JP5396535B2 - スパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法、及びスパークプラグの製造方法 - Google Patents

スパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法、及びスパークプラグの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5396535B2
JP5396535B2 JP2012511864A JP2012511864A JP5396535B2 JP 5396535 B2 JP5396535 B2 JP 5396535B2 JP 2012511864 A JP2012511864 A JP 2012511864A JP 2012511864 A JP2012511864 A JP 2012511864A JP 5396535 B2 JP5396535 B2 JP 5396535B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
chip
chuck
electrode member
composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012511864A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2012039381A1 (ja
Inventor
博史 市原
竜二 江本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Spark Plug Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP2012511864A priority Critical patent/JP5396535B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5396535B2 publication Critical patent/JP5396535B2/ja
Publication of JPWO2012039381A1 publication Critical patent/JPWO2012039381A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T21/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs
    • H01T21/02Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs of sparking plugs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00Sparking plugs
    • H01T13/20Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H01T13/32Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation characterised by features of the earthed electrode
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T21/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs
    • H01T21/06Adjustment of spark gaps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Spark Plugs (AREA)

Description

本発明は、エンジンの着火に使用されるスパークプラグに関し、詳しくは、そのスパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体であって、第1電極部材と第2電極部材とを溶接してなる電極用複合体の製造方法、及びスパークプラグの製造方法に関する。
この種のスパークプラグにおいては、着火性を高めるため、中心電極又は接地側電極の火花ギャップ側の各端に、白金やイリジウム等の貴金属チップを溶接により固定してなるものがある。近時は、それらの電極の低コスト化を図るため、貴金属チップの小径、小型化の要請が強く、このような小径、小型化のためには、これを直接、各電極に溶接するのは効率的ではない。このため、貴金属チップ単体ではなく、図10−Aに示したように、予め、第1電極部材であるNi等からなるチップ本体(以下、第1チップともいう)11と、従来より小さ目に、別途形成された第2電極部材である貴金属チップ(以下、第2チップともいう)21とを、図10−Bに示したように位置決め、溶接して電極用複合体である複合チップ31としておき、これを、そのチップ本体11側を介して、スパークプラグの例えば主体金具の先端に形成された接地側電極本体(又は中心電極本体)に溶接してなるものが知られている(特許文献1、特許文献2)。なお、図11は、このようなスパークプラグ41の一例を示したもので、軸線G方向に軸孔を有する絶縁体43と、この軸孔の先端側に配置された中心電極71と、絶縁体43の周囲を取り囲む主体金具51と、一端がこの主体金具51の先端52に接合され、他端が中心電極71の先端に対向するように設けられた接地側電極61とを有するスパークプラグ41であり、接地側電極61は、接地側電極本体60に、第1チップ11と第2チップ21とが接合されてなる複合チップ31が接合されてなるものである。
ところで、このような貴金属チップ(第2チップ)21は、その外径が1mm以下(例えば、0.7〜0.8mm程度)で、高さも0.5mm程度の微小な円柱形状をなすものである。そして、この第2チップ21の端面23が溶接される相手方のチップ本体(第1チップ)11の接合面である端面(先端面)13の外径も、これと同様に例えば、0.8mm程度と微小である。一方、この相手方の第1チップ11が各電極(中心電極又は接地側電極)に接合される部位15は、比較的、大径に形成される。したがって、このような第1チップは、図10に示したように、通常、各電極(中心電極、接地側電極)に接合される側の端面12を有する基部15が大径で、第2チップ21が溶接される端面13側(先端面側)が小径の円柱部17をなす同心異径の凸形円柱構造とされる。
一方、このような第1チップ11の小径側の先端面(端面)13に、第2チップ21の端面23を溶接するには、従来、次のようにしてその作業が行われていた。例えば、図10中に示したように、チャック81にて第1チップ11を保持させ、その第1チップ11の上に第2チップ21を位置決め配置して溶接するというものである。そして、この場合には、そのチャック81にて、第1チップ11の大径をなす基部15の外周面を挟み付けて保持し、その保持された第1チップ11の小径側である円柱部17の端面13に、第2チップ21の端面23を同心状に位置決めして載せ、その他方の端面を押さえピン(図示せず)で押さえ付ける。そして、この押さえ付け状態の下で、チャック81をその中心軸C1回りに回転させて、両チップ11,21の接合されるべき端面の外周縁を周回状にレーザ溶接する、というものである。
ところで、上記のようなチャック81には、通常、複数のチャック爪(以下、単に爪ともいう)83を有するコレットチャック機構のチャックが使用される。図12に示したように、このようなチャック81では、1つのシリンダ(図示せず)の駆動により、そのロッドと直交し、かつ、ロッドの軸方向から見て、通常、等角度間隔(3等分)に配置された各爪83が、同時に、各爪83を閉じる方向に同速度で前進して、第1チップ11を締め付ける構成を有している。このため、理論上は第1チップ11はチャック81のチャック面82の基準となる中心(基準中心軸)C1に正しく同心状態で固定されるようになっている。
特開2004−134209号公報 特開2009−158408号公報
しかし、このようなチャック81で第1チップ11をチャックすると、第1チップ11は、図12の破線の円で示した、チャック面82において基準となる中心(チャックの基準中心軸)C1と同心をなす位置から、実線の円で誇張して示したように、多くの場合には微量ではあるが、ズレ(偏心誤差)Zのある状態で固定される。すなわち、第1チップ11の実際の中心軸(中心とも言う)C2は、図12に示したように、チャック81の基準中心軸C1から偏心した位置となって固定される。これは、コレットチャックにかかわらず、複数の爪を有するチャックでは、複数の爪を100%同時に、同速度で、同ストロークを数μ単位で前進させることは、その機構上からして不可能であることに起因している。したがって、このようなチャック81により第1チップ11を保持する場合には、チャックの基準中心軸C1に対して、最小でも片側で0.025mm程度のズレZが生じるという問題があった。
