火花塞制造方法
【专利摘要】本发明提供一种火花塞制造方法。该火花塞制造方法包括将第一端头搬送到使第一端头与端头接合部件接合的接合位置的搬送工序。该搬送工序包括在第一端头到达接合位置之前进行第一端头的位置校正的工序。
【专利说明】火花塞制造方法
[0001]本申请主张于2011年4月14日向日本国专利厅申请的申请号2011 — 89754日本专利申请的优先权，参照其公开的全部内容，援引到本申请中。
【技术领域】
[0002]本发明涉及火花塞制造方法。
【背景技术】
[0003]一直以来，人们使用在电极前端部设置有贵金属端头的火花塞。在这样的火花塞的制造过程中通常采取如下工序:形成将贵金属端头和中间端头(例如Ni端头)接合的复合端头，将该复合端头的中间端头与电极的前端部接合。
[0004]但是，贵金属端头和中间端头均为直径约Imm左右的小部件，因此在将两者接合形成复合端头时，存在难以准确地设定彼此位置的问题。另外，通过例如手工操作进行贵金属端头和中间端头的定位时，存在这种调整费时的问题。而且，这样的问题不仅存在于贵金属端头与中间端头接合的接合工序中，而且在将两个端头接合起来之前需要准确地设定彼此的位置关系时也会存在。另外，在贵金属端头等端头与中心电极或者接地电极直接接合时也会发生同样的问题。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2009 - 163923号公报
[0008]专利文献2:日本特 开2002 - 198157号公报
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于，提供一种在特定的端头与端头接合部件接合时，可以容易且准确地调整特定端头相对于端头接合部件的位置的技术。
[0010]本发明是为了解决上述问题的至少一部分而做出的，可以通过以下的方式或者适用例来实现。
[0011][适用例I]
[0012]一种火花塞制造方法，该火花塞具备:
[0013]中心电极；
[0014]绝缘体，被配置在上述中心电极的外周；
[0015]主体配件，被配置在上述绝缘体的外周；以及
[0016]接地电极，该接地电极的一端部与上述主体配件接合，另一端部被配置成与上述中心电极相对，
[0017]上述中心电极及上述接地电极中的至少一方具有第一端头，在该第一端头与上述接地电极或上述中心电极之间形成间隙，
[0〇18] 上述弟一纟而头与纟而头接合部件接合，[0019]该火花塞制造方法的特征在于，包括将上述第一端头搬送到上述第一端头与上述端头接合部件接合的接合位置的搬送工序，
[0020]上述搬送工序包括在上述第一端头到达上述接合位置之前执行上述第一端头的位置校正的工序。
[0021]根据这样的结构，通过搬送工序将第一端头搬送到第一端头与端头接合部件接合的接合位置，在第一端头到达上述接合位置之前进行第一端头位置校正，因此，能够容易且准确地调整第一端头与端头接合部件的位置关系。另外，由于按各自优选的定时分别地进行第一端头位置校正工序以及第一端头与端头接合部件接合的工序的，所以能够提高生产效率。
[0022][适用例2]
[0023]根据适用例I所述的火花塞制造方法，上述搬送工序包括通过使用用于把持上述第一端头的位置校正卡盘把持上述第一端头来进行上述第一端头位置校正的工序。
[0024]根据该方法，由于使用位置校正卡盘把持第一端头来进行第一端头的位置校正，所以能够容易且准确地调整第一端头与端头接合部件的位置关系。
[0025][适用例3]
[0026]根据适用例I或2所述的火花塞制造方法，其特征在于，
[0027]在从供给上述第一端头的供给位置到上述接合位置的中间位置进行上述位置校正。
[0028]根据这样的结构，由于在从供给位置到接合位置的中间位置进行第一端头的位置校正，所以能够在时间上、位置上保持充分余度的状态下进行位置校正。
[0029][适用例4]
[0030]根据适用例I?3中的任一项所述的火花塞制造方法，其特征在于，
[0031]上述搬送工序包括:
[0032](a)使用第一供给装置将上述第一端头移动到供给上述第一端头的供给位置与上述接合位置之间的中间位置的工序；
[0033](b)在上述中间位置，使用用于把持上述第一端头的位置校正卡盘把持上述第一端头来进行上述第一端头的位置校正的工序；
[0034](C)在上述位置校正之后，在使用用于将上述第一端头从上述中间位置搬送到上述接合位置的搬送卡盘把持上述第一端头的状态下移动上述第一端头的工序。
[0035]根据这样的结构，由于在中间位置使用位置校正卡盘进行第一端头位置校正后，使用搬送卡盘把持第一端头并使之移动，所以能够在位置校正结束的状态下将第一端头从中间位置准确地搬送到接合位置。
[0036][适用例5]
[0037]根据适用例4所述的火花塞制造方法，其特征在于，
[0038]上述第一供给装置和上述搬送卡盘在维持彼此的水平距离为恒定的状态下反复进行搬送，
[0039]同时进行第一移动处理和第二移动处理，
[0040]上述第一移动处理在上述工序(a)中，上述第一供给装置将一个第一端头从上述供给位置移动到上述中间位置；[0041]上述第二移动处理在上述工序(C)中，上述搬送卡盘将另一个第一端头从上述中间位置移动到上述接合位置，
