JP2004006372A - スパークプラグの製造方法及びスパークプラグの製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ギャップ偏心の修正工程の能率向上と、スパークプラグの製造歩留まりの向上とを同時に図ることがことができるスパークプラグの製造方法を提供する。
【解決手段】接地電極Ｗ１に曲げ加工を施して火花ギャップｇを形成する。接地電極Ｗ１に固着された接地電極側チップＷ４と中心電極Ｗ３との撮影、中心電極Ｗ３に固着された中心電極側チップＷ２と接地電極Ｗ１との撮影、接地電極Ｗ１に固着された接地電極側チップＷ４と中心電極Ｗ３に固着された中心電極側チップＷ２との撮影のいずれかを行ない、その撮影画像に基づいて火花ギャップ間隔ｇを決定する。そして、決定された火花ギャップ間隔ｇが規定範囲に入っていれば、接地電極Ｗ４の幅方向位置の矯正又は接地電極Ｗ４の軸線方向位置の矯正を行なう。
【選択図】　図２４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパークプラグの製造方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平８−１５３５６６号公報
【０００３】
内燃機関に使用されるスパークプラグにおいては近年、耐火花消耗性を向上させるために、接地電極及び中心電極の少なくともいずれかに貴金属チップを固着したものが使用されている。この場合、十分な耐火花消耗性を確保するためには、上記貴金属チップの位置決め精度が重要である。例えば接地電極側に固着されたチップの中心軸線と、中心電極又はその中心電極に固着されたチップの中心軸線とが、チップ固着位置のずれ等により偏心することがある。このような位置ずれが生ずると、例えばチップの偏った消耗による寿命低下や、発火ミスといったトラブルにつながる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、例えば火花ギャップの偏心検査やギャップ周辺を形成する各部の寸法検査は多くが目視により行われているが、この場合、検査精度が個人差によりばらついたり、検査漏れによる不合格品の流出を招きやすい問題がある。そこで、偏心検査を自動で行うために、ＣＣＤカメラによりスパークプラグの発火部の画像を撮影し、その画像に基づいて偏心量を検出する技術が、例えば特許文献１に開示されている。
【０００５】
本発明の課題は、接地電極ないし中心電極に、貴金属チップ等のチップが固着されたスパークプラグについて、ギャップ偏心の修正工程の能率向上と、スパークプラグの製造歩留まりの向上とを同時に図ることがことができるスパークプラグの製造方法及び装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
本発明のスパークプラグの製造方法は、
中心電極と、基端側が主体金具に結合される一方、先端側の側面が中心電極の先端面と対向するように、当該先端側が曲げ加工により内側に曲げ返された形状をなす接地電極と、それら中心電極と接地電極との少なくとも一方に固着されて火花ギャップを形成するチップとを備えたスパークプラグの製造方法であって、
接地電極に曲げ加工を施して火花ギャップを形成し、
接地電極に固着された接地電極側チップと中心電極との撮影、中心電極に固着された中心電極側チップと接地電極との撮影、接地電極に固着された接地電極側チップと中心電極に固着された中心電極側チップとの撮影、及び中心電極とこれに固着された中心電極側チップとの撮影の少なくともいずれかを行ない、その撮影画像に基づいて火花ギャップ間隔を決定し、
該決定された火花ギャップ間隔が規定範囲に入っていれば、接地電極の幅方向位置の矯正又は接地電極の軸線方向位置の矯正を行なうことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のスパークプラグの製造装置は、
中心電極と、基端側が主体金具に結合される一方、先端側の側面が中心電極の先端面と対向するように、当該先端側が曲げ加工により内側に曲げ返された形状をなす接地電極と、それら中心電極と接地電極との少なくとも一方に固着されて火花ギャップを形成するチップとを備えたスパークプラグの製造装置であって、
接地電極に曲げ加工を施して火花ギャップを形成する接地電極曲げ加工機と、
接地電極に固着された接地電極側チップと中心電極との撮影、中心電極に固着された中心電極側チップと接地電極との撮影、接地電極に固着された接地電極側チップと中心電極に固着された中心電極側チップとの撮影、及び中心電極とこれに固着された中心電極側チップとの撮影の少なくともいずれかを行なう撮影装置と、
その撮影画像に基づいて火花ギャップ間隔を検査情報として生成する検査情報生成手段と、
該決定された火花ギャップ間隔が規定範囲に入っていれば、接地電極の幅方向位置の矯正又は接地電極の軸線方向位置の矯正を行なう矯正機構と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
上記本発明のスパークプラグの製造方法及び装置により、チップ位置に不具合が生じているスパークプラグの修正も自動で行うことができるようになり、ひいては修正工程の能率向上と、スパークプラグの製造歩留まりの向上とを同時に図ることが可能となる。
【０００９】
本発明のスパークプラグの製造方法は、下記の工程を含むものとして実施することができる。
・チップ判別工程：撮影画像において、チップの全部又は一部に対応した形状のマスター画像を予め用意し、撮影画像においてマスター画像と適合する部分を検索することにより、その適合部分をチップの少なくとも一部をなす部分として判別する。
・検査情報生成工程：判別されたチップの撮影画像と適合部分に重ね合わされる形で位置決めされたマスター画像との少なくともいずれかに基づいて、チップの寸法及び位置の少なくともいずれかに関する検査情報を生成する。
・検査情報出力工程：その生成した検査情報を出力する。
【００１０】
また、本発明のスパークプラグの製造装置は、これに対応して以下の要件を備えたものとして構成できる。
・マスター画像データ記憶手段：その撮影画像において、チップの全部又は一部に対応した形状のマスター画像の画像データを記憶する。
・チップ判別手段：撮影画像においてマスター画像と適合する部分を検索することにより、その適合部分をチップの少なくとも一部をなす部分として判別する。
・検査情報生成手段：判別されたチップの撮影画像と上記適合部分に重ね合わされる形で位置決めされたマスター画像との少なくともいずれかに基づいて、チップの寸法及び位置の少なくともいずれかに関する検査情報を生成する。
・検査情報出力手段：その検査情報を出力する。
【００１１】
上記態様によれば、撮影画像においてマスター画像と適合する部分を検索することにより、その適合部分をチップの少なくとも一部をなす部分として判別するようにした。これにより、チップ部分を正確に特定することができ、ひいては、チップ位置やギャップ偏心量等に関する検査を正確かつ能率よく行うことができる。また、チップと電極部分との間で明確なコントラストを生じていない場合でも、マスター画像の使用によりチップ部分の外形線位置を正確に特定することができ、検査精度の向上を図ることができる。
【００１２】
また、本発明のスパークプラグの製造方法は、下記の工程を含むものとして実施することもできる。
・チップ判別工程：撮影画像において、チップと、中心電極又は接地電極のうち該チップが固着される部分（以下、被チップ固着部という）との画像を判別する。
