KR20230094138A - 물품 반송 설비 - Google Patents

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KR20230094138A
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히로시 오쓰카
다이치 도미다
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가부시키가이샤 다이후쿠
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Abstract

반송차 및 제어부를 구비한 물품 반송 설비로서, 반송차는, 구동부와, 주행 속도 V를 검출하는 속도검출부와, 다른 반송차와의 거리인 차간 거리 L을 검출하는 거리 검출부를 구비하고, 제어부는, 차간 거리 L에 따라 미리 설정된 목표속도를 참조 가능하게 구성되며, 주행 속도 V와 차간 거리 L에 기초하여 목표속도에 주행 속도 V를 근접시키도록 구동부를 제어하는 차간 조정 제어를 행하고, 목표속도에는, 가속중 목표속도 Vα와 감속중 목표속도 Vβ가 있고, 각각의 차간 거리 L에 있어서 가속중 목표속도 Vα가 감속중 목표속도 Vβ보다 낮은 속도로 설정되어 있다.

Description

물품 반송 설비{ARTICLE TRANSPORT FACILITY}
본 발명은, 주행 경로를 따라 주행하여 물품을 반송(搬送)하는 반송차 및 제어부를 구비한 물품 반송 설비에 관한 것이다.
상기와 같은 물품 반송 설비의 일례가, 하기 특허문헌 1에 개시되어 있다. 일본공개특허 평05-134742호 공보(특허문헌 1)에는, 전방의 반송차와의 사이의 거리에 대응한 속도지령을 후방의 반송차에 부여함으로써, 후방의 반송차가 전방의 반송차에 추돌하지 않도록 후방의 반송차가 자동적으로 감속 정지 제어되는 것이 기재되어 있다.
일본공개특허 평05-134742호 공보
그런데, 반송차의 주행 속도를 변화시키는 경우에는, 반송차의 주행가속도의 변화에 의해, 반송차나 반송차에 의해 반송되는 물품에 주행 방향의 힘이 작용하여 진동이 발생할 수 있다. 예를 들면, 반송차가 가속중에 전방의 반송차와의 차간 거리가 감소하고, 가속중의 상태로부터 즉시 감속 제어를 개시하면, 반송 중의 물품이나 반송차에 대하여 비교적 큰 진동이나 충격이 발생할 수 있다.
이에, 반송차의 주행 속도를 변화시키는 경우에, 반송 중의 물품이나 반송차에 대하여 비교적 큰 진동이나 충격이 작용하는 것을 회피하기 쉬운 기술의 실현이 요망된다.
상기한 것을 감안한, 물품 반송 설비의 특징적 구성은, 주행 경로를 따라 주행하여 물품을 반송하는 반송차 및 제어부를 구비한 물품 반송 설비로서, 상기 반송차는, 차체와, 상기 차체를 주행시키는 구동부와, 상기 차체의 주행 속도를 검출하는 속도검출부와, 주행 방향의 전방에 존재하는 다른 반송차 사이의 거리인 차간 거리를 검출하는 거리 검출부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 차간 거리에 따라 미리 설정된 목표속도를 참조 가능하게 구성되며, 상기 속도검출부에 의해 검출되는 상기 주행 속도와, 상기 거리 검출부에 의해 검출되는 상기 차간 거리에 기초하여, 상기 차간 거리에 따른 상기 목표속도에 상기 주행 속도를 근접시키도록, 상기 구동부를 제어하는 차간 조정 제어를 행하고, 상기 목표속도에는, 상기 차체의 가속중에 사용하는 가속중 목표속도와, 상기 차체의 감속중에 사용하는 감속중 목표속도가 있고, 각각의 상기 차간 거리에 있어서, 상기 가속중 목표속도가 상기 감속중 목표속도보다 낮은 속도로 설정되어 있는 점에 있다.
이 특징적 구성에 의하면, 반송차가 가속중에 전방의 다른 반송차 사이의 차간 거리가 짧아진 경우라도, 가속중 목표속도가 감속중 목표속도보다 낮은 속도로 설정되어 있으므로, 현재의 주행 속도보다 낮은 목표속도가 즉시 설정되는 것을 회피할 수 있어, 일정한 주행 속도로 주행하는 기간을 확보할 수 있다. 즉, 가속 상태로부터 즉시 감속 상태가 되는 것을 회피할 수 있어, 가속 상태로부터 정속 주행 상태를 거쳐서 감속 상태가 되도록 할 수 있다. 이로써, 반송 중의 물품이나 반송차에 대하여 큰 진동이나 충격이 작용하는 것을 회피하기 쉽다.
물품 반송 설비의 더 한층의 특징과 이점은, 도면을 참조하여 설명하는 실시형태에 대한 이하의 기재로부터 명확해진다.
도 1은 제1 실시형태의 반송차의 측면도이다.
도 2는 제1 실시형태의 제어 블록도이다.
도 3은 제1 실시형태의 목표속도 패턴을 나타낸 도면이다.
도 4는 제1 실시형태의 이동평균 지령을 나타낸 도면이다.
도 5는 제2 실시형태의 목표속도 패턴을 나타낸 도면이다.
1. 제1 실시형태
물품 반송 설비(10)의 실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 물품 반송 설비(10)는, 주행 경로(12)를 따라 주행하여 물품(W)을 반송하는 반송차(20)를 구비하고 있다. 여기서, 주행 경로(12)의 길이 방향(주행 경로(12)가 연장되는 방향)을 경로 길이 방향(X)으로 하고, 주행 경로(12)의 폭 방향을 경로 폭 방향(Y)으로 한다. 경로 폭 방향(Y)은, 경로 길이 방향(X) 및 수직 방향(Z)의 양쪽에 직교하는 방향이다. 경로 길이 방향(X)에서의 반송차(20)의 주행 방향의 전방측을 전방측(하류측)(X1)으로 하고, 경로 길이 방향(X)에서의 반송차(20)의 주행 방향의 후방측을 후방측(상류측)(X2)으로 한다. 도시한 예에서는, 후방측(X2)의 반송차(20)을 반송차(20A)로 하고, 전방측(X1)의 반송차(20)를 반송차(20B)로서 나타내고 있다. 이하, 반송차(20A)의 구성을 중심으로 설명하지만, 본 실시형태에 있어서, 반송차(20A)와 반송차(20B)는 동일한 구성의 반송차이다.
