可
能である。

【００１８】

【発明の効果】本発明の実施により、搬送車の走行・搬
入・搬出という基本動作要素を実行する直前に、集中管
理端末の計画変更ファイルをリアルタイムに書替え、入
力された変更情報に従って搬送車を制御し、更新された
変更内容に従って命令を実行することができるから、ス
テーショントラブルのような状態の変化、または、生産
計画の変更に伴う搬送経路の変更、搬送優先順序の変更
処理を、人手を介在することなく柔軟に対応し、フレキ
シブルな搬送の無人化を実現することにより、搬送車の
走行制御極めて効率的に実施することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の具体的な構成を示すブロ
ック図である。

【図２】 図１に示す集中管理端末内で搬送車に送信す
る走行命令の編集手順を示す図である。

【図３】 図１に示す集中管理端末内で搬送車に送信す
る搬入命令の編集手順を示す図である。

【図４】 図１に示す集中管理端末内で搬送車に送信す
る搬出命令の編集手順を示す図である。

【符号の説明】

１…集中管理端末 ２…ディスプレイ ３…キーボード ４…中央処理装置 ５…主メモリ ６…磁気ディスク
装置 ７…マガジン情報ファイル ８…搬送車位置フ
ァイル ９…ステーション状態ファイル １０…搬送車トラブ
ル状態ファイル １１…生産計画ファイル １２…計画変更フ
ァイル １３…搬送車コントローラ親局 １４…シーケンサ
ネットワーク １５…コンベア制御用コントローラ １６…投入コンベ
ア １７…搬送車子局 １８…通信ユニッ
ト １９…ＩＤリーダ ２０…インサータ
制御用コントローラ ２１…インサータ ２２…搬送車 ２３…マガジン ２４…ＩＤプレー
ト ２５…仮置場 Ｓ０１１〜Ｓ０３３…処理ステップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６５Ｇ 43/00 Ｚ Ｇ０６Ｆ 15/20 Ｒ 8724−5Ｌ Ｈ０４Ｑ 9/00 7170−5Ｋ (72)発明者 村山 利雄 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者 田村 良夫 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者 牧 大介 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者 内藤 勝義 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数工程・複数設備による生産における
   物品の搬送制御システムにおいて、 生産計画並びに生産展開状態に関する情報ファイルを有
   し複数の搬送車に対する指令の編集制御を行なう集中管
   理端末と、 前記集中管理端末と接続された搬送車コントローラ親局
   と、 搬送車による物品の搬入搬出を行なう複数のステーショ
   ンと、 前記ステーションに接続してそれぞれ設けた搬送車コン
   トローラ子局と、 前記搬送車コントローラ親局と前記搬送車コントローラ
   親局とを接続するシーケンサネットワークと、 前記ステーションにそれぞれ設けられ前記複数の搬送車
   と通信を行なう通信ユニットとを備え、 前記通信ユニットが受信した生産計画の変更入力によ
   り、前記搬送車の走行動作に先行して、前記集中管理端
   末が保有する情報ファイルをリアルタイムに書き替え、
   この書き替えた情報に従って前記搬送車の走行制御を行
   なうことを特徴とする搬送制御システム。