JP6199928B2

JP6199928B2 - テープ巻き付け機

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Publication number: JP6199928B2
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Authority: JP
Inventors: 北田　昌司; 昌司北田; 尚紀民谷
Original assignee: Yazaki Corp
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Filing date: 2015-06-19
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Description

本発明は、テープ巻き付け機に関する。

従来、ワイヤハーネスに対してテープを巻き付けるテープ巻き付け機が知られている。例えば、テープ巻き付け機は、ワイヤハーネスの周方向に沿って回転しながら当該ワイヤハーネスに対してテープを巻き付けるヘッドを備えている。この種のテープ巻き付け機は、例えば下記の特許文献１に開示されている。その特許文献１のテープ巻き付け機は、コンベアで移動する布線板に保持されたワイヤハーネスに対してテープを巻き付ける機械であり、搬送中のワイヤハーネスの所定範囲にテープを巻き付けていく。このテープ巻き付け機においては、布線板の移動速度に応じてヘッドの回転速度を調整している。

特許第３３２４４９７号公報

ところで、搬送中のワイヤハーネスに対しては、位置ズレを抑えた精度の良いテープの巻き付けが難しい。特に、テープの巻き付け開始位置と巻き付け終了位置においては、その位置ズレを抑えることが難しい。また、その巻き付け開始位置や巻き付け終了位置においては、テープの端部がワイヤハーネスに対して適切に貼付されず、テープの剥がれ等を生じさせてしまう可能性がある。つまり、搬送中のワイヤハーネスに対してテープを巻き付けた場合には、巻き付けられたテープの品質低下を引き起こしてしまう虞がある。一方、かかる不都合を解消するためには、特に巻き付け開始位置と巻き付け終了位置で布線板を停止させてからテープの巻き付けを行えばよい。しかしながら、布線板上でのワイヤハーネスの製造工程の一連の流れの中にテープの巻き付け工程が含まれている場合、テープの巻き付けのために布線板を停止させたときには、上流又は下流で作られている他のワイヤハーネスの布線板も停止させなければならず、ワイヤハーネスの生産性を低下させてしまう可能性がある。

そこで、本発明は、生産性の低下を抑えつつ品質の高いテープの巻き付けを行うことができるテープ巻き付け機を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成する為、本発明は、ワイヤハーネスの周方向に沿って回転しながらリール状テープから引き出されたテープを当該ワイヤハーネスに巻き付けるヘッド及び当該ヘッドを駆動させる駆動部を備えたテープ巻き付け装置と、前記ワイヤハーネスに巻き付けられた前記テープと前記リール状テープとの間を切断する切断部及び当該切断部を駆動させる駆動部を備えたテープ切断装置と、前記テープ巻き付け装置と前記テープ切断装置を搬送装置による前記ワイヤハーネスの軸線方向に沿った搬送方向に移動させる動力伝達部及び当該動力伝達部に伝える駆動力を発生させる駆動部を備えた移動装置と、それぞれの前記駆動部を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記搬送装置による前記ワイヤハーネスの搬送速度に基づいた同期速度で当該ワイヤハーネスの搬送方向へと前記テープ巻き付け装置と前記テープ切断装置を移動させながら、前記テープの前記ワイヤハーネスに対する巻き付け開始位置における巻き付け動作を開始し、前記巻き付け開始位置での前記テープの巻き付け動作を終えた後、前記テープの前記ワイヤハーネスに対する巻き付けを継続させながら、前記テープ巻き付け装置と前記テープ切断装置の移動速度を前記同期速度よりも低下させ、その後、前記ワイヤハーネスにおける前記テープの巻き付け位置が巻き付け終了位置に到達したときに、前記搬送速度に基づいた前記同期速度で前記ワイヤハーネスの搬送方向へと前記テープ巻き付け装置と前記テープ切断装置を移動させながら、前記テープの前記ワイヤハーネスに対する前記巻き付け終了位置における巻き付け動作を開始し、前記巻き付け終了位置での前記テープの巻き付け動作を終えた後、前記ワイヤハーネスに巻き付けられた前記テープと前記リール状テープとの間を切断するものであり、前記制御装置は、前記巻き付け開始位置での前記テープの巻き付け動作として、前記巻き付け開始位置に前記テープを一巻き以上巻き付けることを特徴としている。

ここで、前記搬送速度に基づいた前記同期速度は、前記搬送速度と同一の速度であることが望ましい。

また、前記制御装置は、前記巻き付け開始位置での前記テープの巻き付け動作を終えてから前記巻き付け終了位置での前記テープの巻き付け動作を始めるまでの間、前記テープの前記ワイヤハーネスに対する巻き付けを継続させながら、前記テープ巻き付け装置と前記テープ切断装置における前記ワイヤハーネスの搬送方向に沿った移動を停止させることが望ましい。

また、前記制御装置は、前記巻き付け終了位置での前記テープの巻き付け動作として、前記巻き付け終了位置に前記テープを一巻き以上巻き付けることが望ましい。

また、前記制御装置は、前記巻き付け開始位置での前記テープの巻き付け動作として、前記巻き付け開始位置に前記テープを二巻き以上巻き付け、前記巻き付け終了位置での前記テープの巻き付け動作として、前記巻き付け終了位置に前記テープを二巻き以上巻き付けることが望ましい。

本発明に係るテープ巻き付け機は、テープの巻き付け開始位置において、リール状テープ（テープ巻き付け装置等）を搬送中のワイヤハーネスの搬送速度に基づいた同期速度で移動させながら、ワイヤハーネスに対するテープの巻き付けを開始する。更に、このテープ巻き付け機は、テープの巻き付け終了位置において、リール状テープ（テープ巻き付け装置等）を搬送中のワイヤハーネスの搬送速度に基づいた同期速度で移動させながら、ワイヤハーネスに巻き付けられたテープとリール状テープとの間を切断する。このため、このテープ巻き付け機は、ワイヤハーネスの搬送を継続させながらも（つまりワイヤハーネスの生産性の低下を抑えつつ）、テープの巻き付け開始位置と巻き付け終了位置において、巻き付けられたテープの品質を向上させることができる。

