(57)【要約】【課題】駆動してワークを加工する加工部をさらに回転駆動させる場合に、加工部に動力を伝達するための動力伝達部材が絡まりにくくすることができる技術を提供することを目的とする。【解決手段】回転加工装置１０は、加工部２０と、回転機構４０と、を備える。加工部２０は、アクチュエータ２２と、前記アクチュエータ２２によって駆動されてワークを加工可能な手先部３０とを含む。回転機構４０は、前記加工部２０と一体回転可能に前記加工部２０を支持し、回転中心が軸心方向に沿って中空構造４３となるように形成された回転支持部４２と、前記回転支持部４２を回転駆動する回転駆動部４４とを含む。前記アクチュエータ２２に接続されて前記アクチュエータ２２に動力を伝達する動力伝達部材５０が前記中空構造４３内に通されている。【選択図】図４
2019063970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータと、前記アクチュエータによって駆動されてワークを加工可能な手先部とを含む加工部と、
前記加工部と一体回転可能に前記加工部を支持し、回転中心が軸心方向に沿って中空構造となるように形成された回転支持部と、前記回転支持部を回転駆動する回転駆動部とを含む回転機構と、
を備え、
前記アクチュエータに接続されて前記アクチュエータに動力を伝達する動力伝達部材が前記中空構造内に通されている、回転加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転加工装置であって、
前記アクチュエータは、前記回転機構によって回転されない位置に配置された流体圧発生装置によって生じる流体圧を動力源とし、
前記中空構造内に通されている前記動力伝達部材は、前記アクチュエータと前記流体圧発生装置とを結び、内部を流体が通過可能な配管部材である、回転加工装置。
【請求項３】
請求項２に記載の回転加工装置であって、
前記配管部材は、第１部分と、前記第１部分に相対回転可能に連結されて前記第１部分よりも前記流体圧発生装置側に接続される第２部分とを有する回転継手を含む、回転加工装置。
【請求項４】
請求項３に記載の回転加工装置であって、
前記アクチュエータは単動型のエアシリンダである、回転加工装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転加工装置であって、
前記手先部は、前記ワークを挟んで把持可能な複数の把持爪を有し、
前記アクチュエータは、前記複数の把持爪の少なくとも１つを駆動する、回転加工装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回転加工装置であって、
前記回転支持部は、外周面に歯が形成されており、
前記回転駆動部は、自身の回転軸を前記回転支持部の回転軸と異にする位置に配置されたプーリと、前記プーリを回転駆動するモータと、前記回転支持部と前記プーリとに架け渡されたベルトとを有する、回転加工装置。
【請求項７】
請求項６に記載の回転加工装置であって、
前記回転支持部を回転可能に支持すると共に前記モータを支持する基体部と、
前記基体部のうち前記モータを支持する側の部分が取り付けられたロボットアームと、をさらに備える、回転加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動してワークを加工する加工部をさらに回転駆動させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、結束バンドを送出して結束対象に巻付けて引締めて結束する一連の結束動作を行う結束工具であって、人力で駆動する結束工具を開示している。
【０００３】
また、特許文献２は、電線を覆う保護部材の周囲にバンドクリップが巻付けられたワイヤーハーネスを開示している。バンドクリップには、車体等の取付対象に固定されるクリップ部と、電線等の巻付対象に巻付けられるバンド部とが設けられている。
【０００４】
ここで、特許文献２に記載のワイヤーハーネスのように、クリップ部が設けられたバンドクリップを電線に巻付けて固定する場合、ワイヤーハーネスを組み立てるための図板にクリップ部を固定した状態で、バンド部を電線の周囲に巻付ける作業を行う場合がある。
【０００５】
しかしながら特許文献１に記載の結束工具は、結束バンド全体を送出す構成であるため、バンドクリップの巻付け作業には不向きである。
【０００６】
そこで、本願発明者は、バンドクリップのうちクリップ部が固定された状態で、駆動してバンド部を保持する保持部をさらに回転駆動させることによってバンド部を巻付対象の周囲に巻付ける装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２３８１０２号公報
【特許文献２】特開２０１３−１５０４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、駆動してバンド部を保持する保持部をさらに回転駆動させる場合、保持部に動力を伝達するための配線又は配管等の動力伝達部材が絡まる恐れがあった。
【０００９】
