CN103026562B - 用于形成火花塞用的电极的电极用复合体的制造方法及火花塞的制造方法 - Google Patents

Abstract

在第1端头上高精度且高效地焊接贵金属端头即第2端头。在制造装置中设置有多个包括保持第1端头(11)的夹头(81)、能够调节该基准中心轴(C1)的位置的夹头位置调节构件(90)、及支撑该调节构件的基台(120)而成的夹头单元(110)。各基台(120)具有与夹头(81)的基准中心轴(C1)同轴的基轴(92)，并且经由基轴(92)以等间隔能够旋转地配置在旋转的圆形板(101)的假想圆上。通过夹头(81)保持第1端头(11)，通过图像处理测定该第1端头(11)的实际的中心轴(C2)的位置，检测与基轴(92)之间的偏心误差，驱动夹头位置调节构件(90)，进行将第1端头(11)的中心轴(C2)的位置校准到基轴(92)的位置上的校正之后，配置第2端头，使夹头单元(110)绕基轴(92)旋转，对两端头的接合端面的外周缘进行激光焊接。

Description

用于形成火花塞用的电极的电极用复合体的制造方法及火花塞的制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于发动机引燃的火花塞，具体地说涉及用于形成该火花塞用的电极且将第1电极部件和第2电极部件焊接而成的电极用复合体的制造方法及火花塞的制造方法。

背景技术

在这种火花塞中，为了提高引燃性，在中心电极或接地侧电极的火花间隙侧的各端，通过焊接固定铂及铱等贵金属端头。近来，为了实现上述电极的低成本化，强烈要求贵金属端头的小径、小型化，为了实现该样的小径、小型化而将其直接焊接在各电极上时效率不高。因此，公知的是不使用贵金属端头单体，而是如图10-A所示，预先将由第1电极部件即由Ni等构成的端头主体(以下还称为第1端头)11和比以往小的另行形成的第2电极部件即贵金属端头(以下还称为第2端头)21如图10-B所示进行定位，并进行焊接而形成电极用复合体即复合端头31，并将其经由该端头主体11侧焊接在火花塞的例如主体配件的前端上所形成的接地侧电极主体(或中心电极主体)上(专利文献1、专利文献2)。另外，图11表示这种火花塞41的一例，该火花塞41包括在轴线G方向上具有轴孔的绝缘体43、配置在该轴孔的前端侧的中心电极71、包围绝缘体43的周围的主体配件51、以及一端与该主体配件51的前端52接合且另一端被设置成与中心电极71的前端相对的接地侧电极61，接地侧电极61在接地侧电极主体60上接合有由第1端头11和第2端头21接合而成的复合端头31。

然而，这种贵金属端头(第2端头)21是其外径为1mm以下(例如约0.7~约0.8mm)、高度也是0.5mm左右的微小的圆柱形状。并且，接合有该第2端头21的端面23的对方端头主体(第1端头)11的接合面即端面(前端面)13的外径也与其同样例如为0.8mm左右的微小尺寸。另一方面，该对方第1端头11与各电极(中心电极或接地侧电极)接合的部位15形成为比较大的直径。因此，如图10所示，这样的第1端头在通常情况下是具有与各电极(中心电极、接地侧电极)接合的一侧的端面12的基部15为大径、第2端头21所焊接的端面13侧(前端面侧)形成小径的圆柱部17的同心异径的凸形圆柱结构。

另一方面，在这样的第1端头11的小径侧的前端面(端面)13上焊接第2端头21的端面23时，以往如下进行其作业。例如，如图10所示，用夹头81保持第1端头11，在该第1端头11的上方定位配置第2端头21并进行焊接。并且，此时，通过该夹头81按压保持形成第1端头11的大径的基部15的外周面，在该保持的第1端头11的小径侧即圆柱部17的端面13上以同心状定位并放置第2端头21的端面23，通过按压销(未图示)按压其另一个端面。并且，在该按压状态下，使夹头81绕其中心轴C1旋转，围绕两端头11、21的应接合的端面的外周缘进行激光焊接。

然而，上述夹头81通常使用具有多个夹头爪(以下也简称为爪)83的弹性夹头机构的夹头。如图12所示，在这种夹头81中，通过一个气缸(未图示)的驱动，与其杆正交且从杆的轴向观察时通常以等角度间隔(3等分)配置的各爪83同时以同一速度向闭合各爪83的方向前进，紧固第1端头11。因此，理论上第1端头11在夹头81的夹头面82的作为基准的中心(基准中心轴)C1上被固定成同心状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-134209号公报

专利文献2：日本特开2009-158408号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，若用这样的夹头81夹住第1端头11，则第1端头11如图12的实线圆夸张地表示那样，以如下状态被固定：从与图12的虚线圆所示的在夹头面82上作为基准的中心(夹头的基准中心轴)C1同心的位置产生偏移(偏心误差)Z，虽然大多数情况下其为微量。即，第1端头11的实际的中心轴(也称为中心)C2如图12所示固定在从夹头81的基准中心轴C1偏心的位置。这是因为，无论是否为弹性夹头，在具有多个爪的夹头中，从其机构上不可能使多个爪100%同时、以同一速度、以数μm单位前进相同的行程。因此，在通过这样的夹头81保持第1端头11的情况下，存在相对于夹头的基准中心轴C1，在单侧产生最小0.025mm左右的偏移Z的问题。

另一方面，如图13所示，在具有这种偏移Z的状态下，向被夹住的第1端头11供给并配置第2端头21时，由于预先设定的夹头81的基准中心轴C1是一定的，因此以将该中心轴C1作为中心配置第2端头21的方式进行控制，在该配置中，第2端头21的中心轴相对于夹头81的基准中心轴C1的误差与根据夹头的机构不可避免地产生的固有的误差相比，能够较小地抑制为可忽略的程度(0.005mm单位的误差)。即，第2端头21通过使用伺服机构等的供给构件，相对于夹头81的基准中心轴C1能够大致无误差且高精度地配置。因此，在现有的制法中，作为第2端头相对于第1端头的芯偏移(轴度)的允许范围，需要考虑夹住第1端头时产生的根据夹头的机构不可避免地产生的固有的误差，将单侧至少±0.025mm左右的偏心误差Z作为允许范围。

