JP6986094B2 - 無人搬送車制御システム - Google Patents

Description

本明細書は、無人搬送車制御システムに関し、より詳細には、走行経路における複数の無人搬送車の干渉を回避する技術に関する。

近年、物流や生産の自動化および省力化の要請を受けて、無人搬送車の普及が進展している。無人搬送車は、自動倉庫や生産工場に設けられた走行経路に沿って走行し、積載した物資や器材を搬送する。多くの場合に、複数の無人搬送車が適用され、走行経路の少なくとも一部分が共通に用いられる。複数の無人搬送車の走行計画は、上位の走行管理部によって立案され、管理される場合が多い。これにより、走行経路における複数の無人搬送車の干渉が回避される。この種の無人搬送車の干渉回避技術の例が、特許文献１〜４に開示されている。

特許文献１の無人搬送車システムにおいて、各無人搬送車は、他の無人搬送車と通信する送受信手段を備える。各無人搬送車は、軌道の合流部の上流側位置に至ったときに、第一軌道を走行中であれば送信を行い、第二軌道を走行中であれば送信よりも受信待機を優先し、送受信の結果に基づいて停止または走行を継続する。これによれば、いかなるタイミングで無人搬送車が合流部に進入する場合でも、適切に通信を行って走行優先度を確認できる、とされている。

また、特許文献２は、自動走行移動体による無人搬送システムにおけるデッドロック解消方法を開示している。このデッドロック解消方法では、移動体同士で走行経路が競合した場合に、走行優先度の低い移動体が走行経路を再選定する。さらに、少なくとも３台の移動体がそれぞれ進行方向を相互に閉塞してデッドロックに陥ったときに、所定の２台を競合状態として、順番にデッドロックを解消する。これによれば、予めデッドロックを防止するための条件検討の必要がなく、無人搬送システムの設計と稼働の効率を向上できる、とされている。

さらに、特許文献３は、軌道を走行する複数の搬送台車の運行を制御する運行制御装置を開示している。この運行制御装置は、搬送台車に設定された優先度や搬送している搬送物の優先度を監視する手段と、軌道の合流部近傍に存在する搬送台車のうち優先台車を決定する手段と、優先台車を優先的に走行させるための動作命令を生成して各搬送台車に送信する手段とを備える。これによれば、優先台車の優先的走行により、優先度の高い搬送物を効率的に搬送できる、とされている。

また、特許文献４は、交差点を備えて複数のゾーンに分割された走行経路に沿って走行する無人搬送車の走行制御方法を開示している。この走行制御方法では、無人搬送車の交差点内への進入優先度を、交差点を超えたゾーンの無人搬送車の台数により決定する。つまり、進行方向前方が空いている無人搬送車の進入優先度を高くし、進行方向前方が混雑している無人搬送車の進入優先度を低くする。これによれば、無人搬送車の渋滞が緩和されるとともに、特定のゾーンへの無人搬送車の集中を回避できる、とされている。

特開２００３−４４１３９号公報 特開平６−８３４４４号公報 特開２００４−３３４７２４号公報 特開２０１０−７９４０７号公報

ところで、特許文献１は、複数の無人搬送車の走行中の軌道の別により送受信の方法を定めて、確実に通信を行えるようにした技術である。このため、複数の無人搬送車の走行優先度の決め方は、特定されていない。また、特許文献２の技術において、複数の移動体の走行優先度を定める必要はない。これらに対比して、特許文献３の技術では、複数の搬送台車に走行優先度の高低を設定し、走行優先度に基づいた走行制御を行う。走行優先度は、例えば、搬送台車の個体別に設定される。

ここで、生産機器に部材や生産器具を搬送する無人搬送車では、特許文献３の技術は不十分となる。詳述すると、生産機器の生産作業で直ちに使用する部材や生産器具は、最優先の搬送が必要となる。これに対し、無人搬送車の個体別に走行優先度を設定する構成では、走行優先度の高い無人搬送車が他の搬送物を搬送している途中のときに、最優先の搬送を行えない。また、同一の搬送物を搬送するときでも、生産機器における作業優先度の高低に応じて、走行優先度が可変に設定されるべきである。たとえば、その搬送物が生産作業で直ちに使用されるのか、あるいは、将来の使用に備えて予め搬送されるかに応じて、走行優先度が変更されると好ましい。

特許文献３の技術では、搬送物の種類が同一であると走行優先度も一定になり、生産機器における作業優先度の高低が考慮されない。同様に、特許文献１、２、４の技術でも、生産機器における作業優先度の高低は、考慮されていない。このため、特許文献１〜４の先行技術では、生産機器の生産作業の遅滞による稼働率の低下が懸念される。してみると、生産機器における生産作業の状況を考慮して、無人搬送車の走行優先度を設定する技術が必要である。

本明細書では、部品装着機における生産作業の状況を考慮して走行優先度を設定することにより、複数の無人搬送車の干渉を防止しつつ、部品装着機の稼働率を高く維持できる無人搬送車制御システムを提供することを解決すべき課題とする。

本明細書は、部品装着機が基板を生産する生産作業で必要となる部品を積載して走行経路を走行し、かつ、前記走行経路の少なくとも一部分を他の無人搬送車と共通にする無人搬送車を制御する無人搬送車制御システムであって、前記生産作業の状況から定まる複数の前記無人搬送車の作業優先度を取得し、取得した前記作業優先度を前記無人搬送車に送信する管理装置と、前記管理装置から受信した前記作業優先度に基づいて走行優先度を可変に設定し、設定した自身の前記走行優先度が前記他の無人搬送車の前記走行優先度よりも高い場合に、前記走行経路を優先して走行する前記無人搬送車と、を有し、前記作業優先度は、前記基板のロット生産中に欠品した前記部品を積載して走行する場合に「高」と定められ、前記基板のロット生産中に欠品予告が発生した前記部品を積載して走行する場合に「中」と定められ、次にロット生産する前記基板の段取り作業に用いられる前記部品を積載して走行する場合に「低」と定められる、無人搬送車制御システムを開示する。