[0042]在上述第一供给装置从上述中间位置返回到上述供给位置且上述搬送卡盘从上述接合位置返回到上述中间位置的期间进行上述工序(b)的位置校正。
[0043]根据这样的结构，由于同时进行工序(a)和工序(C)中的移动处理，所以整体上能够以短时间完成处理。
[0044][适用例6]
[0045]根据适用例4或5所述的火花塞制造方法，其特征在于，
[0046]上述搬送卡盘的把持部具有比上述位置校正卡盘的把持部的厚度大的厚度。
[0047]根据这样的结构，在用搬送卡盘进行搬送时，能够更可靠地把持，降低了在该搬送途中第一端头发生位置偏移的可能性。
[0048][适用例7]
[0049]根据适用例I?6中的任一项所述的火花塞制造方法，其特征在于，
[0050]在用于载置上述第一端头的载置台上设置有吸附口，在使用该吸附口吸附着上述第一端头的下底面的状态下进行上述第一端头位置校正。
[0051]根据这样的结构，由于边维持着对第一端头下底面的吸附，边进行位置校正，所以在通过位置校正卡盘把持第一端头时，能够抑制意外的动作(例如第一端头从位置校正卡盘弹出)的发生。
[0052][适用例8]
[0053]根据适用例I?7中的任一项所述的火花塞制造方法，其特征在于，
[0054]上述中心电极和上述接地电极中的至少一方具有复合端头，
[0055]上述复合端头通过将第一端头和第二端头接合而形成，在该第一端头与上述中心电极或者上述接地电极之间形成间隙，该第二端头将上述第一端头与上述中心电极或者上述接地电极相连接，
[0056]上述弟_.%5头是上述纟而头接合部件。
[0057]根据这样的结构，通过搬送工序将第一端头搬送到将第一端头与第二端头接合起来的接合位置，使用把持第一端头的位置校正卡盘把持第一端头来进行第一端头位置校正，因此能够容易且准确地调整构成复合端头的两个端头的位置关系。
[0058][适用例9]
[0059]根据适用例I?7中的任一项所述的火花塞制造方法，其特征在于，
[0060]上述中心电极是上述端头接合部件。
[0061]根据这样的结构，能够容易且准确地调整第一端头与中心电极的位置关系。
[0062][适用例10]
[0063]根据适用例I?7中的任一项所述的火花塞制造方法，其特征在于，
[0064]上述接地电极是上述端头接合部件。
[0065]根据这样的结构，能够容易且准确地调整第一端头与接地电极的位置关系。
[0066]另外，本发明可以以各种方式实现，例如，可以以火花塞、火花塞用配件以及火花塞与火花塞用配件制造方法等方式实现。【专利附图】
【附图说明】
[0067]图1是本发明一实施方式的火花塞的局部剖视图。
[0068]图2是表示接合前的贵金属端头和中间端头的立体图。
[0069]图3是表示贵金属端头与中间端头接合后的复合端头的立体图。
[0070]图4是中心电极的前端部附近的放大图。
[0071]图5是表示第一实施方式中的接合装置的一例的说明图。
[0072]图6是表示卡盘的形状的说明图。
[0073]图7是表示复合端头的接合工序的说明图。
[0074]图8是表示复合端头的接合工序的说明图。
[0075]图9是表示复合端头的接合工序的说明图。
[0076]图10是表示第二实施方式中的接合装置的一例的说明图。
[0077]图11是表示在第三实施方式中在中间位置进行的校正端头位置的情形的说明图。
[0078]图12是表示火花塞制造方法的工序的流程图。
【具体实施方式】
[0079]A.第一实施方式:
[0080]图1是本发明一实施方式的火花塞100的局部剖视图。在图1中，以火花塞100的轴线O方向作为图中的上下方向，将下侧作为火花塞100的前端侧，将上侧作为后端侧，以此进行说明。该火花塞100具备绝缘子10、主体配件50、中心电极20、接地电极30和端子配件40。
[0081]绝缘子10为筒形状，通过烧结氧化铝等而形成，并在轴中心形成沿轴线O方向延伸的轴孔12。绝缘子10用作使中心电极20和主体配件50绝缘的绝缘体。在轴线O方向的大致中央形成外径最大的凸缘部19，在比凸缘部19靠后端侧(图1上侧)形成后端侧主体部18。在比凸缘部19靠前端侧(图1下侧)形成外径比后端侧主体部18小的前端侧主体部17，而且，在比前端侧主体部17更靠前端侧形成外径比前端侧主体部17小的长脚部
13。长脚部13的直径越靠近前端侧越小，在将火花塞100安装到内燃机的发动机缸盖200时，火花塞100暴露在其燃烧室中。在长脚部13和前端侧主体部17之间形成有台阶部15。
[0082]中心电极20是在绝缘子10内保持在轴线O方向的棒状电极。中心电极20具有如下构造:由以“INC0NEL”(商标名)600或者601等镍或者以镍为主成分的合金形成的电极母材21，在该电极母材21的内部埋设有芯材25，该芯材25由热传导性比电极母材21优良的铜或者以铜为主成分的合金形成。通常，电极母材21形成为有底筒状，在电极母材21的内部填入芯材25，从底侧挤出成形并拉伸从而制成中心电极20。芯材25的主体部分虽然形成为大致恒定的外径形状，但在前端侧形成外径变小的形状。
