JPH05215300A - 可撓性配管自動接続装置およびその管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ホースに代表される可撓性配管の
自動接続装置およびその管理システムを提供することを
目的とする。 【構成】 この自動接続装置は、複数のセルを縦にして
一列面状に並べたユニットＡと、複数のセルを横にして
一列面状に並べたユニットＢと、上記セル内を移動する
移動体と、複数のホースがからまないように各ホースの
一端をボードに接続し、他端を移動体内にある接続継手
に接続した２つのホース群と、ユニットＡおよびユニッ
トＢに設けた前記移動体をセル内で移動させて所定位置
におく手段と、両ユニット又は継手を移動させてホース
端を接続させ、流体の移送作業終了後に接続を解除する
装置とからなり、またこれらの装置を管理する管理シス
テムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホースに代表される可
撓性配管の自動接続装置およびその管理システムに関す
る。さらに詳しくは、例えば回分生産システムに用いら
れる複数のホース群を組み合わせて、原料や最終製品、
中間製品などを移送するためのホースステーションでの
可撓性配管の自動接続装置およびその管理システムに関
する。

【従来の技術】従来、原料や製品（最終または中間）の
移送には主として固定配管によるバルブ切替操作の移送
システムが行われてきた。例えば食品、ならびに飲料製
造プラントにあって、例えばある中間製品を一工程の複
数個のタンク群から他工程の複数個のタンク群に、所望
の目的に応じて移送する場合には、固定ヘッダ−配管群
を設備し、ラインの切り替え、すなわちバルブの切り替
え操作によって行っている。さらに、食品製造業界にお
いては、配管中に残存する中間製品の腐敗による発酵な
どを防止する目的により、洗浄がその都度行われてい
る。この洗浄としては、製造設備に分解・移動などを行
うことなく、設備を固定した状態のままで製品と接する
部分を洗浄液と作用させて行う、いわゆるクリーニング
インプレース（以下ＣＩＰと略す。）の方法が一般的で
あり、このため、切り替えバルブには、製品の移送切り
替えと洗浄の切り替えのために複雑な構造のバルブを用
いていた。

【０００２】図１４（「配管と装置，１９９１，９月号
サニタリープラント用ダブルシートバルブ」に記載）に
より、従来の方式による移送システムを説明する。

【０００３】図１４ではタンクＴ１，Ｔ２，Ｔ３の３基
あり、各々同時に受け入れ、払い出し、ＣＩＰの工程を
効率よく行うためのものである。これらにあっては、各
工程で扱う流体同志が混入しないように、二重のシール
面を持ついわゆるダブルシートバルブが用いられるのが
一般的である。

【０００４】３系統のラインと３基のタンクの組み合わ
せにより、それらの乗算により合計９個の切り替えバル
ブが必要になる。通常は、バルブブロックを構成する。
工程を独立して行いうるが、どのバルブを作動させて、
どのように経路を流すかを計画することは、バルブの数
が増していくに従って煩雑になり、さらにバルブの切り
替えをさせるための制御用入出力点数もバルブの数によ
って増加する。通常はバルブ総数の２倍といわれてい
る。

【０００５】上述のように多数のタンクがあり、これら
への複数の原料、中間原料、中間製品さらにＣＩＰと複
数のラインが構成されている場合には、バルブの数が増
加し、また前記の入出力点数が増加していくことが考え
られる。（図１５） 中間製品の移送、すなわち、複数個のタンクから複数個
のタンクへの移送にあっては、配管ヘッダー群が構成さ
れている。さらに特定のタンクへの切り替えを行うため
に切り替えバルブが用いられるが、この場合、複数対複
数の乗算による組み合わせが必要となるので、相当数の
バルブが必要となる。

【０００６】サニタリー性を持たせるためにこれらのバ
ルブは分解が容易であることが必要であるが、材質とし
ては腐食の起きないステンレス鋼製を用いているためこ
の種のバルブはコスト的にも高いものであり、数が多い
こともあり設備の更新増強を考慮する際の改善項目の主
眼のひとつであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたような固定
配管によるバルブ切り替え操作による移送システムにお
いては、配管とバルブの錯綜した状況となり、さらに多
数の切り替えバルブを目的に応じて動作させるためにそ
の制御システムも複雑にならざるをえなかった。かく
て、プラント全体の能力を増強したり、銘柄の増加によ
る品種の切り替えが増加する場合には、フレキシビリテ
ィを欠くこととなり、プラントの融通性に大きな問題が
あった。

