(57)【要約】【課題】ワークのセッティング及び付け替えの効率化を図る伸縮管ユニット及びクランプシステムを提供すること。【解決手段】アウター管とインナー管とを有する伸縮管と、インナー管を軸方向に摺動させて伸縮管を伸縮させる複数の伸縮機構部と、インナー管に固定された内管固定部材と、を備えた伸縮管ユニット。複数の伸縮機構部は、それぞれ、アウター管に固定された本体部と、内管固定部材を軸方向に動作させる駆動部と、を有する。【選択図】図１
2019109177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウター管と前記アウター管の内側に摺動可能に挿入されたインナー管とを有する伸縮管と、
前記伸縮管の外周側に配置され、前記インナー管を軸方向に摺動させて前記伸縮管を伸縮させる複数の伸縮機構部と、
前記インナー管に固定された内管固定部材と、を備え、
複数の前記伸縮機構部は、それぞれ、前記アウター管に固定された本体部と、前記内管固定部材を軸方向に動作させる駆動部と、を有する、伸縮管ユニット。
【請求項２】
複数の前記伸縮機構部のそれぞれの前記駆動部は、前記内管固定部材に接続されている、請求項１に記載の伸縮管ユニット。
【請求項３】
前記アウター管に固定される外管固定部材をさらに備え、
複数の前記伸縮機構部のそれぞれの前記本体部は、前記外管固定部材を介して前記アウター管に固定されている、請求項１又は２に記載の伸縮管ユニット。
【請求項４】
前記伸縮機構部は、２つ備わっており、
２つの前記伸縮機構部は、前記伸縮管を挟んで対向するように配置されている、請求項１〜３の何れか一項に記載の伸縮管ユニット。
【請求項５】
アウター管と前記アウター管の内側に摺動可能に挿入されたインナー管とを有する伸縮管と、
前記伸縮管の外周側に配置され、前記インナー管を軸方向に摺動させて前記伸縮管を伸縮させる伸縮機構部と、
前記インナー管に固定される内管固定部材と、
前記伸縮機構部に対し、前記伸縮管を挟んで対向するように配置されたスライド機構部と、を備え、
前記伸縮機構部は、
前記アウター管に固定された本体部と、
前記内管固定部材を軸方向に動作させる駆動部と、を有し、
前記スライド機構部は、
軸方向に沿って配置されたレール部と、
前記内管固定部材に接続され、前記レール部上を軸方向に摺動する摺動部と、を有する、伸縮管ユニット。
【請求項６】
前記駆動部は、前記内管固定部材に接続されている、請求項５に記載の伸縮管ユニット。
【請求項７】
前記アウター管に固定される外管固定部材をさらに備え、
前記本体部は、前記外管固定部材を介して前記アウター管に固定されている、請求項５又は６に記載の伸縮管ユニット。
【請求項８】
前記外管固定部材は、前記アウター管が挿入される外管接続部が形成されている、請求項３又は７に記載の伸縮管ユニット。
【請求項９】
前記内管固定部材は、前記インナー管が挿入される内管接続部が形成されている、請求項１〜８の何れか一項に記載の伸縮管ユニット。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載の伸縮管ユニットと、
試験対象のワークが連結される一次管と、
一端が前記ワークに連結され、他端が前記伸縮管ユニットの前記インナー管に連結される二次管と、を備えた、クランプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量計などのワークを固定する際に用いる伸縮管ユニット及びクランプシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
流体の流量を測定する機能を備えた流量計などのワークは、測定精度の確認等のための流量試験を行った後に出荷される。流量試験は、水源側の一次管と排水側の二次管とによりワークをクランプし、ワークの測定管内に、一次管側から供給される流体を流して実施される。従来は、流量試験を実施する際、一次管及び二次管のそれぞれとワークとを、手作業によりボルトを用いて連結している。
【０００３】
ところで、従来から、シリンダを用いてワークをクランプする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のチャッキング装置は、シリンダの動作に連動して開閉するチャッキングレバーによってワークを保持するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３００５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のような構成では、ワークを固定することはできるが、ワークに通水させるためには、結局、一次管及び二次管のそれぞれとワークとを、手作業によりボルトを用いて連結する必要があり、作業が煩雑になる。また、流量試験は、数多くのワークに対して連続的に行われるため、ワークのセッティング及び付け替えなどに多くの時間が必要となる。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ワークのセッティング及び付け替えの効率化を図る伸縮管ユニット及びクランプシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る伸縮管ユニットは、アウター管とアウター管の内側に摺動可能に挿入されたインナー管とを有する伸縮管と、伸縮管の外周側に配置され、インナー管を軸方向に摺動させて伸縮管を伸縮させる複数の伸縮機構部と、インナー管に固定された内管固定部材と、を備え、複数の伸縮機構部は、それぞれ、アウター管に固定された本体部と、内管固定部材を軸方向に動作させる駆動部と、を有するものである。
