JP2006313462A - 搬送台車システム - Google Patents

Abstract

【課題】 走行する領域のマップデータを保持し、当該マップデータに従って走行して搬送を行う複数の台車１と、該台車を管理するコントローラ３,７を備えた搬送台車システムにおいて、搬送経路のマップデータが変更になった場合に、マップデータを効率よく迅速に更新しつつ、台車１による通常の物品搬送も中断することなく行う。
【解決手段】コントローラ３，７が、台車を指定する手段と、指定した台車１のマップデータを更新する手段を備えており、優先順位の高い台車１から順に更新を行うと共に、更新を行わない台車１は、通常の搬送作業を継続する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、半導体や液晶表示装置などの製造工場のクリーンルーム内で、台車によって物品を搬送する搬送台車システムに関する。特に、搬送路の追加や変更があった場合に、台車と台車を管理するコントローラが記憶している搬送路のマップデータを効率よく迅速に更新するための技術に関する。

半導体や液晶表示装置などの製造工場のクリーンルーム内で、処理対象物（半導体ウエハや、液晶表示装置のガラス基板）を多数のステーション（処理対象物に種々の処理、加工を行う場所）間で搬送するための搬送台車システムが知られている。半導体や液晶産業の進展に伴って、より高度で、効率が良く、迅速に処理対象物を目的のステーションに搬送できる搬送台車システムが要求されている。

例えば半導体の製造工場では、処理対象物が同一の工程を何回も回って処理を受ける。このような製造工場において、効率良く、しかも迅速に処理対象物を目的のステーションに搬送するための一態様として、ステーションとステーションの間の搬送を行うためのループ状の走行ルートであるイントラベイを複数設け、更にイントラベイとイントラベイの間を接続するループ状の長距離走行ルートであるインターベイを設けて、複数の台車にこれらの走行ルートを走らせて搬送を行う技術が、特許文献１に開示されている。イントラベイとインターベイを走行する台車は、走行可能なベイの配置をマップデータとして予め記憶しており、搬送の指令を受けると好ましい搬送経路を自ら選択して無人で走行し、処理対象物を搬送する。

特許文献１における台車は、マップデータを記憶している搬送路の中から、自動的にルートを選択して効率よく搬送を行うことができる。しかし、工場の拡張やステーションの位置の変更によって、走行可能な搬送路が追加されたり変更されたりした場合には、台車が記憶しているマップデータを更新して、実際の搬送路の内容と合致させて搬送を行う必要がある。搬送路の追加や変更が行われた場合に、台車のマップデータを効率よく迅速に更新する技術が、特許文献２に開示されている。

特許文献２の技術においては、搬送路にいくつかのゾーンが想定されており、ゾーン内を走行する台車を管理するゾーンコントローラが設けられている。全てのゾーンコントローラは、他のコントローラ及び管理する台車との間でデータの送受信が可能な通信手段を備えている。１台のゾーンコントローラのマップデータが更新されると、そのコントローラは、送信プログラムによってマップデータの更新データを他のゾーンコントローラと、管理する台車に送信する。更新データを受信した他のゾーンコントローラは、各々が管理する台車に更新データを送信する。特許文献２の技術によって、全てのゾーンコントローラと台車が記憶しているマップデータは、効率よく最新の情報に更新される。
特許第３５０８１３０号公報 特開２００４−２２７０５８号公報

特許文献１及び特許文献２の技術は、いずれも効率よく稼働する搬送台車システムとして優れた技術である。本発明は、上記従来技術を更に発展させて、一層迅速且つ効率的に搬送路のデータを更新する技術を提供する。本発明の搬送台車システムによって、搬送路のデータを効率よく迅速に更新しつつ、通常の処理対象物の搬送も中断することなく行うことを可能とする。

請求項１の発明は、走行する領域のマップデータを保持し、当該マップデータに従って走行して搬送を行う複数の台車と、該台車を管理するコントローラを備えた搬送台車システムに関する。本発明の搬送台車システムは、コントローラが、搬送台車を指定する手段と、指定した搬送台車のマップデータを更新する手段を備えていることを特徴とする。

本発明は、コントローラ側が台車を指定してマップデータの更新を実行することにより、マップデータを更新する優先順位の高い台車から順に更新を行うことが可能となる。また、走行する領域がマップデータの変更に関係しない台車については、マップデータの更新を省略することができる。このことにより効率よくマップデータの更新が可能になると共に、更新を行わない台車は、通常の搬送作業を継続することができる。この結果、搬送台車システム全体を従来よりも効率よく稼働させることができる。

