JP2018062387A - バンド巻付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、バンドクリップのうちクリップ部が固定された状態でバンド部を巻付対象の周囲に巻付ける作業に向く装置を提供することを目的とする。
【解決手段】バンド巻付装置３０は、バンド部１５と前記バンド部１５の先端側を固定可能なバンド固定部１６とを含むバンド部品１４が巻付対象に対して一定位置に設けられた枠治具２４に固定された状態で、前記バンド部１５を前記巻付対象の周りに巻付けて前記バンド固定部１６に通す装置である。バンド巻付装置３０は、前記バンド部１５の先端側部分を保持可能な保持部４０と、前記バンド部１５の先端側部分を保持した前記保持部４０を、前記バンド部１５を固定するバンド固定部１６に向けて移動可能な移動機構６０と、前記保持部４０の向きを変更して前記保持部４０に保持された前記バンド部１５の先端の向きを変更可能な回転機構５０と、を備える。
【選択図】図２

Description

この発明は、電線等の巻付対象の周囲にバンド部を巻き付ける技術に関する。

特許文献１は、結束バンドを送出して結束対象に巻付けて引締めて結束する一連の結束動作を行う結束工具であって、人力で駆動する結束工具を開示している。

また、特許文献２は、電線を覆う保護部材の周囲にバンドクリップが巻付けられたワイヤーハーネスを開示している。バンドクリップには、車体等の取付対象に固定されるクリップ部と、電線等の巻付対象に巻付けられるバンド部とが設けられている。

特開２００７−２３８１０２号公報 特開２０１３−１５０４０６号公報

ここで、特許文献２に記載のワイヤーハーネスのように、クリップ部が設けられたバンドクリップを電線に巻付けて固定する場合、ワイヤーハーネスを組み立てるための図板にクリップ部を固定した状態で、バンド部を電線の周囲に巻付ける作業を行う場合がある。

しかしながら特許文献１に記載の結束工具は、結束バンド全体を送出す構成であるため、バンドクリップの巻付け作業には不向きである。

そこで、本発明は、バンドクリップのうちクリップ部が固定された状態でバンド部を巻付対象の周囲に巻付ける作業に向く装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の態様に係るバンド巻付装置は、バンド部と前記バンド部の先端側を固定可能なバンド固定部とを含むバンド部品が巻付対象に対して一定位置に設けられた枠治具に固定された状態で、前記バンド部を前記巻付対象の周りに巻付けて前記バンド固定部に通すバンド巻付装置であって、前記バンド部の先端側部分を保持可能な保持部と、前記バンド部の先端側部分を保持した前記保持部を、前記バンド部を固定するバンド固定部に向けて移動可能な移動機構と、前記保持部の向きを変更して前記保持部に保持された前記バンド部の先端の向きを変更可能な回転機構と、を備える。

第２の態様に係るバンド巻付装置は、第１の態様に係るバンド巻付装置であって、前記保持部は、前記バンド部をチャック可能に設けられている。

第３の態様に係るバンド巻付装置は、第１又は第２の態様に係るバンド巻付装置であって、前記回転機構は、前記保持部を少なくとも２７０度回転可能である。

第４の態様に係るバンド巻付装置は、第３の態様に係るバンド巻付装置であって、前記回転機構は、前記保持部を自在に回転可能である。

第５の態様に係るバンド巻付装置は、第１から第４のいずれか１つの態様に係るバンド巻付装置であって、前記回転機構は、前記保持部と離れた位置に設けられた駆動源と、前記駆動源及び前記保持部にそれぞれ設けられたプーリと前記プーリに架け渡されたベルトとを有し前記駆動源の駆動力を前記保持部に伝達する伝達機構とを含む。

第６の態様に係るバンド巻付装置は、第１から第５のいずれか１つの態様に係るバンド巻付装置であって、第１方向に延びる第１延出部と、前記第１延出部の一方の端部から前記第１方向と交差する第２方向に延びる第２延出部とを含む形状に形成されて、前記第１延出部が前記移動機構側に位置し、前記第２延出部に前記保持部を回転可能に支持する支持フレームをさらに備える。

第１から第６の態様によると、移動機構によってチャックを移動させつつ回転機構によって保持部の向きを変更することで、枠治具に固定されたバンド部品のバンド部を巻付け対象に巻付けたうえでバンド部の先端をバンド固定部に向けた状態にすることが可能となる。この状態で移動機構によってバンド部の先端をバンド固定部に挿入することで、バンド部を電線周りに巻付けることができる。従って、当該バンド巻付装置は、バンドクリップのうちクリップ部が固定された状態でバンド部を電線の周囲に巻付ける作業に向く。

特に、第２の態様によると、簡易な構成でバンド部を保持することができる。

特に、第３の態様によると、バンド固定部にバンドを挿通する方向と直交する方向に延びるバンド部を巻付対象回りに巻付けることができる。

特に、第４の態様によると、巻付対象に対してバンド部品の向きが異なる場合でも容易に対応できる。

特に、第５の態様によると、バンド巻付装置のうち保持部周辺の大きさを小さくできる。これにより、バンド巻付け作業が狭い領域で行われる場合にも対応することができる。

特に、第６の態様によると、例えば、枠治具とこれを支持する図板との間に保持部を位置させる際、支持フレームを傾けずともよくなる。これにより、支持フレームが巻付対象の周囲の部材と干渉しにくくなる。

第１実施形態に係るバンド巻付装置を示す概略斜視図である。 第１実施形態に係るバンド巻付装置を示す概略正面図である。 第１実施形態に係るバンド巻付装置を示す概略側面図である。 第１実施形態に係るバンド巻付装置を示す概略底面図である。 バンド部を巻付ける様子を示す説明図である。 バンド部を巻付ける様子を示す説明図である。 バンド部を巻付ける様子を示す説明図である。 バンド部を巻付ける様子を示す説明図である。 バンド部を巻付ける様子を示す説明図である。 バンド部を巻付ける様子の別例を示す説明図である。 バンド部を巻付ける様子の別例を示す説明図である。 バンド部を巻付ける様子の別例を示す説明図である。 バンド部を巻付ける様子の別例を示す説明図である。 バンド部を巻付ける様子のさらに別例を示す説明図である。 バンド部を巻付ける様子のさらに別例を示す説明図である。 バンド部を巻付ける様子のさらに別例を示す説明図である。 バンド部を巻付ける様子のさらに別例を示す説明図である。 第２実施形態に係るバンド巻付装置を示す概略背面図である。 第２実施形態に係るバンド巻付装置を示す概略側面図である。 バンド部を巻付ける様子を示す説明図である。 バンド部を巻付ける様子の別例を示す説明図である。 バンド部を巻付ける様子の別例を示す説明図である。 バンド部を巻付ける様子のさらに別例を示す説明図である。 バンド部を巻付ける様子のさらに別例を示す説明図である。