【０００８】
本発明に係るクランプシステムは、上記の伸縮管ユニットと、試験対象のワークが連結される一次管と、一端がワークに連結され、他端が伸縮管ユニットのインナー管に連結される二次管と、を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、インナー管に固定された内管固定部材を軸方向に動作させる複数の伸縮機構部を有することから、一次管及び二次管のそれぞれとワークとの簡易かつ迅速な連結を実現することができるため、ワークのセッティング及び付け替えの効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るクランプシステムによってワークをクランプする前の状態を例示した概略構成図である。
【図２】図１のクランプシステムによってワークをクランプした状態を示す概略構成図である。
【図３】図１の伸縮管ユニットの外観を例示した斜視図である。
【図４】図３の内管固定部材を抜き出した斜視図である。
【図５】図３の外管固定部材を抜き出した斜視図である。
【図６】図３の本体部を抜き出した斜視図である。
【図７】図１のＡ−Ａ線に沿った概略断面図である。
【図８】図３の伸縮管ユニットを制御する伸縮制御装置を含む伸縮管制御システムの構成を例示した回路図である。
【図９】図８の伸縮制御装置の機能的構成を例示したブロック図である。
【図１０】図９の制御部による伸縮管ユニットの制御動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態２に係るクランプシステムによってワークをクランプした状態を例示した概略構成図である。
【図１２】図１１の伸縮管ユニットを側方からみた外観図である。
【図１３】図１１のスライド機構部の外観を例示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るクランプシステムによってワークをクランプする前の状態を例示した概略構成図である。図２は、図１のクランプシステムによってワークをクランプした状態を示す概略構成図である。図３は、図１の伸縮管ユニットの外観を例示した斜視図である。図４は、図３の内管固定部材を抜き出した斜視図である。図５は、図３の外管固定部材を抜き出した斜視図である。図６は、図３の本体部を抜き出した斜視図である。図７は、図１のＡ−Ａ線に沿った概略断面図である。図１〜図７を参照して、本実施の形態１の伸縮管ユニット１００及びクランプシステム１０００の全体的な構成について説明する。
【００１２】
図１及び図２に示すように、クランプシステム１０００は、伸縮管ユニット１００と、試験対象のワーク９００が連結される一次管と、一端がワーク９００に連結され、他端が伸縮管ユニット１００のインナー管１１に連結される二次管１２０と、を有している。ワーク９００は、流体を流すことができる測定管９１０を有している。
【００１３】
一次管１１０は、測定管９１０の第１フランジ部９１０ａと連結される流出側フランジ部１１０ｂを有している。一次管１１０は、流出側フランジ部１１０ｂとは反対側の端部が、水などの流体を供給する地下水層などの水源に接続されている。二次管１２０は、測定管９１０の第２フランジ部９１０ｂと連結される流入側フランジ部１２０ａと、インナー管１１のフランジ部１１ａと連結される流出側フランジ部１２０ｂと、を有している。ここで、ワーク９００は、流体の流量を測定する機能を備えた計装機器であり、流量制御バルブ（流量調整機能付きバルブ）、流量計、及び積算熱量計などが想定される。
【００１４】
伸縮管ユニット１００は、伸縮管１０と、２つの伸縮機構部２０と、内管固定部材３０と、外管固定部材４０と、を有している。伸縮管１０は、インナー管１１とアウター管１２とにより構成されている。インナー管１１及びアウター管１２の内部は空洞となっている。インナー管１１は、アウター管１２の内側に摺動可能に挿入されている。伸縮管１０は、インナー管１１が、アウター管１２から突出したり、アウター管１２側に戻ったりすることにより、全長が可変となっている。
【００１５】
より具体的に、インナー管１１は、流体が流入する側に、流出側フランジ部１２０ｂと連結されるフランジ部１１ａが設けられている。インナー管１１は、フランジ部１１ａとは反対側の端部である挿入端部１１ｂが、アウター管１２の内側に、挿入側フランジ部１２ａ側から挿入されている。すなわち、インナー管１１の挿入端部１１ｂを含む所定の部分は、図１及び図２の双方矢印で示す摺動方向Ｓに沿って、アウター管１２の内側を摺動できるようになっている。アウター管１２の内側壁１２ｃのうち、挿入側フランジ部１２ａの近傍には、Ｏリング（図示せず）が設けられている。すなわち、インナー管１１の外壁とアウター管１２の内壁との間の隙間は、Ｏリングによりシールされている。
【００１６】
