JP4084047B2

JP4084047B2 - Manufacturing method of spark plug

Info

Publication number: JP4084047B2
Application number: JP2002011321A
Authority: JP
Inventors: 眞人伊藤; 伸一郎光松
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2022-01-21
Also published as: JP2002313525A

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に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、いわゆる平行電極型スパークプラグの製造において、火花ギャップの形成及び間隔調整においては、接地電極に予備押圧をした後、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接地電極の押圧を繰り返す手法が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ギャップ間隔の調整を行う時にＣＣＤカメラ等によりモニタする場合、撮影画像上の座標系に合わせてスパークプラグの設置方向（具体的には、中心電極の軸線の方向）が設定されている。即ち、画像の座標系においていずれか１つの座標方向（例えばＹ方向）を中心電極の方向と一致させるような計測手法を用いれば、その一致する座標方向において中心電極と接地電極とのエッジ間を計測することによりギャップ間隔が算出されることとなる。
【０００４】
しかしながら、図２０のように、ギャップ計測の基準となる方向（図面Ｙ方向）に対し、中心電極の軸線が傾斜する形にてワークＷが撮影されるような場合、具体的には、例えば撮影手段にて撮影する向きに対しこの軸線が左右に傾斜する形では、ギャップ間隔を計測すべき方向がその基準となる方向に対して傾斜する形となる。従って、その傾斜に起因して実際の値ｇ_ｒと画像による計測値ｇ”との間に寸法誤差を生じさせる可能性があった。また、図８のように、撮影手段により撮影する向きに軸線が前後に傾く形でワークが撮影されるような場合においても、同様に寸法誤差が生じる可能性があった。
【０００５】
本発明の解決すべき課題は、ギャップ間隔の計測において、撮影手段に対するワーク（スパークプラグ）の傾斜に関係なく正確なギャップ間隔を算出でき、ひいてはそのギャップ間隔算出値を用いてスパークプラグを高精度に製造し得るスパークプラグの製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記のような課題を解決するために本発明は、
絶縁体中に配置された中心電極と、その絶縁体の外周に配置された主体金具と、一端がその主体金具の先端側端面に結合される一方、他端側が側方に曲げ返されて側面が前記中心電極の先端面と対向することにより、該中心電極先端面との間に火花ギャップを形成する接地電極とを備えるスパークプラグの製造方法であって、
撮影手段により前記火花ギャップを撮影する撮影工程と、
その撮影により得られた画像情報に基づいて基準点を一箇所定め、さらに、該基準点を通過する複数の計測線によって求められた前記接地電極側の前記火花ギャップに臨む接地電極側火花ギャップ形成部と、前記中心電極側の前記火花ギャップに臨む中心電極側火花ギャップ形成部との距離に基づいて前記ギャップ間隔を決定するギャップ間隔算出工程と、
その算出されたギャップ間隔に基づいて所定の後処理を行う後処理工程とを含み、
前記ギャップ間隔算出工程は、前記基準点を複数定めるとともに、各基準点のそれぞれについて求められた前記距離に基づいて前記ギャップ間隔を決定することを特徴とするスパークプラグの製造方法を提供する。
【０００７】
上記方法のごとく、ギャップ間隔を決定するようにすれば、例えば図２０のように、スパークプラグが撮影画像上において傾斜している形で撮影されたような場合、即ちスパークプラグが、画像平面上において中心電極の軸線が左右に傾斜している場合であっても、ギャップ間隔を正確に測定することができる。即ち、撮影画像平面における傾斜による誤差が生じない。
【０００８】
また、絶縁体中に配置された中心電極と、その絶縁体の外周に配置された主体金具と、一端がその主体金具の先端側端面に結合される一方、他端側が側方に曲げ返されて側面が前記中心電極の先端面と対向することにより、該中心電極先端面との間に火花ギャップを形成する接地電極とを備えるスパークプラグを製造するために、
撮影手段により前記火花ギャップを撮影する撮影工程又は撮影手段と、
その撮影により得られた画像情報に基づいて前記接地電極側の前記火花ギャップに臨む接地電極側火花ギャップ形成部と、前記中心電極側の前記火花ギャップに臨む中心電極火花ギャップ形成部とのいずれか一方の火花ギャップ形成部に、その外形線上の基準点を一箇所定め、さらに、他方の火花ギャップ形成部において前記基準点との距離が最短となる前記外形線上の測定点を該基準点を通過する例えば複数の放射状の計測線によって見出し、その最短距離に基づいて前記ギャップ間隔を決定するギャップ間隔算出工程又はギャップ間隔算出手段と、
その算出されたギャップ間隔に基づいて所定の後処理を行う後処理工程又は後処理手段を含むことを特徴とするスパークプラグの製造方法及び製造装置であってもよい。
【０００９】
上記方法のごとくギャップ間隔を決定すれば、ギャップ間の最短距離を精度高く得ることができる。即ち、撮影画像平面における傾斜による誤差が生じず、ひいては高精度なギャップ調整に寄与する。
【００１０】
また、撮影画像上において、ギャップ間隔の見かけの寸法（以下、見かけギャップ寸法ともいう）を求めるとともに、スパークプラグの一部に予め定められた測定基準部の撮影画像上での見かけ寸法（以下、測定基準部見かけ寸法ともいう）と、その測定基準部の既知の標準寸法（以下、測定基準部標準寸法ともいう）とに基づいて見かけギャップ寸法の補正を行い、ギャップ間隔として算出するようにしてもよい。具体的には例えば、前記撮影手段にて撮影する向きにスパークプラグが傾斜する形で撮影されることに基づいて生じる見かけギャップ寸法の寸法誤差を、測定基準部見かけ寸法及び測定基準部標準寸法に基づいて補正する方法を用いることができる。
【００１１】
この方法によれば、仮に撮影手段にて撮影する向きにスパークプラグが傾斜する形で撮影されたとしても、補正により実寸法に極めて近い値を取得することができ、ひいてはギャップ間隔を高精度に設定することができる。なお、この方法とともに、上記した外形線上の測定点と基準点とに基づいてギャップ間隔を算出する方法を併用すれば、撮影する方向における傾斜及び撮影する方向に対して左右の傾斜にともに対処できることとなる。
【００１２】
【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（ａ）及び（ｂ）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リニアコンベア３００を備え、その搬送経路Ｃに沿って、ワークＷの火花ギャップ形成の各工程実施部、すなわち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、ワークＷの接地電極を一定の位置に位置決めする接地電極整列機構１２、中心電極の先端面位置を測定する先端面位置測定装置１３、接地電極の仮曲げを行う仮曲げ装置１４、同じく本曲げを行なう本曲げ装置１５、加工終了後のワークＷを排出するワーク排出機構１６、及び不合格品排出機構１７が、搬送方向上流側からこの順序で配置されている。リニアコンベア３００は、巡回部材としてのチェーン３０１に対し、ワークＷが着脱可能に装着されるキャリア３０２が所定の間隔で取り付けられたものである。チェーン３０１をコンベア駆動モータ２４により間欠的に巡回駆動することにより、各キャリア３０２すなわちワークＷを搬送経路Ｃに沿って間欠的に搬送する。
【００１３】
ワークＷは、図２に示すように、筒状の主体金具Ｗ_３、先端部及び後端部が突出するようにその主体金具Ｗ_３の内側に嵌め込まれた絶縁体Ｗ_４、絶縁体Ｗ_４の軸方向に挿通された中心電極Ｗ_１、及び主体金具Ｗ_３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Ｗ_１の軸線方向に伸びる接地電極Ｗ_２等を備えている。接地電極Ｗ_２は、以下の工程で先端側が中心電極Ｗ_１の先端面に向けて曲げ加工され、火花ギャップが形成されて平行電極型スパークプラグとなる。キャリア３０２の上面には、上端が開口する筒状のホルダ２３が一体的に取り付けられている。そして、ワークＷは、後端側からこのホルダ２３内に着脱可能に挿通されるとともに、主体金具Ｗ_３の六角部Ｗ_６がホルダ２３の開口周縁部にて支持され、接地電極Ｗ_２側が上となるように立てた状態でキャリア３０２とともに搬送される。
【００１４】
図１のワーク搬入機構１１、ワーク排出機構１６及び不合格品排出機構１７は、例えば図２に示すように、リニアコンベア３００（図１）の搬送方向Ｃの側方に設定されたワーク供給部あるいはワーク排出部（図中Ｊ位置に設けられる）と、該搬入ないし排出機構内に位置決めされたホルダ２３との間でワークＷを移送する移送機構として構成される。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と、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。
【００１５】
次に、接地電極整列機構１２は、接地電極Ｗ_１を基準として、スパークプラグをモータ等のアクチュエータにより回転させ、所定の整列位置に位置決めするものである。また、先端面位置測定装置１３は、後述する仮曲げ加工に先立って中心電極Ｗ_１の先端面位置を測定するためのものであり、図３（ａ）に示すように位置検出センサ１１５を備える。ワークＷは、リニアコンベア３００に装着されて高さ位置固定となったホルダ２３に対し、接地電極Ｗ_２が上側となるように立てた状態で装着される。そして、位置検出センサ１１５（例えばレーザー変位センサ等で構成される）は、先端面の高さ位置を測定するフレームにより一定高さに保持されることで、搬入されたワークＷに対し、中心電極Ｗ_２の先端面位置を上方から測定する。