また、本明細書は、部品装着機が基板を生産する生産作業で必要となる部品、および前記部品装着機に着脱される生産器具の少なくとも一方を積載して走行経路を走行し、かつ、前記走行経路の少なくとも一部分を他の無人搬送車と共通にする無人搬送車を制御する無人搬送車制御システムであって、前記生産作業の状況から定まる複数の前記無人搬送車の作業優先度を取得し、取得した前記作業優先度を前記無人搬送車に送信する管理装置と、前記管理装置から受信した前記作業優先度に基づいて走行優先度を可変に設定し、設定した自身の前記走行優先度が前記他の無人搬送車の前記走行優先度よりも高い場合に、前記走行経路を優先して走行する前記無人搬送車と、を有し、前記作業優先度は、前記生産作業に用いられる前記部品および前記生産器具の少なくとも一方を搬送する場合に「高」と定められ、使用済みの前記生産器具を搬送する場合に「中」と定められ、搬送を終了した後に待機位置へ戻る場合に「低」と定められる、第二の無人搬送車制御システムを開示する。

本明細書で開示する無人搬送車制御システムにおいて、無人搬送車は、部品装着機の生産作業の状況から定まる作業優先度に基づいて走行優先度を可変に設定し、自身の走行優先度が他の無人搬送車の前記走行優先度よりも高い場合に、走行経路を優先して走行する。これによれば、高い作業優先度に対応する部品や生産器具を積載した無人搬送車が走行経路を優先して走行することにより、高い作業優先度に対応する生産作業は、タイムリーに部材や生産器具が搬送されてくるので、遅滞することがない。さらに、生産作業が仮に中断しても、中断時間が限定される。したがって、部品装着機の稼働率を高く維持できる。

また、第二の無人搬送車制御システムにおいても、複数の無人搬送車の干渉を防止しつつ、部品装着機の稼働率を高く維持できる。

第１実施形態の無人搬送車制御システムの全体構成および周辺の構成を模式的に示す平面図である。 第１実施形態の無人搬送車制御システムの機能構成を示すブロック図である。 作業優先度を定める三つの要因を説明する図である。 無人搬送車の動作を説明する動作フローの図である。 生産管理装置の走行管理部の動作を説明する動作フローの図である。 第２実施形態の無人搬送車制御システムの機能構成を示すブロック図である。 第２実施形態の無人搬送車の動作を説明する動作フローの図である。 第２実施形態の生産管理装置の走行管理部の動作を説明する動作フローの図である。

１．第１実施形態の無人搬送車制御システム８が適用される周辺の構成
第１実施形態の無人搬送車１および無人搬送車制御システム８について、図１〜図５を参考にして説明する。図１は、第１実施形態の無人搬送車制御システム８の全体構成および周辺の構成を模式的に示す平面図である。無人搬送車制御システム８は、複数の無人搬送車１、走行経路２、および生産管理装置３を含んで構成される。無人搬送車制御システム８は、複数の無人搬送車１を制御対象とし、走行経路２に沿って走行させる。無人搬送車１は、第１生産機器９１および第２生産機器９２と自動倉庫９３との間で、部材および生産器具を搬送する。

まず、無人搬送車制御システム８が適用される周辺の構成について説明する。第１生産機器９１は、基板の生産作業を分担して実施する複数種類の対基板作業機９１１が列設されて構成された第１対基板作業ラインである。第１生産機器９１の近くに、第１セットアップステーション９１２が設けられる。第１セットアップステーション９１２には、第１生産機器９１の生産作業で必要となる部材、および第１生産機器に着脱される生産器具が搬入および搬出される。また、第１セットアップステーション９１２において、オペレータの段取り作業や片付け作業が実施される。

同様に、第２生産機器９２は、基板の生産作業を分担して実施する複数種類の対基板作業機９２１が列設されて構成された第２対基板作業ラインである。第２生産機器９２の近くに、第２セットアップステーション９２２が設けられる。第２セットアップステーション９２２には、第２生産機器９２の生産作業で必要となる部材、および第２生産機器に着脱される生産器具が搬入および搬出される。そして、第２セットアップステーション９２２において、オペレータの段取り作業や片付け作業が実施される。

対基板作業機９１１、９２１として、部品装着機や半田印刷機を例示できる。また、前記した部材として、部品装着機で必要となる各種の部品や、半田印刷機で必要となるクリーム状半田を例示できる。前記した生産器具として、部品装着機に着脱されるテープフィーダ、装着ヘッド、および吸着ノズル、ならびに、半田印刷機に着脱される印刷スクリーンおよびスキージを例示できる。

上記した段取り作業として、部品供給用のキャリアテープが巻回されたリールをテープフィーダにセットする作業や、クリーム状半田の温度を適正化する作業を例示できる。段取り作業の終了した部材および生産器具は、無人搬送車１により第１生産機器９１および第２生産機器９２へと搬送される。第１生産機器９１および第２生産機器９２への部材の供給作業、および生産器具の取り付け作業は、自動で行われてもよいし、オペレータにより行われてもよい。

また、第１生産機器９１および第２生産機器９２で使用済みとなった生産器具は、無人搬送車１により第１セットアップステーション９１２または第２セットアップステーション９２２へと搬送される。上記した片付け作業として、使用済みのテープフィーダからリールを取り外す作業や、使用済みの印刷スクリーンおよびスキージを清掃する作業を例示できる。片付け作業の終了した生産器具は、無人搬送車１により自動倉庫９３へと返送される。