一方、図13に示したように、このようなズレZのある状態でチャックされた第1チップ11に対し、第2チップ21を供給して配置する際には、予め設定されているチャック81の基準中心軸C1が一定であることから、その中心軸C1を中心として、第2チップ21が配置されるように制御しておくことで、その配置においては、チャック81の基準中心軸C1に対する第2チップ21の中心軸の誤差は、チャックの機構に基づいて不可避的に発生する固有の誤差に比べると、無視できる程度(0.005mm単位の誤差)に小さく抑えることができる。すなわち、第2チップ21は、チャック81の基準中心軸C1に対しては、サーボ機構などを用いた供給手段によることで略誤差なく、高精度で配置できるわけである。したがって、従来の製法では、第1チップに対する第2チップの芯ズレ(軸度)の許容範囲としては、第1チップのチャック時に発生する、チャックの機構に基づいて不可避的に発生する固有の誤差を考慮し、片側で少なくとも±0.025mm程度の偏心誤差Zを許容範囲として与える必要があった。
反面、スパークプラグの性能向上のため、第1チップに第2チップを溶接する際の寸法精度向上の要請は益々高くなってきている。具体的には、両者の同軸度(偏心誤差)でみると、その許容範囲は、片側で、0.01mm〜0.015mm程度が要求されるようになってきている。このため、上記のようなチャックで第1チップを固定して、第2チップを供給して溶接する方法では、このような厳しい同軸精度の要求を満たすことは困難になってきている。
そこで、このような対策としては、チャックに保持された第1チップに、第2チップを供給して配置した後において、両者の軸度(偏心量)を画像処理等により測定、検出して、その偏心量(誤差)に応じて、例えば、第2チップをずらして第1チップの中心軸に合わせ込む位置補正をすることも考えられる。しかし、このような位置補正は、一旦、第1チップに第2チップを供給、配置してからの位置補正であるから、接する両チップの各端面相互が擦りあい、キズが付く等の不具合が発生する可能性がある。また、第1チップに第2チップを供給、配置してからの位置補正であるから、工程が増加し、複合チップの製造効率の低下を招く原因ともなり、結果としてスパークプラグの生産性の低下を招く原因ともなる。さらに、チャックに保持された第1チップに対して、第2チップをずらして同軸に位置決め補正した後、チャックを回転させて両者の接合面の外周縁を溶接する際には、チャックの回転中心はチャックの基準中心軸C1であるのに対し、両チップの実際の中心軸はこの基準中心軸C1から誤差分ずれることになる。このため、レーザ溶接装置と溶接対象部位までの距離(レーザの照射距離)がチャックの回転に伴って変動するという問題もある。
前記した問題は、第1電極部材である第1チップ(チップ本体)と、第2電極部材である第2チップ(貴金属チップ)とを溶接してなる電極用複合体である複合チップを製造する場合に限られるものではない。図11に例示のスパークプラグ41は、その中心電極71が、第1電極部材である中心電極本体70とその先端に溶接された第2電極部材である電極用チップ77とからなる電極用複合体をなしている。このような電極用複合体である中心電極71の製造においても、上記したのと同様の装置を用い、中心電極本体70をチャックして、この先端に電極用チップ77を供給して位置決め配置し、上記したのと同様の工程を経ることで、その製造が行われていたためである。すなわち、上記した複合体チップ31や中心電極71に限らず、スパークプラグ用の電極を形成するための、第1電極部材と第2電極部材とを溶接してなる電極用複合体の製造においては、上記したのと同様の理由から同様の問題があった。
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたもので、製造効率の低下やキズ等の不具合発生を招くことなく、第1電極部材である第1チップ(チップ本体)に、第2電極部材である貴金属チップ(第2チップ)を高い同軸精度で効率的に配置し、溶接できるようにし、両チップを溶接してなる複合チップのような、スパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体を効率的に製造できる方法、及びスパークプラグの製造方法を提供することをその目的とする。
請求項1に記載の発明は、第1電極部材と、第2電極部材とがレーザ溶接によって接合されてなる、スパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法であって、
前記第1電極部材を、チャックユニットのチャックに保持させる第1電極部材保持工程と、
前記第2電極部材をその端面が前記第1電極部材の端面に接するように供給する第2電極部材供給工程と、
前記第1電極部材と前記第2電極部材とが接する両端面の外周縁を溶接するレーザ溶接工程とを含む、スパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法において、
前記第1電極部材保持工程の後、第2電極部材供給工程の前に、
前記第1電極部材の実際の中心軸の位置と、前記チャックユニットを構成する前記チャックを回転可能に支持する基台の基軸との偏心誤差を検出する偏心誤差検出工程を有しており、
該偏心誤差検出工程の後においてその偏心誤差が許容範囲を超えている場合に、前記第1電極部材の実際の中心軸を、前記基台の基軸の軸線にあわせ込む補正をする第1電極部材の中心軸位置補正工程を備えていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、前記第2電極部材供給工程の後、前記レーザ溶接の前に、
前記第1電極部材と前記第2電極部材とが接する両端面の外周縁を仮溶接する仮溶接工程を含んでいることを特徴とする、請求項1に記載のスパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法である。
請求項3に記載の発明は、前記チャックユニットは、周回する周回移動手段にその周回に伴って、順次、移動するように複数、配置されており、
前記偏心誤差検出工程と前記中心軸位置補正工程とが、その周回過程における同じ位置で行われることを特徴とする、請求項1又は2のいずれか1項に記載のスパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法である。
請求項4に記載の発明は、前記チャックユニットは、周回する周回移動手段にその周回に伴って、順次、移動するように複数、配置されており、
前記第1電極部材保持工程と前記偏心誤差検出工程とが、その周回過程における異なる位置で行われることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のスパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法である。
請求項5に記載の発明は、軸線方向に軸孔を有する絶縁体と、この軸孔の先端側に配置された中心電極と、前記絶縁体の周囲を取り囲む主体金具と、一端が前記主体金具に接合され、他端が前記中心電極の先端に対向するように設けられた接地側電極とを有し、
前記中心電極又は該接地側電極が、第1電極部材と第2電極部材とが接合されてなる電極用複合体、又は該電極用複合体が接合されてなるものであるスパークプラグの製造方法において、
前記電極用複合体が、請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法によって製造されたものであることを特徴とするスパークプラグの製造方法である。
請求項1の本発明では、第1電極部材(例えば、第1チップ。以下、第1チップともいう)をチャックに保持させたとき、その第1チップの実際の中心軸が、チャックの基準中心軸、すなわち、チャックユニットを構成するチャックを回転可能に支持する基台の基軸(チャックユニットの基軸)に対して偏心誤差があり、その偏心誤差が許容範囲を超えているとしても、第1チップに第2電極部材(例えば、第2チップ。以下、第2チップともいう)を供給して位置決め配置する前に、第1チップの実際の中心軸の位置を、チャックユニットの基台の基軸の軸線(位置)にあわせこむ位置の補正を行うものとしている。したがって、このように位置を補正した後における第1チップの位置は、チャックに伴う誤差のない基軸の位置にあるものとなる。したがって、このような位置にある第1チップに第2チップを供給して位置決め配置する場合には、両チップを簡易に高精度の同軸度で配置できる。そして、その後、チャックユニットを基軸の軸線回りに回転させて両者を溶接する場合には、両チップの中心軸はその基軸と高度の同軸が保持されているから、効率的に同軸精度の高い電極用複合体を得ることができる。