｛第１実施形態｝
以下、第１実施形態に係るバンド巻付装置について説明する。図１は、第１実施形態に係るバンド巻付装置３０を示す概略斜視図である。図２は、第１実施形態に係るバンド巻付装置３０を示す概略正面図である。図３は、第１実施形態に係るバンド巻付装置３０を示す概略側面図である。図４は、第１実施形態に係るバンド巻付装置３０を示す概略底面図である。

バンド巻付装置３０は、バンド部品１４のバンド部１５を巻付対象（ここでは、電線１２）に巻付けるための装置である。ここでバンド部品１４は、巻付対象に対して一定位置に設けられた枠治具２４に固定されている。

まず、バンド部品１４について説明する。

バンド部品１４は、バンド部１５と、バンド部１５の先端側を固定可能なバンド固定部１６とを含む。バンド部１５は、バンド固定部１６に対して例えば、以下のように固定される。即ち、バンド部１５の主面及び側面の少なくとも一部には、バンド部１５の延在方向に沿って凹凸が並ぶ凹凸部（図示省略）が形成される。一方、バンド固定部１６には、バンド部１５を挿通可能な貫通孔１６ｈが形成されると共に、貫通孔１６ｈの内周面から貫通孔１６ｈ内に向けて突出する突起（図示省略）が形成される。そして、バンド部１５が貫通孔１６ｈに挿通された状態で、当該突起が上記凹凸部に選択的に係止することで、バンド部１５がバンド固定部１６に固定される。なお、突起と凹凸部とは、バンド部１５を貫通孔１６ｈに深く挿通する方向には係止せずに、バンド部１５を貫通孔１６ｈから抜く方向に係止する。これにより、バンド部１５を貫通孔１６ｈに深く挿通させることが可能となっている。例えば図３に示すように、バンド部１５は、初期状態で、貫通孔１６ｈの延在方向と交差する方向に延びる。

さらにここでは、バンド部品１４は、巻付対象を車体等の取付対象に固定可能なクリップ部１７を含む。クリップ部１７は、例えば、バンド固定部１６に対してバンド部１５と反対側に突出する態様で設けられる。ここでは、クリップ部１７は、取付対象に形成された取付孔に挿入可能に、且つ挿入後に係止可能な形状に形成されているものとして説明するが、クリップ部１７の形状はこれに限られるものではない。ここでは、クリップ部１７が上記枠治具２４に固定される。

次に、巻付対象である電線１２を含むワイヤーハーネス１０及びワイヤーハーネス１０を組み立てるための図板２０について説明する。

図１に示す例では、ワイヤーハーネス１０は、複数の電線１２が分岐しつつ束ねられて形成される。分岐線の各端部にはコネクタ等が設けられ、各電気部品に接続される。従ってワイヤーハーネス１０は、各電気部品同士を電気的に接続する配線部材として用いられる。

このようなワイヤーハーネス１０は、図板２０を用いて組み立てられる場合がある。図板２０は、平板状に形成された図板本体部２２と、図板本体部２２に立設された治具とを含む。治具としては、クリップ部１７を固定する上記枠治具２４の他に、例えば、Ｕ字状に形成され電線１２又は端末部を支持するＵ治具、又は端末部を固定するための枠治具等が設けられる。クリップ部１７を固定する上記枠治具２４は、図板２０に立設された支柱部２６と、支柱部２６の先端に設けられクリップ部１７を固定可能なクリップ部固定部２５とを含む。クリップ部固定部２５はクリップ部１７の向きに応じた姿勢で、支柱部２６に取付けられる。この際、支柱部２６は、途中で曲がるなどしてバンド巻付装置３０による巻付動作の範囲外に設けられるとよい。また、図板２０には、回路図等が設けられ、上記各治具が回路図に応じた位置に配設される。そして、ワイヤーハーネス１０を構成する一部の電線１２（電線１２の束）を回路図に従って配設しつつ、その端部又は分岐部分等を治具に支持させる作業を繰り返すことで、複数の電線１２が所望の配線形態をとる。

このとき、配線された電線１２は、必要に応じて結束されたり、バンド部品１４又は電線１２の保護部材等の外装部品が取付けられたりする。ここでは、バンド巻付装置３０は、図板２０に設けられた枠治具２４にクリップ部１７が固定された状態のバンド部品１４のバンド部１５を電線１２に巻付けてバンド固定部１６に挿通させる作業に用いられるものとして説明する。

次に、バンド巻付装置３０の各部について説明する。バンド巻付装置３０は、保持部４０と、回転機構５０と、移動機構６０とを備える。ここでは、保持部４０と回転機構５０とがロボットハンド３２の一部を構成し、移動機構６０がロボットアーム６０を構成している。保持部４０及び回転機構５０は、ロボットハンド３２の基体部３４に固定されている。

基体部３４は、ロボットアーム６０に連なる第１部分３５と、第１部分３５に連なる第２部分３６とを含む。第１部分３５は、直方体箱状に形成され、内部に回転機構５０の駆動源５１を収容する。第２部分３６は、平板状に形成され、第１部分３５に対して、ロボットアーム６０との連結方向と交差する方向に並ぶ。また、第２部分３６の先端側は、基端側よりも細くなっており、第１部分３５に対して、ロボットアーム６０との連結方向に沿って突出している。ロボットハンド３２は主として、第２部分３６の先端側を巻付対象の近傍に位置させた状態で巻付作業が行われる。このため、比較的狭い領域での巻付作業にも対応可能となっている。また、第２部分３６の基端側の中間部分には、貫通孔３７が形成され、回転機構５０の駆動源５１として設けられるモータ５２の軸部５３が通されている。