본 실시형태에서는, 물품 반송 설비(10)는, 주행 경로(12)를 따라 배치된 주행 레일(14)(여기서는, 경로 폭 방향(Y)에 간격을 두고 배치된 한 쌍의 주행 레일(14))을 구비하고 있고, 반송차(20A)는, 주행 레일(14)을 따라 주행한다. 도시한 예에서는, 반송차(20A)는, 천장을 따라 형성된 주행 경로(12)를 따라 주행하는 천정 반송차이며, 주행 레일(14)은, 예를 들면, 천장으로부터 현수(懸垂) 지지된다. 물품(W)의 종류는 한정되지 않지만, 물품(W)은, 예를 들면, 반도체 웨이퍼를 수용하는 FOUP(Front Opening Unified Pod)가 있다.
반송차(20A)는 본체부(30)와, 본체부(30)를 주행시키는 주행부(40)를 구비하고 있다. 주행부(40)는 주행 레일(14)을 따라 주행한다. 본 실시형태에서는, 주행부(40)는, 주행 레일(14)의 주행면을 전동(轉動)하는 차륜(42)과, 차륜(42)을 회전시키는 구동부(44)(예를 들면, 서보 모터 등의 전동 모터)를 구비하고 있다. 차륜(42)이 구동부(44)에 의해 회전 구동됨으로써, 주행부(40)가 주행 레일(14)을 따라 주행한다. 상세한 것은 생략하지만, 주행부(40)는, 주행 레일(14)의 안내면을 전동하는 안내륜을 구비하고 있고, 주행부(40)는, 안내륜이 주행 레일(14)의 안내면에 접촉 안내된 상태에서, 주행 레일(14)을 따라 주행한다. 도시한 예에서는, 반송차(20A)는, 주행부(40)를 경로 길이 방향(X)으로 배열하도록 한 쌍 구비하고 있다.
본 실시형태에서는, 본체부(30)는 주행부(40)에 연결되어 있다. 도시한 예에서는, 본체부(30)는 주행부(40)에 대하여 수직 방향(Z)의 아래쪽에 배치된 상태에서 주행부(40)에 지지되어 있다. 본체부(30)는 물품(W)을 지지하는 지지부(32)를 구비하고 있고, 물품(W)은 지지부(32)에 지지된 상태에서, 반송차(20A)에 의해 반송된다. 본체부(30) 및 주행부(40)는 차체(15)에 대응한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 물품 반송 설비(10)는 제어부(50)를 구비하고 있다. 제어부(50)는, 예를 들면 CPU 등의 연산 처리 장치를 구비하고 또한 메모리 등의 주변 회로를 구비하고, 이들 하드웨어와, 연산 처리 장치 등의 하드웨어 상에서 실행되는 프로그램의 협동에 의해, 제어부(50)의 각 기능이 실현된다. 본 실시형태에서는, 제어부(50)가 반송차(20A)에 설치되어 있지만, 반송차(20A)와는 독립된 도시하지 않은 외부 제어 장치에 설치되어도 된다. 또한, 제어부(50)가 서로 통신 가능하게 분리된 복수의 하드웨어를 구비하는 경우, 일부 하드웨어가 반송차(20A)에 설치되고, 나머지 하드웨어가 상기 외부 제어 장치에 설치되어도 된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 반송차(20A)는, 상기 반송차(20A)의 주행 속도 V를 검출 가능한 차량속도 검출부(60)를 구비하고 있다. 차량속도 검출부(60)는, 소정 시간 내에서의 차륜(42)의 회전수나 주행 레일(14)의 상대(相對) 속도 등에 기초하여 반송차(20A)의 주행 속도 V를 검출 가능하게 구성되며, 주행 속도 V의 정보를 검출 신호로서 제어부(50)에 송신한다. 도시한 예에서는, 차량속도 검출부(60)는, 주행부(40)에 설치되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 반송차(20A)는, 다른 반송차(20B)와의 차간 거리 L을 검출하기 위한 거리 검출부(62)를 가지고 있다. 주행 경로(12)는, 복수의 반송차(20)(20A, 20B)가 주행하도록 구성되어 있다. 이에 따라, 반송차(20)(20A, 20B)끼리의 접촉을 회피하기 위하여, 반송차(20A)는, 전방의 다른 반송차(20B)와의 차간 거리 L을 검출하기 위한 거리 검출부(62)를 가지고 있다. 본 실시형태에서는, 거리 검출부(62)는, 반사판(66)과, 전방의 반송차(20B)에 설치된 반사판(66)을 향해서 광을 투광하는 거리 센서(64)를 가지고 있다. 거리 센서(64)는, 전방의 반송차(20B)에 설치된 반사판(66)으로부터 반사된 반사광을 수광(受光) 가능하게 구성되어 있고, 예를 들면, 광을 투광하고 나서 반사광을 수광할 때까지의 시간이나 투광(投光) 위치와 수광 위치 사이의 거리 등의 정보를 차간 거리 L의 검출 신호로서 제어부(50)에 송신한다. 도시한 예에서는, 거리 검출부(62)는, 본체부(30)에 설치되어 있다.
또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는, 반송차(20A)는, 주행 경로(12) 중에 있어서 주행의 방해가 되는 장애물을 검출하기 위한 장애물 센서(67)를 가지고 있다. 장애물 센서(67)는, 예를 들면, 미리 설정된 검출범위에 광을 투광하고, 장애물에 의해 반사된 광을 수광한 경우에 장애물을 검출하도록 구성되어 있다. 장애물이 검출된 경우에는, 물품 반송 설비(10)의 제어부(50)는, 반송차(20A)를 정지시킨다. 그리고, 이상에서는, 거리 센서(64)이나 장애물 센서(67)가, 광을 투광 및 수광하는 광학식 센서로서 구성되어 있는 예에 대하여 설명했다. 그러나, 이와 같은 구성으로 한정되지 않고, 거리 센서(64)나 장애물 센서(67)는, 초음파를 발하는 초음파식 센서로서 구성되어 있어도 된다.
