JP3936815B2 - スパークプラグ製造方法及びスパークプラグ製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパークプラグ製造方法及びスパークプラグ製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スパークプラグの製造においては、その火花ギャップ間隔の調整法の一つとして、押圧パンチを備えた曲げ装置により、接地電極に調整曲げ加工を施す方法が知られている。例えば特開平３−６４８８２号公報には、ＣＣＤカメラ等によりギャップ間隔をモニタしながら、ギャップ間隔が目標値に達するまで押圧パンチにより接地電極への押圧を繰り返す方法が開示されている。また、エアハンマ等の打撃機構により接地電極に打撃を繰り返し加える方法もある。例えば、特開平８−１５３５６６号公報には、ＣＣＤカメラ等によりスパークプラグのギャップ部分を撮影してギャップ間隔を測定し、測定されたギャップ間隔の値に応じて次の打撃回数を決定し、ギャップ間隔が目標値に到達するまでこれを繰り返す手法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記方法では、画像撮影等により測定されたギャップ間隔ｇ’が目標値ｇtに満たない場合、調整に必要なギャップ縮小量Δｇ＝ｇ’−ｇt の値に応じて、押圧パンチの調整押圧ストロークやハンマリングの回数を適宜設定することとなる。そして、従来は、Δｇが同じ値であれば調整押圧ストロークや打撃回数は、一律に同じ値に設定するようにしていた。しかしながら、実際には、調整押圧ストロークやハンマリング回数（調整制御量）を同じ値に設定しても、接地電極の材料組成、加工履歴あるいは寸法等の相違に起因して、得られるギャップ縮小量Δｇが必ずしも一定せず、被処理スパークプラグ個体間でばらつくことが多い。そして、このようなばらつきの度合いが大きくなると、ギャップ間隔の調整精度が損なわれ、不良増加につながる問題がある。
【０００４】
本発明の課題は、一定の調整制御量に対するギャップ縮小量Δｇに被処理スパークプラグ個体間でばらつきがある場合でも、ギャップ間隔を正確かつ効率的に調整することができ、ひいてはスパークプラグの製造歩留まり向上に貢献できるスパークプラグ製造方法及び製造装置を提供することにある。
【０００５】
【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第一は、接地電極が中心電極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の製造方法（装置）であって、火花ギャップのギャップ間隔を調整するために、調整前のギャップ間隔ｇを測定する調整前ギャップ間隔測定工程（手段）と、その測定された調整前ギャップ間隔ｇがギャップ間隔目標値ｇtに近づくよう、接地電極に対して押圧パンチによる押圧又は打撃パンチによる打撃を加えてこれに曲げ加工を施し、ギャップ間隔の調整を行う調整曲げ工程（手段）と、調整前ギャップ間隔ｇとギャップ間隔目標値ｇtとに基づいて、押圧パンチの調整押圧ストローク又は打撃パンチの打撃回数（以下、これらを総称して調整制御量という）を決定する調整制御量決定工程（手段）と、調整後のギャップ間隔ｇ’を測定する調整後ギャップ間隔測定工程（手段）と、一連の複数の被処理スパークプラグのギャップ間隔を調整する際に、現在の被処理スパークプラグの調整制御量を、過去の被処理スパークプラグの調整後ギャップ間隔ｇ’の実績値に基づいて補正する調整制御量補正工程（手段）と、を含み、
調整制御量決定工程（手段）は、現在行おうとしている調整曲げ工程に先行するＮ回（Ｎ≧２）の調整曲げ工程を時系列順に配列したときに、それら各調整曲げ工程の補正因子Ａを、それぞれギャップ間隔目標値ｇ t と調整後ギャップ間隔ｇ’とを用いて、Ａ＝ｇ t ／（ｇ’＋ｇ t ）により算出し、それらＮ個の調整曲げ工程について求められた該Ａの値の平均値を反映した補正係数αを算出する補正係数算出工程と、過去の調整曲げ工程の実績において、測定された調整後ギャップ間隔ｇ’が対応するギャップ間隔目標値ｇ t よりも大きくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えるほど現在の調整曲げ工程に対する調整制御量が大きくなり、逆に小さくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えるほど現在の調整曲げ工程に対する調整制御量が小さくなる形で、補正係数αが作用する算出アルゴリズムにより、調整制御量を算出する調整制御量算出工程とを含むことを特徴とする。
また、本発明の第二は、接地電極が中心電極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の製造方法（装置）であって、火花ギャップのギャップ間隔を調整するために、調整前のギャップ間隔ｇを測定する調整前ギャップ間隔測定工程（手段）と、その測定された調整前ギャップ間隔ｇがギャップ間隔目標値ｇ t に近づくよう、接地電極に対して押圧パンチによる押圧又は打撃パンチによる打撃を加えてこれに曲げ加工を施し、ギャップ間隔の調整を行う調整曲げ工程（手段）と、調整前ギャップ間隔ｇとギャップ間隔目標値ｇ t とに基づいて、押圧パンチの調整押圧ストローク又は打撃パンチの打撃回数（以下、これらを総称して調整制御量という）を決定する調整制御量決定工程（手段）と、調整後のギャップ間隔ｇ’を測定する調整後ギャップ間隔測定工程（手段）と、一連の複数の被処理スパークプラグのギャップ間隔を調整する際に、現在の被処理スパークプラグの調整制御量を、過去の被処理スパークプラグの調整後ギャップ間隔ｇ’の実績値に基づいて補正する調整制御量補正工程（手段）と、を含み、
調整制御量補正工程（手段）において、調整後ギャップ間隔ｇ’がギャップ間隔目標値ｇ t よりも大きい場合には、次の被処理スパークプラグの調整制御量を大きくする補正を行い、同じくギャップ間隔目標値ｇ t よりも小さい場合には、次の被処理スパークプラグの調整制御量を小さくする補正を行うものであり、
曲げ加工を押圧パンチによる押圧により行うとともに、接地電極の押圧曲げ後、押圧解除したときに発生するスプリングバック量νを予め求めておき、調整制御量としての調整押圧ストロークσを、このスプリングバック量νを見込んだ値として決定し、調整制御量補正工程（手段）においては、この調整押圧ストロークσによる曲げ加工の結果として得られる調整後ギャップ間隔ｇ’がギャップ間隔目標値ｇ t よりも大きい場合には、次の被処理スパークプラグの調整押圧ストロークσを大きくし、同じくギャップ間隔目標値ｇ t よりも小さい場合には、次の被処理スパークプラグの調整押圧ストロークσを小さくするように補正を行うことを特徴とする。
【０００６】
上記本発明の方法ないし装置によれば、一連の複数の被処理スパークプラグのギャップ間隔を調整する際に、現在の被処理スパークプラグの調整制御量（調整押圧ストロークあるいは打撃回数）を、過去の被処理スパークプラグの調整後火花ギャップ間隔の測定値ｇ’に基づいて（例えば該測定値ｇ’と目標値ｇtとの差に基づいて）補正するようにしたから、一定の調整制御量に対するギャップ縮小量に被処理スパークプラグ個体間でばらつきがある場合でも、ギャップ間隔を正確かつ効率的に調整することができ、ひいてはスパークプラグの製造歩留まり向上に貢献できる。
【０００７】
調整制御量補正工程（手段）においては、調整後ギャップ間隔測定値ｇ’がギャップ間隔目標値ｇtよりも大きい場合には、次の被処理スパークプラグの調整制御量を大きくし、同じくギャップ間隔目標値ｇtよりも小さい場合には、次の被処理スパークプラグの調整制御量を小さくするように補正を行うことができる。すなわち、既に処理済みの被処理スパークプラグの調整後ギャップ間隔ｇ’が増大の傾向を示している場合には、以降の調整制御量を大きくする補正を行って変形量不足を起こりにくくし、逆に調整後ギャップ間隔ｇ’が減少の傾向を示している場合には、以降の調整制御量を減少させる補正を行って過剰な変形を起こりにくくする。これにより、ギャップ間隔調整の精度をより向上させることができる。
【０００８】
次に調整制御量決定工程（手段）は、
現在行おうとしている調整曲げ工程に先行するＮ回（Ｎ≧２）の調整曲げ工程を時系列順に配列したときに、それら各調整曲げ工程の補正因子Ａを、それぞれギャップ間隔目標値ｇtと調整後ギャップ間隔ｇ’とを用いて、Ａ＝ｇt／（ｇ’＋ｇt）により算出し、それらＮ個の調整曲げ工程について求められた該Ａの値の平均値として補正係数αを算出する補正係数算出工程（手段）と、
過去の調整曲げ工程の実績において、測定された調整後ギャップ間隔ｇ’が対応するギャップ間隔目標値よりも大きくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えるほど現在の調整曲げ工程に対する調整制御量が大きくなり、逆に小さくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えるほど現在の調整曲げ工程に対する調整制御量が小さくなる形で上記補正係数αが作用する算出アルゴリズムにより、調整制御量を算出する調整制御量算出工程（手段）と、
を含むものとすることができる。
【０００９】
上記補正係数αは、次のような意味を有している。すなわち、補正因子Ａは、ギャップ間隔目標値ｇtと実際に測定された調整後ギャップ間隔ｇ’（以下、結果値ともいう）との隔たりが小さくなると１／２に近づき、結果値が目標値よりも大きくなる側に隔たると１に近づき、逆に小さくなる側に隔たると０に近づく。従って、その平均値である補正係数αも、過去の調整曲げ工程の実績において、上記結果値と目標値との隔たりが小さい曲げ処理実績の数が増えるほど１／２に近づき（パターン１とする）、結果値が目標値よりも大きくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えると１に近づき（パターン２とする）、逆に小さくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えると０に近づく（パターン３とする）。
【００１０】
例えば補正前調整制御量をγとして、補正後調整制御量γ’をγ×α／（１−α）により算出する場合を考える。上記パターン１では、α／（１−α）の値は１に近づくので、補正の効果は少なくなる。一方、パターン２では、α／（１−α）の値は、目標値ｇtからの結果値ｇの隔たりが大きくなるほど逆比例的に大きくなるので、補正後調整制御量γ’は大きくなり、ギャップ間隔が広くなり過ぎる不具合を抑制することができる。また、パターン３では、α／（１−α）の値は、目標値ｇtからの結果値ｇの隔たりが大きくなるほど０に近づくので、補正後調整制御量γ’は小さくなり、ギャップ間隔が狭くなり過ぎる不具合を抑制することができる。
【００１１】
