JP2015205735A - テープリール自動交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テープ巻付装置を停止することなくテープリールを交換することができ、テープ巻付装置と独立したテープリール自動交換装置を得る。【解決手段】第１テープリール取付軸にテープリールがセットされた環状回転体を、被巻付体の長手軸を中心に回転させることによって被巻付体にテーピングするテープ巻付装置、及びテープ残量が少なくなった時、環状回転体に新規のテープリールをセットする第１移動機構部及び第２移動機構部を有し、第１移動機構部は、第２テープリール取付軸とテープリール押出機構とロボットアーム機構とによって構成されると共に第２移動機構部は、テープ切断機構とテープ把持機構とによって構成され、新旧テープリール交換のため、第１テープリール取付軸と第２テープリール取付軸とを同一軸線上に位置させると共に両者を連結し、テープリール押出機構によって新規テープリールを環状回転体にセットする。【選択図】図３

Description

この発明は、被巻付体にテープを巻き付けるテープ巻付装置に、新しいテープリールを自動交換するテープリール自動交換装置に関するものである。

従来のテープ巻回装置（特許文献１の図１）では、テープリール３３ａのテープ残量が所定量に達したことが残量検出手段により検出されると、把持手段が新しいテープリール３３ｂの絶縁テープ３２の先端部を把持して、該先端部が巻回中にある絶縁テープ３２の内周面側に巻き込まれて被巻き付け物２１に固定され、そして切断手段により残量が所定量に達した絶縁テープ３２が切断される。その後、ヘッド１２が回転すると、新たなテープリール３３ｂが被巻き付け物２１に巻回される。この一連の動作を繰り返すことにより順次テープリール３３ｃ〜３３ｆのテープが巻回され、６番目のテープリール３３ｆのテープ残量が所定量に達したと残量検出手段により検出されると、制御装置が巻回装置を停止させると共に、ブザー音によって作業者に報知される。作業者は、ブザー音により全てのテープリール３３ａ〜３３ｂが使用済みとなったことを知り、６個のテープリールを全て新しいテープリールに交換し、１番目のテープリールの絶縁テープを被巻き付け物に固定連結して再び上述したように巻回動作を開始させる。

特開平７−２８３０６４号公報

従来のテープ巻回装置は、以上のように構成され、テープ巻回装置と交換されるテープリール交換装置が独立していないため、複数個のテープリール３３ａ〜３３ｆが使用済みとなる度に、全てのテープリールが使用済みとなってから、作業者が複数個のテープリールを全て交換し、１番目のテープリールの絶縁テープを被巻き付け物２１に固定連結するまでテープ巻回装置が停止させる必要がある。又、テープ巻回装置と交換されるテープリールが独立していないため、外段取りしなければならず、テープ巻回装置の可動率が低下してしまう問題があった。 この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、テープ巻付装置を停止することなくテープリールを交換することができる、テープ巻付装置と独立したテープリール自動交換装置を得ることを目的とする。

この発明に係るテープリール自動交換装置は、第１テープリール取付軸にテープリールがセットされた環状回転体を、長尺の被巻付体の長手軸を中心に回転させることによってテープを引き出しながら上記被巻付体にテーピングするテープ巻付装置、及び上記テープリールのテープ残量が少なくなった時、上記環状回転体に新規のテープリールをセットする第１移動機構部及び第２移動機構部を有するテープリール自動交換装置であって、上記第１移動機構部は、新規テープリールを保持する第２テープリール取付軸と、この第２テープリール取付軸から上記第１テープリール取付軸に向かって、上記新規テープリールを押し出すテープリール押出機構と、使用済みテープリールを、上記第１テープリール取付軸から掴み出し格納機構へ運ぶロボットアーム機構とによって構成されると共に上記第２移動機構部は、上記ロボットアーム機構によって使用済みテープリールを、上記第１テープリール取付軸から掴み出し格納機構へ運ぶために、使用済みテープリールのテープを切断するテープ切断機構と、このテープ切断動作時にテープを把持するテープ把持機構とによって構成され、上記第１移動機構部及び上記第２移動機構部は、テープリール交換時に上記環状回転体と対向するよう、互いに交差する３軸方向に移動可能な機構をそれぞれ有し、新旧テープリール交換のため、上記第１移動機構部を上記環状回転体と対向する位置に移動させた時、上記第１テープリール取付軸と、上記第２テープリール取付軸とを同一軸線上に位置させると共に両者を連結し、この連結部を介し上記テープリール押出機構によって新規テープリールを上記環状回転体にセットするものである。

