JP7168096B2 - 天井搬送車及び天井搬送車システム - Google Patents

Description

本発明の一側面は、天井搬送車及び天井搬送車システムに関する。

軌道に沿って走行可能な本体部と、物品を把持する把持部を有し、前記本体部に対し複数の吊持部材が巻き取り及び繰り出しされることにより昇降する昇降部と、を備えた天井搬送車が知られている。このような天井搬送車では、昇降部に把持される物品に生じる振動を簡易な構成で監視したいというニーズがある。例えば特許文献１には、天井搬送車に振動センサを設け、振動センサによって取得される振動を、走行モータ及び昇降モータの出力トルクと回転数等と共に、天井搬送車の外部に設けられた診断装置に送信し、診断装置が天井搬送車の診断を自動的に行えるようにした診断システムが開示されている。

特開２００６－３１５８１３号公報

しかしながら、上記従来の診断システムは、天井搬送車から送信される様々な情報に基づいて高度な分析・診断をする診断装置を設ける必要があるため、昇降部に把持される物品に生じる振動を簡易な構成で把握したいというニーズにはそぐわない。また、上記従来の診断システムは、振動センサによって取得される振動情報をそのまま送信すると共に、出力トルク及び回転数も送信する構成のため、天井搬送車に搭載されている本体制御部における通信を含めた処理の負荷も大きくなる。

そこで、本発明の一側面の目的は、天井搬送車に搭載されている本体制御部における処理の負荷を増大させることなくかつ簡易な構成で、昇降部に把持される物品に生じる振動を監視することができる天井搬送車及び天井搬送車システムを提供することにある。

本発明の一側面に係る天井搬送車は、軌道に沿って走行可能な本体部と、物品を把持する把持部を有すると共に本体部に対して吊持部材によって昇降される昇降部と、を備えた天井搬送車であって、本体部に設けられ、天井搬送車における各部を制御する本体制御部と、昇降部に設けられ、昇降部に生じる振動を検出する振動検出部と、昇降部に設けられ、振動検出部による振動の検出結果が、予め設定された許容範囲内であるか否かを判定すると共に、判定の結果を本体制御部へ出力する振動監視部と、を備える。

この構成では、振動の検出結果が予め設定された許容範囲を超えたか否かの判定結果のみが、振動監視部から本体制御部に出力されるので、振動検出部によって検出される検出結果の全てが本体制御部に出力される構成に比べて、本体制御部における処理の負荷を軽減することができる。また、この構成では、検出される振動が予め設定された許容範囲内であるか否かを判定するだけなので、高度な分析等を実施することなく簡易な構成で物品に生じる振動を監視することができる。これらの結果、天井搬送車に搭載されている本体制御部における処理の負荷を増大させることなくかつ簡易な構成で、昇降部に把持される物品に生じる振動を監視することができる。

本発明の一側面に係る天井搬送車では、本体制御部は、振動監視部に対して許容範囲を設定してもよい。これにより、異常な振動を判定するための許容範囲を容易に設定することが可能となる。

本発明の一側面に係る天井搬送車では、振動監視部は、振動検出部によって検出される振動が許容範囲を超えたときに、その旨を本体制御部に出力してもよい。この構成では、振動検出部によって検出される振動が許容範囲を超えたと判定されたときだけ、すなわち振動監視部が異常な振動を検知したと判定されたときだけ、本体制御部にその旨を出力するので、本体制御部における処理の負荷を更に軽減することが可能となる。

本発明の一側面に係る天井搬送車では、振動監視部は、走行時における振動の判定の結果及び物品の昇降時における振動の判定の結果の少なくとも一方を本体制御部に出力してもよい。この構成では、天井搬送車の走行中における異常な振動、及び天井搬送車が停止した状態での昇降部の昇降中における異常な振動の少なくとも一方を監視することが可能となる。

本発明の一側面に係る天井搬送車では、振動監視部は、複数の許容範囲を設定可能に設けられており、天井搬送車の動作状況に応じて許容範囲が切り替わるように設定されていてもよい。ここでいう動作状況には、例えば直線軌道走行時、曲線軌道走行時、及び物品昇降時等が含まれる。この構成では、天井搬送車の動作状況に応じた異常な振動を適切に取得することが可能となる。

