JP2022190596A - テープ貼付機及び電線加工システム - Google Patents

Abstract

【課題】２本以上の電線を撚り合わせた電線束へのテープ巻き作業の負担を軽減でき、かつ、汎用性の高いテープ貼付機及び電線加工システムを提供する。【解決手段】テープ貼付機は、ハンド１１と、ハンド１１を移動させる移動機構とを備える。ハンド１１は、粘着面を有する所定長のテープＴの一端部を保持する。ハンド１１は、テープＴの粘着面を、延在方向を軸として回転する電線束Ｗの外周面に押し付けるように、移動機構によって移動される。【選択図】図４

Description

本発明は、テープ貼付機及び電線加工システムに関する。

車両に搭載されるワイヤハーネスには、少なくとも２本の電線を撚り合わせたツイスト線が含まれる。ツイスト線の両端部には、ほつれ止め用のテープが巻き付けられる。ツイスト機において少なくとも２本の電線が撚り合わされてツイスト線が製造された後、作業者がツイスト線の一端部へ移動してテープを巻きつける。その後、作業者は、ツイスト線の他端部へ移動して、他端部へテープ巻きを行う。

テープ巻きの作業性を向上させる技術として、特許文献１においては、ツイスト線製造装置の撚りユニットに併設されるテープ供給ユニットが提案されている。このテープ供給ユニットは、テープ供給部と、２本の電線の所定位置に対しテープの一部を貼り付けるテープ貼付部と、撚りユニットの作動により２本の電線を回転させて撚り合わせを行う最中にテープの残り部分の貼付を補助する貼付保持部とを有する。このテープ供給ユニットによれば、電線を撚り合わせる際の回転を利用してテープ巻きを行うことができる。

特開２０１６－２２５２８２号公報

しかしながら、上記特許文献１のテープ供給ユニットは、ツイスト線製造装置に組み込まれているため、一般的なツイスト加工機でツイスト線を製造する場合には適用できない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、２本以上の電線を撚り合わせた電線束へのテープ巻き作業の負担を軽減でき、かつ、汎用性の高いテープ貼付機を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るテープ貼付機及び電線加工システムは、下記（１）～（４）を特徴としている。
（１）粘着面を有する所定長のテープの一端部を保持する保持部と、
前記保持部を移動させる移動機構と、を備え、
前記保持部は、前記テープの前記粘着面を、延在方向を軸として回転する電線の外周面に押し付けるように、前記移動機構によって移動される、テープ貼付機。
（２）前記テープは、前記粘着面の反対側に非粘着面を有し、
前記保持部は、第１部分と、前記第１部分への近接及び前記第１部分からの離間が可能な第２部分とを有し、
前記保持部は、前記第１部分が前記粘着面に接触し、前記第２部分が前記非粘着面に接触し、前記第１部分と前記第２部分とで前記テープの前記一端部を挟んだ状態で、前記移動機構により、前記電線の近傍における所定位置に移動される、
上記（１）に記載のテープ貼付機。
（３）前記保持部は、前記所定位置において、前記第１部分と前記第２部分とを離間させ、
前記移動機構は、前記第１部分が、前記テープの他端部を前記電線の前記外周面に接触させ、かつ、前記第２部分が、前記電線の前記外周面に対して、前記テープを押圧するように、前記保持部を前記電線に近接させる、
上記（２）に記載のテープ貼付機。
（４）上記（１）～（３）のいずれか一に記載のテープ貼付機と、
前記テープ貼付機に、前記テープを供給するテープカット機と、
前記電線を、前記延在方向を軸として回転させる電線加工機と、を備える電線加工システムであって、
前記電線は、２本以上の電線を含む電線束であり、
前記電線加工機は、前記電線束を、前記延在方向を軸として回転させ、
前記テープ貼付機の前記保持部は、前記電線加工機により回転される前記電線束の外周面に、前記テープの前記粘着面を押し付ける、
電線加工システム。

本発明によれば、２本以上の電線を撚り合わせた電線束へのテープ巻き作業の負担を軽減でき、かつ、汎用性の高いテープ貼付機を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の一実施形態に係るテープカット機及びテープ貼付機の概略斜視図である。 図２は、テープ貼付機のハンドが開いた状態を示す斜視図である。 図３は、本発明の一実施形態に係るツイスト加工機及びテープ貼付機の概略斜視図である。 図４は、テープ貼付機によるテープ貼付工程の説明図である。

