JP2012012181A

JP2012012181A - 搬送システム

Info

Publication number: JP2012012181A
Application number: JP2010151221A
Authority: JP
Inventors: Manabu Izumi; 学和泉
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2010-07-01
Filing date: 2010-07-01
Publication date: 2012-01-19
Anticipated expiration: 2030-07-01
Also published as: JP5434822B2

Abstract

【課題】
上位コントローラでIDを確認する間に、搬送が遅れないようにする。
【構成】
物品のIDを読み取るIDリーダと、物品を搬送する搬送車と、搬送車を制御する下位コントローラと、下位コントローラと通信する上位コントローラとを設ける。下位コントローラは、搬送車に物品の仮の搬送先への移動を開始させ、IDリーダが読み取った物品のIDを上位コントローラへ報告し、上位コントローラにより仮の搬送先が確認された場合は、搬送車に仮の搬送先で物品を荷下ろしさせ、上位コントローラにより搬送先が変更された場合は、変更後の搬送先へ搬送車を移動させて物品を荷下ろしさせる。
【選択図】図３

Description

この発明は搬送システムに関し、特に搬送車が荷積みした物品の荷下ろし先の確認に関する。

自動倉庫システム、天井走行車システム、有軌道台車システムなどの搬送システムでは、物品のIDをIDリーダで読み取り、上位コントローラでIDを確認し、入庫先を上位コントローラから指示することが知られている（特許文献１：JP2003-292116A）。発明者はここで、上位コントローラから搬送先が指示されるまで搬送車が待機していることに着目し、より効率的に搬送することを検討して、この発明に到った。

JP2003-292116A

この発明の課題は、上位コントローラが物品のIDを確認する間も搬送を実行できるようにすることにより、より効率的に物品を搬送できるようにすることにある。

この発明は、物品のIDを読み取るIDリーダと、前記物品を搬送する搬送車と、搬送車を制御する下位コントローラと、下位コントローラと通信する上位コントローラとを備えた搬送システムであって、
前記下位コントローラは、前記搬送車に前記物品の仮の搬送先への移動を開始させ、前記IDリーダが読み取った物品のIDを前記上位コントローラへ報告し、前記上位コントローラにより前記仮の搬送先が確認された場合は、前記搬送車に仮の搬送先で前記物品を荷下ろしさせ、前記上位コントローラにより搬送先が変更された場合は、変更後の搬送先へ搬送車を移動させて物品を荷下ろしさせるように構成されている、ことを特徴とする。

この発明では、上位コントローラが物品のIDを確認し、搬送先を指示する間も、搬送車は仮の搬送先へ物品を搬送する。ここで仮の搬送先が上位コントローラにより変更されなければロスタイムは生じず、変更されるとロスタイムが生じるが、大部分の場合、仮の搬送先を変更する必要はない。従って、上位コントローラが物品のIDを確認することに伴う搬送の遅れを少なくできる。

好ましくは、前記搬送車は自動倉庫内のスタッカークレーンで、前記下位コントローラは、前記自動倉庫の地上コントローラで、自動倉庫内の棚状況のファイルを記憶し、自動倉庫のステーションから入庫した物品に対し、空棚を仮の搬送先として前記搬送車に指示するように構成されている。自動倉庫内の空棚を仮の搬送先とすることにより、自動倉庫内に入庫すべき物品でない限りは、仮の搬送先を変更する必要がない。このため仮の搬送先からの搬送先の変更に伴うタイムロスも少なくすることができる。

好ましくは、前記搬送車は自動倉庫内のスタッカークレーンで、自動倉庫は物品の出庫先に応じて複数のステーションを備え、前記下位コントローラは、前記自動倉庫のコントローラで、前記上位コントローラから荷下ろしの許可を受信するのを待って、前記搬送車に仮の搬送先への荷下ろしを実行させるように構成されている。物品のクリーン度、物品を処理する装置の種類、等に応じ、自動倉庫に複数のステーションが設けられていることがある。このような場合でも、上位コントローラから荷下ろしの許可を受信するのを待って、前記搬送車に仮の搬送先への荷下ろしを実行させるので、不適切なステーションに物品を荷下ろしすることがない。