保持部４０は、バンド部１５の先端側部分を保持可能である。ここでは、保持部４０は、後述するプーリ５６を介して第２部分３６の先端に設けられている。保持部４０は、第２部分３６に対してプーリの中心軸周りに回転可能である。保持部４０は、バンド部１５をチャック可能に設けられている。特にここでは、保持部４０は、バンド部１５をその側方からチャック可能である。具体的には、保持部４０は、バンド部１５を把持可能な一対の把持爪４２と、一対の把持爪４２を開閉駆動する開閉駆動源４４とを含む。図４に示す例では、一対の把持爪４２は、第２部分３６の主面に直交する方向（回転機構５０によって保持部４０を回転させる際の回転軸の延在方向に平行な方向）に平行に延びている。開閉駆動源４４は、例えば、シリンダ、又はリニアモータ等のアクチュエータで構成される。ここでは、開閉駆動源４４は、エアシリンダで構成されているものとして説明する。

ここで保持部４０は、プーリ５６に取付けられた保持部固定部４６に固定されている。この際、保持部固定部４６にはガイド部４８が設けられている。ガイド部４８は、一対の把持爪４２と平行な平板状に形成され、一の外縁から反対側の外縁に向けて把持爪４２の延在方向に沿って凹む凹部４９が形成されている。従ってバンド部１５の中間部分を凹部４９内に差し込むことが可能である。当該凹部４９は、一対の把持爪４２の外側に位置する。把持爪４２は、凹部４９内に収まったバンド部１５を把持可能である。凹部４９は、バンド部１５の横断面よりも大きく形成される。バンド部１５が凹部４９内に収まり、かつチャックされていない状態でロボットハンド３２がバンド部１５の延在方向に沿って移動することで、バンド部１５が曲がっていてもバンド部１５がロボットハンド３２の移動に追従するため、移動後にも保持部４０がバンド部１５をチャックしやすくなる。

回転機構５０は、保持部４０の向きを変更して保持部４０に保持されたバンド部１５の先端の向きを変更可能である。ここでは、回転機構５０は、保持部４０を少なくとも２７０度回転可能である。特にここでは、回転機構５０は、保持部４０を自在に回転可能である。回転機構５０は、駆動源５１と、伝達機構５４とを含む。

駆動源５１は、保持部４０と離れた位置に設けられている。ここでは、駆動源５１としてモータ５２が採用される。モータ５２は、第１部分３５に固定される。モータ５２の軸部５３は、第２部分３６に向けて突出し、貫通孔３７に挿通される。

伝達機構５４は、駆動源５１の駆動力を保持部４０に伝達する。伝達機構５４は、プーリ５５、５６と、ベルト５７とを含む。

プーリ５５は駆動源５１に設けられ、プーリ５６は保持部４０に設けられている。駆動源５１に設けられたプーリ５５は、軸部５３の先端に軸部５３と共に回転可能に固定される。従って、プーリ５５は、モータ５２が駆動することで回転する。保持部４０に設けられたプーリ５６は、第２部分３６の先端に回転可能に軸支される。このとき保持部固定部４６が、プーリ５６の外側にプーリ５６と共に回転可能に固定される。

ベルト５７は、無端環状に形成され、プーリ５５、５６に架け渡されている。従って、モータ５２が駆動することで、プーリ５５が回転し、ベルト５７を回転させる。これにより、第２部分３６に対して、プーリ５６が回転する。この際、保持部４０がプーリ５６と一体的に第２部分３６に対して回転する。

移動機構６０は、バンド部１５の先端側部分を保持した保持部４０を、バンド部１５を固定するバンド固定部１６に向けて移動可能である。上述したようにここでは、保持部４０と回転機構５０とがロボットハンド３２を構成し、移動機構６０がロボットアーム６０を構成している。この際、移動機構６０として、多関節ロボットが設けられている。多関節ロボットは、１つの平面（ここでは、図板２０上に配線された電線１２の延在方向と直交する平面）内の任意の位置にロボットハンド３２を移動させることが可能である。これにより、移動機構６０がバンド部１５の先端側部分を保持した保持部４０を、バンド部１５を固定するバンド固定部１６に向けて移動可能となる。また、ここでは、多関節ロボットは、ロボットハンド３２を上記平面と直交する方向に移動可能である。これにより、凹部４９及び一対の把持爪４２の間にバンド部１５の中間部分を側方から通すことが可能となる。また、ここでは、多関節ロボットは、ロボットハンド３２を上記平面と直交する軸周りに回転させることが可能である。これにより、バンド部品１４の向きが異なる場合でも対応可能となる。これについて詳しくは後述する。また、多関節ロボットは、ロボットハンド３２を上記平面と平行する軸周りに回転させることが可能であることが好ましい。これにより、図１に示すように、複数の分岐線が異なる方向に延在する場合でも、同じバンド巻付装置３０を用いて各分岐線にバンド部品１４を巻付けることが可能となる。このような多関節ロボットとして、例えば、周知の４軸乃至６軸ロボットを採用することができる。

バンド巻付装置３０の各動作は、制御部８０によって制御される。制御部８０は、バンド巻付装置３０に接続されている。制御部８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置等がバスラインを介して相互接続された一般的なコンピュータによって構成されている。ＲＯＭは基本プログラム等を格納しており、ＲＡＭはＣＰＵが所定の手順に従った処理を行う際の作業領域として供される。外部記憶装置は、フラッシュメモリ或はハードディスク装置等の不揮発性の記憶装置によって構成されている。外部記憶装置には、ＯＳ（オペレーションシステム）、巻付動作を行う加工プログラム等が格納されている。加工プログラムに記述された手順に従って、主制御部としてのＣＰＵが演算処理を行うことにより、バンド巻付装置３０の動作制御がなされる。また、この制御部８０では、入出力インターフェースもバスラインに接続されている。本制御部８０からの制御信号が入出力インターフェースを介してバンド巻付装置３０に与えられ、バンド巻付装置３０が駆動制御される。

なお、本制御部８０には、各種スイッチ、タッチパネル等により構成された入力部が接続され、バンド巻付装置３０は、入力部を通じて本制御部８０に対する諸指示を受付可能に構成されていることが考えられる。

