JPH0469487A - 配管自動接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、移動槽代回分生産方弐において、移動側設備
と固定側設備のそれぞれの流体供給管路を自動接続する
配管自動接続装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

近時需要の多様化に伴って多品種変量生産方式へと時代
のすう勢は変りつつあり、その結果生産方式も種々検討
、開発が行われ、現段階においては移動槽式回分生産方
式がもっとも効率よく望ましいとされ、既に一部実施さ
れている。

ここで、移動槽式回分生産方式とは、槽を載置した移動
槽台車を積載した自動搬送台車が搬送路に沿って同一系
統の作業毎に設けられた各ステーションに順次自走して
該ステーションにて独立した作業を処理する方式であっ
て、この方式においては移動側設備と固定側設備の配管
接続がとりわけ重要な要素となる。

従来より採用されてきた配管接続手段は、手動にて接続
して、手動運転するかあるいは自動接続装置では磁力を
利用した装置、空気、油圧等のアクチエータによる接続
装置などがある。

しかしながら、自動接続装置においても、温度上昇によ
る磁力低下あるいはエアー等の突然の供給停止によるア
クチエータの出力低下環の予期しないトラブルが発生す
ると配管と配管の接続部が離脱する恐れが生ずる。

これに対応するため配管と配管を爪で固定したり、ある
いはピンを打ち込むなどのロック機構を設ける方法も考
えられるが、何れの方法でも十分とは言えなかった。

また、上記した生産方式では品種の切り替えが頻繁に行
われ、その品種の切り替え毎に配管を切り離し、接続を
しなければならず、その配管接離時の残液、残圧の処理
、液垂れの問題も解決する必要があった。

（発明が解決しようとする課題〕 本発明は、前記したような磁力の低下あるいはアクチエ
ータ等を出力低下があっても配管の離脱の恐れがなく、
しかも頻繁な品種の切り換えにも充分対応が可能な配管
自動接続装置の提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る配管自動接続装置は、前記の目的を達成す
るために、一方のフランジに一方の側の設備に接続され
る管の管端部を装着し、他方のフランジに他方の側の設
備に接続される管の管端部を装着し、これら両フランジ
を接離自在になし、前記それぞれの管端部に各別に弁座
を設け、それぞれの弁座に各別の操作手段によって接離
する弁体を設け、前記一方のフランジと他方のフランジ
とが面接したとき前記両管を連通可能となすとともに前
記両フランジを緊締せしめる手段を何れか一方のフラン
ジ側に付設したことをその特徴とするものである。

Ｃ作用〕 本発明に係る配管自動接続装置は、上部フランジに移動
側設備に接続される管端部を装着し、下部フランジには
固定側設備に接続される管の管端部を装着し、前記した
両管端にて両管を連通可能に上部フランジと下部フラン
ジを接離自在となし、前記したそれぞれの管端部に各別
に弁座を設け、それぞれの弁座に各別の操作手段によっ
て接離する弁体をそれぞれ設け、前記の上部フランジと
下部フランジとが面接したとき両管は管端部を介して連
通され、それぞれの弁体を作動することによって移動側
の管より固定側の管へ流体か流通することとなる。この
とき、流体の漏洩等を防止するために、上部フランジと
下部フランジとを緊締するロック手段を下部フランジ側
に付設しであるので両フランジは緊締されアクチエータ
の出力低下等があっても配管の離脱の恐れもないもので
ある。

〔実施例］ 本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は配管自動接続装置の全体を示す説明図、第２図
は管端部の説明図であり、第１図、第２図において、■
は上部フランジであり、該上部フランジ１には、移動側
設備への流体供給管２に連結される曲り管３の管端部４
が一体的に装着されている。前記した管端部４には弁座
５が内設されるとともに、該弁座５に接離される弁体６
が配装される。前記した弁体６は、ロッド７を介してシ
リンダ８によって駆動されて弁座５に接離されるが、安
全性を考慮して上記弁体６を常時弁座５に接当して流路
を閉鎖するように付勢しておき、離間して流路を開くと
きのみ前記シリンダ８で作動するようにしてもよい。

