CN1369941A - 火花塞的制造方法以及制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种火花塞制造方法以及制造装置,其在火花塞的制造中,在可以精确地检测中心电极和接地电极的边缘的状态下,拍摄图像,然后可根据该摄影图像,高精度地制造火花塞。在摄影工序中,为了使照明光透过火花间隙,照明装置(200)与形成火花间隙的火花塞的前端相向配置。通过将该火花塞前端夹在中间的照明装置(200)和设置在相对一侧的照相机(4),对由中心电极(W1)和接地电极(W2)形成的火花间隙进行拍照。在进行上述摄影工序时,将由光源(201)向火花塞前端侧的照明光中的向火花间隙的外侧发散的照明光部分遮挡的遮光装置(203),设置在照明装置(200)的光源(201)与火花塞前端之间。
Description
技术领域
本发明涉及火花塞的制造方法以及制造装置。
背景技术
过去,在所谓的平行电极型火花塞的制造中,形成火花间隙和间隙调整采用以下方法,即,对接地电极进行预冲压后,通过CCD照相机等监测火花间隙间隔的同时,在火花间隙间隔达到目标值之前,反复冲压接地电极。
但是,在利用通过CCD照相机等摄影装置对火花塞前端进行拍照,然后根据该图像信息计算出火花间隙间隔的方法的情况下,为了精确地得到火花间隙间隔的值,必须准确且明显地对中心电极和接地电极的边缘进行拍照。因此,由摄影装置开始在摄影方向上,通过火花塞前端,由照明装置从后侧照射照明光,正确地显现出电极的轮廓的方法是有效的。
但是,从后侧入射照明光的情况下,向摄影装置一侧的照明光中的向火花间隙外侧发散的光,透过火花间隙后,由于衍射而照射到边缘附近,存在使得到的摄影图像的边缘附近失去鲜明性的可能性。
本发明要解决的课题是,提供一种在火花塞的制造中,在可以精确地检测中心电极和接地电极的边缘的状态下,拍摄图像,然后根据该摄影图像,高精度地制造火花塞的火花塞制造方法以及制造装置。
发明内容
为了解决上述课题,本发明提供火花塞的制造方法以及制造装置,具有设置在绝缘体中的中心电极;设置在该绝缘体外侧的主体配件;以及接地电极,该接地电极的一端与该主体配件的前端侧端面结合,另一端向侧向弯曲,其侧面与中心电极的前端面相互对置,所以在与该中心电极前端面之间形成火花间隙,其特征为,包括:
摄影工序,在由照明装置入射的、被抑制向上述火花间隙外侧发散的照明光透过该火花间隙后,通过设置在接收上述透过的照明光的位置上的摄影装置,拍摄该火花间隙;以及
后续处理工序,根据由上述摄影得到的图像信息,进行规定的处理。
由此,由于向火花间隙外侧发散的照明光被遮光装置遮住,所以可以有效地防止透过火花间隙照明光向摄影装置一侧的反射(即,在面对中心电极和接地电极的摄影装置一侧的平面的边缘附近的反射)。具体地讲,如图12(a)所示,相对于火花间隙,由侧方入射的照明光,入射角度越大(具体地讲,相对于与中心电极的轴线方向正交的方向的入射角度越大),透过火花间隙时,在出口侧的边缘附近直接照射的照明光就越多,由于透过后的衍射,面对着两电极的摄影装置一侧的平面的漫反射就变得显著,其结果导致失去边缘附近的摄影图像的鲜明性。在图12(a)和(b)中,x方向为照明装置和摄影装置对置的方向,y方向为中心电极的轴线方向。
上述遮光装置也可以是具有孔径光阑的遮光罩,孔径光阑的开口或者固定或者可变。在优选实施例中,与一带孔径光阑的遮光罩结合可使用一准直透镜,其中的遮光罩阻挡发散的照明光。
对此,根据上述方法,在照明光的照射区域,轴线方向上的距离可以很容易调节,所以可以将照射区域缩小在对火花间隙适宜的轴线方向的距离内。即,由于可以将向火花间隙的入射角度变大的区域遮光,所以透过火花间隙的照明光,如图12(b)所示,为平行光或几近平行光,从而可以抑制上述摄影装置一侧的边缘附近的衍射光的反射。因此,在摄影图像中,可以高精度地得到中心电极和接地电极的轮廓,从而得到准确的火花间隙间隔的值。
