JP2000329529A - Inspection method and device for spark plug, and production method of spark plug - Google Patents
Inspection method and device for spark plug, and production method of spark plugInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スパークプラグ検
査方法、スパークプラグ検査装置及びスパークプラグ製
造方法に関する。The present invention relates to a spark plug inspection method, a spark plug inspection device, and a spark plug manufacturing method.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に使用されているスパークプラグの
うち、多極型スパークプラグと呼ばれるものは、中心電
極の周囲に複数の接地電極を配した構造を有する。そし
て、各接地電極は、その先端面が中心電極の側面と対向
し、それらの間に火花ギャップが形成される。このよう
なスパークプラグの製造に際しては、火花ギャップの間
隔を検査する際に、接地電極の先端側からCCDカメラ
等により火花ギャップの画像を撮影し、その画像を解析
することによりギャップ間隔等の検査情報を得るように
している。この場合、ギャップ周辺部分すなわち接地電
極及び中心電極のギャップを挟んで対向する部分の撮影
画像から各電極の対向エッジを定め、そのエッジ間距離
からギャップ間隔を測定する。2. Description of the Related Art Among spark plugs generally used, a so-called multi-polar spark plug has a structure in which a plurality of ground electrodes are arranged around a center electrode. Each of the ground electrodes has a front end surface facing the side surface of the center electrode, and a spark gap is formed therebetween. When manufacturing such a spark plug, when inspecting the interval of the spark gap, an image of the spark gap is taken from the tip side of the ground electrode with a CCD camera or the like, and the image is analyzed to inspect the gap interval. I try to get information. In this case, the facing edge of each electrode is determined from the captured image of the peripheral portion of the gap, that is, the portion facing the ground electrode and the center electrode across the gap, and the gap interval is measured from the distance between the edges.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、ギャップ間
隔の精度高い測定のためには、火花ギャップを形成する
電極部分の明瞭な画像を得ることが必要であり、画像撮
影時にスパークプラグ先端部を照らす照明条件等も重要
な因子となる。この場合、接地電極及び中心電極の画像
をバックライトで照らし、シルエットの形で撮影するこ
とが、電極エッジ線を明瞭に定める上で有効である。し
かしながら、多極型スパークプラグのように、接地電極
の先端が中心電極の側面に対向するタイプのスパークプ
ラグにおいては、スパークプラグの軸線方向後方側に照
明を配置し、火花ギャップを挟んで対向する接地電極と
中心電極との画像をバックライト撮影しようとしても、
絶縁体や主体金具等が邪魔になってギャップ部分に十分
な光が供給できず、電極の明瞭なシルエット画像を得る
ことはほとんど望めない。By the way, in order to measure the gap interval with high accuracy, it is necessary to obtain a clear image of the electrode portion forming the spark gap. The lighting conditions are also important factors. In this case, it is effective to illuminate the image of the ground electrode and the center electrode with a backlight and photograph the image in a silhouette form in order to clearly define the electrode edge line. However, in a spark plug of the type in which the tip of the ground electrode faces the side surface of the center electrode, such as a multipolar spark plug, the lighting is arranged on the axially rear side of the spark plug, and the spark plug faces the spark plug. Even if you try to take a backlight image of the ground electrode and the center electrode,
Sufficient light cannot be supplied to the gap portion due to the insulator, metal shell, or the like, and it is almost impossible to obtain a clear silhouette image of the electrode.
【0004】従って、多極型スパークプラグの火花ギャ
ップ撮影では、スパークプラグの先端側に照明を配し、
その反射光を利用して画像撮影を行わざるを得ない。し
かしながら、この方法では、中心電極や接地電極が金属
製であることから、照明の光が電極の金属光沢面で強反
射して画像がつぶれてしまい、明瞭な電極エッジの画像
が得られない場合がある。Therefore, in the spark gap photographing of a multipolar spark plug, an illumination is arranged on the tip side of the spark plug,
An image must be taken using the reflected light. However, in this method, since the center electrode and the ground electrode are made of metal, the illumination light is strongly reflected on the metallic glossy surface of the electrode, and the image is crushed, so that a clear image of the electrode edge cannot be obtained. There is.
【0005】また、画像を適当な閾値を用いて二値化す
ることにより電極エッジ線の決定を行おうとした場合、
金属製の電極表面が色調からいえばグレイに近い中間色
を有しているため、閾値の設定条件によっては、電極エ
ッジ近くの本来電極画像に属しているはずの画素が二値
化の影響によって除かれてしまい、エッジ線の決定精度
ひいてはギャップ間隔の測定精度の低下を招来しやすく
なる問題がある。これを防止するために、濃淡階調画像
により電極画像を撮影し、エッジ線の決定精度を高める
ことも考えられるが、濃淡階調画像は画像情報量が多い
ため処理に時間がかかり、また、画像解析のハードウェ
アも高速処理が可能な高価なものを使用する必要があ
る。[0005] Further, when an attempt is made to determine an electrode edge line by binarizing an image using an appropriate threshold value,
Since the metal electrode surface has an intermediate color that is close to gray in terms of color tone, pixels that should belong to the electrode image near the electrode edge are removed by the binarization effect depending on the threshold setting conditions. Thus, there is a problem that the accuracy of determining the edge line and, consequently, the accuracy of measuring the gap interval are likely to be reduced. In order to prevent this, it is conceivable to take an electrode image using a grayscale image and improve the accuracy of edge line determination, but the grayscale image requires a long time for processing because of a large amount of image information. It is necessary to use expensive image analysis hardware capable of high-speed processing.
【0006】本発明の課題は、多極型スパークプラグな
ど、接地電極の先端が中心電極の側面に対向するタイプ
のスパークプラグにおいて、火花ギャップを挟んで対向
する電極エッジ線を精度よく決定することができ、ひい
ては火花ギャップの測定精度を向上することができるス
パークプラグの検査方法及び検査装置とを提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to accurately determine an electrode edge line facing a spark gap in a spark plug of a type in which the tip of a ground electrode faces a side surface of a center electrode, such as a multipolar spark plug. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for inspecting a spark plug, which can improve the accuracy of measuring a spark gap.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記の課
題を解決するために、本発明のスパークプラグの検査方
法(装置)の第一は、接地電極の先端が中心電極の側面
と対向してそれらの間に火花ギャップが形成されたスパ
ークプラグに対し、火花ギャップを、中心電極の先端側
からカメラにより撮影する撮影工程(撮影手段)と、そ
の撮影された火花ギャップの画像から所定の検査情報を
生成する検査情報生成工程(検査情報生成手段)と、そ
の生成した検査情報を出力する検査情報出力工程(検査
情報出力手段)とを含み、カメラにより火花ギャップを
撮影する際に照明部として、中心電極の軸線方向前方側
において軸線を取り囲む形で発光部が配置され、その発
光部からの光をスパークプラグ先端部に対し、中心電極
の外側から軸線に向けて斜め前方側から放射状に集中さ
せることにより、軸線前方側への反射光強度の分布が、
軸線を含む中心部領域において小さく、その中心部領域
の外側を囲む所定の領域において大きくなるように該ス
パークプラグ先端部を照らすものが使用されることを特
徴とする。Means for Solving the Problems and Actions / Effects In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the spark plug inspection method (apparatus) of the present invention is that a tip of a ground electrode faces a side surface of a center electrode. A photographing step (photographing means) of photographing the spark gap with a camera from the front end side of the center electrode for a spark plug having a spark gap formed therebetween, and a predetermined inspection is performed based on the photographed image of the spark gap. An inspection information generating step (inspection information generating means) for generating information; and an inspection information output step (inspection information output means) for outputting the generated inspection information. A light-emitting portion is arranged in a shape surrounding the axis on the axially forward side of the center electrode, and the light from the light-emitting portion is directed to the spark plug tip from the outside of the center electrode to the axis. Only by concentrating radially obliquely from the front side, the distribution of reflected light intensity in the axial front side,
The spark plug is characterized in that it illuminates the tip of the spark plug so that it is small in a central region including the axis and large in a predetermined region surrounding the outside of the central region.
【0008】上記本発明の第一の検査方法及び装置にお
いては、中心電極の軸線方向前方側において軸線を取り
囲む形で配置された発光部からの光をスパークプラグ先
端部に対し、中心電極の外側から軸線に向けて斜め前方
側から放射状に集中させてこれを照らし、火花ギャップ
部分の撮影を行う。照明光が火花ギャップに対し、中心
電極の外側から斜めに入射することで、接地電極の表面
からの中心電極の軸線方向、すなわち火花ギャップの撮
影方向への強い反射が抑制され、画像つぶれによる接地
電極エッジ線画像の不明瞭化が抑制される。また、接地
電極の背後に位置する部材(後述する通り、例えば絶縁
体)の表面にて反射した照明光が、接地電極を背後から
照らす形となり、そのシルエット化効果により接地電極
のエッジ線を明瞭化することができる。また、上記のご
とき照明光により、軸線前方側への反射光強度の分布
は、軸線を含む中心部領域において小さく、その中心部
領域の外側を囲む所定の領域において大きくなるので、
中心電極先端面の反射も和らげられ、つぶれによる中心
電極エッジ線の不明瞭化も防止される。これらのことか
ら、反射光により火花ギャップの画像を撮影しているに
も拘わらず、火花ギャップを挟んで対向する中心電極及
び接地電極のエッジ線を極めて明瞭に画像化することが
可能となり、多極スパークプラグ等における火花ギャッ
プの測定精度を飛躍的に高めることが可能となる。In the first inspection method and apparatus according to the present invention, the light from the light emitting portion disposed so as to surround the axis at the front side in the axial direction of the center electrode is applied to the front end of the spark plug and to the outside of the center electrode. Radially concentrated from the oblique front side toward the axis from and illuminate it, and the spark gap portion is photographed. Since the illumination light is obliquely incident on the spark gap from the outside of the center electrode, strong reflection in the axial direction of the center electrode from the surface of the ground electrode, that is, in the shooting direction of the spark gap is suppressed, and grounding due to image collapse occurs. Unclearness of the electrode edge line image is suppressed. In addition, the illumination light reflected on the surface of a member (for example, an insulator as described later) located behind the ground electrode illuminates the ground electrode from behind, and the edge line of the ground electrode is clarified by the silhouette effect. Can be Also, due to the illumination light as described above, the distribution of the reflected light intensity toward the front side of the axis is small in the central region including the axis, and large in the predetermined region surrounding the outside of the central region,
Reflection of the center electrode tip surface is also moderated, and obscuration of the center electrode edge line due to crushing is also prevented. From these facts, it is possible to extremely clearly image the edge lines of the center electrode and the ground electrode opposed to each other with the spark gap therebetween, even though the image of the spark gap is captured by the reflected light. It is possible to dramatically increase the accuracy of measuring the spark gap in a polar spark plug or the like.