・検査情報生成工程：その判別後の画像情報に基づいて、接地電極側チップと中心電極の間の偏心量に関する情報、接地電極と中心電極側チップとの間の偏心量に関する情報、接地電極側チップと中心電極側チップとの間の偏心量に関する情報、及び中心電極側チップと中心電極との間の偏心量に関する情報の少なくともいずれかを検査情報として生成する。
・検査情報出力工程：その検査情報を出力する。
【００１３】
また、本発明のスパークプラグの製造装置は、これに対応して以下の要件を備えたものとして構成できる。
・チップ判別手段：その撮影画像において、チップと、中心電極又は接地電極のうち該チップが固着される部分（以下、被チップ固着部という）との画像を判別する。
・検査情報生成手段：その判別後の画像情報に基づいて、接地電極又は接地電極側チップと、中心電極又は中心電極側チップとの間の偏心量に関する情報を検査情報として生成する。
・検査情報出力手段：その検査情報を出力する。
【００１４】
上記態様では、接地電極又は接地電極に固着された接地電極側チップと、中心電極又は該中心電極に固着された中心電極側チップとの撮影画像において、チップと、中心電極又は接地電極のうち該チップが固着される部分（被チップ固着部）との画像を判別し、その判別後の画像情報に基づいて、接地電極又は接地電極側チップと、中心電極又は中心電極側チップとの間の偏心量に関する情報を検査情報として生成するようにした。これにより、接地電極ないし中心電極の少なくとも一方に貴金属チップ等のチップが固着されている場合であっても、そのチップにより形成される火花ギャップの偏心状態を正確かつ能率よく検査することができる。
【００１５】
チップ判別に際しては、撮影画像とマスター画像とを、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しておき、撮影画像において、マスター画像との間で対応する画素間の濃度差の総計が最小となる部分を適合部分として選定するようにできる。このようにすることで、撮影画像とマスター画像とのマッチング精度が高められてチップ形状の特定をより正確に行うことができるようになり、ひいては検査精度がさらに向上する。この場合、上記方法ないし装置には、チップ外形線方向と交差する向きにおいて各画素の濃度値レベルが、所定の閾値を挟んで該閾値よりも大きい状態と小さい状態との一方から他方に変化する位置、又はチップ外形線方向と交差する向きに沿って検出した各画素の濃度値レベルの変化率が最大となる位置を、チップの外形線位置として決定するチップ外形線情報生成工程ないし手段を追加することができる。これにより、チップの外形線位置の特定を精度高く行うことができる。
【００１６】
なお、チップ外形線方向は、例えばマスター画像の外形線を仮外形線とし、その仮外形線の方向として定めることが可能である。
【００１７】
また、チップの軸断面が円形状のものである場合、チップ判別工程においては、そのチップの軸方向端面の撮影画像に対して、円形状のマスター画像を適合させ、チップ外形線情報生成工程において、チップの軸方向端面の外形線位置としての互いに異なる３点を決定し、それら３点を通る円を当該軸方向端面の外形線として決定することができる。これにより、円形状のチップの軸方向端面の外形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。
【００１８】
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、チップの軸方向端面の最終的な外形線を、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、チップの軸方向端面の外形線をより高精度に決定することができる。例えばチップが接地電極や中心電極に対し溶接により取り付けられている場合、チップ周囲に溶接だれ部分等が形成されて外形線が多少不明瞭になっていても、上記方法によりこれを精度よく判別することができる。
【００１９】
チップの位置は、例えば画素平面上の絶対位置の形で特定するようにしてもよいが、例えばギャップ偏心状態やチップの取付位置等の検査を行いたい場合には、チップの位置基準を与えるスパークプラグの所定構成部分（位置基準構成部分）を適宜選定し、位置基準構成部分とチップとの間の相対的な位置関係を与える情報を検査情報として得るようにすることがより望ましい。この場合は、上記方法ないし装置は、チップとともに位置基準構成部分の画像も撮影する撮影工程ないし手段と、チップの撮影画像と、位置基準構成部分の撮影画像とに基づいて、チップの位置基準構成部分に対する位置関係情報を生成するチップ位置情報生成工程ないしチップ位置情報生成手段とを含むものとする。
【００２０】
なお、該位置基準構成部分の全部又は一部に対応した形状のマスター画像を予め用意し、当該撮影画像のマスター画像との適合部分を位置基準構成部分の少なくとも一部をなす位置基準構成部分画像部として判別し、判別された位置基準構成部分画像部と該位置基準構成部分画像部に重ね合わされる形で位置決めされたマスター画像との少なくともいずれかに基づいて、該位置基準構成部分の外形線を特定することができる。この場合、撮影画像とマスター画像とを、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しておき、撮影画像において、マスター画像との間で対応する画素間の濃度差の総計が最小となる部分を適合部分として選定するようにできる。また、位置基準構成部分の外形線方向と交差する向きにおいて各画素の濃度値レベルが、所定の閾値を挟んで該閾値よりも大きい状態と小さい状態との一方から他方に変化する位置、又は位置基準構成部分の外形線方向と交差する向きに沿って検出した各画素の濃度値レベルの変化率が最大となる位置を、位置基準構成部分の外形線位置として決定することができる。これにより、位置基準構成部分の外形線位置の特定を極めて精度高く行うことができる。
【００２１】
なお、位置基準構成部分の外形線方向は、前述のチップの場合と同様に、例えばマスター画像の外形線を仮外形線とし、その仮外形線の方向として定めることが可能である。
【００２２】
また、マスター画像は、例えば検査対象となるスパークプラグに使用されるものと同一種類のチップあるいは位置基準構成部分を、予め所定の条件で撮影することにより作ることができる。
【００２３】
検査対象となるスパークプラグの形状は特に限定されないが、例えば次のようなものが可能である。すなわち、接地電極は、基端側が主体金具に結合される一方、先端側の側面が中心電極の先端面と対向するように、当該先端側が曲げ加工により内側に曲げ返された形状をなすものとする。接地電極側チップは先端側側面に固着されて、中心電極先端面又は該先端面に固着された中心電極側チップと対向する。この場合、チップ位置情報生成工程においては、次のような情報の少なくともいずれかを得るようにする。
・接地電極先端部の中心軸線と接地電極側チップの中心点との距離ａに関連した情報（位置基準構成部分は接地電極の先端部となる）。ここで、接地電極側チップの中心点とは、接地電極側チップの撮影画像の幾何学的重心位置を意味する（以下も同様）。
・該接地電極に固着されたチップ（接地電極側チップ）の中心点の該接地電極の先端面からの距離ｂに関連した情報（位置基準構成部分は接地電極の先端部となる）。
