JP2015188917A - 接合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの金属部材をアークを利用しつつも周囲に熱影響を与えることなく定消費電力で、かつ歩留まりの高い安定な仕上がりで接合すること。【解決手段】この接合装置は、直流式の電源回路、制御回路および各種駆動回路等を内蔵したユニット形態の装置本体１０と、この装置本体１０からの用力の供給と制御の下で電気部品支持体Ｓ上の被接合材（母材）にアークを用いたろう接を施す接合ヘッド１２と、溶加材送給装置２４とを有する。この溶加材送給装置２４には、１回の接合動作で供給先に供給された溶加材Ｍの量をエンコーダを用いて測定する溶加材供給量測定部１１０が取り付けられている。【選択図】 図１

Description

本発明は、２つの金属部材を接合する接合装置に関する。

電気回路は、電気の供給源となる電源や電気を利用して一定の機能を果たす電気部品等を配線で接続して構成されており、電気回路の構築には配線接続または結線の作業が必ず必要になる。一般的に、ディスクリートな端子部材同士のスポット接合、特に銅のバスバー同士のスポット接合には、電気の放電現象（アーク放電）を利用する熱量の大きなアーク溶接法が多く用いられている。アーク溶接法は、電極と母材との間で空中に発生するアークの熱を利用して母材を溶接する接合方法であり、アーク熱により電極が消耗（溶融）する消耗電極式（たとえばＭＩＧ溶接法）と、消耗しない非消耗電極式（たとえばＴＩＧ溶接法）の２種類がある。

特開２０１１−６２７２３号公報

アーク溶接法は、上記のように電極と母材との間で空中に発生するアークの熱を利用して母材を溶接する接合方法であるため、電力を多く消費し、周囲に与える熱影響も大きい。特に、回路基板上で多数の集積回路に電力を供給するために用いられる細長い棒状または板状の導体金属であるバスバーは、回路基板上に実装された状態で、かつ多くの箇所で接合加工を受けることから、バスバー同士のスポット接合にアーク溶接を用いた場合の電力消費量の大きさと周囲への熱影響は顕著であり、深刻な問題となっている。

また、バスバーの素材には純銅が好適に用いられる。純銅は、大別して、純度９９．９５％以上の無酸素銅と、純度９９．９％以下のタフピッチ銅の二種類があり、コスト的にはタフピッチ銅の方が断然有利である。ところが、タフピッチ銅のバスバーをアーク溶接すると、ブローホールが発生しやすい。すなわち、タフピッチ銅の場合、アーク雰囲気の高温下で水素が銅内部に残っている酸素と反応して水蒸気を発生し、この水蒸気が外界へ拡散、放出されずにブローホールとなる。

さらに、溶接によっていったん形成された金属接合は取り戻し（リカバリー）や遣り直しが利かないことも、歩留りの面で大きな不利点になっている。たとえば、１つの回路基板上でバスバーの継手または被接合部が１０箇所ある場合、その中の１箇所でも溶接不良があると、たとえ残りの９箇所全部の溶接結果が良好であったとしても、当該回路基板上の電子回路全体が不良品となる。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するものであり、２つの金属部材をアークを利用しつつも周囲に熱影響を与えることなく低消費電力で、かつ歩留まりの高い安定な仕上がりで接合できるようにした接合装置を提供する。

本発明の接合装置は、第１および第２の金属部材の被接合部を接合するための接合装置であって、非消耗型のトーチ電極を有し、前記トーチ電極と前記被接合部との間に前記被接合部を全くまたは殆ど溶かさないアークを発生させるアーク発生部と、前記アークに向けてワイヤ状または棒状の溶加材を送り、所定量の前記溶加材を供給した後に前記溶加材を前記アークから退避させる溶加材送給部と、１回の接合動作で前記溶加材送給部により前記アークに供給された前記溶加材の量を測定する溶加材供給量測定部とを有する。

上記の装置構成においては、トーチ電極と両金属部材の被接合部の間にアークを発生させ、このアークを被接合部の溶融（アーク溶接）にではなく専ら溶可材の溶融に用いる。このようにアークの熱で溶可材を溶融凝固させて被接合部を接合するタイプのスポット接合においては、アークに与えられたワイヤ状溶加材の供給量が、被接合部上で溶融した溶加材の量に比例し、ひいては溶融溶加材が凝固して出来た合金の量に比例し、ろう接加工の品質（接合強度や仕上がり等）を大きく左右する。本発明の接合装置においては、当該スポット接合においてアークに与えられたワイヤ状溶加材の供給量を溶加材供給量測定部により測定するので、ユーザは提示された溶加材供給量測定値を当該スポット接合の品質を保証するバロメータ（品質管理情報）として有効活用することができる。

本発明の好適な一態様において、溶加材供給量測定部は、溶加材送給部において溶加材が前進または後退したときの移動量を遂次測定するためのエンコーダを有する。好ましくは、このエンコーダは溶加材の先端の近くで溶加材の移動量を測定する。あるいは、溶加材供給量測定部は、溶加材の先端を目印にして溶加材の供給量を測定する。

また、好適な一態様において、溶加材供給量測定部は、１回の接合動作の開始前および終了後に溶加材の先端を所定のワイヤスタート位置に着かせるための溶加材先端位置調整部と、接合動作の開始前に溶加材の先端がワイヤスタート位置に着いた時にエンコーダより得られた第１のエンコーダ出力値と、接合動作の終了後に溶加材の先端がワイヤスタート位置に着いた時にエンコーダより得られた第２のエンコーダ出力値とからアークに供給された溶加材の量の測定値を求める演算部とを有する。

また、本発明の好ましい一態様においては、被接合部のトーチ電極が接触していた箇所をめがけて、あるいはトーチ電極の先端と被接合部のトーチ電極が接触していた箇所との間のギャップをめがけて、溶加材を供給する。これにより、常に溶加材を外さずにアークのアーク柱または芯部の中に導入し、溶加材を最も効率よく安定確実に溶かすことが可能であり、ろう接によるスポット接合の加工品質を一層高めることができる。

別の好適な一態様においては、被接合部のトーチ電極が接触すべき箇所が被接合部の隙間またはその付近に設定される。これにより、被接合部の隙間またはその付近にアークを発生させ、溶加材を効率よく隙間の中に拡散させることができる。

別の好適な一態様においては、アークが発生してから所定の時間（好ましくは０．１〜０．５秒）だけ遅らせて、アークの中に溶加材を供給する。これにより、母材が受ける影響を少なくし、かつぬれ性を良くすることができる。

