JP2010129456A - 自動テープ巻き装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ハーネスの所定箇所にテープを自動で短時間に精度良く巻き付けることができる自動テープ巻き装置を提供すること。
【解決手段】治具に支持されたハーネス50に沿って移動しながら前記ハーネス50の所定箇所にテープを自動的に巻き付ける自動テープ巻き装置を、中心から径方向外方に向かうスリット状の切欠き4aが形成された駆動ギヤ4と、該駆動ギヤ4に噛合する2つの第1ギヤ5,6と、該第1ギヤ5,6に噛合する1つの第2ギヤ7と、前記第1ギヤ5,6又は第2ギヤ7を回転駆動する駆動源と、前記駆動ギヤ4と共に回転してテープを前記ハーネス50の所定箇所に巻き付けるテープ巻きユニット3Rを含んで構成する。
【選択図】図3
【解決手段】治具に支持されたハーネス50に沿って移動しながら前記ハーネス50の所定箇所にテープを自動的に巻き付ける自動テープ巻き装置を、中心から径方向外方に向かうスリット状の切欠き4aが形成された駆動ギヤ4と、該駆動ギヤ4に噛合する2つの第1ギヤ5,6と、該第1ギヤ5,6に噛合する1つの第2ギヤ7と、前記第1ギヤ5,6又は第2ギヤ7を回転駆動する駆動源と、前記駆動ギヤ4と共に回転してテープを前記ハーネス50の所定箇所に巻き付けるテープ巻きユニット3Rを含んで構成する。
【選択図】図3
Description
本発明は、治具に支持されたハーネスに沿って移動しながらハーネスの所定箇所にテープを自動的に巻き付ける自動テープ巻き装置に関するものである。
例えば車両のリヤコンビネーションランプ用ハーネスを図11に示すが、図示のハーネス50においては、トランクルーム内への水の侵入防止やグロメット53及びクリップ54を固定するためにテープ23が所定箇所に全て手作業で巻き付けられていた。
ところが、上述のようにハーネス50へのテープ23の巻き付けを作業者による手作業によって行うと、多くの工数と時間(例えば、ハーネス1本当たり240秒)を要し、コストアップを免れないという問題がある。
又、手作業であるために巻き付けられるテープ23の巻き強度や長さのバラツキが大きく、グロメット53等の後付け部品の位置精度が出ない他、テープ23の巻き忘れも発生する可能性がある。
そこで、図12に示すように、中心に形成された円孔104aが形成された駆動ギヤ104をハーネス50の端部から通し、該駆動ギヤ104によって不図示のテープを回転させながらハーネス50の長手方向に沿って移動させることによって該テープをハーネス50の所定箇所に巻き付ける自動テープ巻き装置が提案され実用に供されている。
特公平6−029065号公報
特許第2982600号公報
しかしながら、図12に示した従来の自動テープ巻き装置においては、駆動ギヤ104をハーネス50の端部から通す必要があるため、ハーネス50の所定箇所にテープを迅速に巻き付けることができず、又、駆動ギヤ104がグロメット53を通過することができないため、該駆動ギヤ104をハーネス50から軸方向に一旦引き抜いてハーネス50の他端側から通す必要があり、作業効率が悪いという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ハーネスの所定箇所にテープを自動で短時間に精度良く巻き付けることができる自動テープ巻き装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、治具に支持されたハーネスに沿って移動しながら前記ハーネスの所定箇所にテープを自動的に巻き付ける自動テープ巻き装置を、中心から径方向外方に向かうスリット状の切欠きが形成された駆動ギヤと、該駆動ギヤに噛合する2つの第1ギヤと、該第1ギヤに噛合する1つの第2ギヤと、前記第1ギヤ又は前記第2ギヤを回転駆動する駆動源と、前記駆動ギヤと共に回転してテープを前記ハーネスの所定箇所に巻き付けるテープ巻きユニットを含んで構成したことを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記テープ巻きユニットは、テープが巻回