TWI807063B - 流體輸送用連接器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供當將插頭連接於插座時可容易連接而不會給作業人員帶來負擔的流體輸送用連接器。
本發明之流體輸送用連接器包括：插頭3，具有形成有第一流體流路之插頭本體3A；插座5，具有插座本體13，前述插座本體13形成有當連接插頭3時連通至第一流體流路的第二流體流路；以及驅動機構，調整插頭本體3A與插座本體13之間之距離。藉由驅動機構而可使插頭本體3A與插座本體13停止於初始位置、連接位置以及中間位置，前述初始位置係成為插頭本體3A與插座本體13隔開而對向的位置，前述連接位置係使插頭本體3A之第一流體流路與插座本體13之第二流體流路連通，前述中間位置係位於初始位置與連接位置之間。

Description

流體輸送用連接器及其控制方法
本發明係關於一種例如用於輸送半導體製造裝置中使用之藥液或氣體的流體輸送用連接器及其控制方法。
例如專利文獻1所示，為了輸送半導體製造裝置中使用之流體(藥液或氣體)而使用流體輸送用連接器。流體輸送用連接器例如包括：插座，固定設置於建築物側，前述建築物側設置有暫時貯存流體之緩衝槽；以及插頭，固定於從槽罐車引出之軟管之前端。藉由將插頭連接於插座，而將流體從槽罐車輸送至緩衝槽。
如前述文獻所記載般，在將插頭插入至插座側之插入口並進行固定後，進行插頭之前端以及插座本體之前端之清洗。然後，藉由插座本體前進至插頭側而使插頭前端之閥體與插座本體前端之閥體抵接，與此同時藉由使各個閥體相互退避而形成流路，從而進行流體之輸送。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
日本專利第5046958號公報。
前述文獻中，在將插頭固定於插座側之插入口後，藉由插座本體向插頭側前進而形成流路。然而，當因任何故障等將插頭固定於插座側之插入口時，若插座側已前進至插頭側的情況下，會有未經過前述清洗步驟閥便打開並開始流體之輸送之虞。為了避免前述情況，可考慮在插入 插頭時確認插座本體之位置。然而，使作業人員進行這種確認作業會增加作業人員之負擔。
本發明鑒於這種情況而完成，目的在於提供將插頭連接於插座時可容易連接而不會給作業人員帶來負擔的流體輸送用連接器及其控制方法。
本發明之一態樣之流體輸送用連接器包括：插頭，具有形成有第一流體流路之插頭本體；插座，具有插座本體，前述插座本體形成有當連接前述插頭時連通至前述第一流體流路之第二流體流路；驅動機構，當前述插頭本體相對於前述插座本體連接以及脫離時調整前述插頭本體與前述插座本體之間的距離；以及控制部，控制前述驅動機構；前述控制部藉由前述驅動機構而可使前述插頭本體與前述插座本體停止於初始位置、連接位置以及中間位置，前述初始位置係使前述插頭本體與前述插座本體隔開而對向的位置，前述連接位置係使前述插頭本體之前述第一流體流路與前述插座本體之前述第二流體流路連通前述中間位置係位於前述初始位置與前述連接位置之間。
流體輸送用連接器藉由將插頭本體連接於插座本體而使第一流體流路與第二流體流路連通並輸送流體。插頭本體與插座本體之相對位置能藉由驅動機構調整。控制部能藉由控制驅動機構而使插頭本體與插座本體位於初始位置、連接位置以及中間位置中的其中之一，前述連接位置係連通插頭本體之第一流體流路與插座本體之第二流體流路，前述中間位置係位於初始位置與連接位置之間。這樣，因使插頭本體與插座本體於初始位置與連接位置之間的中間位置處停止，故在將插頭安裝至插座時能夠盡可能地避免不經過中間位置而連接插頭本體與插座本體。藉此，在將 插頭本體連接於插座本體時，可容易連接而不給作業人員帶來確認插頭本體與插座本體之位置關係的負擔。
根據本發明之一態樣之流體輸送用連接器，前述控制部於前述插頭本體與前述插座本體之連接動作時，按照前述初始位置、前述中間位置以及前述連接位置之順序進行順序控制，且/或於前述插頭本體與前述插座本體之連接解除動作時，按照前述連接位置、前述中間位置以及前述初始位置之順序進行順序控制。
在插頭本體與插座本體之連接動作時或連接解除動作時，於初始位置、中間位置以及連接位置之間進行順序控制。藉此，進行連接器連接之自動化，從而可減輕作業人員之負擔。
