(57)【要約】接続領域を境とする第一端領域（Ｌ１）と第二端領域（Ｌ２）とが平行かつ同一方向に向けられた直線部（Ｌ１，Ｌ２）とされた棒部材（Ｄ）の第一端領域（Ｌ１）を第一端領域（Ｌ１）の先端を先頭にして搬送する第１搬送ユニット（７）と、棒部材（ｄ）の第二端領域（Ｌ２）を第二端領域（Ｌ２）の先端を先頭にして第１搬送ユニット（７）と同速で搬送する第２搬送ユニット（８）とを備える。
2016013420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線部を有する第一の棒部材の先端を先頭にして搬送するように構成された第１搬送ユニットと、
直線部を有する前記第一の棒部材とは異なる第二の棒部材の先端を先頭にして前記第一の棒部材と同じ方向に搬送するように構成された第２搬送ユニットと、
を備える棒部材搬送装置。
【請求項２】
前記第１搬送ユニットが、接続領域を境とする第一端領域と第二端領域とが平行かつ同一方向に向けられた直線部とされた棒部材の前記第一端領域を前記第一端領域の先端を先頭にして搬送するように構成され、
前記第２搬送ユニットが、前記棒部材の前記第二端領域を前記第二端領域の先端を先頭にして前記第１搬送ユニットと同速で搬送するように構成されている
請求項１記載の棒部材搬送装置。
【請求項３】
前記第１搬送ユニットにおける前記第一端領域の搬送速度と、前記第２搬送ユニットにおける前記第二端領域の搬送速度とに差が生じたときに、前記第１搬送ユニット及び前記第２搬送ユニットを停止する制御装置を備える請求項２記載の棒部材搬送装置。
【請求項４】
前記第１搬送ユニット及び前記第２搬送ユニットに設けられると共に前記棒部材を搬送可能に挟持する複数の搬送ローラと、前記搬送ローラの回転状態を検出する回転角センサとを備え、
前記制御装置は、前記回転角センサの検出結果に基づき、複数の前記搬送ローラの回転状態が異なるときに、前記第１搬送ユニットにおける前記第一端領域の搬送速度と、前記第２搬送ユニットにおける前記第二端領域の搬送速度とに差が生じたと判断する
請求項３記載の棒部材搬送装置。
【請求項５】
搬送中に前記棒部材に作用するトルクが閾値を超えた場合に前記第１搬送ユニット及び前記第２搬送ユニットによる前記棒部材の搬送を停止させるトルクリミッタを備える請求項２〜４いずれか一項に記載の棒部材搬送装置。
【請求項６】
前記第１搬送ユニット及び前記第２搬送ユニットに設けられると共に立設状態にて前記棒部材の前記直線部を支持する溝を有するガイドを備え、
前記ガイドは、前記棒部材の前記接続領域によって前記第１搬送ユニット及び前記第２搬送ユニットによる前記棒部材の搬送方向に押圧されることにより傾倒可能とされ、かつ、前記立設状態に付勢されている
請求項２〜５いずれか一項に記載の棒部材搬送装置。
【請求項７】
前記ガイドは、前記第１搬送ユニット及び前記第２搬送ユニットによる前記棒部材の搬送方向と直交する水平方向に配列される複数の前記溝を有する請求項６記載の棒部材搬送装置。
【請求項８】
前記棒部材の前記直線部を支持すべき前記溝を表示する表示装置を備える請求項７記載の棒部材搬送装置。
【請求項９】
前記第１搬送ユニット及び前記第２搬送ユニットに設けられると共に、前記棒部材を設置するときに前記棒部材の先端を当接可能に立設されかつ前記棒部材を搬送するときに傾倒されるストッパを備える請求項２〜８いずれか一項に記載の棒部材搬送装置。
【請求項１０】
前記第１搬送ユニットを昇降可能とする第１昇降機構と、前記第２搬送ユニットを昇降可能とする第２昇降機構とを備える請求項２〜９いずれか一項に記載の棒部材搬送装置。
【請求項１１】
前記第１搬送ユニットを前記第１搬送ユニット及び前記第２搬送ユニットによる前記棒部材の搬送方向と直交する水平方向にスライド可能とする第１スライド機構と、前記第２搬送ユニットを前記第１搬送ユニット及び前記第２搬送ユニットによる前記棒部材の搬送方向と直交する水平方向にスライド可能とする第２スライド機構とを備える請求項２〜１０いずれか一項に記載の棒部材搬送装置。
【請求項１２】
前記第１搬送ユニット及び前記第２搬送ユニットから前記棒部材の搬送方向の前方へ突設されると共に前記棒部材を下方から支持する支持部を備える請求項２〜１１いずれか一項に記載の棒部材搬送装置。
【請求項１３】
前記支持部は、前記第１搬送ユニット及び前記第２搬送ユニットによる前記棒部材の搬送方向から見て、下方に向けて湾曲した形状を有すると共に回動可能とされた受部を有する請求項１２記載の棒部材搬送装置。
【請求項１４】
前記第１搬送ユニット及び前記第２搬送ユニットの間に配置されると共に前記棒部材の前記接続領域の通過を検出する通過検出センサを備える請求項２〜１３いずれか一項に記載の棒部材搬送装置。
【請求項１５】
前記棒部材に対して気体を噴射する気体噴射部を有する請求項２〜１４いずれか一項に記載の棒部材搬送装置。
【請求項１６】
前記棒部材は、熱交換器に設置される中空の伝熱管である請求項２〜１５いずれか一項に記載の棒部材搬送装置。
【請求項１７】
前記伝熱管が管支持板に設けられた貫通孔に挿入されるように構成され、
前記第１搬送ユニット及び前記第２搬送ユニットは、前記伝熱管を前記管支持板の貫通孔に挿入するために前記伝熱管を搬送するように構成されている
請求項１６記載の棒部材搬送装置。
【請求項１８】
搬送中に前記棒部材に作用するトルクが閾値を超えた場合に前記第１搬送ユニット及び前記第２搬送ユニットによる前記棒部材の搬送を停止させるトルクリミッタを備える請求項１記載の棒部材搬送装置。
【請求項１９】
複数の前記伝熱管を同時に前記管支持板の前記貫通孔に挿入するように構成されている請求項１７記載の棒部材搬送装置。
【請求項２０】
前記第１搬送ユニット及び前記第２搬送ユニットに設けられると共に、複数の前記棒部材を個々に搬送するのに使用される複数の前記搬送ローラと、複数の前記回転角センサと、複数の前記トルクリミッタとを備え、
前記制御装置は、前記棒部材の前記第一端領域の搬送速度と、前記棒部材の前記第二端領域の搬送速度とに差が生じた場合、及び、前記棒部材に作用するトルクが閾値を超えた場合の少なくとも一方の場合において、前記第１搬送ユニット及び前記第２搬送ユニットによる前記棒部材の搬送を停止させるように構成されている請求項５記載の棒部材搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒部材搬送装置に関する。
本願は、２０１４年７月２４日に日本国に出願された特願２０１４−１５０６０６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
現状、加圧水型原子炉用蒸気発生器等の熱交換器には、１０〜２０ｍｍ程度の径と１ｍｍ程度の肉厚を持つ金属製の伝熱管が用いられており、それらを規則的に並べることで大容量の熱交換を実現している（例えば、特許文献１参照）。このような熱交換器の組立施工については、１０ｍ程度の２つの直線部（第一の直線部と第二の直線部）を有するＵ字型の伝熱管を、複数の作業者が管支持板に形成された貫通孔に挿入することによって行われるのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２００９−２４９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
大径のＵ字型の伝熱管等は作業者一人での挿入作業ができないことから、最低でも二人での作業となり、伝熱管の第一の直線部と第二の直線部とを異なる作業者が挿入する。このため、作業者同士の連携がうまくいかない場合には、第一の直線部の搬送速度と第二の直線部の搬送速度とに差が生じ、伝熱管に変形が生じる場合がある。また、作業者同士の連携がうまくいかない場合には、伝熱管がまっすぐに搬送されないことになり、特にベンド部（湾曲した部分）が振動等し、これによって他の伝熱管等と接触して損傷する場合がある。このような伝熱管の変形や損傷が生じた場合には、当然に交換作業等が必要となり、作業効率の悪化を招く。【０００５】
このように、伝熱管の挿入作業の全てを作業者の人力によって行う場合には、上述のような人的要因によって伝熱管の変形や損傷が生じ、作業効率の悪化を招きやすい。このような問題は、極めて肉厚が薄くかつ直線部が長い伝熱管を扱い、さらにベンド部の径の異なる伝熱管を極めて多数（例えば１万本）用いる加圧水型原子炉用蒸気発生器等の熱交換器の組立時に顕著に生じるものである。ただし同様の問題は、加圧水型原子炉用蒸気発生器等の熱交換器の組立時に限らず、上述の伝熱管のように平行な２つの直線部を有する棒部材を予め定められた箇所に搬送したり挿入したりするときにも生じる。
さらに、上述の伝熱管のように平行な２つの直線部を有する棒部材に限らず、一本の直線部のみからなる通常の棒部材を予め定められた箇所に搬送したり挿入したりするときにおいても、搬送や挿入に係る作業を、人力によらず正確かつ効率的に行う方法が要望されている。【０００６】