９はロッド７と管端部４からの漏洩を防止する宝封装置
であり、１０は弁座５に設けられた○リングである。

前記した上部フランジ１には、該上部フランジ１の略中
央部に装着される前記管端部４を中心として両側に四部
１１．１１が穿設され、該凹部１１の中心には後記する
クランプ爪が挿通可能な開口１２が貫通されている。

１５は前記上部フランジ１と対峙する状態で架台Ｉ６の
先端に付設された下部フランジ受１７．１７．・・・・
・・に載置された下部フランジであり、該下部フランジ
１５には、前記した上部フランジ１に一体的に装着され
た移動側設備Ａの流体供給管２に連結の曲り管３の管端
部４に対応する固定側設備Ｂの管に接続されるフレキシ
ブルチューブ１８に連結される曲り管１９の管端部２０
が一体的に装着され、前記の管端部２０には弁座２１が
内設されるとともに、該弁座２Ｉにシリンダ２２によっ
てロッド２３を介して接離自在とされた弁体２４が設け
られている。また、安全性等より弁体２４を常時弁座２
１に接当して流路を閉鎖するように付勢しておき、離間
して流路を開く場合のみ前記シリンダ２２を作動するよ
うにしてもよい。

また１３は前記ロッド２３と管端部との間の漏洩防止の
ための密封装置であり、１４は弁座２１に設けられた○
リングである。

前記した下部フランジ１５には、前記上部フランジ１に
穿設された凹部１１．１１に貫通された開口１２゜１２
に挿脱可能なりランプ爪２５．２５を先端に固設したク
ランプ軸２６．２６が上下動自在に遊嵌され、該クラン
プ軸２６．２６の下端部は下部フランジ支持台２７を貫
通して回動自在に遊嵌され、後述するように、クランプ
軸２６に突設した鍔部４４を下部フランジ支持台２７に
設けた凹部に係合せしめている（第３図参照）。

前記した下部フランジ支持台２７は、下部フランジ１５
の下部に位置せしめられ、昇降用シリンダ２８のピスト
ン杆２９の先端に固定される昇降プロ・ンク３０に立設
のサポート３１が、前記した下部フランジ支持台２７の
下面に固着されているので、昇降用シリンダ２８を作動
するとピストン杆２９、昇降ブロック３０、サポート３
１を介して下部フランジ支持台２７が上昇し、その上面
か下部フランジ１５の下面と接し、更に前記の昇降用シ
リンダ２８を作動し続けると、下部フランジ１５はその
端部が載置されている架台１６の先端の下部フランジ受
１７．１７．・・・・・・より離脱して上昇し、上部フ
ランジ１の下面と面接することとなる。このとき、下部
フランジ支持台２７とともに上昇するクランプ軸２６．
２６の先端に固設のクランプ爪２５．２５は上部フラン
ジ１の開口１２１２に挿入されることとなり、また、上
部フランジ１と一体的に装着される移動側設備へ〇管端
部４と下部フランジ１５に一体的に装着の固定側設備Ｂ
の管端部２０と密接され、両管端部４，２０に内設の弁
座５．２１はそれぞれに設けられているＯリング１０、
１４が密接され、両管端部４，２０を介して移動側設備
Ａの曲り管３と固定側設備Ｂの曲り管１９とは連通可能
な状態となる。そして、固定側設ｍＢの曲り管Ｉ９には
フレキシブルチューブ１８が接続されているので、前記
の下部フランジ１５の上昇は前記フレキシブルチューブ
１８の存在によりその移動は十分吸収されるものである
。

また、前記した昇降ブロック３ｏの側端には、先端にガ
イドベアリング３２を設けたアーム３３を横方向に突設
し、前記アーム３３先端のガイドヘアリング３２は、架
台１６の側壁に設けられたガイトレール３４に遊合され
、昇降ブロック３ｏの上昇・下降はガイドヘアリング３
２はガイドレール３４に案内されて円滑な上昇・下降が
行われるものである。

また、前記した移動側設備Ａの管端部４と固定側設備Ｂ
の管端部２０とが面接する接合面ば両弁座５．２１に設
けられる０リング１０．１４の密接にて行われるが、管
端部４に設けられている弁座５と管端部２０に設けられ
ている弁座２１とが面一が若干凸状であるので好ましい
。