請求項２の搬送台車システムは、コントローラが、指定した台車にマップデータを更新する位置を指定する手段を備えていることを特徴とする。台車が指定された位置でマップデータを更新することにより、他の台車の走行を妨害することなく効率よくマップデータを更新することが可能となり、マップデータの更新中であっても台車システム全体の稼働率は低下しない。

請求項３の台車システムは、コントローラが、指定した台車のマップデータのバージョンを確認する手段を備えていることを特徴とする。バージョンを確認することで、マップデータの更新が必要な台車と必要でない台車を識別し、更新を行う台車の順位付けを行うことが可能となる。更新の必要な台車のみマップデータを更新することで、より迅速に更新作業を行うことが可能となる。また、万が一更新の必要のない台車が指定された場合であっても、バージョンの確認により不必要な更新を中止して更に効率よくマップデータの更新を進めることができる。

本発明の搬送台車システムによって、迅速に且つ効率的に搬送経路のデータを更新することができる。本発明の搬送台車システムは、搬送経路のデータを効率よく迅速に更新しつつ、通常の処理対象物の搬送も中断することなく行うことを可能とする。

以下に発明を実施するための最良の形態を列記する。
（形態１） 搬送台車システムは、走行する領域のマップデータを保持し、当該マップデータに従って走行して搬送を行う複数の台車と、該台車を管理するコントローラを備えており、コントローラは、台車を指定する手段と、指定した台車のマップデータを更新する手段を備えている。
（形態２） コントローラは、指定した台車にマップデータを更新する位置を指定する手段を備えている。
（形態３） コントローラは、指定した台車のマップデータのバージョンを確認する手段を備えている。
（形態４） 搬送路がいくつかのゾーンに分割されており、ゾーン毎にゾーン内を走行する台車を管理するゾーンコントローラが設けられている。
（形態５） 複数のゾーンコントローラを統括する統合コントローラが設けられており、統合コントローラは、全てのゾーンコントローラとの間で通信を行う手段を備えている。
（形態６） ゾーンコントローラと統合コントローラは、中央演算装置（ＣＰＵ）と、記憶手段と、入出力手段と、通信手段を備えている。
（形態７） 搬送路に沿って、通信線が配置されている。台車とゾーンコントローラは、通信線によって送受信を行う。
（形態８） マップデータは、搬送路のデータと、搬送路を走行するときの台車の詳細な動作を指定するティーチングデータ、あるいはティーチングデータを含む搬送路のデータから構成される。

本発明を、天井走行型の搬送台車システムに適用した実施例を説明する。天井走行型の搬送台車システムは、地上走行型の搬送台車システムと比較すると、走行ルート付近に人が存在する可能性がなく、より高速で走行でき、搬送の高速化が可能である。

図１は、本実施例の搬送台車システム１０の全体配置を模式的に示す図である。本実施例の搬送台車システム１０は、半導体や液晶表示装置などの製造工場のクリーンルームで、処理対象物（半導体ウエハや、液晶表示装置のガラス基板）を一つのステーション１１（処理対象物に種々の処理、加工を行う場所）から他のステーション１１まで無人状態で自動的に搬送するために用いられる。

本実施例の搬送台車システム１０は、処理対象物を搬送する多数の台車１と、台車１がそれに従って移動する搬送路２と、搬送路２の所定領域内にある台車１を制御する複数のゾーンコントローラ３と、全てのゾーンコントローラ３を制御する統合コンピュータ７と、台車１とゾーンコントローラ３の間の通信手段の一部となる通信線４を備えている。

ゾーンコントローラ３と統合コントローラ７は、中央演算装置（ＣＰＵ）と、記憶手段と、入出力手段と、通信手段を備えている。

本実施例における搬送路２は、比較的近距離にあるステーション１１間の搬送を行うためのイントラベイ２１，２２，２３，２４，２５，２６と、イントラベイ間を接続するインターベイ２７から構成される。イントラベイ２１〜２６は、複数のステーション１１から処理対象物の搬出と搬入ができるように配置されており、周回可能なループ状となっている。インターベイ２７は、イントラベイ２１〜２６との間で台車１の相互乗り入れが可能に配置されており、周回可能なループ状となっている。

図１においては、台車１の台数、搬出路２の形状、ステーション１１の数を限定して示しているが、実際には、非常に多数の要素が複雑に設置されている。

各台車１は、通信手段５ｃと、独立して種々の制御、処理が可能な台車コントローラ１ａを備えている。台車コントローラ１ａは、少なくとも中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、マップデータを読み書き可能なデータとして保存可能な記憶手段を備えている。

