(57)【要約】【課題】通常の搬送系と並行する形で保全データを収集するとともに、運転状況を正確に把握することにより故障の予兆をとらえ、予防保全に役立てることができる搬送車の保守データ収集システムを提供すること。【解決手段】搬非接触給電装置で給電し、搬送制御装置１により無人搬送車６の制御を行う搬送車設備において、搬送制御装置１と別にサーバ４を並設し、無人搬送車６の運転状況を無線で伝送してサーバ４に保存するとともに、給電線９の給電状況を給電装置８で計測して計測結果をサーバ４に格納し、運転状況と給電状況の計測結果から無人搬送車６の負荷状態を推定する。【選択図】図１
2006171904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬非接触給電装置で給電し、搬送制御装置により無人搬送車の制御を行う搬送車設備において、搬送制御装置と別にサーバを並設し、無人搬送車の運転状況を無線で伝送して該サーバに保存するとともに、給電線の給電状況を給電装置で計測して計測結果をサーバに格納し、前記運転状況と給電状況の計測結果から無人搬送車の負荷状態を推定することを特徴とする搬送車の保守データ収集システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送車の保守データ収集システムに関し、特に、半導体工場や液晶工場等のクリーンルーム内で、非接触給電装置により搬送車に電源を供給する搬送装置に適用する搬送車の保守データ収集システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶、有機ＥＬ、半導体等の電子部品の製造工場においては、クリーンルームで稼動する搬送車設備は、無人運転の自動運転を２４時間の連続稼動で行っている。
搬送車設備が停止した場合には、製造ラインヘのワーク供給が停止し製造も停止することから、このようなシステムの停止を未然を防ぐためには、予防保全は欠かすことができない。
しかし、保全データを採取するために搬送車設備を停止することはできず、通常の搬送と並行して保全データの採取をすることが望まれる。
【０００３】
従来の技術としては、例えば、特許文献１に示すように、トラブルが発生した後の復旧を支援し、速やかにシステムを復旧する無人搬送車の遠隔監視システムが提案されている。
しかしながら、この無人搬送車の監視システムは、トラブル発生後のダウンタイムの短縮はできるとしても、搬送車設備の停止を未然に防ぐことはできない。
【特許文献１】特開２００２−４１１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来の無人搬送車の監視システムが有する問題点に鑑み、通常の搬送系と並行する形で保全データを収集するとともに、運転状況を正確に把握することにより故障の予兆をとらえ、予防保全に役立てることができる搬送車の保守データ収集システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の搬送車の保守データ収集システムは、搬非接触給電装置で給電し、搬送制御装置により無人搬送車の制御を行う搬送車設備において、搬送制御装置と別にサーバを並設し、無人搬送車の運転状況を無線で伝送して該サーバに保存するとともに、給電線の給電状況を給電装置で計測して計測結果をサーバに格納し、前記運転状況と給電状況の計測結果から無人搬送車の負荷状態を推定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の搬送車の保守データ収集システムによれば、搬送制御装置と別にサーバを並設し、無人搬送車の運転状況を無線で伝送して該サーバに保存するとともに、給電線の給電状況を給電装置で計測して計測結果をサーバに格納し、前記運転状況と給電状況の計測結果から無人搬送車の負荷状態を推定することから、通常の搬送系と並行する形で保全データを収集するとともに、無人搬送車の運転状況を正確に把握することができ、これにより、故障の予兆をとらえて予防保全に役立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の搬送車の保守データ収集システムの実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
液晶パネル製造でのガラスカセット搬送の構成を図１に示す。
自動倉庫３ａ〜３ｃはカセットの保管と、自動倉庫３ａ〜３ｃに併設された製造装置（図示省略）にカセットの供給を行う。