また、本制御部８０が行う一部或は全部の機能は、専用の論理回路等でハードウェア的に実現されてもよい。

＜動作例＞
次に、上記バンド巻付装置３０を用いてバンド部１５を巻付ける動作の一例について、図１乃至図４に加えて、図５乃至図９を参照しつつ説明する。図５乃至図９は、バンド部１５を巻付ける様子を示す説明図である。ここでは、クリップ部１７が下方を向き、バンド部１５が上方に延びる場合について説明する。なお、本動作では、ロボットアーム６０によるロボットハンド３２の回転は行われず、本動作を通してロボットハンド３２は下方を向いたままである。これは、クリップ部１７が下方を向き、バンド部１５が上方に延びる場合には、ロボットハンド３２が周囲の部材に干渉する恐れが低いためである。もっとも、クリップ部１７が下方を向き、バンド部１５が上方に延びる場合でも、ロボットアーム６０によるロボットハンド３２の回転が行われる場合もあり得る。

まずは、図２に示すように、クリップ部１７が枠治具２４に固定され、巻付対象となる電線１２が配線された状態で、保持部４０によって、上方にのびるバンド部１５の先端側部分をチャックする。この時、ガイド部４８が一対の把持爪４２に対して、バンド部１５の先端側に位置する態様でチャックする。より詳細には、バンド部１５は、自重によりまたは製造時或いは保管時などに付いた癖などにより曲がっている恐れがある。この場合、例えば、以下のようにすると、チャックミスを抑制できる。すなわち、チャックが開いた状態でロボットアーム６０によりロボットハンド３２を移動させて、バンド部１５のうちチャック予定位置よりも基端側部分を側方からガイド部４８の凹部４９に通す。基端側ほどバンド部１５の理想の延出形態に近いため、凹部４９に通す座標が予め与えられている場合でも、チャック予定位置よりも基端側を凹部４９に通すことで、バンド部１５を凹部４９により確実に通すことができる。この状態で、ロボットアーム６０によりロボットハンド３２をチャック予定位置に移動させて、開閉駆動源４４を駆動させることにより、保持部４０にバンド部１５をチャックさせる。なお、ここでは、ロボットハンド３２が下方を向き、保持部４０が回転軸周りで側方に位置する状態でバンド部１５をチャックする。

次に、図５に示すように、ロボットアーム６０によりロボットハンド３２を第１回転位置に移動させる。第１回転位置は、回転機構５０によって保持部４０を回転させる位置である。ここでは、第１回転位置は、巻付対象に対して斜め上方に位置する。

次に、図６に示すように、ロボットハンド３２が第１回転位置にある状態で、回転機構５０によって、保持部４０を回転させる。ここでは、図６に示すように、第１回転位置では、保持部４０は１８０度回転する。これにより、バンド部１５の先端が基端に対して１８０度回動した状態となる。

次に、図７に示すように、ロボットアーム６０によりロボットハンド３２を第２回転位置に移動させる。第２回転位置は、回転機構５０によって保持部４０を回転させる位置である。ここでは、第２回転位置は、巻付対象に対して斜め上方に位置する。

次に、図８に示すように、ロボットハンド３２が第２回転位置にある状態で、回転機構５０によって、保持部４０を回転させる。ここでは、図８に示すように、第２回転位置では、保持部４０は９０度回転する。これにより、バンド部１５の先端の延在方向が貫通孔１６ｈの軸心方向と平行となる。さらに、バンド部１５の先端が挿通するのに適した向き（貫通孔１６ｈの一方開口から他方開口に向かう向き）を向いた姿勢となる。従って、この姿勢は、この後貫通孔１６ｈの延長線上にバンド部１５の先端が位置することで、平行移動によりバンド部１５の先端を貫通孔１６ｈへ挿通可能な姿勢である。以下では、この姿勢を挿通姿勢と称することがある。バンド部１５が貫通孔１６ｈの軸心方向と直交する方向に延びている場合、保持部４０は、最初にバンド部１５をチャックする姿勢から２７０度回転されて、上記挿通姿勢を取る。

また、以下では、挿通姿勢下で、貫通孔１６ｈの延長線上にバンド部１５の先端が位置するようなロボットハンド３２の位置を挿通開始位置と称することがある。つまり、挿通開始位置では、保持部４０に対してガイド部４８が貫通孔１６ｈ側に位置した状態で、一対の把持爪４２の間を通り把持爪４２の延在方向と平行な方向と、貫通孔１６ｈの軸心方向とが一致する。上記第２回転位置は、挿通開始位置である。

従って、ロボットハンド３２が挿通開始位置にあり、かつ挿通姿勢となっているときに、ロボットハンド３２を平行移動させることによりバンド部１５の先端を貫通孔１６ｈへ挿通させることができる。

次に、図９に示すように、ロボットハンド３２が挿通開始位置にあり、挿通姿勢となっているときに、ロボットアーム６０によりロボットハンド３２を平行移動させることによりバンド部１５の先端を貫通孔１６ｈへ挿通させる。

なお、バンド部１５のチャック位置によっては、挿通動作を繰り返すこともあり得る。より詳細には、バンド部１５の先端側に近い部分をチャックした場合、後のバンド部１５の引締め作業を行うのに十分にバンド部１５が貫通孔１６ｈから延出しない場合、またはバンド部１５の先端がバンド固定部１６に挿通された状態でバンド固定部１６に対してバンド部１５の基端側の余剰分が大きい場合があり得る。このような場合、ロボットハンド３２が挿通開始位置にあり、挿通姿勢となっているときに、まず一度、ロボットハンド３２をバンド固定部１６に向けて平行移動させることによりバンド部１５の先端を貫通孔１６ｈへ挿通させる。この後、保持部４０のチャックを解除した状態で、ロボットハンド３２をバンド固定部１６とは反対側に平行移動させる。そして、再び保持部４０でバンド部１５をチャックした状態で、ロボットハンド３２をバンド固定部１６に向けて平行移動させることによりバンド部１５を貫通孔１６ｈへ深く挿通させることができる。

ここまでロボットハンド３２を回転位置に移動させた後に、保持部４０を回転させるものとして説明したが、このことは必須ではない。ロボットハンド３２を移動させつつ回転させるものであってもよい。また、移動後に回転する場合でも、各回転位置及びその位置での回転量は上記したものに限られない。本動作例のように保持部４０が２７０度回転して挿通姿勢を取る場合、例えば、１箇所で２７０度回転するものであってもよいし、異なる３箇所で９０度ずつ回転するものであってもよい。