台車１は、ゾーンコントローラ３から出力されるところの、１つのステーション１１から他のステーション１１への搬送命令を受けると、台車コントローラ１ａによって自ら搬送経路を決定し、走行することができる。

ゾーンコントローラ３が各台車１に対して搬送の始点と終点の位置の命令のみを送信し、命令を受信した各台車１が搬送経路を決定することで、搬送経路を決定する処理が分散処理されて、ゾーンコントローラ３の負荷が軽減される。また、制御の自由度と融通性が高くなり、台車１はゾーンコントローラ１からの搬送経路の指示待ち時間や、台車１同士の渋滞による待ち時間を低減して、システムを効率的に運用することができるようになる。

通信線４は、搬送路２に完全に沿うように設けられている。搬送路２を走行する台車１は、通信線４との間で、台車１の停止中、走行中に関わらず、非常に近接した状態で無線通信を可能としている。図２（ａ）と図２（ｂ）を用いて、本実施例の搬送台車システム１０の通信制御系をより詳細に説明する。

本実施例における台車１とゾーンコントローラ３の間の通信は、フィーダ無線で行われている。フィーダ無線手段５は、平行２線式のフィーダ線で構成された通信線４、ゾーンコントローラ３と通信線４との間の通信を処理する親側モデム（Ｍ）５ａ，台車１が備えている通信手段で構成されている。台車１が備えている通信手段とは、モデム（Ｍ）５ｂとアンテナ５ｃである。アンテナ５ｃは、通信線４に対して一定の近接距離を保つように台車１に配置されている。

通信線４は、実用上は、一つのチャンネルの通信線４の長さが限定されている。このため、図１及び図２（ａ）では示していないが、実際は、相互に切断された異なるチャンネルの所定長さの通信線４が、一定の隙間を介して、搬送路２の形状に沿うように設置される。また、一つのゾーンは、この所定長さの通信線４を３本用いて通信をカバーできる範囲とされ、この３つのチャンネルの通信線４を１台のゾーンコントローラ３で制御するようにしている。

フィーダ無線手段５は、上記のような制限があるものの、近接通信を行うため、異なるチャンネルの通信線４を通信が途絶えることがない程度に相互に近接して搬送路２に沿って設置した場合であっても、他のチャンネルの通信線４を通過中の台車１との混信が生ぜず、常にそのチャンネルの通信線４上を通過中の台車１との間だけで通信できるという特性があり、このような搬送台車システム１０における台車１とゾーンコントローラ３との間の通信手段として適している。

本実施例における搬送台車システム１０は、非接触電源供給手段６を備えている。非接触電源供給手段６は、電源供給用の電源供給線６ａと、制御盤（ＳＣＳＰ盤）６ｂと、台車側に設けられた受電コイル（図示なし）を備えている。電源供給線６ａは、搬送路２に完全に沿うように設置されている。この電源供給線６ａに交流電流が流されると、台車１は電源供給線６ａに非接触で近接するように設けられた受電コイルの電磁誘導により、電源を供給される。

非接触電源供給手段６は、従来のトロリー受電に比べて電源線と台車との間で接触部分がなく、接触による塵埃の発生がないので、クリーンルームに適している。しかしながら、一本の電源供給線６ａの長さが一定長さに限定され、また、一本の電源供給線６ａで給電できる台車１の数に制限がある。

このような制限を考慮して、本実施例の搬送台車システム１０が構築されている。本実施例においては、所定長さの電源供給線６ａを複数本搬送路２に沿って配置しており、電源供給線６ａと電源供給線６ａの繋ぎ目部分では電源の供給を受けることができない場合がある。そのため、本システム１０では、電源供給線６ａは搬送路２に沿って左右一対で敷設されており、これに対応する台車１の受電コイルも左右１つで設けられている。左右の電源供給線６ａの繋ぎ目は、同じ長手位置に来ないように配置されており、電源の供給がとぎれることを防止している。

上記の構成を有する搬送台車システム１０において、搬送路２が変更若しくは追加された場合に、統合コントローラ７が最新の搬送路２の配置を示すマップデータを作成し、古いマップデータを持つゾーンコントローラ３と台車１のマップデータだけを選択的に更新するフローを、図３に基づいて説明する。

ここでいうマップデータには、搬送路２の配置のデータの他、搬送路２を走行するときの台車１の詳細な動作を指定するティーチングデータを含む場合がある。通常、ティーチングデータは、実際に搬送路２上に台車１を走行させて最も好ましい運転時の動作条件を詳細に測定して得られるものであり、１度記憶させたティーチングデータは同一形状の台車１に適用が可能である。

