JP4366663B2 - 搬送台車システム - Google Patents

Description

この発明は、天井走行車や、地上走行の有軌道台車あるいは無人搬送車などの、搬送台車のシステムに関する。

天井走行車システムなどの搬送台車システムでは、長距離搬送ルートとなるインターベイルートと、工程内搬送ルートに対応するイントラベイルートとを設けることが行われている。イントラベイルートは一般的に周回軌道で、１箇所あるいは複数箇所でインターベイルートとの間で台車の乗り入れが可能である。そして特許文献１は、各イントラベイルートに対し最小限の搬送台車数を定め、台車が不足すると、インターベイルートを介して他のイントラベイルートから台車を呼び寄せ、台車が到着するまで、ベイ外への搬送を行わないようにすることを開示している。しかしながら各ベイに対して台車の最小限台数を定めると、多数の搬送台車が必要になる。例えば各ベイ毎に少なくとも１台の搬送台車を配備すると、合計で少なくともベイの台数分の搬送台車が必要になる。この一方で搬送台車の最小限台数を定めないと、搬送の出発地となり、ベイから出て行く台車が多いエリアでは台車が不足するため、搬送までの待ち時間が極端に長くなる。
特開２００６−３１３７６７

この発明の課題は、少ない搬送台車数で、待ち時間が極端に長いベイが生じないようにすることにある。
この発明での追加の課題は、搬送台車数が少ないときでも、搬送指令を効率的に処理できるようにすることにある。
請求項２の発明での追加の課題は、搬送指令の分布に応じて搬送台車を配備できるようにすることにある。

この発明の搬送台車システムは、インターベイルートにループ状のイントラベイルートを多数接続し、前記各ルートを搬送台車が走行するシステムにおいて、
複数の隣接するイントラベイルート、及びインターベイルート中の前記複数の隣接するイントラベイルート間を接続する部分を論理ベイとして、複数の論理ベイを設け、
各論理ベイ毎に、各論理ベイ内の搬送台車に搬送指令を割付けるための論理ベイコントロール手段を設けて、論理ベイコントロール手段は、自己が管理する論理ベイ内の搬送台車に物品の搬送指令を割付け、
前記インターベイルートに沿って搬送物品を保管するバッファを複数設け、
前記論理ベイコントロール手段を、自己が管理する論理ベイ内の搬送台車の台数を１台以上の台数からなる最小限台数以上に保つために、自己が管理する論理ベイ内の搬送台車の台数が最小限台数の際に、自己が管理する論理ベイ内から自己が管理する論理ベイ外への物品の搬送指令を、自己が管理する論理ベイ内のイントラベイルートから、自己が管理する論理ベイ内でインターベイルートに沿ったバッファまで前記物品を搬送する搬送指令と、該バッファ以降の物品の搬送指令とに分割し、前記バッファまでの物品の搬送指令のみを自己が管理する論理ベイ内の搬送台車に実行させるように構成したことを特徴とする。

好ましくは、論理ベイ内を出発地とする搬送指令の数と、前記最小限台数に対する適正な搬送指令数とを比較することにより、論理ベイの範囲もしくは前記最小限台数を０台とならない範囲で変更する。

この発明では、複数のベイを１つの論理ベイとして、論理ベイ単位で最小限の搬送台車数を定める。例えば３〜４個のベイを論理ベイとして、最小限１〜２台の搬送台車が論理ベイ内に存在するようにする。このようにすると、搬送台車システムに必要な搬送台車の数は、論理ベイ毎に必要な搬送台車の数を積算したもので定まる。この結果、例えば各ベイ毎に最小限１台の搬送台車を配備する場合に比べ、搬送台車の必要台数を少なくできる。また論理ベイ単位で搬送台車を配備すると、隣接したベイから荷積みを行うベイまで搬送台車を回送することが生じるが、これによる待ち時間は隣接したベイ間の走行時間で定まり、長過ぎる待ち時間ではない。さらに論理ベイ内では、最小限台数しか搬送台車がいない時でも、自由に搬送指令を割付けることができるので、搬送効率も改善する。この発明では、比較的少ない搬送台車で、待ち時間が極端に長いベイが生じることを防止できる。