バンド巻付装置３０によって、巻付対象に巻付けられて貫通孔１６ｈに通されたバンド部１５は、作業者により又は別のロボットにより引締められて、余剰分がカットされる。

＜別動作例＞
次に、上記バンド巻付装置３０を用いてバンド部１５を巻付ける動作の別の例について、図１０乃至図１３を参照しつつ説明する。図１０乃至図１３は、バンド部１５を巻付ける様子の別例を示す説明図である。ここでは、クリップ部１７が横を向き、バンド部１５が側方に延びる場合について説明する。この際、バンド部１５は貫通孔１６ｈに対して下方から上方に向けて挿通される。

まずは、図１０に示すように、保持部４０によって、側方に延びるバンド部１５の先端側部分をチャックする。この時、ガイド部４８が一対の把持爪４２に対して、バンド部１５の先端側に位置する態様でチャックする。なお、ここでは、ロボットハンド３２が下方を向き、保持部４０が回転軸周りで上方に位置する状態でバンド部１５をチャックする。

次に、図１１に示すように、ロボットアーム６０によりロボットハンド３２を第１回転位置に移動させると共に、回転機構５０によって、保持部４０を１８０度回転させる。ここでは、第１回転位置は、巻付け対象に対して斜め下方に位置する。この際、ロボットハンド３２は下方を向いたままである。

次に、図１２に示すように、ロボットアーム６０によりロボットハンド３２を第２回転位置に移動させると共に、回転機構５０によって、保持部４０を回転させる。ここでは、第２回転位置は、巻付け対象に対して下方に位置する。これにより、ロボットハンド３２は、挿通開始位置に位置すると共に、挿通姿勢を取る。

なお、第２回転位置においてロボットハンド３２が下方を向いたままであると、ロボットハンド３２と周囲の部材（ここでは、電線１２又は図板２０など）とが干渉する恐れがある。このため、ロボットハンド３２は、図１１の姿勢から回転している。これにより、ロボットハンド３２と、周囲の部材とが干渉することが抑制される。図１２に示す例では、ロボットハンド３２は、３０度回転している。ロボットハンド３２が回転することによって、ロボットハンド３２が回転しない場合に対して、ロボットハンド３２が挿通姿勢を取るための回転機構５０による保持部４０の回転量が変わる。ロボットハンド３２が、図１１の状態から回転せずに挿通姿勢に移行するためには、保持部４０が９０度回転する必要が有る。これに対して、ここでは、ロボットハンド３２が３０度回転しているため、保持部４０が図１１の状態から６０度回転することで、ロボットハンド３２が挿通姿勢を取る。

次に、図１３に示すように、ロボットハンド３２が挿通開始位置にあり、挿通姿勢となっているときに、ロボットアーム６０によりロボットハンド３２を平行移動させることによりバンド部１５の先端を貫通孔１６ｈへ挿通させる。なお、ここではロボットハンド３２を平行移動させる際に、ロボットハンド３２が周囲の部材と干渉する恐れがあるため、ロボットアーム６０によってロボットハンド３２を回転させつつ平行移動させている。図１３に示す例では、ロボットハンド３２は図１２の状態から２０度回転している。この際、ロボットアーム６０によるロボットハンド３２の回転によって挿通姿勢が崩れることを防ぐため、回転機構５０により保持部４０をロボットアーム６０によるロボットハンド３２の回転とは逆向きに同じ回転角度分、回転させている。

＜さらに別の動作例＞
次に、上記バンド巻付装置３０を用いてバンド部１５を巻付ける動作のさらに別の例について、図１４乃至図１７を参照しつつ説明する。図１４乃至図１７は、バンド部１５を巻付ける様子のさらに別例を示す説明図である。ここでは、クリップ部１７が上方を向き、バンド部１５が下方に延びる場合について説明する。この際、バンド部１５は貫通孔１６ｈに対して側方に向けて挿通される。なお、本動作例では、枠治具２４の支柱部２６は、ロボットハンド３２の巻付動作の範囲外に立設される。

まずは、図１４に示すように、保持部４０によって、下方にのびるバンド部１５の先端側部分をチャックする。この時、ガイド部４８が一対の把持爪４２に対して、バンド部１５の先端側に位置する態様でチャックする。なお、ここでは、ロボットハンド３２が斜め下方を向き、保持部４０が回転軸周りで側方に位置する状態でバンド部１５をチャックする。

次に、図１５に示すように、ロボットアーム６０によりロボットハンド３２を第１回転位置に移動させると共に、回転機構５０によって、保持部４０を回転させる。ここでは、第１回転位置は、巻付け対象に対して斜め下方に位置する。この際、ロボットハンド３２は図１４の状態から下方を向く側に僅かに回転する。図１５に示す例では、ロボットハンド３２が１５度回転しているため、保持部４０は、回転機構５０によって１６５度回転している。

次に、図１６に示すように、ロボットアーム６０によりロボットハンド３２を第２回転位置に移動させると共に、回転機構５０によって、保持部４０を回転させる。ここでは、第２回転位置は、巻付け対象に対して側方に位置する。これにより、ロボットハンド３２は、挿通開始位置に位置すると共に、挿通姿勢を取る。図１６に示す例では、ロボットハンド３２が図１５の状態から１５度回転しているため、保持部４０は、回転機構５０によって７５度回転している。

次に、図１７に示すように、ロボットハンド３２が挿通開始位置にあり、挿通姿勢となっているときに、ロボットアーム６０によりロボットハンド３２を平行移動させることによりバンド部１５の先端を貫通孔１６ｈへ挿通させる。

以上のように構成されたバンド巻付装置３０によると、ロボットアーム６０によってロボットハンド３２を移動させつつ回転機構５０によって保持部４０の向きを変更することで、枠治具２４に固定されたバンド部品１４のバンド部１５を巻付対象に巻付けたうえでバンド部１５の先端をバンド固定部１６に向けた状態にすることが可能となる。この状態でロボットアーム６０によってロボットハンド３２を移動させてバンド部１５の先端をバンド固定部１６に挿入することで、バンド部１５を電線１２周りに巻付けることができる。従って、当該バンド巻付装置３０は、バンド部品１４のうちクリップ部１７が固定された状態でバンド部１５を電線１２の周囲に巻付ける作業に向く。特に、当該バンド巻付装置３０を用いることで、バンド部品１４のうちクリップ部１７が固定された状態でバンド部１５を電線１２の周囲に巻付ける作業の自動化を図ることができる。