相反，为了提高火花塞的性能，提高在第1端头上焊接第2端头时的尺寸精度的要求日益增高。具体地说，若从两者的同轴度(偏心误差)上看，其允许范围要求单侧达到约0.01mm~约0.015mm。因此，上述通过夹头固定第1端头并供给第2端头来进行焊接的方法难以满足这样苛刻的同轴精度的要求。

因此，作为其对策，可以考虑向夹头上所保持的第1端头供给并配置第2端头之后，通过图像处理等测定、检测两者的轴度(偏心量)，并根据其偏心量(误差)，例如进行移动第2端头而校准到第1端头的中心轴上的位置校正。但是，这样的位置校正是在第1端头上暂时供给、配置第2端头之后进行的位置校正，因此存在接触的两端头的各端面相互摩擦并产生损伤等不良情况的可能性。此外，由于是在第1端头上供给、配置第2端头之后进行的位置校正，因此还成为导致工序增加、复合端头的制造效率下降的原因，结果还会导致火花塞的生产率下降。此外，在使第2端头相对于夹头上所保持的第1端头移动而同轴定位校正之后，使夹头旋转而焊接两者的接合面的外周缘时，夹头的旋转中心是夹头的基准中心轴C1，而两端头的实际的中心轴从该基准中心轴C1偏移误差量。因此，还存在激光焊接装置与焊接对象部位之间的距离(激光的照射距离)随着夹头的旋转而变动的问题。

上述问题并不只发生在制造将第1电极部件即第1端头(端头主体)和第2电极部件即第2端头(贵金属端头)焊接而成的电极用复合体即复合端头的情况。图11中所例示的火花塞41的中心电极71为由第1电极部件即中心电极主体70和在其前端所焊接的第2电极部件即电极用端头77构成的电极用复合体。这是因为，在制造这种作为电极用复合体的中心电极71时，也使用与上述同样的装置夹住中心电极主体70，在该前端供给电极用端头77而定位配置，并通过与上述同样的工序进行其制造。即，不限于上述复合体端头31及中心电极71，在制造用于形成火花塞用的电极的焊接第1电极部件和第2电极部件而成的电极用复合体时，由于上述同样的理由，存在同样的问题。

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供一种能够高效地制造像焊接两端头而成的复合端头那样的用于形成火花塞用的电极的电极用复合体的方法及火花塞的制造方法，不会引起制造效率下降及损伤等不良情况，能够在作为第1电极部件的第1端头(端头主体)上高同轴精度且高效地配置作为第2电极部件的贵金属端头(第2端头)并进行焊接。

用于解决课题的方案

技术方案1所述的发明是一种用于形成火花塞用的电极的电极用复合体的制造方法，该电极用复合体由第1电极部件和第2电极部件通过激光焊接接合而成，该用于形成火花塞用的电极的电极用复合体的制造方法的特征在于，包括以下工序：第1电极部件保持工序，在夹头单元的夹头上保持上述第1电极部件；第2电极部件供给工序，以上述第2电极部件的端面与上述第1电极部件的端面接触的方式供给上述第2电极部件；以及激光焊接工序，焊接上述第1电极部件与上述第2电极部件接触的两端面的外周缘，在上述第1电极部件保持工序之后，且第2电极部件供给工序之前，具有偏心误差检测工序，检测上述第1电极部件的实际的中心轴的位置与能够旋转地支撑构成上述夹头单元的上述夹头的基台的基轴之间的偏心误差，在该偏心误差检测工序之后，在该偏心误差超过允许范围的情况下，具有进行将上述第1电极部件的实际的中心轴校准到上述基台的基轴的轴线上的校正的第1电极部件的中心轴位置校正工序。

技术方案2所述的发明的特征在于，在技术方案1所述的用于形成火花塞用的电极的电极用复合体的制造方法中，在上述第2电极部件供给工序之后，且上述激光焊接之前，具有临时焊接工序，对上述第1电极部件和上述第2电极部件接触的两端面的外周缘进行临时焊接。

技术方案3所述的发明的特征在于，在技术方案1或2所述的用于形成火花塞用的电极的电极用复合体的制造方法中，上述夹头单元在回转的回转移动构件上以伴随着该回转移动构件的回转而依次移动的方式配置有多个，上述偏心误差检测工序和上述中心轴位置校正工序是在上述回转移动构件的回转过程中的同一位置进行的。

技术方案4所述的发明的特征在于，在技术方案1~3中任一项所述的用于形成火花塞用的电极的电极用复合体的制造方法中，上述夹头单元在回转的回转移动构件上以伴随着该回转移动构件的回转而依次移动的方式配置有多个，上述第1电极部件保持工序和上述偏心误差检测工序是在上述回转移动构件的回转过程中的不同位置进行的。

技术方案5所述的发明的火花塞的制造方法，上述火花塞包括在轴线方向上具有轴孔的绝缘体、配置在该轴孔的前端侧的中心电极、包围上述绝缘体的周围的主体配件、以及一端与上述主体配件接合且另一端被设置为与上述中心电极的前端相对的接地侧电极，上述中心电极或该接地侧电极是由第1电极部件和第2电极部件接合而成的电极用复合体，或者接合该电极用复合体而成，上述火花塞的制造方法的特征在于，上述电极用复合体是通过技术方案1~4中任一项所述的制造方法制造出来的。

发明效果

在技术方案1的本发明中，在夹头上保持第1电极部件(例如第1端头，以下还称为第1端头)时，该第1端头的实际的中心轴相对于夹头的基准中心轴即能够旋转地支撑构成夹头单元的夹头的基台的基轴(夹头单元的基轴)存在偏心误差，即使该偏心误差超过允许范围，在向第1端头供给第2电极部件(例如第2端头，以下还称为第2端头)并定位配置之前，进行将第1端头的实际的中心轴的位置校准到夹头单元的基台的基轴的轴线(位置)上的位置校正。因此，这样校正位置后的第1端头的位置位于没有因夹头引起的误差的基轴的位置。从而，在向位于该位置的第1端头供给第2端头并定位配置的情况下，能够简易地以高精度的同轴度配置两端头。并且，之后在使夹头单元绕基轴的轴线旋转并焊接两者的情况下，由于两端头的中心轴与其基轴保持高度的同轴，因此能够高效地得到同轴精度高的电极用复合体。