此外,也可以透过配置于设置在照明装置上的光源和火花间隙之间的遮光装置而照射照明光。如果通过上述遮光装置照射照明光,则与光源的大小无关,可以设定所期望的照射范围。而且,根据形成照射照明光的照射区域的形状,在火花塞的轴线方向两侧设置与火花间隙相关联的遮光装置,同时将对着上述照射区域的遮光装置的对置的端部之间在轴线方向上的距离调整为0.5mm~30mm。通过这种调整,可以保持为得到中心电极和接地电极的图像用的充足的光量,同时可以有效地抑制由于边缘附近的衍射光而产生的反射。即,如果在照射区域的轴线方向上的距离小于0.5mm,则为得到图像而需要的光量不足。另一方面,如果超过30mm,则相对火花间隙的入射角度大的照明光增加,存在透过后边缘附近的反射量、反射范围增大的可能性。但是,通过在上述范围内的调整,可以防止上述问题。
而且,通过由平行光照射装置照射的平行光,可以抑制向火花间隙外侧的发散。由此,由于可以使相对火花间隙的照明光的入射角度几乎为零,从而使直接照射到出口侧的边缘附近的照明光极少,所以可以有效地抑制由于衍射而产生的漫反射。
附图说明
图1为概略地表示本发明的火花塞制造装置的一个实施例的俯视图和侧视图。
图2为传送机构的说明图。
图3为概略地表示前端面位置测定装置和予弯曲装置的动作的说明图。
图4为表示实弯曲装置之一例的正视图。
图5为概略地表示摄影工序之一例的工序说明图。
图6为概略地说明通过遮光装置遮光的效果的说明图。
图7为表示图5的变形例的说明图。
图8为表示遮光装置的外缘形状的变形例的图。
图9为表示图5的另一个变形例的说明图。
图10为表示作为照明装置的使用平行光照射装置的情况之一例的说明图。
图11为概略地表示间隙调整工序之一例的工序说明图。
图12为概略地说明相对于间隙的照明光的入射的说明图。
具体实施方式
以下参照附图所示实施例,对本发明的实施方式进行说明。
图1(a)和(b)为概略表示本发明的火花塞制造装置(以下简称为制造装置)的一个实施例的俯视图和侧视图。该制造装置1具有直线输送机300,该直线输送机300作为沿搬运路径C(在本实施例中为直线)间歇地搬运被处理火花塞(以下称为工件)W的搬运机构,沿该搬运路径C,形成工件W的火花间隙的各个工序实施装置,即作为工件搬入机构的工件搬入机构11、将工件W的接地电极定位在规定位置上的接地电极排列机构12、测定中心电极的前端面位置的前端面位置测定装置13、将接地电极进行予弯曲的予弯曲装置14、进行实弯曲的实弯曲装置15、将加工结束后的工件退出的工件退出机构16、以及不合格品退出机构17,从搬运路径C的上流一侧按照上述顺序配置。直线输送机300相对于作为循环部件的链条301,将装着可装卸的工件W的托板302按规定的距离进行组装。由于链条301通过输送机驱动电机24被间歇地循环驱动,所以各个托板302即工件W沿搬运路径C被间歇地搬运。
如图2所示,工件W由筒状的主体配件W3,前端和后端突出、嵌入上述主体配件W3的内侧的绝缘体W4,沿绝缘体W4的轴方向穿通的中心电极W1,以及一端通过焊接等结合在主体配件W3上、同时另一端沿中心电极W1的轴线方向延伸的接地电极W2构成。上述工件W,在以下工序中,接地电极W2的另一侧(前端一侧)向中心电极W1的前端面被弯曲加工,形成火花间隙,而成为平行电极型火花塞。在托板302的上表面,一体地安装有上端开口的筒状支架23。工件W从后端侧可装卸地插入该支架23内,同时主体配件W3的六角螺母W6被支架23的开口周缘部分支承,在接地电极W2一侧向上直立的状态下,与托板302一起被运送。
图1的工件搬入机构11、工件搬出机构16以及不合格品搬出机构17,例如图2所示,在设置于直线输送机300(图1)的搬运路径C侧方的工件搬入装置或者工件搬出装置(设置在图中J位置)与安装在托板302的上表面上的支架23之间,构成作为传送工件W的传送机构。该传送机构35包括通过气缸37可以升降的卡盘机构36、以及通过气缸38等沿与搬送路径C正交的方向驱动卡盘机构36进退的进退驱动机构39。