[0083]中心电极20的前端部22比绝缘子10的前端突出，且形成为越靠近前端侧外径越小。为了提高耐火花消耗性，在中心电极20的前端部22的前端面接合有由高融点贵金属形成的大致圆柱状的贵金属端头90。贵金属端头90可以由例如铱(Ir)或以Ir为主要成分添加有钼(Pt)、铑(Rh)、钌(Ru)、钯(Pd)、铼(Re)中的一种或者两种以上的Ir合金形成。
[0084]通过激光焊接对贵金属端头90与中心电极20的前端部22之间的接合面外周焊接一周，使中心电极20与贵金属端头90接合。在激光焊接中，由于激光的照射使两种材料熔化并混合，因此贵金属端头90与中心电极20可以牢固地接合。在轴孔12内向后端侧延伸地设置中心电极20，经由密封体4和陶瓷电阻3，与后方(图1的上方)的端子配件40电连接。设置在绝缘子10后端部的端子配件40经由火花塞盖(未图示)连接有高压电缆(未图示)，以便施加高电压。
[0085]接地电极30被配置成其基部32焊接在主体配件50的前端面57，前端部31的一侧面与中心电极20的前端部22相对。接地电极30由耐腐食性高的金属构成，可以使用例如“INC0NEL”(商标名)600或者601等镍合金。接地电极30在长度方向的横剖面为大致长方形。接地电极30的前端部31弯曲，以便前端部31的一侧面与焊接在中心电极20上的贵金属端头90在轴线O上相面对。
[0086]中间端头60与接地电极30的前端部31的在轴线O上与中心电极20的前端部22相对的面接合。中间端头60，可以由例如含有铬(Cr)、硅(Si)、锰(Mn)、铝(Ai)等的Ni合金形成。在中间端头60上的与中心电极20的前端部22相对的一侧(图面上侧)接合有贵金属端头70。通过激光焊接使中间端头60与贵金属端头70接合，通过熔化贵金属端头70和中间端头60形成熔融部80。贵金属端头70可以由Pt合金形成，该Pt合金例如以Pt为主成分，添加了 I种或者2种类以上的Rh、Ni等。
[0087]如后面所述，在制造火花塞时，将中间％5头60与贵金属纟而头70彼此接合起来形成复合端头，该复合端头与接地电极30的前端部31接合。另外，贵金属端头70也被称为“第一立而头”，中间纟而头60也被称为“弟_.%5头”。
[0088]主体配件50是用于将火花塞100固定于内燃机的发动机缸盖200的圆筒状配件。主体配件50的内部保持有绝缘子10。主体配件50由低碳钢材形成,具有嵌合未图示的火花塞扳手的工具卡合部51和安装螺纹部52，该安装螺纹部52形成有螺纹牙，以便与在内燃机的上部设置的发动机缸盖200的安装螺纹孔201螺合。
[0089]在主体配件50的工具卡合部51与安装螺纹部52之间形成有凸缘状的密封部54。在安装螺纹部52和密封部54之间的螺纹颈59插入有通过弯折板材而形成的环状衬垫5。在将火花塞100安装于发动机缸盖200时，衬垫5在密封部54的底座面55与安装螺纹孔201的开口周缘部205之间被挤压而变形。通过该衬垫5的变形使火花塞100与发动机缸盖200之间密封，从而防止气体通过安装螺纹孔201泄漏到发动机内。
[0090]在比主体配件50的工具卡合部51靠后端侧设置有薄壁的铆接部53。另外，在密封部54和工具卡合部51之间与铆接部53同样设置有薄壁的弯曲部58。圆环状的环部件6、7介于从工具卡合部51到铆接部53的主体配件50内周面与绝缘子10之间，并且在其中填充有滑石(Talc)9的粉末。通过使铆接部53弯向内侧而进行铆接，经由环部件6、7和滑石9在主体配件50内向前端侧按压绝缘子10。由此，绝缘子10的台阶部15在主体配件50的内周隔着环状的密封片8由在安装螺纹部52的位置所形成的台阶部56支撑，主体配件50与绝缘子10形成为一体。此时，主体配件50和绝缘子10之间的气密性通过密封片8所保持，从而防止燃烧气体流出。弯曲部58构成为在被铆接时随着压缩力的施加而向外弯曲变形，延长滑石9在轴线O方向的压缩行程并提高主体配件50内的气密性。另外，在主体配件50和绝缘子10的前端侧之间设置有预定尺寸的间隙。
[0091]另外，图1所示的火花塞整体结构只不过是一个示例，还可以采取除此之外的各种结构。
[0092]图2是表示接合前的贵金属端头70与中间端头60的立体图。贵金属端头70具有大致圆柱形状，在与轴线垂直的方向具有间隙形成面SF (也被称为“上表面”或者“上底面”)。在火花塞100中，间隙形成面SF配置成与中心电极20的前端部22相对。间隙形成面SF为以外缘部71为外周的大致圆形。中间端头60具有大致圆形的柱状部61和比柱状部61更向直径方向扩径的凸缘状的凸缘部62，柱状部61的上表面发挥用于设置贵金属端头70的设置面DF的功能。设置面DF为大致圆形状。贵金属端头70配置在中间端头60的设置面DF上，处于贵金属端头70的轴线与中间端头60的轴线一致状态。而且，贵金属端头70的直径Dl通常比中间端头60的设置面DF的直径D2略小。
[0093]图3是表不贵金属纟而头70与中间纟而头60接合后的复合纟而头的立体图。通过激光焊接等接合中间端头60与贵金属端头70而制作复合端头CP。此时,在中间端头60与贵金属端头70的边界形成熔融部80。复合端头CP的凸缘部62通过电阻焊接等与接地电极30的前端部31接合。