この発明のテープリール自動交換装置によれば、テープリール自動交換装置が、テープ巻付装置と独立しているため、テープ巻付装置のテープリールが使用済みとなるまでの間にテープリール自動交換装置側で余裕を持ってテープリールを供給しておくことが可能であり、テープ巻付装置の稼動と平行で行なうことができ、短時間でテープ巻付装置のテープリールを交換できる。

又、テープ交換時に、テープ巻付装置の使用済みのテープリールのテープリール取付部は、決められた回転方向位置に停止し、停止したテープリール取付部に対してテープリール自動交換装置は、回転等の駆動をさせずに直線移動のみを行なうので、確実にテープリールを交換することができる。

又、テープリール自動交換装置を、テープリールがセットされた環状回転体に直接当接させることでテープリールの取り出し、受け渡しを行なうので、容易な機構で確実に行なうことが可能となり、テープリール交換が容易となり、従来手作業で行なっていた取り外しの時間が短縮される。又、テープリール自動交換装置が、残量検出手段により停止したテープ巻付装置の停止位置近傍に移動可能であるので、被巻付体の長さ、厚みにより巻き付け中のテープ巻付装置が停止する位置が変動してもテープリールを交換することができる。

この発明の実施の形態１におけるテープリール自動交換装置を備えたテープ巻付装置を示す説明図で、（ａ）は、装置全体を示す斜視図、（ｂ）は被巻付体保持機を示す斜視図、（ｃ）は同じく被巻付体保持機を示す正面図である。 この発明の実施の形態１におけるテープリール自動交換装置の第１移動機構部を示す斜視図である。 図２に示した第１移動機構部の基本動作を説明するための説明図で、（ａ）は、新旧テープリールの交換状態を示す斜視図、（ｂ）は、旧テープリールの取外し、格納状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１におけるテープリール自動交換装置の一対のロボットアーム機構を示す拡大正面図で、（ａ）は図２において右側のロボットアーム機構を示す正面図、（ｂ）は、左側のロボットアーム機構を示す正面図である。 この発明の実施の形態１におけるテープリール自動交換装置の一対のテープ待機部を示す拡大正面図で、（ａ１）は図２において右側のテープ待機部を示す正面図、（ｂ１）はテープ把持機８ａのみを示す拡大正面図、（ａ２）は図２において左側のテープ待機部を示す正面図、（ｂ２）はテープ把持機８ｂのみを示す拡大正面図である。 この発明の実施の形態１におけるテープリール自動交換装置の一対のテープリール押出機構部２８を示す拡大側面図で、（ａ）は図２において右側のテープリール押出機構部を示す側面図、（ｂ）は、図２において左側のテープリール押出機構部を示す側面図である。 この発明の実施の形態１におけるテープリール自動交換装置の環状回転体４６を示す正面図で、（ａ）はテープリール未セット時の正面図、（ｂ）は全テープリールセット時の正面図、（ｃ）は図（ｂ）の要部拡大図である。 この発明の実施の形態１におけるテープリール自動交換装置の第２移動機構部を示す正面図である。 図８中の要部を拡大して示した側面図である。 テープ交換時、被巻付体上におけるテープの保持状態を示す拡大図である。 図９における切断機構を示す拡大図である。

以下、図面に基づいて、この発明の実施の形態を説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。

実施の形態１．
この発明のテープリール自動交換装置は、使用済みテープリールの取外しと、取外したテープリールの格納を行う第１移動機構部と、使用済みテープの切断と新テープの被巻付体への連結を行う第２移動機構部から構成されている。

まず、このテープリール自動交換装置１の概略を説明する。
図１において、巻回中のテープリールのテープ残量が所定量に達したことが残量検出手段により検出されると、第２移動機構部５７が駆動し、把持手段によって新しいテープリールからテープを被巻付体３７上に引き出し、ヘッドを１回転させる。この動作により、巻回中のテープの内側に新たなテープを巻き込み、被巻付体３７に連結させて巻回中のテープリールに残った旧テープを切断する。その切断後、第２移動機構部５７に代わって第１移動機構部４が駆動する。そして、第１移動機構部４のロボットアーム機構１８によって旧テープリールを排出し、その後、作業者によって予めセットされていた第１移動機構部４の新規テープリールを、空になった環状回転体４６の第１テープリール取付軸Ｓ１に取り付ける。新規テープリール取付後、第１移動機構部４が退去し、テーピングを再開する。