また、本発明では、チャックに保持された第1チップに、第2チップを供給して位置決め配置した後で、その両チップの同軸度を測定し、それが許容範囲外の誤差を有する場合において、第1チップに対する第2チップの軸度(偏心誤差)を調節する、というものではないから、接合面(両チップの当接端面)相互が擦ることもないのでキズが付くこともない。なお、請求項2に記載の発明のように、仮溶接工程含めることにより、本溶接工程の効率化が図られる。
そして、前記偏心誤差検出工程と前記中心軸位置補正工程とは、請求項3に記載のように、その周回過程における同じ位置で行われることとしてもよい。また、請求項4に記載のように、前記第1電極部材保持工程と前記偏心誤差検出工程とが、その周回過程における異なる位置で行われることとするのが好ましい。すなわち、第1電極部材である、例えば、前記第1チップを供給して保持させた後、前記周回移動手段を駆動し、この第1チップを保持したチャックユニットを所定量、移動して停止させた位置で、すなわち、第1チップを供給位置とは別の位置で、そのチャックに保持された第1チップの実際の中心軸の位置を画像処理により測定すると共に、この第1チップの実際の中心軸の位置と、該チャックユニットの前記基軸との偏心誤差を検出する、というものである。このように、これらの工程を1箇所でなく、別の位置で分けて行うと、各工程における所要時間の短縮を図ることができるから、電極用複合体(例えば、複合チップ)の製造効率を高めることができるためである。上記したように本発明によれば、第1電極部材に第2電極部材を、同軸精度の低下を招くこともなく、しかも、接合面にキズを付けることもなく、効率的に高精度の電極用複合体を製造することができる。
本発明の製造方法に用いる製造装置における各チャックユニットが配置された円形テーブルを上から見たときの概略構成図。 製造工程の開始位置にあるチャックユニットを上から見た拡大説明図。 図2のチャックユニットの説明用拡大立面図。 図3においてチャックに第1電極部材である第1チップを固定したときの偏心誤差Zを説明する図。 偏心誤差の測定を説明する上から見た説明用概念図。 図4における第1電極部材である第1チップの実際の中心軸C2が、基軸の軸線C3に一致するようにチャック位置調節手段を駆動して位置補正したときの説明図。 図6の第1電極部材である第1チップに、第2電極部材である第2チップを供給して位置決め配置する説明図。 レーザ溶接するときの説明図。 図3において、製造されるべき電極用複合体が中心電極である場合のチャックユニットの説明用拡大立面図。 複合チップの構成を説明する図であって、左図はその溶接前の各チップ、右図は溶接後の複合チップの各説明図。 複合チップを使用したスパークプラグの説明図。 チャックに第1チップを固定する際に発生する偏心誤差の説明図。 偏心誤差のある第1チップの上に第2チップを配置したときの説明図。
本発明の製造方法を具体化した実施の形態例について、図面に基づいて詳細に説明するが、まず、本形態例で製造される電極用複合体について説明する。ただし、本例で製造される電極用複合体は、図10の右図(B)に示した複合チップ31とする。そして、図10の左図(A)に示したように、この複合チップ31を構成する第1電極部材は第1チップ11とし、第2電極部材は第2チップ21とする。詳細は次のようである。この複合チップ31を構成する第1チップ(ニッケル製のチップ本体)11は円盤状の基部15と、これより小径(例えば、外径0.78mm)で、この基部15の図示上方の端面において同心で円柱状に隆起する円柱部17を備えて凸形に形成されている。ただし、この基部15の反対側(図示下側)の端面(底面)12の中心には、円錐台形状をなす微小凸部19を同心で有している。また、第2チップ(貴金属製(例えば、Pt製)のチップ)21は、図10の左図(A)に示したものと同じで、第1チップ11における円柱部17より微量小径(外径が0.75mm)の円柱体形状に形成されたものである。
しかして、図10の右図(B)に示したように、この第1チップ11の小径部の端面13上に、火花ギャップ側をなす第2チップ21を供給し、第2チップ21の端面23が第1チップ11の端面13に同心となるように位置決め配置し、両チップ11,21が接する両端面13,23の外周縁を、周方向に沿ってレーザ溶接することで複合チップ31をなすものである。なお、この複合チップ31は、図11に示したように、本例では、その後、スパークプラグ用の主体金具51の先端52に溶接された接地側電極本体(又は中心電極)61に溶接されてスパークプラグ41を構成する。なお、本形態では、許容同軸度(許容偏心誤差)は、例えば、片側で0.015mmと微量であり、第2チップが第1チップの小径の円柱部より外方に、はみださないことが偏心誤差の許容限度とされている。
次に、このような複合チップ31を溶接して製造する本例製法に使用される手段(製造装置)について、図1等に基づいて詳細に説明する。ただし、図1中、101は、次に説明する各チャックユニット110を、それぞれ同時に、周回移動させる周回移動手段としての円形テーブルである。図1は、各チャックユニット110が配置された円形テーブル101を上から見たときの概略構成図である。この円形テーブルはその中心を回転中心として、図示しない回転駆動手段で60度回転しては停止する間欠回転をするように構成されている。そして本例では、各チャックユニット110は、円形テーブル101の中心100を回転中心とする1仮想円103上であって、その1仮想円103を6等分する直線105との交点(同1仮想円101と、円形テーブル101の回転中心100から60度の等角度間隔で放射状に引いた半径線105との交点)を中心C1として、その各中心C1に同じ構成のものが6箇所に、高い寸法精度で配置、取り付けられている。これにより、円形テーブル101が60度回転すると、その仮想円103を軌道として各チャックユニット110もその回転に対応して移動(本例では、図1において左回りに回転(周回))する設定とされている。ただし、各チャックユニット110は、詳細は後述するが、円形テーブル101において、その仮想円103を6等分する半径線105との交点を中心C1として回転可能に配置されている。なお、図1は、円形テーブル101が回転していないとき(停止位置しているとき)を示している。
次に、円形テーブル101に配置された各チャックユニット110について、図2、図3に基づいて説明する。各チャックユニット110は、その最上部に、第1チップ11の基部15の外周側を保持可能の複数(本例では3)のチャック爪83を備えたコレットチャック81方式のチャック81を備えている。このチャック81は、その下に、このチャック81を開閉駆動する図示しないチャック駆動手段(エアシリンダ等)を内蔵したチャック台85を備えている。チャック81は、このようなチャック台85も含んで構成される。このチャック81を含むチャック台85は、そのチャック81の基準中心軸C1の位置を、平面視、直交する2方向(X,Y方向)に調節を可能とした公知のチャック位置調節手段90の上に配置されている。このチャック位置調節手段90は、その下の基台120上においてガイドに沿って、平面視、例えばX方向にスライド状に動く横スライド体(盤)91と、この横スライド体(盤)91の上においてガイドに沿って、平面視、X方向と直交するY方向にスライド状に動く縦スライド体93と、そして、これらをX,Y方向にそれぞれ駆動する図示しないサーボ機構などから構成されている。チャック台85は、チャック位置調節手段90をなす上の縦スライド体93の上に支持されるように固定されている。また、このチャック位置調節手段90を支持する基台120は、その底部に設けられた基軸92を、円形テーブル101における上記した仮想円103と、60度間隔に引かれた半径線105との交点を中心として、高精度で配置された軸受106に支持させることで、円形テーブル101に配置されている。ただし、この基軸92は、図示しないチャックユニット回転駆動手段により回転するように設けられており、その駆動に応じて各チャックユニット110を円形テーブル101において回転させる構成とされている。なお、チャック81の基準中心軸C1は、この基軸92の軸線C3と、設計上の基準位置として同軸(軸線を同じ)に保持されている。
このように本例では、円形テーブル101に対し、基軸92が回転されることで、それと一体の基台120、及びその上に設けられたチャック位置調節手段90、さらに、その上に設けられたチャック81を含むチャックユニット110が、図示しない回転駆動手段を介して回転できるように設けられている。また、この基軸92と、チャック81の基準中心軸C1とは、チャック位置調節手段90が基準位置にあるとき、同軸となるように設定されている。このため、チャック位置調節手段90が基準位置にあるときにおいて、円形テーブル101に対し、基軸92が回転されると、チャック81は基軸92の軸線(中心線)と一致する、その基準中心軸C1を回転中心として回転する構成とされている。なお、本例では、基軸92の回転は、円形テーブル101の周回過程(回転過程)において円形テーブル101が停止しているときに行われるように設定されている。