제어부(50)는, 주행부(40)의 주행 작동을 제어한다. 본 실시형태에서는, 제어부(50)는, 구동부(44)의 구동을 제어함으로써 주행부(40)의 주행 작동을 제어하는 구동제어부(52)를 구비하고 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 반송차(20A)는, 경로 길이 방향(X)으로 배열되는 2개의 주행부(40)를 구비하고 있다. 이 경우에, 이들 2개의 주행부(40)가 동일하게 제어되는 구성, 혹은, 한쪽 주행부(40)의 주행에 종동(從動)해서 다른 쪽 주행부(40)가 주행하도록 제어되는 구성으로 할 수 있다. 후자의 경우에는, 예를 들면, 한쪽 주행부(40)의 주행에 종동해서 다른 쪽 주행부(40)가 주행하도록, 구동제어부(52)가 다른 쪽 주행부(40)에서의 구동부(44)에 의한 차륜(42)의 구동 토르크를 제어한다. 또한, 구동제어부(52)가 다른 쪽 주행부(40)에서의 구동부(44)에 의한 차륜(42)의 구동 토르크가 제로가 되도록 제어(토크 프리 제어)함으로써, 한쪽 주행부(40)의 주행에 종동하도록 다른 쪽 주행부(40)를 주행시켜도 된다.
구동제어부(52)는, 차간 거리 L에 따라 미리 설정된 목표속도 Vo를 참조 가능하게 구성되어 있다. 또한, 구동제어부(52)는, 차량속도 검출부(60)에 의해 검출된 주행 속도 V와, 거리 검출부(62)에 의해 검출된 차간 거리 L에 기초하여, 차간 거리 L에 따른 목표속도 Vo에 주행 속도 V를 근접시키도록, 구동부(44)를 제어하는 차간 조정 제어를 행한다. 목표속도 Vo에는, 차체(15)의 가속중에 사용하는 가속중 목표속도 Vα와, 차체(15)의 감속중에 사용하는 감속중 목표속도 Vβ가 있고, 각각의 차간 거리 L에 있어서, 가속중 목표속도 Vα가 감속중 목표속도 Vβ보다 낮은 속도로 설정되어 있다. 이에 따라, 반송차(20A)가 가속중에 전방의 다른 반송차(20B)와의 차간 거리 L이 짧아진 경우라도, 가속중 목표속도 Vα가 감속중 목표속도 Vβ보다 낮은 속도로 설정되어 있으므로, 현재의 주행 속도 V보다 낮은 목표속도 Vo가 즉시 설정되는 것을 회피할 수 있어, 일정한 주행 속도 V로 주행하는 기간을 확보할 수 있다. 즉, 가속 상태로부터 즉시 감속 상태가 되는 것을 회피할 수 있고, 가속 상태로부터 정속 주행 상태를 거쳐서 감속 상태가 되도록 할 수 있다. 이로써, 반송 중의 물품(W)이나 반송차(20A)에 대하여 큰 진동이나 충격이 작용하는 것을 회피하기 쉽다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는 제어부(50)가, 목표속도 Vo가 기억된 목표속도 기억부(70)를 구비하고 있다. 도시한 예에서는, 목표속도 기억부(70)는 반송차(20A)의 본체부(30)에 구비되어 있지만, 예를 들면, 도시하지 않은 외부 제어 장치에 목표속도 기억부(70)가 설치되고, 통신에 의해 반송차(20A)에 구비된 구동제어부(52)가 목표속도 Vo를 참조하는 구성으로 되어도 된다. 또한, 목표속도 기억부(70) 및 구동제어부(52)가 외부 제어 장치에 설치되고, 목표속도 Vo를 참조한 구동제어부(52)가 통신에 의해 반송차(20A)에 구비된 구동부(44)를 제어하는 구성으로 되어도 된다.
목표속도 기억부(70)에 기억되는 목표속도 Vo는, 목표속도 패턴으로서 기억되는 것이 바람직하다. 도 3의 목표속도 그래프는, 목표속도 기억부(70)에 기억된 목표속도 패턴의 일례이다. 도 3에서는, 세로축이 반송차(20A)의 주행 속도 V(m/s), 가로축이 차간 거리 L(m)이며, 가속중 목표속도 Vα가 흑색 굵은 선으로 표시되고, 감속중 목표속도 Vβ가 백색 선으로 표시되고 있다. 또한, 실제 반송차(20A)의 가감속 시의 주행 속도 V 및 차간 거리 L의 변화의 예가, 파선(破線)의 화살표로 표시되고 있다. 본 실시형태에서는, 가속중 목표속도 Vα 및 감속중 목표속도 Vβ는, 차간 거리 L을 구분한 복수의 거리 구분 Ld마다, 차간 거리 L이 짧아짐에 따라서 낮아지도록 단계적으로 설정되어 있다. 도시한 예에서는, 인접하는 거리 구분 Ld는 서로 경계를 접한다. 바람직하게는, 거리 구분 Ld마다의 가속중 목표속도 Vα와 감속중 목표속도 Vβ의 차이는, 차간 거리 L이 짧은 거리 구분 Ld일수록 작게 설정된다.
구동제어부(52)는, 도 3의 파선의 화살표로 나타낸 바와 같이, 주행 속도 V가, 차간 거리 L에 따른 가속중 목표속도 Vα와 감속중 목표속도 Vβ 사이의 속도인 경우에는, 주행 속도 V를 유지한다. 또한, 주행 속도 V가, 차간 거리 L에 따른 가속중 목표속도 Vα보다 낮은 경우에는, 가속중 목표속도 Vα에 도달할 때까지 차체(15)를 미리 설정된 기준가속도 Aαc로 가속시킨다. 또한, 주행 속도 V가, 차간 거리 L에 따른 감속중 목표속도 Vβ보다 높은 경우에는, 감속중 목표속도 Vβ에 도달할 때까지 차체(15)를 미리 설정된 기준감속도 Aβc로 감속시킨다. 그리고, 차체(15)의 가속 시에서의 가속도 Aα 및 차체(15)의 감속 시에서의 감속도 Aβ는, 절대값 즉 양의 값으로 나타내어진다. 또한, 기준가속도 Aαc 및 기준감속도 Aβc는 0보다 큰 값을 가진다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 대상으로 하는 거리 구분 Ld를 대상 구분 LdT로 하고, 대상 구분 LdT보다 차간 거리 L이 짧은 측에 인접하는 거리 구분 Ld를 단거리측 인접 구분 LdT-1로 한다. 본 실시형태에서는, 대상 구분 LdT에 설정된 가속중 목표속도 Vα는, 단거리측 인접 구분 LdT-1에 설정된 감속중 목표속도 Vβ와 동일한 속도로 설정되어 있다. 이로써, 가속 상태로부터 정속 주행 상태로 된 후, 차간 거리 L이 거리 구분 Ld의 경계를 넘어서 감소한 경우라도, 상기 경계를 넘었을 때 목표속도 Vo가 단계적으로 변화하는 것을 회피할 수 있다.