【０００８】一方、ホースによる配管接続法は、装置が
大型化しない時代また自動化が行われていなかった時点
では採用されていた。しかし、プラントが大型化および
自動化されるにしたがって、接続の自動化における困難
さ、経済的な観点から固定化されるようになり、切り替
え弁などを多用するシステムとなってきている。これに
より、ホースのもつフレキシビリティは失われてきたと
いう問題があった。

【０００９】本発明は、上述の問題に鑑み、これらの問
題を解決し、フレキシビリティに富み、組み合わせ接続
を可能としたホースに代表される可撓性配管の自動接続
装置およびその管理システムを提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の可撓性配管の自
動接続装置は、複数の可撓性配管と、他の複数の可撓性
配管とを接続するホースステーションにおいて、相対し
て配置され、前記可撓性配管群Ａの管数に対応した複数
の移動体セルを縦にして一列面状に並べたユニットＡと
前記他の可撓性配管群Ｂの管数に対応した複数の移動体
セルを横にして一列面状に並べたユニットＢと、前記移
動体セル内を上下又は左右に移動せしめられる移動体
と、該移動体を移動させ、位置決めする直線移動装置
と、一端が一列面状に配置され、他端が移動体側壁の挿
入口を通して前記移動体内の継手に接続された可撓性配
管からなる可撓性配管群Ａおよび可撓性配管群Ｂと、前
記ユニットＡ中の目的とする移動体を所定の位置に移動
して位置決めし、同様にユニットＢ中の目的とする移動
体を所定の位置に移動して位置決めした後、両ユニット
を合わせて前記継手を接合せしめまたは、一定間隔を保
持して相対する両ユニットの相対する前記継手を接合せ
しめ、ついで流体移送作業の終了後に、両ユニットを離
して、または継手を離して継手の接合を解除する装置
と、で構成することを特徴としており、前記直線移動装
置が、移動体の移動を案内する一以上の案内手段と、前
記移動体の側壁に付設しためねじと、該めねじに螺合す
るおねじを有する軸および軸を回転させるモーターとか
らなり、あるいは前記モーターの代わりに、空気シリン
ダーによる直線移動装置を用いた装置あるいは前記モー
ターを除いて、漏斗状のクラッチ機構部とし、該クラッ
チ機構部に回転を与えるモーターを上下する手段を内蔵
する台車をユニットＡ上面およびユニットＢ側面に配置
した直線移動装置を用いてもよく、また前記移動体内の
継手は、可撓性配管群Ａの継手と可撓性配管群Ｂの継手
とが雌雄の関係で接合されるものであり、洗浄時には可
撓性配管のうち、所望の本数を洗浄のために用いてＣＩ
Ｐラインとする操作もできる特徴をもっている。

【００１１】この装置の管理システムとしては可撓性配
管の組合せ管理を行う上位コンピュータおよび移動体の
移動および継手の接続を管理するコンピュータからなっ
ている。

【００１２】なお、可撓性配管としては一般のホースが
該当する。内部を流れる流体の性状、使用条件（圧力、
温度など）、安全性などを考慮して材料の選定がなされ
る。例えば、ゴム製のホースや、各種材料のシートを数
十層に積層して複合構造されるコンポジット構造のも
の、さらにそれらの内外をワイヤースパイラルで補強し
たものなどである。特に、コンポジット構造でワイヤー
スパイラルにて補強したものは圧力が高くても使用で
き、可撓性にも優れている。

【００１３】いわゆる生産管理を行うことにより、次工
程への移送や製品の銘柄切り替えが決定されると、それ
により、タンク内容物の移送シーケーンスが決定され
る。移液の順序、洗浄の順序、ルート決定、バルブ操作
順序が決定され、ホースステーションへの組み合わせが
決定される。これらは組み合わせ管理コンピュータ（上
位コンピュータ）により行われる。