自動倉庫３ａ〜３ｃ間は、床上あるいは天井に敷設したレール上を非接触給電装置で給電する有軌道の搬送車６で搬送する。
搬送車６はマップデータを元に自律運転を行い、搬送車６に対して、積位置や卸し位置は搬送車統括制御装置２が指示を与える。
自動倉庫３ａ〜３ｃはクリーンルーム内に複数台設置し、工程毎に区切られたベイを構成する。
【０００９】
搬送系の全体の制御を行う搬送制御装置１は、図示しない生産管理システムからの指示で、工程間のカセット移動を指示する。
この搬送制御装置１は、搬送経路内の使用可能な経路を探索し、既に存在する搬送スケジュールに新規の搬送スケジュールを搬送の優先度を考慮して追加する。
また、搬送制御装置１は、搬送のスケジュールに従い、搬送元の自動倉庫に対し、保管棚から搬送車６への出庫指示、搬送車６で工程間の搬送指示、搬送先自動倉庫３ａ〜３ｃに対し、搬送車６から保管棚への入庫の指示を与える。
【００１０】
この搬送のための系と並立するように、搬送車６の稼動状況データを保管するログサーバ４を設置し、搬送車６の運転状況を記録する。ログサーバ４は、搬送系のネットワーク（ＬＡＮ）に接続するため、通常はクリーンルーム内に設置する。
なお、データの解析はこのログサーバ４で行うことができるが、オペレータが操作し結果を表示、印刷することはクリーンルーム環境で行う必要がなく、クリーン環境でない一般の事務所で行う方が操作性がよいため、データの集計はクリーンルーム外に設置する解析パソコン５で前記のデータ解析、表示、結果の印刷を行う。
また、ログサーバ４と解析パソコン５は、搬送系ＬＡＮ以外のネットワークでの接続、あるいはオフラインでのデータ交換機能を有する。
【００１１】
一方、搬送車６が走行する走行レール７には、非接触給電の給電線９が併設されている。
走行レール７は大規模な搬送設備では数１００ｍの距離になり、図７に示すように、給電線９は複数の給電区間に分割される。本実施例では３区間に分割した例を示す。
各給電区間では、高周波電源装置８ａ〜８ｃが給電線９ａ〜９ｃに接続される。各給電区間には、搬送車６ａ〜６ｅが走行する。給電区間内の搬送車台数は最小台数はゼロ、最大は高周波電源装置の給電能力で制限するまでの台数が入り、その台数は搬送車６の運転状況により変化する。
【００１２】
１つの給電区間をみれば、例えば、図６に示すような構成になる。
高周波電源装置８ａは、高周波電源１０が単相の交流を発生し、給電線路のインピーダンス補正コンデンサＨを直列接続する。
給電線９ａは、この図では、複数の搬送車６ａ、６ｂに電源を供給している。搬送車６ａ、６ｂは、受電コイルで給電線９ａの磁束をそれぞれ捕捉し、受電回路１１ａ、１１ｂで一定の電圧に変換し、モータ制御装置から構成する負荷１２ａ、１２ｂに供給する。
【００１３】
（給電装置の負荷状態の計測）
図６に示すように、この高周波電源装置８ａ内に、高周波電源１０の出力電圧である端子ａｂ間の電圧、給電線９ａに供給する端子ｃｄ間の電圧、コンデンサＨの両端の電圧、即ち端子ａｃ間の電圧、コンデンサＨに流れる電流ｅを計測する電流計測手段１６を設ける。
【００１４】
給電線部分の等価回路を図８に示す。高周波電源１０とインピーダンス補正コンデンサＨは、高周波電源装置内に明示的に設置する器機類となる。給電線は固有のインダクタンス１２と抵抗１３を持つ。給電線のインダクタンスや抵抗は、給電線の長さに対し比例するインピーダンス成分である。
一方、搬送車６も受電回路に受電コイルと共振コンデンサから構成される共振回路を持つが、通常は共振周波数よりも低い出力周波数の高周波電源装置を用いるため、負荷としてインダクタンス成分１４と抵抗成分１５で近似する。
【００１５】
端子ｃｄから給電線をみたインピーダンス特性は、図１０に示す特性となる。
リアクタンス成分１４は、搬送車６が１台の場合はｘ１、２台の場合はｘ２、３台の場合はｘ３と、搬送車６の台数により特性が変化し、搬送車台数にほぼ比例するリアクタンスを持つ。負荷の電力に対しては、負荷電力が増大するとリアクタンス成分が低下する。
一方、抵抗成分１５は、搬送車台数や負荷電力共にほぼ比例する特性を有する。搬送車６の負荷電力は一定速度で走行中はその値は安定し、搬送する搬送物（ガラスカセット）の重量が増加すれば負荷電力も増加する。
搬送車６の加速中はその加速度に比例して増加し、減速中はモータからの電源回生があるため殆ど負荷電力を消費しない。負荷の電力は搬送車６の自重と搬送する搬送物の合計重量に比例する。
【００１６】
このような負荷特性を持つ搬送車６を給電線の供給電流を一定に制御し高周波電源１０は供給する。