図１は、実施形態のテープ巻き付け機と当該テープ巻き付け機が適用される搬送装置の一例を示す図である。図２は、実施形態のテープ巻き付け機を示す斜視図である。図３は、実施形態のテープ巻き付け機を図２とは別の角度から見た斜視図である。図４は、実施形態のテープ巻き付け機の側面図であって、ヘッドが原点に位置しているときについて示す図である。図５は、実施形態のテープ巻き付け装置の動力伝達部について説明する部分透視図である。図６は、実施形態の移動装置について説明する図である。図７は、テープ巻き付け動作の主な動きについて説明する図である。図８は、テープ巻き付け動作に関するフローチャートである。図９は、実施形態のテープ巻き付け機の側面図であって、テープが引き出された状態を示す図である。図１０は、実施形態のテープ巻き付け機の側面図であって、テープをワイヤハーネスに貼り付けた状態を示す図である。図１１は、実施形態のテープ巻き付け機の側面図であって、テープのワイヤハーネスに対する巻き付け動作を示す図である。図１２は、実施形態のテープ巻き付け機の側面図であって、テープが切断された状態を示す図である。

以下に、本発明に係るテープ巻き付け機の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

［実施形態］
本発明に係るテープ巻き付け機の実施形態の１つを図１から図１２に基づいて説明する。

図１の符号１は、本実施形態のテープ巻き付け機を示す。このテープ巻き付け機は、車両等に搭載されるワイヤハーネスＷＨに対してテープＴＰを巻き付けていく機械である。

ワイヤハーネスＷＨは、電線や信号線の基幹部分（主線）１０１、電線や信号線の分岐部分（分岐線）１０２、コネクタ１０３等の各種部品によって構成されており、これらの各種部品を布線板１１１の上で組み付けていくことによって作られる。製造中のワイヤハーネスＷＨは、布線板１１１の表面から所定の間隔を空けた状態で当該布線板１１１に保持されている。その間隔は、後述するヘッド１１の回転を阻害しない大きさに設定される。このワイヤハーネスＷＨの組付け工程においては、製造中のワイヤハーネスＷＨが布線板１１１と共にコンベア等の搬送装置１１２で搬送されながら、適宜部品毎に定められた場所で、該当する部品の組付けが行われていく。

ここで、その組付け工程の中には、ワイヤハーネスＷＨに対するテープＴＰ（例えば粘着テープ等）の巻き付け工程が含まれている。そのテープＴＰは、主線１０１や分岐線１０２に対して巻き付けられる。このテープＴＰとしては、複数本の電線や信号線を一纏めに束ねるために巻き付けたもの、複数本の電線等が収容された外装部材（コルゲートチューブ等）に巻き付けたもの、識別のために巻き付けたもの等が知られている。以下においては、このワイヤハーネスＷＨに対するテープ巻き付け機１について具体的に説明する。

本実施形態のテープ巻き付け機１は、主線１０１における所定範囲に対してテープＴＰを巻き付けるものとして例示する。例えば、この例示では、主線１０１における隣り合う２本の分岐線１０２の間をテープＴＰの巻き付け対象とする。このため、ワイヤハーネスＷＨは、その搬送方向Ｍｗｈ（つまり布線板１１１の移動方向Ｍｃｖ）が主線１０１の軸線方向に沿うように布線板１１１の上に配置する。主線１０１の軸線方向とは、ストレート形状の主線１０１を成す電線等の延在方向のことである。また、ここでは、その主線１０１の軸線周りの方向を周方向という。尚、ワイヤハーネスＷＨにおいては主線１０１に多少の曲がりが生じている場合もあるが、ここでは、そのような場合でも、便宜上、主線１０１が搬送方向Ｍｗｈに沿ったストレート形状に類するものであるとして、布線板１１１の上のワイヤハーネスＷＨの方向を定義する。

テープ巻き付け機１は、ワイヤハーネスＷＨに対してテープＴＰを巻き付けるテープ巻き付け装置１０を備える（図２−図４）。このテープ巻き付け装置１０は、ワイヤハーネスＷＨの周方向（具体的には主線１０１の周方向）に沿って回転しながら当該ワイヤハーネスＷＨにテープＴＰを巻き付けるヘッド１１と、このヘッド１１を駆動させるための駆動力を発生させる駆動部１２と、を備える。更に、このテープ巻き付け装置１０は、駆動部１２の駆動力をヘッド１１に伝える動力伝達部１３を備える（図５）。図２−図５は、テープ巻き付け機１におけるヘッド１１の初期位置（原点）を表したものである。

ヘッド１１は、自らの回転中心となる回転体１１ａを備える。回転体１１ａは、例えば円板状の部材であって、径方向の切欠き部１１ａ_１を有する。その切欠き部１１ａ_１は、回転体１１ａの外周面側から回転中心に至るまで形成されている。

このテープ巻き付け機１は、リール状に巻かれたリール状テープＴＰｒからテープＴＰを引き出しながらワイヤハーネスＷＨに巻き付けていく。このため、ヘッド１１には、リール状テープＴＰｒを回転自在に支持するテープ支持部（リール部）１１ｂが設けられている。テープ支持部１１ｂは、回転体１１ａの軸線方向に見て切欠き部１１ａ_１と重ならないように、回転体１１ａの回転中心に対して偏心させた位置に配置する。そして、このテープ支持部１１ｂは、その位置で回転体１１ａに保持され、この回転体１１ａと一体になって回転する。テープ支持部１１ｂは、リール状テープＴＰｒの軸線が主線１０１の軸線と平行になるようにリール状テープＴＰｒを支持し、リール状テープＴＰｒを自らの軸線周りの周方向に回転させる。図２の符号Ｒ１は、このリール状テープＴＰｒの自転方向を表している。また、このテープ支持部１１ｂは、切欠き部１１ａ_１の形成方向に平行な別の回転軸を有しており、この回転軸周りにリール状テープＴＰｒを回転させることによって、リール状テープＴＰｒの軸線を主線１０１の軸線に対して傾けることができる。このため、このテープ支持部１１ｂは、リール状テープＴＰｒを自転させながら主線１０１の軸線に対して傾倒させることができる。図２の符号Ｒ２は、このリール状テープＴＰｒの傾転方向を表している。

