JP4438699B2 - スパークプラグの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等に搭載された内燃機関に組み付けられるスパークプラグの製造方法に関する。

従来のスパークプラグは、ハウジングの内部に柱状の中心電極が絶縁保持され、接地電極の一端がハウジングの一端面に接合され、接地電極の中間部が曲げられて、接地電極の他端が中心電極の先端面に対向して配置される。この接地電極には、中心電極と対向する場所に接地電極側チップが接合されており、この接地電極側チップが中心電極に対向するように接地電極の中間部が曲げられ、接地電極側チップと中心電極との間に火花ギャップが形成されている。なお、以下では接地電極において接地電極側チップが接合された面をチップ接合面という。

このような接地電極は、接地電極の一端がハウジングに接合された後に行われる仮曲げ工程で火花ギャップが規格よりもわずかに大きくなるように加工される。具体的に、仮曲げ工程では、まず、接地電極の仮曲げのガイドとなるサーチャが所定の位置に固定される。この後、曲げパンチが接地電極の反チップ接合面側から中心電極側に向かって押し付けられることにより、接地電極が中間部で折り曲げられ、接地電極がサーチャに押し付けられ、サーチャが取り外される。こうして、接地電極は、仮曲げにより略Ｌ字形状に加工される（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−１６４３２０号公報

しかしながら、上記従来の技術では、接地電極に接地電極側チップを接合する装置の精度によって、接地電極側チップの場所が僅かながらワークごとに異なってしまう。すなわち、ハウジングの一端面に接地電極を接合する工程、接地電極に接地電極側チップを接合する工程、ハウジングに対する絶縁碍子組み付け工程等の各工程に組み付け誤差や接合誤差が生じ、その累積誤差がワークごとに異なる。このため、接地電極に接合される接地電極側チップの接合場所がワークごとに異なってしまうのである。

これにより、仮曲げ工程にて、曲げパンチがそれぞれ同じ駆動量（移動量）で各ワークの接地電極に押し付けられると、その後に各ワークの接地電極がそれぞれスプリングバックしたとき、接地電極側チップと中心電極の先端面との間の距離がワークごとに同じにならず、ワークごとに接地電極の仮曲げの形状が安定化しない。

具体的には、接地電極側チップが接地電極の他端の端面に近い場所に接合されている場合、接地電極側チップと中心電極の先端面との間が広がってしまう。一方、接地電極側チップが接地電極の他端の端面からよりハウジング側に接合されている場合、接地電極側チップと中心電極の先端面との間が狭くなってしまう。このように、曲げパンチの駆動量がどのワークに対しても同じであったため、各ワークの仮曲げ形状がそれぞれ異なってしまう。

本発明は、上記点に鑑み、ハウジングに接合された接地電極を仮曲げする仮曲げ工程において、接地電極に接合されるチップの場所に関わらず、接地電極の仮曲げ後の形状をワークごとに安定化させることができるスパークプラグの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、仮曲げ工程では、接地電極の他端側の端面から基準距離の位置に貴金属チップが接合されているときに曲げパンチを基準位置まで押し付けるとすると、貴金属チップが基準距離よりも接地電極の端面側に接合されている場合、曲げパンチを基準位置よりも遠くまで押し付け、貴金属チップが基準距離よりもハウジングの一端面側に接合されている場合、曲げパンチを基準位置よりも手前まで押し付けることを特徴とする。

このように、接地電極に接合される貴金属チップの位置に応じて、曲げパンチを押し付ける距離を変更する。これにより、貴金属チップが接地電極の端面側に接合されているときには、接地電極をより曲げて貴金属チップを中心電極の先端面に近づけることができる。一方、貴金属チップがハウジングの一端面側に接合されているときには、接地電極を曲げすぎないようにして貴金属チップを中心電極の先端面に近づけすぎないようにすることができる。以上のようにして、曲げパンチをワークごとに異なる駆動量（移動量）で接地電極に押し付けることで、接地電極がそれぞれスプリングバックしたとき、貴金属チップと中心電極の先端面との間の距離をワークごとに同じにすることができ、ワークごとに接地電極の仮曲げの形状を安定化させることができる。

本発明では、仮曲げ工程では、撮影手段（４０）にて撮影された画像を用いて、接地電極の他端側の端面から貴金属チップが接合された位置までの、ハウジングの長軸方向における接合距離（Ｌ１）を求め、接合距離の値に応じて、基準位置を補正するための前進端補正値を求める。そして、接地電極の仮曲げを行う際、接合距離が基準距離よりも短い場合、曲げパンチを基準位置よりも求めた前進端補正値分だけさらに押し付け、接合距離が基準距離よりも長い場合、曲げパンチを基準位置よりも求めた前進端補正値分だけ手前まで押し付けることを特徴とする。