또한, 반송차(20A)에 정속 주행을 행하게 할 필요가 있는 주행거리를 정속 필요 거리 Lc로 한다. 본 실시형태에서는, 복수의 거리 구분 Ld의 각각의 상한 LdMAX와 하한 LdMIN 사이의 거리(길이) ΔLd(=LdMAX-LdMIN)는, 정속 필요 거리 Lc 이상이다. 정속 필요 거리 Lc는, 반송 중의 물품(W)이나 반송차(20A)에 대한 진동이나 충격을 고려하여, 미리 설정되는 거리이다. 바람직하게는, 정속 필요 거리 Lc는 거리 구분 Ld마다, 차간 거리 L에 따라 다른 값이 설정된다. 더욱 바람직하게는, 정속 필요 거리 Lc는 거리 구분 Ld마다, 차간 거리 L이 짧은 거리 구분 Ld일수록 작은 값이 설정된다.
또한, 반송차(20A)에 허용하는 감속도 Aβ의 최대값을 최대감속도 AβMAX로 한다. 본 실시형태에서는, 주행 방향의 전방측(X1)에 존재하는 다른 반송차(20B)가 정지하고 있는 경우에 있어서, 반송차(20A)의 주행 속도 V를, 차간 거리 L이 짧아짐에 따라서 단계적으로 낮아지는 감속중 목표속도 Vβ에 근접하도록 감속한 경우의 감속도 Aβ가 최대감속도 AβMAX 이하가 되도록, 감속중 목표속도 Vβ가 설정되어 있다. 그리고, 최대감속도 AβMAX는 0보다 큰 값이다. 이로써, 반송차(20A)가 가속중에 전방에 정지하고 있는 다른 반송차(20B)가 검출된 경우라도, 가속 상태로부터 감속 상태가 될 때까지 반송차(20A)가 정속 주행 상태로 주행하는 거리를, 정속 필요 거리 Lc 이상 확보할 수 있다.
상세하게 설명하면, 가속 후의 반송차(20A)의 거리 검출부(62)가, 정지하고 있는 다른 반송차(20B)와의 차간 거리 L을 검출한 경우에, 감속도 Aβ가 최대감속도 AβMAX 이하가 되도록, 복수의 거리 구분 Ld의 각각의 길이 ΔLd 및 감속중 목표속도 Vβ가 설정되어 있다. 도 3의 예에서는, 각각의 거리 구분 Ld에서의 하한 LdMIN 시점의 감속중 목표속도 Vβ의 값을 연결한 일점쇄선으로 나타내는 최단감속선 VβLMIN의 기울기(dVβLMIN/dL)가 최대감속도 AβMAX 이하가 되도록, 각각의 거리 구분 Ld에서의 길이 ΔLd(=LdMAX-LdMIN) 및 감속중 목표속도 Vβ가 설정되어 있다.
또한, 차간 거리 L에 따른 감속중 목표속도 Vβ는, 차간 거리 L(m), 가속에 필요한 거리 Lcα(m), 감속에 필요한 거리 Lcβ(m), 정속 필요 시간 Tc(s)를 사용하여, 하기 식에 의해 구해진 최대값 VβMAX 이하인 것이 바람직하다.
VβMAX= {L-(Lcα＋Lcβ)}÷Tc… (1)
도 3에 최대값 VβMAX의 예를 나타낸다. 이와 같이 하면, 반송차(20A)가 가속중에 전방에 정지하고 있는 다른 반송차(20B)가 검출된 경우라도, 가속 상태로부터 감속 상태가 될 때까지 반송차(20A)가 정속 주행 상태로 주행하는 시간을, 정속 필요 시간 Tc 이상 확보할 수 있다. 그리고, 도 3에서는, 가속에 필요한 거리 Lcα, 감속에 필요한 거리 Lcβ, 및 정속 필요 시간 Tc가 차간 거리 L에 관계없이 일정값인 경우를 나타냈으나, 이들이 차간 거리 L에 따라 변화되는 값이라도 된다.
또한, 목표속도 기억부(70)에 기억된 목표속도 패턴은, 하기 표 1과 같은 목표속도 테이블이라도 된다.
[표 1]
Figure pat00001
본 실시형태에서는, 제어부(50)는, 차간 조정 제어를 행하는 경우에, 주행 속도 V가 목표속도 Vo가 되도록, 가속도 Aα 또는 감속도 Aβ가 단계적으로 변화하는 주행 속도 V의 시간 변화 맵인 기준속도 지령 Vk를 생성한다. 또한, 제어부(50)는, 미리 설정된 기간에서의 기준속도 지령 Vk의 이동평균에 의해 얻어지는 이동평균 지령 Vkh를 생성하고, 이동평균 지령 Vkh에 기초하여 구동부(44)를 제어한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는, 제어부(50)는, 목표속도 기억부(70)에 기억된 목표속도 Vo를 참조하여 기준속도 지령 Vk를 생성하는 기준속도 지령 생성부(72), 및 기준속도 지령 Vk로부터 이동평균 지령 Vkh를 생성하는 이동평균 지령 생성부(74)를 구비하고, 구동제어부(52)가 이동평균 지령 Vkh에 기초하여 구동부(44)를 제어한다. 그리고, 기준속도 지령 생성부(72)와 이동평균 지령 생성부(74)는, 적어도 논리적으로 구별되지만, 물리적으로는 반드시 구별될 필요는 없다.
