TWI450060B - Handling system, walking car - Google Patents

Description

搬運系統、行走車

本發明是關於，具備有：固定的複數站部、在這些站部之間搬運貨物的行走車、以及在站部與行走車之間移載貨物的移載手段，之搬運系統，尤其是不具有讓行走車行走的軌道的搬運系統，關於在正確的移載位置或/及以正確的移載姿勢來移載貨物的搬運系統。而且關於在上述搬運系統所使用的行走車。

例如，在自動倉庫等將貨物搬入或搬出這樣的搬運系統的情況，是採用如下述的步驟。(1)貨物載置於站部。(2)對於以自主行走的方式到達該站部附近的行走車來移載上述貨物。(3)行走車以自主行走的方式將上述貨物搬運到其他站部。(4)行走車到達其他站部來移載貨物。

如上述，在搬運系統中行走車自主行走的情況，為了讓行走車本身辨識出在倉庫全體中的行走車的位置，會在倉庫分散狀地設置有顯示位置的指標。而當行走車行走於指標與指標之間時，使用行走車本身所具有的編碼器來辨識本身的位置。

於是當行走車從一個站部移動到另一個站部時，行走車，以上述指標修正編碼器的偏差，而正確地在另一個站部附近停止。而在另一個站部與行走車之間移載貨物。

可是，當搬運系統是以顯示裝置用的玻璃基板等為貨物來進行搬運時，在站部與行走車之間需要以更正確的位置或/及更正確的姿勢來移載玻璃基板。因此，這種搬運系統所採用的行走車，在行走基台上具備有：相對於行走基台朝Y方向(從行走車朝向站部的方向)、X方向(與Y方向交叉，在水平面內的方向)、θ方向(旋轉方向)移動的載置台。並且該行走車具備有：相較於行走車所具備的編碼器能夠更精密地將與站部之間的位置或/及姿勢加以測定的測定手段。如上述的搬運系統，根據測定系統的測定結果使載置台正確地移動，能將玻璃基板以正確的位置、正確的姿勢在站部與行走車之間進行移載(參考專利文獻1)。

[專利文獻1]日本特開2000-194418號公報

在習知的搬運系統，為了測定站部與行走車的姿勢關係，需要具備有複數的感應器。而且為了測定站部與行走車的相對位置關係，更需要其他感應器。

本案發明，鑑於上述課題，其目的要提供一種搬運系統，能以單數的測距手段來測定站部與行走車的姿勢關係，能以正確的姿勢達成移載。並且要提供一種搬運系統，能以上述測距手段測定站部與行走車的相對位置關係，能在正確的位置達成移載。

為了解決上述課題，本發明的搬運系統，是具備有：站部、以目標姿勢在站部附近的目標位置停止的行走車、以及用來在站部與行走車之間移載貨物的移載手段，之搬運系統，是具備有：設置在上述站部與上述行走車的其中一方，用來測定上述站部與上述行走車的距離的測距手段、設置在上述站部與上述行走車的另一方，成為上述測距手段的測距對象的第一測距部及第二測距部、從上述測距手段取得與上述第一測距部的第一距離，使上述行走車朝預定方向行走預定距離，從上述測距手段取得與上述第二測距部的第二距離的控制部、根據所取得的上述第一距離與上述第二距離來計算出上述行走車從上述目標姿勢起算的傾斜度也就是傾斜値的計算部、以及根據所算出的上述傾斜値來決定上述移載手段的移載條件的移載條件決定部。

藉此，以單數的測距手段就能取得從到達目標位置的行走車的目標姿勢起算的傾斜度也就是傾斜値。而能以正確的姿勢在站部與行走車之間進行移載。

並且具備有：設置在上述站部與上述行走車的另一方，當使上述行走車朝上述預定方向移動時，其與上述測距手段的距離漸漸變化的第三測距部；則上述控制部會又從上述測距手段取得與上述第三測距部的第三距離，上述計算部，根據所測定的上述第一距離或上述第二距離與上述第三距離，計算出從上述目標位置起算的偏差也就是偏差値，上述移載條件決定部，根據所計算出的上述偏差値，來決定上述移載手段的移載條件。