そこで、本発明は、駆動してワークを加工する加工部をさらに回転駆動させる場合に、加工部に動力を伝達するための動力伝達部材が絡まりにくくすることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、第１の態様に係る回転加工装置は、アクチュエータと、前記アクチュエータによって駆動されてワークを加工可能な手先部とを含む加工部と、前記加工部と一体回転可能に前記加工部を支持し、回転中心が軸心方向に沿って中空構造となるように形成された回転支持部と、前記回転支持部を回転駆動する回転駆動部とを含む回転機構と、を備え、前記アクチュエータに接続されて前記アクチュエータに動力を伝達する動力伝達部材が前記中空構造内に通されている。
【００１１】
第２の態様に係る回転加工装置は、第１の態様に係る回転加工装置であって、前記アクチュエータは、前記回転機構によって回転されない位置に配置された流体圧発生装置によって生じる流体圧を動力源とし、前記中空構造内に通されている前記動力伝達部材は、前記アクチュエータと前記流体圧発生装置とを結び、内部を流体が通過可能な配管部材である。
【００１２】
第３の態様に係る回転加工装置は、第２の態様に係る回転加工装置であって、前記配管部材は、第１部分と、前記第１部分に相対回転可能に連結されて前記第１部分よりも前記流体圧発生装置側に接続される第２部分とを有する回転継手を含む。
【００１３】
第４の態様に係る回転加工装置は、第３の態様に係る回転加工装置であって、前記アクチュエータは単動型のエアシリンダである。
【００１４】
第５の態様に係る回転加工装置は、第１から第４のいずれか１つの態様に係る回転加工装置であって、前記手先部は、前記ワークを挟んで把持可能な複数の把持爪を有し、前記アクチュエータは、前記複数の把持爪の少なくとも１つを駆動する。
【００１５】
第６の態様に係る回転加工装置は、第１から第５のいずれか１つの態様に係る回転加工装置であって、前記回転支持部は、外周面に歯が形成されており、前記回転駆動部は、自身の回転軸を前記回転支持部の回転軸と異にする位置に配置されたプーリと、前記プーリを回転駆動するモータと、前記回転支持部と前記プーリとに架け渡されたベルトとを有する。
【００１６】
第７の態様に係る回転加工装置は、第６の態様に係る回転加工装置であって、前記回転支持部を回転可能に支持すると共に前記モータを支持する基体部と、前記基体部のうち前記モータを支持する側の部分が取り付けられたロボットアームと、をさらに備える。
【発明の効果】
【００１７】
第１から第７の態様によると、動力伝達部材が中空構造内に通されていることによって加工部が回転機構によって回転されても動力伝達部材の回転半径を小さくできるため、動力伝達部材が絡まりにくい。
【００１８】
特に、第２の態様によると、流体圧駆動型の装置においても動力伝達部材である配管部材を絡まりにくくすることができる。
【００１９】
特に、第３の態様によると、回転機構によって加工部が回転された際に配管部材が捻れることを抑制できる。
【００２０】
特に、第４の態様によると、中空構造に通される配管部材が１本で済み、回転継手を簡略化できる。
【００２１】
特に、第５の態様によると、加工部がワークを把持したまま回転できる。
【００２２】
特に、第６の態様によると、モータを回転支持部と離れた位置に設置できるため、加工部の周辺を小型化できる。これにより、ワークの周辺が狭い場合でも、加工部を回転動作させやすくなる。そして、このようにワークの周辺が狭い場合でも、動力伝達部材が中空構造内に通されていることによって加工部が回転しても動力伝達部材の回転半径を小さくできるため、動力伝達部材が絡まりにくい。
【００２３】
特に、第７の態様によると、ワークを加工した加工部をロボットアームによって移動させつつ回転機構によって回転させることができる。これにより、例えば、バンド部の巻付け作業を行うことができる。この場合でも、動力伝達部材が中空構造内に通されているため、回転機構によって加工部が回転されても動力伝達部材が絡まりにくい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態に係る回転加工装置を示す概略斜視図である。
【図２】実施形態に係る回転加工装置を示す概略背面図である。
【図３】実施形態に係る回転加工装置を示す概略側面図である。
【図４】実施形態に係る回転加工装置を示す概略底面図である。
【図５】バンド部を巻付ける様子を示す説明図である。
【図６】バンド部を巻付ける様子を示す説明図である。
【図７】バンド部を巻付ける様子の別例を示す説明図である。
【図８】バンド部を巻付ける様子の別例を示す説明図である。
【図９】バンド部を巻付ける様子のさらに別例を示す説明図である。
【図１０】バンド部を巻付ける様子のさらに別例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
｛実施形態｝
以下、実施形態に係る回転加工装置について説明する。図１は、実施形態に係る回転加工装置１０を示す概略斜視図である。図２は、実施形態に係る回転加工装置１０を示す概略背面図である。図３は、実施形態に係る回転加工装置１０を示す概略側面図である。図４は、実施形態に係る回転加工装置１０を示す概略底面図である。
【００２６】