・中心電極の先端面又は中心電極側チップの接地電極側の対向面と、接地電極側チップの中心電極側の対向面との間の対向距離ｅに関連した情報（いわゆる火花ギャップ間隔：位置基準構成部分は中心電極又は中心電極側チップとする）。これにより、接地電極側チップの位置ずれ状態あるいは偏心状態を反映した情報を的確に得ることができる。
【００２４】
また、検査情報生成工程あるいは手段においては、接地電極の撮影画像と中心電極の撮影画像とに基づいて、次のような情報の少なくともいずれかを生成するようにしてもよい。
・接地電極先端部の中心軸線と、中心電極の中心軸線又は中心電極側チップの中心軸線との距離ｃに関連する情報。
・接地電極の先端面と、中心電極の中心軸線又は中心電極側チップの中心軸線との距離ｄに関連する情報。これらの情報を合わせて得ることで、スパークプラグのギャップ形成状態をより精密に検査することができる。
【００２５】
なお、撮影手段による撮影方向によっては、位置基準構成部分とチップとの相対的な位置に関する情報が得にくい場合がある。この場合は、スパークプラグを互いに異なる２以上の方向から撮影し、それら複数方向からのチップの撮影画像及び位置基準構成部分の撮影画像により、位置関係情報を生成するようにする。例えば撮影手段から見て中心電極が前方側、接地電極の基端部が後方側となるように、当該中心電極と接地電極基端部とが互いに重なって見える撮影方向を正面撮影方向、中心電極の中心軸線周りにおいて、該正面撮影方向とほぼ直交する撮影方向を側方撮影方向とすれば、距離ｃに関連する情報は正面撮影方向における撮影画像により生成するのがよい。また、距離ｅに関連する情報と、距離ｄに関連する情報とは、側方撮影方向における撮影画像に基づいて生成するのがよい。
【００２６】
一方、スパークプラグの品種によっては、接地電極側チップの大部分が接地電極側に埋没した形になっていたり、突出部分が生じていても溶接だれ部分等によりチップ突出部分の外形が特定しにくいものもある。この場合は接地電極の曲げ加工が終了後であると、チップの撮影が困難になることもある。そこで、接地電極に曲げ加工を施すのに先立って、スパークプラグを前述の正面撮影方向から撮影することにより、接地電極の側面と、該側面に固着された接地電極側チップとの画像を得る曲げ前撮影工程を、（曲げ前撮影手段により）実施すれば、その撮影画像に基づいて、接地電極と接地電極側チップとの位置関係を正確に把握することが可能となる。
【００２７】
例えば、上記曲げ前撮影工程において得られる撮影画像に基づいて、前述の距離ａに関連する情報及びあるいは距離ｂに関連する情報を極めて容易に得ることができる。この場合、距離ａに関連する情報と、距離ｃに関連する情報とに基づいて、接地電極幅方向における接地電極側チップの中心軸線の、中心電極の中心軸線又は中心電極側チップの中心軸線からの偏心量に関する情報（接地電極側チップ幅方向偏心量情報）を得る幅方向偏心情報生成工程を実施することができる。また、距離ｂに関連する情報と、距離ｄに関連する情報とに基づいて、接地電極軸線方向における接地電極側チップの中心軸線の、中心電極の中心軸線又は中心電極側チップの中心軸線からの偏心量に関する情報（接地電極側チップ軸線方向偏心量情報）を生成する軸線方向偏心情報生成工程を実施することもできる。これにより、チップが接地電極中に埋没している場合など、正面撮影方向あるいは側方撮影方向からの撮影画像からは、接地電極上のチップ位置を特定しにくい場合でも、例えば撮影工程の実施により上記距離ａないしｂに関連する情報を得ることで、上記各方向における偏心量を的確に把握することが可能となる。
【００２８】
一方、チップはその中心電極側の対向面が、接地電極の中心電極側の対向面よりも突出して接地電極先端部に対し固着されているスパークプラグの場合は、例えば、曲げ加工後の接地電極を前述の正面撮影方向から撮影し、接地電極側チップの突出部の撮影画像と、中心電極の撮影画像又は該中心電極に固着されたチップの撮影画像とに基づいて、接地電極幅方向における接地電極側チップの中心軸線の、中心電極の中心軸線又は中心電極側チップの中心軸線からの偏心量に関する情報（接地電極側チップ幅方向偏心量情報）を生成するようにしてもよい。また、曲げ加工後の接地電極を前述の側方撮影方向から撮影し、接地電極側チップの突出部の撮影画像と、中心電極の撮影画像又は該中心電極に固着されたチップの撮影画像とに基づいて、接地電極軸線方向における接地電極側チップの中心軸線の、中心電極の中心軸線又は中心電極側チップの中心軸線からの偏心量に関する情報（接地電極側チップ軸線方向偏心量情報）を生成するようにしてもよい。ただし、この場合も前述の曲げ前撮影工程で得られる撮影画像に基づいて距離ａないし距離ｂに関連する情報を得、それらａないしｂの値を用いて前述の偏心量の情報を得るようにしてもよい。
【００２９】
一方、接地電極側チップの多くの部分が接地電極内に埋没している場合、前述の距離ｅ（火花ギャップ間隔）は、撮影画像の情報のみでは正確に決定できない場合がある。この場合、本発明の方法（ないし装置）には、接地電極側チップの中心電極側の対向面の表面起伏状態を、接地電極の曲げ加工に先立って測定する接地電極側チップ表面起伏状態測定工程（ないし手段）を付加することができる。この場合、撮影工程（ないし手段）は、接地電極の曲げ加工後において、中心電極又は中心電極側チップと接地電極との画像を撮影するものとする。また、検査情報生成工程（ないし手段）は、接地電極側チップの中心電極側の対向面の、上記測定された表面起伏状態の情報と、撮影された画像の情報とに基づいて、接地電極側チップの中心電極側の対向面と、中心電極の先端面又は中心電極側チップの接地電極側の対向面との距離ｅに関連する情報を検査情報として生成するものとする。
【００３０】
これによれば、接地電極の曲げ加工に先立って接地電極側チップの中心電極側の対向面の表面起伏状態（例えば表面粗さあるいは表面変位分布等の情報）を測定し、例えば接地電極側チップが接地電極内に埋没している場合でも、その表面起伏状態の情報と中心電極又は中心電極側チップと接地電極との画像情報とに基づいて、上記距離ｅに関連する情報を容易に得ることができるようになる。なお、表面起伏状態の測定手段としては、探針を被測定表面に接触させ、その状態で探針を該表面上で移動させたときの当該探針の変位を読み取る方法、あるいはレーザー光を被測定表面上で反射させ、その反射光の情報に基づいて測定する方法など、各種公知の手法を採用できる。
【００３１】
さて、上記方法ないし装置においては、得られた検査情報に基づいて、接地電極に固着されたチップが、スパークプラグの予め定められた部分に対して所期の位置関係を満足しているか否かを判定するチップ位置判定工程ないし手段と、その判定結果を出力するチップ位置判定結果出力工程ないし手段とを付加することができる。これにより、検査結果の判定を自動的に行うことができるようになり、人為的なミスによる検査漏れ等のトラブルが極めて生じにくくなり、また判定も含めた検査工程の能率を大幅に向上させることができる。この場合、判定結果が否の場合に、チップがスパークプラグの予め定められた部分に対して所期の位置関係を満足するものとなるように、接地電極に矯正加工を施す接地電極矯正工程ないし手段を設けることができる。これにより、チップ位置に不具合が生じているスパークプラグの修正も自動で行うことができるようになり、ひいては修正工程の能率向上と、スパークプラグの製造歩留まりの向上とを同時に図ることが可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２は、本発明のスパークプラグ製造装置（以下、単に製造装置という）の一実施例を概念的に示す平面図及び側面断面図である。すなわち、該製造装置１は、被処理スパークプラグ（以下、ワークともいう）Ｗを円周経路（搬送経路）Ｃに沿って間欠的に搬送する搬送手段としてのロータリコンベア２を備え、その円周経路Ｃに沿って、被処理スパークプラグ搬入機構としてのワーク搬入機構１１と、ワークＷの接地電極を所定位置に位置決めするワーク位置決め機構（Ｉ）１２と、撮影・解析ユニット（Ｉ）１３（曲げ前撮影手段）と、不合格品排出機構（Ｉ）１４と、接地電極曲げ加工機１５と、ワーク位置決め機構（ＩＩ）１６と、撮影・解析ユニット（ＩＩ）１７と、不合格品排出機構（ＩＩ）１８と、ワークＷを中心電極の軸線周りに９０°転回するワーク９０°転回機構１９と、撮影・解析ユニット（ＩＩＩ）２０と、不合格品排出機構（ＩＩＩ）２１と、製品排出機構２２とがこの順序で配列されている。これら各機構及びユニット１１〜２２の配置位置が、ワークＷに対する検査の各工程の実施位置となる。これら各機構及びユニット間の間隔は、上記円周経路Ｃに沿うある角度θを単位として、その角度θの整数倍となるように調整されている。
