(57)【要約】【課題】搬送経路の渋滞を緩和すると共に最短所要時間での搬送を実現する搬送台車の制御方法と上位システムによる制御方法を提供する。【解決手段】本発明の搬送システムは垂直方向あるいは水平方向に少なくとも２ループ以上の天井軌道レールを構成し複数の経路を持たせ渋滞緩和を図ると共に天井軌道レール毎に搬送台車の進行方向を設定する事により最短距離で搬送経路を選択できる。また、集中制御コントローラにより、最短所要時間での搬送経路を検索し、搬送台車及び保管棚に経路を伝達する事により被搬送物を最短所要時間で搬送する事が出来る。【選択図】図１
2005045157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハカセットあるいはウェーハ収納容器などの被搬送物を格納する複数の保管棚あるいは複数の中継保管棚を連結する複数の経路を持つ天井軌道レールと、前記天井軌道レール上を走行し前記被搬送物を荷載する複数の搬送台車と、前記複数の保管棚あるいは複数の中継保管棚を連結する垂直搬送機器と、複数の搬送台車及び保管棚を制御する集中制御コントローラから構成される搬送システムと、前記搬送台車及び保管棚の制御方法と、前記搬送システムへ搬送指示を出すホストコンピュータとから成る搬送システム。
【請求項２】
搬送システムの搬送台車に搭載したＩＤタグと、天井軌道レール内部あるいは天井軌道レール上の天井に設置したＩＤタグ内部の情報を送信及び受信する送受信装置と、前記情報を伝達する信号線と信号線から伝達された情報を基に前記複数の搬送台車及び保管棚の制御をするコンピュータとからなる請求項１記載の搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の搬送経路がある搬送システムとその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、天井軌道レールは複数の経路が無く、複数のループを中継する複数の中継保管棚から構成される搬送システムにおける搬送経路は搬送元と搬送先の組み合わせにより一対一で定義されており、搬送経路は一通りである。
【０００３】
図５は従来の搬送システムの装置レイアウトを示す立体図である。図５において１，３，５は各々別ループからなる天井軌道レールで７−１２は保管棚、１３−１８は中継保管棚、１９−２１は垂直搬送機器、２２−２４，２８−３０及び３４−３６は搬送台車である。前記保管棚７−１２及び前記中継保管棚１３−１８のいずれかに入庫された前記被搬送物は上位システムにより決定された搬送先の前記保管棚７−１２及び前記中継保管棚１３−１８のいずれかに搬送される。以下に搬送元が前記保管棚７−９で搬送先が前記保管棚１０−１２の場合の動作について記述する。前記保管棚７−９のいずれかに入庫された前記被搬送物は前記保管棚７−９と前記天井軌道レール１の連結部で前記天井軌道レール１上を走行する前記搬送台車２２−２４のいずれかに移載され前記天井軌道レール１と前記天井軌道レール３に連結された前記中継保管棚１３−１８のいずれかを経由し、前記天井軌道レール３上を走行する前記搬送台車２８−３０のいずれかに移載され、前記中継保管棚１３−１５に連結された前記垂直搬送機器１９−２１を経由し、前記保管棚１０−１２に搬送される。この場合の搬送経路は搬送システムのコントローラのデータベース上に定義されており中継保管棚は搬送元と搬送先により一通りに決められている（例えば特許文献１）。以下に中継する保管棚の定義を表１に示す。
【０００４】
【表１】
2005045157.tif 000003