自動倉庫９３は、第１生産機器９１および第２生産機器９２で用いられる部材および生産器具を保管し、要求に応じて提供する。自動倉庫９３は、部材および生産器具を無人搬送車１に積み込むための第１積み込み口９３１、および第２積み込み口９３２を有する。積み込み作業は、自動で行われてもよいし、オペレータにより行われてもよい。自動倉庫９３は、返送された生産器具を第１積み込み口９３１または第２積み込み口９３２で受け取ることもある。

２．第１実施形態の無人搬送車１および無人搬送車制御システム８の構成
無人搬送車１および無人搬送車制御システム８の説明に移る。図２は、第１実施形態の無人搬送車制御システム８の機能構成を示すブロック図である。生産管理装置３は、コンピュータ装置を用いて構成される。生産管理装置３は、生産管理部３１、走行管理部３２、および通信部３３を含む。生産管理部３１は、第１生産機器９１および第２生産機器９２に有線接続されている。生産管理部３１は、第１生産機器９１および第２生産機器９２に対して指令を発し、また、第１生産機器９１および第２生産機器９２の生産作業の状況を把握する。走行管理部３２および通信部３３の詳細については、後述する。

複数の無人搬送車１が走行する走行経路２は、５つに区分されている。すなわち、走行経路２は、機器側第１走行経路２１、機器側第２走行経路２２、倉庫側第１走行経路２５、倉庫側第２走行経路２６、および連絡走行経路２９からなる。機器側第１走行経路２１は、第１生産機器９１に沿って設けられ、第１セットアップステーション９１２を通り、機器側合流点２３まで延在する。機器側第２走行経路２２は、第２生産機器９２に沿って設けられ、第２セットアップステーション９２２を通り、機器側合流点２３まで延在する。

機器側第１走行経路２１および機器側第２走行経路２２では、異なる目的位置を設定することにより、複数の無人搬送車１が進入可能とされている。第１生産機器９１のそれぞれの対基板作業機９１１、第２生産機器９２のそれぞれの対基板作業機９２１、第１セットアップステーション９１２、および第２セットアップステーション９２２には、目的位置を示す図略の位置マーカが設けられる。

倉庫側第１走行経路２５は、自動倉庫９３の第１積み込み口９３１から、倉庫側合流点２７まで延在する。倉庫側第２走行経路２６は、第２積み込み口９３２から、倉庫側合流点２７まで延在する。倉庫側第１走行経路２５および倉庫側第２走行経路２６では、１台の無人搬送車１の進入が可能とされている。無人搬送車１が２台であるとき、ふたつの走行経路（２５、２６）およびふたつの積み込み口（９３１、９３２）が有れば十分である。第１積み込み口９３１および第２積み込み口９３２にも、図略の位置マーカが設けられる。なお、当面の搬送物が無いときに待機する待機位置を、目的位置に加えてもよい。

連絡走行経路２９は、機器側合流点２３と倉庫側合流点２７とを連絡する。走行経路２の全体が、複数の無人搬送車１に共通とされている。すべての無人搬送車１は、連絡走行経路２９を走行して、第１生産機器９１および第２生産機器９２と自動倉庫９３との間を往来する。このため、連絡走行経路２９における複数の無人搬送車１の干渉を回避する必要がある。

図１において、２台の無人搬送車１は、逆方向から連絡走行経路２９に進入する予定であり、干渉のおそれが生じている。２台の無人搬送車１が同方向から連絡走行経路２９に進入する場合にも、干渉のおそれが生じる。例えば、或る無人搬送車１が倉庫側第１走行経路２５から連絡走行経路２９に向かい、別の無人搬送車１が倉庫側第２走行経路２６から連絡走行経路２９に向かう場合に、干渉のおそれが生じる。

機器側第１走行経路２１の機器側合流点２３に近い傍らに、機器側第１マーカ２３１が設けられている。機器側第２走行経路２２の機器側合流点２３に近い傍らに、機器側第２マーカ２３２が設けられている。同様に、倉庫側第１走行経路２５の倉庫側合流点２７に近い傍らに、倉庫側第１マーカ２７１が設けられている。倉庫側第２走行経路２６の倉庫側合流点２７に近い傍らに、倉庫側第２マーカ２７２が設けられている。

図２に示されるように、生産管理装置３の走行管理部３２は、計画部３４、設定部３５、および指令部３６を含む。計画部３４は、生産管理部３１が把握している第１生産機器９１および第２生産機器９２の生産作業の進捗状況を取得する。さらに、計画部３４は、生産作業の進捗状況に応じて、複数の無人搬送車１の走行計画Ｐｎを設定する。この走行計画Ｐｎは、積載する搬送物の種類、走行開始位置、目的位置、および走行ルートの情報を含む。計画部３４は、立案した走行計画Ｐｎを通信部３３に送る。通信部３３は、各無人搬送車１に対して、それぞれ走行計画Ｐｎを送信する。

設定部３５は、生産管理部３１が把握している第１生産機器９１および第２生産機器９２の状況から、各無人搬送車１に定まる作業優先度を取得する。作業優先度は、各無人搬送車１に対して可変となる。さらに、設定部３５は、作業優先度に基づいて、複数の無人搬送車１の走行優先度をそれぞれ設定する。図３は、作業優先度を定める三つの要因を説明する図である。三つの要因のうち一要因のみが用いられても、複数の要因が組み合わせられて用いられてもよい。