ただし、補正係数αを用いた調整制御量の算出アルゴリズムは、上記のように補正前調整制御量γに対する単純な積の形で作用するものに限られず、調整後ギャップ間隔ｇ’がギャップ間隔目標値よりも大きくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えるほど調整制御量が大きくなり、小さくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えるほど調整制御量が小さくなる形になっているものであれば、各種採用可能である。
【００１２】
曲げ加工を押圧パンチによる押圧により行う場合は、接地電極の押圧曲げ後、押圧解除したときに発生するスプリングバック量νを予め求めておき、調整制御量としての調整押圧ストロークσを、このスプリングバック量νを見込んだ値として決定することができる。スプリングバック量νを調整押圧ストロークσに反映させることにより、ギャップ間隔調整をより精度高く行うことができる。この場合、調整制御量補正工程においては、この調整押圧ストロークσによる曲げ加工の結果として得られる調整後ギャップ間隔ｇ’がギャップ間隔目標値ｇtよりも大きい場合には、次の被処理スパークプラグの調整押圧ストロークσを大きくする補正を行い、同じくギャップ間隔目標値ｇtよりも小さい場合には、次の被処理スパークプラグの調整押圧ストロークσを小さくする補正を行うことができる。
【００１３】
他方、打撃により調整曲げ工程を行う場合は、例えば上記補正係数αと、調整ギャップ縮小量Δｇ（＝ｇ−ｇt ）と、１打撃当りのギャップ縮小量ｕとを用いて、現在の調整曲げ工程に対する打撃回数ｎ（この場合、このｎが調整制御量となる）を、ｎ＝（Δｇ／ｕ）×｛α／（１−α）｝により算出される打撃回数算出工程（手段）を含ませることができる。この場合も、α／（１−α）の値はパターン１では１に近づき、補正の効果は少なくなる。また、パターン２では、（Δｇ／ｕ）×｛α／（１−α）｝により算出される打撃回数ｎが大きくなり、ギャップ間隔が広くなり過ぎる不具合を抑制することができる。また、パターン３では逆にｎが小さくなり、ギャップ間隔が狭くなり過ぎる不具合を抑制することができる。
【００１４】
なお、調整曲げ工程は、例えば各被処理スパークプラグにつき１度ずつ実施することができる。この場合、過去の調整曲げ工程の各実績は、過去に処理したスパークプラグに１対１に対応したものとなる。他方、調整後火花ギャップ間隔の測定値ｇ’が目標値ｇtを包含する規定の範囲に満たなかった場合には、測定値ｇ’が該範囲に到達するまで、調整曲げ工程を繰り返すこともできる。これにより、ギャップ間隔不良を一層生じにくくすることができる。この場合、１つの被処理スパークプラグに対し、調整曲げ工程の実績が複数生ずる場合がある。
【００１５】
【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である。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（調整曲げ手段）１４、及び撮影手段としての撮影・解析ユニット（調整前及び調整後ギャップ間隔測定手段）１５等の工程実施部が配置されている。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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３１３，３１４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。
【００１９】
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３１１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Ｗ3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。
【００２０】
図２に示すように、回転ワークホルダ３０４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３１７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Ｗ3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。
【００２１】
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。
【００２２】
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３２０，３２０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３１８の先端部幅方向両側に、それぞれピン３２１，３２１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。
【００２３】
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２０２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。
【００２４】
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としてのリングライト３８とが取り付けられ、それらカメラ４０とライト３８とは一体の撮影装置本体部４５を形成している。
【００２５】
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４５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。
【００２６】
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１１に示すように、該カメラ４０は、ワークＷの火花ギャップｇと、これに面する接地電極Ｗ2及び中心電極Ｗ1の各エッジが視野２１０内に収まるように撮影する。
【００２７】
次に、図８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。
【００２８】
図８に示すように、押圧パンチ５４の先端部には接地電極Ｗ2に当接する曲げ金具５８が取り付けられており、可動ベース５３と押圧パンチ５４との間には荷重センサとしてのロードセル１５５が配置されている。具体的には、可動ベース５３の先端側に、押圧パンチ５４がロードセル１５５を挟み付けた状態にて取り付けられており、押圧パンチ５４（曲げ金具５８）が接地電極Ｗ2と当接するに伴い、ロードセル１５５は、押圧パンチ５４と可動ベース５３との間で挾圧されて、該当接に伴う荷重変化を検出するようになっている。ここでは押圧パンチ５４の基端側が筒状に形成され、その後方側開口部から可動ベース５３の先端部が内側に差し込まれている。押圧パンチ５４は該可動ベース５３に対し、軸線方向後方側すなわちロードセル１５５を挟み付ける方向に少し摺動できるようになっている。これにより、押圧パンチ５４への付加荷重のロードセル１５５に対する伝達効率が高められ、荷重検出精度がさらに高められている。なお、押圧パンチ５４は、図示しないストッパにより、可動ベース５３からの抜け落ちが阻止されている。
【００２９】
また、図２０に示すように、押圧パンチ５４（図８）の接地電極Ｗ2に対する接近・離間方向、すなわち調整押圧ストローク方向ＯPは、中心電極Ｗ1の中心軸線と直交する面を基準面（後述する投影面と平行：ここでは略水平に設定されている）Ｈとのなす角度Ｂが略４５°に設定されている。他方、曲げ金具５８の先端面（接地電極Ｗ2との当接面となる）と調整押圧ストローク方向ＯPの垂線Ｖとは一定の角度Ａ（この実施例では０°）をなしている。
【００３０】
図９は、スパークプラグ製造装置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、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。また、Ｉ／Ｏポート１０１には記憶装置１０５が接続されている。ＣＰＵ１０２は、主制御プログラム１０３ａにより調整押圧ストローク決定手段及び調整制御量補正手段の主体として機能する。
【００３１】
図１６は、曲げ装置１４の電気的構成例を示すブロック図である。その制御部１５０は、Ｉ／Ｏポート１５１とこれに接続されたＣＰＵ１５２、ＲＯＭ１５３及びＲＡＭ１５４等からなるマイクロプロセッサを要部として構成されている。押圧パンチ駆動モータ５６は、サーボ駆動ユニット１５６を介してＩ／Ｏポート１５１に接続されており、パルスジェネレータ（ＰＧ）１５９がつながれている。そして、ＣＰＵ１５２は、ＲＯＭ１５３に格納された制御プログラムによりＲＡＭ１５４をワークエリアとして、主制御部１００から指示された調整押圧ストロークが得られるようにモータ５６を駆動させ、接地電極Ｗ2に対する曲げ加工を行う制御を司る。なお、ＲＡＭ１０４は、ＣＰＵ１０２のワークエリア１０４ａとして機能する。また、前述のロードセル１５５は、ロードアンプ１５７及びＡ／Ｄ変換器１５８を介してＩ／Ｏポート１５１に接続されている。
【００３２】
図１０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）とが接続されている。また、ＲＡＭ１１４には、ＣＰＵ１１２のワークエリア１１４ａと、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とが形成されている。なお、ＣＰＵ１１２は、画像解析プログラム１１３ａにより、電極エッジ線情報生成手段、及び火花ギャップ間隔算出手段等の主体となるものである。
【００３３】
以下、製造装置１を用いた、本発明のスパークプラグの製造方法の処理の流れを、図１２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３２０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Ｗ2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。
【００３４】
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。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１０）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、図１１に示すようにギャップｇを挟んで対向する中心電極Ｗ1のエッジＥ1と、接地電極Ｗ2のエッジＥ2とを決定し、それらエッジＥ1，Ｅ2間の中心電極Ｗ1の半径方向の距離としてギャップ間隔ｇの値を求める。また、火花ギャップｇのギャップ間隔目標値ｇtを読み出し、測定したギャップ間隔（調整前ギャップ間隔）ｇとの差を演算して、調整ギャップ縮小量Δｇ＝ｇ−ｇtを求め、これを主制御部１００（図９）に転送して、そのＲＡＭ１０４（図２３）に記憶させする。なお、ｇtの値は、主制御部１００の記憶装置１０５に対し、図２４に示すようにスパークプラグの品番Ｙ毎に記憶されており、初期化処理（図２６）によりＲＡＭ１０４にロードされる（図２３）。そして、必要に応じて主制御部１００から撮影・解析ユニット１５に転送して使用する。