[0094]图4是中心电极20前端部附近的放大图。复合端头CP被配置在其轴线与中心电极20的轴线一致的位置。在中心电极20的下表面CF (在此为贵金属端头90的下表面)与复合端头CP的上表面SF之间形成火花间隙G。而且，在图1?图4的示例中，在接地电极30的前端部31设置有复合端头CP，但是，也可以在中心电极20的前端部设置复合端头。SP，优选在中心电极20和接地电极30中的至少一方设置复合端头。
[0095]图5是表示第一实施方式中的用于接合复合端头的接合装置的一例的说明图。该接合装置具备搬送装置300、端头按压装置500、第一端头供给装置410、位置校正装置420、激光焊机600和端头支撑装置700，其中，搬送装置300具有第一搬送装置310以及第二搬送装置320。另外，在以下的说明中，将贵金属端头70称为“第一端头70”，将中间端头60称为“第二端头60”。由于第一端头70和第二端头60在制造时各存在多个，在需要区分第一端头70和第二端头60时,对这些端头的标号70、60标注表不序号的字符“η”、“η — I”
坐寸ο
[0096]第一端头供给装置410是用于供给第一端头70的部件供给器。在第一端头供给装置410中，将取出第一端头70的位置称为“第一端头供给位置Ρ1”。
[0097]第一搬送装置310是从第一端头供给位置Pl取出第一端头70，且将取出的第一端头70搬送到位置校正装置420上的位置Pm的装置。第一搬送装置310具有用于吸附第一端头70的上表面的吸附工具314和使吸附工具314上下移动的驱动机构312。
[0098]位置校正装置420具有载置台422、设置在载置台422上的位置校正卡盘424和端头吸引装置426。由第一搬送装置310搬送来的第一端头70被载置于载置台422上。吸附口 423被设置在已载置了第一端头70的载置台422的位置Pm。以下，也将该位置Pm称为“中间位置Pm”。位置校正卡盘424用于在中间位置Pm校正第一端头70的位置。关于位置校正卡盘424的形状和其位置校正的方法在后面阐述。在该位置校正的处理中，端头吸引装置426通过载置台422的吸附口 423吸引第一端头70的下表面，将第一端头70保持在载置台422上。而且，也可以省略端头吸引装置426或吸附口 423。
[0099]第二搬送装置320是将第一端头70从位置校正装置420上的位置Pm搬送到端头支撑装置700上的位置Ρ2的装置。第二搬送装置320具有用于把持第一端头70侧面的搬送卡盘324和使搬送卡盘324上下移动的驱动机构322。
[0100]端头支撑装置700是用于支撑第二端头60的装置。即，端头支撑装置700具有多个的把持工具710，各个把持工具710分别具有载置面712和把持爪714。这些把持工具710具有能够以使各个把持爪714向接近端头支撑装置700的中心位置P2的方式移动或者转动的结构。这些把持工具710通过从凸缘部62的周围把持第二端头60的凸缘部62，成为在位置P2支撑第二端头60的状态。在该把持状态下，凸缘部62的底面被载置于把持工具710的载置面712上，在把持爪714的内侧按压凸缘部62的上侧的端部。由于在第二端头60的周围设置多个(例如三个)把持工具710，所以通过多个的把持工具710把持第二端头60，可以将第二端头60的中心准确地定位在端头支撑装置700的中心位置P2。而且，如图5所示，为了提高把持工具710的定位功能，载置面712与把持爪714的内面的角度优选形成为锐角。
[0101]端头按压装置500是在第二搬送装置320将第一端头70搬送并载置到第二端头60的上表面后自上而下按压第一端头70的装置。端头按压装置500具有按压第一端头70的按压工具510和使按压工具510上下移动的驱动机构520。
[0102]将第二端头60和第一端头70载置在端头支撑装置700上，用端头按压装置500按压第一端头70，在此状态下用激光焊机600对第一端头70和第二端头60的边界部分进行焊接，使两者接合形成复合端头。该接合是在第一端头70和第二端头60处于端头支撑装置700的中央位置P2的状态下进行的，因此也将该位置P2称为“接合位置”。
[0103]第一搬送装置310、第二搬送装置320和端头按压装置500能够沿着在水平方向延伸的轨道330在左右方向移动。第一搬送装置310和第二搬送装置320能够通过未图示驱动装置维持两者的距离LI为一定的状态下同时在左右方向上移动。另外，第二搬送装置320和端头按压装置500也能够通过未图示驱动装置维持两者的距离L2为一定的状态下同时在左右方向上移动。但是，也可以使三个装置310、320、500中的一部分或者全部与其它部分独立地移动。
[0104]优选第一端头供给位置Pl和中间位置Pm之间的距离LI与中间位置Pm和接合位置P2之间的L2相等。这样，在由第一搬送装置310和第二搬送装置320分别把持第一端头70的状态下，使两者同时向图5的右侧移动，由此可以同时搬送两个端头70。