根據本發明之一態樣之流體輸送用連接器，前述插座包括：插頭本體保持部，係能夠裝卸地保持前述插頭本體；以及鎖定機構，係將前述插頭本體相對於前述插頭本體保持部進行鎖定；前述鎖定機構根據將前述插頭本體插入至前述插頭本體保持部之動作進行鎖定動作。
包括鎖定機構，係將插頭本體相對於插頭本體保持部進行鎖定。鎖定機構根據將插頭本體插入至插頭本體保持部之動作進行鎖定動作。藉此，可減輕連接器連接時之作業人員之負擔。
根據本發明之一態樣之流體輸送用連接器，前述插頭本體保持部包括供前述插頭本體插入之插入口；且設置有關閉前述插入口之蓋部。
由於可利用蓋部關閉插入口，故可在未插入插頭時藉由利用蓋部關閉插入口來防止污染。
再者，亦可藉由控制部自動地進行蓋部之關閉動作與打開動作。
根據本發明之一態樣之流體輸送用連接器，包括：清洗流體供給機構，係對前述插頭本體之前端與前述插座本體之前端之間供給清洗 流體；前述控制部藉由前述清洗流體供給機構於前述中間位置處進行清洗。
於初始位置與連接位置之間的中間位置處進行清洗。藉此，可避免於第一流體流路與第二流體流路連通之連接位置處進行誤清洗，且可避免輸送之流體被清洗液體污染。
本發明之一態樣之流體輸送用連接器之控制方法中，前述流體輸送用連接器包括：插頭，具有形成有第一流體流路之插頭本體；插座，具有插座本體，前述插座本體形成有當連接前述插頭時連通至前述第一流體流路之第二流體流路；以及驅動機構，當前述插頭本體相對於前述插座本體連接以及脫離時調整前述插頭本體與前述插座本體之間的距離；前述流體輸送用連接器之控制方法係藉由前述驅動機構而可使前述插頭本體與前述插座本體停止於初始位置、連接位置以及中間位置中的其中之一，前述初始位置係前述插頭本體與前述插座本體隔開而對向，前述連接位置係使前述插頭本體之前述第一流體流路與前述插座本體之前述第二流體流路連通，前述中間位置係位於前述初始位置與前述連接位置之間。
藉由於初始位置與連接位置之間設置中間位置，可盡可能地避免插頭本體與插座本體不經過中間位置便連接，藉此將插頭連接於插座時可容易連接而不會給作業人員帶來負擔。
1:流體輸送用連接器
3:插頭
3A:插頭本體
4:軟管
5:插座
6:配管
8:插入口
9:鎖定球
10:插入筒體(插頭本體保持部)
11:鍵槽
11a:主鍵槽
13:插座本體
13a:第二閥體
15:前側固定板
16:後側固定板
17:腿部
18:支持軸體
18a:第一支持軸體
18a1:蓋部驅動用軸體
18b:第二支持軸體
18b1、18c1:套筒驅動板用軸體
18c:第三支持軸體
18d:第四支持軸體
18d1:感測器線
19:套筒驅動板
20:前側支持板
21:後側支持板
22:套筒
22a:前端
23:氣缸(驅動機構)
23a:第一筒部
23b:第二筒部
23c:第三筒部
23d:第四筒部
24:氣體供給配管
24a:第一配管
24b:第二配管
24c:第三配管
24d:第四配管
25:活塞(驅動機構)
25a、30a:小徑部
25b:大徑部
26:分隔環(驅動機構)
27:蓋部
28a:第一位置感測器
28b:第二位置感測器
28c:第三位置感測器
29a:第一致動器
29b:第二致動器
29c:第三致動器
30:鍵板(環體)
31:感測器用板
31a:切口
32:鍵
32a:主鍵
32b:第一子鍵
32c:第二子鍵
33:前端筒部
33a:第一閥體
33b:彈簧
33c:突出部
34:中間筒部
35:基端筒部
36:桿
37、47:O形環
39:第一固定環
39a:凹部
39b、41b:肩部
39c:母螺紋部
41:第二固定環
41a:凸緣
41c:公螺紋部
43:鎖緊螺母
45、50:螺栓
49:基端側凸緣
51:螺母
52:固定螺栓
53:軟管用凸緣
A1至A4:箭頭
L1:插頭中心軸線
P0:初始位置
P1:第一前進位置(中間位置)
P2:第二前進位置(連接位置)
S:密閉空間
S1:第一空間
S2:第二空間
S3:第三空間
圖1係顯示本發明之一實施形態之流體輸送用連接器的立體圖。
圖2係顯示插座之縱剖視圖。
圖3A係顯示氣缸之初始位置之縱剖視圖。
圖3B係顯示氣缸之第一前進位置之縱剖視圖。
圖3C係顯示氣缸之第二前進位置之縱剖視圖。
圖4係顯示關閉蓋部之狀態之插座之立體圖。
圖5A係顯示套筒限制了鎖定球之移動之狀態的縱剖視圖。
圖5B係顯示套筒解除了鎖定球之移動之狀態的縱剖視圖。
圖6係顯示使插頭之鍵板轉動之狀態的立體圖。
圖7係顯示插頭之縱剖視圖。
圖8係顯示設置於圖6之插頭之鍵之位置之前視圖。
