(57)【要約】【課題】シールテープの巻き付け時間の短縮を図るとともに、自動運転の際、確実にシールテープを巻き付けることのできるシールテープ巻付装置を提供すること。【解決手段】多重に巻回されたロール状のシールテープＴを、回動自在に取り付けるテープホルダ７から垂下するシールテープＴの先端と共に往復動するテープガイド６と、テープホルダ７と駆動ローラ１０との間でシールテープＴを押圧ローラ１１側に押圧しシールテープＴに張力を付与するテンションユニット５と、テープホルダ７とテンションユニット５との間でシールテープＴを切断する切断ユニット８と、テンションユニット５の作動時にテープガイド６を切断ユニット８の近傍まで移動させるとともに、シールテープＴの巻き付け作業完了時にテープガイド６を切断ユニット８よりテープホルダ７側に移動させて切断ユニット８を動作させるように制御する制御ユニットを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一端にネジ部を形成した中空筒状ワークのネジ部を、駆動ローラと押圧ローラ間の作業空間に位置させ駆動ローラとの間にシールテープが介在するように押圧し、駆動ローラの回転に伴って従動回転させることで送出されるシールテープをネジ部に巻付けるシールテープ巻付装置であって、
多重に巻回されたロール状のシールテープを回動自在に取り付けるテープホルダから垂下して、シールテープと共に往復動するテープガイドと、
前記テープホルダと前記駆動ローラとの間でシールテープを前記押圧ローラ側に押圧しシールテープに張力を付与するテンションユニットと、
前記テープホルダと前記テンションユニットとの間でシールテープを切断する切断ユニットと、
前記テンションユニットの作動時に前記テープガイドを前記切断ユニット近傍まで移動させるとともに、シールテープの巻き付け作業完了時に前記テープガイドを前記切断ユニットよりテープホルダ側に移動させて切断ユニットを動作させるように制御する制御ユニットとを備えたシールテープ巻付装置。
【請求項２】
前記制御ユニットは、駆動ローラの回転速度、回転時期及び回転時間並びにテープガイドの動作タイミングを制御する請求項１に記載のシールテープ巻付装置。
【請求項３】
前記制御ユニットは、シールテープの先端が駆動ローラの側方に位置したときに、シールテープ先端を駆動ローラ側に付勢する付勢手段を作動するように制御する請求項１又は２に記載のシールテープ巻付装置。
【請求項４】
前記付勢手段が、オンオフ制御可能な圧縮気体供給ノズルである請求項３に記載のシールテープ巻付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、一端にネジ部を形成した中空状ワークのネジ部にシールテープを巻き付けるシールテープ巻付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  本出願人は、中空状のワーク、例えば管用のテーパネジ継手の雄ネジ部にシールテープを巻き付けるシールテープの自動巻付機を開発し、手動によるシールテープの巻き付け作業の省力化と手作業による巻き付け品質のばらつきの低減を図ってきた。【０００３】  周知のシールテープの自動巻付機は、図５及び図６に示すように、中空筒状ワークＷのネジ部Ｗａを、駆動ローラ１０と押圧ローラ１１、１１間の作業空間Ｓに位置させ、駆動ローラ１０との間にシールテープＴが介在するように押圧ローラ１１、１１で押圧する。そして、ネジ部Ｗａが駆動ローラ１０に押しつけられることで駆動ローラ１０の回転に伴ってネジ部Ｗａが従動回転する。これによって駆動ローラ１０とネジ部Ｗａの間に送出されるシールテープＴがワークＷのネジ部Ｗａに巻付けられる。【０００４】  しかし、このシールテープの自動巻付機は、シールテープの巻き付け自体は駆動ローラ１０と押圧ローラ１１、１１間の作業空間Ｓで自動で行われるものの、ワークを作業空間へ位置させるために図６に示すように作業者がワークを掴んで作業空間Ｓまで運ぶ必要があった。作業者がワークを掴んでいることから作業中にワークを落下させてしまう虞がある等、作業に時間を要するものであった。係る点に鑑み、特許文献２に記載のシールテープ巻付機では、ワークをアタッチメントのワーク保持部に取り付け、アタッチメントと共に駆動ローラと押圧ローラの間の作業空間に移動させるワークローダを備えることでワークを人手によって作業空間まで運ぶ作業を解消するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭５５−１８２３３号公報