アウター管１２は、インナー管１１が挿入される側の端部に、挿入側フランジ部１２ａが設けられている。アウター管１２は、挿入側フランジ部１２ａとは反対側の端部に、排水管２００の流入側フランジ部２００ａと連結される排水側フランジ部１２ｂが設けられている。ここで、アウター管１２は、挿入側フランジ部１２ａを有しなくてもよい。ただし、アウター管１２に挿入側フランジ部１２ａを設けた方が、伸縮管１０の強度を上げることができ、かつ、インナー管１１のアウター管１２への挿入の容易性を高めることができる。
【００１７】
ところで、図１は、ワーク９００の流量試験を行う前、もしくは流量試験を行った後の状況であり、ワーク９００をクランプするために、伸縮管ユニット１００が縮んだ状態となっている。一方、図２は、ワーク９００の流量試験を行う際の状況である。つまり、伸びた状態の伸縮管ユニット１００によって二次管１２０がｘ軸負方向に押圧され、一次管１１０と二次管１２０とによりワーク９００がクランプされている。なお、一次管１１０とワーク９００との間、ワーク９００と二次管１２０との間、二次管１２０とインナー管１１との間、及びアウター管１２と排水管２００との間は、Ｏリング等により適切にシールされている。なお、排水管２００は、伸縮管ユニット１００のアウター管１２にボルトなどを用いて接続される。排水管２００は、水源から供給され、一次管１１０、測定管９１０、二次管１２０、及び伸縮管１０を通過した流体を排水路へ導く。
【００１８】
図１〜図７において、ｘ軸方向は、伸縮管１０等の軸方向に対応している。水源から供給される流体は、図１及び図２の白抜き矢印のように、一次管１１０、測定管９１０、及び二次管１２０を介して、伸縮管１０内をｘ軸正方向に流れる。図１〜図７において、ｚ軸方向は、高さ方向であり、伸縮管ユニット１００は、流量試験において、ｚ軸負方向が重力方向となるように配置される。したがって、ｘ軸方向とｙ軸方向とにより形成される面が水平面となる。なお、図１及び図２では、ワーク９００の正面の形状を示すため、便宜上、ワーク９００の正面がｚ軸正方向となる配置例を示しているが、これに限定されない。ワーク９００は、測定管９１０の軸方向と伸縮管１０等の軸方向とが等しくなるように配置すればよく、通常は、ワークの正面がｙ軸負方向となるように配置される。
【００１９】
内管固定部材３０は、鉄製である板状の部材で、インナー管１１に固定されている。図４に示すように、内管固定部材３０は、ｙ軸方向における中央部に、インナー管１１が接続される内管接続部３１が形成されている。本実施の形態１において、内管接続部３１は、インナー管１１の外径以上の内径を有する穴であり、インナー管１１が挿入されて接続される。内管接続部３１の内壁３１ａ又はその周囲等は、インナー管１１の外壁に溶接などで接続されている。内管固定部材３０は、２つの駆動部２２のそれぞれのボルト穴２２ａに対応する位置に、駆動用ボルト穴３２が形成されている。
【００２０】
外管固定部材４０は、鉄製である板状の部材で、アウター管１２に固定されている。図５に示すように、外管固定部材４０は、ｙ軸方向における中央部に、アウター管１２が接続される外管接続部４１が形成されている。本実施の形態１において、外管接続部４１は、アウター管１２の外径以上の内径を有する穴であり、アウター管１２が挿入されて接続される。外管接続部４１の内壁４１ａ又はその周囲等は、アウター管１２の外壁に溶接などで接続されている。外管固定部材４０は、２つの本体部２１のそれぞれの４つの本体ボルト穴２１ａに対応する位置に、固定ボルト穴４２が形成されている。
【００２１】
２つの伸縮機構部２０は、伸縮管１０の外周側に配置され、インナー管１１をアウター管１２の内側で軸方向に摺動させて伸縮管１０を伸縮させる。２つの伸縮機構部２０は、それぞれ、アウター管１２に固定された本体部２１と、内管固定部材３０を軸方向に動作させる駆動部２２と、を有している。本実施の形態１では、伸縮機構部２０としてエアシリンダを例示している。そのため、駆動部２２は、エアシリンダのロッドに相当する。
【００２２】
２つの伸縮機構部２０は、伸縮管１０を挟んで対向するように配置されている。そして、２つの伸縮機構部２０は、アウター管１２及びインナー管１１に一体的に固定されている。つまり、２つの伸縮機構部２０は、共通の固定部材である内管固定部材３０及び外管固定部材４０により、インナー管１１及びアウター管１２に固定されている。
【００２３】
図３に示すように、２つの伸縮機構部２０のそれぞれの駆動部２２は、内管固定部材３０に接続されている。より具体的に、駆動部２２の内管固定部材３０側の端部には、図７に示すように、ボルト穴２２ａが設けられている。駆動部２２は、駆動用ボルト穴３２及びボルト穴２２ａに螺入されたボルト５０により、内管固定部材３０に接続されている。すなわち、駆動部２２は、内管固定部材３０を介してインナー管１１に固定されている。
【００２４】
このように、シリンダである伸縮機構部２０の駆動部２２をインナー管１１に接続することにより、伸縮機構部２０の伸縮動作に連動させてインナー管１１を摺動させ、伸縮管１０の軸方向の長さを変化させることができる。以降では、伸縮管１０の軸方向を「軸方向」ともいう。
【００２５】
また、２つの伸縮機構部２０は、伸縮管１０を挟んで対向するように配置されている。よって、インナー管１１に対し、両サイドからバランスよく力を加えることができることから、インナー管１１とアウター管１２とが干渉することを防止し、伸縮管１０の円滑な伸縮動作を実現することができる。