されたテープロールと、該テープロールに巻回されたテープの先端を前記ハーネスに押し付けて接着する複数のテープ押えと、前記ハーネスに巻き付けられたテープをカットするテープカッターを含んで構成されることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記テープ巻きユニットを前記駆動ギヤの両側にそれぞれ配置したことを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記テープ巻きユニットに設けられた前記テープ押さえとテープカッターを選択的に駆動するアクチュエータを固定側に配置したことを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項1〜4の何れかに記載の発明において、前記テープロールを前記ハーネスの軸直角方向の軸を中心として揺動可能に支持するとともに、該テープロールを前記ハーネスに対して軸直角を成す姿勢に復帰させる復帰手段を設けて構成されるテープ角度自動調整機構を備えることを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項5記載の発明において、前記復帰手段を、前記テープロールを支持する可動部材と該可動部材を揺動可能に支持する固定部材の相対向する位置に配置された一対のマグネットで構成したことを特徴とする。
請求項1記載の発明によれば、駆動ギヤには中心から径方向外方に向かうスリット状の切欠きが形成されているため、該駆動ギヤを従来のようにハーネスの端部から軸方向に挿通させる必要がなく、ハーネスの任意の位置において駆動ギヤをハーネスの軸直角方向から容易に通すことができ、該駆動ギヤと共にテープ巻きユニットをハーネスの回りに回転させてテープをハーネスの所定箇所に自動で短時間に精度良く巻き付けることができる。従って、テープの巻き忘れ等の不具合が発生することがなく、グロメットやクリップ等の付属品をハーネスに位置精度良く取り付けることができる。
請求項2記載の発明によれば、テープロールに巻回されたテープの先端を複数のテープ押えによってハーネスに押し付けて接着した後、テープ巻きユニットをハーネスの回りに回転させれば、テープをハーネスに巻き付けることができる。そして、巻き付けが終了したテープをテープカッターによってカットすることによってテープをハーネスに自動で短時間に巻き付けることができる。
請求項3記載の発明によれば、テープ巻きユニットを駆動ギヤの両側にそれぞれ配置したため、ハーネスの中間に設けられたグロメット等の両側部分にテープを巻く場合に他の部品や治具等との干渉を避けて何れか一方のテープ巻きユニットによってテープを所定範囲に巻き付けることができる。
請求項4記載の発明によれば、テープの巻き始めと巻き終りにテープ巻きユニットが停止しているときに固定側のアクチュエータによってテープ押えとテープカッターを駆動することによって、巻かれる前のテープの先端をハーネスに自動的に接着することができるとともに、巻き終ったテープを自動的にカットすることができる。
請求項5記載の発明によれば、自動テープ巻き装置をハーネスの軸方向に移動させらながらテープ巻きユニットをハーネスの回りに回転させてテープをハーネスに巻き付ける作業において、テープが装置の移動方向に引っ張られる力と復帰手段による復帰力とがバランスする角度にテープの角度が自動調整されるため、テープがハーネスに対して所定の角度でシワなく安定的に巻き付けられ、その巻き強度や長さにバラツキが発生することがなく、ハーネスの所定箇所にテープを良好な状態で高精度に巻き付けることができる。
請求項6記載の発明によれば、テープ角度自動調整機構の復帰手段を安価なマグネットで構成することができ、装置のコストダウンを図ることができる。
