JP2020186077A - テープ巻付装置およびテープ巻付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】粘着テープを適切な強さ加減で巻き付けることができるテープ巻付装置を提供する。【解決手段】線状ワークＨの第１領域Ｒ１に、テープリールＴＲから繰り出される粘着テープＴを巻き付けるようにしたテープ巻付装置を対象とする。テープリールＴＲをその粘着テープＴを繰り出す方向に回転自在にかつワークＨの軸心回りに旋回自在に支持する旋回移動手段４と、テープリールＴＲから繰り出された先出の粘着テープＴの端部を第１領域Ｒ１に接着した状態で、旋回移動手段を作動させてテープリールＴＲを旋回させることにより、粘着テープＴを第１領域に巻き付ける作動手段と、を備える。旋回移動手段には、粘着テープＴの繰り出しを行わずに、先出の粘着テープＴを第１領域Ｒ１に巻き付けることにより、繰り出しに伴う張力を低減する張力低減手段が設けられている。【選択図】図４

Description

この発明は、複数の電線を結束したワイヤーハーネス等の線状ワークの所要領域に粘着テープを巻き付けるようにしたテープ巻付装置およびテープ巻付方法に関する。

自動車等の車両の電装設備において、電力供給や信号通信にはワイヤーハーネスが多く用いられている。ワイヤーハーネスとして、束ねられた複数の電線が軟質性樹脂の保護チューブに収容されて結束されるとともに、保護チューブの端部から引き出された電線束の端部にコネクタが装着されたものが周知である。このようなワイヤーハーネスにおいて、保護チューブの端部から電線束の引出端部にかけて粘着テープを螺旋状（つる巻き線状）に巻き付けて、製品として出荷する場合がある。このテープ巻付作業において、保護チューブの部分を粘着テープで巻き付ける際には、保護チューブが変形しないように張力（テンション）をほとんどかけない状態で巻き付けていき、その後、保護チューブの端部から引き出された電線束の引出部には、収まりを良くするために、緩みなく強く巻き付ける必要がある。このようにワイヤーハーネスのテープ巻付作業には製品によって、非常に繊細かつ緻密な作業が要求される。

従来、このようなワイヤーハーネスにおける粘着テープの巻付作業は主として、手作業で行われていたが、作業効率の向上等を図るために、自動化ないし半自動化が検討されている。

このような状況下にあって、電線束等の線状ワークに粘着テープを巻き付けるためのテープ巻付装置として、下記特許文献１〜３に示すような装置が提案されている。このテープ巻付装置は、水平方向に沿って配置された線状ワークに対し、その線状ワークの軸心回りに旋回駆動するテープリールを備え、テープリールをそのリールから粘着テープを繰り出しながら旋回させるとともに、線状ワークをテープリールに対し相対的に軸心方向に沿って移動させることにより、線状ワークの所要領域に粘着テープをスパイラル状に巻き付けることができるように構成されている。

特許第３１９４３２０号 特許第３７８０８２９号 特開平７−１０１６４１号

しかしながら、上記特許文献１〜３に示す従来のテープ巻付装置においては、テープを繰り出しつつ線状ワークに巻き付けるものであるため、テープの繰り出しに伴う張力が線状ワークに作用し、粘着テープによって強く引っ張られながら線状ワークにテープが巻き付けられるようになる。このためこのテープ巻付装置を用いて、電線束を軟性保護チューブに収容した上記ワイヤーハーネスに、粘着テープを巻き付けようとすると、ワイヤーハーネスは、強い張力を受けながら粘着テープによって巻き付けられることとなり、軟性保護チューブが圧縮変形してしまい、変形したままの状態で粘着テープが巻き付けられてしまう。このように従来のテープ巻付装置においては軟性保護チューブ付きのワイヤーハーネスのような線状ワークに対し、保護チューブに粘着テープを緩く適切な強さ加減で巻き付けることができないという課題があった。

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、保護チューブ付きのワイヤーハーネスのような線状ワークに対しても、保護チューブの部分等に粘着テープを緩く適切な強さ加減で巻き付けることができるテープ巻付装置およびテープ巻付方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を備えるものである。

［１］線状ワークの第１領域に、テープリールから繰り出される粘着テープを巻き付けるようにしたテープ巻付装置であって、
テープリールをその粘着テープを繰り出す方向に回転自在にかつワークの軸心回りに旋回自在に支持する旋回移動手段と、
テープリールから繰り出された先出の粘着テープの端部を第１領域に接着した状態で、前記旋回移動手段を作動させてテープリールを旋回させることにより、粘着テープを第１領域に巻き付ける作動手段と、を備え、
前記旋回移動手段には、粘着テープの繰り出しを行わずに、先出の粘着テープを第１領域に巻き付けることにより、繰り出しに伴う張力を低減する張力低減手段が設けられていることを特徴とするテープ巻付装置。

［２］前記旋回移動手段は、テープリールを旋回させつつワークに対し近接する方向に移動させる径方向移動手段を含み、その径方向移動手段によって前記張力低減手段が構成されている前項１に記載のテープ巻付装置。

［３］前記旋回移動手段は、前記径方向移動手段を兼用し、かつ第１および第２リンクを有するアームを含み、
前記第１リンクの一端が、前記ワークの軸心を支点として回転自在に取り付けられ、
前記第１リンクの他端に、前記第２リンクの一端が回転自在に取り付けられるとともに、その第２リンクの他端に、テープリールが設置され、
前記第１および第２リンクの回転動作によって、テープリールを旋回させつつワークに近接する方向に移動させるように構成されている前項２に記載のテープ巻付装置。