此外,接地电极排列机构12,以接地电极W2为基准,通过电机等传动装置使工件W旋转,并将其定位在规定的位置上。前端面位置测定装置13用于在后面说明的予弯曲加工之前测定中心电极W1的前端面位置。如图3(a)所示,具有位置检测传感器115。相对于安装在直线输送机300上高度位置固定的支架23,工件W在接地电极W2处于上侧的状态下而被安装。位置检测传感器115(例如由激光位移传感器等构成)通过未图示的机架被保持一定的高度,相对于搬入的工件W,由上方测定中心电极W1的前端面位置。
此外,予弯曲装置14,如图3(b)和(c)所示,根据位置检测传感器115检测的工件W的中心电极W1的前端面位置,在与该前端面之间稍微形成一定的间隙d的状态下,将予弯曲衬垫42定位配置。对该予弯曲衬垫42,使用弯曲冲头43,将接地电极W2的前端侧向中心电极W1的相反侧冲压,进行予弯曲加工。通过图中未示的例如气缸等的冲头驱动装置,为了对接地电极W2进行予弯曲加工,驱动弯曲冲头43使其接近、远离。根据形成的与中心电极W1的前端面不接触的规定的间隙d的形状,将予弯曲衬垫42定位,在这种状态下,通过弯曲冲头43,将接地电极W2挤压在该衬垫42上,而进行予弯曲工序,所以很难发生损伤电极等的不良缺陷,可以得到高成品率。
图4表示实弯曲装置15的一个例子。工件W通过直线输送机300被搬入实弯曲装置15内,并且被定位在规定的加工位置上。然后,在与工件W的加工位置相应的位置上,在直线输送机300的搬运路径的一侧,间隙摄影·解析装置3将直线输送机300夹在中间,并且在其相反侧分别设置有作为间隙调整装置的主要部分的弯曲机构5。
间隙摄影·解析装置3是在摄影工序中主要使用的装置,其主要部件由支承在机架22上作为摄影装置的照相机4,以及与照相机4连接的图中未示的解析装置构成。解析装置由I/O端口,以及与该I/O端口连接的由CPU、ROM、RAM等构成的微处理器构成。照相机4由具有例如二维CCD传感器、作为图像检测装置的CCD照相机构成,从侧方向对工件的中心电极W1、与中心电极W1对置的接地电极W2、在上述中心电极W1和接地电极W2之间形成的火花间隙g进行拍照。
另一方面,在图4中,弯曲机构5在安装于该实弯曲装置15的工作台50上的例如伸臂式机架51的前端面,安装有主体机身52。在该主体机身52内设置有可以升降的可动基体53。通过杆58将冲压冲头54在从主体机身52的下端面突出的形态下安装在该可动基体53上。使从上方旋入在可动基体53上形成的阴螺纹53的螺纹轴(例如球螺纹)55,通过冲压冲头驱动电机56,向正反两方向旋转,由此,冲压冲头54相对于工件W的接地电极W2接近、远离,同时对应于螺纹轴驱动的停止位置,可以保持在任意的高度位置。冲压冲头驱动电机56的旋转传递力,通过定时滑轮56a、定时皮带57和定时滑轮56a,传递到螺纹轴55上。
如图11所示,接地电极W2被予弯曲成例如其前端侧向斜上方的形状,相对于该接地电极W2,通过使上述冲压冲头54接近而冲压上述接地电极W2,使接地电极W2的前端侧与中心电极W1的前端面大致平行,从而进行实弯曲加工,而且调整火花间隙的间隔使之达到目标间隙间隔。如图4所示,在该实弯曲加工实施时,工件W被夹持在从与轴线方向正交的方向冲压的冲压部件60、61之间,从而被固定。
接下来,对为了获得在实弯曲加工(间隙调整工序)中使用的图像信息的摄影工序进一步详细说明。如图5(a)所示,在摄影工序中,为了使照明光透过火花间隙,将照明装置200与形成火花间隙的工件W(火花塞)的前端相向配置。在图5的实施例中,使用平面发光型的照明装置。通过将该工件W的前端夹在中间而设置在与照明装置200相对一侧的照相机4,对由中心电极W1和接地电极W2形成的火花间隙进行拍照。在进行上述摄影工序时,在照明装置200的光源201与工件W的前端之间,设置有将由光源201向工件W的前端侧的照明光中向火花间隙的外侧发散的照明光部分遮挡的遮光装置。此处所称的向火花间隙外侧发散的照明光,换言之,即由光源向工件W的前端侧的照明光,指在横方向(此处所称的横方向,指相对于轴线方向A1正交的方向,即图5(a)及图6中点划线A2的方向)上透过火花间隙g内部的照明光以外的光。由此,如图6所示,由遮光装置203、203遮挡了在斜方向(例如箭头B方向)上通过火花间隙的大部分照明光。