本発明の接合方法または接合装置によれば、上記のような構成を有することにより、２つの金属部材をアークを利用しつつも周囲に熱影響を与えることなく低消費電力で、かつ歩留まりの高い安定な仕上がりで接合することができる。

本発明の一実施形態における接合装置の全体構成を示す図である。 実施形態における母材の被接合部を示す斜視図である。 実施形態におけるろう接方法の手順を示すフローチャートである。 上記接合装置におけるトーチ昇降動作の一段階を示す図である。 上記接合装置におけるトーチ昇降動作の一段階を示す図である。 上記接合装置におけるトーチ昇降動作の一段階を示す図である。 上記接合装置におけるトーチ昇降動作の一段階を示す図である。 上記接合装置におけるトーチ昇降動作の一段階を示す図である。 上記接合装置におけるトーチ昇降動作の一段階を示す図である。 上記接合装置における溶加材供給動作および通電動作の一段階を示す図である。 上記接合装置における溶加材供給動作および通電動作の一段階を示す図である。 上記接合装置における溶加材供給動作および通電動作の一段階を示す図である。 上記接合装置における溶加材供給動作および通電動作の一段階を示す図である。 上記接合装置における溶加材供給動作および通電動作の一段階を示す図である。 上記接合装置における溶加材送給装置および溶加材供給量測定部の構成を示す側面図である。 上記接合装置における溶加材送給ヘッドの要部の構成を示す平面図である。 溶加材先端位置調整における制御部の制御または演算手順を示すフローチャート図である。 溶加材先端位置調整の各段階を模式的に示す図である。 実施形態における直進駆動部材回りの一変形例を示す図である。 実施形態における直進駆動部材回りの別の変形例を示す図である。

以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。

図１に、本発明の一実施形態における接合装置の全体構成を示す。この接合装置は、スポット接合、特に拝み接合（突き合わせ接合）に好適に対応できる据置型の装置構成となっており、直流式の電源回路、制御回路および各種駆動回路等を内蔵したユニット形態の装置本体１０と、この装置本体１０からの用力の供給と制御の下で電気部品支持体（たとえば回路基板または回路アッセンブリ）Ｓ上の被接合材（母材）にアークを用いたろう接（ろう付またはハンダ付）を施す接合ヘッド１２と、シールドガスたとえばアルゴンガスの供給源であるガスボンベ１４とを有する。

接合ヘッド１２は、板状のベース１６に可動ステージ１８とトーチスタンド２０を併設し、トーチスタンド２０にトーチ２２を昇降移動可能に搭載するとともに、トーチスタンド２０および可動ステージ１８から独立した支持体（図示せず）に溶加材送給装置２４を所定の位置および向きで保持させている。

可動ステージ１８は、電気部品支持体Ｓを水平面内のＸＹ方向で移動させるためのＸＹステージ２６と、電気部品支持体Ｓを水平面内の方位角方向（θ方向）で移動させるためのθステージ２７とを有している。一方、トーチスタンド２０は、固定台２８の上にたとえばサーボモータを駆動源とする昇降駆動部（図示せず）を内蔵した昇降タワー３０を設けている。この昇降タワー３０の昇降駆動部に昇降支持軸３２を介して直進駆動部材３４が結合され、この直進駆動部材３４にトーチ２２が鉛直方向で一体移動可能に取り付けられている。直進駆動部材３４とトーチ２２とを連結する機構については、後に詳細に説明する。

トーチ２２は、水平方向では固定されている。装置本体１０より電気ケーブル３６を介して送られてくる制御信号の下でＸＹステージ２６およびθステージ２７がＸＹ方向の移動動作およびθ方向の移動（回転）動作をそれぞれ行うことにより、ステージ１８に載置されている電気部品支持体Ｓ上でろう接の対象となる被接合材の被接合部ＷＪをトーチ２２の直下に位置決めすることができる。

トーチ２２は、装置本体１０より電気ケーブル内蔵のホース３８を介して本実施形態におけるろう接用の電力とシールドガスＳＧの供給を受けるようになっており、絶縁体たとえば樹脂からなる円筒状のトーチボディ４０とこのトーチボディ４０の下端（先端）部に取り付けられる円筒状または円錐状のトーチノズル４２とを有し、トーチボディ４０およびトーチノズル４２の中にペンシル形のトーチ電極（タングステン電極棒）４４を着脱自在に装着し、トーチノズル４２の下端（先端）よりわずかに（通常２〜３ｍｍ）トーチ電極４４の下端（先端）を突出させている。

装置本体１０は、ユニット正面に表示器４６、操作ボタン４８および電源スイッチ５０等をタッチパネル形式で配設し、ユニット側面または背面に外部接続端子またはコネクタ類５２を配設している。ガスボンベ１４よりホース１５に送出されるシールドガスＳＧは、装置本体１０およびホース３８を経由してトーチ２２に供給されるようになっている。

図２に、この実施形態におけるスポット接合の適用可能な被接合材（母材）の一例を示す。図示の例では、たとえば銅からなる２つの細長い棒状または板状の金属部材たとえばバスバーＷ₁，Ｗ₂を被接合材（母材）とし、両金属部材Ｗ₁，Ｗ₂のそれぞれの上端面（頂面）を略面一に揃えてそれぞれの上端部を一体に合わせている。この一体に合わさった金属部材Ｗ₁，Ｗ₂の上端部が被接合部ＷＪを形成する。各金属部材Ｗ₁，Ｗ₂の他端（図示せず）は、たとえば、電気部品支持体Ｓ上に搭載されている電気部品（図示せず）に通じている。あるいは、一方の端子部材Ｗ₁は電気部品支持体Ｓ上に搭載され、他の端子部材Ｗ₂の他端は別の電気部品支持体（図示せず）上に搭載されている電気部品（図示せず）に通じている。

また、図２に示すように、好ましくは被接合部ＷＪを避けて、両金属部材Ｗ₁，Ｗ₂に一対の接触子（コンタクト）Ｃ₁，Ｃ₂が左右両側から着脱可能に接触する。これらの接触子Ｃ₁，Ｃ₂は、電気ケーブル５６を介して装置本体１０内の電源回路７６（図５Ａ〜図５Ｅ）の正極に電気的に接続されている。

溶加材送給装置２４は、装置本体１０より電気ケーブル６２を介して送られてくる制御信号の下で動作し、供給先（アーク）に対してワイヤ状の溶加材Ｍを突くように送り出し、かつ瞬時に引っ込められるように構成されている。この溶加材送給装置２４には、１回の接合動作で供給先に供給されたワイヤ状溶加材Ｍの量をエンコーダを用いて測定する溶加材供給量測定部１１０が取り付けられている。溶加材送給装置２４および溶加材供給量測定部１１０の詳細な構成および作用については後に説明する。