［４］前記ワークを前記テープリールに対し軸心方向に沿って相対的に移動自在に支持する軸心方向移動手段をさらに備え、
ワークは第１領域に隣接して第２領域が設けられ、
前記作動手段は、前記旋回移動手段によってテープリールを旋回させつつ、前記軸心方向移動手段によってテープリールを第１領域から第２領域に移動させることにより、粘着テープを第１領域から第２領域にかけて螺旋状に巻き付けるように構成されている前項１〜３のいずれか１項に記載のテープ巻付装置。

［５］前記旋回移動手段は、テープリールから粘着テープの繰り出しを行いつつ第２領域に巻き付けることにより、粘着テープに繰り出しに伴う張力を付与するように構成されている前項４に記載のテープ巻付装置。

［６］第２領域に巻き付けられる粘着テープの張力に抗してワークを軸心側に押え付けるワーク抑圧手段が設けられている前項５に記載のテープ巻付装置。

［７］前記旋回移動手段は、第２領域を旋回するテープリールをワークに対し摺接させるように構成され、その摺接するテープリールによって前記ワーク抑圧手段が構成されている前項６に記載のテープ巻付装置。

［８］ワークは、電線と、その電線を収容する保護チューブと、保護チューブの端部開口から引き出された電線の引出端部の端縁に取り付けられた端具とを備えたワイヤーハーネスによって構成され、
保護チューブの端部が第１領域として構成されるとともに、電線の引出端部が第２領域として構成されている前項４〜７のいずれか１項に記載のテープ巻付装置。

［９］線状ワークの第１領域に、テープリールから繰り出される粘着テープを巻き付けるようにしたテープ巻付方法であって、
テープリールをその粘着テープを繰り出す方向に回転自在にかつワークの軸心回りに旋回自在に支持する旋回移動手段が設けられ、
前記旋回移動手段を用いて、テープリールから繰り出された先出の粘着テープの端部を第１領域に接着した状態で、前記旋回移動手段を作動させてテープリールを旋回させることにより、粘着テープを第１領域に巻き付ける一方、
粘着テープを第１領域に巻き付ける際に、粘着テープの繰り出しを行わずに、先出の粘着テープを第１領域に巻き付けることにより、繰り出しに伴う張力を低減するようにしたことを特徴とするテープ巻付方法。

［１０］前記旋回移動手段は、テープリールを旋回させつつワークに対し近接する方向に移動させる径方向移動手段を含み、その径方向移動手段によって繰り出しに伴う張力を低減するようにした前項９に記載のテープ巻付方法。

［１１］前記ワークを前記テープリールに対し軸心方向に沿って相対的に移動自在に支持する軸心方向移動手段が設けられ、
ワークは第１領域に隣接して第２領域が設けられ、
前記旋回移動手段によってテープリールを旋回させつつ、前記軸心方向移動手段によってテープリールを第１領域から第２領域に移動させることにより、粘着テープを第１領域から第２領域にかけて螺旋状に巻き付けるようにした前項９または１０に記載のテープ巻付方法。

［１２］粘着テープを第２領域に巻き付ける際に、テープリールから粘着テープの繰り出しを行うことにより、粘着テープに繰り出しに伴う張力を付与するようにした前項１１に記載のテープ巻付方法。

［１３］粘着テープを第２領域に巻き付ける際に、テープリールをワークに対し摺接させつつ旋回させることにより、その摺接するテープリールによって、粘着テープの張力に抗してワークを軸心側に押え付けるようにした前項１２に記載のテープ巻付方法。

発明［１］のテープ巻付装置によれば、粘着テープの繰り出しを行わずに、先出の粘着テープを第１領域に巻き付けて、繰り出しに伴う張力を低減するようにしているため、粘着テープを第１領域に緩く適切な強さ加減で巻き付けることができる。このため例えば、第１領域が軟性保護チューブ等によって構成されているような場合であっても、第１領域の有害な変形を防止できて、良好な巻付状態を得ることができる。さらに旋回するテープリールによってワークが強く引っ張られることがなく、ワークが振り回されずに正規の位置に保持されるため、粘着テープを精度良く巻き付けることができる。

発明［２］のテープ巻付装置によれば、旋回時にテープリールをワーク中心に接近移動させるものであるため、先出の粘着テープを確実に巻き付けることができ、上記の効果をより確実に得ることができる。

発明［３］のテープ巻付装置によれば、リンク機構を利用してテープリールをワーク中心に近接移動させているため、動作信頼性を向上できて、上記の効果をより一層確実に得ることができる。

発明［４］のテープ巻付装置によれば、第１領域から第２領域にかけての広い範囲に対し粘着テープを連続して巻き付けることができる。

発明［５］のテープ巻付装置によれば、第１領域から第２領域にかけて連続して粘着テープを巻き付けるに際して、第１領域は緩く、かつ第２領域は強い状態に巻き付けることができる。このため例えば、ワークとして特に、保護チューブの端部を第１領域とし、その端部から引き出された電線の引出端部を第２領域とするようなワイヤーハーネスを採用する場合には、理想的な巻付状態を確実に実現することができる。

発明［６］のテープ巻付装置によれば、粘着テープを第２領域に巻き付ける際に、粘着テープの繰り出しによる張力が作用するものの、その張力に抗してワーク抑圧手段によってワークを抑圧できるため、ワークが振り回されるのを防止でき、粘着テープを高精度で第２領域に巻き付けることができる。

発明［７］のテープ巻付装置によれば、テープリールをワーク抑圧手段と兼用するものであるため、部品点数を削減できて、構造の簡素化およびコストの削減を図ることができる。