この例示の駆動部１２には、電動機を用いる。このため、この例示の動力伝達部１３は、ヘッド１１と駆動部１２との間に歯車群を備えている。この例示の歯車群は、駆動部１２の出力軸と同心で且つ当該出力軸と一体になって回転する第１歯車１３ａと、この第１歯車１３ａに歯合する第２歯車１３ｂと、この第２歯車１３ｂに歯合する第３及び第４の歯車１３ｃ，１３ｄと、この第３及び第４の歯車１３ｃ，１３ｄに歯合し、回転体１１ａと同心で且つ当該回転体１１ａと一体になって回転する第５歯車１３ｅと、を備える（図５）。従って、この動力伝達部１３は、駆動部１２の駆動力を回転体１１ａに伝え、この回転体１１ａと共にヘッド１１を回転させることができる。

更に、ヘッド１１は、リール状テープＴＰｒから引き出されたテープＴＰを案内するガイド部１１ｃを備える（図２及び図４）。そのガイド部１１ｃは、テープ支持部１１ｂに取り付けられており、リール状テープＴＰｒと共に傾転する。この例示のガイド部１１ｃは、リール状テープＴＰｒの外周面に対して間隔を空けて配置した２つのガイド部材１１ｃ_１，１１ｃ_２を備える。２つのガイド部材１１ｃ_１，１１ｃ_２は、テープＴＰの厚さよりも僅かに大きな間隔（以下、「ガイド部１１ｃの隙間」という。）を空けて配置される。リール状テープＴＰｒから引き出されたテープＴＰは、そのガイド部１１ｃの隙間を通して切欠き部１１ａ_１側に引き出される。作業者は、リール状テープＴＰｒをテープ支持部１１ｂにセットする際に、リール状テープＴＰｒからテープＴＰの端部ＴＰ１を引き出し、その端部ＴＰ１をガイド部１１ｃの隙間に通しておく。その端部ＴＰ１は、切欠き部１１ａ_１側に引き出しておく。

ヘッド１１は、原点のときに、テープＴＰの貼付対象となるワイヤハーネスＷＨの主線１０１と切欠き部１１ａ_１の開口（回転体１１ａの外周面側の開口）とが互いの径方向で対向する位置に配置される（図４）。ヘッド１１は、その原点から主線１０１に向けて移動させ、開口から切欠き部１１ａ_１の中に主線１０１を挿入させる。ヘッド１１は、その切欠き部１１ａ_１への主線１０１の挿入と共に、リール状テープＴＰｒから引き出されたテープＴＰの端部ＴＰ１を主線１０１の外周面に当接させ、その後、この主線１０１に対するテープＴＰの巻き付けを行う。従って、本実施形態のテープ巻き付け機１は、リール状テープＴＰｒから端部ＴＰ１を引き出すテープ引き出し装置２０と、ワイヤハーネスＷＨの主線１０１に対するヘッド１１の相対的な位置を調整するヘッド位置調整装置３０と、を備える（図２及び図４）。

テープ引き出し装置２０は、ガイド部１１ｃの隙間から引き出されているテープＴＰの端部ＴＰ１を更に引き出すための装置である。このテープ引き出し装置２０は、その端部ＴＰ１を把持することが可能なテープ把持部２１と、このテープ把持部２１を駆動させる駆動部２２と、テープ把持部２１及び駆動部２２を支持する支持部２３と、この支持部２３を介してテープ把持部２１とガイド部１１ｃとの間隔を調整することが可能な駆動部２４と、を備える（図２及び図４）。

テープ把持部２１は、リール状テープＴＰｒの外周面に対向させた位置で、かつ、その外周面との間にガイド部１１ｃを介在させた位置に配置する。このテープ把持部２１は、相互間の相対的な距離の調整が可能な第１アーム体２１ａと第２アーム体２１ｂとを備える。第１アーム体２１ａと第２アーム体２１ｂは、テープ把持部２１をガイド部１１ｃ側へと移動させた際に、一方が端部ＴＰ１の一方の面に対向し、他方が端部ＴＰ１の他方の面に対向するよう隙間を空けて配置する。第１アーム体２１ａと第２アーム体２１ｂは、相互間の相対的な距離を縮めていくことによって端部ＴＰ１を把持する。第１アーム体２１ａと第２アーム体２１ｂは、端部ＴＰ１を把持している状態で相互間の相対的な距離を広げていくことによって、その端部ＴＰ１を放す。駆動部２２は、このような第１アーム体２１ａと第２アーム体２１ｂとの間の相対的な距離を調整するための駆動力を発生させるものである。この駆動部２２には、例えば、エアシリンダ等の油空圧機器を用いればよい。

このテープ把持部２１と駆動部２２は、支持部２３を介して駆動部２４に繋がれている。駆動部２４は、ガイド部１１ｃに対するテープ把持部２１の往復移動を可能にするものである。この駆動部２４には、例えば、エアシリンダ等の油空圧機器を用いることができる。駆動部２４は、ガイド部１１ｃの隙間から引き出されているテープＴＰの端部ＴＰ１をつかみにいくときに、支持部２３を介してテープ把持部２１と駆動部２２をガイド部１１ｃに近づけていく。また、この駆動部２４は、テープ把持部２１が端部ＴＰ１を把持しているときに、支持部２３を介してテープ把持部２１と駆動部２２をガイド部１１ｃから引き離していくことによって、リール状テープＴＰｒから端部ＴＰ１を更に引き出していく。