【００３５】
次いで、Ｓ６では、測定した調整前ギャップ間隔ｇとギャップ間隔目標値ｇtとを用いて、曲げ装置１４（図８）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。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８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σの値とを受け、そのストロークにてモータ５６（図８）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１００では、例えばＲＡＭ１０４（図９）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。
【００３６】
そして、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。次いで、Ｓ２０では補正係数の更新処理となるが、詳細については後述する。続いて、Ｓ９で測定した調整後ギャップ間隔ｇ’を目標値ｇtと比較・判定し、調整後ギャップ間隔ｇ’がギャップ間隔目標値ｇtに到達していなければＳ１０を経てＳ６に戻り、調整後ギャップ間隔ｇ’を再び調整前ギャップ間隔ｇとみなす形で、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ｇt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ｇt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、Ｓ１１に進んでワーク排出となり、終了となる。
【００３７】
さて、図１２のギャップ撮影・解析処理（Ｓ５，Ｓ８）では、画像により決定されたエッジＥ1，Ｅ2の情報を用いてギャップ測定処理が行われる。図１３は、その処理の流れの一例を示すものである。まず、Ｌ１において、接地電極Ｗ2の先端エッジ線Ｅ2の情報（エッジ線上の各点の位置座標集合として与えられる）と、中心電極Ｗ1の外周エッジ線Ｅの情報（中心座標Ｏと半径ｒ0として与えられる）とを読み出す。次いで、図１５（ａ）に示すように、Ｌ２においてスキャン角度位置θを基準角度位置θ0（基準線は、例えばＯと接地電極Ｗ2の先端エッジ線Ｅ2の一方の端点とを結ぶ線）とし、Ｌ３で該角度位置θ（＝θ0）において中心Ｏを通る基準線Ｌを生成する。そして、Ｌ４で接地電極Ｗ2のエッジ線Ｅ2との交点Ｐの座標を求め、Ｌ５で中心座標ＯからＰまでの距離Ｒ＝ＯＰを算出する。このＲとθとの値の組を制御部１１０（図１０）のＲＡＭ１１４に記憶する。次に、Ｌ６で角度位置を一定微小角Δθだけ増加させて、Ｌ７で新たな基準線Ｌを生成し、さらにＬ８を経てＬ４に戻り、Ｅ2との交点を求めて同様にＲを算出し、そのときのθ値と対応づけてＲＡＭ１１４に記憶する。この処理をＬとＥ2との交点が生じなくなるまで繰り返す。
【００３８】
これにより、ＲＡＭ１１４には、図１４に示すように、各角度位置θと対応するＲ値の組（θ，Ｒ）＝（θ1 ，Ｒ1）、（θ2 ，Ｒ2）、‥‥‥、（θn ，Ｒn）が記憶される。これらの値の組は、図１５（ｂ）に一点鎖線にて示すように、θ−Ｒ平面上の点としてプロットすることにより、接地電極Ｗ2の先端エッジ線Ｅ2の起伏レベルプロファイルＰＦを表すこととなる。
【００３９】
図１３に戻り、Ｌ９において、この起伏レベルプロファイルＰＦに平滑化処理を行う。この平滑化処理は、例えば図１５（ｂ）に示すように、起伏レベルプロファイルＰＦを複数の所定長さの区間Seg1，‥‥，segmに区分し、各区間Seg毎に起伏レベルプロファイルＰＦを平均化する処理として行うことができる。例えば、区間Seg2には打抜き時のバリ等に起因すると思われる突起ＢＰが生じているが、平均化処理によりこの突起ＢＰが馴らされて突出高さが小さくなり、後述するギャップ間隔測定への影響が軽減される。
【００４０】
次に、図１２の調整押圧ストローク算出工程（Ｓ６）と調整曲げ工程（Ｓ７）について説明する。図１７は、調整押圧ストローク算出処理の一例を示すフローチャートであり、図１８はその説明図である。まず、Ｃ１にて、ギャップ間隔が最小値ｇaとなる点、すなわち間隔最小点ｕの（θ，Ｒ）の組を図１０のＲＡＭ１１４から読み出す。この場合のθは、基準角度位置θ0からの角度で表されている。
【００４１】
次に、中心電極Ｗ1の中心軸線と直交する投影面πを考え、この投影面π上に接地電極Ｗ2の先端エッジ線を投影した状態を考える。図７に示すようにカメラ４０の撮影方向が中心電極Ｗ1の軸線方向と一致しているから、上記投影面πは、カメラ４０の視野平面、換言すれば撮影画像の表示画面と等価なものとみなすことができる。まず、図１７のＣ２にて、接地電極Ｗ2の幅方向中心位置を通る接地電極中心線ζを投影面π上に設定する。ζは、例えばエッジ線Ｅ2の一方の端点の角度位置である基準角度位置θ0から反対側の端点の角度位置であるθnに至る角度区間を二分する線として決定することができる。なお、押圧パンチの押圧方向は、投影面π上にてこの接地電極中心線ζと略平行な向きに設定される形となる。
【００４２】
そして、Ｃ４において点ｕのθ値を、接地電極中心線ζと、中心軸線Ｏと間隔最小点ｕとを結ぶ直線Ｊとのなす角度θuの値に変換し、Ｃ５において、直線Ｊの向きにおいてギャップ間隔目標値ｇtが得られるように、調整押圧ストロークσの投影面π上における投影長さｘ（以下、θuの関数であることを示すためにｘ（θu）とも書く）を、次の算出式（又はこれと実質的に等価な結果が得られる算出アルゴリズム）により算出する：
ｘ（θu）＝Ｒｃｏｓθu−（Ｒ２ｃｏｓ２θu−｛Ｒ２−（ｒ0＋ｇt）２｝２）１／２ ‥‥▲１▼
ただし、ｒ0は中心電極Ｗ1のエッジ線Ｅの半径であり、ＲはＯから点ｕまでの距離である。なお、Ｒ＝ｒ0＋ｇであるから、Ｒを使用した算出アルゴリズムはｇを使用した算出アルゴリズムであるとみることができる。従って、整調整押圧ストロークσの算出に使用する上記▲１▼式が、ｇとｇtとの双方を使用するものとなることは明らかであろう。この算出式は、図１８に示すように、押圧によりエッジ線Ｅ2がζに沿ってｘ（θu）だけ平行移動してＥ2’に移るとの仮定に基づき、図中(1)及び(2)の方程式を幾何学的に導き、これをｘについて解くことにより得られるものである。なお、φは、Ｅ2がＥ2’に移動するときの点ｕの角度変位である。
【００４３】
なお、押圧により達成されるｘ（θu）の値が小さい場合はφも小さく、押圧後においてもｕは角度位置θuをほぼ保持すると考えることができる。この場合は、図１９に示すように、点ｕの（半径方向の）目標変位量、すなわち調整ギャップ縮小量Δｇはｇ−ｇtで表すことができる。そして、これを用いてｘ（θu）を、
ｘ（θu）＝Δｇ／ｃｏｓθu ‥‥▲２▼
にて、より簡便に算出することができる。
【００４４】
他方、各種θuの値に対応する上記ｘの値を、最終的な調整押圧ストロークσを反映した調整押圧ストロークパラメータ値として所定の記憶手段、例えば図１０の記憶装置１１５に対し、図２１に示すように、θuの値と対応付けた形で記憶しておくこともできる。そして、θuの値に応じて、対応するｘの値を記憶手段から読み出し、上記算出値の代わりに使用することとなる。この場合、データ処理可能な全てのθuの値に対応するｘの値を記憶しておいてもよいし、θuのいくつかの代表値に対応するｘの値のみを記憶しておき、中間のｘの値を補間法により算出するようにしてもよい。
【００４５】
次に、図１７のＣ５に進み、ｘ（θu）を用いて押圧パンチ３４の調整押圧ストロークσを算出する。まず、接地電極Ｗ2のスプリングバックνを考えない場合の調整押圧ストロークσ’は、例えば以下のようにして求めることができる。すなわち、図２０に示すように、押圧パンチ５４の調整押圧ストローク方向ＯPは、基準面Ｈ（すなわち投影面π）に対し所定角度Ｂ（略４５°）をなすように斜めに設定され、かつ曲げ金具５８の先端面も調整押圧ストローク方向ＯPの垂線Ｖと一定の角度Ａにて交差している。そして、ｘ（θu）が、曲げ金具５８の先端面の、基準面Ｈに沿う移動量（この場合、水平方向移動量）に対応していると仮定して、σ’は幾何学的に、
σ’＝ｘ・ｓｉｎ（Ｂ＋Ａ）／ｃｏｓＡ ‥‥▲３▼
として算出することができる。そして、このσ’に対し、見込まれるスプリングバック量νを加味することにより、補正前調整押圧ストロークσ＊を、
σ＊＝σ’＋ν ‥‥▲４▼
にて算出する。
【００４６】
次いで、図１７のＣ６に進み、算出された補正前調整押圧ストロークσ＊に対し、補正係数αを用いた補正処理を行い、最終的な調整押圧ストロークσを算出する。以下、この補正処理の内容について詳しく説明する。
【００４７】
まず、最初の被処理スパークプラグＷの曲げ加工処理に際しては、図２６の初期化処理を予め行っておく。この処理は例えば主制御部１００（図９）にて行われるものである。まず、図示しない入力部等からの手動入力あるいは上位管理装置等からの送信により初期化信号と品番Ｙのデータを受信する（Ｍ１０１、Ｍ１０２）。そして、記憶装置１０５（図１０）から、その品番Ｙに対応するギャップ間隔目標値ｇt、標準スプリングバック量ν、及び補正データＡの組｛Ａ｝＝Ａ1、Ａ2 、‥‥、ＡN（個数Ｎは予め設定しておく：例えば１００個程度）を読み出して、その平均値をとることにより補正係数αの初期値を算出する（Ｍ１０４、Ｍ１０５）。これらｇt、ν、｛Ａ｝及び算出したαは、図２３に示すように、ＲＡＭ１０４中の対応するメモリにそれぞれ記憶される。
【００４８】
他方、図１２の補正係数更新処理では、主制御部１００（図９）にて、図２５に示すような流れに従って補正係数αの更新が行われる。まず、Ｓ１２１，１２２において、ギャップ間隔目標値ｇtと、ギャップ撮影・解析処理（Ｓ８）にて算出・記憶した調整後（曲げ後）ギャップ間隔値ｇ’とを、それぞれＲＡＭ１０４（図９）から読み出す。そして、対応する調整曲げ工程（図１２：Ｓ７）についての補正因子を、
Ａ＝ｇt／（ｇ’＋ｇt）‥‥‥▲５▼
として算出する（Ｓ１２３）。
【００４９】
Ｓ１２４に進み、上記Ａの算出値を、図９のＲＡＭ１０４の対応するメモリに記憶する。ここで、このメモリはシフトメモリとして構成されており、先行するワークＷについて算出されたＡの値が、時系列の新しいものから順に所定数Ｎ個（例えば１００個程度）だけ記憶されている（なお、前述の初期化工程（図１５）で読み込まれるＡの初期値は、同一品番Ｙにおける前回処理時の最後のＮ個分のＡのデータを残しておき、それを使用するようにしている）。そして、新たに算出されたＡの値をその先頭のエリアに記憶するとともに、先のデータはメモリシフトにより繰り下がり、最も古いデータは消去される。こうして、Ａの組｛Ａ｝の内容が更新されるとともに、Ｓ１２５で更新後の全てのＡの値の平均値として補正係数αを算出する。
【００５０】
こうして算出された補正係数αを用い、図１７のＣ６では、最終的な調整押圧ストロークσを、下式▲６▼（前記▲４▼式も用いる）により、
σ＝σ＊×α／（１−α） ‥‥▲３▼
として算出することができる。
【００５１】
