JP7347906B2 - ワイヤハーネスの自動ラッピングのための装着ヘッド及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤハーネスを自動的に、特に全自動によってラッピングするための装着ヘッド、及びその方法に関する。

「ワイヤハーネス」という用語は、本明細書においては、共通に、１つ以上の（電気）（ケーブル）要素によって構成される、ストランド状の、好ましくは曲げ柔軟な構造物、特に好ましくは電気的なケーブル束を意味すると解される。多数の個々のケーブルを有し、しばしば分岐した構造を有するケーブルセットの製造においては、個々の要素がテーピングによってまとめられることが多い。テーピング工程においては、例えば粘着テープ及び／又は繊維テープなどのテープをワイヤハーネスにラッピングする。

国際公開第２０１５／０５５７５３Ａ１号パンフレットからは、装着ステーション、並びにケーブル束へのクリップの自動取り付けのための方法を読み取ることができる。この装着ヘッドは、クリップをケーブル束に位置決めするための位置決めユニットと、各クリップをケーブル束に取り付けるための粘着テープを繰り出す粘着テープキャリアとを有する。その際、この粘着テープは、ケーブル束の周りにテーピングのような方法でガイドされる。この装着ステーションにおいては、テーピングは他の要素、特にクリップを取り付けるためにも使用される。

欧州特許出願公開第３４１２５８５Ａ１号明細書からは、ワイヤハーネスに粘着テープをラッピングするためのラッピング装置を読み取ることができる。そのラッピング装置は、ラッピングするケーブル束のための挿入開口部を有するリング状セグメントを有するラッピングヘッドを備えている。リング状セグメントは、ケーブル束のための受け入れ空間を有する。ケーブル束は、その受け入れ空間にガイドされ、その際、まず、例えばローラとして形成されたガイド要素によって、挿入開口部の入口にガイドされる。ケーブル束を挿入する際には、挿入開口部の前に配置された粘着テープが一緒に取り込まれ、ガイド要素を通過する際にケーブル束の周囲に配置される。受け入れ空間において、続いて、ケーブル束は旋回ジョーによってガイドされ、その旋回ジョーは、その後のラッピングヘッドの回転中に粘着テープをケーブル束に押し付け、その結果、回転中に粘着テープがケーブル束に巻き付けられる。ラッピングヘッドの回転は、ラッピングヘッドの周側面の上方にガイドされたベルト駆動部によって行われる。

このような装着ヘッドは、好ましくは、特に国際公開第２０１８／１８９１０２Ａ１号パンフレットに記載されているような、自動化されたケーブルセット製造のための設備において使用される。また、このような装着ヘッドは、国際公開第２０１８／１８９１０４Ａ１号パンフレットから読み取れるような設備の、特に固定ステーション又は分配ステーションにおいて、ケーブル束周りのテーピングが行われるような場合に、使用される。

国際公開第２０１５／０５５７５３Ａ１号 欧州特許出願公開第３４１２５８５Ａ１号明細書 国際公開第２０１８／１８９１０２Ａ１号 国際公開第２０１８／１８９１０４Ａ１号

上記に基づき、本発明は、信頼性の高い自動化された、特に完全自動化された、ワイヤハーネスの、特にケーブル束のラッピングを可能にするという課題に基づいている。

この課題は、請求項１及び請求項７の特徴を備えた装着ヘッドによって解決され、さらにそのような装着ヘッドを用いた方法によって解決される。

本装着ヘッドは、横方向に延びるワイヤハーネスを、自動的に、特に全自動によって、テープを用いてラッピングするために使用される。装着ヘッド自体、横方向に加えて、長手方向及び垂直方向にも延びている。装着ヘッドは、横方向に延びる回転軸を中心に回転可能なラッピングヘッドを有するラッピングモジュールを備える。さらに、ラッピングヘッドを回転させるための駆動部、及びテープを供給するためのテープフィードが形成されている。テープは、特に粘着テープ及び／又は繊維テープである。

また、ラッピングヘッド自体も、中央にラッピング空間を有するリング状セグメントを、有する。そのリング状セグメントは、ワイヤハーネスをラッピング空間に横（横方向を横断する方向）に挿入するための、横の挿入開口部を有する。さらに、リング状セグメントは、周側面を有し、回転軸を中心に回転可能である。さらに、ラッピングヘッドは、ワイヤハーネスに対して半径方向に変位可能であり、それによって、ワイヤハーネスに対して押圧する複数の押圧要素を有している。これらの押圧要素は、リング状セグメントに取り付けられている。動作中に、押圧要素は、テープフィードを介して供給されたテープをケーブル束に押し付け、それによって、ラッピングヘッドが回転した際に押圧要素によってテープがワイヤハーネスに押し付けられ、テーピングが行われる。弾性的に取り付けられたローラを有する少なくとも３つの、好ましくはちょうど３つの押圧要素が設けられている。ローラを有する押圧要素は、動作中に、すなわちラッピングヘッドの回転中に、一方において、少なくとも３つのローラによってテープをワイヤハーネスに対して押し付けるように、他方において、ワイヤハーネスを、リング状セグメント或いはラッピング空間の内において、中心に配置する或いは中心にガイドするように、又は中心に保持するように、形成されている。そのため、（３つの）ローラは、ラッピングヘッドが回転したときに、（取付けされるテープを間において）ワイヤハーネスと接触する。