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。以下、ツイスト加工機によって２本の電線を撚り合わせてツイスト線を製造する際、電線の回転を利用して、テープ貼付機によって電線の一端側に自動でテープ巻きを行う電線加工システムの例を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るテープカット機３０及びテープ貼付機１０の概略斜視図である。図２は、テープ貼付機１０のハンド１１が開いた状態を示す斜視図である。図３は、本発明の一実施形態に係るツイスト加工機５０及びテープ貼付機１０の概略斜視図である。

本実施形態の電線加工システムは、テープ貼付機１０と、テープカット機３０と、ツイスト加工機５０（図３参照）と、を備える。テープカット機３０は、ロール状のテープを所定長にカットして短冊状のテープＴを供給する。所定長とは、テープＴを、２本の電線を含む電線束Ｗの外周面に巻き付けた場合に、巻き始めと巻き終わりとが重なり合う長さであり、一例として、電線束Ｗの外周の長さの約１．２倍である。テープ貼付機１０は、２本の電線を撚り合わせて製造したツイスト線の一端側にテープＴを貼り付ける。ツイスト加工機５０は、２本の電線を撚り合わせてツイスト線を製造する。電線加工システムにおいて、ツイスト加工機５０が２本の電線を束ねて電線の延在方向を軸として回転させ、回転中の電線束Ｗの外周面にテープ貼付機１０がテープＴの粘着面を押し付けることにより、ツイスト線の一端側にテープＴを巻きつける。

図１に示すテープカット機３０は、支持台に載置される本体３１と、本体３１の上部において水平面内で回転可能に配置されたターンテーブル３２と、短冊状のテープＴをターンテーブル３２に供給するテープ保持部３３と、を有する。
ターンテーブル３２は、本体３１に対して回転することで、テープ保持部３３から供給された複数のテープＴを、一定間隔を空けて保持し、テープ貼付機１０に順次供給する。
テープ保持部３３は、ロール状のテープを保持し、このテープを、不図示のカッターにて所定長にカットし、カットされたテープＴの一端部がターンテーブル３２の外周縁に貼り付くように、テープＴを供給する。ロール状のテープは、一面に粘着面を有し、前記一面の反対側に非粘着面を有する。短冊状のテープＴは、粘着面の粘着力でターンテーブル３２の縁部に保持される。

図３に示すツイスト加工機５０は、２本以上の電線を束ねて加工する電線加工機の一例である。ツイスト加工機５０は、一方向に延びるレールと、２本の電線を含む電線束Ｗの一端部を保持し、レールに沿って移動可能な回転側電線チャック５１と、電線束Ｗの他端部を保持し、レールに固定される、不図示の固定側電線チャックと、を有する。

回転側電線チャック５１は、駆動部によって、電線束Ｗの延在方向を軸として回転され、レール上の任意位置に移動される。電線束Ｗは、回転側電線チャック５１に一端側が保持され、固定側電線チャックに他端側が保持された状態で、レールに沿って配置される。回転側電線チャック５１が回転することにより、電線束Ｗが延在方向を軸として回転され、２本の電線が互いに撚り合わされる。ツイスト加工機５０は、エレシリンダー等によりテンションを調整しながら電線束Ｗを回転させてもよい。

テープ貼付機１０は、図１及び図２に示すように、テープＴの一端部を保持するハンド１１（保持部）と、ハンド１１を移動させる移動機構１２と、を備える。

ハンド１１は、略直方体状の基部１１１と、基部１１１の一面側に設けられた第１部分１１２及び第２部分１１３と、第１部分１１２及び第２部分１１３を開閉可能に基部１１１に取り付ける、角柱状の開閉部１１４、１１５と、を有する。

基部１１１は、二枚の矩形板材を含み、二枚の矩形板材間に間隙を有して移動機構１２のアーム先端１２１に取り付けられる。間隙には、開閉部１１４、１１５の一端側が収容される。開閉部１１４、１１５は、開閉部１１４、１１５の他端側が互いに近接及び離間するように、駆動部によって回動可能に、二枚の矩形板材間に取り付けられる。

第１部分１１２は、略矩形状の平板部１１２１と、平板部１１２１の長手方向における一端側縁部から法線方向に延びた起立部１１２２と、を含む。第１部分１１２は、平板部１１２１が第２部分１１３に対向するように配置される。平板部１１２１の下面には、開閉部１１４の他端側が固定される。