【００１６】
また、仮曲げ装置１４は、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、位置検出センサ１１５の検出するワークＷの中心電極Ｗ_１の先端面位置に基づき、該先端面との間に略一定の隙間ｄが形成された状態にて仮曲げスペーサ４２を位置決め配置し、その仮曲げスペーサ４２に対し接地電極Ｗ_２の先端側を、曲げパンチ４３を用いて中心電極Ｗ_１とは反対側から押しつけることにより仮曲げ加工を行うものである。曲げパンチ４３は、例えば図示しないエアシリンダ等のパンチ駆動部により、接地電極Ｗ_２に対し仮曲げ加工のために接近・離間駆動される。仮曲げスペーサ４２を中心電極Ｗ_１の先端面に当接させず所定の隙間ｄを生じさせた形で位置決めし、その状態で曲げパンチ４３により接地電極Ｗ_２を該スペーサ４２に押しつけて仮曲げ工程を実施することで、電極に欠けや傷などの欠陥不良が極めて発生しにくくなり、高歩留まりを達成することが可能となる。
【００１７】
図４は、本曲げ装置１５の一例を示すものである。ホルダ２３に載置されたワークＷは、リニアコンベア３００により装置１５内に搬入され、所定の加工位置に位置決めされる。そして、ワークＷの加工位置に対応する位置においてリニアコンベア３００の搬送経路の片側にギャップ撮影・解析ユニット３が、リニアコンベア３００を挟んでこれと反対側にギャップ調整手段の主体たる曲げ機構５がそれぞれ配置されている。
【００１８】
ギャップ撮影・解析ユニット（以下、単に撮影解析ユニットという）３は撮影工程に主として用いられるものであり、フレーム２２上に支持された、撮影手段として機能する撮影カメラ４と、これに接続される画像解析部１１０（図１１）とを要部に構成される。図１１に示すように、画像解析部１１０は、Ｉ／Ｏポート１１１とこれに接続されるＣＰＵ１１２、ＲＯＭ１１３、ＲＡＭ１１４等からなるマイクロプロセッサにより構成できる。なお、ＣＰＵ１１２は、ＲＯＭ１１３に格納される画像解析プログラム１１３ａにより、後処理手段、ギャップ間隔算出手段、ギャップ寸法補正手段、見かけギャップ寸法算出手段、電極エッジ線決定手段、平滑化処理手段の主体となるものである。図４に戻って、撮影カメラ４は、例えば二次元ＣＣＤセンサ４ａ（図１１）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、照明装置２００によって照射されたワークの中心電極Ｗ_１と、これに対向する接地電極Ｗ_２と、それら中心電極Ｗ_１と接地電極Ｗ_２との間に形成される火花ギャップｇとを側方から撮影するようになっている。
【００１９】
一方、曲げ機構５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５１の前端面に、本体ケース５２が取り付けられている。その本体ケース５２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にはロッド５８を介して押圧パンチ５４が、本体ケース５２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に形成された雌ねじ部５３ａに上方から螺合するねじ軸（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が、ワークＷの接地電極Ｗ_２に対して接近・離間することになる。また、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。
【００２０】
図３（ｃ）に示すように、例えば先端が斜め上方を向く形で仮曲げされた接地電極Ｗ_２に対し、図９に示すように、上記押圧パンチ５４を接近させてこれを押圧することにより、接地電極Ｗ_２の先端部が中心電極Ｗ_１の先端面とほぼ平行となるようにギャップ調整工程の主要工程をなす本曲げ加工が施される。そして、火花放電ギャップの間隔が到達目標ギャップ間隔に到達するように調整される。なお、図４に示すように、この本曲げ加工の実施時においてワークＷは、軸線方向両側から押さえ部材６０，６１との間に挟み付けらて固定されるようになっている。そして、この本曲げ加工において撮影工程にて取得される画像情報を利用することとなる。
【００２１】
次に、本曲げ加工（ギャップ調整工程）において利用する画像情報を得るための撮影工程について更に詳しく説明する。図５（ａ）に示されるように、照明装置２００は、撮影工程において照明光が火花ギャップを透過するように火花ギャップが形成されるワークＷ（スパークプラグ）の先端部と対向配置されている。なお、図５の実施例では平面発光型の照明装置が用いられている。なお、この照明装置２００には、照明範囲を所定の範囲に制限するための遮光部２０３が設けられている。遮光部２０３により、スパークプラグを介して撮影カメラ４側に向かう照明光の照出範囲は、中心電極の軸線方向における距離が所定の範囲（Ｈ_１）に制限されている。また、撮影カメラ４の撮影する向きは、中心電極の軸線方向Ａ１に対して、略直交する方向Ａ２である。そして、該スパークプラグ先端部を挟んで照明装置２００の反対側に配置された撮影カメラ４により中心電極Ｗ_１及び接地電極Ｗ_２により形成される火花ギャップを撮影する。該撮影カメラ４は、図６に示すようにワークＷの火花ギャップｇを所定の倍率にて、火花ギャップｇに面する中心電極Ｗ_１の先端エッジＥ_１の全体と、同じく接地電極Ｗ_２の先端面の先端エッジＥ_２のうち、火花ギャップに面する部分、及び接地電極Ｗ_２の火花ギャップに面する側とは反対側のエッジＥ_３を含むように撮影することとなる。
【００２２】
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における主要な処理の流れを、図１２のフローチャートを参照して説明する。なお、製造装置１は当該処理を実施するために、図１０のようにＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３、ＲＡＭ１０４を含む形で主制御部１００が構成されており、その主制御部１００がＩ／Ｏポート１０１を介してそれぞれの機構及び装置と接続される構成をなす。
【００２３】
以下、流れについて述べると、まず接地電極整列工程（Ｓ１）が終了すると、キャリア３０２をワーク装着位置へ移動し、ワークＷをワークホルダに装着するとともにワークＷをチャックする（Ｓ２）。続いて、Ｓ３では、ワークＷはリニアコンベア３００より先端面位置測定装置１３の位置へ運ばれる。先端面位置測定装置１３は図３に示すように先端位置を測定する。次いでＳ４において図３（ｂ）及び（ｃ）に示される上述した仮曲げ工程を実施する。
【００２４】
Ｓ５ではギャップ撮影・解析処理が行われる。ここでは、撮影・解析ユニット３の撮影位置にワークＷが移動・位置決めされ、画像解析部１１０（図１１）が撮影カメラ４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（詳細は後述）。次いで、Ｓ６では火花ギャップｇの目標値（例えばＲＯＭ１０３（図１０）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、本曲げ装置１５（図４）の押圧パンチ５４の調整押圧のためのストロークを算出する。
【００２５】
Ｓ７では、ワークＷを図４の本曲げ装置１５の曲げ加工位置へ移動・位置決めし、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て、モータ５６を作動させることによって、接地電極Ｗ_２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１０）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。
【００２６】
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、ギャップ間隔が目標値に到達していなければ、Ｓ１０を経てＳ５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へ進んで不良品排出となる。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、Ｓ１１に進んでワーク排出となり、終了となる。
【００２７】
次に、ギャップ撮影・解析処理について説明する。図１２のギャップ撮影・解析処理（Ｓ５，Ｓ８）は、図１３に示されるように、大きく分けて画像認識処理（Ｓ１００）と、それに続く平滑化処理（Ｓ１１０）、ギャップ計測処理（Ｓ１２０）及び補正処理（Ｓ１３０）とからなる。画像認識処理は、中心電極Ｗ_１あるいは接地電極Ｗ_２の撮影画像データ（図では、「ワーク画像データ」と総称している）を取り込み、これに対応するマスター画像データ１２５ａを記憶装置１２５（図１１）から読み出して、ＲＡＭ１１４のメモリ１１４ｂ，１１４ｃにそれぞれ格納する。
【００２８】
マスター画像は、検査対象となるスパークプラグ品番の標準的な製品を用い、中心電極Ｗ_１の接地電極Ｗ_２のギャップｇを挟んだ対向部分を、所定の条件で予め撮影することにより作成されたものである。このマスター画像と、撮影された撮影画像に基づいて中心電極Ｗ_１及び接地電極Ｗ_２の電極エッジ線を特定するエッジ線情報を生成し、それら電極エッジ線を構成する各点の撮影画像上における座標が定められる。なお、このようなエッジ線情報の生成については、例えば特開２０００−１８０３１０に示されるような手法を用いることができる。なお、生成されたエッジ線情報は画像解析部１１０のＲＡＭ１１４に記憶される。
【００２９】
次に、平滑化処理（Ｓ１１０：図１３）について説明する。まず、撮影画像において得られた接地電極Ｗ_２の先端エッジ線Ｅ_２の情報（エッジ線上の各点（各画素）の位置座標集合として与えられる）を読み出す。図１４（ａ）は、撮影画像の一例を示しており、エッジ線を構成する画素の一部又は全部が後述する外形線計測点（中心電極側：ａ_０、ａ_１、ａ_２・・・ａ_ｍ、接地電極側：ｂ_０、ｂ_１、ｂ_２・・・ｂ_ｎ）となる。この位置座標集合は、図１４（ｂ）に示すように、Ｘ−Ｙ平面上の点としてプロットすることにより、接地電極Ｗ_２の先端エッジ線Ｅ_２の起伏レベルプロファイルＰＦを表すことができる。