本発明の一側面に係る天井搬送車システムは、上述した複数の天井搬送車と、複数の天井搬送車における本体制御部と通信可能に設けられた状態監視部と、を備え、状態監視部は、振動監視部による判定の結果と軌道上の位置とを関連付けて記憶すると共に、判定の結果を軌道の配置を示すマップデータに重ね合わせた情報を出力してもよい。この構成では、異常な振動（振動が許容範囲を超えたこと）と、その異常な振動が発生した位置とが関連付けられた状態で記憶されるので、異常な振動が発生している箇所の把握が容易となる。また、異常な振動が発生している位置は、マップデータに重ねて表示されるので、異常な振動が発生している位置の視覚的な認識が可能となる。

本発明の一側面によれば、天井搬送車に搭載されている本体制御部における処理の負荷を増大させることなくかつ簡易な構成で、昇降部に把持される物品に生じる振動を監視することができる。

図１は、一実施形態に係る移載装置を備える天井搬送車を示す側面図である。 図２は、図１の天井搬送車の機能構成を示すブロック図である。 図３は、振動検出部が検出する振動の検出結果の一例である。 図４は、図１の天井搬送車における振動の監視の流れを示すシーケンス図である。 図５は、搬送コントローラが出力する振動監視画面の一例である。

以下、図面を参照して、本発明の一側面の好適な一実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

一実施形態の天井搬送車システム１は、複数の天井搬送車６（図１参照）と、軌道４と、搬送コントローラ７０（図２参照）と、を備えている。

図１に示されるように、一実施形態の天井搬送車６は、軌道４に沿って移動可能な天井搬送車であって、ＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）（物品）１０を載置部（図示せず）間で搬送するためのシステムに用いられる。天井搬送車６は、ＦＯＵＰ１０に代えて、例えば、複数のガラス基板を格納するレチクルポッド等のような容器、並びに一般部品等を搬送してもよい。ここでは、例えば、工場の天井等に敷設された一方通行の軌道４に沿って天井搬送車６が走行する天井搬送車システム１に用いられる天井搬送車６を例に挙げて説明する。

軌道４は、例えば、作業者の頭上スペースである天井付近に敷設されている。軌道４は、例えば天井から吊り下げられている。軌道４は、天井搬送車６を走行させるための予め定められた走行路である。載置部は、軌道４に沿って配置され、天井搬送車６がＦＯＵＰ１０を受け渡し可能な位置に設けられている。載置部には、バッファ及び受渡ポートが含まれる。バッファは、ＦＯＵＰ１０が一時的に載置される載置部である。バッファは、例えば、目的とする受渡ポートに他のＦＯＵＰ１０が載置されている等の理由により、天井搬送車６が搬送しているＦＯＵＰ１０をその受渡ポートに移載できない場合に、ＦＯＵＰ１０が仮置きされる載置部である。受渡ポートは、例えば洗浄装置、成膜装置、リソグラフィ装置、エッチング装置、熱処理装置、平坦化装置をはじめとする半導体の処理装置（図示せず）に対してＦＯＵＰ１０の受渡を行うための載置部である。なお、処理装置は、特に限定されず、種々の装置であってもよい。

天井搬送車６は、軌道４に沿って走行し、ＦＯＵＰ１０を搬送する。天井搬送車６は、天井走行式無人搬送車である。天井搬送車システム１が備える天井搬送車６の台数は、特に限定されず、複数である。図１及び図２に示されるように、天井搬送車６は、走行部１８と、移載装置７と、本体コントローラ（本体制御部）５０と、を有する。

走行部１８は、モータ等を含んで構成され、天井搬送車６を軌道４に沿って走行させる。移載装置７は、本体部２２と、横送り部２４と、θドライブ２６と、昇降駆動部２８と、昇降部３０と、前後フレーム３３，３３と、を有する。