前記したように、下部フランジ１５を上昇せしめて、上
記フランジ１に密接させ、両フランジに装着される移動
側設備Ａの管端部４と固定側設備Ｂの管端部２０のそれ
ぞれの弁座５と２１を密接させ、該それぞれの弁座５，
２１に当接している弁体６２４をシリンダ−８及び２２
を格別に作動し弁体６２４を弁座５，２１より離間させ
ると、移動側設置ｉＡの曲り管３と固定側設＠Ｂの曲り
管１９とは連通し、移動側設ｍＡの流体が固定側設備Ｂ
へ供給されることとなる。作業終了後、再度シリンダ８
，２２を作動してそれぞれの弁体６，２４を前進させて
弁座５．２１に押接することにより流路は完全に閉鎖さ
れる。例えばＮ２などの不活性ガスを弁体・弁座の当接
面に供給する等して流路の閉鎖を確認するようにし、閉
鎖が確認されたとき、昇降用シリンダ２８を作動して下
部フランジ１５を下降させ、それぞれの管端部４．２０
の接合を解除する。

前記したように、上部フランジ１の下部フランジ１５と
を密接したとき、例えば下部フランジ支持台２７を上昇
せしめている昇降用シリンダ２８の空気圧が低下したと
きにおいても上記した上部フランジ１と下部フランジ１
５との密接状態を維持し、また、前記の両管端部４，２
０の密接状態を更に強固にして流体の漏洩を防止するた
めに本実施例においては、上部フランジｌを下部フラン
ジ１５に緊締するようにしているので、その緊締手段に
ついて第３図、第４図に基づいて説明する。

第３図は、上部フランジＩ、下部フランジ１５、下部フ
ランジ支持台２７及びクランプ軸２６の関係を示し、サ
ポート３１０両側にクランプ軸２６．２６が設けられて
おり、前記のサポート３１は下部フランジ支持台２７の
下面中央に固着されており、前記したクランプ軸２６．
２６を作動せしめる構成は左右のクランプ軸２６．２６
は同一であるので、その一方について説明する。

前記したクランプ軸２６の下端部はクランプレバ３６に
一体的に嵌着されており、前記下部クランプ支持台２７
の下面に突設したピン３７に固定されたシリンダ３８の
ピストン杆３９の先端に断面コ字状の揺動受具４０を固
定し、該揺動受具４０と前記したクランプレバ３６の先
端とをビン４１で回動自在に連結されている。

また、前記したクランプ軸２６の軸周に鍔部４４を突設
し、該鍔部４４を下部フランジ支持台２７に穿設した凹
部に回動自在に嵌合し、また、ヘアリング４５を下部フ
ランジ支持台２７のクランプ軸２６の挿通孔に嵌入して
いる。したがって、クランプ軸２６は、前記のヘアリン
グ４５で回転自在であるとともに前記鍔部４４の係合に
より下部フランジ支持台２７とともに上下動するもので
ある。

また、下部フランジ支持台２７の上面は、クランプ軸２
６挿通孔の周囲のみ突条部４６とされており、該突条部
４６の上面が下部フランジ１５の下面と接することとな
り、また、下部フランジ１５のクランプ軸２６挿通孔に
オイルレスブツシュ４７を嵌着してクランプ軸２６の回
動・上下動を円滑ならしめている。

したがって、前述したように、昇降用シリンダ２８が作
動すると昇降ブロック３０が上昇し、該上昇ブロック３
０に立設されるサポート３１が下部フランジ支持台２７
の下面に固定されているで、下部フランジ支持台２７も
上昇し、その上面の突条部４６が下部フランジ１５の下
面に接し、更に上昇すると、下部フランジ１５はその両
端が架台１６の先端部の下部フランジ受１７．１７．・
・・・・・に載置されているのみであるので、下部フラ
ンジ１５は、該下部フランジ１５と一体的に装着の固定
側設備Ｂの管端部２０とともに上昇し、前記の下部フラ
ンジ支持台２７とともに上昇するクランプ軸２６．２６
先端のクランプ爪２５゜２５を上部フランジ１の開口１
２．１２に挿入させながら、前記下部フランジ１５の上
面が上部フランジ１の下面と接することとなる。そして
、前記した下部フランジ支持台２７の下面に装着のシリ
ンダ３８を作動してピストン杆３７、揺動受具４０を介
してクランプレバ３６をクランプ軸２６とともに回動さ
せ、クランプ軸２６の先端に固定されているクランプ爪
２５を回動させ、上部・下部フランジ１．１５を緊締さ
せる。その緊締について説明する。