次に、図３によって、第１移動機構部４の基本動作を説明する。
環状回転体４６にセットされたテープのテープ残量が少なくなった時、環状回転体４６の動作を停止し、この停止した環状回転体４６と対向する位置に第１移動機構部４を移動させ、この第１移動機構部４のロボットアーム（後述）によって使用済みテープリールを取り除き、その後、環状回転体側の第１テープリール取付軸Ｓ１（後述）と第１移動機構部側の第２テープリール取付軸Ｓ２（後述）とを連結し、この連結部を介しテープリール押出機構２８（後述）によって新規のテープリールを環状回転体４６にセットし新旧テープリールの交換を完了するものである。
なお、テープ巻付装置によるテーピング（巻き付け動作）中は、作業者によって第１移動機構部のテープ待機部８（後述）に未使用のテープリールを取り付けておくと共に引き出したテープをテープガイドローラ７ａ、７ｂに沿わせてテープ把持機８ａ、８ｂで把持し次のテープリール交換のため待機する。

以下、この発明に係わるテープリール自動交換装置を備えたテープ巻付装置の全体構成を、図１に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１におけるテープリール自動交換装置を備えたテープ巻付装置を示す説明図であり、図１において、３０は、テープリールがセットされた環状回転体４６を有し、この環状回転体を、長尺の被巻付体３７の長手軸を中心に回転させることによって、テープを引き出しながら且つレール２上を移動しながら被巻付体３７にテーピングするテープ巻付装置である。
又、テープリール自動交換装置は、後述するように第１移動機構部１と第２移動機構部５７とによって構成されている。

まず、テープ巻付装置の構成を、図１によって説明する。テープ巻付装置３０は、ヘッド３５に設けた環状回転体４６の他に図１に示すように、被巻付体３７を保持する被巻付体保持機３８ａ〜３８ｆ、レール２上をＸ軸方向（被巻付体長手方向）に駆動する支持台盤３１、この支持台盤３１上のレール３２をＹ軸方向に駆動する支持機構３３、支持機構３３のＺ軸方向に駆動する支持板３４、支持機構３３を駆動させる駆動装置３６、被巻付体３７にテープ巻き付け中の環状回転体４６の位置を検出する公知の位置検出センサ（図示せず）などで構成されている。

上記構成において、支持台盤３１と支持機構３３は、駆動装置３６により駆動され、又図示しない駆動装置により支持板３４が駆動されることによって、テープ巻付装置３０が３軸方向、すなわちＸＹＺ方向に駆動され、被巻付体３７に対するヘッド３５の位置が自在に調整されるようになっている。
そして、図示しない位置検出センサよって、被巻付体３７へのテープ巻き付け開始位置を基準として、支持台盤３１の水平面Ｘ軸方向位置、支持機構３３の水平面Ｙ軸方向位置を常に検出している。

更に、被巻付体保持機３８ａ〜３８ｆは、環状回転体４６がＸ軸方向へ回転駆動されテーピングを行う際、保持板４１ａによって、被巻付体３７を保持するガイド役を担っている。
環状回転体４６によるテーピング動作は、センサ３９ａ〜３９ｆにより検出され、このセンサ３９ａ〜３９ｆにより所定の位置に来たテープ巻付装置３０すなわち環状回転体４６の位置を検出し、そのデータは図示しない制御装置に入力される。
入力を受けた制御装置は、図１（ｂ）（ｃ）に示すシリンダ４０ａを駆動させ、保持板４１ａと連結しているロット４２ａを撤退させて被巻付体３７の保持を開放し、シリンダ４３ａを駆動させ、且つ被巻付体保持アーム４４ａを駆動させる。このようにして、Ｙ軸方向に駆動して来るテープ巻付装置３０に対し、被巻付体保持機３８ａ〜３８ｆが干渉しないようにしている。

以下、主要部である環状回転体４６、テープリール自動交換装置である第１移動機構部４及び第２移動機構部５７を順次説明する。
まず、図１に基づいて環状回転体４６を説明する。
環状回転体４６は、図１に示したテープ巻付装置３０のヘッド３５に装備されている。この環状回転体４６は、図７（ａ）に示すように中心部に円形状切欠４５を有するドーナツ形状のものであり、環状回転体４６には、円形状切欠４５の周縁に沿って複数個のテープリール取付部４７ａ〜４７ｆが配置され、このテープリール取付部４７ａ〜４７ｆは、テープ支持ローラー４８ａ〜４８ｆとそれぞれ第１テープリール取付軸Ｓ１を有している。
又、テープリール取付部４７ａ〜４７ｆには、テープガイド４９ａ〜４９ｆとテープを保持するテープ保持部５０ａ〜５０ｆが設けられている。
そして、これらのテープリール取付部４７ａ〜４７ｆには、図７（ｂ）に示すようにテープリール５１ａ〜５１ｆが着脱可能に装着され、テープリールから引き出されたテープ５２ａ〜５２ｆの端部がテープ保持部５０ａ〜５０ｆにより保持されている。