作業優先度を定める第一の要因は、部材または生産器具の必要時期である。例えば、第１生産機器９１で、欠品により生産作業が中断している場合、直ちに欠品を解消する必要がある。したがって、欠品した部材または生産器具を積載して走行する無人搬送車１の作業優先度は、「高」と定められる。同様に、欠品した部材または生産器具を積載するために自動倉庫９３に向かう無人搬送車１の作業優先度も、「高」と定められる。

また、第１生産機器９１で、基板のロット生産中に欠品予告が発生した場合、該当する部材または生産器具は、近々に必要となる。したがって、欠品予告が発生した部材または生産器具を積載して走行する無人搬送車１の作業優先度は、「中」と定められる。さらに、第１生産機器９１で、次にロット生産する基板の段取り作業に用いられる部材または生産器具は、将来に必要となる。したがって、段取り作業に用いられる部材または生産器具を積載して走行する無人搬送車１の作業優先度は、「低」と定められる。

作業優先度を定める第二の要因は、製品の生産順序である。例えば、第１生産機器９１で生産する第１基板の生産完了期限が早く、第２生産機器で生産する第２基板の生産完了期限が遅い場合を想定する。この場合、第１生産機器９１の生産作業を優先する必要がある。したがって、第１生産機器９１への搬送を行う無人搬送車１の作業優先度は、「高」と定められる。一方、第２生産機器９２への搬送を行う無人搬送車１の作業優先度は、「低」と定められる。

作業優先度を定める第三の要因は、無人搬送車１の走行目的である。例えば、第１生産機器９１の生産作業に用いられる部材および生産器具は、搬送が遅れると生産作業に支障が生じるため、重要度が高い。したがって、生産作業に用いられる部材および生産器具の搬送を走行目的とする無人搬送車１の作業優先度は、「高」と定められる。一方、使用済みの生産器具は、返却のための搬送が少し遅れても支障なく、重要度は中程度である。したがって、使用済みの生産器具の返却を走行目的とする無人搬送車１の作業優先度は、「中」と定められる。また、搬送を終了した後に予め設定された待機位置へ戻る走行目的の重要度は低い。したがって、待機位置へ戻る無人搬送車１の作業優先度は、「低」と定められる。

設定部３５は、作業優先度が高い順番に、複数の無人搬送車１の走行優先度を設定する。設定部３５は、複数の無人搬送車１の作業優先度が等しいとき、同じ走行優先度を設定する。なお、三つの要因のいずれかを主要因とし、別の要因を副要因としてもよい。この場合、設定部３５は、複数の無人搬送車１の主要因の作業優先度が等しいときに限り、副要因を参照して走行優先度を設定する。

指令部３６は、複数の無人搬送車１がともに連絡走行経路２９に進入する予定がある場合に、設定した走行優先度に基づいて、進入の可否を判定する。換言すると、指令部３６は、複数の無人搬送車１が連絡走行経路２９で干渉するおそれが生じた場合に、干渉を回避すべく判定する。具体的には、指令部３６は、走行優先度の最も高い無人搬送車１に対して、進入可を意味する走行指令Ｃ１を割り付ける。また、指令部３６は、その他の無人搬送車１に対して、進入否を意味する停止指令Ｃ２を割り付ける。

なお、複数の無人搬送車１の走行優先度が等しいとき、指令部３６は、予め定めたルールに基づいて走行指令Ｃ１を割り付ける１台の無人搬送車１を決定する。例えば、指令部３６は、走行優先度が等しい複数の無人搬送車１のうち最も早くマーカ（２３１、２３２、２７１、２７２）に接近した無人搬送車１に、走行指令Ｃ１を割り付ける。指令部３６は、各無人搬送車１に対する指令Ｃｄ（走行指令Ｃ１または停止指令Ｃ２）を通信部３３に送る。通信部３３は、各無人搬送車１に対してそれぞれ指令Ｃｄを送信する。

また、図２に示されるように、無人搬送車１は、駆動部１１、マーカ検出部１２、通信部１３、干渉回避部１４、および駆動制御部１５を有する。駆動部１１は、無人搬送車１の走行を駆動する。駆動部１１として、回転モータやリニアモータを利用でき、これらに限定されない。マーカ検出部１２は、無人搬送車１がマーカ（２３１、２３２、２７１、２７２）に接近したことを検出して、検出信号Ｄｔを通信部１３に送る。また、マーカ検出部１２は、位置マーカを検出する。無人搬送車１は、走行中に検出した位置マーカが目的位置を示す場合に停止し、検出した位置マーカが目的位置を示さない場合に走行を継続する。

通信部１３は、生産管理装置３の通信部３３との通信により情報の授受を行う。通信部１３および通信部３３は、双方向の無線通信機能をもち、これに限定されず任意の通信方式を採用できる。通信部１３は、通信部３３から走行計画Ｐｎおよび指令Ｃｄを受信する。また、通信部１３は、無人搬送車１の状況を表す接近信号Ｓａ、方向信号Ｓｄ、および停止中信号Ｓｓを通信部３３に送信する。

接近信号Ｓａは、通信部１３が検出信号Ｄｔを受け取ったときに送信される。方向信号Ｓｄは、接近信号Ｓａに付随して送信される。方向信号Ｓｄは、無人搬送車１の走行方向を意味する。すなわち、方向信号Ｓｄは、連絡走行経路２９に進入する進入方向、および、連絡走行経路２９から出てくる（退出する）退出方向の一方を意味する。停止中信号Ｓｓは、無人搬送車１が所定の目的位置に到達して停止しており、すぐには走行を再開しないことを表す。

干渉回避部１４は、指令部３６からの指令Ｃｄにしたがって、連絡走行経路２９への進入を実行するか否かを制御する。駆動制御部１５は、通常時には、走行計画Ｐｎにしたがって駆動部１１を制御する。また、駆動制御部１５は、干渉回避部１４の動作時には、干渉回避部１４の制御にしたがって駆動部１１を制御する。