【特許文献２】特開２００７−６４８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかし、特許文献２に記載のシールテープ巻付機は、上述した従来機と同様、シールテープがテープホルダからに垂下され押圧ローラによる押圧力でワークのネジ部と駆動ローラの間のシールテープをネジ部に押し付けることで巻き付けるようにしたもので駆動ローラの回転速度を低速で回す必要があり、１個当たりの巻き付け時間が従来の手動作業と比べ大きく削減されるものではなかった。【０００７】  本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、シールテープの巻き付け時間の短縮を図ることのできるシールテープ巻付装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  上記課題を解決するためになされた本発明に係るテープ巻付装置は、少なくとも一端にネジ部を形成した中空筒状ワークのネジ部を、駆動ローラと押圧ローラ間の作業空間に位置させ駆動ローラとの間にシールテープが介在するように押圧し、駆動ローラの回転に伴って従動回転させることで送出されるシールテープをネジ部に巻付けるシールテープ巻付装置であって、
多重に巻回されたロール状のシールテープを回動自在に取り付けるテープホルダから垂下して、シールテープと共に往復動するテープガイドと、
テープホルダと駆動ローラとの間でシールテープを押圧ローラ側に押圧しシールテープに張力を付与するテンションユニットと、
テープホルダとテンションユニットとの間でシールテープを切断する切断ユニットと、
テンションユニットの作動時に前記テープガイドを切断ユニット近傍まで移動させるとともに、シールテープの巻き付け作業完了時にテープガイドを切断ユニットよりテープホルダ側に移動させて切断ユニットを動作させるように制御する制御ユニットを備えている。【０００９】  このテープ巻付装置は、シールテープの巻き付け時にテープの密着性を向上させ駆動ローラの回転速度を高速化した際の安定性を図る。【００１０】  この場合において、制御ユニットは、駆動ローラの回転速度、回転時期及び回転時間並びにテープガイドの動作タイミングを制御することができる。【００１１】  また、制御ユニットは、シールテープの先端が駆動ローラの側方に位置したときに、シールテープ先端を駆動ローラ側に付勢する付勢手段を作動するように制御することができる。【００１２】  巻き付け後のシールテープの先端部は、駆動ローラから離間する方向（ワークのネジ部に巻き付く方向）に湾曲している場合があり、ワークを自動供給しようとするとワークと駆動ローラ間にシールテープが位置せずシールテープの巻き付けが失敗することがあり、付勢手段は、これを防止する。【００１３】  さらに、付勢手段が、オンオフ制御可能な圧縮気体供給ノズルとすることができる。
【発明の効果】
【００１４】  本発明によれば、シールテープの巻き付け時間の短縮を図るとともに、自動運転の際、シールテープ先端を駆動ローラ側に付勢する付勢手段を設けることで、確実にシールテープの巻き付けをすることのできるシールテープ巻付装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るシールテープ巻付装置の概略を正面から見た概略図である。
【図２】同シールテープ巻付装置の動作を説明する正面図で、（ａ）はシールテープと共にガイド部を駆動ローラ近傍まで下降させた状態を、（ｂ）は（ａ）の状態から押圧ローラを作動させワークを挟持し、さらにテンションユニットを作動させシールテープに張力を付与した状態をそれぞれ示す。
【図３】図２に続き、同シールテープ巻付装置の動作を説明する正面図で、（ａ）は巻き付け作業が終了し切断ユニットが作動した状態を、（ｂ）は（ａ）の状態から余剰部のシールテープを巻き付け初期状態に戻すことでワークを排出させ、シールテープと共にガイド部を駆動ローラ近傍まで下降させるとともに付勢手段によってシールテープ先端を駆動ローラ側に付勢する状態をそれぞれ示す。
【図４】同シールテープ巻付装置のテープガイド６の説明図で、（ａ）はガイド部の側面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図、（ｃ）は帯状部にガイド部を取り受ける説明図、（ｄ）はガイド部の斜視図、（ｅ）はガイド部の別の実施例を示す斜視図である。
【図５】シールテープの巻き付けを説明するための斜視図である。
【図６】従来、シールテープ巻付装置でワークにテープを巻き付ける際の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】  以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００１７】＜実施形態１＞
図１〜図４に、本発明の実施形態１を示す。
