JPH0787106B2 - 自動接続装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば移動槽式の多目的バッチプロセスにお
いて、移動槽に搭載される動力及び制御機器に電源ある
いは圧気，圧油を供給するための自動接続装置 〔発明の背景及び従来技術〕 従来のプラント配管は、槽が固定式のため、多数の槽と
槽とを接続する配管はくもの単状に複雑となり、更に多
品種生産のバッチプロセスの場合には品種の切替えごと
に配管の切替えと、槽や配管の洗浄を必要とするため、
運転管理及び保全管理が煩雑となり、また、前記した切
替のために長時間を要し生産性が著しく悪化していた。

そこで、多品種生産バッチプロセスにおいて、槽及び配
管を最小限とし、運転管理及び生産性の向上を目的とし
た移動式多目的バッチプロセスの開発が要求されてお
り、この移動式多目的バッチプロセスは、主となる槽を
台車等に載置して移動槽として移動せしめ、必要とされ
る固定槽近辺において前記の移動槽を載置した台車を停
止させ、該移動槽を位置決めし、自動的に固定槽と移動
槽との配管接続をして運転操作を行い、運転操作終了後
は配管を切り離し、次の処理のため他の固定槽へ移動
し、前記の操作を繰り返すものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前述した移動槽を用いたバッチシステム
において、移動槽には撹拌用モータ及び遮断弁更には温
度検出等の計装機器が搭載されるのが普通であり、これ
らに対する電源や圧気，圧油を供給する方法として、移
動ケーブルによるかあるいは蓄電池や圧気貯蔵タンクを
前記の移動槽に搭載する方法があるが、このような方法
では、移動槽の移動範囲及び移動時間が制限されるとい
う問題点があり、また、危険物を扱う防爆エリアのプロ
セスに適用するのは法的にも制約を受けるため困難であ
り、更に、移動槽を載置した台車等は移動槽や各種制御
機器を搭載しているのでその重量は極めて大であり、前
記台車を定められた位置に位置決めした後に、電源ある
いは圧気、圧油を固定側と着脱するのに移動側を前記固
定側に微小量移動せしめるのに大きな力を必要とすると
いう問題があった。

そこで、本発明は上記の問題を解決し、上記の電源、圧
気、圧油を固定側と移動側との間において自動的に着脱
可能となした自動接続装置の提供を目的とするものであ
る。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る自動接続装置は、前記の目的を達成するた
めに、固定側の架台に対し水平方向に移動自在とされた
Ｙテーブルと一体的に水平方向に移動可能であるととも
に上下方向にも移動可能で常時は中間位置に保持されて
いるＸ−Ｙテーブルと、該Ｘ−Ｙテーブルに対峙する位
置にあるスライドテーブルとを、前記固定側の架台に設
けた流体シリンダのピストン杆の先端部に設けたフック
を前記スライドテーブルに固設した係合子に係脱自在と
なし、前記流体シリンダの作動で接離自在とした前記Ｘ
−Ｙテーブル又はスライドテーブルの何れか一方に密閉
型又は防爆型コンセントを取着するとともに他方のスラ
イドテーブル又はＸ−Ｙテーブルに前記コンセントに挿
脱可能なプラグを装着し、前記のＸ−Ｙテーブル又はス
ライドテーブルの何れか一方にガイドピンを、他方のス
ライドテーブル又はＸ−Ｙテーブルの入口部にテーパを
形成したガイドピン受を設けて構成したことをその特徴
とするものである。