回転加工装置１０は、ワークを加工可能な加工部２０と、加工部２０を回転可能な回転機構４０と、を備える。特にここでは、加工部２０がワークを加工している状態で回転機構４０が加工部２０を回転可能である。以下では、回転機構４０によって回転する加工部２０の回転軸に沿う方向をｘ軸方向と称し、ｘ軸方向に直交すると共に相互に直交する２つの方向をｙ軸方向およびｚ軸方向と称する。また、ｘ軸方向正の方向及び負の方向を＋ｘ方向及び−ｙ方向と称する。ｙ軸方向及びｚ軸方向についても同様である。
【００２７】
本実施形態に係る例では、回転加工装置１０のワークがバンド部品８４のバンド部８５であり、回転加工装置１０がバンド部８５を巻付対象である電線８２に巻付けるための装置であるものとして説明する。より詳細には、加工部２０は、バンド部８５を保持可能な保持部として構成されている。また回転加工装置１０は、加工部２０および回転機構４０を支持する基体部１２と、基体部１２が取付けられたロボットアーム６０とをさらに備える。そして、回転加工装置１０は、制御部７０による制御下、加工部２０がバンド部８５を保持した状態で、回転機構４０が加工部２０を回転させつつロボットアーム６０が加工部２０を移動させることによって、バンド部８５の巻付け作業を行う。
【００２８】
まず、基体部１２について先に説明する。基体部１２は、回転機構４０の後述する回転支持部４２を回転可能に支持すると共に回転機構４０の後述するモータ４８を支持する。具体的には、基体部１２は、ロボットアーム６０に連なるモータ支持収容部１３と、モータ支持収容部１３に連なる支持フレーム１４とを含む。
【００２９】
モータ支持収容部１３は、例えば直方体箱状に形成され、モータ４８を内部に収容支持する。このときモータ４８の軸部４９はｘ軸方向に沿って延び、その先端はモータ支持収容部１３の外部に突出している。
【００３０】
支持フレーム１４は、平板状に形成され、モータ支持収容部１３に対して、モータ４８の軸方向に並ぶように設けられている。ここでは、支持フレーム１４は、ｙｚ平面において第１方向（図２に示す例ではｚ軸方向）に延びる第１延出部１５と、第１延出部１５の一方の端部からｙｚ平面において第１方向と交差する第２方向（図２に示す例ではｙ軸方向）に延びる第２延出部１６とを含む形状に形成されている。ここでは、第１方向と第２方向とが直交しているものとして説明する。したがってここでは支持フレーム１４はｘ軸方向から見てＬ字状に形成されている。もっとも、第１延出部１５と第２延出部１６とはこれ以外の角度で交差するものであってもよい。
【００３１】
第１延出部１５のうち一端側（第２延出部１６に連なる側）は、他端側よりも細くなった細延出部１５ａとなっており、モータ支持収容部１３に対して、ロボットアーム６０との連結方向に沿って突出している。第１延出部１５の他端側の中間部分には、貫通孔１５ｈが形成され、モータ４８の軸部４９が通されている。第２延出部１６のうち第１延出部１５に連なる側とは反対側に加工部２０が設けられている。
【００３２】
加工部２０は、アクチュエータ２２と、アクチュエータ２２によって駆動されてワークを加工可能な手先部３０と含む。
【００３３】
ここでは、アクチュエータ２２としては、単動型のシリンダ２３が採用されている。もっとも、アクチュエータ２２としては、シリンダ２３に限られるものではない。アクチュエータ２２としては、モータであってもよいし、リニアアクチュエータであってもよい。またシリンダ２３としては、単動型である必要はなく、複動型であってもよい。また、図４に示す例では、単動型のシリンダ２３として、ロッド２４が出ていく往路が動力源によって駆動され、ロッド２４が引き込む復路がバネ２５等の弾性部材によって戻されるものとされているが、逆であってもよい。
【００３４】
またここでは、アクチュエータ２２は、流体圧発生装置によって生じる油圧又は空気圧等の流体圧を動力源とする。流体圧発生装置は、回転機構４０によって回転されない位置に配置される。かかる流体圧発生装置としては、工場等に配置されて他の装置と共有のものであってもよいし、専用のものであってもよい。もっとも、アクチュエータ２２の動力源としては流体圧に限られるものではなく、電動であってもよい。以下では、アクチュエータ２２は、空気圧を動力源とするものとして説明する。従って、ここでは、アクチュエータは、単動型のエアシリンダ２３である。
【００３５】
手先部３０は、ワークを加工する部分である。手先部３０は、ワークの種類及びワークに施す加工の種類等に応じて構成される。上述したようにここでは、回転加工装置１０はバンド部８５の巻付け作業に供される。従ってここでは手先部３０は、ワークとしてのバンド部８５を保持可能に構成されている。特にここでは、手先部３０は、バンド部８５を厚み方向に挟んで把持可能な複数（ここでは２つ）の把持爪３１、３２を有する。複数の把持爪３１、３２の少なくとも１つがアクチュエータ２２によって駆動されることによって、複数の把持爪３１、３２の開閉動作が行われる。以下では、２つの把持爪３１、３２の一方が駆動されるものとして説明する。もちろん、両方が駆動されるものであってもよい。
【００３６】
２つの把持爪３１、３２は平行に配置されている。そして、一方の把持爪３１がアクチュエータ２２によって駆動されて他方の把持爪３２に向けて直線移動する。もっとも、一方の把持爪３１はアクチュエータ２２によって駆動されて他方の把持爪３２に向けて回転移動するものであってもよい。