そのため、弾性的に取り付けられた３つのローラは、弾性力によってワイヤハーネスに向かって押圧される。この弾性的な取り付けのために、ローラは、例えば、それぞれの押圧要素に弾性的に取り付けられている。代替的には、押圧要素自体が弾性的に取り付けられている。特に重要なのは、３つのローラの相互作用によって、３つのローラが、ワイヤハーネスをラッピング空間の中央にガイドすることである。これによって、良好なラッピング結果が得られる。

好ましくは、回転可能なラッピングヘッドには、ローラを有する押圧要素の他に、テープのガイド要素は設けられていない。テープは、ラッピングヘッドにおいて、特にローラのみによってガイドされる。

ローラは、すべてラッピング空間内に配置されている。そのため、ローラは、ワイヤハーネスが挿入開口部を経由してラッピング空間に挿入された後に、初めて、その間にあるワイヤハーネスを受け入れる。

上記欧州特許出願公開第３４１２５８５Ａ１号明細書に記載されているような既知のラッピングヘッドと比較して、２つの別個のガイド装置、すなわち、挿入開口部の入口に配置されたガイド要素（ローラ）、並びに、ラッピング空間の中央において旋回する旋回ジョーは必要でない。その代わりに、３つのローラがラッピング空間の中央領域に配置され、ケーブル束に求心力を与え、その結果、ラッピング工程中にケーブル束を確実に中央位置に保持することができる。

押圧要素の少なくとも一部分において、特に２つの押圧要素においては、それぞれの押圧要素のそれぞれのローラは、２つのアームに保持されている。その２つのアームは、ローラの領域において互いにヒンジ連結されている。その際、ヒンジ軸は、特にローラの軸と一致しており、この軸を中心にローラは、好ましくは、回転可能である。２本のアームは、ローラとは反対側の他端によって、リング状セグメントに保持されている。そのため、押圧要素は、ローラを介して互いに連結された２つのレバーアームを有する折り曲げレバーの方式によって形成されている。リング状セグメントに配置された端部は、その際、互いに反対側に配置されている。すなわち、一方の端部はリング状セグメントの挿入開口部の領域に取り付けられ、他方の端部は挿入開口部の反対側に位置するリング状セグメントの後方の部分領域に取り付けられている。この後方の部分領域に取り付けられた端部は、少なくともほぼ中央に配置されている。

上記のように、対向する位置に配置され、折り曲げレバーの方式によって形成された２つの押圧要素が設けられている。その際、特に、２つの後端は、例えば最大４５°の、好ましくは最大３０°の後端角度範囲（角度間隔）においてのみ、互いに隣接して配置されている。対照的に、リング状セグメントの前方に配置されているこれらの押圧要素の前端は、後端よりも大きな前方の角度範囲において、特に好ましくは挿入開口部に隣接するエッジ領域に配置されている。この前方の角度範囲は、例えば、後方の角度範囲の少なくとも２倍の大きさである。例えば、６０°と１００°の間である。これによって、挿入開口部から始まって連続しており、また、開始状態において先細りであるガイド構造が形成される。このガイド構造によって、ワイヤハーネスがラッピング空間に挿入された際に、ワイヤハーネスは、自動的に中心方向にガイドされる。また、ローラの弾性的な取り付けによって、異なる直径のワイヤハーネスにも対応できる。

長手方向に見て、挿入開口部に向かう、リング状セグメントの前方の部分領域に取り付けられている１つの前方アームは、全体に挿入要素として形成されており、初期状態においては、挿入開口部のそれぞれの端からラッピング空間内に斜めに延びている。この挿入要素を介して、ワイヤハーネスは、確実にラッピング空間内にガイドされる。そのため、対向して位置する２つの挿入要素は、回転軸の方向に先細りするガイド構造を形成している、又は、その一部となっている。この場合、初期状態とは、ラッピング空間にワイヤハーネスがない場合の、無負荷の状態を意味すると解される。

好ましくは、それぞれの挿入要素、すなわち押圧要素の前方アームが、リング状セグメントに変位可能に取り付けられている。このために、挿入要素は、特に、スロット孔を有しており、この孔には、例えば、リング状セグメントに取り付けられたボルトが貫通している。挿入要素の一端のこの可動な取り付けによって、調整する動作が可能になり、その結果、直径の異なるワイヤハーネスを容易に受け入れ、中心に保持してガイドすることができる。

好ましくは、折り曲げレバーの方式によって形成された押圧要素は、リング状セグメントに対して弾性的に取り付けられている。そのためには、好ましくは、それぞれ、後方アームに作用するばね要素、特にねじりコイルばねが配置されている。

第３の押圧要素及び第３のローラは、好ましい実施形態においては、挿入開口部から離れた、ラッピング空間の、すなわちリング状セグメントの後方領域において、弾性的に取り付けられている。３つのすべてのローラは、弾性力に抗して、半径方向（リング状セグメントの外側方向）に変位することができる。

全体として、３つのローラは、横方向に対して垂直な平面において見て、一種の三角形を形成し、ワイヤハーネスが挿入された場合に、好ましくは少なくとも１８０°又はほぼ１８０°の範囲（例えば１７０°から１９０°）の周方向の領域において、ワイヤハーネスと接触する。この３つのローラは、例えば、少なくとも初期状態においては、１２時、６時、９時の位置に配置されている。

この３つのローラは、その際、互いに独立して弾性的に取り付けられている。

第２の局面によれば、この課題は、請求項７の特徴を有する装着ヘッドによって解決される。この第２の局面は、好ましくは、第１の局面、すなわち３つのローラを備えた形態と組み合わされる。