【００３３】
図１（ｂ）に示すように、ロータリコンベア２は、ほぼ水平に配置された円板状の搬送回転体３０を有し、ワークホルダＨに固定された被処理スパークプラグＷを、着脱可能にほぼ水平に保持する複数のワーク保持部２３が、円周経路Ｃに沿って上記角度θに対応する間隔で一体的に形成されている。そして、該搬送回転体３０は、間欠駆動手段としてのサーボモータ３４により、図示しない回転伝達機構を介して上記角度θ単位で間欠的に回転駆動される。これにより、各ワーク保持部２３に保持されたワークＷは、図１に示す円周経路Ｃ上を、各機構及びユニット１１〜２２による工程実施位置に順次停止しながら間欠的に搬送されることとなる。
【００３４】
図２に示すように、図１に示すワーク搬入機構１１、不合格品排出機構（Ｉ）１４、同（ＩＩ）１８、同（ＩＩＩ）２１、及び製品排出機構２２は、例えばワーク供給部あるいはワーク排出部Ｑとロータリコンベア２のワーク保持部２３との間で、ワークホルダＨに装着されたワークＷを移送する移送機構により構成される。該移送機構３５は、エアシリンダ３７により昇降可能に保持されるチャックハンド機構３６、エアシリンダ３８等によりチャックハンド機構３６を円周経路Ｃの半径方向に進退駆動する進退駆動機構３９等を含んで構成される。チャックハンド機構３６は図示しないエアシリンダ等により開閉駆動されるようになっており、エアシリンダ３７により下降してワークホルダＨ（ワークＷ）を保持し、次いで上昇した後エアシリンダ３８により進退駆動されて移送先に移動し、そこで再び下降してワークホルダＨ（ワークＷ）の保持を解除して移送を完了する。
【００３５】
次に、図１に戻って撮影・解析ユニット（Ｉ）１３、同（ＩＩ）１７、同（ＩＩＩ）２０はいずれも同一の構造を有する。以下、図３の模式図により、撮影・解析ユニット（Ｉ）１３で代表させて説明する。すなわち、撮影・解析ユニット（Ｉ）１３は、ワークＷの先端部を照らす照明部としてのリングライト２３８、フィルタ（例えば偏光フィルタ）２３９及び撮影手段としての撮影カメラ４０を備え、図示しないフレーム等によりそれぞれ所定高さに保持されている。ここで、リングライト２３８、フィルタ２３９及び撮影カメラ４０は、撮影カメラ４０の光軸方向にほぼ同心的に配列されている。なお、解析部の電気的構成については後述する。
【００３６】
撮影カメラ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、水平に保持されたワークＷの中心電極Ｗ２と、接地電極Ｗ１と、それら中心電極Ｗ２と接地電極Ｗ１との間に形成される火花ギャップｇ（図４）とを上方から撮影するようになっている。なお、各撮影・解析ユニット１３，１７，２０は、寸法既知の基準体を予め撮影することにより、画像倍率（例えば、１画素当りの対応実寸法の値）がそれぞれ所定の値となるように、各撮影カメラ４０の高さが調整されている。なお、画像倍率は、撮影・解析ユニット１３，１７，２０間で全て同じ値となっていてもよいし、２以上のものの間で互いに異なる値となっていてもよい。また、各撮影カメラ４０の撮影光学系は、焦点ずれによる画像サイズの変化が小さくなるように、テレセントリック光学系で構成することが望ましい。
【００３７】
次に、本実施例で使用する被処理スパークプラグＷは、例えば図４（ｂ）に示すように、接地電極Ｗ１の基端側が主体金具Ｗ３に結合される一方、接地電極Ｗ１の先端側の側面が中心電極Ｗ２の先端面と対向するように、当該先端側が曲げ加工により内側に曲げ返された形状をなす。そして、その先端側側面には接地電極側チップＷ４が溶接により固着されて、中心電極Ｗ２の先端面と対向している。また、接地電極側チップＷ４は大部分が接地電極Ｗ１側に埋没した形になっている。なお、各電極は例えばＮｉ合金により、チップＷ４はＰｔやＩｒ等の貴金属を主体に構成される。
【００３８】
該被処理スパークプラグＷは、ワーク搬入機構１１（図１）により搬入される時点では、図４（ａ）に示すように、接地電極Ｗ１は曲げ加工が施される前の状態となっている。また、被処理スパークプラグＷはワークホルダＨに対し、撮影カメラ４０（図３）から見て中心電極Ｗ２が前方側、接地電極Ｗ１の基端部が後方側となるように、当該中心電極Ｗ２と接地電極Ｗ１の基端部とが互いに重なって見える位置関係（すなわち、撮影方向が正面撮影方向となる位置関係）で取り付けられている。そして、接地電極曲げ加工機１５（図１）により接地電極Ｗ１に曲げ加工が施されて図４（ｂ）に示す状態となる。また、さらにワーク９０°転回機構１９により中心電極Ｗ２の軸線周りに９０°転回され、図４（ｃ）に示す状態、すなわち、撮影方向が上記正面撮影方向とほぼ直交する側方撮影方向となる状態で保持されることとなる。なお、逆方向に９０°転回して、図４（ｄ）の状態としてもよい。
【００３９】
次に、製造装置１の電気的構成をブロック図を用いて説明する。図５は、主制御部１００とその周辺の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ＲＡＭ１０４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、ロータリコンベア２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、これに接続された前述のロータリコンベア駆動用のサーボモータ３４と、そのサーボモータ３４の回転角度位置を検出するロータリエンコーダ等の角度センサ２ｂ等を含んで構成されている。また、Ｉ／Ｏポート１０１には、前述の各機構及びユニット１１〜２２等の他、ハードディスク装置等で構成された記憶装置１０５と、キーボードあるいはマウス等で構成された入力部１０６などが接続されている。
【００４０】
図６は、撮影・解析ユニット１３，１７，２０の電気的構成例を示すブロック図である（以下、撮影・解析ユニット１３で代表させて説明する）。撮影・解析ユニット１３は、その制御部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、撮影手段としての撮影カメラ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）と、マスター画像データ記憶手段としての記憶装置１１５とが接続されている。記憶装置１１５には、マスター画像データ１１５ａ及び後述する各検査寸法の基準値を与える寸法データ１１５ｂが記憶されている。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、そのワークＷの検査に使用されるマスター画像データ及び寸法データを記憶するためのメモリ１１４ｂ〜１１４ｄ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、チップ判別手段、検査情報生成手段、チップ位置判定手段、及びチップ位置判定結果出力手段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１０５に記憶し、必要なものをその都度各撮影・解析ユニット１３，１７，２０に転送して用いてもよい。