なお、ギャップ縮小方向の補正前調整押圧ストローク成分（σ＊）gとして、補正後調整押圧ストローク成分σgをσg＝（σ＊）g×α／（１−α）により算出することもできる。調整押圧ストローク方向がギャップ縮小方向と一致している場合は、σgをそのまま補正後調整押圧ストロークσとして使用できる。他方、一致しない場合は、ギャップ縮小方向においてσgが確保されるよう、適宜これを調整押圧ストローク方向への値に変換して使用することができる。
【００５２】
他方、補正前調整押圧ストロークのギャップ縮小方向成分（σ＊）gを予め調整押圧ストローク方向への値に変換して、補正前調整押圧ストロークσ＊を求めておき、これに補正を施すようにしてもよい。例えば変換関係がσ＊→Ｇ（σ＊）で表されている場合、σ＝Ｇ（σ＊）×α／（１−α）により補正後調整押圧ストロークσを求めることができる。また、スプリングバック量νにのみ補正を施すこと、例えばσg＝Δｇ＋νg×α／（１−α）等に基づき、補正後調整押圧ストローク値σを算出することも可能である（νgは、νのギャップの縮小方向の成分である）。
【００５３】
次に、図２２は、調整曲げ工程の処理内容の一例を示すフローチャートである。曲げ装置１４の制御部１５０（図１６）は、Ｂ１にて主制御部１００からの起動信号を受け、Ｂ２で調整押圧ストロークσの値を受信して、これを該ストローク数に対応するモータ５６の回転数すなわちＰＧ１５９のパルス数Ｐσに変換する。そして、Ｂ３でＰＧパルスカウンタ（例えばＲＡＭ１５４内に形成される）をリセットし、Ｂ４でモータ５６を起動する。これにより、曲げ金具５８（図８）は、接地電極Ｗ2に向けて接近を開始する。また、同時に、ロードセル１５５からの出力Ｌxの読み込みをスタートする。
【００５４】
曲げ金具５８が接地電極Ｗ2に当接すると、その当接に伴う圧力変化をロードセル１５５が検知して、その出力値Ｌxを変化させる。Ｂ５では、Ｌxの値が基準値Ｌ0を超えた場合（あるいは、Ｌxの微分値が所定値を超えた場合としてもよい）に、曲げ金具５８が接地電極Ｗ2と接触したとみなし、これを調整押圧ストロークの開始位置として、ＰＧ１５９からのパルスカウントを開始する（Ｂ６）。そして、そのパルスカウント値ＰがＰσに到達すれば、調整押圧ストローク終了とみなし、モータを停止する（Ｂ８）。最後にＢ９で、モータを逆転して押圧パンチ５４を退避させ、処理を終了する。
【００５５】
なお、本発明は、上記のように多極スパークプラグへの適用に限られるものではなく、図２７に示すように、接地電極Ｗ2の側面が中心電極Ｗ1の先端面と対向する、いわゆる平行電極型スパークプラグの火花ギャップｇの間隔調整にも全く同様に適用することができる。
【００５６】
また、図２８に示すように、被処理スパークプラグＷの上記接地電極Ｗ2に対し、調整曲げ手段として曲げ装置１４に代えてエアハンマユニット３００を使用し、接地電極Ｗ2に外側から打撃を付与してギャップｇの間隔を調整するようにしてもよい。エアハンマユニット３００は、被処理スパークプラグＷの搬送経路の両側に配置された２組のエアパンチハンマ３４５を備え、各エアパンチハンマ３４５は、エアシリンダ３４７で駆動されるハンマ３４６により、それぞれ被処理スパークプラグＷの対応する接地電極Ｗ2を外側から打撃して、ギャップｇの間隔を減少させるように構成されている。この場合、前記補正係数αと、調整ギャップ縮小量Δｇ（＝ｇ−ｇt ）と、１打撃当りのギャップ縮小量ｕとを用いて、調整制御量としての打撃回数ｎを、ｎ＝（Δｇ／ｕ）×｛α／（１−α）｝により算出することができる。
【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例を示す平面図。
【図２】移動テーブル機構の側面断面図。
【図３】その回転ワークホルダの作用を説明する平面図。
【図４】接地電極整列機構をその作用とともに示す平面図。
【図５】基準部位値測定装置の平面図及び側面図。
【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。
【図７】撮影・解析ユニットの要部正面図及び側面図。
【図８】曲げ装置の側面図。
【図９】図１の製造装置の主制御部の電気的構成を示すブロック図。
【図１０】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。
【図１１】カメラ視野をその変形例とともに示す模式図。
【図１２】図１の製造装置の処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】ギャップ測定処理の流れを示すフローチャート
【図１４】接地電極エッジ線のデータを概念的に表す図。
【図１５】ギャップ測定処理の概念を示す説明図。
【図１６】曲げ装置の電気的構成の一例を示すブロック図。
【図１７】調整押圧ストローク算出処理の流れを示すフローチャート。
【図１８】ｘ（θu）の幾何学的算出原理を示す説明図。
【図１９】同じく、その簡便な方法と示す説明図。
【図２０】ｘ（θu）を調整押圧ストロークに変換する原理を説明する図。
【図２１】記憶装置に記憶されるｘとθuとのデータの組を概念的に示す図。
【図２２】調整曲げ工程の流れを示すフローチャート。
【図２３】主制御部が使用する主なメモリエリアを示す説明図。
【図２４】主制御部における記憶装置の記憶内容の要部を示す説明図。
【図２５】補正係数更新処理の流れを示すフローチャート。
【図２６】補正係数の初期化処理の流れを示すフローチャート。
【図２７】平行電極型スパークプラグの例を示す図。
【図２８】調整曲げ手段をエアハンマリングユニットで構成した例を示す図。
【符号の説明】
１ スパークプラグ製造装置
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
１４ 曲げ装置（調整曲げ手段）
１５ 撮影・解析ユニット（調整前火花ギャップ間隔測定手段、調整後火花ギャップ間隔測定手段）
４０ カメラ
１００ 主制御部（調整制御量決定手段、調整制御量補正手段）
１１０ 画像解析部（ギャップ間隔算出手段、調整押圧ストローク決定手段）
３００ エアハンマユニット（調整曲げ手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパークプラグ製造方法及びスパークプラグ製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スパークプラグの製造においては、その火花ギャップ間隔の調整法の一つとして、押圧パンチを備えた曲げ装置により、接地電極に調整曲げ加工を施す方法が知られている。例えば特開平３−６４８８２号公報には、ＣＣＤカメラ等によりギャップ間隔をモニタしながら、ギャップ間隔が目標値に達するまで押圧パンチにより接地電極への押圧を繰り返す方法が開示されている。また、エアハンマ等の打撃機構により接地電極に打撃を繰り返し加える方法もある。例えば、特開平８−１５３５６６号公報には、ＣＣＤカメラ等によりスパークプラグのギャップ部分を撮影してギャップ間隔を測定し、測定されたギャップ間隔の値に応じて次の打撃回数を決定し、ギャップ間隔が目標値に到達するまでこれを繰り返す手法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記方法では、画像撮影等により測定されたギャップ間隔ｇ’が目標値ｇtに満たない場合、調整に必要なギャップ縮小量Δｇ＝ｇ’−ｇt の値に応じて、押圧パンチの調整押圧ストロークやハンマリングの回数を適宜設定することとなる。そして、従来は、Δｇが同じ値であれば調整押圧ストロークや打撃回数は、一律に同じ値に設定するようにしていた。しかしながら、実際には、調整押圧ストロークやハンマリング回数（調整制御量）を同じ値に設定しても、接地電極の材料組成、加工履歴あるいは寸法等の相違に起因して、得られるギャップ縮小量Δｇが必ずしも一定せず、被処理スパークプラグ個体間でばらつくことが多い。そして、このようなばらつきの度合いが大きくなると、ギャップ間隔の調整精度が損なわれ、不良増加につながる問題がある。
【０００４】
本発明の課題は、一定の調整制御量に対するギャップ縮小量Δｇに被処理スパークプラグ個体間でばらつきがある場合でも、ギャップ間隔を正確かつ効率的に調整することができ、ひいてはスパークプラグの製造歩留まり向上に貢献できるスパークプラグ製造方法及び製造装置を提供することにある。
【０００５】
【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第一は、接地電極が中心電極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の製造方法（装置）であって、火花ギャップのギャップ間隔を調整するために、調整前のギャップ間隔ｇを測定する調整前ギャップ間隔測定工程（手段）と、その測定された調整前ギャップ間隔ｇがギャップ間隔目標値ｇtに近づくよう、接地電極に対して押圧パンチによる押圧又は打撃パンチによる打撃を加えてこれに曲げ加工を施し、ギャップ間隔の調整を行う調整曲げ工程（手段）と、調整前ギャップ間隔ｇとギャップ間隔目標値ｇtとに基づいて、押圧パンチの調整押圧ストローク又は打撃パンチの打撃回数（以下、これらを総称して調整制御量という）を決定する調整制御量決定工程（手段）と、調整後のギャップ間隔ｇ’を測定する調整後ギャップ間隔測定工程（手段）と、一連の複数の被処理スパークプラグのギャップ間隔を調整する際に、現在の被処理スパークプラグの調整制御量を、過去の被処理スパークプラグの調整後ギャップ間隔ｇ’の実績値に基づいて補正する調整制御量補正工程（手段）と、を含み、
調整制御量決定工程（手段）は、現在行おうとしている調整曲げ工程に先行するＮ回（Ｎ≧２）の調整曲げ工程を時系列順に配列したときに、それら各調整曲げ工程の補正因子Ａを、それぞれギャップ間隔目標値ｇ t と調整後ギャップ間隔ｇ’とを用いて、Ａ＝ｇ t ／（ｇ’＋ｇ t ）により算出し、それらＮ個の調整曲げ工程について求められた該Ａの値の平均値を反映した補正係数αを算出する補正係数算出工程と、過去の調整曲げ工程の実績において、測定された調整後ギャップ間隔ｇ’が対応するギャップ間隔目標値ｇ t よりも大きくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えるほど現在の調整曲げ工程に対する調整制御量が大きくなり、逆に小さくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えるほど現在の調整曲げ工程に対する調整制御量が小さくなる形で、補正係数αが作用する算出アルゴリズムにより、調整制御量を算出する調整制御量算出工程とを含むことを特徴とする。