【００３７】
ここで、バンド部８５の巻付作業を行うにあたり、２つの把持爪３１、３２は、図２に示すように、その幅方向が加工部２０の回転軸と平行な方向（ここではｘ軸方向）に沿った状態のバンド部８５を厚み方向に把持可能に構成されている。ここでは２つの把持爪３１、３２がｘ軸方向と交差する方向に並んでいる。そして、バンド部８５がｙｚ平面における異なる方向に延びた場合（例えば図２および図７に示すような場合）でも、回転機構４０によって加工部２０がｘ軸周りに回転されることによって、２つの把持爪３１、３２の並ぶ方向をバンド部８５の厚み方向に設定できる。
【００３８】
なお、図４に示す例では、２つの把持爪３１、３２の間にバンド部８５を導入するためのガイド部３４が設けられている。係るガイド部３４は方形平板状に形成されて、把持爪３１、３２に対してｘ軸方向及び把持爪３１、３２の並列方向（ここではｙ軸方向）に交差する方向（ここではｚ軸方向）に並んでいる。ガイド部３４には、把持爪３１、３２の並列方向（ここではｙ軸方向）に沿う縁部から中央に向けてｘ軸方向に沿って凹む凹部３５が形成されている。凹部３５のうち上記縁部側は、テーパ状に形成されている。当該凹部３５にバンド部８５が収められることによって、２つの把持爪３１、３２の間にバンド部８５が導入される。ここでは、加工部２０に対して＋ｘ方向に回転支持部４２が位置しているため、凹部３５はこれとは反対方向、つまり−ｘ方向に開口している。
【００３９】
回転機構４０は、加工部２０を回転駆動する。特に回転機構４０は、加工部２０が駆動した状態で加工部２０を回転駆動可能である。具体的には、回転機構４０は、回転支持部４２と、回転駆動部４４とを含む。
【００４０】
回転支持部４２は、加工部２０と一体回転可能に加工部２０を支持する。回転支持部４２の回転中心は、軸心方向（ここではｘ軸方向）に沿って中空構造４３となるように形成されている。ここでは回転支持部４２の外周面には歯が形成されている。回転支持部４２は、支持フレーム１４のうち第２延出部１６の先端にｘ軸周りに回転可能に支持されている。より詳細には、図４に示す例では、第２延出部１６の先端に貫通孔が形成され、当該貫通孔にボールベアリング１７の外輪が固定される。そして、ボールベアリング１７の内輪に回転支持部４２が回転軸を一致させた状態で固定される。このときボールベアリング１７の回転中心が回転支持部４２の回転中心と共に中空構造とされている。
【００４１】
回転駆動部４４は、回転支持部４２を回転駆動する。ここでは、回転駆動部４４は、プーリ４５ａと、ベルト４６ａと、モータ４８とを有する。
【００４２】
プーリ４５ａは、自身の回転軸を回転支持部４２の回転軸と異にする位置（平行移動させた位置）に配置されている。ここでは、プーリ４５ａは、支持フレーム１４のうち第１延出部１５と第２延出部１６との連結部に回転可能に支持されている。例えば、プーリ４５ａは、第１延出部１５と第２延出部１６との連結部を貫通する態様で支持フレーム１４に回転可能に支持されたシャフトの一端部に固定される。
【００４３】
ベルト４６ａは、無端環状に形成され、回転支持部４２とプーリ４５ａとに架け渡されている。
【００４４】
モータ４８は、プーリ４５ａを回転駆動する。ここでは、モータ４８は、プーリ４５ｂ、４５ｃ及びベルト４６ｂを介してプーリ４５ａを回転駆動している。より詳細にはプーリ４５ｂは、一端部にプーリ４５ａが取付けられたシャフト１８の他端部に固定されている。プーリ４５ａとプーリ４５ｂとはシャフト１８を介して一体的に回転する。またプーリ４５ａとプーリ４５ｂとは、支持フレーム１４を挟んで相互に反対主面側に位置する。プーリ４５ｃはモータ４８の駆動によって回転可能にモータ４８の軸部４９に固定されている。ベルト４６ｂは、無端環状に形成され、プーリ４５ｂとプーリ４５ｃとに架け渡されている。そして、モータ４８が回転駆動することによってプーリ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ及びベルト４６ａ、４６ｂを介して回転支持部４２が回転する。これにより、回転支持部４２に支持された加工部２０も回転する。
【００４５】
動力伝達部材５０は、アクチュエータ２２に接続されている。動力伝達部材５０は、アクチュエータ２２に動力を伝達する。動力伝達部材５０は、中空構造４３内に通されている。ここでは、アクチュエータ２２が流体圧によって駆動するものであるため、中空構造４３内に通されている動力伝達部材５０は、アクチュエータ２２と流体圧発生装置とを結び、内部を流体が通過可能な配管部材５２である。
【００４６】
配管部材５２は、回転継手５４を含む。回転継手５４は、それぞれ同じ流路の一部を構成する第１部分５５と第２部分５６とを有する。第１部分５５と第２部分５６とは、それぞれの流路を気密に接続した状態で、相対回転可能である。
【００４７】
第１部分５５は、第２部分５６よりもアクチュエータ２２側に接続される。ここでは、第１部分５５は回転機構４０によって回転する加工部２０と一体的に回転する。なお図４に示す例では、第１部分５５が直接アクチュエータ２２に接続されているが、このことは必須ではない。第１部分５５と、アクチュエータ２２とを結ぶ介在チューブが設けられていてもよい。
【００４８】