前記したクランプ爪２５は、楕円状あるいは長方形状の
ブロック体で、該ブロック体の肉厚は長手方向の両側端
が最厚とされ半周にわたってテーパリングとされた切欠
部２５．が形成されている（第４図（１＋）参照）。一
方、上部フランジ１の凹部１１の底部中央部は前記した
クランプ爪２５の巾及び長さより若干大きい開口１２が
貫通されており、前記凹部１１の底面は開口部１２の長
手方向両側に盛り上り状となった肩部５０．５０が設け
られ、両肩部５０５０のそれぞれの相異なる一方端は対
称的に切除されて溝部５１．５１が形成されている。そ
して、前記したクランプ爪２５の長手方向の両側部の一
番深く穿たれた切欠部２５．上部フランジｌの凹部１１
の底部の肩部５０、下部フランジ１及び下部フランジ支
持台２７の厚さ、クランプ軸２６の長さ等については、
前記のクランプ爪２５の切欠部２５．が凹部１１の肩部
５０より約０．５ｍ〜１肛上に位置するように設計され
ている。

したがって、前述したように、クランプ軸２６及びその
先端に固定のクランプ爪２５を上部フランジ１の凹部１
１に挿入し、下部フランジ支持台２７の下面に設けたシ
リンダ３８を作動してピストン杆３９、揺動受具４０を
介してクランプレバ３６を回動せしめ、該クランプレバ
３６を一体とされているクランプ軸２６を回動すると、
該クランプ軸２６の先端に固定のクランプ爪２５はその
厚さが一番薄い切欠部２５、が上部フランジ１の凹部１
１の底部の溝部５１より肩部５０に移動し、クランプ爪
２５の回動に伴って上部フランジｌと下部フランジ１５
が締め付けられ、その状態でシリンダ３８の作動を停止
し、上部フランジ１と下部フランジ１５とは緊締される
こととなる。

そして、前述したように、下部フランジ１５には固定側
設備Ｂの管端部２０が一体的に装着され、上部フランジ
１には移動側設備Ａの管端部４が一体的に装着されてい
るので、上記の下部フランジ１５の上昇により上部フラ
ンジ１と下部フランジ１５の面接によって、前記の両端
部４．２０も面接され、移動側設備Ａの管端部４を介し
て固定側設備Ｂへ流通可能となるものであり、また、下
部フランジ１５の上下移動は僅かな移動量なのでその上
下動はフレキシブルチューブ１８の伸縮によって充分吸
収され、また、フレキシブルチューブ１８の伸縮も少な
くてすみ、該チューブ１８の負担は少なくてよく、汚染
の問題も最小とすることができる。

第５図（イ）は下部フランジ１５の上面を示し、固定設
備Ａの管端部２０が下部フランジ１５と同一面で開口し
ている。第５図（ロ）は下部フランジ支持台２７の上面
を示し、前記したように下部フランジ支持台２７は上昇
用シリンダ２８の作動により上昇し、突条部４４が下部
フランジ１５の下面に接して更に上昇して下部フランジ
１５を上部フランジ１の下面に面接するので、下部フラ
ンジ支持台２７が下部フランジ１５と一体となっている
管端部２０と接触しないように下部フランジ支持台２７
にはコ字状の切欠部５３が切欠されている。

本実施例は以上のように構成されているので、例えば移
動槽を載置した移動槽台車を積載した搬送台車は、搬送
路に沿って設置された独立した作業を処理するステーシ
ョンに自走し、位置決め装置によって所定の位置に停止
する。