此外，在本发明中，不是在向夹头上所保持的第1端头供给第2端头并定位配置之后，测定该两端头的同轴度，并在其具有允许范围外的误差的情况下，调节第2端头相对于第1端头的轴度(偏心误差)，因此接合面(两端头的抵接端面)不会相互摩擦，因此也不会造成损伤。另外，如技术方案2中所记载的发明那样，通过包括临时焊接工序，能够实现正式焊接工序的效率化。

并且，上述偏心误差检测工序和上述中心轴位置校正工序还可以如技术方案3中记载的那样，在其回转过程中的同一位置进行。此外，优选的是，如技术方案4中所记载的那样，上述第1电极部件保持工序和上述偏心误差检测工序在其回转过程中的不同位置进行。即，在供给并保持第1电极部件即例如上述第1端头之后，驱动上述回转移动构件，在使保持该第1端头的夹头单元移动预定量并停止的位置，即，在与供给第1端头的位置不同的位置，通过图像处理测定该夹头上所保持的第1端头的实际的中心轴的位置，并且检测该第1端头的实际的中心轴的位置与该夹头单元的上述基轴之间的偏心误差。这是因为，若这样不在一个部位进行上述工序，而是在不同的位置分别进行，则能够缩短各工序所需要的时间，因此能够提高电极用复合体(例如复合端头)的制造效率。如上所述，根据本发明，在向第1电极部件供给第2电极部件时，不会引起同轴精度下降，也不会在接合面引起损伤，能够高效地制造高精度的电极用复合体。

附图说明

图1是从上方观察配置有本发明的制造方法中所使用的制造装置中的各夹头单元的圆形板时的概略结构图。

图2是从上方观察位于制造工序的开始位置的夹头单元的放大说明图。

图3是图2的夹头单元的说明用放大立面图。

图4是说明图3中夹头上固定有第1电极部件即第1端头时的偏心误差Z的图。

图5是说明偏心误差的测定的从上方观察的说明用概念图。

图6是以使图4中的第1电极部件即第1端头的实际的中心轴C2与基轴的轴线C3一致的方式驱动夹头位置调节构件而进行位置校正时的说明图。

图7是向图6的第1电极部件即第1端头供给第2电极部件即第2端头并定位配置的说明图。

图8是进行激光焊接时的说明图。

图9是图3中应制造的电极用复合体为中心电极的情况的夹头单元的说明用放大立面图。

图10是说明复合端头的结构的图，左图是其焊接前的各端头的说明图，右图是焊接后的复合端头的说明图。

图11是使用复合端头的火花塞的说明图。

图12是在夹头上固定第1端头时产生的偏心误差的说明图。

图13是在有偏心误差的第1端头上配置第2端头时的说明图。

具体实施方式

根据附图详细说明将本发明的制造方法具体化的实施方式的例子，首先，说明通过本实施方式制造的电极用复合体。其中，通过本例制造的电极用复合体为图10的右图(B)所示的复合端头31。并且，如图10的左图(A)所示，将构成该复合端头31的第1电极部件设为第1端头11，将第2电极部件设为第2端头21。具体如下。构成该复合端头31的第1端头(镍制的端头主体)11包括圆盘状的基部15和直径比基部15小(例如外径为0.78mm)且在该基部15的图示上方的端面以同心隆起为圆柱状的圆柱部17而形成为凸形。其中，在该基部15的相反侧(图示下侧)的端面(底面)12的中心，以同心具有圆锥台形状的微小凸部19。此外，第2端头(贵金属制(例如Pt制)的端头)21与图10的左图(A)所示相同，形成为直径比第1端头11中的圆柱部17稍小(外径为0.75mm)的圆柱体形状。

接着，如图10的右图(B)所示，在该第1端头11的小径部的端面13上，供给成为火花间隙侧的第2端头21，以使第2端头21的端面23与第1端头11的端面13同心的方式定位配置，对于两端头11、21接触的两端面13、23的外周缘，沿着周方向进行激光焊接，从而形成复合端头31。另外，如图11所示，在本例中，该复合端头31之后与火花塞用的主体配件51的前端52上所焊接的接地侧电极主体(或中心电极)61焊接而构成火花塞41。另外，在本实施方式中，允许同轴度(允许偏心误差)为例如在单侧是0.015mm这样的很小的量，以第2端头没有比第1端头的小径的圆柱部更向外方伸出作为偏心误差的允许限度。

接着，根据图1等详细说明焊接制造这种复合端头31的本例制法中所使用的构件(制造装置)。其中，在图1中，101是作为使接下来说明的各夹头单元110分别同时进行回转移动的回转移动构件的圆形板。图1是从上方观察配置有各夹头单元110的圆形板101时的概略结构图。该圆形板构成为，以其中心为旋转中心，通过未图示的旋转驱动构件进行旋转60度时停止的间歇旋转。并且，在本例中，各夹头单元110以将圆形板101的中心100为旋转中心的一个假想圆103上与将该一个假想圆103进行6等分的直线105的交点(该一个假想圆103与从圆形板101的旋转中心100以60度的等角度间隔放射状延伸的半径线105的交点)为中心C1，在该各中心C1上即6个部位以高尺寸精度配置安装有相同结构的夹头单元110。由此，设定为，若圆形板101旋转60度，则以该假想圆103为轨道，各夹头单元110也与该旋转对应地移动(在本例中为，图1中逆时针旋转(回转))。其中，各夹头单元110在圆形板101上被配置为，能够以将该假想圆103进行6等分的半径线105的交点为中心C1旋转，对此在后文详细说明。另外，图1表示圆形板101不旋转时(位于停止位置时)的情况。