このように、接地電極に対する貴金属チップの接合距離に応じて曲げパンチを駆動する。これにより、接地電極に貴金属チップが接合された位置に応じて曲げパンチを駆動することができる。すなわち、貴金属チップが接地電極の端面側に接合されている場合、接地電極をさらに曲げるようにして貴金属チップを中心電極の先端面に近づけるようにすることができる。一方、貴金属チップがハウジングの一端面側に接合されている場合、接地電極をそれほど曲げないようにして貴金属チップを中心電極の先端面に近づけないようにすることができる。こうして、接地電極を仮曲げした際、接地電極がそれぞれスプリングバックしたとき、貴金属チップと中心電極の先端面との間の距離をワークごとに同じにすることができ、ワークごとに接地電極の仮曲げの形状を安定化させることができる。

本発明は、接合距離を求める工程では、画像において、第１〜第３エッジの座標を取得し、第１、第２エッジの各座標から、画像中に示される貴金属チップにおいてハウジングの長軸方向の中間点（Ａ）の座標を求め、第３エッジと貴金属チップの中間点との各座標から、ハウジングの長軸方向における第３エッジから中間点までの距離を接合距離として求めることを特徴とする。

このように、画像中に示される接地電極および貴金属チップにおける各エッジの座標を取得する。これにより、各エッジの座標を用いて接地電極の他端側の端面から貴金属チップの中間点までの接合距離を求めることができる。そして、この接合距離を用いることで、曲げパンチの前進端の位置を補正するための前進端補正値を求めるようにすることができる。

本発明は、接合距離を求める工程では、画像中に設けた複数のウィンドウ（Ｗ１〜Ｗ３）内において第１〜第３エッジの座標をそれぞれ取得することを特徴とする。

このように、画像中にウィンドウを設定し、そのウィンドウを検出範囲として各ウィンドウ内にて各エッジの座標をそれぞれ取得する。これにより、画像中のウィンドウ内のみにおいて各エッジの座標をそれぞれ取得すれば良いため、各エッジの座標の取得効率を向上させることができる。

本発明は、第１、第２エッジの各座標を取得する工程では、貴金属チップの端面（１４ａ）側における第１、第２エッジの各座標をそれぞれ取得することを特徴とする。

このように、第１、第２エッジについては、貴金属チップの端面側における座標をそれぞれ取得する。これにより、接合距離を、接地電極の端面から貴金属チップの端面側の中間点までの、ハウジングの長軸方向における距離とすることができる。したがって、前進端補正値を貴金属チップの端面に応じた値とすることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。

図１は、本発明の製造方法により製造されるスパークプラグを半断面で示す正面図である。図１に示されるように、スパークプラグ１は、導電性の鉄鋼材料よりなる略円筒形状のハウジング１０を有しており、ハウジング１０には、絶縁性に富むセラミックからなる略円筒形状の絶縁碍子１１が挿入固定されている。絶縁碍子１１の軸孔１１ａには、導電性の金属材料よりなる略円柱形状の中心電極１２が挿入固定されている。ハウジング１０の一端面１０ａにはＮｉ基合金よりなる板状の接地電極１３の一端側が接合され、接地電極１３の他端側には耐火花消耗性に優れた例えばＩｒ（イリジウム）合金よりなる円柱状の貴金属チップ１４が接合されている。

接地電極１３は、仮曲げ前の時点では破線で示されるように直線状の板部材であり、中心電極１２の軸線Ｚ１方向に伸びている。また、接地電極１３は、仮曲げにより略Ｌ字形状に加工され、本曲げにより図１の実線で示されるように、さらに曲げられて火花ギャップＧが所定寸法に加工されている。換言すると、接地電極１３は、中心電極軸線Ｚ１に対して略平行に延びる脚部１３ａと、中心電極軸線Ｚ１に対して略直交方向に延びる対向部１３ｂと、を有し、貴金属チップ１４が中心電極１２の先端面１２ａに対向して配置されると共に、貴金属チップ１４と中心電極１２との間に中心電極軸線Ｚ１方向に所定の火花ギャップＧが形成されている。

また、本実施形態では、仮曲げ前の接地電極１３における貴金属チップ１４が接合された面をチップ接合面１３ｃといい、仮曲げ前の接地電極１３における貴金属チップ１４が接合されていない面を反チップ接合面１３ｄという。以上が、本発明の製造方法により製造されるスパークプラグ１の中心電極１２付近の構成である。

次に、接地電極１３を仮曲げするための装置について、図を参照して説明する。

図２は、仮曲げを行う前の準備段階で用いる準備加工装置を示す模式的な正面図である。図２に示されるように、準備加工装置は、火花ギャップＧ部分を上方にしてワーク（スパークプラグ１）を固定保持するホルダ２０と、ホルダ２０に保持されたワークの中心電極軸線Ｚ１を中心にしてホルダ２０を移動させるホルダ駆動装置３０と、両電極１２、１３近傍を撮影するカメラ４０と、カメラ４０から出力される画像信号を処理する画像処理手段５０と、画像処理手段５０からの信号に基づいて後述する複数の駆動装置を制御する制御手段６０とを備えて構成されている。なお、カメラ４０は、本発明の撮影手段に相当し、例えばＣＣＤカメラが採用される。

