JP3804039B2

JP3804039B2 - テープ巻き付け装置およびテープ巻き付け方法

Info

Publication number: JP3804039B2
Application number: JP30221299A
Authority: JP
Inventors: 重治工藤; 昭一渡辺
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1999-10-25
Filing date: 1999-10-25
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2019-10-25
Also published as: JP2001122525A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤハーネス等の電線に、絶縁用ビニルテープ、シールド用金属テープあるいはこれら異なるテープを巻き付けるテープ巻き付け装置とテープ巻き付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ワイヤハーネス等の電線に絶縁用ビニルテープやシールド用金属テープといった各種テープを巻装する装置には、テープの巻装工程のコスト低減、品質向上等の観点から多くのものが提案されている。例えば、特開昭５９−１２０５２号公報所載の技術（以下、「従来技術」という。）は、図６，７のように機台１のガイドレール２に沿って左右にスライドするベース３が設けられる。ベースプレート３には、テーピングヘッド４が設けられ、モータ５により歯車６を介して駆動されるリング状回転円板７が回転自在に軸支される。回転円板７にテープボビン８が設けられる。また、被巻装体であるワイヤハーネス９がその両端をクランプ１０で固定して張装される。図示されない走行用モータによりテーピングヘッド４が矢印に示すように右方から左方へガイドレール２に沿って移動するとき、これに同期してモータ５の駆動により回転円板７もワイヤハーネス９の周囲を回転し、テープボビン１０のテープ１１がワイヤハーネス９に巻装されていく。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来装置にあっては、テープ１１を取り付けた回転円板７が、ワイヤハーネス９を中心に回転させながらテープ１１を巻き付けていく構成であるから、回転円板７には常に遠心力が作用する。このため、テープの巻き付けスピードを上げる場合には、この遠心力が大きくなってしまうため、回転数を上げるには限界があり、その結果、テープ巻き付け速度を向上することができず、巻き付け工程のコスト低減を図るのが困難となる欠点があった。
【０００４】
また、テープ１１自体が常にワイヤーハーネス９を常に回転していること、および回転円板７の回転半径が以外に大きいことといった理由により、テーピングヘッド４にテープの巻き付けが正常かどうかを検査するテープ欠品検知センサとか、テープ巻装終了時の切断を行うテープカッタの装置等の付加価値装置の設置が大幅に制約され、実質的に設置が困難となるばかりか、該検知センサを設置しようとしても設置個所がワイヤーハーネスからかなり離れた位置になるため、検知精度の低下を来してしまうおそれがあった。
【０００５】
さらに、回転円板７の回転軸受部や歯車６等といった部品が増えてテーピングヘッド４の構造が複雑となり、ひいては装置全体の設備費および整備維持費のコストアップを招く不具合もあった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、テープ巻き付け速度が早くて、巻き付け工程での作業を向上を図り、また、テープ欠品センサ等の付加価値装置の設置を容易にし、さらには設備費や整備維持費が安価で、しかも構造の簡単なテープ巻き付け装置およびテープ巻き付け方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためなされた請求項１記載の発明に係るテープ巻き付け装置は、機台に設置され電線の端部をクランプするように形成された一対の電線クランプ部、該電線クランプ部間に張装した電線を回転させるために両クランプ部にそれぞれ設けられていてそれぞれ独立して回転制御できる回転駆動部、前記機台に設けられ該回転する電線に沿って移動するように形成されたベース部、および前記ベース部に設けられテープホルダ部を形成したテープ巻きヘッド部を具備し、前記テープホルダ部に設置したテープの端を前記電線の外周に取り付けた後、