기준속도 지령 생성부(72)는, 주행 속도 V와 차간 거리 L에 기초하여, 예를 들면 차체(15)의 현재 위치보다 주행 경로(12)의 전방측(X1)의 목표위치에서 주행 속도 V가 목표속도 Vo가 되도록, 가속도 또는 감속도가 단계적으로 변화하는 주행 속도 V의 시간 변화 패턴인 기준속도 지령 Vk를 생성한다. 기준속도 지령 Vk는, 설정 시간마다, 예를 들면 연산 주기마다 생성된다.
이동평균 지령 생성부(74)는, 미리 설정된 기간 즉 이동평균 시간에서의 기준속도 지령 Vk의 이동평균에 의해 얻어지는 이동평균 지령 Vkh를 생성한다. 이동평균 지령(이동평균 처리 후의 속도지령) Vkh는, 설정 시간마다의 기준속도 지령 Vk의 시계열 데이터에 기초하여 생성된다. 본 실시형태에서는, 이동평균을, 가중치가 없는 단순 이동평균으로 하고 있지만, 이것으로 한정되지 않고, 가중치를 부여하는 가중 이동평균 등으로 할 수도 있다.
도 4는, 제어부(50)가 구동부(44)를 제어할 때 사용되는, 세로축을 반송차(20A)의 주행 속도 V(m/s), 가로축을 시간 T(s)로 했을 때의 기준속도 지령 Vk 및 이동평균 지령 Vkh를 나타낸 도면이다. 도 4의 그래프에는, 가속도 Aα 또는 감속도 Aβ가 단계적으로 변화하는 주행 속도 V의 시간 변화 패턴의 일례인, 감속 시의 기준속도 지령 Vk의 일례가 파선으로 표시되고 있다. 기준속도 지령 Vk에서는, 일정 속도인 속도 변화 개시속도 Vs로 주행하고 있는 반송차를, 시각 t1으로부터 시각 t2까지의 사이에서, 감속도 Aβ를 일정하게 속도 변화 개시 속도 Vs로부터 목표속도(속도 변화 종료 속도) Vo로 감속시키고 있다. 도 4에 파선에 의해 나타낸 바와 같이, 기준속도 지령 Vk에서의 감속도 Aβk는, 시각 t1 및 시각 t2에 있어서 단계적으로 변화한다.
또한, 도 4의 그래프에는, 이동평균 처리 후의 속도지령인 이동평균 지령 Vkh의 일례가 실선으로 표시되고 있다. 도 4에 실선에 의해 나타낸 바와 같이, 이동평균 지령 Vkh에서의 감속도 Aβkh는, 시각 t1 및 시각 t2에 있어서 연속적으로 변화한다. 도 4로부터 밝혀진 바와 같이, 이동평균 지령 Vkh에 기초하여 주행부(40)의 주행 작동을 제어하는 경우에는, 기준속도 지령 Vk를 그대로 사용하여 주행부(40)의 주행 작동을 제어하는 경우와 비교하여, 가속도 Aα 및 감속도 Aβ의 변화가 스무드하게 되도록 반송차(20A)의 주행 속도 V를 변화시킬 수 있다.
2. 제2 실시형태
이하에서는, 제2 실시형태에 따른 물품 반송 설비(10)에 대하여, 도 5를 참조하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 도 3의 목표속도 그래프 대신 도 5의 목표속도 그래프가 목표속도 패턴으로서 사용되는 점에서, 상기 제1 실시형태와 상이하다. 이하에서는, 제1 실시형태와의 상이점을 중심으로 설명하지만, 특히 설명하지 않는 점에 대해서는 제1 실시형태와 동일하게 한다.
도 5의 목표속도 그래프는, 도 3와 마찬가지로 목표속도 기억부(70)에 기억된 목표속도 패턴의 일례이다. 도 5에 있어서, 가속중 목표속도 Vα가 흑색 굵은 선으로 표시되고, 감속중 목표속도 Vβ가 백색 선으로 표시되고 있다. 또한, 실제 반송차(20A)의 가속 시 및 감속 시의 주행 속도 V 및 차간 거리 L의 변화의 예가, 파선의 화살표로 표시되고 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서도, 동일한 차간 거리 L의 경우에, 가속중 목표속도 Vα가 감속중 목표속도 Vβ보다 낮은 속도로 설정되어 있다.
도 5의 파선의 화살표로 나타낸 바와 같이, 구동제어부(52)는, 주행 속도 V가 차간 거리 L에 따른 가속중 목표속도 Vα보다 낮은 경우에는, 가속중 목표속도 Vα에 도달할 때까지 차체(15)를 미리 설정된 기준가속도 Aαc로 가속시킨다. 또한, 주행 속도 V가 차간 거리 L에 따른 가속중 목표속도 Vα와 감속중 목표속도 Vβ 사이의 속도인 경우에는, 주행 속도 V를 유지한다. 또한, 주행 속도 V가 차간 거리 L에 따른 감속중 목표속도 Vβ보다 높은 경우에는, 감속중 목표속도 Vβ에 도달할 때까지 차체(15)를 미리 설정된 기준감속도 Aβc로 감속시킨다.
또한, 본 실시형태에서는, 가속중 목표속도 Vα 및 감속중 목표속도 Vβ는, 차간 거리 L이 짧아짐에 따라서 낮아지도록 연속적으로 설정되어 있고, 반송차(20A)에 정속 주행을 행하게 할 필요가 있는 주행거리를 정속 필요 거리 Lc로 하고, 동일한 주행 속도 V에서의 가속중 목표속도 Vα에 대응하는 차간 거리 Lα와 감속중 목표속도 Vβ에 대응하는 차간 거리 Lβ의 차이(도 5에 나타낸 Lα-Lβ)가, 정속 필요 거리 Lc 이상이다.
