JPH0825600B2 - 切替えステーション配管自動接続装置およびその管理システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、配管切替えステーショ
ンにおける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
用いられているラインを切替えて、原料や最終製品、中
間製品などを移送するための切替えステーションでの配
管の自動接続装置およびその管理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回分生産システムでは原料や製品
（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、固定ヘッダー配管群を設備し、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（いか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。

【０００３】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。

【０００４】図１４ではタンクＴ１、Ｔ２、Ｔ３の三基
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。

【０００５】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、とのバルブを作動させて、
と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。

【０００６】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。

【０００７】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
眼の一つであった。

【０００８】一方、ホースによる切り替えも、装置が大
型化しない時代または自動化が行われていなかった時点
では採用されていた。ホースの直径が小さい範囲では比
較的作業が容易であるので用いられている。しかし、プ
ラントが大型化するにつれて取扱いが容易でなくなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたような固定
配管での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
た。一方、ホースを切り替えに使用する場合にあって
も、設備が大型化してホースの取扱いが容易でない場合
や、さらに、業界や製品によってはサニタリー性が要求
されて、ホースを使用することが適切でない場合があ
る。

【００１０】また、ホースの使用を最小限にしたい場合
もある。特に、食品、飲料などの製造業界にあっては、
この傾向がある。

【００１１】ホースを用いる場合の問題点としては次の
ような点が考えられる。

【００１２】ホース内の凹凸部に内容物が滞留残存し
て、内容物の腐敗による発酵が生じる。ホース内面の凹
凸はもちろんのこと、思わぬ隙間や滞留部へ内容物が侵
入して滞留し、腐敗発酵を招く。これは例えばビールな
どの発酵菌を用いる製品においては、品質管理上で特に
重要なことである。

【００１３】ホースを接続する場合には、いわゆる「竹
の子」が多用されるが、竹の子にホースを繁ぎ込み、バ
ンドで圧着する方式にあっては、隙間が生じるので、こ
の部分への内容物の侵入を完全に防止することはできな
い。このホース接続端の隙間を防止する方式もあるが、
材料に制限があることなどから、すべての条件に適用で
きないことまたコスト高になることなどがある。

【００１４】さらに食品や飲料を製造する場合には、
上記のような腐敗を防止するために、洗浄が頻繁に行わ
れるが、洗浄には弱アルカリ性溶液、、弱酸性溶液、清
水などが繰り返して流されること、さらには、時として
熱水が用いられるなどの使用環境が厳しい。移送に際し
ては、内圧が繰り返し作用することにもなりますます条
件としては過酷になる。このために、ホースを構成する
材料の損傷が激しく、縦割れなどが生じやすい。

【００１５】ホースに割れ目やひびが生じる際に発生す
る破片が流体中に混入することになり、バルブの弁座に
噛み込んだり、フィルターの目詰まりを生じたり、最悪
には製品に混入するなどの可能性も考えられる。

【００１６】このために、ホースは定期的に取り換えら
れるか、目視により点検され必要に応じて取り換えがな
される。このような取り換え時期の判断を自動的に行う
には、画像処理技術などによっても難しく、実際には、
作業員の目による判断に頼らざるをえない。

【００１７】この点が自動化を難しくしている点の一因
でもある。

【００１８】また、ホースではその端部しか目視検査で
きない。ホースバンドのかかるいわゆる「竹の子」の部
分は圧着変形されているので、ホースへの歪みが大き
く、この部分へ内圧力による変形や使用上の変形による
しわよせがおよぶことになる。中間部分の損傷はそれほ
どでもないにもかかわらず、端部の部分的な損傷によ
り、全体を取り替える必要があり、フレキシブルホース
自体の利用の歩留まりが悪い。

【００１９】ホ−スを構成する材料によっては、材料
のもつ臭いも製品の品質に悪影響がある場合がある。こ
のために、例えば柔軟材料の代表例であるゴムを用いる
場合には、食品衛生上の処理のほかに、移り香防止の点
から品質管理のための前処理などが必要となる（例え
ば、シール材料の煮沸など）。