【0009】また、接地電極の先端が中心電極の側面と
対向してそれらの間に火花ギャップが形成されたスパー
クプラグに対し、火花ギャップを、中心電極の先端側か
らカメラにより撮影する撮影工程(撮影手段)と、その
撮影された火花ギャップの画像から所定の検査情報を生
成する検査情報生成工程(検査情報生成手段)と、その
生成した検査情報を出力する検査情報出力工程(検査情
報出力手段)とを含み、カメラが撮影する撮影画像は、
中間濃度出力が可能な複数の画素の出力状態の組み合わ
せにより形成される濃淡階調画像であり、検査情報生成
工程(検査情報生成手段)は、カメラが撮影する撮影画
像において、火花ギャップを挟んで対向する接地電極及
び中心電極の濃淡階調画像を、所定の濃度閾値を用いて
一旦二値化し、その二値画像から中心電極の外周エッジ
と接地電極の先端エッジとの少なくともいずれかを仮エ
ッジ線の形で決定する仮エッジ線決定工程(仮エッジ線
決定手段)と、その仮エッジ線と交差する所定の向きに
おいて、二値化前の濃淡階調画像の各画素の濃度値レベ
ルの変化率が最大となる位置を、中心電極及び/又は接
地電極の本エッジ線位置として決定する本エッジ位置決
定工程(本エッジ位置決定手段)と、を含むようにして
もよい(以下、参考発明と称すが、これは従来技術を意
味するものではない)。In addition, for a spark plug in which the tip of the ground electrode faces the side surface of the center electrode and a spark gap is formed between them, a shooting step of shooting the spark gap from the tip of the center electrode by a camera ( Photographing means), a test information generating step (test information generating means) for generating predetermined test information from the shot spark gap image, and a test information output step (test information output means) for outputting the generated test information ), And the image captured by the camera is
An inspection information generating step (inspection information generating means) is a grayscale image formed by a combination of output states of a plurality of pixels capable of outputting an intermediate density. The grayscale image of the ground electrode and the center electrode facing each other is once binarized using a predetermined density threshold, and at least one of the outer peripheral edge of the center electrode and the leading edge of the ground electrode is provisionally edged from the binary image. A temporary edge line determining step of determining in the form of a line (temporary edge line determining means), and a change in density value level of each pixel of the grayscale image before binarization in a predetermined direction intersecting the temporary edge line A main edge position determining step (main edge position determining means) for determining a position at which the ratio becomes the maximum as a main edge line position of the center electrode and / or the ground electrode (hereinafter referred to as a reference position). Although referred to as invention, this does not mean the prior art).
【0010】上記参考発明の検査方法及び装置において
は、火花ギャップの画像、すなわち、火花ギャップを挟
んで対向する中心電極と接地電極の画像を濃淡階調画像
の形で撮影する。そして、この画像を一旦二値化して仮
エッジ線を定め、その仮エッジ線付近の部分についての
み二値化前の濃淡階調画像のデータを用いて、仮エッジ
線と交差する所定の向き(例えば略直交する向き)の濃
度値レベルの変化率が略最大となる位置を、中心電極及
び/又は接地電極の本エッジ位置として決定するように
した。これにより、中間色を有する金属製の電極のエッ
ジ線を二値画像により決定するのではなく濃淡階調画像
に基づき決定するので、エッジ線決定の精度を大幅に高
めることができる。また、二値画像のエッジ線も仮エッ
ジ線として活用し、情報量の多い濃淡階調画像のデータ
をその仮エッジ線付近に限って選択的に使用すること
で、画像解析のハードウェアにかかる負担を大幅に軽減
することができる。その結果、安価なハードウェア構成
により、より高速な解析処理を実現することが可能とな
る。In the inspection method and apparatus according to the reference invention, an image of the spark gap, that is, an image of the center electrode and the ground electrode opposed to each other with the spark gap interposed therebetween is photographed in the form of a gradation image. Then, this image is once binarized to determine a provisional edge line, and only in a portion near the provisional edge line, using the data of the grayscale image before binarization, a predetermined direction ( For example, the position at which the rate of change of the density value level (in the direction substantially orthogonal) becomes substantially maximum is determined as the main edge position of the center electrode and / or the ground electrode. Accordingly, the edge line of the metal electrode having the intermediate color is determined not based on the binary image but on the basis of the grayscale image, so that the accuracy of the edge line determination can be greatly improved. In addition, the edge line of the binary image is also used as a temporary edge line, and the data of the grayscale image having a large amount of information is selectively used only in the vicinity of the temporary edge line. The burden can be greatly reduced. As a result, faster analysis processing can be realized with an inexpensive hardware configuration.
【0011】上記参考発明の検査方法及び装置は、本発
明の検査方法及び装置と組み合わせることにより、より
有効な効果を引き出すことができる。すなわち、第一の
検査方法及び装置においては、斜めの照明光を利用する
ことで、電極背後からの反射光によるシルエット化効果
により、電極と背景とのコントラストを強めてエッジを
明瞭化しつつ、電極表面からの反射光も補助的に利用す
ることにより、該表面の濃淡階調画像情報もある程度取
得できる。その結果、二値画像化して得られる仮エッジ
線は、それ自身が真のエッジ線からの隔たりの小さいも
のとなり、これを用いて濃淡階調画像情報に基づく本エ
ッジ位置決定工程を実施することで、エッジ線の決定精
度をより高く確保することができるようになる。The above-described inspection method and apparatus according to the present invention can bring out more effective effects when combined with the inspection method and apparatus according to the present invention. That is, in the first inspection method and apparatus, by using oblique illumination light, by the silhouette effect by the reflected light from behind the electrode, the contrast between the electrode and the background is strengthened, and the edge is clarified, and the electrode is clarified. By using the reflected light from the surface in an auxiliary manner, it is also possible to obtain the gradation image information of the surface to some extent. As a result, the provisional edge line obtained by binarizing the image itself has a small distance from the true edge line, and using this, the actual edge position determination step based on the grayscale image information is performed. As a result, the edge line can be determined with higher accuracy.
【0012】上記の本発明の検査方法及び装置には、さ
らに下記の内容の発明を付け加えることができる。すな
わち、カメラにより、火花ギャップの画像を撮影する際
に、火花ギャップに面する接地電極の先端エッジの全体
と、同じく中心電極の外周エッジのうち、火花ギャップ
に面する部分の全体を含む一部のみが視野内に収まるよ
うに、火花ギャップを撮影する。火花ギャップに面する
接地電極の先端エッジの全体と、同じく中心電極の外周
エッジのうち、火花ギャップに面する部分の全体を含む
一部のみが視野内に収まるものとなるように、火花ギャ
ップの画像を撮影するようにした。換言すれば、火花ギ
ャップに面する電極エッジ部分のみをクローズアップし
た形で画像を視野内に取り込むようにしたから、撮影に
使用するカメラの限られた視野が有効に活用され、高倍
率にて火花ギャップを検査すること、ひいては火花ギャ
ップの検査精度を高めることが可能となる。The inspection method and apparatus according to the present invention described above can further include the following inventions. That is, when an image of the spark gap is taken by the camera, a part including the entirety of the leading edge of the ground electrode facing the spark gap and the part of the outer peripheral edge of the center electrode facing the spark gap as well. Shoot the spark gap so that only fits within the field of view. The spark gap is set so that only the entire edge of the ground electrode facing the spark gap and part of the outer peripheral edge of the center electrode including the entire portion facing the spark gap fall within the field of view. Images were taken. In other words, the image is taken into the field of view in a form in which only the electrode edge portion facing the spark gap is taken up, so that the limited field of view of the camera used for shooting is effectively used, and at a high magnification. Inspection of the spark gap, and thus the accuracy of inspection of the spark gap, can be improved.
【0013】この場合、カメラにより、中心電極の外周
エッジのうち、火花ギャップに面する部分の全体を含む
半周以上が視野内に収まるように、火花ギャップを撮影
することができる。例えば中心電極の断面形状が円状で
ある場合、中心電極の外周エッジは適宜の方法により円
近似して確定するのが便利であるが、その外周エッジの
半周以上が視野内に収まっていると、エッジの円近似の
精度を高めることができ、ひいてはより精度の高い火花
ギャップ検査が可能となる。これに、参考発明の方法及
び装置の構成を組み合わせた場合、視野内に一部しか収
まらない中心電極の外周エッジについて、その精度向上
の波及効果が大きくなる。[0013] In this case, the spark gap can be photographed by the camera so that a half or more of the outer peripheral edge of the center electrode including the entire portion facing the spark gap falls within the field of view. For example, when the cross-sectional shape of the center electrode is circular, it is convenient to determine the outer peripheral edge of the center electrode by circular approximation by an appropriate method, but if more than half of the outer peripheral edge is within the field of view. The accuracy of the edge circle approximation can be improved, and a more accurate spark gap inspection can be performed. When the configuration of the method and apparatus of the present invention is combined with this, the ripple effect of improving the accuracy of the outer peripheral edge of the center electrode, which is only partially contained in the field of view, is increased.
【0014】中心電極の軸断面が円形状のものである場
合、仮エッジ線決定工程及び本エッジ位置決定工程の少
なくともいずれかにおいて、中心電極の外周エッジ線上
の位置を与える互いに異なる3点を決定し、それら3点
を通る円を当該先端面の外周エッジ線として決定するこ
とができる。これにより、視野内にその一部しか表れて
いない中心電極の外周エッジ線ひいてはエッジ線を、簡
単に定めることができる。なお、上記円はその中心位置
と半径とを定めることにより特定できる。When the axial cross section of the center electrode is circular, three different points giving the position on the outer peripheral edge line of the center electrode are determined in at least one of the provisional edge line determining step and the main edge position determining step. Then, a circle passing through these three points can be determined as the outer peripheral edge line of the front end surface. This makes it possible to easily determine the outer peripheral edge line of the center electrode, which is only partially shown in the visual field, and thus the edge line. The circle can be specified by determining its center position and radius.
【0015】この場合、互いに異なる3点の組を複数決
定し、各3点を通る複数の円の中心位置と半径とをそれ
ぞれ定め、中心電極の最終的な外周エッジを、それら複
数の円の平均的な中心位置と同じく平均的な半径とを、
それぞれ中心及び半径とする円として定めるようにすれ
ば、中心電極の外周エッジを、視野内に表れた一部のみ
の情報を用いつつも極めて高精度に決定することができ
る。In this case, a plurality of sets of three points different from each other are determined, a center position and a radius of a plurality of circles passing through each of the three points are determined, and a final outer peripheral edge of the center electrode is defined by the plurality of circles. The average radius as well as the average center position,
If the circles are defined as the center and the radius, respectively, the outer peripheral edge of the center electrode can be determined with extremely high accuracy while using information of only a part of the visual field.
【0016】次に、スパークプラグの製造方法として、
上記した検査方法にてスパークプラグの検査を行う検査
工程と、得られた検査情報に基づいて、検査対象のスパ
ークプラグの合否判定を行う判定工程と、その判定工程
の結果に基づき、スパークプラグを選別する選別工程と
を含むものが可能である。検査工程に本発明の検査方法
を適用することにより、不良品を的確に発見することが
できるようになり、ひいては不良品が製品流出する確率
を低減することができる。また良品を不良と誤判定する
確率も小さくなることから製品歩留まりの向上にも寄与
する。Next, as a method of manufacturing a spark plug,
An inspection step of inspecting a spark plug by the above-described inspection method, a determination step of performing a pass / fail determination of a spark plug to be inspected based on the obtained inspection information, and a spark plug based on a result of the determination step. And a sorting step for sorting. By applying the inspection method of the present invention to the inspection process, defective products can be accurately found, and the probability of defective products flowing out can be reduced. Further, the probability of erroneously determining a non-defective product as a defect is reduced, which contributes to an improvement in product yield.