この実施形態では、後述するように常にワイヤ状溶加材Ｍを外さずに必ずアークＡＣのアーク柱または芯部の中に導入して溶かすことができるので、溶加材送給装置２４より被接合部ＷＪに向けて送り出されたワイヤ状溶加材Ｍの全量がろう接に有効に使用されたものとみなすことができる。

一例として、母材の金属部材Ｗ₁，Ｗ₂がそれぞれ断面２ｍｍ×２ｍｍのタフピッチ銅の角棒からなるバスバーである場合、トーチ電極４４にはたとえば直径（φ）２．４ｍｍのタングステン棒が用いられ、ワイヤ状溶加材Ｍにはたとえば直径（φ）０．８ｍｍのりん銅ろうワイヤが用いられる。通常の母材においては、両金属部材Ｗ₁，Ｗ₂の接触界面に必ず幾らか（たとえば０．１ｍｍ程度）の隙間ｇが存在する。この実施形態における被接合部ＷＪのろう接では、後述するように、被接合部ＷＪの頂面付近でアーク熱により溶けた溶加材（りん銅ろう）がぬれで拡散して隙間ｇの中に浸み込むようになっている。

次に、図４Ａ〜図４Ｆにつき、この実施形態の接合装置において、直進駆動部材３４とトーチ２２とを連結する機構について説明する。図示のように、板状の直進駆動部材３４の貫通孔３４ａにトーチボディ４０が通され、トーチボディ４０の上部ないし中間部に固定された鍔状またはフランジ状の連結部材６６が直進駆動部材３４の上面に載るようにして、トーチボディ４０が直進駆動部材３４に連結される。

かかる構成のトーチ昇降機構においては、トーチ電極４４の下端が空中に浮いている間は（図４Ａ）、昇降タワー３０が直進駆動部材３４を下降させると、連結部材６６が直進駆動部材３４の上面に載った状態でトーチ２２が直進駆動部材３４と一体に下降移動する（図４Ｂ）。そして、トーチ電極４４の下端が母材（Ｗ₁，Ｗ₂）の被接合部ＷＪの上面に接触し（図４Ｃ）、さらに直進駆動部材３４が下降すると、トーチボディ４０の連結部６６が直進駆動部材３４から分離し（図４Ｄ）、トーチボディ４０は直進駆動部材３４から独立して被接合部ＷＪ上で起立するようになる（図４Ｄ）。この時、被接合部ＷＪにはトーチ２２の自重が加わる。

また、トーチ電極４４の下端が母材（Ｗ₁，Ｗ₂）の被接合部ＷＪに接触している状態（図４Ｅ）から、直進駆動部材３４を元の高さ位置まで上昇移動させると、その途中でトーチボディ４０の連結部材６６が直進駆動部材３４の上に載ってトーチボディ４０も直進駆動部材３４と一体に上昇移動するようになっている（図４Ｆ）。

この実施形態では、トーチボディ４０の連結部材６６と直進駆動部材３４との間の連結または分離状態を検出するためのセンサ７０が備わっている。図示のセンサ７０は、垂直リニアスケールからなり、連結部材６６の側面に取り付けられている鉛直方向に延びる目盛部７２と、この目盛部７２を直進駆動部材３４の相対的な高さ位置に応じたレベルで光学的に読み取るように直進駆動部材３４に取り付けられている目盛読取部７４とを有している。目盛読取部７４は、反射式の光学センサからなり、電気ケーブル（図示せず）を介して装置本体１０内の制御回路に電気的に接続されている。

このセンサ７０においては、トーチボディ４０の連結部材６６が直進駆動部材３４の上に載っている限り、直進駆動部材３４が任意の高さ位置で昇降移動しても目盛読取部７４の出力信号（読取値）は一定値を保つ。しかし、直進駆動部材３４がトーチボディ４０の連結部材６６から分離すると、目盛部７２と目盛読取部７４との相対位置が変化し、目盛読取部７４の出力信号（読取値）が変化する。装置本体１０の中に置かれている制御部は、目盛読取部７４からの出力信号に基づいて直進駆動部材３４とトーチボディ４０との相対的な位置関係を監視できるとともに、直進駆動部材３４が往動（下降移動）する途中でトーチ電極４４の下端が母材（Ｗ₁，Ｗ₂）の被接合部ＷＪに接触したときは、そのことを検出できる。なお、このような目盛を用いる光学式のセンサに代えて、近接センサ等の他の方式のセンサを用いることも可能である。

次に、図３、図４Ａ〜図４Ｆおよび図５Ａ〜図５Ｅを参照して、この実施形態における接合装置の動作およびろう接方法（スポット接合方法）を説明する。

先ず、タフピッチ銅の母材（Ｗ₁，Ｗ₂）を支持する電気部品支持体Ｓがステージ１８上に載置されている状態で、ＸＹステージ２６およびθステージ２７が上記のように装置本体１０内の制御部による制御の下で水平面内の位置合わせを行う。この位置合わせ動作により、母材（Ｗ₁，Ｗ₂）の被接合部ＷＪ上に予め設定された位置、つまり通電開始のためにトーチ電極４４の下端が接触すべき位置（以下、「通電開始位置」と称する。）Ｑがトーチ電極４４の真下に位置するようになる。図示の例のようなスポット接合（拝み接合）の場合は、被接合部ＷＪの頂面上で隙間ｇまたはその付近の箇所に通電開始位置Ｑを設定するのが好ましい。

通常、電気部品支持体Ｓ上で接合対象となっている全ての被接合部ＷＪにＸＹ座標が割り当てられるので、オープンループ制御の位置合わせ動作を行える。もっとも、モニタカメラ等を用いてフィードバック制御の位置合わせ動作を行うことも可能である。

上記のようにしてステージ１８上で母材（Ｗ₁，Ｗ₂）の被接合部ＷＪがトーチ電極４４の真下に位置決めされると、溶加材送給装置２４と被接合部ＷＪとの間でも位置合わせが完了する。すなわち、溶加材送給装置２４と被接合部ＷＪとの間では、最後段スリーブ９０の先端またはワイヤ状溶加材Ｍの先端が母材（Ｗ₁，Ｗ₂）の被接合部ＷＪ上の通電開始位置Ｑを斜め上方から指すような位置関係になる（図５Ａ）。

上記のような水平面内の位置合わせとは別に、高さ方向においても装置本体１０内の制御部により昇降タワー３０を通じてトーチ２２のトーチスタート位置が適当な高さ位置に調整される。ただし、同一種類の複数の被接合部に対して同一条件のろう付を続けて行う場合は、各回のろう付の終了後にトーチ２２を一定のトーチスタート位置に戻すことによって、次回のろう付けのための初期高さ位置調整を省くこともできる。

