KR20050073515A

KR20050073515A - 유궤도대차 시스템

Info

Publication number: KR20050073515A
Application number: KR1020040086192A
Authority: KR
Inventors: 호리키쿠오; 니시무라켄; 쿠즈야모토히코; 모리구치토시키
Original assignee: 무라타 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2004-01-09
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2005-07-14
Also published as: EP1553000B1; JP3874192B2; TWI324130B; JP2005196655A; US7303169B2; US20050150416A1; KR100810528B1; TW200523190A; EP1553000A1

Abstract

천정주행차(10)는 자기의 위치를 절대위치 센서나 인코더 등으로 검출하여, 급전선 겸용의 통신선으로부터 자기의 위치와 상태를 시스템 컨트롤러(14)에 보고한다. 또한 다른 천정주행차로부터의 보고를 인터셉트하여, 충돌의 회피나 데드락(deadlock)의 회피 등을 행한다.

시스템 컨트롤러도 각 천정주행차도, 다른 천정주행차의 위치나 상태를 파악할 수 있고, 효율적으로 시스템을 운용할 수 있다.

Description

유궤도대차 시스템{TRACK CARRIAGE SYSTEM}

본 발명은 천정주행차 등의 유궤도대차 시스템에 관한 것이다.

일본 특허공개 평10-268937호 공보는, 유궤도대차 시스템의 각 스테이션에 바코드를 설치하고, 유궤도대차가 스테이션을 통과할 때마다 그 위치를 시스템 컨트롤러에 보고하는 것을 개시하고 있다. 발명자들은 이것을 또한 발전시켜서, 재밍(jamming)의 방지나 데드락(deadlock)의 회피 등을 행하는 것을 검토하여, 본 발명에 이르렀다.

본 발명의 과제는, 유궤도대차 시스템을 보다 효율적으로 운용할 수 있도록 하는데 있다. 청구항 2의 발명에서의 추가의 과제는, 유궤도대차로부터 시스템 컨트롤러로의 보고를 이용하여, 다른 유궤도대차의 위치를 파악하고, 보다 효율적으로 주행할 수 있게 하는데 있다. 청구항 3의 발명에서의 추가의 과제는, 좁은 차간거리라도 유궤도대차 간의 충돌을 회피할 수 있게 하는데 있다.

본 발명의 유궤도대차 시스템은, 복수의 유궤도대차에, 현재위치의 인식수단과 시스템 컨트롤러의 통신수단을 설치하고, 시스템 컨트롤러는, 유궤도대차에 대하여, 다른 유궤도대차의 현재위치와 상태에 따라서 주행지시를 송신하도록 한 것이다.

바람직하게는, 상기 복수의 유궤도대차에, 다른 유궤도대차와 시스템 컨트롤러의 통신을 인터셉트하기 위한 수단을 설치하고, 인터셉트한 것 이외의 유궤도대차의 위치로부터, 자기의 주행을 제어한다. 인터셉트한 신호중에서 최소한 다른 유궤도대차의 위치를 이용하면 좋지만, 바람직하게는 다른 유궤도대차의 위치와 상태를 자기의 주행 제어에 이용한다.

더욱, 바람직하게는, 인터셉트한 것 이외의 유궤도대차의 위치로부터 차간거리를 구해서 주행 제어한다.

이하에 본 발명을 실시하기 위한 최적 실시예를 나타낸다.

[실시예]

도1~도6에 천정주행차 시스템(2)을 예로 실시예를 나타낸다. 천정주행차의 주행 영역은, 예를 들면 영역(3∼7)과 같이 분할되어 있다. 천정주행차 시스템(2)에서는, 도시하지 않은 주행 레일과 급전 레일이 평행하게 예를 들면 상하로 포개져서 부설되어 있다. 도시하지 않은 전원으로부터 급전 레일에 설치한 급전선에 급전한다. 또한, 급전선을 영역 컨트롤러(12)에 접속하고, 급전선을 통하여 천정주행차(10)와의 사이에서 유선 통신한다. 천정주행차(10)는 픽업코일 등을 급전선에 근접시켜서, 비접촉으로 또한 소정의 주파수로 급전선과의 사이의 신호의 송수신을 행한다. 예를 들면 급전선에서의 비접촉 급전용의 전류를 1OKHz, 영역 컨트롤러(12)와의 통신용의 주파수를 20OKHz로 한다. 급전용의 주파수와 통신용의 주파수를 예를 들면, 10배 이상 바꾸면, 급전과 통신을 같은 선을 이용해서 행할 수 있다. 비접촉 급전의 급전선에는 길이에 한계가 있고, 급전선은 루프형상으로 배치된다.영역 컨트롤러(12)는 1개의 비접촉 급전선이 커버하는 영역마다 설치한다. 또 분기부나 합류부에서는 데드락 등이 생기기 쉬우므로, 1개의 분기부나 1개의 합류부는 1개의 영역 컨트롤러로 관리하고, 2개의 영역 컨트롤러에 분배하지 않는다.