【００３０】
そして、この起伏レベルプロファイルＰＦに平滑化処理を行う。なお、平滑化処理については、種々の方法が考えられるが、例えば、上記起伏レベルプロファイルに基づいて移動平均を求める処理を行う方法、上記起伏レベルプロファイルを最小二乗法により関数近似する方法等を利用できる。即ち、Ｘ−Ｙ座標系において、起伏レベルプロファイルを構成するエッジ線上における近傍の複数点に基づいて移動平均により当該起伏レベルプロファイルを近似する形で平滑化してもよく、或いはその座標系において最小二乗法により当該起伏レベルプロファイルを関数近似する形で平滑化する方法を用いてもよい。
【００３１】
また、以下の方法を用いてもよい。図１５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seg_１，seg_２，・・，seg_ｍ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われる。例えば図１５では、区間seg_２に、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。なお、区間幅は、発生する突起ＢＰの大きさに応じて、例えばこの突起ＢＰの幅よりも小さくならない範囲で適宜設定する。そして、この処理では、起伏レベルプロファイルＰＦを、構成データ点ｃ個ずつの区間に区切り、区間内の起伏レベル（すなわちＹの値）の総和ＳRを各区間毎に算出し、これをｃにて割ることにより、各区間の平均値Ｙ_ｍを算出している。なお、各Ｙのデータは、区間毎に対応するＹ_mの値にて置き換えている。
【００３２】
さらに、図１６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seg_１，seg_２，・・，seg_ｎに区分し、各区間seg毎に起伏レベルの変化率Ｆ（＝ΔＹ／ΔＸ）を算出するとともに、その変化率Ｆの値が予め定められた条件を満たさない区間、例えば変化率Ｆが規定された範囲（例えば、上限値Ｆmax、下限値Ｆmin）から外れる区間について、該区間内のエッジ線の起伏レベルを修正する処理を行うようにしてもよい。この場合の修正処理は、区間内に存在する微小な突起ＢＰ（図ではseg_３とseg_４とにまたがって存在している）の影響を軽減できるもの、例えば当該区間内の起伏レベルを平均化する処理、あるいは突起高さを小さくする方向に起伏レベルの値を変更する処理等が実施される。
【００３３】
以下に、条件を満たさない区間内の起伏レベルを、プロファイルＰＦ全体の平均起伏レベルにて置き換える修正を行う処理例について説明する。この例では、プロファイルＰＦを現在着目しているデータ点と、その隣のデータ点とからなる最小の区間にて区分する。まず、Ｙの平均値Ｙ_mを算出し、現在着目しているデータ点の番号をｉとして、隣のデータ点（すなわちｉ＋１番目のデータ点）との間でＹの値の差ΔＹ＝Ｙ_i+1−Ｙ_iの値を求め、隣接するデータ点間の距離ΔＸでこれを割ることにより、変化率Ｆ＝ΔＹ／ΔＸを算出する。図１６に示すように、この変化率Ｆが上限値Ｆmax、下限値Ｆminの範囲から外れていれば、Ｙ_iの値を平均値Ｙ_mの値にて置き換える（すなわち、修正する）。これを、全てのｉについて繰り返す。
【００３４】
さらに、平滑化処理として、上記起伏レベルプロファイルに対してフーリエ解析を用い、高周波成分を除去する手法等を使用できる。具体的には、図１８に示すようにプロファイルＰＦを波形曲線とみなして、これにローパスフィルタ処理を施すこともできる。ローパスフィルタ処理としては各種公知の方式が採用可能であるが、例えば図１７に示すように、プロファイルＰＦ（Ｘ−Ｙ曲線）をＸ−Ｙ座標系にてフーリエ変換することにより、プロファイルＰＦの周波数スペクトルを求める（Ｌ３０１）。図１７において、突起ＢＰは、一定周波数以上の高周波ノイズ成分ととらえることができる。図１７のＬ３０２では、突起幅に応じて適宜設定されたカットオフ周波数以上の高周波成分を、得られた周波数スペクトルからカットする。そして、Ｌ３０３にてこれにフーリエ逆変換処理を施すことにより、図１８に示すように、原プロファイル（破線）から高周波成分がカットされたフィルタ処理後プロファイル（実線）が得られ、突起ＢＰの影響が軽減される。なお、ローパスフィルタ処理は上記のようにソフト的に行う方式のほか、例えばＸ−Ｙデータのデジタル出力を、Ｄ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器を利用してアナログローパスフィルタ回路を介して、又はデジタルローパスフィルタ回路を介して取り込むようにしてもよい。
【００３５】
続いて、ギャップ計測処理（Ｓ１２０：図１３）の一例を説明する。接地電極Ｗ_２の先端エッジ線Ｅ_２の上記平滑化処理により平滑化された情報と、中心電極Ｗ_１の先端エッジ線Ｅ_１の同じく平滑化された情報とを読み出す。そして、図７（ａ）のように接地電極Ｗ_２側の火花ギャップＧに臨む接地電極側火花ギャップ形成部と、中心電極Ｗ_１側の中心電極側火花ギャップ形成部とにおいて、各々外形線の位置を与える外形線上の測定点を複数決定する。図１４に示したように、中心電極側の外形線上の測定点をａ_０、ａ_１、ａ_２・・・ａ_ｍとして表し、接地電極側の外形線上の測定点をｂ_０、ｂ_１、ｂ_２・・・ｂ_ｎとして表している。なお、本発明にいう接地電極側火花ギャップ形成部とは、接地電極Ｗ_２における火花ギャップＧを挟んで中心電極Ｗ_１と対向する部分を意味し、先端エッジ線Ｅ_２を外形線とする部分である。図６のようにチップを有するものについては火花ギャップＧに臨むチップ表面がこれに該当する。また、接地電極側面が中心電極と直接対向するものについては、その接地電極側面におけるその対向する部分が該当することとなる。また、中心電極側火花ギャップ形成部とは、火花ギャップＧを挟んで接地電極Ｗ_２と（具体的には接地電極側火花ギャップ形成部と）対向する部分であり、先端エッジ線Ｅ_１を外形線とする部分（中心電極の先端面部分）である。
【００３６】
なお、外形線上の測定点はエッジにおいて所定画素ごとに選択するようにしてもよく、エッジにおける全ての画素を外形線上の測定点としてもよい。そして、一方の火花ギャップ形成部にて外形線上の測定点の一つを基準点として定め、さらに、他方の火花ギャップ形成部において基準点との距離が最短となる外形線上の測定点を見出し、その最短距離に基づいてギャップ間隔を決定することとなる。なお、図７（ｂ）では、中心電極側の計測点の一つを基準点と定め、一点鎖線Ａにて示されるようにその基準点と接地電極側における全ての計測点（ｂ_０、ｂ_１、ｂ_２・・・ｂ_ｎ）との距離を算出し、その中から最短の距離（一点鎖線Ｂ）を求めている。さらに、基準点とされるａ点は複数定められ、各基準点のそれぞれについて他方の火花ギャップ形成部側の外形線上の測定点との最短距離を求める。具体的には、基準点側の電極における外形線上の測定点の全てを基準点とし、その全ての基準点について他方の外形線上の測定点との距離を求めるようにできる。そして、それら複数の最短距離のうちの最小値に基づいてギャップ間隔を決定する。これにより、画像座標系におけるＸＹ平面方向においてワークが傾斜していても、その傾斜に関係なくギャップ間隔が算出できる。即ち、中心軸線と平行の平面であって接地電極の幅方向と直交する平面の方向にワークが傾いていても誤差が生じない計測を行い得る。なお、本実施例においては、さらにこのように求められたギャップ間隔の画像上の見かけの寸法（見かけギャップ寸法ｇ’）を補正する処理を行う。この見かけギャップ寸法ｇ’の基点となる基準点をＰ_７としている。
【００３７】
次に、その補正処理（Ｓ１３０：図１３）について説明する。この補正処理においては、撮影手段（撮影カメラ４）にて撮影する方向における傾斜（具体的には、接地電極Ｗ_２の幅方向と平行な平面であって、かつ中心電極の軸線方向と平行な平面の方向における傾斜）を補正することとなる。具体的には、見かけギャップ寸法ｇ’を用い、スパークプラグの一部に予め定められた測定基準部の撮影画像上での見かけ寸法（測定基準部見かけ寸法）と、その測定基準部の既知の標準寸法（測定基準部標準寸法）とに基づいて見かけギャップ寸法ｇ’の補正を行う。そしてこの補正においては、中心電極の軸線が傾斜する形で撮影されることに基づく見かけギャップ寸法の寸法誤差を（具体的には、スパークプラグが撮影手段（撮影カメラ４）にて撮影する方向において傾斜する形で撮影されることに基づく寸法誤差を）、測定基準部見かけ寸法及び測定基準部標準寸法に基づき補正することとなる。
【００３８】
なお、本実施例において測定基準部として接地電極Ｗ_２を採用し、測定基準部標準寸法としては、接地電極における既知の標準厚さ寸法ｔ（以下、接地電極厚さ標準寸法ｔともいう）を予め定めるようにしている。一方、測定基準部見かけ寸法としては、撮影画像上において接地電極の画像上の厚さ寸法ｔ’（以下、接地電極厚さ見かけ寸法ｔ’ともいう）を求めるようにしている。そして、それら接地電極厚さ見かけ寸法ｔ’及び接地電極厚さ標準寸法ｔと、接地電極において予め定められる既知の標準幅寸法ｗとに基づいて見かけギャップ寸法ｇ’の補正を行う。なお、本実施例においては、それらｔ、ｔ’、ｗに加え、中心電極の既知の直径ｄを補正のパラメータとして用い、それら４種のパラメータに少なくとも基づいて見かけギャップ寸法ｇ’を補正している。また、予め定められる既知の寸法（寸法ｔ、ｗ、ｄ等）は、マイクロメータ等の長さ計測手段により予め基準となる製品にてそれぞれの実寸法を計測しておけばよい。以下、具体的な補正式について述べるが、補正式の前提として、図８に示されるような幾何学的関係に基づき以下の式を採用することができる。なお、図８では、撮影する方向において、中心電極の軸線がθ傾いて撮影された状態を示しており、ｇが求めるべきギャップ間隔である。また、撮影手段から撮影する方向は矢印Ａの方向であり、撮影画像においては、点Ｐ_１、Ｐ_２が接地電極のエッジとして、点Ｐ_３が中心電極のエッジ（具体的には、見かけギャップ寸法ｇ’の基点Ｐ_７（図７参照）となるエッジとして検出されることとなる。
【００３９】
【数１】