【００１８】  このテープ巻付装置１は、従来例と同様、少なくとも一端にネジ部Ｗａを形成した中空筒状ワークＷのネジ部Ｗａを、駆動ローラ１０と押圧ローラ１１間の作業空間Ｓに位置させ駆動ローラ１０との間にシールテープＴが介在するように押圧ローラ１１によって押圧し、駆動ローラ１０の回転に伴って従動回転させることで送出されるシールテープＴをネジ部Ｗａに巻付けるもので、多重に巻回されたロール状のシールテープＴを回動自在に取り付けるテープホルダ７と、このテープホルダ７から垂下するシールテープＴと共に往復動するテープガイド６と、テープホルダ７と駆動ローラ１０との間でシールテープＴを押圧ローラ１１側に押圧しシールテープＴに張力を付与するテンションユニット５と、テープホルダ７とテンションユニット５との間でシールテープＴを切断する切断ユニット８と、テンションユニット５の作動時にテープガイド６を切断ユニット８の近傍まで移動させるとともに、シールテープＴの巻き付け作業完了時にテープガイド６を切断ユニット８よりテープホルダ７側に移動させて切断ユニット８を動作させるように制御する制御ユニットを備えている。
【００１９】  中空筒状ワークＷは、例えば、Ｒ１／８〜Ｒ３／４の管用のテーパ雄ネジである。通常両端にネジ部を有するが、一方がテーパのネジ部Ｗａであれば他方は平行ネジ部であっても平行ねじ部にナットが取り付いた状態のものであっても構わない。また、一端にシールテープＴを巻き付ける雄ネジ部を形成しておれば、他端側は雌ネジが形成されたアダプタであっても構わない。
【００２０】  駆動ローラ１０は、その材質は特に限定するものではないが、本実施形態では駆動ローラ１０を駆動させる駆動手段（例えば、電動モータ等）の駆動軸又は駆動軸の先端と繋がる金属製の回転軸の周面に嵌合された弾性部材（例えば、環状のウレタンゴム）で構成されている。
【００２１】  押圧ローラ１１は、本実施形態においては図に示すように正面視して上下に２個配設される。押圧ローラ１１は、スライドユニット１４によって駆動ローラ１０の軸心ＳＣ１と略直交方向に移動する。スライドユニット１４は、押圧ローラ１０によってワークＷのネジ部Ｗａを駆動ローラに押し付けるだけの押圧力を発揮するものであれば特に限定するものではなく、本実施形態ではガイド付きのエアシリンダを使用している。
【００２２】  この押圧ローラ１１は、シールテープＴを巻き付けるワークＷのサイズに応じて、外径、押圧ローラ間の距離が異なるように複数用意することが好ましい。例えば、Ｒ１／８用、Ｒ１／４とＲ３／８、Ｒ１／２とＲ３／４は兼用の３種類の押圧ローラ構造体１３（押圧ローラ１１と押圧ローラ取付体１２）とすることができる。本発明者らの実験によると、押圧ローラ１１の周面には対応するワークＷのネジ部Ｗａに合わせたネジ部を形成してワークＷを駆動ローラ１０に押圧することで、押圧ローラ１１の回転に伴う軸方向の移動を抑制することができるため各ワークＷのサイズＲ１／８〜Ｒ３／４に合わせ、５種類の押圧ローラ構造体１３を用意することが好ましいことが分かった。
【００２３】  駆動ローラ１０と２つの押圧ローラ１１、１１の周面近接部で結ばれた三角の領域がシールテープＴを巻き付ける作業空間Ｓとなる。
【００２４】  本実施形態のテープ巻付装置１は、この作業空間ＳにワークＷのネジ部Ｗａを位置させるワーク押出機構４に連続的にワークＷを供給する、ワークホルダ２とワーク挟持機構３を備えている。
【００２５】［テープガイド］
テープガイド６は、テープホルダ７から送出されるテープＴの先端部は覆うガイド部６０と、ガイド部６０と連なりテープホルダ７の送出口内に固定され、テープホルダ７と共に往復動（図例では上下動）することでシールテープＴを駆動ローラ近傍まで運ぶ帯状部６１とから構成される。帯状部６１は、略シールテープＴと同じ幅寸法で剛性、例えば金属製の薄板である。ガイド部６０は、帯状部６１と同様の材質の板状の部材で帯状部６１の先端を覆う。具体的には、ガイド部６０と帯状部６１とは一枚の金属板から切り出された一体物で、図４（ｃ）に示すように、Ｔ字状に切り出され突出した部分をＣ字状に折り曲げることでガイド部６０を形成する。また、帯状部６１の先端の裏面に、ガイド部６０となる別部材をＴ字状に配設し、スポット溶接等の固着手段で固定した後、両端部をＣ字状に湾曲させて構成することもできる。この際、予め両端部をＣ字状に湾曲させた後に帯状部６１の先端に取り付け固定するようにしても構わない。シールテープＴは、テープホルダ７が往復動する際に、テープガイド６のガイド部６０に覆われて、駆動ローラ１０側に進出するとともに、駆動ローラ１０とワークＷに挟持された状態においてはガイド部６０のみ上昇させることができる。