発明［８］のテープ巻付装置によれば、ワークとして、電線が保護チューブに収容されたワイヤーハーネス等を採用することができる。

発明［９］〜［１３］のテープ巻付方法によれば、上記装置発明の主要部を利用して、線状ワークに粘着テープを巻き付けるものであるため、上記と同様の効果を得ることができる。

図１はこの発明の実施形態であるテープ巻付装置を示す斜視図である。 図２は実施形態のテープ巻付装置を示す側面図である。 図３は実施形態のテープ巻付装置を示す平面図である。 図４は実施形態のテープ巻付装置において巻付直前待機状態のアーム周辺を示す図であって、図（ａ）は斜視図、図（ｂ）は正面図である。 図５は実施形態のテープ巻付装置において第１領域巻付中のアーム周辺を示す図であって、図（ａ）は斜視図、図（ｂ）は正面図である。 図６は実施形態のテープ巻付装置において第２領域巻付開始直後のアーム周辺を示す図であって、図（ａ）は斜視図、図（ｂ）は正面図である。 図７は実施形態のテープ巻付装置によって粘着テープが巻き付けられる前のワイヤーハーネスを示す斜視図である。 図８は実施形態のテープ巻付装置によって粘着テープが巻き付けられた後のワイヤーハーネスを示す斜視図である。 図９はこの発明の変形例であるテープ巻付装置のテープリール旋回部周辺を示す正面図である。

本実施形態においては、図１〜図３に示すテープ巻付装置を用いて、図７に示す線状ワークとしてのワイヤーハーネスＨの所定領域に粘着テープＴを巻き付けて、図８に示すテープ付きのワイヤーハーネスＨを製作するものである。

まず始めにワイヤーハーネスＨの構成について説明する。図７に示すように本実施形態において、ワイヤーハーネスＨは、複数の電線からなる電線束９１と、その電線束９１を遊嵌状態に収容する軟質合成樹脂製の保護チューブ９２とを備えている。保護チューブ９２の端部の端縁からは電線束９１が所定量引き出されており、その引出端部の先端に端具としてのコネクタ９３が取り付けられている。

本実施形態においてこのワイヤーハーネスＨの保護チューブ９２の端部が第１領域Ｒ１として構成されるとともに、その第１領域Ｒ１に隣接する電線束９１の引出端部が、第２領域Ｒ２として構成されている。そして図８に示すように本実施形態のテープ巻付装置を用いて粘着テープＴを第１領域Ｒ１から第２領域Ｒ２にかけて連続してスパイラル状に巻き付けられるものである。

ここでワイヤーハーネスＨに粘着テープＴを巻き付けるに際して、理想的な巻付方法は、第１領域Ｒ１に対しては粘着テープＴをそのテンション（張力）をほとんどかけずに巻き付けていき、保護チューブ９２の形状を変形させることなく断面がほぼ真円形に保たれるように緩く巻き付ける。続いて、第２領域Ｒ２に対しては粘着テープをその張力を十分に作用させつつ巻き付けていき、電線束９１に対し強く安定した状態に巻き付ける。このように粘着テープＴを第１領域Ｒ１に緩く、第２領域Ｒ２に強く巻き付けるのが理想的な巻付方法とされている。なお、第１領域Ｒ１における第２領域Ｒ２の近傍、つまり保護チューブ９２の端縁は、ある程度の張力が付与された状態で巻き付けられて、保護チューブ９２の端縁は多少圧縮変形した状態となっている。

本実施形態において、ワイヤーハーネスＨという場合、粘着テープＴが巻き付けられる前のワイヤーハーネスＨ（図７参照）と、粘着テープＴが巻き付けられた後のワイヤーハーネスＨ（図８参照）との双方を含むものであり、特に区別する必要がある場合には、粘着テープＴが巻き付けられる前のワイヤーハーネスＨを「テープ無しワイヤーハーネスＨ」と称し、粘着テープＴが巻き付けられたワイヤーハーネスＨを「テープ付きワイヤーハーネスＨ」と称する。さらに後述するように本実施形態のテープ巻付装置によって、粘着テープＴを巻き付けている途中のワイヤーハーネスＨを「巻付中のワイヤーハーネスＨ」と称する。

次にテープ無しワイヤーハーネスＨに粘着テープＴを巻き付けるための本実施形態のテープ巻付装置について説明する。

図１はこの発明の実施形態であるテープ巻付装置を示す斜視図、図２は側面図、図３は平面図である。なお本明細書および特許請求の範囲においては、発明の理解を容易にするため、図２および図３の紙面に向かって右側を「前側（前方）」とし、左側を「後側（後方）」として説明する。

図１〜図３に示すように本実施形態のテープ巻付装置は、ベース台１を備え、そのベース台１の上面には前後方向に沿ってガイドレール１１が取り付けられている。

ガイドレール１１には、側面視Ｌ字状の可動プレート２の水平部が前後方向にスライド自在に取り付けられている。この可動プレート２の水平部の上面には、電動モータ２１がその回転軸が可動プレート２の垂直部を貫通して前方に引き出された状態に固定されている。

電動モータ２１の回転軸には、下側プーリ２２が固定されており、電動モータ２１が回転駆動することによって下側プーリ２２が回転するように構成されている。

ベース台１上における後部の一側部には、固定プレート３が立設状態に固定されている。この固定プレート３の上側部は、ガイドレール１１の上空に張り出すように配置されて上記可動プレート２の上側部の後面側に対向するように配置されている。

固定プレート３の上端部には、前方に延びるように固定軸３１の後端が固定されており、この固定軸３１が上記可動プレート２の上端部を貫通し、さらにその固定軸３１の前端が可動プレート２の前方に突出するように配置されている。なお固定軸３１は非回転状態となっており、可動プレート２は固定軸３１に対し前後方向に沿ってスライドできるように構成されている。