【００２６】
図３に示すように、２つの伸縮機構部２０のそれぞれの本体部２１は、軸方向に沿う筒状に形成されており、外管固定部材４０を介してアウター管１２に固定されている。より具体的に、本体部２１は、図６に示すように、直方体状の外形を有し、軸方向に垂直な断面における４つの角部に、軸方向に沿って４つの本体ボルト穴２１ａが設けられている。図７に示すように、本体部２１は、本体ボルト穴２１ａ及び固定ボルト穴４２に挿入されたボルト６１と、ボルト６１に対応するナット６２とにより、外管固定部材４０に接続されている。つまり、２つの伸縮機構部２０のそれぞれの本体部２１は、外管固定部材４０に接続されることにより、アウター管１２に固定されている。
【００２７】
このように、本体部２１は、アウター管１２に接続された外管固定部材４０に対し、ボルト６１及びナット６２を用いて強固に固定されている。そのため、ワーク９００のクランプ時に発生する力の影響で本体部２１の位置がずれることを防止できる。
【００２８】
図８は、図３の伸縮管ユニットを制御する伸縮制御装置を含む伸縮管制御システムの構成を例示した回路図である。図３及び図８を参照して、伸縮管ユニット１００の制御に関する構成について説明する。なお、図８では、伸縮管ユニット１００のうち、２つの伸縮機構部２０だけを示している。
【００２９】
図８に示すように、伸縮管制御システム５００は、伸縮管ユニット１００と、２つの第１スピードコントローラ７１ａと、２つの第２スピードコントローラ７２ａと、を有している。また、伸縮管制御システム５００は、第１電磁弁３１０と、第２電磁弁３２０と、第１サイレンサ３３０と、第２サイレンサ３４０と、減圧弁４００と、伸縮制御装置１５０と、を有している。
【００３０】
本体部２１は、内部に、軸方向に延びるシリンダ室２５を有している。シリンダ室２５には、ロッドである駆動部２２に接続され、空気源からの圧縮空気の吸排により軸方向に往復運動するピストン２３が設けられている。シリンダ室２５は、ピストン２３により、第１室２５ａと第２室２５ｂとに分けられている。
【００３１】
図３に示すように、本体部２１の側壁には、第１室２５ａと配管８０とを接続する第１接続部７１と、第２室２５ｂと配管８０とを接続する第２接続部７２と、が設けられている。本実施の形態１では、第１接続部７１が第１スピードコントローラ７１ａを有しており、第２接続部７２が第２スピードコントローラ７２ａを有している。第１スピードコントローラ７１ａ及び第２スピードコントローラ７２ａは、伸縮機構部２０における駆動部２２及びピストン２３の往復運動の速度を調整する。
【００３２】
減圧弁４００は、空気源から供給される圧縮空気を制御することにより、シリンダである伸縮機構部２０の推力を調整する。減圧弁４００に接続されている給気管８１は、弁分岐部４１０において分岐され、第１電磁弁３１０と第２電磁弁３２０とに接続されている。第１電磁弁３１０及び第２電磁弁３２０には、それぞれ、配管８０と給気管８１と排気管８２とが接続されている。
【００３３】
第１電磁弁３１０及び第２電磁弁３２０は、それぞれ、給気部３００ａと、維持部３００ｂと、排気部３００ｃと、を有している。ここで、配管８０と給気管８１と排気管８２とが給気部３００ａに接続されている状態を給気状態といい、維持部３００ｂに接続されている状態を維持状態といい、排気部３００ｃに接続されている状態を排気状態という。
【００３４】
例えば、第１電磁弁３１０が排気状態で第２電磁弁３２０が給気状態の場合、第２室２５ｂに空気源からの圧縮空気が給気され、第１室２５ａから圧縮空気が排気される。そのため、駆動部２２及びピストン２３がｘ軸負方向に動作する。つまり、伸縮管ユニット１００は、伸縮管１０が伸びる方向に動作する。
【００３５】
ここで、流量試験を行うためには、クランプシステム１０００を通過させる流体が外部へ流出しないよう、一次管１１０、測定管９１０、二次管１２０、及び伸縮管１０を連結する必要がある。この点、本実施の形態１では、流体が外部へ流出しないように、２つの伸縮機構部２０による押圧力が、一次管１１０、二次管１２０、及び伸縮管１０の口径及び軸方向の長さの他、流量試験で流す水量などに応じて設定される。そのため、ボルトを用いた手作業を行うことなく、ワーク９００を効率的にクランプし、流量試験を実施することができる。
【００３６】
一方、第１電磁弁３１０が給気状態で第２電磁弁３２０が排気状態の場合、第１室２５ａに空気源からの圧縮空気が給気され、第２室２５ｂから圧縮空気が排気される。そのため、駆動部２２及びピストン２３がｘ軸正方向に動作する。つまり、伸縮管ユニット１００は、伸縮管１０が縮む方向に動作する。第１電磁弁３１０及び第２電磁弁３２０が何れも維持状態の場合は、シリンダ室２５におけるピストン２３の位置が維持される。
【００３７】
第１サイレンサ３３０は、排気管８２を介して第１電磁弁３１０に接続されている。第２サイレンサ３４０は、排気管８２を介して第２電磁弁３２０に接続されている。第１サイレンサ３３０及び第２サイレンサ３４０は、シリンダ室２５内の圧縮空気が排気管８２を通って排気される際の騒音を低減する。
【００３８】
第１電磁弁３１０に接続されている配管８０は、シリンダ分岐部９１において分岐し、それぞれ、一方の第１スピードコントローラ７１ａと、他方の第１スピードコントローラ７１ａとに接続されている。第２電磁弁３２０に接続されている配管８０は、シリンダ分岐部９２において分岐し、それぞれ、一方の第２スピードコントローラ７２ａと、他方の第２スピードコントローラ７２ａとに接続されている。
