KR20220110276A - 반송 시스템 및 반송 로봇 - Google Patents

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KR20220110276A
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KR1020227023027A
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아츠시 오시로
토모노리 마노메
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오므론 가부시키가이샤
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Abstract

반송 로봇에 의한 반송을 실행시키기 위한 지시가, 사람에게 있어서 보다 이해하기 쉬운 태양이도록 한다. 반송 시스템(1)은, 반송처 또는 반송원을 지정하는 어드레스가, 재치 개소를 나타내는 노드와, 재치 개소가 마련된 설비를 나타내는 노드를 포함하는 트리 구조로 나타나고, 반송 로봇(20)이, 반송처의 어드레스가 설비를 나타낼 때에, 재하 정보에 기초하여, 해당 설비에 속하는 재치 개소 중, 반송 대상물이 놓이지 않은 재치 개소에, 미리 정해진 재치 우선순위에 따라 반송 대상물을 순차적으로 재치한다.

Description

반송 시스템 및 반송 로봇
본 발명은 반송 로봇을 구비한 반송 시스템, 및 반송 로봇에 관한 것이다.
공장이나 창고 등에서 이용되는, 로봇 아암(매니퓰레이터)을 구비한 자주식의 반송 로봇이 제안되어 있다(특허문헌 1). 이러한 반송 로봇은, 무인 반송차(AGV: Automated Guided Vehicle)라고도 불리는 주행 장치 상에, 다관절의 로봇 아암이 탑재되는 구성을 가지고 있다. 이러한 반송 로봇은, 로봇 아암에 의한 반송물의 취출 동작(픽 동작)이나 재치(載置) 동작(플레이스 동작)과, 주행 로봇에 의한 이동을 자동으로 수행함으로써, 반송 대상물의 무인 반송을 가능하게 한다.
특허문헌 1: 일본공표특허 2019-519097호 공보
반송 로봇에 소정의 취출 동작이나 재치 동작을 실행시켜, 목적으로 하는 반송을 실현하는 데는, 통상, 반송 로봇을 관리하는 제어 장치 측으로부터, 로봇 아암의 모든 동작에 대해 지시를 수행할 필요가 있었다. 그러나, 이러한 미세한 동작에 걸친 지시를 수행하는 것은 번잡하며, 제어 장치의 자원을 소비한다.
나아가, 이러한 세부에 걸친 지시의 내용은, 공장이나 창고의 관리자나 작업자에게 있어서 난해하여, 반송 상황의 감시 시나, 작업 확인 또는 조사 등을 위한 지시의 로그 참조 시에, 내용을 해독하는 것이 어렵고, 시스템의 관리상 문제가 있었다. 본 발명은, 일 측면에서는, 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 반송 로봇에 의한 반송을 실행시키기 위한 지시가, 사람에게 있어서 보다 이해하기 쉬운 태양인, 반송 시스템을 실현하는 것에 있다.
본 발명은, 상술한 과제를 해결하기 위해, 이하의 구성을 채용한다.
본 발명의 일 측면에 관한 반송 시스템은, 반송 대상물을 올려놓는 재치 개소가 복수 마련된 설비가, 복수 설치된 영역 내에서, 상기 복수의 설비에 걸치는 상기 재치 개소 사이에서, 상기 반송 대상물을 반송 로봇에 의해 반송하는 반송 시스템으로서, 상기 반송 로봇에 대한 반송 지시를 발행하는 지시 발행부, 및 상기 재치 개소의 재하(在荷) 정보를 보유하는 데이터베이스를 가진 제어 장치와, 반송 로봇을 구비하며, 상기 반송 지시에서 사용되는, 반송처 또는 반송원을 지정하는 어드레스는, 상기 재치 개소를 나타내는 노드와, 상기 재치 개소가 마련된 설비를 나타내는 노드를 포함하는 트리 구조로 나타나 있고, 상기 반송 로봇은, 상기 반송 지시에서 지정된 상기 반송처의 어드레스가 상기 설비를 나타낼 때에, 상기 재하 정보에 기초하여, 해당 설비에 속하는 상기 재치 개소 중, 상기 반송 대상물이 놓이지 않은 상기 재치 개소에, 미리 정해진 재치 우선순위에 따라 상기 반송 대상물을 순차적으로 올려놓는 구성을 구비한다.
본 발명의 일 측면에 관한 반송 로봇은, 반송 대상물을 올려놓는 재치 개소가 복수 마련된 설비가, 복수 설치된 영역 내에서, 제어 장치로부터의 반송 지시에 따라, 상기 복수의 설비에 걸치는 상기 재치 개소 사이에서, 상기 반송 대상물을 반송하는 반송 로봇으로서, 상기 반송 대상물을 파지하는 다관절의 로봇 아암, 상기 로봇 아암의 동작을 제어하는 아암 제어부, 상기 제어 장치로부터의 반송 지시를 접수하는 지시 접수부, 상기 설비의 복수의 상기 재치 개소 각각에의 반송 대상물의 재치 또는 취출을 실행하기 위한 복수의 로봇 아암 제어 프로그램과, 상기 설비의 복수의 상기 재치 개소에 대한 상기 재치 우선순위의 정보를 보유하는 기록부, 및 상기 반송 지시를 참조하여, 복수의 상기 로봇 아암 제어 프로그램으로부터 하나를 선택하는 선택부를 구비하며, 상기 반송 지시에서 사용되는, 반송처 또는 반송원을 지정하는 어드레스는, 상기 재치 개소를 나타내는 노드와, 상기 재치 개소가 마련된 설비를 나타내는 노드를 포함하는 트리 구조로 나타나 있고, 상기 반송 지시에서 지정된 상기 반송처 또는 상기 반송원의 어드레스가 상기 설비를 나타낼 때에, 상기 선택부가, 해당 설비에 속하는 상기 재치 개소 각각의 재하 정보와, 해당 설비에 속하는 상기 재치 개소 각각의 재치 우선순위의 정보에 기초하여, 특정의 상기 로봇 아암 제어 프로그램을 순차 선택하고, 상기 아암 제어부가, 순차 선택된 상기 로봇 아암 제어 프로그램에 따라 상기 로봇 아암을 제어하는 구성을 구비한다.