本体部２２は、横送り部２４、θドライブ２６、昇降駆動部２８及び昇降部３０を支持する。横送り部２４は、θドライブ２６、昇降駆動部２８及び昇降部３０を一括して、軌道４の走行方向と直角な方向に横送りする。θドライブ２６は、昇降駆動部２８及び昇降部３０の少なくとも何れかを水平面内で所定の角度範囲内で回動させる。昇降駆動部２８は、ワイヤ、ロープ及びベルト等の吊持部材２８Ａを巻き取る又は繰り出すことによって昇降部３０を昇降させる。

昇降部３０には、チャック（把持部）３０Ａと、センサユニット５５とが設けられている。チャック３０Ａは、ＦＯＵＰ１０のフランジ部を下方から支持した状態で保持する。チャック３０Ａは、ＦＯＵＰ１０の保持又は解放が自在とされている。前後フレーム３３，３３は、図示しない爪等を出没させて、搬送中にＦＯＵＰ１０が落下することを防止する。前後フレーム３３，３３は、天井搬送車６の走行方向の前後に設けられている。

センサユニット５５は、昇降部３０に生じる振動（すなわち、チャック３０Ａに把持されるＦＯＵＰ１０に生じる振動）を検出して、検出結果を後段にて詳述する本体コントローラ５０へ出力する。センサユニット５５は、振動を検出する振動検出部５５Ａと振動監視部５５Ｂとを有している。振動検出部５５Ａは、例えば、三軸加速度センサであり、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の振動を検出する。振動検出部５５Ａは、昇降部３０をＺ軸方向から平面視したときに、昇降部３０の重心位置に設けられている。本実施形態では、チャック３０Ａに隣接する位置に設けられている。振動検出部５５Ａは、所定間隔で連続的に、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の振動を検出している（図３参照）。

振動監視部５５Ｂは、振動検出部５５Ａによる振動の検出結果が、予め設定された許容範囲Ｒ内であるか否かを判定すると共に、上記の判定の結果を本体コントローラ５０へ出力する。振動監視部５５Ｂは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等からなる電子制御ユニットである。振動監視部５５Ｂは、例えばＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されるソフトウェアとして構成することができる。振動監視部５５Ｂは、電子回路等によるハードウェアとして構成されてもよい。

振動監視部５５Ｂにおいて設定されている許容範囲Ｒは、本体コントローラ５０によって設定される。本実施形態の振動監視部５５Ｂは、振動検出部５５Ａによる振動の検出結果（図３参照）を監視しており、上記の許容範囲Ｒを超えたときにだけ、上記許容範囲を超えた旨の信号を本体コントローラ５０に出力する。すなわち、振動監視部５５Ｂは、図３に示されるポイントＤにおいて、許容範囲Ｒを超えた旨の信号を本体コントローラ５０に出力する。

振動監視部５５Ｂは、走行時における振動の判定の結果と、ＦＯＵＰ１０の昇降時における振動の判定の結果とを本体コントローラ５０に出力する。すなわち、本実施形態の天井搬送車６では、走行時及び昇降時の両方で昇降部３０に生じる振動を監視することができる。

振動監視部５５Ｂは、複数の許容範囲Ｒを設定可能に設けられている。例えば、振動監視部５５Ｂは、直線軌道走行時における許容範囲Ｒ１、曲線軌道走行時における許容範囲Ｒ２、及びＦＯＵＰ昇降時における許容範囲Ｒ３が含まれる。また、振動監視部５５Ｂは、天井搬送車６の動作状況に応じて許容範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が切り替わるように設定されている。

本体コントローラ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等からなる電子制御ユニットである。本体コントローラ５０は、天井搬送車６（すなわち、走行部１８及び移載装置７）における各部の各種動作を制御する。具体的には、図２に示されるように、本体コントローラ５０は、走行部１８と、横送り部２４と、θドライブ２６と、昇降駆動部２８と、昇降部３０と、を制御する。本体コントローラ５０は、例えばＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されるソフトウェアとして構成することができる。本体コントローラ５０は、電子回路等によるハードウェアとして構成されてもよい。本体コントローラ５０とセンサユニット５５とは、有線又は無線によって、互いに通信可能に設けられている。有線の場合には、吊持部材２８Ａに、通信線が内蔵される。