移動槽を流体供給管２を介して接続している管端部４と
固定側設備Ｂ（ステーション側設備）とフレキシブルチ
ューブ１８を介して接続されている管端部２０はそれぞ
れシリンダ８．２２を作動させて弁体６，２４を弁座５
，２１に押接して流路を閉鎖している。

次に、シリンダ２８を作動すると昇降ブロック３０はガ
イトレール３４に案内されて上昇し、下部フランジ支持
台２７のクランプ軸挿入孔周囲の突条部４６が下部フラ
ンジ１５の下面と接し、更に上昇して下部フランジ１５
の上面が上部フランジ１の下面と面接する。そのとき、
クランプ軸２６．２６は上部フランジ１の開口１２．１
２に挿入されるが、移動槽台車は位置決め装置により所
定の位置に停止しているので、前記のクランプ軸２６．
２６は容易に開口１２１２に挿入され、同時に移動槽側
である移動槽設備Ａとステーション側である固定側設備
Ｂの管端部４．２０は上部フランジ１と下部フランジ１
５と一体となっているので、同様に面接することとなる
。

上部フランジ１、下部フランジ１５および下部フランジ
支持台２７がそれぞれ面接したとき、クランプ軸２６．
２６は上部フランジ１の開口１２．１２に挿入され、ク
ランプ爪２５．２５は上部フランジ１の凹部１１、１１
の底部の肩部５０より約０．５〜０．１画位上に位置す
るようにクランプ軸２６．２６の長さ、肩部５０の高さ
等が設計されているので、下部フランジ１５の下面に設
けられたシリンダ３８．３８を作動させクランプ軸２６
．２６を回転させ、該クランプ軸２６．２６の先端に固
定のクランプ爪２５．２５の底面のテーパリングされた
切欠部２５．　、２５．は肩部５０と締付け、上部フラ
ンジ１、下部フランジ１５、下部フランジ支持台２７は
強固に面接され同時に両管端部４，２０にそれぞれ強固
に面接されることとなる。上記の緊締手段のロック機構
は管端部の両側に位置するようにされるもので、その締
付けは両管端部を完全に連通させ洩れの恐れは全くない
ものであり、下部フランジ１５の上昇距離も僅かなので
、固定側設備Ｂに接続しているフレキシブルチューブ１
８の伸長度も僅少ですむ。続いて固定側設備Ｂのシリン
ダ２２を作動して弁体２４を弁座２１より離間させ、移
動側設備Ａのシリンダ８を作動して弁体６を弁座５より
離間させると流路は連通し、例えば移動槽よりステーシ
ョン設備に流体が供給される。このとき、弁座５，２１
には○リング１０．１４が埋設され、両０リング１０．
１４の接触によって液洩れは一切発生しない。

所定の流体供給作業が終了すると、先ず、移動側設歯Ａ
（移動槽側）のシリンダ８を作動して弁体６を弁座５に
当接し、固定側設備Ｂ（ステーション側）のシリンダ２
２を作動して弁体２４を弁座２１に当接することにより
流路は完全に閉鎖される。

必要によって弁座部にＮ２ガス等の不活性ガス注入口を
設けてガスの注入により流路の閉鎖を確認したりあるい
は管端壁に付着している流体を吹き流すことも可能であ
る。

続いて、下部フランジ支持台２７の下面に設けられてい
るシリンダ３８を作動してクランプ軸２６．２６を反転
させるとクランプ爪２５．２５と上部フランジ１の凹部
１１の肩部５０の締付けは解除され、更に、昇降用シリ
ンダ２８を作動して昇降ブロック３０をガイドレール３
４に沿って下降させると、先ず上部フランジ１と下部フ
ランジ１５とが離脱し、同時に管端部４．２０も切り離
され、続いて下部フランジ１５は下部フランジ受１７．
１７．・・・・・・上に載置され、下部フランジ支持台
２７も下部フランジ１５から離脱し一連の配管接続・流
体供給の作業は終了する。

前記した弁体６，２４は弁座５，２１に押圧されて流体
をシールするので、例えばテフロン樹脂製とするのがよ
く、また弁座５，２１は耐水性等を考慮して好まり、　
＜はハートクロームメツキ等で表面処理された金属とす
るのが好ましい。