３．第１実施形態の無人搬送車１および無人搬送車制御システム８の動作
次に、第１実施形態の無人搬送車１および無人搬送車制御システム８の動作について説明する。図４は、無人搬送車１の動作を説明する動作フローの図である。また、図５は、生産管理装置３の走行管理部３２の動作を説明する動作フローの図である。走行管理部３２は、複数の無人搬送車１に対し、図５に示される動作フローを並行して用いる。

図４のステップＳ１で、無人搬送車１の通信部１３は、走行計画Ｐｎを受信する。次のステップＳ２で、無人搬送車１は、走行計画Ｐｎにしたがい、走行経路２に沿って走行する。次のステップＳ３で、無人搬送車１は、走行計画Ｐｎに設定された目的位置に到達したか否かを判定する。目的位置に到達した場合のステップＳ４で、無人搬送車１は、目的位置に停止して、部材や生産器具の積み下ろしなどの作業が可能な状態となる。次のステップＳ５で、通信部１３は、停止中信号Ｓｓを送信する。これにより、走行計画Ｐｎの実行が終了する。この後、動作フローの実行がステップＳ１に戻されて、次の走行計画Ｐｎが開始される。

ステップＳ３で、目的位置に到達していない場合、動作フローの実行はステップＳ６に進められる。ステップＳ６で、マーカ検出部１２の検出信号Ｄｔの有無が判定される。検出信号Ｄｔが無い場合、動作フローの実行はステップＳ２に戻されて、無人搬送車１は、走行を継続する。

検出信号Ｄｔが有る場合のステップＳ７で、無人搬送車１は一時停止する。無人搬送車１の停止位置は、いずれかのマーカ（２３１、２３２、２７１、２７２）の近傍となる。次のステップＳ８で、通信部１３は、接近信号Ｓａおよび方向信号Ｓｄを送信する。この送信は、走行継続の可否を走行管理部３２に問い合わせることに相当する。

次のステップＳ９で、通信部１３は、指令Ｃｄを受信する。次のステップＳ１０で、無人搬送車１の干渉回避部１４は、指令Ｃｄが走行指令Ｃ１であるか停止指令Ｃ２であるかを判定する。指令Ｃｄが走行指令Ｃ１である場合、動作フローの実行はステップＳ２に戻され、無人搬送車１は、走行を継続する。走行指令Ｃ１は、走行優先度が最も高くて、連絡走行経路２９を優先して走行できることを意味する。したがって、無人搬送車１は、連絡走行経路２９へ進入できる。なお、走行指令Ｃ１は、連絡走行経路２９から出てきた退出方向の走行を継続してよいことを意味する場合もある。

指令Ｃｄが停止指令Ｃ２である場合、動作フローの実行はステップＳ９に戻される。ステップＳ９で、無人搬送車１は、一時停止の状態を継続する。通信部１３は、次回の指令Ｃｄを受信する。停止指令Ｃ２は、走行優先度の高い他の無人搬送車１が、連絡走行経路２９を走行中、または、連絡走行経路２９に進入予定であることを意味する。したがって、当該の無人搬送車１は、停止指令Ｃ２を受信している間、ステップＳ９およびステップＳ１０からなる動作ループを繰り返す。

他の無人搬送車１が連絡走行経路２９から退出すると、当該の無人搬送車１への停止指令Ｃ２が走行指令Ｃ１に変更される。すると、当該の無人搬送車１は、動作ループを抜ける。これにより、当該の無人搬送車１は、ステップＳ２で連絡走行経路２９への進入が可能となる。このように、干渉回避部１４は、指令Ｃｄに基づいて連絡走行経路２９への進入を実行するか否かを制御するので、複数の無人搬送車１の干渉が発生しない。

一方、図５のステップＳ２１で、走行管理部３２の計画部３４は、生産管理部３１から取得した生産作業の進捗状況に基づいて、走行計画Ｐｎを設定する。次のステップＳ２２で、通信部３３は、走行計画Ｐｎを送信する。次のステップＳ２３で、設定部３５は、生産作業の状況から無人搬送車１に定まる作業優先度を取得する。さらに、設定部３５は、作業優先度に基づいて、複数の無人搬送車１の走行優先度をそれぞれ設定する。

次のステップＳ２４で、通信部３３は、停止中信号Ｓｓを受信しているか否か判定する。停止中信号Ｓｓを受信している場合、走行管理部３２は、無人搬送車１が目的位置に到達したことを認識して、動作フローの実行をステップＳ２５に分岐させる。ステップＳ２５で、走行管理部３２は、目的位置での作業、例えば積み下ろし作業の終了を待つ。作業が終了すると、動作フローの実行はステップＳ２１に戻され、計画部３４は、次の走行計画Ｐｎを設定する。

ステップＳ２４で、停止中信号Ｓｓを受信していない場合、動作フローの実行はステップＳ２６に進められる。ステップＳ２６で、通信部３３は、接近信号Ｓａおよび方向信号Ｓｄを受信しているか否か判定する。受信していない場合に、動作フローの実行はステップＳ２４に戻される。受信している場合のステップＳ２７で、指令部３６は、連絡走行経路２９における当該の無人搬送車１と他の無人搬送車１の干渉のおそれの有無を判定する。