圖9係顯示將插頭之前端插入至插座之插入口之狀態的立體圖。
圖10係顯示使插頭之鍵與插座之鍵槽匹配之狀態的立體圖。
圖11係顯示使插頭位移至第一前進位置而進行前清洗步驟之狀態的立體圖。
圖12係顯示圖11之第一前進位置之狀態之縱剖視圖。
圖13係顯示使插頭位移至第二前進位置而進行流體輸送步驟之狀態的立體圖。
圖14係顯示圖13之第二前進位置之狀態之縱剖視圖。
圖15係顯示使插頭位移至第一前進位置而進行後清洗步驟之狀態的立體圖。
以下，參照圖式對本發明之實施形態進行說明。
圖1中顯示出本實施形態之插頭3以及插座5。插頭3以及插座5被用作流體輸送用連接器1。作為所使用之流體例如有半導體製造裝置中使用之藥液或氣體。
插座5固定於建築物之壁部，插座5的後端連接有配管6之一 端。配管6之另一端連接於設置在建築物內之緩衝槽(未圖示)。插座5係於前端(圖1中之左端)具備接收插頭3之插入口8。插入口8形成於圓筒狀之插入筒體(插頭本體保持部)10之內部。於插入筒體10之前端設置有切開一部分而形成之複數個鍵槽11。鍵槽11係於插入筒體10之圓周方向上隔開預定間隔而設置有複數個。位於鉛直上方之鍵槽11為主鍵槽11a，且為圓周方向之寬度較其他鍵槽11大之槽。
插入筒體10對在圓周方向上隔開配置之複數個鎖定球9(參照圖5A等)加以保持。各鎖定球9係於固定插頭3與插座5時使用。
於插入筒體10之後方(圖1中右側)設置有插座本體13。插座本體13設為在水平方向上具有中心軸線之圓筒形狀，且內部具備進行流路之開閉之第二閥體13a(參照圖5A等)。於插座本體13之前後固定有前側固定板15以及後側固定板16。兩固定板15、16設為豎立設置於鉛直方向之矩形板狀體。兩固定板15、16之下方設置有用於固定在設置面之腿部17。四個支持軸體18係以貫通兩固定板15、16之四角的方式延伸設置於水平方向上。
各支持軸體18之前端以及後端固定於前側支持板20以及後側支持板21。兩支持板20、21為豎立設置於鉛直方向之矩形板狀體。前側支持板20支持前述插入筒體10。
於各支持軸體18安裝氣缸(驅動機構)23。各氣缸23固定於前側固定板15與後側固定板16之間。各氣缸23連接有氣體供給配管24，藉由從氣體供給配管24供給之空氣壓使支持軸體18相對於氣缸23在軸線方向上往復移動。藉此，支持於前側支持板20之插入筒體10相對於插座本體13接近或離開。
於上方之一個第一支持軸體18a安裝有蓋部27。具體而言，如圖2所示，以沿著第一支持軸體18a之中心軸線上貫通的方式在內部設置 有蓋部驅動用軸體18a1。圖2係顯示已卸下插座本體13之狀態的插座5，且係以鉛直面切斷第一支持軸體18a而成的縱剖視圖。
氣缸23從前側固定板15朝向後側固定板16具備第一筒部23a、第二筒部23b、第三筒部23c以及第四筒部23d。各個第一筒部23a、第二筒部23b、第三筒部23c以及第四筒部23d彼此具有共通之軸線串聯地且經由O形環液密地連接。
第二筒部23b與第三筒部23c之內周側形成有密閉空間S。經由氣體供給配管24向前述密閉空間S內供給以及排出空氣。密閉空間S內配置有活塞(驅動機構)25。活塞25氣密地嵌合於第三筒部23c之內周以及蓋部驅動用軸體18a1之外周，從而在密閉空間S內沿軸線方向往復移動。
於活塞25之前側(圖2中左側)設置有將密閉空間S分隔之分隔環(驅動機構)26。分隔環26固定於第一支持軸體18a，且氣密地嵌合於第二筒部23b之內周。藉此，分隔環26將密閉空間S分隔為比分隔環26靠前側(左側)之第一空間S1以及比分隔環26靠後側(右側)之第二空間S2。再者，圖2之狀態下，分隔環26位於最前側(左側)，第一空間S1之體積大致為零。於活塞25之後側(右側)形成有第三空間S3。這樣，密閉空間S藉由分隔環26以及活塞25而分隔為第一空間S1、第二空間S2以及第三空間S3。
活塞25包括前側之小徑部25a以及後側之大徑部25b。藉此，活塞25之前側端面之面積小於後側端面之剖面積。因此，當向第二空間S2與第三空間S3供給同等壓力之空氣時，施加至後側端面之力較施加至前側端面之力大，因而活塞25在密閉空間S內向前側(左側)位移。