【特許文献１】特開平０９−２５５１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来の搬送システムの構成と搬送台車及び保管棚の制御方法及び上位システムの制御方法では搬送経路が一通りしかないため特定の保管棚への搬送が集中した場合、搬送経路上の中継保管棚と垂直搬送機器にも搬送負荷が集中し、搬送が集中している中継保管棚前や垂直搬送機器前で搬送経路が渋滞し、搬送時間が遅延するという課題を有していた。また、搬送台車の走行位置を認識する事が出来ないため、搬送台車の走行経路を制御する事が出来ないという課題も有していた。また、複数の処理能力が異なる中継保管棚を設置した場合、処理能力に比例した搬送指示を出す事が出来ないため、処理能力の低い中継保管棚の能力不足の発生や処理能力の高い中継保管棚の稼働率を低下させるという課題を有していた。
【０００６】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、搬送経路の渋滞を緩和すると共に最短所要時間での搬送を実現する搬送システムと搬送台車及び保管棚の制御方法と中継保管棚の処理能力に比例した最適な稼動を実現する上位システムによる制御方法を提供する事を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明の搬送システムは垂直方向あるいは水平方向に少なくとも２ループ以上の天井軌道レールを構成し複数の経路を持たせる事により搬送負荷の分散を図り、搬送台車の集中による搬送経路の渋滞を抑止すると共に天井軌道レール毎に搬送台車の進行方向を設定する事により最短距離で搬送経路を選択できる事を特徴としている。
【０００８】
本発明の集中制御コントローラは搬送台車にＩＤタグと天井軌道レールあるいは天井軌道レール上の天井にＩＤタグの送受信装置を設置して、天井軌道レール内あるいは天井軌道レール上の天井に設置した信号線を通じ、前記搬送台車の走行位置の情報をコンピュータに伝達することにより、複数の搬送台車の走行位置を認識できる事を特徴としている。
【０００９】
本発明の搬送システムの搬送台車及び保管棚の制御方法は前記集中制御コントローラにより認識した複数の搬送台車の走行位置の情報と搬送距離から前記集中制御コントローラの計算プログラムにより、最短所要時間で搬送できる経路を検索し、搬送台車及び保管棚に最短所要時間での経路の搬送指示を出す事により、搬送台車を最短所要時間で搬送する事が可能となる。
【００１０】
本発明の中継保管棚への搬送指示件数を等負荷分散させる上位システムによる制御方法は搬送システムの上位にあるホストコンピュータから成る上位システムの制御プログラムにより、前記複数の中継保管棚への未処理の搬送指示件数を計算し、最も未処理の搬送指示件数の少ない中継保管棚から順に新たな搬送指示を出す事により、特定の中継保管棚への搬送の集中を緩和し、搬送経路の渋滞を防ぐ事が出来る。
【００１１】
本発明の中継保管棚の処理能力に比例し中継保管棚への搬送指示件数を負荷分散させる上位システムによる制御方法は搬送システムの上位にあるホストコンピュータから成る上位システムの制御プログラムにより、処理能力の異なる中継保管棚への未処理の搬送指示件数を計算し、処理能力の高い中継保管棚から順に処理能力に比例した新たな搬送指示を出す事により、処理能力の低い中継保管棚の能力不足や処理能力の高い中継保管棚の稼働率の低下を防ぐ事ができ、中継保管棚の処理能力に比例した最適な稼動を実現する事が出来る。
【発明の効果】
【００１２】