また固定プレート３には、シリンダ３２がその進退ロッドを前方に向けた状態で貫通状態に固定されており、その進退ロッドの前端が可動プレート２に固定されている。そしてシリンダ３２の駆動によって進退ロッドが進退すると、その進退動作に追従して可動プレート２がガイドレール１１および固定軸３１に沿って、前後方向に移動するように構成されている。

本実施形態において固定軸３１は、ガイドレール１１と同様に可動プレート２が前後移動する際のガイド部材として機能する。

なお本実施形態においては、可動プレート２を前後に移動させる機構として、シリンダ３２を用いるようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、電動モータ等を駆動源とするボールねじ機構、ラックアンドピニオン機構、カム機構等を用いて、可動プレート２を前後に移動させるように構成しても良い。

可動プレート２の前面側において、固定軸３１には上側プーリ２３が取り付けられており、この上側プーリ２３が固定軸２３の軸心回りに回転するように構成されている。さらに上側プーリ２３と下側プーリ２２との間にはベルト２４が掛け渡されており、電動モータ２１の駆動によって下側プーリ２２が回転すると、ベルト２４を介して上側プーリ２３が同方向に回転するように構成されている。

また固定軸３１の前端には、コネクタホルダー２５が取り付けられている。このコネクタホルダー２５には、上方に向けて開口するコネクタ収容凹部２６が形成されるとともに、前壁にはその前壁を貫通し、かつ上方に向けて開口する電線挿通切欠部２７が形成されている。図４に示すようにコネクタホルダー２５のコネクタ収容凹部２６には、上記ワイヤーハーネスＨのコネクタ９３を適合状態に収容して保持できるとともに、その保持状態ではワイヤーハーネスＨの電線束９１を電線挿通切欠部２７に挿通して前方に引き出すことができるようになっている。なおこうしてコネクタ９２を保持した状態では、ワイヤーハーネスＨの軸心（電線束９１および保護チューブ９２の軸心）を、固定軸２３の軸心にほぼ一致した状態に配置できるようになっている。

ここで本実施形態においては、ガイドレール１１、可動プレート２、固定軸３１、コネクタホルダー２５によって軸心方向移動手段が構成されている。さらに電動モータ２１およびシリンダ３２によって作動手段が構成されている。

コネクタホルダー２５の後方における上側プーリ２３の前面側には、固定軸３１を外嵌するように第１リンク４１の一端が取り付けられている。この第１リンク４１は、上側プーリ２３と連動して固定軸２３の軸心を支点に回転自在に配置されている。さらに第１リンク４１の他端には、前後方向に沿って水平に配置されるスペーサ軸４３の後端が固定されるとともに、このスペーサ軸４３の前端には、第２リンク４２の一端がスペーサ軸４３の軸心を支点として回転自在に取り付けられている。

さらに第２リンク４２の他端にはリール取付軸４５がその軸心を前後方向に沿うように配置された状態で取り付けられている。

このリール取付軸４５には、テープリールＴＲが軸心を一致させつつ外嵌状態に取り付けられるように構成されている。この取付状態では、テープリールＴＲが軸心回りに回転自在に構成されており、テープリールＴＲが第２リンク４２に対し粘着テープＴを巻き出す方向（図４の紙面に向かって時計方向）に回転可能に構成されている。

なおリール取付軸４５の前端には一対のロック爪４６，４６が設けられており、この一致のロック爪４６，４６が、軸心方向に直交する径方向に沿って開閉できるように構成されている。そして図１に示すようにこのロック爪４６，４６を開いた状態では、リール取付軸４５に取り付けられたテープリールＴＲがロック爪４６，４６に係止することによって、テープリールＴＲのリール取付軸４５からの抜け止めが図られる一方、ロック爪４６，４６を閉じると、ロック爪４６，４６がテープリールＴＲに係止しない状態となり、テープリールＴＲのリール取付軸４５に対する着脱操作が行えるように構成されている。

なお図示は省略するが、本実施形態のテープ巻付装置においては、コネクタホルダー２５の前方にワイヤーハーネスＨを保持するハーネス保持手段が設けられており、コネクタホルダー２５にコネクタ９３を収容して保持したワイヤーハーネスＨの前側を、上記ハーネス保持手段に保持させることにより、ワイヤーハーネスＨを前後方向に沿って水平に配置した状態に支持できるように構成されている。

ここで本実施形態においては、第１リンク４１、第２リンク４２およびスペーサ軸４３によってアーム４が構成されるとともに、アーム４およびリール取付軸４５によって旋回移動手段が構成されている。

またアーム４は、既述したように電動モータ２１の駆動によって上側プーリ２３に連動して第１リンク４１が回転すると、その回転に伴ってスペーサ軸４３および第２リンク４２も回転して、第２リンク４２の他端に設置されたテープリールＴＲが、固定軸３１（ワイヤーハーネスＨ）の軸心回りを旋回するように構成されている。

一方、本実施形態のテープ巻付装置には、動作を制御するための制御手段（図示省略）が設けられており、後述するようにワイヤーハーネスＨおよびテープリールＴＲ（粘着テープＴ）を所定の巻付開始待機状態にセットした状態で、スタートボタンを押操作する等して、制御手段に動作開始指令を与えることによって、制御手段は、電動モータ２１およびシリンダ３２の駆動を制御して、後述の動作が自動的に行われるようになっている。なお制御手段は例えば、マイクロコンピュータによって構成されている。

次に本実施形態のテープ巻付装置の動作について説明する。

テープ巻付装置の初期状態においては、シリンダ３２のロッドを進出して可動プレート２が前方に移動した位置に配置されている。さらに図４（ｂ）の正面視の状態で、アーム４はその第２リンク４２および第１リンク４１間の開き角度が鋭角に設定されてＶ字状に配置されるとともに、第１リンク４１の一端に対し第２リンク４２の他端が離間した状態に配置されている。