画像処理手段５０は、カメラ４０から入力される画像の画像信号に基づき、接地電極１３に接合された貴金属チップ１４の場所（座標）に基づいて接地電極１３を仮曲げするための曲げパンチ９０（後述する図４、図５参照）の駆動量（移動量）を求めるものである。このため、画像処理手段５０は、得られた画像を用いて、接地電極１３の他端側の端面から貴金属チップ１４が接合された位置までの、ハウジング１０の長軸方向における接合距離（後述する図７に示される接合距離Ｌ１）を求めるようになっている。

また、画像処置手段５０は、曲げパンチ９０の移動量、すなわち曲げパンチ９０の前進端の位置を決定する（後述する図９参照）。なお、曲げパンチ９０の前進端の位置とは、曲げパンチ９０の押し付け方向（Ｘ１）における最先端部分の位置を指す。

このような画像処理手段５０は、曲げパンチ９０の前進端の位置を補正するための前進端補正値を算出する前進端補正値算出プログラム、および各種演算式やデータ等が記憶されたＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ、Ｉ／Ｏポート（いずれも図示しない）などを備えて構成されている。この画像処理手段５０にて得られた前進端補正値は、制御手段６０に出力される。

制御手段６０は、画像処理手段５０から入力される前進端補正値のデータに基づき、曲げパンチ９０を駆動するための曲げパンチ駆動装置９１（後述する図４、図５参照）や、ワークの接地電極１３の仮曲げを行う際に用いられるサーチャ８１、８２（後述する図４参照）の場所を移動させる機能を有するものである。このような制御手段６０は、上記画像処理手段５０と同様に、各種演算式やデータ、駆動装置を作動させるためのプログラム等が記憶されたＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ、Ｉ／Ｏポート（いずれも図示しない）などを備えて構成されている。

なお、本実施形態では、前進端補正値を座標値としているため、画像処理手段５０および制御手段６０にてそれぞれ用いられる座標は共通のものである。

図３は、図２に示されるカメラ４０の配置を示す模式的な平面図である。図３に示されるように、カメラ４０は、仮曲げ前の時点での両電極１２、１３付近を撮影するようになっている。ここで、中心電極軸線Ｚ１に直交すると共に接地電極１３を貫く方向を第１直交方向Ｘとすると、カメラ４０の撮影方向は、第１直交方向Ｘに直交する第２直交方向Ｙである。この第２直交方向Ｙおよび中心電極軸線Ｚ１に垂直な方向は第１直交方向Ｘに該当する。なお、図３において、ワークにおいてカメラ４０とは反対側には、撮影のための図示しない照明が配置されている。

図４は、仮曲げ加工装置の模式的な平面図である。この図に示される仮曲げ加工装置は、図２に示される準備加工装置に保持されたままの状態のワークを加工するようになっている。また、図５は、図４に示される仮曲げ加工装置の正面図である。

図４および図５に示されるように、仮曲げ加工装置は、中心電極１２の先端面１２ａおよび接地電極１３のチップ接合面１３ｃに対向させて配置される２つのサーチャ８１、８２と、接地電極１３の反チップ接合面１３ｄに対向させて配置される円柱状の曲げパンチ９０と、を備えて構成されている。

２つのサーチャ８１、８２は、第２直交方向Ｙに相対移動可能にしてサーチャブロック１００に装着されており、曲げパンチ９０は、第１直交方向Ｘに相対移動可能にして共通ブロック１０１に装着されている。そして、サーチャブロック１００は、第１直交方向Ｘに相対移動可能にして共通ブロック１０１に装着されている。

すなわち、図４に示されるように、第１サーチャ８１は、サーチャブロック１００に固定された第１サーチャＹ軸駆動装置８４により第２直交方向Ｙに駆動され、第２サーチャ８２は、サーチャブロック１００に固定された第２サーチャＹ軸駆動装置８５により第２直交方向Ｙに駆動されるようになっている。

そして、２つのサーチャ８１、８２における接地電極１３側の先端部８１ａ、８２ａを、曲げパンチ９０により反チップ接合面１３ｄ側から接地電極１３を押して、サーチャ８１、８２における中心電極とは反対側の面８１ｂ、８２ｂ（以下、反中心電極側の面という）に接地電極１３を押し付けるようになっている。

また、２つのサーチャ８１、８２には、仮曲げを行う際に絶縁碍子１１や中心電極１２との干渉を避けるための逃がし部８１ｃ、８２ｃ、および仮曲げを行う際に貴金属チップ１４との干渉を避けるための切り欠き部８１ｄ、８２ｄが形成されている。

曲げパンチ９０は、共通ブロック１０１に固定された曲げパンチ駆動装置９１により第１直交方向Ｘに駆動されるようになっている。

共通ブロック１０１は、図５に示されるブロックＺ軸駆動装置１０２により中心電極軸線Ｚ１方向に駆動されるようになっている。サーチャブロック１００は、共通ブロック１０１に固定されたサーチャＸ軸駆動装置８３により、第１直交方向Ｘに駆動されるようになっている。

具体的に、共通ブロック１０１は、図５に示されるように、ブロックＺ軸駆動装置１０２により中心電極軸線Ｚ１方向に駆動される第１共通ブロック１０３と第２共通ブロック１０４とが、軸１０５によって相対的に回転可能に結合されたもので構成されている。