천정주행차(10)는 천정주행차 시스템(2)을 따라 다수대 배치되고, 대규모인 시스템에서는 100대 이상 배치된다. 천정주행차(10)는 주행 레일을 따라서 주행하고, 급전선으로부터 급전과 유선통신을 행한다. 각 영역에서는 그 영역의 영역 컨트롤러(12)와 통신하고, 그 지시에 따른다. 또, 천정주행차(10)는 그 이외에, 무선통신에 의해 시스템 컨트롤러(14)와, 직접 혹은 영역 컨트롤러를 통하여, 통신할 수 있다. 무선통신은 통신 용량이 작으므로, 예를 들면 시스템 컨트롤러(14)로부터의 반송 지령의 송신 등의 소정의 통신에 이용하고, 다른 통신은 급전선 겸용의 통신선을 통하여 행한다. 또한, 주행 레일에 전용의 통신선을 설치해서, 통신하도록 해도 좋다.

영역 컨트롤러(12)는, 각 천정주행차(10)로부터 수신한 그 위치 및 상태를, 시스템 컨트롤러(14)에 도시하지 않은 LAN 등을 통하여 송신한다. 또 영역 컨트롤러(12)는, 시스템 컨트롤러(14)로부터 받은 지시를 천정주행차(10)에 유선 통신 등으로 지시한다. 천정주행차(10)의 상태로는, 예를 들면, 주행중, 대기상태로 정지중, 루트가 막히고 있기 때문에 정지중, 화물 파지중, 화물 내리기중, 주행 모터의 불량 등으로 저속주행중, (특수한 사정에 의해)역방향 주행중, 고장으로 정지중(복구까지 이동 불능), 등이 있다. 바람직하게는 이외에, 다음 주행처에 관한 정보( 예를 들면, 주행의 목적 스테이션, 혹은 다음에 경유할 예정의 포인트 등)을 포함한다.

도2에 천정주행차(10)의 구성을 나타낸다. 맵(20)에는 주행 루트의 배치, 즉, 주행 레일의 배치와 이것을 따른 스테이션의 배치 등이 기재되고, 스테이션간의 거리 등도 읽어낼 수 있도록 하고 있다. 또한, 다른 천정주행차의 위치와 상태를 맵 상에 써 넣으면, 충돌이나 데드락의 회피 등에 도움이 된다. 예를 들면, 다른 천정주행차가, 시스템 컨트롤러에 현재위치와 주행처 및 반송중이나 화물 내리기중, 화물 파지중, 트러블(고장) 등의 상태를 보고하면, 천정주행차는 이것을 인터셉트해서, 맵(20)상에 다른 천정주행차의 현재위치와 그 상태 및 이후의 주행 방향을 기억한다.

천정주행차(10)는 자기의 절대위치를 인식하고 있으므로, 맵으로부터 다른 천정주행차와의 차간거리가 판명된다. 또 선행의 천정주행차의 상태(정지중 또는 주행중)도 판명되기 때문에, 차간거리를 짧게 해도, 혹은 고속주행해도 충돌을 회피할 수 있다. 천정주행차(10)는 다른 천정주행차의 위치와 상태를 인식할 수 있으므로, 자기의 판단으로 혹은 시스템 컨트롤러(14)로부터의 지시로, 데드락 등을 회피한다. 예를 들면 분기부나 합류부 혹은 바이패스부 등에서, 맵(20)으로부터 다른 천정주행차의 현재위치와 다음 주행처가 판명되면, 자기의 주행과의 간섭의 유무를 판단할 수 있다. 그리고, 데드락이 생길 것인가의 여부를 인식할 수 있다.