テープガイド４９ａ〜４９ｆは、図７（ｃ）に代表例として示すように、テープ５２ａのガイドとなる回転自在なローラー５５ａが配設されている。
テープ保持部５０ａ〜５０ｆは、図７（ｃ）に代表例として示すように、圧縮コイルバネ５３ａの張弾力によりテープガイド４９ａとの間にテープ５２ａを挟みつける挟圧板５４ａが配設されている。
なお、環状回転体４６は、図示しない駆動装置により回転駆動される。

そして、環状回転体４６は、新旧テープリールの交換時に、後述するように使用済みとなるテープリール５１ａ、５１ｄが取り付けられているテープリール取付部４７ａ、４７ｄのＺ軸方向位置が同じ位置、つまり図７（ｂ）に示すようにテープリール取付部４７ａと４７ｄを直線で結んだ線（Ｈ−Ｈ）が地面と平行になる位置で停止する。
又、環状回転体４６には、図７（ｃ）に示すように公知の距離センサ５６ａが配置されており、テープリール５１ａに巻かれているテープとの距離を検出する。検出されたデータは図示しない制御装置に入力され、距離センサ５６ａの検出距離が所定距離以上になった時には、テープ残量が少ないと判断し、新旧テープの交換の準備段階として、駆動装置によって環状回転体４６の回転速度を低速度モードに移行させる。

次に、第１移動機構部４を図１〜６に基づいて、又第２移動機構部５７を図８〜１１に基づいて順次説明する。

第１移動機構部４は、テープリールのテープ残量が少なくなったテープリール交換時に、環状回転体４６と対向するよう、互いに交差する３軸方向に移動自在になされており、公知の制御装置(図示せず)によって、環状回転体４６と対向する位置に自動的に移動するよう制御される。

この第１移動機構部４は、図１（ａ）、図２に示すように床面上に敷設されたレール２上を水平面Ｘ軸方向（被巻付体長手方向）に駆動する支持台盤３と、支持台盤３上をＹ軸方向に移動する支持機構３ａと、内部に配設されている図示しない駆動装置により支持台盤上をＺ軸方向（床面に対し垂直方向）に直線的に移動し伸縮（昇降）駆動され移動する第１移動体４ａ、４ｂよって構成されている。
更に、第１移動体のヘッド５ａ、５ｂは、使用済みテープリールを掴み取るロボットアーム機構１８、新規テープリールを保持するテープ待機部８、新規テープリールを環状回転体４６へ押し出すテープリール押出機構２８、第１移動体４ａ、４ｂ内に装備された昇降機構（図示せず）などで構成されている。

以下、ロボットアーム機構１８、テープ待機部８、テープリール押出機構２８の順に説明する。
図２、４によって、ロボットアーム機構１８について説明する（図３の基本動作参照）。
ロボットアーム機構１８は、図２に示すように第１移動機構部４に配設されていて一対のものが設置され、ロボットアーム１８ａ、１８ｂのアーム先端部に使用済みテープリールを把持するテープリール把持機構１９ａ、１９ｂが設けられている。その内部構成は、図４に示すように可動爪２０ａ〜２０ｈ、シリンダ２１ａ〜２１ｈ、ロット２２ａ〜２２ｈ、保持板２３ａ〜２３ｈなどで構成されている。
使用済みテープリールを掴み取る時は、可動爪２０ａ〜２０ｈの中心位置に使用済みテープリールが位置するように駆動し、シリンダ２１ａ〜２１ｈのロット２２ａ〜２２ｈを進出させ保持板２３ａ〜２３ｈで可動爪２０ａ〜２０ｈを、テープリールを挟むように押し出し把持する。把持後、収納箱２４ａ、２４ｂ上にテープリール把持機構１９ａ、１９ｂが位置するようにロボットアーム１８ａ、１８ｂを駆動し、テープリールの把持状態を開放して使用済みのテープリールを収納箱２４ａ、２４ｂに格納する。