藉此，以單數的測距手段，就能取得行走車相對於站部的姿勢與位置，而能更正確地移載貨物。

上述控制部，一邊使上述行走車行走一邊來取得上述第一距離與上述第二距離。

藉此，能夠在同時間進行行走車的移動與取得傾斜値，而能夠縮短貨物的搬運時間。因為不需要反覆進行減速及加速，所以不會因為慣性讓行走距離產生誤差，也能夠避免因為後衝力等導致誤差。

上述控制部，將上述第一測距部與上述第二測距部連結的線、與將上述行走車與上述目標位置連結的線為平行，在當上述行走車與上述目標位置的距離為臨界値的時間點使上述行走車減速，上述第一測距部與上述第二測距部配置在上述行走車的減速位置與目標位置之間較佳。

藉此，以較低的速度進行測距，所以能確保較高的輸送精確度。

藉由本發明，以單數的測距手段則可測定行走車相對於站部的姿勢或/及位置，則能以正確的姿勢或/及在正確的位置來進行站部與行走車之間的貨物移載。

接著，參考圖面來說明本發明的實施方式。

第1圖是示意性地顯示實施方式也就是搬運系統的一部分的立體圖。

如該圖所示，搬運系統100，是使用行走車140來將作為貨物的玻璃基板200進行搬運，使用移載手段170在站部110與行走車140之間將貨物移載的系統。具備有：測距手段(沒有圖示)、第一測距部111、第二測距部112、及第三測距部113。在行走車140所行走的地板面，安裝有指標101。在本實施方式的情況，移載手段170是分別具備於站部110與行走車140。

第2圖是行走車的顯示圖，(a)是俯視圖，(b)是下視圖。

如該圖(a)所示，行走車140，在上部設置有移載手段170的一部分也就是載置台171，是將載置於載置台171上的玻璃基板200自主性地進行搬運的裝置。而且搭載有電子計算機150。在行走車140的角落部安裝有測距手段141。而如該圖(b)所示，行走車140，是在底面安裝有兩個驅動輪142與四個輔助輪143。

測距手段141，是用來將與第一測距部111、第二測距部112、第三測距部113的距離進行測定的裝置。本實施方式的情況，作為測距手段141是採用使用雷射光的反射型的雷射測距感應器。雷射測距感應器，其指向性高，所以藉由將雷射測距感應器固定於行走車140，則能將相對於行走車140位於預定方向的物體、與雷射測距感應器的距離正確地加以測定。即使在一邊使行走車140行走一邊進行測定的情況，越能將與雷射測距感應器的距離予以測定的部位看作一點，則測距所需要的時間越短。所以為了正確地測定行走車140的姿勢或/及位置，適合採用雷射測距感應器作為測距手段141。該圖中破線箭頭是表示測距手段141的測距方向。

作為測距手段141，不只是雷射測距感應器，也可以是將臂部伸展，使其與第一測距部111等接觸，來測定距離的裝置。除此之外，還有利用超音波所進行的測距方式等，測距方式並沒有限定。在使用分離的兩個機器來測定該機器間的距離的情況，發送關於距離的資料方面關於本發明是作為測距手段141。

驅動輪142，是為了讓行走車140行走而與驅動源(沒有圖示)連接而繞著水平軸旋轉驅動的車輪，分別設置在行走車140的寬度方向的兩端部。驅動輪142，圍繞著轉動台144而安裝於行走車140，該轉動台144是用來使驅動輪142繞著垂直軸轉動。而兩個驅動輪142，是相互獨立而可繞著垂直軸轉動。藉由以上的方式，藉由將兩個驅動輪142作成同一直線狀或平行，則可使行走車140朝所需要的方向直直前進。

藉由將兩個驅動輪142配置在交叉的方向，則可行走於所需要的曲率的路線上。

驅動輪142與轉動台144設置有編碼器，藉由該編碼器則能將行走車140的移動距離與移動方向予以輸出。

輔助輪143，是可讓行走車140行走且將行走車140維持為水平的車輪，是安裝在行走車140的下面的四個角落附近。輔助輪143，是並沒有與驅動源連接而能追隨行走車140的行走狀況旋轉的車輪。