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は本発明に係る自動テープ巻き装置の正面図、図2は同自動テープ巻き装置の右側面図(図1の矢視X方向の図)、図3は同自動テープ巻き装置のテープ巻き部の側面図、図4(a),(b)は同テープ巻き部の駆動ギヤ部分の側面図、図5は同自動テープ巻き装置のテープ角度自動調整機構の側面図、図6は同テープ角度自動調整機構の平面図、図7及び図8は自動テープ巻き装置によるハーネスへのテープの自動巻き作業を示す正面図、図9(a),(b)はテープ角度自動調整機構の作用を示す平面図、図10は自動テープ巻き装置の駆動ギヤへのハーネスの挿通要領を示す説明図である。
図1及び図2に示す自動テープ巻き装置1は、車両のリヤコンビネーションランプ用ハーネス50の所定箇所にテープ23(図5及び図6参照)を自動的に巻き付ける装置であって、ハーネス50は、図10に示すように、両端にバルブソケット51とカプラ52がそれぞれ取り付けられており、長手方向中央部にはグロメット53が、カプラ52に近い部分にはクリップ54がそれぞれ設けられており、このハーネス50の図示A〜Fの箇所にテープ23が巻き付けられる。
ハーネス50へのテープ23の巻き付けに際しては、図1に示すように、ハーネス受け治具40によってハーネス50が水平に支持される。ここで、ハーネス受け治具40は上下動可能であって、これにはハーネス50のバルブソケット51とグロメット53及びクリップ54をそれぞれ位置決め支持する位置決め治具と、カプラ52を支持するカプラチャックシリンダ44と、ハーネス50に所定のテンションを付与するテンションシリンダ45と、グロメット位置決めシリンダ46及びクリップ押えシリンダ47が備えられている。
而して、自動テープ巻き装置1は、ハーネス受け治具40によって水平に支持されたハーネス50の長手方向に移動しながらハーネス50の図1に示すA〜Fの箇所にテープ23を自動的に巻き付けるものであって、テープ23をハーネス50の回りに回転させて巻き付けるテープ巻き部2と、その左右両側に配置された一対のテープ巻きユニット3L,3R等を備えている。尚、自動テープ巻き装置1は、予めプログラミングされたハーネス50のA〜F位置のデータに基づいて制御される不図示のロボット機構によって左右に移動せしめられる。
上記テープ巻き部2は、図3及び図4に示すように、中心から径方向外方に向かうスリット状の切欠き4aが形成された駆動ギヤ4と、該駆動ギヤ4に噛合する2つの第1ギヤ5,6及びこれらの第1ギヤ5,6に噛合する1つの第2ギヤ7を備えている。そして、図2に示すように、右側のベースプレート8には駆動源であるモータ9が固設されており、該モータ9の出力軸に結着されたプーリ10と一方の第2ギヤ6の回転軸に結着された不図示のプーリ間には無端状の駆動ベルト11が巻装されている。
又、左右一対の前記テープ巻きユニット3L,3Rは、図3に示すように、駆動ギヤ4に結着されたハーネスガイド12と、駆動ギヤ4に結着されたベースプレート14に固設された2つのテープ押え16,17と1つのカッター15を備えている。従って、後述のように駆動ギヤ4が回転駆動されると、各テープ巻きユニット3L,3Rは駆動ギヤ4と共に同方向に回転する。尚、図2及び図3には右側のテープ巻きユニット3Rのみを示すが、左側のテープ巻きユニット3Lも同様に構成されている。
そして、図2に示すように、右側のベースプレート8の所定箇所(テープ巻きユニット3Rのテープ押え16,17とカッター15に対向する位置)には、右側のテープ巻きユニット3Rのテープ押え16,17とカッター15をそれぞれ駆動するアクチュエータとしての動作シリンダ18,19,20が固設されるとともに、右スライドロック解除シリンダ21と右スライド引き込みシリンダ22が固設されている。尚、図示しないが、左側のベースプレートにも、左側のテープ巻きユニット3Lのテープ押えとカッターをそれぞれ駆動する動作シリンダと左スライドロック解除シリンダ及び左スライド引き込みシリンダが固設されている。
而して、テープ巻き部2の駆動ギヤ4には、図3及び図4に示すように、中心から径方向外方に向かうスリット状の切欠き4aが形成されているため、この切欠き4aが図3に示すように垂直下方に開口した状態で駆動ギヤ4を停止させれば、該駆動ギヤ4の中心にハーネス50の任意の位置を切欠き4aを介して通すことができる。即ち、図10に示すように、駆動ギヤ4をその切欠き4aが垂直下方に開口した状態で停止させ、この駆動ギヤ4に対してハーネス50を上動させれば、該ハーネス50を切欠き4aを経て駆動ギヤ4の中心に容易に通すことができる。