前記回転駆動部により回転する電線に沿って前記ベース部を移動させることにより、前記電線にテープが巻装されるように構成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のテープ巻き付け装置において、前記電線クランプ部のうち、少なくともいずれか一方の電線クランプ部を、電線を張装する方向に移動しうるように構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、テープ巻き付け方法に係り、請求項１に記載のテープ巻き付け装置を用いて、一対の電線クランプ部に電線Ｗの端部をクランプして張装し、該電線によじりを加える場合には一方の回転駆動部のみを回転させて電線によじりを加え、前記機台上を移動するテープ巻きヘッド部に装填したテープの端を電線に添着させ、次いで両回転駆動部により前記クランプ部と一体的に電線を回転させると共に、テープ巻きヘッド部も略同時に前記張装された電線に沿って移動せしめられ、電線の回転によりテープを電線に巻装することを特徴とする。
【００１０】
請求項１の発明によれば、テープ側を静止させたままで電線のみを回転させ、ベース部を電線クランプ部により張装した電線に沿って移動させるだけでテープを巻装する。また、電線の回転速度および移動速度は任意に設定される。テープ巻きヘッド部には、電線回りを回転する部品ないしは構造物がない。
【００１１】
前記回転駆動部を両クランプ部にそれぞれ設けられていてそれぞれ独立して回転制御できるから、電線各クランプ部を同時に回転させて電線を回転させ、あるいは、片側の電線クランプ部だけを回転させて電線をよじっておき、その後、両電線クランプ部を同時に回転させてテープを巻装する。
【００１２】
請求項３のテープ巻き付け方法の発明によれば、請求項１に記載のテープ巻き付け装置を用いて、電線によじりを加える場合には一方の回転駆動部のみを回転させて電線によじりを加え、前記機台上を移動するテープ巻きヘッド部に装填したテープの端を電線に添着させ、次いで両回転駆動部により前記クランプ部と一体的に電線を回転させると共に、テープ巻きヘッド部も略同時に前記張装された電線に沿って移動せしめられ、電線の回転によりテープを電線に巻装する方法であるから、電線の回りを回転する部品ないしは部材が、テープ巻きヘッド部周辺に存在せず、電線のみが回転するので、テープの巻き付けを効率的に行える。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明は、図１〜図３（後述する図５に示すテープの角度調整手段の図示を省略した）に示す実施例を用いて具体的に行う。機台１１の上には、左右方向（以下、図１，３において矢印「Ｘ」で示す。）に配設した二本のガイドレール１２が設けられる。１３は後述するテープ巻きヘッド部１４（Ｘ方向に一対設置される。）を支えるベース部であり、該ガイドレール１２に摺動自在に載置される。１５は、機台１１に設けたベース部１３をＸ方向に移動させる巻き掛け移動装置であって、移動用モータ１６と、プーリ１７と、各プーリ１７間に巻き掛けされたベルト１８とからなる。ベルト１８は、その一部分がベース部１３の結合部１９において結合される。ベース部１３には、いわゆるＬＭガイド（図示しない）が取り付けられており、ベース部１３がテープ巻き付け作業工程の終了位置にきたとき、ＬＭガイドが機台１１ないしはガイドレール１３に設けたタッチ部（図示しない）に接触することにより、移動用モータ１６が停止し、適宜手動、または自動化により該モータ１６を逆回転され、次のテープ巻き付け作業の最初の位置に復帰するように形成される。なお、１２’はストッパを示す。
【００１４】
次に、テープ巻きヘッド部１４の構成について説明する。二つのテープ巻きヘッド部１４は同一構造を有し、図１または図３に向かって左右に一対設けられる。左側の該ヘッド部１４に絶縁用ビニールテープ２０が、右側のヘッド部１４にシールド用金属箔テープ２１が、それぞれ縦断面Ｕ字形状のテープホルダ部２２に収容して保持される。該テープホルダ部２２は、その下方に延在した円筒状のボス２３を、支持スライダ２４に回動自在に軸支される。
【００１５】