載置台171，是構成移載手段170的其中一個元件，是用來載置玻璃基板200的台部。載置台171，可轉動地安裝於行走車140，而能以根據所取得的訊號的角度，來相對於行走車140轉動。

第3圖是顯示電子計算機的功能構造的方塊圖。

該圖所示的電子計算機150，具備有：運算裝置、記憶裝置、介面；是根據在記憶裝置所儲存的程式及資料，能進行運算及機器控制等的電腦。作為處理功能，是具備有：控制部151、運算部152、移載條件決定部153、發訊部154。

控制部151，是能從外部機器取得訊號，來控制外部機器的處理部。在本實施方式的情況，控制部151，能從測距手段141取得關於距離的資料。而控制部151，會控制驅動輪142使行走車140行走，並且可根據來自驅動輪編碼器145的訊號來取得行走車140的行走距離。控制部151，會驅動轉動台144並且將來自轉動台編碼器146的訊號回饋來控制驅動輪142的轉動角度。藉此，則可使行走車140朝向預定方向。

上述控制部151，可依上述記載順序來執行：從測距手段141取得關於距離的資料(第一距離)的步驟、使行走車140朝預定預定行走預定距離的步驟、之後再次從測距手段141取得關於距離的資料(第二距離)的步驟。並且，控制部151，能以上述記載順序執行：在取得第二距離之後，使行走車140朝預定預定行走預定距離的步驟、從測距手段141取得關於距離的資料(第三距離)的步驟。

計算部152，是根據以控制部151所取得的第一距離、第二距離；以及從取得第一距離到取得第二距離期間行走車140的行走距離(預先決定)，來計算出從行走車140的目標姿勢(後述)起算的傾斜度也就是傾斜値的處理部。

計算部152，是也能根據第一距離、或第二距離與第三距離，來計算出從目標位置(後述)起算的偏差也就是偏差値的處理部。

移載條件決定部153，是根據以計算部152所計算出的結果，來決定移載手段170的移載條件(例如使載置台171相對於行走車140轉動幾度、使移載爪172(後述)移動幾毫米、或使移載爪172突出幾毫米來進行移載)的處理部。

發訊部154，是將以移載條件決定部153所決定的移載條件發訊到移載手段170的處理部。

第4圖是顯示站部的俯視圖。

如該圖(a)所示，站部110，是在上部設置有移載手段170的一部分也就是移載爪172，是將載置於移載爪172上的玻璃基板200予以載置的設備。站部110，在側面安裝有目標板114，該目標板114具備有：第一測距部111、第二測距部112與第三測距部113。在站部110上面，鋪設有：與安裝著目標板114的側面平行的軌道115。

站部110，為了將行走車140與貨物也就是玻璃基板進行移載，是暫時用來保管(載置)玻璃基板200的區域或場所，其具體的形狀等並沒有特別限定。

目標板114，是將其中一端部斜切而形成第三測距部113的板狀的構件，是成為測距手段141的測距對象的構件。目標板114，具有：能將從測距手段141照射過來的雷射光充分反射的表面。目標板114的除了第三測距部113以外的部分，相對向的面分別平行，交叉的面垂直地交叉。於是當將目標板114的其中一面(以下記為「安裝面」)沿著站部110的側面安裝時，則與安裝面平行的面(以下記為「反射面」)會與站部110的側面平行。

在目標板114的反射面設置有第一測距部111與第二測距部112。可是，第一測距部111以及第二測距部112的位置，是讓測距手段141測距的位置，由於是藉由控制部151以軟體方式所決定，所以並不能具體限定區域。