【００４１】
以下、製造装置１の作動についてフローチャートを用いて説明する。図７は、１つのワークＷに着目した場合の検査の各工程の流れを示すものである。ただし、本実施例では、図１に示すように複数のワークＷが間欠的に搬送されながら検査の各工程が、図５の主制御部１００からの指示を受けて各機構及びユニット１１〜２２により並列的に実行される。従って、図７のフローチャートの各工程は、必ずしも１本のプログラムルーチンによりシーケンシャルに実行されるわけではない。
【００４２】
すなわち、図１に示すように、ワーク搬入機構１１によりロータリコンベア２に搬入され、ワーク保持部２３に装着されたワークＷは、ワーク位置決め機構（Ｉ）１２により所定位置に位置決めされ、撮影・解析ユニット（Ｉ）１３により図４（ａ）の画像が撮影される（図７：Ｓ１，Ｓ２）。そして、図７のＳ３で画像処理／寸法検査１となる。
【００４３】
図８は、画像処理／寸法検査１の処理の流れを示す。まず、Ｓ５１で曲げ前の接地電極Ｗ１の正面画像を認識する。該処理で認識するのは、図１８に示すように、曲げ前の接地電極Ｗ１の先端部と、接地電極側チップＷ４との各正面画像の外形線位置である。図９は、画像認識処理の流れを示すものである。すなわち、接地電極Ｗ１の撮影画像データを取り込み、これに対応するマスター画像データを記憶装置１１５（図６）から読み出して、ＲＡＭ１１４のメモリ１１４ｂ，１１４ｃにそれぞれ格納する（図９：Ｓ１０１，Ｓ１０２）。
【００４４】
マスター画像は、例えば検査対象となるスパークプラグ構成部分を、予め所定の条件で撮影することにより作成されたものである。例えば図１６に示すように、接地電極のような方形の撮影画像５１の場合は各角部に対応するマスター画像５０をそれぞれ用意し、それらの中から、寸法測定に使用する構成部分の外形線決定に必要なものを適宜選択して用いるようにする。ここで、マスター画像５０と撮影画像５１とは、いずれも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、いわゆるグレースケール画像として形成されている。
【００４５】
マスター画像５０は、撮影画像５１の画素平面上の各位置間を平行移動しながら、撮影画像５１との間での適合位置が検索される。すなわち、図１６（ａ）に示すように、画素平面上で所定位置に位置決めされたマスター画像５０と、これと重なり合う撮影画像５１との間で、対応する画素間の濃度差（あるいはその絶対値）を演算し、その総計（あるいは平均値）を算出する。そして、各位置毎に算出した上記総計の値が最小となる撮影画像部分を適合部分として選定する（図９：Ｓ１０４〜Ｓ１０７）。例えば撮影対象がチップである場合、この適合部分はチップ画像部分となる。また、Ｓ１０８において、マスター画像５０を上記適合部分に重ねた状態で位置決めし、その外形線を仮外形線として設定し、Ｓ１０９に進んで、エッジツールによる外形線上の所定位置（以下、エッジ位置という）の確定処理となる。
【００４６】
図１０は、エッジ位置確定処理の流れを示すものである。まず、マスター画像５０の外形線上に仮エッジ位置を定め、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１０：Ｓ１５１、Ｓ１５２）。そして、上記仮外形線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（Ｓ１５３：以下その濃度値の合計値を濃度値レベルという）。次いで、図１０のＳ１５４、Ｓ１５５に進み、列方向において各画素Ｐの濃度値レベルｇｉの変化率が最大となる位置を、エッジ位置として決定する。すなわち、図１７（ｃ）に示すように、上記ｇｉの列方向隣接値同士の差分演算を行い、その差分が最大となる位置をエッジ位置とする。なお、濃度値レベルｇｉに対し、ある閾値を定め、その閾値を挟んで、該閾値よりも大きい状態と小さい状態との一方から他方へ変化する列方向画素位置をエッジ位置としてもよい。
【００４７】
図８に戻り、接地電極Ｗ１の外形線として、接地電極Ｗ１の幅方向両縁Ｅ１，Ｅ２と、先端縁Ｅ３（図１８）とを上記方法により定める。この場合、各外形線を決定するには、上記エッジ位置確定処理により定められた外形線上の少なくとも２点が必要であるが、精度向上のため３点以上を用い、これに直線回帰を施すようにしてもよい。そして、各外形線が決まると、その交点位置の座標を算出することができる。本処理では、先端縁Ｅ３の両端点Ｔ１，Ｔ２の座標が算出され、さらにそれらの中点Ｔ３の座標（ｘｔ，ｙｔ）が算出される（以上、Ｓ５２，Ｓ５３）。
【００４８】
続いて、図８のＳ５４に進み、接地電極側チップＷ４の軸方向端面の外形線を同様に認識する。この場合、図１９（ａ）に示すように、接地電極側チップＷ４の撮影画像にマスター画像５０をマッチングさせ、（ｂ）に示すように、前述と同様のエッジ確定処理により外形線上の３点を確定し、それら３点を通る円Ｒを接地電極側チップＷ４の最終的な外形線として確定する。また、同時に円Ｒの中心ＯＯの座標（ｘ０，ｙ０）も算出する（図８：Ｓ５５）。そして、図１８に示すように、上記中心ＯＯ、すなわち接地電極側チップＷ４の中心軸線Ｏ２と接地電極Ｗ１の中心軸線Ｏ１との距離ａを、ａ＝ｘｔ−ｘ０により求める。また、接地電極側チップＷ４の中心軸線の先端縁（先端面）Ｅ３からの距離ｂを、ｂ＝ｙｔ−ｙ０により求める（Ｓ５６）。
【００４９】
なお、接地電極側チップＷ４の軸方向端面の外形線を、より精度高く決定するためには、外形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、Ｗ４の軸方向端面の最終的な外形線を、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３１の工程説明図と、図３２のフローチャートに基づいて説明する。
【００５０】
まず、図３２のＳ３０１において、接地電極側チップＷ４の軸方向端面の外形線の画像を撮影し、次いでＳ３０２において図３１（ａ）に示すように、マスター画像５０をこれに適合させてチップ外形線の仮中心Ｏｖを決定する。ここで、撮影された画像とマスター画像５０との間の対応する画素間の濃度差の絶対値の総計Ｋが、予め定められた基準値Ｋ０を超える場合は、Ｓ３１３に進んで接地電極側チップＷ４が不存在である不良判定を行なう。
【００５１】
一方、ＫがＫ０以下であればＳ３０５に進み、図３１（ｂ）に示すように、仮中心Ｏｖを中心として前述のエッジ位置確定処理により、所定の角度間隔γ（例えば２°間隔）で外形線点（エッジ位置）ＥＣを確定する（Ｓ３０５）。そして、図３１（ｃ）に示すように、各外形線点ＥＣを基準点（図中○で示す）として、その基準点の左右に角度β（例えば４４°）だけ振れた位置にある外形線点（図中△で示す）として選択し、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、Ｓ３０８においてチップの標準規格範囲（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３０）とを比較判断する。