【００４０】
さらに、上記式を連立するとともにｇについて解き、以下の式を補正式として採用することができる。
【００４１】
【数２】

【００４２】
なお、本実施例においては、上記パラメータに加え、見かけギャップ寸法ｇ’の測定位置の、中心電極Ｗ_１の軸線Ｏからの距離ｋをパラメータとしている。具体的には、例えば、図７のように中心電極側における火花ギャップ形成部の外形線の両端部Ｐ_５，Ｐ_６に基づいて当該外形線上におけるそれら両端部Ｐ_５，Ｐ_６の中心点Ｐ_０を決定し、その中心点Ｐ_０と見かけギャップ寸法ｇ’の基点となる基準点Ｐ_７との距離をｋとすることができる。また、ｄ’は、中心電極Ｗ_１の軸線Ｏから軸線半径方向において距離ｋだけ離れた位置の、軸線Ｏ及び接地電極Ｗ_２の幅方向と平行に当該スパークプラグを切断した断面において、その断面における中心電極側火花ギャップ形成部の外形線上の両端距離を意味しており、距離ｋと中心電極の既知の直径ｄに基づいて上記式により決定する値である。なお、中心電極の直径が小さい場合、中心電極の先端面形状が平坦でない場合等においては、中心電極の直径ｄを０とみなすことができるため、距離ｋだけ離れた位置でのｄ’を０とみなして補正するようにしてもよい。例えば、上記補正式にｄ’＝０を代入する形で補正値を求めることもできる。そして見かけギャップ寸法ｇ’が補正されることに基づいて最終的に得られた補正値ｇをギャップ間隔寸法として決定し、このギャップ間隔寸法ｇに基づいて、後処理工程の一例たるギャップ調整工程を行い火花ギャップＧのギャップ間隔を調整することとなる。ギャップ調整工程は、本曲げ装置１５を用い、図９（ａ）に示すように、装置内に位置決めされたワークＷの接地電極Ｗ_２に対して、ねじ軸機構等の図示しない駆動部により上方から接近・離間可能に設けられた本曲げパンチ９０により、同図（ｂ）に示すように、先端が斜め上方を向く形で仮曲げされた接地電極Ｗ_２を、先端部が中心電極Ｗ_１の先端面とほぼ平行となるように本曲げ加工を施す。
【００４３】
この本曲げ加工は、上記のような撮影工程において撮影カメラ４によりギャップ間隔をモニタしながら行い、得られた画像情報（ギャップ間隔寸法ｇ）に基づいて所期の大きさの火花放電ギャップを形成するようにする。押圧パンチ５４は、先端にロードセルを備えており、外側電極との接触を検知した後、寸法計測等を行う画像装置から指示された変位量だけ加工することとなる。なお、撮影により得られた画像情報に基づいてギャップ調整を行う手法の具体例については種々考えられるが、例えば、特開２０００−１６４３２２にて示されるような段階的にギャップ間隔を調整する調整手法等を用いてもよい。
【００４４】
なお、後処理工程としてはギャップ調整工程に限定されず、例えば得られたギャップ間隔寸法ｇに基づく不良の管理を行う不良管理工程を用いてもよい。不良管理工程は、例えば得られたギャップ間隔寸法ｇが正常品としての基準を満たしていない場合にその撮影対象製品を不良品として除去する不良品除去工程を採用してもよい。このようにすれば、エッジ状態を明確にした上で不良品の除去工程がなされるため、形状に関する正常品と不良品の判別ミスが極めて少なくなる。また、ギャップ間隔寸法ｇに基づいて撮影対象製品の製品データを生成する製品データ生成工程を用いてもよい。製品データ生成工程は、例えば、ギャップ間隔寸法ｇに基づいてその撮影対象製品が不良品であるという情報が得られた場合に、当該撮影対象製品における不良に関する情報（不良の有無に関する情報、不良の種別に関する情報等）と、当該撮影対象製品に関する製品基礎情報（品番、検査日、ロット番号等のデータ）と関連付けてデータベースに記憶する方法を採ることができる。これにより、正常品と不良品を精度高く区別した上での統計的管理が可能となる。
【００４５】
上述した実施例の説明は、撮影画像に基づいて中心電極Ｗ_１及び接地電極Ｗ_２のエッジ線情報を生成させた後に、その生成されたエッジ線上に基準点を定めてギャップ間隔を測定する方法である。このようにエッジ線上に基準点を定めることによってギャップ間の最短距離をより直接的かつ精度高く求めることができる。しかし、必ずしもエッジ線上に基準点を定める必要はない。さらに、エッジ線情報を生成させることなくギャップ間隔を測定してもよい。以下にその方法について説明する。
上述した実施例と同様に、スパークプラグ先端部を挟んで照明装置２００の反対側に配置された撮影カメラ４により中心電極Ｗ_１及び接地電極Ｗ_２により形成される火花ギャップを撮影する。該撮影カメラ４は、図６に示すようにワークＷの火花ギャップｇを所定の倍率にて、火花ギャップｇに面する中心電極Ｗ_１の先端エッジＥ_１の全体と、同じく接地電極Ｗ_２の先端面の先端エッジＥ_２のうち、火花ギャップに面する部分、及び接地電極Ｗ_２の火花ギャップに面する側とは反対側のエッジＥ_３を含むように撮影することとなる。なお、この撮影カメラ４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になっている。そして、この撮影カメラ４によって撮影される火花ギャップを挟んで対向する中心電極Ｗ_１及び接地電極Ｗ_２の濃淡階調画像は、所定の濃度閾値を用いて一旦二値化され、黒領域が中心電極Ｗ_１及び接地電極Ｗ_２を示し、白領域が空間を示すことになる。
【００４６】
次に、図１９（ａ）に示すように、中心電極Ｗ_１を横切る直線A上の所定位置に基準点Q₀を一点定め、その基準点Q₀を通過する複数の計測線L₀，L_１・・・Ｌ_nを放射状に設定する。なお、所定位置は、中心電極Ｗ_１を示す黒領域の範囲内に定められる。これらの各計測線線L₀，L_１・・・Ｌ_nには、図１９（ｂ）に示すように、基準点Q₀から１画素幅の間隔で複数の参照点c₀，ｃ₁・・・c_mが設定されている。そして、各参照点c₀，ｃ₁・・・c_mにおける濃度値を読み出している。次に、図１９（ｃ）に示すような濃度配列を計測線毎に作成し、所定の濃度閾値を用いて二値化する。１画素の幅に白領域と判断された参照点の数を乗算することによって、計測線毎の空間の間隔が測定されるので、各空間の間隔のうち、最短の間隔に基づいて、この基準点Q₀に対する仮ギャップ間隔g₀を決定する。同様にして、直線Ａ上に複数定め、複数の仮ギャップ間隔の中から最短距離となる値をギャップ間隔ｇとする。なお、本実施例では、直線Ａは中心電極Ｗ_１を横切る位置に定めたが、火花ギャップとなる空間部分に定めてもよい。この場合には、基準点Q₀を中心電極Ｗ_１と接地電極Ｗ_２とが直接対向する範囲内に設定するとよい。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にもおよび、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。例えば、上述した実施例では、最短距離をギャップ間隔としたが、測定された値が種々の要因により異常値を示す場合もある。このような場合には、異常値を除外した値を最短距離としてギャップ間隔としてもよい。また、複数の基準点に対応する最短距離のうち最大を示す値を参照して、火花ギャップに面する部分全体のギャップ寸法を所定範囲内に調整できるようにしてもよい。
【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図。
【図２】移送機構の説明図。
【図３】先端面位置測定装置及び仮曲げ装置の作動概念を示す説明図。
【図４】本曲げ装置の一例を示す正面図。
【図５】撮影工程の一例について概念的に示す工程説明図。
【図６】撮影画像の一例について示す図。
【図７】ギャップ間隔の計測方法の一例について説明する説明図。
【図８】補正方法の一例について説明する説明図。
【図９】ギャップ調整工程の一例を概念的に示す工程説明図。
【図１０】本発明のスパークプラグ製造装置の電気的構成例を示すブロック図。
【図１１】撮影・解析ユニットの画像解析部の電気的構成例を示すブロック図。
【図１２】図１の製造装置の主な処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】ギャップ撮影・解析処理の流れの一例について示すフローチャート。
【図１４】接地電極のエッジ形状のプロファイルをＸ−Ｙ平面上に表す例を示す説明図。
【図１５】平滑化処理の一例についての概念を示す図
【図１６】図１５とは別の例についての概念を示す図。
【図１７】ローパスフィルタ処理を用いた起伏プロファイルの平滑化処理の一例を示すフローチャート。
【図１８】図１７の平滑化処理の概念を示す説明図。
【図１９】ギャップ間隔の計測方法の他の例について説明する説明図。
【図２０】従来のギャップ計測について概念的に示す説明図。
【符号の説明】
１スパークプラグ製造装置
Ｗワーク（スパークプラグ）
Ｗ_１中心電極
Ｗ_２接地電極
Ｗ_３主体金具
Ｇ火花ギャップ
ｇ火花ギャップ寸法
ｇ’見かけギャップ寸法
ｔ接地電極厚さ標準寸法
ｔ’接地電極厚さ見かけ寸法
ｗ標準幅寸法
４撮影カメラ（撮影手段）
５曲げ機構（ギャップ調整手段）
１１２ＣＰＵ（後処理手段、ギャップ間隔算出手段、ギャップ寸法補正手段、見かけギャップ寸法算出手段、電極エッジ線決定手段、平滑化処理手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionManufacturing method of spark plugAbout.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the production of so-called parallel electrode type spark plugs, in forming a spark gap and adjusting the gap, after pre-pressing the ground electrode, the gap gap is monitored by a CCD camera or the like until the gap gap reaches a target value. A technique of repeatedly pressing the electrodes is used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the gap interval is adjusted by monitoring with a CCD camera or the like, the installation direction of the spark plug (specifically, the direction of the axis of the center electrode) is set in accordance with the coordinate system on the captured image. In other words, if a measurement method is used in which any one coordinate direction (for example, the Y direction) in the image coordinate system matches the direction of the center electrode, the distance between the edges of the center electrode and the ground electrode in the matching coordinate direction is determined. The gap interval is calculated by measuring.
[0004]
However, as shown in FIG. 20, when the workpiece W is photographed in such a manner that the axis of the center electrode is inclined with respect to the direction (G direction in the drawing) as a reference for gap measurement, specifically, for example, photographing. In the form in which the axis is inclined to the left and right with respect to the direction of photographing by the means, the direction in which the gap interval is to be measured is inclined with respect to the reference direction. Therefore, the actual value g due to the inclination_rThere is a possibility that a dimensional error may occur between the measured value g ″ and the measured value g ″ by the image. Also, as shown in FIG. 8, the workpiece is photographed such that the axis is inclined forward and backward in the direction of photographing by the photographing means. Even in such a case, a dimensional error may occur in the same manner.
[0005]
  The problem to be solved by the present invention is that, in the measurement of the gap interval, an accurate gap interval can be calculated regardless of the inclination of the work (spark plug) with respect to the photographing means, and by using the calculated gap interval, the spark plug is highly accurate. Can be manufacturedManufacturing method of spark plugIs to provide.
[0006]
[Means for solving the problems and actions / effects]
  In order to solve the above problems, the present invention
A central electrode disposed in the insulator, a metal shell disposed on the outer periphery of the insulator, and one end coupled to the end surface on the front end side of the metal shell, while the other end is bent back to the side A spark plug manufacturing method comprising a ground electrode that forms a spark gap with the center electrode tip surface by facing the tip surface of the center electrode,
A photographing step of photographing the spark gap by photographing means;
One reference point is determined based on image information obtained by the photographing, and further, a ground electrode side spark gap formation facing the spark gap on the ground electrode side obtained by a plurality of measurement lines passing through the reference point is formed. A gap interval calculating step for determining the gap interval based on the distance between the center electrode side spark gap forming portion facing the spark gap on the center electrode side, and
A post-processing step of performing a predetermined post-processing based on the calculated gap interval,
The gap gap calculating step determines a plurality of the reference points, and determines the gap interval based on the distance obtained for each of the reference points.I will provide a.
[0007]
If the gap interval is determined as in the above method, for example, as shown in FIG. 20, when the spark plug is photographed in an inclined shape on the photographed image, that is, the spark plug is on the image plane. Even in the case where the axis of the center electrode is inclined to the left and right, the gap interval can be measured accurately. That is, there is no error due to the tilt in the captured image plane.
[0008]
  In addition, the center electrode disposed in the insulator, the metal shell disposed on the outer periphery of the insulator, one end is coupled to the end surface of the metal shell, and the other end is bent sideways. In order to manufacture a spark plug having a ground electrode that forms a spark gap between the side surface of the center electrode and the side surface of the center electrode facing the tip surface of the center electrode,
  A photographing step or photographing means for photographing the spark gap by photographing means;
  One of a ground electrode side spark gap forming part facing the spark gap on the ground electrode side and a center electrode spark gap forming part facing the spark gap on the center electrode side based on image information obtained by the photographing One reference point on the outline is defined in one spark gap forming part, and the measurement point on the outline that has the shortest distance from the reference point in the other spark gap forming part isFor example, by a plurality of radial measurement lines passing through the reference pointA gap interval calculating step or a gap interval calculating means for determining the gap interval based on the headline and the shortest distance;
  A spark plug manufacturing method and a manufacturing apparatus including a post-processing step or a post-processing means for performing predetermined post-processing based on the calculated gap interval may be used.
[0009]
If the gap interval is determined as described above, the shortest distance between the gaps can be obtained with high accuracy. That is, an error due to the inclination in the captured image plane does not occur, which contributes to highly accurate gap adjustment.
[0010]