接着，根据图2、图3说明圆形板101上所配置的各夹头单元110。各夹头单元110在其最上部具有弹性夹头(collet chuck)81方式的夹头81，该夹头81具有能够保持第1端头11的基部15的外周侧的多个(在本例中为3个)夹头爪83。该夹头81在其下方具有夹头台85，该夹头台85内置有对该夹头81进行开闭驱动的未图示的夹头驱动构件(气缸等)。夹头81包括这种夹头台85而构成。包括该夹头81的夹头台85配置在能够将该夹头81的基准中心轴C1的位置向俯视时正交的两个方向(X、Y方向)调节的公知的夹头位置调节构件90的上方。该夹头位置调节构件90由在其下方的基台120上沿着引导件向俯视时的例如X方向以滑动状态移动的横滑动体(盘)91、在该横滑动体(盘)91的上方沿着引导件向俯视时与X方向正交的Y方向以滑动状态移动的纵滑动体93、以及将它们分别向X、Y方向驱动的未图示的伺服机构等构成。夹头台85被固定为支撑在构成夹头位置调节构件90的上方的纵滑动体93的上方。此外，支撑该夹头位置调节构件90的基台120通过将设置在其底部的基轴92支撑在以圆形板101上的上述假想圆103与按60度间隔延伸的半径线105的交点为中心高精度地配置的轴承106上而配置在圆形板101上。其中，该基轴92被设置成通过未图示的夹头单元旋转驱动构件进行旋转，根据其驱动使各夹头单元110在圆形板101上旋转。另外，夹头81的基准中心轴C1与该基轴92的轴线C3作为设计上的基准位置保持同轴(轴线相同)。

这样，在本例中被设置成，基轴92相对于圆形板101旋转，从而包括与其一体的基台120、其上方所设置的夹头位置调节构件90、以及其上方所设置的夹头81的夹头单元110能够通过未图示的旋转驱动构件进行旋转。此外，该基轴92和夹头81的基准中心轴C1被设定为，在夹头位置调节构件90位于基准位置时成为同轴。因此，在夹头位置调节构件90位于基准位置时，若基轴92相对于圆形板101旋转，则夹头81以与基轴92的轴线(中心线)一致的其基准中心轴C1为旋转中心进行旋转。另外，在本例中被设定为，基轴92的旋转是在圆形板101的回转过程(旋转过程)中圆形板101停止时进行。

此外，接着说明通过使这样的圆形板101间歇旋转来制造本例中的电极用复合体即复合端头31的工序。其中，在本例中，将图1的右端的位置作为供给并配置第1电极部件即第1端头11的位置、即工序的开始位置(第1位置)P1来进行说明，首先说明其整体工序的概要。即，使圆形板101旋转驱动并停止，通过第1端头供给构件(第1电极部件供给构件，未图示)向位于该开始位置的夹头单元110的夹头81供给第1端头11，从夹头81的上方配置并保持(夹住)第1端头11，以使其基部15朝向夹头面82侧。并且，使圆形板101旋转60度(向左旋转)并停止，若反复上述过程，则该夹头单元110从第2位置P2依次到第6位置P6沿着圆轨道(假想圆103的圆周)传送，在各停止位置进行如下工序。即，在第2位置P2以后的各位置(停止位置)，依次进行第1端头11的位置校正、第2电极部件即第2端头21的供给及临时焊接、第1端头11与第2端头21的正式焊接、焊接状态等的图像检査、以及焊接的电极用复合体即复合端头31的排出(取出)的各工序。对于这样的各工序，以下从开始位置(第1位置)P1处的工序沿着工序依次进行说明。

在开始位置(第1位置)P1，向处于打开状态的夹头81供给第1端头11。并且，如上所述驱动夹头81的爪83，从外周面侧夹住并保持其基部15，进行第1电极部件保持工序即第1端头保持工序(以下，还称为第1端头保持工序)。本例的夹头81是俯视时按3等角度间隔配置的3个夹头爪83沿着夹头面82同时朝向夹头81中心进行等量移动的结构。即，在第1端头11被放置为其基部15的中心位于夹头81的基准中心轴C1上时，通过3个爪83向径向紧固其基部15的外周面。另外，在本例中，如图3所示，各夹头爪83在进行其紧固时，以越是该爪83的内侧(基准中心轴C1侧)远离夹头面82的位置则越靠向夹头81的基准中心轴C1的方式具有适量(5度到15度)倾斜的倾斜面，以产生向夹头面82侧按压(紧靠)基部15的分力。由此，防止第1端头11位于该夹头81时从夹头面82上浮。另外，第1端头11通过由以往公知的送料器构成的第1端头供给构件，使其基部15位于在第1位置P1处于打开状态的夹头81的中心，从而供给到夹头面82上。

并且，通过上述第1端头保持工序，关于在该第1位置P1被夹住的第1端头11，如图4所示，由于各爪83的前进速度及行程的微小差异，第1端头11的实际的中心轴C2相对于夹头81的基准中心轴C1或基轴92的轴线C3具有微小的偏移(偏心误差)Z，该偏心量如上所述在单侧为0.025mm左右。

接着，如上所述在开始位置夹住第1端头11之后，使圆形板101旋转60度并停止。这样，夹住第1端头11的状态的夹头单元110移动到第2位置，并在此停止。在本例中，在该停止位置(第2位置)P2，通过图像处理测定被夹头81保持的第1端头11的实际的中心轴C2的位置。在此，如图5所示，检测该第1端头11的实际的中心轴C2的位置与作为在该停止位置第1端头11的中心轴本来应所处的位置而预先设定的位置(标准的基准位置)之间的X方向、Y方向的偏心量(偏心误差：Ex、Ey)。该基准位置在本例中还是夹头单元110的基轴92的位置，因此检测该基轴92的轴线C3的位置与第1端头11的实际的中心轴C2的位置之间的平面上的偏心误差Z。

并且，在该第2位置P2处的偏心误差检测工序中，在该偏心误差Z超过允许范围的情况下，驱动上述夹头位置调节构件90，如图6所示，进行使第1端头11的实际的中心轴C2的位置向基轴92的轴线C3的位置校准的夹头81的平面位置的校正。该第1端头的中心轴位置校正工序在本例中是通过如下过程来实现的：将上述构成夹头位置调节构件90的横滑动体91和纵滑动体93分别向X方向、Y方向驱动预定量，从而将第1端头11的实际的中心轴C2的位置校准到基轴92的轴线C3的位置。另外，在这样校准之后，仍存在第1端头11的实际的中心轴C2相对于夹头81的基准中心轴C1的偏心误差Z。