上記のような位置合わせないし初期高さ位置の調整が済んでいる状態（図４Ａ）から、装置本体１０内の制御部による制御の下で、ステージ１８上の母材（Ｗ₁，Ｗ₂）に対するろう接が接合ヘッド１２で実行される。図３のフローチャートは、１回のスポット接合が行われるときの制御部の制御手順を示す。制御部は、マイクロコンピュータ、メモリおよび各種インタフェース等を含んでおり、メモリに蓄積または格納した所定のプログラムにしたがって装置内の各部の動作および全体のシーケンスを制御する。制御部は、スポット接合の開始に先立ち、図６の溶加材供給量測定部１１０のエンコーダ出力値ＬＥ_i-1をメモリまたはレジスト等にセット（保存）しておく。通常、スポット接合開始時のエンコーダ出力値ＬＥ_i-1は、前回のスポット接合の終了後にワイヤ状溶加材Ｍの先端を所定のワイヤスタート位置Ｐ_Sに着かせるための後述する溶加材先端位置調整が完了した時のエンコーダ出力値に対応している。

先ず、制御部は、昇降タワー３０の昇降駆動部を作動させて、直進駆動部材３４の下降移動を開始する（ステップＳ₁）。トーチ電極４４の下端は空中に浮いているので（図４Ａ）、直進駆動部材３４の下降移動が開始されると、連結部材６６が直進駆動部材３４の上面に載った状態でトーチ２２も直進駆動部材３４と一体に下降移動する（図４Ｂ）。

そして、トーチ電極４４の下端が被接合部ＷＪに通電開始位置Ｑ（または少しずれてその近傍）で接触すると（ステップＳ₂）、トーチ２２の下降移動がそこで終了する（図４Ｃ）。その直後に、直進駆動部材３４がトーチボディ４０の連結部材６６から分離すると（図４Ｄ）、制御部がセンサ７０の出力信号に応答して直進駆動部材３４の下降移動を止める（ステップＳ₃）。

なお、制御部は、トーチ２２の下降移動の途中で、あるいは下降移動の終了直後に、シールドガスＳＧの供給を開始する。シールドガスＳＧは、ボンベ１４から装置本体１０およびホース３８を介してトーチ２２に供給される。トーチ２２は、トーチボディ４０の上部にシールドガスＳＧを導入し、導入したシールドガスＳＧをトーチノズル４２の開口から所定の流量（たとえば５リットル／分）で噴出する。

こうしてトーチ電極４４の下端が被接合部ＷＪ上の通電開始位置Ｑ（またはその近傍）に接触している状態の下で、制御部は通電を開始する（ステップＳ₄）。すなわち、装置本体１０内で定電流源からなる直流電源回路７６のスイッチＳＷをそれまでのオフ状態からオン状態に切り換える。そうすると、直流電源回路７６の正極→オン状態のスイッチＳＷ→電気ケーブル５６→接触子Ｃ₁，Ｃ₂→被接合部ＷＪ→トーチ電極４４→ホース３８内の電気ケーブル３９→直流電源回路７６の負極の経路または閉回路７８内で、一定の直流電流ｉが流れる（図５Ｃ）。

この直流電流ｉの電流値は、通電開始から終了まで一定値に保たれてもよく、あるいは途中で段階的または連続的に切り換えられてもよい。通電時間を通じて一定値に保つ場合は、トーチ電極４４の下端を被接合部ＷＪから離してアークを発生させた時に、融点６４０℃のワイヤ状溶加材（りん銅ろう）Ｍは速やかに溶けつつも融点１０００℃以上の被接合部（タフピッチ銅）ＷＪは全くまたは殆ど溶けないようなアーク熱が得られる電流値Ｉ_M（たとえば７０〜９０Ａ）に設定される。

あるいは、この接触状態下の初期通電時において、電流ｉの電流値をろう接に適した上記の値Ｉ_Mより一段と低い値Ｉ_Sに制御してもよい。すなわち、トーチ電極４４の寿命を延ばすには、トーチ電極４４の先端が被接合部ＷＪから離れた瞬間にアーク放電を出来るだけ弱く発生させるのが好ましい。一方で、トーチ電極４４の先端を被接合部ＷＪから引き離して開始されるろう接のぬれ性を良くするには、この段階（接触状態下）の通電において被接合部ＷＪに適度のジュール熱を発生させて予備加熱しておくのが好ましい。この実施形態では、これら両面の観点から、上記閉回路７８内で流す電流ｉの通電開始時の電流値Ｉ_Sをたとえば１０〜２０Ａの範囲に制御する。

制御部は、通電開始から所定時間Ｔ₁が経過すると（ステップＳ₅）、直進駆動部材３４を幾らか上昇移動させて、トーチ電極４４の下端を被接合部ＷＪから設定離間距離（たとえば３ｍｍ）だけ上方に引き離し（ステップＳ₆）、その高さ位置で静止させる。そして、このトーチ電極４４の引き離しと同時に、または引き離しが完了した後に、制御部が電源回路７６を制御して、上記閉回路７８内で流す電流ｉの電流値をそれまでの初期電流値Ｉ_Sよりも一段と大きいろう接またはスポット溶接用の正規電流値Ｉ_Mに切り換える（ステップＳ₇）。

こうしてトーチ電極４４の下端が被接合部ＷＪから離間し、かつ上記閉回路７８内で正規電流値Ｉ_Mの電流（アーク電流）ｉが流れることにより、融点１０００℃以上の被接合部（タフピッチ銅）ＷＪを全くまたは殆ど溶かさずに融点６４０℃のワイヤ状溶加材（りん銅ろう）Ｍを速やかに溶かすことができるアークＡＣが、トーチ電極４４と被接合部ＷＪとの間の空間ギャップに、特にトーチ電極４４の下端と被接合部ＷＪ上の通電開始位置Ｑとの間の空間ギャップに生成される。

そして、トーチ電極４４の先端を被接合部ＷＪから引き離してから、あるいは上記閉回路７８内の電流ｉの電流値を正規値Ｉ_Mに切り換えてから所定の遅延時間Ｔ₂が経過すると（ステップＳ₈）、このタイミングで制御部は溶加材送給装置２４を通じてアークＡＣの中へのワイヤ状溶加材Ｍの供給を開始する（ステップＳ₉）。