【００３９】
図９は、図８の伸縮制御装置の機能的構成を例示したブロック図である。伸縮制御装置１５０は、第１電磁弁３１０と第２電磁弁３２０とを制御することにより、伸縮管ユニット１００の伸縮動作を制御する。図９に示すように、伸縮制御装置１５０は、操作部１６０と、制御部１７０と、を有している。
【００４０】
操作部１６０は、ワーク９００のクランプを指示する操作を受け付けるクランプスイッチ１６１と、ワーク９００のクランプ解除を指示する操作を受け付ける解除スイッチ１６２と、を有している。操作部１６０は、流量試験を行う作業員などのユーザによってクランプスイッチ１６１が押されると、ワーク９００のクランプを指令するクランプ指令信号を制御部１７０へ出力する。操作部１６０は、ユーザによって解除スイッチ１６２が押されると、ワーク９００のクランプ解除を指令する解除指令信号を制御部１７０へ出力する。
【００４１】
制御部１７０は、例えばＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）からなり、通信部１７１と、弁制御部１７２と、記憶部１７３と、を有している。記憶部１７３には、制御部１７０の動作プログラムと、伸縮管ユニット１００の伸縮制御に関連する情報などが記憶されている。通信部１７１は、操作部１６０から出力される信号を入力し、弁制御部１７２へ受け渡す。弁制御部１７２は、通信部１７１を介して操作部１６０から出力されるクランプ指令信号又は解除指令信号に応じて、第１電磁弁３１０及び第２電磁弁３２０を制御する。
【００４２】
弁制御部１７２は、操作部１６０からクランプ指令信号が出力されたとき、第１電磁弁３１０を排気状態にすると共に第２電磁弁３２０を給気状態にして、一次管１１０と二次管１２０とによりワーク９００をクランプする。そして、２つの伸縮機構部２０の押圧力により、流量試験を実施できるだけの圧力が一次管１１０側に加わり、一次管１１０、測定管９１０、二次管１２０、及び伸縮管１０が連結されると、弁制御部１７２は、第１電磁弁３１０及び第２電磁弁３２０を維持状態にする。また、弁制御部１７２は、操作部１６０から解除指令信号が出力されたとき、第１電磁弁３１０を給気状態にすると共に第２電磁弁３２０を排気状態にして、伸縮管１０を縮め、ワーク９００の取り付け及び取り外しを行える状態にする。
【００４３】
ここで、クランプシステム１０００は、伸縮管制御システム５００を含んで構成してもよい。つまり、クランプシステム１０００は、伸縮管制御システム５００が有する伸縮管ユニット１００以外の構成を備えていてもよい。また、図９では、伸縮制御装置１５０が操作部１６０と制御部１７０とを有する場合を例示したが、これに限らず、伸縮制御装置１５０は、制御部１７０だけを有するようにし、操作部１６０は、外部の装置に設けられてもよい。
【００４４】
ところで、上記の説明では、制御部１７０がＰＬＣで構成されている場合を例示したが、これに限定されない。例えば、制御部１７０は、上記の各機能を実現する回路デバイスのようなハードウェア、もしくは、マイコンなどの演算装置と、こうした演算装置と協働して上記の各機能を実現させるソフトウェアとによって構成してもよい。なお、記憶部１７３は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等のＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）などにより構成することもできる。
【００４５】
図１０は、図９の制御部による伸縮管ユニットの制御動作を示すフローチャートである。図１０を参照して、本実施の形態１における伸縮管ユニット１００の伸縮制御方法について説明する。ここでは、１台のワーク９００をクランプし、流量検査を行い、流量検査が終了してワーク９００のクランプ状態を解除するまでの動作を説明する。
【００４６】
制御部１７０は、操作部１６０からクランプ指令信号が出力されるまで待機する（ステップＳ１０１／ＮＯ）。操作部１６０からクランプ指令信号が出力されると（ステップＳ１０１／ＹＥＳ）、弁制御部１７２は、第１電磁弁３１０を排気状態にすると共に第２電磁弁３２０を給気状態にする。すなわち、弁制御部１７２は、伸縮管１０の長さが伸びる方向に伸縮機構部２０を動作させる（ステップＳ１０２）。
【００４７】
次いで、弁制御部１７２は、流量試験を実施するのに十分な圧力が一次管１１０側に加わるまで（ステップＳ１０３／ＮＯ）、第１電磁弁３１０の排気状態と第２電磁弁３２０の給気状態とを維持する。そして、弁制御部１７２は、流量試験を実施するのに十分な圧力が一次管１１０側に加わると（ステップＳ１０３／ＹＥＳ）、第１電磁弁３１０及び第２電磁弁３２０を維持状態にし、伸縮管ユニット１００に現状を維持させる（ステップＳ１０４）。
【００４８】