このテープ引き出し装置２０は、回転中のヘッド１１と干渉しないように退避させるための駆動部２５も備えている。その駆動部２５は、退避時に、ヘッド１１と干渉しない位置までテープ把持部２１と駆動部２２と支持部２３と駆動部２４とをワイヤハーネスＷＨの主線１０１から引き離す。これら退避させた各部品は、後述するヘッド位置調整装置３０の支持部３１に対して移動する。また、この駆動部２５は、ヘッド１１を原点に戻す際、退避させた各部品を支持部３１に対する退避位置から元の位置に戻す。

ヘッド位置調整装置３０は、テープ巻き付け装置１０を支持する支持部３１と、この支持部３１を介して主線１０１に対するヘッド１１の相対的な位置を調整することが可能な駆動部３２と、を備える。その駆動部３２には、例えば、エアシリンダ等の油空圧機器を用いればよい。駆動部３２は、ヘッド１１を原点に戻す際に、支持部３１を介してテープ巻き付け装置１０を主線１０１から引き離していく。一方、駆動部３２は、テープＴＰの巻き付けを行う際、主線１０１が切欠き部１１ａ_１の中の回転体１１ａの回転中心付近にまで挿入されるように、支持部３１を介してテープ巻き付け装置１０を主線１０１に近づけていく。

ここで、その支持部３１には、テープ引き出し装置２０と後述するテープ切断装置４０とが支持されている。このため、ヘッド位置調整装置３０は、テープ巻き付け装置１０を主線１０１に対して移動させる際に、テープ引き出し装置２０とテープ切断装置４０についても、テープ巻き付け装置１０と一体になって主線１０１に対する移動を行う。

本実施形態のテープ巻き付け機１は、ワイヤハーネスＷＨの主線１０１に巻き付けられたテープＴＰをリール状テープＴＰｒから切り離すテープ切断装置４０を備える。テープ切断装置４０は、そのテープＴＰとリール状テープＴＰｒとの間を切断する切断部４１と、この切断部４１を駆動させる駆動部４２と、を備える（図２及び図４）。切断部４１は、テープＴＰを切断する切断刃を有するものであり、ガイド部１１ｃの隙間から引き出されているテープＴＰの端部ＴＰ１の一方の面に対して、間隔を空けて配置する。駆動部４２には、例えば、エアシリンダ等の油空圧機器を用いることができる。駆動部４２は、テープＴＰを切断する際に、切断可能な位置まで切断部４１を移動させた後、この切断部４１を元の位置まで戻す。

本実施形態のテープ巻き付け機１は、テープ巻き付け装置１０とテープ引き出し装置２０とヘッド位置調整装置３０とテープ切断装置４０とを搬送装置１１２によるワイヤハーネスＷＨの搬送方向Ｍｗｈに移動させる移動装置５０を備える（図６）。移動装置５０は、その移動を可能にする動力伝達部５１と、この動力伝達部５１に伝える駆動力を発生させる駆動部５２と、を備える。この例示の駆動部５２は、電動機である。動力伝達部５１は、この駆動部５２の駆動力を支持体５３に伝える。その支持体５３は、テープ巻き付け装置１０とテープ引き出し装置２０とヘッド位置調整装置３０とテープ切断装置４０とを支持する部材である。このため、駆動部５２は、この支持体５３を介してテープ巻き付け装置１０とテープ引き出し装置２０とヘッド位置調整装置３０とテープ切断装置４０とをワイヤハーネスＷＨの搬送方向に移動させることができる。

本実施形態のテープ巻き付け機１は、上述した各種駆動部１２，２２，２４，２５，３２，４２，５２を制御する制御装置６０を備える（図１）。この制御装置６０の主な動作について図７に基づき説明する。

制御装置６０は、搬送装置１１２によるワイヤハーネスＷＨの搬送速度Ｖｗｈに基づいた同期速度Ｖｓｙｎｃで、ワイヤハーネスＷＨの搬送方向Ｍｗｈへとテープ巻き付け装置１０とテープ引き出し装置２０とヘッド位置調整装置３０とテープ切断装置４０とを移動させる。そして、制御装置６０は、その同期速度Ｖｓｙｎｃによるテープ巻き付け装置１０等の移動を行いながら、テープＴＰのワイヤハーネスＷＨの主線１０１に対する巻き付けを開始する。その際、制御装置６０は、リール状テープＴＰｒからテープＴＰの端部ＴＰ１を引き出し、この端部ＴＰ１をリール状テープＴＰｒと共にワイヤハーネスＷＨの搬送方向Ｍｗｈへと同期速度Ｖｓｙｎｃで移動させながら、ワイヤハーネスＷＨの主線１０１の外周面（つまりテープＴＰのワイヤハーネスＷＨに対する巻き付け開始位置）に貼り付ける。そして、制御装置６０は、リール状テープＴＰｒをワイヤハーネスＷＨの搬送方向Ｍｗｈへと同期速度Ｖｓｙｎｃで移動させながら、ヘッド１１を回転させて、その巻き付け開始位置でのテープＴＰの巻き付け動作を開始する。巻き付け開始位置でのテープＴＰの巻き付け動作とは、この巻き付け開始位置にテープＴＰを一巻き以上（一周以上）巻き付ける動作のことである。