また、本発明の第二は、接地電極が中心電極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の製造方法（装置）であって、火花ギャップのギャップ間隔を調整するために、調整前のギャップ間隔ｇを測定する調整前ギャップ間隔測定工程（手段）と、その測定された調整前ギャップ間隔ｇがギャップ間隔目標値ｇ t に近づくよう、接地電極に対して押圧パンチによる押圧又は打撃パンチによる打撃を加えてこれに曲げ加工を施し、ギャップ間隔の調整を行う調整曲げ工程（手段）と、調整前ギャップ間隔ｇとギャップ間隔目標値ｇ t とに基づいて、押圧パンチの調整押圧ストローク又は打撃パンチの打撃回数（以下、これらを総称して調整制御量という）を決定する調整制御量決定工程（手段）と、調整後のギャップ間隔ｇ’を測定する調整後ギャップ間隔測定工程（手段）と、一連の複数の被処理スパークプラグのギャップ間隔を調整する際に、現在の被処理スパークプラグの調整制御量を、過去の被処理スパークプラグの調整後ギャップ間隔ｇ’の実績値に基づいて補正する調整制御量補正工程（手段）と、を含み、
調整制御量補正工程（手段）において、調整後ギャップ間隔ｇ’がギャップ間隔目標値ｇ t よりも大きい場合には、次の被処理スパークプラグの調整制御量を大きくする補正を行い、同じくギャップ間隔目標値ｇ t よりも小さい場合には、次の被処理スパークプラグの調整制御量を小さくする補正を行うものであり、
曲げ加工を押圧パンチによる押圧により行うとともに、接地電極の押圧曲げ後、押圧解除したときに発生するスプリングバック量νを予め求めておき、調整制御量としての調整押圧ストロークσを、このスプリングバック量νを見込んだ値として決定し、調整制御量補正工程（手段）においては、この調整押圧ストロークσによる曲げ加工の結果として得られる調整後ギャップ間隔ｇ’がギャップ間隔目標値ｇ t よりも大きい場合には、次の被処理スパークプラグの調整押圧ストロークσを大きくし、同じくギャップ間隔目標値ｇ t よりも小さい場合には、次の被処理スパークプラグの調整押圧ストロークσを小さくするように補正を行うことを特徴とする。
【０００６】
上記本発明の方法ないし装置によれば、一連の複数の被処理スパークプラグのギャップ間隔を調整する際に、現在の被処理スパークプラグの調整制御量（調整押圧ストロークあるいは打撃回数）を、過去の被処理スパークプラグの調整後火花ギャップ間隔の測定値ｇ’に基づいて（例えば該測定値ｇ’と目標値ｇtとの差に基づいて）補正するようにしたから、一定の調整制御量に対するギャップ縮小量に被処理スパークプラグ個体間でばらつきがある場合でも、ギャップ間隔を正確かつ効率的に調整することができ、ひいてはスパークプラグの製造歩留まり向上に貢献できる。
【０００７】
調整制御量補正工程（手段）においては、調整後ギャップ間隔測定値ｇ’がギャップ間隔目標値ｇtよりも大きい場合には、次の被処理スパークプラグの調整制御量を大きくし、同じくギャップ間隔目標値ｇtよりも小さい場合には、次の被処理スパークプラグの調整制御量を小さくするように補正を行うことができる。すなわち、既に処理済みの被処理スパークプラグの調整後ギャップ間隔ｇ’が増大の傾向を示している場合には、以降の調整制御量を大きくする補正を行って変形量不足を起こりにくくし、逆に調整後ギャップ間隔ｇ’が減少の傾向を示している場合には、以降の調整制御量を減少させる補正を行って過剰な変形を起こりにくくする。これにより、ギャップ間隔調整の精度をより向上させることができる。
【０００８】
次に調整制御量決定工程（手段）は、
現在行おうとしている調整曲げ工程に先行するＮ回（Ｎ≧２）の調整曲げ工程を時系列順に配列したときに、それら各調整曲げ工程の補正因子Ａを、それぞれギャップ間隔目標値ｇtと調整後ギャップ間隔ｇ’とを用いて、Ａ＝ｇt／（ｇ’＋ｇt）により算出し、それらＮ個の調整曲げ工程について求められた該Ａの値の平均値として補正係数αを算出する補正係数算出工程（手段）と、
過去の調整曲げ工程の実績において、測定された調整後ギャップ間隔ｇ’が対応するギャップ間隔目標値よりも大きくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えるほど現在の調整曲げ工程に対する調整制御量が大きくなり、逆に小さくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えるほど現在の調整曲げ工程に対する調整制御量が小さくなる形で上記補正係数αが作用する算出アルゴリズムにより、調整制御量を算出する調整制御量算出工程（手段）と、
を含むものとすることができる。
【０００９】
上記補正係数αは、次のような意味を有している。すなわち、補正因子Ａは、ギャップ間隔目標値ｇtと実際に測定された調整後ギャップ間隔ｇ’（以下、結果値ともいう）との隔たりが小さくなると１／２に近づき、結果値が目標値よりも大きくなる側に隔たると１に近づき、逆に小さくなる側に隔たると０に近づく。従って、その平均値である補正係数αも、過去の調整曲げ工程の実績において、上記結果値と目標値との隔たりが小さい曲げ処理実績の数が増えるほど１／２に近づき（パターン１とする）、結果値が目標値よりも大きくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えると１に近づき（パターン２とする）、逆に小さくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えると０に近づく（パターン３とする）。
【００１０】
例えば補正前調整制御量をγとして、補正後調整制御量γ’をγ×α／（１−α）により算出する場合を考える。上記パターン１では、α／（１−α）の値は１に近づくので、補正の効果は少なくなる。一方、パターン２では、α／（１−α）の値は、目標値ｇtからの結果値ｇの隔たりが大きくなるほど逆比例的に大きくなるので、補正後調整制御量γ’は大きくなり、ギャップ間隔が広くなり過ぎる不具合を抑制することができる。また、パターン３では、α／（１−α）の値は、目標値ｇtからの結果値ｇの隔たりが大きくなるほど０に近づくので、補正後調整制御量γ’は小さくなり、ギャップ間隔が狭くなり過ぎる不具合を抑制することができる。
【００１１】
ただし、補正係数αを用いた調整制御量の算出アルゴリズムは、上記のように補正前調整制御量γに対する単純な積の形で作用するものに限られず、調整後ギャップ間隔ｇ’がギャップ間隔目標値よりも大きくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えるほど調整制御量が大きくなり、小さくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えるほど調整制御量が小さくなる形になっているものであれば、各種採用可能である。
【００１２】
曲げ加工を押圧パンチによる押圧により行う場合は、接地電極の押圧曲げ後、押圧解除したときに発生するスプリングバック量νを予め求めておき、調整制御量としての調整押圧ストロークσを、このスプリングバック量νを見込んだ値として決定することができる。スプリングバック量νを調整押圧ストロークσに反映させることにより、ギャップ間隔調整をより精度高く行うことができる。この場合、調整制御量補正工程においては、この調整押圧ストロークσによる曲げ加工の結果として得られる調整後ギャップ間隔ｇ’がギャップ間隔目標値ｇtよりも大きい場合には、次の被処理スパークプラグの調整押圧ストロークσを大きくする補正を行い、同じくギャップ間隔目標値ｇtよりも小さい場合には、次の被処理スパークプラグの調整押圧ストロークσを小さくする補正を行うことができる。
【００１３】
他方、打撃により調整曲げ工程を行う場合は、例えば上記補正係数αと、調整ギャップ縮小量Δｇ（＝ｇ−ｇt ）と、１打撃当りのギャップ縮小量ｕとを用いて、現在の調整曲げ工程に対する打撃回数ｎ（この場合、このｎが調整制御量となる）を、ｎ＝（Δｇ／ｕ）×｛α／（１−α）｝により算出される打撃回数算出工程（手段）を含ませることができる。この場合も、α／（１−α）の値はパターン１では１に近づき、補正の効果は少なくなる。また、パターン２では、（Δｇ／ｕ）×｛α／（１−α）｝により算出される打撃回数ｎが大きくなり、ギャップ間隔が広くなり過ぎる不具合を抑制することができる。また、パターン３では逆にｎが小さくなり、ギャップ間隔が狭くなり過ぎる不具合を抑制することができる。
【００１４】
なお、調整曲げ工程は、例えば各被処理スパークプラグにつき１度ずつ実施することができる。この場合、過去の調整曲げ工程の各実績は、過去に処理したスパークプラグに１対１に対応したものとなる。他方、調整後火花ギャップ間隔の測定値ｇ’が目標値ｇtを包含する規定の範囲に満たなかった場合には、測定値ｇ’が該範囲に到達するまで、調整曲げ工程を繰り返すこともできる。これにより、ギャップ間隔不良を一層生じにくくすることができる。この場合、１つの被処理スパークプラグに対し、調整曲げ工程の実績が複数生ずる場合がある。
【００１５】
【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である。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（調整曲げ手段）１４、及び撮影手段としての撮影・解析ユニット（調整前及び調整後ギャップ間隔測定手段）１５等の工程実施部が配置されている。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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３１３，３１４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。
【００１９】
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３１１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Ｗ3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。
【００２０】
図２に示すように、回転ワークホルダ３０４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３１７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Ｗ3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。
【００２１】
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。
【００２２】
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３２０，３２０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３１８の先端部幅方向両側に、それぞれピン３２１，３２１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。
【００２３】
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２０２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。
【００２４】