Further, on the captured image, an apparent dimension of the gap interval (hereinafter also referred to as an apparent gap dimension) is obtained, and an apparent dimension on the captured image (hereinafter, referred to as a measurement reference portion predetermined for a part of the spark plug). The apparent gap dimension is corrected based on the measurement standard part apparent dimension) and the known standard dimension of the measurement standard part (hereinafter also referred to as measurement standard part standard dimension), and is calculated as the gap interval. Also good. Specifically, for example, the dimensional error of the apparent gap dimension caused by photographing with the spark plug tilted in the direction of photographing by the photographing means is changed into the measurement reference part apparent dimension and the measurement reference part standard dimension. A correction method based on this can be used.
[0011]
According to this method, even if the spark plug is tilted in the direction of shooting with the shooting means, a value extremely close to the actual size can be obtained by correction, and the gap interval can be set with high accuracy. Can be set. If this method is used in combination with the above-described method for calculating the gap interval based on the measurement point and the reference point on the outline, it is possible to cope with both the inclination in the shooting direction and the inclination left and right with respect to the shooting direction. It becomes.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to examples shown in the drawings.
1A and 1B are a plan view and a side view conceptually showing an embodiment of a spark plug manufacturing apparatus (hereinafter simply referred to as a manufacturing apparatus) of the present invention. The manufacturing apparatus 1 includes a linear conveyor as a transport mechanism that intermittently transports a spark plug to be processed (hereinafter also referred to as a workpiece) W along a transport path C (which is linear in this embodiment). 300, each process execution part for forming a spark gap of the workpiece W, that is, a workpiece loading mechanism 11 as a spark plug loading mechanism to be processed, and a ground electrode of the workpiece W are positioned at a certain position along the conveyance path C. Ground electrode alignment mechanism 12, tip surface position measuring device 13 for measuring the tip surface position of the center electrode, temporary bending device 14 for temporarily bending the ground electrode, final bending device 15 for performing the final bending, and workpiece W after completion of processing The workpiece discharge mechanism 16 and the rejected product discharge mechanism 17 are arranged in this order from the upstream side in the transport direction. In the linear conveyor 300, a carrier 302 to which a workpiece W is detachably attached is attached to a chain 301 as a circulating member at a predetermined interval. Each carrier 302, that is, the workpiece W is intermittently conveyed along the conveyance path C by intermittently driving the chain 301 by the conveyor drive motor 24.
[0013]
As shown in FIG. 2, the workpiece W is a cylindrical metal shell W.₃The metal shell W so that the front end and the rear end protrude.₃Insulator W fitted inside₄, Insulator W₄Central electrode W inserted in the axial direction of₁, And metal shell W₃One end is connected to the other electrode by welding or the like, and the other end is the center electrode W₁Ground electrode W extending in the axial direction₂Etc. Ground electrode W₂In the following process, the tip side is the center electrode W₁Is bent toward the front end surface of the electrode to form a spark gap to form a parallel electrode type spark plug. A cylindrical holder 23 whose upper end is open is integrally attached to the upper surface of the carrier 302. The workpiece W is detachably inserted into the holder 23 from the rear end side, and the metal shell W₃Hexagonal part W₆Is supported at the peripheral edge of the opening of the holder 23, and the ground electrode W₂It is transported together with the carrier 302 in a state where the side is up.
[0014]
The workpiece carry-in mechanism 11, the workpiece discharge mechanism 16 and the rejected product discharge mechanism 17 in FIG. 1 are, for example, as shown in FIG. 2, a workpiece supply unit set to the side of the conveyance direction C of the linear conveyor 300 (FIG. 1). Or it is comprised as a transfer mechanism which transfers the workpiece | work W between a workpiece | work discharge | emission part (it is provided in J position in a figure), and the holder 23 positioned in this carrying in or discharge | emission mechanism. The transfer mechanism 35 includes a chuck hand mechanism 36 that is held up and down by an air cylinder 37, and an advance / retreat drive mechanism 39 that drives the chuck hand mechanism 36 forward and backward in the radial direction of the circumferential path C by an air cylinder 38 and the like. Consists of.
[0015]
Next, the ground electrode alignment mechanism 12 is connected to the ground electrode W.₁The spark plug is rotated by an actuator such as a motor on the basis of the above and positioned at a predetermined alignment position. Further, the tip end face position measuring device 13 is arranged so that the center electrode W is placed prior to a temporary bending process described later.₁The position detection sensor 115 is provided as shown in FIG. 3 (a). The workpiece W is mounted on the linear conveyor 300 and is fixed to the holder 23 which is fixed at the height position.₂It is mounted in a state that is upright so that is on the upper side. The position detection sensor 115 (configured by a laser displacement sensor, for example) is held at a constant height by a frame that measures the height position of the tip surface, so that the center electrode W₂Measure the position of the tip surface from above.
[0016]
Further, the temporary bending device 14 is configured so that the center electrode W of the workpiece W detected by the position detection sensor 115 is shown in FIGS. 3B and 3C.₁The temporary bending spacer 42 is positioned and arranged in a state where a substantially constant gap d is formed between the front end surface and the ground electrode W with respect to the temporary bending spacer 42.₂The tip electrode side of the central electrode W is bent using a bending punch 43.₁The temporary bending process is performed by pressing from the opposite side. The bending punch 43 is connected to the ground electrode W by a punch driving unit such as an air cylinder (not shown).₂On the other hand, it is driven to approach and separate for temporary bending. The temporary bending spacer 42 is connected to the center electrode W.₁In this state, the ground electrode W is positioned by the bending punch 43 without being brought into contact with the tip surface of the wire.₂Is pressed against the spacer 42 to perform a provisional bending step, so that defects such as chipping and scratching are hardly generated, and a high yield can be achieved.
[0017]
FIG. 4 shows an example of the bending apparatus 15. The workpiece W placed on the holder 23 is carried into the apparatus 15 by the linear conveyor 300 and positioned at a predetermined processing position. The gap photographing / analysis unit 3 is located on one side of the conveying path of the linear conveyor 300 at a position corresponding to the processing position of the workpiece W, and the bending mechanism 5 serving as a main body of the gap adjusting means is located on the opposite side of the linear conveyor 300. Each is arranged.
[0018]
A gap shooting / analysis unit (hereinafter simply referred to as a shooting analysis unit) 3 is mainly used in a shooting process, and is supported on a frame 22 and has a shooting camera 4 functioning as shooting means and an image connected thereto. The analysis unit 110 (FIG. 11) is configured as a main part. As shown in FIG. 11, the image analysis unit 110 can be configured by a microprocessor including an I / O port 111 and a CPU 112, ROM 113, RAM 114, and the like connected thereto. The CPU 112 is a main component of post-processing means, gap interval calculation means, gap dimension correction means, apparent gap dimension calculation means, electrode edge line determination means, and smoothing processing means by the image analysis program 113a stored in the ROM 113. Is. Returning to FIG. 4, the photographing camera 4 is configured as a CCD camera having, for example, a two-dimensional CCD sensor 4 a (FIG. 11) as an image detection unit, and the center electrode W of the workpiece irradiated by the illumination device 200.₁And the grounding electrode W facing this₂And the central electrode W₁And ground electrode W₂The spark gap g formed between the two is photographed from the side.
[0019]
On the other hand, the bending mechanism 5 has a main body case 52 attached to, for example, a front end surface of a cantilever type frame 51 attached on a base 50 of the apparatus. A movable base 53 is accommodated in the main body case 52 so as to be movable up and down, and a pressing punch 54 is attached to the movable base 53 through a rod 58 so as to protrude from the lower end surface of the main body case 52. . Then, by rotating a screw shaft (for example, a ball screw) 55 that is screwed into the female screw portion 53a formed on the movable base 53 from above with a pressing punch drive motor 56, the pressing punch 54 is moved to the workpiece W. Ground electrode W₂Will approach and leave. Further, an arbitrary height position can be held corresponding to the stop position of the screw shaft drive. The rotation transmission force of the press 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.
[0020]
As shown in FIG. 3 (c), for example, the ground electrode W temporarily bent so that the tip is directed obliquely upward.₂On the other hand, as shown in FIG. 9, by pressing the pressing punch 54 so as to approach the ground electrode W,₂The tip of the center electrode W₁The main bending process, which constitutes the main process of the gap adjustment process, is performed so as to be substantially parallel to the front end surface. Then, the spark discharge gap interval is adjusted so as to reach the ultimate target gap interval. As shown in FIG. 4, the workpiece W is fixed by being sandwiched between the