这里的第1端头11的实际的中心轴C2的位置的测定等即偏心误差检测工序、第1端头的中心轴位置校正工序可以如下进行。例如，通过相机拍摄第1端头11的前端面(圆柱部的前端面)13并在监视器上显示图像，对该第1端头11的前端面(圆柱部的前端面)13的中心(或外周缘)C2的位置进行图像处理，从而进行测定。并且，根据该测定结果，检测(误差检测)该中心轴C2相对于作为在第2位置P2处所应处的位置而预先设定的标准的基准位置(基轴92的轴线C3的位置)向俯视时的X方向、Y方向有多少程度的误差(Ex、Ey)(第1端头(第1电极部件)的偏心误差检测工序)。另一方面，根据该检测量(误差)，在由此获得的偏心误差Z超过允许范围的情况下，驱动该夹头位置调节构件90，使各滑动体91、93向X方向或Y方向滑动预定量来进行微调整(第1端头(第1电极部件)的中心轴位置校正工序)。这样，如图6所示，将该第1端头11的实际的前端面(圆柱部的前端面)的中心轴C2校准到在该停止位置处所应处的基轴92的中心C3的位置。在本例中，被程序化为，根据上述测定结果，通过计算机控制进行这样的微调整。另外，相机及夹头位置调节构件90的驱动被设定为检测到夹头单元110被传送到第2位置P2的信号之后依次动作，并且被设定为，在该夹头单元110通过该夹头位置调节构件90进行其位置的校正后从该位置离开之后复位。另外，被设定为，通过位置调节构件90调整夹头81的位置之后，例如通过锁定机构机械地锁定各滑动体91、93。

接着，在第2位置P2进行第1端头11的位置校正之后，使圆形板101旋转60度并停止。这样，第1端头11的实际的中心轴C2被位置校正到基轴92的轴线C3的状态的夹头单元110在图6的状态下移动到第3位置P3。在本例中，被设定为在此进行第2电极部件供给工序即第2端头(Pt端头)21的供给(以下，还称为第2端头供给工序)及临时焊接(临时焊接工序)。即，第2端头21例如通过图7所示的以往公知的包括操作构件131及传送构件133的供给构件130夹持并保持其外周面，并在该保持状态下其一个端面23被定位放置在位于第3位置P3的第1端头11的小径的圆柱部的前端面的上方。另外，在该供给、配置中，第2端头21相对于第1端头11的位置的位置对齐成为问题，但第1端头11被校正为其中心轴C2与夹头单元110上的基轴92的轴线C3一致。因此，问题仅在于将第2端头21的中心C2与基轴92的轴线(中心)C3位置对齐时的移动精度，这种第2端头21的移动能够通过使用伺服机构等的供给构件130大致无误差地以数μm至10μm单位的高精度进行配置，因此在第2端头21的供给、配置中不会导致产生成为问题的误差。

从而，这样向第1端头11供给第2端头21，并以两者的端面接触的方式定位配置之后，可以在该第3位置P3例如通过按压销按压第2端头21的前端面的状态下，在两端头11、21接触的两端面13、23的外周缘回转地进行激光焊接，但在本例中，在此包括向其外周缘的一部分照射一个脉冲的激光而进行临时焊接的临时焊接工序(参照图8)。这样，在本例中，在第3位置P3配置有图7所示的第2电极部件即第2端头21的供给构件130和第2端头21的未图示的按压构件(按压销)以外，还配置有临时焊接用的激光焊接装置201(参照图1)。其中，按压销被设定为进行临时焊接之后上升。另外，在这样进行临时焊接之前，优选的是，通过图像处理等从两个以上的方向确认第2端头21的位置。

在本例中，在该临时焊接工序之后，使圆形板101旋转60度并停止，使临时焊接有第2端头21的第1端头11被夹头81夹住的状态的夹头单元110移动到图1中的第4位置P4，在此例示进行两端头11、21的正式焊接的情况。即，在该第4位置P4，以在第1端头11和第2端头21的接合面的外周缘回转的形式，对两端头11、21进行激光焊接。其中，在该激光焊接(正式焊接)中，使夹头单元110中支撑夹头位置调节构件90的基台120的底部所设置的基轴92通过未图示的夹头单元110旋转驱动构件相对于圆形板101大致旋转一周，通过该第4位置P4的附近所配置的激光焊接装置301，在该旋转过程中进行适当次数(例如8次)的脉冲激光焊接。这样，如图10的右图所示，得到在第1端头11上激光焊接有第2端头21的复合端头31。

另外，进行该激光焊接的过程中的夹头单元110旋转时的旋转中心为基轴92的轴线C3(中心)，但第1端头11的实际的中心轴C2通过上述的位置校正位于该基轴92的中心即基轴的轴线C3，并且第2端头21与第1端头11保持高度的同心性。因此，即使激光焊接装置301被固定，激光照射距离也不会产生不准确。另外，在这样的正式焊接中，如图8所示，优选的是，通过第2按压销305按压第2端头21的状态下进行。另外，优选的是，该第2按压销305被设置为与夹头单元110的旋转同步旋转，或经由推力轴承自由地同步旋转。另外，优选的是，在进行正式焊接时，在激光焊接装置301上设置校正激光照射位置(高度)的校正构件，使得能够通过传感器检测两端头11、21的接合面的高度，并对其进行自动调节。这是因为，第1端头11本身的高度也存在微小的尺寸公差。此外，优选的是，在进行该焊接时，如图8所示，朝向焊接部位例如设置氩气吹出构件307，在焊接过程中吹出该气体，防止焊接飞溅物附着在复合端头31的表面。

此外，如上所述在第4位置P4进行正式焊接，从而制造复合端头31，但是在本例中，之后使圆形板101旋转60度并在第5位置P5停止，在该第5位置P5，通过图像检査处理对复合端头31的包括焊接部位的其表面的焊接飞溅物的附着及焊接塌边的有无等进行外观检査。另外，优选的是，在该检査中也与第4位置P4同样地，使夹头单元110的基轴92旋转，进行该外观检査。此外，在该检査中，通过该旋转，能够将焊接飞溅物及焊接塌边作为突出部(凸部)而容易检测出来。