また、保持部４０は、バンド部１５をチャック可能に設けられているため、簡易な構成でバンド部１５を保持することができる。また、相互に異なる厚みを有する複数種類のバンド部１５に容易に対応できる。また、保持部４０がバンド部１５を側方からチャック可能であるため、バンド部１５の中間部分をチャックしやすい。また、チャック予定位置よりも基端側を一対の把持爪４２の間に通した状態でチャック予定位置に移動することで、バンド部１５が曲がっている場合でもチャックミスが生じにくい。また、貫通孔１６ｈに対するバンド部１５の挿入が足りない場合に、チャックの開閉動作と、保持部４０の往復移動とを組み合わせることで、バンド部１５を貫通孔１６ｈに対して深く挿通させることができる。

また、回転機構５０は、保持部４０を少なくとも２７０度回転可能であるため、バンド固定部１６にバンドを挿通する方向と直交する方向に延びるバンド部１５を巻付対象回りに巻付けることができる。

また、回転機構５０は、保持部４０を自在に回転可能であるため、巻付対象に対してバンド部品１４の向きが異なる場合でも容易に対応できる。

また、回転機構５０は、保持部４０と離れた位置に設けられた駆動源５１と、駆動源５１及び保持部４０にそれぞれ設けられたプーリ５５、５６とプーリ５５、５６に架け渡されたベルト５７とを有し駆動源５１の駆動力を保持部４０に伝達する伝達機構５４とを含むため、バンド巻付装置３０のうち保持部４０周辺の大きさを小さくできる。これにより、バンド巻付け作業が狭い領域で行われる場合にも対応することができる。

また、ロボットアーム６０がロボットハンド３２を巻付対象の延在方向と平行な軸周りに回転可能であるため、巻付動作時にロボットハンド３２と周囲の部材とが干渉することを抑制することができる。

｛第２実施形態｝
次に、第２実施形態に係るバンド巻付装置について説明する。図１８は、第２実施形態に係るバンド巻付装置１３０を示す概略背面図である。図１９は、第２実施形態に係るバンド巻付装置１３０を示す概略側面図である。なお、本実施の形態の説明において、これまで説明したものと同様構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。

第２実施形態に係るバンド巻付装置１３０において基体部１３４の第２部分１３６の形状が第１実施形態に係るバンド巻付装置３０の基体部３４の第２部分３６の形状とは異なる。かかる基体部１３４の第２部分１３６は、支持フレームの一例である。

具体的には、第２部分１３６は、第１方向に延びる第１延出部１３８と、第１延出部１３８の一方の端部から第１方向と交差する第２方向に延びる第２延出部１３９とを含む形状に形成されている。ここでは、第１方向と第２方向とが直交しているものとして説明する。したがってここでは第２部分１３６は正面視Ｌ字状に形成されている。もっとも、第１延出部１３８と第２延出部１３９とはこれ以外の角度で交差するものであってもよい。

第２部分１３６の第１延出部１３８は、上記基体部３４の第２部分３６の先端側の細くなっている部分（以下、細延出部と称する）が延長されたような形状に形成されている。従って、第１延出部１３８は、基端側で駆動源５１を収める第１部分３５に連結されている。また、基端側に軸部５３を通す貫通孔３７が形成されている。そして、第１延出部１３８の先端側が細延出部１３８ａとされている。

ここで、第１延出部１３８における細延出部１３８ａの長さ寸法は、例えば図２３に示すように保持部４０が下方に延びるバンド部１５を保持する際、図板本体部２２に対して第１部分３５が枠治具２４よりも離れた位置に留まるような長さ寸法であることが好ましい。従って、細延出部１３８ａは、バンド部１５のうち基端部から保持部４０によって保持される部分までの長さ寸法よりも長く形成されていることが好ましい。特にここでは、バンド部品１４がクリップ部１７を有し、枠治具２４がクリップ部固定部２５を有しているため、細延出部１３８ａは、クリップ部固定部２５からバンド部１５のうち保持部４０によって保持される部分までの長さ寸法よりも長く形成されていることが好ましい。細延出部１３８ａが上記のような長さ寸法を有していると、第１部分３５が枠治具２４と干渉することを抑制しつつ、第２延出部１３９の長さ寸法を短くできる。

第２延出部１３９は、保持部４０を回転可能に支持している。ここでは、第２延出部１３９の先端部に保持部４０が支持されている。当該支持に係る構成は、ここでは、第１実施形態において第２部分３６が保持部４０を支持する構成と同様の構成とされている。つまり、第２延出部１３９は、プーリ５６を回転可能に支持している。そして、当該プーリ５６と一体回転可能に、当該プーリ５６に保持部４０が支持されている。

ここで、第２延出部１３９の長さ寸法は、例えば図２３に示すように保持部４０が下方に延びるバンド部１５を保持する際、巻付対象となる電線１２に対して第１延出部１３８が離れた位置に留まるような長さ寸法であることが好ましい。従って、第２延出部１３９は、貫通孔１６ｈの軸心方向に沿ったバンド部品１４の寸法よりも長く形成されていることが好ましい。特にここでは、バンド部品１４がクリップ部１７を有し、枠治具２４がクリップ部固定部２５を有しているため、第２延出部１３９は、貫通孔１６ｈの軸心方向に沿ったクリップ部固定部２５からバンド部１５までの長さ寸法よりも長く設定されていることが好ましい。

ここで、本実施形態では第１実施形態と比較して第２部分１３６が直線状からＬ字状に替わったことに伴い、伝達機構１５４も伝達機構５４から変更されている。

具体的には、伝達機構１５４は、駆動源５１に設けられるプーリ５５と、保持部４０に設けられるプーリ５６とに加えて、中継プーリ５５ａ、５６ａをさらに含む。また、伝達機構１５４は、ベルト５７に替えて２つのベルト１５７ａ、１５７ｂを含む。