절대위치 센서(21)는 주행 루트를 따른 천정주행차(10)의 절대위치(외계 센서로 구한 위치)를 검출한다. 절대위치 센서(21)로 예를 들면 레이저위치 센서 등을 이용하고, 소정의 위치에 반사판 등을 설치하여, 천정주행차(10)의 절대위치를 검출하도록 해도 좋다. 이외에 주행 루트를 따라 소정위치에 마크 등을 설치하고, 절대위치 센서로 이것을 검출하면, 마크를 통과할 때마다 절대위치를 구할 수 있다. 인코더(22)는 천정주행차의 서보모터나 주행차륜 등의 회전수를 검출하고, 절대위치 센서(21)가 간헐적으로 절대위치를 검출할 경우, 절대위치의 검출과 절대위치의 검출 사이에서, 천정주행차(10)의 위치 및 속도를 검출한다.

천정주행차(10)는, 급전 레일을 따라서 비접촉 급전부(24)와 유선통신부(25)를 구비하고, 비접촉 급전은 1OKHz 정도의 주파수에서 행하여지고, 유선통신은 20OKHz 정도의 주파수에서 행하여진다. 따라서, 이들을 같은 선을 이용해서 동시에 행할 수 있다. 무선통신부(26)는, 피더 통신 등에 의해 시스템 컨트롤러나 영역 컨트롤러 등과 통신한다. 또한, 무선통신부(26)는 설치하지 않아도 좋다. 천정주행차(10)에는 이외에 범용의 메모리(28)와 CPU(30)를 설치해서, 각종 판단과 제어를 행한다. 주행 구동부(32)는 천정주행차(10)의 주행 구동을 행하고, 래트럴 드라이브(33)는 승강 구동부(34)를 주행 레일의 좌우 방향으로 이동시킨다. 승강 구동부(34)와 회동 구동부(35)에서, 척(chuck)부(36)를 회동시키고 또한 승강시켜서, 적당한 스테이션과의 사이에서 물품의 이송을 행한다.

도3에 시스템 컨트롤러(14)의 구성을 나타낸다. 통신 인터페이스(40)는, 이서넷 등의 LAN을 통하여, 영역 컨트롤러(12)와의 사이에서 통신을 행한다. 통신인터페이스(40)는, 영역 컨트롤러(12) 경유로 각 천정주행차(10)의 현재위치 및 상태를 수신하고, 각 천정주행차(10)에 대한 주행이나 반송의 지시를 부여한다. 무선통신부(41)는, 영역 컨트롤러(12)를 경유하지 않고 직접 천정주행차(10)와 통신하지만, 통신 용량이 작은 경우가 많고, 반도체 처리설비 등의 레이아웃 등에 따라서는 통신이 곤란한 장소 등이 생길 수 있다. 통신 인터페이스(42)는, 별도의 LAN 등을 통하여, 반송과 생산의 쌍방을 컨트롤하는 상위 컨트롤러(43) 등과 통신한다. 통신인터페이스(42)는, 반송요구를 접수하고, 반송 결과를 보고한다.

천정주행차 관리부(44)는, 천정주행차의 상태와 현재위치를 관리하고, 예를 들면 천정주행차 파일(45)에 각 천정주행차의 현재위치와 상태를 기억한다. 또한, 맵(46)에도 천정주행차의 위치와 상태 등을 기술하고, 맵으로부터로도 천정주행차의 호기번호로부터로도, 그 현재위치와 상태를 관리할 수 있도록 한다. 또한 천정주행차 파일(45)과 맵(46)은 어느 한쪽의 파일을 설치하면 좋다. 이들 파일의 차이는, 예를 들면 천정주행차 파일(45)은 천정주행차의 호기나 상태 등으로부터 검색하는 파일이며, 맵(46)은 주행 루트상의 위치로부터 검색하는 파일인 점이다. 반송 관리부(48)는, 상위 컨트롤러(43)로부터 접수한 반송요구의 파일을 기억한다. 또한, 실행 종료의 반송요구나 할당 종료에서 실행중의 반송요구, 미할당의 반송요구 등과 같이 반송결과의 파일을 기억한다. 도면부호 50은 범용의 메모리이다.