본 발명의 일 측면에 관한 반송 시스템 또는 반송 로봇에 의하면, 반송 로봇에 의한 반송을 실행시키기 위한 지시가, 사람에게 있어서 보다 이해하기 쉬운 태양이 되는, 반송 시스템을 실현할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 반송 시스템이 적용되는 공장의 예를 모식적으로 나타내는, 플로어 맵이다.
도 2는, 본 발명의 실시형태에 관한 반송 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은, 본 발명의 실시형태에 관한 반송 시스템에서의, 반송 대상물의 반송처 또는 반송원을 나타내는, 어드레스의 구성 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 실시형태에 관한 반송 시스템에 있어서, 반송 로봇(20A)이 반송 대상물의 재치를 실행하는 상황을 나타내는 도면이다.
〔실시형태〕
이하, 본 발명의 일 측면에 관한 실시형태(이하, 「본 실시형태」라고도 표기함)가, 도면에 기초하여 설명된다.
§1 적용예
도 1을 참조하면서, 본 발명이 적용되는 장면의 일례가 설명된다. 도 1은, 본 적용예에 관한 반송 시스템이 적용될 수 있는 공장이나 창고 등의 영역의 일례인, 공장(100)의 플로어 맵을 모식적으로 나타낸 도면이다.
공장(100) 내에는, 제품, 반제품, 부품, 공구, 지그, 곤포재나 이들을 수납하는 카세트 등의, 반송 대상물을 반송하는 반송 로봇(20)이 구비되어 있다. 반송 로봇(20)은, 반송 대상물을 파지하는, 로봇 아암(매니퓰레이터)이 설치된 자주식의 반송 로봇이다. 반송 로봇(20)에는 주행을 위한 주행 기구도 마련되어 있다.
공장(100) 내에는 반송 대상물을 올려놓을 수 있는 선반(30)이 설치되어 있다. 또한, 공장(100) 내에는, 반송 대상물을 소정의 수납용 포트에 올려놓으면, 조립, 가공, 장착, 검사 등의 소정의 처리를 실시하여, 소정의 반출용 포트에 올려놓는, 생산 설비도 설치되어 있다. 또, 생산 설비에 따라서는, 수납용 포트와 반출용 포트가, 겸용되어 있어도 된다.
선반(30) 및 생산 설비(40) 중, 적어도 복수의 설비에는, 반송 로봇(20)이 반송 대상물을 올려놓는 재치 개소가 복수 마련되어 있다. 반송 로봇(20)은, 이들 설비 사이에 걸치는 재치 개소 사이에서, 반송 대상물을 반송할 수 있다. 또한, 본 적용예에 관한 반송 시스템은, 도 1의 플로어 맵에는 도시하지 않은 제어 장치를 구비하고 있다. 상기 제어 장치는, 반송 로봇(20)에 대한 반송 지시를 발행하는 지시 발행부를 가지고 있다. 또한, 상기 제어 장치는 각 설비에서의 재치 개소에 대해, 반송 대상물의 재하 상태를 나타내는 재하 정보를 보유하는 데이터베이스를 가지고 있다.
본 적용예에 관한 반송 시스템에서는, 반송 지시에서 사용되는, 반송처 또는 반송원을 지정하는 어드레스는, 재치 개소를 나타내는 노드와, 재치 개소가 마련된 설비를 나타내는 노드를 포함하는 트리 구조로 나타난다. 이렇게 하여, 반송 지시에서 지정된 반송처의 어드레스가, 상기 설비를 나타낼 때에는, 반송 로봇(20)이 다음과 같이 동작한다. 반송 로봇(20)은, 데이터베이스가 보유하는 정보에 기초하여, 해당 설비에 속하는 재치 개소 중, 미리 정해진 재치 우선순위에 따른, 반송 대상물이 놓이지 않은 재치 개소에, 상기 반송 대상물을 올려놓는다.
본 적용예에 관한 반송 시스템에서는, 반송 로봇에 의한 반송을 실행시키기 위한 지시에 있어서, 반송처의 설비가 복수의 재치 개소를 구비하고 있을 때에, 그 중 어느 재치 개소에 반송물을 올려놓을지를, 제어 장치가 하나하나 지정하여 수행할 필요가 반드시 없다. 따라서 제어 장치의 자원의 소비가 억제된다. 혹은, 반송 로봇에 의한 반송을 실행시키기 위한 지시가, 사람에게 있어서 이해하기 쉬운 태양인 반송 시스템을 실현할 수 있다. 그 때문에, 관리자나 작업자에 의한 반송 시스템의 감시, 유지보수, 개량 등의 관리 업무가, 보다 용이하게 수행할 수 있게 된다.
§2 구성예
<반송 시스템의 구성>
이하에, 반송 시스템의 보다 구체적인 구성예와 동작이 설명된다. 도 2는, 본 구성예에 관한 반송 시스템(1)의 구성을 나타내는 블록도이다. 반송 시스템(1)은, 제어 장치(10)와 반송 로봇(20)을 구비한다. 도 2에서, 반송 로봇(20)은 1대분이 나타나 있지만, 도 1에 도시된 바와 같이 제어 장치(10)가 취급하는 반송 로봇(20)은, 통상 복수대이다.