【００５２】
Ｓ３１０において不良円カウント値Ｎｐが基準値Ｎ０を上回っていれば、Ｓ３１３に進んで接地電極側チップＷ４が不存在である不良判定を行なう。一方、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、全ての外形線点ＥＣについて上記３点円の中心Ｏ’と半径ｒ’とを算出する。このようにＳ３１１において全ての外形線点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、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、接地電極側チップＷ４の軸方向端面の外形線の中心Ｏ及び半径ｒとして決定し、処理を終了する。
【００５３】
次に、図８に戻り、Ｓ５７の検査判定工程となる。本実施例では、図１３に示すように、上記ａないしｂの各絶対値に、予め設定された検査誤差αを加えた値、すなわち｜ａ｜＋α、ないし｜ｂ｜＋αが規定範囲に入っていれば合格、入っていなければ不合格となる。なお、この規定範囲のデータは、図６の寸法データ１１５ｂの中から読み出して使用される。
【００５４】
なお、以上の処理において、撮影・解析ユニット（Ｉ）１３は、撮影手段としての撮影カメラ４０、マスター画像データ記憶手段としての記憶装置１１５、チップ判別手段、検査情報生成手段及び検査情報出力手段としてのＣＰＵ１１２を備え、最終的にチップＷ４の位置情報としてａないしｂの値を生成している。
【００５５】
図７に戻り、上記検査結果が不合格であれば、例えば図５のＩ／Ｏポート１０１に接続されたモニタ１０７等に不合格通知を表示し、不合格品排出機構（Ｉ）１４（図１）により該不合格となったワークＷを排出し、ワークＷの取出確認を行った後処理が終了する（Ｓ４→Ｓ１５〜Ｓ１７：以下、このルーチンを不合格品排出ルーチンという）。一方、合格であればＳ５以降へ進み、図１の接地電極曲げ加工機１５で接地電極Ｗ１に曲げ加工を施し（Ｓ５）、さらにワーク位置決め機構（ＩＩ）１６でワークＷを再位置決めした後（Ｓ６）、撮影・解析ユニット（ＩＩ）１７により図４（ｂ）の画像が撮影される（Ｓ７）。そして、図７のＳ８で画像処理／寸法検査２となる。
【００５６】
図１１は、画像処理／寸法検査２の流れを示している。この処理も基本的には、画像処理／寸法検査１と同様の、マスター画像とのマッチング処理とエッジツールによるエッジ位置確定処理（以下、グレーサーチ処理という）との組み合わせに基づいて実行される。概略を図２０を用いて説明する。すなわち、正面撮影された接地電極Ｗ１の端面両縁Ｅ４，Ｅ５及び中心電極Ｗ２との対向縁Ｅ６を確定し、それらの交点によりＥ６の両端点Ｔ４，Ｔ５の座標を求め、さらにＥ６の中点Ｔ６の座標（ｘｋ、ｙｋ）を求める。また、中心電極Ｗ２の両縁Ｅ７，Ｅ８及び先端縁Ｅ９を確定し、それらの交点によりＥ９の両端点Ｔ７，Ｔ８の座標を求め、さらにＥ９の中点Ｔ９の座標（ｘｌ、ｙｌ）を求める。そして、接地電極Ｗ１の中心軸線と、中心電極Ｗ２の中心軸線Ｏ３との距離ｃを、ｃ＝ｘｋ−ｘｌにより求める（以上、図１１：Ｓ２０１〜Ｓ２０７）。
【００５７】
なお、中心電極Ｗ２の先端縁（先端面）Ｅ９と、接地電極側チップＷ４の対向面との間の対向距離ｅ（火花ギャップ間隔）を、所定方向（例えば接地電極Ｗ１の端面両縁Ｅ４ないしＥ５とほぼ平行な方向）における中心電極Ｗ２の先端縁（先端面）Ｅ９と接地電極Ｗ１の対向縁Ｅ６との間の距離の最小値として決定するようにしてもよい（Ｓ２０８）。そして、Ｓ２０９で検査判定となる。また、Ｓ２１０では矯正値算出を行なう。処理の一例は、図１４に示す通りであって、検出されたｃの値と規定範囲とを比較し、矯正不能であれば（｜ｃ｜＋αが規定範囲に入っていなければ）不合格判定とし、矯正可能であれば（｜ｃ｜＋αが規定範囲に入っていれば）、検出されたｃの値と規定値との偏差が縮小されてそれぞれ規定範囲に入るように、矯正機構（Ｉ）６０に指示すべき矯正値を、算出・設定する（Ｊ５１、Ｊ５５〜Ｊ５７）。
【００５８】
図７に戻り、Ｓ９において、不合格判定されたワークＷについては、上記ｃの値が矯正可能なものかどうかを判定し（Ｓ２２）、矯正可能であれば矯正機構（Ｉ）６０による矯正処理となる（Ｓ２１）。図２２は、矯正機構（Ｉ）６０の構成例を概念的に示している。すなわち、矯正機構（Ｉ）６０は、接地電極Ｗ１の基端部を把持・固定する第一把持部７１と、同じく先端側を把持する第二把持部７０とを有する。そして、第一把持部７１により基端側を把持した状態で接地電極Ｗ１の先端側に対し、第二把持部７０を介してねじり駆動部７２により中心電極Ｗ２の中心軸線とほぼ平行に設定されたねじり軸周りのねじり力を加えることにより、接地電極Ｗ１の幅方向位置の矯正を行う。
【００５９】
なお、Ｓ２２の矯正可否の判定を行わず、直接矯正処理へ進むようにしてもよい。また、Ｓ９で合格であればＳ１０に進んでワーク９０°転回機構１９によりワーク位置を９０°転回し、撮影・解析ユニット（ＩＩＩ）２０により図４（ｃ）（又は図４（ｄ）の画像が撮影される（Ｓ１１）。そして、Ｓ１２で画像処理／寸法検査３となる。
【００６０】
図１２は、画像処理／寸法検査３の流れを示している。この処理も同様に、マスター画像とのマッチング処理とエッジツールによるエッジ位置確定処理との組み合わせに基づいて実行される。概略を図２１を用いて説明する。すなわち、側方撮影された接地電極Ｗ１の先端縁Ｅ１０及び中心電極Ｗ２との対向縁Ｅ１１を確定し、それらの交点によりＥ１１の先端点Ｔ１０の座標（ｘ５，ｙ５）を求める。また、中心電極Ｗ２の両縁Ｅ１２，Ｅ１３及び先端縁Ｅ１４を確定し、それらの交点によりＥ１４の両端点Ｔ１１，Ｔ１２の座標を求め、さらにＥ１４の中点Ｔ１３の座標（ｘｍ、ｙｍ）を求める。また、中心電極Ｗ２の先端縁（先端面）Ｅ１４と、接地電極側チップＷ４の対向面との間の対向距離ｅ（火花ギャップ間隔）を、所定方向（例えば接地電極Ｗ１の先端縁Ｅ１０とほぼ平行な方向）における中心電極Ｗ２の先端縁（先端面）Ｅ１４と接地電極Ｗ１の対向縁Ｅ１１との間の距離の最小値として決定する。また接地電極Ｗ１の先端縁（先端面）Ｅ１０と、中心電極Ｗ２の中心軸線Ｏ３との距離ｄをｄ＝ｘ５−ｘｍにより求める（以上、Ｓ２５１〜Ｓ２５７）。なお、中心電極Ｗ２の中心軸線Ｏ３と接地電極側チップＷ４の中心軸線間の偏心量ｆを、ｆ＝ｘ５−ｘｍ−ｂで算出するようにしてもよい。（Ｓ２５８）。そして、Ｓ２５９で検査判定となる。すなわち、｜ｄ｜＋α、｜ｅ｜＋α（あるいは｜ｆ｜＋α）が規定範囲に入っていれば合格、入っていなければ不合格となる。また、Ｓ２６０では矯正値算出を行なう。処理の一例は、図１５に示す通りであって、検出されたｄの値と規定範囲とを比較し、矯正不能であれば不合格判定とし、矯正可能であれば、検出されたｄの値と規定値との偏差が縮小されてそれぞれ規定範囲に入るように、矯正機構（ＩＩ）６１に指示すべき矯正値を、算出・設定する（Ｊ１０１〜Ｊ１０４、Ｊ１１０〜Ｊ１１２）。
【００６１】