第２の局面によると、駆動部は、例えばチェーンのようなベルト状の駆動要素、好ましくは（歯付き）ベルト、又は単純なベルトを有することが提供される。その駆動要素は、リング状セグメントを駆動するために、リング状セグメントの周側面に沿って延びており、その際、駆動要素は、それぞれのセクションにおいて部分的にのみ周側面に接している。それぞれのセクションは、４５°未満の角度範囲に渡ってのみ、特に１５°から３０°の角度範囲に渡って広がる。

好ましい実施形態においては、駆動要素は、互いに間隔を空けた少なくとも２つのセクション、好ましくは、まさに２つのセクションにおいて周側面に接している。この場合、ラッピングヘッド及びリング状セグメントの駆動は、ベルトを介して、好ましくは形状接続式で行われる。

上記欧州特許出願公開第３４１２５８５Ａ１号明細書から知られているベルト駆動部は、１８０°以上にわたってラッピングヘッドと接しているのに比べて、本明細書に記載のベルト状の駆動要素、特に歯付きベルトは、かなり小さい連続するセクション領域にわたって接している。特に、歯付きベルト駆動部を使用することが好ましく、それによって、ベルトとリング状セグメントとの間の個々の歯の確実な、特にずれのない噛み合いが、保証される。挿入開口部と、それによる非円形の形態とに起因して、すなわち、ラッピングヘッドの回転の際に、ベルトの歯とリング状セグメントの歯との間にずれが発生し、それは、最適な噛み合わせをもたらさない。

好ましい実施形態においては、それぞれのセクションが広がる角度範囲は、挿入開口部が広がる開口角度よりも小さい。これによって、隣接するセクションが挿入開口部を超えて広がることはなく、その結果、歯が互いに確実に噛み合わないミスマッチ発生の恐れのないことが、保証される。

好適な実施形態においては、少なくとも２つの、好ましくは、まさに２つの、互いに間隔を空けたセクションが形成され、これらのセクションは、周側面に接している。これによって、全体的に信頼性の高いガイドが得られる。

全体として、ずれを可能な限り排除するために、好ましくは、可能な限り駆動要素（ベルト）の接線接触のみが提供される。そのため、接するセクションは、少なくともほぼ接線に沿って延びる。これは、例えば、２０°までの、又は、３０°までの小さな角度範囲にわたる噛み合いの場合にのみ、達成される。この場合、好ましくは、歯付きベルトの数個の歯、例えば３～８個の歯がリング状セグメントの対応する歯に噛み合う。

各セクションに対して、ガイド対を形成し、また、特にローラ方式によって形成された、少なくとも２つの、好ましくは、まさに２つのガイド要素が、回転駆動要素のために設けられている。

周方向に間隔を空けて配置された２つのガイド対の間に、好適な実施形態において、さらに、方向変換要素が配置されており、その方向変換要素を介して、ベルト状の駆動要素が後方側において、すなわちリング状セグメントから反対側に沿ってガイドされる。これによって、ベルト状の駆動要素がガイド対の間の領域においてリング状セグメントに接しないことが確実に保証される。

好適な実施形態において、ラッピングモジュールは、テープの特に緩んだ端を把持するための把持ユニットを有するテープコレクタをさらに有している。その把持ユニットは、テープコレクタによって、挿入開口部を越えて移動可能であり、特に旋回可能である。これについて、テープコレクタによって移動が可能であり、その結果、把持ユニットは、垂直方向に見て、挿入開口部の上方の位置から挿入開口部の下方の位置へと移動可能であり、特に旋回可能であると、解される。動作中は、そのため、テープ端が把持され、次いで、ほとんど挿入開口部を越えて引かれる。ラッピング空間にケーブル束が挿入されると、テープは自動的にラッピング空間にガイドされ、その際、すでにケーブル束に接している。

特に、把持ユニットは、その際、旋回軸を中心に旋回可能なブラケット（Ｂｕｅｇｅｌ）に配置されている。

テープコレクタは、特に旋回動作は、異なる引き出しテープ長を調整できるように、すなわち、それぞれのラッピング工程のために意図されたテープ長が調整されるように、制御可能である。

好ましくは、ラッピングモジュールは、更に、テープを切断するための、好ましくは垂直な旋回軸を中心に旋回可能な切断ユニットと、旋回動作によってテープに対して一段と移動する切断要素と、を有する。これによって、切断要素による、テープの連続的な切断を伴う適正な切断動作が保証される。

更に、ラッピングモジュール自体が装着ヘッドのガイドユニットに取り付けられており、送り動作を行うために長手方向に移動可能である。これによって、ラッピングモジュール、特にラッピングヘッドをワイヤハーネスに向けて長手方向に送ることが可能である。

好ましい実施形態においては、装着ヘッドは、ラッピングモジュールに加えて、更に、ワイヤハーネスを固定するための少なくとも１つの固定モジュールを備える。これによって、テーピング工程の間において、ワイヤハーネス、特にケーブル束が固定され、張った状態において保持される。ケーブル束は、好ましくは、２つの固定モジュールの間において、ある一定の引張応力をもって張った状態において保持される。その際、固定モジュールは、横方向においてラッピングモジュールの隣に配置されている。特に、ラッピングモジュールの両側に、固定モジュールがそれぞれ配置されている。