さて、次にこのような円形テーブル101を間欠回転させることで、本例における電極用複合体である複合チップ31を製造する工程について説明する。ただし、本例では、図1の右端の位置が第1電極部材である第1チップ11を供給して配置する位置、すなわち、工程の開始位置(第1ポジション)P1として説明するが、先ずその全工程の概要について説明する。すなわち、円形テーブル101を回転駆動して停止し、この開始位置にあるチャックユニット110のチャック81に、第1チップ11を第1チップ供給手段(第1電極部材供給手段。図示せず)にて供給して、第1チップ11を、その基部15がチャック面82側を向くように、チャック81の上方から配置し、保持(チャック)させる。そして、円形テーブル101を60度、回転(左回転)させ、停止し、これを繰り返すと、第2ポジションP2から順次、第6ポジションP6に、そのチャックユニット110は円軌道(仮想円103の円周)に沿って送られ、各停止位置では次のような工程が行われる。すなわち、第2ポジションP2以降の各ポジション(停止位置)では、順次、第1チップ11の位置補正、第2電極部材である第2チップ21の供給及び仮溶接、第1チップ11と第2チップ21との本溶接、溶接状態等の画像検査、そして、溶接された電極用複合体である複合チップ31の排出(取り出し)の各工程が行われる。このような各工程について、以下、開始位置(第1ポジション)P1における工程から、工程に沿って順次、説明する。
開始位置(第1ポジション)P1では、開き状態にあるチャック81に、第1チップ11を供給する。そして、上記したようにチャック81の爪83を駆動して、その基部15を外周面側から挟み付けて保持する、第1電極部材保持工程である第1チップ保持工程(以下、第1チップ保持工程ともいう)を行う。本例のチャック81は、平面視、3等角度間隔で配置された3個のチャック爪83がチャック面82に沿って同時に、チャック81中心に向けて等量移動する構成のものとされている。すなわ、チャック81の基準中心軸C1に、第1チップ11をその基部15中心が位置するようにして置いたとき、その基部15の外周面を径方向に、3つの爪83で締め付ける構成とされている。なお、本例では図3に示したように、各チャック爪83はその締め付け時において、基部15をチャック面82側に押付ける(引き付ける)分力が発生するように、その爪83の内側(基準中心軸C1側)がチャック面82から離れる位置ほどチャック81の基準中心軸C1に向かうように、適量(5度から15度)傾斜する傾斜面を備えている。これにより、第1チップ11はそのチャック81時に、チャック面82から浮き上がるのが防止されている。なお、第1チップ11は、従来公知のパーツフィーダからなる第1チップ供給手段を介して、その基部15を、第1ポジションP1において開き状態にあるチャック81の中心に位置するようにしてチャック面82上に供給される。
そして、上記したような第1チップ保持工程により、この第1ポジションP1においてチャックされた第1チップ11については、図4に示したように、各爪83の前進速度やストロークの微小な相違に起因して、第1チップ11の実際の中心軸C2は、チャック81の基準中心軸C1又は基軸92の軸線C3に対して微小なズレ(偏心誤差)Zがあるものとなっており、その偏心量は、上記もしたように片側で、0.025mm程度である。
次に、前記のようにして開始位置において第1チップ11をチャックした後、円形テーブル101を60度回転させて停止する。こうすることで、第1チップ11をチャックした状態のチャックユニット110は、第2ポジションに移動させられ、そこで停止する。本例ではその停止位置(第2ポジション)P2において、チャック81に保持された第1チップ11における実際の中心軸C2の位置を画像処理により測定する。ここでは、図5に示したように、この第1チップ11の実際の中心軸C2の位置と、その停止位置において、第1チップ11の中心軸が本来位置すべき位置として予め設定されている位置(正規の基準位置)とのX方向、Y方向の偏心量(偏心誤差:Ex,Ey)を検出する。この基準位置は本例では、チャックユニット110の基軸92の位置でもあるから、この基軸92の軸線C3の位置に対する第1チップ11の実際の中心軸C2の位置との平面上の偏心誤差Zを検出する。
そして、この第2ポジションP2における偏心誤差検出工程において、その偏心誤差Zが許容範囲を超えている場合に、上記したチャック位置調節手段90を駆動して、図6に示したように、第1チップ11の実際の中心軸C2の位置を、基軸92の軸線C3の位置にあわせ込むチャック81の平面位置の補正を行う。この第1チップの中心軸位置補正工程は、本例では、上記したような、チャック位置調節手段90を構成する横スライド体91と、縦スライド体93とをそれぞれ、X方向、Y方向に所定量駆動して、第1チップ11の実際の中心軸C2の位置を、基軸92の軸線C3の位置にあわせ込むことによる。なお、このようにあわせこました後でも、チャック81の基準中心軸C1に対する第1チップ11の実際の中心軸C2の偏心誤差Zは存在する。
ここでの第1チップ11の実際の中心軸C2の位置の測定等、すなわち、偏心誤差検出工程、第1チップの中心軸位置補正工程は次のように行えばよい。例えば、第1チップ11の先端面(円柱部の先端面)13をカメラで撮影してモニタに画像表示し、その第1チップ11の先端面(円柱部の先端面)13の中心(又は外周縁)C2の位置を画像処理により測定する。そして、その測定結果に基づいて、その中心軸C2が、第2ポジションP2において位置すべきものとして予め設定されている正規の基準位置(基軸92の軸線C3の位置)に対し、平面的にX方向、Y方向にどれだけの誤差(Ex,Ey)があるかを検出(誤差検出)する(第1チップ(第1電極部材)の偏心誤差検出工程)。一方、その検出量(誤差)に基づき、それによる偏心誤差Zが許容範囲を超えている場合に、そのチャック位置調節手段90を駆動して、各スライド体91,93をX方向又はY方向に、所定量スライドして微調整する(第1チップ(第1電極部材)の中心軸位置補正工程)。こうして、図6に示したように、その第1チップ11の実際の先端面(円柱部の先端面)の中心軸C2を、その停止位置において位置すべき基軸92の中心C3の位置に合わせこます。本例では、前記測定結果い基づいて、このような微調整がコンピュータ制御で行われるようにプログラムしてある。なお、カメラやチャック位置調節手段90の駆動は、第2ポジションP2にチャックユニット110が送られた信号を検知して順次作動するように設定され、当該チャックユニット110が、そのチャック位置調節手段90によるその位置の補正後、同ポジションから離れることでリセットされるように設定されている。なお、位置調節手段90による、チャック81の位置の調整後は、例えば、各スライド体91,93をロック機構で機械的にロックするように設定されている。
次に、第2ポジションP2において第1チップ11の位置補正をした後は、円形テーブル101を60度回転させて停止する。こうすることで、第1チップ11の実際の中心軸C2が基軸92の軸線C3に位置補正されている状態にあるチャックユニット110は、図6の状態のまま、第3ポジションP3に移動させられる。本例では、そこで、第2電極部材供給工程である第2チップ(Ptチップ)21の供給(以下、第2チップ供給工程ともいう)及び仮溶接(仮溶接工程)が行われるように設定されている。すなわち、第2チップ21は、例えば、図7に示したような従来公知のハンドリング手段131や搬送手段133を含む供給手段130により、その外周面をグリップして保持され、その保持状態のまま、その1端面23が、第3ポジションP3にある第1チップ11の小径の円柱部の先端面の上に位置決めされるようにして載置する。なお、この供給、配置においては、第1チップ11の位置に対する、第2チップ21の位置合わせが問題となるが、第1チップ11は、その中心軸C2がチャックユニット110における基軸92の軸線C3に一致するように補正されている。したがって、問題は、第2チップ21をその中心C2が基軸92の軸線(中心)C3に位置合わせする際の移動精度だけであり、このような第2チップ21の移動は、サーボ機構などを用いた供給手段130によることで、略誤差なく数μないし10μ単位の高精度で配置できるから、第2チップ21の供給、配置においては問題となる誤差の発生を招くことはない。