氣體供給配管24從前側朝向後側包括第一配管24a、第二配管24b、第三配管24c以及第四配管24d。第一配管24a對第一空間S1供給氣體且排出氣體。第二配管24b對第二空間S2中供活塞25之小徑部25a往復移 動之小徑的空間供給氣體且排出氣體。第三配管24c對第二空間S2中供活塞25之大徑部25b往復移動之大徑的空間供給氣體且排出氣體。第四配管24d對第三空間S3供給氣體且排出氣體。對各個第一配管24a、第二配管24b、第三配管24c以及第四配管24d供給排出氣體之時機係藉由控制部控制。
由前述氣缸23、活塞25、分隔環26等構成調整插頭本體3A與插座本體13之間的距離之驅動機構。
於作為其他支持軸體之第二支持軸體18b、第三支持軸體18c以及第四支持軸體18d亦設置有與第一支持軸體18a相同之氣缸23或活塞25、分隔環26等。而且，連接於四個氣缸23之各個的氣體供給配管24之長度分別設為相同之長度以及直徑。藉此，可正確且同步地驅動設置於四個氣缸23之各個的活塞25。
圖3A至圖3C中係顯示藉由從氣體供給配管24之供氣以及排氣而使氣缸23動作之各狀態。圖3A係顯示成為氣缸23最接近後側支持板21之狀態亦即插座本體13離插頭本體3A最遠之狀態的初始位置P0，圖3B係顯示成為較初始位置P0前進至前側支持板20之中間位置的第一前進位置P1，圖3C係顯示成為最接近前側支持板20之狀態亦即插頭本體3A與插座本體13連接之狀態的第二前進位置P2。
如圖3A至圖3C所示，氣缸23中從前側(圖中左側)朝向後側(圖中右側)，依序固定第一位置感測器28a、第二位置感測器28b以及第三位置感測器28c。各個第一位置感測器28a、第二位置感測器28b以及第三位置感測器28c中，投光元件(例如LED)與受光元件成對。各個第一位置感測器28a、第二位置感測器28b以及第三位置感測器28c之輸出被發送至控制部。
各個第一位置感測器28a、第二位置感測器28b以及第三位置 感測器28c具有U字形的剖面，且感測器用板31穿過由前述U字形所夾的間隙。感測器用板31固定於桿36，前述桿36固定於後側支持板21。當感測器用板31穿過由U字形所夾的間隙時，第一位置感測器28a、第二位置感測器28b以及第三位置感測器28c光學地檢測形成於感測器用板31之切口31a，藉此檢測出氣缸23相對於固定有感測器用板31之後側支持板21的相對位置。亦即，藉由第一位置感測器28a、第二位置感測器28b以及第三位置感測器28c檢測出插座本體13相對於插頭3之相對位置。
於圖3A中顯示之初始位置P0處，從氣體供給配管24之第四配管24d(參照圖2)向第三空間S3供給空氣並加壓，活塞25在該圖中被朝向左側施力。而且，從第二配管24b(參照圖2)亦向第二空間S2供給空氣並加壓，分隔環26在該圖中被朝向左側施力。即便根據活塞25之大徑部25b與小徑部25a之面積比來對第二空間S2與第三空間S3供給相同壓力之空氣，活塞25亦保持被朝向左側施力。
此時，感測器用板31之切口31a位於第一位置感測器28a。藉此，控制部判定為初始位置P0。
於圖3B中顯示之第一前進位置P1處，從第二空間S2經由第二配管24b(參照圖2)排出空氣，並且從第一配管24a(參照圖2)向第一空間S1供給空氣並加壓，分隔環26被朝向右側施力。而且，第三空間S3從第四配管24d(參照圖2)供給有空氣並受到加壓。藉此，支持軸體18與分隔環26一起相對於氣缸23向右側位移。
此時，感測器用板31之切口31a位於第二位置感測器28b。藉此，控制部判定為第一前進位置P1。
於圖3C中顯示之第二前進位置P2處，從第三空間S3經由第四配管24d(參照圖2)排出空氣，並且經由第一配管24a(參照圖2)向第一空間S1 供給空氣並加壓，且從第三配管24c(參照圖2)供給空氣，藉此活塞25以及分隔環26被朝向右側施力。藉此，支持軸體18與分隔環26一起相對於氣缸23進一步向右側位移。
此時，感測器用板31之切口31a位於第三位置感測器28c。藉此，控制部判斷為第二前進位置P2。
如圖2所示，於蓋部驅動用軸體18a1之前端固定有蓋部27。蓋部驅動用軸體18a1藉由設置於第一支持軸體18a之後端之第一致動器29a，進行前後方向(軸線方向)上之往復移動作以及繞軸線之轉動動作。第一致動器29a之動作藉由未圖示的控制部進行。
蓋部27係用於在未使用流體輸送用連接器1之狀態下，當將插頭3從插座5卸下時堵住插入口8。圖4係顯示蓋部27閉合之狀態。不僅可藉由蓋部27堵住插入口8來防止流體之污染，且亦可藉由在非使用時由蓋部27堵住插入口8，而防止從蓋部27到插座本體13內之第二閥體為止的流路之污染。