本発明は、上述する事情に鑑みてなされ、ベンド部等の接続領域を境とする棒部材の第一端領域と第二端領域とが平行かつ同一方向に向けられた直線部とされた棒部材や通常の棒部材の搬送や挿入を簡易かつ確実に短時間で行うことを可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、直線部を有する第一の棒部材の先端を先頭にして搬送するように構成された第１搬送ユニットと、直線部を有する第一の棒部材とは異なる第二の棒部材の先端を先頭にして第一の棒部材と同じ方向に搬送するように構成された第２搬送ユニットと、を備える棒部材搬送装置である。
本発明の第２の態様は、第１の態様において、第１搬送ユニットが、接続領域を境とする棒部材の第一端領域と第二端領域とが平行かつ同一方向に向けられた直線部とされた棒部材の第一端領域を第一端領域の先端を先頭にして搬送するように構成され、第２搬送ユニットが、棒部材の第二端領域を第二端領域の先端を先頭にして第１搬送ユニットと同速で搬送するように構成されている。【０００８】
本発明の第３の態様は、第２の態様において、第１搬送ユニットにおける第一端領域の搬送速度と、第２搬送ユニットにおける第二端領域の搬送速度とに差が生じたときに、第１搬送ユニット及び上記第２搬送ユニットを停止する制御装置を備える。【０００９】
本発明の第４の態様は、第３の発明において、第１搬送ユニット及び第２搬送ユニットに設けられると共に棒部材を搬送可能に挟持する複数の搬送ローラと、搬送ローラの回転状態を検出する回転角センサとを備え、制御装置が、回転角センサの検出結果に基づき、複数の搬送ローラの回転状態が異なるときに、第１搬送ユニットにおける第一端領域の搬送速度と、第２搬送ユニットにおける第二端領域の搬送速度とに差が生じたと判断する。【００１０】
本発明の第５の態様は、第２〜第４いずれかの態様において、搬送中に棒部材に作用するトルクが閾値を超えた場合に第１搬送ユニット及び第２搬送ユニットによる棒部材の搬送を停止させるトルクリミッタを備える。【００１１】
本発明の第６の態様は、第２〜第４いずれかの態様において、第１搬送ユニット及び第２搬送ユニットに設けられると共に立設状態にて棒部材の直線部を支持する溝を有するガイドを備え、ガイドが、棒部材の接続領域によって第１搬送ユニット及び第２搬送ユニットによる棒部材の搬送方向に押圧されることにより傾倒可能とされ、かつ、立設状態に付勢されている。【００１２】
本発明の第７の態様は、第６の態様において、ガイドが、第１搬送ユニット及び第２搬送ユニットによる棒部材の搬送方向と直交する水平方向に配列される複数の溝を有する。【００１３】
本発明の第８の態様は、第７の態様において、棒部材の直線部を支持すべき溝を表示する表示装置を備える。【００１４】
本発明の第９の態様は、第２〜第８いずれかの態様において、第１搬送ユニット及び第２搬送ユニットに設けられると共に、棒部材を設置するときに棒部材の先端を当接可能に立設されかつ棒部材を搬送するときに傾倒されるストッパを備える。【００１５】
本発明の第１０の態様は、第２〜第９いずれかの態様において、第１搬送ユニットを昇降可能とする第１昇降機構と、第２搬送ユニットを昇降可能とする第２昇降機構とを備える。【００１６】
本発明の第１１の態様は、第２〜第１０いずれかの態様において、第１搬送ユニットを第１搬送ユニット及び第２搬送ユニットによる棒部材の搬送方向と直交する水平方向にスライド可能とする第１スライド機構と、第２搬送ユニットを第１搬送ユニット及び第２搬送ユニットによる棒部材の搬送方向と直交する水平方向にスライド可能とする第２スライド機構とを備える。【００１７】
本発明の第１２の態様は、第２〜第１１いずれかの態様において、第１搬送ユニット及び第２搬送ユニットから棒部材の搬送方向の前方へ突設されると共に棒部材を下方から支持する支持部を備える。【００１８】
本発明の第１３の態様は、第１２の態様において、支持部が、第１搬送ユニット及び第２搬送ユニットによる棒部材の搬送方向から見て、下方に向けて湾曲した形状を有すると共に回動可能とされた受部を有する。【００１９】
本発明の第１４の態様は、第２〜第１３のいずれかの態様において、第１搬送ユニット及び第２搬送ユニットの間に配置されると共に棒部材の接続領域の通過を検出する通過検出センサを備える。【００２０】
本発明の第１５の態様は、第２〜第１４いずれかの態様において、棒部材に対して気体を噴射する気体噴射部を有する。【００２１】
本発明の第１６の態様は、第２〜第１５いずれかの態様において、棒部材が、熱交換器に設置される中空の伝熱管である。【００２２】
本発明の第１７の態様は、第１６の態様において、伝熱管が管支持板に設けられた貫通孔に挿入され、第１搬送ユニット及び第２搬送ユニットは、伝熱管を管支持板の貫通孔に挿入するために伝熱管を搬送するように構成されている。
本発明の第１８の態様は、第１の態様において、搬送中に棒部材に作用するトルクが閾値を超えた場合に第１搬送ユニット及び第２搬送ユニットによる棒部材の搬送を停止させるトルクリミッタを備える。
本発明の第１９の態様は、第１７の態様において、複数の伝熱管を同時に管支持板の貫通孔に挿入するように構成されている。
本発明の第２０の態様は、第５の態様において、第１搬送ユニット及び第２搬送ユニットに設けられると共に、複数の棒部材を個々に搬送するのに使用される複数の搬送ローラと、複数の回転角センサと、複数のトルクリミッタとを備え、制御装置は、棒部材の第一端領域の搬送速度と、棒部材の第二端領域の搬送速度とに差が生じた場合、及び、棒部材に作用するトルクが閾値を超えた場合の少なくとも一方の場合において、第１搬送ユニット及び第２搬送ユニットによる棒部材の搬送を停止させるように構成されている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、第１搬送ユニットによって棒部材の第一の直線部（第一端領域）が搬送され、第２搬送ユニットによって棒部材の第二の直線部（第二端領域）が搬送される。さらに、第２搬送ユニットは、第１搬送ユニットが第一の直線部を搬送する速度と同じ速度で第二の直線部を同一方向に搬送する。このため、本発明によれば、作業者の人力によらずに、棒部材の第一の直線部と第二の直線部とを同速で同一方向に搬送することができる。したがって、本発明によれば、人的要因によって棒部材が変形や損傷することを防止することができ、ベンド部等の接続領域を境とする第一端領域と第二端領域とが平行かつ同一方向に向けられた直線部とされた棒部材、及び一本の直線部のみからなる通常の棒部材の搬送や挿入を簡易かつ確実に短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態における伝熱管挿入装置によって伝熱管の挿入が行われることによって組立てが行われる蒸気発生器の概略構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】蒸気発生器の組立て時の様子を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態における伝熱管挿入装置を前方から見た斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態における伝熱管挿入装置を後方から見た斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態における伝熱管挿入装置を前方から見た斜視図であり、第１搬送ユニット及び第２搬送ユニットが離間された状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態における伝熱管挿入装置が備える第１搬送ユニット及び第２搬送ユニットを上方から見下ろした斜視図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図であり、本発明の一実施形態における伝熱管挿入装置が備える第１搬送ユニットの断面図である。
【図８】本発明の一実施形態における伝熱管挿入装置が備える第１先端ガイド機構及び第２先端ガイド機構の斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態における伝熱管挿入装置が備える第１先端ガイド機構及び第２先端ガイド機構の受部が回動された状態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態における伝熱管挿入装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態における伝熱管挿入装置の変形例が備える空気噴射ユニットの模式図である。
【図１２】本発明の一実施形態における伝熱管挿入装置の使用例の説明図である。
【図１３】本発明の一実施形態における伝熱管挿入装置の変形例の説明図である。
【図１４】図１３の一部拡大図である。
【図１５】本発明の一実施形態における伝熱管挿入装置の変形例の使用例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明に係る棒部材搬送装置の一実施形態として、伝熱管（棒部材）を管支持板及び管板に挿入する伝熱管挿入装置について説明する。なお、以下の説明においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２６】