本体コントローラ５０は、振動監視部５５Ｂに対して許容範囲Ｒを設定する。本実施形態の振動監視部５５Ｂは、直線軌道走行時における許容範囲Ｒ１、曲線軌道走行時における許容範囲Ｒ２、及び物品昇降時における許容範囲Ｒ３のそれぞれを振動監視部５５Ｂに設定する。

本体コントローラ５０は、適宜の手段によって、天井搬送車６の位置を把握可能となっている。例えば、本体コントローラ５０は、軌道４に貼付されているバーコード等から取得される位置情報、及び走行部１８に備わるモータ等のカウンタ等によって、自天井搬送車６の位置が把握可能となっている。本体コントローラ５０は、センサユニット５５から送信される許容範囲Ｒを超えた旨の信号を受信すると、当該信号と自天井搬送車６の位置とを関連付けて図示しないメモリ等に記憶する。すなわち、本体コントローラ５０は、許容範囲Ｒを超えた振動（異常振動）が計測された位置を示す情報を記憶する。そして、本体コントローラ５０は、搬送コントローラ７０からの要求に応じて、許容範囲Ｒを超えた振動が計測された位置を示す情報を搬送コントローラ７０へ送信する。

図２に示される搬送コントローラ７０は、複数の天井搬送車６を制御する。搬送コントローラ７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等からなる電子制御ユニットである。搬送コントローラ７０は、例えばＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されるソフトウェアとして構成することができる。搬送コントローラ７０は、電子回路等によるハードウェアとして構成されてもよい。搬送コントローラ７０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のハードウェアと、プログラム等のソフトウェアとが協働することによって構成される搬送制御部７１及び状態監視部７２と、記憶部７３と、を有している。

搬送制御部７１は、図示しない上位コントローラからの搬送要求に基づいて、複数の天井搬送車６に搬送命令を割り付ける。状態監視部７２は、天井搬送車６の本体コントローラ５０に許容範囲Ｒを超えた振動が計測された位置を示す情報を本体コントローラ５０に送信させる。記憶部７３は、振動監視部５５Ｂによる判定の結果と、軌道４上の位置とを関連付けて記憶する。すなわち、記憶部７３は、本体コントローラ５０から送信されてくる、許容範囲Ｒを超えた振動（異常振動）が計測された位置を示す情報を記憶する。

本実施形態の状態監視部７２は、記憶部７３に記憶された情報を端末装置８０に出力する。例えば、状態監視部７２は、図５に示されるような、振動監視画面ＳＣ１を端末装置８０に表示させる。振動監視画面ＳＣ１は、軌道４の配置平面図上に、異常振動が発生した位置Ａを重ね合わせた画面である。軌道４の軌道平面図には、軌道４の他にストッカ等（軌道４に沿って表示されている矩形状の図形）が表示されている。

次に、主に図４を参照しながら、本実施形態における天井搬送車システム１の動作について説明する。はじめに、本体コントローラ５０は、振動監視部５５Ｂに振動の許容範囲Ｒを設定するための閾値を振動監視部５５Ｂに送信する。（ステップＳ１）。本体コントローラ５０から閾値を受信した振動監視部５５Ｂは、許容範囲Ｒ（閾値）を設定する（ステップＳ２）。振動監視部５５Ｂは、許容範囲Ｒを設定した旨を本体コントローラ５０に送信する（ステップＳ３）。これにより、センサユニット５５における振動監視の準備、すなわち、振動検出部５５Ａによって検出された振動が許容範囲Ｒを超えた場合（異常振動が検出された場合）に、その旨の信号を出力するための準備が完了する（ステップＳ１０）。