如圖1所示，於上方之另一個第二支持軸體18b與相對於第二支持軸體18b隔著插入筒體10而位於對角線上的第三支持軸體18c安裝有套筒驅動板19。具體而言，於以沿著第二支持軸體18b之中心軸線上貫通的方式設置之套筒驅動板用軸體18b1之前端與以沿著第三支持軸體18c之中心軸線上貫通的方式設置之套筒驅動板用軸體18c1之前端，固定有套筒驅動板19。各套筒驅動板用軸體18b1、18c1藉由設置於各個第二支持軸體18b、第三支持軸體18c之後端之第二致動器29b以及第三致動器29c，而在前後方向(軸線方向)上往復移動。第二致動器29b、第三致動器29c之動作藉由未圖示的控制部進行。
套筒驅動板19設為中央形成有開口之大致菱形形狀之板狀 體。向套筒驅動板19之開口插入呈圓筒形狀之套筒22之前端22a。如圖7之下半部分所示，套筒22以覆蓋插入筒體10之外周的方式配置，且在軸線方向上相對於插入筒體10往復移動。於取下固定於插座5之插頭3時，套筒驅動板19以使套筒22位移的方式進行動作。具體而言，如圖5A所示，從由套筒22限制了鎖定球9之半徑方向外側之移動之狀態起，如圖5B所示，將套筒驅動板19拉向前側支持板20側(該圖中的右側)而使套筒22位移，藉此容許鎖定球9向半徑方向外側之移動，而解除鎖定。當對插座5固定插頭3時，係藉由如下來進行，即，根據將插頭3插入至插入筒體10之動作，使鎖定球9轉動而卡合於第一固定環39之凹部39a。此時，套筒驅動板19不動作。如此，由鎖定球9或套筒22等構成將插頭3相對於插入筒體10亦即插座5鎖定之鎖定機構。
如圖1所示，於第二支持軸體18b之下方且第三支持軸體18c之側方設置有第四支持軸體18d。從第四支持軸體18d之內部到套筒22之內側設置有感測器線18d1。於感測器線18d1之前端設置有投光元件(例如LED(Light Emitting Diode；發光二極體))與受光元件成對之感測器(未圖示)。藉由前述感測器檢測插頭3是否已插入至插入筒體10內的適當位置。感測器之輸出經由感測器線18d1向未圖示的控制部傳送。
控制部例如由CPU(Central Processing Unit；中央處理器)、RAM(Random Access Memory；隨機存取記憶體)、ROM(Read Only Memory；唯讀記憶體)以及電腦可讀取之記憶媒體等構成。而且，用以實現各種功能之一連串處理，作為一例係以程式之形式記憶於記憶媒體等中，且CPU將前述程式讀出至RAM等中並執行資訊之加工、運算處理，藉此實現各種功能。另外，亦可使用如下形態：程式預先安裝於ROM或其他記憶媒體中，以記憶於電腦可讀取之記憶媒體之狀態提供，經由有線或無 線之通信機構分發等。電腦可讀取之記憶媒體是指磁碟、光磁碟、CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory；唯讀光碟記憶體)、DVD-ROM(Digital Video Disk Read Only Memory；數位化通用光碟-唯讀記憶體)、半導體記憶體等。
如圖1所示，插頭3呈大致圓筒形狀，內部具備供流體流通之流路。於插頭3之基端部(圖1中的左側)固定有軟管4之一端。軟管4之另一端固定於槽罐車(未圖示)。軟管4之內徑為25mm以上，較佳為50mm以上。
於插頭3之後方位置安裝有鍵板(環體)30。鍵板30呈無端狀的環形狀。於鍵板30之圓周方向上之複數個部位設置有向前端側(圖1中的右側)突出之鍵32。複數個鍵32中之一個設為圓周方向上之寬度較其他鍵32大的主鍵32a。鍵板30能夠相對於插頭本體3A繞軸線相對旋轉。藉此，如圖6所示，作業人員可藉由手動使鍵板30轉動而使主鍵32a移動至所期望之位置即移動至鉛直上方位置。
圖7係顯示插頭3之縱剖視圖。另外，圖7之下半部分係顯示插座5側之鎖定球9、插入筒體10、套筒22以及套筒驅動板19。
插頭本體3A從前端側(圖7中的右側)起具備前端筒部33、中間筒部34以及基端筒部35。前述前端筒部33、中間筒部34以及基端筒部35具有共通之插頭中心軸線L1並連接著，內部形成供流體流動之流路。