具体的に、指令部３６は、当該の無人搬送車１の方向信号Ｓｄが進入方向を意味しない場合、すなわち退出方向を意味する場合に、干渉のおそれは無いと判定する。つまり、当該の無人搬送車１は、連絡走行経路２９に進入しないので、他の無人搬送車１と干渉しない。また、指令部３６は、当該の無人搬送車１以外の他の無人搬送車１が停止中信号Ｓｓを送信している場合に、干渉のおそれは無いと判定する。つまり、他に走行中の無人搬送車１が無いため、当該の無人搬送車１が連絡走行経路２９に進入しても、干渉は生じない。さらに、指令部３６は、他の無人搬送車１が退出方向に走行している場合に、干渉のおそれは無いと判定する。なお、他の無人搬送車１の退出方向への走行は、至近に受信した方向信号Ｓｄから判別可能である。

一方、指令部３６は、他の無人搬送車１が進入方向に走行している場合に、干渉のおそれが有ると判定する。その理由は、短時間のうちに他の無人搬送車１がいずれかのマーカ（２３１、２３２、２７１、２７２）の近傍を通り連絡走行経路２９に進入する、と予測されるからである。なお、他の無人搬送車１の進入方向への走行は、停止中信号Ｓｓが至近に解消されたことから判別可能である。指令部３６は、干渉のおそれが無い場合に、動作フローの実行をステップＳ２８に分岐させ、干渉のおそれが有る場合に、動作フローの実行をステップＳ２９に進める。

干渉のおそれが無い場合のステップＳ２８で、通信部３３は、走行指令Ｃ１を当該の無人搬送車１に送信する。この後、動作フローの実行は、ステップＳ２４に戻される。干渉のおそれが有る場合のステップＳ２９で、指令部３６は、複数の無人搬送車１に対して、走行優先度に基づく判定を行う。すなわち、指令部３６は、走行優先度の最も高い特定の無人搬送車１に対して、走行指令Ｃ１を割り付ける。また、指令部３６は、特定以外の他の無人搬送車１に対して、停止指令Ｃ２を割り付ける。なお、複数の無人搬送車１の走行優先度が等しいとき、指令部３６は、前述したルールに基づいて走行指令Ｃ１および停止指令Ｃ２を割り付ける。

次のステップＳ３０で、通信部３３は、当該の無人搬送車１に対して指令Ｃｄを送信する。当該の無人搬送車１が特定の無人搬送車１であれば、指令Ｃｄは走行指令Ｃ１となる。当該の無人搬送車１が特定以外の無人搬送車１であれば、指令Ｃｄは停止指令Ｃ２となる。この後、動作フローの実行は、ステップＳ２４に戻される。第１実施形態において、複数の無人搬送車１の干渉は、走行管理部３２からの指令Ｃｄにより回避される。

第１実施形態の無人搬送車１は、生産作業の状況から定まる作業優先度に基づいて走行優先度が可変に設定され、自身の走行優先度が他の無人搬送車１の走行優先度よりも高い場合に、走行経路２を優先して走行する。これによれば、高い作業優先度に対応する部材や生産器具を積載した無人搬送車１は、走行経路２を優先して走行するので、他の無人搬送車１と干渉しない。また、高い作業優先度に対応する生産作業は、タイムリーに部材や生産器具が搬送されてくるので、遅滞することがない。さらに、生産作業が仮に中断しても、中断時間が限定される。したがって、第１生産機器９１および第２生産機器９２の稼働率を高く維持できる。

また、第１実施形態の無人搬送車制御システム８は、生産作業の状況から定まる作業優先度に基づいて、複数の無人搬送車１の走行優先度をそれぞれ設定する設定部３５と、複数の無人搬送車１がともに連絡走行経路２９に進入する予定がある場合に、各無人搬送車１に設定された走行優先度に基づいて、各無人搬送車１の連絡走行経路２９への進入の可否を制御する指令部３６および干渉回避部１４と、を備える。これによれば、複数の無人搬送車１の干渉を防止しつつ、第１生産機器９１および第２生産機器９２の稼働率を高く維持できる。

４．第２実施形態の無人搬送車１Ａおよび無人搬送車制御システム８Ａ
次に、第２実施形態の無人搬送車１Ａおよび無人搬送車制御システム８Ａについて、第１実施形態と異なる点を主にして説明する。第２実施形態において、周辺の構成は第１実施形態と同じであり、走行経路２も第１実施形態と同じである。図６は、第２実施形態の無人搬送車制御システム８Ａの機能構成を示すブロック図である。第２実施形態において、生産管理装置３の走行管理部３２Ａの一部、および無人搬送車１Ａの一部が、第１実施形態と異なる。

図６に示されるように、走行管理部３２Ａは、計画部３４および取得部３７を含む。計画部３４の機能は、第１実施形態と同じである。取得部３７は、生産管理部３１が把握している第１生産機器９１および第２生産機器９２の状況から、各無人搬送車１Ａに定まる作業優先度Ｗｐを取得する。さらに、取得部３７は、各作業優先度Ｗｐを通信部３３に送る。通信部３３は、各無人搬送車１Ａの通信部１３Ａに走行計画Ｐｎおよび作業優先度Ｗｐを送信する。

また、無人搬送車１Ａは、駆動部１１、マーカ検出部１２、通信部１３Ａ、記憶部１６、判断部１７、および干渉回避部１８を有する。駆動部１１およびマーカ検出部１２の機能は、第１実施形態と同じである。通信部１３Ａは、生産管理装置３の通信部３３との通信により情報の授受を行う。通信部１３Ａは、通信部３３から走行計画Ｐｎおよび作業優先度Ｗｐの情報を受信する。また、通信部１３Ａは、通信部３３に停止中信号Ｓｓを送信する。

さらに、通信部１３Ａは、複数の無人搬送車１Ａの相互間における双方向の無線通信機能を有する。複数の無人搬送車１Ａの各通信部１３Ａは、作業優先度Ｗｐの情報、ならびに、接近信号Ｓａ、方向信号Ｓｄ、および停止中信号Ｓｓを相互に交換する。記憶部１６は、自身の作業優先度Ｗｐの情報を記憶するとともに、取得した他の無人搬送車１Ａの作業優先度Ｗｐの情報を一時記憶する。