そして、上述のように駆動ギヤ4の中心に通されたハーネス50に対して、テープロール13に巻き付けられたテープ23(図5及び図6参照)が後述のように巻き付けられるが、本実施の形態に係る自動テープ巻き装置1には、図5及び図6に示すように、テープ23の巻付角度を自動調整するためのテープ角度自動調整機構24が設けられている。
上記テープ角度自動調整機構24は、テープロール13をハーネス50の軸直角方向の軸25を中心として揺動可能に支持するとともに、該テープロール13をハーネス50に対して軸直角を成す姿勢(図6に示す姿勢)に復帰させる復帰手段を設けて構成されている。具体的には、前記ハーネスガイド12の端部には、テープロール13を回転可能に支持するブロック状の可動部材であるテープ軸ベースプレート26が結着されており、このテープ軸ベースプレート26が固定側に配されたプレート状の固定部材であるテープスライドベースプレート27に軸25によって揺動可能に支持されている。そして、これらのテープ軸ベースプレート26とテープスライドベースプレート27の相対向する位置にはマグネット28,29がそれぞれ配置されており、これらのマグネット28,29によって前記復帰手段が構成されている。尚、図5において、30はテープロール13の回転に制動を加えるブレーキ、31はテープロール13から引き出されるテープ23をハーネス50へとガイドするためのガイドローラである。
次に、以上の構成を有する自動テープ巻き装置1を用いたテープ23のリヤコンビネーションランプ用ハーネス50への自動巻き付け作業について説明する。
図1に示すように、自動テープ巻き装置1を停止させた状態で、ハーネス50を緊張した状態で水平に支持するハーネス受け治具40を図示実線位置から破線位置まで上昇させると、前述のようにハーネス50が自動テープ巻き装置1の駆動ギヤ4の中心に通される。この状態で例えば右側のテープ巻きユニット3Rによってテープ23をハーネス50に巻き付ける場合には、右側のベースプレート8に固設された動作シリンダ19,20が動作して右側のテープ巻きユニット3Rのテープ押え16,17をそれぞれ駆動し、右側のテープロール13から引き出されたテープ23の先端がテープ押え16,17によってハーネス50の所定箇所に接着される。尚、左側のテープ巻きユニット3Lによってテープ23をハーネス50に巻き付ける場合にも、同様にして左側のテープロール13から引き出されたテープ23の先端がハーネス50の所定箇所に接着される。
上述のようにテープロール13から引き出されたテープ23の先端がハーネス50の所定箇所に接着されると、動作シリンダ19,20が元に位置に復帰してテープ押え16,17から切り離された後、不図示のロボット機構とモータ9が駆動され、モータ9の回転はプーリ10と駆動ベルト11及び不図示のプーリを経て一方の第1ギヤ6に伝達され、この第1ギヤ6が回転駆動されるとともに、その回転は第2ギヤ7を経て他方の第1ギヤ5に伝達されて第1及び第2ギヤ5〜7が回転駆動される。尚、本実施の形態では、モータ9の回転を第1ギヤ6に伝達して駆動ギヤ4を回転駆動する構成を採用したが、モータ9の回転を他方の第1ギヤ5又は第2ギヤ7に伝達して駆動ギヤ4を回転駆動する構成を採用しても良い。
従って、2つの第1ギヤ5,6と1つの第2ギヤ7は常時回転駆動され、切欠き4aが形成された駆動ギヤ4には、2つの第1ギヤ5,6の少なくとも一方が噛合しているため、駆動ギヤ4は常に安定して回転駆動される。即ち、図4(a)に示すように駆動ギヤ4の切欠き4aが一方の第1ギヤ5の位置に達しても、他方の第1ギヤ6が駆動ギヤ4に噛合しているため、駆動ギヤ4は第1ギヤ6によって回転駆動される。又、図4(b)に示すように駆動ギヤ4の切欠き4aが第1ギヤ6の位置に達しても、他方の第1ギヤ5が駆動ギヤ4に噛合しているため、駆動ギヤ4は第1ギヤ5によって回転駆動される。