ここで搬送台車の数が論理ベイ単位での最小限台数で、論理ベイ外への搬送指令が生じている場合、論理ベイ内でインターベイルートに面したバッファまでの搬送指令と、それ以降の搬送指令とに、元の搬送指令を分割する。そして論理ベイ内のインターベイルートに面したバッファまで搬送すると、論理ベイ内に最小限の台車しかないときでも、バッファまでの搬送が可能である。このため処理装置の荷積みポート等を開けて、次の物品の搬出を可能にでき、バッファ以降の搬送は他に空きの搬送台車が発生するのを待って実行すればよい。
また論理ベイの広狭や論理ベイへの最小限の台数を、搬送指令の集中状況に応じて動的に変更すると、搬送指令の分布に応じた搬送台車を配備できる。

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図４に、実施例の搬送台車システムを示す。搬送台車は例えば天井走行車とするが、地上走行の有軌道台車や無人搬送車などでもよい。さらに搬送台車システムの設置箇所は半導体工場内とするが、搬送台車システムの用途は任意である。図において、２，３はインターベイルートで、複数のイントラベイルート間を接続し、図１に、一部のイントラベイルート５〜８を示す。ルート２〜８では、天井走行車９は図の白抜き矢印の方向に走行する。天井走行車９は、例えばイントラベイルート５〜８等からインターベイルート２，３を経由して、他のイントラベイルート５〜８等へ、物品を搬送する。

各イントラベイルート５〜８毎に、ベイコントローラ１０〜１３を設ける。天井走行車９へは例えば非接触給電により給電し、非接触給電用の給電線はイントラベイルートの単位で敷設し、非接触給電線を利用してベイコントローラ１０〜１３と天井走行車９とが通信する。このためベイ単位でベイコントローラ１０〜１３を設けるのが現実的である。なおインターベイルート２，３は複数の区間に分割して、各区間毎に非接触給電線とコントローラとを設ける。

インターベイルート２，３に沿って、ストッカなどのインターベイバッファ１４〜１９を配置し、天井走行車９との間で半導体カセットなどの物品を移載する。イントラベイルート５〜８には、走行ルートの下方や側方などにバッファ２０を設ける。ストッカは、入庫口や出庫口及び棚と、入庫口や出庫口と棚との間の搬送手段を備えた装置で、バッファ２０は走行レールの下方や側方にむき出しに配置した棚で、搬送手段を持たず、天井走行車９の移載装置を用いて、バッファ２０と天井走行車９との間で、物品を移載する。イントラベイルート５〜８内にストッカを設けてバッファとしても良く、あるいはインターベイバッファ１４〜１９を、ストッカではなく、走行ルートの下方や側方のバッファで実現しても良い。

２１は生産管理コントローラで、半導体処理装置などでの半導体加工を制御し、２２はシステムコントローラで、天井走行車を用いた搬送台車システムを管理する。システムコントローラ２２には、論理ベイの単位で論理ベイコントローラ２４を設け、論理ベイ２６，２７内での天井走行車９の制御を行う。なお論理ベイコントローラ２４は、システムコントローラ２２内のハードウェア資源を用いてソフトウェアにより実現し、論理ベイコントローラ２４の数は動的に変化する。論理ベイコントローラ２４は、論理ベイ内の天井走行車９への搬送指令の割付等を行い、天井走行車９との通信自体はベイコントローラ１０〜１３が行う。論理ベイコントローラ２４は、論理ベイ２６，２７内での天井走行車の台数を管理し、天井走行車９に搬送指令を割り付け、搬送指令の実行結果を管理する。

論理ベイ２６，２７は、例えば２〜４程度の隣接したイントラベイルートと、これらのイントラベイルート間のインターベイルートとで構成されている。そして論理ベイコントローラ２４は、論理ベイ２６，２７毎に設け、論理ベイ２６，２７への天井走行車９の最小限台数は例えば１〜３台である。