반송차(20A)에 허용하는 감속도 Aβ의 최대값을 최대감속도 AβMAX로 한다. 본 실시형태에서는, 다른 반송차(20B)가 정지하고 있는 경우에 있어서, 반송차(20A)의 주행 속도 V를 차간 거리 L이 짧아짐에 따라서 연속적으로 낮아지는 감속중 목표속도 Vβ에 근접하도록 감속한 경우의 감속도 Aβ가 최대감속도 AβMAX 이하가 되도록, 감속중 목표속도 Vβ가 설정되어 있다. 이로써, 반송차(20A)가 가속중에 전방에 정지하고 있는 다른 반송차(20B)가 검출된 경우라도, 가속 상태로부터 감속 상태가 될 때까지 반송차(20A)가 정속 주행 상태로 주행하는 거리를, 정속 필요 거리 Lc 이상 확보할 수 있다. 도 5의 예에서는, 가속 후의 반송차(20A)가 정지하고 있는 다른 반송차(20B)와의 사이의 차간 거리 L을 검출한 경우에, 감속중 목표속도 Vβ의 기울기가 최대감속도 AβMAX 이하가 되도록 감속중 목표속도 Vβ의 기울기가 설정되어 있다.
3. 그 외의 실시형태
다음으로, 물품 반송 설비의 그 외의 실시형태에 대하여 설명한다.
(1) 상기한 실시형태에서는, 반송차(20)가 천정 반송차로서 구성되어 있는 예에 대하여 설명했다. 그러나, 이와 같은 예로 한정되지 않고, 반송차(20)는, 예를 들면, 바닥면 상을 주행하는 무인반송차라도 된다. 그 경우에는, 주행 경로(12)는, 바닥면 상의 주행 레일(14)을 따라 설정되어 있어도 되고, 주행 레일(14)을 따르지 않고, 예를 들면 자기(磁氣) 등을 사용하여 단지 바닥면 상에 설정된 것이라도 된다.
(2) 또한, 상기한 실시형태에서는, 가속중 목표속도 Vα나 감속중 목표속도 Vβ로서 주행 속도 V와 차간 거리 L의 직선적인 그래프가 사용되는 구성을 예로서 설명했다. 그러나, 그러한 예로 한정되지 않고, 예를 들면, 가속중 목표속도 Vα나 감속중 목표속도 Vβ로서, 주행 속도 V와 차간 거리 L의 곡선형의 그래프가 사용되어도 된다.
(3) 또한, 상기한 실시형태에서는, 목표속도 기억부(70), 기준속도 지령 생성부(72), 및 이동평균 지령 생성부(74)가 순서대로 참조되어, 구동제어부(52)가 이동평균 지령 Vkh에 기초하여 구동부(44)를 제어하는 구성을 예로서 설명했다. 그러나, 그러한 예로 한정되지 않고, 예를 들면, 주행 속도 V와 차간 거리 L에 기초하여, 목표속도 기억부(70)에 기억된 목표속도 Vo를 구동제어부(52)가 직접 참조하여 구동부(44)가 제어되어도 된다. 또한, 기준속도 지령 Vk에 기초하여 구동부(44)가 제어되어도 된다.
(4) 그리고, 전술한 각 실시형태에서 개시된 구성은, 모순이 생기지 않는 한, 다른 실시형태에서 개시된 구성과 조합하여 적용하는 것도 가능하다. 그 외의 구성에 관해서도, 본 명세서에 있어서 개시된 실시형태는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않는다. 따라서, 본 개시의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서, 다양한 개변을 적절하게 행할 수 있다.
4. 상기 실시형태의 개요
이하, 상기에 있어서 설명한 물품 반송 설비에 대하여 설명한다.
상기한 것을 감안한, 물품 반송 설비의 특징적 구성은, 주행 경로를 따라 주행하여 물품을 반송하는 반송차 및 제어부를 구비한 물품 반송 설비로서, 상기 반송차는, 차체와, 상기 차체를 주행시키는 구동부와, 상기 차체의 주행 속도를 검출하는 속도검출부와, 주행 방향의 전방에 존재하는 다른 반송차와의 사이의 거리인 차간 거리를 검출하는 거리 검출부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 차간 거리에 따라 미리 설정된 목표속도를 참조 가능하게 구성되며, 상기 속도검출부에 의해 검출되는 상기 주행 속도와, 상기 거리 검출부에 의해 검출되는 상기 차간 거리에 기초하여, 상기 차간 거리에 따른 상기 목표속도에 상기 주행 속도를 근접시키도록, 상기 구동부를 제어하는 차간 조정 제어를 행하고, 상기 목표속도에는, 상기 차체의 가속중에 사용하는 가속중 목표속도와, 상기 차체의 감속중에 사용하는 감속중 목표속도가 있고, 각각의 상기 차간 거리에 있어서, 상기 가속중 목표속도가 상기 감속중 목표속도보다 낮은 속도로 설정되어 있는 점에 있다.
본 구성에 의하면, 반송차가 가속중에 전방의 다른 반송차와의 사이의 차간 거리가 짧아진 경우라도, 가속중 목표속도가 감속중 목표속도보다 낮은 속도로 설정되어 있으므로, 현재의 주행 속도보다 낮은 목표속도가 즉시 설정되는 것을 회피할 수 있어, 일정한 주행 속도로 주행하는 기간을 확보할 수 있다. 즉, 가속 상태로부터 즉시 감속 상태가 되는 것을 회피할 수 있고, 가속 상태로부터 정속 주행 상태를 거쳐서 감속 상태가 되도록 할 수 있다. 이로써, 반송 중의 물품이나 반송차에 대하여 큰 진동이나 충격이 작용하는 것을 회피하기 쉽다.