[0105]图6 (A)是表示卡盘的形状的说明图。如图6 (A)所示，位置校正卡盘424由分别具有把持凹部425的两个卡盘部件构成。各个把持凹部425由形成角度Θ的两个平面形成。在第一端头70的侧面被把持在两个把持凹部425之间时，将第一端头70的位置自动地校正到两个把持凹部425的中央位置(即位置校正卡盘424的中央位置)。而且两个把持凹部425的中央位置”是表示两个把持凹部425把持第一端头70侧面的状态(关闭状态)下的中央位置。该把持状态为两个卡盘部件(即，两个把持凹部425)之间存在预定的一定间隙的状态。而且，作为把持凹部425的角度Θ优选为10?170度的范围，更优选为90?160度的范围。该角度通过实验决定，以便能够准确地进行第一端头70的位置校正。
[0106]而且，第二搬送装置320的搬送卡盘324也可以与位置校正卡盘424具有同样的把持部形状。或者，搬送卡盘324和位置校正卡盘424的把持部的形状也可以互为不相同的形状。但是，预先设定各把持部的形状，以使位置校正卡盘424a的把持状态下的端头的中心位置与搬送卡盘324的把持状态下的端头的中心位置互一致。[0107]图6 (B)表示了位置校正卡盘424的厚度与搬送卡盘324的厚度之间的关系。在这里示出了位置校正卡盘424在载置台422上完成了位置校正之后，用搬送卡盘324把持第一端头70的状态。在该状态下，由位置校正卡盘424把持第一端头70侧面的下方侧，另一方面，由搬送卡盘324把持第一端头70侧面的上方侧。在该状态后,位置校正卡盘424变为打开状态，释放第一端头70，由搬送卡盘324把持着第一端头70搬送到接合位置P2。在进行该搬送时，为了使第一端头70和搬送卡盘324之间的位置不偏离准确的把持位置，优选搬送卡盘324的厚度T2足够大。具体地说，优选搬送卡盘324的厚度T2比位置校正卡盘424的厚度Tl大。另外，优选搬送卡盘324的厚度T2为第一端头70的厚度Tt的二分之一值(0.5Tt)以上。
[0108]图7 (A)、(B)?图9 (A)、(B)是表示复合端头的接合工序的说明图。图7 (A)示出了保持第一端头70n、70n — I的状态。在该状态下，第一搬送装置310在第一端头供给装置410的供给位置Pl使用吸附工具314吸附第一端头70η，另外，第二搬送装置320在载置台422上的中间位置Pm使用搬送卡盘324把持第一端头70η — I。然后，在第一搬送装置310将第一端头70η从供给位置Pl搬送到中间位置Pm的同时，第二搬送装置320将另一第一端头70η— I从中间位置Pm搬送到接合位置Ρ2 (图7 (B))。而且，在进行该搬送动作的期间，由第二端头供给装置(图示省略)将第二端头60η -1供给到端头支撑装置700上并保持。
[0109]图8 (A)示出了两个第一端头70η、70η — I被搬送到中间位置Pm和接合位置Ρ2的上方后再使之下降的状态。其结果，由第一搬送装置310搬送来的第一端头70η载置在位置校正装置420的载置台422上，另一方面，由第二搬送装置320搬送来的第一端头70η —I在接合位置Ρ2载置在由端头支撑装置700支撑的第二端头60η — I上。此时，载置于中间位置Pm的第一端头70η通过位置校正卡盘424进行上述位置校正(图6(Α)、(Β))。使用在载置台422上设置的吸附口 423吸附第一端头70η的下底面来进行该位置校正。因此，能够抑制在由位置校正卡盘424把持第一端头70η时发生意外的动作(例如，第一端头70η自位置校正卡盘424中弹出)。在该载置动作以及位置校正动作结束时，第一搬送装置310和第二搬送装置320解除端头的保持，在非保持的状态下分别移动返回到原位Pl、Pm (图8(B))。而且，由位置校正卡盘424进行的位置校正，也可以在第一搬送装置310和第二搬送装置320分别为了返回到原位Ρ1、Pm而移动的期间进行。此时，第一端头70η被载置于载置台422上时，使用吸附口 423吸附并保持第一端头70η，在第一搬送装置310释放第一端头70η后进行位置校正。
[0110]图9 (A)示出了第一搬送装置310和第二搬送装置320分别返回到原位Ρ1、Pm，分别保持着下一第一端头70η + K70η的状态。此时，端头按压装置500也返回到接合位置Ρ2，向下按压第一端头70η -1的上表面。另外，激光焊机600对第一端头70η — I和第二端头60η — I进行焊接。其结果,形成由该端头70η — 1、60η — I构成的复合端头。然后，与第一搬送装置310将第一端头70η + I从供给位置Pl搬送到中间位置Pm的同时，第二搬送装置320将第一端头70η从中间位置Pm搬送到接合位置Ρ2 (图9 (B))。在该搬送的期间，在图9 (A)中制成复合端头，使用未图示的其它搬送装置从端头支撑装置700搬送到其它的场所。而且，图9 (A)、(B)中的第一搬送装置310和第二搬送装置320的动作状态与图7 (A)、(B)中的这些装置的动作状态相同。然后，反复进行在图7 (Α)、(Β)?图9(A)、(B)已说明过的动作，连续地制成复合端头。
[0111]而且，在第一实施方式中，在位置校正装置420进行第一端头70的位置校正的主要理由如下。如上所述，第一搬送装置310吸附第一端头70的上表面进行搬送。因此，在第一搬送装置310吸附第一端头70的吸附位置(保持位置)容易发生大的偏差。假如使用第一搬送装置310将第一端头70从供给位置Pl搬送到接合位置P2时，有可能无法将第一端头70准确地载置在接合位置P2。因此，在第一实施方式中，在中间位置Pm使用位置校正装置420将第一端头70校正到准确的位置，然后，通过吸附以外的手段即采用保持第一端头70的第二搬送装置320将第一端头70从中间位置Pm搬送到接合位置P2。通过这样的处理能够使第一端头70准确地载置到接合位置P2。