この遅延時間Ｔ₂は、ぬれ性を良くするための最適時間や母材に与える影響等を考慮して決められ、通常は０．１〜０．５秒の範囲に選ばれる。また、この遅延時間Ｔ₂の経過時にジャスト・イン・タイムでワイヤ状溶加材Ｍの先端がアークＡＣのアーク柱の中に突入するように、溶加材送給装置２４の動作を開始するタイミングを若干早めてもよい。

この実施形態では、ワイヤ状溶加材Ｍの先端が被接合部ＷＪ上の通電開始位置Ｑをめがけて斜め上方から送られるため、ワイヤ状溶加材Ｍが確実にアークＡＣのアーク柱の下端部に導入され、その導入位置でアーク熱を浴びて速やかに溶ける。そして、溶けた溶加材＜Ｍ＞は、ねれで周囲に拡がり、被接合部ＷＪの隙間ｇの中または内奥に浸み込む（図５Ｄ）。

一方で、溶加材送給装置２４によりワイヤ状溶加材ＭがアークＡＣの中に送られると、ワイヤ状溶加材Ｍの移動（前進移動）に応じて溶加材供給量測定部１１０のエンコーダ出力値Ｅ_iが変化する。制御部は、溶加材供給量測定部１１０からのエンコーダ出力値Ｅ_iを遂次取り込んで更新する。

そして、制御部は、エンコーダ出力値Ｅ_iを監視し、ワイヤ状溶加材Ｍの供給を開始してからエンコーダ出力値Ｅ_iのインクリメント値ΔＥが設定値ΔＥ_Sに達した時点で、設定量のワイヤ状溶加材ＭがアークＡＣの中に供給されたものと判断し（ステップＳ₁₀）、直ちに溶加材送給装置２４を制御してワイヤ状溶加材ＭをアークＡＣから退避させ（ステップＳ₁₁）、次いで電源回路７６のスイッチＳＷをオフ状態に切り換えて通電を止める（ステップＳ₁₂）。直後にシールドガスＳＧの供給も止める。なお、ワイヤ状溶加材ＭをアークＡＣから退避させるときの後退移動速度は、供給時の前進移動速度（たとえば１０〜８０ｍｍ／ｓｅｃ）より数倍以上高い値（たとえば２００ｍｍ／ｓｅｃ）に設定される。後退する時の移動距離はたとえば３ｍｍに設定される。

ワイヤ状溶加材ＭがアークＡＣから退避すると、その瞬間に被接合部ＷＪへの溶加材の供給が停止する。また、通電が止まると、その瞬間にアークは消滅する。アークが消滅すると、被接合部ＷＪの隙間ｇの中およびその周囲に拡散していた溶融状態（液状）の溶加材＜Ｍ＞が大気中の自然冷却によって直ぐに凝固して固体金属または合金［Ｍ］となる。こうして、母材（Ｗ₁，Ｗ₂）の被接合部ＷＪにろう接の拝み接合（継手）が形成される。

この後、制御部は、昇降タワー３０の昇降駆動部を通じて直進駆動部材３４を上昇移動させて、トーチ２２をトーチスタート位置に戻す（ステップＳ₁₃）。

上述したように、この実施形態においては、母材（Ｗ₁，Ｗ₂）の被接合部ＷＪにトーチ電極４４の先端を接触させた状態で、トーチ電極４４の周囲にシールドガスＳＣを供給しながら、トーチ電極４４と被接合部ＷＪとの間で通電を開始する。そして、シールドガスＳＣの供給と通電を継続しながら、トーチ電極４４の先端を被接合部ＷＪから離して、トーチ電極４４と被接合部ＷＪとの間で母材（Ｗ₁，Ｗ₂）を全くまたは殆ど溶かさずに溶加材Ｍを速やかに溶かすことができるアークＡＣを発生させる。そして、少し遅れてこのアークＡＣの中にワイヤ状の溶加材Ｍを供給して、溶加材ＭをアークＡＣの熱で溶かし、溶けた溶加材＜Ｍ＞をぬれで拡散させて被接合部ＷＪの隙間ｇに浸み込ませる。そして、一定時間経過後に（または、ワイヤ状溶加材Ｍの送出量または供給量が設定値に達したタイミングで）、溶加材ＭをアークＡＣから退避させ、次いでアークＡＣを消滅させて、被接合部ＷＪの隙間ｇおよびその回りに拡散していた溶融状態（液状）の溶加材＜Ｍ＞を凝固させる。

このように、この実施形態では、トーチ電極４４と母材（Ｗ₁，Ｗ₂）の被接合部ＷＪとの間に発生させるアークＡＣを、被接合部ＷＪの溶融（アーク溶接）にではなく、専ら可溶材Ｍの溶融に用いる。これによって、被接合部ＷＪにはろう接による金属接合（継手）が得られる。したがって、たとえば、母材（Ｗ₁，Ｗ₂）の材質がタフピッチ銅であっても、アーク溶接で見られるようなブローホールが原理的に発生することはない。

しかも、タッチスタート方式でアークＡＣを発生させ、被接合部ＷＪのトーチ電極４４の先端が接触していた位置（通電開始位置Ｑ）をめがけてワイヤ状の溶加材Ｍを送るので、溶加材Ｍを外さずに確実にアークＡＣのアーク柱または芯部の中に導入して最も効率よく溶かすことができる。

そして、この実施形態では、後述する溶加材供給量測定部１１０により、今回のスポット接合でトーチ電極４４と被接合部ＷＪ間のアークに供給されたワイヤ状溶加材Ｍの量（長さ）が測定され、１回のスポット接合におけるワイヤ状溶加材Ｍの供給量が常に設定通りに管理されるとともに、その測定値つまり溶加材供給量測定値が装置本体１０の表示器４６上の表示出力または他の型式のデータ出力を通じてユーザに提供される。このタイプのスポット接合において、アークに与えられたワイヤ状溶加材Ｍの供給量は、被接合部ＷＪ上で溶融した溶加材＜Ｍ＞の量に比例し、ひいては溶融溶加材＜Ｍ＞が凝固して出来た合金［Ｍ］の量に比例し、ろう接加工の品質（接合強度や仕上がり等）を大きく左右する。ユーザは、提示された溶加材供給量測定値を当該スポット接合の品質を保証するバロメータ（品質管理情報）として活用することができる。

さらに、ろう接によって形成された金属接合は、仮に接合不良であったとしても、取り戻し（リカバリー）や遣り直しが利くので、歩留まりの面でも有利である。また、アーク溶接と比較して、トーチ電極と母材との間に発生させるアークのアーク熱は格段に弱いので、つまりアーク電流が格段（約１／２程度）に小さいので、周囲に与える熱影響が少なく、消費電力の節約を図ることもできる。