上述遮光装置203在中心电极W1的轴线方向A1上与火花间隙g相关联,设置在至少一面。但是在图5的实施例中,在中心电极的轴线方向A1上,根据形成照射照明光的照射区域的形状,遮光装置203与火花间隙g相关联,设置在火花间隙的两侧。而且,如图5(b)所示,调整面对照射区域的遮光装置203、203的对置的端部之间在轴线方向上的距离,使其在0.5mm~30mm的范围。在本实施例中将其调整为20mm的距离。此外,使遮光装置203、203的各对置的端部相互平行而形成。
在图5中,表示了在光源201的附近(具体地讲,例如被覆光源201的发光面的区域)设置遮光装置203、203的实施例,但本发明并不限定于此,也可以设置在工件W和光源201的中间位置。在图7中,表示了在靠近工件W一侧的位置(具体地讲,在工件W的附近)设置遮光装置203、203的实施例。
在图8中,表示了在使用如图5和图7的遮光装置203、203时,遮光装置203、203的各对置的端部不平行的情况。在上述各对置的端部不平行的情况下,是与轴线方向平行,对着以摄影装置和照明装置的对置方向作为法线方向的假想平面的正投影图像,在中心电极前端面宽度所对的区域,优选对置的端部之间距离H1为0.5mm~30mm。在图8的实例中,在中心电极W1的前端面的宽度D(以相对轴线方向的正交方向为中心电极的宽度方向)的区间内,轴线方向的对置的端部间的距离已变为0.5~30mm。虽然在图8中表示了对置的端部在互相远离的方向上弯曲的形状,但如点划线L所示,在具有互相靠近的方向上弯曲的形状的情况下,或者具有其他对置的端部形状的情况下,均可以同样地设定对置的端部之间的距离。
此外,也可以如图9所示,不是通过遮光装置调整照射区域的宽度,而是调整光源(照射面)自身的宽度。在图9(a)中,不设置遮光装置,在摄影工序中使用的照明装置200的光源中,将照射照明光的照射区域的中心电极WL的轴线方向A1的距离H2调整在0.5mm~30mm的范围。在这种情况下,如图9(b)所示,如果光源(照射面)201的上下端部在与中心电极WL的轴线方向A1正交的方向上平行,也可以在上述范围内设置上述对置的端部间的距离。此外与图8相同,在光源(照射面)201上下端部不平行的情况下,可以与图8相同的方法设定上下端部间的距离。在这种情况下,光源(照射面)201上下端部间的距离,进行与图8相同的调整(即在中心电极前端面的宽度D的区域内,将轴线方向A1的光源(照射面)201的上下端部间的距离调整为0.5mm~30mm)。
在本实施例中,作为照明装置使用卤素灯,但也可以使用LED、钠灯等。此外,作为照明装置,也可以使用向火花塞前端照射平行光的平行光照射装置。作为平行光照射装置,例如可以使用利用狭缝照射平行光的方法。具体地讲,将微小的百叶窗以极细的间隔排列,可以利用将发散光变换为平行光的光变换装置。此外,不必限定于上述方式,例如,也可以使用平行光管照射平行光,或者使用激光等方向性极强的光源。在图10的实施例中,表示了通过凸透镜将来自点光源的光变换为平行光的实施例。在如图5、图7、图8所示的设置遮光装置的方式、以及如图9所示的调整光源自身照射面的宽度的方式中,可以将平行光照射装置组合使用。
根据由上述摄影工序所得到的图像信息,进行作为后续处理工序的一例的间隙调整工序,调整火花间隙的间隙间隔。间隙调整工序使用实弯曲装置15,如图11(a)所示,冲压冲头54相对于定位在装置内的工件W的接地电极W2,通过螺纹轴机构等图中未表示的驱动装置由上方可以接近/远离。通过上述实弯曲冲头54,如图(b)所示,对其前端侧按向斜上方形状被予弯曲的接地电极W2进行实弯曲加工,使其前端侧与中心电极W1的前端面大致平行。该实弯曲加工,在上述摄影工序中通过照相机4监测火花间隙间隔的同时,根据得到的图像信息形成所期望尺寸的火花间隙g。冲压冲头54其前端具有测力传感器,检测到与外侧电极的接触后,仅加工由图像装置(即上述解析装置)指示的位移量。上述图像装置与照相机4电连接,进行尺寸测量等。根据由拍照而得到的图像信息,进行间隙调整的方法的具体实施例已经提出了很多。例如,可以利用如特开2000-164322所公开的分阶段调整火花间隙间隔的调整方法。