而して、上述のように駆動ギヤ4が回転駆動されると、左右のテープ巻きユニット3L,3Rが同時に同方向(図2の矢印方向(時計方向))に回転駆動され、これらのテープ巻きユニット3L,3Rに設けられた左右のテープローラ13がハーネス50の回りを回転する。ここでは、右側のテープロール13から引き出されたテープ23の先端がハーネス50の所定箇所に接着されているため、右側のテープロール13がハーネス50の回りを回転するとともに、自動テープ巻き装置1が不図示のロボット機構によってハーネス50の軸方向(長手方向)に沿って所定の速度で移動せしめられると、右側のテープロール13から引き出されたテープ23がハーネス50の外周に巻き付けられる。
ところで、上述のように自動テープ巻き装置1をハーネス50の軸方向に沿って移動させつつ、駆動ギヤ4を回転駆動してテープロール13から引き出されたテープ23をハーネス50の外周に巻き付けると、テープ23はハーネス50に対して所定角度傾いた状態で巻き付けられる。この場合、図9(a),(b)に示すように、テープ23が自動テープ巻き装置1の移動方向に引っ張られる力とマグネット28,29による復帰力とがバランスする角度にテープ23の角度が自動調整されるため、テープ23がハーネス50に対して所定の角度でシワなく安定的に巻き付けられ、その巻き強度や長さにバラツキが発生することがなく、ハーネス50の所定箇所にテープ23を良好な状態で高精度に巻き付けることができる。そして、本実施の形態では、テープ角度自動調整機構24の復帰手段を安価なマグネット28,29で構成したため、当該自動テープ巻き装置1のコストダウンが図られる。尚、図9(a),(b)は自動テープ巻き装置1が図示矢印a,b方向に移動する場合のテープ23の角度を示す。
而して、上述のようにしてテープ23がハーネス50の所定箇所に所定長さだけ巻き付けられると、自動テープ巻き装置1のハーネス50の軸方向に沿う移動と駆動ギヤ4(テープロール13)の回転が停止し、右側の動作シリンダ20が動作して右側のテープ巻きユニット3Rのカッター15が駆動され、巻き終ったテープ23がカッター15によってカットされてハーネス50へのテープ23の巻付作業が完了する。尚、以上は右側のテープ巻きユニット3Rによるテープ23の巻付作業について説明したが、左側のテープ巻きユニット3Lによるテープ23の巻付作業も同様になされる。
以上の一連の動作を繰り返すことによってハーネス50のA〜F位置にテープ23が巻き付けられるが、図7に示すようにハーネス50のグロメット53よりも左側部分のA〜C位置にテープ23を巻き付ける場合には、自動テープ巻き装置1を矢印a方向(右方向)に移動させながらテープ23を巻き付け、図8に示すようにハーネス50のグロメット53よりも右側部分のD〜F位置にテープ23を巻き付ける場合には、自動テープ巻き装置1を矢印b方向(左方向)に移動させながらテープ23を巻き付ける。
以上のように、本実施の形態に係る自動テープ巻き装置1によれば、駆動ギヤ4には中心から径方向外方に向かうスリット状の切欠き4aが形成されているため、該駆動ギヤ4を従来のようにハーネス50の端部から軸方向に挿通させる必要がなく、ハーネス50の任意の位置において駆動ギヤ4をハーネス50の軸直角方向から容易に通すことができ、該駆動ギヤ4と共に左右のテープ巻きユニット3L,3Rをハーネス50の回りに回転させてテープ23をハーネス50のA〜Fの箇所に自動で短時間(例えば、90秒程度)に精度良く巻き付けることができる。従って、テープ23の巻き忘れ等の不具合が発生することがなく、グロメット53やクリップ54等の付属品をハーネス50に位置精度良く取り付けることができる。
又、本実施の形態に係る自動テープ巻き装置1においては、テープ巻きユニット3L,3Rを駆動ギヤ4の両側にそれぞれ配置したため、ハーネス50の中間に設けられたグロメット53の両側部分(C,D部分)にテープ23を巻く場合に他の部品や治具等との干渉を避けて左右のテープ巻きユニット3L、3Rの何れか一方によってテープ23を所定範囲に巻き付けることができる。