【0017】また、上記した検査方法の採用により、撮
影された画像からスパークプラグのギャップ間隔を測定
し、そのギャップ間隔測定値を検査情報として出力する
とともに、そのギャップ間隔測定値を参照して、該ギャ
ップ間隔が目標値に到達するように接地電極に曲げ加工
を施す曲げ工程を含むようにすることもできる。すなわ
ち、本発明の検査方法により、火花ギャップ間隔の測定
・検査を高精度で行うことが可能となり、かつ目標値に
到達しない火花ギャップを有するスパークプラグの接地
電極に、付加的な曲げ工程を施すことでギャップ間隔の
調整を容易に行うことができる。Further, by adopting the above-described inspection method, the gap interval of the spark plug is measured from the photographed image, the measured gap interval value is output as inspection information, and the gap interval measured value is referred to. A bending step of bending the ground electrode so that the gap interval reaches a target value may be included. That is, according to the inspection method of the present invention, the measurement and inspection of the spark gap interval can be performed with high accuracy, and an additional bending step is performed on the ground electrode of the spark plug having the spark gap that does not reach the target value. Thus, the gap interval can be easily adjusted.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に示す実施例を参照して説明する。図1は、本発明のス
パークプラグ検査装置(以下、単に検査装置という)の
一実施例を概念的に示す平面図である。該検査装置1
は、被処理スパークプラグ(以下、ワークともいう)W
を搬送経路C(本実施例では直線的なものとなってい
る)に沿って間欠的に搬送する搬送機構としてのトラバ
ーサ300を備え、その搬送経路Cに沿って、接地電極
整列機構12、基準部位値測定装置(基準位置測定手
段)13、曲げ装置14、及び撮影手段としての撮影・
解析ユニット15等の工程実施部が配置されている。ト
ラバーサ300は、搬送経路Cに沿って敷設されたレー
ル303,303上を移動する移動テーブル302と、
その移動テーブル302に取り付けられた回転ワークホ
ルダ304とを有する移動テーブル機構11を主体に構
成されている。移動テーブル302は、タイミングプー
リ(スプロケットでもよい)306,306に回し懸け
られたタイミングベルト(チェーンでもよい)301の
中間位置に取り付けられ、正逆両方向に回転可能な駆動
モータ24によりタイミングベルト301を巡回駆動す
ることにより搬送経路Cに沿って往復動するとともに、
各工程実施部にて停止しつつ、検査及び曲げの各工程が
順次行われるようになっている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a plan view conceptually showing one embodiment of a spark plug inspection device (hereinafter, simply referred to as an inspection device) of the present invention. The inspection device 1
Is a spark plug to be processed (hereinafter, also referred to as a workpiece) W
A traverser 300 is provided as a transport mechanism for intermittently transporting the sheet along a transport path C (which is linear in the present embodiment). Part value measuring device (reference position measuring means) 13, bending device 14, and photographing /
A process execution unit such as the analysis unit 15 is arranged. The traverser 300 includes a moving table 302 that moves on rails 303 laid along the transport path C,
The moving table mechanism 11 mainly includes a rotating work holder 304 attached to the moving table 302. The moving table 302 is attached to an intermediate position of a timing belt (which may be a chain) 301 wound around timing pulleys (which may be sprockets) 306, 306, and drives the timing belt 301 by a drive motor 24 which can rotate in both forward and reverse directions. While reciprocating along the transport path C by the cyclic driving,
The inspection and bending steps are sequentially performed while stopping at each step execution unit.
【0019】図6に示すように、ワークWは、筒状の主
体金具W3、その主体金具W3の内側に嵌め込まれた絶縁
体W4、絶縁体W4の軸方向に挿通された中心電極W1、
及び主体金具W3に一端が溶接等により結合されるとと
もに他端側が中心電極W1側に曲げ返され、その先端面
が中心電極W1の側面に対向する接地電極W2等を備えて
いる。接地電極W2は、中心電極W1の中心軸線周りに複
数(本実施例では4つ)配置され、全体が多極スパーク
プラグとして構成されている。As shown in FIG. 6, the workpiece W is made up of a cylindrical metal shell W3, an insulator W4 fitted inside the metal shell W3, a center electrode W1 inserted in the axial direction of the insulator W4,
One end is connected to the metal shell W3 by welding or the like, and the other end is bent back to the center electrode W1 side, and a tip end surface thereof is provided with a ground electrode W2 and the like facing the side surface of the center electrode W1. A plurality (four in this embodiment) of ground electrodes W2 are arranged around the central axis of the center electrode W1, and the whole is configured as a multipolar spark plug.
【0020】図2は、移動テーブル機構11の構造を示
す断面図である。その回転ワークホルダ304の上面側
には、その中心位置において垂直方向に形成されたワー
ク装着孔311が開口しており、ここに筒状のサブホル
ダ23に後端部が嵌め込まれたワークWが、該サブホル
ダ23とともに接地電極W2側が上となるように立てた
状態で着脱可能に装着される。他方、回転ワークホルダ
304の下面中心部からは、ワーク装着孔311の軸線
(すなわち、ワークWの軸線)の延長上において回転軸
310が下向きに延び、移動テーブル302に孔設され
た軸孔に挿通されるとともに、ベアリング313,31
4を介して回転可能に支持されている。回転軸310は
モータ315により所定の角度単位、具体的にはワーク
Wの接地電極W2の配置角度間隔(本実施例では90
°)を単位として、正逆両方向に回転駆動される。これ
により、回転ワークホルダ304すなわちワークWは、
自身の軸線周りに接地電極W2の配置角度間隔を単位と
して回転することとなる。FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the moving table mechanism 11. On the upper surface side of the rotary work holder 304, a work mounting hole 311 formed in the vertical direction at the center position is opened, and the work W whose rear end is fitted into the cylindrical sub-holder 23 is inserted therein. The sub-holder 23 is detachably mounted together with the sub-holder 23 with the ground electrode W2 side up. On the other hand, from the center of the lower surface of the rotary work holder 304, the rotation shaft 310 extends downward on the extension of the axis of the work mounting hole 311 (that is, the axis of the work W). While being inserted, bearings 313 and 31
4 so as to be rotatable. The rotating shaft 310 is rotated by a motor 315 in a predetermined angle unit, specifically, an arrangement angular interval of the ground electrode W2 of the workpiece W (90 in this embodiment).
°), and is driven in both forward and reverse directions. Thereby, the rotating work holder 304, that is, the work W,
It rotates around its own axis with the arrangement angle interval of the ground electrode W2 as a unit.
【0021】次に、回転ワークホルダ304の上面に
は、図3に示すように、装着されたワークWを取り囲む
形で複数(本実施例では3つ)のワークチャック316
が取り付けられている。各ワークチャック316は、そ
れぞれ図2に示すように、回転ワークホルダ304の上
面に設けられたガイド316cに対し、ワーク装着孔3
11を中心とする半径方向においてワークWに対し進退
可能に取り付けられたスライド部材316aと、そのス
ライド部材316aの上面にボルト316dを用いて固
定されたチャックプレート316bとを有している。図
3に示すように、チャックプレート316bは先端に向
かうほど狭幅となるように、両側面が斜面状に形成され
ており、その先端位置には、ワークW側の被保持面に対
応する形状(この場合、主体金具W1のねじ部の外周面
に対応する円弧状)のワーク保持面316eが形成され
ている。Next, as shown in FIG. 3, a plurality of (three in this embodiment) work chucks 316 surround the mounted work W on the upper surface of the rotary work holder 304.
Is attached. As shown in FIG. 2, each work chuck 316 is provided with a work mounting hole 3 with respect to a guide 316 c provided on the upper surface of the rotary work holder 304.
The slide member 316a is attached to the work W so as to be able to advance and retreat in the radial direction around the center 11, and a chuck plate 316b fixed to the upper surface of the slide member 316a using bolts 316d. As shown in FIG. 3, the chuck plate 316b is formed with a slope on both sides so that the width becomes narrower toward the front end, and the front end position has a shape corresponding to the surface to be held on the work W side. A work holding surface 316e (in this case, an arc shape corresponding to the outer peripheral surface of the screw portion of the metal shell W1) is formed.
【0022】図2に示すように、回転ワークホルダ30
4の内部には、各スライド部材316aをガイド316
に沿って進退駆動するチャックシリンダ317が内蔵さ
れている。各スライド部材316をチャックシリンダ3
17により装着されたワークWに向けて前進させると、
図3(a)に示すように、ワークWは主体金具W1のね
じ部外周面において、3つのチャックプレート316b
により挟み付けられた状態で保持されることとなる。な
お、図3(b)は、ワークWを保持した状態にて、回転
ワークホルダ304を反時計方向に90°回転させた状
態を示している。As shown in FIG. 2, the rotary work holder 30
4, each slide member 316 a is provided with a guide 316.
And a chuck cylinder 317 that moves forward and backward along the axis. Each slide member 316 is attached to the chuck cylinder 3
When moving forward toward the work W attached by 17,
As shown in FIG. 3A, the workpiece W is provided on the outer peripheral surface of the threaded portion of the metal shell W1 by three chuck plates 316b.
Thus, it is held in a state of being sandwiched. FIG. 3B shows a state in which the rotating work holder 304 is rotated counterclockwise by 90 ° while holding the work W.
【0023】次に、図4は、接地電極整列機構12の構
造を示す平面図である。接地電極整列機構12は、移動
テーブル機構11に対するワークWの装着位置に設けら
れており、手動(あるいは装着用のロボットを用いても
よい)にて回転ワークホルダ304に装着されたワーク
Wの、検査対象となる火花ギャップに対応する接地電極
W2を、以降の検査及び曲げ加工の工程実施に好都合と
なる向きに整列・位置合わせするためのものである。こ
の場合、図1に示すように、ワークWの搬送経路Cの片
側に沿って、基準部位置測定を除く各工程の実施位置が
配置される形となっており、接地電極整列機構12は、
接地電極W2の先端面と中心電極W1の側面との対向方向
(図6も参照)が搬送経路Cと略直交し、かつ接地電極
W2が工程実施位置の配列側を向くようにワークWを整
列させるようになっている。FIG. 4 is a plan view showing the structure of the ground electrode alignment mechanism 12. As shown in FIG. The ground electrode alignment mechanism 12 is provided at a position where the work W is mounted on the moving table mechanism 11, and is used to manually (or may use a mounting robot) of the work W mounted on the rotary work holder 304. This is for aligning and positioning the ground electrode W2 corresponding to the spark gap to be inspected in a direction that is convenient for performing the subsequent inspection and bending processes. In this case, as shown in FIG. 1, the positions where the respective steps except for the reference portion position measurement are performed are arranged along one side of the transfer path C of the work W.
The work W is aligned so that the direction in which the tip surface of the ground electrode W2 faces the side surface of the center electrode W1 (see also FIG. 6) is substantially orthogonal to the transport path C, and the ground electrode W2 faces the arrangement side of the process execution position. It is made to let.
【0024】具体的には、接地電極整列機構12は、ガ
イド319に沿って搬送経路Cと略平行に移動可能な本
体318を備え、その先端側には、1対の整列アーム3
20,320が、回転ワークホルダ304に装着された
ワークWの接地電極W2に対応する高さ位置において、
略水平な面内でそれぞれ旋回可能に取り付けられてい
る。これら2つの整列アーム320,320は、本体3
18の先端部幅方向両側に、それぞれピン321,32
1により旋回可能に取り付けられており、先端部には把
持ヘッド320a,320aがそれぞれ形成されてい
る。他方、各アーム320,320の後端部は、図示し
ないリンク機構及びエアシリンダにより進退駆動され
る。これにより整列アーム320,320は、把持ヘッ
ド320a,320aが互いに接近・離間する向きに旋
回駆動され、整列対象となる接地電極W2を両把持ヘッ
ド320a,320aにより、所定の整列位置において
挟み込む形で整列・位置決めするようになっている。More specifically, the ground electrode alignment mechanism 12 includes a main body 318 that can move substantially parallel to the transport path C along a guide 319, and a pair of alignment arms 3
20 and 320 are at the height positions corresponding to the ground electrode W2 of the work W mounted on the rotary work holder 304,
Each is mounted so as to be pivotable in a substantially horizontal plane. These two alignment arms 320, 320
Pins 321, 32 on both sides in the width direction of
1 and a gripping head 320a, 320a is formed at the tip. On the other hand, the rear ends of the arms 320, 320 are driven forward and backward by a link mechanism and an air cylinder (not shown). Thus, the alignment arms 320, 320 are pivotally driven so that the gripping heads 320a, 320a approach and separate from each other, and sandwich the ground electrode W2 to be aligned between the gripping heads 320a, 320a at a predetermined alignment position. They are arranged and positioned.