［溶加材供給量測定部の構成］

以下、図６および図７を参照して、この実施形態における溶加材送給装置２４および溶加材供給量測定部１１０の構成を説明する。

図６に示すように、溶加材送給装置２４は、ワイヤ状溶加材Ｍを円滑に送り出せるように巻き付けているワイヤリール８０、このワイヤリール８０からワイヤ状溶加材Ｍを所望の速度で送り出すための送給ローラ８２および押さえローラ８４、送給ローラ８２を回転駆動するための逆送り機能付きサーボモータ（図示せず）、ワイヤ状溶加材Ｍをワイヤ移動路上の所々で直線状に規制または案内するためのストレイナ８６および複数のスリーブ８８，９０，・・を有している。ここで、ワイヤ移動路上の下流に位置するスリーブ８８，９０は、トーチ２２および被接合部ＷＪの近くに配置される溶加材送給ヘッド９２に取り付けられる。

溶加材送給ヘッド９２は、厚板状のベース部材９４に、溶加材送給装置２４の溶加材案内部またはスリーブ８８，９０をそれぞれスリーブホルダ９６，９８を介して取り付けるとともに、溶加材供給量測定部１１０の主要な構成要素であるロータリエンコーダ１１２および溶加材先端位置調整部１１５を取り付けている。

ロータリエンコーダ１１２は、ベース部材９４の上に取り付けられている。このロータリエンコーダ１１２は、インクリメンタル形またはアブソリュート形のいずれであってもよく、ワイヤ状溶加材Ｍの移動に追従して回転するプーリまたはローラ１１２ａと、このローラ１１２ａの回転量または回転角度をエンコーダ本体１１２ｂ内で電気的なパルス信号に変換するエンコーダ出力信号生成部（図示せず）とを有している。

より詳しくは、図７に示すように、ロータリエンコーダ１１２は、ベース部材９４の上で固定された支持板１１６側に配置されている。一方、ロータリエンコーダ１１２のローラ１１２ａと対向して配置される押さえローラ１１４が、ベース部材９４の上で固定支持板１１６と並んで可動に配置された可動支持板１１８に取り付けられている。両支持板１１６，１１８の間にばね支持棒１２０，１２２を介して張設された複数個の引っ張りコイルばね１２４により、押さえローラ１１４がワイヤ状溶加材Ｍを挟んでローラ１１２ａに弾力的に押し付けられる。これにより、ワイヤ状溶加材Ｍは、ロータリエンコーダ１１２のローラ１１２ａの外周面と押さえローラ１１４の外周面との間を大きな動摩擦力を受けながら殆どすべらずに移動することができる。

このように、ロータリエンコーダ１１２の回転方向および回転量は、ワイヤ状溶加材Ｍの移動方向および移動量に対応または比例する。こうして、ワイヤ状溶加材Ｍの移動方向および移動量を表わすエンコーダ出力値がロータリエンコーダ１１２より得られるようになっている。

溶加材先端位置調整部１１５は、ベース部材９４の下面に取り付けられている直動式のアクチエータたとえばエアシリンダ１２６と、溶加材送給装置２４の最後段スリーブ９０の先端付近に配置される位置センサ１２８と、エアシリンダ１２６の駆動軸１２６ａと位置センサ１２８とを繋ぐアーム状またはフレーム状のセンサ支持部１３０とを有している。エアシリンダ１２６を作動させて、駆動軸１２６ａを前進または後退させることで、ワイヤ移動路上でスリーブ９０の先端より後方に設定されている待機位置Ｐ_Oと、前方に設定されているワイヤスタート位置Ｐ_Sとの間で位置センサ１２８の位置を切り換えられるようになっている。位置センサ１２８は、溶加材Ｍの先端位置が直近の監視点つまりワイヤスタート位置Ｐ_Sに一致または近似している否かをたとえば光学的に検知または判別できるように構成されている。

なお、この実施形態において、装置本体１０内の制御部は、ロータリエンコーダ１１２からのエンコーダ出力値に基づいて溶加材供給量測定値を演算する機能や、溶加材先端位置調整部１１５においてワイヤ状溶加材Ｍの先端をワイヤスタート位置Ｐ_Sに着かせるための制御機能など、溶加材供給量測定部１１０における演算機能または制御機能の一切を担っている。

［溶加材供給量測定部の作用（溶加材先端位置調整）］

次に、図８および図９を参照して、この実施形態における溶加材供給量測定部１１０の作用、特に溶加材先端位置調整の手順を説明する。図８に、溶加材先端位置調整における制御部の制御または演算手順を示す。図９に、溶加材先端位置調整の各段階を模式的に示す。

この実施形態では、１回のスポット溶接が終了した後に、制御部の制御の下で溶加材先端位置調整部１１５によりワイヤ状溶加材Ｍの先端をワイヤスタート位置Ｐ_Sに着かせるための溶加材先端位置調整が行われる。

上記のように、ワイヤ状溶加材ＭをアークＡＣから退避させるときの後退移動距離は一定値に制御される。このため、図９の（ａ）に示すように、スポット溶接の終了後のワイヤ状溶加材Ｍの先端はスリーブ９０の先端より幾らか前方に位置している。もっとも、加工条件が同じでもスポット溶接毎にアークＡＣの強度や拡がりは微妙に異なり、ワイヤ状溶加材Ｍの溶融速度が微妙に異なるので、スポット溶接終了後のワイヤ状溶加材Ｍの先端位置は厳密には不定である。

先ず、制御部は、スポット溶接終了後の停止しているロータリエンコーダ１１２の出力値Ｅ_iを読み取る（ステップＳ₂₀）。次いで、制御部は、エアシリンダ１２６を作動させ、図９の（ｂ）に示すように、それまで待機位置Ｐ_Oで待機していた位置センサ１２８をワイヤスタート位置Ｐ_Sまで移動させる（ステップＳ₂₁）。

この後、制御部は、図９の（ｃ），（ｄ）に示すように、溶加材送給装置２４を通じてワイヤスタート位置Ｐ_S付近でワイヤ状溶加材Ｍを可変の距離（δｐ）だけ前方に送り、または後方に戻す動作（ステップＳ₂₂）と、この調整移動後のエンコーダ１１２の出力値Ｅ_iを読み取って更新する処理（ステップＳ₂₃）と、位置センサ１２８を通じて調整移動後のワイヤ状溶加材Ｍの先端位置がワイヤスタート位置Ｐ_Sに一致または近似しているか否かを判定する処理（ステップＳ₂₄）とを適宜繰り返して、ワイヤ状溶加材Ｍの先端位置をワイヤスタート位置Ｐ_Sに徐々に近づけていく。そして、図９の（ｅ）に示すように、ワイヤ状溶加材Ｍの先端位置がワイヤスタート位置Ｐ_Sに一致または近似したときは、そこでワイヤ状溶加材Ｍの調整移動（送り／戻し）を終了し、このときのエンコーダ１１２の出力値Ｅ_iを最終出力値ＬＥ_iとして読み取る（ステップＳ₂₅）。