判断部１７は、他の無人搬送車１Ａと作業優先度Ｗｐの情報を相互に比較して、自身（当該の無人搬送車１Ａ）の走行優先度の高低を判断する。干渉回避部１８は、自身（当該の無人搬送車１Ａ）および他の無人搬送車１Ａがともに連絡走行経路２９に進入する予定がある場合に、判断部１７の判断結果に基づいて、連絡走行経路２９への進入を実行するか否かを制御する。干渉回避部１８は、通常時には、走行計画Ｐｎにしたがって駆動部１１を制御する。

次に、第２実施形態の無人搬送車１Ａおよび無人搬送車制御システム８Ａの動作について説明する。図７は、第２実施形態の無人搬送車１Ａの動作を説明する動作フローの図である。また、図８は、第２実施形態の生産管理装置３の走行管理部３２Ａの動作を説明する動作フローの図である。走行管理部３２Ａは、複数の無人搬送車１Ａに対し、図８に示される動作フローを並行して用いる。

図７のステップＳ１Ａで、無人搬送車１Ａの通信部１３Ａは、通信部３３から走行計画Ｐｎおよび作業優先度Ｗｐの情報を受信する。続いて、記憶部１６は、自身の作業優先度Ｗｐの情報を記憶する。この後のステップＳ２からステップＳ７までは、第１実施形態と同じである。ステップＳ７で、無人搬送車１は、マーカ（２３１、２３２、２７１、２７２）の近傍で一時停止する。次のステップＳ１４で、通信部１３Ａは、他の無人搬送車１Ａの通信部１３Ａとの双方向の無線通信により、他の無人搬送車１Ａの作業優先度Ｗｐの情報、接近信号Ｓａ、方向信号Ｓｄ、および停止中信号Ｓｓを取得する。

次のステップＳ１５で、判断部１７は、連絡走行経路２９における他の無人搬送車１Ａとの干渉のおそれの有無を判定する。判定方法は、図５のステップＳ２７に類似する。すなわち、判断部１７は、自身（当該の無人搬送車１Ａ）の走行方向が連絡走行経路２９からの退出方向であるときに、干渉のおそれは無いと判定する。また、判断部１７は、他の無人搬送車１Ａが停止している場合に、干渉のおそれは無いと判定する。さらに、判断部１７は、他の無人搬送車１Ａが退出方向に走行している場合に、干渉のおそれは無いと判定する。一方、判断部１７は、他の無人搬送車１Ａが進入方向に走行している場合に、干渉のおそれが有ると判定する。

干渉のおそれが無い場合に、判断部１７は、動作フローの実行をＳ２に戻して、走行を継続する。干渉のおそれが有る場合のステップＳ１６で、判断部１７は、他の無人搬送車１Ａと作業優先度Ｗｐの情報を相互に比較して、自身の走行優先度の高低を判断する。次のステップＳ１７で、干渉回避部１８は、自身の作業優先度が高い場合に、動作フローの実行をＳ２に戻して、走行を継続する。また、干渉回避部１８は、自身の作業優先度が低い場合に、動作フローの実行をＳ１８に進める。なお、複数の無人搬送車１Ａの作業優先度が等しい場合、第１実施形態で説明したルールが用いられる。

ステップＳ１８で、干渉回避部１８は、一時停止を継続して、動作フローの実行をＳ１４に戻す。これにより、当該の無人搬送車１Ａは、ステップＳ１４からステップＳ１８までの動作ループを繰り返す。他の無人搬送車１Ａが連絡走行経路２９を抜けて退出した後のステップＳ１４で、他の無人搬送車１Ａから接近信号Ｓａ、および退出方向を意味する方向信号Ｓｄが送信される。したがって、ステップＳ１５で干渉のおそれがなくなり、当該の無人搬送車１Ａは、動作ループを抜ける。

動作ループから抜けた後のステップＳ２で、当該の無人搬送車１Ａは、走行を再開し、連絡走行経路２９への進入が可能となる。このように、判断部１７および干渉回避部１８は、他の無人搬送車１Ａとの作業優先度Ｗｐの比較に基づいて連絡走行経路２９への進入を実行するか否かを制御するので、複数の無人搬送車１Ａの干渉が発生しない。

一方、図８のステップＳ４１で、走行管理部３２Ａの計画部３４は、生産管理部３１から取得した生産作業の進捗状況に基づいて、走行計画Ｐｎを設定する。次のステップＳ４２で、取得部３７は、各無人搬送車１Ａに定まる作業優先度Ｗｐを取得する。次のステップＳ４３で、通信部３３は、各無人搬送車１Ａの通信部１３Ａに走行計画Ｐｎおよび作業優先度Ｗｐを送信する。次のステップＳ４４で、通信部３３は、停止中信号Ｓｓの受信を待つ。停止中信号Ｓｓを受信していない場合、ステップＳ４４が繰り返される。

通信部３３が停止中信号Ｓｓを受信すると、走行管理部３２Ａは、無人搬送車１Ａが目的位置に到達したことを認識して、動作フローの実行をステップＳ４５に進める。ステップＳ４５で、走行管理部３２Ａは、目的位置における作業の終了を待つ。作業が終了すると、動作フローの実行はステップＳ４１に戻され、計画部３４は、次の走行計画Ｐｎを設定する。第２実施形態において、複数の無人搬送車１Ａの干渉は、双方向通信による作業優先度Ｗｐ等の情報交換によって、自律的に回避される。