図７に戻り、Ｓ１３において、不合格判定されたワークＷについては、上記ｄの値が矯正可能なものかどうかを判定し（Ｓ２４）、矯正可能であれば矯正機構（ＩＩ）６１による矯正処理となる（Ｓ２３）図２３は矯正機構（ＩＩ）６１の構成例を示すものである。すなわち、矯正機構（ＩＩ）６１は、中心電極Ｗ２が移動しないようにワークＷを保持するワーク保持部７３と、ガイド７５により接地電極Ｗ１の軸線方向にスライド可能に設けられて、接地電極Ｗ１の先端部を把持する先端把持部７４と、接地電極Ｗ１の基端部を把持する基端把持部７６とを有する。そして、先端把持部７４によりその先端を把持した状態で基端把持部７６を介してねじり駆動部７７により、接地電極Ｗ１の軸線Ｏ４及び中心電極Ｗ２の軸線Ｏ５と直交する所定の軸線（紙面と直交する軸線）回りにおいて、ワーク保持部７３に保持されたワークＷの接地電極Ｗ１に対しねじり力を加えることにより、接地電極Ｗ１の軸線方向位置の矯正を行う。
【００６２】
なお、Ｓ２４の矯正可否の判定を行わず、直接矯正処理へ進むようにしてもよい。矯正不能であれば、Ｓ４と同様にＳ１５〜Ｓ１７の不合格品排出ルーチンに回される。一方、Ｓ１３で合格であればＳ１４に進んで合格通知を行い、図１の製品排出機構２２により排出される。なお、当該ワークＷのワーク保持部２３は、ロータリコンベア２の回転によりワーク搬入位置に戻され、以下上記と全く同様の工程により検査が繰り返される。
【００６３】
ここで、矯正機構（Ｉ）６０ないし矯正機構（ＩＩ）６１による矯正処理後に、再度検査を行なって、前述のｃないしｄの値が規定範囲を満足しているか否かを確認することもできる。この構成では、矯正機構（Ｉ）６０ないし矯正機構（ＩＩ）６１の各下流側に新たな撮影・解析ユニットを設ける必要がある。また、その検査により、ｃないしｄの値が規定範囲を満足していないことが判明した場合は、そのワークＷを不合格品として排出するか、あるいは２段階目の矯正を行なうようにすることができる。２段階目の矯正を行なう場合は、新たな矯正機構の追加を行なうか、あるいは上流側の矯正機構に手動等によりワークを戻し、再度矯正を行なわせるようにする。
【００６４】
なお、以上の処理においては、ａ〜ｅの各値を個別に検査し、それぞれ規定範囲に入っているかどうかの合否判定を行うようにしていたが、距離ａの情報と、距離ｃの情報とに基づいて、接地電極Ｗ１の幅方向における接地電極側チップＷ４の中心軸線の、中心電極Ｗ２の中心軸線からの偏心量を検査情報として算出するようにしてもよい。また、距離ｂに関する情報と、距離ｄに関する情報とに基づいて、接地電極軸線線方向における接地電極側チップＷ４の中心軸線の、中心電極Ｗ２の中心軸線からの偏心量を検査情報として算出するようにしてもよい。
【００６５】
この場合の処理の一例を図２４に示す。すなわち、Ｓ１〜Ｓ１４の処理は図７とほぼ同様であるが、画像処理／寸法検査１と同２とにおいて、ａ〜ｃの各値の測定はなされるが、それら各値に対する検査判定（図８：Ｓ５７，図１１：Ｓ２０９）は省略される。代わって、図１２の画像処理／寸法検査３においてその検査判定処理Ｓ２５９は、図２５に示すものとなる。すなわち、測定されたａ〜ｄの値により、幅方向偏心量をａ＋ｃにより、また、軸方向偏心量をｂ−ｄによりそれぞれ算出する（Ｊ１５１〜Ｊ１５３）。なお、ｅの値はそのまま用いる。そして、上記｜ａ＋ｃ｜＋α、｜ｂ−ｄ｜＋α及び｜ｅ｜＋αの各値が規定範囲に入っていれば合格、外れていれば不合格判定となる（Ｊ１５４〜Ｊ１５８）。なお、｜ａ＋ｃ｜＋αが規定範囲に入っていない場合、これが規定範囲に入るように矯正機構（Ｉ）６０により接地電極Ｗ１の幅方向の矯正を行なう。また、｜ｂ−ｄ｜＋αが規定範囲に入っていない場合、これが規定範囲に入るように矯正機構（ＩＩ）６１により接地電極Ｗ１の軸線方向の矯正を行なう。
【００６６】
次に、図２６に示すように、接地電極側チップＷ４は、中心電極Ｗ２との対向縁（対向面）Ｅ３０が、接地電極Ｗ１の中心電極側の対向面Ｅ３２よりも突出して固着されていることがある。このとき、曲げ加工後の接地電極Ｗ１を正面撮影方向から撮影し、前述のグレーサーチ法により、チップＷ４の対向縁Ｅ３０の中点座標を（ｘｐ，ｙｐ）、中心電極Ｗ２の先端縁Ｅ３１の中点座標を（ｘｒ，ｙｒ）として求めれば、接地電極Ｗ１の幅方向における接地電極側チップＷ４の中心軸線の、中心電極Ｗ２の中心軸線からの偏心量（すなわち幅方向偏心量）ｃ’を、ｃ’＝ｘｐ−ｘｒとして直接決定することができる。この場合は、撮影・解析ユニット（ＩＩ）１７を省略することができる。なお、チップＷ４の突出部の画像と接地電極Ｗ１の画像とのコントラストが比較的大きい場合には、両者を通常の二値化処理により判別することも可能である。
【００６７】
また、図２７に示すように、中心電極Ｗ２の先端面に中心電極側チップＷ５が固着されている場合がある。この場合、上記ｃ’あるいは前述のｄの値は、中心電極Ｗ２の中心軸線ではなく、該中心電極側チップＷ５の中心軸線を基準に測定される。例えば、上記ｃ’の値は、中心電極側チップＷ５の先端縁Ｅ３２（先端面、あるいは接地電極側の対向面）の中点座標をＴ３２（ｘｌ，ｙｌ）として、ｃ’＝ｘｐ−ｘｌとして決定される。また、中心電極Ｗ２の画像と中心電極側チップＷ５の画像とに基づいて、両者の中心軸線間の距離（すなわち偏心量）を検査情報として算出するようにしてもよい。この場合、この偏心量は、例えば図２８（ａ）に示すように、接地電極Ｗ４の幅方向における偏心量δ１として、あるいは図２８（ｂ）に示すように、接地電極Ｗ４の軸線方向における偏心量δ２として算出することができる。なお、中心電極側チップＷ５が設けられる場合、接地電極側チップＷ４が特に設けられないこともある。
【００６８】
一方、図２１に示すように、接地電極側チップＷ４の多くの部分が接地電極Ｗ１内に埋没している場合、前述の距離ｅ（火花ギャップ間隔）を、撮影画像の情報のみでは正確に決定できない場合がある。特に、接地電極側チップＷ４をレーザー溶接により固着した場合は、チップ表面が荒れやすく、ｅの測定はさらに困難となる。この場合、接地電極Ｗ１の曲げ加工に先立って接地電極側チップＷ４の中心電極Ｗ２側の対向面の表面起伏状態を、図５に示す表面起伏状態測定装置２００により測定し、接地電極Ｗ１の曲げ加工後において撮影した、中心電極Ｗ２又は中心電極側チップＷ５と接地電極Ｗ１との画像と、上記表面起伏情報とに基づいて上記距離ｅを測定するようにしてもよい。
【００６９】
表面起伏状態測定装置２００としては、例えば図２９（ａ）に示すように、探針２０１を接地電極側チップＷ４の被測定表面Ｓｉに接触させ、その状態で探針２０１を該表面Ｓｉ上で移動させたときの当該探針２０１の変位を読み取る方式、あるいは光源２０２からのレーザー光Ｌを被測定表面Ｓｉ上で反射させ、その反射光をＣＣＤセンサ等の光センサ２０３で受けて、その検出情報に基づいて測定する方式など、各種公知の装置を採用できる。例えば、光源２０２と被測定表面Ｓｉとの距離を変えながらレーザー光Ｌを照射した場合、その反射光の反射角度、ひいては光センサ２０３上の受光位置が被測定表面Ｓｉの起伏状態を反映して変化するので、その情報から被測定表面Ｓｉ上の各位置の変位を読み取ることができる。
【００７０】
この場合、前述のグレーサーチ法により接地電極Ｗ１の対向縁Ｅｋを決定しておき、図２９（ｂ）に示すように、上記表面起伏状態測定装置２００により、この対向縁Ｅｋを基準とした被測定表面Ｓｉ上の各位置の起伏量ｈ’を測定することができる。そして、接地電極Ｗ１の曲げ加工後において、中心電極Ｗ２の対向縁（対向面）Ｅｊと、接地電極Ｗ１の対向縁Ｅｋ（ないしその延長）との各位置での距離ｄ０から、対応する起伏量ｈ’の値を減ずれば、該位置での接地電極側チップＷ４と中心電極Ｗ２との対向面間の距離をｄ０−ｈ’で算出することができる。そして、このｄ０−ｈ’の例えば最小値を上記ｅとして決定すればよい。なお、中心電極側チップＷ５が設けられる場合においても、同様の方法によりｅを決定することができる。
【００７１】