ここで、弁制御部１７２は、２つの伸縮機構部２０による押圧力と圧力基準値とを比較し、２つの伸縮機構部２０による押圧力が圧力基準値に到達したときに、第１電磁弁３１０及び第２電磁弁３２０を維持状態にしてもよい。圧力基準値は、一次管１１０、二次管１２０、及び伸縮管１０の口径及び軸方向の長さなどに応じて設定し、記憶部１７３に記憶させておくとよい。また、弁制御部１７２は、第１電磁弁３１０を排気状態にすると共に第２電磁弁３２０を給気状態にしてからの経過時間を計時し、経過時間が基準時間に到達したときに、第１電磁弁３１０及び第２電磁弁３２０を維持状態にしてもよい。基準時間は、一次管１１０、二次管１２０、及び伸縮管１０の口径及び軸方向の長さなどに応じて設定し、記憶部１７３に記憶させておくとよい。
【００４９】
制御部１７０は、操作部１６０から解除指令信号が出力されるまで待機する（ステップＳ１０５／ＮＯ）。このとき、ユーザにより、ワーク９００の流量試験が実施される。操作部１６０から解除指令信号が出力されると（ステップＳ１０５／ＹＥＳ）、制御部１７０は、第１電磁弁３１０を給気状態にすると共に第２電磁弁３２０を排気状態にする。すなわち、弁制御部１７２は、伸縮管１０の長さが縮む方向に伸縮機構部２０を動作させる（ステップＳ１０６）。そして、弁制御部１７２は、第１電磁弁３１０及び第２電磁弁３２０のそれぞれの状態をそのままで保ち、もしくは第１電磁弁３１０及び第２電磁弁３２０を維持状態にし、伸縮管ユニット１００に現状を維持させる（ステップＳ１０７）。複数台のワーク９００の流量試験が実施される場合、制御部１７０は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０７の一連の処理を繰り返し実行する。
【００５０】
以上のように、本実施の形態１の伸縮管ユニット１００は、インナー管１１に固定された内管固定部材３０を軸方向に動作させる２つの伸縮機構部２０を有している。よって、一次管１１０及び二次管１２０のそれぞれとワーク９００との簡易かつ迅速な連結を実現することができるため、ワーク９００のセッティング及び付け替えの効率化を図ることができる。すなわち、伸縮管ユニット１００は、伸縮機構部２０により発生する力をインナー管１１に伝え、インナー管１１が、ワーク９００を、二次管１２０を介して一次管１１０に強力に押圧するようになっている。よって、ボルトを用いた手作業を行うことなく、ワーク９００を効率的にクランプし、ワーク９００に流体を流すことができる。
【００５１】
ところで、従来のように一次管１１０及び二次管１２０のそれぞれとワーク９００とをボルトを用いて固定すると、出荷前のワーク９００に傷がついてしまうため、外観上好ましくない。この点、伸縮管ユニット１００によれば、ボルトを用いて固定する必要がないため、ワーク９００に傷が付くことを回避し、外観を損なうことを防ぐことができる。
【００５２】
また、２つの伸縮機構部２０のそれぞれの駆動部２２は、内管固定部材３０に接続されている。そのため、駆動部２２の動作に連動させて、インナー管１１を、伸縮管１０が伸びる方向だけでなく、伸縮管１０が縮む方向にも動かすことができる。そして、インナー管１１を安定的に保持することができる。もっとも、２つの伸縮機構部２０のそれぞれの駆動部２２は、内管固定部材３０に接続されていなくてもよい。ただし、この場合は、伸縮管１０を手動で縮める必要がある。
【００５３】
さらに、２つの伸縮機構部２０のそれぞれの本体部２１は、外管固定部材４０を介してアウター管１２に固定されている。そのため、本体部２１をアウター管１２に強固に固定することができる。もっとも、２つの伸縮機構部２０のそれぞれの本体部２１は、溶接などによりアウター管１２に直接的に固定してもよい。また、２つの伸縮機構部２０のそれぞれの本体部２１は、軸方向に沿って本体部２１とアウター管１２との間に介在する固定部材など、上記以外の形状の固定部材を介してアウター管１２に固定してもよい。
【００５４】
加えて、２つの伸縮機構部２０は、伸縮管１０を挟んで対向するように配置されている。そのため、インナー管１１を両サイドからバランスよく保持すると共に、インナー管１１に両サイドからバランスよく力を加えることができる。よって、インナー管１１とアウター管１２とが干渉することを防ぎ、伸縮管１０の円滑な伸縮動作を実現することができる。
【００５５】
また、内管固定部材３０には、インナー管１１が挿入される内管接続部３１が形成されている。そのため、内管固定部材３０により、インナー管１１を安定的に保持することができる。同様に、外管固定部材４０には、アウター管１２が挿入される外管接続部４１が形成されている。そのため、外管固定部材４０により、アウター管１２を安定的に保持することができる。
【００５６】
ところで、本実施の形態１では、伸縮管ユニット１００が２つの伸縮機構部２０を有する場合を例示したが、これに限らず、伸縮管ユニット１００は、３つ以上の伸縮機構部２０を有してもよい。この場合、インナー管１１に対し、３つ以上の伸縮機構部２０によってバランスよく力を加えるように構成する。このようにすれば、各伸縮機構部２０の負担を軽減することができる。また、３つ以上の伸縮機構部２０のそれぞれの駆動部２２を、１つの内管固定部材３０に接続するとよい。この場合、内管固定部材３０の形状は、伸縮機構部２０の数及び配置に応じて調整するとよい。すると、駆動部２２の動作に連動させて、インナー管１１を伸縮させることができる。さらに、３つ以上の伸縮機構部２０のそれぞれの本体部２１を、１つの外管固定部材４０に接続するとよい。この場合、外管固定部材４０の形状は、伸縮機構部２０の数及び配置に応じて調整するとよい。すると、３つ以上の本体部２１をアウター管１２に強固に固定することができる。