【００１４】次いで、移動体の移動および接続を管理す
るシステム情報が伝達される。そこでは、情報に基づい
て、移動体の移動方向、移動位置などが管理されて、さ
らに確実に接続がなされたことを確認することも含まれ
る。

【００１５】これらの管理システムは、本装置がユニッ
ト化し易く、拡張性に富むので、管理システムも分散型
のシステム構成が望まれる。

【００１６】上記手段を実施することにより前記の目的
を達成することができる。

【００１７】

【実施例】図１および図２は本発明のホース自動接続シ
ステムの説明図で、図１は説明図、図２は全体相関図で
ある。

【００１８】図３〜図７は本発明のホース自動接続装置
の説明図で、図３はホース自動接続装置の斜視図、図４
は移動体の移動装置構成図、図５〜図７は継手接続構成
図である。

【００１９】１はユニットＡ、２はユニットＢ、３，４
はホース、５は移動体、６，７はバルブボード、１０は
モーター、１１，１２はねじ、１３，１４，１８，１９
は案内棒、１５，１６は接続継手、２０はシリンダー、
２５は環状ゴム袋体、２６はガスケットである。

【００２０】ホースステーションは例えば図１のように
表される。ユニットＡ側は所定の原料や中間製品、洗浄
溶液につながっている複数のホースステーションであ
り、Ａ１〜Ａ６の６ヶの接続口を持っている。ユニット
Ｂ側はタンクに繋っているホースステーションでＢ１〜
Ｂ３の３ヶの接続口を持っている。それらの全体相関図
を図２に示す。

【００２１】図２に示す例では、製品の払いだし、受け
入れ、洗浄のために３本のラインが必要とされユニット
Ｂに接続されている。そして、銘柄の切り替え、洗浄、
他のタンクからの移液の目的のために、６本のホースＡ
１〜Ａ６がユニットＡに接続されている。実際にあって
は、これらの組み合わせ即ち、３×６の組み合わせによ
る運転がなされている。

【００２２】ちなみに従来のバルブ切換方式により、こ
れを行う場合のバルブヘッダーは図１５のように複雑に
なる。

【００２３】本発明は、図３に示すように、一軸方向
（Ｙ軸方向）に働くユニットＡと、それとは直角な方向
の軸方向（Ｘ軸方向）に働くユニットＢから構成されて
おり、両ユニットを一定間隔で相対させて、全体のシス
テムを構築する。両ユニットは図３のように垂直に設け
られていてもよいし、両ユニットが上下の位置関係にな
るよう水平（不図示）に設けられていてもよい。

【００２４】以下は特記しない限り、垂直に設ける場合
の説明である。

【００２５】図３でユニットＡでは、上部にホースの数
に対応する個数のモーター１０を設ける。モーターの先
には、ねじ軸が設けられ、ねじ軸には移動体５が螺合に
より設けられている。

【００２６】モーターに接続しているねじ軸端と反対側
のねじ軸端にはねじ軸を支持する軸受も設備される（図
４）。このような構造にして一つのセルが構成されてい
る。これらのセルをホースの数分だけＸ軸方向に一列状
に配置し、ホースステーションの一方の側ユニットＡと
する。

【００２７】他方のユニットＢにあっては、ユニットＡ
の軸方向とは直角な方向（Ｘ軸方向）にねじ軸を設け
る。同様にユニットの一端側には、モーター１０を設
け、ねじ軸上には移動体５を螺合により設ける。これら
をひとつのセルとして、これをユニッタＢの側のホース
の数に相当する分だけＹ軸方向に一列状に配置して、ホ
ースステーションの一方の側ユニットＢとする。

【００２８】両ユニットにおいて、ホースはからみを防
止するために、それぞれのユニットにおけるホースの他
端はバルブボードの一方向に配置される。即ち、図３の
ユニットＡにあってはホース固定端は水平方向（Ｘ方
向）のバルブボード６に、ユニットＢにあっては、ホー
ス固定端は垂直方向（Ｙ方向）のバルブボード７に面状
に配置させられる。