まず、図１を参照して、本実施形態の伝熱管挿入装置１（図３等参照）によって伝熱管の挿入が行われることによって組立てが行われる蒸気発生器１００（熱交換器）について説明する。蒸気発生器１００は、シェル１０１と、管板１０２と、管支持板１０４、伝熱管束１０５と、振動防止部材１０６とを有している。
【００２７】
シェル１０１は、伝熱管束１０５等を覆う容器であり、一端が開口端とされている。管板１０２は、シェル１０１の他端を閉塞し、伝熱管束１０５を形成する各伝熱管Ｄが挿入可能な貫通孔を有している。管支持板１０４は、シェル１０１の内部に等間隔で配列されており、各伝熱管Ｄが挿入可能な貫通孔を有した円板状の部材である。伝熱管束１０５は、内部に熱水が流れる複数の伝熱管Ｄによって形成されている。これらの伝熱管Ｄは、半円状に湾曲されたベンド部Ｂ（接続領域）を境とする第一端領域と第二端領域とが平行かつ同一方向に向けられた直線部Ｌ１及び直線部Ｌ２とされたＵ字型の中空の棒部材である（図２参照）。伝熱管束１０５は、ベンド部Ｂの曲率半径が異なる複数の伝熱管Ｄが束ねられることによって形成されている。なお、図１においては、伝熱管束１０５の下側半分のみを図示している。
【００２８】
振動防止部材１０６は、図１において高さ方向に配列された伝熱管Ｄのベンド部Ｂ同士の間に配置される複数のＶ字バーの先端部同士が溶接によって接続されることで一体化されてなる部材である。このような振動防止部材１０６は、通水による伝熱管Ｄのベンド部Ｂの振動を抑制する。
【００２９】
次に、このような蒸気発生器１００を組み立てる場合に、伝熱管Ｄを管支持板１０４及び管板１０２に挿入する方法について、図２を参照して説明する。図２は、伝熱管Ｄを挿入するときの様子を模式的に示す平面図である。なお、説明の便宜上、図２に示す各種部材の形状や個数は、図１に示す蒸気発生器１００等と異なる。
【００３０】
図２に示すように、伝熱管Ｄを管支持板１０４及び管板１０２に挿入する場合には、まず、同一高さに挿入される複数の伝熱管Ｄを、管支持板１０４及び管板１０２が設置されたシェル１０１に対向させて配置する。なお、同一高さに挿入される複数の伝熱管Ｄはベンド部Ｂの曲率半径が異なるため、図２に示すように、互いに干渉することなく、同一平面に並べて配置することができる。なお、このように配置される伝熱管Ｄは、管支持板１０４及び管板１０２に対して挿入される高さに合わせて配置されている。そして、図２に示すように、ベンド部Ｂの曲率半径が小さいものから順次水平方向に伝熱管Ｄを搬送することにより、伝熱管Ｄを管支持板１０４及び管板１０２の貫通孔に挿入していく。この作業を伝熱管Ｄが配置される全ての高さにおいて行うことで、全ての伝熱管Ｄが管支持板１０４及び管板１０２に挿入される。
【００３１】
本実施形態の伝熱管挿入装置１は、上述のように伝熱管Ｄを管支持板１０４及び管板１０２の貫通孔に挿入するときに用いられ、図２に示すように、挿入前の伝熱管Ｄと、管支持板１０４及び管板１０２が設置されたシェル１０１との間に配置される。
【００３２】
続いて、本実施形態の伝熱管挿入装置１の詳細について説明する。図３及び図４は、本実施形態の伝熱管挿入装置１の全体図である。なお、以下の説明においては、伝熱管Ｄの搬送方向を基準として定めた前後左右を用いて方向について説明を行う（図３及び図４参照）。図３は、本実施形態の伝熱管挿入装置１を前方から見た斜視図である。また、図４は、本実施形態の伝熱管挿入装置１を後方から見た斜視図である。
【００３３】
図３及び図４に示すように、本実施形態の伝熱管挿入装置１は、架台２と、第１スライド機構３と、第２スライド機構４と、第１昇降機構５と、第２昇降機構６と、第１搬送ユニット７と、第２搬送ユニット８と、第１先端ガイド機構９（支持部）と、第２先端ガイド機構１０（支持部）と、制御装置１１とを備えている。
【００３４】
架台２は、他の構成要素を支持する台部であり、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８のスライド方向（左右方向）に延びて設けられている。この架台２は、長手方向（左右方向）の長さが、管支持板１０４及び管板１０２の直径よりも長く設定されている。
【００３５】
第１スライド機構３は、レール３ａと、移動子３ｂと、ステージ３ｃと、位置決め孔３ｄと、ピン３ｅと、微調整機構３ｆとを備えている。レール３ａは、架台２の右寄りに設置されており、左右方向に延びて設けられている。移動子３ｂは、レール３ａに対してスライド可能に嵌合されており、レール３ａに沿って左右方向に移動可能とされている。ステージ３ｃは、移動子３ｂ上に固定されており、移動子３ｂと共に移動可能とされている。また、このステージ３ｃは、第１昇降機構５を直接支持し、第１昇降機構５を介することで第１搬送ユニット７を間接的に支持する部位と、ピン３ｅが貫通される部位とが分割されている。
【００３６】
位置決め孔３ｄは、レール３ａに沿って架台２に対して所定の間隔で設けられている。これらの位置決め孔３ｄは、ステージ３ｃを貫通して取り付けられるピン３ｅの先端が差し込まれることによって、ステージ３ｃ（すなわち第１搬送ユニット７）の左右方向の位置を固定する。なお、これらの位置決め孔３ｄの間隔は、第１搬送ユニット７の左右方向の幅と伝熱管Ｄの左右方向の配列ピッチとを考慮して定められており、管支持板１０４及び管板１０２の全ての貫通孔に対して伝熱管Ｄを挿入できるように定められている。
【００３７】
ピン３ｅは、ステージ３ｃに設けられた貫通孔と位置決め孔３ｄとが上下方向から見て重ねられた場合に、これらの貫通孔及び位置決め孔３ｄに差し込まれる。このように、ピン３ｅがステージ３ｃの貫通孔及び位置決め孔３ｄに差し込まれることによって、ステージ３ｃ（すなわち第１搬送ユニット７）の左右方向の位置が固定される。微調整機構３ｆは、図示されていないが分割されたステージ３ｃの両方の部位を跨ぐように設けられており、ピン３ｅによってステージ３ｃが固定されている状態で、これらの部位の距離を微調整することにより、第１搬送ユニット７の左右方向の位置を微調整可能である。
【００３８】
このような第１スライド機構３は、ステージ３ｃの左右方向の位置を左右方向にスライド可能とすることで、第１搬送ユニット７を伝熱管Ｄの搬送方向（前後方向）と直交する水平方向（左右方向）にスライド可能としている。なお、第２スライド機構４は、第１スライド機構３と左右対称の構成とされているため、ここでの詳細な説明について省略する。このような第２スライド機構４は、第２搬送ユニット８を伝熱管Ｄの搬送方向（前後方向）と直交する水平方向（左右方向）にスライド可能としている。このような第１スライド機構３及び第２スライド機構４により、伝熱管Ｄのベンド部の曲率半径に合わせて第１搬送ユニット７と第２搬送ユニット８とを左右方向に移動させることができる。このため、例えば、第１搬送ユニット７と第２搬送ユニット８とを近接させた状態（図３及び図４に示す状態）や、第１搬送ユニット７と第２搬送ユニット８とを離間させた状態（図５に示す状態）にすることができる。
【００３９】
第１昇降機構５は、昇降部５ａと、駆動部５ｂと、昇降台５ｃと、上下動エンコーダ５ｄと、上昇リミットセンサ５ｅと、下降リミットセンサ５ｆとを備えている。昇降部５ａは、ステージ３ｃ上に立設されており、昇降台５ｃを昇降するためのボールネジ（不図示）を内蔵している。駆動部５ｂは、昇降部５ａに内蔵されたボールネジのねじ軸を回転させることにより、ねじ軸に螺合されたナットを昇降する。このような駆動部５ｂは、例えばモータと減速機とを備えている。昇降台５ｃは、昇降部５ａが備えるボールネジのナットに固定されており、ナットの昇降に伴って昇降される。上下動エンコーダ５ｄは、昇降部５ａの上部に設けられており、昇降部５ａのボールネジのねじ軸の回転量を検出して出力する。上昇リミットセンサ５ｅは、昇降部５ａの上端寄りに設けられており、昇降台５ｃが上昇限界点を越えたときにその旨を知らせる検出信号を出力する。下降リミットセンサ５ｆは、昇降部５ａの下端寄りに設けられており、昇降台５ｃが下降限界点を超えたときにその旨を知らせる検出信号を出力する。
【００４０】
このような第１昇降機構５は、昇降台５ｃの位置を上下方向に移動可能とすることで、第１搬送ユニット７を昇降可能としている。なお、第２昇降機構６は、第１昇降機構５と左右対称の構成とされているため、ここでの詳細な説明は省略する。このような第２昇降機構６は、第２搬送ユニット８を昇降可能としている。また、これらの第１昇降機構５及び第２昇降機構６は同期して駆動される。このため、第１搬送ユニット７と第２搬送ユニット８とは常に同じ高さとされている。
【００４１】
図６は、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を上方から見下ろした斜視図である。また、図７は、図６のＡ−Ａ線断面図であり、第１搬送ユニット７の断面図である。これらの図に示すように、第１搬送ユニット７は、フレーム２１と、前搬送部２２と、後搬送部２３と、櫛歯ガイド２４と、支持台２５と、ストッパ２６と、表示装置２７と、前通過検出センサ２８（通過検出センサ）と、後通過検出センサ２９（通過検出センサ）とを備えている。