제어 장치(10)는, 반송 시스템 서버(AMHS 서버: Automated Material Handling System Server) 등의 명칭으로 불리기도 하는, 반송에 대한 관리를 담당하는 정보 처리 시스템이다. 제어 장치(10)는, 상위 정보 처리 시스템 등으로부터의 지령에 기초하여, 반송 시스템(1) 중의 반송 로봇(20)에, 보다 구체적인 반송 지시를 송신한다. 제어 장치(10)는, 이러한 처리를 실행할 수 있는 정보 처리 시스템이면 되고, 물리적으로 하나의 케이싱에 수납된 장치일 필요는 없다.
반송 시스템(1)이 적용되는 장면이 생산 공장인 경우, 생산 공장에서의 제품의 생산을 관리하는 상위 정보 처리 시스템은, 제조 실행 시스템 서버(MES 서버: Manufacturing Execution System Server)라고 불리는 경우가 있다. 반송 시스템(1)이 적용되는 장면이 물류 창고인 경우에는, 물류 창고에서의 보관품의 입고·출고를 관리하는 상위 정보 처리 시스템은, 창고 관리 시스템 서버(WMS 서버: Warehouse Management System Server)라고 불리는 경우가 있다. 또, 제어 장치(10)가 접수하는 반송에 관한 지령은, 상위 정보 처리 시스템에 한정하지 않고, 공장이나 창고 등의 관리자나 작업자에 의해 주어진 것이어도 된다.
<제어 장치의 구성>
도 2에 도시된 바와 같이, 제어 장치(10)는, 지령 접수부(11), 지시 발행부(12), 관리부(13) 및 데이터베이스(14)를 가지고 있다. 지령 접수부(11)는, 반송 대상물의 반송에 대한 지령을, 상위 정보 처리 시스템 등으로부터 접수하는 기능 블록이다. 지시 발행부(12)는, 관리하는 반송 로봇(20)의 상태를 고려하여, 각각의 반송 로봇(20)에 대한 반송 대상물의 반송에 대한 반송 지시를 작성하여, 각각의 반송 로봇(20)에 송출하는 기능 블록이다.
관리부(13)는, 관리하는 반송 로봇(20)의 상태를 감시하며, 또한 데이터베이스(14)에 기록하는 기능 블록이다. 데이터베이스(14)는, 반송 로봇(20), 선반(30), 생산 설비(40)의 기능 및 상태, 반송 대상물에 관한 정보를 보유하는 기능 블록이다. 이러한 정보 중 하나로서, 데이터베이스(14)는 선반(30)이나 생산 설비(40)의 재치 개소에의 재하 상태를 나타내는 재하 정보를 보유한다.
<반송 로봇의 구성>
도 2에 도시된 바와 같이, 반송 로봇(20)은, 지시 접수부(21), 상태 알림부(22), 재하 정보 취득부(23), 선택부(24), 기록부(25), 아암 제어부(26), 로봇 아암(27), 주행 제어부(28), 및 주행 기구부(29)를 가지고 있다. 지령 접수부(11)는, 제어 장치(10)로부터의, 반송 로봇(20)에 대한 반송 지시를 접수하는 기능 블록이다.
상태 알림부(22)는, 반송 로봇(20)의 상태, 예를 들어, 현재 위치나, 반송 대상물의 보유지지의 상태, 동작의 상태, 배터리 잔량 등을, 제어 장치(10)에 대해 통지하는 기능 블록이다. 재하 정보 취득부(23)는, 제어 장치(10)의 데이터베이스(14)를 참조하여, 상기 재하 정보를 취득하는 기능 블록이다.
선택부(24)는, 로봇 아암(27)을 동작시키기 위한 로봇 아암 제어 프로그램을 선택하는 기능 블록이다. 기록부(25)는, 선반(30)이나 생산 설비(40)의 복수의 재치 개소 각각에의 반송 대상물의 재치 또는 취출을 실행하기 위한 복수의 로봇 아암 제어 프로그램을 보유한다. 또한, 기록부(25)는, 선반(30)이나 생산 설비(40)에서의 복수의 상기 재치 개소에 대한 재치 우선순위의 정보를 보유한다.
아암 제어부(26)는, 로봇 아암 제어 프로그램을 실행함으로써, 로봇 아암(27)을 제어하여, 소정의 동작을 수행하게 하는, 기능 블록이다. 로봇 아암(27)은, 반송 대상물을 파지하여, 재치 개소에의 재치(플레이스 동작)나, 재치로부터의 취출(픽 동작)을 실행할 수 있는 다관절의 매니퓰레이터이다. 또한, 반송 로봇(20)에는, 반송 대상물을 올려놓는 복수의 스테이지(도 4에 도시)가 마련되어 있다. 로봇 아암(27)은, 스테이지에의 반송 대상물의 재치, 및 스테이지로부터의 반송 대상물의 취출을 수행하는 것이 가능하다.
주행 제어부(28)는, 주행 기구부(29)를 제어하여, 반송 로봇(20)을 원하는 위치로 이동시키는, 기능 블록이다. 주행 기구부(29)는, 반송 로봇(20)이 주행하기 위한 기구이다. 반송 로봇(20)은, 상기 스테이지에 반송 대상물을 올려놓은 상태로, 주행함으로써, 반송 대상물을 공장(100)의 플로어 내에서 이동시키는 것이 가능하다.
<어드레스의 지정 방법>
도 3은, 반송 지시에 있어서, 반송 대상물의 반송처 또는 반송원을 나타내는, 어드레스의 구성 방법을 나타내는 설명도이다. 도시된 바와 같이, 이들 어드레스군의 구조는, 반송 시스템(1)이 반송 지시의 대상으로 하는 모든 지정처를 포함하는 집합을 루트로 하는, 트리 구조를 구성한다. 도 3에서, 루트에는 「대상」이라고 표시되어 있다.