好ましい実施形態においては、ワイヤハーネスにクリップを配置するための更なるモジュール、特にクリップモジュールが形成されている。これは、好ましくは、横方向から見て、ラッピングモジュールに隣接して配置される。特に、２つのラッピングモジュールが設けられており、その間に更なるモジュール（クリップモジュール）が配置される。この実施形態においては、クリップは、２つのラッピングモジュールの助けを借りて、また、それらによって施されたテーピングによってワイヤハーネスに固定される。クリップモジュールの好ましい実施形態は、例えば、本出願人が本願と同時に提出した、「Ｃｌｉｐｍｏｄｕｌ ｚｕｒ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｅｒｕｎｇ ｅｉｎｅｓ Ｃｌｉｐｓ ａｎ ｅｉｎｅｒ ｖｏｒｇｅｇｅｂｅｎｅｎ Ｍｏｎｔａｇｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｅｉｎｅｓ Ｌｅｉｔｕｎｇｓｓｔｒａｎｇｓ ｓｏｗｉｅ Ｍｏｎｔａｇｅｋｏｐｆ ｍｉｔ ｅｉｎｅｍ ｄｅｒａｒｔｉｇｅｎ Ｃｌｉｐｍｏｄｕｌ（ワイヤハーネスの所定の装着位置にクリップを位置決めするためのクリップモジュール、及びそのようなクリップモジュールを備えた装着ヘッド）」というタイトルの出願に記載されている。

好ましい実施形態においては、装着ヘッドは、長手方向に延びる旋回ヒンジをさらに備え、これによって装着ヘッドを２つの部分に開くことができる。特に、例えば、１つのラッピングモジュールをそれぞれ下に開くことができる。これによって、例えば、検査のため、又は粘着テープの充填などのための、アクセス性が向上する。

装着ヘッドは、さらに、位置調整装置によって、特にロボット、特に多軸の関節アームロボットによって、スペース内において移動可能である。動作中において、例えば、装着ヘッドが、テーピングされるワイヤハーネスに近づき、次いで、ラッピングヘッドが、好ましくはラッピングモジュール全体とともに送り方向に移動する。それによって、ワイヤハーネスがラッピング空間に入った後に、続いて、ラッピングヘッドの回転によって実際のテーピングが行われる。ラッピングヘッドは、一般に、好ましくはラッピングモジュールに固定され、長手方向に相当する送り方向に、及びその反対方向に、ラッピングモジュールと共に移動する。

上記課題は、更に、上記のような装着ヘッドを用いたワイヤハーネスの自動ラッピング方法によって、さらに解決される。

ワイヤハーネスの自動ラッピングに必要な方法ステップは以下の通りである。
－テープコレクタによって、テープを、挿入開口部を越えて引き込むステップ、
－ワイヤハーネスを、特にラッピングモジュールの長手方向への送り動作によって、ラッピング空間に挿入し、その際、テープをワイヤハーネスに接触させ、ローラを弾性力に抗して変位させるステップ、
－続いて、ラッピングヘッド、ひいてはローラを回転軸の周りに回転させ、それによってテープをワイヤハーネスにラッピングするステップ、
－回転中において、ワイヤハーネスを押圧要素によってラッピング空間の中心に保持し、ワイヤハーネス自体を動かさないステップ、
－好ましくは、回転の前に、テープを切断ユニットによって切断するステップ。

場合によっては、このサイクルを何度か繰り返し、それによって、ワイヤハーネスの異なる位置においてテーピングすることができる。上記国際公開第２０１８／１８９１０４Ａ１号パンフレット又は国際公開第２０１８／１８９１０２Ａ１号パンフレットに記載されているように、特に、ラッピングモジュールは、自動化されたケーブルセット製造のための設備において、特に固定ステーション又は分配ステーションにおいて、ケーブル束の自動テーピングのために使用される。

好ましい実施形態においては、この上記テーピング工程によって、更なる要素、特にクリップがワイヤハーネスに取り付けられる。このために、実際のテーピングの前に、まず、クリップモジュールを使用してクリップをワイヤハーネスに装着し、次いで、特にクリップの少なくとも１つの取り付け脚をテープによってラッピングする。

この更なる要素、特にクリップは、その際、供給位置において個別に供給されることが好ましい。この供給されたクリップを把持するために、ラッピングヘッドは、特に上記のロボットの助けを借りて、この供給ステーションに移動する。次いで、装着ヘッドはワイヤハーネスが供給された装着位置に移動し、まず、ワイヤハーネスにクリップを配置し、その後、テーピングによってクリップを取り付ける。

好適な更なる実施形態において、装着ヘッドは保護カバーによって囲まれており、動作中においてケーブルセットと直接接触する要素のみがアクセス可能となる。これによって、動作中に、ワイヤハーネス／ケーブルセットの一部が装着ヘッドに引っ掛かった状態になることが防止される。

以下において、本発明の実施例を、図面を参照しながらより詳細に説明する。

弾性的なローラを伴うラッピング側の方向から見た、ラッピングモジュールの側面図である。 駆動側の方向から見た、図１のラッピングモジュールの側面図である。 ローラを有するラッピングヘッド部の領域における、図１による図の拡大図である。 ラッピングヘッド部の、図３に対応する更なる図である。 駆動部を示すための駆動側の側面図である。 駆動側の方向から見た、拡大斜視図である。 複数のモジュールを備えた装着ヘッドの斜視図である。

図において、同一の作用の部品には同一の参照符号が付される。

図１及び図２に示されているラッピングモジュール２は、図示されているように、好ましくは、図７に示されている装着ヘッド３の一部である。基本的に、ラッピングモジュール２は、独立したモジュールとしても使用することができる。図１から図６は、装着ヘッド３の部分的な領域とセクションを示しており、その際、個々の部分的な要素の構造と機能をよりよく認識して説明できるように、様々な構成要素が図の中において消去されている。ラッピングモジュール２は、テーピング工程が行われる前の初期位置において示されている。