前端筒部33內收納第一閥體33a。第一閥體33a藉由彈簧33b朝向前端筒部33之前端側施力。藉此，第一閥體33a關閉前端筒部33之前端開口。於第一閥體33a之前端側之中央設置有沿著插頭中心軸線L1上向前端側突出之突出部33c。當將插頭3與插座5連接時，突出部33c抵靠於對向之插座5側之第二閥體之突出部(未圖示)。藉由插座5側之第二閥體之突出部與插頭3之突出部33c抵靠或克服彈簧33b引起之作用力，第一閥體33a向基 端部側退避，插頭3內之流路打開。
前端筒部33之基端側(左側)與中間筒部34之前端側於對接之狀態下藉由密封蓋(seal case)連接。前端筒部33與中間筒部34之間設置有O形環37且液密或氣密地連接。
以覆蓋前端筒部33之基端側之外周的方式設置第一固定環39。於第一固定環39之外周跨圓周方向設置凹部39a。當將插頭3連接於插座5側時，保持於插入筒體10之鎖定球9藉由套筒22而向半徑方向內側移動並進入至凹部39a。插頭3藉由鎖定球9嵌合於凹部39a內而固定於插座5。於第一固定環39之內周側形成有臺階形之肩部39b，設置於前端筒部33之基端部之大徑部卡合於前述肩部39b。於第一固定環39之基端側之內周形成有母螺紋部39c。
第二固定環41係以覆蓋中間筒部34之外周之大致整體的方式設置。於第二固定環41之內周側形成有臺階形之肩部41b，設置於中間筒部34之前端側之大徑部卡合於前述肩部41b。於第二固定環41之前端側之外周形成有公螺紋部41c。藉由將第二固定環41之公螺紋部41c與第一固定環39之母螺紋部39c螺合，而使前端筒部33與中間筒部34相互固定。
從基端部側將鎖緊螺母43擰接於第二固定環41之公螺紋部41c。鎖緊螺母43固定在抵靠至第一固定環39之基端側之端部的位置。鎖緊螺母43收納於鍵板30之內周側。鎖緊螺母43之基端部位於較鍵板30之基端部靠前端側。藉此，鎖緊螺母43收納於鍵板30之內部且不從鍵板30之基端部側突出。
鎖緊螺母43之前端側之外周直徑設得較基端側小。藉此，於鎖緊螺母43與第一固定環39之基端側之端部之間形成有溝槽，向鍵板30之前端側之內周側突出之小徑部30a插入至前述溝槽內。小徑部30a之插頭中 心軸線L1方向之尺寸小於所插入之槽。如此，藉由將鍵板30之小徑部30a可動嵌合於槽內，鍵板30能夠在旋轉方向上自由移動，另一方面，限制了插頭中心軸線L1方向之位置。
各鍵32分別藉由螺栓45固定於鍵板30。螺栓45從基端側朝向前端側插入至鍵板30以及鍵32。另外，鍵32之固定方法不限定於藉由螺栓45進行之固定，例如，亦可使鍵板30與鍵32一體形成。
中間筒部34之基端側與基端筒部35之前端側於對接之狀態下藉由密封蓋連接。中間筒部34與基端筒部35之間設置有O形環47且液密或氣密地連接。
第二固定環41之基端側之凸緣41a藉由螺栓50固定於基端側凸緣49。基端側凸緣49於卡合在基端筒部35之基端部之外周的狀態下得以固定。螺栓50擰接於基端側凸緣49。藉此，基端筒部35固定於中間筒部34以及前端筒部33。
於基端側凸緣49之基端側之面固定有複數個固定螺栓52。各固定螺栓52貫通用以固定軟管4之軟管用凸緣53，前端擰接有螺母51。藉此，軟管用凸緣53與基端側凸緣49得以固定，從而將軟管4固定於插頭3。
圖8係顯示複數個鍵32之圓周方向上之角度位置。同一圖中顯示三個鍵32。於鉛直上方亦即12點位置處，主鍵32a固定於鍵板30。再者，圖5中，將旋轉自如之鍵板30之圓周方向之位置定位成主鍵32a成為12點之位置的狀態。
第一子鍵32b係於9點與12點之中間位置處固定於鍵板30。第二子鍵32c係於6點之位置處固定於鍵板30。主鍵32a之圓周方向之寬度大於第一子鍵32b或第二子鍵32c，主鍵32a之尺寸約為第一子鍵32b或第二子鍵32c的二倍。第一子鍵32b與第二子鍵32c之圓周方向之寬度設為相同。再 者，亦可使第一子鍵32b與第二子鍵32c之寬度方向之尺寸不同。
接下來，說明將前述插頭3連接於插座5或從插座5解除連接的動作。
<連接前準備步驟>
首先，如圖1所示，使插頭3位於與插座5對向之位置。然後，如圖6所示，藉由作業人員之手動使鍵板30轉動至作業人員可從上方容易辨識的位置，亦即使主鍵32a定位於鉛直上方。
<插入步驟>
於將鍵板30定位後，如圖9所示，將插頭3之前端插入至插座5之插入口8。於直接在軸線方向上對插座5插入插頭3時，如圖10所示，鍵32匹配地嵌合於設置在插座5之插入筒體10之鍵槽11。於鍵32與鍵槽11匹配地嵌合後，則確認是與插座5對應之插頭3而能防止誤連接。如果是鍵槽11與鍵32不匹配的情況下，則由於插頭3無法對插座5壓入到連接位置，因而作業人員可知插頭3與插座5不對應。