루트의 다음 계층은, 공장이나 창고 등의 일정한 영역을 나타내는 제1 계층이다. 여기서는 예시로서, 제1 계층이 「Facility」라고 명명되어 있다. 도 3의 예에서는, 제1 계층(「Facility」레벨)의 노드로서, 「FAB1」, 「FAB2」, 「FAB3」이라고 명명된 노드가 나타나 있다. 도시된 바와 같이, 제1 계층의 각 노드에는, 식별 번호(Facility ID)가 부여되어 있어도 된다.
제1 계층의 다음 계층은, 선반(30), 생산 설비(40) 등의 설비, 혹은 반송 로봇(20)을 나타내는, 제2 계층이다. 여기서는 예시로서, 제2 계층이 「Equip」이라고 명명되어 있다. 도 3의 예에서는, 제2 계층(「Equip」레벨)의 노드로서, 「FAB1」에 속하는 「Shelf1」, 「Etcher1」, 「MobileRobot1」이라고 명명된 노드가 나타나 있다.
도시된 바와 같이, 제2 계층의 각 노드에는, 식별 번호(Equip ID)가 부여되어 있어도 된다. 도 1의 공장(100)의 플로어 맵과 대비하면, 공장(100)이 예를 들어, 노드 「FAB1」에 대응하며, 공장(100) 내의 선반(30), 생산 설비(40) 및 반송 로봇(20)이, 제1 계층의 노드 「FAB1」에 속하는 제2 계층의 각 노드에 대응한다.
제2 계층의 다음 계층은, 선반(30), 생산 설비(40) 등의 설비에서의 재치 개소나, 반송 로봇(20)에서의 스테이지를 나타내는, 제3 계층이다. 여기서는 예시로서, 제3 계층이 「UMLp」(Unique Motion Line Priority)라고 명명되어 있다. 「Shelf1」은, 선반(30) 중 특정의 선반(30A)을 나타내는 노드의 예이다. 「Shelf1」에 속하는 제3 계층(「UMLp」레벨)의 노드로서, 「Top1」, 「Top2」, 「Btm1」, 「Btm2」라고 명명된 노드가 나타나 있다.
도 4는, 노드 「Shelf1」이 나타내는 특정의 선반(30A)에 있어서, 노드 「MobileRobot1」이 나타내는 특정의 반송 로봇(20A)이 반송 대상물(90)의 재치를 실행하는 상황을 나타내는 도면이다. 도 4에서, 선반(30A)에는, 상측의 선반널과 하측의 선반널이 마련되어 있다. 상측의 선반널은 차례대로, 노드 「Top1」이 나타내는 재치 개소(301), 노드 「Top2」가 나타내는 재치 개소(302)를 가지고 있다. 하측의 선반널은 차례대로, 노드 「Btm1」이 나타내는 재치 개소(303), 노드 「Btm2」가 나타내는 재치 개소(304)를 가지고 있다.
선반(30A)의 각 재치 장소에는, 재치 우선순위가 정해져 있다. 여기서는, 재치 개소(301), 재치 개소(302), 재치 개소(303), 재치 개소(304)의 순이며, 도 3에서는, 「UMLp No」(Unique Motion Line Priority Number)로서 나타나 있다. 재치 우선순위(「UMLp No」)는, 선반(30A) 내에서의 재치 개소의 식별 번호로서의 의미도 가지고 있고, 특정의 설비 중에서, 재치 우선순위는 중복되지 않는다.
도 3의 노드 「Etcher1」은, 생산 설비(40) 중 특정의 생산 설비를 나타내는 노드이다. 노드 「Etcher1」에 속하는 제3 계층의 각 노드는, 해당 생산 설비가 갖는 재치 개소(수납/반출 포트)를 나타내며, 노드 「Shelf1」의 경우와 마찬가지로 하여 규정되어 있다.
도 3에는, 특정의 반송 로봇(20A)을 나타내는 노드 「MobileRobot1」에 속하는 제3 계층(「UMLp」레벨)의 노드로서, 「LWorkStage」, 「RWorkStage」라고 명명된 노드가 나타나 있다. 도 4에서, 반송 로봇(20A)은, 반송 대상물을 올려놓는 2개의 스테이지인, 좌측 스테이지(201)와, 우측 스테이지(202)가 마련되어 있고, 각각 노드 「LWorkStage」, 노드 「RWorkStage」에 대응한다.
반송 로봇(20A)의 각 스테이지에는, 재치 우선순위가 정해져 있다. 여기서는, 좌측 스테이지(201)와, 우측 스테이지(202)의 순이며, 도 3에서는, 「Shelf1」에 속하는 제3 계층의 노드의 경우와 마찬가지로, 「UMLp No」로서 나타나 있다. 재치 우선순위(「UMLp No」)는, 반송 로봇(20A) 내에서의 재치 개소의 식별 번호로서의 의미도 가지고 있고, 선반(30A)(노드 「Shelf1」)의 경우와 마찬가지이다.
반송 시스템(1)에서의 반송 지시에 있어서, 선반(30A)을 나타내는 어드레스는, 「FAB1/Shelf1」와 같이 루트 측으로부터의 각 노드 명을 나열하여 기술된다. 또한, 선반(30A)의 재치 개소(302)를 나타내는 어드레스는, 「FAB1/Shelf1/Top2」와 같이 기술된다. 이러한 어드레스를 이용함으로써, 반송 지시에 있어서, 반송처나 반송원으로서, 재치 개소를 지시하는 것도, 설비를 지시하는 것도, 통일적으로 기술할 수 있다. 나아가, 관리자나 작업자에게 있어서, 이해하기 쉬운 반송 지시가 된다.
<반송 동작예 1: 엔트러스티드>
반송 지시에서의 각종의 커맨드를 이하에 예시한다. 이들 각 커맨드의 기술은 예시이며, 각 동작의 지시를 다른 명칭의 커맨드로 기술해도, 본질적으로 바뀌는 것은 아니다. 선반(30) 혹은 생산 설비(40)의 재치 개소로부터, 반송 로봇(20)이, 반송 대상물을 취출할 것을 지시하는 커맨드를, 「Boarding From」이라고 기술한다. 이렇게 하여 다음에, 반송 대상물을, 반송 로봇(20)의 스테이지에 올려놓을 것을 지시하는 커맨드를, 「Boarding To」라고 기술한다.