このように、本実施形態のテープ巻き付け機１は、テープ巻き付け装置１０等を搬送中のワイヤハーネスＷＨの搬送速度Ｖｗｈに基づいた同期速度Ｖｓｙｎｃで移動させながら、ワイヤハーネスＷＨの主線１０１に対してテープＴＰの巻き付けを開始する。このため、このテープ巻き付け機１は、テープＴＰの巻き付け開始位置の位置ズレを抑えることができる。更に、このテープ巻き付け機１は、テープＴＰの端部ＴＰ１の巻き付け開始位置に対する貼り付け不良を抑え、この端部ＴＰ１を適切に貼り付けることができるので、巻き付け開始位置に巻き付けられたテープＴＰの剥れ（特に端部の剥れ）の発生を抑制することができる。このテープ巻き付け機１は、このような有用な効果を奏するテープＴＰの巻き付けを搬送中のワイヤハーネスＷＨに対して行うことができるので、ワイヤハーネスＷＨの生産性の低下を抑えつつ、巻き付け開始位置に巻き付けられたテープＴＰの品質を向上させることができる。

制御装置６０は、巻き付け開始位置でのテープＴＰの巻き付け動作を終えた後、その巻き付けを継続させながら、テープ巻き付け装置１０とテープ引き出し装置２０とヘッド位置調整装置３０とテープ切断装置４０の移動速度Ｖｔｐを同期速度Ｖｓｙｎｃよりも低下させる（Ｖｔｐ＜Ｖｓｙｎｃ）。これにより、主線１０１には、その移動速度ＶｔｐとワイヤハーネスＷＨの搬送速度Ｖｗｈの速度差に応じた巻かれ方でテープＴＰが巻き付けられていく。テープＴＰは、その速度差によって、例えば、隣り合うテープＴＰ同士の間に所定の隙間が空けられて巻き付けられたり、その隙間を詰めた状態で巻き付けられたりする。また、テープＴＰは、幅方向における所定の領域が重ね合わされた状態で巻き付けられる場合もある（所謂ハーフラップ等）。

制御装置６０は、ワイヤハーネスＷＨの主線１０１におけるテープＴＰの巻き付け位置が巻き付け終了位置に到達したときに、ワイヤハーネスＷＨの搬送速度Ｖｗｈに基づいた同期速度Ｖｓｙｎｃで、ワイヤハーネスＷＨの搬送方向Ｍｗｈへとテープ巻き付け装置１０とテープ引き出し装置２０とヘッド位置調整装置３０とテープ切断装置４０とを移動させる。そして、制御装置６０は、その同期速度Ｖｓｙｎｃによるテープ巻き付け装置１０等の移動を行いながら、テープＴＰのワイヤハーネスＷＨに対する巻き付け終了位置における巻き付け動作を開始し、この巻き付け終了位置でのテープＴＰの巻き付け動作を終えた後、主線１０１に巻き付けられたテープＴＰとリール状テープＴＰｒとの間を切断する。巻き付け終了位置でのテープＴＰの巻き付け動作とは、この巻き付け終了位置にテープＴＰを一巻き以上（一周以上）巻き付ける動作のことである。

このように、本実施形態のテープ巻き付け機１は、テープ巻き付け装置１０等を搬送中のワイヤハーネスＷＨの搬送速度Ｖｗｈに基づいた同期速度Ｖｓｙｎｃで移動させながら、巻き付け終了位置でのテープＴＰの巻き付け動作を行った後、テープＴＰを切断して、テープＴＰの巻き付けを終了させる。このため、このテープ巻き付け機１は、テープＴＰの巻き付け終了位置の位置ズレを抑えることができる。よって、このテープ巻き付け機１は、ワイヤハーネスＷＨの生産性の低下を抑えつつ、巻き付け終了位置に巻き付けられたテープＴＰの品質を向上させることができる。

この制御装置６０の主な動作について図８のフローチャートを用いて説明する。

制御装置６０は、ヘッド１１が図４に示す原点のときに、テープ引き出し装置２０を制御し、図９に示すように、ガイド部１１ｃの隙間から引き出されているテープＴＰの端部ＴＰ１をリール状テープＴＰｒから更に引き出す（ステップＳＴ１）。

その際、制御装置６０は、テープ引き出し装置２０の駆動部２４を制御し、支持部２３を介してテープ把持部２１と駆動部２２をガイド部１１ｃに近づけていき、テープ引き出し装置２０の駆動部２２を制御して、その端部ＴＰ１をテープ把持部２１に把持させる。そして、制御装置６０は、端部ＴＰ１を把持させたまま、駆動部２４を制御し、支持部２３を介してテープ把持部２１と駆動部２２をガイド部１１ｃから引き離していく。これにより、ガイド部１１ｃの隙間から引き出されているテープＴＰの端部ＴＰ１は、リール状テープＴＰｒから更に引き出される。

制御装置６０は、ワイヤハーネスＷＨの搬送速度Ｖｗｈに基づいて、このワイヤハーネスＷＨに対するリール状テープＴＰｒの同期速度Ｖｓｙｎｃ（つまりテープ巻き付け装置１０等の同期速度Ｖｓｙｎｃ）を演算する（ステップＳＴ２）。ここでは、ワイヤハーネスＷＨの搬送速度Ｖｗｈと同一又は略同一の速度に同期速度Ｖｓｙｎｃを設定する。

ワイヤハーネスＷＨの搬送速度Ｖｗｈは、如何様な方法で検出又は算出してもよい。例えば、この搬送速度Ｖｗｈは、搬送装置１１２に設けている速度検出装置７１の検出信号に基づいて演算することができる。その速度検出装置７１は、ワイヤハーネスＷＨの搬送速度Ｖｗｈを検出するものであってもよく、布線板１１１の移動速度Ｖｃｖを検出するものであってもよい。例えば、この速度検出装置７１には、ワイヤハーネスＷＨにおける所定位置間を検出することが可能な位置センサ、布線板１１１における所定位置間を検出することが可能な位置センサ等を用いる。この場合、制御装置６０は、速度検出装置７１（位置センサ）の検出信号に基づいて所定位置間の移動時間を把握し、この移動時間と所定位置間の距離とに基づいてワイヤハーネスＷＨの搬送速度Ｖｗｈを演算する。また、搬送装置１１２の駆動部（図示略）が電動機の場合、搬送速度Ｖｗｈは、その電動機の出力軸の回転数と動力伝達部（図示略）のギヤ比とに基づいて演算することも可能である。その動力伝達部は、その電動機と布線板１１１との間に配置され、この電動機の駆動力を布線板１１１に伝える歯車群等から成るものである。