なお本実施形態では、第１リンク４１および第２リンク４２は開く方向への回転、つまり第２リンク４２が第１リンク４１に対し図４（ｂ）の正面視で時計方向への回転が規制されており、第１リンク４１および第２リンク４２間の開き角度が初期状態よりも大きくならないように構成されている。

続いて初期状態のテープ巻付装置に、粘着テープＴが巻き付けられていないテープ無しワイヤーハーネスＨをセットする。すなわちテープ無しワイヤーハーネスＨのコネクタ９３をコネクタホルダー２５に収容して、テープ無しワイヤーハーネスＨの電線束９１の引出端部をコネクタホルダー２５の電線挿通切欠部２７に挿通配置する。さらにそのテープ無しワイヤーハーネスＨの前方側を上記ハーネス保持手段に保持して、テープ無しワイヤーハーネスＨを固定軸３１の軸心に沿って前後方向に水平に配置する。

またアーム４のリール取付軸４５にはテープリールＴＲが取り付けられており、その取付状態では、テープリールＴＲは、セットされたテープ無しワイヤーハーネスＨにおける保護チューブ９２の端部である第１領域Ｒ１に対応して配置されている。なお言うまでもなく、テープリールＴＲの取付作業は必要に応じて適宜行えば良い。

続いてテープリールＴＲから粘着テープＴを所定量繰り出して、図４に示すように繰り出した粘着テープＴ（先出の粘着テープＴ）の端縁をテープ無しワイヤーハーネスＨの第１領域Ｒ１に接着して固定する。こうしてテープ無しワイヤーハーネスＨおよびテープリールＴＲ（粘着テープＴ）等をセットして、巻付直前待機状態とする。

この状態において上記制御手段に動作開始指令を与える。そうすると図５に示すように、電動モータ２１が駆動してアーム４が回転し、テープリールＴＲがテープ無しワイヤーハーネスＨにおける第１領域Ｒ１の回りを旋回する。この旋回中には、予め繰り出された先出の粘着テープＴが巻き付けられていき、その巻き付けに伴い、第１および第２リンク４１，４２が共に回転しながらも、第２リンク４２が第１リンク４１に対し回転することにより、第２リンク４２の他端側（テープリールＴＲ側）が第１リンク４１の一端側（ワーク中心側）に向けて移動していく。この移動によって、テープリールＴＲから粘着テープＴが繰り出されることがなく、動作開始前に予め繰り出された先出の粘着テープＴだけが第１領域Ｒ１に巻き付けられていく。このため粘着テープＴの繰り出し（剥離）による張力が先出の粘着テープＴに付与されることなく、張力がほとんど作用しない状態で先出の粘着テープＴが第１領域Ｒ１に、弱く緩やかに巻き付けられていく。従ってワイヤーハーネスＨの第１領域Ｒ１の周辺は、旋回するリールテープＴＲによって強く引っ張られることがなく、その引張によって巻付中のワイヤーハーネスＨの第１領域周辺が振り回されることがない。その結果、巻付中のハーネスＨ１が正規の位置に保持されたままの状態で、粘着テープＴが巻き付けられるため、粘着テープＴを精度良く安定した状態に巻き付けることができ、巻付不良の発生等の不具合を確実に防止することができる。

その上さらに、粘着テープＴが第１領域Ｒ１に緩く巻き付けられるため、第１領域Ｒ１を構成する保護チューブ９２が変形することなく、所望の円管形状を維持することができ、この点からも、巻付不良の発生等をより確実に防止することができる。

こうして第１領域Ｒ１においてテープリールＴＲが１回転した後、テープリールＴＲの旋回動作が継続しながら、シリンダ３２の進退ロッドが後退駆動していき、テープリールＴＲを含むアーム４の全体が後退していき、テープリールＴＲが巻付中のワイヤーハーネスＨの第１領域Ｒ１から第２領域Ｒ２に対応する位置に移動していく、つまりテープリールＴＲが巻付中のハーネスＨに対し軸心方向に沿って後方へ移動していく。これにより粘着テープＴが第１領域Ｒ１から第２領域Ｒ２にかけてスパイラル状に連続して巻き付けられていく。この巻付時においても、第１および第２リンク４１，４２が回転してテープリールＴＲがワーク中心側に移動することにより、予め繰り出された先出の粘着テープＴだけが巻き付けられていき、張力がほとんど作用せず、弱く緩やかに巻き付けられていく。従って上記と同様、巻付中のハーネスＨがテープリールＴＲの旋回に追従するように振り回されることがなく、粘着テープＴをワイヤーハーネスＨに精度良く安定した状態に巻き付けることができるとともに、保護チューブ９２に不用意な変形等が生じることもない。

ここで本実施形態においては、テープリールＴＲは、軸心方向への移動中に３回転することによって、粘着テープＴが第１領域Ｒ１から第２領域Ｒ２にかけて巻き付けられる。

なお本実施形態においては、アーム４における第１リンク４１、第２リンク４２、スペーサ軸４３によって、径方向移動手段および張力低減手段が構成されている。

その後、シリンダ３２の進退ロッドの後退が完了して、テープリールＴＲを含むアーム４の軸心方向の移動が完了した時点、つまりテープリールＴＲが第２領域Ｒ２に対応する位置に到達した時点においては、図６に示すようにテープリールＴＲが巻付中のワイヤーハーネスＨに近接する動作も完了して、テープリールＴＲの外周面が巻付中のワイヤーハーネスＨにおける第２領域Ｒ２の外周面に接触する。