반송 로봇(20)이, 반송 로봇(20)의 스테이지에 놓인 반송 대상물을 취출할 것을 지시하는 커맨드를, 「Alighting From」이라고 기술한다. 이렇게 하여 다음에, 반송 대상물을, 선반(30) 혹은 생산 설비(40)의 재치 개소에 올려놓을 것을 지시하는 커맨드를, 「Alighting To」라고 기술한다.
특정의 생산 설비(노드 「Etcher1」)의 복수의 특정의 재치 개소(노드 「LoadPort1」, 노드 「LoadPort2」)로부터, 특정의 반송 로봇(20A)(노드 「MobileRobot1」)에 의해, 선반(31A)(노드 「Shelf1」)에 반송 대상물을 반송하는 반송 지시는, 예를 들어 다음과 같이 기술할 수 있다:
Boarding From: Fab1/Etcher1/LoadPort1,
Fab1/Etcher1/LoadPort2
Boarding To: Fab1/MobileRobot1/
Alighting From: Fab1/MobileRobot1/
Alighting To: Fab1/Shelf1/
이상.
반송 동작예 1에서는, 반송원인 특정의 생산 설비로부터 반송 대상물(90)을 취출함에 있어서는, 개개의 재치 개소(「Fab1/Etcher1/LoadPort1」, 「Fab1/Etcher1/LoadPort2」)를 지정하고 있지만, 반송처의 선반(31A)에 대해서는, 개개의 재치 개소의 지정은 되지 않고, 선반(31A)을 나타내는 어드레스 「Fab1/Shelf1/」가 지정되어 있다. 이와 같이, 반송 시스템(1)에서는, 선반(31A)에 있어서, 어느 설치 개소가 비어 있는지를 확인하면서, 어느 재치 개소에 반송 대상물(90)을 차례대로 올려놓을지의 세세한 지시를 내릴 필요는 없다.
이와 같이, 반송원을 지정할 때에, 재치 개소 레벨(제3 계층)로 지정하고, 반송처를 지정할 때에 설비 레벨(제2 계층)로 지정하는 반송의 지정 방법은, 엔트러스티드(Entrusted) 지정이라고 부르기로 한다. 개개의 재치 개소의 지정이 필요 없는 것은, 반송원으로부터 취출한 반송 대상물(90)을, 반송 로봇(20A)의 스테이지에 올려놓는 커맨드 「Boarding To」, 반송 대상물(90)을 반송 로봇(20A)의 스테이지로부터 취출하는 커맨드 「Alighting From」에서도 마찬가지이다. 이들 경우에는, 반송 로봇(20A)을 나타내는 어드레스 「Fab1/MobileRobot1/」가 지정될 수 있다.
반송 로봇(20A)이, 반송 로봇(20A)의 스테이지에 놓인 반송 대상물(90)을 취출하고, 선반(30A)의 소정의 재치 개소에 올려놓을 때를 예로 하여, 반송처를 지정할 때에 설비 레벨(제2 계층)로 지정하는 반송의 지정 방법에서의 동작을 이하에 상세하게 설명한다.
커맨드 「Alighting From: Fab1/MobileRobot1/」는, 반송 로봇(20A)의 스테이지에 놓인 반송 대상물(90)을 취출할 것을 지시하는 커맨드이다. 커맨드 「Alighting To: Fab1/Shelf1/」는, 다음에 반송 대상물(90)을, 선반(30A)의 재치 개소에 올려놓을 것을 지시하는 커맨드이다. 반송 로봇(20A)이 선반(31A)에 반송 대상물을 반송하는 것을 나타내고 있기 때문에, 주행 제어부(28)가, 주행 기구부(29)를 제어하여, 반송 로봇(20A)이, 선반(31A) 앞으로 이동한다.
커맨드 「Alighting From: Fab1/MobileRobot1/」에 있어서, 스테이지(재치 개소)의 지정이 없고, 제2 계층의 반송 로봇(20A)까지의 레벨로 어드레스가 지정되어 있을 뿐이다. 선택부(24)는, 반송 로봇(20A)의 재치 개소인, 좌측 스테이지(201)와, 우측 스테이지(202)에 대해, 반송 대상물(90)이 놓여 있는지 여부를 확인한다.
그러면, 좌측 스테이지(201)(「UMLp No: 1」), 우측 스테이지(202)(「UMLp No: 2」)의 모두에 반송 대상물(90)이 놓여 있기 때문에, 선택부(24)는, 기록부(25)의 재치 우선순위 정보에 기초하여, 재치 우선순위가 열위(劣位)의 재치 개소인, 우측 스테이지(202)를 선택한다.
또, 반송 로봇(20A)의 재치 개소에, 반송 대상물(90)이 놓여 있는지 여부의 정보는, 재하 정보 취득부(23)가, 제어 장치(10)의 데이터베이스(14)에 문의함으로써, 취득하도록 해도 된다. 혹은, 좌측 스테이지(201)와, 우측 스테이지(202)의 각각에 대해, 반송 로봇(20A)이 재치의 유무를 검지하는 센서를 가지고 있고, 이들에 의해 취득하도록 해도 된다.
커맨드 「Alighting To: Fab1/Shelf1/」에 있어서, 재치 개소의 지정이 없고, 제2 계층의 선반(30A)에서의 레벨로 어드레스가 지정되어 있을 뿐이다. 선택부(24)는, 재하 정보 취득부(23)를 통해, 제어 장치(10)의 데이터베이스(14)로부터, 선반(30A)의 재치 개소인, 재치 개소(301), 재치 개소(302), 재치 개소(303), 재치 개소(304)에 대해, 반송 대상물(90)이 놓여 있는지 여부의 정보를 취득한다.