<鎖定步驟>
當鍵32與鍵槽11匹配且對插入筒體10適當地插入插頭3時，根據將插頭3在軸線方向上壓入至插入筒體10的動作，如圖7之下半部分所示，由插入筒體10保持之各鎖定球9插入至設置於插頭3之第一固定環39之凹部39a內，從而進行插頭3與插座5之固定。此時，如圖5A所示，鎖定球9之向半徑方向外側之移動被套筒22所限制。
<前清洗步驟>
如圖11所示，從圖10之狀態起將插頭3拉向插座本體13側而位移至第一前進位置(中間位置)P1處。具體來說，如圖3B所示，根據控制部之指示， 藉由使用從氣體供給配管24供給至各氣缸23之空氣使各支持軸體18向軸線方向動作從而自動地進行。前述第一前進位置P1之縱剖視圖係顯示於圖12。
然後，如圖11中之箭頭A1以及A2所示，藉由純水清洗插頭3之前端與插座5之間的空間，然後，利用氮等惰性氣體進行乾燥。該前清洗步驟中，插頭3之第一閥體33a(參照圖7)以及插座5之第二閥體13a成為關閉位置且阻斷各個流路。
<流體輸送步驟>
接下來，如圖13所示，將插頭3從圖11之第一前進位置P1進一步拉向插座本體13側從而位移至第二前進位置(連接位置)P2處。具體而言，如圖3C所示，根據控制部之指示，藉由使用從氣體供給配管24供給至各氣缸23之空氣使各支持軸體18向軸線方向動作從而自動地進行。前述第二前進位置P2之縱剖視圖係顯示於圖14。
如此，使插頭3相對於圖10中所顯示之初始位置P0，分為圖11之第一前進位置P1以及圖13之第二前進位置P2之兩個階段前進。
當插頭3位於第二前進位置P2處時，插頭3之第一閥體33a之突出部33c(參照圖7)與插座5之第二閥體13a之突出部抵靠、彼此擠壓以位移至打開位置，藉此解放各個流路。藉此，如箭頭A3以及A4所示，將流體經由流體輸送用連接器1從槽罐車向建築物內之緩衝槽輸送。
<後清洗步驟>
當流體之輸送結束後，如圖15所示，後退至與圖11相同之第一前進位置P1處。然後，如圖15中箭頭A1以及A2所示，藉由純水清洗插頭3之前端與插座5之間的空間，然後，利用氮等惰性氣體進行乾燥。前述後清洗步驟中，插頭3之第一閥體33a(參照圖7)以及插座5之第二閥體13a成為關閉位置且阻斷各個流路。
<卸下步驟>
當圖15所顯示之後清洗步驟結束後，使插頭3後退至圖10所顯示之初始位置P0處，藉由控制部之指示，使套筒驅動板19動作而使套筒22向插頭3之前端方向(圖10中的右方向)移動並解除鎖定球9所為的鎖定後(參照圖5B)，將插頭3從插座5卸下。
根據本實施形態，實現以下之作用效果。
流體輸送用連接器1藉由將插頭本體3A連接於插座本體13而使第一流體流路與第二流體流路連通並輸送流體。插頭本體3A與插座本體13之相對位置能藉由驅動機構調整，前述驅動機構在氣缸23內具備利用空氣壓動作的活塞25以及分隔環26。控制部對氣缸23吸入且排出之空氣進行控制，藉此可使插頭本體3A與插座本體13位於初始位置P0、第二前進位置P2以及第一前進位置P1中的其中之一，前述第二前進位置P2連通插頭本體3A之第一流體流路與插座本體13之第二流體流路、前述第一前進位置P1係位於初始位置P0與第二前進位置P2之間。這樣，因使插頭本體3A與插座本體13停止於初始位置P0與作為連接位置之第二前進位置P2之間的第一前進位置P1處，故在將插頭3安裝於插座5時，可盡可能地避免不經過第一前進位置P1便連接插頭本體3A與插座本體13。藉此，在將插頭本體3A連接於插座本體13時，可容易連接而不給作業人員帶來確認插頭本體3A與插座本體13之位置關係的負擔。
插頭本體3A與插座本體13之連接動作時或連接解除動作時，在初始位置P0、第一前進位置P1以及第二前進位置P2之間進行順序控制。藉此，可進行連接器連接之自動化從而可減輕作業人員之負擔。
作為將插頭本體3A相對於插入筒體10鎖定之鎖定機構係包括鎖定球9以及套筒22。前述鎖定機構根據將插頭本體3A插入至插入筒體 10之動作而進行鎖定動作。藉此，可減輕連接器連接時之作業人員之負擔。
因可利用蓋部27關閉插入口8，故當未插入插頭3時，可藉由利用蓋部27關閉插入口8來防止污染。
於初始位置P0與第二前進位置P2之間的第一前進位置P1處進行清洗。藉此，可避免在作為第一流體流路與第二流體流路連通之連接位置的第二前進位置P2處進行誤清洗，且可避免輸送之流體被清洗液體污染。