以上の様に本発明は、複数の保管棚と複数の中継保管棚間を連結する複数の経路を持つ天井軌道レールと天井軌道レール上を走行し被搬送物を荷載する複数の搬送台車と前記複数の保管棚を連結する垂直搬送機器と複数の搬送台車を集中制御するコントローラから構成される搬送システムと、最短所要時間の経路を検索し搬送台車及び保管棚の経路を決定する集中制御コントローラのプログラムによる制御方法と、処理能力の高い中継保管棚から順に処理能力に比例した搬送指示を等負荷分散する上位システムの制御方法により、搬送経路の渋滞を緩和すると共に最短所要時間で被搬送物を搬送する事ができる優れた搬送システムの構成及び搬送システムの制御を実現できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態における搬送システムの装置の配置を示す立体図である。図１において、１−６は天井軌道レール、７−１２は保管棚、１３−１８は中継保管棚、１９−２１は垂直搬送機器、２２−３９は搬送台車である。４０−４９は搬送台車を最短距離で搬送させるための分岐レールである。天井軌道レール１及び２は上下２段に設置されており、前記保管棚７−９及び前記中継保管棚１３−１５と連結している。また、上下の天井軌道レールの搬送台車の進行方向は逆方向である。以下上下に設置された天井軌道レールの進行方向は全て逆方向である。前記天井軌道レール１と前記保管棚７−９及び前記中継保管棚１３−１５の連結部で前記搬送台車２２−２４へ被搬送物の移載を行い、前記天井軌道レール２と前記保管棚７−９及び前記中継保管棚１３−１５の連結部で前記搬送台車２５−２７へ被搬送物の移載を行う。前記天井軌道レール１上に設置されている前記分岐レール４０−４２及び前記天井軌道レール２上に設置されている前記分岐レール４３−４５は搬送台車を最短距離で搬送させる。前記天井軌道レール３及び４は上下２段に設置されており、前記中継保管棚１３−１５及び前記中継保管棚１６−１８と連結している。前記天井軌道レール３と前記中継保管棚１３−１５及び前記中継保管棚１６−１８の連結部で前記搬送台車２８−３０へ前記被搬送物の移載を行う。前記天井軌道レール４と前記中継保管棚１３−１５及び前記中継保管棚１６−１８の連結部で前記搬送台車３１−３３へ前記被搬送物の移載を行う。前記天井軌道レール３上に設置されている前記分岐レール４６−４７及び前記天井軌道レール４上に設置されている前記分岐レール４８−４９は搬送台車を最短距離で搬送させる。前記垂直搬送機器１９−２１はそれぞれ前記中継保管棚１６−１８及び前記保管棚１０−１２と連結しており、各連結部で被搬送物の移載を行い、前記被搬送物を垂直方向に搬送する。前記天井軌道レール５及び６は上下２段に設置されており、前記垂直搬送機器１９−２１及び前記保管棚１０−１２と連結している。前記天井軌道レール５と前記保管棚１０−１２の連結部で前記搬送台車３４−３６へ被搬送物の移載を行う。前記天井軌道レール６と前記保管棚１０−１２の連結部で前記搬送台車３７−３９へ被搬送物の移載を行う。
【００１５】
次に本発明の集中制御コントローラについて、図面を用いて説明する。
【００１６】
図２は、集中制御コントローラの構成図である。５０は天井軌道レールの一部の台車の走行方向の断面図で、５１は搬送台車、５２は搬送台車に搭載されたＩＤタグで、５３は天井軌道レール内部に設置された送受信装置で５４は信号線で、５５はコンピュータである。前記搬送台車５１に搭載した前記ＩＤタグ５２から前記天井軌道レール５０内に設置したＩＤタグの送受信装置に前記搬送台車５１の走行位置情報をレール内部に設置した信号線５４を通じ、最短所要時間での搬送経路を検索するプログラムを有するコンピュータに送信し、検索結果を基に搬送経路を搬送台車及び保管棚に伝達する。
【００１７】
次に本発明の搬送台車及び保管棚の制御方法及び上位システムによる制御方法について、図面を用いて説明する。
【００１８】
図３は上位システムから出る搬送指示の流れ及び集中制御コントローラと搬送台車の通信を示したチャートである。保管棚に入庫された前記被搬送物は保管棚内でバーコードリーダあるいはＩＤタグの受信装置によりロットＩＤを認識される。次に保管棚を介し上位システムとに搬送先の問い合せを行う。上位システムは各中継保管棚への未処理の搬送指示件数を計算し、複数の中継保管棚の最も処理能力の高い中継保管棚から順に処理能力に比例した数の搬送指示を出す。複数の中継保管棚の処理能力が同等の場合は未処理の搬送指示件数が最も少ない中継保管棚から順に搬送指示を出す。未処理の搬送指示件数とは上位システムから出した搬送指示に対し中継保管棚がトラブルその他の理由により、まだ搬送を完了していない搬送指示件数の事である。また、未処理の搬送指示件数が同等の場合、中継保管棚の号機の若い順に搬送指示を出す。