制御装置６０は、主線１０１におけるテープＴＰの巻き付け開始位置がテープＴＰの端部ＴＰ１と対向する位置まで到達したときに、移動装置５０の駆動部５２を制御して、演算された同期速度Ｖｓｙｎｃでリール状テープＴＰｒ（つまりテープ巻き付け装置１０等）のワイヤハーネスＷＨの搬送方向Ｍｗｈに向けた移動（同期移動）を開始させる（ステップＳＴ３）。

このステップＳＴ３における移動の開始タイミングは、例えば、搬送装置１１２に設けているテープＴＰの貼付位置検出装置７２の検出信号に基づいて判断する。その貼付位置検出装置７２には、主線１０１におけるテープＴＰの巻き付け開始位置の把握が可能な位置センサを用いる。例えば、その位置センサとしては、主線１０１におけるテープＴＰの巻き付け開始位置に何らかの識別マークや反射テープ等の識別部が設けられている場合、その識別部の検出が可能なものを用いることができる。この場合、制御装置６０は、例えば、貼付位置検出装置７２（位置センサ）の検出信号に基づいてテープＴＰの巻き付け開始位置を検出したときに、ワイヤハーネスＷＨの搬送速度Ｖｗｈ（布線板１１１の移動速度Ｖｃｖ）に基づいて、その巻き付け開始位置がテープＴＰの端部ＴＰ１と対向する位置に到達するタイミングを演算する。従って、この場合の貼付位置検出装置７２（位置センサ）は、テープＴＰの端部ＴＰ１と対向する前に検出されるよう配置する。また、ワイヤハーネスＷＨの構成部品は、布線板１１１の上の決められた位置に配置される。このため、位置センサには、布線板１１１の所定位置の検出が可能なものを用いることができる。この場合、その所定位置からテープＴＰの巻き付け開始位置までの距離が予め判っているので、制御装置６０は、貼付位置検出装置７２（位置センサ）の検出信号に基づいて布線板１１１の所定位置が検出されたときに、ワイヤハーネスＷＨの搬送速度Ｖｗｈ（布線板１１１の移動速度Ｖｃｖ）に基づいて、その巻き付け開始位置がテープＴＰの端部ＴＰ１と対向する位置に到達するタイミングを演算する。制御装置６０は、何れの貼付位置検出装置７２（位置センサ）を用いるにしても、その到達タイミングがきたときに、リール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）の同期速度Ｖｓｙｎｃでの移動を開始させる。

制御装置６０は、リール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）を同期移動させたままヘッド位置調整装置３０の駆動部３２を制御して、図１０に示すように、テープＴＰの貼付対象となるワイヤハーネスＷＨの主線１０１に向けて、リール状テープＴＰｒから引き出されたテープＴＰの端部ＴＰ１（具体的にはテープ巻き付け装置１０とテープ引き出し装置２０とテープ切断装置４０）を移動させる（ステップＳＴ４）。前述したように、回転体１１ａの切欠き部１１ａ_１の開口は、ヘッド１１が原点のときに、テープＴＰの貼付対象となるワイヤハーネスＷＨの主線１０１に対向している。このため、ここでは、未だヘッド１１を原点に対して回転させていないので、テープＴＰの貼付対象となる主線１０１に向けたテープ巻き付け装置１０等の移動と共に、その主線１０１が開口から切欠き部１１ａ_１の中に挿入される。

制御装置６０は、このステップＳＴ４の移動をテープＴＰの端部ＴＰ１が主線１０１の外周面に当接するまで継続させ、この端部ＴＰ１を主線１０１の外周面に貼り付ける（ステップＳＴ５）。ステップＳＴ４の移動は、例えば、回転体１１ａの回転中心が主線１０１の軸線の位置又は当該軸線の位置と同等の位置に到達するまで継続させる。この際にもリール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）の同期移動が続いているので、テープＴＰの端部ＴＰ１は、主線１０１におけるテープＴＰの巻き付け開始位置に貼り付けられる。

制御装置６０は、端部ＴＰ１の貼り付け後、リール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）を同期移動させたままテープ引き出し装置２０の駆動部２２を制御して、テープ把持部２１による端部ＴＰ１の把持状態を解除する（ステップＳＴ６）。この例示の制御装置６０は、その後、テープ引き出し装置２０の駆動部２５を制御して、テープ引き出し装置２０をテープ巻き付け装置１０から引き離して退避させる（ステップＳＴ７）。

制御装置６０は、リール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）を同期移動させたままテープ巻き付け装置１０の駆動部１２を制御して、図１１に示すように、ヘッド１１を回転させ、巻き付け開始位置でのテープＴＰの巻き付け動作を開始する（ステップＳＴ８）。

この巻き付け開始位置でのテープＴＰの巻き付け動作においては、巻き付け開始位置に巻き付けられたテープＴＰの品質を向上させるために、巻き付け開始位置にテープＴＰを二巻き以上巻き付ける。このため、制御装置６０は、テープＴＰの巻き付けを開始した後、リール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）を同期速度Ｖｓｙｎｃで同期移動させながら、ヘッド１１の回転を継続させ、巻き付け開始位置にテープＴＰを繰り返し複数回巻き付ける。これにより、巻き付け開始位置に巻き付けられたテープＴＰの端部は、重ねられたテープＴＰによって隠されることになる。よって、このテープ巻き付け機１においては、巻き付け開始位置に巻き付けられたテープＴＰの端部の剥がれが抑制されるので、巻き付け開始位置におけるテープＴＰの品質を向上させることができる。