【００２９】ユニットＡ側ではホース端のある移動体５
はＹ軸方向にのみ動き、他端部はＸ軸方向に固定して配
置させられ、一方ユニットＢではホース端はＸ軸方向に
のみ動き、他端部はＹ方向に配置させているので、から
みあうことがない。このように、ホースの移動の自由度
を減らすことにより、からみあいをなくし、自動化が困
難であったホースステーションでのホース接続自動化を
実現したものである。前記のセルに用いられる移動機構
は例えばサーボモーター、ねじ軸（ボールねじ、台形ね
じなどが一般的である）、位置検出機構、移動体から構
成されており、現在の自動化技術の中でよく知られた技
術である。モーターと位置検出およびフィードバック機
構により、ねじに螺合させられている移動体５は正確に
位置決めさせられることができる。直線運動させるため
には、図４に示すように回転運動を直線運動に変換する
ためのねじ部分および案内棒の部分が必要とされる。電
気エネルギーによる移動機構の他に、空気エネルギー具
体的には、空気シリンダーによって位置決めされてよ
い。

【００３０】これらの位置決め機構を内蔵するユニット
Ａ，Ｂを適当な間隔をおいて設備し、所望の組み合わせ
に応じてユニットＡ側およびユニットＢ側の移動体を移
動させて、同じ位置に相対させることができる。

【００３１】例えば、Ａ６とＢ１のホースを接続するに
は、ユニットＡのＡ６の移動体を図中の上下方向最上段
でユニットＢのＢ１のある高さに位置決めし、次いで、
ユニットＢのＢ１の移動体を横方向に、Ａ６に相対する
位置に位置決めし、移動させる。

【００３２】これらの移動を行って同じ位置に相対させ
て後に、図５ではユニットＢの移動体中に内蔵されてい
る配管接続継手の自動接続装置を用いて、ホースの接続
を行う。この接続装置はホースの数が少ない側に設ける
のが、全体の必要接続装置の個数を少なくするために都
合が良い。

【００３３】この接続継手としては、市販のものを用い
ることができる。例えば、図６および図７にあるような
特開平３−１３３７８９に開示されている形式のものを
用いることができる。

【００３４】図６および図７のものは、先端の部位にゴ
ム製の環状袋体２５を設けたものであり、所定の位置に
差し込まれてから、環状袋体２５に空気を供給して、膨
張させて接続口の部位とのシールを行って、流路を形成
するものである。

【００３５】接続継手としては、いろいろな構造形式の
製品が市販されている。なお、この接続継手の先端部に
弁を設けたいわゆる内弁付き接続継手の場合には、切り
離し時などに液の漏れを防止できる。

【００３６】用いる環境や意図する液体の性状に応じて
選択されるのがよい。例えば、内弁の部分を通過する時
の圧力損失により、流体の圧力が低下すると、内部に含
まれていた発泡性ガスが生じてきて、製品の品質を低下
する場合には、できる限り、圧力損失の小さい内弁にす
るか、もしくは内弁を用いない方式とするか検討を要す
る。後者の場合には、切り離し時の液垂れに対応する様
に設計する必要がある。

【００３７】図５，６，７では継手自動接続装置が移動
体中に内含される構造となっているが移動体セルの数に
よっては、または接続継手によっては、ユニット自体に
接続用の駆動装置が含まれるよう設計され、所望の組合
せによる相対位置が確定した後に、ユニット自体を駆動
して継手接続を行うことができる。

【００３８】移動体を移動させる方式としては、図に示
したようなモーターや、ねじによることなく他の直線移
動方式によることもできる。例えば、駆動源としては空
気シリンダーを用いることもできる。

【００３９】前記セルの数が増加した場合などのコスト
面や、標準化の面、使用される環境に対応する配慮など
により決定されるべきである。

【００４０】洗浄については、ＣＩＰの考えにより、設
備されたままの状態にて洗浄作業がおこなわれることが
望まれる。

【００４１】図８〜図１０はＣＩＰシステムを含む本発
明のホース自動接続装置の説明図であり、２７は洗浄ヘ
ッダーである。

【００４２】このための設備としては、複数あるホース
のうち何本かを、洗浄のために用いられるＣＩＰライン
であるとすればよい。即ち、Ａ１からＡ５のいずれか１
本はラインＣＩＰ用（図８ではＡ５）。Ｂ１〜Ｂ５のい
ずれか１本はラインＣＩＰ用である（図８ではＢ５）。
このように、ＣＩＰラインをそれぞれのユニット側に設
けておけば、洗浄の必要な場合に応じて個別に作業でき
る。