【００２６】  シールテープＴの取り付けは、テープホルダ７の軸部に多重に巻回されたロール状のシールテープＴを取り付け、ガイド部６０と帯状部６１との隙間にシールテープＴを挿通させる。帯状部６１は、テープホルダ７内に固定され、制御ユニットで制御されるテープホルダ７の往復動進退機構（図示省略）によって、テープホルダ７と共にシールテープＴを駆動ローラ１０の近傍まで進退させる。また、帯状部６１の下端開口部の長辺が、後述するテンションユニット５を作動させた際に張力をもってシールテープＴが当接する箇所となる。そのためテンションユニット５による張力付与時のシールテープＴの切断を防止するため、図４（ｂ）に示すように、所定のＲ加工を施すようにすることが好ましい。
【００２７】［テンションユニット］
テンションユニット５は、図１に示すように、駆動ローラ１０の直近上方の反押圧ローラ１１側に配設され、先端に押圧部５０ａを形成したテンションバー５０と、テンションバー５０を駆動ローラ１０の軸心に対し略直交する水平方向に移動させる移動機構５２から構成される。移動機構５２は、ワークＷと駆動ローラ１０との間で挟持されたシールテープＴに張力を付与するだけの押圧力があれば特に限定するものではなく、本実施形態においては空圧のガイド付きシリンダを使用する。また、切断ユニット８の移動機構８３も同様のシリンダを使用するようにしている。
【００２８】  押圧部５０ａは、シールテープＴを駆動ローラ１０側から押圧ローラ１１側に押圧する際、シールテープＴに折れや切断が生じない様に円弧形状をなしている。本実施形態においては、テンションバー５０と一体成形された構成を示しているがこれに限られず、テンションバー５０の先端に軸部を介して回動自在に取り付けたローラであっても構わない。
【００２９】［切断ユニット］
切断ユニット８は、テンションユニット５とテープホルダ７との間に配備され、押圧ローラ１１側上部の固定刃８１と、フランジ８０の先端に取り付けられた移動刃８２と、フランジ８０を駆動ローラ１０の軸心に対し略直交する水平方向に移動させる移動機構８３とからなる。
【００３０】  切断ユニット８は、切断ユニット８の切断刃である固定刃８１と移動刃８２の刃先が、移動刃８２の移動により交差することで、シールテープＴを切断する。
【００３１】  そして、本実施形態のシールテープ巻付装置１は、テンションユニット５の作動時にテープガイド６を切断ユニット８の近傍まで移動させるとともに、シールテープＴの巻き付け作業完了時にテープガイド６を切断ユニット８より上方に移動させて切断ユニット８を動作させるように制御する制御ユニット（図示省略）を備え、この制御ユニットは、更に、駆動ローラ１０の回転速度、回転時期及び回転時間並びにテープガイド６の動作タイミングを制御する。
【００３２】  次に、本実施形態のシールテープ巻付装置１の動作を図１から図３に基づいて詳細に説明する。
【００３３】  まず、初期状態として、テープホルダ７を駆動ローラ１０から最も離間した上方位置で固定する。シールテープ送出口から延設されるテープガイド６のガイド部６０は切断ユニット８よりも上方に位置する。このときテンションユニット５及び切断ユニット８の移動機構５２、８３はロッドがシリンダ内に入り込み、テンションバー５０及びフランジ８０が図例最も右側に位置する状態である。そして、この状態でガイド部６０にシールテープＴを取り付け、ガイド部６０からシールテープＴの先端部を所定長さだけ延出させた状態で、進退（図例上下動）するように構成する。
【００３４】  次に、制御ユニットは、テープホルダ７を下方に移動させるようにすることで、テープガイド６全体も下方に移動させ、ガイド部６０から延出しているシールテープＴの先端部を駆動ローラ１０の周面に当接又は近接するところに位置させる（図２（ａ）参照）。
【００３５】  そして、図示しないワークＷの自動供給装置によって作業空間ＳにワークＷを位置させ、スライドユニット１４を作動することで押圧ローラ１１が移動し、ワークＷを駆動ローラ１０と押圧ローラで保持するとともに、ワークＷと駆動ローラ１０との間にシールテープＴを介在させた状態とする。その後、ガイド部６０を切断ユニット８の近傍まで上昇させ、テンションユニット５の移動機構５２を作動させる。テンションユニット５の作動により、テンションバー５０先端の押圧部５０ａによってシールテープＴは押圧ローラ１１側に押し付けられる。これによってシールテープＴは、ワークＷと駆動ローラ１０間からガイド部６０との間で張力が付与され、手作業でワークＷのネジ部にシールテープＴを巻き付ける際と同様の力が作用した状態となる（図２（ｂ）参照）。ガイド部６０を切断ユニット８の近傍まで上昇させる際の位置は、シールテープＴへの張力を最適にかけるための位置で、張力付与時に固定刃８１にシールテープＴが干渉しない位置であれば切断ユニット８よりも上方であっても構わない。切断ユニット８よりも上方の位置であれば、後述する切断ユニット８の作動前にテープガイド６をさらに上方に移動させる必要はない。