したがって、このように第1チップ11に第2チップ21を供給して、両者の端面が接するように位置決め配置した後は、この第3ポジションP3において、第2チップ21の先端面を例えば、押えピンで押え付けた状態の下で、両チップ11,21が接する両端面13,23の外周縁を周回するようにレーザ溶接すればよいが、本例では、ここで、その外周縁の一部にレーザを1パルス照射して仮溶接する仮溶接工程が含められている(図8参照)。このように、本例では、第3ポジションP3には、図7に示した、第2電極部材である第2チップ21の供給手段130と、第2チップ21の図示しない押え付け手段(押えピン)に加えて、仮溶接用のレーザ溶接装置201が配置されている(図1参照)。ただし、押えピンは仮溶接後に上昇するように設定とされている。なお、このように仮溶接する前には、好ましくは、画像処理などにより2以上の方向から第2チップ21の位置の確認を行うとよい。
本例では、この仮溶接工程の後、円形テーブル101を60度回転させて停止し、第2チップ21が仮溶接された第1チップ11をチャック81した状態のチャックユニット110を、図1における第4ポジションP4に移動させ、ここで、両チップ11,21の本溶接を行う場合を例示する。すなわち、この第4ポジションP4では、第1チップ11と第2チップ21との接合面の外周縁を周回する形で、両チップ11,21をレーザ溶接する。ただし、このレーザ溶接(本溶接)においては、チャックユニット110のうち、チャック位置調節手段90を支持する基台120の底部に設けられた基軸92を、円形テーブル101に対して、図示しないチャックユニット110回転駆動手段を介して略1回転させ、この第4ポジションP4の近傍に配置されているレーザ溶接装置301にて、その回転過程で適数回(例えば8回)のパルスレーザ溶接をすることとしている。こうすることで、図10の右図に示したように、第1チップ11に第2チップ21がレーザ溶接された複合チップ31が得られる。
なお、このレーザ溶接する過程でのチャックユニット110の回転における回転中心は、基軸92の軸線C3(中心)であるが、第1チップ11の実際の中心軸C2は、上記した位置補正により、この基軸92の中心である基軸の軸線C3にあり、しかも、第2チップ21は第1チップ11と高度の同心性が保持されている。このため、レーザ溶接装置301が固定されているとしても、レーザ照射距離に狂いがでることがない。なお、このような本溶接では、図8に示したように、第2チップ21を第2押さえピン305で押えつけた状態で行うのがよい。なお、この第2押さえピン305は、チャックユニット110の回転に同期して回転するように設置しておくか、スラスト軸受を介して自由に同期回転するようにしておくのが好ましい。なお、本溶接に際しては、レーザ溶接装置301に、レーザ照射位置(高さ)を補正する補正手段を設けておき、両チップ11,21の接合面の高さをセンサで検出して、これを自動調節できるようにしておくとよい。第1チップ11自身の高さについても微小な寸法公差が付与されるためである。また、この溶接時には、図8に示したように、溶接部位に向けて例えば、アルゴンガスを吹き付け手段307を設けておき、溶接過程で同ガスを吹き付けるようにし、溶接スパッタが複合チップ31の表面に付着するのを防止するとよい。
さて、上記のように第4ポジションP4において本溶接することで、複合チップ31は製造されるが、本例では、その後、円形テーブル101を60度回転させて第5ポジションP5に停止させ、この第5ポジションP5において、複合チップ31における溶接部位を含むその表面の溶接スパッタの付着や溶接ダレの有無等を、画像検査処理で外観検査するようにしている。なお、この検査においても、第4ポジションP4におけるのと同様に、チャックユニット110における基軸92を回転させて、その外観検査をするとよい。また、その検査においては、その回転により、溶接スパッタや溶接ダレを突出部(凸部)として、容易に検知することができる。
本例では、この画像検査処理の工程後は、円形テーブル101を60度回転させて、チャックユニット110を排出位置である第6ポジションP6に送り、チャック81を解除し、本溶接後の複合チップ31を排出することで、溶接済の複合チップ31が取り出される。なお、この排出に際しては、前記ポジションP5における外観検査の合否(良品、不良品)の判定に基づき、合否の別に分類されるようにして各複合チップ31が排出されるようにしておくのが好ましい。かくして複合チップ31が取り出された後のチャックユニット110は、円形テーブル101を60度回転させることで、第1ポジションP1である工程の開始位置に送られる。なお、外観検査後、開始位置に送られる前に、再度、チャック位置調節手段90を駆動して、チャック81の基準中心軸C1をチャックユニット110の基軸92に一致させるようにリセットするようにしておくとよい。以後は、上記したのと同様、第1チップ11の供給から始まる各工程を繰り返すことで、次々と電極用複合体である複合チップ31が製造される。
上記したように、本形態の製造方法によれば、第1電極部材である第1チップ11をチャック81にて保持した後、その第1チップ11の実際の中心軸C2が、チャック81の基準中心軸C1及び基軸92の軸線から許容範囲を超えて、偏心しているとしても、第2ポジションP2において、第2電極部材である第2チップ21を供給して位置決め配置する前に、その第1チップ11の位置を基軸92の位置にあわせ込む位置の補正を行うこととしている。すなわち、第1チップ保持工程(第1電極部材保持工程)の後、第2チップ供給工程(第2電極部材供給工程)の前に、第1チップ11の実際の中心軸C2の位置と、チャックユニットを構成するチャック81を回転可能に支持する基台120の基軸92との偏心誤差を検出する偏心誤差検出工程を有しており、この偏心誤差検出工程の後においてその偏心誤差が許容範囲を超えている場合に、第1チップの実際の中心軸C2を、基台120の基軸92の軸線C3にあわせ込む補正をする第1チップの中心軸位置補正工程を備えている。したがって、その後の第3ポジションP3において、位置決めされた第1チップ11に、第2チップ21を供給する際には、高度の軸精度で両チップ11,21を、基軸92と同心で配置することができる。それ故、その後、チャックユニット110を基軸92の軸線C3回りに回転させて両者を溶接する場合には、効率的に、しかも軸精度の高い複合チップ31を得ることができる。
すなわち、上記製法においては、チャック81に保持された第1電極部材である第1チップ11に、第2電極部材である第2チップ21を供給して位置決め配置した後(第2チップ21の供給工程の後)で、その両チップ11,21の同軸度を測定し、それが許容範囲外の誤差を有する場合において、第1チップ11に対する第2チップ21の軸度(偏心誤差)を調節する、というものではないから、接合面(両チップの当接端面)13,23相互が擦ることもないのでキズが付くこともない。
しかも、本形態では、上記したように、円形テーブル101に、チャックユニット110をその回転中心100と同心の1仮想円103上において、等角度間隔で6箇所設け、60度ごとの各ポジションP1〜P6で、第1電極部材である第1チップ11のチャック81への供給、保持工程、第1チップ11の偏心誤差検出工程および中心軸位置補正工程、第2電極部材である第2チップ21の供給工程、仮溶接工程、本溶接、画像検査、溶接された複合チップ31の排出の工程を行わせ、円形テーブル101を1回転させる間に複合チップを製造し、排出するものである。すなわち、このような複数に分けられた工程を、それに対応する数の各停止位置において分けて行うものであることから、各停止位置での停止時間の短縮が図られるため、電極用複合体である複合チップ31の製造効率を格段と高めることができる。
なお、上記形態では、第1電極部材である第1チップ11の位置検出(偏心誤差検出工程)と、その位置補正(中心軸位置補正工程)とを、円形テーブル101の回転過程(周回過程)における同じ位置(第2ポジションP2)で行うものとしているが、第2電極部材である第2チップ21の供給前であればよく、その周回過程における異なる位置で行うものとしてもよい。したがって、上記形態で、第1電極部材である第1チップ11の実際の中心軸C2の位置と、該チャックユニット110の前記基軸92軸線C3との偏心誤差を検出した後(偏心誤差検出工程後)、円形テーブル101を再度回転させて、チャックユニット110を所定量、移動して停止させ、その検出工程後の異なる停止位置において、その偏心誤差が許容範囲を超えている場合に、上記したようにしてチャック81の位置の補正(中心軸位置補正工程)、すなわち、第1電極部材である第1チップ11の実際の中心軸C2の位置を、基軸92の位置にあわせ込むようにしてもよい。このように、この位置補正(中心軸位置補正工程)は、第1電極部材供給工程である第2チップ供給工程の前であれば別の位置で行ってもよい。
また、上記例では、6のポジションにおいて各工程を行う場合で説明したが、上記工程のうち、第1チップ11のチャック81への供給工程(第1電極部材保持工程)、第1チップ11の偏心誤差検出工程、中心軸位置補正工程、第2チップ供給工程(第1電極部材供給工程)、仮溶接工程までの5つの工程を、それぞれ別に第1から第5の各ポジションで行わせ、本溶接工程、外観検査工程、そして、排出工程の3つの工程を、第6から第8の3つのポジションで行うように、45度間隔で停止させて、8のポジションでそれぞれ行うようにしてもよい。なお、外観検査工程は本溶接後の複合チップの排出工程後に、別途行うこともできるし、排出は本溶接を行う位置で行うこともできる。