ラッピングモジュール２及び装着ヘッド３は、概ね長手方向４、横方向６、及び垂直方向８に延びている。ラッピングモジュール２及び装着ヘッド３の支持フレーム上に、複数のコンポーネント及びユニットが配置されている。

図１及び図２に示すラッピングモジュール２においては、長手方向４に見て前端に、ワイヤハーネス１２（図４参照）にテーピングを施すために形成されたラッピングヘッド１０が配置されている。ワイヤハーネス１２は、横方向６に延びている。

さらに、ラッピングモジュール２は、テーピングに使用されるテープ１８、特に粘着テープが巻かれたテープロール１６を収容するテープフィード１４を有している。テープフィード１４は、テープ１８のための複数のガイド及び方向転換要素を有し、また、テープコレクタ２０を有する。

ラッピングヘッド１０は、回転可能に配置されており、駆動部２２（図２）によって駆動可能である。

以下、図３及び図４を参照しながら、第１の本質的な局面として、ワイヤハーネス１２にテーピングするためのラッピングヘッド１０の構造及び動作態様について説明する。図５及び図６を参照して、第２の本質的な局面として、駆動部２２の構造及び動作態様について説明する。

図３及び図４から認識できるように、ラッピングヘッド１０は、回転軸２４を中心に回転可能に取り付けられたリング状セグメント２６を有する。リング状セグメント２６は、一端に向かって開口された中央開口のラッピング空間２８を有し、それによって、挿入開口部３０が形成されている。図３及び図４は、横方向６と反対方向に見た、ラッピングヘッド１０の側を示す図である。このラッピングヘッド１０の側をラッピング側と呼ぶ。

これに対し、図５及び図６は、横方向６に見たラッピングヘッド及び駆動部の図であり、ラッピングヘッド１０のこの側を駆動側と呼ぶ。

リング状セグメント２６には、それぞれがローラ３４を有する、計３つの押圧要素３２ａ，３２ｂ，３２ｃが形成されている。それぞれの押圧要素３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、リング状セグメント２６に弾性的に取り付けられており、それによって、ローラ３４は、全て弾性的に取り付けられている。

２つの押圧要素３２ａ，３２ｂは、折り曲げレバーの方式によって形成されており、２つのアーム３６，３８を有している。それらのアームは、それぞれのローラ３４の領域において、ヒンジ方式によって互いに連結されている。また、長手方向４において挿入開口部３０に向いている前方アームは、この場合、同時に挿入要素３６を定義している。反対側に位置し、挿入開口部３０から離れているアームを、以下においては後方アーム３８と呼ぶ。２つの押圧要素３２ａ，３２ｂの後方アーム３８は、挿入開口部３０とは反対側の領域においてリング状セグメント２６に取り付けられ、その取り付け点において最大４５°、好ましくは最大３０°の小さな角度間隔しか有していない。

対照的に、挿入要素３６を形成する前方アームは、挿入開口部３０に隣接してリング状セグメント２６に取り付けられる。本実施例においては、前方アームは、その長さを補うために、スライドできるように取り付けられている。挿入要素３６は、それぞれ、取り付けボルト４２が係合するスロット孔４０を有する。２つの取り付けボルトの角度間隔は、後方アーム３８の取り付け点の角度間隔よりも大幅に大きく、例えば６０°から１００°までの範囲にある。挿入開口部３０は、一般的に、開口角度αを有している。この開口角度αは、様々な直径のワイヤハーネス１２をラッピング空間２８に挿入できるように十分な大きさである。例えば、開口角度は４０°から６０°まで、又は９０°までである。

押圧要素３２ａ，３２ｂの特別な形成と配置によって、ワイヤハーネス１２の確実で安全な挿入が可能となる。連続したガイド構造が形成されている。このガイド構造は、横方向６に垂直な横断面で見た場合に、特に第３の押圧要素３２ｃとの組み合わせにおいて、ワイヤハーネス１２のための受け入れ空間の連続的で隙間のない境界を、定義する。その境界は、挿入開口部３０に向かってのみ開いている。これによって、挿入されるワイヤハーネスが誤って入り込むこと、例えば、ローラ３４とリング状セグメント２６との間の空間に入り込むことを防止することができる。

第３の押圧要素３２ｃは、ラッピング空間２８の後方領域に配置されている。関連するローラ３４は、ガイド（特にリニアガイド）に沿って弾性的に取り付けられている。ガイドは、２つの折り曲げレバーの方式の押圧要素３２ａ，３２ｂに対して横方向に、例えば垂直方向８に走る更なるアーム３９を有する。この更なるアーム３９は、押圧要素３２ａ，３２ｂ、特にそれらの後方アーム３８を（横方向にオフセットした平面において）横切っている。それによって、ワイヤハーネス１２のための受け入れ空間も後方に閉じられている。更なるアーム３９は、その対向する２つの端部領域によって、好ましくはリニアガイドにおいてガイドされる。

この第３の押圧要素３２ｃのローラ３４の弾性的な補償移動のための移動方向は、この場合、回転軸２４から後方アーム３８の２つの取り付け点の間の領域への方向（又は長手方向４と反対方向）に向いている。

図３には、テープコレクタ２０も補足して示されている。これは、本実施例においては、例えば、ほぼＵ字型に形成され旋回軸４４を中心に旋回可能なブラケットの形において形成されている。旋回動作、特に旋回角度の大きさは、その際、位置調整ユニットを使って調整することができる。これによって、テープ１８の所望の長さを調整することができる。