続いてテープリールＴＲが第２領域Ｒ２に接触したままの状態で、テープリールＴＲがワイヤーハーネスＨに摺接しながらハーネス回りを旋回することにより、粘着テープＴが第２領域Ｒ２に巻き付けられる。この巻付時においては、テープリールＴＲから粘着テープＴが繰り出されながら第２領域Ｒ２に巻き付けられていく。このため粘着テープＴは、繰り出し（剥離）による張力が作用した状態で第２領域Ｒ２に強く巻き付けられていく。このように粘着テープＴを第２領域Ｒ２に強く安定した理想的な状態で巻き付けることができ、巻付不良の発生等の不具合をより確実に防止することができる。

また第２領域Ｒ２に粘着テープＴが巻き付けられる際には、ワイヤーハーネスＨに張力が作用した状態でテープリールＴＲがハーネス回りを旋回するものの、テープリールＴＲは巻付中のワイヤーハーネスＨに接触しているため、テープリールＴＲは巻付中のワイヤーハーネスＨを張力に逆らってワーク中心側に抑圧するようになる。このため巻付中のワイヤーハーネスＨ１は、旋回するテープリールＴＲからの張力による悪影響を回避でき、巻付中のワイヤーハーネスＨが振り回されることなく所望の正規位置に保持されて、この点からも粘着テープＴを精度良く安定した状態に巻き付けることができ、巻付不良の発生等の不具合をより一層確実に防止することができる。

なお本実施形態では、テープリールＴＲを含むアーム４の後退移動が完了した以降、テープリールＴＲは１回転して旋回動作が終了して停止する。

停止後、第２リンク４２を第１リンク４１に対し回転操作することにより、粘着テープＴを繰り出しながら、テープリールＴＲをワイヤーハーネスＨから離間させてから、テープリールＴＲと第２領域Ｒ２との間で粘着テープＴをカッターナイフ等によって切り離す。これにより、粘着テープＴが巻き付けられたテープ付きワイヤーハーネスＨ（ワイヤーハーネス出荷製品）が形成される。

その後、テープ巻付装置からテープ付きワイヤーハーネスＨを取り出してから、シリンダ復帰ボタン等を押操作すると、シリンダ３２の進退ロッドが進出して、アーム４が前方に移動して、図１〜図３に示す初期の前方位置に戻る。さらに必要に応じて、アーム４を回転操作して、図１および図４に示す初期の回転位置に戻す。

こうしてテープ巻付装置を初期状態に復帰させた後、新たなテープ無しワイヤーハーネスＨをセットして上記巻付直前待機状態とし、上記と同様に巻付動作を行って、テープ付きワイヤーハーネスＨを製作する。このような動作を繰り返し行って、多数のテープ付きワイヤーハーネスＨを順次製作していく。

以上のように本実施形態のテープ巻付装置によれば、ワイヤーハーネスＨの保護チューブ端部である第１領域Ｒ１に対し粘着テープＴを緩く巻き付けた後、続けて電線束９１の引出端部である第２領域Ｒ２に粘着テープＴを強く巻き付けることにより、粘着テープＴを理想的な巻付状態に巻き付けることができ、高品質のワイヤーハーネスＨを提供することができる。

さらに粘着テープＴの巻付操作をほぼ自動的に行うことができ、効率良くワイヤーハーネスＨを製作することができる。

なお上記実施形態においては、旋回中にテープリールＴＲをワーク中心に向けて移動させる径方向移動手段が、第１および第２リンク４１，４２等のリンク機構によって構成する場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明においては、旋回中にテープリールＴＲをワーク中心に向けて移動させることができる機構であれば、どのような機構であっても、径方向移動手段として採用することができる。例えばワーク中心部から、ワーク軸心に対し直交する径方向に沿って延びるレール部材を配置して、そのレール部材に長さ方向（径方向）に沿ってスライド自在にテープリールＴＲを取り付ける。そしてレール部材をワーク中心部を支点にして回転させてテープリールＴＲをワーク（ワイヤーハーネスＨ）回りに旋回させるとともに、テープリールＴＲをレール部材に沿ってワーク中心に向けてスライド移動させることにより、上記実施形態と同様に、張力をほとんど作用させずに、粘着テープＴをワイヤーハーネスＨの所定領域に巻き付けることができる。このように本発明においては、スライド機構によって径方向移動手段を構成するようにしても良い。

もっとも本発明においては、上記実施形態のように動作信頼性の高いリンク機構を利用することによって、より一層安定した状態で粘着テープを巻き付けることができる。

さらに上記実施形態においては、張力低減手段として、リンク機構によりテープリールＴＲをワーク中心に移動させるようにした径方向移動手段を採用するようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、テープリールＴＲをワーク中心に対し相対的に移動させないような張力低減手段も採用することができる。例えば図９に示すように、ワイヤーハーネスＨの回りにワイヤーハーネスＨから一定の距離を保ったままの状態で旋回するようにテープリールＴＲを設置しておき、ワーク中心とテープリールＴＲとの間に周方向（旋回方向）に移動自在にテンションローラ１５を設置する。そして巻付直前待機状態では同図実線に示すように、テープリールＴＲから繰り出した粘着テープＴを、テンションローラ１５を介してワイヤーハーネスＨに接着することにより、その粘着テープＴを「く」の字状に配置して繰り出し量（先出量）を多く設定しておく。その状態で同図想像線に示すように、テープリールＴＲおよびテンションローラ１５を旋回させつつ、テンションローラ１５をテープリールＴＲに対し繰り出し量を減少させるように移動させていく。これにより予め繰り出された先出の粘着テープＴの繰り出し分（先出分）を減少させてその減少分をワイヤーハーネスＨに巻き付けることができ、テープリールＴＲから粘着テープＴを新たに繰り出すことなく、その繰り出しに伴う張力を作用させずに粘着テープＴをワイヤーハーネスＨに上記実施形態と同様に緩く理想的な状態に巻き付けることができる。このように本発明においては、ワーク中心とテープリールＴＲとの間の距離を変更しない機構によっても、張力低減手段を構成することができる。