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としてのリングライト３８とが取り付けられ、それらカメラ４０とライト３８とは一体の撮影装置本体部４５を形成している。
【００２５】
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４５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。
【００２６】
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１１に示すように、該カメラ４０は、ワークＷの火花ギャップｇと、これに面する接地電極Ｗ2及び中心電極Ｗ1の各エッジが視野２１０内に収まるように撮影する。
【００２７】
次に、図８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。
【００２８】
図８に示すように、押圧パンチ５４の先端部には接地電極Ｗ2に当接する曲げ金具５８が取り付けられており、可動ベース５３と押圧パンチ５４との間には荷重センサとしてのロードセル１５５が配置されている。具体的には、可動ベース５３の先端側に、押圧パンチ５４がロードセル１５５を挟み付けた状態にて取り付けられており、押圧パンチ５４（曲げ金具５８）が接地電極Ｗ2と当接するに伴い、ロードセル１５５は、押圧パンチ５４と可動ベース５３との間で挾圧されて、該当接に伴う荷重変化を検出するようになっている。ここでは押圧パンチ５４の基端側が筒状に形成され、その後方側開口部から可動ベース５３の先端部が内側に差し込まれている。押圧パンチ５４は該可動ベース５３に対し、軸線方向後方側すなわちロードセル１５５を挟み付ける方向に少し摺動できるようになっている。これにより、押圧パンチ５４への付加荷重のロードセル１５５に対する伝達効率が高められ、荷重検出精度がさらに高められている。なお、押圧パンチ５４は、図示しないストッパにより、可動ベース５３からの抜け落ちが阻止されている。
【００２９】
また、図２０に示すように、押圧パンチ５４（図８）の接地電極Ｗ2に対する接近・離間方向、すなわち調整押圧ストローク方向ＯPは、中心電極Ｗ1の中心軸線と直交する面を基準面（後述する投影面と平行：ここでは略水平に設定されている）Ｈとのなす角度Ｂが略４５°に設定されている。他方、曲げ金具５８の先端面（接地電極Ｗ2との当接面となる）と調整押圧ストローク方向ＯPの垂線Ｖとは一定の角度Ａ（この実施例では０°）をなしている。
【００３０】
図９は、スパークプラグ製造装置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、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。また、Ｉ／Ｏポート１０１には記憶装置１０５が接続されている。ＣＰＵ１０２は、主制御プログラム１０３ａにより調整押圧ストローク決定手段及び調整制御量補正手段の主体として機能する。
【００３１】
図１６は、曲げ装置１４の電気的構成例を示すブロック図である。その制御部１５０は、Ｉ／Ｏポート１５１とこれに接続されたＣＰＵ１５２、ＲＯＭ１５３及びＲＡＭ１５４等からなるマイクロプロセッサを要部として構成されている。押圧パンチ駆動モータ５６は、サーボ駆動ユニット１５６を介してＩ／Ｏポート１５１に接続されており、パルスジェネレータ（ＰＧ）１５９がつながれている。そして、ＣＰＵ１５２は、ＲＯＭ１５３に格納された制御プログラムによりＲＡＭ１５４をワークエリアとして、主制御部１００から指示された調整押圧ストロークが得られるようにモータ５６を駆動させ、接地電極Ｗ2に対する曲げ加工を行う制御を司る。なお、ＲＡＭ１０４は、ＣＰＵ１０２のワークエリア１０４ａとして機能する。また、前述のロードセル１５５は、ロードアンプ１５７及びＡ／Ｄ変換器１５８を介してＩ／Ｏポート１５１に接続されている。
【００３２】
図１０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）とが接続されている。また、ＲＡＭ１１４には、ＣＰＵ１１２のワークエリア１１４ａと、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とが形成されている。なお、ＣＰＵ１１２は、画像解析プログラム１１３ａにより、電極エッジ線情報生成手段、及び火花ギャップ間隔算出手段等の主体となるものである。
【００３３】
以下、製造装置１を用いた、本発明のスパークプラグの製造方法の処理の流れを、図１２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３２０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Ｗ2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。
【００３４】
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。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１０）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、図１１に示すようにギャップｇを挟んで対向する中心電極Ｗ1のエッジＥ1と、接地電極Ｗ2のエッジＥ2とを決定し、それらエッジＥ1，Ｅ2間の中心電極Ｗ1の半径方向の距離としてギャップ間隔ｇの値を求める。また、火花ギャップｇのギャップ間隔目標値ｇtを読み出し、測定したギャップ間隔（調整前ギャップ間隔）ｇとの差を演算して、調整ギャップ縮小量Δｇ＝ｇ−ｇtを求め、これを主制御部１００（図９）に転送して、そのＲＡＭ１０４（図２３）に記憶させする。なお、ｇtの値は、主制御部１００の記憶装置１０５に対し、図２４に示すようにスパークプラグの品番Ｙ毎に記憶されており、初期化処理（図２６）によりＲＡＭ１０４にロードされる（図２３）。そして、必要に応じて主制御部１００から撮影・解析ユニット１５に転送して使用する。
【００３５】
次いで、Ｓ６では、測定した調整前ギャップ間隔ｇとギャップ間隔目標値ｇtとを用いて、曲げ装置１４（図８）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。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８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σの値とを受け、そのストロークにてモータ５６（図８）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１００では、例えばＲＡＭ１０４（図９）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。
【００３６】
そして、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。次いで、Ｓ２０では補正係数の更新処理となるが、詳細については後述する。続いて、Ｓ９で測定した調整後ギャップ間隔ｇ’を目標値ｇtと比較・判定し、調整後ギャップ間隔ｇ’がギャップ間隔目標値ｇtに到達していなければＳ１０を経てＳ６に戻り、調整後ギャップ間隔ｇ’を再び調整前ギャップ間隔ｇとみなす形で、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ｇt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ｇt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、Ｓ１１に進んでワーク排出となり、終了となる。
【００３７】
さて、図１２のギャップ撮影・解析処理（Ｓ５，Ｓ８）では、画像により決定されたエッジＥ1，Ｅ2の情報を用いてギャップ測定処理が行われる。図１３は、その処理の流れの一例を示すものである。まず、Ｌ１において、接地電極Ｗ2の先端エッジ線Ｅ2の情報（エッジ線上の各点の位置座標集合として与えられる）と、中心電極Ｗ1の外周エッジ線Ｅの情報（中心座標Ｏと半径ｒ0として与えられる）とを読み出す。次いで、図１５（ａ）に示すように、Ｌ２においてスキャン角度位置θを基準角度位置θ0（基準線は、例えばＯと接地電極Ｗ2の先端エッジ線Ｅ2の一方の端点とを結ぶ線）とし、Ｌ３で該角度位置θ（＝θ0）において中心Ｏを通る基準線Ｌを生成する。そして、Ｌ４で接地電極Ｗ2のエッジ線Ｅ2との交点Ｐの座標を求め、Ｌ５で中心座標ＯからＰまでの距離Ｒ＝ＯＰを算出する。このＲとθとの値の組を制御部１１０（図１０）のＲＡＭ１１４に記憶する。次に、Ｌ６で角度位置を一定微小角Δθだけ増加させて、Ｌ７で新たな基準線Ｌを生成し、さらにＬ８を経てＬ４に戻り、Ｅ2との交点を求めて同様にＲを算出し、そのときのθ値と対応づけてＲＡＭ１１４に記憶する。この処理をＬとＥ2との交点が生じなくなるまで繰り返す。
【００３８】
これにより、ＲＡＭ１１４には、図１４に示すように、各角度位置θと対応するＲ値の組（θ，Ｒ）＝（θ1 ，Ｒ1）、（θ2 ，Ｒ2）、‥‥‥、（θn ，Ｒn）が記憶される。これらの値の組は、図１５（ｂ）に一点鎖線にて示すように、θ−Ｒ平面上の点としてプロットすることにより、接地電極Ｗ2の先端エッジ線Ｅ2の起伏レベルプロファイルＰＦを表すこととなる。
【００３９】
図１３に戻り、Ｌ９において、この起伏レベルプロファイルＰＦに平滑化処理を行う。この平滑化処理は、例えば図１５（ｂ）に示すように、起伏レベルプロファイルＰＦを複数の所定長さの区間Seg1，‥‥，segmに区分し、各区間Seg毎に起伏レベルプロファイルＰＦを平均化する処理として行うことができる。例えば、区間Seg2には打抜き時のバリ等に起因すると思われる突起ＢＰが生じているが、平均化処理によりこの突起ＢＰが馴らされて突出高さが小さくなり、後述するギャップ間隔測定への影響が軽減される。
【００４０】
次に、図１２の調整押圧ストローク算出工程（Ｓ６）と調整曲げ工程（Ｓ７）について説明する。図１７は、調整押圧ストローク算出処理の一例を示すフローチャートであり、図１８はその説明図である。まず、Ｃ１にて、ギャップ間隔が最小値ｇaとなる点、すなわち間隔最小点ｕの（θ，Ｒ）の組を図１０のＲＡＭ１１４から読み出す。この場合のθは、基準角度位置θ0からの角度で表されている。
【００４１】
次に、中心電極Ｗ1の中心軸線と直交する投影面πを考え、この投影面π上に接地電極Ｗ2の先端エッジ線を投影した状態を考える。図７に示すようにカメラ４０の撮影方向が中心電極Ｗ1の軸線方向と一致しているから、上記投影面πは、カメラ４０の視野平面、換言すれば撮影画像の表示画面と等価なものとみなすことができる。まず、図１７のＣ２にて、接地電極Ｗ2の幅方向中心位置を通る接地電極中心線ζを投影面π上に設定する。ζは、例えばエッジ線Ｅ2の一方の端点の角度位置である基準角度位置θ0から反対側の端点の角度位置であるθnに至る角度区間を二分する線として決定することができる。なお、押圧パンチの押圧方向は、投影面π上にてこの接地電極中心線ζと略平行な向きに設定される形となる。