第２部分５６は、第１部分５５に相対回転可能に連結される。第２部分５６は、第１部分５５よりも流体圧発生装置側に接続される。第２部分５６は、例えば介在チューブ５８を介して流体圧発生装置に接続される。ここでは、第２部分５６は支持フレーム１４に固定され、第１部分５５を回転可能に支持する。従って第２部分５６は回転機構４０によって回転しない。
【００４９】
ここでは、アクチュエータ２２が単動型のエアシリンダ２３であるため回転継手５４は流路を１つ有していればよい。ここでは、第１部分５５の回転中心および第２部分５６の回転中心が中空構造とされて回転継手５４における当該１つの流路を成している。なお、エアシリンダ２３が複動型である場合、回転継手５４は、複数の流路を有しているとよい。回転継手５４が２つの流路を有するための構成としては例えば、回転継手５４は内管と内管を覆う外管とを有している構成が考えられる。この場合、内管内が第１の流路を成し、内管と外管との間が第２の流路を成す。
【００５０】
ここで配管部材５２には、流体（ここでは空気）の流れる方向を制御する方向制御弁５９が設けられている。方向制御弁５９は、流体の流れを、シリンダに流体を供給する方向と、シリンダから流体を排出する方向とに制御する。方向制御弁５９として例えば電磁弁又は電動弁のように電気的に制御されるものが採用される場合、係る方向制御弁５９は、固定側、つまり第２部分５６又はこれよりも流体圧発生装置側に設けられているとよい。これにより、方向制御弁５９用の配線を回転させずともよくなる。ここでは、介在チューブ５８の中間部に方向制御弁５９が設けられている。ここでは流体が空気であるため、シリンダから排出された流体は方向制御弁５９を通り、大気に放出される。なお、シリンダが油圧式の場合は、シリンダから排出された作動油は、方向制御弁５９およびこれに接続される介在チューブを通りタンクに戻される。
【００５１】
ロボットアーム６０には、基体部１２が取り付けられている。従って、基体部１２とこれに支持されている回転機構４０及び加工部２０とでロボットハンドを成している。バンド部８５を巻き付けるためのロボットアーム６０としては、加工部２０をｙｚ平面における任意の位置に位置させることが可能であると共に、ｘ軸方向に沿って往復動可能に構成されているとよい。従って係るロボットアーム６０としては、３軸以上の直交ロボット、水平多関節ロボット又は垂直多関節ロボット等の周知のロボットを用いることができる。
【００５２】
＜動作例＞
次に、回転加工装置１０による加工動作例として、バンド部８５の巻付け作業について説明する。
【００５３】
まず、バンド部品８４とバンド部品８４の巻付け対象となる電線８２とを用意する。電線８２は、例えば組立図板９０上に配設される。組立図板９０は、図板９２上に、電線８２を支持する図示省略の電線支持具が立設されたものである。電線支持具は、Ｕ字状の治具等であり、組立対象となるワイヤーハーネス８０の配線経路に応じた布線経路に沿って図板９２上に支持されている。バンド部品８４は、図板９２において布線経路に沿ってバンド部品８４を取付ける位置に支持された枠治具９４に固定されている。
【００５４】
バンド部品８４は、バンド部８５と、バンド部８５の先端側を固定可能なバンド固定部８６とを含む。バンド部８５は、バンド固定部８６に対して例えば、以下のように固定される。即ち、バンド部８５の主面及び側面の少なくとも一部には、バンド部８５の延在方向に沿って凹凸が並ぶ凹凸部（図示省略）が形成される。一方、バンド固定部８６には、バンド部８５を挿通可能な貫通孔８６ｈが形成されると共に、貫通孔８６ｈの内周面から貫通孔８６ｈ内に向けて突出する突起（図示省略）が形成される。そして、バンド部８５が貫通孔８６ｈに挿通された状態で、当該突起が上記凹凸部に選択的に係止することで、バンド部８５がバンド固定部８６に固定される。なお、突起と凹凸部とは、バンド部８５を貫通孔８６ｈに深く挿通する方向には係止せずに、バンド部８５を貫通孔８６ｈから抜く方向に係止する。これにより、バンド部８５を貫通孔８６ｈに深く挿通させることが可能となっている。例えば図３に示すように、バンド部８５は、初期状態で、貫通孔８６ｈの延在方向と交差する方向に延びる。
【００５５】
さらにここでは、バンド部品８４は、巻付対象を車体等の取付対象に固定可能なクリップ部８７を含む。クリップ部８７は、例えば、バンド固定部８６に対してバンド部８５と反対側に突出する態様で設けられる。ここでは、クリップ部８７は、取付対象に形成された取付孔に挿入可能に、且つ挿入後に係止可能な形状に形成されているものとして説明するが、クリップ部８７の形状はこれに限られるものではない。ここでは、クリップ部８７が上記枠治具９４に固定される。
【００５６】
クリップ部８７を固定する上記枠治具９４は、図板９２に立設された支柱部９５と、支柱部９５の先端に設けられクリップ部８７を固定可能なクリップ部固定部９６とを含む。クリップ部固定部９６はクリップ部８７の向きに応じた姿勢で、支柱部９５に取付けられる。この際、支柱部９５は、途中で曲がるなどして回転加工装置１０による巻付動作の範囲外に設けられるとよい。
【００５７】