第２部分１１３は、略直方体状のブロックの一辺が丸められた部材であり、平面部１１３１と、曲面部１１３２と、を含む。第２部分１１３は、第１部分１１２への近接及び第１部分１１２からの離間が可能に構成される。平面部１１３１は、ブロックの第１部分１１２に対向する一面（以下、下面ともいう。）において、基部１１１側の縁部から長手方向に延び、第１部分１１２の平板部１１２１よりも長手方向のサイズが大きくされる。曲面部１１３２は、平面部１１３１の基部１１１と反対側の縁部から、ブロックの下面に対向する上面まで湾曲して延びる。第２部分１１３の基部１１１側には、平面部１１３１側から開閉部１１５の他端側が挿入され固定される。

第１部分１１２及び第２部分１１３は、開閉部１１４、１１５が互いに離間するよう駆動されることで、開いて、図２に示す開状態となる。第１部分１１２及び第２部分１１３は、開閉部１１４、１１５が互いに近接するよう駆動されることで、互いに近接して、図１に示す閉状態となる。閉状態において、第１部分１１２における起立部１１２２の端部１１２２ａが、第２部分１１３の平面部１１３１に当接する。

移動機構１２は、支持台に載置された垂直アーム型４軸ロボットアームである。移動機構１２は、支持台に載置される基台１２３と、基台１２３に対して鉛直方向を軸として回転可能に設けられたアーム本体１２２と、を有する。アーム本体１２２は、基台１２３との接続箇所と逆側の端部に位置するアーム先端１２１を、３つのジョイント及び２つのリンクを介して、鉛直面内の任意位置に移動可能である。アーム先端１２１には、ハンド１１の基部１１１が取り付けられる。移動機構１２は、ハンド１１を、テープカット機３０の近傍における所定位置と、回転側電線チャック５１に保持された電線束Ｗの近傍における所定位置との間で移動させる。テープカット機３０の近傍における所定位置は、ハンド１１がターンテーブル３２に供給されたテープＴを把持可能な位置である（図１参照）。電線束Ｗの近傍における所定位置は、ツイスト加工機５０に両端部を保持された電線束Ｗの上方であって、電線束ＷにおいてテープＴが貼り付けられるべき貼付位置の上方である。

ハンド１１は、第１部分１１２の端部１１２２ａがテープＴの粘着面に接触し、第２部分１１３がテープＴの非粘着面に接触する。ハンド１１は、第１部分１１２の端部１１２２ａと第２部分１１３の平面部１１３１とでテープＴの一端部を挟んだ状態で、移動機構１２により、回転側電線チャック５１に保持された電線束Ｗの近傍における所定位置に移動される。このように、ハンド１１によってテープＴの一端側を把持して、ハンド１１を移動機構１２によって移動させるので、移動中におけるテープＴの脱落を防止できる。

次に、以上のように構成された電線加工システムにおいて、２本の電線を束ねて撚り合わせてツイスト線を製造し、ツイスト線の両端側にテープ巻きを行う動作例を説明する。図４は、テープ貼付機１０によるテープ貼付工程の説明図である。

初期状態において、ツイスト加工機５０の回転側電線チャック５１は、固定側電線チャックに近接して配置されている。電線束Ｗの両端部が、回転側電線チャック５１及び固定側電線チャックにそれぞれ保持される。テープ貼付機１０は、移動機構１２のアームが折り畳まれ、開状態のハンド１１がテープカット機３０のターンテーブル３２に対向するように配置される。テープカット機３０において、少なくとも１枚のテープＴがターンテーブル３２に供給されている。

スタートボタンが押されると、ツイスト加工機５０及びテープ貼付機１０が作動する。
テープ貼付機１０においては、ハンド１１が、テープカット機３０に向かって移動し、テープＴの一端部を挟み（図１参照）、上方へ移動することにより、ターンテーブル３２からテープＴを剥がし取る。このとき、ハンド１１は、第１部分１１２がテープＴの粘着面に接触し、第２部分１１３がテープＴの非粘着面に接触し、第１部分１１２と第２部分１１３とでテープＴの一端部を挟んだ、閉状態となる。

一方、ツイスト加工機５０においては、回転側電線チャック５１が、固定側電線チャックから離間するようにレールに沿って移動されて、電線束Ｗがレールに沿って配置され、回転側電線チャック５１の回転が開始される。テープＴの一端部を把持したハンド１１は、移動機構１２により、テープカット機３０のテープ供給位置から、ツイスト加工機５０に保持された電線束Ｗの近傍における所定位置に移動される（図３参照）。ハンド１１がテープＴを把持して移動させるので、移動中におけるテープＴの脱落を防止できる。