pressing members

60 and 61 from both sides in the axial direction when the main bending process is performed. Then, the image information acquired in the photographing process is used in the main bending process.
[0021]
Next, a photographing process for obtaining image information used in the main bending process (gap adjustment process) will be described in more detail. As shown in FIG. 5 (a), the illumination device 200 is disposed opposite to the tip of a workpiece W (spark plug) in which a spark gap is formed so that illumination light passes through the spark gap in the photographing process. . In the embodiment of FIG. 5, a planar light emitting type illumination device is used. The illumination device 200 is provided with a light shielding unit 203 for limiting the illumination range to a predetermined range. The light-shielding part 203 has an illumination range of the illumination light directed toward the photographing camera 4 through the spark plug.₁). In addition, the shooting direction of the shooting camera 4 is a direction A2 that is substantially orthogonal to the axial direction A1 of the center electrode. Then, the center electrode W is taken by the photographing camera 4 disposed on the opposite side of the illumination device 200 with the spark plug tip portion interposed therebetween.₁And ground electrode W₂Shoot the spark gap formed by As shown in FIG. 6, the photographing camera 4 has a spark gap g of the workpiece W at a predetermined magnification and a center electrode W facing the spark gap g.₁Tip edge E₁And the ground electrode W₂Tip edge E of the tip face of₂Of these, the part facing the spark gap and the ground electrode W₂Edge E opposite to the side facing the spark gap₃Will be taken to include.
[0022]
Hereinafter, the main processing flow in the spark plug manufacturing method of the present invention using the manufacturing apparatus 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. In order to perform the processing, the manufacturing apparatus 1 includes a main control unit 100 including a CPU 102, a ROM 103, and a RAM 104 as shown in FIG. 10, and the main control unit 100 configures the I / O port 101. It connects with each mechanism and apparatus via this.
[0023]
The flow will be described below. First, when the ground electrode alignment step (S1) is completed, the carrier 302 is moved to the workpiece mounting position, the workpiece W is mounted on the workpiece holder, and the workpiece W is chucked (S2). Subsequently, in S <b> 3, the workpiece W is conveyed from the linear conveyor 300 to the position of the front end surface position measuring device 13. The tip surface position measuring device 13 measures the tip position as shown in FIG. Next, in S4, the above-described provisional bending process shown in FIGS. 3B and 3C is performed.
[0024]
In S5, gap photographing / analysis processing is performed. Here, the workpiece W is moved / positioned to the shooting position of the shooting / analysis unit 3, and the value of the spark gap g is obtained by the image analysis unit 110 (FIG. 11) taking in the image from the shooting camera 4 and analyzing the image. (Details will be described later). Next, in S6, the target value (for example, stored in the ROM 103 (FIG. 10)) of the spark gap g is read out and compared with the measured gap measurement value g, thereby pressing the punch 54 of the bending apparatus 15 (FIG. 4). The stroke for adjusting the pressure is calculated.
[0025]
In S7, the workpiece W is moved / positioned to the bending position of the main bending device 15 in FIG. 4, and the motor 56 is operated in response to the command from the main control unit 100 and the value of the adjustment pressing stroke, thereby grounding. Electrode W₂Is pressed and the gap interval is adjusted by bending. At this time, the main controller 100 increments the value n of the number of bendings stored in the RAM 104 (FIG. 10), for example.
[0026]
Next, in step S8, the workpiece W is moved again to the photographing position, and the gap interval is measured again. Then, the gap interval measured in S9 is compared and determined with the target value. If the gap interval has not reached the target value, the process returns to S5 through S10, and the bending process and the gap measurement are repeated by the same processing. If the target value is not reached even if the number of times of bending n exceeds the upper limit value nmax in S10, the process is terminated as an abnormality, and the process proceeds to S11 and defective products are discharged. On the other hand, if the gap interval reaches the target value in S9, it is determined as normal, the process proceeds to S11, the work is discharged, and the process ends.
[0027]
Next, the gap photographing / analysis process will be described. As shown in FIG. 13, the gap photographing / analysis process (S5, S8) in FIG. 12 is roughly divided into an image recognition process (S100), a subsequent smoothing process (S110), a gap measurement process (S120), and And correction processing (S130). The image recognition process is performed by the center electrode W₁Or ground electrode W₂Captured image data (collectively referred to as “work image data” in the figure), master image data 125a corresponding to this is read from the storage device 125 (FIG. 11), and stored in the memories 114b and 114c of the RAM 114, respectively. Store.
[0028]
The master image uses a standard product of the spark plug part number to be inspected, and the center electrode W₁Ground electrode W₂This is created by photographing in advance a facing portion with the gap g between them in a predetermined condition. Based on the master image and the captured image, the center electrode W₁And ground electrode W₂Edge line information for specifying the electrode edge lines is generated, and coordinates on the captured image of each point constituting the electrode edge lines are determined. For the generation of such edge line information, for example, a technique as disclosed in JP-A-2000-180310 can be used. Note that the generated edge line information is stored in the RAM 114 of the image analysis unit 110.
[0029]
Next, the smoothing process (S110: FIG. 13) will be described. First, the ground electrode W obtained in the photographed image.₂Tip edge line E₂Information (given as a set of position coordinates of each point (each pixel) on the edge line) is read out. FIG. 14A shows an example of a photographed image, in which some or all of the pixels constituting the edge line are contour line measurement points (center electrode side: a) described later.₀, A₁, A₂... a_m, Ground electrode side: b₀, B₁, B₂... b_n) The position coordinate set is plotted as a point on the XY plane as shown in FIG.₂Tip edge line E₂Undulation level profile PF.
[0030]
Then, the undulation level profile PF is smoothed. Various methods can be considered for the smoothing process. For example, a method of performing a process for obtaining a moving average based on the undulation level profile, a method of approximating the function of the undulation level profile by a least square method, etc. it can. That is, in the XY coordinate system, the undulation level profile may be smoothed by approximating the undulation level profile by a moving average based on a plurality of neighboring points on the edge line constituting the undulation level profile. A method of smoothing the undulation level profile by function approximation by multiplication may be used.
[0031]
Further, the following method may be used. As shown in FIG. 15, the undulation level profile PF is divided into a plurality of sections seg of a predetermined length.₁, Seg₂, ..., seg_mIs performed as a process of averaging the undulation level profile PF for each section seg. For example, in FIG. 15, the section seg₂In addition, a protrusion BP that appears to be caused by burrs or the like at the time of punching occurs, but the protrusion BP is adapted by the averaging process and the protrusion height is reduced, and the influence on the gap interval measurement described later is reduced. . Note that the section width is set as appropriate in accordance with the size of the generated protrusion BP, for example, in a range not smaller than the width of the protrusion BP. In this process, the undulation level profile PF is divided into sections each having c constituent data points, and the sum SR of the undulation levels (that is, the value of Y) in the section is calculated for each section, and this is expressed as c. By dividing, the average value Y of each section_mIs calculated. Each Y data is Y corresponding to each section._mIt is replaced with the value of.
[0032]
Further, as shown in FIG. 16, the undulation level profile PF is divided into a plurality of sections seg of a predetermined length.₁, Seg₂, ..., seg_nThe undulation level change rate F (= ΔY / ΔX) is calculated for each section seg, and a section where the value of the change rate F does not satisfy a predetermined condition, for example, the change rate F is defined. For a section out of the range (for example, the upper limit value Fmax and the lower limit value Fmin), processing for correcting the undulation level of the edge line in the section may be performed. In this case, the correction process is performed by a minute protrusion BP (seg in the figure) existing in the section.₃And seg₄For example, a process for averaging the undulation level in the section or a process for changing the value of the undulation level in the direction of decreasing the protrusion height. The