移載爪172，是構成移載手段170的其中一個元件，是用來載置玻璃基板200的裝置。移載爪172，是對於鋪設在站部110上面的軌道115進行安裝，在根據所取得的訊號的位置可沿著軌道115移動。移載爪172，在載置著玻璃基板200的狀態可相對於軌道115垂直出沒，在使移載爪172突出的狀態可使最上面部上下移動。於是，在載置著玻璃基板200的狀態使移載爪172突出，將玻璃基板200配置在行走車140側的載置台171的上方，藉由使移載爪172的最上面部下降，則可將玻璃基板200從站部110側移載到行走車140側。如果進行與上述相反的步驟的話，則也可將玻璃基板200從行走車140側移載到站部110側。

第5圖是搬運系統的行走車的位置與姿勢的測定步驟的顯示圖，(a)～(e)是以時間的經過順序顯示。

在以該圖所示的破線所描繪的矩形，是顯示行走車140應到達的目標位置、及目標姿勢。

如該圖(a)所示，將第一測距部111與上述第二測距部112連結的線、與將行走車140與目標位置連結的線為平行，在當行走車140與目標位置的距離成為臨界値的時間點，控制部151，使行走車140減速到預定的速度(微速行走速度)，使行走車140朝向目標位置筆直地行走。可是，藉由驅動輪編碼器145或轉動台編碼器146的精確度等，行走車140，越要滿足所需要的移載精度，越不容易朝正確方向行走正確距離。

接著，如該圖(b)所示，一旦控制部151判斷行走車140已到達預定位置，則控制部151，從測距手段141取得第一距離。

接著，如該圖(c)所示，控制部151，使行走車140朝至今相同方向行走預先給予的距離。然後，控制部151，從測距手段141取得第二距離。行走車140行走的距離，也可從驅動輪編碼器145取得，也可根據來自驅動輪編碼器145的資料統計算出行走車140的速度，藉由從取得第一距離到取得第二距離為止的時間來界定。

藉由上述，根據第一距離與第二距離、與期間行走車140的行走距離，藉由計算部152來算出，行走車140相對於目標板114的反射面的姿勢、也就是從目標姿勢起算的傾斜度也就是傾斜値。

並沒有限定具體的計算方法。例如，如果假設行走車140的行進方向與測距手段141的測距方向為垂直的話，則將行走車140的行走距離當作分母，將第一距離與第二距離的差分當作分子，則能算出傾斜値。

接著，如該圖(d)所示，控制部151，使行走車140朝至今相同方向行走預先給予的距離。然後控制部151從測距手段141取得第三距離。

從控制部151所取得的第三距離，是第三測距部113與測距手段141的距離，成為相對於反射面傾斜的面與測距手段141的距離。於是根據第二距離(或第一距離)與第三距離的差分、與傾斜面相對於反射面的角度，藉由計算部152來計算出，與行走車140相對於目標板114的反射面平行的方向(該圖(e)中x方向)的位置關係，也就是與目標位置的偏差値。

接著，取得藉由計算部152所算出的傾斜値及偏差値，移載條件決定部153決定移載條件。該移載條件，是使移載爪172沿著軌道115移動的距離、使移載爪172突出(該圖中y方向)的距離、以及使載置台171相對於行走車140轉動的轉動角度。

然後發訊部154會將移載條件發送到移載爪172與載置台171。

取得移載條件的移載爪172與載置台171，如該圖(e)所示，以合乎移載條件的方式沿著軌道115滑動，相對於行走車140轉動。

然後根據移載條件進行玻璃基板200的移載。

藉由以上的構造及步驟，則可使用單數的測距手段141來計算出行走車140相對於目標姿勢的傾斜値、及相對於目標位置的偏差値。藉此，則可使搬運系統100的成本降低，尤其是使行走車140的成本降低。

在上述實施方式，雖然是在使行走車140行走的狀態來取得第一距離與第二距離，而本發明，也包含使行走車140停止來取得第一距離或/及第二距離的情況。

第一測距部111與第二測距部112雖然存在於同一面內，而並不限定於此。只要可事先掌握第一測距部111與第二測距部112的位置關係，則可使用該位置關係來計算出行走車140的姿勢。

如第6圖所示，移載手段170，也可設置在站部110或行走車140的其中一方。在該圖所示的移載手段170，也可藉由吸引方式來懸吊保持玻璃基板200，能使玻璃基板200在水平面內移動，也可使玻璃基板200轉動。