テープコレクタは、その前端に、テープ１８を挟み込みによって把持することができる把持ユニット４６を有する。

さらに、図３及び図４において、切断ユニット４８が認識でき、その切断ユニットは、垂直軸を中心に旋回できるように取り付けられており、ナイフのような切断要素５０を有する。テープ１８を切断するために、切断ユニット４８をテープ１８に対して旋回させ、連続して切断し、それによって、引張り切断が生じる。

切断ユニット４８は、垂直方向８に見たときに、挿入開口部３０の上方に配置されている。そのため、切断ユニットは、テープ１８を挿入開口部３０の上方において切断する。この位置においては、テープ１８のゆるんだ端部が、把持ユニット４６によって把持されている。

テーピングを実行するためのラッピングヘッド１０の動作様態は以下の通りである。

前述のサイクルの後、ラッピングヘッド１０は、図３に示す開始位置にある。テープ１８のゆるんだ端部は、把持ユニット４６によって把持される。テープコレクタ２０の旋回動作によって、テープ１８は、下方に、特に垂直方向８と反対方向に引っ張られ、それによって、テープは、（横方向と反対方向への投影図で見た場合）挿入開口部３０を越えて延びる。

次のステップにおいては、ワイヤハーネス１２をラッピング空間２８に挿入する。その際、先に引き下げられたテープ１８は、ラッピング空間２８に挿入される際にワイヤハーネス１２の側部に寄り添って、運ばれる。ワイヤハーネス１２は、好ましくは回転軸２４がワイヤハーネス１２の長手方向の軸と一致するような方法によって、ラッピング空間２８の中心まで導かれる。その際、弾性的に取り付けられたローラ３４は、退き、弾性力によってワイヤハーネス１２に押し付けられる。そのため、３つの弾性的に取り付けられたローラの形態によって、ワイヤハーネスは、ラッピング空間２８内の中心に全体的に保たれる。ローラ３４は、テープ１８に接触し、そのテープ１８をワイヤハーネス１２の周面に押し付ける。ワイヤハーネス１２がラッピング空間２８に挿入された後、テープ１８は、切断要素５０によって切断される。次いで、ラッピングヘッド１０全体を回転させ、それによって、ローラ３４を使用してテープがワイヤハーネスに順次巻き付けられる。テープ１８は、ワイヤハーネス１２に複数回巻き付けられる。ラッピング工程の完了後、ワイヤハーネス１２は再びラッピング空間２８から移動される。ワイヤハーネス１２の入れ出しは、好ましくはラッピングヘッド１０を移動させることによって、好ましくは長手方向４と反対方向及び長手方向４に移動可能なラッピングモジュール２全体とともに、行われる。その際、ワイヤハーネス１２は、好ましくは静止した位置に固定される。

また、ラッピングモジュール２は、例えばクリップ５２（例えば図７参照）のような更なる要素をワイヤハーネス１２に取り付けることにも特に適している。このようなクリップ５２は、典型的には、ワイヤハーネス１２に沿って延び、その上に載置されている取り付け脚を有している。このような取り付け脚の領域においては、ワイヤハーネス１２は、したがって、典型的には、もはや円形ではなく、非円形である。弾性的に取り付けられたローラ３４によって、そのような使用においても、確実なテーピングが保証される。

図５及び図６に示される駆動部２２は、本実施例においては歯付きベルト駆動部として形成されている。リング状セグメント２６は、歯付きの周側面５４を有しており、この周側面は、挿入開口部３０の領域において必然的に中断されている。そのため、リング状セグメント２６は、歯付きプーリのように形成されている、又はそのようなプーリを少なくとも１つ有する。

ベルト駆動ユニットの様式で形成された駆動部２２は、駆動ローラ、ガイドローラ５６の形態で形成された複数のガイド要素、及び方向転換ローラ５８の形態で形成された方向転換要素を有する。隣接する２つのガイドローラ５６はそれぞれガイド対を定義し、方向転換ローラ５８は２つのガイド対の間に配置されている。これらのローラの周りには、ベルト状の駆動要素がガイドされており、本実施例においては、歯付きベルト６０として形成されている。

各ガイド対は、その際、セクション６２を定義し、その領域においては、歯付きベルト６０は、リング状セグメント２６に接し、また、歯付きの周側面５４に噛み合う。それぞれのセクション６２は、比較的小さな角度範囲βに及んでおり、その角度範囲は本実施例においては約４５°である。

本実施例における角度範囲α、β及びその他の角度範囲は、それぞれ回転軸２４に関連づけられた角度範囲によって定義される。セクション６２の場合、角度範囲βは、ガイドローラ５６の２つの回転軸の間の角度間隔によって定義される。角度範囲βは、特に、挿入開口部３０の開口角度αよりも、例えば５°～１０°だけ小さい。

各セクション６２における、歯付きベルト６０の比較的短い噛み合い長さによって、歯付きベルト６０の歯と、歯付きの周側面５４の歯とが確実に且つ、ずれなく噛み合うことが、保証される。これによって、信頼性の高いトラブルフリーの駆動が保証される。

ラッピングプロセスの間、リング状セグメント２６は回転軸２４の周りを数回回転する。挿入開口部３０及びそれに関連するリング状セグメント２６の非円形の周側面に起因して、セクション６２が大きい場合には、ミスアライメントが発生し、また、歯付きベルト６０の歯は、もはやリング状セグメント２６の歯に確実に噛み合わず、それによって、場合によっては歯の上を走ることになろう。

また、図５から、ラッピングモジュール２がガイドユニット６４に取り付けられており、そのガイドユニットによって、長手方向４への、及びその反対方向への送り動作が可能であることが、認識できる。それによって、ラッピングモジュール２全体を、支持台に対して相対的に位置調整することができる。そのために、対応する送り駆動部、及び例えば適切なリニアガイド、特にガイドレールが提供される。