［作用］ 本発明に係る自動接続装置は、固定側の架台に対し水平
方向及び上下方向に移動可能で常時は中間位置に保持さ
れているＸ−Ｙテーブルと、該Ｘ−Ｙテーブルに対応す
る位置にあるスライドテーブルとを接離自在となすに当
り、前記固定側の架台に設けた流体シリンダのピストン
杆の先端部に設けたフックを前記スライドテーブルに固
設した係合子に係脱自在となし、前記流体シリンダの作
動で前記Ｘ−Ｙテーブルとスライドテーブルとを接離自
在としたので、前記芯ずれ補正用Ｘ−Ｙテーブル又はス
ライドテーブルの何れか一方に、プラグを挿脱操作する
だけで無電圧着脱可能なインターロックスイッチを内蔵
した密閉型あるいは防爆型コンセントを装着するととも
に他方のスライドテーブル又はＸ−Ｙテーブルに前記コ
ンセントに挿脱可能なプラグを取着し、前記のＸ−Ｙテ
ーブル又はスライドテーブルの何れか一方にガイドピン
を、他方に、入口部にテーパ部を形成したガイドピン受
けを設け、前記のスライド用駆動源を駆動してＸ−Ｙテ
ーブル又はスライドテーブルの何れか一方を他方に対し
て移動接近せしめ、該移動に伴って前記のＸ−Ｙテーブ
ル又はスライドテーブルの何れか一方に設けられたガイ
ドピンが、他方に設けられるガイドピン受けに挿入され
るが、このとき、固定側と移動側との間に芯ずれが生じ
ていても前記のガイドピン受けの入口部にはテーパが形
成されているので、このテーパ部によってガイドピンは
案内され、また、前記したようにガイドピン受け又はガ
イドピンの何れか一方が芯ずれ補正用のＸ−Ｙテーブル
に固設されているので、前記のガイドピン受けのテーパ
部による案内によって前記のＸ−ＹテーブルはＸ方向あ
るいはＹ方向に自由に動き前記の芯ずれを確実に補正吸
収するものであり、前記したガイドピンをガイドピン受
けに挿入することによってＸ−Ｙテーブルとスライドテ
ーブルとは芯合わせされ、その結果、コンセントにプラ
グが確実に差し込まれるものである。

また、本発明においては、固定側のＸ−Ｙテーブルに対
峙する位置に位置決めされた移動槽側を固定側と接続せ
しめるための移動をピストン杆の先端に設けたフックを
移動側のスライドテーブルに固設した係合子に係止して
引き寄せるようにしたので重量のある移動槽側であって
も容易に移動でき接続も完全となる。

また、コンセントとプラグとの離脱は、前記のスライド
用駆動源を前記とは反対方向に作動することによって、
Ｘ−Ｙテーブルとスライドテーブルとを離間せしめるこ
とによって行われるものである。

更に、圧気，圧油の接続についても、前述と同様にガイ
ドピンとガイドピン受との挿脱によるＸ−Ｙテーブルの
自由移動によって圧力源側接続具と出力側接続具の芯ず
れを補正し、確実な接続が可能となるものである。

〔実施例〕

本発明の実施例と図面に基いて説明する。

図において、例えばＡは固定側、Ｂは移動側を示す。１
は前記固定側Ａの架台であり、該架台１に水平方向（Ｙ
方向）に案内用溝２を凹設する。3,3′は前記案内用溝
２に設けたスライドレールであり、４は前記の架台１の
案内用溝２内に突出部５を遊嵌し、前記のスライドレー
ル3,3′と係合してＹ方向に移動自在とされたＹテーブ
ルであり、６は、前記Ｙテーブル４の縦方向（Ｘ方向）
に貫通固設したスライド用軸であり、該スライド軸６の
上、下端をそれぞれＸ−Ｙテーブル７の上部及び下部の
水平折曲部8,8′に遊挿し、更に、前記Ｘ−Ｙテーブル
７の上部水平折曲部８と前記Ｙテーブル４の上面との間
に前記スライド軸６に巻回状とされたばね９を介装し、
また、前記スライド軸６の下端に固設されたばね受11と
Ｘ−Ｙテーブル７の下部水平折曲部８′との間にばね10
を前記軸６に巻回状にして介装してある。

したがって、Ｙテーブル４はスライドレール3,3′によ
って架台１の案内用溝２に沿ってＹ方向に摺動可能であ
り、Ｘ−Ｙテーブル７は前記Ｙテーブル４に貫通固定さ
れたスライド軸６を介してＹテーブル４のＹ方向の摺動
とともに一体的に摺動可能であり、更にＸ−Ｙテーブル
７は、前記したＹテーブル４に貫通固定されたスライド
軸６に沿ってＹテーブル４に対して上下方向（Ｘ方向）
に移動自在とされている。そして、Ｘ−Ｙテーブル７の
上部とＹテーブル４の上面との間に介装されたばね９及
びスライド軸６下端に固設されたばね受11とＸ−Ｙテー
ブル７の下部との間に介装されたばね10によって、前記
のＸ−Ｙテーブル７は常時は中間位置に保持されること
となる。また、図示しないが、前記のＹテーブル４に両
側から該Ｙテーブル３を中間位置に保持するための荷重
バランス用ばねを設けている。