【００４２】
フレーム２１は、前搬送部２２、後搬送部２３、櫛歯ガイド２４（ガイド）、支持台２５、ストッパ２６及び表示装置２７を支持する部材である。このフレーム２１は、第１昇降機構５の昇降台５ｃに対して固定されている。このようなフレーム２１が昇降台５ｃと共に昇降することによって、第１搬送ユニット７が昇降される。
【００４３】
前搬送部２２は、ローラフレーム３１と、駆動ローラ３２（搬送ローラ）と、従動ローラ３３（搬送ローラ）と、駆動部３４と、トルクリミッタ３５と、駆動軸エンコーダ３６（回転角センサ）と、従動軸エンコーダ３７（回転角センサ）とを備えている。ローラフレーム３１は、駆動ローラ３２及び従動ローラ３３を回転可能に支持する部材であり、フレーム２１に対して固定されている。このローラフレーム３１は、上方と下方とに駆動ローラ３２及び従動ローラ３３を配列可能とし、さらに伝熱管Ｄのベンド部Ｂが通過可能なように、前方から見て左方が開放された略Ｃ字状の形状を有している。
【００４４】
駆動ローラ３２は、図７に示すように、伝熱管Ｄの搬送経路を上下に挟むように、上方に２本、下方に２本設けられている。これらの駆動ローラ３２は不図示の伝達機構（例えば連結ベルト）で連結されている。このため、１つの駆動ローラ３２に対して駆動部３４から動力が供給されることにより、全ての駆動ローラ３２が回転される。従動ローラ３３は、図７に示すように、伝熱管Ｄの搬送経路を上下に挟むように、上方に１本、下方に１本設けられており、各々が駆動ローラ３２の間に配置されている。つまり、伝熱管Ｄの搬送経路の上方と下方との各々に、２本の駆動ローラ３２と、２本の駆動ローラ３２の間に配置される１本の従動ローラ３３とが配列されており、これらの駆動ローラ３２及び従動ローラ３３によって伝熱管Ｄが搬送可能に挟持されている。
【００４５】
駆動部３４は、４本の駆動ローラ３２を回転するための動力を生成し、例えばモータと減速機とを備えている。この駆動部３４は、トルクリミッタ３５を介して、４本の駆動ローラ３２のうち１つに接続されている。トルクリミッタ３５は、駆動ローラ３２に作用するトルクが予め定められた閾値を超えた場合に、駆動部３４から駆動ローラ３２への動力の伝達を切断する。なお、駆動ローラ３２に作用するトルクは、伝熱管Ｄを搬送するときに伝熱管Ｄに対して作用するトルクに比例している。すなわち、トルクリミッタ３５には、伝熱管Ｄに作用するトルクが閾値を超えたときに駆動部３４から駆動ローラ３２への動力の伝達を切断して、第１搬送ユニット７による伝熱管Ｄの搬送を停止させる。
【００４６】
駆動軸エンコーダ３６は、駆動ローラ３２の１つに接続されており、駆動ローラ３２の回転状態（ここでは回転量）を検出して出力する。また、従動軸エンコーダ３７は、従動ローラ３３の１つに接続されており、従動ローラ３３の回転状態（ここでは回転量）を検出して出力する。なお、駆動ローラ３２及び従動ローラ３３において伝熱管Ｄに対する滑りが生じていない場合には、駆動軸エンコーダ３６の検出量と従動軸エンコーダ３７の検出量とは一致する。
【００４７】
このような前搬送部２２は、伝熱管Ｄの搬送経路の上方に配置された駆動ローラ３２及び従動ローラ３３と、下方に配置された駆動ローラ３２及び従動ローラ３３とによって伝熱管Ｄを挟持し、駆動ローラ３２を回転することにより、伝熱管Ｄを前方に搬送する。なお、後搬送部２３は、前搬送部２２と同様の構成をしていることから、ここでの詳細な説明は省略する。このような後搬送部２３は、前搬送部２２よりも後方に配置されており、前搬送部２２と同様に、伝熱管Ｄを前方に搬送する。
【００４８】
櫛歯ガイド２４は、立設状態（図７で実線で示す状態）において伝熱管Ｄの直線部Ｌ１をガイドし、立設状態において伝熱管Ｄを支持する溝２４ａを有している。この溝２４ａは、管支持板１０４及び管板１０２に形成された貫通孔と同ピッチで、左右方向（伝熱管Ｄの搬送方向と直交する水平方向）に複数配列されている。また、櫛歯ガイド２４は、不図示の付勢部材によって、伝熱管Ｄのベンド部Ｂによって後方から前方（第１搬送ユニット７による伝熱管Ｄの搬送方向）に押圧されることにより傾倒可能なように立設状態にて付勢されている。つまり、伝熱管Ｄのベンド部Ｂによって押圧されていない状態では、櫛歯ガイド２４は、不図示の付勢部材によって立設状態とされる。このような櫛歯ガイド２４は、図６及び図７に示すように、前搬送部２２と後搬送部２３との間に前後方向に配列されて３つ設けられている。さらに、櫛歯ガイド２４は、後搬送部２３の後方にも設けられている。支持台２５は、櫛歯ガイド２４の間、櫛歯ガイド２４と前搬送部２２との間、及び、後搬送部２３の後方に設けられる櫛歯ガイド２４のさらに後方に設けられており、搬送される伝熱管Ｄを下方から支持する。
【００４９】
ストッパ２６は、前搬送部２２と後搬送部２３との間であって、櫛歯ガイド２４同士の間に配置されている。このストッパ２６は、作業者によって操作される不図示の操作部によって、立設状態と傾倒状態とを変更可能とされている。このストッパ２６は、立設されているときに伝熱管Ｄの先端（直線部Ｌ１の先端）を当接可能とされ、伝熱管Ｄを搬送するときに伝熱管Ｄが通過可能なように傾倒される。
【００５０】
表示装置２７は、後搬送部２３のローラフレーム３１の後方側面に対して固定されている。この表示装置２７は、櫛歯ガイド２４の溝２４ａと同ピッチで同数の表示ランプ２７ａを備えている。この表示装置２７は、制御装置１１の制御の下、いずれかの表示ランプ２７ａを点灯させることにより、作業者に対して伝熱管Ｄの直線部Ｌ１を支持すべき溝２４ａ（すなわち直線部Ｌ１を挿入すべき箇所）を表示する。
【００５１】
前通過検出センサ２８は、フレーム２１の第２搬送ユニット８寄りの側面の前寄りに固定されており、前搬送部２２よりも後方に配置されている。後通過検出センサ２９は、フレーム２１の第２搬送ユニット８寄りの側面の後寄りに固定されており、後搬送部２３よりも後方に配置されている。これらの位置に固定されることによって、前通過検出センサ２８及び後通過検出センサ２９は、第１搬送ユニット７と第２搬送ユニット８との間に配置されている。このような前通過検出センサ２８及び後通過検出センサ２９は、上方を監視しており、伝熱管Ｄのベンド部Ｂが通過した場合にこれを検出して出力する。
【００５２】
このような第１搬送ユニット７は、伝熱管Ｄの直線部Ｌ１（第一端領域）を直線部Ｌ１の先端を先頭として前方に向けて搬送する。なお、第２搬送ユニット８は、前通過検出センサ２８及び後通過検出センサ２９が設けられていないこと以外は、第１搬送ユニット７と左右対称な構成とされているため、ここでの詳細な説明は省略する。このような第２搬送ユニット８は、伝熱管Ｄの直線部Ｌ２（第二端領域）を直線部Ｌ２の先端を先頭として前方に向けて搬送する。このとき、第２搬送ユニット８は、制御装置１１の制御の下、第１搬送ユニット７の直線部Ｌ１の搬送速度と同一の速度で直線部Ｌ２を搬送する。
【００５３】
図３及び図４に戻り、第１先端ガイド機構９は、第１搬送ユニット７によって搬送される伝熱管Ｄの直線部Ｌ１の先端を下方から支持し、第１搬送ユニット７から前方へ突設されている。第２先端ガイド機構１０は、第２搬送ユニット８によって搬送される伝熱管Ｄの直線部Ｌ２の先端を下方から支持し、第２搬送ユニット８から前方へ突設されている。
【００５４】
図８は、第１先端ガイド機構９及び第２先端ガイド機構１０の拡大斜視図である。この図に示すように、第１先端ガイド機構９は、支持プレート４１と、ベース部４２と、受部４３と、把持部４４とを備えている。また、図３に示すように、第１先端ガイド機構９は、スライド支持部４５と、スライド駆動部４６と、スライドエンコーダ４７とを備えている。
【００５５】
支持プレート４１は、ベース部４２及び受部４３を支持する板状部材であり、図３に示すように、スライド支持部４５に対して左右方向にスライド可能に取り付けられている。ベース部４２は、支持プレート４１に対して傾くことが可能なように取り付けられている。受部４３は、前方から見て（伝熱管Ｄの搬送方向から見て）、下方に向けて湾曲すると共に上方が開放された形状とされており、ベース部４２によって回動可能に支持されている。把持部４４は、受部４３から突出するように設けられており、後通過検出センサ２９によるベンド部Ｂの検出に連動して駆動される不図示の駆動用アクチュエータにより受部４３の周方向に移動されることで受部４３を回動させる。スライド支持部４５は、第１搬送ユニット７のフレーム２１に対して固定されており、支持プレート４１をスライド可能に支持している。スライド駆動部４６は、第１先端ガイド機構９及び第２先端ガイド機構１０を表示装置２７の表示ランプ２７ａに連動させて駆動し、モータ及び減速機を備えている。スライドエンコーダ４７は、スライド駆動部４６によるスライド量を検出して出力する。
【００５６】