【００４３】また、必要によっては、ラインを同時に洗
浄したい場合を生じる。この場合には、図９に示すよう
に一方のユニットのＣＩＰセルを洗浄ヘッダーとして構
成せしめ、反対の側のユニットの移動体を全て、このヘ
ッダーが設けられている部位に移動せしめればよい。図
９の例では、ユニットＡ側のラインを全て同時に洗浄す
るために、Ａ側の移動体を洗浄ヘッダーのある最上部分
まで移動せしめた例である。

【００４４】ライン全体の洗浄は以上のラインＣＩＰ方
式によればよいが、接続に用いられるカップリング部位
を特に洗浄する必要がある場合がある。この際には、図
１０に示すようにカップリングを特別に洗浄するユニッ
トを設けるのがよい。ユニットＣには、ユニットＡ側の
カップリング部位を洗浄する装置を設ける。ＣＩ一個だ
けだと、同時に１個しか洗浄できない。同時に複数のカ
ップリングを洗浄する場合には、複数のユニットが必要
になる（図ではＣ１，Ｃ２の２個）。ユニットＤには、
ユニットＢ側のカップリング部位を洗浄する装置を設け
る。同時に洗浄するためにユニットＤ側には複数個のユ
ニットを設けている（図中では２個）。図３はホースの
個数に対応する数のモーターをユニットＡ，Ｂ双方に一
体的に設置したものであるが、これらの組み合わせによ
る切り替えがそれ程頻度が高くなく、即ちモーターを頻
繁に使うことがない場合には、ホースの数を増すと、モ
ーターの個数、その制御のための装置などが増えて、過
大な設備投資となることが考えられる。このような場合
に例えば図１１〜図１３で対応することができる。図１
１〜図１３はモーター分離型自動接続装置の説明図であ
り、３０，３１は台車、３２はクラッチ機構部である。
即ち、ユニットＡ内の移動体には運動方向変換機構（ね
じ）および直線案内部が設けられて、ねじ軸先端には、
モーター軸端との間でクラッチ機構３２をなすための部
位を設けている。図１２では、摩擦クラッチによる円す
い漏斗様接続機構があるがこれに限定するものではな
い。必要に応じてモーター３３が接続される。即ち、モ
ーター３３はこのクラッチ機構３２の上部において台車
に搭載されて横方向に移動する。所望の部位に来たら、
台車内に設けられているエヤーシリンダー３４により、
上下方向に昇降させられ、ねじ軸についたクラッチ機構
が対する軸部先端のクラッチ機構（図では漏斗様の部
位）に接続する。この際、円すい構造を用いることによ
り、自動的に調芯される。このためにはモーター取り付
け部分にはすべり部分が設けられる。反対側のユニット
Ｂについても同様である。

【００４５】台車の駆動エネルギーとしては電気エネル
ギー、空気エネルギーがあるが、取扱の容易さから電気
エネルギーが好ましい。また、その供給方式としては、
電気ケーブルを経由してもよいし、バッテリーによって
もよい、ユニットＢ側のように垂直方向に用いる場合に
は、適当なブレーキ装置またはくわえ装置を含むものと
して、落下しないようにする。

【００４６】台車の移動については、上位のコンピュー
タシステムから組み合わせの指令が来ると、それに応じ
た移動がなされるように制御される。

【００４７】台車は、移動体の駆動源であるモーター
（他の方式の駆動源であってもよい）を移動させるため
の一手段であり、位置決め機能、移動機構を持つ他の手
段でもモーター搭載移動体として同様な機能を実現でき
る。例えば、サーボモーターをボールねじに連結し、直
線案内機構をもつ１軸のリニアガイドレール方式の移動
機構が考えられる。また、チェーン、スプロケットなど
による移動機構も考えられる。

【００４８】本システムで提案する方法は、従来より人
手にて行っていたホースの接続を自動接続機構にて行わ
せ、かつ複数の組み合わせ接続を行ってもホースがから
むことなく、製品などの移動を行えるシステムである。