ここで、イントラベイルート５の荷積みポート２８から、イントラベイルート８の荷下ろしポート２９まで、物品を搬送する例を考える。そして出発地の論理ベイ２６には、最小限台数の天井走行車しか存在しないものとする。この場合、仮に空きの天井走行車が論理ベイ２６に存在しても、荷下ろしポート２９まで物品を搬送すると、論理ベイ２６での天井走行車の台数が最小限台数未満となるので、搬送指令を割付けることができない。このような場合、論理ベイ２６内のインターベイバッファまで物品を搬送し、インターベイルート２に割付可能な天井走行車が発生するのを待って、あるいは論理ベイ２６内の搬送台車の台数が増すのを待って、インターベイバッファから荷下ろしポート２９まで物品を搬送する。図１の場合、例えば論理ベイ２６内で下流側のインターベイバッファ１５まで物品を搬送する。

図２に、システムコントローラ２２の構成を示すと、３０，３１は通信インターフェースで、生産管理コントローラ２１やベイコントローラ１０などと通信する。搬送要求ファイル３２は、生産管理コントローラ２１から受信した搬送要求を記憶するファイルである。搬送指令ファイル３３は、搬送要求を天井走行車への搬送指令に変換して記憶するファイルで、未割付，割付済み，実行済みなどに整理して記憶する。そして搬送指令中のデータは、荷積みを行うポートもしくはバッファと、荷下ろしを行うポートもしくはバッファ、及び搬送物品のＩＤである。なおポートは処理装置に設けた物品の搬出入用の設備を示し、搬送指令中の物品のＩＤは省略可能である。

荷積みポートから荷下ろしポートまでの搬送要求を、荷積みポートからバッファまでの搬送指令と、バッファから荷下ろしポートまでの搬送指令に分割できるので、搬送指令は搬送要求とは異なったデータとなることがある。台車状態ファイル３４は、搬送台車が存在するベイの番号もしくは論理ベイの番号と、待機中，荷積み位置まで走行中，荷積みを開始し搬送指令を実行中，他の原因により割付不能、などの搬送台車の状態を記憶する。

論理ベイ管理部３６は論理ベイ毎の負荷の状況を管理し、負荷の高い論理ベイを複数の論理ベイに分割し、もしくは天井走行車の最小限台数を増すなどにより、搬送負荷を軽減する。また論理ベイ管理部３６は、負荷が低い論理ベイを併合する、もしくは最小限台数を減らすなどにより、搬送負荷を高める。指令分割処理部３８は、論理ベイコントローラ２４が搬送指令を分割した際に、インターベイバッファ以降の搬送を搬送指令に追加し、搬送指令ファイル３３に記憶させる。配車部４０は論理ベイの単位で配車を制御し、各論理ベイに最小限台数以上の天井走行車が存在するように、空きの搬送台車を他の論理ベイから配車する。搬送指令の分割を、論理ベイコントローラ２４で直接実行する代わりに、論理ベイコントローラ２４の要求により、システムコントローラ２２で実行するようにしても良い。

図３に実施例での論理ベイの管理を示す。各論理ベイについて、ベイ内の搬送台車の台数とベイを起点とする搬送指令の数とを求める。ベイ内を起点とする搬送指令の数は、論理ベイに加わる負荷を表している。またここで、行き先がベイ外となる搬送指令では、論理ベイ内の台車数が減るので、行き先がベイ内の搬送指令よりも、負荷の重みを大きくしても良い。図２の論理ベイ管理部３６には、論理ベイを管理するためのテーブルを設け、例えばベイ内の搬送台車の最小限台数に対する適正な搬送指令数をテーブルに記載する。

ベイ内の最小限の搬送台車数と求めた搬送指令数とを、テーブルのデータと比較し、負荷が高すぎる場合、例えば論理ベイを複数に分割する。また負荷が低すぎる場合、隣接した論理ベイと併合する。ここで論理ベイコントローラ２４が管理しているデータは、論理ベイ内の天井走行車の台数と割付済みの搬送指令などで、天井走行車との実際の通信はベイコントローラが行う。また天井走行車９がどのベイに存在するかは、各ベイコントローラで記憶する。このため論理ベイの範囲を動的に変更しても、簡単に対処できる。