尚、以上はリヤコンビネーションランプ用ハーネスにテープを自動で巻き付けるための自動テープ巻き装置について説明したが、本発明に係る自動テープ巻き装置は、車両のヘッドランプ用ハーネス、ライセンスランプ用ハーネスの他、車両用以外の他の任意のハーネスにテープを巻き付ける用途に供することができることは勿論である。
1 自動テープ巻き装置
2 テープ巻き部
3L,3R テープ巻きユニット
4 駆動ギヤ
4a 駆動ギヤの切欠き
5,6 第1ギヤ
7 第2ギヤ
8 ベースプレート
9 モータ(駆動源)
10 プーリ
11 駆動ベルト
12 ハーネスガイド
13 テープロール
14 ベースプレート
15 カッター
16,17 テープ押え
18〜20 動作シリンダ
21 右スライドロック解除シリンダ
22 右スライド引き込みシリンダ
23 テープ
24 テープ角度自動調整機構
25 軸
26 テープ軸ベースプレート(可動部材)
27 テープスライドベースプレート(固定部材)
28,29 マグネット(復帰手段)
30 ブレーキ
31 ガイドローラ
40 ハーネス受け治具
41〜43 位置決め治具
44 カプラチャックシリンダ
45 テンションシリンダ
46 グロメット位置決めシリンダ
47 クリップ押えシリンダ
50 ハーネス
51 バルブソケット
52 カプラ
53 グロメット
54 クリップ
2 テープ巻き部
3L,3R テープ巻きユニット
4 駆動ギヤ
4a 駆動ギヤの切欠き
5,6 第1ギヤ
7 第2ギヤ
8 ベースプレート
9 モータ(駆動源)
10 プーリ
11 駆動ベルト
12 ハーネスガイド
13 テープロール
14 ベースプレート
15 カッター
16,17 テープ押え
18〜20 動作シリンダ
21 右スライドロック解除シリンダ
22 右スライド引き込みシリンダ
23 テープ
24 テープ角度自動調整機構
25 軸
26 テープ軸ベースプレート(可動部材)
27 テープスライドベースプレート(固定部材)
28,29 マグネット(復帰手段)
30 ブレーキ
31 ガイドローラ
40 ハーネス受け治具
41〜43 位置決め治具
44 カプラチャックシリンダ
45 テンションシリンダ
46 グロメット位置決めシリンダ
47 クリップ押えシリンダ
50 ハーネス
51 バルブソケット
52 カプラ
53 グロメット
54 クリップ
Claims (6)
- 治具に支持されたハーネスに沿って移動しながら前記ハーネスの所定箇所にテープを自動的に巻き付ける装置であって、
中心から径方向外方に向かうスリット状の切欠きが形成された駆動ギヤと、該駆動ギヤに噛合する2つの第1ギヤと、該第1ギヤに噛合する1つの第2ギヤと、前記第1ギヤ又は前記第2ギヤを回転駆動する駆動源と、前記駆動ギヤと共に回転してテープを前記ハーネスの所定箇所に巻き付けるテープ巻きユニットを含んで構成されることを特徴とする自動テープ巻き装置。 - 前記テープ巻きユニットは、テープが巻回されたテープロールと、該テープロールに巻回されたテープの先端を前記ハーネスに押し付けて接着する複数のテープ押えと、前記ハーネスに巻き付けられたテープをカットするテープカッターを含んで構成されることを特徴とする請求項1記載の自動テープ巻き装置。
- 前記テープ巻きユニットを前記駆動ギヤの両側にそれぞれ配置したことを特徴とする請求項1又は2記載の自動テープ巻き装置。
- 前記テープ巻きユニットに設けられた前記テープ押さえとテープカッターを選択的に駆動するアクチュエータを固定側に配置したことを特徴とする請求項2記載の自動テープ巻き装置。
- 前記テープロールを前記ハーネスの軸直角方向の軸を中心として揺動可能に支持するとともに、該テープロールを前記ハーネスに対して軸直角を成す姿勢に復帰させる復帰手段を設けて構成されるテープ角度自動調整機構を備えることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の自動テープ巻き装置。
- 前記復帰手段を、前記テープロールを支持する可動部材と該可動部材を揺動可能に支持する固定部材の相対向する位置に配置された一対のマグネットで構成したことを特徴とする5記載の自動テープ巻き装置。
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