【００４２】
そして、Ｃ４において点ｕのθ値を、接地電極中心線ζと、中心軸線Ｏと間隔最小点ｕとを結ぶ直線Ｊとのなす角度θuの値に変換し、Ｃ５において、直線Ｊの向きにおいてギャップ間隔目標値ｇtが得られるように、調整押圧ストロークσの投影面π上における投影長さｘ（以下、θuの関数であることを示すためにｘ（θu）とも書く）を、次の算出式（又はこれと実質的に等価な結果が得られる算出アルゴリズム）により算出する：
ｘ（θu）＝Ｒｃｏｓθu−（Ｒ２ｃｏｓ２θu−｛Ｒ２−（ｒ0＋ｇt）２｝２）１／２ ‥‥▲１▼
ただし、ｒ0は中心電極Ｗ1のエッジ線Ｅの半径であり、ＲはＯから点ｕまでの距離である。なお、Ｒ＝ｒ0＋ｇであるから、Ｒを使用した算出アルゴリズムはｇを使用した算出アルゴリズムであるとみることができる。従って、整調整押圧ストロークσの算出に使用する上記▲１▼式が、ｇとｇtとの双方を使用するものとなることは明らかであろう。この算出式は、図１８に示すように、押圧によりエッジ線Ｅ2がζに沿ってｘ（θu）だけ平行移動してＥ2’に移るとの仮定に基づき、図中(1)及び(2)の方程式を幾何学的に導き、これをｘについて解くことにより得られるものである。なお、φは、Ｅ2がＥ2’に移動するときの点ｕの角度変位である。
【００４３】
なお、押圧により達成されるｘ（θu）の値が小さい場合はφも小さく、押圧後においてもｕは角度位置θuをほぼ保持すると考えることができる。この場合は、図１９に示すように、点ｕの（半径方向の）目標変位量、すなわち調整ギャップ縮小量Δｇはｇ−ｇtで表すことができる。そして、これを用いてｘ（θu）を、
ｘ（θu）＝Δｇ／ｃｏｓθu ‥‥▲２▼
にて、より簡便に算出することができる。
【００４４】
他方、各種θuの値に対応する上記ｘの値を、最終的な調整押圧ストロークσを反映した調整押圧ストロークパラメータ値として所定の記憶手段、例えば図１０の記憶装置１１５に対し、図２１に示すように、θuの値と対応付けた形で記憶しておくこともできる。そして、θuの値に応じて、対応するｘの値を記憶手段から読み出し、上記算出値の代わりに使用することとなる。この場合、データ処理可能な全てのθuの値に対応するｘの値を記憶しておいてもよいし、θuのいくつかの代表値に対応するｘの値のみを記憶しておき、中間のｘの値を補間法により算出するようにしてもよい。
【００４５】
次に、図１７のＣ５に進み、ｘ（θu）を用いて押圧パンチ３４の調整押圧ストロークσを算出する。まず、接地電極Ｗ2のスプリングバックνを考えない場合の調整押圧ストロークσ’は、例えば以下のようにして求めることができる。すなわち、図２０に示すように、押圧パンチ５４の調整押圧ストローク方向ＯPは、基準面Ｈ（すなわち投影面π）に対し所定角度Ｂ（略４５°）をなすように斜めに設定され、かつ曲げ金具５８の先端面も調整押圧ストローク方向ＯPの垂線Ｖと一定の角度Ａにて交差している。そして、ｘ（θu）が、曲げ金具５８の先端面の、基準面Ｈに沿う移動量（この場合、水平方向移動量）に対応していると仮定して、σ’は幾何学的に、
σ’＝ｘ・ｓｉｎ（Ｂ＋Ａ）／ｃｏｓＡ ‥‥▲３▼
として算出することができる。そして、このσ’に対し、見込まれるスプリングバック量νを加味することにより、補正前調整押圧ストロークσ＊を、
σ＊＝σ’＋ν ‥‥▲４▼
にて算出する。
【００４６】
次いで、図１７のＣ６に進み、算出された補正前調整押圧ストロークσ＊に対し、補正係数αを用いた補正処理を行い、最終的な調整押圧ストロークσを算出する。以下、この補正処理の内容について詳しく説明する。
【００４７】
まず、最初の被処理スパークプラグＷの曲げ加工処理に際しては、図２６の初期化処理を予め行っておく。この処理は例えば主制御部１００（図９）にて行われるものである。まず、図示しない入力部等からの手動入力あるいは上位管理装置等からの送信により初期化信号と品番Ｙのデータを受信する（Ｍ１０１、Ｍ１０２）。そして、記憶装置１０５（図１０）から、その品番Ｙに対応するギャップ間隔目標値ｇt、標準スプリングバック量ν、及び補正データＡの組｛Ａ｝＝Ａ1、Ａ2 、‥‥、ＡN（個数Ｎは予め設定しておく：例えば１００個程度）を読み出して、その平均値をとることにより補正係数αの初期値を算出する（Ｍ１０４、Ｍ１０５）。これらｇt、ν、｛Ａ｝及び算出したαは、図２３に示すように、ＲＡＭ１０４中の対応するメモリにそれぞれ記憶される。
【００４８】
他方、図１２の補正係数更新処理では、主制御部１００（図９）にて、図２５に示すような流れに従って補正係数αの更新が行われる。まず、Ｓ１２１，１２２において、ギャップ間隔目標値ｇtと、ギャップ撮影・解析処理（Ｓ８）にて算出・記憶した調整後（曲げ後）ギャップ間隔値ｇ’とを、それぞれＲＡＭ１０４（図９）から読み出す。そして、対応する調整曲げ工程（図１２：Ｓ７）についての補正因子を、
Ａ＝ｇt／（ｇ’＋ｇt）‥‥‥▲５▼
として算出する（Ｓ１２３）。
【００４９】
Ｓ１２４に進み、上記Ａの算出値を、図９のＲＡＭ１０４の対応するメモリに記憶する。ここで、このメモリはシフトメモリとして構成されており、先行するワークＷについて算出されたＡの値が、時系列の新しいものから順に所定数Ｎ個（例えば１００個程度）だけ記憶されている（なお、前述の初期化工程（図１５）で読み込まれるＡの初期値は、同一品番Ｙにおける前回処理時の最後のＮ個分のＡのデータを残しておき、それを使用するようにしている）。そして、新たに算出されたＡの値をその先頭のエリアに記憶するとともに、先のデータはメモリシフトにより繰り下がり、最も古いデータは消去される。こうして、Ａの組｛Ａ｝の内容が更新されるとともに、Ｓ１２５で更新後の全てのＡの値の平均値として補正係数αを算出する。
【００５０】
こうして算出された補正係数αを用い、図１７のＣ６では、最終的な調整押圧ストロークσを、下式▲６▼（前記▲４▼式も用いる）により、
σ＝σ＊×α／（１−α） ‥‥▲３▼
として算出することができる。
【００５１】
なお、ギャップ縮小方向の補正前調整押圧ストローク成分（σ＊）gとして、補正後調整押圧ストローク成分σgをσg＝（σ＊）g×α／（１−α）により算出することもできる。調整押圧ストローク方向がギャップ縮小方向と一致している場合は、σgをそのまま補正後調整押圧ストロークσとして使用できる。他方、一致しない場合は、ギャップ縮小方向においてσgが確保されるよう、適宜これを調整押圧ストローク方向への値に変換して使用することができる。
【００５２】
他方、補正前調整押圧ストロークのギャップ縮小方向成分（σ＊）gを予め調整押圧ストローク方向への値に変換して、補正前調整押圧ストロークσ＊を求めておき、これに補正を施すようにしてもよい。例えば変換関係がσ＊→Ｇ（σ＊）で表されている場合、σ＝Ｇ（σ＊）×α／（１−α）により補正後調整押圧ストロークσを求めることができる。また、スプリングバック量νにのみ補正を施すこと、例えばσg＝Δｇ＋νg×α／（１−α）等に基づき、補正後調整押圧ストローク値σを算出することも可能である（νgは、νのギャップの縮小方向の成分である）。
【００５３】
次に、図２２は、調整曲げ工程の処理内容の一例を示すフローチャートである。曲げ装置１４の制御部１５０（図１６）は、Ｂ１にて主制御部１００からの起動信号を受け、Ｂ２で調整押圧ストロークσの値を受信して、これを該ストローク数に対応するモータ５６の回転数すなわちＰＧ１５９のパルス数Ｐσに変換する。そして、Ｂ３でＰＧパルスカウンタ（例えばＲＡＭ１５４内に形成される）をリセットし、Ｂ４でモータ５６を起動する。これにより、曲げ金具５８（図８）は、接地電極Ｗ2に向けて接近を開始する。また、同時に、ロードセル１５５からの出力Ｌxの読み込みをスタートする。
【００５４】
曲げ金具５８が接地電極Ｗ2に当接すると、その当接に伴う圧力変化をロードセル１５５が検知して、その出力値Ｌxを変化させる。Ｂ５では、Ｌxの値が基準値Ｌ0を超えた場合（あるいは、Ｌxの微分値が所定値を超えた場合としてもよい）に、曲げ金具５８が接地電極Ｗ2と接触したとみなし、これを調整押圧ストロークの開始位置として、ＰＧ１５９からのパルスカウントを開始する（Ｂ６）。そして、そのパルスカウント値ＰがＰσに到達すれば、調整押圧ストローク終了とみなし、モータを停止する（Ｂ８）。最後にＢ９で、モータを逆転して押圧パンチ５４を退避させ、処理を終了する。
【００５５】
なお、本発明は、上記のように多極スパークプラグへの適用に限られるものではなく、図２７に示すように、接地電極Ｗ2の側面が中心電極Ｗ1の先端面と対向する、いわゆる平行電極型スパークプラグの火花ギャップｇの間隔調整にも全く同様に適用することができる。
【００５６】
また、図２８に示すように、被処理スパークプラグＷの上記接地電極Ｗ2に対し、調整曲げ手段として曲げ装置１４に代えてエアハンマユニット３００を使用し、接地電極Ｗ2に外側から打撃を付与してギャップｇの間隔を調整するようにしてもよい。エアハンマユニット３００は、被処理スパークプラグＷの搬送経路の両側に配置された２組のエアパンチハンマ３４５を備え、各エアパンチハンマ３４５は、エアシリンダ３４７で駆動されるハンマ３４６により、それぞれ被処理スパークプラグＷの対応する接地電極Ｗ2を外側から打撃して、ギャップｇの間隔を減少させるように構成されている。この場合、前記補正係数αと、調整ギャップ縮小量Δｇ（＝ｇ−ｇt ）と、１打撃当りのギャップ縮小量ｕとを用いて、調整制御量としての打撃回数ｎを、ｎ＝（Δｇ／ｕ）×｛α／（１−α）｝により算出することができる。
【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例を示す平面図。
【図２】移動テーブル機構の側面断面図。
【図３】その回転ワークホルダの作用を説明する平面図。
【図４】接地電極整列機構をその作用とともに示す平面図。
【図５】基準部位値測定装置の平面図及び側面図。
【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。
【図７】撮影・解析ユニットの要部正面図及び側面図。
【図８】曲げ装置の側面図。
【図９】図１の製造装置の主制御部の電気的構成を示すブロック図。
【図１０】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。
【図１１】カメラ視野をその変形例とともに示す模式図。
【図１２】図１の製造装置の処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】ギャップ測定処理の流れを示すフローチャート
【図１４】接地電極エッジ線のデータを概念的に表す図。
【図１５】ギャップ測定処理の概念を示す説明図。
【図１６】曲げ装置の電気的構成の一例を示すブロック図。
【図１７】調整押圧ストローク算出処理の流れを示すフローチャート。
【図１８】ｘ（θu）の幾何学的算出原理を示す説明図。
【図１９】同じく、その簡便な方法と示す説明図。
【図２０】ｘ（θu）を調整押圧ストロークに変換する原理を説明する図。
【図２１】記憶装置に記憶されるｘとθuとのデータの組を概念的に示す図。