次に、このテープ巻きヘッド部１４の下方でベース部１３との間に存する二つのベース２５，２６について説明する。すなわち、ベース部１３側からみて、第一のテープ巻きヘッド部用のベース２５（以下、「第一ベース」という。）および第二のテープ巻きヘッド部用のベース２６（以下、「第二ベース」という。）が設けられる。先ず、第一ベース２５とベース部１３との関係についてであるが、第一ベース２５とベース部１３との間にオイル、水または空気等の流体により作動する流体圧シリンダ２７が介設される。このシリンダ２７の伸縮により第一ベース２５は、ベース部１３に対して前後方向（図２，３において符号「Ｙ」の矢印で示す。）に位置調節すべくガイドレール２８上を移動できる（図１，２）。次に、第一ベース２５と第二ベース２６との関係は、第一ベース２５にガイドレール２９が設置され、第二ベース２６が図示しない位置調整機構によりＸ方向に沿って摺動されて所望の位置で固定できる。また、第二ベース２６は、上記した支持スライダ２４を流体圧シリンダ３０によりＹ方向（前後方向）に位置調整すべく摺動変位できる。
【００１６】
なお、テープ巻きヘッド部１４には、次のような首振り角度調整手段が設けられる。すなわち、角度調整板３１の割り部３２をボス２３にあてがい、ボルト３３の締め付けにより該調整板３１をボス２３に固定する（図３）。角度調整板３１の後端のピン３４と支持スライダ２４との間には、図示しないスプリングが係止され、テープ２１の回転面を常時ワイヤーハーネスＷの張装される方向に対して直交する方向（中立方向）に指向させるように付勢せしめる。また、図５に示すように、ボス２３には、テープ２１の回転面に直交する方向に十字状にストッパプレート５５が固定される。このストッパプレート５５に衝合する一対のストッパピン５６，５７が、第二ベース２６側に設けられる。流体圧シリンダ装置３０により支持スライダ２４がＹ方向に移動されるとき、テープ２１はその中心軸線５８方向に沿って待機位置Ｂから前方に進んだＣの位置にくる。このとき、ストッパプレート５５の左端は左方にあるストッパピン５６に衝合しはじめる。さらに、テープ２１がワイヤーハーネスＷ側に送られると、実線に示すようにボス２３は前記図示しないスプリングのばね力に抗して時計方向に回転する。ストッパプレート５５の右方側が図５における右方のストッパピン５７に衝合することで、ボス２３の最大回転角度が規制される。こうして、ストツパプレーと５５がストッパピン５６、５７に衝合することによりテープ２１の引き延ばされる方向である角度を調整されることになり、テープを良好に巻き付けることができる。
なお、ワイヤーハーネスＷは、単線、よじり線のごとき電線、つまり導体または導電体電線を示す。
【００１７】
次に、電線をクランプするクランプ手段について説明する。３５は、機台１１に植設した支持脚３６の軸受部３７に軸支された左方のクランプ部、３８はガイドレール１２または別に設けた適宜のレールに沿ってＸ方向に移動可能に形成された支持台である。支持台３８には、回転駆動部たるモータ３９が設けられる。モータ３９の軸端に右方クランプ部４０が同一上記軸線上に取り付けられる。左右両方のクランプ部はいずれもトグル機構を用いたものであるが、いずれか一方のみをトグル機構を用い、いずれか他方のみを通常のクランプ機構、あるいは両方共通常のクランプ機構またはトグル機構を用いた態様のものであってもよい。電線Ｗは二つのクランプ部３５，４０で把持して張装されるが、電線Ｗ端部に固定した金属金具端子を損傷させないようにクランプされることは言うまでもない。こうして、電線Ｗはガイドレール１２と略平行に配索される。また、両クランプ部３５，４０は回転駆動部たるモータ３９，４１により矢印Ｒ方向に駆動される。なお、４２は左方のモータ４１と軸４３との間に介装したベルトを示す。
【００１８】
次に、上記テープ巻き付け装置により絶縁用テープとシールド用テープを同時に巻き付ける場合のテープ巻き付け方法について説明する。先ず、左方クランプ部３５および右方クランプ部４０に、電線Ｗを把持する。電線Ｗのたるみをなくすべく、支持台３８上のクランプ部４０を図示していない機構を用いて右方に移動させ電線Ｗを張装する。テープを左方から巻く場合であるので、ベース部１３を左方端に移動させる。左方クランプ部３５のみ回転させて電線Ｗによじりを加える。このとき、流体圧シリンダ装置２７により第一ベース２５が電線Ｗに近接するように変位する。テープ巻きヘッド部１４各テープ２０，２１を若干引き出してその自由端を静止している電線Ｗ外周に添着して巻き付ける。角度調整板によりテープ２０，２１の回転面が、電線Ｗに直交する位置から右方クランプ部４０側には振り向かないように角度調整され、無駄な首振り動作を生じないようにする。また、二つのテープ２０，２１の位置調整や首下巻きしろ調整を行う場合には、事前に図示しない位置調整機構により、二つのテープ巻きヘッド部１４をＸ方向に適宜移動させて配置間隔が微調整される。