[0033]
In the following, a description will be given of a processing example in which the undulation level in the section that does not satisfy the condition is replaced with the average undulation level of the entire profile PF. In this example, the profile PF is divided by the minimum interval consisting of the data point of interest and the adjacent data point. First, the average value Y of Y_mAnd the number of the data point of interest is i, and the difference in Y value between adjacent data points (i.e., the i + 1th data point) ΔY = Y_{i + 1}-Y_iThe rate of change F = ΔY / ΔX is calculated by dividing this by the distance ΔX between adjacent data points. As shown in FIG. 16, if this rate of change F is out of the range of the upper limit value Fmax and the lower limit value Fmin, Y_iIs the average value Y_mReplace (ie, modify) with the value of. This is repeated for all i.
[0034]
Further, as a smoothing process, a method of removing high frequency components by using Fourier analysis for the undulation level profile can be used. Specifically, as shown in FIG. 18, the profile PF can be regarded as a waveform curve and subjected to low-pass filter processing. Various known methods can be adopted as the low-pass filter processing. For example, as shown in FIG. 17, the profile PF is frequency-transformed by Fourier transforming the profile PF (XY curve) in the XY coordinate system. A spectrum is obtained (L301). In FIG. 17, the protrusion BP can be regarded as a high-frequency noise component having a certain frequency or higher. In L302 of FIG. 17, a high frequency component equal to or higher than the cutoff frequency set appropriately according to the protrusion width is cut from the obtained frequency spectrum. Then, by applying inverse Fourier transform processing to this at L303, as shown in FIG. 18, a post-filtering profile (solid line) in which high-frequency components are cut from the original profile (broken line) is obtained, and the influence of the projection BP Is reduced. In addition to the method of performing the low-pass filter processing as described above, for example, digital output of XY data is converted via an analog low-pass filter circuit using a D / A converter and an A / D converter. Alternatively, it may be taken in via a digital low-pass filter circuit.
[0035]
Next, an example of the gap measurement process (S120: FIG. 13) will be described. Ground electrode W₂Tip edge line E₂Information smoothed by the above smoothing process and the center electrode W₁Tip edge line E₁Similarly, the smoothed information is read out. Then, as shown in FIG.₂Ground electrode side spark gap forming portion facing the spark gap G on the side, and the center electrode W₁In the center electrode side spark gap forming portion on the side, a plurality of measurement points on the outline that give the position of the outline are determined. As shown in FIG. 14, the measurement points on the outline on the center electrode side are a₀, A₁, A₂... a_mThe measurement point on the outline on the ground electrode side is expressed as b.₀, B₁, B₂... b_nIt represents as. The ground electrode side spark gap forming portion referred to in the present invention is the ground electrode W.₂Center electrode W across spark gap G₁And the edge line E₂Is a part having an outline. For those having a chip as shown in FIG. 6, the chip surface facing the spark gap G corresponds to this. Further, when the side surface of the ground electrode is directly opposed to the center electrode, the facing portion on the side surface of the ground electrode is applicable. In addition, the center electrode side spark gap forming portion is the ground electrode W across the spark gap G.₂(Specifically, the ground electrode side spark gap forming portion) and the tip edge line E₁Is a portion having a contour line (tip surface portion of the center electrode).
[0036]
Note that the measurement points on the outline may be selected for each predetermined pixel at the edge, or all the pixels at the edge may be set as the measurement points on the outline. And, one of the measurement points on the outline is determined as a reference point in one spark gap forming part, and further, the measurement point on the outline that has the shortest distance from the reference point in the other spark gap forming part is found, The gap interval is determined based on the shortest distance. In FIG. 7B, one of the measurement points on the center electrode side is defined as a reference point, and all the measurement points (b) on the reference point and the ground electrode side as indicated by the alternate long and short dash line A.₀, B₁, B₂... b_n) And the shortest distance (one-dot chain line B) is obtained. Further, a plurality of points a which are reference points are determined, and the shortest distance between each reference point and the measurement point on the outline on the other spark gap forming part side is obtained. Specifically, all of the measurement points on the outline on the reference point side electrode can be used as reference points, and the distance between all the reference points and the measurement points on the other outline can be obtained. Then, the gap interval is determined based on the minimum value among the plurality of shortest distances. Thereby, even if the work is inclined in the XY plane direction in the image coordinate system, the gap interval can be calculated regardless of the inclination. In other words, even if the workpiece is inclined in a plane parallel to the central axis and perpendicular to the width direction of the ground electrode, measurement can be performed without causing an error. In the present embodiment, a process for correcting the apparent dimension (apparent gap dimension g ') on the image of the gap interval thus obtained is further performed. A reference point serving as a base point of the apparent gap dimension g ′ is P₇It is said.
[0037]
Next, the correction process (S130: FIG. 13) will be described. In this correction process, the inclination (specifically, the ground electrode W) in the direction of photographing with the photographing means (the photographing camera 4).₂In the direction of the plane parallel to the axial direction of the central electrode and parallel to the axial direction of the center electrode) is corrected. Specifically, using the apparent gap dimension g ′, an apparent dimension (measurement reference part apparent dimension) on a photographed image of a measurement reference part predetermined for a part of the spark plug, and a known reference of the measurement reference part The apparent gap dimension g ′ is corrected based on the standard dimension (measurement standard part standard dimension). In this correction, the dimensional error of the apparent gap dimension based on the fact that the axis of the center electrode is photographed in an inclined form (specifically, in the direction in which the spark plug is photographed by the photographing means (photographing camera 4)). The dimensional error based on being photographed in an inclined manner) is corrected based on the apparent size of the measurement reference portion and the standard size of the measurement reference portion.
[0038]
In this embodiment, the ground electrode W is used as a measurement reference portion.₂As a standard dimension of the measurement reference portion, a known standard thickness dimension t (hereinafter also referred to as a ground electrode thickness standard dimension t) of the ground electrode is determined in advance. On the other hand, as an apparent dimension of the measurement reference portion, a thickness dimension t ′ on the image of the ground electrode (hereinafter also referred to as a ground electrode thickness apparent dimension t ′) is obtained on the photographed image. Then, the apparent gap dimension g 'is corrected on the basis of the ground electrode thickness apparent dimension t', the ground electrode thickness standard dimension t, and the known standard width dimension w predetermined in the ground electrode. In this embodiment, in addition to these t, t ′ and w, the known diameter d of the center electrode is used as a correction parameter, and the apparent gap dimension g ′ is corrected based on at least these four parameters. Yes. In addition, as for the known dimensions (dimensions t, w, d, etc.) determined in advance, the respective actual dimensions may be measured in advance using a standard product by a length measuring means such as a micrometer. Hereinafter, a specific correction formula will be described. As a premise of the correction formula, the following formula can be adopted based on the geometrical relationship as shown in FIG. Note that FIG. 8 shows a state where the axis of the center electrode is tilted by θ in the shooting direction, and g is a gap interval to be obtained. The direction of shooting from the shooting means is the direction of arrow A, and in the shot image, the point P₁, P₂Is the edge of the ground electrode, the point P₃Is the edge of the center electrode (specifically, the base point P of the apparent gap dimension g ′)₇(See FIG. 7).
[0039]
[Expression 1]