次に、図２、図５によって、テープ待機部８について説明する（図３の基本動作参照）。 テープ待機部８は、図２に示すように一対のものが設置され、図５（ａ１）は図２において右側のテープ待機部８を示し、図５（ａ２）は図２において左側のテープ待機部８を示している。
このテープ待機部８は、図５に示すようにテープリール取付部６ａ、６ｂ、回転自在なテープガイドローラ７ａ、７ｂ、テープ把持機８ａ、８ｂなどによって構成されている。
テープリール取付部６ａ、６ｂの第２テープリール取付軸Ｓ２には、テープ巻付装置３０のテープリールが使用済みとなった場合に補充する未使用のテープリール９ａ、９ｂがセットされ、そのテープ１０ａ、１０ｂの端部は、テープガイドローラ７ａ、７ｂに沿わせてテープ把持機８ａ、８ｂで把持されている。

テープ把持機８ａ、８ｂは、図５（ｂ1）、（ｂ2）に示すように、例えばシリンダ１１ａ、１１ｂ、このシリンダによって進出するロット１２ａ、１２ｂ、このロットの端部に取り付けられた保持板１３ａ、１３ｂ、この保持板によって押し出される可動爪１４ａ、１４ｂと固定爪１５ａ、１５ｂとによって構成され、テープ１０ａ、１０ｂは、押し出された可動爪１４ａ、１４ｂと固定爪１５ａ、１５ｂとの間に挟むようにして把持されている。

なお、一対の第２テープリール取付軸Ｓ２は、テープ巻付装置３０が後述する残量検出手段により停止した際に、使用済みとなった二つのテープの第１テープリール取付軸Ｓ１と同じＸ軸方向位置に配設されており、第１移動体４ａ、４ｂが所定の高さに上昇することで第１テープリール取付軸Ｓ１と同じＹ軸方向位置に対称となるよう配設されている。
このように配設したのは、次に説明するように、新旧テープリール交換のため、第１移動体４ａ、４ｂを環状回転体４６と対向する位置に移動させた時、第１テープリール取付軸Ｓ１と、第２テープリール取付軸Ｓ２とを同一軸線上に位置させると共に両者を連結し、この連結部を介しテープリール押出機構２８（後述）によって新規テープリールを環状回転体４６にセットすることを可能とするためである。

次に、図６によって、テープリール押出機構２８について説明する（図３の基本動作参照）。
このテープリール押出機構２８は、テープ待機部８で保持された新規テープリールを、第２テープリール取付軸Ｓ２から第１テープリール取付軸Ｓ１に向かって押し出すものである。
なお、図６（ａ）は、図２において右側のテープリール押出機構を示し、図６（ｂ）は図２において左側のテープリール押出機構を示し、両者は同一構造である。

図６に示すように、テープリール押出機構２８内部には、テープガイド４９ａ、４９ｂを押出すシリンダ２５ａ、２５ｃ、テープリール取付部６ａ、６ｂを押出すシリンダ２５ｂ、２５ｄ、テープ把持機８ａ、８ｂを押出すシリンダ２９ａ、２９ｂ、押出し板２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄを押出すシリンダ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが配設されている。

図６に示す一対のテープリール押出機構２８は、使用済みテープリールの排出完了後、次のように動作し、環状回転体４６へ新規テープリールをセットする。
まず、シリンダ２５ａ、２５ｃによりテープガイドローラ７ａ、７ｂを、又シリンダ２５ｂ、２５ｄによりテープリール取付部６ａ、６ｂの第２テープリール取付軸Ｓ２を、直線的に進出移動させ、該軸の先端凸部（図示せず）を環状回転体４６の空となった第１テープリール取付軸Ｓ１の先端凹部（図示せず）に差し込むようにして連結する。

取付軸の連結後、シリンダ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄによりロット２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄを進出させ、該ロット先端部の押出板２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄを押し出すことによりテープ１０ａ、１０ｂを押し出す。
これと平行して、シリンダ２９ａ、２９ｂによりテープ把持機８ａ、８ｂを直線的に移動させることにより、テープリール９ａ、９ｂからテープガイドローラ７ａ、７ｂにテープ１０ａ、１０ｂを引き出し状態で、テープ１０ａ、１０ｂを押出す。
押し出されたテープリール９ａ、９ｂは、第１テープリール取付軸Ｓ１、第２テープリール取付軸Ｓ２の連結部を介し移動し、環状回転体側の第１テープリール取付軸Ｓ１に取り付けられる。