【００４９】原理的には、ホースが多数になっても、実
現可能なシステムであるが、モーター、軸、自動接続装
置などのコスト、および制御点数の増加により、上記で
説明した駆動方式の組み合わせも考えられる。即ち、ホ
ースの数が多い側のユニットには、モーターなどを減ず
るために、台車もしくはモーター搭載移動体方式による
こともできる。一方、ホースの本数が少ないユニット側
では、モーター一体型でも可能となる。

【００５０】制御のソフトの面から言及すれば、従来方
式では、Ａ側のホース数ａとＢ側のホース数ｂがある場
合に、その組み合わせを切り替えにより制御する場合に
は、ホースの数同志の積すなわちａとｂの積に相当する
制御用入出力点数が必要であったが、本提案による方式
では、ａとｂと接続部分の和に相当する数の制御用入出
力点数のみでよく、数が増すほど、制御用入出力点数の
低減の度合いが大きくなり、数がすくないことにより制
御ソフトのメンテナンスが容易になるという利点を生じ
る。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明のホースに代
表される可撓性配管自動接続装置は、ホースの数に制限
されることなく、ホースのからみを生じることもなく、
ユニット化しやすく、組み合わせが容易であり拡張性を
有し、ＣＩＰを容易に行うことができるなど多くの効果
があり、また固定配管ヘッダー群を用いず、切り替えバ
ルブ数を減少することもできるので経済的である。本発
明の管理システムによれば制御システムを含む付帯設備
の数をへらすことができ、切り替えのための制御ソフト
構築が容易で、そのメンテナンスが容易であるなど多く
の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のホース自動接続システムの説明図であ
る。

【図２】本発明のホース自動接続システムの全体相関図
である。

【図３】本発明のホース自動接続装置の斜視図である。

【図４】移動体の移動装置の構成図である。

【図５】継手接続構成図である。

【図６】継手接続構成図である。

【図７】継手接続構成図である。

【図８】ＣＩＰシステムを含む本発明のホース自動接続
装置の説明図である。

【図９】ＣＩＰシステムを含む本発明のホース自動接続
装置の説明図である。

【図１０】ＣＩＰシステムを含む本発明のホース自動接
続装置の説明図である。

【図１１】モータ分離型自動接続装置の説明図である。

【図１２】モータ分離型自動接続装置の説明図である。

【図１３】モータ分離型自動接続装置の説明図である。

【図１４】従来方式による移送システムの説明図であ
る。

【図１５】従来方式によるバルブ切換方式の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ ユニットＡ ２ ユニットＢ ３ ユニットＡ側ホース ４ ユニットＢ側ホース ５ 移動体 ６，７ バルブボード １０ モーター １１ めねじ １２ ねじ １３，１４ 案内棒 １５ 接続継手 １６ 接続継手 １７ ねじ １８ 案内棒 １９ 案内棒 ２０ シリンダー ２１ 支持板 ２５ 環状ゴム袋体 ２６ ガスケット ２７ 洗浄ヘッダー ３０，３１ 台車 ３２ クラッチ機構部 ３３ モーター ３４ エアーシリンダー ３５ 軸受