また上記実施形態においては、テープリールＴＲから繰り出しながら粘着テープＴをワイヤーハーネスＨの第２領域Ｒ２に強く巻き付けるに際して、テープリールＴＲをワイヤーハーネスＨに接触させてワーク中心側に抑圧することによってワイヤーハーネスＨが振り回されるのを防止するようにしているが、本発明において、ワーク抑圧手段はそれだけに限られるものではない。例えば第２領域Ｒ２において、テープリールＴＲとワイヤーハーネスＨとの間にへら状等のワーク抑圧手段を配置しておき、テープリールＴＲをワイヤーハーネスＨの第２領域Ｒ２から離間させたままの状態で旋回させつつ、上記ワーク抑圧手段によってワイヤーハーネスＨを粘着テープＴの張力に逆らってワーク中心側に押え付けて、ワイヤーハーネスＨの横振れ（振り回し）を防止するようにしても良い。このように本発明においては必ずしも、テープリール自体でワーク抑圧手段を構成する必要はない。

もっとも本発明においては、テープリール以外の部材をワーク抑圧手段として形成する場合には、ワーク抑圧手段を別途取り付ける必要があるためその分、構成部材の点数が増加して、構造の複雑化およびコストの増大を来すおそれがある。このため、本発明においては、上記実施形態のようにテープリール自体をワーク抑圧手段として兼用すれば、部品点数を削減できて、構造の簡素化およびコストの削減を図ることができる。

また本発明においては、テープルールを旋回させつつワークに接近させることができる機構を備えていれば良く、アーム等を構成する各部材の形状は限定されるものではなく、特に回転体としての第１リンクの形状はどのような形状であっても良い。例えば上記実施形態のアームにおいて、第１リンク４１に代えて、回転軸心がワーク（ワイヤーハーネスＨ）の軸心に一致する円板状ないしリング状の回転体を設け、その回転体に、スペーサ軸４３等を介して第２リンク４２を取り付けるようにしても良い。

また上記実施形態においては、テープリールの旋回動作や軸心方向への移動を行うための動力（操作力）を発生させるための作動手段として、電動モータ２１やシリンダ３２等の駆動手段を用いているが、それだけに限られず、本発明のテープ巻付装置において、作動手段は、作業者の人力によって、テープリールの旋回や軸方向移動を行うための操作力を発生させるように構成しても良い。例えばテープ巻付装置に、作動手段としてのハンドルを設けておき、作業者がハンドルを回転操作して、その回転操作力によって、テールリールの旋回や軸方向移動を行うように構成することも可能である。

また上記実施形態においては、軸心方向移動手段として、ワイヤーハーネスＨを位置的に固定した状態で、テープリールＴＲ（アーム４）を軸心方向に沿って移動させるような機構を採用しているが、それだけに限られず、本発明においては、テープリールＴＲ（アーム４）を軸心方向に移動させずに固定しておき、ワイヤーハーネスＨ（線状ワーク）を軸心方向に沿って移動させるようにしても良いし、テープリールＴＲおよび線状ワーク共に軸心方向に移動させるようにしても良い。

また本発明においては、粘着テープＴをワイヤーハーネスＨの第２領域Ｒ２に巻き付けるに際して、第２領域Ｒ２の幅（電線束９１の引出端部の長さ）が狭くて、粘着テープＴのテープ幅よりも狭いような場合には、テープリールＴＲと第２領域Ｒ２との間に粘着テープＴを両側から抑制してテープ幅を縮小変形するようなテープ幅絞り手段を設けて、そのテープ幅絞り手段によってテープ幅を狭く変形させて第２領域Ｒ２に巻き付けるようにしても良い。

また上記実施形態においては、ワイヤーハーネスＨの保護チューブ９２が、外周面に凹凸等がないフラットな軟質性チューブによって構成されているが、それだけに限られず、本発明においては、保護チューブの外周壁に蛇腹状等の凹凸がある、いわゆるコルゲートチューブ等であっても良い。

また上記本実施形態において、ワイヤーハーネスＨの電線束９１が２本の電線によって構成される場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明に用いられるワイヤーハーネスは、その電線束が３本以上の電線によって構成されていても良いし、束ではなく１本の電線が保護チューブに収容されて構成されていても良い。つまり本発明においてワイヤーハーネスが備える電線の数は特に限定されるものでない。

また上記実施形態においては、線状ワークとしてワイヤーハースＨを用いる場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明においては、粘着テープが巻き付けられる線状の部材であれば、どのような部材であっても線状ワークとして用いることができる。例えば１本の電線や電線束等に直接粘着テープを巻き付ける場合にも本発明を適用することが可能である。さらに本発明において、線状ワークは、必ずしも電線を含む必要はなく、電線を含まない線状の部材やチューブ状の部材であっても良い。

この発明のテープ巻付装置は、電線束が保護チューブに収容されたワイヤーハーネスのような線状ワーク等に粘着テープを巻き付ける際に好適に用いることができる。

２１：電動モータ（作動手段）
３２：シリンダ（作動手段）
４：アーム（旋回移動手段）
４１：第１リンク
４２：第２リンク
９１：電線束（電線）
９２：保護チューブ
９３：コネクタ（端具）
Ｈ：ワイヤーハーネス
Ｒ１：第１領域
Ｒ２：第２領域
Ｔ：粘着テープ
ＴＲ：テープリール