このような第１先端ガイド機構９は、これから管支持板１０４及び管板１０２に挿入する伝熱管Ｄが、先に挿入された伝熱管Ｄによって下方から支持できない場合に、挿入する伝熱管Ｄを下方から支持する。このような第１先端ガイド機構９は、伝熱管Ｄの直線部Ｌ１を支持するときには、図８に示すように受部４３の開放部分を上方に向けた状態で伝熱管Ｄを支持する。一方、伝熱管Ｄのベンド部Ｂを支持するときには、第１先端ガイド機構９は、図９に示すように、受部４３の開放部分を第２先端ガイド機構１０に向けた状態で伝熱管Ｄを支持する。これによって、ベンド部Ｂが受部４３を干渉することなく、伝熱管Ｄの支持を行うことができる。また、これから挿入する伝熱管Ｄを先に挿入された伝熱管Ｄによって支持できる場合には、第１先端ガイド機構９は、伝熱管Ｄの挿入と干渉しない位置に配置されるか、取り外される。ただし、これから挿入する伝熱管Ｄを先に挿入された伝熱管Ｄによって支持できる場合であっても、そのまま第１先端ガイド機構９を使用することもできる。この際、誤って挿入済みの伝熱管Ｄに対して上方から圧力が加えられることがないように、受部４３が挿入済みの伝熱管Ｄに対して上方から当接したときには、ベース部４２は支持プレート４１に対して傾くことが可能である。このため、第１先端ガイド機構９が上方から挿入済みの伝熱管Ｄを強く押圧することがない。なお、これから挿入する伝熱管Ｄを先に挿入された伝熱管Ｄによって支持する場合には、先に挿入された伝熱管Ｄの上部に保護シートが配置される。
【００５７】
第２先端ガイド機構１０は、第１先端ガイド機構９と左右対称な構成をしているため、ここでの詳細な説明は省略する。このような第２先端ガイド機構１０は、これから管支持板１０４及び管板１０２に挿入する伝熱管Ｄが、先に挿入された伝熱管Ｄによって下方から支持できない場合に、挿入する伝熱管Ｄを下方から支持する。このとき、第２先端ガイド機構１０は、伝熱管Ｄの直線部Ｌ２を支持するときには、図８に示すように受部４３の開放部分を上方に向けた状態で伝熱管Ｄを支持する。一方、伝熱管Ｄのベンド部Ｂを支持するときには、第２先端ガイド機構１０は、図９に示すように、受部４３の開放部分を第１先端ガイド機構９に向けた状態で伝熱管Ｄを支持する。
【００５８】
図３及び図４に戻り、制御装置１１は、本実施形態の伝熱管挿入装置１の動作全体を制御する。また、本実施形態において制御装置１１は、第１搬送ユニット７が備える駆動軸エンコーダ３６及び従動軸エンコーダ３７の検出量と、第２搬送ユニット８が備える駆動軸エンコーダ３６及び従動軸エンコーダ３７の検出量とに基づき、第１搬送ユニット７の駆動ローラ３２及び従動ローラ３３の回転量と第２搬送ユニット８の駆動ローラ３２及び従動ローラ３３の回転量とが異なる場合に、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を停止する。ここでは、制御装置１１は、上述のように回転量が異なる場合には、第１搬送ユニット７における伝熱管Ｄの直線部Ｌ１の搬送速度と、第２搬送ユニット８における伝熱管Ｄの直線部Ｌ２の搬送速度とに差が生じたと判断し、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を停止する。
【００５９】
また、本実施形態の伝熱管挿入装置１において制御装置１１は、第１搬送ユニット７の前搬送部２２に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量と、従動軸エンコーダ３７の検出量とに基づき、１つの前搬送部２２に備えられる駆動ローラ３２の回転量と従動ローラ３３の回転量とが異なる場合に、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を停止する。ここでは、制御装置１１は、上述のように回転量が異なる場合には、駆動ローラ３２と従動ローラ３３とのいずれかに、伝熱管Ｄに対する滑りが生じていると判断し、伝熱管Ｄの直線部Ｌ１の搬送速度と直線部Ｌ２の搬送速度とに差が生じる可能性があるとして、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を停止する。
【００６０】
また、制御装置１１は、同様に、第２搬送ユニット８の前搬送部２２に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量と従動軸エンコーダ３７の検出量とが異なる場合、第１搬送ユニット７の後側搬送部２３に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量と従動軸エンコーダ３７の検出量とが異なる場合、第２搬送ユニット８の後搬送部２３に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量と従動軸エンコーダ３７の検出量とが異なる場合にも第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を停止する。
【００６１】
続いて、このような本実施形態の伝熱管挿入装置１の伝熱管Ｄを管支持板１０４及び管板１０２の貫通孔に対して挿入する場合の動作について、図１０のフローチャートを参照して説明する。なお、ここでは、図１の高さ方向に複数層に配列される複数の伝熱管Ｄのうち、図１の高さ方向における特定の層に属する伝熱管Ｄを挿入する場合を主として説明する。
【００６２】
まず、伝熱管Ｄの挿入に先立ち、本実施形態の伝熱管挿入装置１と管支持板１０４及び管板１０２が取り付けられたシェル１０１との位置合わせを行う。このような位置合わせは精度高く行う必要があるが、レーザ計測器等を用いて正確かつ簡易に行うことができる。このような伝熱管挿入装置１の位置合わせが完了すると、作業者により、挿入すべき伝熱管Ｄを図２に示すように、シェル１０１の外側に並べる。さらに、伝熱管挿入装置１のストッパ２６を立設状態とする。
【００６３】
このように伝熱管Ｄの挿入準備が完了すると、シェル１０１の外側に並べられた複数の伝熱管Ｄのうち最も内方に配置された伝熱管Ｄが作業者によって、伝熱管挿入装置１に対してセットされる。ここでは、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８が停止されている状態で、制御装置１１の制御の下、伝熱管Ｄを配置すべき櫛歯ガイド２４の溝２４ａが表示装置２７の表示ランプ２７ａにより示されている。そして、伝熱管Ｄの直線部Ｌ１の先端が第１搬送ユニット７のストッパ２６に当接するまで伝熱管Ｄを挿入する（ステップＳ１）。また、伝熱管Ｄの直線部Ｌ２の先端が第２搬送ユニット８のストッパ２６に当接するまで伝熱管Ｄを挿入する（ステップＳ１）。
【００６４】
そして、作業者が不図示の操作部により挿入開始の指示を入力することにより、伝熱管Ｄの管支持板１０４及び管板１０２への自動挿入が開始される（ステップＳ２）。このように、伝熱管Ｄの自動挿入の指示が入力されると、制御装置１１の制御の下、ストッパ２６が伝熱管Ｄを通過可能なように傾倒され（ステップＳ３）、その後、第１搬送ユニット７の前搬送部２２及び後搬送部２３と、第２搬送ユニット８の前搬送部２２及び後搬送部２３とが駆動される（ステップＳ４）。これによって、直線部Ｌ１と直線部Ｌ２の先端を先頭にして伝熱管Ｄがシェル１０１の方向（前側方向）へ移動される。
【００６５】
このように伝熱管Ｄの搬送が開始されると、制御装置１１は、第１搬送ユニット７における直線部Ｌ１の搬送速度と第２搬送ユニット８における直線部Ｌ２の搬送速度との速度差を駆動軸エンコーダ３６と従動軸エンコーダ３７の検出量に基づいて監視し、速度差が生じた場合に、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を停止する。なお、直線部Ｌ１及び直線部Ｌ２の先端が第１搬送ユニット７の前搬送部２２及び第２搬送ユニット８の前搬送部２２に到達するまでは、制御装置１１は、第１搬送ユニット７の後搬送部２３に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量及び従動軸エンコーダ３７の検出量と、第２搬送ユニット８の後搬送部２３に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量及び従動軸エンコーダ３７の検出量とに基づいて、第１搬送ユニット７における直線部Ｌ１の搬送速度と第２搬送ユニット８における直線部Ｌ２の搬送速度との速度差を監視する。このような場合、制御装置１１は、第１搬送ユニット７の後搬送部２３に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量及び従動軸エンコーダ３７の検出量と、第２搬送ユニット８の後搬送部２３に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量及び従動軸エンコーダ３７の検出量とが異なる場合には、上記速度差が生じたとして、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を停止する。また、制御装置１１は、第１搬送ユニット７の後搬送部２３に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量と従動軸エンコーダ３７の検出量とが異なる場合、第２搬送ユニット８の後搬送部２３に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量と従動軸エンコーダ３７の検出量とが異なる場合にも、上記速度差が生じた可能性があるとして、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を停止する。