再者，本實施形態中，使用液體作為要輸送之流體進行了說明，但本發明不限定於此，也可適用於氣體。
1:流體輸送用連接器
3:插頭
3A:插頭本體
4:軟管
5:插座
6:配管
8:插入口
10:插入筒體(插座本體保持部)
11:鍵槽
11a:主鍵槽
13:插座本體
15:前側固定板
16:後側固定板
17:腿部
18:支持軸體
18a:第一支持軸體
18a1:蓋部驅動用軸體
18b:第二支持軸體
18b1、18c1:套筒驅動板用軸體
18c:第三支持軸體
18d:第四支持軸體
18d1:感測器線
19:套筒驅動板
20:前側支持板
21:後側支持板
22:套筒
22a:前端
23:氣缸(驅動機構)
24:氣體供給配管
27:蓋部
29a:第一致動器
29b:第二致動器
29c:第三致動器
30:鍵板(環體)
32:鍵
32a:主鍵

Claims (7)

  1. 一種流體輸送用連接器，包括：插頭，具有形成有第一流體流路之插頭本體以及關閉前述第一流體流路之第一閥體；插座，具有：插座本體，形成有當連接前述插頭時連通至前述第一流體流路之第二流體流路；以及第二閥體，關閉前述第二流體流路；驅動機構，當前述插頭本體相對於前述插座本體連接以及脫離時調整前述插頭本體與前述插座本體之間的距離；以及控制部，控制前述驅動機構；前述控制部藉由前述驅動機構而可使前述插頭本體與前述插座本體停止於初始位置、連接位置以及中間位置中的其中之一，前述初始位置係成為前述插頭本體與前述插座本體隔開而對向的位置，前述連接位置係使前述插頭本體之前述第一流體流路與前述插座本體之前述第二流體流路連通，前述中間位置係位於前述初始位置與前述連接位置之間；於前述插頭本體與前述插座本體之連接動作時，按照前述初始位置、前述中間位置以及前述連接位置之順序進行順序控制；於前述連接位置中，前述第一閥體與前述第二閥體抵靠、彼此擠壓而成為前述第一流體流路與前述第二流體流路連通的狀態。
  2. 如請求項1所記載之流體輸送用連接器，其中前述控制部於前述插頭本體與前述插座本體之連接解除動作時，按照前述連接位置、前述中間位置以及前述初始位置之順序進行順序控制。
  3. 如請求項1或2所記載之流體輸送用連接器，其中前述插座包括：插頭本體保持部，係能夠裝卸地保持前述插頭本體；以及鎖定機構，係將前述插頭本體相對於前述插頭本體保持部進行鎖定；前述鎖定機構根據將前述插頭本體插入至前述插頭本體保持部之動作進行鎖定動作。
  4. 如請求項3所記載之流體輸送用連接器，其中前述插頭本體保持部包括供前述插頭本體插入之插入口；且設置有關閉前述插入口之蓋部。
  5. 如請求項1或2所記載之流體輸送用連接器，其中包括：清洗流體供給機構，係對前述插頭本體之前端與前述插座本體之前端之間供給清洗流體；前述控制部藉由前述清洗流體供給機構於前述中間位置處進行清洗。
  6. 一種流體輸送用連接器之控制方法，前述流體輸送用連接器包括：插頭，具有形成有第一流體流路之插頭本體以及關閉前述第一流體流路之第一閥體；插座，具有：插座本體，形成有當連接前述插頭時連通至前述第一流體流路之第二流體流路；以及第二閥體，關閉前述第二流體流路；以及驅動機構，當前述插頭本體相對於前述插座本體連接以及脫離時調整前述插頭本體與前述插座本體之間的距離；前述流體輸送用連接器之控制方法係藉由前述驅動機構而可使前述插頭本體與前述插座本體停止於初始位置、連接位置以及中間位置中的其中之一，前述初始位置係前述插頭本體與前述插座本體隔開而對向，前述連接位置係使前述插 頭本體之前述第一流體流路與前述插座本體之前述第二流體流路連通，前述中間位置係位於前述初始位置與前述連接位置之間；於前述連接位置中，前述第一閥體與前述第二閥體抵靠、彼此擠壓而成為前述第一流體流路與前述第二流體流路連通的狀態；前述流體輸送用連接器之控制方法並具備：第一控制工序，於前述插頭本體與前述插座本體之連接動作時，按照前述初始位置、前述中間位置以及前述連接位置之順序進行順序控制。
  7. 如請求項6所記載之流體輸送用連接器之控制方法，其中具備：第二控制工序，於前述插頭本體與插座本體之連接解除動作時，按照前述連接位置、前述中間位置以及前述初始位置之順序進行順序控制。
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