テープリールの取付完了後、環状回転体４６のテープ保持部５０ａによりテープを保持し、シリンダ１１ａ、１１ｂを後退動作させることで、第二のテープ１０ａ、１０ｂの把持を開放する。
テープの開放動作後、シリンダ２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂ、２９ａ、２９ｂを後退させ、第１移動機構部４を初期位置に戻す。
環状回転体４６には、上述した新旧テープ交換の前に、第２移動機構部５７（後述）によって被巻付体３７に第二のテープが接続されており、テープ巻付装置の巻き付け動作を再開する。

なお、テーピング（巻き付け）再開後、初期位置に戻った第１移動機構部４には、テーピング動作中に、作業者によって未使用の新規テープリールをテープ待機部８に取付け、テープ把持機８ａ、８ｂに把持された状態にセットする。

第２移動機構部５７を図８〜図１１に基づいて説明する。
第２移動機構部５７は、テープリールのテープ残量が少なくなると、上述したテープリール交換動作の前に、環状回転体４６と対向するように、互いに交差する３軸方向に移動自在になされており、公知の制御装置（図示せず）によって、環状回転体４６と対向する位置に自動的に移動するように制御される。

第２移動機構部５７は、図１（ａ）、図８、図９に示すようにレール２上をＸ軸方向に駆動する支持台盤３１上に敷設された水平面Ｙ軸方向のレール５９、このレール上をＹ軸方向に移動する第２移動体５８、第２移動体５８が所定位置に停止すると、円形レールＲ２上を円形方向に移動する移動体６７ａ、６７ｂ、円形レールＲ１上を円形方向に移動する移動体６０ａ、６０ｂ、移動体６０ａ、６０ｂに設けられ円の中心方向に伸縮可能な移動体６１ａ、６１ｂ、移動体６１ａ、６１ｂに設けられたテープ把持機構６２ａ、６２ｂ、移動体６７ａ、６７ｂに設けられＸ軸方向に伸縮可能なテープ切断機構６８ａ、６８ｂなどによって構成され、テープ把持機構６２ａ、６２ｂは、固定チャック６３ａ、６３ｂと可動チャック６４ａ、６４ｂを有し、テープ切断機構６８ａ、６８ｂは、固定刃６９ａ、６９ｂと可動刃７０ａ、７０ｂを有している。

次に、巻回中のテープリールのテープ残量が所定量に達し、テープ巻付装置３０が停止した時における第２移動機構部５７の動作（テープ接続、テープ切断）について説明する。
テープ巻付装置３０が停止し、図８に示す第２移動機構部５７が駆動されると、この第２移動機構部５７は、Ｙ軸方向に移動する第２移動体５８を駆動させ、所定位置に停止する。第２移動体５８が停止すると、移動体６０ａがレール５９上を円形方向に移動する。更に、移動体６１ａを移動体６０ａのＹ軸方向に移動させ、この移動体６１ａと一体のテープ把持機構６２ａを、図９に示す固定チャック６３ａと可動チャック６４ａとの間に第二のテープリール５１ｂのテープ５２ｂの先端部が挟まれる位置に移動させる。その後、シリンダ６５ａのロット６６ａを進出させることにより固定チャック６３ａと可動チャック６４ａとの間でテープ５２ｂの先端部を把持する。その後、移動体６０ａ、６１ａが移動し、図１０に示すように第二のテープリール５１ｂから巻き付け中のテープ５２ａの内側になるようにテープ５２ｂを引き出す。

この間に（上記移動体６１ａの動作中に）、移動体６１ｂがＹ軸方向に移動し、テープ把持機構６２ｂの固定チャック６３ｂと可動チャック６４ｂとの間に第二のテープリール５１ｅのテープ５２ｅの先端部が挟まれる位置にテープ把持機構６２ｂを移動させ、シリンダ６５ｂのロット６６ｂを進出させることにより固定チャック６３ｂと可動チャック６４ｂとの間にテープ５２ｅを把持する。その後、移動体６０ｂ、６１ｂが移動し、第二のテープリール５１ｅから巻き付け中のテープ５２ａの内側になるようにテープ５２ｅを引き出す。

このテープ５２ｂ、５２ｅの引き出し作業は、同時並行で実施され、図１０に示す位置で保持する。この後、制御装置は、環状回転体４６の駆動装置を駆動させて環状回転体４６を１回転させる。この環状回転体４６の回転により、第二のテープ５２ｂ、５２ｅが巻き付け中のテープ５２ａ、５２ｄの内側に巻き付けられる。この巻き付け動作後、シリンダ６５ａを駆動させ、把持を開放し、移動体６０ａを元の位置に移動させる。移動体６０ａの移動完了後、移動体６１ａが元の位置に戻る。これにより、第二のテープ５２ｂ、５２ｅが被巻付体３７に連結された状態となる。なお、テープを把持する固定チャック６３ａ、６３ｂと可動チャック６４ａ、６４ｂの厚みは0.5mm未満であるため、環状回転体４６の回転による連結時に、テープ内側に巻き付けられても品質には影響を与えない。

