(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送車を所定の減速開始位置で減速させることにより目標停止位置に停止させる搬送車の停止位置制御方法において、搬送車の実際の減速開始位置を前記所定の減速開始位置から前後に離れた２箇所の位置を減速開始位置として仮設定してそれぞれ減速を行い、この減速開始位置を前後したことにより得られる位置決め評価の観測値と、前記所定の減速開始位置での減速により得られる位置決め評価の観測値とから最適な減速開始位置を計算し、この計算値に基づいて減速開始位置を補正する搬送車の停止位置制御方法において、
搬送車を前記所定の減速開始位置で減速したときの停止位置と目標停止位置との差である位置補正量に対しては、前記減速開始位置を前後したことにより得られる位置決め評価の観測値及び前記所定の減速開始位置での減速により得られる位置決め評価の観測値のそれぞれの減速開始位置をｘ、位置補正量をｙとして、ｙ＝ａｘ＋ｂとして最小２乗法で１次式の係数ａ、ｂを決定し、この係数に対し、ｙ＝０となるｘの値を位置補正量に対する減速開始位置の最適値とし、
搬送車を前記所定の減速開始位置で減速したときの停止位置から目標停止位置まで移動するために要する位置の補正時間に対しては、前記減速開始位置を前後したことにより得られる位置決め評価の観測値及び前記所定の減速開始位置での減速により得られる位置決め評価の観測値のそれぞれの減速開始位置をｘ、補正時間をｙとして、ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃとして最小２乗法で２次式の係数ａ、ｂ、ｃを決定し、この係数に対し、ｙが極小となるｘの値を補正時間に対する減速開始位置の最適値とし、
前記位置補正量から求めた位置補正量に対する減速開始位置の最適値と前記補正時間から求めた補正時間に対する減速開始位置の最適値の差が一定値以下の場合で、かつ、該減速開始位置の最適値が前記仮設定した一方の減速開始位置から大きく乖離していない場合に、搬送車の実際の減速開始位置を前記減速開始位置の最適値に変更して運転を行うことを特徴とする搬送車の停止位置制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送車の停止位置制御方法に関し、特に、液晶工場等のクリーンルーム内の搬送装置に適用して好適な搬送車の停止位置制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネル製造工場のクリーンルームで稼動する搬送装置は、軌道上を走行し移動する搬送車を無人の自動運転で２４時間の連続稼動を行っている。
搬送装置は、液晶ガラス基板の世代が変わるごとに大型化し、それを搬送する搬送車も大型化し重量も増加している。搬送装置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。
【０００３】
搬送車が大型化するに従い、機械的な精度の悪化、あるいはメンテナンスにかかる手間を減らすために、かつて磁気スケールやレーザ距離計による精密な制御を行っていた搬送車は、単純な制御構造に変化している。
このようなシステムで、ガラス基板を収納したカセットを搬送する有軌道搬送車は停止箇所が多く、搬送車の個体差や経時変化に対しての調整は、自動で運転中に停止位置を補正し、安定した性能を発揮することが望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来の搬送車の停止位置制御方法が有する問題点に鑑み、簡単な制御で長期間にわたって性能を維持することができる搬送車の停止位置制御方法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、本発明の搬送車の停止位置制御方法は、搬送車を所定の減速開始位置で減速させることにより目標停止位置に停止させる搬送車の停止位置制御方法において、搬送車の実際の減速開始位置を前記所定の減速開始位置から前後に離れた２箇所の位置を減速開始位置として仮設定してそれぞれ減速を行い、この減速開始位置を前後したことにより得られる位置決め評価の観測値と、前記所定の減速開始位置での減速により得られる位置決め評価の観測値とから最適な減速開始位置を計算し、この計算値に基づいて減速開始位置を補正する搬送車の停止位置制御方法において、