更なる局面が、図２から読み取れる。

ラッピングモジュール２自体は、長手方向４に延びる旋回軸を中心に、旋回ヒンジ６６を介して下側の領域において２つの部分に開くことができる。これによって、例えば、テープロール１６の交換又はメンテナンスのためのアクセスを向上させることができる。

図７は、上記のラッピングモジュール２が収容される装着ヘッド３の例示的な形態を示している。この装着ヘッド３においては、複数のモジュールが横方向６に直接隣り合って配置されている。この実施例においては、２つのラッピングモジュール２が、中央のモジュールの両側に配置されている。この中央モジュールは、クリップモジュール７０として形成されており、そのクリップモジュールは、クリップ５２をワイヤハーネス１２に配置するために形成されている。２つのラッピングモジュール２に加えて、各モジュールの外側には、ワイヤハーネス１２を固定するための固定モジュール７２が配置されている。固定モジュール７２は、ワイヤハーネス１２を挟持するために使用され、この目的のために、適切な固定要素を、例えば調整可能なクランプアームの形態において、有している。

好ましい一実施形態においては、ラッピングモジュール２は、少なくとも１つの固定モジュール７２と共に、好ましくはラッピングモジュール２の両側に配置された固定モジュール７２と共に、例えばテーピングを有する（ルーズ）ケーブル束を提供するために、更なるモジュールなしに、特にクリップモジュール７０なしに、共通の装着ヘッド３として使用される。

装着ヘッド３全体は、装着ヘッド３を空間的に移動させることができる位置調整装置に取り付けられていることが好ましい。これは特にロボットである。クリップ５２のテーピング及び取り付けのための全工程サイクルは、例えば以下のようになる。

装着ヘッド３は、クリップ５２が１個ずつ供給される供給ステーションに移動する。それぞれのクリップ５２は、クリップモジュール７０によって把持される。装着ヘッド３は、ワイヤハーネス１２が供給される装着位置に移動する。装着ヘッド３は、その横方向６がワイヤハーネス１２の長手方向と一致するように配置されている。クリップ５２は、クリップモジュール７０によって、ワイヤハーネス１２の周側面の所望の位置（角度位置）に配置され、この位置に保持される。そのために、クリップモジュール７０は、対応して形成された、非常に狭い構造のグリッパ７４を有している。その横方向６の幅は、例えば、単に１０～３０ｍｍの範囲内である。ラッピングモジュール２は、この非常に狭いクリップモジュール７０の横に直接配置されている。２つのラッピングヘッド１０は、長手方向４に送られ、それによって、ワイヤハーネス１２の上方にガイドされ、ワイヤハーネスは、それぞれのラッピング空間２８に横たわる。次いで、テーピングが行われる。テーピングによって、クリップ５２の２つの取り付け脚がワイヤハーネス１２と一緒にラッピングされ、その結果、クリップ５２がワイヤハーネス１２に取り付けられる。次いで、グリッパ７４は、（現在固定されている）クリップ５２を解放し、クリップモジュール７０及びラッピングモジュール２は、長手方向４と反対方向の開始位置に戻される。そして、新しいサイクルが始まる。

２ ラッピングモジュール
３ 装着ヘッド
４ 長手方向
６ 横方向
８ 垂直方向
１０ ラッピングヘッド
１２ ワイヤハーネス
１４ テープフィード
１６ テープローラ
１８ テープ
２０ テープコレクタ
２２ 駆動部
２４ 回転軸
２６ リング状セグメント
２８ ラッピング空間
３０ 挿入開口部
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ 押圧要素
３４ ローラ
３６ 挿入要素／前方アーム
３８ 後方アーム
３９ 更なるアーム
４０ スロット孔
４２ 取り付けボルト
４４ 旋回軸
４６ 把持ユニット
４８ 切断ユニット
５０ 切断要素
５２ クリップ
５４ 周側面
５６ ガイドローラ
５８ 方向転換ローラ
６０ 歯付きベルト
６２ セクション
６４ ガイドユニット
６６ 旋回ヒンジ
７０ クリップモジュール
７２ 固定モジュール
７４ グリッパ
α 開口角度
β 角度範囲

Claims (20)