【００２０】移り香が問題となるような場合には、テフ
ロンなどの特殊な材料を用いることが考えられるが、テ
フロンの場合には柔軟性が損なわれるなどの欠点が出て
くる。

【００２１】フレキシブルホースの耐圧強度を向上さ
せ、同時に柔軟性を増すには特殊なホースを必要とす
る。内容物の移送にあたっては内圧力をホースに作用さ
せるが、例えばゴムのみで製造されるホースでは耐圧強
度に限界があり、補強手段を必要とする。強度をますた
めに補強を丈夫にすると、柔軟性が損なわれるという欠
点がある。

【００２２】耐圧強度と柔軟性を同時に実現するため
に、ホース本体を積層複合構造として、内外にワイヤー
をもうける構造のホースもあるが、内面にワイヤーを設
けることにより平滑ではなくなり、波状になることによ
り、滞留などの問題が生じる。内面を平滑にする構造の
ホースにあっては、耐圧強度をますために、外側にワイ
ヤーを巻き付けることがおこなわれているが、その場合
には、柔軟性が低下するなどの問題がある。

【００２３】繰り返し作業によるホース自体のネジレ
癖などが生じ、取扱いに苦慮することもある。

【００２４】以上のように、フレキシブルホースを用い
ることには多くの問題が生じ、業界や製品によっては、
その使用が適切ではないか、好ましくないか、使用を最
小限にしなければならない場合などがある。

【００２５】また、ホースを用いるたわんで湾曲してガ
スだまり、液だまりができる。特に発泡性のある液体を
扱う場合には、ガスだまりを最小にするために、ホース
を使わないのがよい。

【００２６】本発明は、上述の問題に鑑み、バルブ切替
え操作の場合の問題を解決し、さらにホースを用いず
に、フレキシビリティに富む組み合わせ接続を可能とし
た切替えステーションにおける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。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明の切替えステーシ
ョン配管自動接続装置は、伸縮可能なスライド機構を有
する配管からなる複数の配管群ａと他の複数の配管群ｂ
とを配置して配管群ａの配管と配管群ｂの配管とを切替
えて接続する切替えステーションにおいて、相対して平
行におかれた、前記配管群ａの管に対応した複数の移動
体セルを一列面状に並べたユニットＡと前記配管群ｂの
管に対応した複数の移動体セルを一列面状に並べたユニ
ットＢと、前記ユニットＡの移動体セルとユニットＢの
移動体セルとを、格子状、即ち相互に直角な方向に配置
し、それらの移動体セル内の長手方向に移動せしめる移
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、他端が前記移動体に
設けられた継手に接続された配管からなる前記配管群ａ
および配管群ｂと、前記ユニットＡ中の目的移動体を所
定の位置に移動して位置決めし、同様にユニットＢ中の
目的移動体を所定の位置に移動して位置決めした後に、
両ユニットを合せて前記継手を接合せしめ、ついで流体
の移送作業の終了後に両ユニットを離して接合を解除せ
しめる装置とで構成することを特徴とする切替えステー
ション配管自動接続装置を特徴としている。

【００２８】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
ターを接続する手段を内蔵するトランスファ−ユニット
をユニットＡ側面およびユニット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、
配管群ａの継手と配管群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ラインとする操作もできる
特徴をもっている。

【００２９】この装置の管理システムとしては配管の組
み合わせ管理を行う上位コンピュータおよび移動体の移
動と継手の接続を管理するコンピュータからなってい
る。

【００３０】なお、配管としては、長手方向に伸縮自在
なようにスリーブ構造になっていて、スライド機能をも
った配管が用いられる。配管の材料としては、例えば食
品業界で用いられているステンレス製鋼管でよい。

【００３１】さらに、接続継手の部位でも伸びを吸収す
るために同様の構造とすることができる。

【００３２】また、スライド機構部分のシールに関して
は、種々の既存の技術が用途に応じて選定される。シー
ル部分の洗浄を行うサニタリー用伸縮継手を用いると、
同部分の洗浄も可能である。