以下では、図２に示すように、初期状態においてクリップ部８７が下方を向き、バンド部８５が上方に向けて延びる場合の事例について説明する。この際、バンド部８５は貫通孔８６ｈに対して側方に向けて挿通される。より詳細には、ｘ軸方向に沿って延在する電線８２に対して、幅方向がｘ軸方向、厚み方向がｙ軸方向、延在方向がｚ軸方向となるように、バンド部品８４が枠治具９４に固定される。このとき、貫通孔８６ｈの軸心方向がｙ軸方向に沿う状態となっている。
【００５８】
電線８２が布線されると共にバンド部品８４が枠治具９４に固定された状態で、まず、ロボットアーム６０によって加工部２０を移動すると共に、回転機構４０によって加工部２０を回転させてバンド部８５を２つの把持爪３１、３２の間に導入可能な位置および姿勢にする。より詳細には、回転機構４０によって加工部２０を回転させて２つの把持爪３１、３２の並ぶ方向をバンド部８５の厚み方向と一致させる。ここでは、厚み方向がｙ軸方向となっているため、２つの把持爪３１、３２の並ぶ方向がｙ軸方向となるように加工部２０が回転されている。また、ロボットアーム６０によって加工部２０をバンド部８５に対して＋ｘ方向にずらした位置に移動させつつ、ｘ軸方向から見てバンド部８５のうち把持対象となる部分が２つの把持爪３１、３２の間に位置する位置に移動させる。この状態でロボットアーム６０によって加工部２０を−ｘ方向に沿って移動させて、バンド部８５を２つの把持爪３１、３２の間に導入する。この状態で、アクチュエータ２２を駆動し、一方の把持爪３１を＋ｙ方向に移動させてバンド部８５を２つの把持爪３１、３２によって把持させる。
【００５９】
次に、図５に示すように、バンド部８５を２つの把持爪３１、３２が把持した状態で、回転機構４０によって加工部２０を２７０度回転させると共に、ロボットアーム６０によって加工部２０をｙｚ平面内で移動させて、バンド部８５の先端を貫通孔８６ｈに挿入可能な姿勢で貫通孔８６ｈの前方に位置させる。より詳細には、回転機構４０によって加工部２０を、−ｘ方向から見て反時計回りに２７０度回転させている。また、ロボットアーム６０によって加工部２０を＋ｙ方向および−ｚ方向に移動させている。これにより、バンド部８５の先端を、バンド部８５の先端が−ｙ方向を向いた姿勢で、かつ貫通孔８６ｈに対して＋ｙ方向に離れた位置に位置させている。なお、回転機構４０による回転はロボットアーム６０による移動中に行われていてもよいし、ロボットアーム６０による移動が停止した状態で行われてもよい。また、回転機構４０によって加工部２０を２７０度回転させるに当たり、連続的に２７０度回転させるものであってもよいし、例えば９０度の回転を３回に分けて行うなどのように小刻みに回転させるものであってもよい。
【００６０】
この後、図６に示すように、ロボットアーム６０によって加工部２０を−ｙ方向に沿って移動させてバンド部８５の先端を貫通孔８６ｈに挿入していく。これにより、バンド部８５の先端がある程度貫通孔８６ｈに挿入された状態となる。このとき、把持爪３１、３２に対してガイド部３４がバンド部８５の先端側に位置する状態で把持されているとよい。これにより、バンド部８５を貫通孔８６ｈに挿入していく際に、把持爪３１、３２がクリップ部固定部９６等に接触することを抑制できる。
【００６１】
この後は、アクチュエータ２２の駆動を停止し、２つの把持爪３１、３２によるバンド部８５の把持を解除した状態でロボットアーム６０によって加工部２０を＋ｘ方向に退避させる。以上より、当該バンド部品８４に対する回転加工装置１０による作業が完了する。そして、回転加工装置１０は、次のバンド部品８４の巻付け作業に移る。
【００６２】
なお、回転加工装置１０によって、巻付対象に巻付けられて貫通孔８６ｈに通されたバンド部８５は、作業者により又は別のロボットにより引締められて、余剰分がカットされる。
【００６３】
＜別動作例＞
次に、上記回転加工装置１０を用いてバンド部８５を巻付ける動作の別の例について、図７および図８を参照しつつ説明する。図７および図８は、バンド部８５を巻付ける様子の別例を示す説明図である。ここでは、クリップ部８７が横（−ｙ方向）を向き、バンド部８５が側方（＋ｙ方向）に延びる場合についての事例である。この際、バンド部８５は貫通孔８６ｈに対して＋ｚ方向に向けて挿通される。
【００６４】
この場合にも、電線８２が布線されると共にバンド部品８４が枠治具９４に固定された状態で、まず、ロボットアーム６０によって加工部２０を移動すると共に、回転機構４０によって加工部２０を回転させてバンド部８５を２つの把持爪３１、３２の間に導入可能な位置および姿勢にする。このとき、本動作例においては、回転機構４０によって加工部２０を回転させて２つの把持爪３１、３２の並ぶ方向がｚ軸方向に設定される。そして、この状態でロボットアーム６０によって加工部２０を−ｘ方向に沿って移動させて、バンド部８５を２つの把持爪３１、３２の間に導入した後、アクチュエータ２２を駆動して一方の把持爪３１をｚ軸方向に沿って移動させて、バンド部８５を２つの把持爪３１、３２によって把持させる。
【００６５】
次に、図８に示すように、バンド部８５を２つの把持爪３１、３２が把持した状態で、回転機構４０によって加工部２０を−ｘ方向から見て反時計回りに２７０度回転させると共に、ロボットアーム６０によって加工部２０を−ｙ方向及び−ｚ方向に移動させてバンド部８５の先端を、バンド部８５の先端が＋ｚ方向を向いた姿勢で、貫通孔８６ｈに対して−ｚ方向に離れた位置に位置させる。