中継プーリ５５ａ、５６ａは、第１延出部１３８と第２延出部１３９との連結部分に回転可能に支持されている。このとき第２部分１３６は、第１延出部１３８と第２延出部１３９との連結部分の位置において、回転シャフト１５８を回転可能に支持している。回転シャフト１５８は第２部分１３６をその主面の法線方向に貫通している。そして、中継プーリ５５ａ、５６ａは、回転シャフト１５８に対してその軸心方向に離れた位置に支持されている。このとき中継プーリ５５ａ、５６ａは、回転シャフト１５８を介して一体的に回転可能とされている。ここで、プーリ５５および中継プーリ５５ａは、第２部分における一方主面側に位置している。そしてプーリ５５および中継プーリ５５ａに無端環状に形成されたベルト１５７ａが架け渡されている。同様に、プーリ５６および中継プーリ５６ａは、第２部分における他方主面側に位置する。そしてプーリ５６および中継プーリ５６ａに無端環状に形成されたベルト１５７ｂが架け渡されている。従って、ベルト１５７ａは第１延出部１３８に沿って延びている。またベルト１５７ｂは第２延出部１３９に沿って延びている。以上よりプーリ５５に入力された駆動源５１の回転力が、中継プーリ５５ａ、５６ａおよびベルト１５７ａ、１５７ｂを介してプーリ５６に伝わり、プーリ５６を回転させる。これにより、プーリ５６と一体的に回転可能に設けられた保持部４０が回転する。

＜動作＞
次に、上記バンド巻付装置１３０を用いてバンド部１５を巻付ける動作の一例について、図１８及び図１９に加えて、図２０を参照しつつ説明する。図２０は、バンド部１５を巻付ける様子を示す説明図である。ここでは、図２乃至図９のときと同様に、クリップ部１７が下方を向き、バンド部１５が上方に延びる場合について説明する。

まずは、図１８に示すように、クリップ部１７が枠治具２４に固定され、巻付対象となる電線１２が配線された状態で、保持部４０によって、上方にのびるバンド部１５の先端側部分をチャックする。

この状態で、図２０に示すように、ロボットアーム６０によりロボットハンド１３２を挿通開始位置に移動させつつ、回転機構１５０によって保持部４０を回転させて挿通姿勢とする。この際、ロボットアーム６０によるロボットハンド１３２の回転は行われず、ロボットハンド１３２は下方を向いたままとされる。またこの際、回転機構１５０によって保持部４０は２７０度回転する。

この後、ロボットハンド１３２を平行移動させてバンド部１５の先端を貫通孔１６ｈへ挿通させる。バンド巻付装置１３０によって、巻付対象に巻付けられて貫通孔１６ｈに通されたバンド部１５は、作業者により又は別のロボットにより引締められて、余剰分がカットされる。

＜別動作例＞
次に、上記バンド巻付装置１３０を用いてバンド部１５を巻付ける動作の別の例について、図２１および図２２を参照しつつ説明する。図２１および図２２は、バンド部１５を巻付ける様子の別例を示す説明図である。ここでは、図１０乃至図１３に示す例と同様に、クリップ部１７が横を向き、バンド部１５が側方に延びる場合について説明する。この際、バンド部１５は貫通孔１６ｈに対して下方から上方に向けて挿通される。

まずは、図２１に示すように、保持部４０によって側方に延びるバンド部１５の先端側部分をチャックする。なお、ここでは、ロボットハンド１３２が下方を向き、保持部４０が回転軸周りで上方に位置する状態でバンド部１５をチャックする。

この状態で、図２２に示すように、ロボットアーム６０によりロボットハンド１３２を挿通開始位置に移動させつつ、回転機構１５０によって保持部４０を回転させて挿通姿勢とする。この際、本実施形態に示す例では、第１実施形態のときとは異なり、ロボットアーム６０によるロボットハンド１３２の回転は行われず、ロボットハンド１３２は下方を向いたままとされる。これは、第２部分１３６が正面視Ｌ字状に形成されることによって、ロボットハンド１３２が下方を向いたままであっても、ロボットハンド１３２と周囲の部材とが干渉し難くなっているためである。このとき、ロボットハンド１３２が下方を向いたままであることに伴い、回転機構１５０によって保持部４０は２７０度回転する。

この後、ロボットハンド１３２を平行移動させてバンド部１５の先端を貫通孔１６ｈへ挿通させる。ここではロボットハンド１３２を平行移動させる際にも、ロボットアーム６０によるロボットハンド１３２の回転は行われない。これも、第２部分１３６がＬ字状に形成されることによって、ロボットハンド１３２が下方を向いたままであっても、ロボットハンド１３２と周囲の部材とが干渉し難くなっているためである。バンド巻付装置１３０によって、巻付対象に巻付けられて貫通孔１６ｈに通されたバンド部１５は、作業者により又は別のロボットにより引締められて、余剰分がカットされる。

＜さらに別の動作例＞
次に、上記バンド巻付装置１３０を用いてバンド部１５を巻付ける動作のさらに別の例について、図２３および図２４を参照しつつ説明する。図２３および図２４は、バンド部１５を巻付ける様子のさらに別例を示す説明図である。ここでは、図１４乃至図１７に示す例と同様に、クリップ部１７が上方を向き、バンド部１５が下方に延びる場合について説明する。この際、バンド部１５は貫通孔１６ｈに対して側方に向けて挿通される。

まずは、図２３に示すように、保持部４０によって、下方にのびるバンド部１５の先端側部分をチャックする。なお、本実施形態に示す例では、第１実施形態のときとは異なり、ロボットハンド１３２が下方を向き、保持部４０が回転軸周りで側方に位置する状態でバンド部１５をチャックする。これは、第２部分１３６が正面視Ｌ字状に形成されることによって、ロボットハンド１３２が下方を向いたままであっても、ロボットハンド１３２と周囲の部材とが干渉し難くなっているためである。

この状態で、図２４に示すように、ロボットアーム６０によりロボットハンド１３２を挿通開始位置に移動させつつ、回転機構１５０によって保持部４０を回転させて挿通姿勢とする。この際、本実施形態に示す例では、第１実施形態のときとは異なり、ロボットアーム６０によるロボットハンド１３２の回転は行われず、ロボットハンド１３２は下方を向いたままとされる。これも、第２部分１３６が正面視Ｌ字状に形成されることによって、ロボットハンド１３２が下方を向いたままであっても、ロボットハンド１３２と周囲の部材とが干渉し難くなっているためである。このとき、ロボットハンド１３２が下方を向いたままであることに伴い、回転機構１５０によって保持部４０は２７０度回転する。