【0025】図5は、基準部位置測定装置13の構成例
を示すものである。該測定装置13は、搬送経路Cを挟
む形でその両側に配置された投光部201と受光部20
2とを備える。投光部201は、幅が中心電極W1の軸
線と略平行となる向きにて帯状のレーザ光L1(図6も
参照)を、測定対象となる接地電極W2を先端部中間位
置にて横切るように投射するものであり、受光部202
は該帯状のレーザ光L1を受けるラインセンサ(例えば
一次元CCDセンサ)により構成されている。レーザ光
L1の接地電極W2に遮られる部分は受光部202に到達
しないので影となり、ラインセンサの出力からこの影の
先端位置を読み取ることで、接地電極W2の先端位置
(基準部位置)を知ることができる。FIG. 5 shows an example of the configuration of the reference position measuring device 13. The measuring device 13 includes a light projecting unit 201 and a light receiving unit 20 disposed on both sides thereof with the transport path C interposed therebetween.
2 is provided. The light projecting unit 201 crosses the band-shaped laser beam L1 (see also FIG. 6) in a direction in which the width is substantially parallel to the axis of the center electrode W1 so as to cross the ground electrode W2 to be measured at the tip end intermediate position. To the light receiving unit 202
Is constituted by a line sensor (for example, a one-dimensional CCD sensor) that receives the belt-like laser light L1. The portion of the laser beam L1 that is blocked by the ground electrode W2 does not reach the light receiving unit 202 and becomes a shadow. By reading the tip position of this shadow from the output of the line sensor, the tip position (reference portion position) of the ground electrode W2 is known. be able to.
【0026】図7に、撮影・解析ユニット15の構成例
を示している((a)は要部正面図、(b)は側面図で
ある:画像解析部の電気的構成については後述する)。
撮影・解析ユニット15は、フレーム22上に固定され
たベース36と、そのベース36にほぼ垂直に立設され
た支柱37とを有する。そして、その支柱37にはカメ
ラ駆動部39が、スライドクランプ41,41を介し
て、上下にスライド可能に取り付けられている。カメラ
駆動部39は、ケース43内に昇降ヘッド42と、その
昇降ヘッド42に螺合してこれを昇降移動させるねじ軸
44と、タイミングプーリ48,49とタイミングベル
ト47とを介してねじ軸44を正逆両方向に回転駆動す
るカメラ昇降モータ46とが収容された構造を有する。
昇降ヘッド42には、撮影位置に位置決めされたワーク
Wを撮影するカメラ40と、そのワークWの先端部を照
らす照明部38とが取り付けられ、それらカメラ40と
照明部38とは一体の撮影装置本体部45を形成してい
る。FIG. 7 shows an example of the configuration of the photographing / analysis unit 15 ((a) is a front view of a main part, and (b) is a side view: an electrical configuration of the image analysis unit will be described later). .
The imaging / analysis unit 15 has a base 36 fixed on the frame 22 and a column 37 erected substantially perpendicular to the base 36. A camera driving section 39 is attached to the column 37 via slide clamps 41, 41 so as to be slidable up and down. The camera drive unit 39 includes a lifting head 42 in a case 43, a screw shaft 44 screwed to the lifting head 42 and moving the lifting head 42, and a screw shaft 44 via timing pulleys 48 and 49 and a timing belt 47. And a camera elevating motor 46 for driving the camera in both forward and reverse directions.
A camera 40 for photographing the work W positioned at the photographing position and an illumination unit 38 for illuminating the front end of the work W are attached to the elevating head 42, and the camera 40 and the illumination unit 38 are an integrated photographing device. A main body 45 is formed.
【0027】図8は、照明部38の構成例を示すもので
ある。図8(a)に示すように、照明部38は、ケース
63と、これに収容されたレンズ部材61により要部が
構成されている。レンズ部材61は、後述する外部光源
60とともに発光部を構成する。この発光部は、ワーク
(被処理スパークプラグ)Wの、中心電極W1の軸線方
向前方側(図面上方側)において軸線Oを取り囲む形で
配置され、その発光部からの光LをスパークプラグWの
先端部に対し、中心電極W1の外側から軸線Oに向けて
斜め前方側(図では斜め上方側)から放射状に集中させ
る形で照射する。図8(b)に示すように、照明部38
は、軸線Oの前方側への反射光強度の分布が、軸線を含
む中心部領域において小さく、その中心部領域の外側を
囲む所定の領域において大きくなるように該スパークプ
ラグWの先端部を照らすものとなる。FIG. 8 shows an example of the configuration of the illumination section 38. As shown in FIG. 8A, a main part of the illumination unit 38 is configured by a case 63 and a lens member 61 housed therein. The lens member 61 forms a light emitting unit together with an external light source 60 described later. This light-emitting portion is arranged so as to surround the axis O on the front side (upper side in the drawing) of the workpiece (processed spark plug) W in the axial direction of the center electrode W1, and emits light L from the light-emitting portion to the spark plug W. The distal end is irradiated radially from the outside of the center electrode W1 toward the axis O from an oblique front side (oblique upper side in the figure). As shown in FIG. 8B, the illumination unit 38
Illuminates the tip of the spark plug W such that the distribution of the reflected light intensity forward of the axis O is small in the central region including the axis and large in a predetermined region surrounding the outside of the central region. It will be.
【0028】上記のような照明部38によると、図9
(a)に示すように、照明光Lが火花ギャップgに対
し、中心電極W1の外側から斜めに入射することで、接
地電極W2の表面からの中心電極W1の軸線方向、すなわ
ち火花ギャップgの撮影方向への反射RF2が抑制さ
れ、画像つぶれによる接地電極エッジ線の不明瞭化が抑
制できる。また、同図(b)に示すように、接地電極W
2の背後に位置する部材、例えば絶縁体W4の表面にて反
射した照明光RF1が、接地電極W2を背後から照らす形
となり、そのシルエット化効果により接地電極W2のエ
ッジ線を明瞭化することができる。また、図8(b)に
示すように、軸線Oの前方側への反射光強度の分布は、
軸線を含む中心部領域A1において小さく、その中心部
領域A1の外側を囲む所定の領域(以下、強反射領域と
いう)A2において大きくなるので、図9(a)に示す
ように、中心電極W1の先端面における反射RF3も和ら
げられ、つぶれによる中心電極W1のエッジ線の不明瞭
化も防止される。According to the illumination section 38 as described above, FIG.
As shown in (a), when the illumination light L is obliquely incident on the spark gap g from outside the center electrode W1, the axis direction of the center electrode W1 from the surface of the ground electrode W2, that is, the spark gap g The reflection RF2 in the photographing direction is suppressed, and the unclearness of the ground electrode edge line due to the collapse of the image can be suppressed. Also, as shown in FIG.
The illumination light RF1 reflected on the surface of the member located behind the insulator 2, such as the insulator W4, illuminates the ground electrode W2 from behind, and the edge line of the ground electrode W2 can be clarified by the silhouette effect. it can. Further, as shown in FIG. 8B, the distribution of the reflected light intensity forward of the axis O is
Since it is small in the central region A1 including the axis and large in a predetermined region (hereinafter, referred to as a strong reflection region) A2 surrounding the outside of the central region A1, as shown in FIG. The reflection RF3 at the tip end surface is also moderated, and the edge line of the center electrode W1 due to the collapse is also prevented from being obscured.
【0029】スパークプラグWは、中心電極W1の周囲
が絶縁体W4にて覆われている。絶縁体W4は例えばアル
ミナ等を主体に構成され、その色調は中心電極よりも明
度の高い色調、具体的には白色に近い色調を呈する。図
9(c)に示すように接地電極W2は、中心電極W1の軸
線方向前方側から見たときに、その先端部が絶縁体W4
の領域に重なる形で配置されている。照明部38により
スパークプラグWの先端部を照らしたときに、中心電極
W1の外側から軸線Oに向けて斜め前方側から放射状に
集中される光は、絶縁体W4の表面において反射され、
撮影手段が撮影する画像において接地電極W2の先端部
は、絶縁体W4の表面からの反射光RF1により背後から
照らされて、周囲の絶縁体画像領域に映えるシルエット
画像として表れる。すなわち、接地電極W2の先端部が
明度の高い絶縁体W4を背景に強いコントラストを形成
し、接地電極W2の火花ギャップgに面するエッジ線が
一層明瞭になる。この場合、電極W1及びW2の画像は完
全にシルエット化するのではなく、反射光RF2あるい
はRF3 により表面の濃淡情報もある程度は保存された
形のものとなる。In the spark plug W, the periphery of the center electrode W1 is covered with an insulator W4. The insulator W4 is mainly composed of, for example, alumina or the like, and has a color tone higher in brightness than the center electrode, specifically, a color tone close to white. As shown in FIG. 9 (c), when the ground electrode W2 is viewed from the front side in the axial direction of the center electrode W1, the tip thereof has an insulator W4.
Are arranged in such a manner as to overlap with the area of. When the front end portion of the spark plug W is illuminated by the illumination section 38, light radially concentrated from the outside of the center electrode W1 toward the axis O obliquely from the front side is reflected on the surface of the insulator W4,
In the image photographed by the photographing means, the front end of the ground electrode W2 is illuminated from behind with the reflected light RF1 from the surface of the insulator W4, and appears as a silhouette image reflected in the surrounding insulator image area. That is, the tip of the ground electrode W2 forms a strong contrast against the background of the insulator W4 having high brightness, and the edge line of the ground electrode W2 facing the spark gap g becomes clearer. In this case, the images of the electrodes W1 and W2 are not completely transformed into silhouettes, but the surface light and shade information is preserved to some extent by the reflected light RF2 or RF3.
【0030】図8に戻り、レンズ部材61は、例えば軸
線Oの周りに配置されるリング状に形成され、自身の内
部に導かれた光源60からの光を、軸線Oに向けて斜め
前方側から放射状に集光することにより、中心部領域A
1よりも反射光強度の大きい領域A2を、その周囲に環状
に形成する。このようなレンズ部材61の採用により、
中心電極W1の外側から軸線Oに向けて斜め前方側から
放射状に光を集中する発光部を容易に形成でき、強反射
領域A2もより明瞭に形成することができる。この実施
例では、図8(a)に示すように、レンズ部材61は、
自身の中心軸線を含む平面による断面が略円状のドーナ
ツ形態に形成されている。これにより、レンズ部材61
の軸線O上に配置されるスパークプラグWの先端部に対
し、斜めの照射光Lが平行光線に近い形で照出されるの
で光量ムラが減少し、ひいては強反射による画像つぶれ
等の不具合が一層起こりにくくなる。Returning to FIG. 8, the lens member 61 is formed, for example, in a ring shape arranged around the axis O, and transmits the light from the light source 60 guided therein to the axis O obliquely forward. From the central area A
An area A2 having a higher reflected light intensity than 1 is formed in an annular shape around the area A2. By employing such a lens member 61,
A light emitting portion that radially concentrates light radially from the outside toward the axis O from outside the center electrode W1 can be easily formed, and the strong reflection region A2 can be formed more clearly. In this embodiment, as shown in FIG.