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【手続補正書】

【提出日】平成５年２月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】図２に示す例では、製品の払いだし、受け
入れ、洗浄のために３本のラインが必要とされユニット
Ｂに接続されている。そして、銘柄の切り替え後の洗
浄、他のタンクからおよび他のタンクへ移液の目的のた
めに、６本のホースＡ１〜Ａ６がユニットＡに接続され
ている。実際にあっては、これらの組み合わせ即ち、３
×６の組み合わせによる運転がなされている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】本発明は、図３に示すように、一軸方向
（Ｙ軸方向）にのみ移動可能な移導体を内含するセルを
複数列（図３では６本）並置して構成されるユニットＡ
と、それとは直角な方向の軸方向（Ｘ軸方向）にのみ移
動可能な移動体を内含するセルを複数列（図３では３
本）並置して構成されるユニットＢから構成されてお
り、両ユニットを一定間隔で相対させて、全体のシステ
ムを構築する。両ユニットは図３のように垂直に設けら
れていてもよいし、両ユニットが上下の位置関係になる
よう水平（不図示）に設けられていてもよい。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】図３でユニットＡでは、セルの上部にホー
スの数に対応する個数のモーター１０を設ける。モータ
ーの先には、ねじ軸１２が設けられ、ねじ軸には移動体
５に設けられるめねじ１１が螺合により設けられてい
る。移動体におけるめねじの位置は図では側壁に設けて
いるが特に限定されない。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】モーターに接続しているねじ軸端と反対側
のねじ軸端にはねじ軸を支持する軸受も設備される（図
４）。さらに、直線運動を実現するための案内棒１３，
１４が設けられる。このような構造にして一つのセルが
構成されている。これらのセルをホースの数分だけＸ軸
方向に一列状に配置し、ホースステーションの一方の側
ユニットＡとする。セル内には、モーター、モーター
軸、移動体が１つのフレームに納められているので、１
つの構成単位として取扱元、組換えなどが容易に行え
る。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】ユニットＡ側ではホース端のある移動体５
はＹ軸方向にのみ動き、他端部はＸ軸方向に固定して配
置させられ、一方ユニットＢではホース端はＸ軸方向に
のみ動き、他端部はＹ方向に固定して配置させているの
で、からみあうことがない。このように、ホースの移動
の自由度を減らすことにより、からみあいをなくし、自
動化が困難であったホースステーションでのホース接続
自動化を実現したものである。 前記のセルに用いられ
る移動機構は例えばサーボモーター、ねじ軸（ボールね
じ、台形ねじなどが一般的である）、位置検出機構、移
動体から構成されており、現在の自動化技術の中でよく
知られた技術である。モーターと位置検出およびフィー
ドバック機構により、ねじに螺合させられている移動体
５は正確に位置決めさせられることができる。直線運動
させるためには、図４に示すように回転運動を直線運動
に変換するためのねじ部分および案内棒の部分が必要と
される。電気エネルギーによる移動機構の他に、空気エ
ネルギー具体的には、空気シリンダーによって位置決め
されてよい。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】これらの位置決め機構を内蔵するセルが複
数個組合わされて構成されるユニットＡ，Ｂを適当な間
隔をおいて設備し、所望の組み合わせに応じてユニット
Ａ側およびユニットＢ側の移動体を移動させて、同じ位
置に相対させることができる。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】図５，６，７では継手自動接続装置が移動
体中に内含される構造となっているが移動体セルの数、
運転モードや衛生面を含む品質管理上の要求の程度によ
っては、または接続継手によっては、ユニット自体に接
続用の駆動装置が含まれるよう設計され、所望の組合せ
による相対位置が確定した後に、ユニット全体を駆動し
て継手接続を行うことができる。このために、ユニット
の一方側には結合駆動装置が組み込まれる。両ユニット
の結合に際しての芯ずれを許容するために、一方にはガ
イドピンが他方の側にはガイドホールがユニット全体の
数ヶ所に設けられ、雄雌の結合を行って、所定の位置決
めを行う。このために、ユニットの一方にあっては位置
ずれを吸収できるように滑動自在な構造とすることが望
ましい。勿論、一方のユニット側にはガイドレールが設
けられる。ユニット全体での芯合わせが必要とされるの
で芯合わせのための装置が大がかりになる他、結合時に
は接続する継手の数に対応した結合力を駆動装置が負担
しなければならないので大がかりになる。又、個々の移
動体について個別的に脱着動作ができないので、運転の
自由度がへる。一方、このユニットＡ，Ｂの両方を同一
の密閉空間内に設置し、該密閉空間内へ、例えば蒸気な
どを供給すれば一度に継手部や装置全体の殺菌や滅菌を