예를 들어, 재치 개소(301)(「UMLp No: 1」), 재치 개소(302)(「UMLp No: 2」)에는, 반송 대상물(90)이 놓여 있고, 재치 개소(303)(「UMLp No: 3」), 재치 개소(304)(「UMLp No: 4」)에는, 반송 대상물(90)이 놓이지 않은 것으로 한다. 그러면, 선택부(24)는, 기록부(25)의 재치 우선순위 정보에 기초하여, 반송 대상물(90)이 놓이지 않은 재치 개소 중에서, 재치 우선순위가 우위의 재치 개소인, 재치 개소(303)를 선택한다.
다음에, 선택부(24)는, 기록부(25)에 기록되어 있는 로봇 아암 제어 프로그램 중에서, 반송 로봇(20A)의 우측 스테이지(202)로부터 반송 대상물(90)을 취출하여, 선반(30A)의 재치 개소(303)에 올려놓는 로봇 아암 제어 프로그램을 선택한다. 아암 제어부(26)가 선택된 로봇 아암 제어 프로그램에 따라, 로봇 아암을 동작시키면, 우측 스테이지(202)로부터 재치 개소(303)로의 반송 대상물의 이동이 수행된다.
선택부(24)는, 반송 로봇(20A)의 재치 개소에 반송 대상물(90)이 놓여 있는 한, 상술한 동작을 반복한다. 그러면, 다음에 좌측 스테이지(201)로부터 재치 개소(304)로의 반송 대상물(90)의 이동이 수행되어, 반송 대상물(90)의 이동이 완료된다.
또, 반송 로봇(20A)이, 특정의 생산 설비에 놓인 반송 대상물(90)을 취출하여, 반송 로봇(20A)의 스테이지에 올려놓을 때에도, 반송 로봇(20A)의 스테이지가 지정되지 않았지만, 상기와 마찬가지로 하여, 반송 대상물(90)이 놓이지 않은 스테이지 중에서, 재치 우선순위에 기초하여, 순차적으로 반송 대상물(90)의 이동이 실행된다.
<반송 동작예 2: 히프>
특정의 생산 설비(노드 「Etcher1」)로부터, 특정의 반송 로봇(20A)(노드 「MobileRobot1」)에 의해, 선반(31A)에 반송 대상물을 반송하는 반송 지시는, 예를 들어 다음과 같이 기술할 수 있다:
Boarding From: Fab1/Etcher1/
Boarding To: Fab1/MobileRobot1/
Alighting From: Fab1/MobileRobot1/
Alighting To: Fab1/Shelf1/
이상.
반송 동작예 2에서는, 반송원인 특정의 생산 설비로부터 반송 대상물(90)을 취출함에 있어서는, 개개의 재치 개소(「Fab1/Etcher1/LoadPort1」, 「Fab1/Etcher1/LoadPort2」 등)는 지정되지 않고, 특정의 생산 설비를 나타내는 어드레스 「Fab1/Shelf1/」가 지정되어 있다. 또한, 반송처에 대해서는 반송 동작예 1과 마찬가지로, 선반(31A)을 나타내는 어드레스 「Fab1/Shelf1/」가 지정되어 있다. 이와 같이, 반송 시스템(1)에서는, 반송원 및 반송처에 있어서, 설치 개소에의 재치의 유무를 확인하면서, 어느 재치 개소에 반송 대상물(90)을 차례대로 올려놓을지의 세세한 지시를 내릴 필요는 없다.
이와 같이, 반송원 및 반송처를 지정할 때에, 재치 개소 레벨(제3 계층)로 지정하고, 반송처를 지정할 때에 설비 레벨(제2 계층)로 지정하는 반송의 지정 방법은, 엔트러스티드(Entrusted) 지정이라고 부르기로 한다. 반송 로봇(20A)이, 특정의 생산 설비에 놓인 반송 대상물(90)을 취출할 때에는, 특정의 생산 설비에 관한 재하 정보와, 재치 우선순위 정보에 기초하여, 상술한 수법과 마찬가지로 하여 로봇 아암 제어 프로그램이 순차 선택되어, 순차적으로 취출이 수행된다.
반송 동작예 1이나 반송 동작예 2에 나타나는 바와 같이, 반송 시스템(1)에서는 반송 로봇(20)에의 지시에 있어서, 반송원이나 반송처를 나타내는 어드레스가, 트리 구조를 구성하는 노드를 이용하여 기술된다. 그 때문에, 공장이나 창고 등의 관리자나 작업자가 지시의 내용을 이해하기 쉽다. 나아가, 반송 로봇(20)에 대해, 반송처나 반송원의 설치 개소, 혹은 반송 로봇(20)의 스테이지를 하나하나 지정하지 않아도, 재치 우선순위에 따라 반송 로봇(20)이 적절히 반송을 실행한다.
따라서, 반송 상황의 감시 시나, 작업 확인 또는 조사 등을 위한 반송의 지시의 로그 참조 시에, 공장이나 창고 등의 관리자나 작업자가 내용을 해독하기 쉬워지며, 반송 시스템(1)의 관리가 매우 수행하기 쉬워진다. 또한, 이러한 처리는, 주로 반송 로봇(20)에 의해 실현되어 있다. 그 때문에, 반송 시스템 서버 등의 제어 장치(10)에 과도하게 부담되는 일이 없는, 분산형 처리가 실현된다.
〔소프트웨어에 의한 실현예〕
제어 장치(10)의 기능 블록(특히, 지령 접수부(11), 지시 발행부(12), 관리부(13)) 혹은, 반송 로봇(20)의 기능 블록(특히, 지시 접수부(21), 상태 알림부(22), 재하 정보 취득부(23), 선택부(24), 아암 제어부(26), 주행 제어부(28))은, 집적 회로(IC 칩) 등에 형성된 논리 회로(하드웨어)에 의해 실현해도 되고, 소프트웨어에 의해 실현해도 된다.