【００１９】
次に、モータ３９、４１により二つのクランプ部３５，４０を同時に回転させ、電線Ｗ全体にＲ方向の回転を与える。そして、移動用モータ１６を駆動し、ベルト１８を介してベース部１３、すなわちテープ巻きヘッド部１４をガイドレール１２に沿って右方向へ移動させる。すると、テープ巻きヘッド部１４は、電線Ｗに沿って移動し、図３に示すようにテープ２０，２１」がそれぞれ電線Ｗに他動的に巻装されていくこととなる（図２でテープは矢印Ｓ方向に回転される。）。
【００２０】
上記実施例および製造方法によれば、上記従来装置のようにワイヤーハーネス９を静止させ、テープを電線の回りに回動させ巻き付け作業を行うものと異なり、テープ２０，２１側を回動させないで静止させ、電線Ｗを回転させて巻き付けを行う構成のため、電線Ｗの回転速度を上げるだけで簡易にテープ巻き付け速度を向上でき、ひいては巻き付け工程におけるコストを大幅に低減できる効果を有する。また、従来装置のような複雑な歯車機構を要せず、構造を簡易化できるばかりか、設備費および整備点検の維持費をコストダウンを図れるといった優れた効果もある。
【００２１】
ところで、上記実施例におけるテープ巻きヘッド部１４の代わりに、図４に示す変形例のようなテープ巻きヘッド部構造にすることもできる。すなわち、テープホルダ部２２の前面に支持ブラケット４５を取り付け、この上方に取り付けたシリンダ装置４６（空気、水、油等の流体圧により作動する。）のロッド４７下端にテープ切断用のカッタ４８を設ける。また、支持ブラケット４５の下方には、垂直ローラ４９と水平ローラ５０とを軸支する延在ブラケット５１が設けられる。垂直ローラ４９は、ややＶ字状の回転面を有し、その回転面の中央部に撓もうとする電線Ｗが当接し、テープ２０，２１の張力によりテープ巻きヘッド部１４側に引き寄せられて撓むのを阻止するためのものである。他方、水平ローラ５０はカッタ４８が、延在ブラケット５１の図示しないカッタ溝に伸張したとき、テープのたるみや横ずれを生じさせることなく円滑にテープカットを行えるようにするためのものである。
なお、テープ自体のたるみおよび巻き仕上がりを向上させるためには、次のようにして行われる。すなわち、テープホルダ部２２にベルクランク状のブレーキアームを軸支し、その一端に適宜のシリンダ装置のシリンダロッドを、その他端にテープホルダにセットされたテープ２１の表面を転動しながら押圧するブレーキローラが設けられる。そして、ブレーキアームの軸支部を支点として、該アームのブレーキローラは、テープ２１の径が小さくなるのに応じて、シリンダ装置の流体圧により常時テープ側に所定の力で押圧されることになるので、テープのたるみを防止し、また巻き仕上がりを向上できる。さらに、シリンダ装置４６のケーシング側には、例えばいわゆるＣＣＤによる画像認識処理装置や、発光素子とその反射光を認識する受光センサとよりなる光学的検知装置等からなる欠品検知手段５２が設けられる。該手段５２により、電線Ｗに絶縁用ビニールテープ２０やシールド用金属箔テープ２１に、テープ巻き不良が生じていないかどうかをチェックする。
【００２２】
上記変形例によれば、テープ２０，２１はその軸芯がテープホルダ部２２に回転するように保持され、電線Ｗが回転するだけの構成にすぎないため、該ホルダ部２２に固定したブラケット４５を介して、カッタ４８、垂直ローラ４９、水平ローラ５０、および欠品検知手段５２といった付加価値を高めるこれらの部品を、何ら制約をうけることなく自由かつ容易に設置できる優れた効果を有する。
【００２３】
以上、本発明の実施例を具体的に詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、上記実施例や変形例では、右方と左方の両クランプ部３５，４０を同期させて回転させたが、いずれか片側のクランプ部だけを回転させてもよい。すなわち、スピーカ配線等に用いる電線はよじられる必要があるため、片側のクランプ部だけを回転させて電線をよじった後にテープ巻きが行われる。また、シールド用金属箔テープ２１を巻き付ける前に予め電線によじりを加えておく場合があり、このような場合にはやはり片側のクランプ部だけに回転を与えるものである。さらに、ベース部１３の機台１１に対する移動速度を適宜変化させることにより、テープのラップ量を任意に調整てきる。なお、テープホルダ部２２に設置されるテープ２０，２１の回転中心は、ボス２３の回転中心軸線と一致するように形成したが、一致しないオフセット配置とすることもできる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載された本発明によれば、テープホルダ部に設置したテープの端を電線の外周に取り付けた後、回転駆動部により回転する電線に沿ってベース部を移動させることにより、電線にテープが巻装されるように構成したため、電線の回転速度を上げるだけで簡易にテープ巻き付け速度の向上および作業効率の向上を図れ、ひいては巻き付け工程におけるコストを大幅に低減できる効果を奏する。また、構造の簡素化だけでなく、設備費および整備点検の維持費のコストダウンをも図れるといった優れた効果も奏する。