また、上記実施例では、ワークＷを円周経路Ｃに沿って間欠的に搬送する構成であったが、これを直線経路に沿って間欠的に搬送する構成も可能である。図３０は、その一例を示している。すなわち、この構成では、巡回部材としてのチェーン３０１に対し、ワークホルダ２３を着脱可能に装着するためのキャリア３０２を所定の間隔で取り付け、これをモータ３０５により間欠的に巡回駆動することにより、各ワークホルダ２３を所定の直線経路に沿って間欠的に搬送するコンベア３０１が形成されている。そして、その直線経路に沿って、前述のワーク搬入機構１１、ワーク位置決め機構（Ｉ）１２、撮影・解析ユニット（Ｉ）１３、不合格品排出機構（Ｉ）１４、接地電極曲げ加工機１５、ワーク位置決め機構（ＩＩ）１６、撮影・解析ユニット（ＩＩ）１７、不合格品排出機構（ＩＩ）１８、ワーク９０°転回機構１９、撮影・解析ユニット（ＩＩＩ）２０、不合格品排出機構（ＩＩＩ）２１、及び製品排出機構２２が所定の間隔で配列されている。そして、図１の構成と同様に、各機構及びユニット１１〜２２の配置位置が、ワークＷに対する検査の各工程の実施位置となる。
【００７２】
また、上記実施例では、撮影・解析ユニット（Ｉ）１３、同（ＩＩ）１７、同（ＩＩＩ）２０は、検査対象となるスパークプラグ構成部分をグレースケール画像として撮影していたが、検査対象部分とその背景部分（あるいは隣接部分）との間で十分なコントラストがついている場合は、前述のグレーサーチ処理を行なわず、画像を二値化して、より簡略な処理を行なうようにしてもよい。例えば、図４（ｃ）あるいは（ｄ）のように、スパークプラグ（ワーク）Ｗを側方から撮影する場合、検査に使用される構成部分の各外形線の背後には、別の構成部分が存在せず空間となっているので、これを撮影する撮影・解析ユニット（ＩＩＩ）２０（図１等）は、上述のような二値化処理を行なうものとして構成できる。この場合、ワークＷを背後からバックライトで照らして画像をシルエットにすれば、より明確なコントラストを得ることができ、二値化処理に好都合となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスパークプラグ製造装置の一実施例を模式的に示す平面図及び側面断面図。
【図２】移送機構の模式図。
【図３】撮影・解析ユニットの模式図。
【図４】被処理スパークプラグの撮影画像の例を示す模式図。
【図５】スパークプラグ製造装置の主制御部の電気的構成の一例を示すブロック図。
【図６】同じく撮影・解析ユニットの電気的構成の一例を示すブロック図。
【図７】スパークプラグ検査工程の流れを示すフローチャート。
【図８】画像処理／寸法検査１の処理の流れを示すフローチャート。
【図９】画像認識処理の流れを示すフローチャート。
【図１０】エッジ位置確定処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】画像処理／寸法検査２の処理の流れを示すフローチャート。
【図１２】画像処理／寸法検査３の処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】画像処理／寸法検査１の検査判定ルーチンの流れを示すフローチャート。
【図１４】画像処理／寸法検査２の検査判定ルーチン及び矯正値算出ルーチンの流れを示すフローチャート。
【図１５】画像処理／寸法検査３の検査判定ルーチン及び矯正値算出ルーチンの流れを示すフローチャート。
【図１６】マスター画像と撮影画像とのマッチング処理の概念を示す説明図。
【図１７】エッジ確定処理の概念を示す説明図。
【図１８】画像処理／寸法検査１の画像処理内容を示す説明図。
【図１９】接地電極側チップの外形線確定方法の説明図。
【図２０】画像処理／寸法検査２の画像処理内容を示す説明図。
【図２１】画像処理／寸法検査３の画像処理内容を示す説明図。
【図２２】矯正機構の一例を示す概念図。
【図２３】同じく別の例を示す概念図。
【図２４】スパークプラグ検査工程の変形例の流れを示すフローチャート。
【図２５】その画像処理／寸法検査３の検査判定ルーチン流れを示すフローチャート。
【図２６】画像処理／寸法検査２の画像処理の変形例の内容を示す説明図。
【図２７】画像処理／寸法検査２の画像処理の別の変形例の内容を示す説明図。
【図２８】中心電極と中心電極側チップとの偏心量を測定する場合の説明図。
【図２９】接地電極チップの表面起伏を考慮に入れた場合の火花ギャップ量の検査方法の一例を示す説明図。
【図３０】本発明のスパークプラグ製造装置の変形例を模式的に示す平面図及び側面図。
【図３１】接地電極側チップの外形線確定方法の別の例を示す工程説明図。
【図３２】その工程の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
１スパークプラグ製造装置
Ｗ被処理スパークプラグ
Ｗ１接地電極
Ｗ２中心電極
Ｗ３主体金具
Ｗ４接地電極側チップ
Ｗ５中心電極側チップ
１３撮影・解析ユニット（Ｉ）（撮影手段、スパークプラグ製造装置）
１７撮影・解析ユニット（ＩＩ）（撮影手段）
２０撮影・解析ユニット（ＩＩＩ）（撮影手段、スパークプラグ製造装置）
４０撮影カメラ（撮影手段）
１１２ＣＰＵ（チップ判別手段、検査情報生成手段、チップ位置判定手段、チップ位置判定結果出力手段）

Claims (2)

1. 中心電極と、基端側が主体金具に結合される一方、先端側の側面が前記中心電極の先端面と対向するように、当該先端側が曲げ加工により内側に曲げ返された形状をなす接地電極と、それら中心電極と接地電極との少なくとも一方に固着されて火花ギャップを形成するチップとを備えたスパークプラグの製造方法であって、
   前記接地電極に前記曲げ加工を施して前記火花ギャップを形成し、
   前記接地電極に固着された接地電極側チップと前記中心電極との撮影、前記中心電極に固着された中心電極側チップと前記接地電極との撮影、前記接地電極に固着された接地電極側チップと前記中心電極に固着された中心電極側チップとの撮影のいずれかを行ない、その撮影画像に基づいて火花ギャップ間隔を決定し、
   該決定された火花ギャップ間隔が規定範囲に入っていた場合に、前記接地電極の幅方向位置の矯正又は前記接地電極の軸線方向位置の矯正を行なうことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
2. 中心電極と、基端側が主体金具に結合される一方、先端側の側面が前記中心電極の先端面と対向するように、当該先端側が曲げ加工により内側に曲げ返された形状をなす接地電極と、それら中心電極と接地電極との少なくとも一方に固着されて火花ギャップを形成するチップとを備えたスパークプラグの製造装置であって、
   前記接地電極に前記曲げ加工を施して前記火花ギャップを形成する接地電極曲げ加工機と、
   前記接地電極に固着された接地電極側チップと前記中心電極との撮影、前記中心電極に固着された中心電極側チップと前記接地電極との撮影、前記接地電極に固着された接地電極側チップと前記中心電極に固着された中心電極側チップとの撮影のいずれかを行なう撮影装置と、
   その撮影画像に基づいて火花ギャップ間隔を検査情報として生成する検査情報生成手段と、
   該決定された火花ギャップ間隔が規定範囲に入っていれば、前記接地電極の幅方向位置の矯正又は前記接地電極の軸線方向位置の矯正を行なう矯正機構と、
   を備えたことを特徴とするスパークプラグの製造方法。

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