行うことができる。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】ライン全体の洗浄は以上のラインＣＩＰ方
式によればよいが、接続に用いられるカップリング部位
（特にシール面）を特に洗浄する必要がある場合があ
る。この際には、図１０に示すようにカップリングを特
別に洗浄するユニットを設けるのがよい。ユニットＣに
は、ユニットＡ側のカップリング部位を洗浄する装置を
設ける。ＣＩ一個だけだと、同時に１個しか洗浄できな
い。同時に複数のカップリングを洗浄する場合には、複
数のユニットが必要になる（図ではＣ１，Ｃ２の２
個）。ユニットＤには、ユニットＢ側のカップリング部
位を洗浄する装置を設ける。同時に洗浄するためにユニ
ットＤ側には複数個のユニットを設けている（図中では
２個）。 図３はホースの個数に対応する数のモーター
をユニットＡ，Ｂ双方に一体的に設置したものである
が、これらの組み合わせによる切り替えがそれ程頻度が
高くなく、即ちモーターを頻繁に使うことがない場合に
は、ホースの数を増すと、モーターの個数、その制御の
ための装置などが増えて、過大な設備投資となることが
考えられる。このような場合に例えば図１１〜図１３で
対応することができる。図１１〜図１３はモーター分離
型自動接続装置の説明図であり、３０，３１は台車、３
２はクラッチ機構部である。即ち、ユニットＡ内の移動
体には運動方向変換機構（ねじ）および直線案内部が設
けられて、ねじ軸先端には、モーター軸端との間でクラ
ッチ機構３２をなすための部位を設けている。図１２で
は、摩擦クラッチによる円すい漏斗様接続機構があるが
これに限定するものではない。必要に応じてモーター３
３が接続される。即ち、モーター３３はこのクラッチ機
構３２の上部において台車に搭載されて横方向に移動す
る。所望の部位に来たら、台車内に設けられているエヤ
ーシリンダー３４により、上下方向に昇降させられ、ね
じ軸についたクラッチ機構が対するモーターの軸部先端
のクラッチ機構（図では漏斗様の部位）に接続する。こ
の際、円すい構造を用いることにより、自動的に調芯さ
れる。このためにはモーター取り付け部分にはすべり部
分が設けられる。反対側のユニットＢについても同様で
ある。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の可撓性配管と、他の複数の可撓性
   配管とを接続するホースステーションにおいて、 相対して配置され、前記可撓性配管群Ａの管数に対応し
   た複数の移動体セルを縦にして一列面状に並べたユニッ
   トＡと前記他の可撓性配管群Ｂの管数に対応した複数の
   移動体セルを横にして一列面状に並べたユニットＢと、 前記移動体セル内を上下又は左右に移動せしめられる移
   動体と、 該移動体を移動させ、位置決めする直線移動装置と、 一端が一列面状に配置され、他端が移動体側壁の挿入口
   を通して前記移動体内の継手に接続された可撓性配管か
   らなる可撓性配管群Ａおよび可撓性配管群Ｂと、 前記ユニットＡ中の目的とする移動体を所定の位置に移
   動して位置決めし、同様にユニットＢ中の目的とする移
   動体を所定の位置に移動して位置決めした後、両ユニッ
   トを合わせて相対する前記継手を接合せしめまたは、一
   定の間隔を保持して相対する両ユニットの相対する前記
   継手を接合せしめ、ついで移送作業の終了後に、両ユニ
   ットを離して、または継手を離して継手の接合を解除す
   る装置と、 で構成することを特徴とする可撓性配管自動接続装置。
2. 【請求項２】 前記直線移動装置が、移動体の移動を案
   内する一以上の案内手段と、前記移動体の側壁に付設し
   ためねじと、該めねじに螺合するおねじを有する軸およ
   び軸を回転させるモーターとからなることを特徴とする
   請求項１記載の可撓性配管自動接続装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のモーターの代わりに、空
   気シリンダーによる直線移動装置を用いたことを特徴と
   する請求項１記載の可撓性配管自動接続装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載のモーターを除いて、クラ
   ッチ機構部とし、該クラッチ機構部に回転を与えるモー
   ターを上下する手段を内蔵する台車をユニットＡ上面お
   よびユニットＢ側面に配置した直線移動装置を用いたこ
   とを特徴とする請求項１記載の可撓性配管自動接続装
   置。
5. 【請求項５】 前記移動体内の継手が、可撓性配管群Ａ
   の継手と可撓性配管群Ｂの継手とが雌雄の関係で接合さ
   れることを特徴とする請求項１記載の可撓性配管自動接
   続装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の可撓性配管のうち、所望
   の本数を洗浄のために用いてＣＩＰラインとすることを
   特徴とする請求項１記載の可撓性配管自動接続装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の可撓性配管の組合せ管理
   を行う上位コンピュータおよび移動体の移動および継手
   の接続を管理するコンピュータからなる請求項１記載の
   可撓性配管自動接続装置。