作为后续处理工序,并不限定于间隙调整工序,例如可以根据摄影图像,使用进行不合格管理的不合格管理工序。不合格管理工序,可以采用在摄影图像不满足作为合格产品的基准的情况下,将该摄影对象产品作为次品而除去的次品除去工序。若是这样,由于在确定了边缘状态的基础上进行次品的除去工序,所以很少会发生将与形状相关的合格产品当作次品的判别错误。此外,也可以采用根据摄影图像,生成摄影对象产品的产品数据的产品数据生成工序。产品数据生成工序,例如根据摄影图像,在得到该摄影对象产品为次品的信息的情况下,可以采用将关于该摄影对象产品的不合格信息(关于是否不合格的信息、关于不合格种类的信息等)与关于该摄影对象产品的产品基本信息(产品编号、检查日、批号等数据)相关联并存入数据库的方法。由此,在精确地区分合格产品和次品的基础上,可以进行统计管理。
以上对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于此,只要不脱离各个权利要求记载的范围,不限于各个权利要求的记述文字,本领域的技术人员可以在此基础上很容易地进行替换的范围内,以及根据技术人员通常具有的知识进行适当地改良。
Claims (10)
1.一种火花塞制造方法,该火花塞具有:设置在绝缘体中的中心电极;设置在上述绝缘体外侧的主体配件;以及接地电极,该接地电极的一端侧与该主体配件的前端侧端面结合,另一端向侧向弯曲,其侧面与中心电极的前端面相对,在与该中心电极前端面之间形成火花间隙,其特征在于,包括:
摄影工序,在由照明装置入射的、被抑制向上述火花间隙外侧发散的照明光透过该火花间隙后,通过设置在接收上述透过的照明光的位置上的摄影装置,拍摄该火花间隙;以及
后续处理工序,根据由上述摄影得到的图像信息,进行规定的处理。
2.根据权利要求1所述的火花塞制造方法,照明光透过遮光装置而照射,上述遮光装置配置在设置于照明装置上的光源和火花间隙之间。
3.根据权利要求2所述的火花塞制造方法,上述遮光装置设置在与上述火花间隙相关联的上述火花塞的轴线方向两侧,
同时将对着上述照射区域的上述遮光装置的对置的端部之间在轴线方向上的距离调整为0.5mm~30mm的范围。
4.根据权利要求1所述的火花塞制造方法,调整上述照明光,使设置在上述照明装置上的光源的照射区域在上述火花塞的上述轴线方向的距离为0.5mm~30mm范围。
5.根据权利要求1所述的火花塞制造方法,由上述照明装置照射的、被抑制了向上述火花间隙外侧发散的照明光为由平行光照射装置照射的平行光。
6.一种火花塞制造装置,具有:设置在绝缘体中的中心电极;设置在上述绝缘体外侧的主体配件;以及接地电极,由于上述接地电极的一端侧与该主体配件的前端侧端面结合,另一端向侧向弯曲,其侧面与中心电极的前端面相互对置,从而在与该中心电极前端面之间形成火花间隙,其特征在于,设置有:
照明装置,照射被抑制了向上述火花间隙外侧发散的照明光;
摄影装置,设置在受光位置,即在上述照明光透过上述火花间隙后,接收该透过的照明光的位置;
后续处理装置,根据由上述摄影得到的图像信息,进行规定的处理。
7.根据权利要求6所述的火花塞制造装置,照明光透过遮光装置而照射,上述遮光装置配置在设置于照明装置上的光源和火花间隙之间。
8.根据权利要求7所述的火花塞制造装置,遮光装置设置在与上述火花间隙相关联的上述火花塞的轴线方向两侧,
同时将对着上述照射区域的上述遮光装置的对置的端部之间在轴线方向上的距离调整为0.5mm~30mm的范围。
9.根据权利要求6所述的火花塞制造装置,调整上述照明光,使设置在上述照明装置上的光源的照射区域在上述火花塞的上述轴线方向的距离为0.5mm~30mm范围。
10.根据权利要求6所述的火花塞制造方法,由上述照明装置照射的、被抑制了向上述火花间隙外侧发散的照明光为由平行光照射装置照射的平行光。
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