[產業上的可利用性]

本發明可利用於自動倉庫或半導體製造工廠、顯示器製造工廠等。

100．．．搬運系統

101．．．指標

110．．．站部

111．．．第一測距部

112．．．第二測距部

113．．．第三測距部

114．．．目標板

115．．．軌道

140．．．行走車

141．．．測距手段

142．．．驅動輪

143．．．輔助輪

144．．．轉動台

145．．．驅動輪編碼器

146．．．轉動台編碼器

150．．．電子計算機

151．．．控制部

152．．．計算部

153．．．移載條件決定部

154．．．發訊部

170．．．移載手段

171．．．載置台

172．．．移載爪

200．．．玻璃基板

第1圖是示意性地顯示實施方式也就是搬運系統的一部分的立體圖。

第2圖是行走車的顯示圖，(a)是俯視圖，(b)是下視圖。

第3圖是顯示電子計算機的功能構造的方塊圖。

第4圖是顯示站部的俯視圖。

第5圖是搬運系統的行走車的位置與姿勢的測定步驟的顯示圖，(a)～(e)是以時間的經過順序顯示。

第6圖是搬運系統的其他實施方式的顯示圖。

100．．．搬運系統

110．．．站部

111．．．第一測距部

112．．．第二測距部

113．．．第三測距部

114．．．目標板

115．．．軌道

140．．．行走車

141．．．測距手段

170．．．移載手段

171．．．載置台

172．．．移載爪

Claims (5)

1. 一種搬運系統，是具備有：站部、以目標姿勢在站部附近的目標位置停止的行走車、以及在站部與行走車之間移載貨物的移載手段，之搬運系統，其特徵為：是具備有：設置在上述站部與上述行走車的其中一方，測定上述站部與上述行走車的距離的測距手段、設置在上述站部與上述行走車的另一方，成為上述測距手段的測距對象的第一測距部及第二測距部、從上述測距手段取得與上述第一測距部的第一距離，使上述行走車朝預定方向行走預定距離，從上述測距手段取得與上述第二測距部的第二距離的控制部、根據所取得的上述第一距離與上述第二距離，來計算出從上述行走車的上述目標姿勢起算的傾斜度也就是傾斜値的計算部、以及根據所算出的上述傾斜値來決定上述移載手段的移載條件的移載條件決定部。
2. 如申請專利範圍第1項的搬運系統，其中又具備有：設置在上述站部與上述行走車的另一方，當使上述行走車朝上述預定方向移動時，其與上述測距手段的距離漸漸變化的第三測距部；上述控制部又從上述測距手段取得與上述第三測距部的第三距離，上述計算部，根據所測定的上述第一距離或上述第二距離與上述第三距離，計算出從上述目標位置起算的偏差也就是偏差値，上述移載條件決定部，根據所計算出的上述偏差値，來決定上述移載手段的移載條件。
3. 如申請專利範圍第1項的搬運系統，其中上述控制部，一邊使上述行走車行走一邊來取得上述第一距離與上述第二距離。
4. 如申請專利範圍第3項的搬運系統，其中上述控制部，將上述第一測距部與上述第二測距部連結的線、與將上述行走車與上述目標位置連結的線為平行，在當上述行走車與上述目標位置的距離為臨界値的時間點使上述行走車減速，上述第一測距部與上述第二測距部配置在上述行走車的減速位置與目標位置之間。
5. 一種行走車，是以目標姿勢在站部附近停止的行走車，其特徵為：是具備有：測定與上述站部的距離的測距手段、從上述測距手段取得與上述站部所具有的第一測距部的第一距離，使該行走車朝預定方向行走預定距離，從上述測距手段取得與上述站部所具有的第二測距部的第二距離的控制部、根據所取得的上述第一距離與上述第二距離，來計算出從該行走車相對於上述站部的上述目標姿勢起算的傾斜度也就是傾斜値的計算部、以及將所算出的上述傾斜値發送到，在上述站部與該行走車之間移載貨物的移載手段的發訊部。