在本例中，在该图像检査处理的工序之后，使圆形板101旋转60度而将夹头单元110传送到排出位置即第6位置P6，解除夹头81，排出正式焊接后的复合端头31，从而取出焊接完的复合端头31。另外，优选的是，在进行该排出时，根据上述位置P5的外观检査的合格/不合格(良品、不良品)的判定，按合格/不合格分别分类来排出各复合端头31。这样取出复合端头31之后的夹头单元110通过使圆形板101旋转60度来传送到第1位置P1即工序的开始位置。另外，优选的是，在外观检査之后，传送到开始位置之前，再次驱动夹头位置调节构件90来使夹头81的基准中心轴C1与夹头单元110的基轴92一致地复位。之后，与上述同样地，反复进行从第1端头11的供给开始的各工序，从而接着制造电极用复合体即复合端头31。

如上所述，根据本实施方式的制造方法，在通过夹头81保持第1电极部件即第1端头11之后，即使该第1端头11的实际的中心轴C2从夹头81的基准中心轴C1及基轴92的轴线超过允许范围而偏心，也在第2位置P2在供给第2电极部件即第2端头21并定位配置之前，进行将该第1端头11的位置校准到基轴92的位置的位置的校正。即，在第1端头保持工序(第1电极部件保持工序)之后，第2端头供给工序(第2电极部件供给工序)之前，具有检测第1端头11的实际的中心轴C2的位置与能够旋转地支撑构成夹头单元的夹头81的基台120的基轴92之间的偏心误差的偏心误差检测工序，在该偏心误差检测工序之后，在该偏心误差超过允许范围的情况下，具有进行将第1端头的实际的中心轴C2校准到基台120的基轴92的轴线C3的校正的第1端头的中心轴位置校正工序。因此，在之后的第3位置P3，在向定位的第1端头11供给第2端头21时，能够以高轴精度将两端头11、21与基轴92同心配置。因此，之后使夹头单元110绕基轴92的轴线C3旋转而将两者焊接的情况下，能够高效地得到轴精度高的复合端头31。

即，在上述制法中，不是在向夹头81上所保持的第1电极部件即第1端头11供给第2电极部件即第2端头21并定位配置之后(第2端头21的供给工序之后)，测定该两端头11、21的同轴度，并在其具有允许范围外的误差的情况下，调节第2端头21相对于第1端头11的轴度(偏心误差)，因此接合面(两端头的抵接端面)13、23不会相互摩擦，因此也不会造成损伤。

并且，在本实施方式中，如上所述，在圆形板101上，在与其旋转中心100同心的一个假想圆103上以等角度间隔在6个部位设置夹头单元110，在每隔60度的各位置P1~P6进行第1电极部件即第1端头11向夹头81的供给、保持工序、第1端头11的偏心误差检测工序及中心轴位置校正工序、第2电极部件即第2端头21的供给工序、临时焊接工序、正式焊接、图像检査、焊接后的复合端头31的排出的工序，在使圆形板101旋转一周的期间制造出复合端头并将其排出。即，将这种分为多个的工序分别在与其对应的数量的各停止位置进行，因此能够缩短各停止位置处的停止时间，从而能够显著提高电极用复合体即复合端头31的制造效率。

另外，在上述实施方式中，在圆形板101的旋转过程(回转过程)中的同一位置(第2位置P2)进行第1电极部件即第1端头11的位置检测(偏心误差检测工序)及其位置校正(中心轴位置校正工序)，但只要在供给第2电极部件即第2端头21之前进行即可，也可以在其回转过程中的不同位置进行。因此，在上述实施方式中，也可以在检测第1电极部件即第1端头11的实际的中心轴C2的位置与该夹头单元110的上述基轴92轴线C3之间的偏心误差之后(偏心误差检测工序后)，使圆形板101再次旋转而使夹头单元110移动预定量并停止，并在该检测工序后的不同的停止位置，在该偏心误差超过允许范围的情况下，如上所述进行夹头81的位置校正(中心轴位置校正工序)，即将第1电极部件即第1端头11的实际的中心轴C2的位置校准到基轴92的位置。这样，该位置校正(中心轴位置校正工序)只要在第2电极部件供给工序即第2端头供给工序之前也可以在其他位置进行。

此外，在上述例子中，说明了在6个位置进行各工序的情况，但是也可以以将上述工序中的第1端头11向夹头81的供给工序(第1电极部件保持工序)、第1端头11的偏心误差检测工序、中心轴位置校正工序、第2端头供给工序(第2电极部件供给工序)、临时焊接工序为止的5个工序分别在第1至第5的各位置进行，并将正式焊接工序、外观检査工序及排出工序这3个工序在第6至第8的3个位置进行的方式，按45度间隔停止，并在8个位置分别进行各工序。另外，外观检査工序也可以在正式焊接后的复合端头的排出工序之后另行进行，也可以在进行正式焊接的位置进行排出。

此外，在上述实施方式中，说明了对两个电极部件即两个端头的两端面的外周缘进行激光焊接(正式焊接)时在事先的工序(第2电极部件供给工序)中进行临时焊接，然后在移动后的位置P4进行正式焊接的情况，但是也可以不进行这种临时焊接，而使在上述例子的第4位置P4同时进行临时焊接和正式焊接，也可以直接进行正式焊接。此外，正式焊接也可以使用例如两台激光焊接装置来进行。另外，此时夹头单元110可以围绕基轴92进行半圈以下的旋转。

本发明不限定于上述各内容，可以在不脱离本发明的主旨的范围内适宜进行变更而具体化。例如，作为各夹头单元的回转移动构件，说明了使板旋转情况，但该回转移动构件不限定于此。另外，在所制造的电极用复合体为上述复合端头的情况下，可以形成火花塞的中心电极或接地侧电极中的任一个。并且，通过使用这样制造的复合端头31来构成图11所示的火花塞41中的中心电极71或接地侧电极61，能够得到高性能的火花塞。即，以构成电极用复合体即复合端头31的第2端头位于火花间隙侧的方式，例如在接地侧电极主体60上经由第1端头11进行焊接，从而形成接地侧电极。