여기서, 일태양으로서, 상기 제어부는, 상기 주행 속도가, 상기 차간 거리에 따른 상기 가속중 목표속도와 상기 감속중 목표속도 사이의 속도인 경우에는, 상기 주행 속도를 유지하고, 상기 주행 속도가, 상기 차간 거리에 따른 상기 가속중 목표속도보다 낮은 경우에는, 상기 가속중 목표속도에 도달할 때까지 상기 차체를 미리 설정된 기준가속도로 가속시키고, 상기 주행 속도가, 상기 차간 거리에 따른 상기 감속중 목표속도보다 높은 경우에는, 상기 감속중 목표속도에 도달할 때까지 상기 차체를 미리 설정된 기준감속도로 감속시키고, 상기 가속중 목표속도 및 상기 감속중 목표속도는, 상기 차간 거리를 구분한 복수의 거리 구분마다, 상기 차간 거리가 짧아짐에 따라서 낮아지도록 단계적으로 설정되어 있고, 대상으로 하는 상기 거리 구분을 대상 구분으로 하고, 상기 대상 구분보다 상기 차간 거리가 짧은 측에 인접하는 상기 거리 구분을 단거리측 인접 구분으로 하고, 상기 대상 구분에 설정된 상기 가속중 목표속도는, 상기 단거리측 인접 구분에 설정된 상기 감속중 목표속도와 동일한 속도로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
본 구성에 의하면, 반송차가 가속중에 전방의 다른 반송차와의 사이의 차간 거리가 짧아진 경우라도, 가속 상태로부터 즉시 감속 상태가 되는 것을 회피할 수 있고, 가속 상태로부터 정속 주행 상태를 거쳐서 감속 상태가 되도록 할 수 있다. 이로써, 반송 중의 물품이나 반송차에 대하여 큰 진동이나 충격이 작용하는 것을 회피하기 쉽다. 또한, 차간 거리에 따라 단계적으로 목표속도를 설정하고 있으므로, 목표 속도에 따른 주행 속도의 제어를 간략화할 수 있다. 나아가서는, 가속중 목표속도가 단거리측 인접 구분에 설정된 감속중 목표속도와 동일한 속도로 설정되어 있으므로, 가속 상태로부터 정속 주행 상태로 된 후, 차간 거리가 거리 구분의 경계를 넘어서 감소한 경우라도, 상기 경계를 넘었을 때 목표속도가 단계적으로 변화하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 이 점에서도, 반송 중의 물품이나 반송차에 대하여 큰 진동이나 충격이 작용하는 것을 회피하기 쉽다.
또한, 일태양으로서, 상기 반송차에 정속 주행을 행하게 할 필요가 있는 주행거리를 정속 필요 거리로 하고, 복수의 상기 거리 구분의 각각의 상한과 하한 사이의 거리는, 상기 정속 필요 거리 이상인 것이 바람직하다.
본 구성에 의하면, 반송차가 가속중에 전방에 정지하고 있는 다른 반송차가 검출된 경우라도, 가속 상태로부터 감속 상태기 될 때까지 반송차가 정속 주행상태로 주행하는 거리를, 정속 필요 거리 이상 확보할 수 있다. 이로써, 반송 중의 물품이나 반송차에 대하여 큰 진동이나 충격이 작용하는 것을 회피하기 쉽다.
또한, 일태양으로서, 상기 제어부는, 상기 주행 속도가, 상기 차간 거리에 따른 상기 가속중 목표속도와 상기 감속중 목표속도 사이의 속도인 경우에는, 상기 주행 속도를 유지하고, 상기 주행 속도가, 상기 차간 거리에 따른 상기 가속중 목표속도보다 낮은 경우에는, 상기 가속중 목표속도에 도달할 때까지 상기 차체를 미리 설정된 기준가속도로 가속시키고, 상기 주행 속도가, 상기 차간 거리에 따른 상기 감속중 목표속도보다 높은 경우에는, 상기 감속중 목표속도에 도달할 때까지 상기 차체를 미리 설정된 기준감속도로 감속시키고, 상기 가속중 목표속도 및 상기 감속중 목표속도는, 상기 차간 거리가 짧아짐에 따라서 낮아지도록 연속적으로 설정되어 있고, 상기 반송차에 정속 주행을 행하게 할 필요가 있는 주행거리를 정속 필요 거리로 하고, 동일한 상기 주행 속도에서의 상기 가속중 목표속도에 대응하는 상기 차간 거리와, 상기 감속중 목표속도에 대응하는 상기 차간 거리의 차이가, 상기 정속 필요 거리 이상인 것이 바람직하다.
본 구성에 의하면, 반송차가 가속중에 전방에 정지하고 있는 다른 반송차가 검출된 경우라도, 가속 상태로부터 감속 상태가 될 때까지 반송차가 정속 주행 상태로 주행하는 거리를, 정속 필요 거리 이상 확보할 수 있다. 이로써, 반송 중의 물품이나 반송차에 대하여 큰 진동이나 충격이 작용하는 것을 회피하기 쉽다.
또한, 일태양으로서, 상기 반송차에 허용하는 감속도의 최대값을 최대감속도로 하고, 상기 다른 반송차가 정지하고 있는 경우에 있어서, 상기 반송차의 상기 주행 속도를, 상기 차간 거리가 짧아짐에 따라서 단계적으로 또는 연속적으로 낮아지는 상기 감속중 목표속도에 근접하도록 감속한 경우의 상기 감속도가 상기 최대감속도 이하가 되도록, 상기 감속중 목표속도가 설정되어 있는 것이 바람직하다.
본 구성에 의하면, 반송차가 가속중에 전방에 정지하고 있는 다른 반송차가 검출된 경우라도, 반송차의 감속도를 최대감속도 이하로 할 수 있다. 이로써, 반송 중의 물품이나 반송차에 대하여 큰 감속도가 작용하는 것을 회피하기 쉽다.
또한, 일태양으로서, 상기 제어부는, 상기 차간 조정 제어를 행하는 경우에, 가속도 또는 감속도가 단계적으로 변화하는 상기 주행 속도의 시간 변화 패턴인 기준속도 지령을 생성하고 또한, 미리 설정된 기간에서의 상기 기준속도 지령의 이동평균에 의해 얻어지는 이동평균 지령을 생성하고, 상기 이동평균 지령에 기초하여 상기 구동부를 제어하는 것이 바람직하다.
본 구성에 의하면, 기준속도 지령을 그대로 사용하여 구동부를 제어하는 경우와 비교하여, 가속도 또는 감속도의 변화가 스무드하게 되도록 주행 속도를 변화시킬 수 있다. 따라서, 차간 조정 제어를 행하는 경우에, 반송차나 반송차에 의해 반송되는 물품에 발생할 수 있는 진동의 저감을 도모할 수 있다.
본 개시에 따른 기술은, 예를 들면 물품을 반송하는 반송차와 제어부를 구비한 물품 반송 설비에 사용할 수 있다.