また、第１共通ブロック１０３に固定されたブロック回転駆動装置１０６により、第１共通ブロック１０３に対する第２共通ブロック１０４の角度が調整されるようになっている。第２共通ブロック１０４には、サーチャＹ軸駆動装置８３および曲げパンチ駆動装置９１が固定されている。

さらに、第２共通ブロック１０４は、中心電極軸線Ｚ１に対して傾斜している。したがって、曲げパンチ９０は中心電極軸線Ｚ１に対して斜め方向（Ｘ１）に移動する。より詳細には、曲げパンチ９０は、中心電極軸線Ｚ１に対して直交する方向Ｙへの移動に伴って、中心電極軸線Ｚ１方向で、かつ中心電極１２の先端面１２ａに近づく向きに移動する。本実施形態では、接地電極１３の他端側の端面から基準距離の位置に貴金属チップ１４が接合されているときに曲げパンチ９０を基準位置まで押し付けるとする。

なお、仮曲げ加工装置の上記各駆動装置８３〜８５、９１、１０２、１０６には、サーボモータまたは油空圧シリンダがそれぞれ備えられており、制御手段６０の指令に基づきそれぞれ作動するようになっている。

以上が、本実施形態に係るスパークプラグ１を製造する上で、仮曲げ工程に用いられる装置およびその構成である。

次に、図１に示されるスパークプラグ１の製造方法において、上記装置を用いて接地電極１３を仮曲げする工程について説明する。

まず、接地電極１３に接合された貴金属チップ１４の位置を検出し、この貴金属チップ１４の場所に応じた前進端補正値を求める方法について図６を参照して説明する。ここで、前進端とは、上述のように、図５に示される曲げパンチ９０において、その移動方向のもっとも先端部分の位置のことを言う。したがって、曲げパンチ９０の前進端とは、曲げパンチ９０において接地電極１３の反チップ接合面１３ｄに接触する部分に相当する。

図６は、接地電極１３に対する貴金属チップ１４の位置を検出すると共に、その貴金属チップ１４の位置に応じて曲げパンチ９０の前進端の位置を補正するための前進端補正値を求める内容を示したフローチャートである。図６に示されるフローチャートは、画像処理手段５０に記憶された前進端補正値算出プログラムに従って実行され、ワークが図４および図５に示される準備加工装置に設置された状態でスタートするようになっている。

ステップ２００では、初期化がなされる。すなわち、前回得られた座標や前進端補正値などのデータがクリアされる。

ステップ２０１では、画像入力がなされる。具体的には、図２および図３に示されるように、図示しない照明にてワークの接地電極１３が照明される。この後、カメラ４０にてワークの接地電極１３が撮影される。そして、カメラ４０にて撮影された画像の画像データは画像処理手段５０に入力される。

図７は、カメラ４０にて撮影された接地電極１３の画像を示したものである。また、図８は、図７において接地電極１３に接合された貴金属チップ１４近傍を拡大した図である。本実施形態では、画像において暗い部分を斜線により表現してある。したがって、図７および図８に示されるように、ワーク以外の場所は照明によって明るく表示される。

なお、本実施形態では、図７に示される画像左上を画像の原点（０，０）とし、図７中に示されるワークの中心電極軸線Ｚ１に垂直な方向をｘ軸、ｘ軸に垂直な方向（すなわち中心電極軸線Ｚ１に平行な軸）をｙ軸と定義する。

ステップ２０２では、第１ウィンドウＷ１が設定される。具体的には、第１ウィンドウＷ１は、図８に示されるように、ｘ軸方向においてチップ接合面１３ｃと貴金属チップ１４の端面１４ａとの間のうち貴金属チップ１４の端面１４ａ側であって、かつ、貴金属チップ１４のうち接地電極１３の端面側（貴金属チップ１４の側面部分１４ｂ）と背景３００とが含まれるように設定される。また、第１ウィンドウＷ１は、その範囲内に貴金属チップ１４の端面１４ａが含まれないようにあらかじめ設定され、画像中に張られる。このような第１ウィンドウＷ１は、図８に示されるように、貴金属チップ１４の側面部分１４ｂと背景３００とのエッジ（境界）を検出するための検出範囲となるものである。

上記第１ウィンドウＷ１は、それが構成される座標（つまり、４つの座標）としてあらかじめ画像処理手段５０に記憶されており、本ステップにおいて画像の画像データが画像処理手段５０に入力された後、画像中に第１ウィンドウＷ１を構成する各座標が設定されることで第１ウィンドウＷ１が形成される。なお、以下で形成される各ウィンドウも同じである。

ステップ２０３では、第１エッジＥ１が検出されたか否かが判定される。具体的には、第１ウィンドウＷ１内において、貴金属チップ１４の側面部分１４ｂと背景３００との境界が第１エッジＥ１として検出されるのである。つまり、第１ウィンドウＷ１内において、ｙ方向に画像の色の変化をモニタしていくと、例えば図中の明るい部分（背景３００）が暗い部分（貴金属チップ１４の側面部分１４ｂ）に変化する境界が検出され、その境界の座標（ｘ１、ｙ１）が検出される。本ステップでは、図中の暗い部分と明るい部分との境界が検出されず、第１エッジＥ１の座標が検出されない場合もある。