【００５７】
実施の形態２．
図１１は、本発明の実施の形態２に係るクランプシステムによってワークをクランプした状態を例示した概略構成図である。図１２は、図１１の伸縮管ユニットを側方からみた外観図である。図１３は、図１１のスライド機構部の外観を例示した斜視図である。図１１〜図１３を参照して、本実施の形態２の伸縮管ユニット１００Ａ及びクランプシステム１０００Ａの構成について説明する。実施の形態１と同等の構成部材については同一の符号を用いて説明は省略する。
【００５８】
図１１及び図１２に示すように、クランプシステム１０００Ａは、一次管１１０と、二次管１２０と、伸縮管ユニット１００Ａと、を有している。伸縮管ユニット１００Ａは、伸縮管１０と、１つの伸縮機構部２０と、内管固定部材１３０と、外管固定部材１４０と、スライド機構部６００と、を有している。
【００５９】
ここで、図１１は、ワーク９００の流量試験を行う際の状況である。つまり、伸びた状態の伸縮管ユニット１００によって二次管１２０がｘ軸負方向に押圧され、一次管１１０と二次管１２０とによりワーク９００がクランプされている。一方、図１２の伸縮管ユニット１００Ａは、ワーク９００の流量試験を行う前、もしくは流量試験を行った後の状態である。つまり、図１２では、一次管１１０と二次管１２０との間にワーク９００を配置するため、もしくはワーク９００を取り外すために、伸縮管ユニット１００Ａが縮んだ状態となっている。
【００６０】
内管固定部材１３０は、鉄製である板状の部材で、インナー管１１に固定されている。内管固定部材１３０は、実施の形態１の内管固定部材３０と同様の内管接続部３１が、インナー管１１に対応する位置に設けられている。内管固定部材１３０は、内管接続部３１においてインナー管１１に接続されている。また、内管固定部材１３０は、駆動部２２のボルト穴２２ａに対応する位置に、駆動用ボルト穴３２が形成されている。そして、内管固定部材１３０は、伸縮機構部２０とは反対側の端部が、スライド機構部６００の摺動部６２０に、溶接などによって固定されている。
【００６１】
外管固定部材１４０は、鉄製である板状の部材で、アウター管１２に固定されている。外管固定部材１４０は、実施の形態１の外管固定部材４０と同様の外管接続部４１が、インナー管１１に対応する位置に設けられている。外管固定部材１４０は、外管接続部４１においてインナー管１１に接続されている。また、外管固定部材１４０は、本体部２１の４つの本体ボルト穴２１ａに対応する位置に、固定ボルト穴４２が形成されている。そして、外管固定部材１４０は、伸縮機構部２０とは反対側の端部が、基台２０００に固定されている。
【００６２】
伸縮機構部２０は、伸縮管１０の外周側に配置され、インナー管１１をアウター管１２の内側で軸方向に摺動させて伸縮管１０を伸縮させる。本実施の形態２においても、伸縮機構部２０としてエアシリンダを例示しているため、駆動部２２は、エアシリンダのロッドに相当する。
【００６３】
スライド機構部６００は、伸縮機構部２０に対し、伸縮管１０を挟んで対向するように配置されている。スライド機構部６００は、軸方向に沿って配置されたレール部６１０と、レール部６１０上を軸方向に摺動する摺動部６２０と、を有している。レール部６１０は、摺動部６２０側とは反対側の面、つまりｚ軸負側の面が、基台２０００に固定されている。摺動部６２０は、内管固定部材１３０の伸縮機構部２０とは反対側の端部に接続されている。
【００６４】
図１３に示すように、レール部６１０には、ｙ軸方向の両端に、軸方向に沿って一対の案内溝６１０ａが形成されている。摺動部６２０には、一対の案内溝６１０ａに対応する位置に、一対の係合部６２０ａが形成されている。一対の係合部６２０ａは、軸方向に沿って設けられ、案内溝６１０ａに嵌められる。かかる構成により、摺動部６２０は、伸縮機構部２０の駆動部２２の動作に連動し、レール部６１０に案内されて軸方向に摺動する。
【００６５】
伸縮機構部２０の駆動部２２は、ボルト５０によって内管固定部材１３０に接続されている。すなわち、駆動部２２は、内管固定部材１３０を介してインナー管１１に固定されている。また、伸縮機構部２０の本体部２１は、外管固定部材４０を介してアウター管１２に固定されている。
【００６６】
本実施の形態２における伸縮制御装置及び伸縮管制御システムの構成は、実施の形態１と同様であるため説明は省略する。また、本実施の形態２における伸縮管ユニット１００Ａの伸縮制御方法は、図１０の場合と同様であるため説明は省略する。すなわち、本実施の形態２の伸縮制御装置は、１つの伸縮機構部２０を、実施の形態２の場合と同様に制御する。クランプシステム１０００Ａは、伸縮管制御システムを含んで構成してもよい。
【００６７】
以上のように、本実施の形態２の伸縮管ユニット１００Ａは、インナー管１１及び摺動部６２０に固定された内管固定部材３０を軸方向に動作させる伸縮機構部２０を有している。よって、一次管１１０及び二次管１２０のそれぞれとワーク９００との簡易かつ迅速な連結を実現することができるため、ワーク９００のセッティング及び付け替えの効率化を図ることができる。そして、伸縮管ユニット１００Ａによっても、ボルトを用いて固定する必要がないため、ワーク９００に傷が付くことを避け、外観を損なうことを防ぐことができる。
【００６８】