【００６６】
この後、ロボットアーム６０によって加工部２０を＋ｚ方向に沿って移動させてバンド部８５の先端を貫通孔８６ｈに挿入していく。これにより、バンド部８５の先端がある程度貫通孔８６ｈに挿入される。後は、アクチュエータ２２の駆動を停止し、２つの把持爪３１、３２によるバンド部８５の把持を解除した状態でロボットアーム６０によって加工部２０を＋ｘ方向に退避させる。以上より、当該バンド部品８４に対する回転加工装置１０による作業が完了する。そして、回転加工装置１０は、次のバンド部品８４の巻付け作業に移る。
【００６７】
＜さらに別の動作例＞
次に、上記回転加工装置１０を用いてバンド部８５を巻付ける動作のさらに別の例について、図９および図１０を参照しつつ説明する。図９乃至図１０は、バンド部８５を巻付ける様子のさらに別例を示す説明図である。ここでは、クリップ部８７が＋ｚ方向を向き、バンド部８５が−ｚ方向に延びる場合についての事例である。この際、バンド部８５は貫通孔８６ｈに対して−ｙ方向に向けて挿通される。なお、本動作例では、枠治具９４の支柱部９５は、クリップ部固定部９６に対してｘ軸方向（ここでは＋ｘ方向）にずらして配設されている。これにより、支柱部９５が巻付動作の範囲外に立設される。
【００６８】
この場合にも、電線８２が布線されると共にバンド部品８４が枠治具９４に固定された状態で、まず、ロボットアーム６０によって加工部２０を移動すると共に、回転機構４０によって加工部２０を回転させてバンド部８５を２つの把持爪３１、３２の間に導入可能な位置および姿勢にする。このとき、本動作例においては、回転機構４０によって加工部２０を回転させて２つの把持爪３１、３２の並ぶ方向がｙ軸方向に設定される。そして、この状態でロボットアーム６０によって加工部２０を−ｘ方向に沿って移動させて、バンド部８５を２つの把持爪３１、３２の間に導入した後、アクチュエータ２２を駆動して一方の把持爪３１をｙ軸方向に沿って移動させて、バンド部８５を２つの把持爪３１、３２によって把持させる。
【００６９】
この際、ここでは、支持フレーム１４がＬ字状に形成されているため、支持フレーム１４を傾けずとも加工部２０が−ｚ方向に延びるバンド部８５を把持することが可能とされている。
【００７０】
このとき、第１延出部１５における細延出部１５ａの長さ寸法は、図９に示すように加工部２０が−ｚ方向に延びるバンド部８５を保持する際、図板９２に対してモータ支持収容部１３が枠治具９４よりも離れた位置に留まるような長さ寸法であることが好ましい。従って、細延出部１５ａは、バンド部８５のうち基端部から加工部２０によって保持される部分までの長さ寸法よりも長く形成されていることが好ましい。特にここでは、バンド部品８４がクリップ部８７を有し、枠治具９４がクリップ部固定部９６を有しているため、細延出部１５ａは、ｚ軸方向に沿ってクリップ部固定部９６からバンド部８５のうち加工部２０によって保持される部分までの長さ寸法よりも長く形成されていることが好ましい。細延出部１５ａが上記のような長さ寸法を有していることによって、モータ支持収容部１３が枠治具９４と干渉することを抑制しつつ、第２延出部１６の長さ寸法を短くできる。
【００７１】
また、第２延出部１６の長さ寸法は、例えば図９に示すように加工部２０が−ｚ方向に延びるバンド部８５を保持する際、巻付対象となる電線８２に対して第１延出部１５が離れた位置に留まるような長さ寸法であることが好ましい。従って、第２延出部１６は、貫通孔８６ｈの軸心方向に沿ったバンド部品８４の寸法よりも長く形成されていることが好ましい。特にここでは、バンド部品８４がクリップ部８７を有し、枠治具９４がクリップ部固定部９６を有しているため、第２延出部１６は、ｙ軸方向に沿ったクリップ部固定部９６からバンド部８５までの長さ寸法よりも長く設定されていることが好ましい。
【００７２】
次に、図８に示すように、バンド部８５を２つの把持爪３１、３２が把持した状態で、回転機構４０によって加工部２０を−ｘ方向から見て時計回りに２７０度回転させると共に、ロボットアーム６０によって加工部２０を＋ｙ方向及び＋ｚ方向に移動させてバンド部８５の先端を、バンド部８５の先端が−ｙ方向を向いた姿勢で、貫通孔８６ｈに対して＋ｙ方向に離れた位置に位置させる。
【００７３】
この後、ロボットアーム６０によって加工部２０を−ｙ方向に沿って移動させてバンド部８５の先端を貫通孔８６ｈに挿入していく。これにより、バンド部８５の先端がある程度貫通孔８６ｈに挿入される。後は、アクチュエータ２２の駆動を停止し、２つの把持爪３１、３２によるバンド部８５の把持を解除した状態でロボットアーム６０によって加工部２０を＋ｘ方向に退避させる。以上より、当該バンド部品８４に対する回転加工装置１０による作業が完了する。そして、回転加工装置１０は、次のバンド部品８４の巻付け作業に移る。
【００７４】
以上のように構成された回転加工装置１０によると、動力伝達部材５０が中空構造４３内に通されていることによって加工部２０が回転機構４０によって回転されても動力伝達部材５０の回転半径を小さくできるため、動力伝達部材５０が絡まりにくい。特に、流体圧駆動型の装置においても動力伝達部材５０である配管部材５２を絡まりにくくすることができる。