制御装置６０は、巻き付け開始位置でのテープＴＰの巻き付け動作を終えた後（ステップＳＴ９）、ヘッド１１の回転を継続させたまま移動装置５０の駆動部５２を制御して、リール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）の同期移動を停止させる（ステップＳＴ１０）。

ここでは、リール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）の移動速度Ｖｔｐを同期速度Ｖｓｙｎｃよりも低下させる。その移動速度Ｖｔｐは、テープＴＰの巻き付け位置が巻き付け終了位置に到達するまで継続させる。この移動速度Ｖｔｐは、テープＴＰの巻き方に応じた速度まで低下させる。例えば、この例示では、移動速度Ｖｔｐを０に設定する。つまり、この例示の制御装置６０は、巻き付け開始位置でのテープＴＰの巻き付け動作を終えてから巻き付け終了位置でのテープＴＰの巻き付け動作を始めるまでの間、テープＴＰの巻き付けを継続させながら、リール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）におけるワイヤハーネスＷＨの搬送方向Ｍｗｈに沿った移動を停止させる。

制御装置６０は、テープＴＰの巻き付け位置が巻き付け終了位置に到達したときに（ステップＳＴ１１）、移動装置５０の駆動部５２を制御して、上述した同期速度Ｖｓｙｎｃでリール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）のワイヤハーネスＷＨの搬送方向Ｍｗｈに向けた移動（同期移動）を再び開始させると共に（ステップＳＴ１２）、ヘッド１１の回転を継続させたまま、巻き付け終了位置でのテープＴＰの巻き付け動作を開始する（ステップＳＴ１３）。

この巻き付け終了位置でのテープＴＰの巻き付け動作においては、巻き付け終了位置に巻き付けられたテープＴＰの品質を向上させるために、巻き付け終了位置にテープＴＰを二巻き以上巻き付ける。このため、制御装置６０は、リール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）を同期速度Ｖｓｙｎｃで再び同期移動させながら、ヘッド１１の回転を継続させ、巻き付け終了位置にテープＴＰを繰り返し複数回巻き付ける。このため、このテープ巻き付け機１においては、仮に巻き付け終了位置に巻き付けられたテープＴＰの端部に剥がれが生じたとしても、残りのテープＴＰを巻き付け終了位置に留めることができるので、巻き付け終了位置におけるテープＴＰの品質を向上させることができる。

制御装置６０は、巻き付け終了位置でのテープＴＰの巻き付け動作を終えた後（ステップＳＴ１４）、リール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）を同期移動させたままテープ巻き付け装置１０の駆動部１２を制御して、ヘッド１１の回転を所定位置で停止させる（ステップＳＴ１５）。ヘッド１１は、リール状テープＴＰｒから引き出されているテープＴＰの面とテープ切断装置４０における切断部４１の移動方向とを直交又は略直交させる位置で停止させる。

制御装置６０は、リール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）を同期移動させたままテープ切断装置４０の駆動部４２を制御して、図１２に示すように、切断部４１をテープＴＰにおけるリール状テープＴＰｒの部分と主線１０１に巻き付けられた部分との間に向けて移動させ、その間のテープＴＰを切断する（ステップＳＴ１６）。

制御装置６０は、そのテープＴＰの切断によってテープＴＰの巻き付けを終わらせるので、移動装置５０の駆動部５２の制御によってリール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）の同期移動を停止させた後（ステップＳＴ１７）、ヘッド１１を原点に復帰させる（ステップＳＴ１８）。例えば、制御装置６０は、移動装置５０の駆動部５２を制御して、リール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）におけるワイヤハーネスＷＨの搬送方向Ｍｗｈに沿った移動を停止させる。そして、制御装置６０は、ヘッド位置調整装置３０の駆動部３２を制御して、リール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）を主線１０１から引き離す方向に移動させ、テープＴＰが巻き付けられた主線１０１を回転体１１ａの切欠き部１１ａ_１の中から離脱させる。しかる後、制御装置６０は、移動装置５０の駆動部５２を制御して、リール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）を初期位置に戻し、これによりヘッド１１を原点に復帰させる。

以上示したように、本実施形態のテープ巻き付け機１は、リール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）を搬送中のワイヤハーネスＷＨの搬送速度Ｖｗｈに基づいた同期速度Ｖｓｙｎｃで移動させながら、そのリール状テープＴＰｒから引き出されたテープＴＰの端部ＴＰ１を貼付対象のワイヤハーネスＷＨの主線１０１に貼り付けて、この主線１０１に対するテープＴＰの巻き付けを開始する。このため、このテープ巻き付け機１は、テープＴＰの巻き付け開始位置の位置ズレを抑えることができる。更に、このテープ巻き付け機１は、貼り付け不良が抑制された適切なテープＴＰの貼り付けを巻き付け開始位置で行うことができるので、巻き付け開始位置に巻き付けられたテープＴＰの剥れの発生を抑えることができる。よって、このテープ巻き付け機１は、巻き付け開始位置に巻き付けられたテープＴＰの品質を向上させることができる。特に、この例示のテープ巻き付け機１は、巻き付け開始位置で複数回に渡って繰り返しテープＴＰを巻き付けるので、この巻き付け開始位置においてのテープＴＰの品質の更なる向上が可能になる。

また、このテープ巻き付け機１は、リール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）を搬送中のワイヤハーネスＷＨの搬送速度Ｖｗｈに基づいた同期速度Ｖｓｙｎｃで移動させながら、テープＴＰを切断して、テープＴＰの巻き付けを終了させる。このため、このテープ巻き付け機１は、テープＴＰの巻き付け終了位置の位置ズレを抑えることができる。よって、このテープ巻き付け機１は、巻き付け終了位置に巻き付けられたテープＴＰの品質を向上させることができる。特に、この例示のテープ巻き付け機１は、巻き付け終了位置で複数回に渡って繰り返しテープＴＰを巻き付けるので、この巻き付け終了位置においてのテープＴＰの品質の更なる向上が可能になる。