[0040]
Furthermore, the above equations can be simultaneous and solved for g, and the following equations can be adopted as correction equations.
[0041]
[Expression 2]

[0042]
In this embodiment, in addition to the above parameters, the center electrode W at the measurement position of the apparent gap dimension g ′ is used.₁The distance k from the axis O is used as a parameter. Specifically, for example, as shown in FIG. 7, both end portions P of the outline of the spark gap forming portion on the center electrode side.₅, P₆And both ends P on the outline based on₅, P₆Center point P₀And determine its center point P₀And the reference point P that is the base point of the apparent gap dimension g '₇The distance between and can be set to k. D ′ is the center electrode W₁The axis O and the ground electrode W at a position separated from the axis O by a distance k in the radial direction of the axis₂Means a distance between both ends on the outline of the center electrode side spark gap forming portion in the cross section of the spark plug cut in parallel with the width direction of the electrode, based on the distance k and the known diameter d of the center electrode. It is a value determined by the above formula. When the diameter of the center electrode is small, or when the tip surface shape of the center electrode is not flat, etc., the diameter d of the center electrode can be regarded as 0, so d ′ at a position separated by the distance k is 0. You may make it correct | amend considering it. For example, the correction value can be obtained by substituting d ′ = 0 into the correction equation. Then, a correction value g finally obtained based on the correction of the apparent gap dimension g ′ is determined as a gap interval dimension, and a gap adjustment step as an example of a post-processing step is determined based on the gap interval dimension g. The gap interval of the spark gap G is adjusted. The gap adjusting step uses the bending apparatus 15 and, as shown in FIG. 9A, the ground electrode W of the workpiece W positioned in the apparatus.₂On the other hand, the main bending punch 90 provided so as to be able to approach and separate from above by a drive unit (not shown) such as a screw shaft mechanism is temporarily bent so that the tip is inclined upward as shown in FIG. Ground electrode W₂The tip is the center electrode W₁The main bending process is performed so as to be substantially parallel to the tip end surface.
[0043]
This main bending process is performed while the gap interval is monitored by the imaging camera 4 in the imaging process as described above, and a spark discharge gap having a desired size is formed based on the obtained image information (gap interval dimension g). To do. The pressing punch 54 is provided with a load cell at the tip, and after detecting contact with the outer electrode, the pressing punch 54 is processed by the amount of displacement instructed from the image device that performs dimension measurement or the like. Various specific examples of the method for adjusting the gap based on the image information obtained by photographing can be considered. For example, an adjustment method for adjusting the gap interval stepwise as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-164322. Etc. may be used.
[0044]
Note that the post-processing step is not limited to the gap adjustment step, and for example, a defect management step for managing defects based on the obtained gap interval dimension g may be used. As the defect management process, for example, when the obtained gap interval dimension g does not satisfy the standard as a normal product, a defective product removal process of removing the photographing target product as a defective product may be employed. In this way, since the defective product is removed after the edge state is clarified, there are very few errors in discriminating between the normal product and the defective product regarding the shape. Further, a product data generation process for generating product data of a product to be photographed based on the gap interval dimension g may be used. In the product data generation process, for example, when information indicating that the imaging target product is defective is obtained based on the gap interval dimension g, information regarding defects in the imaging target product (information regarding the presence or absence of defects, It is possible to adopt a method of storing in the database in association with information on the type) and product basic information (data such as product number, inspection date, lot number, etc.) on the product to be photographed. As a result, it is possible to perform statistical management while accurately distinguishing between normal products and defective products.
[0045]
The description of the embodiment described above is based on the center electrode W based on the captured image.₁And ground electrode W₂After the edge line information is generated, a reference point is set on the generated edge line and the gap interval is measured. Thus, by determining the reference point on the edge line, the shortest distance between the gaps can be obtained more directly and with high accuracy. However, it is not always necessary to set the reference point on the edge line. Further, the gap interval may be measured without generating edge line information. The method will be described below.
Similar to the above-described embodiment, the center electrode W is formed by the photographing camera 4 disposed on the opposite side of the lighting device 200 with the spark plug tip interposed therebetween.₁And ground electrode W₂Shoot the spark gap formed by As shown in FIG. 6, the photographing camera 4 has a spark gap g of the workpiece W at a predetermined magnification and a center electrode W facing the spark gap g.₁Tip edge E₁And the ground electrode W₂Tip edge E of the tip face of₂Of these, the part facing the spark gap and the ground electrode W₂Edge E opposite to the side facing the spark gap₃Will be taken to include. The photographed image photographed by the photographing camera 4 is a grayscale image formed by a combination of output states of a plurality of pixels that can output an intermediate density. Then, the center electrodes W facing each other across the spark gap photographed by the photographing camera 4₁And ground electrode W₂The grayscale image is once binarized using a predetermined density threshold, and the black region is the center electrode W.₁And ground electrode W₂And the white area indicates a space.
[0046]
Next, as shown in FIG.₁Reference point Q at a predetermined position on straight line A crossing₀And the reference point Q₀Multiple measurement lines L passing through₀, L₁... L_nSet to radial. The predetermined position is the center electrode W.₁Is defined within a black region. Each of these measurement lines L₀, L₁... L_nIncludes a reference point Q as shown in FIG.₀Multiple reference points at intervals of 1 pixel from₀, C₁... c_mIs set. And each reference point c₀, C₁... c_mThe density value at is read out. Next, a density array as shown in FIG. 19C is created for each measurement line, and binarized using a predetermined density threshold. By multiplying the width of one pixel by the number of reference points determined to be a white area, the space interval for each measurement line is measured. Therefore, based on the shortest interval among the space intervals, this reference Point Q₀Temporary gap spacing for₀To decide. Similarly, a plurality of values are determined on the straight line A, and a value that is the shortest distance among a plurality of temporary gap intervals is defined as a gap interval g. In this embodiment, the straight line A is the center electrode W.₁However, it may be determined in a space portion that becomes a spark gap. In this case, the reference point Q₀The center electrode W₁And ground electrode W₂It is good to set within the range where and directly face each other.
[0047]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and the present invention is not limited to the wording of each claim without departing from the scope described in each claim. Can be easily replaced by the above, and improvements based on knowledge normally possessed by those skilled in the art can be added as appropriate. For example, in the above-described embodiments, the shortest distance is the gap interval, but the measured value may show an abnormal value due to various factors. In such a case, the gap interval may be the shortest distance obtained by excluding abnormal values. Further, the gap dimension of the entire portion facing the spark gap may be adjusted within a predetermined range with reference to a value indicating the maximum among the shortest distances corresponding to the plurality of reference points.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view and a side view schematically showing one embodiment of a spark plug manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a transfer mechanism.
FIG. 3 is an explanatory view showing an operation concept of a tip surface position measuring device and a temporary bending device.
FIG. 4 is a front view showing an example of the bending apparatus.
FIG. 5 is a process explanatory diagram conceptually showing an example of a photographing process.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a captured image.
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of a gap interval measurement method.
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example of a correction method.
FIG. 9 is a process explanatory diagram conceptually showing an example of a gap adjustment process.
FIG. 10 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the spark plug manufacturing apparatus according to the present invention.
FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of an electrical configuration of an image analysis unit of a photographing / analysis unit.
12 is a flowchart showing the main processing flow of the manufacturing apparatus of FIG. 1;
FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of a flow of gap photographing / analysis processing.
FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating an example in which an edge shape profile of a ground electrode is represented on an XY plane.
FIG. 15 is a diagram showing a concept of an example of smoothing processing
FIG. 16 is a diagram showing a concept of an example different from FIG. 15;
FIG. 17 is a flowchart illustrating an example of a undulation profile smoothing process using a low-pass filter process;
18 is an explanatory diagram showing the concept of the smoothing process of FIG. 17;
FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating another example of a gap interval measurement method.
FIG. 20 is an explanatory diagram conceptually showing conventional gap measurement.
[Explanation of symbols]
1 Spark plug manufacturing equipment
W Work (Spark plug)
W₁  Center electrode
W₂  Ground electrode
W₃  Metal shell
G Spark gap
g Spark gap dimensions
g 'apparent gap size
t Ground electrode thickness standard dimensions
t 'ground electrode thickness apparent dimensions
w Standard width dimension
4 Shooting camera
5 Bending mechanism (Gap adjustment means)
112 CPU (Post-processing means, gap interval calculating means, gap size correcting means, apparent gap size calculating means, electrode edge line determining means, smoothing processing means)

Claims

A central electrode disposed in the insulator, a metal shell disposed on the outer periphery of the insulator, and one end connected to the end surface on the front end side of the metal shell, while the other end is bent back sideways. A spark plug manufacturing method comprising a ground electrode that forms a spark gap with the center electrode tip surface by facing the tip surface of the center electrode,
  A photographing step of photographing the spark gap by photographing means;
  One reference point is determined based on image information obtained by the photographing, and further, a ground electrode side spark gap formation facing the spark gap on the ground electrode side obtained by a plurality of measurement lines passing through the reference point is formed. A gap interval calculating step for determining the gap interval based on the distance between the center electrode side spark gap forming portion facing the spark gap on the center electrode side, and
  A post-processing step of performing a predetermined post-processing based on the calculated gap interval,
  The gap gap calculating step determines a plurality of the reference points, and determines the gap interval based on the distance obtained for each of the reference points.

A central electrode disposed in the insulator, a metal shell disposed on the outer periphery of the insulator, and one end connected to the end surface on the front end side of the metal shell, while the other end is bent back sideways. A spark plug manufacturing method comprising a ground electrode that forms a spark gap with the center electrode tip surface by facing the tip surface of the center electrode,
  A photographing step of photographing the spark gap by photographing means;
  Either of a ground electrode side spark gap forming part facing the spark gap on the ground electrode side or a center electrode side spark gap forming part facing the spark gap on the center electrode side based on image information obtained by the photographing One reference point on the outline is defined in one of the spark gap forming portions, and further, the measurement point on the outline that has the shortest distance from the reference point in the other spark gap forming portion is found, and the shortest A gap interval calculating step for determining the gap interval based on a distance;
  Including a post-processing step of performing predetermined post-processing based on the calculated gap interval;
  The gap interval calculation step calculates an apparent dimension on the image of the gap interval (hereinafter also referred to as “apparent gap dimension”) based on the shortest distance;
  An apparent dimension on the captured image of the measurement reference part predetermined for a part of the spark plug (hereinafter also referred to as “measurement reference part apparent dimension”), and a known standard dimension of the measurement reference part (hereinafter, The apparent gap dimension is corrected based on “measurement standard part standard dimension”) and calculated as the gap interval.

A central electrode disposed in the insulator, a metal shell disposed outside the insulator, and one end coupled to the end surface on the front end side of the metal shell, while the other end is bent back to the side A spark plug manufacturing method comprising a ground electrode that forms a spark gap with the center electrode tip surface by facing the tip surface of the center electrode,
  A photographing step of photographing the spark gap by photographing means;
  Based on the image information obtained by the photographing, an apparent dimension of the gap interval (hereinafter also referred to as an apparent gap dimension) is obtained, and the photographed image of the measurement reference portion predetermined in a part of the spark plug is obtained. The apparent gap dimension based on the above apparent dimension (hereinafter also referred to as “measurement reference part apparent dimension”) and the known standard dimension of the measurement reference part (hereinafter also referred to as “measurement reference part standard dimension”). A gap interval calculation step of performing correction of and calculating as the gap interval of the spark gap;
  A spark plug manufacturing method comprising a post-processing step of performing a predetermined post-processing based on the calculated gap interval.

The gap interval calculation step includes:
The dimensional error of the apparent gap dimension that occurs when the spark plug is photographed so as to be inclined in the photographing direction by the photographing means is based on the apparent dimension of the measurement reference part and the standard dimension of the measurement reference part. The spa according to claim 2, wherein the spa is corrected. A manufacturing method of a mark plug.

The measurement reference part is the ground electrode;
As the measurement standard part standard dimension, a known standard thickness dimension of the ground electrode (hereinafter also referred to as “ground electrode thickness standard dimension”) is predetermined, while the measurement standard part apparent dimension is defined on the photographed image. In the above, the thickness dimension on the image of the ground electrode (hereinafter also referred to as “ground electrode thickness apparent dimension”) is obtained,
5. The apparent gap dimension is corrected based on the apparent dimension of the ground electrode thickness, the standard dimension of the ground electrode thickness, and a known standard width dimension predetermined in the ground electrode. A method for producing a spark plug as described in 1.