12は、前記したＸ−Ｙテーブル７の略中央部に取着され
た、これ自体公知の無電圧状態でプラグの接続子がコン
セントの深奥部の接続受けに挿脱されて接点と接離が可
能なインターロックスイッチを内蔵した密閉型又は防爆
型のコンセントであり、また、13は、前記Ｘ−Ｙテーブ
ルの上部に固装された芯合せ用ガイドピン受けで、該ピ
ン受け13には後述する芯合せ用ガイドピンが挿嵌可能な
孔14が穿設されるとともに、該孔14の入口部には外方に
拡開されたテーパ部15が形成される。

16は、前記固定側Ａの架台１に設けられたスライド用駆
動源であり、本実施例においては前記のスライド用駆動
源として前進・後退及び90゜回動可能な空気圧シリンダ
を用いており、17は、前記した空気圧シリンダ16のピス
トン杆先端に取付けられたフックである。

次に、移動側について説明すると、移動側架台20にはス
ライド用レール21が架設され、該スライド用レール21に
はプラグ22を取着したスライドテーブル23が摺動自在に
遊嵌されており、また、該スライドテーブル23の上部に
は前述した固定側のＸ−Ｙテーブル７の上部に固装され
た芯合せ用ガイドピン受け13に挿嵌可能な先端を尖鋭と
した芯合せ用ガイドピン24が固設してある。

更に、上記したスライドテーブル23の下端は、前記した
固定側Ａに設けられたスライド用駆動源16である空気圧
シリンダのピストン杆先端に装着されたフック17が係合
せしめられる係合子25とされている。

上記のように構成されている移動側Ｂが、固定側Ａに接
近して停止すると、固定側Ａの架台１に設けられている
スライド用駆動源16である空気圧シリンダを作動してピ
ストン杆先端フック17を前進せしめ、前記シリンダの作
動限においてフック17を90゜回動させることによって移
動側Ｂの架台20に架設のスライド用レール21に摺動自在
とされたスライドテーブル23の下端係合25に係合せし
め、係合後前記の空気圧シリンダを前記逆方向に作動し
てピストン杆先端部フック17を後退させ、この後退によ
ってスライドテーブル23を固定側Ａに引き寄せるように
するが、このとき、最初にスライドテーブル23の上部に
固設の芯合せ用ガイドピン24が固定側ＡのＸ−Ｙテーブ
ル７に固装された芯合せ用ガイドピン受け13に挿入され
ることとなるが、両者の間に芯ずれを生じていた場合
は、前記の芯合せ用ガイドピン受け13の入口部が外部に
拡開されたテーパ部15とされているので、芯合せ用ガイ
ドピン24の尖鋭先端は前記のテーパ部15に案内されてガ
イドピン受け13内に挿入が可能であり、このとき、前記
のガイドピン受13が固装されるＸ−Ｙテーブル７は前記
のガイドピン24の挿入によって容易に何れの方向にも移
動が可能である。そして、このＸ−Ｙテーブル７の移動
によって、Ｘ−Ｙテーブル７に装着されたコンセント12
とスライドテーブル23に取着のプラグ22との芯が一致す
ることとなり、空気圧シリンダ16の作動によりガイドピ
ン受13に挿入されるガイドピン24に案内されながら移動
側のプラグ22がコンセント12に挿入され、充分に挿入さ
れた位置で無電圧着脱インターロックスイッチがONとな
り接続が完了する。

次いで、切り離し指令が発せられると、空気圧シリンダ
16が作動し前進するが、前記したように空気圧シリンダ
16のピストン杆先端部のフック17が移動側のスライドテ
ーブル23の係合子25と係合されているので、空気圧シリ
ンダ16の作動によりスライドテーブル23は固定側ＡのＸ
−Ｙテーブル７より離間する方向に移動し始め、最初に
コンセント12の無電圧着脱インターロックスイッチがOF
Fとなり、無電圧状態でコンセント12とプラグ22が切り
離され、次いで、芯合せ用ガイドピン24がガイドピン受
け13より脱出し、更にピストン杆先端のフック17が前進
し、前進限まで進むとフックが90度逆回動して係合子25
よりフック17が外れ、空気圧シリンダ16を作動してフッ
ク17を後退せしめて切り離しが完了するものである。