テープの連結後、第２移動機構部５７に配設された円形レールＲ２上を円形方向に移動体６７ａ、６７ｂを移動させ、且つこの移動体６７ａ、６７ｂの円の中心方向に設けられたテープ切断機構６８ａ、６８ｂを、第一のテープ５２ａ、５２ｂが、図１１に示すＸ軸方向に伸縮可能な固定刃６９ａ、６９ｂと可動刃７０ａ、７０ｂとの間に挟まれる位置に移動させ、シリンダ７１ａ、７１ｂのロット７２ａ、７２ｂを後退動作させることによってテープ５２ａ、５２ｂを切断する。切断後、テープ保持部５０ａ、５０ｄを開放する。

以上各部の構造、機能を分説してきたが、まとめとしてテープ巻付装置３０の運転動作を説明する。
図１において、テープ巻付装置３０の支持台盤３１と支持機構３３は、駆動装置３６により駆動され、図示しない駆動装置により支持板３４が駆動され、テープ巻付装置３０がＸＹＺ方向に駆動し、被巻付体３７に対するヘッド３５の位置が調整される。

テープ巻付装置３０の運転開始時、環状回転体４６上のテープリール取付部４７ａ〜４７ｆには、未使用のテープリール５１ａ〜５１ｆが取り付けられている。この状態から、残量の少なくなったテープから新たなテープを被巻付体に連結させる動作と同様に、第２移動機構部５７のテープ把持機構６２ａ、６２bがテープリール５１ａ、５１ｄからテープ５２ａ、５２ｄを引き出し、被巻付体３７上で保持する。この状態で環状回転体４６を１回転させ、テープ把持機構６２ａ、６２bを解放することでテープ５２ａ、５２ｄを被巻付体３７に連結させ、図示しない駆動装置により環状回転体４６を回転させテーピングを開始する。そして、テープリールは、１組（テープリール２個）を、使い果たす毎に自動交換することになる。

テーピングの作業が進み、テープリールのテープ残量が少なくなってくると、ヘッド３５の環状回転体４６に配置されたテープ残量検出装置の距離センサ５６ａがレーザー光を発し、テープリール５１ａに巻かれているテープとの距離を検出する。検出されたデータは図示しない制御装置に入力され、距離センサ５６ａの検出距離が所定距離以上になると、テープ残量が少ないと判断し、駆動装置により環状回転体４６の回転速度を低速度モードに移行させる。

さらにテープ残量が一定量以下になると、使用済みとなるテープリール５１ａ、５１ｄが取り付けられているテープリール取付部４７ａ、４７ｄのＺ軸方向位置が同じ位置、つまり図７（ｂ）に示すようにテープリール取付部４７ａと４７ｄを直線で結んだ線（Ｈ−Ｈ）が地面と平行になる位置で停止する。
テープ巻付装置３０が停止すると、第２移動機構部５７の第２移動体５８を直線的に移動させる。

第２移動体５８は、一定距離移動すると停止し、新規テープの被巻付体３７への連結、旧テープの切断が可能な状態にセットされる。そして、その後上述した要領でテープ巻き付け機のテープの入れ替えが行われる。

テープ入れ替えが完了すると、駆動装置１６を駆動させ、第１移動機構部４の支持台盤３をＸ軸方向に直線的に移動させる。

支持台盤３には、図２に示すように、例えば公知の距離センサ１７が配設されており、支持台盤３との距離を検出し、検出データを制御装置に入力する。
制御装置は入力される検出距離が、所定距離になると駆動装置１６を停止させる。支持台盤３が停止すると、位置検出手段によりテープ巻付装置３０の位置が入力された制御装置により、支持機構３ａをＹ軸方向に直線的に移動させる。次に第１移動体４ａ、４ｂをＺ軸方向に一定距離だけ直線的に伸縮させ、テープ巻付装置３０の環状回転体４６と対向する位置に制御され、新旧テープの交換可能な状態にセットされる。そして、その後は、上述した要領で新旧テープの交換が行われる。