在上述实施方式中，说明了所制造的电极用复合体为图10的右图(B)所示的复合端头31的情况，但从以上说明可知，本发明中所制造的电极用复合体不限定于这样的复合端头31。即，电极用复合体也可以是图11所示的火花塞41的中心电极71整体，第1电极部件为其中心电极主体70，第2电极部件为中心电极主体70的前端上所焊接的电极用端头77。这是因为，在这样的中心电极71本身的制造中，如图9所示，也能够使用与上述相同的装置及夹头单元110夹住轴部件即中心电极主体70，并在该前端72供给电极用端头(与上述实施方式中的贵金属端头相当)77并定位配置，经由与上述同样的工序进行其制造。

即，在电极用复合体为这样的中心电极71的情况下，如图9所示，将上述例子所示的制造装置中构成夹头单元110的夹头81及其爪83设置成能够适当保持图9中所示的第1电极部件即中心电极主体70的形状、结构即可。并且，在通过该夹头81的爪83保持该中心电极主体70之后，使得第2电极部件即电极用端头77能够以其端面与中心电极主体70的端面(前端面)72同心接触地供给、配置等，虽然构成电极用复合体的两个电极部件与上述例子中的复合端头的情况不同，但经过与上述实施方式同样的工序能够获得同样的效果，这一点是很显然的。

另外，这样在电极用复合体为中心电极71本身的情况下，构成该中心电极71的第1电极部件即中心电极主体70与上述实施方式中的第1端头11不同，相对较粗且长。具体地说，中心电极主体70例如如图9中所示以圆形轴部(相同直径的圆形轴部)73为基体，在靠其后端(图示下端)75的部位具有以同轴向外突出的圆形凸缘76。此时，如图9所示，可以设置成夹头81能够对其进行驱动并保持中心电极主体70中比圆形凸缘76靠前端的部位的圆形轴部73的中间部位(外周面)。图9中的夹头81形成为其爪83能够容纳包括中心电极主体70的圆形凸缘76在内的该圆形轴部73的靠后端的部位。另外，在图9中，第2电极部件即电极用端头77是具有比第1电极部件即中心电极主体70的前端72的外径稍小的外径的圆柱体。因此，电极用端头77被设定为，其端面与中心电极主体70的前端(前端面)72同轴(同心)抵接地供给、配置之后，沿着其接合面的外周进行焊接。

在上述各例子中，例示了作为电极用复合体制造复合端头及中心电极的情况，但是本发明的电极用复合体不限定于此，能够广泛适用于用于形成火花塞用的电极的电极用复合体。即，本发明所涉及的电极用复合体能够广泛适用于第1电极部件和第2电极部件通过激光焊接而接合的用于形成火花塞用的电极的部件的制造中。这是因为，在任何这种部件的制造中，使用与上述同样的装置，夹住第1电极部件，向该前端供给第2电极部件并定位配置，并经过与上述同样的工序而进行其制造，因此经过上述工序能够获得与上述同样的效果。另外，电极用复合体例如也可以不是中心电极的整体，而是一部分，是第1电极部件和第2电极部件焊接而形成其中心电极的一部分(例如虽然不是中心电极的整体，但是，是包括前端的部分)的中心电极的结构部件。

另外，作为电极用复合体的制造方法所涉及的发明，公开如下其他实施方式1~3。其中，在以下其他实施方式1~3中，例示所制造的电极用复合体为复合端头、第1电极部件为第1端头(端头主体)、此外第2电极部件为第2端头(贵金属端头)的情况。但是，在上述其他实施方式1~3中，只要电极用复合体是用于形成火花塞用的电极的电极用复合体，就也能够适用于中心电极等。即，在以下其他实施方式1~3中，也能够代替复合端头将其设置为电极用复合体(例如中心电极)，代替第1端头将其设置为第1电极部件(例如中心电极主体)，代替第2端头将其设置为第2电极部件(例如由贵金属端头等构成的电极用端头)。

(其他实施方式例1)

一种用于形成火花塞用的电极的复合端头的制造方法，该复合端头通过将端头主体即第1端头和贵金属端头即第2端头焊接而成，该用于形成火花塞用的电极的复合端头的制造方法的特征在于，

包括以下工序：

以使第1端头和第2端头两者的端面接触的方式定位的工序；和

焊接第1端头与第2端头接触的上述两端面的外周缘的激光焊接工序，

该方法中所使用的制造装置具有多个夹头单元，该夹头单元包括具有能够保持第1端头的多个夹头爪的夹头、支撑该夹头且能够调节该夹头的基准中心轴的位置的夹头位置调节构件、以及支撑该夹头位置调节构件的基台，并且该各夹头单元中的上述基台具有与上述夹头的基准中心轴同轴、或通过上述夹头位置调节构件进行调节而能够与该夹头的基准中心轴同轴的基轴，

该各夹头单元经由上述基轴配置于在预定的轨道上回转且被控制成至少在进行上述各工序的位置停止的回转移动构件中的预定的位置，并且，各夹头单元至少在进行上述激光焊接工序的位置能够以上述基轴的轴线为旋转中心进行旋转，

在驱动上述回转移动构件之后，向位于工序的开始位置的夹头单元的夹头供给并保持第1端头，之后，驱动上述回转移动构件，使保持有该第1端头的夹头单元移动预定量并停止，

在该停止位置，通过图像处理测定该夹头上所保持的第1端头的实际的中心轴的位置，并且检测该第1端头的实际的中心轴的位置与该夹头单元的上述基轴之间的偏心误差，

在该偏心误差超过允许范围的情况下，驱动上述夹头位置调节构件，进行上述夹头位置的校正，从而将第1端头的实际的中心轴的位置校准到上述基轴的位置上，之后，驱动上述回转移动构件而使该夹头单元移动预定量并停止，