第２実施形態の無人搬送車１Ａは、作業優先度Ｗｐの情報を記憶する記憶部１６と、他の無人搬送車１Ａとの通信により、作業優先度Ｗｐの情報を相互に比較して、自身の走行優先度の高低を判断する判断部１７と、自身の無人搬送車１Ａおよび他の無人搬送車１Ａがともに連絡走行経路２９に進入する予定がある場合に、判断部１７の判断結果に基づいて、連絡走行経路２９への進入を実行するか否かを制御する干渉回避部１８と、を備える。これによれば、第１実施形態と同様に、無人搬送車１Ａは、他の無人搬送車１Ａと干渉しない。また、作業優先度に対応する搬送が行われるので、第１生産機器９１および第２生産機器９２の稼働率を高く維持できる。

また、第２実施形態の無人搬送車制御システム８Ａは、第１実施形態と比較して、走行管理部３２の干渉回避の機能の一部が無人搬送車１Ａの側に移されている。それでも、無人搬送車制御システム８Ａは、第１実施形態と同様に、複数の無人搬送車１Ａの干渉を防止しつつ、第１生産機器９１および第２生産機器９２の稼働率を高く維持できる。

５．実施形態の変形および応用
なお、生産機器（９１、９２）は対基板作業ラインに限定されず、適用される周辺の構成は変形可能である。また、第１および第２実施形態は、さらに複雑な走行経路の構成や、無人搬送車（１、１Ａ）が３台以上の場合にも応用することもできる。さらに、図４および図７におけるステップＳ７の一時停止は、必須でない。つまり、無人搬送車（１、１Ａ）は、マーカ（２３１、２３２、２７１、２７２）の近傍を走行しながら動作フローを実行して、停止する必要が有る場合に限り一時停止するようにしてもよい。

また、走行経路２上の任意の位置を検出する機能を無人搬送車（１、１Ａ）に持たせ、マーカ（２３１、２３２、２７１、２７２）、位置マーカ、およびマーカ検出部１２を省略してもよい。この態様でも、第１および第２実施形態と同様に、複数の無人搬送車（１、１Ａ）の干渉を回避できる。さらに、連絡走行経路２９に並行する迂回路を設け、干渉のおそれがあるときに、走行優先度の低い無人搬送車（１、１Ａ）は迂回路を走行するようにしてもよい。第１および第２実施形態は、他にも様々な変形や応用が可能である。

第１および第２実施形態は、基板を生産する生産機器（９１、９２）以外にも、さまざまな産業分野の製品を生産する生産機器に利用可能である。

１、１Ａ：無人搬送車 １３、１３Ａ：通信部 １４：干渉回避部 １６：記憶部 １７：判断部 １８：干渉回避部 ２：走行経路 ２９：連絡走行経路 ３：生産管理装置 ３１：生産管理部 ３２、３２Ａ：走行管理部 ３３：通信部 ３４：計画部 ３５：設定部 ３６：指令部 ３７：取得部 ８、８Ａ：無人搬送車制御システム ９１：第１生産機器 ９２：第２生産機器 ９３：自動倉庫 Ｃｄ：指令 Ｗｐ：作業優先度

Claims (3)

1. 部品装着機が基板を生産する生産作業で必要となる部品を積載して走行経路を走行し、かつ、前記走行経路の少なくとも一部分を他の無人搬送車と共通にする無人搬送車を制御する無人搬送車制御システムであって、
   前記生産作業の状況から定まる複数の前記無人搬送車の作業優先度を取得し、取得した前記作業優先度を前記無人搬送車に送信する管理装置と、
   前記管理装置から受信した前記作業優先度に基づいて走行優先度を可変に設定し、設定した自身の前記走行優先度が前記他の無人搬送車の前記走行優先度よりも高い場合に、前記走行経路を優先して走行する前記無人搬送車と、を有し、
   前記作業優先度は、
   前記基板のロット生産中に欠品した前記部品を積載して走行する場合に「高」と定められ、
   前記基板のロット生産中に欠品予告が発生した前記部品を積載して走行する場合に「中」と定められ、
   次にロット生産する前記基板の段取り作業に用いられる前記部品を積載して走行する場合に「低」と定められる、
   無人搬送車制御システム。
2. 部品装着機が基板を生産する生産作業で必要となる部品、および前記部品装着機に着脱される生産器具の少なくとも一方を積載して走行経路を走行し、かつ、前記走行経路の少なくとも一部分を他の無人搬送車と共通にする無人搬送車を制御する無人搬送車制御システムであって、
   前記生産作業の状況から定まる複数の前記無人搬送車の作業優先度を取得し、取得した前記作業優先度を前記無人搬送車に送信する管理装置と、
   前記管理装置から受信した前記作業優先度に基づいて走行優先度を可変に設定し、設定した自身の前記走行優先度が前記他の無人搬送車の前記走行優先度よりも高い場合に、前記走行経路を優先して走行する前記無人搬送車と、を有し、
   前記作業優先度は、
   前記生産作業に用いられる前記部品および前記生産器具の少なくとも一方を搬送する場合に「高」と定められ、
   使用済みの前記生産器具を搬送する場合に「中」と定められ、
   搬送を終了した後に待機位置へ戻る場合に「低」と定められる、
   無人搬送車制御システム。
3. 前記走行経路は、複数の前記部品装着機に沿ってそれぞれ設けられ機器側合流点まで延在する複数の機器側走行経路と、倉庫の複数の積み込み口から倉庫側合流点まで延在する複数の倉庫側走行経路と、前記機器側合流点と前記倉庫側合流点とを連絡する連絡走行経路と、を含み、
   複数の前記無人搬送車が前記走行経路を共通にする前記一部分は、前記連絡走行経路を含む、
   請求項１または２に記載の無人搬送車制御システム。

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