The cross section by a plane including its own central axis is formed in a substantially circular donut shape. Thereby, the lens member 61
The oblique irradiation light L is illuminated in a form close to a parallel light beam to the tip of the spark plug W disposed on the axis O of FIG. Less likely to happen.
【0031】上記リング状のレンズ部材61は、スパー
クプラグWの先端部に近い側の内周面領域を除く他の表
面が、遮光部材66,65で覆われている。これによ
り、斜めの照射光Lを除く他の不要な光を遮光部材6
6,65で遮断することができので、レンズ部材61か
ら不要な光が漏出して画像を乱すといった不具合が生じ
にくくなり、ひいてはより明瞭な火花ギャップ画像を得
ることができるようになる。The surface of the ring-shaped lens member 61 other than the inner peripheral surface near the front end of the spark plug W is covered with light shielding members 66 and 65. As a result, unnecessary light other than the oblique irradiation light L is blocked by the light shielding member 6.
Since the light can be blocked at 6, 65, a problem that unnecessary light leaks from the lens member 61 and disturbs the image is less likely to occur, and a clearer spark gap image can be obtained.
【0032】この実施例では、内孔66aを有するリン
グ状のケース63の本体部64の、内周面下縁部から内
側に周方向のインナーリブ65が突出し、本体部64の
内周面とインナーリブ65とがレンズ部材61の収容部
を形成している。なお、このインナーリブ65は、レン
ズ部材61の下面側外縁部を覆うことで、遮光部材の一
部を形成している。一方、内孔66aを形成するのは、
下端面がレンズ部材61の内面上縁部に係合する筒状部
66であり、その下端部がレンズ部材61の内面上縁部
を覆うことで遮光部材の一部を形成している。また、筒
状部66は、レンズ部材61に対する押さえ部材の役割
も兼ねている。In this embodiment, a circumferential inner rib 65 protrudes inward from the lower edge of the inner peripheral surface of the main body 64 of the ring-shaped case 63 having the inner hole 66a, and the inner peripheral surface of the main body 64 The inner rib 65 forms a housing portion for the lens member 61. The inner rib 65 forms a part of the light blocking member by covering the outer edge of the lower surface of the lens member 61. On the other hand, forming the inner hole 66a is as follows.
The lower end surface is a tubular portion 66 that engages with the upper edge of the inner surface of the lens member 61, and the lower end portion covers the upper edge of the inner surface of the lens member 61 to form a part of the light blocking member. Further, the cylindrical portion 66 also functions as a pressing member for the lens member 61.
【0033】外部光源60は例えばハロゲンランプ等で
構成され、その光が、蛇腹状のフレキシブルチューブ7
2に覆われた光ファイバ62を通り、光コネクタ70を
介してレンズ部材61に導かれるようになっている。ま
た、ランプ収容部71には、光源60に給電するための
ケーブル74が、フレキシブルチューブ72に覆われた
形で接続されており、その末端にはコネクタ73が取り
付けられている。レンズ部材61からの光Lによりスパ
ークプラグWの先端部が照らされるとともに、その画像
がケース63の内孔66aを介して、図7のカメラ40
により撮影される。The external light source 60 is constituted by, for example, a halogen lamp or the like, and the light is supplied to the bellows-shaped flexible tube 7.
The optical fiber 62 is guided to the lens member 61 via the optical connector 70 through the optical fiber 62 covered by the optical fiber 62. A cable 74 for supplying power to the light source 60 is connected to the lamp housing 71 so as to be covered with a flexible tube 72, and a connector 73 is attached to the end of the cable 74. The tip of the spark plug W is illuminated by the light L from the lens member 61, and the image is transmitted through the inner hole 66a of the case 63 to the camera 40 of FIG.
It is photographed by.
【0034】なお、光ファイバ62によりレンズ部材6
1に光源からの光を導く代わりに、図23に示すよう
に、レンズ部材61に環状の光源76(例えば環状の蛍
光ランプなど)を重ね配置し、光源76からの光をレン
ズ部材61に直接導く形としてもよい。この場合、環状
の光源76に代えて、電球等の点光源をレンズ部材61
の周方向沿って複数配列する形としてもよい。The lens member 6 is formed by the optical fiber 62.
23, an annular light source 76 (for example, an annular fluorescent lamp) is superposed on the lens member 61, and the light from the light source 76 is directly applied to the lens member 61, as shown in FIG. It may be a leading form. In this case, instead of the annular light source 76, a point light source such as a light bulb is used as the lens member 61.
May be arranged along the circumferential direction.
【0035】図7に戻り、カメラ駆動部39は、モータ
46の作動によりねじ軸44を回転させ、ワークWの撮
影方向(すなわち上下方向)において撮影装置本体部4
5ひいてはカメラ40を移動させることにより、これを
ワークWの撮影対象部分(この場合、接地電極W2の先
端面)に合焦する位置に位置決めする役割を果たす。Returning to FIG. 7, the camera drive section 39 rotates the screw shaft 44 by the operation of the motor 46, and the photographing apparatus main body 4 in the photographing direction of the work W (ie, up and down direction).
By moving the camera 40 and thus the camera 40, it plays a role of positioning the camera 40 at a position where it is focused on a portion to be photographed of the workpiece W (in this case, the tip end surface of the ground electrode W2).
【0036】カメラ40は、例えば二次元CCDセンサ
を画像検出部として有するCCDカメラとして構成され
ており、中心電極W1の軸線方向先端側、すなわち上方
からワークWを撮影する。図13(a)に示すように、
該カメラ40は、ワークWの火花ギャップgを所定の倍
率にて、火花ギャップgに面する接地電極W2の先端エ
ッジE2の全体と、同じく中心電極W1の先端面の外周エ
ッジのうち、火花ギャップに面する部分E1(中心電極
W1の中心軸線Oから、接地電極W2の両縁を見込む角度
範囲φに対応する部分として定義する)の全体を含む一
部のみが視野210内に収まるように撮影する。ここで
は、中心電極W1の先端面の外周エッジEの半周以上が
視野210内に収まるように倍率が設定されている。他
方、さらに倍率を高めるために、同図(b)に示すよう
に、外周エッジEの半周未満の部分(ただし、火花ギャ
ップに面する部分E1は全体が入るようにする)が視野
210内に入る形としてもよい。The camera 40 is configured as, for example, a CCD camera having a two-dimensional CCD sensor as an image detecting unit, and photographs the work W from the axial front end of the center electrode W1, that is, from above. As shown in FIG.
The camera 40 sets the spark gap g of the workpiece W at a predetermined magnification to the entire front edge E2 of the ground electrode W2 facing the spark gap g and the outer peripheral edge of the front face of the center electrode W1. The portion E1 (defined as a portion corresponding to an angle range φ from both the center axis O of the center electrode W1 and the two edges of the ground electrode W2) facing the surface E1 is photographed so that only a part thereof falls within the visual field 210. I do. Here, the magnification is set so that at least half the circumference of the outer peripheral edge E of the front end surface of the center electrode W1 falls within the visual field 210. On the other hand, in order to further increase the magnification, as shown in FIG. 3B, a portion of the outer peripheral edge E that is less than half the circumference (however, the entire portion facing the spark gap E1 enters) is within the visual field 210. It may be in the form.
【0037】拡大の分解能としては、1画素当りの対応
実寸法が5〜20μm程度となるように設定するのがよ
い。これが20μmを超えると、得られる画像からギャ
ップ間隔測定等を行う場合、その測定精度を十分に確保
できなくなる場合がある。他方、5μm未満になると視
野が狭くなり過ぎ、例えばギャップ全体が視野内に収ま
らなくなって、ギャップ間隔測定等を行う上での画像情
報が不十分となる問題を生ずる場合がある。例えば、二
次元CCDセンサとして縦横のピクセル数が478×5
11のものを使用し、実寸法による視野寸法を3.5m
m×3.5mmとすれば、一画素当りの対応実寸法はお
よそ7μm程度となる。The resolution of the enlargement is preferably set so that the corresponding actual size per pixel is about 5 to 20 μm. If it exceeds 20 μm, when measuring the gap interval or the like from the obtained image, the measurement accuracy may not be sufficiently secured. On the other hand, if it is less than 5 μm, the field of view becomes too narrow, and, for example, the entire gap does not fit within the field of view, which may cause a problem that image information for performing gap interval measurement or the like becomes insufficient. For example, as a two-dimensional CCD sensor, the number of vertical and horizontal pixels is 478 × 5.
Eleven of them are used, and the actual visual field size is 3.5 m
If m × 3.5 mm, the corresponding actual size per pixel is about 7 μm.
【0038】次に、図10は曲げ装置14の構成例を示
す。曲げ装置14は、装置のベース50上に取り付けら
れた例えば片持式のフレーム50aの前端面に、本体ケ
ース51が取り付けられている。その本体ケース51内
には可動ベース53が昇降可能に収容されており、該可
動ベース53には押圧パンチ54が、本体ケース51の
下端面から突出する形態で取り付けられている。そし
て、可動ベース53に螺合するねじ軸(例えばボールね
じ)55を、押圧パンチ駆動モータ56により正逆両方
向に回転させることにより、押圧パンチ54は、ワーク
Wの接地電極W2の曲げ部に対して、斜め上方から接近
・離間するとともに、ねじ軸駆動の停止位置に対応し
て、任意の高さ位置を保持可能とされている。なお、押
圧パンチ駆動モータ56の回転伝達力は、タイミングプ
ーリ56a、タイミングベルト57及びタイミングプー
リ55aを介して、ねじ軸55に伝達される。Next, FIG. 10 shows a configuration example of the bending device 14. The bending device 14 has a main body case 51 attached to a front end surface of, for example, a cantilever type frame 50a attached to a base 50 of the device. A movable base 53 is housed in the body case 51 so as to be able to move up and down, and a pressing punch 54 is attached to the movable base 53 so as to protrude from a lower end surface of the body case 51. By rotating a screw shaft (for example, a ball screw) 55 screwed to the movable base 53 in both forward and reverse directions by a pressing punch driving motor 56, the pressing punch 54 moves the bent portion of the ground electrode W 2 of the work W with respect to the bent portion. Thus, it can approach / separate from diagonally above and can hold an arbitrary height position corresponding to the stop position of the screw shaft drive. The rotation transmitting force of the pressing punch drive motor 56 is transmitted to the screw shaft 55 via the timing pulley 56a, the timing belt 57, and the timing pulley 55a.
【0039】図11は、スパークプラグ検査装置1の主
制御部100とその周辺の電気的構成を表すブロック図
である。主制御部100は、I/Oポート101とこれ
に接続されたCPU102、ROM103及びRAM1
04等からなるマイクロプロセッサにより構成されてお
り、ROM103には主制御プログラム103aが格納
されている。そして、I/Oポート101には、トラバ
ーサ300(図1)の駆動部2cが接続されている。該
駆動部2cは、サーボ駆動ユニット2aと、これに接続
された駆動モータ24と、そのモータ24の回転角度位
置を検出するパルスジェネレータ2b等を含んで構成さ
れている。また、I/Oポート101には、移動テーブ
ル機構11、接地電極整列機構12、基準部位置測定装
置13、曲げ装置14及び撮影・解析ユニット15が接
続されている。なお、RAM104は、CPU102の
ワークエリア104aとして機能する。FIG. 11 is a block diagram showing an electrical configuration of the main control unit 100 of the spark plug inspection device 1 and its periphery. The main control unit 100 includes an I / O port 101 and a CPU 102, a ROM 103, and a RAM 1 connected thereto.