【００３３】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が選定され
る。

【００３４】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、切替えステーションでの組み合わせが
決定される。これらは組み合わせ管理コンピュ−タ（上
位コンピュータ）により行われる。

【００３５】ついで、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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】

【実施例】図１および図２は本発明の切替えステーショ
ン配管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。

【００３９】図３〜図７は本発明の切替えステーション
配管自動接続装置の説明図で、図３は切替えステーショ
ン配管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。

【００４０】１はユニットＡ、２はユニットＢ、３、４
は伸縮スライド機構付配管、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、２
０はシリンダ−、２５は環状ゴム袋体、２６はガスケッ
トである。

【００４１】切替えステーションは例えば図１のように
表わされる。ユニットＡ側は所定の原料や中間製品、洗
浄溶液に繋っている複数のラインをもつ配管ステーショ
ンであり、Ａ１〜Ａ６の６ヶの接続口をもっている。ユ
ニットＢ側はタンクに繋っているラインを持つ配管ステ
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。

【００４２】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本のライン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すなわち、３×６の組み合わせ
による運転がなされている。

【００４３】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。

【００４４】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のように水平に設け
られていてもよいし、垂直（不図示）に設けられていて
もよい。液体を扱う場合には、液の切れなどをよくする
ために水平に配置し、ユニットＡに属する配管からユニ
ットＢに属する配管への接続方向を上下方向とするのが
よい。

【００４５】以下は特記しない限り、水平に設ける場合
の説明である。

【００４６】図３でユニットＡでは、ユニットの一端側
に配管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。

【００４７】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３５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。これらのセルを配管の数分だけＸ軸方向に一列
状に配置し、切換えステーションの一方の側ユニットＡ
とする。

【００４８】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、これをユニットＢの側の配管の
数に相当する分だけＹ軸方向に一列状に配置して、切換
えステーションの一方の側ユニットＢとする。

【００４９】両ユニットにおいて、それぞれのユニット
における配管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にあっては配管固定端はＸ
方向のバルブボード６に、ユニットＢにあっては、配管
固定端はＹ方向のバブルボード７に面状に配置させられ
る。

【００５０】バルブボードには、ラインの元弁としての
仕切バルブが設けられる。後述の接続装置におけるカッ
プリングに、内弁付きのものが採用される場合には、上
記ライン元弁としての仕切バルブは省略できる。

【００５１】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良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。

【００５２】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。

【００５３】ユニットＡ側では移動体５はＹ軸方向にの
み動き、他端部はＸ軸方向の固定して配置させられ、一
方ユニットＢでは移動体５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。それらの交点で
ユニットＡとユニットＢ側の接続装置が相対し、接続可
能となる。

【００５４】例えば、図３においてＡ６とＢ１の配管を
接続するには、ユニットＡのＡ６の移動体をＹ軸方向に
移動させてユニットＢのＢ１のある位置に位置決めし、
次いで、ユニットＢのＢ１の移動体をＸ軸方向に移動さ
せてＡ６に相対する位置に位置決めする。

【００５５】こられの移動によって同じ位置に相対させ
た後に、例えば図５に示すようにユニット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、配管の接続を行う。この接続装置は配管の数が少な
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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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
まれていた発砲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。

【００６０】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。

【００６１】移動体を移動させる方式としては、図４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。

【００６２】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。

【００６３】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行われることが望ま
れる。

【００６４】図８〜図１０はＣＩＰシステムを含む本発
明の配管自動接続装置の説明図であり、２７は洗浄ヘッ
ダーである。

【００６５】このための設備としては、複数ある配管の
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。

【００６６】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２７のある位置
まで移動せしめた例である。

【００６７】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。Ｃ１の１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）。

【００６８】図３は配管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、これらの組合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、
配管の数を増すと、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はトランスファー
ユニット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状接続
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
のクラッチ機構部３２の上部においてトランスファーユ
ニットに搭載されて横方向に移動する。所望の部位に来
たら、トランスファーユニットに設けられているエヤー
シリンダー３４により、水平方向に押し込まれ、モータ
ー側の軸についたクラッチ機構が相対するねじ軸先端の
クラッチ機構（図では漏斗状の部位）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。