好ましくは、前記上位コントローラが搬送先を変更した場合、前記下位コントローラは、前記スタッカークレーンに停止を指示した後に、変更後の搬送先と変更後の搬送先へ移動するための速度パターンとを指示するように構成されている。下位コントローラが変更後の搬送先への速度パターンを生成するには、有る程度の時間が必要である。そこで先ず停止を指示し、次に変更後の搬送先と変更後の搬送先へ移動するための速度パターンを指示すると、変更後の搬送先を通り越してしまう等の無駄を少なくできる。

実施例の自動倉庫システムのブロック図実施例の天井走行車システムのブロック図実施例でのTo位置の決定アルゴリズムを示すフローチャート図３に続くフローチャート変形例での制御アルゴリズムを示すフローチャート

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。

図１〜図５に、実施例とその変形とを示す。各図において、２は自動倉庫で、下位コントローラの例としての地上コントローラ４を備えている。６は生産管理システム（MES：Manufacturing Execution System）で上位コントローラの例である。８はスタッカークレーンで自動倉庫２内の搬送装置で、これ以外に無人搬送車、有軌道台車等を設けて、これらに対応する下位コントローラで制御しても良い。スタッカークレーン８は昇降台１０にバーコードリーダ、RFIDリーダ等のIDリーダ１２と図示しない移載装置とを備え、走行レール１４に沿って、例えば一対の棚１６，１６間の走行スペースを走行する。自動倉庫２は複数個のステーションST1〜ST7を備え、これらは入庫専用と出庫専用とに区分されても、入出庫兼用でも良い。自動倉庫２は例えばクリーンルーム内に設けられ、ステーションST1〜ST7は取り扱う物品のクリーン度、接続先の処理装置EQ1〜EQ3等により、区分されている。そしてステーションST1〜ST7には、クリーン度が適合しない物品は入出庫できない、ステーションST3〜ST5は処理装置EQ1〜EQ3専用である、等の制限がある。

地上コントローラ４は例えば自動倉庫２の地上制御盤であり、生産管理システム６と通信し、作業者のマニュアル入力等を受け付ける。地上コントローラ４は、スタッカークレーン８を制御し、移動先と移動先までの速度パターン、移動先での荷積み、荷下ろし等の作業内容、とからなる搬送指令をスタッカークレーン８に指示し、これらの指令に対する実行結果をスタッカークレーン８から受信する。なおスタッカークレーン８内にこれらの機能を移して、スタッカークレーン８の図示しない機上コントローラを下位コントローラとしても良い。またスタッカークレーン８の機上コントローラに地上コントローラ４の機能の一部を移し、スタッカークレーン８の機上コントローラと地上コントローラ４との協調動作により、搬送指令を作成し、その実行を制御しても良い。地上コントローラ４は、在庫ファイル２０を備え、棚１６の間口毎に保管物品の有無と、物品のID、入庫時期、出庫の予定等を記憶している。また搬送指令ファイル２１には、生産管理システム６等から入力された搬送指令とその実行状況とを記憶する。クレーン制御部２２は、スタッカークレーン２２に、速度パターンを含む搬送指令を指示すると共に、スタッカークレーン２２からの報告に基づいて、停止、搬送先の変更等を指示する。

生産管理システム６は、例えば在庫ファイル３０を備えて、管理下の物品のIDとその所在とを記憶し、生産計画ファイル３１には、生産計画と加工対象あるいは原材料等の物品のID等を記憶する。また検索部３２は、ファイル３０，３１を例えば物品のIDをキーワードとして検索する。なおこの発明での搬送システムの範囲は、自動倉庫２とその地上コントローラ４等で、生産管理システム６は搬送システムの上位で外部のコントローラである。各コントローラは必要に応じて更に上位／下位等に分割でき、例えば生産管理システム６と地上コントローラ４との間に、搬送システム全体を制御する搬送コントローラを設けて、地上コントローラ４の上位コントローラとしても良い。また地上コントローラ４は、個別の自動倉庫２毎のコントローラでも、複数の自動倉庫２を組み合わせた自動倉庫システムのコントローラでも良い。

図２は天井走行車システムに関する実施例を示し、天井走行車４２はインターベイルート４０とイントラベイルート４１とを周回走行する。ルート４０，４１に沿って複数のロードポート４４とバッファ４５とが設けられ、天井走行車４２はロードポート４４間で物品を搬送し、中間でバッファ４５に物品を仮置きし、バッファ４５から荷積みする。下位コントローラの天井走行車コントローラ５０は、天井走行車４２に対し搬送指令を割り付け、搬送指令の実行結果を天井走行車４２から受信する。また天井走行車コントローラ５０は、上位コントローラの生産管理システム６から物品の搬送先を指定した搬送要求を受け付けて、天井走行車４２に割り付け、実行結果を生産管理システム６に報告する。