【００６６】
規定時間が経過し（ステップＳ５）、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８が停止されることなく、直線部Ｌ１及び直線部Ｌ２が、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８の前搬送部２２に到達すると、制御装置１１は、以下のように機能する。即ち、第１搬送ユニット７の後搬送部２３に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量及び従動軸エンコーダ３７の検出量と、第２搬送ユニット８の後搬送部２３に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量及び従動軸エンコーダ３７の検出量とに加えて、第１搬送ユニット７の前搬送部２２に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量及び従動軸エンコーダ３７の検出量と、第２搬送ユニット８の前搬送部２２に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量及び従動軸エンコーダ３７の検出量とに基づいて、第１搬送ユニット７における直線部Ｌ１の搬送速度と第２搬送ユニット８における直線部Ｌ２の搬送速度との速度差を監視する。このような場合、制御装置１１は、第１搬送ユニット７の後搬送部２３に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量及び従動軸エンコーダ３７の検出量と、第２搬送ユニット８の後搬送部２３に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量及び従動軸エンコーダ３７の検出量とが異なる場合、及び、第１搬送ユニット７の前搬送部２２に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量及び従動軸エンコーダ３７の検出量と、第２搬送ユニット８の前搬送部２２に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量及び従動軸エンコーダ３７の検出量とが異なる場合に、上記速度差が生じたとして、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を停止する。また、制御装置１１は、第１搬送ユニット７の後搬送部２３に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量と従動軸エンコーダ３７の検出量とが異なる場合、第２搬送ユニット８の後搬送部２３に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量と従動軸エンコーダ３７の検出量とが異なる場合に、第１搬送ユニット７の前搬送部２２に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量と従動軸エンコーダ３７の検出量とが異なる場合、第２搬送ユニット８の前搬送部２２に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量と従動軸エンコーダ３７の検出量とが異なる場合に、上記速度差が生じた可能性があるとして、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を停止する。
【００６７】
このように、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８が停止されることなく、直線部Ｌ１が第１搬送ユニット７によって搬送され、直線部Ｌ２が第２搬送ユニット８によって搬送されることで、伝熱管Ｄは両端が均等な速度で搬送されるため、スムーズに管支持板１０４及び管板１０２の貫通孔に挿入される。
【００６８】
続いて、後通過検出センサ２９で伝熱管Ｄのベンド部Ｂの通過を検知（ステップＳ６）すると、制御装置１１の制御の下、ベンド部Ｂが第１搬送ユニット７の後搬送部２３及び第２搬送ユニット８の後搬送部２３を通過するまでの規定時間が経過した後、第１搬送ユニット７の後搬送部２３及び第２搬送ユニット８の後搬送部２３が停止される（ステップＳ７）。このように第１搬送ユニット７の後搬送部２３及び第２搬送ユニット８の後搬送部２３が停止された場合、制御装置１１は、第１搬送ユニット７の前搬送部２２に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量及び従動軸エンコーダ３７の検出量と、第２搬送ユニット８の前搬送部２２に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量及び従動軸エンコーダ３７の検出量とに基づいて、第１搬送ユニット７における直線部Ｌ１の搬送速度と第２搬送ユニット８における直線部Ｌ２の搬送速度との速度差を監視する。このような場合、制御装置１１は、第１搬送ユニット７の前搬送部２２に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量及び従動軸エンコーダ３７の検出量と、第２搬送ユニット８の前搬送部２２に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量及び従動軸エンコーダ３７の検出量とが異なる場合には、上記速度差が生じたとして、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を停止する。また、制御装置１１は、第１搬送ユニット７の前搬送部２２に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量と従動軸エンコーダ３７の検出量とが異なる場合、第２搬送ユニット８の前搬送部２２に設置される駆動軸エンコーダ３６の検出量と従動軸エンコーダ３７の検出量とが異なる場合にも、上記速度差が生じた可能性があるとして、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を停止する。
【００６９】
続いて、前通過検出センサ２８で伝熱管Ｄのベンド部Ｂの通過を検知すると、制御装置１１の制御の下、ストッパ２６の先端を上昇させて立設させ（ステップＳ８）、ベンド部Ｂが第１搬送ユニット７の前搬送部２２及び第２搬送ユニット８の前搬送部２２を通過するまでの規定時間が経過した後、第１搬送ユニット７の前搬送部２２及び第２搬送ユニット８の前搬送部２２が停止される（ステップＳ９）。なお、第１先端ガイド機構９及び第２先端ガイド機構１０の受部４３により伝熱管Ｄを支持している場合には、ベンド部Ｂが通過するときに、上述のように、後通過検出センサ２９に連動して駆動される不図示の駆動用アクチュエータにより受部４３の開放端が側方を向くように回動させる。最後に、必要に応じて作業者が、伝熱管Ｄをさらに前方に向けて押し込む。
【００７０】
そして、このような作業をシェル１０１の外側に配置された複数の伝熱管Ｄを全て挿入するまで繰り返す。ここで、現在、伝熱管Ｄを挿入している層の水平方向の幅が、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８の水平方向の幅を越える大きさである場合には、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を固定したままでは、該当する層の全ての伝熱管Ｄを挿入することができない。このため、適宜、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を第１スライド機構３及び第２スライド機構４によって、図５に示すように、水平方向にスライドさせ、該当する層の水平方向の全ての伝熱管Ｄを管支持板１０４及び管板１０２に挿入する。そして、特定の層に属する全ての伝熱管Ｄの挿入が完了すると、第１昇降機構５及び第２昇降機構６によって第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８の高さを変更し、上述の作業を繰り返す。これによって、全ての伝熱管Ｄが管支持板１０４及び管板１０２に挿入される。
【００７１】
以上のような本実施形態の伝熱管挿入装置１によれば、第１搬送ユニット７によって伝熱管Ｄの第一の直線部Ｌ１が搬送され、第２搬送ユニット８によって伝熱管Ｄの第二の直線部Ｌ２が搬送される。さらに、第２搬送ユニット８は、第１搬送ユニット７が第一の直線部Ｌ１を搬送する速度と同じ速度で第二の直線部Ｌ２を同一方向に搬送する。このため、本実施形態の伝熱管挿入装置１によれば、作業者の人力によらずに、伝熱管Ｄの第一の直線部Ｌ１と第二の直線部Ｌ２とを同速で同一方向に搬送することができる。したがって、本実施形態の伝熱管挿入装置１によれば、人的要因によって伝熱管Ｄが変形や損傷することを防止することができ、ベンド部Ｂを境とする伝熱管Ｄの第一の直線部Ｌ１と第二の直線部Ｌ２とが平行かつ同一方向に向けられた伝熱管Ｄの搬送や挿入を簡易かつ確実に短時間で行うことができる。