【００３６】  図２（ｂ）の状態で、巻き付け作業が開始される。制御ユニットが制御する巻き付けの際の駆動ローラ１０の回転速度、回転時間は特に限定するものではなく、本実施形態においては、巻き付け初期に低速、その後に高速、シールテープ切断後、余剰のシールテープＴを高速で巻き付けるようにしている。図２（ｂ）の状態で、初期の低速巻き付け、その後の高速巻き付けが終了する。
【００３７】  次いで、図３（ａ）に示すように、テープガイド６を切断ユニット８より上方に移動させて切断ユニット８を動作させる。そして、切断動作と略々同時に駆動ローラ１０を高速で回転させシールテープＴの余剰部分をワークＷのネジ部に巻き付ける。
【００３８】  対象となるワークＷのサイズによって異なるが、本実施形態のシールテープ巻付装置１では、初期の低速巻き付け、高速巻き付け、切断後の高速巻き取りに分けられ、制御ユニットによるサイズＲ１／４のワークＷの巻き付けの回転制御の例としては、
初期巻き付け：１８ｒｐｍ、０．５回転（１．７５秒）
高速巻き付け：１１４ｒｐｍ、２．５回転（１．３２秒）
切断後巻き取り：９１ｒｐｍ、１．５回転（２秒）
サイズＲ１／２のワークＷの例としては、
初期巻き付け：１８ｒｐｍ、０．６回転（２秒）
高速巻き付け：１８２ｒｐｍ、３．９回転（１．３秒）
切断後巻き取り：１３６ｒｐｍ、１．５回転（１．３秒）
これらの巻き付け時間にワークＷの取り付け時間、切断時間、ワークＷの排出時間を合算しても、従来、約１５秒かかっていた作業時間が、本実施形態によると約９秒で完了し、大幅な時間短縮を実現することができた。
【００３９】  また、高速回転を行うことで、ワークＷのサイズ、環境温度・湿度によって、切断後にシールテープＴが縮む場合がある。この場合、高速巻き付けと切断後巻き取り回転の間に短時間の逆回転を行うことができる。逆回転は、
１８ｒｐｍ、０．１〜０．２回転（０．４〜０．５秒）
程度行うことが好ましい。
【００４０】  そして、巻き付けが完了した後、押圧ローラ１１、１１を初期状態の位置に戻すことでワークＷは自重により作業空間Ｓから傾斜レール（図示省略）上に落下し、収納箱（図示省略）に収納される（図３（ｂ）参照）。
【００４１】  この際、切断後のシールテープＴの先端は、駆動ローラ１０から離間する方向に湾曲している場合が多い。
【００４２】  本実施形態においては、シールテープＴの先端を駆動ローラ１０側に付勢する付勢手段として、オンオフ制御可能な圧縮気体供給ノズル９を配設するようにしている。
【００４３】  この圧縮気体供給ノズル９は、制御ユニットにより各ユニットが初期状態の際にシールテープＴの先端に圧縮気体を矢付Ａの方向に吹き付けるもので、常時、テンションユニット５や押圧ローラ１１と干渉しない位置に配設されている。また、ノズル先端が圧縮気体の吹き付け時のみ図３（ｂ）に示す位置に移動するように移動機構を備えるようにしても構わない。
【００４４】  これによって、シールテープＴの先端が駆動ローラ１０の周面に当接又は近接し、ワークＷを自動供給するようにしてもシールテープＴをシールテープ巻付装置１側に押し付けることなく良好にシールテープＴの巻き付けを行うことができる。
【００４５】  付勢手段は、圧縮気体供給ノズル９に限られず、機械的に進退する押圧部材を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】  以上説明したように、本発明のシールテープ巻付装置は、新規設計のシールテープの巻付装置として好適に用いることができる他、既存のシールテープ巻付装置の改良としても好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００４７】  １    シールテープ巻付装置
１０  駆動ローラ
１１  押圧ローラ
５    テンションユニット
５０  テンションバー
５２  移動機構
６    テープガイド
６０  ガイド部
６１  帯状部
７    テープホルダ
８    切断ユニット
８０  フランジ
８１  固定刃
８２  移動刃
８３  移動機構
９    付勢手段（圧縮気体供給ノズル）
【図１】
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【図２】
2020070190.tif 000004
【図３】
2020070190.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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