また、このテープ巻き付け機１は、巻き付け開始位置でのテープＴＰの巻き付け動作を終えてから巻き付け終了位置でのテープＴＰの巻き付け動作を始めるまでの間、リール状テープＴＰｒ（テープ巻き付け装置１０等）の移動速度Ｖｔｐを同期速度Ｖｓｙｎｃよりも低下させ、所望の巻き方でテープＴＰの巻き付けを行うことができる。

このように、本実施形態のテープ巻き付け機１は、テープＴＰの巻き付け開始位置と巻き付け終了位置において、ワイヤハーネスＷＨの搬送を継続させながらも、テープＴＰの品質を向上させることができる。そして、このテープ巻き付け機１は、テープＴＰの巻き付け開始位置と巻き付け終了位置との間においても、ワイヤハーネスＷＨを搬送し続けることができる。よって、このテープ巻き付け機１は、巻き付けたテープＴＰの品質を向上させるために、テープＴＰの貼付対象としているワイヤハーネスＷＨの搬送を停止させる必要がない。更に、このテープ巻き付け機１は、そのワイヤハーネスＷＨの前後を流れている前工程や後工程で生産中のワイヤハーネスＷＨについても、布線板１１１による搬送を停止させる必要がない。従って、このテープ巻き付け機１は、ワイヤハーネスＷＨの生産性の低下を抑えつつ、巻き付けられたテープＴＰの品質を向上させることができる。また、このテープ巻き付け機１は、そのテープＴＰの品質の向上に伴い、テープＴＰの剥れの直し等のような作業者の手直し作業工数を軽減させることもできるので、作業者の作業負担の軽減やワイヤハーネスＷＨの安定した供給体制の構築を可能にする。

１テープ巻き付け機
１０テープ巻き付け装置
１１ヘッド
１２駆動部
１３動力伝達部
２０テープ引き出し装置
２１テープ把持部
２２駆動部
２３支持部
２４駆動部
３０ヘッド位置調整装置
３１支持部
３２駆動部
４０テープ切断装置
４１切断部
４２駆動部
５０移動装置
５１動力伝達部
５２駆動部
６０制御装置
７１速度検出装置
７２貼付位置検出装置
１０１主線
１１１布線板
１１２搬送装置
Ｍｗｈ搬送方向
ＴＰテープ
ＴＰｒリール状テープ
ＴＰ１端部
ＷＨワイヤハーネス

Claims

ワイヤハーネスの周方向に沿って回転しながらリール状テープから引き出されたテープを当該ワイヤハーネスに巻き付けるヘッド及び当該ヘッドを駆動させる駆動部を備えたテープ巻き付け装置と、
前記ワイヤハーネスに巻き付けられた前記テープと前記リール状テープとの間を切断する切断部及び当該切断部を駆動させる駆動部を備えたテープ切断装置と、
前記テープ巻き付け装置と前記テープ切断装置を搬送装置による前記ワイヤハーネスの軸線方向に沿った搬送方向に移動させる動力伝達部及び当該動力伝達部に伝える駆動力を発生させる駆動部を備えた移動装置と、
それぞれの前記駆動部を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記搬送装置による前記ワイヤハーネスの搬送速度に基づいた同期速度で当該ワイヤハーネスの搬送方向へと前記テープ巻き付け装置と前記テープ切断装置を移動させながら、前記テープの前記ワイヤハーネスに対する巻き付け開始位置における巻き付け動作を開始し、前記巻き付け開始位置での前記テープの巻き付け動作を終えた後、前記テープの前記ワイヤハーネスに対する巻き付けを継続させながら、前記テープ巻き付け装置と前記テープ切断装置の移動速度を前記同期速度よりも低下させ、その後、前記ワイヤハーネスにおける前記テープの巻き付け位置が巻き付け終了位置に到達したときに、前記搬送速度に基づいた前記同期速度で前記ワイヤハーネスの搬送方向へと前記テープ巻き付け装置と前記テープ切断装置を移動させながら、前記テープの前記ワイヤハーネスに対する前記巻き付け終了位置における巻き付け動作を開始し、前記巻き付け終了位置での前記テープの巻き付け動作を終えた後、前記ワイヤハーネスに巻き付けられた前記テープと前記リール状テープとの間を切断するものであり、
前記制御装置は、前記巻き付け開始位置での前記テープの巻き付け動作として、前記巻き付け開始位置に前記テープを一巻き以上巻き付けることを特徴としたテープ巻き付け機。
前記搬送速度に基づいた前記同期速度は、前記搬送速度と同一の速度であることを特徴とした請求項１に記載のテープ巻き付け機。
前記制御装置は、前記巻き付け開始位置での前記テープの巻き付け動作を終えてから前記巻き付け終了位置での前記テープの巻き付け動作を始めるまでの間、前記テープの前記ワイヤハーネスに対する巻き付けを継続させながら、前記テープ巻き付け装置と前記テープ切断装置における前記ワイヤハーネスの搬送方向に沿った移動を停止させることを特徴とした請求項１又は２に記載のテープ巻き付け機。
前記制御装置は、前記巻き付け終了位置での前記テープの巻き付け動作として、前記巻き付け終了位置に前記テープを一巻き以上巻き付けることを特徴とした請求項１，２又は３に記載のテープ巻き付け機。
前記制御装置は、前記巻き付け開始位置での前記テープの巻き付け動作として、前記巻き付け開始位置に前記テープを二巻き以上巻き付け、前記巻き付け終了位置での前記テープの巻き付け動作として、前記巻き付け終了位置に前記テープを二巻き以上巻き付けることを特徴とした請求項１，２又は３に記載のテープ巻き付け機。