図３，図４に実施例での搬送先の制御アルゴリズムを示す。上位コントローラ、例えば生産管理システム６は、在庫ファイル３０，生産計画ファイル３１等の上位コントローラ内のデータに基づいて、物品の搬送指令を作成する。搬送指令は、例えば荷積み位置（From位置）と荷下ろし位置（To位置）とを含み、これ以外に物品のID、搬送の優先度等を含んでも良い（ステップ１）。上位コントローラは搬送指令を下位コントローラ、例えば地上コントローラ４，天井走行車コントローラ５０へ送信する。自動倉庫２内の棚１６からステーションST1〜ST7へ物品を搬送し、あるいは入庫の予定等に従って物品をステーションST1〜ST7から棚１６へ搬送する場合、搬送予定の物品のIDを上位コントローラは把握しており、必要なのは実際のIDを確認することである。また上位コントローラはロードポート４４、バッファ４５等に有る物品のIDを把握しており、このIDに基づいて搬送を指令し、天井走行車４２等から天井走行車コントローラ５０を介しての報告に基づいて、IDを確認する。

下位コントローラはスタッカークレーン８、天井走行車４２、有軌道台車、無人搬送車等の搬送車に搬送指令を割り付け、From位置とTo位置（仮の搬送先）とを指示する。搬送車は、搬送指令中のFrom位置へ移動し、荷積みを実行し、搭載したIDリーダ１２等により物品のIDを読み取り、下位コントローラへID等を報告する（ステップ２，３）。なおIDは、ステーションST1〜ST7、ロードポート４２等に設けたIDリーダにより読み取っても良い。そして搬送車は、下位コントローラからの指示を待たずにTo位置への移動を開始し、ここでのTo位置は仮の搬送先である。なお搬送指令中でFrom位置のみを具体的に指定し、To位置を受信待ちと設定しておいて、From位置まで走行させても良い。そして搬送車がFrom位置に到着すると、定常速度での走行の開始のみを指令し、To位置を設定する前に走行を開始させても良い。

下位コントローラは上位コントローラへ物品を荷積みしたこととIDとを報告し、上位コントローラはファイル３０，３１等を検索して、搬送指令で指示した物品と同一のIDであるかを判断し、搬送指令でIDを指示していない場合は、搬送指令で指示したTo位置に適合する物品であるかを判断する（ステップ４）。そしてTo位置での荷下ろしで問題がない場合、荷下ろし許可信号を下位コントローラへ送信し、To位置から荷下ろし位置を変更する場合、変更後の荷下ろし位置を下位コントローラへ送信する。また荷下ろし位置を変更する場合、荷下ろし許可信号も送信する。なお変更後の荷下ろし位置が指示された場合、荷下ろし許可信号は不要としても良い。上位コントローラでIDを確認するには例えば１〜数秒程度必要で、これは１回の搬送サイクルが一般に１分未満であることからすると、長い時間である。

下位コントローラは、荷下ろし許可信号を受信すると、To位置で荷下ろしさせる。また荷下ろし先の変更信号を受信すると、搬送車を一旦停止させ、搬送車が減速ないし停止する間に、新たな荷下ろし先への移動の速度パターンを作成して送信する（ステップ５，６）。ここで、搬送指令中のTo位置で荷下ろしするには荷下ろし許可信号が必要で、荷下ろし許可信号は上位コントローラがIDを確認することにより送信されるので、物品が不適切な位置へ荷下ろしされることはない。上位コントローラは荷下ろしが完了したとの信号を受信すると、物品の在庫位置を変更する、等のデータ上の処理を行う（ステップ７）。

図５に、自動倉庫２の地上コントローラ４（下位コントローラ）が、自ら仮のTo位置を決定する際のアルゴリズムを示す。ステーションST1〜ST7等に、上位コントローラからの指示にはない物品が入庫されることがある。例えば人による判断で物品が入庫された場合等である。物品が入庫されると、ステーションST１〜ST7のIDリーダもしくはスタッカークレーン８のIDリーダ１２により物品のIDを読み取り（ステップ１０）、下位コントローラは在庫ファイル２０を検索して空棚を探し、空棚を仮の搬送先としてスタッカークレーン８に指示する（ステップ１１）。スタッカークレーン８は仮に指示された空棚へ走行し、下位コントローラは仮の搬送先と物品のIDとを上位コントローラへ送信する。