【００２５】
特に、両クランプ部にそれぞれ独立して回転制御できる回転駆動部が設けられていて、二つの電線クランプ部のうちいずれか一方の電線クランプ部を回転できるように構成したため、電線によじりを加える必要のある場合には、電線をよじった後、テープを巻き付けることができる。
【００２６】
請求項２に記載された本発明によれば、回転駆動部は、両電線クランプ部にそれぞれ設けたため、適宜いずれかのみの電線クランプ部を駆動させることができ、このため片側の回転駆動部だけを作動させて予め電線のみをよじらせておき、後から両電線駆動部を同時に作動させてテープを巻装することができる効果を奏する。
【００２７】
請求項３に記載のテープ巻き付け方法の発明によれば、テープ巻きヘッド部に、電線の巻装状態を検知する欠品検知センサ手段を設けたため、テープの巻き付け損ないをチェックでき、製品の品質を格段に向上できる効果を奏する。
【００２８】
請求項３記載のテープ巻き付け方法の本発明に係る方法によれば、請求項１に記載のテープ巻き付け装置を用いて、電線によじりを加える場合には一方の回転駆動部のみを回転させて電線によじりを加え、前記機台上を移動するテープ巻きヘッド部に装填したテープの端を電線に添着させ、次いで両回転駆動部により前記クランプ部と一体的に電線を回転させると共に、テープ巻きヘッド部も略同時に前記張装された電線に沿って移動せしめられ、電線の回転によりテープを電線に巻装する方法であるから、テープを電線の周囲に回転させないで巻装する構成を有するため、テープ巻き付け作業を大幅に向上でき、テープ巻き付けの設備のコストダウンを図れ、設備簡素化による保守維持点検作業も向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態における一実施例の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における矢視拡大側断面図である。
【図３】本実施例におけるテープ巻きヘッド部の要部を示した拡大外観図である。
【図４】本実施例の変形例を部分的に示した要部拡大側面図である。
【図５】テープの角度調整手段の作動を平面視で模式的に示した説明図である。
【図６】従来装置における正面図である。
【図７】図６の左側面図である。
【符号の説明】
Ｗ電線
１１機台
１３ベース部
１４テープ巻きヘッド部
２０，２１テープ
２２テープホルダ部
３５，４０電線クランプ部
３９，４１回転駆動部（モータ）
４８テープカッタ
４９電線ローラ
５２欠品検知手段

Claims

機台に設置され電線の端部をクランプするように形成された一対の電線クランプ部、該電線クランプ部間に張装した電線を回転させるために両クランプ部にそれぞれ設けられていてそれぞれ独立して回転制御できる回転駆動部、前記機台に設けられ該回転する電線に沿って移動するように形成されたベース部、および前記ベース部に設けられテープホルダ部を形成したテープ巻きヘッド部を具備し、前記テープホルダ部に設置したテープの端を前記電線の外周に取り付けた後、前記回転駆動部により回転する電線に沿って前記ベース部を移動させることにより、前記電線にテープが巻装されるように構成したことを特徴とするテープ巻き付け装置。
前記電線クランプ部のうち、少なくともいずれか一方の電線クランプ部を、電線を張装する方向に移動しうるように構成したことを特徴とする請求項１記載のテープ巻き付け装置。
請求項１に記載のテープ巻き付け装置を用いて、機台に設置された一対の電線クランプ部に電線の端部をクランプして張装し、該電線によじりを加える場合には一方の回転駆動部のみを回転させて電線によじりを加え、前記機台上を移動するテープ巻きヘッド部に装填したテープの端を電線に添着させ、次いで両回転駆動部により前記クランプ部と一体的に電線を回転させると共に、テープ巻きヘッド部も略同時に前記張装された電線に沿って移動せしめられ、電線の回転によりテープを電線に巻装することを特徴とするテープ巻き付け方法。