The main control program 103a is stored in the ROM 103. The drive unit 2c of the traverser 300 (FIG. 1) is connected to the I / O port 101. The drive section 2c includes a servo drive unit 2a, a drive motor 24 connected to the servo drive unit 2a, a pulse generator 2b for detecting a rotational angle position of the motor 24, and the like. Further, to the I / O port 101, a moving table mechanism 11, a ground electrode alignment mechanism 12, a reference position measuring device 13, a bending device 14, and a photographing / analysis unit 15 are connected. Note that the RAM 104 functions as a work area 104a of the CPU 102.
【0040】図12は、撮影・解析ユニット15の電気
的構成を示すものである。その制御部(以下、画像解析
部ともいう)110が、I/Oポート111とこれに接
続されたCPU112、ROM113及びRAM114
等からなるマイクロプロセッサにより構成されており、
ROM113には画像解析プログラム113aが格納さ
れている。また、I/Oポート111には、撮影手段と
しての前述のカメラ40(二次元CCDセンサ115
と、そのセンサ出力を二次元デジタル画像入力信号に変
換するためのセンサコントローラ116とを含む)が接
続されている。また、RAM114には、CPU112
のワークエリア114a、撮影カメラ40によるワーク
Wの撮影画像データを記憶するためのメモリ114bが
形成されている。なお、CPU112は、画像解析プロ
グラム113aにより、検査情報生成手段、電極判別手
段、エッジ確定手段、電極エッジ線情報生成手段等の主
体となるものである。なお、マスター画像データを図5
の主制御部100に接続された記憶装置(図示せず)に
記憶し、必要なものをその都度、撮影・解析ユニット1
5に転送して用いてもよい。FIG. 12 shows the electrical configuration of the photographing / analyzing unit 15. The control unit (hereinafter, also referred to as an image analysis unit) 110 includes an I / O port 111 and a CPU 112, a ROM 113, and a RAM 114 connected thereto.
It consists of a microprocessor consisting of
The ROM 113 stores an image analysis program 113a. The I / O port 111 has a camera 40 (two-dimensional CCD sensor 115) as a photographing unit.
And a sensor controller 116 for converting the sensor output into a two-dimensional digital image input signal. The RAM 112 has a CPU 112
A work area 114a and a memory 114b for storing image data of a work W captured by the photographing camera 40 are formed. The CPU 112 is a main component of an inspection information generation unit, an electrode determination unit, an edge determination unit, an electrode edge line information generation unit, and the like by the image analysis program 113a. The master image data is shown in FIG.
Is stored in a storage device (not shown) connected to the main control unit 100, and necessary items are stored in the photographing / analysis unit 1 each time.
5 may be used.
【0041】以下、検査装置1を用いた、本発明のスパ
ークプラグの検査方法ないし製造方法の処理の流れを、
図14のフローチャートを参照して説明する。まず、図
1の移動テーブル302をワーク装着位置へ移動し、図
2に示すように、ワークWを回転ワークホルダに装着す
る。S1では、接地電極整列機構12が主制御部100
からの指令を受けて、図4に示すように整列アーム32
0を作動させ、接地電極W2の1つを挟み込んで整列・
位置決めを行う。その整列・位置決めされた接地電極W
2が処理対象として選択される。S2では、整列アーム
320により接地電極W2が挟み込まれたままの状態を
維持しつつ、移動テーブル機構11において、3つのワ
ークチャック316をチャックシリンダにより作動さ
せ、ワークWをチャックする。このチャックにより、ワ
ークWは接地電極W2の整列状態を保持することとな
る。チャックが完了すれば、接地電極整列機構12は整
列アーム320を退避させる。The process flow of the spark plug inspection method or manufacturing method of the present invention using the inspection apparatus 1 will be described below.
This will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the moving table 302 shown in FIG. 1 is moved to the work mounting position, and the work W is mounted on the rotary work holder as shown in FIG. In S1, the ground electrode alignment mechanism 12 is
In response to a command from the
0, and one of the ground electrodes W2 is sandwiched and aligned.
Perform positioning. The aligned and positioned ground electrode W
2 is selected as a processing target. In S2, the work table W is chucked by operating the three work chucks 316 by the chuck cylinders in the moving table mechanism 11 while maintaining the state in which the ground electrode W2 is sandwiched by the alignment arm 320. With this chuck, the work W maintains the alignment state of the ground electrode W2. When the chuck is completed, the ground electrode alignment mechanism 12 retracts the alignment arm 320.
【0042】続いて、S3では、ワークWはトラバーサ
300により基準部位置測定装置13の位置へ運ばれ
る。基準部位置測定装置13は図5に示すようにレーザ
光L1により、対象となる接地電極W2の先端位置を測定
する。次いでS4において、図7のカメラ駆動部39
は、測定された接地電極W2の先端位置を参照してカメ
ラ40を昇降させ、接地電極W2に合焦する位置に位置
決めする。Subsequently, in S3, the work W is carried to the position of the reference position measuring device 13 by the traverser 300. As shown in FIG. 5, the reference position measuring device 13 measures the position of the tip of the target ground electrode W2 using the laser beam L1. Next, in S4, the camera driving unit 39 of FIG.
Moves the camera 40 up and down with reference to the measured tip position of the ground electrode W2, and positions the camera 40 at a position where it is focused on the ground electrode W2.
【0043】S5ではギャップ撮影・解析処理が行われ
る。ここでは、ワークWが、カメラ40を位置決め済み
の撮影・解析ユニット15に対して撮影位置に移動・位
置決めされ、画像解析部110(図12)がカメラ40
からの画像を取り込み、その画像を解析することにより
火花ギャップgの値を求める。次いで、S6では火花ギ
ャップgの目標値(例えばROM103(図11)に記
憶されている)を読み出し、測定したギャップ測定値g
と比較することにより、曲げ装置14(図10)の曲げ
パンチ54の調整押圧のためのストロークを算出する。At S5, gap photographing / analysis processing is performed. Here, the workpiece W is moved / positioned to the photographing position with respect to the photographing / analysis unit 15 for which the camera 40 has been positioned, and the image analysis unit 110 (FIG. 12)
, And the value of the spark gap g is determined by analyzing the image. Next, in S6, a target value of the spark gap g (for example, stored in the ROM 103 (FIG. 11)) is read, and the measured gap measurement value g is measured.
By comparing with, the stroke for adjusting and pressing the bending punch 54 of the bending device 14 (FIG. 10) is calculated.
【0044】S7では、ワークWを曲げ装置14の曲げ
加工位置へ移動・位置決めし、図10の曲げ装置14
が、主制御部100からの指令と調整押圧ストロークの
値とを受け、そのストロークにてモータ56(図10)
を作動させて接地電極W2に押圧を加え、曲げ加工によ
るギャップ間隔の調整を行う。このとき、主制御部10
0では、例えばRAM104(図11)に記憶されてい
る曲げ回数の値nをインクリメントする。In S7, the workpiece W is moved and positioned to the bending position of the bending device 14, and the bending device 14 shown in FIG.
Receives the command from the main control unit 100 and the value of the adjustment pressing stroke, and the motor 56 (FIG. 10)
Is operated to apply a pressure to the ground electrode W2 to adjust the gap interval by bending. At this time, the main control unit 10
At 0, for example, the value n of the number of times of bending stored in the RAM 104 (FIG. 11) is incremented.
【0045】次いでS8でワークWを再び撮影位置に移
動させ、再びギャップ間隔の測定を行う。そして、S9
で測定したギャップ間隔を目標値と比較・判定し、S2
4でギャップ間隔が目標値に到達していなければ、S1
0を経てS6に戻り、以下同様の処理により曲げ加工と
ギャップ測定とを繰り返す。なお、S10で曲げ回数n
が上限値nmaxを超えても目標値に到達しない場合は異
常として処理を打切り、S11へ進んでワーク排出とな
る。他方、S9でギャップ間隔が目標値に到達すれば正
常と判定し、S12を経てS13へ進み、図3(b)に
示すように、回転ワークホルダ304を所定角度(本実
施例では90°)回転させることにより、次の接地電極
W2を処理位置に移動・位置決めする。そして、S3に
戻り、上記の工程を繰り返す。これにより、多極プラグ
の各接地電極W2に対するギャップ間隔の検査と、その
調整処理とが順次行われてゆく。そして、S12におい
て全て接地電極W2についての処理が完了すれば、S3
2に進んでワーク排出となり、終了となる。Next, in step S8, the work W is moved to the photographing position again, and the gap interval is measured again. And S9
The gap interval measured in step 2 is compared with the target value and determined.
If the gap interval has not reached the target value in S4, S1
After returning to S6, the process returns to S6, and thereafter, the bending and the gap measurement are repeated by the same processing. In S10, the number of bendings n
If the target value is not reached even if exceeds the upper limit value nmax, the process is terminated as an abnormality, and the process proceeds to S11 to discharge the workpiece. On the other hand, if the gap interval reaches the target value in S9, it is determined that the gap is normal, the process proceeds to S13 via S12, and as shown in FIG. 3B, the rotary work holder 304 is set at a predetermined angle (90 ° in this embodiment). By rotating, the next ground electrode W2 is moved and positioned at the processing position. Then, returning to S3, the above steps are repeated. As a result, the inspection of the gap interval of the multi-pole plug with respect to each ground electrode W2 and the adjustment processing thereof are sequentially performed. Then, if the processing for all the ground electrodes W2 is completed in S12, S3
The process proceeds to 2 and the work is discharged, and the process ends.
【0046】さて、図14のギャップ撮影・解析処理
(S5,S8)は、大きく分けて画像認識処理と、それ
に続くギャップ測定処理とからなる。図13は、画像認
識処理の流れを示すものである。すなわち、撮影により
得られる、中心電極W1あるいは接地電極W2の濃淡階調
画像データ(図では、「ワーク画像データ」と総称して
いる)を取り込み、所定の画素濃度閾値によりこれを二
値データ化して、RAM114の撮影画像データメモリ
114bに格納する(図9:S101)。また、元の濃
淡階調画像データも撮影画像データメモリ114b内に
保存しておく。The gap photographing / analyzing process (S5, S8) in FIG. 14 is roughly divided into an image recognition process and a subsequent gap measuring process. FIG. 13 shows the flow of the image recognition process. That is, gray-scale image data (collectively referred to as "work image data" in the figure) of the center electrode W1 or the ground electrode W2 obtained by photographing is taken in, and is converted into binary data by a predetermined pixel density threshold. Then, it is stored in the photographed image data memory 114b of the RAM 114 (FIG. 9: S101). Also, the original gradation image data is stored in the photographed image data memory 114b.