本実施例における台車１は、台車コントローラ１ａの記憶手段に運転時の動作条件をティーチングデータとして記憶することが可能であり、記憶したティーチングデータは、通信線４を経由してゾーンコントローラ３に送信したり、種々の記憶媒体を用いて台車１から取り出すことができる。このようにして得られたティーチングデータは、運転指令としてマップデータに組み込み、台車１の運転条件として走行時に利用される。

搬送路２が変更若しくは追加されると、統合コントローラ７に新しい搬送路２のマップデータが提供されて記憶される（ステップＳ２）。新しい搬送路２のマップデータには、変更若しくは追加前と異なるバージョンが付与されている（ステップＳ４）。ダウンロードの設定が完了すると、統合コントローラ７は、ゾーンコントローラ３に対してゾーンコントローラ３が記憶しているマップデータのバージョンを問い合わせ（ステップＳ６）、問い合わせを受けたゾーンコントローラ３は、バージョンを回答する（ステップＳ８）。

ここで、ゾーンコントローラ３が回答したバージョンが統合コントローラ７のダウンロード設定を行ったマップデータのバージョンと一致した場合には、ゾーンコントローラ３のマップデータが既に更新済みであるので、更新は行われない。ゾーンコントローラ３が回答したバージョンが統合コントローラ７のダウンロード設定を行ったマップデータのバージョンと異なる場合、処理はステップＳ１０に進み、統合コントローラ７からマップデータが送信されて、ゾーンコントローラ３はマップデータを受信し、記憶する（ステップＳ１２）。

マップデータを送信した統合コントローラ７は、ステップＳ１４でマップデータを更新する台車１の移動指示を出すか出さないかを判断する。この判断は、統合コントローラ７に作業者が指示を行ったり、統合コントローラ７が移動させる台車の数と搬送台車システムの稼働状況を考慮したりすることにより行われる。

台車１に移動指示を行う場合には、ステップＳ１４がイエスとなって、処理はステップＳ１６に進む。ステップＳ１６で統合コントローラ３は特定の台車１を指定して、移動指示を出す。移動指示を受け取ったゾーンコントローラ３は、ステップＳ１８で、担当するゾーン内に指定された台車１が存在するか否かを確認し、存在した場合には該当する台車１に指定場所に移動する指示を与える。指定を受けた特定の台車１は、指定場所に移動する（ステップＳ２０）。

本実施例におけるマップデータの更新では、移動指示を受けた場合に、台車１は移動先で一時停止する。一時停止してマップデータを更新することで、更新後に変更若しくは追加される新しいルートやステーションに台車が誤ってアクセスすることを防ぎ、レイアウトの変更に伴うトラブルを未然に防止することができる。

台車１が指定される移動先は、作業者が通常台車のメンテナンスに使用する位置を指定することができる他、他の台車１の走行を妨害しない任意の位置を指定して一時停止させ、更新処理を行うこともできる。他の台車１の走行を妨害しない任意の位置とは、迂回路があって他の台車１が迂回路を選択することにより目的とする全てのステーション１１に到達可能であり、且つ台車１の走行量の多くない位置である。

台車１の移動指示を出さない場合には、統合コントローラ７の処理はステップＳ１４がノーとなって、ステップＳ２２の処理に進む。台車１の移動指示を出す場合には、ステップＳ１６の処理が終了した後にステップＳ２２のダウンロード開始指示の処理が行われる。ステップＳ２２において、統合コントローラ７は、ゾーンコントローラ３に対して、台車１のマップデータのダウンロードを開始させる指示を出す。

ダウンロードの開始指示を受けたゾーンコントローラ３は、ステップＳ２４で、台車１のマップデータのバージョンを問い合わせ（ステップＳ２４）、問い合わせを受けた台車１は、バージョンを回答する（ステップＳ２６）。ここで、台車１が回答したバージョンが統合コントローラ７のダウンロード設定を行ったマップデータのバージョンと一致した場合には、台車１のマップデータが既に更新済みであるので、更新は行われない。

台車１が回答したバージョンが統合コントローラ７のダウンロード設定を行ったマップデータのバージョンと異なる場合、処理はステップＳ２８に進み、ゾーンコントローラ３から台車１にマップデータが送信される。台車１はマップデータを受信し、台車コントローラ１ａの記憶手段に記憶する（ステップＳ３０）。

台車１にマップデータを送信したゾーンコントローラ３は、マップデータのダウンロード完了報告を統合コントローラ７に送信する（ステップＳ３２）。統合コントローラ７は、マップデータのダウンロード完了を認識する（ステップＳ３４）。