さらに、上記形態では、両電極部材である両チップの両端面の外周縁をレーザ溶接(本溶接)するのに、事前の工程(第2電極部材供給工程)で仮溶接し、その後、移動した後のポジションP4で、本溶接する場合を説明したが、このような仮溶接を行うことなく、上記例における第4ポジションP4で、仮溶接と本溶接を同時に行ってもよいし、直接、本溶接を行うこともできる。さらに、本溶接は、例えば、2台のレーザ溶接装置を使って行うこともできる。なお、このような場合には、チャックユニット110は基軸92回りに半回転以下の回転とすることもできる。
本発明は、上記した各内容のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜に変更を加えて具体化できる。例えば、各チャックユニットの周回移動手段として、テーブルを回転させるものとして説明したが、この周回移動手段はこれに限定されるものではない。なお、製造される電極用複合体が上記した複合チップである場合には、スパークプラグの中心電極又は接地側電極のいずれを形成するものでもよい。そして、このようにして製造された複合チップ31を用いて、図11に示したようなスパークプラグ41における中心電極71又は接地側電極61を構成することで、高性能のスパークプラグが得られる。すなわち、電極用複合体である複合チップ31をなす第2チップが火花ギャップ側に位置するように、例えば、接地側電極本体60に、第1チップ11を介して溶接することで、接地側電極が形成される。
上記形態例では、製造される電極用複合体が、図10の右図(B)に示した複合チップ31である場合で説明したが、上記したことからも明らかなように、本発明で製造される電極用複合体はこのような複合チップ31に限定されるものではない。すなわち、電極用複合体が、図11に示されるようなスパークプラグ41の中心電極71全体であり、第1電極部材が、その中心電極本体70で、第2電極部材が中心電極本体70の先端に溶接される電極用チップ77であってもよい。このような中心電極71自体の製造においても、図9に示したように、上記したのと同様の装置、及びチャックユニット110を用い、軸部材である中心電極本体70をチャックして、この先端72に電極用チップ(上記形態における貴金属チップに相当するもの)77を供給して位置決め配置し、上記したのと同様の工程を経ることで、その製造を行うことができるためである。
すなわち、電極用複合体が、このような中心電極71である場合には、図9に示したように、上記例で示された製造装置のうち、チャックユニット110を構成するチャック81、及びその爪83を、図9中に示した第1電極部材である中心電極本体70を適正に保持可能な形状、構造のものとしておけばよい。そして、この中心電極本体70を、そのチャック81の爪83にて保持させた後、第2電極部材である電極用チップ77を、その端面が中心電極本体70の端面(先端面)72に同心で接するように供給、配置し得るようにしておく等、電極用複合体を構成する両電極部材が上記例における複合チップの場合と相違するものの、上記形態例におけるのと同様の工程を経ることで、同様の効果が得られることは明らかである。
なお、このように電極用複合体が中心電極71自体である場合には、これを構成する第1電極部材である中心電極本体70は、上記形態例における第1チップ11と異なり、相対的に太く長いものとなる。具体的には、中心電極本体70は、例えば、図9中に示したように、円形軸部(同径の円形軸部)73を基体とし、その後端(図示下端)75寄り部位に同軸で外向きに突出する円形フランジ76を有している。このような場合には、図9に示したように、チャック81は、これを駆動して、中心電極本体70における円形フランジ76より先端寄り部位における円形軸部73の中間部位(外周面)を保持できるものとしておくとよい。図9におけるチャック81は、その爪83が、中心電極本体70の円形フランジ76を含むその円形軸部73の後端寄り部位を収容可能に形成されている。なお、図9においては、第2電極部材である電極用チップ77は、第1電極部材である中心電極本体70の先端72の外径より微量小さい外径を有する円柱体とされている。このため、電極用チップ77は、その端面が中心電極本体70の先端(先端面)72に同軸(同心)で当接するように供給、配置された後、その接合面の外周に沿って溶接される設定とされている。
上記各例では、電極用複合体として複合チップ、及び中心電極を製造する場合を例示したが、本発明の電極用複合体は、これらに限定されるものではなく、スパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体に広く適用できる。すなわち、本発明に係る電極用複合体は第1電極部材と、第2電極部材とがレーザ溶接によって接合されてなる、スパークプラグ用の電極を形成するためのものの製造に広く適用できる。このようなものは、そのいずれの製造においても、上記したのと同様の装置を用い、第1電極部材をチャックして、この先端に第2電極部材を供給して位置決め配置し、上記したのと同様の工程を経ることで、その製造が行われており、したがって、上記の工程を経ることで、上記したのと同様の効果が得られるためである。なお、電極用複合体は、例えば、中心電極の全体でなく部分であり、第1電極部材と第2電極部材が溶接されることでその中心電極の部分(例えば、中心電極の全体ではないが先端を含む部分)を形成する、中心電極の構成部材であってもよい。
なお、電極用複合体の製造方法に係る発明として、以下のような別形態例1〜3を開示しておく。ただし、以下の別形態例1〜3においては、製造される電極用複合体が複合チップであり、第1電極部材が第1チップ(チップ本体)であり、また、第2電極部材が第2チップ(貴金属チップ)である場合を例示している。しかし、これら別形態例1〜3においても、電極用複合体は、スパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体である限り、中心電極等にも適用できる。すなわち、以下の別形態例1〜3において、複合チップに代えて、これを電極用複合体(例えば中心電極)とし、第1チップに代えて、これを第1電極部材(例えば中心電極本体)とし、第2チップに代えて、これを第2電極部材(例えば、貴金属チップなどからなる電極用チップ)とすることもできる。
(別形態例1)
チップ本体である第1チップと、貴金属チップである第2チップとを溶接してなる、スパークプラグ用の電極を形成するための複合チップの製造方法であって、
第1チップと第2チップとの両者の端面が接するように位置決めする工程と、第1チップと第2チップとが接する前記両端面の外周縁を溶接するレーザ溶接工程とを含む、スパークプラグ用の電極を形成するための複合チップの製造方法において、
その方法に使用する製造装置は、第1チップを保持可能の複数のチャック爪を備えたチャックと、このチャックを支持し、このチャックの基準中心軸の位置を調節可能のチャック位置調節手段と、該チャック位置調節手段を支持する基台と、を含んでなるチャックユニットを複数備えていると共に、該各チャックユニットにおける前記基台は、前記チャックの基準中心軸と同軸、又は前記チャック位置調節手段によって調節することで該チャックの基準中心軸と同軸とし得る基軸を有しており、
この各チャックユニットは、所定の軌道上を周回し、少なくとも、前記各工程を行う位置において停止するように制御される周回移動手段のうちの所定の位置に、前記基軸を介して配置されており、しかも、各チャックユニットは、少なくとも、上記レーザ溶接工程を行う位置において、前記基軸の軸線を回転中心として回転可能に構成されており、
前記周回移動手段を駆動した後、工程の開始位置にあるチャックユニットのチャックに、第1チップを供給して保持させ、その後、前記周回移動手段を駆動し、この第1チップを保持したチャックユニットを所定量、移動して停止させ、
その停止位置において、そのチャックに保持された第1チップの実際の中心軸の位置を画像処理により測定すると共に、この第1チップの実際の中心軸の位置と、該チャックユニットの前記基軸との偏心誤差を検出し、
その偏心誤差が許容範囲を超えている場合に、前記チャック位置調節手段を駆動して、前記チャックの位置の補正を行うことで、第1チップの実際の中心軸の位置を、前記基軸の位置にあわせ込み、その後、前記周回移動手段を駆動して該チャックユニットを所定量、移動して停止させ、
その停止位置において第2チップを供給して、第1チップと第2チップとの両者の端面が接するように位置決めし、
その後、この第1チップに第2チップが位置決め配置されたチャックユニットを、前記基軸の軸線を回転中心として回転させて、第1チップと第2チップとが接する前記両端面の外周縁をレーザ溶接することを特徴とする。
(別形態例2)