【００７２】
また、本実施形態においては、制御装置１１は、第１搬送ユニット７における伝熱管Ｄの第一の直線部Ｌ１の搬送速度と、第２搬送ユニット８における伝熱管Ｄの第二の直線部Ｌ２の搬送速度とに差が生じたときに、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を停止する。このため、万が一、伝熱管Ｄの第一の直線部Ｌ１の搬送速度と、第２搬送ユニット８における伝熱管Ｄの第二の直線部Ｌ２の搬送速度が異なった場合であっても、ベンド部Ｂに大きな応力が作用して変形等が生じることを防止することができる。
【００７３】
また、本実施形態においては、制御装置１１は、駆動軸エンコーダ３６及び従動軸エンコーダ３７の検出結果に基づき、複数の駆動ローラ３２や従動ローラ３３の回転状態が不一致であるときに、第１搬送ユニット７における伝熱管Ｄの直線部Ｌ１の搬送速度と、第２搬送ユニット８における伝熱管Ｄの直線部Ｌ２の搬送速度とに差が生じたと判断する。このため、簡易な機構で確実に上記速度差が生じたことを検出することができる。
【００７４】
また、本実施形態においては、搬送中に伝熱管Ｄに作用するトルクが閾値を超えた場合に動力伝達を切断して第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８による伝熱管Ｄの搬送を停止させるトルクリミッタ３５を備える。このため、何らかの原因によって伝熱管Ｄの移動が阻害された場合に、伝熱管Ｄに大きな負荷が働くことを防止することができる。
【００７５】
また、本実施形態においては、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８に設けられると共に立設状態にて伝熱管Ｄの直線部Ｌ１あるいは直線部Ｌ２を支持する溝２４ａを有する櫛歯ガイド２４を備えている。さらに、この櫛歯ガイド２４が、伝熱管Ｄのベンド部Ｂによって前方に押圧されることにより傾倒可能とされ、かつ、立設状態に付勢されている。このため、第１搬送ユニット７が直線部Ｌ１を搬送している場合、及び、第２搬送ユニット８が直線部Ｌ２を搬送している場合には、これらの直線部Ｌ１及び直線部Ｌ２が左右方向に変位することを防止することができる。また、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８がベンド部Ｂを搬送している場合には、櫛歯ガイド２４が伝熱管Ｄの搬送の障害となることを防止することができる。したがって、本実施形態によれば、伝熱管Ｄの搬送を安定的かつ確実に搬送することができる。
【００７６】
また、本実施形態においては、櫛歯ガイド２４が、左右方向に配列される複数の溝２４ａを有する。このため、櫛歯ガイド２４の溝２４ａの数だけ第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を左右方向に移動させることなく、伝熱管Ｄの挿入作業を行うことができる。したがって、本実施形態によれば、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８の左右方向への移動回数を減少させることができ、効率的に伝熱管Ｄの挿入作業を行うことが可能となる。
【００７７】
また、本実施形態においては、櫛歯ガイド２４の複数の溝２４ａのうち、どの溝２４ａに伝熱管Ｄの直線部Ｌ１を支持すべきかを表示する表示装置２７を備える。このため、作業者が、異なった溝２４ａに伝熱管Ｄを差し込むことを防止することができる。
【００７８】
また、本実施形態においては、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８に設けられると共に、伝熱管Ｄを設置するときに伝熱管Ｄの先端が当接可能に立設されかつ伝熱管Ｄを搬送するときに傾倒されるストッパ２６を備える。このため、伝熱管Ｄの搬送開始時点において、直線部Ｌ１の先端位置と直線部Ｌ２の先端位置とを正確に合わせることができる。さらに、伝熱管Ｄの搬送中にストッパ２６が障害となることを防止することができる。したがって、本実施形態によれば、伝熱管Ｄをより安定的に管支持板１０４及び管板１０２に挿入することができる。
【００７９】
また、本実施形態においては、第１搬送ユニット７を昇降可能とする第１昇降機構５と、第２搬送ユニット８を昇降可能とする第２昇降機構６とを備える。さらに、第１搬送ユニット７を左右方向にスライド可能とする第１スライド機構３と、第２搬送ユニット８を左右方向にスライド可能とする第２スライド機構４とを備える。このため、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８を上下左右に移動させることができ、管支持板１０４及び管板１０２の全域に対して伝熱管Ｄを挿入することが可能となる。
【００８０】
また、本実施形態においては、第１搬送ユニット７または第２搬送ユニット８が前方に向けて突設されると共に伝熱管Ｄを下方から支持する第１先端ガイド機構９及び第２先端ガイド機構１０を備える。このため、先に管支持板１０４及び管板１０２に設置された伝熱管Ｄにより、これから挿入する伝熱管Ｄを支えることができない場合であっても、挿入中に伝熱管Ｄが撓むことを防止することができる。
【００８１】
また、本実施形態においては、第１先端ガイド機構９及び第２先端ガイド機構１０が、前方から見て、下方に向けて湾曲した形状を有すると共に回動可能とされた受部４３を有する。このため、第１先端ガイド機構９及び第２先端ガイド機構１０を伝熱管Ｄのベンド部Ｂが通過するときに、上記形状を有する受部４３を互いに開放端が対向するように回動させることで、第１先端ガイド機構９及び第２先端ガイド機構１０と伝熱管Ｄのベンド部Ｂとが干渉することを防止することができる。
【００８２】
また、本実施形態においては、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８の間に配置されると共に伝熱管Ｄのベンド部Ｂの通過を検出する前通過検出センサ２８と、後通過検出センサ２９とを備える。このため、ベンド部Ｂの位置を基準として、前搬送部２２及び後搬送部２３の駆動及び停止や、ストッパ２６の準備動作等を行うことができる。したがって、本実施形態によれば、伝熱管Ｄの搬送を安定的かつ確実に搬送することができる。
【００８３】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００８４】
例えば、図１１に示すように、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８の後方（すなわち伝熱管Ｄが第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８に到達する前に通過する位置）に、空気噴射ユニット１２（気体噴射部）を設置しても良い。この空気噴射ユニット１２は、例えば、伝熱管Ｄの周囲に配置される複数の噴射ノズル１２ａと、これらの噴射ノズル１２ａに対して空気を供給する空気供給部１２ｂとを有し、空気供給部１２ｂから噴射ノズル１２ａに供給する空気を噴射ノズル１２ａから伝熱管Ｄに噴射する。これによって、伝熱管Ｄの周面に異物が付着している場合に、異物が第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８、さらにはシェル１０１の内部に入り込むことを防止することができる。なお、噴き付ける気体は空気に限らず、他の気体（例えば窒素ガス等）であっても良い。
【００８５】
また、上記実施形態においては、本発明を伝熱管挿入装置１に適用した例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、接続領域を境とする第一端領域と第二端領域とが平行かつ同一方向に向けられた直線部とされた棒部材を搬送する装置全般に適用することができる。例えば、本実施形態においては、中空の棒部材である伝熱管Ｄを搬送対象としたが、本発明は、中実の棒部材を搬送対象とすることも可能である。また、接続領域は必ずしも上記実施形態のような半円状に湾曲したベンド部Ｂである必要はなく、波型であったり、第一端領域と第二端領域とに対して屈曲して接続される直線型でも良い。また、管支持板１０４及び管板１０２に対して棒部材を挿入する装置に限定されず、単に上記棒部材を正確に搬送する必要がある装置に適用することができる。
【００８６】