10: 물품 반송 설비
12: 주행 경로
14: 주행 레일
15: 차체
20A: 반송차
20B: 다른 반송차
30: 본체부
32: 지지부
40: 주행부
42: 차륜
44: 구동부
50: 제어부
52: 구동제어부
60: 차량속도 검출부
62: 거리 검출부
64: 거리 센서
66: 반사판
67: 장애물 센서
70: 목표속도 기억부
72: 기준속도 지령 생성부
74: 이동평균 지령 생성부
Aα: 가속도
Aβ: 감속도
Aαc: 기준가속도
Aβc: 기준감속도
AβMAX: 최대감속도
L: 차간 거리
Ld: 거리 구분
LdT: 대상 구분
LdT-1: 단거리측 인접 구분
Lc: 정속 필요 거리
Tc: 정속 필요 시간
V: 주행 속도
Vk: 기준속도 지령
Vkh: 이동평균 지령
Vo: 목표속도
Vα: 가속중 목표속도
Vβ: 감속중 목표속도
W: 물품

Claims (6)

  1. 주행 경로를 따라 주행하여 물품을 반송(搬送)하는 반송차 및 제어부를 구비한 물품 반송 설비로서,
    상기 반송차는, 차체와, 상기 차체를 주행시키는 구동부와, 상기 차체의 주행 속도를 검출하는 속도검출부와, 주행 방향의 전방에 존재하는 다른 반송차와의 사이의 거리인 차간 거리를 검출하는 거리 검출부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 차간 거리에 따라 미리 설정된 목표속도를 참조 가능하게 구성되며,
    상기 속도검출부에 의해 검출되는 상기 주행 속도와, 상기 거리 검출부에 의해 검출되는 상기 차간 거리에 기초하여, 상기 차간 거리에 따른 상기 목표속도에 상기 주행 속도를 근접시키도록, 상기 구동부를 제어하는 차간 조정 제어를 행하고,
    상기 목표속도에는, 상기 차체의 가속중에 사용하는 가속중 목표속도와, 상기 차체의 감속중에 사용하는 감속중 목표속도가 있고, 각각의 상기 차간 거리에 있어서, 상기 가속중 목표속도가 상기 감속중 목표속도보다 낮은 속도로 설정되어 있는, 물품 반송 설비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 주행 속도가, 상기 차간 거리에 따른 상기 가속중 목표속도와 상기 감속중 목표속도 사이의 속도인 경우에는, 상기 주행 속도를 유지하고,
    상기 주행 속도가, 상기 차간 거리에 따른 상기 가속중 목표속도보다 낮은 경우에는, 상기 가속중 목표속도에 도달할 때까지 상기 차체를 미리 설정된 기준가속도로 가속시키고,
    상기 주행 속도가, 상기 차간 거리에 따른 상기 감속중 목표속도보다 높은 경우에는, 상기 감속중 목표속도에 도달할 때까지 상기 차체를 미리 설정된 기준감속도로 감속시키고,
    상기 가속중 목표속도 및 상기 감속중 목표속도는, 상기 차간 거리를 구분한 복수의 거리 구분마다, 상기 차간 거리가 짧아짐에 따라서 낮아지도록 단계적으로 설정되어 있고,
    대상으로 하는 상기 거리 구분을 대상 구분으로 하고, 상기 대상 구분보다 상기 차간 거리가 짧은 측에 인접하는 상기 거리 구분을 단거리측 인접 구분으로 하고,
    상기 대상 구분에 설정된 상기 가속중 목표속도는, 상기 단거리측 인접 구분에 설정된 상기 감속중 목표속도와 동일한 속도로 설정되어 있는,
    물품 반송 설비.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반송차에 정속(定速) 주행을 행하게 할 필요가 있는 주행거리를 정속 필요 거리로 하고,
    복수의 상기 거리 구분의 각각의 상한과 하한 사이의 거리는, 상기 정속 필요 거리 이상인, 물품 반송 설비.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 주행 속도가, 상기 차간 거리에 따른 상기 가속중 목표속도와 상기 감속중 목표속도 사이의 속도인 경우에는, 상기 주행 속도를 유지하고,
    상기 주행 속도가, 상기 차간 거리에 따른 상기 가속중 목표속도보다 낮은 경우에는, 상기 가속중 목표속도에 도달할 때까지 상기 차체를 미리 설정된 기준가속도로 가속시키고,
    상기 주행 속도가, 상기 차간 거리에 따른 상기 감속중 목표속도보다 높은 경우에는, 상기 감속중 목표속도에 도달할 때까지 상기 차체를 미리 설정된 기준감속도로 감속시키고,
    상기 가속중 목표속도 및 상기 감속중 목표속도는, 상기 차간 거리가 짧아짐에 따라서 낮아지도록 연속적으로 설정되어 있고,
    상기 반송차에 정속 주행을 행하게 할 필요가 있는 주행거리를 정속 필요 거리로 하고,
    동일한 상기 주행 속도에서의 상기 가속중 목표속도에 대응하는 상기 차간 거리와 상기 감속중 목표속도에 대응하는 상기 차간 거리의 차이가, 상기 정속 필요 거리 이상인,
    물품 반송 설비.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송차에 허용하는 감속도의 최대값을 최대감속도로 하고,
    상기 다른 반송차가 정지하고 있는 경우에 있어서, 상기 반송차의 상기 주행 속도를, 상기 차간 거리가 짧아짐에 따라서 단계적으로 또는 연속적으로 낮아지는 상기 감속중 목표속도에 근접하도록 감속한 경우의 상기 감속도가 상기 최대감속도 이하가 되도록, 상기 감속중 목표속도가 설정되어 있는,
    물품 반송 설비.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 차간 조정 제어를 행하는 경우에, 가속도 또는 감속도가 단계적으로 변화하는 상기 주행 속도의 시간 변화 패턴인 기준속도 지령을 생성하고 또한, 미리 설정된 기간에서의 상기 기준속도 지령의 이동평균에 의해 얻어지는 이동평균 지령을 생성하고, 상기 이동평균 지령에 기초하여 상기 구동부를 제어하는,
    물품 반송 설비.
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