【００６９】トランスファーユニットの移動機構として
は、ユニットＡ、Ｂの移動体と同様な構造とすることが
できる。即ち、モーターをねじに連結し、ねじとめねじ
を螺合して案内棒により直線移動させる。

【００７０】トランスファーユニットの移動について
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。

【００７１】トランスファーユニットは、移動体に内含
されている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、ベルト、
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。

【００７２】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による切替え作業をホースを用
いずに自動接続機構にて行わせ、かつ複数の組み合わせ
接続を自動的に行うことによる切替えステーションシス
テムである。

【００７３】原理的には、配管が多数になっても、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、配管
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、トランスファーユニット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、配管の本数が少な
いユニット側では、モーター一体型でも可能となる。

【００７４】制御のソフトの面から言及すれば、従来方
式では、Ａ側の配管数ａとＢ側の配管数ｂがある場合
に、その組み合わせを切替えにより制御する場合には、
配管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、数が少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。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の切替えステ
ーション配管自動接続装置は、配管の数に制限されるこ
となく、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
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。さらに、ホース部品を全く用いていないので、サニ
タリー性が強く要求される用途にあっても適用可能とな
り、そのような業界もしくは製品の製造にあってもプラ
ントの自動化を促進し、品種切替えの要求に素早く対応
することが可能となり、多様な生産の要求に柔軟に対応
できる。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】本発明の切替えステーション配管自動接続シス
テムの説明図である。

【図２】本発明の切替えステーション配管自動接続シス
テムの全体相関図である。

【図３】本発明の切替えステーション配管自動接続装置
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切替えステーシ
ョン配管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切替えステーシ
ョン配管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切替えステー
ション配管自動接続装置の説明図である。

【図１１】モーター分離型自動接続装置の説明図であ
る。

【図１２】モーター分離型自動接続装置の説明図であ
る。

【図１３】モーター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替え方式の説明図で
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側伸縮スライド機構付配管 ４ ユニットＢ側伸縮スライド機構付配管 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 トランスファーユニット 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 ３６ スライド機構付き伸縮継手

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伸縮可能なスライド機構を有する配管か
   らなる複数の配管群ａと他の複数の配管群ｂとを配置し
   て配管群ａの配管と配管群ｂの配管とを切替えて接続す
   る切替えステーションにおいて、 相対して並行におかれた、前記配管群ａの管に対応した
   複数の移動体セルを一列面状に並べたユニットＡと前記
   配管群ｂの管に対応した複数の移動体セルを一列面状に
   並べたユニットＢと、 前記ユニットＡの移動体セルとユニットＢの移動体セル
   とを、格子状即ち相互に直角な方向に配置し、それらの
   移動体セル内の長手方向に移動せしめる移動体と、 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、他端が前記移動体に設けら
   れた継手に接続された配管からなる前記配管群ａおよび
   配管群ｂと、 前記ユニットＡ中の目的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中の目的移動体を所定の
   位置に移動して位置決めした後に、両ユニットを合せて
   前記継手を接合せしめ、ついで流体の移送作業の終了後
   に両ユニットを離して接合を解除せしめる装置とで構成
   することを特徴とする切替えステーション配管自動接続
   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記載の切替えステーション配管自動接続装置。
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記載の切替えステーション配管自動接続装
   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
   ターを接続する手段を内蔵するトランスファーユニット
   Ａ側面およびユニット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記載の切替えステーシ
   ョン配管自動接続装置。
5. 【請求項５】 前記移動体内の継手が、配管群ａの継手
   と配管群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記載の切替えステーション配管自動接
   続装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の配管のうち、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記載の切替えステーション配管自動接続装
   置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の配管の組合わせ管理を行
   う上位コンピューター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ーからなる請求項１記載の
   切替えステーション配管自動接続装置。