천정주행차는 하나의 영역내에서는, 다른 천정주행차의 위치와 상태를, 시스템 컨트롤러와의 통신을 인터셉트하는 것에 의해 인식할 수 있다. 그러나 다른 영역에서의 천정주행차의 위치나 상태는 인식할 수 없다. 이 때문에 천정주행차에는 시스템 컨트롤러로부터 반송의 지시 이외에 각종 지시를 부여한다. 그러나 하나의 영역내에서의 데드락이나 충돌의 회피 등의 경우, 시스템 컨트롤러로부터의 지시를 기다리지 않고, 각 천정주행차가 자기의 판단으로 처리를 행해도 좋다.

도4는 재밍의 방지를 나타낸다. 예를 들면 영역(6)의 선두의 천정주행차(10c)가 트러블을 일으켜서 이동할 수 없고, 이 때문에 후속의 천정주행차(1Ob 및1Oa)도 정지하고 있다고 한다. 시스템 컨트롤러(14)는 단순히 천정주행차(10a∼10c)가 영역(6)에 있는 것을 인식하고 있을 뿐만 아니라, 천정주행차(1Oc)가 트러블을 일으키고 있는 것도 인식하고 있다. 이 때문에 후속의 천정주행차(10d)에 대하여, 예를 들면 바이패스(52)를 통하여 영역(6)을 우회하도록 지시할 수 있고, 재밍이 넓어지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 천정주행차(1Oa,1Ob)의 상태가 정상인 것과, 그 현재위치(특히 천정주행차(1Oa,1Ob)의 위치의 순서)를, 시스템 컨트롤러가 인식하고 있다. 따라서, 천정주행차(1Oa), 천정주행차(10b)의 순으로 백(back)시켜서, 바이패스(52)로부터 탈출시키는 것도 가능하다. 또한, 천정주행차가 주행중의 영역내에서 재밍이 생길 경우, 가능하면, 시스템 컨트롤러로부터의 지시를 기다리지 않고, 재밍회피를 위해 주행 경로를 변경해도 좋다. 단, 이 경우, 주행 경로를 변경한 천정주행차는 영역 컨트롤러 등을 통하여 시스템 컨트롤러에 그 취지를 보고한다.

도5는 데드락의 회피를 모식적으로 나타낸다. 천정주행차(10e)와 천정주행차(10f)가 바이패스(52)를 서로 역방향으로 주행하려고 하고 있는 예이다. 이 경우 바이패스(52)나 그 양단의 분기 합류부를 같은 영역(5)내에 배치해 두는 것에 의해, 천정주행차(10e)는 다른 천정주행차(10f)가 바이패스(52)에 진입하려고 하고 있으므로, 데드락이 생기는 것을 인식할 수 있다. 그래서 예를 들면, 천정주행차(10e)가 일단 정지하고, 바이패스(52)에 주행하려고 하고 있는 상태로부터, 정지중으로의 상태를 변경한 바를 시스템 컨트롤러에 송신한다. 그러면 시스템 컨트롤러로부터 천정주행차(10f)에 대하여 바이패스(52)에 진입하는 것을 지시할 수 있다. 혹은, 시스템 컨트롤러로부터의 지시를 기다리지 않고, 천정주행차(10e)와 시스템 컨트롤러로부터의 통신을 인터셉트해서, 천정주행차(10f)가 바이패스(52)에 진입하는 것도 가능하다. 이렇게 하여 간단히 데드락을 회피할 수 있다.

도6은, 영역(54)에서 화물 파지 요구가 다발하고 있으므로, 천정주행차(10)를 될 수 있는 한 영역(54)에 배치할 필요가 있는 예를 나타내고 있다. 화물 파지 요구의 발생 장소는, 시스템 컨트롤러가 상위 컨트롤러로부터 반송요구로서 접수한다. 비어 있는 천정주행차(1Og,10h)가 부근의 영역(55,56)에 있는 것을 시스템 컨트롤러가 인식하면, 영역(54)에의 이동을 지령한다. 이렇게 하여, 화물 파지 요구에 따라서 천정주행차를 배치할 수 있다.

실시예는 천정주행차에 대해서 나타냈지만, 지상주행의 유궤도대차 등에서도 좋다. 또한, 이송장치를 탑재할 것인가 아닌가는 임의이다.