搬送車を前記所定の減速開始位置で減速したときの停止位置と目標停止位置との差である位置補正量に対しては、前記減速開始位置を前後したことにより得られる位置決め評価の観測値及び前記所定の減速開始位置での減速により得られる位置決め評価の観測値のそれぞれの減速開始位置をｘ、位置補正量をｙとして、ｙ＝ａｘ＋ｂとして最小２乗法で１次式の係数ａ、ｂを決定し、この係数に対し、ｙ＝０となるｘの値を位置補正量に対する減速開始位置の最適値とし、
搬送車を前記所定の減速開始位置で減速したときの停止位置から目標停止位置まで移動するために要する位置の補正時間に対しては、前記減速開始位置を前後したことにより得られる位置決め評価の観測値及び前記所定の減速開始位置での減速により得られる位置決め評価の観測値のそれぞれの減速開始位置をｘ、補正時間をｙとして、ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃとして最小２乗法で２次式の係数ａ、ｂ、ｃを決定し、この係数に対し、ｙが極小となるｘの値を補正時間に対する減速開始位置の最適値とし、
前記位置補正量から求めた位置補正量に対する減速開始位置の最適値と前記補正時間から求めた補正時間に対する減速開始位置の最適値の差が一定値以下の場合で、かつ、該減速開始位置の最適値が前記仮設定した一方の減速開始位置から大きく乖離していない場合に、搬送車の実際の減速開始位置を前記減速開始位置の最適値に変更して運転を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の搬送車の停止位置制御方法によれば、搬送車の個体差や経時変化に対して自動で運転中に停止位置を補正することができ、これにより、長期間にわたる安定した搬送車の停止位置制御を簡単に実施することができる。
また複数の搬送車が同一軌道上に存在する場合、各搬送車がそれぞれの最適な減速開始位置を推定し、その推定値に基づいて制御を行うことから、個々の搬送車に対する調整は不要となり、その据付調整期間を短縮し、運用開始後においても走行車輪の磨耗等に対して部品交換等の保守の回数を減らし性能を長期間維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の搬送車の停止位置制御方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１に、カセットを搬送する有軌道搬送車の一例を示す。
一般的に、軌道上を走行する搬送車１はカセット２を積載し、所定の移載位置を示すマーカ４、マーカ５で停止しカセットの積み降ろしを行う。停止位置は軌道上に複数存在し、直線軌道を往復、あるいは環状の軌道を一定方向に周回する。軌道上には同一形態の複数の搬送車が存在し、図示しない上位制御装置の指令により指示された場所に移動する。
搬送車の停止位置はマーカに対向する車上のセンサ３で位置を検出し停止制御を行う。
【０００９】
マーカ４、５、車上センサ３の一般的な例として、図２あるいは図３に示す構成がある。
図２の構成は、軌道に遮光板６を設置し、車上には設置した光電センサ７、８を設ける。光電センサ７、８が両方とも遮光状態の場合には所定の場所に停止したとみなす。
光電センサ７のみが遮光した場合には搬送車が手前にあるとみなし、前進方向に移動し、光電センサ７、８の両方が遮光した時点で停止する。
一方、光電センサ８のみが遮光した場合には搬送車が行き過ぎているとみなし、後進方向に移動し、光電センサ７、８の両方が遮光した時点で停止する。
この方法はセンサのＯＮ／ＯＦＦ状態で位置が把握でき、現場の作業者や保全員でも搬送車が一目で正しい位置にあるかどうかを判断でき、位置の調整は遮光版の位置を移動することで調整できることが特徴となる。
以後の説明では、この方法を位置補正タイプＡとする。
【００１０】
一方、図３の構成は、地上に磁気スケールあるいは光電スケール９を設置し、車上に設置した検出器１０でスケール９に入ったあとのスケール９上の移動距離を計測し、所定の位置で停止する別の一般的な制御方法である。
この制御方法は、スケール９に入った時点の搬送車の速度を初期条件として、所定位置までの残距離に比例して速度制御することで容易に位置合わせが行える。
この制御方法では、目標停止位置をソフトウエアで設定できるため、機械的にスケール９を移動しないで任意の位置に目標停止位置を設定できるが、その反面、スケール９上の移動距離はソフトウエアを介在しなければ読み出せず、正しい位置に搬送車が停止しているかを直視できないことが特徴になる。
以後の説明では、この方法を位置補正タイプＢとする（参考例）。
【００１１】