【0047】次に、S102では、図18(a)に示す
ように、その二値化された中心電極W1の画像50が、
例えばその外形線上の適当な3点を用いてこれを円近似
することにより仮中心Ovと仮半径rvとを定め、円形の
仮外形線(仮エッジ線)Evを描く。そして、S103
では、図18(b)に示すように、仮中心Ov周りの基
準角度位置θ0を設定し、S104において、仮中心Ov
を通る所定の基準線Lを基準角度位置θ0に生成すると
ともに、中心電極W1の仮外形線Evと基準先Lとの交点
Uを目印位置として算出する。Next, in S102, as shown in FIG. 18A, the binarized image 50 of the center electrode W1 is
For example, a temporary center Ov and a temporary radius rv are determined by approximating the circle using three suitable points on the outline, and a circular temporary outline (temporary edge line) Ev is drawn. And S103
Then, as shown in FIG. 18B, a reference angle position θ0 around the temporary center Ov is set, and in S104, the temporary center Ov is set.
Is generated at the reference angle position θ0, and the intersection U between the provisional outline Ev of the center electrode W1 and the reference destination L is calculated as a mark position.
【0048】続いて、S105では、濃淡階調画像デー
タを再度使用し、エッジツールにより中心電極W1の本
エッジ位置ECを決定するステップとなる。この処理が
終了したら、仮中心Ov周りの角度位置を微小角度βだ
け増加し、以下同様の処理を繰り返して、図18(b)
に示すように、仮外形線Evに沿って本エッジ位置ECを
順次決めてゆく。Subsequently, in step S105, a step of determining the main edge position EC of the center electrode W1 by the edge tool using the grayscale image data again. When this processing is completed, the angular position around the temporary center Ov is increased by a small angle β, and the same processing is repeated thereafter, and FIG.
As shown in (1), the main edge position EC is sequentially determined along the temporary outline Ev.
【0049】図15は、エッジ位置確定処理の流れを示
すものである。まず、前記した交点Uを目印位置とし
て、図17(a)に示すような一定の大きさの画素マト
リックス60を定め、次いで同図(b)に示すように、
各画素の濃度値を読み込む(図15:S151、S15
2)。そして、仮外形線Evとと平行な方向を行方向
(請求項でいう外形線方向に相当する)、直角な方向を
列方向として、各行毎に画素の濃度値を合計する(S1
53)。次いで、図15のS154、S155に進み、
各画素Pの濃度値レベルの変化率が最大となる位置を、
本エッジ位置ECとして決定する。すなわち、図16
(c)に示すように、上記平均値の列方向隣接地同士の
差分演算を行い、その差分が最大となる位置を本エッジ
位置ECとする。こうして確定された外形線の本エッジ
位置ECの集合から、中心電極W1の電極エッジ線を特定
するエッジ線情報が得られ、制御部110(図12)の
RAM114に記憶される。FIG. 15 shows the flow of the edge position determination processing. First, a pixel matrix 60 having a fixed size as shown in FIG. 17A is defined with the intersection U as a mark position, and then as shown in FIG.
The density value of each pixel is read (FIG. 15: S151, S15
2). The direction parallel to the temporary outline Ev is defined as a row direction (corresponding to the outline direction in the claims), and the direction perpendicular to the column direction is defined as a column direction, and the pixel density values are summed for each row (S1).
53). Next, the process proceeds to S154 and S155 in FIG.
The position where the change rate of the density value level of each pixel P is the maximum is
It is determined as the main edge position EC. That is, FIG.
As shown in (c), the difference between the adjacent land in the column direction of the average value is calculated, and the position where the difference is maximum is defined as the main edge position EC. Edge line information for specifying the electrode edge line of the center electrode W1 is obtained from the set of the main edge positions EC of the contour lines thus determined, and is stored in the RAM 114 of the control unit 110 (FIG. 12).
【0050】なお、中心電極W1の先端面外周エッジを
さらに精度高く決定するためには、外周エッジ線上の互
いに異なる3点の組を複数決定し、各3点を通る複数の
円の中心位置と半径とをそれぞれ定め、最終的な外周エ
ッジを、それら複数の円の平均的な中心位置と同じく平
均的な半径とを、それぞれ中心及び半径とする円として
定めることが望ましい。この場合の処理を、図19の工
程説明図と、図20のフローチャートに基づいて説明す
る。In order to determine the outer peripheral edge of the front end surface of the center electrode W1 with higher accuracy, a plurality of sets of three different points on the outer peripheral edge line are determined, and the center positions of a plurality of circles passing through each of the three points are determined. It is desirable to define the respective radii and define the final outer peripheral edge as a circle having the center and the radius as the average center position and the average radius of the plurality of circles, respectively. The process in this case will be described based on the process explanatory diagram of FIG. 19 and the flowchart of FIG.
【0051】まず、図20のS301において、中心電
極W1の先端面の外形線エッジのデータを、前記した本
エッジ位置ECの集合として読み出し、次いでS302
において仮中心Ovの値を読み出す。そしてS305に
進み、仮中心Ovを中心として所定の角度間隔γ(例え
ば2°間隔:前記したβと同一の値としてもよい)で本
エッジ位置ECを読み出してナンバリングする(S30
5)。そして、図18(a)に示すように、各本エッジ
位置ECを基準点(図中○で示す)として、その基準点
の左右に所定角度β(例えば44°)だけ振れた位置に
ある本エッジ位置点(図中△で示す)を選択し、その選
択された2点と、基準点との計3点を通る円の中心O’
と半径r’とをそれぞれ算出する(S307)。なお、
決定されたr’が、中心電極W1の外径の標準規格範囲
(例えば下限値rmin、上限値rmax)から外れるものは
不良とみなし、不良円カウンタNpを1だけインクリメ
ントするとともに(S309)、S310に進んで上記
不良円カウンタNpのカウント値と基準値N0(例えば3
0)とを比較判断する。First, in S301 of FIG. 20, the data of the outer edge of the front end face of the center electrode W1 is read out as a set of the main edge positions EC, and then S302
Reads the value of the temporary center Ov. Then, the process proceeds to S305, where the main edge position EC is read out at a predetermined angular interval γ (for example, 2 ° interval: may be the same value as the above β) around the temporary center Ov and numbered (S30).
5). Then, as shown in FIG. 18A, each book edge position EC is set as a reference point (indicated by a circle in the drawing), and the book edge at a position deviated by a predetermined angle β (for example, 44 °) to the left and right of the reference point. An edge position point (indicated by △ in the figure) is selected, and the center O ′ of a circle passing through the selected two points and the reference point, that is, a total of three points
And the radius r 'are calculated (S307). In addition,
If the determined r 'is out of the standard specification range (for example, the lower limit rmin and the upper limit rmax) of the outer diameter of the center electrode W1, it is regarded as defective, and the defective circle counter Np is incremented by 1 (S309) and S310. To the reference value N0 (for example, 3
0).
【0052】S310において不良円カウンタNpのカ
ウント値が基準値N0以下であればS311に進み、全
ての本エッジ位置点ECについて上記3点円の中心O’
と半径r’とを算出する。一方、不良円カウント値Np
が基準値N0を上回っていれば、S313に進んで中心
電極W1が不存在である不良判定を行なう。上述のよう
にS311において全ての本エッジ位置点ECについ
て、上記3点円の中心O’と半径r’とを算出し終えた
らS314に進み、図19(b)に示すように、算出さ
れた各円の中心座標O’i(=(xi,yi)、i=
1,2,‥‥,n)と、半径r’i(i=1,2,‥
‥,n)との平均値を、中心電極W1の外周エッジEの
中心O及び半径r(これらO、rがエッジ線情報を形成
する)として決定し、処理を終了する。If the count value of the defective circle counter Np is equal to or smaller than the reference value N0 in S310, the process proceeds to S311 and the center O 'of the three-point circle is obtained for all the main edge position points EC.
And the radius r 'are calculated. On the other hand, the defective circle count value Np
Is greater than the reference value N0, the process proceeds to S313, and a defect determination that the center electrode W1 is absent is performed. As described above, when the center O ′ and the radius r ′ of the three-point circle have been calculated for all the main edge position points EC in S311 as described above, the process proceeds to S314, where the calculation is performed as shown in FIG. 19B. The center coordinates O′i of each circle (= (xi, yi), i =
1,2, ‥‥, n) and a radius r′i (i = 1,2, ‥)
平均, n) are determined as the center O and the radius r of the outer peripheral edge E of the center electrode W1 (these O and r form edge line information), and the process is terminated.
【0053】続いて、ギャップ測定処理の一例を図21
の工程説明図と、図22のフローチャートを参照して説
明する。まず、図22のL305において、接地電極W
2及び中心電極W1の決定されたエッジ線情報をRAM1
14(図10)を読み出す。次いで、図8(b)に示す
ように中心電極W1の外周エッジ線E(中心座標:O、
半径:r0)に対し、基準角度位置θ0において中心Oを
通る基準線Lを生成し、接地電極W1のエッジ線Qとの
交点Pの座標を求め、ギャップ間隔gを線分OPからr
0の差として求め、これを記憶する(L306〜L30
8:ただし、交点Pが生じない場合にはギャップ間隔g
の算出・記憶は行わない)。次に、角度位置を一定微小
角Δθだけ増加させて新たな基準線Lを生成し、Qとの
交点を求めて同様にギャップ間隔gの算出・記憶を行う
(L309〜L313)。そして、これをQとの交点が
生じなくなるまで繰返して、測定されたgのうち、例え
ば最小のものを求めるべきギャップ間隔g1として決定
する(L314)。Next, an example of the gap measuring process is shown in FIG.
The process will be described with reference to FIG. First, at L305 in FIG. 22, the ground electrode W
2 and the determined edge line information of the center electrode W1 are stored in RAM1.
14 (FIG. 10). Next, as shown in FIG. 8B, the outer peripheral edge line E of the center electrode W1 (center coordinates: O,
For the radius: r0), a reference line L passing through the center O at the reference angle position θ0 is generated, the coordinates of the intersection P with the edge line Q of the ground electrode W1 are determined, and the gap interval g is calculated from the line segment OP by r.
It is obtained as a difference between 0 and stored (L306 to L30).
8: However, when the intersection P does not occur, the gap interval g
Is not calculated or stored). Next, a new reference line L is generated by increasing the angular position by a fixed minute angle Δθ, and an intersection with Q is calculated to similarly calculate and store the gap interval g (L309 to L313). This is repeated until the point of intersection with Q no longer occurs, and among the measured g, for example, the minimum g is determined as the gap interval g1 to be obtained (L314).
【0054】なお、この実施例では、接地電極W1のエ
ッジ線Qは、二値化された接地電極画像の外形線を用い
ているが、円弧近似により仮外形線を求め、エッジツー
ルにより本エッジ位置を決定する処理を、中心電極W1
と同様に行うようにしてもよい。この場合、図15の画
像認識処理では、S106において接地電極二値画像の
円弧近似した仮外形線と基準線Lとの交点Vを目印位置
として求め、S107で、図16と同様の処理により、
エッジツールにより接地電極W2の本エッジ位置を確定
するようにする。In this embodiment, as the edge line Q of the ground electrode W1, the outline of the binarized ground electrode image is used. The processing for determining the position is performed by the center electrode W1.
May be performed in the same manner as described above. In this case, in the image recognition process of FIG. 15, the intersection V between the temporary outline and the reference line L approximated by the arc of the ground electrode binary image is obtained as a mark position in S106, and the same process as in FIG.
The position of the main edge of the ground electrode W2 is determined by the edge tool.
【図1】本発明のスパークプラグ検査装置の一例を示す
平面図。FIG. 1 is a plan view showing an example of a spark plug inspection device of the present invention.
【図2】移動テーブル機構の側面断面図。FIG. 2 is a side sectional view of the moving table mechanism.
【図3】その回転ワークホルダの作用を説明する平面
図。FIG. 3 is a plan view illustrating the operation of the rotating work holder.