次いで、制御部は、上記のような溶加材先端位置調整によって決定されたロータリエンコーダ１１２の最終出力値ＬＥ_iと、今回のスポット溶接の開始前にメモリまたはレジスタにセットしていたエンコーダ出力値ＬＥ_i-1との差分（ＬＥ_i−ＬＥ_i-1）を演算し、今回のワイヤ供給量測定値ＬＭ_iとする（ステップＳ₂₆）。つまり、この差分（ＬＥ_i−ＬＥ_i-1）は今回のスポット溶接の前後でワイヤ状溶加材Ｍの先端位置が同一（ワイヤスタート位置Ｐ_S）に在るときのエンコーダ出力値ＬＥ_i-1，ＬＥ_iの差分であるから、今回のワイヤ供給量測定値ＬＭ_iに相当する。制御部は、このワイヤ供給量測定値ＬＭ_iをメモリに記憶（保存）するとともに、表示器４６上に表示する。

上述したように、この実施形態においては、今回のスポット接合でトーチ電極４４と被接合部ＷＪ間のアークに供給されたワイヤ状溶加材Ｍの量（長さ）をロータリエンコーダ１１２を通じて測定し、その溶加材供給量測定値のモニタ情報をユーザに提供するようにしたので、ユーザは、提示された溶加材供給量測定値を当該スポット接合の品質を保証するバロメータ（品質管理情報）として有効活用することができる。

特に、この実施形態においては、溶加材送給装置２４の溶加材送給ヘッド９２に溶加材供給量測定部１１０のロータリエンコーダ１１２を設け、ワイヤ状溶加材Ｍの先端の近くでワイヤ状溶加材Ｍの移動量ないし供給量を測定するので、ワイヤ移動路上の上流側でワイヤ状溶加材Ｍが撓んでも溶加材供給量測定部１１０はその影響を受けずに今回のスポット接合におけるワイヤ状溶加材Ｍの供給量または消費量を精確に測定することができる。

［他の実施形態又は変形例］

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものではない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。

たとえば、溶加材供給量測定部１１０のロータリエンコーダ１１２を溶加材送給装置２４の送給ローラ８２に取り付ける構成も可能である。また、送給ローラ８２に代えて、溶加材供給量測定部１１０のロータリエンコーダ１１２にサーボモータを付けて溶加材送りの駆動を行う構成も可能である。これらの場合でも、溶加材先端位置調整部１１５は、上記実施形態と同様に溶加材送給装置２４の溶加材送給ヘッド９２に取り付けられるのが好ましい。

また、上述した実施形態では、トーチ電極４４の下端が母材（Ｗ₁，Ｗ₂）の被接合部ＷＪの上面に接触してから直進駆動部材３４がさらに下降すると、被接合部ＷＪにはトーチ２２の自重が加わるようになっていた。別の実施例（変形例）として、図１０に示すように、直進駆動部材３４とトーチボディ４０の一部（たとえばトーチボディ４０に固定された鍔状のばね受け部１４０）との間に、直進駆動部材３４の移動する方向で弾性変形可能なばね部材たとえばコイルばね１４２を設けることも可能である。この場合、コイルばね１４２に圧縮コイルばねを用いることで、トーチ電極４４が被接合部ＷＪに接触したときに被接合部ＷＪの受ける荷重をトーチボディ４０の自重より任意に軽くすることができる。母材（Ｗ₁，Ｗ₂）が小型精密電子部品の端子部材である場合に有利な形態である。あるいは、コイルばね１４２に引っ張りコイルばねを用いることで、トーチ電極４４が被溶接部ＷＪに接触したときに被溶接部ＷＪの受ける荷重をトーチボディ４０の自重より任意に重くすることもできる。なお、ばね受け部１４０の位置を調整する機構（図示せず）を備えることで、コイルばね１４２のばね力を調整することもできる。

このように直進駆動部材３４にコイルばね１４２を介してトーチボディ４０を取り付ける構成においては、直進駆動部材３４を斜め方向または水平方向で直進移動させ、トーチ電極４４を同方向に直進移動させることも可能である。

上述した実施形態における直進駆動部材３４の板状の形態は一例であり、直進駆動部材３４は任意の形状の板体、ブロック、筒体、筺体の構造を採ることが可能である。同様に、連結部材６６も任意の形態を採ることができる。

また、上述した実施形態では、直進駆動部材３４にトーチ２２を直接取り付けた。しかし、図１１に示すように、直進駆動部材３４にたとえば昇降棒のような直進可動部材１４４を鉛直方向で一体移動可能かつ分離可能に取り付け、この直進可動部材１４４に結合されたホルダ１４６にトーチ２２を着脱可能に取り付ける構成も可能である。

また、上述した実施形態では、２つの金属部材Ｗ₁，Ｗ₂の先端部分を合わせてろう接する拝み接合を行った。しかし、図示省略するが、２つの金属部材Ｗ₁，Ｗ₂の先端または側面を突き合わせてろう接する突き合わせ接合も可能であり、 さらには、２つの金属部材Ｗ₁，Ｗ₂を重ね合わせてろう接する重ね合わせの接合も可能である。

なお、アークＡＣの中にワイヤ状の溶加材Ｍを供給するときは、被溶接部ＷＪ上の通電開始位置Ｑをめざして溶加材Ｍを送るのが最も好ましい。しかし、通電開始位置Ｑの直上、つまりトーチ電極４４の先端と通電開始位置Ｑとの間のギャップをめがけて溶加材Ｍを送ることも可能である。溶加材Ｍの形体は任意であり、ワイヤに限定されず、たとえば棒や板体であってもよい。

上記実施形態における接合装置は据置型であったが、ロボットに搭載する形態も可能である。その場合は、直進駆動部材３４または昇降支持軸３２をロボットアームに結合すればよい。同様に、溶加材送給装置２４も、トーチ２２と一緒に同一のロボットに搭載してもよく、あるいは別のロボットに搭載することもできる。

上記実施形態における接合装置は、接合ヘッド１２のステージ１８に自動位置合わせ機構（ＸＹステージ２５、θステージ２６）を備えた。しかし、ステージ１８を手動式の可動ステージに構成することや、あるいは固定式のステージ１８上でワークまたは電気部品支持体Ｓの位置合わせを手動で行うことも可能である。