このように、画像中に第１ウィンドウＷ１を設け、この第１ウィンドウＷ１内で第１エッジＥ１の座標を取得するようにすることで、画像中の第１ウィンドウＷ１内のみにおいて第１エッジＥ１を探せば良いため、第１エッジＥ１の座標の取得効率を向上させることができる。

上記のようにして、第１エッジＥ１の座標を調べた後、第１エッジＥ１が検出されたか否かが判定される。すなわち、上記のようにして第１エッジＥ１の座標が取得されたか否かが判定される。本ステップにて第１エッジＥ１の座標が取得されていないと判定された場合、ステップ２０４に進む。一方、本ステップにて第１エッジＥ１の座標が取得されたと判定された場合、ステップ２０５に進む。

ステップ２０４では、エラー処理がなされる。すなわち、上記ステップ２０３にて第１エッジＥ１の座標が取得されなかったのは、ステップ２０１にてワークの接地電極１３が正常に撮影されない場合や、ワークにおいて接地電極１３に貴金属チップ１４が正常に接合されていない場合などが考えられる。したがって、本ステップでは、このようなワークに対し、前進端補正値を求めるステップおよびその前進端補正値に基づく仮曲げ工程をキャンセルする処理が施される。このエラー処理により、図２および図３に示される準備加工装置に固定保持されたワークは、この準備加工装置から取り外される。そして、本フローチャートは終了し、別のワークが準備加工装置に取り付けられ、再び図６に示されるフローが実行開始される。

ステップ２０５では、第２ウィンドウＷ２が設定される。具体的には、第２ウィンドウＷ２は、図８に示されるように、ｘ軸方向においてチップ接合面１３ｃと貴金属チップ１４の端面１４ａとの間のうち貴金属チップ１４の端面１４ａ側であって、かつ、貴金属チップ１４のうちハウジング１０の一端面１０ａ側（貴金属チップ１４の側面部分１４ｃ）と背景３００とが含まれるように設定される。また、第２ウィンドウＷ２は、第１ウィンドウＷ１と同様にその範囲内に貴金属チップ１４の端面１４ａが含まれないようにあらかじめ設定され、画像中に張られる。このような第２ウィンドウＷ２は、図８に示されるように、貴金属チップ１４の側面部分１４ｃと背景３００とのエッジ（境界）を検出するための検出範囲となるものである。

ステップ２０６では、第２エッジＥ２が検出されたか否かが判定される。具体的には、第２ウィンドウＷ２内において、中心電極１２の先端面１２ａに対向する貴金属チップ１４の側面部分１４ｃと背景３００との境界が第２エッジＥ２として検出されるのである。つまり、第２ウィンドウＷ２内において、ｙ方向に画像の色の変化をモニタしていくと、例えば図中の暗い部分（貴金属チップ１４の側面部分１４ｃ）が明るい部分（背景３００）に変化する境界が検出され、その境界の座標（ｘ１、ｙ２）が検出される。本ステップでは、ステップ２０３と同様に、図中の暗い部分と明るい部分との境界が検出されず、第２エッジＥ２の座標が検出されない場合もある。

上記のようにして、第２エッジＥ２の座標を調べた後、第２エッジＥ２が検出されたか否かが判定される。すなわち、上記のようにして第２エッジＥ２の座標が取得されたか否かが判定される。本ステップにて第２エッジＥ２の座標が取得されていないと判定された場合、ステップ２０４に進む。一方、本ステップにて第２エッジＥ２の座標が取得されたと判定された場合、ステップ２０７に進む。

ステップ２０７では、第３ウィンドウＷ３が設定される。具体的には、第３ウィンドウＷ３は、図８に示されるように、ｘ軸方向においてチップ接合面１３ｃと反チップ接合面１３ｄとの間よりも狭く、かつ、ｙ軸方向において接地電極１３の他端側と背景３００とが含まれるように設定され、画像中に張られる。このような第３ウィンドウＷ３は、図８に示されるように、接地電極１３の他端側と背景３００とのエッジ（境界）を検出するための検出範囲となるものである。

ステップ２０８では、第３エッジＥ３が検出されたか否かが判定される。具体的には、第３ウィンドウＷ３内において、接地電極１３の他端側の端面と背景３００との境界が第３エッジＥ３として検出されるのである。つまり、第３ウィンドウＷ３内において、ｙ方向に画像の色の変化をモニタしていくと、例えば図中の明るい部分（背景３００）が暗い部分（接地電極１３の他端側）に変化する境界が検出され、その境界の座標（ｘ２、ｙ３）が検出される。本ステップでは、ステップ２０３、２０６と同様に、図中の暗い部分と明るい部分との境界が検出されず、第３エッジＥ３の座標が検出されない場合もある。