【図4】接地電極整列機構をその作用とともに示す平面
図。FIG. 4 is a plan view showing a ground electrode alignment mechanism together with its operation.
【図5】基準部位値測定装置の平面図及び側面図。FIG. 5 is a plan view and a side view of the reference portion value measuring device.
【図6】ワークWの要部と、これに対するレーザ光の投
射位置とを示す説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a main part of a workpiece W and a projection position of a laser beam to the main part.
【図7】撮影・解析ユニットの要部正面図及び側面図。FIG. 7 is a front view and a side view of a main part of the imaging / analysis unit.
【図8】照明部の一例を示す側面断面図及び平面図。8A and 8B are a side cross-sectional view and a plan view illustrating an example of a lighting unit.
【図9】照明部の作用説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of an operation of a lighting unit.
【図10】曲げ装置の側面図。FIG. 10 is a side view of a bending device.
【図11】図1の検査装置の主制御部の電気的構成を示
すブロック図。FIG. 11 is a block diagram showing an electrical configuration of a main control unit of the inspection device of FIG. 1;
【図12】撮影・解析ユニットの画像解析部の電気的構
成を示すブロック図。FIG. 12 is a block diagram illustrating an electrical configuration of an image analysis unit of the imaging / analysis unit.
【図13】カメラ視野をその変形例とともに示す模式
図。FIG. 13 is a schematic diagram showing a camera field of view together with its modified example.
【図14】図1の検査装置の処理の流れを示すフローチ
ャート。FIG. 14 is a flowchart showing a flow of processing of the inspection apparatus of FIG. 1;
【図15】撮影・解析ユニットによる画像認識処理の流
れを示すフローチャート。FIG. 15 is a flowchart illustrating a flow of an image recognition process performed by the photographing / analysis unit.
【図16】エッジ位置確定処理の流れを示すフローチャ
ート。FIG. 16 is a flowchart showing the flow of an edge position determination process.
【図17】エッジ位置確定処理の概念を示す説明図。FIG. 17 is an explanatory diagram showing the concept of edge position determination processing.
【図18】図16に続く説明図。FIG. 18 is an explanatory view following FIG. 16;
【図19】中心電極の外周エッジをより精密に決定する
処理の概念を示す説明図。FIG. 19 is an explanatory diagram showing the concept of a process for determining the outer peripheral edge of the center electrode more precisely.
【図20】その処理の流れを示すフローチャート。FIG. 20 is a flowchart showing the flow of the processing.
【図21】ギャップ測定処理の概念を示す説明図。FIG. 21 is an explanatory diagram showing the concept of a gap measurement process.
【図22】その処理の流れを示すフローチャート。FIG. 22 is a flowchart showing the flow of the processing.
【図23】照明部の変形例を示す模式図。FIG. 23 is a schematic view showing a modification of the illumination unit.
1 スパークプラグ検査装置 W ワーク(被処理スパークプラグ) W1 中心電極 W2 接地電極 g 火花ギャップ E1,E2 電極エッジ線 15 撮影・解析ユニット(撮影手段) 38 照明部 40 カメラ(撮影手段) 60 光源 61 レンズ部材 65,66 遮光部材 100 主制御部(検査情報出力手段) 110 画像解析部(検査情報生成手段) 210 視野 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spark plug inspection device W Work (spark plug to be processed) W1 Center electrode W2 Ground electrode g Spark gap E1, E2 electrode edge line 15 Photographing / analyzing unit (photographing means) 38 Illumination unit 40 Camera (photographing means) 60 Light source 61 Lens Members 65, 66 Light shielding member 100 Main control unit (inspection information output unit) 110 Image analysis unit (inspection information generation unit) 210 Field of view
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野澤 和弘 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 (72)発明者 光松 伸一郎 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 (72)発明者 小田切 章 長野県上伊那郡宮田村137 タカノ株式会 社内 (72)発明者 那須野 勝 長野県上伊那郡宮田村137 タカノ株式会 社内 Fターム(参考) 2F065 AA22 BB08 CC11 DD03 FF04 FF67 GG17 HH12 JJ03 JJ16 JJ26 QQ23 QQ24 2G051 AA90 AB20 BA01 CA04 EA08 EA14 ED22 5G059 AA10 CC03 EE15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kazuhiro Nozawa 14-18 Takatsuji-cho, Mizuho-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Inside Japan Special Ceramics Co., Ltd. (72) Inventor Shinichiro Mitsumatsu 14 Takatsuji-cho, Mizuho-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture No. 18 Inside Japan Special Ceramics Co., Ltd. (72) Inventor Akira Odagiri Nagano Prefecture Kamiina-gun 137 Miyatamura Takano Stock Company In-house (72) Inventor Masaru Nasuno 137 Nagano Prefecture Kamiina-gun Miyatamura Takano Stock Company In-house 2F065 AA22 BB08 CC11 DD03 FF04 FF67 GG17 HH12 JJ03 JJ16 JJ26 QQ23 QQ24 2G051 AA90 AB20 BA01 CA04 EA08 EA14 ED22 5G059 AA10 CC03 EE15
Claims (6)
してそれらの間に火花ギャップが形成されたスパークプ
ラグに対し、前記火花ギャップを、前記中心電極の先端
側からカメラにより撮影する撮影工程と、 その撮影された火花ギャップの画像から所定の検査情報
を生成する検査情報生成工程と、 その生成した検査情報を出力する検査情報出力工程とを
含み、 前記カメラにより前記火花ギャップを撮影する際に照明
部として、前記中心電極の軸線方向前方側において前記
軸線を取り囲む形で発光部が配置され、その発光部から
の光を前記スパークプラグ先端部に対し、前記中心電極
の外側から前記軸線に向けて斜め前方側から放射状に集
中させることにより、前記軸線方向前方側への反射光強
度の分布が、前記軸線を含む中心部領域において小さ
く、その中心部領域の外側を囲む所定の領域において大
きくなるように該スパークプラグ先端部を照らすものが
使用されることを特徴とするスパークプラグ検査方法。1. A photographing method in which a spark gap is formed by a camera from a tip side of the center electrode with respect to a spark plug having a spark gap formed between the center electrode and the center electrode, with the tip of the ground electrode facing the side surface of the center electrode. A test information generating step of generating predetermined test information from the captured spark gap image; and a test information output step of outputting the generated test information, wherein the camera captures the spark gap. In this case, as a lighting unit, a light emitting unit is disposed in a form surrounding the axis on the axially forward side of the center electrode, and the light from the light emitting unit is emitted from the outside of the center electrode to the spark plug tip from the outside of the center electrode. Is concentrated radially from the front side obliquely toward the center, so that the distribution of the reflected light intensity toward the front side in the axial direction is reduced in the central region including the axis. A spark plug for illuminating the tip of the spark plug so as to be small and large in a predetermined area surrounding the center area.
周囲が絶縁体にて覆われるとともに、その絶縁体の色調
が前記中心電極よりも明度の高いものとされ、また、前
記接地電極は、前記中心電極の軸線方向前方側から見た
ときに、その先端部が前記絶縁体の領域に重なる形で配
置されたものとなっており、 前記照明部により前記スパークプラグの先端部を照らし
たときに、前記中心電極の外側から前記軸線に向けて斜
め前方側から放射状に集中される光が前記絶縁体表面に
おいて反射され、 前記撮影手段が撮影する画像において前記接地電極先端
部は、前記絶縁体表面からの反射光により背後から照ら
されることにより、周囲の絶縁体画像領域に映えるシル
エット画像として表れる請求項1記載のスパークプラグ
検査方法。2. The spark plug, wherein the periphery of the center electrode is covered with an insulator, the color tone of the insulator is higher in brightness than the center electrode, and the ground electrode is When viewed from the front side in the axial direction of the center electrode, the distal end portion is arranged so as to overlap the region of the insulator, and when the illumination portion illuminates the distal end portion of the spark plug. Light that is radially concentrated from the outer side of the center electrode toward the axis and obliquely from the front side is reflected on the insulator surface, and in the image captured by the image capturing unit, the ground electrode tip is the insulator surface The spark plug inspection method according to claim 1, wherein the spark plug is illuminated from behind with reflected light from the object to appear as a silhouette image appearing in a surrounding insulator image area.
りに配置されるリング状に形成されるとともに、自身の
内部に導かれた前記光源からの光を、前記軸線に向けて
斜め前方側から放射状に集光することにより、前記中心
部領域よりも反射光強度の大きい領域を、その周囲に環
状に形成するレンズ部材とを含むものが使用される請求
項1又は2に記載のスパークプラグ検査方法。3. The light-emitting portion is formed in a ring shape arranged around the axis with a light source, and the light from the light source guided inside the light source is obliquely forward toward the axis. The spark plug according to claim 1, wherein a region including a region having a higher intensity of reflected light than the central region and a lens member formed in an annular shape around the region is used by condensing radially from the light source. Inspection methods.
ズ部材の、前記スパークプラグ先端部に近い側の内周面
領域を除く他の表面が遮光部材で覆われたものが使用さ
れる請求項3記載のスパークプラグ検査方法。4. A light-emitting portion wherein the ring-shaped lens member is covered with a light-shielding member except for an inner peripheral surface area on a side close to a tip of the spark plug. 3. The spark plug inspection method according to 3.
自身の中心軸線を含む平面による断面が略円状のドーナ
ツ形態に形成されたものが使用される請求項3又は4に
記載のスパークプラグ検査方法。5. The lens member as the light emitting unit,
The spark plug inspection method according to claim 3 or 4, wherein a cross section formed by a plane including a center axis of the self in a substantially circular donut shape is used.
してそれらの間に火花ギャップが形成されたスパークプ
ラグに対し、前記火花ギャップを、前記中心電極の先端
側からカメラにより撮影する撮影手段と、 その撮影された火花ギャップの画像から所定の検査情報
を生成する検査情報生成手段と、その生成した検査情報
を出力する検査情報出力手段とを備え、 前記カメラにより前記火花ギャップを撮影する際に照明
部として、前記中心電極の軸線方向前方側において前記
軸線を取り囲む形で発光部が配置され、その発光部から
の光を前記スパークプラグ先端部に対し、前記中心電極
の外側から前記軸線に向けて斜め前方側から放射状に集
中させることにより、前記軸線方向前方側への反射光強
度の分布が、前記軸線を含む中心部領域において小さ
く、その中心部領域の外側を囲む所定の領域において大
きくなるように該スパークプラグ先端部を照らすものが
使用されることを特徴とするスパークプラグ検査装置。6. A photographing method in which a spark gap is formed by a camera from a tip side of the center electrode with respect to a spark plug in which a tip of a ground electrode faces a side surface of the center electrode and a spark gap is formed therebetween. Means, inspection information generating means for generating predetermined inspection information from the captured spark gap image, and inspection information output means for outputting the generated inspection information, wherein the camera captures the spark gap. In this case, as a lighting unit, a light emitting unit is disposed in a form surrounding the axis on the axially forward side of the center electrode, and the light from the light emitting unit is emitted from the outside of the center electrode to the spark plug tip from the outside of the center electrode. Is concentrated radially from the front side obliquely toward the center, so that the distribution of the reflected light intensity toward the front side in the axial direction is reduced in the central region including the axis. Small, spark plug inspection apparatus characterized by what illuminates the spark plug tip to be greater in a given area is used which surrounds the outside of the central region.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP11142492A JP2000329529A (en) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Inspection method and device for spark plug, and production method of spark plug |
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-
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- 1999-05-21 JP JP11142492A patent/JP2000329529A/en active Pending
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