1. 長手方向（４）、横方向（６）及び垂直方向（８）に延びており、横方向（６）に延びるワイヤハーネス（１２）の自動ラッピングのために形成され、ラッピングモジュールを備えた装着ヘッド（３）であって、
   前記ラッピングモジュールは、
   横方向（６）に延びる回転軸（２４）を中心に回転可能なラッピングヘッド（１０）と、
   前記ラッピングヘッド（１０）を回転させる駆動部（２２）と、
   テープ（１８）を供給するテープフィード（１４）と、を備え、
   ここで、前記ラッピングヘッド（１０）は、
   中央のラッピング空間（２８）と、前記ワイヤハーネス（１２）を前記ラッピング空間（２８）に挿入するための、横の挿入開口部（３０）と、並びに周側面（５４）と、を有するリング状セグメント（２６）であって、回転軸（２４）を中心に回転可能であるリング状セグメント（２６）と、
   前記ワイヤハーネス（１２）に対して移動可能であり、前記リング状セグメント（２６）に取り付けられた複数の調整可能な押圧要素（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）と、を有しており、
   前記テープフィード（１４）は、動作中及び前記ラッピングヘッド（１０）の回転中に、前記押圧要素（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）によって前記ワイヤハーネス（１２）に対して押し付けられるテープ（１８）を供給するために形成されており、
   前記駆動部（２２）は、前記リング状セグメント（２６）を駆動するために、前記リング状セグメント（２６）の前記周側面（５４）に沿って走るベルト状の駆動要素を有する、装着ヘッド（３）において、
   前記ベルト状の駆動要素は、それぞれのセクション（６２）において部分的にのみ前記周側面（５４）に接し、
   前記セクション（６２）は、９０°未満の角度範囲（β）に広がることを特徴とする、装着ヘッド（３）。
2. 前記セクション（６２）が広がる前記角度範囲（β）は、前記挿入開口部（３０）が広がる開口角度（α）よりも小さい、請求項１に記載の装着ヘッド（３）。
3. 前記駆動要素は、互いに間隔を空けた少なくとも２つのセクション（６２）において前記周側面（５４）に接している、請求項１又は２に記載の装着ヘッド（３）。
4. それぞれの前記セクション（６２）に対して、ガイド対を形成する少なくとも２つのガイド要素が、前記駆動要素のために設けられている、請求項３に記載の装着ヘッド（３）。
5. ２つの前記ガイド対の間に、前記駆動要素がガイドされる方向変換要素（５８）が、配置されている、請求項４に記載の装着ヘッド（３）。
6. 前記ラッピングモジュールは、前記テープ（１８）を把持するための把持ユニットを有するテープコレクタ（２０）をさらに有し、
   前記把持ユニットは、前記挿入開口部を越えて移動可能である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装着ヘッド（３）。
7. 前記テープコレクタ（２０）は、ラッピング工程のために意図されるテープ長を調整できるように制御可能である、請求項６に記載の装着ヘッド（３）。
8. 前記ラッピングモジュールは、さらに、
   前記テープ（１８）を切断するための、旋回可能な切断ユニット（４８）と、
   前記テープ（１８）に対する切断動作を行うために、旋回動作によって一段と移動する切断要素（５０）と、を有する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装着ヘッド（３）。
9. 前記ラッピングモジュールは、ガイドユニットに取り付けられており、送り動作を行うために長手方向（４）に移動可能である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装着ヘッド（３）。
10. 前記ラッピングモジュールに加えて、横方向（６）において前記ラッピングモジュール（２）の隣に配置された、前記ワイヤハーネス（１２）を固定するための少なくとも１つの固定モジュール（７２）が設けられている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の装着ヘッド（３）。
11. ２つのラッピングモジュール（２）が設けられており、その間に横方向（６）から見て、前記ワイヤハーネス上にクリップ（５２）を配置するためのクリップモジュール（７０）が配置されている、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の装着ヘッド（３）。
12. 長手方向（４）に沿って延びる少なくとも１つの旋回ヒンジ（６６）を備え、前記旋回ヒンジによって２つの部分に開くことができる、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の装着ヘッド（３）。
13. 前記テープ（１８）を前記ワイヤハーネス（１２）に対して押し付けて中心にガイドするために形成され、弾性的に取り付けられたローラ（３４）を有する、少なくとも３つの押圧要素（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の装着ヘッド（３）。
14. 前記押圧要素（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）の少なくとも一部分において、それぞれの前記ローラ（３４）は、前記ローラ（３４）で互いにヒンジ連結され且つそれぞれの他端が前記リング状セグメント（２６）に支持されている２つのアーム（３６，３８）に保持されている、請求項１３に記載の装着ヘッド（３）。
15. 前記アーム（３６）の１つが、長手方向（４）に見て、前記挿入開口部に向けられた、前記リング状セグメント（２６）の前方部分領域に取り付けられ、挿入要素（３６）として形成されている、請求項１４に記載の装着ヘッド（３）。
16. ２つの対向する挿入要素（３６）が配置されている、請求項１５に記載の装着ヘッド（３）。
17. 前記挿入要素（３６）は、前記ワイヤハーネス（１２）の異なる直径に適応するために、前記リング状セグメント（２６）に変位可能に取り付けられている、請求項１５又は１６に記載の装着ヘッド（３）。
18. 第３のローラ（３４）が、前記挿入開口部（３０）から離れた、ラッピング空間（２８）の後方領域において弾性的に取り付けられて配置されている、請求項１３乃至１７のいずれか一項に記載の装着ヘッド（３）。
19. 請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の装着ヘッド（３）を用いて、横方向（６）に延びるワイヤハーネス（１２）を自動的にラッピングする方法であって、
    前記ワイヤハーネス（１２）を前記ラッピング空間（２８）に挿入し、前記ワイヤハーネス（１２）の周囲にテープ（１８）をラッピングする、自動ラッピング方法。
20. 請求項１３に記載の装着ヘッド（３）を用いて、横方向（６）に延びるワイヤハーネス（１２）を前記ラッピング空間（２８）に挿入し、前記ワイヤハーネス（１２）の周囲にテープ（１８）をラッピングする、前記ワイヤハーネス（１２）を自動的にラッピングする方法であって、
    以下のステップ、
    テープコレクタ（２０）によって、前記テープ（１８）を、前記挿入開口部（３０）を越えて引き込むステップと、
    前記ワイヤハーネス（１２）を前記ラッピング空間（２８）に挿入し、その際、前記テープ（１８）を前記ワイヤハーネス（１２）に接触させ、前記ローラ（３４）を弾性力に抗して変位させるステップと、
    前記ラッピングヘッド（１０）を前記回転軸（２４）の周りに回転させ、それによって、前記テープ（１８）を前記ワイヤハーネス（１２）にラッピングするステップと、
    前記テープ（１８）を切断ユニット（４８）によって切断するステップと、
    を行う、方法。

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