位置補正タイプＡでは、目標とする停止位置の手前で減速を始めるが、図４に示すように適正な減速開始位置よりも手前で減速を始めた場合には前進方向の位置補正が必要となり、適正位置を通過したあとに減速を開始した場合には後進方向の位置補正が必要になる。
なお、図４で位置補正を行うのは、一度搬送車が停止したあとで光電センサ７、８の状態を評価し補正する状況を図示しているが、一度停止することは本質的なことではなく、停止せずに低速状態に遷移し、低速走行で位置補正を行うこともできる。
図５に、減速開始位置の適正な減速開始位置からのずれ量と位置の補正量の関係、位置の補正時間の関係を示す。
減速開始位置と位置補正量の関係は適正な減速開始位置から減速した場合には補正量はゼロになり、ずれが増加するに従い補正量は増加する。この関係は１次式で近似できる。
一方、補正時間は適正な減速開始位置で最小となり、ずれが前後のいずれの方向にずれても増加するため２次式で近似できる。
【００１２】
一方、位置補正タイプＢでは、搬送車はスケール上に進入した点をチェックポイントとして、この点から連続的に位置制御を行うことができる。この状況を図６に示す。適正位置よりも手前で減速を開始した場合には、チェックポイントとなるスケールに進入後の速度は適正な減速開始位置の場合に比べて緩やかに減速し目標停止位置で停止する。
適正位置を通り越したあとで減速した場合には、チェックポイントとなるスケールに進入後に急激に減速し停止する。
適正な変速開始位置からの減速開始位置と速度の補正量との関係は、図７に示すように１次式で近似する。
位置補正の方法の２つに共通しているのは、結果として位置補正量や補正時間から適正な減速開始位置からずれていたことがわかるだけで、減速を開始する位置ではその適否はわからない。
このため、このような通常の制御では、減速開始位置は目標とする位置に対し、減速に要する距離を引いた点から減速を開始し、実機の挙動に応じて減速開始位置を若干前後に移動する調整を行っている。
【００１３】
これに対し、本実施例の搬送車の停止位置制御方法では、減速開始位置を自動で最適な点に調整する方法を提供する。
位置補正タイプＡの制御を例に説明する。機械設備の据付調整時には適切に調整し、殆ど位置補正はない状態であっても、稼動を続ける間に例えば走行車輪の磨耗等により位置補正量が増加し、補正に要する時間も増加する。
通常の制御で停止後に結果として補正に要した時間、補正した量は、停止する毎にその結果を記録することで制御の状態を観測可能である。この観測値は、実際の減速開始位置自体が車輪のスリップや磨耗等により変動した可能性がある。しかしながら、制御の指令としては同一の減速開始位置となる。
したがって、同一の減速開始位置に対して複数の位置補正量、補正時間が観測され、グラフ化すると同じｘ軸上の点となる。
【００１４】
運転中に補正量あるいは補正時間があらかじめ設定した許容値を超えたとき、減速開始位置を設定された点から離れた点に仮設定し、何回か運転を行う。現在の減速開始位置の手前方向と後方向の両方に対して一定距離だけ離れた点とする。図８及び図９に示すように、それぞれ前後に１点の減速開始位置を仮設定し、複数回運転を行う。
そのフローを図１０に示す。
位置補正量に対しては減速開始位置をｘ、位置補正量をｙとして、ｙ＝ａｘ＋ｂとして最小２乗法で１次式の係数ａ、ｂを決定する。この係数に対し、ｙ＝０となるｘの値を減速開始位置の最適値とする。この場合、ｘ＝−ｂ／ａの点が最適な減速開始位置となる。
【００１５】
一方、補正時間に対しては、減速開始位置をｘ、補正時間をｙとして、ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃとして最小２乗法で２次式の係数ａ、ｂ、ｃを決定する。この係数に対し、ｙが極小となるｘの値を減速開始位置の最適値とする。この場合、２次関数のため微分係数ｙ’＝２ａｘ＋ｂ＝０、すなわち、ｘ＝−ｂ／２ａの点が最適な減速開始位置となる。
【００１６】
２つ方法で求めた減速開始位置の差が一定値以下で、かつ観測のために仮設定した減速開始位置から大きく逸脱していない場合には、減速開始位置を得られた最適値に変更し運転を行う。
最適な減速開始位置で運転した結果、正しく位置決めができる、すなわち、位置補正量が許容値以下でかつ補正時間が許容値以下になっていれば、減速開始位置を得られた最適値に更新し、以降はこの減速開始位置で制御を行う。
正しく位置決めできなかった場合には最適値を破棄し運転を継続する。
【００１７】
なお、位置補正タイプＢの場合においても、最適値の判定は１次式のみで行うだけで、その他は図１０のフローと同様である（参考例）。