なお、この発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１：テープリール自動交換装置、２：レール、３：支持台盤、３ａ：支持機構、
４：第１移動機構部、４ａ、４ｂ：第１移動体、６ａ、６ｂ：テープリール取付部、
５ａ、５ｂ：ヘッド、７ａ、７ｂ：テープガイドローラ、８：テープ待機部、
８ａ、８ｂ：テープ把持機、 ９ａ、９ｂ：テープリール、１０ａ、１０ｂ：テープ、
１８：ロボットアーム機構（１８ａ、１８ｂ）、
１９ａ、１９ｂ：テープリール把持機構、
２８：テープリール押出機構、３０：テープ巻付装置、３１：支持台盤、
３２：レール、３３：支持機構、３４：支持板、３５：ヘッド、
３６：駆動装置、３７：被巻付体、３８ａ〜３８ｆ：被巻付体保持機、
４５：円形状切欠、４６：環状回転体、４７ａ〜４７ｆ：テープリール取付部、
４８ａ〜４８ｆ：テープ支持ローラー、４９ａ〜４９ｆ：テープガイド、
５０ａ〜５０ｆ：テープ保持部、５１ａ〜５１ｆ：テープリール、
５２ａ〜５２ｆ：テープ、５７：第２移動機構部、５８：第２移動体、
５９：レール、６０ａ：移動体、６０ｂ：移動体、
６１ａ：移動体、６１ｂ：移動体、
６２ａ：テープ把持機構（６３ａ、６４ａ）、
６２ｂ：テープ把持機構（６３ｂ、６４ｂ）、
６３ａ：固定チャック、６３ｂ：固定チャック、６４ａ：可動チャック、
６４ｂ：可動チャック、６５ａ：シリンダ、６５ｂ：シリンダ、
６６ａ：ロット、６６ｂ：ロット、６７ａ、６７ｂ：移動体、
６８：テープ切断機構（６８ａ、６８ｂ）、
６９：固定刃（６９ａ、６９ｂ）、７０：可動刃（７０ａ、７０ｂ）、
７１：シリンダ（７１ａ、７１ｂ）、７２：ロット（７２ａ、７２ｂ）、
Ｒ１：円形レール、 Ｒ２：円形レール、
Ｓ１：第１テープリール取付軸（環状回転体側）、
Ｓ２：第２テープリール取付軸（テープ待機部側）。

Claims (3)

1. 第１テープリール取付軸にテープリールがセットされた環状回転体を、長尺の被巻付体の長手軸を中心に回転させることによってテープを引き出しながら上記被巻付体にテーピングするテープ巻付装置、及び上記テープリールのテープ残量が少なくなった時、上記環状回転体に新規のテープリールをセットする第１移動機構部及び第２移動機構部を有するテープリール自動交換装置であって、
   上記第１移動機構部は、新規テープリールを保持する第２テープリール取付軸と、この第２テープリール取付軸から上記第１テープリール取付軸に向かって、上記新規テープリールを押し出すテープリール押出機構と、使用済みテープリールを、上記第１テープリール取付軸から掴み出し格納機構へ運ぶロボットアーム機構とによって構成されると共に
   上記第２移動機構部は、上記ロボットアーム機構によって使用済みテープリールを、上記第１テープリール取付軸から掴み出し格納機構へ運ぶために、使用済みテープリールのテープを切断するテープ切断機構と、このテープ切断動作時にテープを把持するテープ把持機構とによって構成され、
   上記第１移動機構部及び上記第２移動機構部は、テープリール交換時に上記環状回転体と対向するよう、互いに交差する３軸方向に移動可能な機構をそれぞれ有し、
   新旧テープリール交換のため、上記第１移動機構部を上記環状回転体と対向する位置に移動させた時、上記第１テープリール取付軸と、上記第２テープリール取付軸とを同一軸線上に位置させると共に両者を連結し、この連結部を介し上記テープリール押出機構によって新規テープリールを上記環状回転体にセットすることを特徴とするテープリール自動交換装置。
2. 上記テープ巻付装置には、使用中の上記テープリールのテープ残量を検出する残量検出部を設け、テープ残量が所定量に達した時、上記テープ巻付装置の動作を停止し、上記第１移動機構部及び上記第２移動機構部を上記テープ巻付装置の所定位置に移動させることを特徴とする請求項１に記載のテープリール自動交換装置。
3. 上記第２移動機構部には、この第２移動機構部が上記テープ巻付装置の所定位置に移動した新旧テープリール交換時に、使用済みテープリールのテープを切断するテープ切断機構を設けると共に、新規テープリールのテープを被巻付体側テープの切断端部に接続するテープ接続機構を設けたことを特徴とする請求項２に記載のテープリール自動交換装置。