[0112]这样，在上述第一实施方式中，在将第一端头70从第一端头70的供给位置Pl搬送到用于复合端头制造的接合位置P2的期间进行第一端头70的位置校正，所以能够容易且准确地调整用于构成复合端头的两个端头的位置关系。另外，在第一实施方式中，尤其是第一端头70载置在供给位置Pl与接合位置P2的正中央的中间位置Pm状态下进行位置校正，因此，与边搬送第一端头70边进行位置校正的情况相比，能够容易且准确地进行位置校正。另外，能够在中间位置Pm在时间上、位置上具有充分余度的状态下进行位置校正。另夕卜，由于进行位置校正的中间位置Pm处于供给位置Pl和接合位置P2的正中央，所以能够同时进行从供给位置Pl到中间位置Pm的第一搬送装置310的搬送和从中间位置Pm到接合位置P2的第二搬送装置320的搬送。其结果，缩短了各自的搬送距离，缩短了复合端头的制造所需要的加工时间。
[0113]另外，在第一实施方式中，在第一端头70到达接合位置P2之前进行第一端头70的位置校正。这样，以各自优选的定时分别进行第一端头70的位置校正工序和第一、第二端头的接合工序，因此可以提闻生广效率。
[0114]B.第二实施方式:
[0115]图10 (A)、(B)是表示本发明第二实施方式中的接合装置及其动作的说明图，是与第一实施方式的图7 (A)、(B)对应的图。第二实施方式与第一实施方式的不同点仅在于，用一个搬送装置300a替换了在第一实施方式中被分为两个的第一搬送装置310和第二搬送装置320以及位置校正装置420，其它的结构与第一实施方式相同。即，第二实施方式的搬送装置300a具有从第一端头供给装置410吸附第一端头70的上表面的吸附工具314a和使吸附工具314a上下移动的驱动机构312a，而且，还具有把持第一端头70的侧面进行位置校正的位置校正卡盘424a和使位置校正卡盘424a上下移动的驱动机构428a。而且,位置校正卡盘424a和驱动机构428a分为左右而配置，并可沿着吸附工具314a的两侧分别上下地移动。
[0116]如图10 (A)所示，在重新保持一个保持端头时，吸附工具314a在供给位置Pl吸附第一端头70,通过向上方移动取出一个端头。此时,位置校正卡盘424a处于打开状态(待机状态)。这样取出一个第一端头70后，搬送装置300a在朝向接合位置P2即图10 (A)的右侧移动。图10 (B)表示该移动过程中的情况。在搬送装置300a的搬送过程中，位置校正卡盘424a向下方移动且从打开状态变为关闭状态，把持第一端头70的侧面。位置校正卡盘424a具有第一实施方式图6 (A)所示的卡盘形状相同的形状。因此，在通过位置校正卡盘424a把持第一端头70的侧面，将第一端头70的位置准确地校正到位置校正卡盘424a的中央位置。然后，用吸附工具314a吸附第一端头70的上表面，且在位置校正卡盘424a把持着第一端头70的侧面的状态下移动到接合位置P2。并且，吸附工具314a和位置校正卡盘424a通过驱动机构312a、428a的动作而下降，将第一端头70载置在第二端头60上。
[0117]而且，在第二实施方式中，在图10 (B)所示的位置校正后再搬送时，也可以不用吸附工具314a进行吸附。此时，位置校正卡盘424a发挥与第一实施方式的搬送卡盘324同样的功能。另外，在第二实施方式中，也可以构成为不使位置校正卡盘424a上下移动。
[0118]这样，在第二实施方式中，由于边搬送第一端头70边进行位置校正，所以搬送装置的结构简单，另外，由于在搬送过程中(即移动中)进行第一端头的位置校正，所以能够缩短包含第一端头70的搬送和位置校正工序整体所需要的时间。
[0119]C.第三实施方式:
[0120]图11 (A)?(C)是表示本发明第三实施方式中在中间位置进行的端头位置校正的情况的说明图，是与第一实施方式的图6 (A)、(B)对应的图。在第三实施方式中，使用伺服载物台800和照相机820代替图6 (A)所示的位置校正卡盘424来进行第一端头70的位置校正。图11 (A)所示的伺服载物台800是能够利用伺服机构进行二维定位的载物台。在伺服载物台800上固定着具有吸附孔812的吸附块810。该吸附块810发挥着载置第一端头70的载置台的功能。吸附孔812具有在吸附块810的上表面开口的吸附口，且与真空泵(未图示)连接。照相机820设置在吸附块810的上方，可以拍摄吸附块810的上表面包含吸附孔812在内的宽广的领域。伺服载物台800和照相机820与控制部830电连接。控制部830包括图像分析部832。