【００１９】
以下、上位システムから中継保管棚へ出す搬送指示の順番の一例を表２に示す。ここで各中継保管棚の処理能力比は中継保管棚１３：中継保管棚１４：中継保管棚１５＝２：１：１とし、未処理の搬送指示件数が無いものとする。
【００２０】
【表２】
2005045157.tif 000004
【００２１】
次に各中継保管棚の処理能力が同等で未処理の搬送指示件数が異なる場合の例を表３に示す。
【００２２】
【表３】
2005045157.tif 000005
【００２３】
以上の計算結果により上位システムから出された搬送指示は保管棚、天井軌道レール、搬送台車へと伝達される。
【００２４】
また、搬送台車に搭載したＩＤタグと天井軌道レール内部に設置した送受信装置間で通信を行い、信号線を通じ搬送台車の位置情報を集中制御コントローラに送信する。
【００２５】
また、集中制御コントローラと保管棚あるいは中継保管棚は通信しており、搬送経路の渋滞情報を共有化している。
【００２６】
以上の様に構成された本実施形態の搬送システム、上位システムによる制御方法、搬送台車及び保管棚の制御方法について、具体的な動作を通し説明する。
【００２７】
以下に図１において搬送元が前記保管棚９で搬送先が前記保管棚１１の場合の動作について説明する。なお、前記天井軌道レール１，３，５の搬送台車の進行方向を反時計回りに前記天井軌道レール２，４，６の進行方向を時計回りに設定するものとする。
【００２８】
前記保管棚９に入庫された前記被搬送物の第１の搬送先は上位システムのプログラムにより、前記中継保管棚１３−１５の中で最も処理能力の高く、未処理の搬送指示件数が最も少ない保管棚に決定される。また、搬送指示件数がすべて同数の場合は号機の若い順の保管棚に決定される。当実施形態では処理能力比が中継保管棚１３：１４：１５＝２：１：１とし、未処理の搬送指示件数が無いものとする。この場合上位システムは前記中継保管棚１３へ搬送指示を出す。次に前記集中制御コントローラは前記中継保管棚１３への最短所要時間経路を検索し、最短所要時間経路を搬送台車及び保管棚に伝達する。保管棚は最短所要時間経路で搬送できる方の天井軌道レールへ被搬送物を搬出する。以下に前記集中制御コントローラの最短所要時間の計算式を示す。
【００２９】
Ｘ＝Ｙ／Ａ＋Ｚ×Ｂ
ここで、Ｘ：搬送所要時間（秒）
Ｙ：搬送元から搬送先への搬送距離（ｍ）
Ａ：搬送台車の走行速度（ｍ／ｓ）
Ｚ：各天井軌道レール上の被搬送物を荷載している搬送台車の台数
Ｂ：被搬送物の搬送台車から保管棚への移載時間・０．５（秒）
搬送元から搬送先への搬送距離Ｙは各保管棚及び中継保管棚の設置距離と各天井軌道レールの搬送台車の走行方向により決定し、前記集中制御コントローラにより計算される。
【００３０】
ここで、前記集中制御コントローラにより計算される各天井軌道レール毎の保管棚及び中継保管棚間の搬送距離を示す。
【００３１】
以下、表４は前記天井軌道レール１に連結している各保管棚及び中継保管棚間の搬送距離である。
【００３２】
【表４】
2005045157.tif 000006
【００３３】
以下、表５は前記天井軌道レール２に連結している各保管棚及び中継保管棚間の搬送距離である。
【００３４】
【表５】
2005045157.tif 000007
【００３５】
以下、表６は前記天井軌道レール３に連結している各中継保管棚間の搬送距離である。
【００３６】
【表６】