在该停止位置供给第2端头，以使第1端头与第2端头两者的端面接触的方式进行定位，

之后，使该第1端头上定位配置有第2端头的夹头单元以上述基轴的轴线为旋转中心进行旋转，激光焊接第1端头与第2端头接触的上述两端面的外周缘。

(其他实施方式例2)

其他实施方式例2是一种用于形成火花塞用的电极的复合端头的制造方法，其特征在于，

在上述其他实施方式例1中是通过图像处理测定夹头上所保持的第1端头的实际的中心轴的位置，并且检测该第1端头的实际的中心轴的位置与该夹头单元的上述基轴之间的偏心误差，

并且在该偏心误差超过允许范围的情况下，驱动上述夹头位置调节构件，进行上述夹头的位置校正，从而将第1端头的实际的中心轴的位置校准到上述基轴的位置上，之后，驱动上述回转移动构件而使该夹头单元移动预定量并停止，

而在其他实施方式例2中如下代替上述过程，

即，通过图像处理测定夹头上所保持的第1端头的实际的中心轴的位置，并且检测该第1端头的实际的中心轴的位置与该夹头单元的上述基轴之间的偏心误差，之后，驱动上述回转移动构件，使该夹头单元移动预定量并停止，

在该停止位置，在该偏心误差超过允许范围的情况下，驱动上述夹头位置调节构件进行上述夹头的位置校正，从而将第1端头的实际的中心轴的位置校准到上述基轴的位置上，之后，驱动上述回转移动构件而使该夹头单元移动预定量并停止。

(其他实施方式例3)

其他实施方式例3是一种用于形成火花塞用的电极的复合端头的制造方法，其特征在于，

在上述其他实施方式例1或2中是供给第2端头并以使第1端头与第2端头两者的端面接触的方式进行定位，

之后，使该第1端头上定位配置有第2端头的夹头单元以上述基轴的轴线为旋转中心进行旋转，激光焊接第1端头与第2端头接触的上述两端面的外周缘，

而在其他实施方式例3中如下代替上述过程，

即，供给第2端头，并以使第1端头与第2端头两者的端面接触的方式进行定位，

之后，通过激光焊接临时焊接该第1端头与第2端头接触的上述两端面的外周缘，之后驱动上述回转移动构件，使该夹头单元移动预定量并停止，

在该停止位置，使该夹头单元以上述基轴的轴线为旋转中心进行旋转，激光焊接第1端头与第2端头接触的上述两端面的外周缘。

(其他实施方式例4)

其他实施方式例4是一种用于形成火花塞用的电极的复合端头的制造方法，其的特征在于，在上述其他实施方式例1~3中任一项所记载的用于形成火花塞用的电极的复合端头的制造方法中，上述回转移动构件使各夹头单元沿着一定的圆轨道以等角度间隔按预定量间歇地移动。

标号说明

11  第1端头(第1电极部件)

13  第1端头的端面

21  第2端头(第2电极部件)

23  第2端头的端面

31  复合端头(电极用复合体)

41  火花塞

70  中心电极主体(第1电极部件)

71  中心电极(电极用复合体)

77  电极用端头(第2电极部件)

81  夹头

83  夹头爪

90  夹头位置调节构件

92  基轴

101 圆形板(回转移动构件)

103 预定的轨道(假想圆)

110 夹头单元

120 支撑夹头位置调节构件的基台

C1  夹头的基准中心轴

C2  夹头上所保持的第1端头的实际的中心轴

C3  基轴的轴线

P1  工序的开始位置

Z   偏心误差

Claims (5)

1.一种用于形成火花塞用的电极的电极用复合体的制造方法，该电极用复合体由第1电极部件和第2电极部件通过激光焊接接合而成，该用于形成火花塞用的电极的电极用复合体的制造方法包括以下工序：

第1电极部件保持工序，在夹头单元的夹头上保持上述第1电极部件；

第2电极部件供给工序，以上述第2电极部件的端面与上述第1电极部件的端面接触的方式供给上述第2电极部件；以及

激光焊接工序，焊接上述第1电极部件与上述第2电极部件相接触的两端面的外周缘，

该用于形成火花塞用的电极的电极用复合体的制造方法的特征在于，在上述第1电极部件保持工序之后，且第2电极部件供给工序之前，

具有偏心误差检测工序，检测上述第1电极部件的实际的中心轴的位置与能够旋转地支撑构成上述夹头单元的上述夹头的基台的基轴之间的偏心误差，

在该偏心误差检测工序之后，在该偏心误差超过允许范围的情况下，具有第1电极部件的中心轴位置校正工序，进行将上述第1电极部件的实际的中心轴校准到上述基台的基轴的轴线上的校正。

2.根据权利要求1所述的用于形成火花塞用的电极的电极用复合体的制造方法，其特征在于，

在上述第2电极部件供给工序之后，且上述激光焊接之前，

具有临时焊接工序，对上述第1电极部件和上述第2电极部件相接触的两端面的外周缘进行临时焊接。

3.根据权利要求1或2所述的用于形成火花塞用的电极的电极用复合体的制造方法，其特征在于，

上述夹头单元在进行回转的回转移动构件上以伴随着该回转移动构件的回转而依次移动的方式配置有多个，

上述偏心误差检测工序和上述中心轴位置校正工序是在上述回转移动构件的回转过程中的同一位置进行的。

4.根据权利要求1或2所述的用于形成火花塞用的电极的电极用复合体的制造方法，其特征在于，

上述夹头单元在进行回转的回转移动构件上以伴随着该回转移动构件的回转而依次移动的方式配置有多个，

上述第1电极部件保持工序和上述偏心误差检测工序是在上述回转移动构件的回转过程中的不同位置进行的。

5.一种火花塞的制造方法，

上述火花塞包括在轴线方向上具有轴孔的绝缘体、配置在该轴孔的前端侧的中心电极、包围上述绝缘体的周围的主体配件、以及一端与上述主体配件接合且另一端被设置为与上述中心电极的前端相对的接地侧电极，

上述中心电极或该接地侧电极是由第1电极部件和第2电极部件接合而成的电极用复合体，或者接合该电极用复合体而成，

上述火花塞的制造方法的特征在于，

上述电极用复合体是通过权利要求1～4中任一项所述的制造方法制造出来的。

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