ステップＳ３６で、統合コントローラ７はゾーンコントローラ３へマップデータのバージョンの問い合わせを行い、ステップＳ３８でゾーンコントローラ３がバージョンを報告する。報告を受けて、統合コントローラ７は、マップデータのバージョンを確実に確認する。

このようにしてゾーンコントローラ３と台車１のマップデータが確実に更新され、統合コントローラ７がゾーンコントローラ３と台車１のマップデータのバージョンを確認した後、統合コントローラ７は、ゾーンコントローラ３に対してマップデータの最新バージョンへの切り替えの指示を出力する（ステップＳ４０）。

ゾーンコントローラ３は、統合コントローラ７からの切り替えの指示を入力すると、台車１に対してマップデータの切り替えの指示を出力すると共に、自身が使用するマップデータを最新のバージョンのものに切り替える（ステップＳ４２）。指示を受けた台車１は、使用するマップデータを最新のバージョンのものに切り替えて（ステップＳ４４）、処理が完了する（ステップＳ４６）。

上記の実施例において送信するマップデータは、マップデータ全体を送信して全てのデータの更新を行うことができるほか、変更若しくは追加が行われた部分のみの差分データをゾーンコントローラ３と台車１に送信し、以前のマップデータからの変更若しくは追加部分のみを書き換えて記憶させることが可能である。

差分データを送信してマップデータを部分的に更新する場合には、バージョン管理を階層構造にすることで円滑にマップデータの更新を行うことが可能となる。即ち、マップデータの全てのデータの更新を行う場合にはそのデータのバージョンを大きく変更し、差分データで更新を行う場合にはマップデータに付与するバージョンをマイナーバージョンとすることで、マップデータの管理と更新を容易に進めることが可能となる。同様にして、マップデータに含めたティーチングデータのみの更新も容易に行うことができる。

どの台車１を対象としてマップデータの更新を行うかの指定は、台車１毎に指定を行う以外にも、イントラベイ２１〜２６とインターベイ２７単位での指定若しくは全ての台車という指定が可能である。全ての台車１を対象にしてマップデータの更新を行う場合には、全ての台車１が一時的に停止するために、台車１の移動位置を指定する必要がなく、また確実に全ての台車１のマップデータを更新することができる。

本実施例の搬送台車システムは、統合コントローラ７が台車１を指定してマップデータの更新を実行することにより、マップデータを更新する優先順位の高い台車１から順に更新を行うことが可能となる。このことにより効率よくマップデータの更新が可能になると共に、更新を行わない台車１は、通常の搬送作業を継続することができる。

しかも、マップデータの更新を指定した台車１は、他の台車１の走行を妨害しない位置でマップデータを更新するために、マップデータの更新中であっても台車システム全体の稼働率は低下しない。

更に、統合コントローラ７とゾーンコントローラ３の間でマップデータのバージョンを確認することでマップデータの更新が必要なゾーンコントローラ３と必要でないゾーンコントローラ３を識別しており、ゾーンコントローラ３と台車１の間でマップデータのバージョンを確認することでマップデータの更新が必要な台車１と必要でない台車１を識別している。この結果、必要なゾーンコントローラ３の必要な台車１のみマップデータを更新することで、より迅速に更新作業を行うことが可能となっている。

以上、実施例において本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。たとえば、実施例におけるイントラベイには、ほとんど分岐がない構成のみが開示されているが、搬送路は、ループ状となっていれば、様々な経路を通る分岐路、インターベイを経由することなくイントラベイ同士を接続する迂回路等を設けることが可能である。また、本発明は天井走行型以外の台車にも容易に適用することができることは明らかである。

実施例の搬送台車システム１０の全体配置を模式的に示す図である。 実施例の搬送台車システム１０の通信制御系を説明する図である。 実施例の搬送台車システム１０の通信制御系を説明する図である。 実施例の統合コントローラがゾーンコントローラと台車のマップデータを更新するフローを示す図である。

符号の説明

１： 台車
２： 搬送路
３： ゾーンコントローラ
４： 通信線
５： フィーダ無線手段
６： 非接触電源供給手段６
７： 統合コントローラ
１０： 搬送台車システム
２１，２２，２３，２４，２５，２６： イントラベイ
２７：インターベイ

Claims (3)

1. 走行する領域のマップデータを保持し、当該マップデータに従って走行して搬送を行う複数の台車と、該台車を管理するコントローラを備えた搬送台車システムであって、
   前記コントローラが、台車を指定する手段と、指定した台車のマップデータを更新する手段を備えていることを特徴とする搬送台車システム。
2. コントローラが、指定した台車にマップデータを更新する位置を指定する手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の搬送台車システム。
3. コントローラが、指定した台車のマップデータのバージョンを確認する手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送台車システム。

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