【００７５】
また、配管部材５２が回転継手５４を含むため、回転機構４０によって加工部２０が回転された際に配管部材５２が捻れることを抑制できる。このとき、アクチュエータ２２が単動型のエアシリンダ２３であるため、中空構造４３に通される配管部材５２が１本で済み、回転継手５４を簡略化できる。
【００７６】
また、手先部３０が２つの把持爪３１、３２を含むため、ワークを把持したまま回転できる。
【００７７】
また、モータ４８を回転支持部４２と離れた位置に設置できるため、加工部２０の周辺を小型化できる。これにより、ワークの周辺が狭い場合でも、加工部２０を回転動作させやすくなる。そして、このようにワークの周辺が狭い場合でも、動力伝達部材５０が中空構造４３内に通されていることによって加工部２０が回転しても動力伝達部材５０の回転半径を小さくできるため、動力伝達部材５０が絡まりにくい。
【００７８】
また、回転加工装置１０がロボットアーム６０を含むため、ワークを加工した加工部２０をロボットアーム６０によって移動させつつ回転機構４０によって回転させることができる。これにより、例えば、バンド部８５の巻付け作業を行うことができる。この場合でも、動力伝達部材５０が中空構造４３内に通されているため、回転機構４０によって加工部２０が回転されても動力伝達部材５０が絡まりにくい。
【００７９】
｛変形例｝
実施形態において、２つの把持爪３１、３２によってワークを把持することによって手先部３０がワークを保持するものとして説明したが、このことは必須の構成ではない。手先部３０は、例えば、吸着パッド又は一対のローラ等によってワークを保持するものであってもよい。さらに、手先部３０は、ワークを保持するものでなくともよい。例えば、手先部３０は、ワークを押圧する押圧部等であってもよいし、ワークを切断する切断部であってもよい。
【００８０】
また、実施形態において、アクチュエータ２２が流体圧によって駆動するものとして説明したが、このことは必須の構成ではない。例えばアクチュエータ２２は電動であってもよい。この場合、配管部材５２に替えてアクチュエータ２２に電力を供給するための電線等の配線部材が中空構造４３に通される。これにより、加工部２０の回転時に配線部材が絡まりにくくなる。また、この場合、回転継手５４に替えてロータリーコネクタが設けられているとよい。これにより、回転に伴って配線部材が捻れることを抑制できる。
【００８１】
また、アクチュエータ２２が流体圧駆動である場合などに、アクチュエータ２２に対して配線部材と配管部材５２との両方の接続を要する場合もあり得る。この場合、中空構造４３に配線部材と配管部材５２との両方が通されているとよい。また、この場合、流路のみを回転可能に接続できる上記回転継手５４に替えて、流路と導電路との両方を回転可能に接続できる回転継手が設けられているとよい。これにより、回転に伴って配線部材および配管部材５２の両方が捻れることを抑制できる。
【００８２】
また、実施形態において、支持フレーム１４がＬ字状に形成されているものとして説明したが、このことは必須の構成ではない。支持フレーム１４は、例えば第２延出部１６が省略された直線状に形成されていてもよい。この場合、第１延出部１５の先端に加工部２０が設けられる。より詳細には、プーリ４５ｂの位置に回転支持部４２が位置し、モータ４８の軸部４９に固定されたプーリ４５ｃとの間にベルト４６ｂが架け渡される構成となる。このため、２つのプーリ４５ａ、４５ｂおよび１つのベルト４６ａが省略可能である。このように構成された回転機構を有する場合、加工部２０が図９に示すような−ｚ方向に延びるバンド部８５を把持するためには、支持フレーム１４が傾く必要が生じる。この場合、例えばロボットアーム６０にｘ軸方向を回転軸とする回転機構が組み込まれている構成等が考えられる。
【００８３】
なお、上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。
【００８４】
以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００８５】
１０  回転加工装置
１２  基体部
１４  支持フレーム
１５  第１延出部
１５ａ  細延出部
１６  第２延出部
２０  加工部
２２  アクチュエータ
２３  エアシリンダ
３０  手先部
３１、３２  把持爪
４０  回転機構
４２  回転支持部
４３  中空構造
４４  回転駆動部
４５ａ、４５ｂ、４５ｃ  プーリ
４６ａ、４６ｂ  ベルト
４８  モータ
４９  軸部
５０  動力伝達部材
５２  配管部材
５４  回転継手
５５  第１部分
５６  第２部分
６０  ロボットアーム
８０  ワイヤーハーネス
８２  電線
８４  バンド部品
８５  バンド部
８６  バンド固定部
８７  クリップ部
９０  組立図板
９２  図板
９４  枠治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019063970.tif 000009
【図８】
2019063970.tif 000010
【図９】
2019063970.tif 000011
【図１０】
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