本実施例の自動接続装置を移動式バッチプロセスシステ
ムへ適用した例を第２図に基づいて説明する。

図において、搬送台車30に積載された移動槽31にはモー
タ32、遮断弁33等の機器が付属してあり、それらの機器
を制御する制御盤34及び該制御盤34に電源を供給するた
めの前述第１図で示した移動側のスライドテーブル23に
取着されたプラグ22を含めた移動側Ｂの装置が搬送台車
30に搭載されている。

前記したように、移動槽31及びその付属機器並びに制御
盤34及びプラグ22等を搭載した搬送台車30は前述第１図
の説明で述べたコンセント12が装着されたＸ−Ｙテーブ
ル７、スライド用駆動源16が設けられた架台１が設置さ
れている固定用台35の近傍まで運行され所定の位置で停
止され、前記した搬送台車30上に搭載される移動槽31、
制御盤34等は前記の固定用台35上に移載され、この移載
後、前述したように移動側Ｂのプラグ22を取着したスラ
イドテーブル23を固定側に引き寄せ、固定側ＡのＸ−Ｙ
テーブル７に装着したコンセント12に接続し、移動槽31
に電源並びに圧気等を供給する。また、移動槽31はプロ
セスの運転指令に基づいて２階部に設置されている固定
槽36の配管37と配管接続部Ｃにて接続し、固定槽36より
所要の液を受入れた後、撹拌機等を運転して液を調合す
る。上記のコンセント12とプラグ22との接続において、
両者間に芯のずれがあっても前述したようにガイドピン
24とガイドピン受け13との挿嵌によって、該ガイドピン
受け13が固装されたＸ−Ｙテーブル７の自由な移動によ
って芯ずれを補正でき、コンセント12とプラグ22との挿
脱を確実にしている。

調合が完了すると、移動槽31は配管及びコンセント12を
切り離した後、搬送台車30に搭載されて次の固定用台に
運ばれ前記と同様の運転を続けるものである。

また、本実施例においては、固定側のＸ−Ｙテーブルに
対峙して位置決めされた移動槽側を固定側と接続せしめ
るための移動を固定側の架台に固設した流体シリンダの
回動自在とされたピストン杆の先端に設けたフックを、
移動側のスライドテーブルに固設した係合子に係止して
引き寄せるようにしたので重量のある移動槽側であって
も容易に移動でき接続も完全となるものである。

また、前記した実施例におけるＸ−Ｙテーブルに装着し
た密封型又は防爆型のコンセントの代りに圧気又は圧油
の圧力源側の接続具を装着し、同様にスライドテーブル
に取付けたプラグの代りに出力側の接続具を取付け、上
記の圧力源側接続具と出力側接続具を接離せしめること
によって、圧気あるいは圧油を移動槽側に供給が可能と
なるものである。そして、このとき両者の間に芯ずれが
生じていてもこれをＸ−Ｙテーブルの移動によって補正
可能とされていることは前述の実施例と同様である。

前記それらの実施例によると、従来は、移動ケーブルあ
るいは蓄電池又は圧気，圧油の貯蔵タンクによる移動槽
への電源又は圧気，圧油の供給であったため移動範囲及
び稼動時間が制限され、また危険物を扱うプロセスへの
適用も制約を受けていた。そのため、高度の移動式バッ
チプロセスの実用化が困難であったが、本実施例による
と、移動槽に各種の電装品等が搭載可能となり移動式バ
ッチプロセスシステムの高度な自動化とフレキシブルな
運用が可能となり、また、危険物を扱う防爆エリアのプ
ロセスにも制約を受けずに適用できるものである。

また、本実施例においては、Ｘ−Ｙテーブル及びスライ
ド用駆動源を固定側に設置したものについて説明した
が、これらが移動側にあってもよいし、ガイドピンを移
動側のスライドテーブルに固設し、ガイドピン受けをＸ
−Ｙテーブルに装着したものについて実施例で説明した
が、ガイドピンがＸ−Ｙテーブルに、ガイドピン受け
が、スライドテーブルに装着してもよいものである。

また、圧気，圧油接続プラグをコンセントとともにＸ−
Ｙテーブルに取着し、スライドテーブルにもプラグとと
もに圧気，圧油接続プラグを取着し、芯合せ用ガイドピ
ン、Ｘ−Ｙテーブルによって芯ずれを補正しながら電源
と圧気を同時に自動着脱できるようにしてもよい。

更に、コンセント及びプラグには、離脱時に保護するた
めの防滴，防塵カバーが取付けし、移動側を駆動する機
構によって着脱と連動してカバーを開閉するように構成
することもできる。