センサユニット５５における振動監視の準備が完了すると、振動検出部５５Ａは、所定の間隔で昇降部３０に生じる振動を検出する。振動監視部５５Ｂと振動検出部５５Ａとは逐次データ通信を行っており、振動監視部５５Ｂは、振動検出部５５Ａによって検出される振動を監視している（ステップＳ１１）。また、本体コントローラ５０は、振動が許容範囲Ｒを超えていないかを逐次チェックしている（ステップＳ１２）。ここで、振動検出部５５Ａが、振動検出部５５Ａによって検出される振動値が許容範囲Ｒを超えたことを検知すると（ステップＳ１３）、その旨の情報を本体コントローラ５０に送信する（ステップＳ１４）。

本体コントローラ５０は、振動監視部５５Ｂから送信される許容範囲Ｒを超えた旨の信号を受信すると（ステップＳ１５）、その旨の信号と軌道４上の位置とを関連付けた異常振動情報を、図示しないメモリ等に記憶させる。搬送コントローラ７０は、本体コントローラ５０に対して、天井搬送車６の状況を定期的に問い合わせる（ステップＳ１６）。本体コントローラ５０は、搬送コントローラ７０から定期的な問い合わせを受け付けたときに、メモリに異常振動情報（振動検出ログ）が記憶（蓄積）されていると、当該異常振動情報を搬送コントローラ７０に出力する（ステップＳ２０）。

搬送コントローラ７０は、本体コントローラ５０から出力されてくる異常振動情報を受信すると、当該異常振動情報を記憶部７３に記憶させる（ステップＳ２１）。そして、搬送コントローラ７０は、記憶部７３に記憶されている異常振動情報を端末装置８０に出力する（ステップＳ２２）。端末装置８０の例には、表示ディスプレイ、携帯端末、スマートフォン、タブレット等が含まれる。端末装置８０は、搬送コントローラ７０から送信されてくる異常振動情報を、図５に示されるような振動監視画面ＳＣ１として表示する。

上記実施形態の天井搬送車６では、振動検出部５５Ａによる振動の検出結果が予め設定された許容範囲Ｒを超えたか否かの判定結果のみが、振動監視部５５Ｂから本体コントローラ５０に出力される。これにより、センサユニット５５によって検出される検出結果の全てが本体コントローラ５０に出力される構成に比べて、本体コントローラ５０における処理の負荷を軽減することができる。また、上記実施形態の天井搬送車６では、振動検出部５５Ａによって検出される振動が予め設定された許容範囲Ｒ内であるか否かを判定するだけなので、高度な分析等を実施することなく簡易な構成でＦＯＵＰ１０に生じる振動を監視することができる。これらの結果、天井搬送車６に搭載されている本体コントローラ５０における処理の負荷を増大させることなくかつ簡易な構成で、昇降部３０に把持されるＦＯＵＰ１０に生じる振動を監視することができる。

上記実施形態の天井搬送車６では、本体コントローラ５０は、振動監視部５５Ｂに対して許容範囲Ｒを設定することができる。この構成では、異常な振動を判定するための許容範囲Ｒを容易に設定することが可能となる。

上記実施形態の天井搬送車６では、振動監視部５５Ｂは、振動検出部５５Ａによって検出される振動が許容範囲Ｒを超えたと判定したときに、その旨の信号を本体コントローラ５０に出力している。この構成では、振動検出部５５Ａによって検出される振動が許容範囲Ｒを超えたと判定されたときだけ、すなわち振動監視部５５Ｂが異常な振動を検知したと判定されたときだけ、本体コントローラ５０にその旨の信号を出力するので、本体コントローラ５０における処理の負荷を更に軽減することが可能となる。

上記実施形態の天井搬送車６では、振動監視部５５Ｂは、走行時における振動の判定の結果及びＦＯＵＰ１０の昇降時における振動の判定の結果の両方を本体コントローラ５０に出力している。この構成では、天井搬送車６の走行中における異常な振動、及び天井搬送車６が停止した状態での昇降部３０の昇降中における異常な振動の両方を監視することが可能となる。

上記実施形態の天井搬送車６では、振動監視部５５Ｂは、複数の許容範囲を設定可能に設けられており、天井搬送車６の動作状況に応じて許容範囲が切り替わるように設定されている。この構成では、天井搬送車６の動作状況に応じた異常な振動を適切に取得することが可能となる。