후자의 경우, 제어 장치(10) 혹은 반송 로봇(20)은, 각 기능을 실현하는 소프트웨어인 프로그램의 명령을 실행하는 컴퓨터를 구비하고 있다. 이 컴퓨터는, 예를 들어 하나 이상의 프로세서를 구비하고 있음과 아울러, 상기 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 구비하고 있다. 그리고, 상기 컴퓨터에 있어서, 상기 프로세서가 상기 프로그램을 상기 기록매체로부터 판독하여 실행함으로써, 본 발명의 목적이 달성된다.
상기 프로세서로서는, 예를 들어 CPU(Central Processing Unit)를 이용할 수 있다. 상기 기록매체로서는, 「일시적이 아닌 유형의 매체」, 예를 들어, ROM(Read Only Memory) 등 외에, 테이프, 디스크, 카드, 반도체 메모리, 프로그래머블 논리 회로 등을 이용할 수 있다. 또한, 상기 프로그램을 전개하는 RAM(Random Access Memory) 등을 더 구비하고 있어도 된다.
또한, 상기 프로그램은, 그 프로그램을 전송 가능한 임의의 전송 매체(통신 네트워크나 방송파 등)를 통해 상기 컴퓨터에 공급되어도 된다. 또, 본 발명의 일 태양은, 상기 프로그램이 전자적인 전송에 의해 구현화된, 반송파에 매립된 데이터 신호의 형태로도 실현될 수 있다.
〔정리〕
본 발명의 일 측면에 관한 반송 시스템은, 반송 대상물을 올려놓는 재치 개소가 복수 마련된 설비가, 복수 설치된 영역 내에서, 상기 복수의 설비에 걸치는 상기 재치 개소 사이에서, 상기 반송 대상물을 반송 로봇에 의해 반송하는 반송 시스템으로서, 상기 반송 로봇에 대한 반송 지시를 발행하는 지시 발행부, 및 상기 재치 개소의 재하 정보를 보유하는 데이터베이스를 가진 제어 장치와, 반송 로봇을 구비하며, 상기 반송 지시에서 사용되는, 반송처 또는 반송원을 지정하는 어드레스는, 상기 재치 개소를 나타내는 노드와, 상기 재치 개소가 마련된 설비를 나타내는 노드를 포함하는 트리 구조로 나타나 있고, 상기 반송 로봇은, 상기 반송 지시에서 지정된 상기 반송처의 어드레스가 상기 설비를 나타낼 때에, 상기 재하 정보에 기초하여, 해당 설비에 속하는 상기 재치 개소 중, 상기 반송 대상물이 놓이지 않은 상기 재치 개소에, 미리 정해진 재치 우선순위에 따라 상기 반송 대상물을 순차적으로 올려놓는 구성을 구비한다.
상기 구성에 의하면, 반송 로봇에 의한 반송을 실행시키기 위한 지시가, 사람에게 있어서 보다 이해하기 쉬운 태양인, 반송 시스템을 실현할 수 있다.
상기 일 측면에 관한 반송 시스템에 있어서, 상기 반송 로봇은, 상기 반송 지시에서 지정된 상기 반송원의 어드레스가 상기 설비를 나타낼 때에, 상기 재하 정보에 기초하여, 해당 설비에 속하는 상기 재치 개소 중, 상기 반송 대상물이 놓여 있는 상기 재치 개소로부터, 미리 정해진 재치 우선순위에 따라 상기 반송 대상물을 취출하는 구성을 구비해도 된다. 상기 구성에 의하면, 반송 로봇에 의한 반송을 실행시키기 위한 지시가, 사람에게 있어서 더욱 이해하기 쉬운 태양인, 반송 시스템을 실현할 수 있다.
상기 일 측면에 관한 반송 시스템에 있어서, 상기 반송 로봇에는, 상기 반송 대상물을 파지하는 다관절의 로봇 아암이 설치되어 있는 구성을 구비해도 된다. 상기 구성에 의하면, 다종다양한 반송 대상물에 유연하게 대응할 수 있는, 반송 시스템을 실현할 수 있다.
상기 일 측면에 관한 반송 시스템에 있어서, 상기 반송 로봇은, 상기 설비의 복수의 상기 재치 개소 각각에의 반송 대상물의 재치 또는 취출을 실행하기 위한 복수의 로봇 아암 제어 프로그램과, 상기 설비의 복수의 상기 재치 개소에 대한 상기 재치 우선순위의 정보를 보유하고 있는 구성을 구비해도 된다. 상기 구성에 의하면, 제어 장치의 자원의 소비를 삭감할 수 있는, 분산형 처리가 실행 가능한 반송 시스템을 실현할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 관한 반송 로봇은, 반송 대상물을 올려놓는 재치 개소가 복수 마련된 설비가, 복수 설치된 영역 내에서, 제어 장치로부터의 반송 지시에 따라, 상기 복수의 설비에 걸치는 상기 재치 개소 사이에서, 상기 반송 대상물을 반송하는 반송 로봇으로서, 상기 반송 대상물을 파지하는 다관절의 로봇 아암, 상기 로봇 아암의 동작을 제어하는 아암 제어부, 상기 제어 장치로부터의 반송 지시를 접수하는 지시 접수부, 상기 설비의 복수의 상기 재치 개소 각각에의 반송 대상물의 재치 또는 취출을 실행하기 위한 복수의 로봇 아암 제어 프로그램과, 상기 설비의 복수의 상기 재치 개소에 대한 상기 재치 우선순위의 정보를 보유하는 기록부, 및 상기 반송 지시를 참조하여, 복수의 상기 로봇 아암 제어 프로그램으로부터 하나를 선택하는 선택부를 구비하며, 상기 반송 지시에서 사용되는, 반송처 또는 반송원을 지정하는 어드레스는, 상기 재치 개소를 나타내는 노드와, 상기 재치 개소가 마련된 설비를 나타내는 노드를 포함하는 트리 구조로 나타나 있고, 상기 반송 지시에서 지정된 상기 반송처 또는 상기 반송원의 어드레스가 상기 설비를 나타낼 때에, 상기 선택부가, 해당 설비에 속하는 상기 재치 개소 각각의 재하 정보와, 해당 설비에 속하는 상기 재치 개소 각각의 재치 우선순위의 정보에 기초하여, 특정의 상기 로봇 아암 제어 프로그램을 순차 선택하고, 상기 아암 제어부가, 순차 선택된 상기 로봇 아암 제어 프로그램에 따라 상기 로봇 아암을 제어하는 구성을 구비한다.