2005045157.tif 000008
【００３７】
以下、表７は前記天井軌道レール４に連結している中継保管棚間の搬送距離である。
【００３８】
【表７】
2005045157.tif 000009
【００３９】
以下、表８は前記天井軌道レール５に連結している保管棚の搬送距離である。
【００４０】
【表８】
2005045157.tif 000010
【００４１】
以下、表９は前記天井軌道レール６に連結している保管棚の搬送距離である。
【００４２】
【表９】
2005045157.tif 000011
【００４３】
上記搬送距離の計算結果を基に以下、前記保管棚９から前記中継保管棚１３への搬送における最短所要時間の検索をするための具体的な計算例を示す。
【００４４】
前記天井軌道レール１に搬出した場合の条件：Ｙ１＝１３０ｍ，Ａ＝２ｍ／ｓ，Ｚ＝１，Ｂ＝３０秒とすると計算結果は以下の様になる。
【００４５】
Ｘ１＝１３０／２＋１×３０×０．５＝８０秒
前記天井軌道レール２に搬出した場合の条件：Ｙ１＝８０ｍ，Ａ＝２ｍ／ｓ，Ｚ＝３，
Ｂ＝３０秒とすると同様に
Ｘ２＝８０／２＋３×３０×０．５＝８５秒
上記計算結果により前記被搬送物は前記保管棚９から前記天井軌道レール１の前記搬送台車２２−２４のいずれかに搬出・移載され反時計方向に走行し前記中継保管棚１３に向かう。途中搬送台車は前記集中制御コントローラの指示により前記分岐レール４０を通り、前記中継保管棚１３へ搬入・移載される。この時前記被搬送物は前記中継保管棚１３内のバーコードリーダあるいはＩＤタグの受信装置によりロットＩＤを認識され、上位システムから次の搬送先への搬送指示を受ける。本実施形態では中継保管棚１６：１７：１８の処理能力比は１：１：１で未処理の搬送指示件数は前記中継保管棚１６が０，前記中継保管棚１７が１，前記中継保管棚１８が２とする。この場合、上述の様に上位システムは前記中継保管棚１６への搬送指示を出す。次に前記集中制御コントローラは前記中継保管棚１６への最短所要時間経路を検索し、最短所要時間経路を搬送台車及び保管棚に伝達する。
【００４６】
以下、前記中継保管棚１３から前記中継保管棚１６への搬送における最短所要時間を検索をするための具体的な計算例を示す。
【００４７】
天井軌道レール３に搬出した場合の条件：Ｙ３＝９０ｍ，Ａ＝２ｍ／ｓ，Ｚ＝２，
Ｂ＝３０秒とすると
Ｘ３＝９０／２＋２×３０×０．５＝７５秒
前記天井軌道レール４に搬出した場合の条件：Ｙ４＝１３５ｍ，Ａ＝２ｍ／ｓ，Ｚ＝０，Ｂ＝３０  秒とすると
Ｘ４＝１３５／２＋０×３０×０．５＝６７．５秒
となり、前記被搬送物は前記天井軌道レール４上の前記搬送台車３１−３３のいずれかに搬出・移載され、時計方向に走行し前記中継保管棚１８に向かう。前記中継保管棚１８に搬入・移載された前記被搬送物は前記上位システムからの前記保管棚１１への搬送指示により、前記垂直搬送機器２１により下階に設置されている前記保管棚１２に搬送される。
【００４８】
前記保管棚１２に搬入・移載された被搬送物は前記保管棚１２内のバーコードリーダあるいはＩＤタグの受信装置によりロットＩＤを認識され、前記上位システムから最終搬送先の前記保管棚１１への搬送指示を受ける。次に前記集中制御コントローラは前記保管棚１１への最短時間経路を検索し、最短時間経路を搬送台車及び保管棚コントローラに伝達する。
【００４９】
以下、前記保管棚１２から前記中継保管棚１１への搬送における最短所要時間の検索をするための具体的な計算例を示す。
【００５０】
前記天井軌道レール５に搬出した場合の条件：Ｙ５＝３０ｍ，Ａ＝２ｍ／ｓ，Ｚ＝２，
Ｂ＝３０秒とすると
Ｘ５＝３０／２＋２×３０×０．５＝４５秒
前記天井軌道レール６に搬出した場合の条件：Ｙ６＝９０ｍ，Ａ＝２ｍ／ｓ，Ｚ＝１，
Ｂ＝３０秒とすると
Ｘ６＝９０／２＋１×３０×０．５＝６０秒