図３及び図４（ａ）に示すように、テープＴの一端部を把持したハンド１１は、電線束Ｗの延在方向とテープＴの延在方向とが直交するように、電線束Ｗの延在方向を軸として矢印Ａ方向に回転する電線束Ｗに近接する（図４（ａ）の矢印Ｂ参照）。ハンド１１は、電線束Ｗの上方にて待機する。テープＴを電線束Ｗに貼り付ける直前に、図４（ｂ）に示すように、ハンド１１が開状態となり、テープＴを電線束Ｗに近づけるように、ハンド１１が下降を開始する（矢印Ｃ参照）。

図４（ｃ）に示すように、ハンド１１が下降すると（矢印Ｄ参照）、粘着層により端部１１２２ａに一端部が保持されたテープＴの他端部が、回転する電線束Ｗの外周面に貼り付く。そして、テープＴの粘着面が端部１１２２ａから離間する。図４（ｄ）に示すように、ハンド１１がさらに下降すると（矢印Ｅ参照）、第２部分１１３がテープＴの非粘着面に当接し、テープＴを電線束Ｗに向けて押圧する。

図４（ｅ）に示すように、ハンド１１が下向きに押圧される（矢印Ｆ参照）によって、回転する電線束Ｗの外周面に、テープＴの粘着面が押し付けられると、電線束Ｗの回転を利用して、テープＴが電線束Ｗの外周面の全周に巻き付けられる。

電線束ＷへのテープＴの巻き付け及び電線束Ｗの撚り合わせ（ツイスト加工）が終わると、図４（ｆ）に示すように、ハンド１１は、電線束Ｗから離間する方向（矢印Ｇ参照）に移動して、初期位置に復帰する。

その後、作業者が、固定側電線チャック近傍の電線束Ｗ他端側にテープ巻きを行うことにより、電線束Ｗがツイスト加工され両端側にテープ巻きされたツイスト線が完成する。

以上説明したように、本実施形態の電線加工システムによれば、ツイスト加工機５０による電線束Ｗの回転を利用して、テープ貼付機１０が電線束ＷにテープＴを巻き付ける。このため、電線加工機による加工が終了した後に電線加工機から取り外した電線にテープを巻く場合と比べて、短時間でテープ巻くことができる。このように、テープ貼付機１０によれば、２本以上の電線を撚り合わせた電線束Ｗへのテープ巻き作業の負担を軽減できる。

また、テープ貼付機１０は、ツイスト加工機５０とは別体で構成され、回転中の電線束にハンド１１を近接させてテープＴを巻きつけることができるため、種々の電線加工機で回転される電線束に適用可能であり、汎用性が高い。

さらに、ツイスト加工機５０によって電線束Ｗが回転されている間に、テープＴの他端部を貼り付け巻き付けを行うことができるため、電線束Ｗにテープの一部を貼り付けるまで電線束Ｗを回転させず静止させておく必要がない。よって、作業性が向上する。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、前述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。例えば、上記実施形態では、２本の電線を撚り合わせてツイスト線を製造するツイスト加工機５０が、電線束Ｗを軸線周りに回転させたが、電線を回転させる電線加工機として、３本以上の電線を撚り合わせる電線加工機を用いてもよい。

ここで、上述した本発明の実施形態に係るテープ貼付機及び電線加工システムの特徴をそれぞれ以下［１］～［４］に簡潔に纏めて列記する。
［１］粘着面を有する所定長のテープ（Ｔ）の一端部を保持する保持部（ハンド１１）と、
前記保持部を移動させる移動機構（１２）と、を備え、
前記保持部は、前記テープの前記粘着面を、延在方向を軸として回転する電線の外周面に押し付けるように、前記移動機構によって移動される、テープ貼付機（１０）。
［２］前記テープは、前記粘着面の反対側に非粘着面を有し、
前記保持部（ハンド１１）は、第１部分（１１２）と、前記第１部分に近接及び離間可能な第２部分（１１３）とを有し、
前記保持部は、前記第１部分が前記粘着面に接触し、前記第２部分が前記非粘着面に接触し、前記第１部分と前記第２部分とで前記テープの前記一端部を挟んだ状態で、前記移動機構により、前記電線の近傍における所定位置に移動される、
上記［１］に記載のテープ貼付機。
［３］前記保持部は、前記所定位置において、前記第１部分と前記第２部分とを離間させ、
前記移動機構は、前記第１部分が、前記テープの他端部を前記電線の前記外周面に接触させ、かつ、前記第２部分が、前記電線の前記外周面に対して、前記テープを押圧するように、前記保持部を前記電線に近接させる、上記［２］に記載のテープ貼付機。
［４］上記［１］～［３］のいずれか一に記載のテープ貼付機（１０）と、
前記テープ貼付機に、前記テープを供給するテープカット機（３０）と、
前記電線を、前記延在方向を軸として回転させる電線加工機（ツイスト加工機５０）と、を備える電線加工システムであって、
前記電線は、２本以上の電線を含む電線束（Ｗ）であり、
前記電線加工機は、前記電線束を、前記延在方向を軸として回転させ、
前記テープ貼付機の前記保持部は、前記電線加工機により回転される前記電線束の外周面に、前記テープの前記粘着面を押し付ける、
電線加工システム。