さらに、伸縮機構部２０は、駆動部２２が内管固定部材１３０に接続されている。そのため、駆動部２２の動作に連動させて、伸縮管１０を伸縮させることができる。もっとも、伸縮機構部２０の駆動部２２を内管固定部材１３０に接続しなくてもよいが、この場合は、伸縮管１０を手動で縮める必要がある。また、伸縮機構部２０の本体部２１は、外管固定部材１４０を介してアウター管１２に固定されている。そのため、本体部２１をアウター管１２に強固に固定することができる。もっとも、伸縮機構部２０の本体部２１は、直接的に、もしくは上記以外の形状の固定部材を介してアウター管１２に固定してもよい。
【００６９】
加えて、伸縮機構部２０とスライド機構部６００とは、伸縮管１０を挟んで対向するように配置されている。よって、インナー管１１を両サイドからバランスよく保持することができることから、インナー管１１とアウター管１２とが干渉することを防ぎ、伸縮管１０の円滑な伸縮動作を実現することができる。他の効果については、実施の形態１と同様である。
【００７０】
上述した各実施の形態は、伸縮管ユニット及びクランプシステムにおける好適な具体例であり、本発明の技術的範囲は、これらの態様に限定されるものではない。例えば、上記各実施の形態では、内管接続部３１が穴である場合を例示したが、これに限らず、内管接続部３１は、インナー管１１が挿入され、或いは嵌め込まれる切欠きなどであってもよい。また、上記各実施の形態では、外管接続部４１が穴である場合を例示したが、これに限らず、外管接続部４１は、アウター管１２が挿入され、或いは嵌め込まれる切欠きなどであってもよい。
【００７１】
上記各実施の形態では、伸縮機構部２０としてエアシリンダを例示したが、これに限定されない。伸縮機構部２０は、油圧シリンダなどの他のシリンダであってもよく、シリンダ以外の構成であってもよい。伸縮機構部２０は、例えばサーボモータとカムとを含んで構成してもよい。この場合、本体部２１がサーボモータを含み、カムが駆動部２２として動作する。そして、伸縮制御装置１５０は、サーボモータの駆動を制御し、カムの回転角度を調整する。すなわち、伸縮制御装置１５０は、サーボモータを駆動してカムを回転させ、カムの軸方向の長さを変化させる。カムの軸方向の長さが長くなると、内管固定部材３０又は１３０がｘ軸負方向に押圧され、内管固定部材３０又は１３０の動作に連動して伸縮管１０が伸びる。そのため、ユーザは、ボルトなどを用いた配管の連結作業を行うことなく、操作部１６０を操作するだけで、一次管１１０と二次管１２０とによりワーク９００をクランプすることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１０  伸縮管、１１  インナー管、１１ａ  フランジ部、１１ｂ  挿入端部、１１ｃ  Ｏリング、１２  アウター管、１２ａ  挿入側フランジ部、１２ｂ  排水側フランジ部、１２ｃ  内側壁、２０  伸縮機構部、２１  本体部、２１ａ  本体ボルト穴、２２  駆動部、２２ａ  ボルト穴、２３  ピストン、２５  シリンダ室、２５ａ  第１室、２５ｂ  第２室、３０、１３０  内管固定部材、３１  内管接続部、３１ａ  内壁、３２  駆動用ボルト穴、４０、１４０  外管固定部材、４１  外管接続部、４１ａ  内壁、４２  固定ボルト穴、５０、６１  ボルト、６２  ナット、７１  第１接続部、７１ａ  第１スピードコントローラ、７２  第２接続部、７２ａ  第２スピードコントローラ、８０  配管、８１  給気管、８２  排気管、９１、９２  シリンダ分岐部、１００、１００Ａ  伸縮管ユニット、１１０  一次管、１１０ｂ  流出側フランジ部、１２０  二次管、１２０ａ  流入側フランジ部、１２０ｂ  流出側フランジ部、１５０  伸縮制御装置、１６０  操作部、１６１  クランプスイッチ、１６２  解除スイッチ、１７０  制御部、１７１  通信部、１７２  弁制御部、１７３  記憶部、２００  排水管、２００ａ  流入側フランジ部、３００ａ  給気部、３００ｂ  維持部、３００ｃ  排気部、３１０  第１電磁弁、３２０  第２電磁弁、３３０  第１サイレンサ、３４０  第２サイレンサ、４００  減圧弁、４１０  弁分岐部、５００  伸縮管制御システム、６００  スライド機構部、６１０  レール部、６１０ａ  案内溝、６２０  摺動部、６２０ａ  係合部、９００  ワーク、９１０  測定管、９１０ａ  第１フランジ部、９１０ｂ  第２フランジ部、１０００、１０００Ａ  クランプシステム、２０００  基台、Ｓ  摺動方向。
【図１】
2019109177.tif 000003
【図２】
2019109177.tif 000004
【図３】
2019109177.tif 000005
【図４】
2019109177.tif 000006
【図５】
2019109177.tif 000007
【図６】
2019109177.tif 000008
【図７】
2019109177.tif 000009
【図８】
2019109177.tif 000010
【図９】
2019109177.tif 000011
【図１０】
2019109177.tif 000012
【図１１】
2019109177.tif 000013
【図１２】
2019109177.tif 000014
【図１３】
2019109177.tif 000015