上記のようにして、第３エッジＥ３の座標を調べた後、第３エッジＥ３が検出されたか否かが判定される。すなわち、上記のようにして第３エッジＥ３の座標が取得されたか否かが判定される。本ステップにて第３エッジＥ３の座標が取得されていないと判定された場合、ステップ２０４に進む。一方、本ステップにて第３エッジＥ３の座標が取得されたと判定された場合、ステップ２０９に進む。

ステップ２０９では、貴金属チップ１４のｙ軸方向における中間点の座標（図８に示される点Ａのｙ軸方向の座標）が算出される。まず、上記ステップ２０３、２０６において、貴金属チップ１４におけるｙ軸方向の座標が取得されたので、これらの座標により、貴金属チップ１４のｙ軸方向の長さが算出される。すなわち、ｙ２−ｙ１を計算することで、貴金属チップ１４の各側面部分１４ｂ、１４ｃ間の距離が得られる。そして、得られた距離ｙ２−ｙ１を二分割することにより、貴金属チップ１４の中間点のｙ軸方向の座標ｙ１＋（ｙ２−ｙ１）／２が得られる。

ステップ２１０では、接地電極１３の他端側の端面と貴金属チップ１４の中間点Ａとの間の接合距離Ｌ１（図７参照）が算出される。すなわち、中間点Ａのｙ座標から接地電極１３の他端側の端面のｙ座標を減算することで接合距離Ｌ１が得られる。つまり、接合距離Ｌ１はＬ１＝（ｙ１＋（ｙ２−ｙ１）／２）−ｙ３となる。このように接合距離Ｌ１を求めることで、貴金属チップ１４が接地電極１３の他端側の端面からどれくらい離れて接合されているのかかがわかる。

ステップ２１１では、前進端補正値（Ｌ２）が算出される。この前進端補正値は、仮曲げ加工装置において接地電極１３を仮曲げ加工する際、第１直交方向Ｘにおいて曲げパンチ９０を接地電極１３に押し付けきったときの曲げパンチ９０の前進端の位置を、正規の位置（基準位置）から変更する値に相当する。

本実施形態では、前進端補正値はＬ２＝（１．００−Ｌ１）／２．５として算出される。そして、上記ステップ２１０にて得られた接合距離Ｌ１がこの式に代入され計算されることで、前進端補正値Ｌ２が得られる。上記Ｌ２を求める式において分子で用いられる「１．００」は、例えば接地電極１３の他端側の端面から貴金属チップ１４の中間点Ａまでの間の規格値である。したがって、分子部分は規格値からのずれを示す値となる。また、分母で用いられると共に実験的に得られた「２．５」で分子の値を割ることで、好ましい前進端補正値Ｌ２を得ることができるようになっている。

こうして算出される前進端補正値Ｌ２は、上述のように規格値からのずれに対する値となるため、接合距離Ｌ１の値に応じて正もしくは負の値となる。つまり、前進端補正値が正の値であれば、貴金属チップ１４は正規の場所から接地電極１３の他端側の端面に近い場所に接合されていると言える。一方、前進端補正値が負の値であれば、貴金属チップ１４は正規の場所からハウジング１０の一端面１０ａ側に接合されていると言える。

本ステップにて得られた前進端補正値は、画像処理手段５０から制御手段６０に出力される。こうして、図６に示される前進端補正値を求める処理は終了する。

次に、上記準備加工装置にて得られた前進端補正値を用いて接地電極１３を仮曲げする方法について説明する。上記画像処理手段５０にて前進端補正値が得られると、ワークは図４および図５に示される仮曲げ加工装置に取り付けられる。この後、制御手段６０に入力された前進端補正値の値に応じて、曲げパンチ９０を移動させる移動量が算出される。具体的に、前進端補正値Ｌ２の値に応じて曲げパンチ９０の移動量が変更される様子を図９に示す。

上述のように、前進端補正値Ｌ２が正の値の場合、貴金属チップ１４が接地電極１３の他端側の端面に近い場所に接合されていることになる。したがって、曲げパンチ９０を正規の場所４００よりもさらに遠い第１の場所４１０まで押し付けることで、貴金属チップ１４を中心電極１２の先端面１２ａに近づけることができるのである。一方、前進端補正値Ｌ２が負の値の場合、貴金属チップ１４が接地電極１３の他端側の端面よりも遠い場所に接合されていることになる。したがって、曲げパンチ９０を正規の場所４００まで移動させずにその手前の第２の場所４２０まで押し付けることで、貴金属チップ１４を中心電極１２の先端面１２ａに近づけすぎないようにすることができるのである。

したがって、制御手段６０にて、前進端補正値Ｌ２に応じた曲げパンチ９０のＸ１方向の移動量が算出される。この後、図４および図５に示されるようにワークが固定保持された状態において、制御手段６０の指令により、各駆動装置８３〜８５、１０２、１０６が作動して、サーチャ８１、８２があらかじめ決められた場所に移動される。このような状態になった後、曲げパンチ駆動装置９１が作動して、接地電極１３の反チップ接合面１３ｄに押し付けられる。そして、曲げパンチ９０が算出されたＸ１方向の移動量だけ押されると、接地電極１３の中間部が折り曲げられ、接地電極１３のチップ接合面１３ｃが各サーチャ８１、８２の反中心電極側の面８１ｂ、８２ｂに押し付けられる。こうして、接地電極１３が仮曲げされる。