この負荷状態を計測する計測パラメータとして、図９に示すように、端子ａｂ間電圧、端子ａｃ間電圧、端子ｃｄ間電圧の各電圧と、電流計測手段１６で測定した端子ａを流れる電流、電流と電圧の位相差δが計測できれば、負荷の抵抗成分は給電線の抵抗成分１３と搬送車６の負荷成分１５の合計値が求められる。
同様に、リアクタンス成分は給電線のリアクタンス成分１２と負荷のリアクタンス成分１４の合計値が求められる。
給電区間に搬送車６が存在しない場合には、負荷のリアクタンス成分１４と抵抗成分１５が共にゼロであるため、給電線のリアクタンス成分１２と抵抗成分１３だけが単独で計測できる。
【００１７】
（イベントログの収集）
搬送車６の稼動状態を収集する方法について説明する。
搬送車６の稼動状態を監視するためには、搬送制御装置１から搬送車統括制御装置２への作業指示とその作業に対する作業完了の報告の時間間隔を記録する方法がある。
しかし、これだけでは搬送車６の詳細な挙動はわからないため、搬送車制御の速度変更を行う事象の記録であるイベントログを収集する。収集するイベントとしては図５に示す要因がある。
個々の搬送車６の加速開始、定速度走行に移行、減速開始、停止の事象とその事象を発生する要因を記録する。要因の例としては、目標位置に到着、目標手前で減速位置に到着、車間制御による減速や停止、故障発生やオペレータ操作による手動操作等がある。この事象の発生記録をイベントログと呼ぶ。イベントログも通信ログと同様に各制御装置が各々保管している。
【００１８】
これらのログを、図２に示すように、各制御装置とＬＡＮ接続されログを一元保管するログサーバ４にファイル転送する。
搬送車６にイベントログの収集を指示し、搬送車６は図３に示すシーケンスに従い、搬送車・メカ制御装置は無線を介して搬送車統括制御装置２にイベントログを報告する。搬送車統括制御装置２は各搬送車６から受信したログをファイルに書き出す。
【００１９】
一方、ログサーバ４は給電装置に対しても波形収集を指示する。
給電装置は、先に述べた電圧、電流、位相差の波形パラメータを周期的に計測する。計測周期は概ね１秒周期とするがこれに限定するものではない。
ログサーバ４は一定時間経過後に、イベントログ、波形収集の終了を搬送車統括制御装置２、給電装置に指示する。
データの収集が終了後、搬送車統括制御装置２からはイベントログを、給電装置からは波形データファイルを、それぞれログサーバ４にファイル転送する。
【００２０】
ログサーバ４は次の手順によりデータを集計する。
（１）各搬送車のイベントログから各給電区間内に存在する搬送車台数を特定する。
（２）搬送車状態を以下の状態に分類する。
（ａ）定格速度で荷を載せない空車走行中
（ｂ）定格速度で荷を載せて実車走行中
（ｃ）低速で荷を載せない空車走行中
（ｄ）低速で荷を載せて実車走行中
（ｅ）停車中
（ｆ）その他（加速中、減速中、手動運転中、故障中）
（ｇ）給電区間に搬送車は存在しない
（３）給電区間に存在する搬送車状態が、前記（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）の状態で、（ｆ）を含まない時間帯を検索する。あるいは（ｇ）の搬送車が存在しない時間帯を検索する。
（４）搬送車状態の分類ａからｇを係数、その状態の搬送車台数をｘ１からｘ４として連立１次方程式を解く。
ｎは搬送車が区間に入る台数とする。未定係数が５つあるため、３で検索した時刻の先頭から順にその時間区間の抵抗成分をＲ１から順にＲ５まで、リアクタンス成分をＸ１から順にＸ５をとり、１次方程式を立てる。
ａｘ１＋ｂｘ２＋ｃｘ３＋ｅｘ４＋ｇ＝Ｒ１
ａｘ１＋ｂｘ２＋ｃｘ３＋ｅｘ４＋ｇ＝Ｒ２
ａｘ１＋ｂｘ２＋ｃｘ３＋ｅｘ４＋ｇ＝Ｒ３
ａｘ１＋ｂｘ２＋ｃｘ３＋ｅｘ４＋ｇ＝Ｒ４
ａｘ１＋ｂｘ２＋ｃｘ３＋ｅｘ４＋ｇ＝Ｒ５
ａｘ１＋ｂｘ２＋ｃｘ３＋ｅｘ４＋ｇ＝Ｘ１
ａｘ１＋ｂｘ２＋ｃｘ３＋ｅｘ４＋ｇ＝Ｘ２
ａｘ１＋ｂｘ２＋ｃｘ３＋ｅｘ４＋ｇ＝Ｘ３
ａｘ１＋ｂｘ２＋ｃｘ３＋ｅｘ４＋ｇ＝Ｘ４
ａｘ１＋ｂｘ２＋ｃｘ３＋ｅｘ４＋ｇ＝Ｘ５
（５）前記（３）（４）を繰り返し方程式をつくる。
（６）前記（５）でできた方程式が単独で解ける組み合わせを探し解く。
ｘ１からｘ４のうちすべてゼロの組み合わせの係数は１つの方程式で解ける。ｇだけが残り搬送車が給電区間にない状態を示す。
（７）２つの方程式で解ける組み合わせを探し解く。
ｘ１からｘ４のうちどれか１つがゼロ以外、残りがゼロの組み合わせの係数は、（６）の結果と併せ、２元１次方程式として解く。