上記［１］の構成によれば、電線束Ｗの外周に対応する所定長にカットされたテープＴの粘着面を、回転する電線束Ｗの外周面に押し付けることで、電線束Ｗの外周面にテープＴを巻きつけることができる。よって、ツイスト機等の、二本以上の電線を束ねて回転させる電線加工機によって回転される電線束に、自動でテープを巻くことができる。このように、テープ貼付機１０によれば、２本以上の電線を撚り合わせた電線束Ｗへのテープ巻き作業の負担を軽減できる。
また、テープ貼付機１０は、ツイスト加工機５０とは別体で構成され、回転中の電線束Ｗにハンド１１を近接させて、テープＴを電線束Ｗの外周面に押し付けることで、テープＴを巻きつけることができる。このため、テープ貼付機１０は、種々の電線加工機で回転される電線束にテープＴを貼り付け可能であり、汎用性が高い。

上記［２］の構成によれば、保持部（ハンド１１）が、テープＴを把持して移動させるので、移動中におけるテープＴの脱落を防止できる。

上記［３］の構成によれば、第１部分１１２に貼り付いたテープＴの他端部が電線束Ｗの外周面に接触され、第２部分１１３がテープの非粘着面に当接してテープＴを電線束Ｗの外周面に押圧する。よって、ハンド１１の第２部分１１３が電線束Ｗに対してテープＴの非粘着面を押圧することにより、電線束Ｗの回転に伴って、テープＴが他端部から順に電線束Ｗの外周面に貼り付けられる。

上記［４］の構成によれば、ツイスト加工機５０による回転を利用して、電線束ＷにテープＴを巻き付けるので、電線加工機による加工が終了した後に電線加工機から取り外した電線（電線束）にテープを巻く場合と比べて、短時間でテープを巻くことができる。

１０ テープ貼付機
１１ ハンド
１２ 移動機構
３０ テープカット機
３１ 本体
３２ ターンテーブル
３３ テープ保持部
５０ ツイスト加工機
５１ 回転側電線チャック
１１１ 基部
１１２ 第１部分
１１３ 第２部分
１１４、１１５ 開閉部
１２１ アーム先端
１２２ アーム本体
１２３ 基台
１１２１ 平板部
１１２２ 起立部
１１２２ａ 端部
１１３１ 平面部
１１３２ 曲面部
Ｔ テープ
Ｗ 電線束

Claims (4)

1. 粘着面を有する所定長のテープの一端部を保持する保持部と、
   前記保持部を移動させる移動機構と、を備え、
   前記保持部は、前記テープの前記粘着面を、延在方向を軸として回転する電線の外周面に押し付けるように、前記移動機構によって移動される、テープ貼付機。
2. 前記テープは、前記粘着面の反対側に非粘着面を有し、
   前記保持部は、第１部分と、前記第１部分への近接及び前記第１部分からの離間が可能な第２部分とを有し、
   前記保持部は、前記第１部分が前記粘着面に接触し、前記第２部分が前記非粘着面に接触し、前記第１部分と前記第２部分とで前記テープの前記一端部を挟んだ状態で、前記移動機構により、前記電線の近傍における所定位置に移動される、
   請求項１に記載のテープ貼付機。
3. 前記保持部は、前記所定位置において、前記第１部分と前記第２部分とを離間させ、
   前記移動機構は、前記第１部分が、前記テープの他端部を前記電線の前記外周面に接触させ、かつ、前記第２部分が、前記電線の前記外周面に対して、前記テープを押圧するように、前記保持部を前記電線に近接させる、請求項２に記載のテープ貼付機。
4. 請求項１～３のいずれか一項に記載のテープ貼付機と、
   前記テープ貼付機に、前記テープを供給するテープカット機と、
   前記電線を、前記延在方向を軸として回転させる電線加工機と、を備える電線加工システムであって、
   前記電線は、２本以上の電線を含む電線束であり、
   前記電線加工機は、前記電線束を、前記延在方向を軸として回転させ、
   前記テープ貼付機の前記保持部は、前記電線加工機により回転される前記電線束の外周面に、前記テープの前記粘着面を押し付ける、
   電線加工システム。

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