なお、１次式の場合には、減速開始位置は通常の減速開始位置の前後に各１点でなく、いずれか１方でも近似式の決定は可能であるが、観測点を増やすことで推定の信頼性を上げることができる。
【００１８】
以上に説明したように、本実施例の搬送車の停止位置制御方法は、通常の制御で観測可能な量とその前後で減速開始位置を変更した量から最適値を推定することで、長期間にわたって安定した制御状態を維持できる簡単な搬送車の制御を提供することができる。
また、複数の搬送車が同一軌道上に存在する場合、各搬送車がそれぞれの最適な減速開始位置を推定し、その推定値に基づいて制御を行うため、個々の搬送車に対する調整は不要となり、据付調整期間を短縮し、運用開始後においても走行車輪の磨耗等に対して部品交換等の保守の回数を減らし性能を長期間維持することができる。
【００１９】
なお、最小２乗法の計算方法自体は周知のことであり、詳しい式の記述は省略し、要点のみを以下に記述する。
１次式あるいは２次式と観測値の差、残差Ｓを定義する。
残差の２乗を最小にするために残差Ｓを各係数で微分（この場合は偏微分）し、この値がゼロになる点を探す（残差の２乗は２次式のため２次式の微分係数がゼロの点で最大あるいは最小の極値になる。）。
１次式の場合は係数が２つなので、ａ、ｂの係数で残差の２乗（Ｓ２）を微分した式は２つでき、これは係数ａ、ｂに対して連立２元１次方程式になる。
２次式の場合は係数が３つなので、ａ、ｂ、ｃの係数で残差の２乗（Ｓ２）を微分した式は３つでき、これは係数ａ、ｂ、ｃに対して連立３元１次方程式になる。連立１次方程式なので、あとは決まった手順で解くことになる。
【００２０】
以上、本発明の搬送車の停止位置制御方法について、そ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、実施例に記載した構成を適宜組み合わせるなど、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】
【００２１】
本発明の搬送車の停止位置制御方法は、搬送車の個体差や経時変化に対して自動で運転中に停止位置を補正することにより、長期間にわたる安定した搬送車の停止位置制御を簡単に実施できるという特性を有していることから、例えば、軌道上を走行し移動する搬送車の停止位置を目標位置に最小時間で停止する方法として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の搬送車の停止位置制御方法の一実施例を示す正面図である。
【図２】遮光板と光電センサによる位置補正タイプＡの構造を示す正面図である。
【図３】スケールと検出器による位置補正タイプＢの構造を示す正面図である。
【図４】位置補正タイプＡの減速開始位置と位置補正の関係を示すグラフである。
【図５】（ａ）は位置補正タイプＡの減速開始位置と位置補正量の関係を示すグラフ、（ｂ）は同減速開始位置と補正時間の関係を示すグラフである。
【図６】位置補正タイプＢの減速開始位置と位置補正の関係を示すグラフである。
【図７】位置補正タイプＡの減速開始位置と速度補正量の関係を示すグラフである。
【図８】本発明の搬送車の停止位置制御方法において、減速開始位置と位置補正量の関係を１次関数で示すグラフである。
【図９】本発明の搬送車の停止位置制御方法において、減速開始位置と位置補正時間の関係を２次関数で示すグラフである。
【図１０】本発明の搬送車の停止位置制御方法の一実施例を示すチャート図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    搬送車
２    カセット
３    車上センサ
４    マーカ
５    マーカ
６    遮光板
７    光電センサ
８    光電センサ
９    スケール
１０  検出器
【図１】
0004494353.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004494353.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004494353.tif 000006
【図６】
0004494353.tif 000007
【図７】
0004494353.tif 000008
【図８】
0004494353.tif 000009
【図９】
0004494353.tif 000010
【図１０】
0004494353.tif 000011