被接合部ＷＪにおいて、金属部材Ｗ₁，Ｗ₂の材質は銅または銅合金に限定されず、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム金合や真鍮等の導体であってもよく、端子部材Ｗ₁の材質と端子部材Ｗ₂の材質が異なっていてもよい。また、金属部材Ｗ₁，Ｗ₂の形状も任意でよく、たとえば断面が矩形の棒体または板体に限らず断面が円形の棒体または板体であってもよい。

また、スポット溶接の最中に、温度センサたとえば放射温度計を用いて被接合部ＷＪの温度をモニタし、モニタ温度を一定の値または一定の範囲に制御するように、制御部が電源回路７６を通じて電流ｉの初期電流値Ｉ_Sを可変に制御することも可能である。

より詳細には、制御部は、溶加材送給装置２４を通じてワイヤ状溶加材ＭをアークＡＣの中に供給しながら、温度センサを通じて被接合部ＷＪの温度を監視して、被接合部ＷＪの温度が溶加材Ｍの融点よりも高くて母材（Ｗ₁，Ｗ₂）の融点を超えないように、アーク電流ｉを制御する。より具体的には、被接合部ＷＪの測定温度が溶加材Ｍの融点より高くて母材（Ｗ₁，Ｗ₂）の融点より低い所定の基準温度（たとえば７５０℃）に一致または近似するように、アーク電流ｉの電流値Ｉ_Mを制御する。たとえば、被接合部ＷＪの測定温度が基準温度より下がったときはアーク電流ｉの電流値Ｉ_Mを１００Ａ程度に上げ、被接合部ＷＪの測定温度が基準温度を超えた時はアーク電流ｉの電流値Ｉ_Mをたとえば１０Ａ程度に下げるような制御を繰り返す。

このように被接合部ＷＪの温度を制御し、ひいてはワイヤ状溶加材Ｍを溶かす温度を制御することによって、アークＡＣのアーク熱を利用して行われるろう接の効率性と信頼性および再現性を向上させることができる。

温度センサしては、放射温度計以外にも、たとえば熱電対も使用可能である。その場合、熱電対を被接合部ＷＪに直接取り付けるよりも、コンタクトＣ₁，Ｃ₂（図２）取り付ける方が好ましい。

１０ 装置本体
１２ 接合ヘッド
１８ 可動ステージ
２２ トーチ
２４ 溶加材送給装置
３０ 昇降タワー
３４ 直進駆動部材
４０ トーチボディ
４４ トーチ電極
１１０ 溶加材供給量測定部
１１２ ロータリエンコーダ
１１５ 溶加材先端位置調整部
１２８ 位置センサ

Claims (13)

1. 第１および第２の金属部材の被接合部を接合するための接合装置であって、
   非消耗型のトーチ電極を有し、前記トーチ電極と前記被接合部との間に前記被接合部を全くまたは殆ど溶かさないアークを発生させるアーク発生部と、
   前記アークに向けてワイヤ状または棒状の溶加材を送り、所定量の前記溶加材を供給した後に前記溶加材を前記アークから退避させる溶加材送給部と、
   １回の接合動作で前記溶加材送給部により前記アークに供給された前記溶加材の量を測定する溶加材供給量測定部と
   を有する接合装置。
2. 前記溶加材供給量測定部は、前記溶加材送給部において前記溶加材が前進または後退したときの移動量を遂次測定するためのエンコーダを有する、請求項１に記載の接合装置。
3. 前記エンコーダは、前記溶加材の先端の近くで前記溶加材の移動量を測定する、請求項２に記載の接合装置。
4. 前記溶加材供給量測定部は、前記溶加材の先端を目印にして前記溶加材の供給量を測定する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の接合装置。
5. 前記溶加材供給量測定部は、
   １回の接合動作の開始前および終了後に前記溶加材の先端を所定のワイヤスタート位置に着かせるための溶加材先端位置調整部と、
   前記接合動作の開始前に前記溶加材の先端が前記ワイヤスタート位置に着いた時に前記エンコーダより得られた第１のエンコーダ出力値と、前記接合動作の終了後に前記溶加材の先端が前記ワイヤスタート位置に着いた時に前記エンコーダより得られた第２のエンコーダ出力値とから前記アークに供給された前記溶加材の量の測定値を求める演算部と
   を有する、請求項４に記載の接合装置。
6. 前記溶加材先端位置調整部は、前記ワイヤスタート位置で前記溶加材の先端を検出するための位置センサを有する、請求項５に記載の接合装置。
7. 前記アーク発生部は、
   前記トーチ電極を着脱可能に装着して保持するトーチボディと、
   前記トーチ電極と前記被接合部とを含む閉回路内で電流を流すための電源と、
   前記被接合部に対して前記トーチボディを相対的に移動させる移動機構と
   を有し、
   前記トーチ電極の先端を前記被接合部に接触させた状態で前記閉回路内の通電を開始し、前記閉回路内の通電を継続しながら前記トーチ電極の先端を前記被接合部から離して、前記トーチ電極と前記被接合部との間で前記アークを発生させる、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の接合装置。
8. 前記溶加材送給部は、前記被接合部の前記トーチ電極が接触していた箇所をめがけて前記溶加材を供給する、請求項７に記載の接合装置。
9. 前記溶加材送給部は、前記トーチ電極の先端と前記被接合部の前記トーチ電極が接触していた箇所との間のギャップをめがけて前記溶加材を供給する、請求項７に記載の接合装置。
10. 前記溶加材送給部は、前記アークが発生してから０．１〜０．５秒だけ遅延して、前記アークの中に前記溶加材を入れる、請求項７〜９のいずれか一項に記載の接合装置。
11. 前記被接合部の前記トーチ電極が接触すべき箇所を前記被接合部の隙間またはその付近に設定する、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の接合装置。
12. 前記移動機構は、
    前記被接合部に対して前記トーチボディを前記トーチ電極の軸方向と平行に直進移動可能な直進駆動部材を備え、
    前記トーチ電極を前記被接合部から遠ざけるための第１の位置と、前記トーチ電極の先端を前記被接合部に接触させるための第２の位置と、前記トーチ電極の先端をアークの生成に適した所定の距離だけ前記被接合部から離すための第３の位置との間で、前記直進駆動部材を直進移動させる、
    請求項７〜１１のいずれか一項に記載の接合装置。
13. 前記直進駆動部材と前記トーチボディまたはこれに結合された第１の直進可動部材との間に設けられ、前記直進駆動部材の移動する方向で弾性変形可能なばね部材を有する、請求項１２に記載の接合装置。

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