以下同様に３元１次方程式、４元１次方程式の組み合わせを探して解く。
【００２１】
（経時的変化の判定）
搬送車の負荷状態は搬送するガラスカセット重量により負荷電力が変動するため、各係数はある幅を持った集団を形成する。係数ｇについては負荷電力に依存しない定数になる。
（１）係数ｇの変動
係数ｇについては、変動要因はインピーダンス補正キャパシタの劣化、あるいは給電線近傍に予期しない金属等の磁性体が置かれ線路インピーダンスが変化したことを意味する。
係数ｇが急激に増加した場合、インピーダンス補正キャパシタの劣化よりも給電線近傍に磁性体が置かれ、インダクタンスが増大したことが推定される。この場合、電気的な特性の変化よりも安全面から緊急な点検を要する。インダクタンス増大の原因となった磁性体は金属であり、その種類や形状によっては誘導加熱によりその温度が著しく高くなることがある。その金属が給電線の支持する樹脂製サポートや電線類に接触していると給電サポートや電線の被服を損傷、場合によっては火災に至る危険性がある。
インダクタンスの減少が徐々に進行する場合、インピーダンス補正キャパシタの劣化により静電容量が減少し、リアクタンスが容量性に近づく。コンデンサの劣化は傾向管理により使用期限の推定ができる。
【００２２】
（２）他の係数他の係数については各係数と計測値の距離を計算し、距離変動が生じた場合、搬送車の受電回路の故障や共振コンデンサの経時変化、機械的な負荷の増大を意味する。各係数と計測値の距離は幾何学的距離でなく分散を考慮したマハラノビスの距離を計算することで計数間の絶対値の相違に依存しない比較が行える。
特定のビークルで機械的な負荷が増加している場合、当該区間に存在する搬送車は通信ログから特定することができる。特定の搬送車で機械的な負荷が増大する場合、モータや減速機、ベアリング類等の駆動系に故障が発生すれば一般的に異常音の発生を伴う。電気特性の変化と異常音の官能判定を併用し異常をきたした搬送車をラインから外し点検する。
また、係数の母集団の平均の変動、分散の変動を１ヶ月単位で経時変化として監視し故障の予兆としてとらえることができる。
これらの変化が観測された場合、通常の点検周期とは別に、当該搬送車あるいはインピーダンス補正コンデンサＨの点検周期を早め、次回の月例点検日に点検し、２４時間稼動のシステムの故障による停止を予防することができる。
【００２３】
以上、本発明の搬送車の保守データ収集システムについて、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の搬送車の保守データ収集システムは、通常の搬送系と並行する形で保全データを収集するとともに、運転状況を正確に把握することにより故障の予兆をとらえ、予防保全に役立てるという特性を有していることから、例えば、液晶、有機ＥＬ、半導体等の電子部品の製造工場のクリーンルームにおける非接触給電式無人搬送車の保守管理の用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の搬送車の保守データ収集システムの一実施例を示す全体図である。
【図２】イベントログの収集を示すチャート図である。
【図３】搬送車から統括制御装置へのイベントログ報告を示すチャート図である。
【図４】ログサーバへのログファイル転送を示すチャート図である。
【図５】イベントの例を示す図である。
【図６】給電の構成を示す回路図である。
【図７】給電区間の分割を示す説明図である。
【図８】給電の等価回路図である。
【図９】波形パラメータの変化を示すグラフである。
【図１０】インピーダンス特性の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２６】
１    搬送制御装置
２    搬送車統括制御装置
３    自動倉庫
４    ログサーバ
５    解析パソコン
６    無人搬送車
７    走行レール
８    電源装置
９    給電線
１０  高周波電源
１１  受電回路
１６  電流計測手段
【図１】
2006171904.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006171904.tif 000009
【図８】
2006171904.tif 000010
【図９】
2006171904.tif 000011
【図１０】
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