【図２２】調整曲げ工程の流れを示すフローチャート。
【図２３】主制御部が使用する主なメモリエリアを示す説明図。
【図２４】主制御部における記憶装置の記憶内容の要部を示す説明図。
【図２５】補正係数更新処理の流れを示すフローチャート。
【図２６】補正係数の初期化処理の流れを示すフローチャート。
【図２７】平行電極型スパークプラグの例を示す図。
【図２８】調整曲げ手段をエアハンマリングユニットで構成した例を示す図。
【符号の説明】
１ スパークプラグ製造装置
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
１４ 曲げ装置（調整曲げ手段）
１５ 撮影・解析ユニット（調整前火花ギャップ間隔測定手段、調整後火花ギャップ間隔測定手段）
４０ カメラ
１００ 主制御部（調整制御量決定手段、調整制御量補正手段）
１１０ 画像解析部（ギャップ間隔算出手段、調整押圧ストローク決定手段）
３００ エアハンマユニット（調整曲げ手段）
Claims (7)
- 接地電極が中心電極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の製造方法であって、前記火花ギャップのギャップ間隔を調整するために、調整前のギャップ間隔ｇを測定する調整前ギャップ間隔測定工程と、その測定された調整前ギャップ間隔ｇがギャップ間隔目標値ｇtに近づくよう、前記接地電極に対して押圧パンチによる押圧又は打撃パンチによる打撃を加えてこれに曲げ加工を施し、前記ギャップ間隔の調整を行う調整曲げ工程と、前記調整前ギャップ間隔ｇと前記ギャップ間隔目標値ｇtとに基づいて、前記押圧パンチの調整押圧ストローク又は打撃パンチの打撃回数（以下、これらを総称して調整制御量という）を決定する調整制御量決定工程と、調整後のギャップ間隔ｇ’を測定する調整後ギャップ間隔測定工程と、一連の複数の被処理スパークプラグの前記ギャップ間隔を調整する際に、現在の被処理スパークプラグの前記調整制御量を、過去の被処理スパークプラグの前記調整後ギャップ間隔ｇ’の実績値に基づいて補正する調整制御量補正工程と、を含み、
前記調整制御量決定工程は、現在行おうとしている調整曲げ工程に先行するＮ回（Ｎ≧２）の調整曲げ工程を時系列順に配列したときに、それら各調整曲げ工程の補正因子Ａを、それぞれ前記ギャップ間隔目標値ｇ t と前記調整後ギャップ間隔ｇ’とを用いて、Ａ＝ｇ t ／（ｇ’＋ｇ t ）により算出し、それらＮ個の調整曲げ工程について求められた該Ａの値の平均値を反映した補正係数αを算出する補正係数算出工程と、過去の調整曲げ工程の実績において、測定された調整後ギャップ間隔ｇ’が対応するギャップ間隔目標値ｇ t よりも大きくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えるほど現在の調整曲げ工程に対する調整制御量が大きくなり、逆に小さくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えるほど現在の調整曲げ工程に対する調整制御量が小さくなる形で、前記補正係数αが作用する算出アルゴリズムにより、前記調整制御量を算出する調整制御量算出工程とを含むことを特徴とするスパークプラグ製造方法。 - 前記調整制御量補正工程において、前記調整後ギャップ間隔ｇ’がギャップ間隔目標値ｇtよりも大きい場合には、次の被処理スパークプラグの前記調整制御量を大きくする補正を行い、同じくギャップ間隔目標値ｇtよりも小さい場合には、次の被処理スパークプラグの前記調整制御量を小さくする補正を行う請求項１記載のスパークプラグ製造方法。
- 前記曲げ加工を押圧パンチによる押圧により行うとともに、前記接地電極の押圧曲げ後、押圧解除したときに発生するスプリングバック量νを予め求めておき、前記調整制御量としての調整押圧ストロークσを、このスプリングバック量νを見込んだ値として決定し、前記調整制御量補正工程においては、この調整押圧ストロークσによる曲げ加工の結果として得られる調整後ギャップ間隔ｇ’がギャップ間隔目標値ｇ t よりも大きい場合には、次の被処理スパークプラグの調整押圧ストロークσを大きくし、同じくギャップ間隔目標値ｇ t よりも小さい場合には、次の被処理スパークプラグの調整押圧ストロークσを小さくするように補正を行う請求項１又は２に記載のスパークプラグ製造方法。
- 接地電極が中心電極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の製造方法であって、前記火花ギャップのギャップ間隔を調整するために、調整前のギャップ間隔ｇを測定する調整前ギャップ間隔測定工程と、その測定された調整前ギャップ間隔ｇがギャップ間隔目標値ｇ t に近づくよう、前記接地電極に対して押圧パンチによる押圧又は打撃パンチによる打撃を加えてこれに曲げ加工を施し、前記ギャップ間隔の調整を行う調整曲げ工程と、前記調整前ギャップ間隔ｇと前記ギャップ間隔目標値ｇ t とに基づいて、前記押圧パンチの調整押圧ストローク又は打撃パンチの打撃回数（以下、これらを総称して調整制御量という）を決定する調整制御量決定工程と、調整後のギャップ間隔ｇ’を測定する調整後ギャップ間隔測定工程と、一連の複数の被処理スパークプラグの前記ギャップ間隔を調整する際に、現在の被処理スパークプラグの前記調整制御量を、過去の被処理スパークプラグの前記調整後ギャップ間隔ｇ’の実績値に基づいて補正する調整制御量補正工程と、を含み、
前記調整制御量補正工程において、前記調整後ギャップ間隔ｇ’がギャップ間隔目標値ｇ t よりも大きい場合には、次の被処理スパークプラグの前記調整制御量を大きくする補正を行い、同じくギャップ間隔目標値ｇ t よりも小さい場合には、次の被処理スパークプラグの前記調整制御量を小さくする補正を行うものであり、
前記曲げ加工を押圧パンチによる押圧により行うとともに、前記接地電極の押圧曲げ後、押圧解除したときに発生するスプリングバック量νを予め求めておき、前記調整制御量としての調整押圧ストロークσを、このスプリングバック量νを見込んだ値として決定し、前記調整制御量補正工程においては、この調整押圧ストロークσによる曲げ加工の結果として得られる調整後ギャップ間隔ｇ’がギャップ間隔目標値ｇ t よりも大きい場合には、次の被処理スパークプラグの調整押圧ストロークσを大きくし、同じくギャップ間隔目標値ｇ t よりも小さい場合には、次の被処理スパークプラグの調整押圧ストロークσを小さくするように補正を行うことを特徴とするスパークプラグ製造方法。 - 前記調整後ギャップ間隔ｇ’が前記ギャップ間隔目標値ｇtを包含する規定の範囲に満たなかった場合には、前記ギャップ間隔測定値ｇ’が該範囲に到達するまで、前記調整曲げ工程を繰り返す請求項３又は４に記載のスパークプラグ製造方法。
- 接地電極が中心電極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の製造方法であって、前記火花ギャップのギャップ間隔を調整するために、調整前のギャップ間隔ｇを測定する調整前火花ギャップ間隔測定手段と、その測定された調整前ギャップ間隔ｇがギャップ間隔目標値ｇtに近づくよう、前記接地電極に対して押圧パンチによる押圧又は打撃パンチによる打撃を加えてこれに曲げ加工を施し、前記ギャップ間隔の調整を行う調整曲げ手段と、前記調整前ギャップ間隔ｇと前記ギャップ間隔目標値ｇtとに基づいて、前記押圧パンチの調整押圧ストローク又は打撃パンチの打撃回数（以下、これらを総称して調整制御量という）を決定する調整制御量決定手段と、調整後のギャップ間隔ｇを測定する調整後ギャップ間隔測定手段と、一連の複数の被処理スパークプラグの前記ギャップ間隔を調整する際に、現在の被処理スパークプラグの前記調整制御量を、過去の被処理スパークプラグの前記調整後ギャップ間隔ｇ’の実績値に基づいて補正する調整制御量補正手段と、を含み、
前記調整制御量決定手段は、現在行おうとしている調整曲げ工程に先行するＮ回（Ｎ≧２）の調整曲げ工程を時系列順に配列したときに、それら各調整曲げ工程の補正因子Ａを、それぞれ前記ギャップ間隔目標値ｇ t と前記調整後ギャップ間隔ｇ’とを用いて、Ａ＝ｇ t ／（ｇ’＋ｇ t ）により算出し、それらＮ個の調整曲げ工程について求められた該Ａの値の平均値を反映した補正係数αを算出する補正係数算出手段と、過去の調整曲げ工程の実績において、測定された調整後ギャップ間隔ｇ’が対応するギャップ間隔目標値ｇ t よりも大きくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えるほど現在の調整曲げ工程に対する調整制御量が大きくなり、逆に小さくなる側に隔たった曲げ処理実績の数が増えるほど現在の調整曲げ工程に対する調整制御量が小さくなる形で、前記補正係数αが作用する算出アルゴリズムにより、前記調整制御量を算出する調整制御量算出手段とを含むことを特徴とするスパークプラグ製造装置。 - 接地電極が中心電極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の製造装置であって、前記火花ギャップのギャップ間隔を調整するために、調整前のギャップ間隔ｇを測定する調整前ギャップ間隔測定手段と、その測定された調整前ギャップ間隔ｇがギャップ間隔目標値ｇ t に近づくよう、前記接地電極に対して押圧パンチによる押圧又は打撃パンチによる打撃を加えてこれに曲げ加工を施し、前記ギャップ間隔の調整を行う調整曲げ手段と、前記調整前ギャップ間隔ｇと前記ギャップ間隔目標値ｇ t とに基づいて、前記押圧パンチの調整押圧ストローク又は打撃パンチの打撃回数（以下、これらを総称して調整制御量という）を決定する調整制御量決定手段と、調整後のギャップ間隔ｇ’を測定する調整後ギャップ間隔測定手段と、一連の複数の被処理スパークプラグの前記ギャップ間隔を調整する際に、現在の被処理スパークプラグの前記調整制御量を、過去の被処理スパークプラグの前記調整後ギャップ間隔ｇ’の実績値に基づいて補正する調整制御量補正手段と、を含み、
前記調整制御量補正手段において、前記調整後ギャップ間隔ｇ’がギャップ間隔目標値ｇ t よりも大きい場合には、次の被処理スパークプラグの前記調整制御量を大きくする補正を行い、同じくギャップ間隔目標値ｇ t よりも小さい場合には、次の被処理スパークプラグの前記調整制御量を小さくする補正を行うものであり、
前記曲げ加工を押圧パンチによる押圧により行うとともに、前記接地電極の押圧曲げ後、押圧解除したときに発生するスプリングバック量νを予め求めておき、前記調整制御量としての調整押圧ストロークσを、このスプリングバック量νを見込んだ値として決定し、前記調整制御量補正手段においては、この調整押圧ストロークσによる曲げ加工の結果として得られる調整後ギャップ間隔ｇ’がギャップ間隔目標値ｇ t よりも大きい場合には、次の被処理スパークプラグの調整押圧ストロークσを大きくし、同じくギャップ間隔目標値ｇ t よりも小さい場合には、次の被処理スパークプラグの調整押圧ストロークσを小さくするように補正を行うことを特徴とするスパークプラグ製造装置。
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