[0121]如图11 (A)所示，在第一端头70载置到吸附块810上后，利用吸附孔812的真空吸引而使第一端头70的下底面吸附在吸附块810上，保持其位置。在该状态下，由照相机820对第一端头70进行拍照。图11 (B)是如此得到的图像的一例，X、Y表示照相机坐标系。在该例子中，第一端头70中心的实际位置与目标位置Pt偏移。而且,该目标位置Pt为照相机坐标系预定的位置，例如，可以设置在照相机820的初始位置(默认位置)的中心等。另外，该目标位置Pt不必在图像内绘出，只要设定在图像分析部832能够识别的位置即可。如图11 (B)所示，第一端头70中心的实际位置偏离了目标位置Pt的情况下，控制部830调整伺服载物台800的位置，如图11 (C)所示，使第一端头70中心的实际位置与目标位置Pt —致。
[0122]这样，在第三实施方式中，在第一端头70的下底面被吸附在伺服载物台800上的状态下，使用照相机820拍摄图像，由于利用该图像校正第一端头70的位置，所以存在以简单的结构就可以准确地进行定位的优点。
[0123]D.火花塞的制造工序整体:
[0124]图12是表示本发明一实施方式中的火花塞制造方法的工序的流程图。在步骤TlO准备主体配件50、绝缘子10、中心电极20和接地电极30。在步骤T20，使第一端头70和第二端头60接合,制造复合端头CP。该复合端头CP的制造工序，以上述第一?第三实施方式中说明过的步骤进行。在步骤T30，在主体配件50与接地电极30接合，在步骤T40使用弯曲工具(图示省略)对接地电极30的前端进行弯曲加工。在步骤T50，使复合端头CP与接地电极30的前端部31接合(图4)。该接合例如利用电阻焊接进行。在步骤T60，进行将中心电极20绝缘子10插入到主体配件50中的组装工序。通过该组装工序，在主体配件50的内侧组装绝缘子(绝缘体)10和中心电极20，构成组装体。而且，作为组装工序存在以下两种方法:一种为将中心电极20组装到绝缘子10中构成组装体，再将该组装体组装到主体配件50中的方法；另一种为在将绝缘子10组装到主体配件50中后，再组装中心电极20的方法。本发明可以采用上述方法中的任意一种。在步骤T70，使用铆接工具(图示省略)，对主体配件50实施铆接加工。通过该铆接加工将绝缘子10固定于主体配件50。并且，在步骤T80将衬垫5安装到主体配件50的安装螺纹部52，完成火花塞100的组装。
[0125]而且，图12所示的制造方法不过是一个例子，也可以采用与之不同的各种方法制造火花塞。例如，步骤TlO?T80的工序步骤可以在某种程度内任意地变更。
[0126]变形例:
[0127]而且，该发明并不局限于上述实施例或实施方式，在不脱离其主旨的范围内可以以各种实施方式予以实施，例如存在以下的变形。
[0128]变形例1:
[0129]在上述实施方式中，第一搬送装置310采用了吸附并保持第一端头70的结构，但是，在第一搬送装置310用吸附以外的手段保持第一端头70的情况下，也可以应用本发明。在该情况下，也能够实现通过位置校正卡盘424进行第一端头70的位置校正，将第一端头70准确地载置在接合位置P2的效果。
[0130]变形例2:
[0131]作为位置校正卡盘 424的形状，还可以采用图6 (A)结构以外的各种结构。但是，优选位置校正卡盘424具有以下形状:在位置校正卡盘424把持第一端头70的侧面时，将第一端头70自动地移动到位置校正卡盘424的中央位置。
[0132]变形例3:
[0133]在上述实施方式中，以接合由第一端头和第二端头构成复合端头的情况为例，对本发明进行说明，但本发明不限于接合复合端头的情况，也可以适用于将特定的第一端头与端头接合部件接合的情况。例如，将贵金属端头直接接合或者焊接到中心电极或者接地电极时也可以应用本发明。在这种情况下，贵金属端头相当于“第一端头”，中心电极或者接地电极相当于“端头接合部件”。而且，在上述各实施方式中，第二端头可以理解为相当于“％5头接合部件”。
[0134]而且，在端头接合部件为第二端头60或如中心电极之类细长部件(剖面面积小的部件)时，在使该端头接合部件与第一端头接合时，更需要准确地进行第一端头的定位。在这种情况下，本发明将更为有效，可以简单且准确地进行第一端头的定位。尤其是在第一端头和端头接合部件的直径之差为非常小(例如直径之差为0.1mm以下)的情况下，本发明特别有效。
[0135]标号说明
[0136]3…陶瓷电阻
[0137]4…密封体
[0138]5…衬垫
[0139]6…环部件
[0140]7…环部件
[0141]8…密封片[0142]9…滑石
[0143]10…绝缘子
[0144]12…轴孔
[0145]13…长脚部
[0146]15…台阶部
[0147]17…前端侧主体部
[0148]18…后端侧主体部
[0149]19…凸缘部
[0150]20…中心电极
[0151]21…电极母材
[0152]22…前端部
[0153]25…芯材
[0154]30…接地电极
[0155]31…前端部
[0156]32…基部
[0157]40…端子配件
[0158]50…主体配件
[0159]51…工具卡合部
[0160]52…安装螺纹部
[0161]53...铆接部
[0162]54…密封部
[0163]55...底座面
[0164]56…台阶部
[0165]57…前端面
[0166]58…弯曲部
[0167]59…螺纹颈
[0168]60…中间端头(第二端头)
[0169]61…柱状部
[0170]62…凸缘部