この後、ロボットハンド１３２を平行移動させてバンド部１５の先端を貫通孔１６ｈへ挿通させる。ここではロボットハンド１３２を平行移動させる際にも、ロボットアーム６０によるロボットハンド１３２の回転は行われない。これも、第２部分１３６が正面視Ｌ字状に形成されることによって、ロボットハンド１３２が下方を向いたままであっても、ロボットハンド１３２と周囲の部材とが干渉し難くなっているためである。そして、バンド巻付装置１３０によって、巻付対象に巻付けられて貫通孔１６ｈに通されたバンド部１５は、作業者により又は別のロボットにより引締められて、余剰分がカットされる。

以上に示すように、バンド巻付装置１３０を用いた巻付動作では、巻付開始前のバンド部１５の延びる方向の如何にかかわらず、ロボットアーム６０によるロボットハンド１３２の回転を行う必要がなく、ロボットハンド１３２は下方を向いたままとすることができる。これは、第２部分１３６が正面視Ｌ字状に形成されていることによって、ロボットハンド１３２が周囲の部材に干渉する恐れが低いためである。もっとも、ロボットアーム６０によるロボットハンド１３２の回転が行われる場合もあり得る。

本態様によると、例えば、図２２に示すようにバンド部１５を下方から挿入する際、又は図２３に示すように下方に延びるバンド部１５を保持する際などのように、枠治具２４とこれを支持する図板本体部２２との間に保持部４０を位置させる際、第２部分１３６およびこれを有するロボットハンド１３２を傾けずともよくなる。これにより、第２部分１３６が巻付対象の周囲の部材と干渉しにくくなる。この結果、電線１２が密集するような場所でもバンド巻付装置１３０を用いてバンド部１５の巻付動作を行うことができる。

また、第２部分１３６およびこれを有するロボットハンド１３２を傾けずに済むことによって、バンド部１５の姿勢を挿通姿勢する動作を保持部４０の回転のみで行うことができる。これにより、ロボットハンド１３２を傾ける場合に比べてその制御が容易となる。

｛変形例｝
各実施形態において、保持部４０がバンド部１５をチャックするものとして説明したが、このことは必須ではない。保持部４０は、例えば、一対のローラでバンド部１５を挟み込むものであってもよい。この場合、一対のローラの少なくとも一方がバンド部１５を挟む方向に付勢されていると、バンド部１５の厚みが異なる場合にも対応可能となる。また、一対のローラが回転駆動可能であると、ロボットハンド３２が挿通開始位置に位置し、挿通姿勢をとる状態で一対のローラで、バンド部１５を送り貫通孔１６ｈに挿通させることができる。

また、回転機構５０による保持部４０の回転可能な量は上記したものに限られず、２７０度よりも小さい場合もあり得る。回転機構５０による保持部４０の回転可能な量が２７０度よりも小さい場合、回転機構５０による回転のみではロボットハンド３２が挿通姿勢を取れない場合もあり得る。この場合、ロボットアーム６０によるロボットハンド３２の回転を加えることで、ロボットハンド３２が挿通姿勢を取ることが考えられる。

また、各実施形態において、回転機構５０の駆動源５１がモータ５２であるものとして説明したが、このことは必須ではない。例えば、回転機構５０の駆動源５１としては、シリンダ等のリニアアクチュエータが採用されてもよい。この場合、伝達機構５４として、直線運動を回転運動に替えるリンク機構が採用されるとよい。また、回転機構５０がモータ５２である場合でも、伝達機構５４がプーリ５５、５６とベルト５７とで構成されていることは必須ではない。伝達機構５４は、相互に噛合う複数のギアで構成されていることも考えられる。

なお、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。

以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１０ ワイヤーハーネス
１２ 電線
１４ バンド部品
１５ バンド部
１６ バンド固定部
１７ クリップ部
２０ 図板
２２ 図板本体部
２４ 枠治具
３０ バンド巻付装置
３２ ロボットハンド
３４ 基体部
１３６ 支持フレーム
１３８ 第１延出部
１３９ 第２延出部
４０ 保持部
４２ 把持爪
４４ 開閉駆動源
５０ 回転機構
５１ 駆動源
５２ モータ
５３ 軸部
５４ 伝達機構
５５、５６ プーリ
５７ ベルト
６０ ロボットアーム（移動機構）

Claims (6)

1. バンド部と前記バンド部の先端側を固定可能なバンド固定部とを含むバンド部品が巻付対象に対して一定位置に設けられた枠治具に固定された状態で、前記バンド部を前記巻付対象の周りに巻付けて前記バンド固定部に通すバンド巻付装置であって、
   前記バンド部の先端側部分を保持可能な保持部と、
   前記バンド部の先端側部分を保持した前記保持部を、前記バンド部を固定するバンド固定部に向けて移動可能な移動機構と、
   前記保持部の向きを変更して前記保持部に保持された前記バンド部の先端の向きを変更可能な回転機構と、
   を備える、バンド巻付装置。
2. 請求項１に記載のバンド巻付装置であって、
   前記保持部は、前記バンド部をチャック可能に設けられている、バンド巻付装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のバンド巻付装置であって、
   前記回転機構は、前記保持部を少なくとも２７０度回転可能である、バンド巻付装置。
4. 請求項３に記載のバンド巻付装置であって、
   前記回転機構は、前記保持部を自在に回転可能である、バンド巻付装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のバンド巻付装置であって、
   前記回転機構は、前記保持部と離れた位置に設けられた駆動源と、前記駆動源及び前記保持部にそれぞれ設けられたプーリと前記プーリに架け渡されたベルトとを有し前記駆動源の駆動力を前記保持部に伝達する伝達機構とを含む、バンド巻付装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のバンド巻付装置であって、
   第１方向に延びる第１延出部と、前記第１延出部の一方の端部から前記第１方向と交差する第２方向に延びる第２延出部とを含む形状に形成されて、前記第１延出部が前記移動機構側に位置し、前記第２延出部に前記保持部を回転可能に支持する支持フレームをさらに備える、バンド巻付装置。

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