更に、前記した電源接続用コンセント及び又は圧気接続
用プラグのほかに、制御用コンセント、油圧接続用プラ
グ等、複数型の自動接続装置にも適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明に係る自動接続装置は、Ｘ−Ｙテーブルとスライ
ドテーブルとをスライド用駆動源にて接離自在となし、
前記のＸ−Ｙテーブル又はスライドテーブルの何れか一
方に密閉型又は防爆型コンセントを装着し、他方に前記
コンセントに挿脱されるプラグを取着し、また、前記の
Ｘ−Ｙテーブル又はスライドテーブルの何れか一方にガ
イドピンを、他方に入口部にテーパ部を形成したガイド
ピン受けを設けたので、前記したスライド用駆動源を作
動してＸ−Ｙテーブルとスライドテーブルとを接近せし
めると、最初に前記のガイドピンがガイドピン受けに挿
入されるが、この挿入時に、Ｘ−Ｙテーブルとスライド
テーブルとの間に芯ずれが生じていても、前記したよう
に、ガイドピン受けの入口部にテーパが形成されている
のでガイドピンはテーパに案内されて容易にガイドピン
受けに挿入されることになり、このときガイドピン受又
はガイドピンが固定されるＸ−ＹテーブルがＸ方向ある
いはＹ方向に自由に移動できるので、前記の芯ずれを補
正することができ、その結果コンセントにプラグが確実
に差し込まれるものである。また、本発明におけるＸ−
Ｙテーブルは、固定側の架台に水平方向に移動自在とさ
れたＹテーブルと一体的に水平方向に移動可能であると
ともに常時は中間位置に保持されるようにしたので、そ
の構成は簡単であり、しかも芯ずれの補正は確実であ
り、更に、固定側のＸ−Ｙテーブルに対峙して位置決め
されたスライドテーブルを移動せしめて固定側と接続さ
せるための移動についても、固定側の架台に固設した流
体シリンダの回動自在とされたピストン杆の先端に設け
たフックを、前記のスライドテーブルに固設した係合子
に係止して引き寄せるようにしたので重量のある移動槽
側であっても容易に移動でき接続も完全となるものであ
る。

また、圧気，圧油のための接続においても前記と同様に
実施できるものである。

そして、本発明に係る自動接続装置を移動槽式多目的バ
ッチプロセスシステムに適用した場合、移動槽に各種の
電装品が搭載可能となり、移動槽式バッチプロセスシス
テムの高度の自動化が可能となり、また、危険物を扱う
プロセスにも制約を受けずに適用が可能となるものであ
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、自動接続装
置の説明図、第２図は、本装置を移動式バッチプロセス
に適用した場合の説明図である。 A:固定側、B:移動側 C:管路接続部、7:X−Ｙテーブル 12:密閉型又は防爆型コンセント 13:ガイドピン受け 15:ガイドピン受けのテーパ部 16:スライド用駆動源、22:プラグ 23:スライドテーブル、24:ガイドピン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定側の架台に対し水平方向に移動自在と
   されたＹテーブルと一体的に水平方向に移動可能である
   とともに上下方向にも移動可能で常時は中間位置に保持
   されているＸ−Ｙテーブルと、該Ｘ−Ｙテーブルに対峙
   する位置にあるスライドテーブルとを、前記固定側の架
   台に設けた流体シリンダのピストン杆の先端部に設けた
   フックを前記スライドテーブルに固設した係合子に係脱
   自在となし、前記流体シリンダの作動で接離自在とした
   前記Ｘ−Ｙテーブル又はスライドテーブルの何れか一方
   に密閉型又は防爆型コンセントを取着するとともに他方
   のスライドテーブル又はＸ−Ｙテーブルに前記コンセン
   トに挿脱可能なプラグを装着し、前記のＸ−Ｙテーブル
   又はスライドテーブルの何れか一方にガイドピンを、他
   方のスライドテーブル又はＸ−Ｙテーブルの入口部にテ
   ーパを形成したガイドピン受を設けて構成したことを特
   徴とする自動接続装置。
2. 【請求項２】前記Ｘ−Ｙテーブル又はスライドテーブル
   の何れか一方に圧力源側の接続具を取着するとともに、
   他方のスライドテーブル又はＸ−Ｙテーブルに前記圧力
   源側の接続具と着脱可能な出力側の接続具を装着したこ
   とを特徴とする前記請求項１項記載の自動接続装置。