また、上記実施形態においては、伝熱管Ｄを１本ずつ管支持板１０４及び管板１０２に挿入する例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、複数の伝熱管Ｄを同時に管支持板１０４及び管板１０２に挿入することも可能である。つまり、図２に示すように配置された複数の伝熱管Ｄを内方から順に第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８にセットし、まとめて搬送することも可能である。例えば、第１搬送ユニット７及び第２搬送ユニット８が管支持板１０４及び管板１０２の半径と同じ幅を有し、管支持板１０４及び管板１０２の水平方向における貫通孔の最大数以上の溝２４ａを有する櫛歯ガイド２４を備えることにより、１つの層に属する伝熱管Ｄの全てを一度に管支持板１０４及び管板１０２に挿入することも可能となる。このように、１つの層に属する伝熱管Ｄの全てを管支持板１０４及び管板１０２に一度に挿入する場合を図１２に示す。図１２に示す伝熱管挿入装置１は、上記の伝熱管挿入装置１と同じ構成を有する。上記実施形態のように伝熱管Ｄを１本づつ管支持板１０４及び管板１０２に挿入する場合と、１つの層に属する伝熱管Ｄの全てを管支持板１０４及び管板１０２に一度に挿入する場合とを制御装置１１の設定を変更することによって選択可能としてもよい。後者の場合、上記実施形態と同様に、第１搬送ユニット７と第２搬送ユニット８の搬送速度に差が生じた場合、及び第１搬送ユニット７と第２搬送ユニット８において伝熱管Ｄに作用するトルクが閾値を超えた場合の少なくとも一方の場合において、伝熱管Ｄの搬送を停止させる。上記実施形態では、図７に示すように、例えば第１搬送ユニット７、及び第２搬送ユニット８の前搬送部２２の駆動ローラ３２で複数の伝熱管Ｄを共通して搬送するため、伝熱管Ｄの搬送が停止された場合、全ての伝熱管Ｄの搬送が停止する。
【００８７】
また、上記実施形態の伝熱管挿入装置１の変形例として、個々の伝熱管Ｄを個々の搬送ローラで搬送する伝熱管挿入装置２００を説明する。
図１３は、本発明の一実施形態の変形例の伝熱管挿入装置２００の斜視図である。図１４は、図１３の一部拡大図である。
以下では、上記実施形態の伝熱管挿入装置１と異なる構成のみを説明し、伝熱管挿入装置１と共通する部材には同一の参照番号を付し、若しくは参照番号を省略し、その説明を省略する。
伝熱管挿入装置２００の伝熱管挿入装置１との相違点は、個々の伝熱管Ｄを個々に搬送する点にある。そのため、図１４に示すように、伝熱管挿入装置２００の後搬送部２３０には、１本の伝熱管Ｄの搬送に使用される駆動ローラ（搬送ローラ）３２０、従動ローラ（搬送ローラ）３３０、トルクリミッタ３５０、駆動部３４０、駆動軸エンコーダ３６０が設けられている。従って、後搬送部２３０には、伝熱管Ｄの本数に対応した数の、駆動ローラ（搬送ローラ）３２０、従動ローラ（搬送ローラ）３３０、トルクリミッタ３５０、駆動部３４０、駆動軸エンコーダ３６０が設けられている。同様に、前搬送部２２０には、１本の伝熱管Ｄの搬送に使用される駆動ローラ（搬送ローラ）３２０、従動ローラ（搬送ローラ）３３０、トルクリミッタ３５０、駆動部３４０、駆動軸エンコーダ３６０が設けられている。従って、前搬送部２２０には、伝熱管Ｄの本数に対応した数の、駆動ローラ（搬送ローラ）３２０、従動ローラ（搬送ローラ）３３０、トルクリミッタ３５０、駆動部３４０、駆動軸エンコーダ３６０が設けられている。
このような伝熱管挿入装置２００によれば、伝熱管Ｄを個別に制御して管支持板１０４及び管板１０２に挿入することができる。但し、図１３に示すように、最内側の伝熱管Ｄから最外側の伝熱管Ｄに向かって伝熱管Ｄを順次挿入する必要がある。また、上記実施形態の伝熱管挿入装置１と同様に、個々の伝熱管Ｄの挿入時に第１搬送ユニット７０と第２搬送ユニット８０の搬送速度に差が生じた場合、及び第１搬送ユニット７０と第２搬送ユニット８０において伝熱管Ｄに作用するトルクが閾値を超えた場合の少なくとも一方の場合において、伝熱管Ｄの搬送を停止させる。
【００８８】
また、図１３、図１４に示す変形例においては、接続領域を境とする棒部材の第一端領域と第二端領域とが平行かつ同一方向に向けられた直線部とされた棒部材に代えて、一本の直線部のみからなる通常の棒部材ＤＤを搬送対象としてもよい。
図１５は、通常の棒部材ＤＤを搬送対象とした場合の伝熱管挿入装置２００の斜視図である。図１５に示すように、第一の棒部材ＤＤ１、第二の棒部材ＤＤ２、第三の棒部材ＤＤ３、第四の棒部材ＤＤ４は、第一の棒部材ＤＤ１の先端Ｅ１、第二の棒部材ＤＤ２の先端Ｅ２、第三の棒部材ＤＤ３の先端Ｅ３、第四の棒部材ＤＤ４の先端Ｅ４を先頭にして、１本ずつ搬送される。これら第一の棒部材ＤＤ１、第二の棒部材ＤＤ２、第三の棒部材ＤＤ３、第四の棒部材ＤＤ４の搬送は独立して行われる。
このような通常の棒部材ＤＤを搬送対象する棒部材搬送装置（伝熱管挿入装置）２００では、一本の直線部のみからなる通常の棒部材ＤＤを搬送対象としているため、必ずしも第１搬送ユニット７０と第２搬送ユニット８０の搬送速度に差が生じた場合に棒部材の挿入に問題が生じる訳ではない。従って、第１搬送ユニット７０と第２搬送ユニット８０の搬送速度に差が生じた場合に、棒部材ＤＤの挿入を停止しないように棒部材搬送装置２００の制御装置１１の設定を変更してもよい。一方、上記実施形態と同様に、第１搬送ユニット７０と第２搬送ユニット８０において棒部材ＤＤに作用するトルクが閾値を超えた場合には棒部材ＤＤの搬送を停止させる。なお、この場合、棒部材ＤＤを挿入する順番は特に制限されない。図１５では、一例として、最内側の棒部材ＤＤ（第二の棒部材ＤＤ２と第三の棒部材ＤＤ３）から外側の棒部材ＤＤ（第一の棒部材ＤＤ１と第四の棒部材ＤＤ４）に向かって棒部材ＤＤを順次挿入する場合を示しているが、この順番に制限されない。例えば、全ての棒部材ＤＤをまとめて挿入してもよいし、外側の棒部材ＤＤから最内側の棒部材ＤＤに向かって棒部材ＤＤを順次挿入してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明の棒部材搬送装置によれば、作業者の人力によらずに、棒部材の第一の直線部と第二の直線部とを同速で同一方向に搬送することができる。したがって、人的要因によって棒部材が変形や損傷することを防止することができ、ベンド部等の接続領域を境とする第一端領域と第二端領域とが平行かつ同一方向に向けられた直線部とされた棒部材、及び一本の直線部のみからなる通常の棒部材の搬送や挿入を簡易かつ確実に短時間で行うことができる。
【符号の説明】
【００９０】
１，２００  伝熱管挿入装置（棒部材搬送装置）、２  架台、３  第１スライド機構、３ａ  レール、３ｂ  移動子、３ｃ  ステージ、３ｄ  位置決め孔、３ｅ  ピン、３ｆ  微調整機構、４  第２スライド機構、５  第１昇降機構、５ａ  昇降部、５ｂ  駆動部、５ｃ  昇降台、５ｄ  上下動エンコーダ、５ｅ  上昇リミットセンサ、５ｆ  下降リミットセンサ、６  第２昇降機構、７  第１搬送ユニット、８  第２搬送ユニット、９  第１先端ガイド機構（支持部）、１０  第２先端ガイド機構（支持部）、１１  制御装置、１２  空気噴射ユニット（気体噴射部）、１２ａ  噴射ノズル、１２ｂ  空気供給部、２１  フレーム、２２  前搬送部、２３  後搬送部、２４  櫛歯ガイド（ガイド）、２４ａ  溝、２５  支持台、２６  ストッパ、２７  表示装置、２７ａ  表示ランプ、２８  前通過検出センサ（通過検出センサ）、２９  後通過検出センサ（通過検出センサ）、３１  ローラフレーム、３２  駆動ローラ（搬送ローラ）、３３  従動ローラ（搬送ローラ）、３４  駆動部、３５  トルクリミッタ、３６  駆動軸エンコーダ、３７  従動軸エンコーダ、４１  支持プレート、４２  ベース部、４３  受部、４４  把持部、４５  スライド支持部、４６  スライド駆動部、４７  スライドエンコーダ、１００  蒸気発生器（熱交換器）、１０１  シェル、１０２  管板、１０４  管支持板、１０５  伝熱管束、１０６  振動防止部材、Ｂ  ベンド部（接続領域）、Ｄ  伝熱管（棒部材）、Ｌ１  直線部（第一端領域）、Ｌ２  直線部（第二端領域）
【図３】
2016013420.tif 000003
【図４】
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【図５】
2016013420.tif 000005
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１】
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【図２】
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【図１２】
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【図１３】
2016013420.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2016013420.tif 000017
【国際調査報告】
2016013420.tif 000018
2016013420.tif 000019
2016013420.tif 000020
2016013420.tif 000021