상기 구성에 의하면, 반송 로봇에 의한 반송을 실행시키기 위한 지시가, 사람에게 있어서 보다 이해하기 쉬운 태양인, 반송 시스템을 실현할 수 있다.
본 발명은 상술한 각 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하며, 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
1 반송 시스템
10 제어 장치
11 지령 접수부
12 지시 발행부
13 관리부
14 데이터베이스
20, 20A 반송 로봇
21 지시 접수부
22 상태 알림부
23 재하 정보 취득부
24 선택부
25 기록부
26 아암 제어부
27 로봇 아암
28 주행 제어부
29 주행 기구부
201 좌측 스테이지
202 우측 스테이지
100 공장
30, 30A 선반
301, 302, 303, 304 재치 개소
40 생산 설비
90 반송 대상물

Claims (5)

  1. 반송 대상물을 올려놓는 재치(載置) 개소가 복수 마련된 설비가, 복수 설치된 영역 내에서, 상기 복수의 설비에 걸치는 상기 재치 개소 사이에서, 상기 반송 대상물을 반송 로봇에 의해 반송하는 반송 시스템으로서,
    상기 반송 로봇에 대한 반송 지시를 발행하는 지시 발행부, 및 상기 재치 개소의 재하(在荷) 정보를 보유하는 데이터베이스를 가진 제어 장치와,
    반송 로봇을 구비하며,
    상기 반송 지시에서 사용되는, 반송처 또는 반송원을 지정하는 어드레스는, 상기 재치 개소를 나타내는 노드와, 상기 재치 개소가 마련된 설비를 나타내는 노드를 포함하는 트리 구조로 나타나 있고,
    상기 반송 로봇은, 상기 반송 지시에서 지정된 상기 반송처의 어드레스가 상기 설비를 나타낼 때에, 상기 재하 정보에 기초하여, 해당 설비에 속하는 상기 재치 개소 중, 상기 반송 대상물이 놓이지 않은 상기 재치 개소에, 미리 정해진 재치 우선순위에 따라 상기 반송 대상물을 순차적으로 올려놓는, 반송 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 반송 로봇은, 상기 반송 지시에서 지정된 상기 반송원의 어드레스가 상기 설비를 나타낼 때에, 상기 재하 정보에 기초하여, 해당 설비에 속하는 상기 재치 개소 중, 상기 반송 대상물이 놓여 있는 상기 재치 개소로부터, 미리 정해진 재치 우선순위에 따라 상기 반송 대상물을 취출하는, 반송 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 반송 로봇에는, 상기 반송 대상물을 파지하는 다관절의 로봇 아암이 설치되어 있는, 반송 시스템.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송 로봇은, 상기 설비의 복수의 상기 재치 개소 각각에의 반송 대상물의 재치 또는 취출을 실행하기 위한 복수의 로봇 아암 제어 프로그램과, 상기 설비의 복수의 상기 재치 개소에 대한 상기 재치 우선순위의 정보를 보유하고 있는, 반송 시스템.
  5. 반송 대상물을 올려놓는 재치 개소가 복수 마련된 설비가, 복수 설치된 영역 내에서, 제어 장치로부터의 반송 지시에 따라, 상기 복수의 설비에 걸치는 상기 재치 개소 사이에서, 상기 반송 대상물을 반송하는 반송 로봇으로서,
    상기 반송 대상물을 파지하는 다관절의 로봇 아암,
    상기 로봇 아암의 동작을 제어하는 아암 제어부,
    상기 제어 장치로부터의 반송 지시를 접수하는 지시 접수부,
    상기 설비의 복수의 상기 재치 개소 각각에의 반송 대상물의 재치 또는 취출을 실행하기 위한 복수의 로봇 아암 제어 프로그램과, 상기 설비의 복수의 상기 재치 개소에 대한 상기 재치 우선순위의 정보를 보유하는 기록부, 및
    상기 반송 지시를 참조하여, 복수의 상기 로봇 아암 제어 프로그램으로부터 하나를 선택하는 선택부를 구비하며,
    상기 반송 지시에서 사용되는, 반송처 또는 반송원을 지정하는 어드레스는, 상기 재치 개소를 나타내는 노드와, 상기 재치 개소가 마련된 설비를 나타내는 노드를 포함하는 트리 구조로 나타나 있고,
    상기 반송 지시에서 지정된 상기 반송처 또는 상기 반송원의 어드레스가 상기 설비를 나타낼 때에,
    상기 선택부가, 해당 설비에 속하는 상기 재치 개소 각각의 재하 정보와, 해당 설비에 속하는 상기 재치 개소 각각의 재치 우선순위의 정보에 기초하여, 특정의 상기 로봇 아암 제어 프로그램을 순차 선택하고,
    상기 아암 제어부가, 순차 선택된 상기 로봇 아암 제어 프로그램에 따라 상기 로봇 아암을 제어하는, 반송 로봇.
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