となり、前記被搬送物は前記天井軌道レール５上の前記搬送台車３４−３６のいずれかに搬出・移載され、時計方向に走行し前記中継保管棚１８に向かい、前記保管棚１１へ搬入・移載され保管棚内に格納される。
【００５１】
以上のように本実施の形態によれば、複数の天井軌道レールを垂直方向及び水平方向に設置する事と複数の中継保管棚及び複数の垂直搬送機器を設置する事により、複数の搬送経路を確保する事が出来る。また、上下に設置した天井軌道レール上の搬送台車の進行方向を逆方向にする事と分岐レールを設置する事により、最短距離の経路を選択する事ができる。また、上位システムの制御プログラムにより、処理能力の異なる複数の中継保管棚に対し、処理能力に比例した搬送指示を処理能力の高い中継保管棚から順に出し、処理能力の同等な中継保管棚に対しては未処理の搬送指示件数の少ないものから順に搬送指示を出す事により、複数の中継保管棚への搬送指示の負荷分散を図り、搬送経路の渋滞を緩和する事ができる。また、処理能力の低い中継保管棚の能力不足の軽減や処理能力の高い中継保管棚の稼働率の低下を抑止する事が出来る。また、搬送台車に搭載したＩＤタグと天井軌道レール内部に搭載したＩＤタグの送受信装置と信号線により集中制御コントローラに搬送経路の渋滞情報を認識させる事ができ、その情報を基に集中制御コントローラは最短所要時間で搬送できる搬送経路を検索し、搬送台車と保管棚に最短所要時間経路を伝達する事により、最短所要時間で被搬送物を搬送する事ができる。
【００５２】
以下本発明の第２の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００５３】
図４は、天井にＩＤタグの送受信装置と信号線を設置した集中制御コントローラの構成図である。５０は天井軌道レールの一部を示した図で５１は搬送台車、５２は搬送台車に搭載されたＩＤタグで、５３は送受信装置で、５４は信号線で、５５はコンピュータ、５６は天井断面である。
【００５４】
その他の構成や制御方法、機器の動作等は第一の実施形態と同等である。第２の実施形態の場合、ＩＤタグの送受信装置及び信号線を天井に設ける事により、天井軌道レール内部の内蔵機器数を削減することにより、天井軌道レールの寸法と重量を削減する事ができる。また、静電気あるいは電磁波ノイズによる信号線への影響を低減する事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の搬送システムは、搬送経路の渋滞を緩和すると共に最短所要時間で被搬送物を搬送するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施形態における搬送システムの装置の配置を示す立体図
【図２】本発明の第１の実施形態における集中制御コントローラの構成を示す構成図
【図３】本発明の第１の実施形態における上位システムから出る搬送指示の流れ及び集中制御コントローラと搬送台車の通信を示したチャート
【図４】本発明の第２の実施形態における集中制御コントローラの構成を示す構成図
【図５】従来の搬送システムの装置の配置を示す立体図
【符号の説明】
【００５７】
１−６  天井軌道レール
７−１２  保管棚
１３−１８  中継保管棚
１９−２１  垂直搬送機器
２２−３９  搬送台車
４０−４９  分岐レール
５０  天井軌道レール
５１  搬送台車
５２  ＩＤタグ
５３  ＩＤタグの送受信装置
５４  信号線
５５  コンピュータ
５６  天井断面
【図１】
2005045157.tif 000012
【図２】
2005045157.tif 000013
【図３】
2005045157.tif 000014
【図４】
2005045157.tif 000015
【図５】
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