上位コントローラは物品のIDを在庫ファイル３０，生産計画ファイル３１等と照合し、空棚への入庫で問題がなければ荷下ろし許可信号を送信し、不適切で有れば変更後の荷下ろし先と荷下ろし許可信号とを送信する（ステップ１２）。なお荷下ろし先を変更する場合は、荷下ろし許可信号を省略しても良い。以降は図４の処理を実行する。

実施例では以下の効果が得られる。
1) 上位コントローラがIDを確認する間も、搬送車は仮の搬送先へ物品を搬送する。従って、仮の搬送先が上位コントローラにより変更されない限り、上位コントローラがIDを確認する時間分、搬送サイクルを短縮できる。また上位コントローラが仮の搬送先を変更するのは、IDが異なるなどの例外的場合で少数である。

図５のように、自動倉庫の地上コントローラが空棚を在庫ファイルから検索して仮の搬送先とすると、上位コントローラが把握していない物品が入庫された場合でも、搬送を開始できる。そして入庫が不適切な物品でなければ、空棚への搬送で問題はない。

仮の搬送先への荷下ろしには、上位コントローラからの荷下ろし許可信号が必要なので、不適切な位置へ物品が荷下ろしされることがない。例えば異なる種類の処理装置へ荷下ろしされ、またクリーン度が不適合なステーションへ荷下ろしされることがない。さらに棚へ荷下ろしする場合でも、上位コントローラから見て不適切な棚へ荷下ろしされることがない。

自動倉庫２の場合、搬送先を変更すると、地上コントローラ４は新たな速度パターンを作成し、これには例えば１秒以上の時間が必要である。そこで先に停止を指示し、次いで新たな搬送先と速度パターン、及び荷下ろし許可信号を送信することにより、スタッカークレーンが新たな搬送先を行き過ぎてしまうことが少なくなる。

２自動倉庫
４地上コントローラ
６生産管理システム
８スタッカークレーン
１０昇降台
１２ IDリーダ
１４走行レール
１６棚
２０，３０在庫ファイル
２１搬送指令ファイル
２２クレーン制御部
３１生産計画ファイル
３２検索部
４０インターベイルート
４１イントラベイルート
４２天井走行車
４４ロードポート
４５バッファ
５０天井走行車コントローラ

EQ1〜EQ3 処理装置
ST1〜ST7 ステーション

Claims

物品のIDを読み取るIDリーダと、前記物品を搬送する搬送車と、搬送車を制御する下位コントローラと、下位コントローラと通信する上位コントローラとを備えた搬送システムであって、
前記下位コントローラは、前記搬送車に前記物品の仮の搬送先への移動を開始させ、前記IDリーダが読み取った物品のIDを前記上位コントローラへ報告し、前記上位コントローラにより前記仮の搬送先が確認された場合は、前記搬送車に仮の搬送先で前記物品を荷下ろしさせ、前記上位コントローラにより搬送先が変更された場合は、変更後の搬送先へ搬送車を移動させて物品を荷下ろしさせるように構成されている、ことを特徴とする搬送システム。
前記搬送車は自動倉庫内のスタッカークレーンで、
前記下位コントローラは、前記自動倉庫の地上コントローラで、自動倉庫内の棚状況のファイルを記憶し、自動倉庫のステーションから入庫した物品に対し、空棚を仮の搬送先として前記搬送車に指示するように構成されている、ことを特徴とする請求項１の搬送システム。
前記搬送車は自動倉庫内のスタッカークレーンで、自動倉庫は物品の出庫先に応じて複数のステーションを備え、
前記下位コントローラは、前記自動倉庫のコントローラで、前記上位コントローラから荷下ろしの許可を受信するのを待って、前記搬送車に仮の搬送先への荷下ろしを実行させるように構成されている、ことを特徴とする請求項１の搬送システム。
前記上位コントローラが搬送先を変更した場合、
前記下位コントローラは、前記スタッカークレーンに停止を指示した後に、変更後の搬送先と変更後の搬送先へ移動するための速度パターンとを指示するように構成されている、ことを特徴とする請求項２または３の搬送システム。