[0171]70…贵金属端头(第一端头)
[0172]71…外缘部
[0173]80…熔融部
[0174]90…贵金属端头
[0175]100…火花塞
[0176]200…发动机缸盖
[0177]201…安装螺纹孔
[0178]205…开口周缘部
[0179]300…搬送装置
[0180]310…第一搬送装置[0181]312…驱动机构
[0182]314…吸附工具
[0183]320…第二搬送装置
[0184]322…驱动机构
[0185]324…搬送卡盘
[0186]330…轨道
[0187]410…第一端头供给装置
[0188]420…位置校正装置
[0189]422…载置台
[0190]423…吸附口
[0191]424…位置校正卡盘
[0192]425…把持凹部
[0193]426…端头吸引装置
[0194]428a…驱动机构
[0195]500…端头按压装置
[0196]510…按压工具
[0197]520…驱动机构
[0198]600…激光焊机
[0199]700…端头支撑装置
[0200]710…把持工具
[0201]712…载置面
[0202]714…把持爪
[0203]800…伺服载物台
[0204]810…吸附块
[0205]812…吸附孔
[0206]820…照相机
[0207]830…控制部
[0208]832…图像分析部
【权利要求】
1.一种火花塞制造方法,该火花塞具备: 中心电极； 绝缘体，被配置在上述中心电极的外周； 主体配件，被配置在上述绝缘体的外周；以及 接地电极，该接地电极的一端部与上述主体配件接合，另一端部被配置成与上述中心电极相对， 上述中心电极及上述接地电极中的至少一方具有第一端头，在该第一端头与上述接地电极或上述中心电极之间形成间隙， 上述第一端头与端头接合部件接合， 该火花塞制造方法的特征在于，包括将上述第一端头搬送到上述第一端头与上述端头接合部件接合的接合位置的搬送工序， 上述搬送工序包括在上述第一端头到达上述接合位置之前执行上述第一端头的位置校正的工序。
2.根据权利要求1所述的火花塞制造方法，其特征在于， 上述搬送工序包括通过 使用用于把持上述第一端头的位置校正卡盘把持上述第一端头来进行上述第一端头位置校正的工序。
3.根据权利要求1或2所述的火花塞制造方法，其特征在于， 在从供给上述第一端头的供给位置到上述接合位置的中间位置进行上述位置校正。
4.根据权利要求1到3中的任一项所述的火花塞制造方法，其特征在于， 上述搬送工序包括: (a)使用第一供给装置将上述第一端头移动到供给上述第一端头的供给位置与上述接合位置之间的中间位置的工序； (b)在上述中间位置，使用用于把持上述第一端头的位置校正卡盘把持上述第一端头来进行上述第一端头的位置校正的工序； (C)在上述位置校正之后，在使用用于将上述第一端头从上述中间位置搬送到上述接合位置的搬送卡盘把持上述第一端头的状态下移动上述第一端头的工序。
5.根据权利要求4所述的火花塞制造方法，其特征在于， 上述第一供给装置和上述搬送卡盘在维持彼此的水平距离为恒定的状态下反复进行搬送， 同时进行第一移动处理和第二移动处理， 上述第一移动处理在上述工序(a)中，上述第一供给装置将一个第一端头从上述供给位置移动到上述中间位置； 上述第二移动处理在上述工序(C)中，上述搬送卡盘将另一个第一端头从上述中间位置移动到上述接合位置， 在上述第一供给装置从上述中间位置返回到上述供给位置且上述搬送卡盘从上述接合位置返回到上述中间位置的期间进行上述工序(b)的位置校正。
6.根据权利要求4或5所述的火花塞制造方法，其特征在于， 上述搬送卡盘的把持部具有比上述位置校正卡盘的把持部的厚度大的厚度。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的火花塞制造方法，其特征在于，在用于载置上述第一端头的载置台上设置有吸附口，在使用该吸附口吸附着上述第一端头的下底面的状态下进行上述第一端头位置校正。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的火花塞制造方法，其特征在于， 上述中心电极和上述接地电极中的至少一方具有复合端头， 上述复合端头通过将第一端头和第二端头接合而形成，在该第一端头与上述中心电极或者上述接地电极之间形成间隙，该第二端头将上述第一端头与上述中心电极或者上述接地电极连接， 上述第二端头是上述端头接合部件。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的火花塞制造方法，其特征在于， 上述中心电极是上述端头接合部件。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的火花塞制造方法，其特征在于， 上述接地电极是上述端头接.合部件。
【文档编号】H01T13/20GK103444023SQ201280015431
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2012年3月13日 优先权日:2011年4月14日
【发明者】市原博史 申请人:日本特殊陶业株式会社