また、シリンダ８．２２は単動シリンダを採用すると、
例えばエアー圧力が低下した場合でもばねが作動して弁
体を前進して弁座を押接することによりいたずらな流体
の洩れは防止される。

前述した実施例では、固定側設備を上昇せしめるように
しであるが、移動側設備を下降せしめるようにしてもよ
く、この場合は流体供給管をフレキシブルチューブとし
て下動を同チューブの伸縮によって吸収するようにする
。

前述した本実施例の作動の説明は、移動槽式回分生産方
式における配管接続として説明したが、この方式に限定
されるものでなく、また、上下に位置する配管の接続に
限らず水平に位置する配管の接続にも可能である。

また、クランプ爪２５、上部フランジ１の凹部１１の底
部形状も本実施例に限定されるものでなく、クランプ爪
２５はボルト等によってクランプ軸２６の先端に取替え
可能とされ、前記凹部１１の底部の肩部５０は耐摩性を
考慮してクロームメツキ加工を施すとよい。

前述した、移動側設備Ａの移動、位置決め、各シリンダ
の開閉等はすべて中央制御室で集中管理されており配管
接続から流体供給まずすべて自動的に行われる。なお、
本実施例では移動側設備Ａからステーション側である固
定側設備Ｂへの流体供給について説明したがその逆の流
体供給も可能である。

本実施例は、移動側設備及び固定側設備の管端部を面接
せしめ管端部の両側をクランプ爪で締付けることにより
配管接続するものであるので、例えば２本の配管を同時
に接続させる場合は、上部フランジに開口部、管端部、
開口部、管端部、開口部と並列的に設け、上記上部フラ
ンジに対応して下部フランジ及び下部フランジ支持台に
クランプ軸孔、管端部及びクランプ軸等を設けることに
より可能となるものである。

〔発明の効果〕

本発明に係る配管自動接続装置は、上部フランジに移動
側設備に接続される管の管端部を一体的に装着し、下部
フランジに固定側設備に接続される管の管端部を装着し
、これら両フランジを接離自在となし、前記それぞれの
管端部に各別に弁座を設け、それぞれの弁座に各別の操
作手段によって接離する弁体を設け、前記した両フラン
ジが面接したとき前記両管を連通可能とし、更に、両管
が連通状態となったときに、両フランジを緊締せしめる
手段を下部フランジ側に設けたので、管端部を配管の先
端部に設け、それぞれの管端部を装着した上・下部フラ
ンジを接離させることで前記の管端部も接離され、しか
も両管端部が面接したとき、その面接状態を維持すべく
緊締手段を設けであるので管端部からの液の漏洩は一切
生じないばかりでなく、緊締手段によりロックされるの
で、シリンダの予期しないエアー供給不足等による出力
低下があっても配管接続が不完全となる恐れもないもの
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は一部を省略した
全体装置の説明図、第２図は管端部の説明図、第３図は
クランプ軸の回動手段の説明図、第４図（イ）は凹部の
説明のだめの平面図、第４図（ロ）はクランプ爪の説明
図、第５図（イ）は下部フランジの平面図、同（Ｉｌ＋
）は下部フランジ支持台の平面図である。 に上部フランジ　　　４，２０：管端部５．２１：弁座
　　　６，２４：弁体 ８．２２ニジリンダ　　　１１：凹　部１５：下部フラ
ンジ　　　２５：クランプ爪２６：クランプ軸 ２７：下部フランジ支持台 ２８：昇降用シリンダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一方のフランジに一方の側の設備に接続される管の管端
   部を装着し、他方のフランジに他方の側の設備に接続さ
   れる管の管端部を装着し、これら両フランジを接離自在
   になし、前記それぞれの管端部に各別に弁座を設け、そ
   れぞれの弁座に各別の操作手段によって接離する弁体を
   設け、前記一方のフランジと他方のフランジとが面接し
   たとき前記両管を連通可能となすとともに前記両フラン
   ジを緊締せしめる手段を何れか一方のフランジ側に付設
   したことを特徴とする配管自動接続装置。