실시예에서는 이하의 효과를 얻을 수 있다. (1)비접촉 급전용의 급전선을 이용하여, 천정주행차와 시스템 컨트롤러의 사이에서 통신을 행할 수 있고, 통신 용량을 현저하게 증대시킬 수 있다. 이 때문에 천정주행차의 위치 뿐만 아니라, 상태를 컨트롤러에 보고할 수 있다. 또한 같은 영역내이면, 다른 천정주행차의 통신을 인터셉트할 수 있다. (2)시스템 컨트롤러는 각 천정주행차의 위치와 상태를 인식할 수 있고, 또 천정주행차도 같은 영역내의 다른 천정주행차의 위치와 상태를 인식할 수 있다. (3)이 때문에 천정주행차는, 차간거리를 좁히면서도 충돌을 회피하면서 고속주행할 수 있다. 또, 재밍이나 데드락을 방지할 수 있고, 화물 파지 요구가 다발하고 있는 영역에 비어 있는 천정주행차를 다수 배치할 수 있다. 또한, 우선도가 높은 반송지령에 대하여, 근접의 비어 있는 천정주행차를 할당할 수 있다. 또한 다른 천정주행차의 위치나 상태로부터 소요 주행시간을 정확하게 예측할 수 있고, 또한 최단시간으로 주행할 수 있는 루트를 선택할 수 있다.

본 발명에서는, 시스템 컨트롤러는 유궤도대차의 현재위치와 그 상태의 쌍방을 인식할 수 있으므로, 유궤도대차 시스템을 효율적으로 운용할 수 있다. 예를 들면 데드락을 회피하고, 재밍을 방지하고, 화물 파지 요구가 다발하는 영역에 비어있는 유궤도대차를 우선적으로 배치ㆍ준비하는 것 등을 할 수 있다.

청구항 2의 발명에서는 또한, 각 유궤도대차는, 인터셉트한 시스템 컨트롤러와의 통신으로부터, 다른 유궤도대차의 현재위치를 인식할 수 있으므로, 충돌의 방지나 데드락의 회피 등을 할 수 있다.

청구항 3의 발명에서는 또한, 선행의 유궤도대차와의 차간거리를 구하므로, 차간거리가 좁은 경우나, 고속 주행되는 경우라도, 충돌을 방지할 수 있다.

도1은 실시예의 천정주행차 시스템의 레이아웃을 모식적으로 나타낸 도이다.

도2는 실시예에서 이용한 천정주행차의 블록도이다.

도3은 실시예에서 이용한 시스템 컨트롤러의 블록도이다.

도4는 실시예에서의 잼(jam)의 회피를 모식적으로 나타낸 도이다.

도5는 실시예에서의 데드락(deadlock)의 회피를 모식적 나타낸 도이다.

도6은 실시예에서 화물 파지(把持) 요구가 다발되어 있는 영역으로의 천정주행차의 집중 배치ㆍ준비를 모식적으로 나타낸 도이다.

[도면주요 부호의 설명]

2…천정주행차 시스템 3~7…영역(area) 10…천정주행차

12…영역 컨트롤러 14…시스템 컨트롤러 20…맵

21…절대위치 센서 22…인코더 25…유선통신부

26…무선통신부 28…메모리 30…CPU

32…주행구동부 33…래트럴 드라이브 34…승강구동부

35…회동구동부 36…척(chuck)부 40,42…통신 인터페이스

41…무선통신부 43…상위 컨트롤러 44…천정주행차 관리부

45…천정주행차 파일 46…맵 48…반송 관리부

50…메모리 52…바이패스 54~56…영역

Claims

복수의 유궤도대차에, 현재위치의 인식수단과 시스템 컨트롤러와의 통신수단을 설치하고, 시스템 컨트롤러는, 유궤도대차에 대하여, 다른 유궤도대차의 현재위치와 상태에 따라서 주행 지시를 송신하도록 한 것을 특징으로 하는 유궤도대차 시스템.
제1항에 있어서, 상기 복수의 유궤도대차에, 다른 유궤도대차와 시스템 컨트롤러와의 통신을 인터셉트하기 위한 수단을 설치하고, 인터셉트한 다른 유궤도대차의 위치로부터, 자기의 주행을 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 유궤도대차 시스템.
제2항에 있어서, 인터셉트한 다른 유궤도대차의 위치로부터 차간거리를 구해서 주행제어하도록 한 것을 특징으로 하는 유궤도대차 시스템.