別形態例2は、上記別形態例1において、
チャックに保持された第1チップの実際の中心軸の位置を画像処理により測定すると共に、この第1チップの実際の中心軸の位置と、該チャックユニットの前記基軸との偏心誤差を検出し、
その偏心誤差が許容範囲を超えている場合に、前記チャック位置調節手段を駆動して、前記チャックの位置の補正を行うことで、第1チップの実際の中心軸の位置を、前記基軸の位置にあわせ込み、その後、前記周回移動手段を駆動して該チャックユニットを所定量、移動して停止させ、たことに代えて、
チャックに保持された第1チップの実際の中心軸の位置を画像処理により測定すると共に、この第1チップの実際の中心軸の位置と、該チャックユニットの前記基軸との偏心誤差を検出し、その後、前記周回移動手段を駆動し、該チャックユニットを所定量、移動して停止させ、
その停止位置において、その偏心誤差が許容範囲を超えている場合に、前記チャック位置調節手段を駆動して、前記チャックの位置の補正を行うことで、第1チップの実際の中心軸の位置を、前記基軸の位置にあわせ込み、その後、前記周回移動手段を駆動して該チャックユニットを所定量、移動して停止させ、たことを特徴とする、スパークプラグ用の電極を形成するための複合チップの製造方法である。
(別形態例3)
別形態例3は、上記別形態例1又は2において、
第2チップを供給して、第1チップと第2チップとの両者の端面が接するように位置決めし、
その後、この第1チップに第2チップが位置決め配置されたチャックユニットを、前記基軸の軸線を回転中心として回転させて、第1チップと第2チップとが接する前記両端面の外周縁をレーザ溶接すること、に代えて、
第2チップを供給して、第1チップと第2チップとの両者の端面が接するように位置決めし、
その後、この第1チップと第2チップとが接する前記両端面の外周縁をレーザ溶接により仮溶接し、その後、前記周回移動手段を駆動し、該チャックユニットを所定量、移動して停止させ、
その停止位置において、該チャックユニットを、前記基軸の軸線を回転中心として回転させて、第1チップと第2チップとが接する前記両端面の外周縁をレーザ溶接すること、を特徴とする、スパークプラグ用の電極を形成するための複合チップの製造方法である。
(別形態例4)
別形態例4は、前記周回移動手段が、各チャックユニットを一定の円軌道上に沿って等角度間隔で所定量ずつ間欠的に移動する構成のものであることを特徴とする上記別形態例1〜3のいずれか1に記載の、スパークプラグ用の電極を形成するための複合チップの製造方法である。
11 第1チップ(第1電極部材)
13 第1チップの端面
21 第2チップ(第2電極部材)
23 第2チップの端面
31 複合チップ(電極用複合体)
41 スパークプラグ
70 中心電極本体(第1電極部材)
71 中心電極(電極用複合体)
77 電極用チップ(第2電極部材)
81 チャック
83 チャック爪
90 チャック位置調節手段
92 基軸
101 円形テーブル(周回移動手段)
103 所定の軌道(仮想円)
110 チャックユニット
120 チャック位置調節手段を支持する基台
C1 チャックの基準中心軸
C2 チャックに保持された第1チップの実際の中心軸
C3 基軸の軸線
P1 工程の開始位置
Z 偏心誤差

Claims (5)

  1. 第1電極部材と、第2電極部材とがレーザ溶接によって接合されてなる、スパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法であって、
    前記第1電極部材を、チャックユニットのチャックに保持させる第1電極部材保持工程と、
    前記第2電極部材をその端面が前記第1電極部材の端面に接するように供給する第2電極部材供給工程と、
    前記第1電極部材と前記第2電極部材とが接する両端面の外周縁を溶接するレーザ溶接工程とを含む、スパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法において、
    前記第1電極部材保持工程の後、第2電極部材供給工程の前に、
    前記第1電極部材の実際の中心軸の位置と、前記チャックユニットを構成する前記チャックを回転可能に支持する基台の基軸との偏心誤差を検出する偏心誤差検出工程を有しており、
    該偏心誤差検出工程の後においてその偏心誤差が許容範囲を超えている場合に、前記第1電極部材の実際の中心軸を、前記基台の基軸の軸線にあわせ込む補正をする第1電極部材の中心軸位置補正工程を備えていることを特徴とする、スパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法。
  2. 前記第2電極部材供給工程の後、前記レーザ溶接の前に、
    前記第1電極部材と前記第2電極部材とが接する両端面の外周縁を仮溶接する仮溶接工程を含んでいることを特徴とする、請求項1に記載のスパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法。
  3. 前記チャックユニットは、周回する周回移動手段にその周回に伴って、順次、移動するように複数、配置されており、
    前記偏心誤差検出工程と前記中心軸位置補正工程とが、その周回過程における同じ位置で行われることを特徴とする、請求項1又は2のいずれか1項に記載のスパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法。
  4. 前記チャックユニットは、周回する周回移動手段にその周回に伴って、順次、移動するように複数、配置されており、
    前記第1電極部材保持工程と前記偏心誤差検出工程とが、その周回過程における異なる位置で行われることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のスパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法である。
  5. 軸線方向に軸孔を有する絶縁体と、この軸孔の先端側に配置された中心電極と、前記絶縁体の周囲を取り囲む主体金具と、一端が前記主体金具に接合され、他端が前記中心電極の先端に対向するように設けられた接地側電極とを有し、
    前記中心電極又は該接地側電極が、第1電極部材と第2電極部材とが接合されてなる電極用複合体、又は該電極用複合体が接合されてなるものであるスパークプラグの製造方法において、
    前記電極用複合体が、請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法によって製造されたものであることを特徴とするスパークプラグの製造方法。
JP2012511864A 2010-09-24 2011-09-20 スパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法、及びスパークプラグの製造方法 Active JP5396535B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012511864A JP5396535B2 (ja) 2010-09-24 2011-09-20 スパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法、及びスパークプラグの製造方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010214186 2010-09-24
JP2010214186 2010-09-24
JP2012511864A JP5396535B2 (ja) 2010-09-24 2011-09-20 スパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法、及びスパークプラグの製造方法
PCT/JP2011/071344 WO2012039381A1 (ja) 2010-09-24 2011-09-20 スパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法、及びスパークプラグの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5396535B2 true JP5396535B2 (ja) 2014-01-22
JPWO2012039381A1 JPWO2012039381A1 (ja) 2014-02-03

Family

ID=45873868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012511864A Active JP5396535B2 (ja) 2010-09-24 2011-09-20 スパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法、及びスパークプラグの製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9065257B2 (ja)