上記実施形態の天井搬送車システム１では、異常な振動（振動が許容範囲を超えたこと）と、その異常な振動が発生した位置とが関連付けられた状態で記憶されるので、軌道４の異常箇所の把握が容易となる。また、上記実施形態では、記憶部７３に記憶された振動情報が、図５に示されるような振動監視画面ＳＣ１として表示されるので、視覚的な把握が可能な情報を提供することができる。

以上、本発明の一側面の一実施形態について説明したが、本発明の一側面は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記実施形態では、本体コントローラ５０によって複数の許容範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が設定される例を挙げて説明したがこれに限定されず、１つであっても、２つであっても、４つ以上であってもよい。

上記実施形態及び変形例では、振動監視部５５Ｂは、振動検出部５５Ａによって検出される振動が許容範囲Ｒを超えたときにだけ、その旨の信号を本体コントローラ５０に出力する例を挙げて説明したが、許容範囲Ｒを超えているか超えていないかという情報（信号）を、定期的に本体コントローラ５０に出力してもよい。

上記実施形態及び変形例では、本体コントローラ５０から振動監視部５５Ｂにおける上記許容範囲Ｒを設定できる例を挙げて説明したが、設定不能に構成されてもよい。この場合、振動監視部５５Ｂにおいて予め許容範囲Ｒが設定されていてもよいし、振動監視部５５Ｂに設けられたスイッチ等によって切り替え可能に構成されてもよい。

上記実施形態及び変形例では、判定の結果を軌道４の配置を示すマップデータに重ね合わせた情報を出力する状態監視部７２が搬送コントローラ７０に構成された例を挙げて説明したが、別途独立したコントローラを設けてもよいし、複数の天井搬送車６のうち一の天井搬送車６に上記機能を有するコントローラが設けられてもよい。

１…天井搬送車システム、４…軌道、６…天井搬送車、１８…走行部、２２…本体部、２８Ａ…吊持部材、３０…昇降部、３０Ａ…チャック（把持部）、５０…本体コントローラ（本体制御部）、５５…センサユニット、５５Ａ…振動検出部、５５Ｂ…振動監視部、７０…搬送コントローラ、７１…搬送制御部、７２…状態監視部、７３…記憶部、Ｒ，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…許容範囲、ＳＣ１…振動監視画面。

Claims (6)

1. 軌道に沿って走行可能な本体部と、物品を把持する把持部を有すると共に前記本体部に対して吊持部材によって昇降される昇降部と、を備えた天井搬送車であって、
   前記本体部に設けられ、前記天井搬送車における各部を制御する本体制御部と、
   前記昇降部に設けられ、前記昇降部に生じる振動を検出する振動検出部と、
   前記昇降部に設けられ、前記振動検出部による前記振動の検出結果が、予め設定された許容範囲内であるか否かを判定すると共に、前記判定の結果を前記本体制御部へ出力する振動監視部と、を備える、天井搬送車。
2. 前記本体制御部は、前記振動監視部に対して前記許容範囲を設定する、請求項１記載の天井搬送車。
3. 前記振動監視部は、前記振動検出部によって検出される振動が前記許容範囲を超えたときに、その旨を前記本体制御部に出力する、請求項１又は２記載の天井搬送車。
4. 前記振動監視部は、走行時における前記振動の判定の結果及び前記物品の昇降時における前記振動の判定の結果の少なくとも一方を前記本体制御部に出力する、請求項１記載の天井搬送車。
5. 前記振動監視部は、複数の前記許容範囲を設定可能に設けられており、前記天井搬送車の動作状況に応じて前記許容範囲が切り替わるように設定されている、請求項１～３の何れか一項記載の天井搬送車。
6. 請求項１～５の何れか一項記載の複数の天井搬送車と、
   複数の前記天井搬送車における前記本体制御部と通信可能に設けられた状態監視部と、を備え、
   前記状態監視部は、前記振動監視部による判定の結果と前記軌道上の位置とを関連付けて記憶すると共に、前記判定の結果を前記軌道の配置を示すマップデータに重ね合わせた情報を出力する、天井搬送車システム。

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