また本発明においては、テープリールを旋回させつつワークに接近させることができる機構を備えていれば良く、アーム等を構成する各部材の形状は限定されるものではなく、特に回転体としての第１リンクの形状はどのような形状であっても良い。例えば蒸気実施形態のアームにおいて、第１リンク４１に代えて、回転軸新がワーク（ワイヤーハーネスＨ）の軸心に一致する円板状ないしリング状の回転体を設け、その回転体に、スペーサ軸４３等を介して第２リンク４２を取り付けるようにしても良い。

Claims (13)

1. 線状ワークの第１領域に、テープリールから繰り出される粘着テープを巻き付けるようにしたテープ巻付装置であって、
   テープリールをその粘着テープを繰り出す方向に回転自在にかつワークの軸心回りに旋回自在に支持する旋回移動手段と、
   テープリールから繰り出された先出の粘着テープの端部を第１領域に接着した状態で、前記旋回移動手段を作動させてテープリールを旋回させることにより、粘着テープを第１領域に巻き付ける作動手段と、を備え、
   前記旋回移動手段には、粘着テープの繰り出しを行わずに、先出の粘着テープを第１領域に巻き付けることにより、繰り出しに伴う張力を低減する張力低減手段が設けられていることを特徴とするテープ巻付装置。
2. 前記旋回移動手段は、テープリールを旋回させつつワークに対し近接する方向に移動させる径方向移動手段を含み、その径方向移動手段によって前記張力低減手段が構成されている請求項１に記載のテープ巻付装置。
3. 前記旋回移動手段は、前記径方向移動手段を兼用し、かつ第１および第２リンクを有するアームを含み、
   前記第１リンクの一端が、前記ワークの軸心を支点として回転自在に取り付けられ、
   前記第１リンクの他端に、前記第２リンクの一端が回転自在に取り付けられるとともに、その第２リンクの他端に、テープリールが設置され、
   前記第１および第２リンクの回転動作によって、テープリールを旋回させつつワークに近接する方向に移動させるように構成されている請求項２に記載のテープ巻付装置。
4. 前記ワークを前記テープリールに対し軸心方向に沿って相対的に移動自在に支持する軸心方向移動手段をさらに備え、
   ワークは第１領域に隣接して第２領域が設けられ、
   前記作動手段は、前記旋回移動手段によってテープリールを旋回させつつ、前記軸心方向移動手段によってテープリールを第１領域から第２領域に移動させることにより、粘着テープを第１領域から第２領域にかけて螺旋状に巻き付けるように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のテープ巻付装置。
5. 前記旋回移動手段は、テープリールから粘着テープの繰り出しを行いつつ第２領域に巻き付けることにより、粘着テープに繰り出しに伴う張力を付与するように構成されている請求項４に記載のテープ巻付装置。
6. 第２領域に巻き付けられる粘着テープの張力に抗してワークを軸心側に押え付けるワーク抑圧手段が設けられている請求項５に記載のテープ巻付装置。
7. 前記旋回移動手段は、第２領域を旋回するテープリールをワークに対し摺接させるように構成され、その摺接するテープリールによって前記ワーク抑圧手段が構成されている請求項６に記載のテープ巻付装置。
8. ワークは、電線と、その電線を収容する保護チューブと、保護チューブの端部開口から引き出された電線の引出端部の端縁に取り付けられた端具とを備えたワイヤーハーネスによって構成され、
   保護チューブの端部が第１領域として構成されるとともに、電線の引出端部が第２領域として構成されている請求項４〜７のいずれか１項に記載のテープ巻付装置。
9. 線状ワークの第１領域に、テープリールから繰り出される粘着テープを巻き付けるようにしたテープ巻付方法であって、
   テープリールをその粘着テープを繰り出す方向に回転自在にかつワークの軸心回りに旋回自在に支持する旋回移動手段が設けられ、
   前記旋回移動手段を用いて、テープリールから繰り出された先出の粘着テープの端部を第１領域に接着した状態で、前記旋回移動手段を作動させてテープリールを旋回させることにより、粘着テープを第１領域に巻き付ける一方、
   粘着テープを第１領域に巻き付ける際に、粘着テープの繰り出しを行わずに、先出の粘着テープを第１領域に巻き付けることにより、繰り出しに伴う張力を低減するようにしたことを特徴とするテープ巻付方法。
10. 前記旋回移動手段は、テープリールを旋回させつつワークに対し近接する方向に移動させる径方向移動手段を含み、その径方向移動手段によって繰り出しに伴う張力を低減するようにした請求項９に記載のテープ巻付方法。
11. 前記ワークを前記テープリールに対し軸心方向に沿って相対的に移動自在に支持する軸心方向移動手段が設けられ、
    ワークは第１領域に隣接して第２領域が設けられ、
    前記旋回移動手段によってテープリールを旋回させつつ、前記軸心方向移動手段によってテープリールを第１領域から第２領域に移動させることにより、粘着テープを第１領域から第２領域にかけて螺旋状に巻き付けるようにした請求項９または１０に記載のテープ巻付方法。
12. 粘着テープを第２領域に巻き付ける際に、テープリールから粘着テープの繰り出しを行うことにより、粘着テープに繰り出しに伴う張力を付与するようにした請求項１１に記載のテープ巻付方法。
13. 粘着テープを第２領域に巻き付ける際に、テープリールをワークに対し摺接させつつ旋回させることにより、その摺接するテープリールによって、粘着テープの張力に抗してワークを軸心側に押え付けるようにした請求項１２に記載のテープ巻付方法。
    

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