EP (1) EP2621034B1 (ja)
JP (1) JP5396535B2 (ja)
CN (1) CN103026562B (ja)
WO (1) WO2012039381A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5878843B2 (ja) * 2012-08-08 2016-03-08 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグの製造方法
JP6532491B2 (ja) * 2017-01-27 2019-06-19 日本特殊陶業株式会社 点火プラグの製造方法
JP6768743B2 (ja) 2018-06-06 2020-10-14 日本特殊陶業株式会社 点火プラグの電極を形成するための複合体の製造方法、および、点火プラグの製造方法
DE102019209993A1 (de) * 2018-07-11 2020-01-16 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Verfahren zur Herstellung von Zündkerzen

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3291826B2 (ja) * 1993-04-09 2002-06-17 富士通株式会社 高エネルギービーム溶接における円柱状部材の位置決め方法ならびに該方法を用いた溶接装置および該方法を適用して位置決め溶接された光素子パッケージ
JP2002216930A (ja) * 2001-01-18 2002-08-02 Denso Corp プラグ用電極の製造方法
US6592418B2 (en) * 2001-02-08 2003-07-15 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Method for manufacturing spark plug and apparatus for carrying out the same
JP2002267431A (ja) * 2001-03-07 2002-09-18 Beldex Corp 面間の相対的傾き検出方法および装置,面調整装置,ならびに面接合装置
US7323811B2 (en) * 2001-08-23 2008-01-29 Federal-Mogul Ignition (U.K.) Limited Noble metal tip for spark plug electrode and method of making same
US7112112B2 (en) * 2002-06-25 2006-09-26 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Method and apparatus for making a spark plug with a predetermined spark gap
JP3966145B2 (ja) * 2002-10-08 2007-08-29 株式会社デンソー スパークプラグの製造方法
JP4402871B2 (ja) 2002-10-10 2010-01-20 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグの製造方法
JP4056934B2 (ja) * 2003-06-03 2008-03-05 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグの製造方法及びスパークプラグの製造装置
JP4723237B2 (ja) * 2004-12-28 2011-07-13 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグの溶接装置、スパークプラグの製造装置、未曲げスパークプラグへの貴金属チップの溶接方法、及びスパークプラグの製造方法
JP2007234611A (ja) * 2007-05-08 2007-09-13 Ngk Spark Plug Co Ltd 内燃機関用スパークプラグおよびその製造方法
US8344604B2 (en) 2007-11-15 2013-01-01 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Spark plug for internal combustion engine
JP4885837B2 (ja) 2007-12-27 2012-02-29 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグの製造方法
JP5047363B2 (ja) * 2008-10-10 2012-10-10 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグ及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103026562A (zh) 2013-04-03
US20130157538A1 (en) 2013-06-20
EP2621034A1 (en) 2013-07-31
US9065257B2 (en) 2015-06-23
JPWO2012039381A1 (ja) 2014-02-03
CN103026562B (zh) 2014-04-30
EP2621034A4 (en) 2017-03-01
EP2621034B1 (en) 2018-05-02
WO2012039381A1 (ja) 2012-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190358741A1 (en) Friction stirring tool, friction stir welding device and friction stir welding method
JP5396535B2 (ja) スパークプラグ用の電極を形成するための電極用複合体の製造方法、及びスパークプラグの製造方法
TWI393603B (zh) Cutting device
JP2016112642A (ja) 組付方法および組付装置
WO2012147199A1 (ja) 溶接継手の突合せ位置検出方法、溶接継手の突合せ位置検出装置、溶接継手の製造方法
JP2015049153A (ja) 外観検査装置
JP2016132049A (ja) 位置合わせ方法
EP1544897B1 (en) Surface inspection apparatus
KR101953039B1 (ko) 일괄처리방식 금속 원통 제조장치 및 방법
JPH07318512A (ja) ワーク外観検査装置
KR101730039B1 (ko) 평판디스플레이 패널 에지 검사장치 및 방법
JP2018079549A (ja) 板状体の加工方法、および板状体の加工装置
US20160035530A1 (en) Display sealing apparatus and method of manufacturing display apparatus by using the same
JP2010197253A (ja) ワーク検査装置
CN109604827A (zh) 传感器引脚上套筒转动焊接设备
JPH07248300A (ja) 部品検査装置
JP6910668B1 (ja) 内径測定装置及び内径測定方法
KR101490318B1 (ko) 레이저를 이용한 기판 에지 힐링 장치
WO2024085049A1 (ja) 積層鉄心の検査方法及び装置並びに補修方法及び装置
KR101490322B1 (ko) 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치
JPH11223504A (ja) 軸状ワークの検査装置
JP5690250B2 (ja) スパークプラグの製造方法
JP2005334907A (ja) スポット溶接機の電極位置決め治具及び同位置決め方法
JP6539229B2 (ja) 軸体処理装置
JP2009088401A (ja) ウェハ位置検出装置と、これを有する半導体製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130924

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131021

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5396535

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250