以上説明したように、本実施形態では、接地電極１３に接合される貴金属チップ１４の位置に応じて、曲げパンチ９０を押し付ける距離を変更することを特徴としている。これにより、貴金属チップ１４が接地電極１３の端面側に接合されている場合、接地電極１３をより曲げて貴金属チップ１４を中心電極１２の先端面１２ａに近づけるようにすることができる。一方、貴金属チップ１４がハウジング１０の一端面１０ａ側に接合されている場合、接地電極１３を曲げすぎないようにして貴金属チップ１４を中心電極１２の先端面１２ａに近づけすぎないようにすることができる。

以上のようにして、曲げパンチ９０をワークごとに異なる移動量で接地電極１３に押し付け、接地電極１３がそれぞれスプリングバックしたとき、貴金属チップ１４と中心電極１２の先端面１２ａとの間の距離をワークごとに同じにすることができ。したがって、ワークごとに接地電極１３の仮曲げの形状を安定化させることができる。

また、図８に示されるように、画像中にウィンドウＷ１〜Ｗ３を設定し、それらウィンドウＷ１〜Ｗ３を検出範囲として各ウィンドウＷ１〜Ｗ３内にて各エッジＥ１〜Ｅ３の座標をそれぞれ取得する。これにより、各エッジＥ１〜Ｅ３の座標を用いて接地電極１３の他端側の端面から貴金属チップ１４の中間点Ａまでの接合距離を求めることができる。そして、この接合距離を用いることで、曲げパンチ９０の前進端の位置を補正するための前進端補正値を求めるようにすることができる。このように、画像中のウィンドウＷ１〜Ｗ３内のみにおいて各エッジＥ１〜Ｅ３の座標をそれぞれ取得すれば良いため、各エッジＥ１〜Ｅ３の座標の取得効率を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、第１、第２エッジＥ１、Ｅ２については、貴金属チップ１４の端面１４ａ側における座標をそれぞれ取得している。これにより、接合距離を、接地電極１３の端面から貴金属チップ１４の端面１４ａ側の中間点Ａまでの、ハウジング１０の長軸方向における距離とすることができる。したがって、前進端補正値を貴金属チップ１４の端面に応じた値とすることができる。

（他の実施形態）
上記実施形態において示される各装置は一例を示すものであって、構成等がこれに限定されるものではない。

上記実施形態において、図６に示されるフローチャートは一例を示すものであって、これに限定されるものではない。すなわち、より精度の高い前進端補正値を求める場合、接地電極１３に対する貴金属チップ１４の姿勢等を検出し、それらを勘案してもっとも好ましい前進端補正値を算出することも可能である。

上記実施形態では、画像処理手段５０にて前進端補正値を求めるようにしているが、画像処理手段５０では接地電極１３の他端側の端面と貴金属チップ１４の中間点Ａとの間の距離（座標）のみを取得してその情報を制御手段６０に出力するようにし、制御手段６０にて前進端補正値を求めるようにしても構わない。

なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。

本発明の製造方法により製造されるスパークプラグを半断面で示す正面図である。 仮曲げを行う前の準備段階で用いる準備加工装置を示す模式的な正面図である。 図２に示されるカメラの配置を示す模式的な平面図である。 仮曲げ加工装置の模式的な平面図である。 図４に示される仮曲げ加工装置の正面図である。 曲げパンチの前進端補正値を求める内容を示したフローチャートである。 カメラにて撮影された接地電極の画像を示した図である。 図７において接地電極に接合された貴金属チップ近傍を拡大した図である。 前進端補正値Ｌ２の値に応じて、曲げパンチの移動量が変更される様子を示した図である。

符号の説明

１０…ハウジング、１０ａ…一端面、１２…中心電極、１２ａ…先端面、
１３…接地電極、１３ｃ…チップ接合面、１４…貴金属チップ、４０…カメラ、
５０…画像処理手段、６０…制御手段、８１、８２…サーチャ、９０…曲げパンチ、
３００…背景、Ｅ１〜Ｅ３…第１〜第３エッジ、Ｘ…第１直交方向、
Ｘ１…押し付け方向、Ｙ…第２直交方向、Ｚ１…中心電極の軸線。

Claims (5)