図４に搬送指令の割付を示す。論理ベイ内を起点とする搬送指令が発生し、割付可能な天井走行車が存在すると、行き先が論理ベイの内部か外部かを判断する。行き先が論理ベイの内部である場合、搬送指令を割り付ける。行き先が論理ベイの外部である場合、論理ベイ内の搬送台車の数が減るので、現在の台車数が最小限台数よりも多い場合、搬送指令を割り付け、最小限台数の場合、行き先を論理ベイ内のインターベイルートに沿ったストッカに変更する。ストッカ以降の搬送は、例えば搬送指令ファイル中に未割付の指令として蓄積される。この時、搬送指令を分割したことを生産管理コントローラに報告し、生産管理コントローラ側で生産計画を変更できるようにしても良い。また搬送指令が発生したにもかかわらず割付可能な天井走行車が存在しない場合、指令の発生からの待ち時間をチェックし、上限を超過すると、配車部に配車を要求する。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) 複数のイントラベイルートの単位で、天井走行車の最小限台数を定めるので、天井走行車の台数が少なくても良い。
(2) 天井走行車の合計台数が同じ場合、イントラベイルート毎に最小限台数を定める場合よりも、広い範囲に対して荷積みと荷下ろしとを行うことができるので、搬送効率が向上する。
(3) 天井走行車が不足し、かつ荷下ろし先が論理ベイの外部の場合でも、インターベイルートに接したバッファまで物品を搬送できるので、搬送が完了するまでの待ち時間を短くできる。さらに荷積みポートが塞がることを防止できる。
(4) 論理ベイの範囲や論理ベイ単位での天井走行車の最小限台数を、論理ベイ毎の負荷に応じて動的に変更するので、効率的に天井走行車を配備できる。
(5) 論理ベイはイントラベイルートよりも広いので、荷積みまでの天井走行車の走行時間がやや長くなる。しかし、論理ベイは隣接したイントラベイルートで構成されているので、待ち時間の増加は大きくはない。

実施例の搬送台車システムのレイアウトを示す図 実施例でのシステムコントローラのブロック図 実施例での論理ベイの管理アルゴリズムを示すフローチャート 実施例での搬送指令の割付アルゴリズムを示すフローチャート

符号の説明

２，３ インターベイルート
５〜８ イントラベイルート
９ 天井走行車
１０〜１３ ベイコントローラ
１４〜１９ インターベイバッファ
２０ バッファ
２１ 生産管理コントローラ
２２ システムコントローラ
２４ 論理ベイコントローラ
２６，２７ 論理ベイ
２８ 荷積みポート
２９ 荷下ろしポート
３０，３１ 通信インターフェース
３２ 搬送要求ファイル
３３ 搬送指令ファイル
３４ 台車状態ファイル
３６ 論理ベイ管理部
３８ 指令分割処理部
４０ 配車部

Claims (2)

1. インターベイルートにループ状のイントラベイルートを多数接続し、前記各ルートを搬送台車が走行するシステムにおいて、
   複数の隣接するイントラベイルート、及びインターベイルート中の前記複数の隣接するイントラベイルート間を接続する部分を論理ベイとして、複数の論理ベイを設け、
   各論理ベイ毎に、各論理ベイ内の搬送台車に搬送指令を割付けるための論理ベイコントロール手段を設けて、論理ベイコントロール手段は、自己が管理する論理ベイ内の搬送台車に物品の搬送指令を割付け、
   前記インターベイルートに沿って搬送物品を保管するバッファを複数設け、
   前記論理ベイコントロール手段を、自己が管理する論理ベイ内の搬送台車の台数を１台以上の台数からなる最小限台数以上に保つために、自己が管理する論理ベイ内の搬送台車の台数が最小限台数の際に、自己が管理する論理ベイ内から自己が管理する論理ベイ外への物品の搬送指令を、自己が管理する論理ベイ内のイントラベイルートから、自己が管理する論理ベイ内でインターベイルートに沿ったバッファまで前記物品を搬送する搬送指令と、該バッファ以降の物品の搬送指令とに分割し、前記バッファまでの物品の搬送指令のみを自己が管理する論理ベイ内の搬送台車に実行させるように構成したことを特徴とする、搬送台車システム。
2. 論理ベイ内を出発地とする搬送指令の数と、前記最小限台数に対する適正な搬送指令数とを比較することにより、論理ベイの範囲もしくは前記最小限台数を０台とならない範囲で変更するための手段を設けたことを特徴とする、請求項１の搬送台車システム。

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