1. ハウジング（１０）の内部に柱状の中心電極（１２）が絶縁保持され、前記ハウジングの一端面（１０ａ）に接地電極（１３）の一端が接合され、前記接地電極の他端に柱状の貴金属チップ（１４）が接合され、前記接地電極は仮曲げ前の時点では前記中心電極の軸線（Ｚ１）方向に伸びる直線状の板部材であり、前記接地電極の他端側が前記中心電極軸線に対して略直交する角度まで仮曲げされて、前記貴金属チップが前記中心電極の先端面（１２ａ）に対して対向配置されるスパークプラグの製造方法であって、
   前記中心電極の先端面に対向させてサーチャ（８１、８２）を配置し、曲げパンチ（９０）を用いて前記接地電極を前記サーチャに対し前記中心電極とは反対側から押し付けることにより、前記接地電極の仮曲げを行う仮曲げ工程を有し、
   前記仮曲げ工程では、前記接地電極の他端側の端面から基準距離の位置に前記貴金属チップが接合されているときに前記曲げパンチを基準位置まで押し付けるとすると、前記貴金属チップが前記基準距離よりも前記接地電極の端面側に接合されている場合、前記曲げパンチを前記基準位置よりも遠くまで押し付け、前記貴金属チップが前記基準距離よりも前記ハウジングの一端面側に接合されている場合、前記曲げパンチを前記基準位置よりも手前まで押し付けることを特徴とするスパークプラグの製造方法。
2. ハウジング（１０）の内部に柱状の中心電極（１２）が絶縁保持され、前記ハウジングの一端面（１０ａ）に接地電極（１３）の一端が接合され、前記接地電極の他端に柱状の貴金属チップ（１４）が接合され、前記接地電極は仮曲げ前の時点では前記中心電極の軸線（Ｚ１）方向に伸びる直線状の板部材であり、仮曲げ工程にて前記接地電極の他端側が前記中心電極軸線に対して略直交する角度まで仮曲げされて、前記貴金属チップが前記中心電極の先端面（１２ａ）に対して対向配置されるスパークプラグの製造方法であって、
   前記接地電極を撮影する撮影手段（４０）を備えており、前記接地電極を仮曲げするための曲げパンチ（９０）において前記接地電極に対する押し付け方向（Ｘ１）における最先端部分を前記曲げパンチの前進端とすると、前記撮影手段にて撮影された画像に基づいて前記曲げパンチの前進端の位置を補正するための前進端補正値を求める準備加工装置を有し、
   前記仮曲げ工程は、
   前記接地電極において、前記貴金属チップが接合された面をチップ接合面（１３ｃ）と定義すると共に、前記撮影手段にて前記接地電極において前記チップ接合面に垂直かつ前記ハウジングの一端面に垂直な面を撮影する工程と、
   前記撮影手段にて撮影された画像を用いて、前記接地電極の他端側の端面から前記貴金属チップが接合された位置までの、前記ハウジングの長軸方向における接合距離（Ｌ１）を求める工程と、
   前記接地電極の他端側の端面から基準距離だけ離れた位置に前記貴金属チップが接合されているときに、前記押し付け方向において前記曲げパンチを基準位置まで押し付けるとしたとき、前記接合距離に基づいて前記基準位置を補正するための前記前進端補正値を求める工程と、
   前記中心電極の先端面に対向させてサーチャ（８１、８２）を配置し、前記曲げパンチを用いて前記接地電極を前記サーチャに対し前記中心電極とは反対側から押し付けることにより、前記接地電極の仮曲げを行う際、前記接合距離が前記基準距離よりも短い場合、前記曲げパンチを前記基準位置よりも求めた前進端補正値分だけさらに押し付け、前記接合距離が前記基準距離よりも長い場合、前記曲げパンチを前記基準位置よりも求めた前進端補正値分だけ手前まで押し付ける工程と、を含んでいることを特徴とするスパークプラグの製造方法。
3. 前記画像には、ワーク以外の領域が背景（３００）として示されており、
   前記接合距離を求める工程では、
   前記貴金属チップのうち前記接地電極の他端側の端面側と前記背景との境界を第１エッジ（Ｅ１）とし、前記ハウジングの長軸方向における前記第１エッジの座標を取得する工程と、
   前記貴金属チップのうち前記ハウジングの一端面側と前記背景との境界を第２エッジ（Ｅ２）とし、前記ハウジングの長軸方向における前記第２エッジの座標を取得する工程と、
   前記接地電極の他端側の端面と前記背景との境界を第３エッジ（Ｅ３）とし、前記ハウジングの長軸方向における前記第３エッジの座標を取得する工程と、
   前記第１エッジおよび前記第２エッジの各座標から、前記画像中に示される前記貴金属チップにおいて前記ハウジングの長軸方向の中間点（Ａ）の座標を求める工程と、
   前記第３エッジと前記貴金属チップの中間点との各座標から、前記ハウジングの長軸方向における前記第３エッジから前記中間点までの距離を前記接合距離として求める工程と、を含んでいることを特徴とする請求項２に記載のスパークプラグの製造方法。
4. 前記接合距離を求める工程では、前記画像中に複数のウィンドウ（Ｗ１〜Ｗ３）を設け、これらウィンドウ内において前記第１〜第３エッジの座標をそれぞれ取得することを特徴とする請求項３に記載のスパークプラグの製造方法。
5. 前記第１エッジおよび前記第２エッジの各座標を取得する工程では、前記貴金属チップの端面（１４ａ）側における第１エッジおよび第２エッジの各座標をそれぞれ取得することを特徴とする請求項３または４に記載のスパークプラグの製造方法。
   

Images