JP4508002B2 - 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、仮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、仮曲げ工程において接地電極のねじれに関係なく接地電極を仮曲げしていた。ここで、接地電極のねじれとは、接地電極の一端がハウジングの一端面に接合された状態で、接地電極の他端からハウジングの一端面側を見たとき、ハウジングの長軸に対して垂直な方向における接地電極の断面の中心とハウジングの長軸とを結ぶ直線に対し、チップ接合面が垂直に交わっていない状態を指す。

すなわち、接地電極がねじれの状態になっているワーク（スパークプラグ）があったとしても、サーチャはどのワークに対しても同じ位置に配置および固定されてしまう。したがって、接地電極のねじれが大きいワークほど、接地電極が曲がりにくくなってしまう。これにより、接地電極のねじれが大きい場合と小さい場合とでは、仮曲げされた接地電極のスプリングバック量（曲げの戻り量）がそれぞれ異なってしまい、仮曲げされた接地電極の形状がワークごとに安定しなくなってしまう。

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、本発明は、ハウジングに接合された接地電極に対する仮曲げ工程において、撮影された画像中に示される、第１反射線（３１０）と第２反射線（３２０）との各反射線幅を求め、これらの各反射線幅の差に基づいて接地電極のねじれの大きさに応じた仮曲げ補正値を求める。そして、この仮曲げ補正値に基づいてサーチャ（８１、８２）を接地電極から遠ざけて中心電極の先端面に対向させて配置し、接地電極の仮曲げを行うことを特徴とする。

このように、接地電極を撮影すると共に、撮影した画像から接地電極のねじれを求め、接地電極のねじれの大きさに応じた仮曲げ補正値を求める。そして、この仮曲げ補正値に応じてサーチャを接地電極から遠ざけて配置し、このサーチャに接地電極を押し付けて接地電極を仮曲げする。これにより、接地電極が大きくねじれてハウジングに接合されていたとしても、ワークごとの接地電極のスプリングバック量の差を低減させることができる。つまり、接地電極のねじれの量に関わらずワークごとにスプリングバック量をほぼ一定にすることができ、各ワークにおいて仮曲げ後の形状を安定化させることができる。

本発明は、第１背景と第１反射線との境界である第１エッジ（Ｅ１）の座標と、第１反射線と撮影面との境界である第２エッジ（Ｅ２）の座標と、撮影面と第２反射線との境界である第３エッジ（Ｅ３）の座標と、第２反射線と第２背景との境界である第４エッジ（Ｅ４）の座標と、をそれぞれ取得すると共に、第１エッジおよび第２エッジにおける各座標を用いて第１反射線の反射線幅Ａを求め、第３エッジおよび第４エッジにおける各座標を用いて第２反射線の反射線幅Ｂを求め、反射線幅Ａと反射線幅Ｂとの差に基づいて仮曲げ補正値を求めることを特徴とする。

このように、画像中に示される第１、第２反射線の反射線幅Ａ、Ｂをそれぞれ求めるため、各背景および撮影面と第１、第２反射線との境界（エッジ）の座標を取得する。そして、各エッジの座標の差をそれぞれ求めることで第１、第２反射線の反射線幅Ａ、Ｂを得る。このような方法により、チップ接合面とは反対側の面に対応する第１反射線の反射線幅Ａと、チップ接合面に対応する第２反射線の反射線幅Ｂを容易に求めることができ、これら反射線幅Ａ、Ｂの差を求めることで、仮曲げ補正値を求めることができる。

これら反射線幅Ａ、Ｂの差が大きいほど、ハウジングに対し接地電極がおおきくねじれて接合されていると言え、仮曲げ補正値の値も大きくなる。

本発明は、接地電極の仮曲げを行う工程では、仮曲げ補正値がしきい値を超える場合、仮曲げ補正値に応じた距離だけサーチャを接地電極から遠ざけて配置し、仮曲げ補正値がしきい値を超えない場合、サーチャを正規の位置に配置することを特徴とする。

このように、仮曲げ補正値に対してしきい値を設け、仮曲げ補正値がこのしきい値を超えるか否かに応じてサーチャを配置する。このとき、仮曲げ補正値がしきい値を超える場合には、この仮曲げ補正値に応じた距離だけサーチャを接地電極から遠ざけて配置する。これにより、接地電極を容易に曲げるようにすることができ、接地電極がねじれた状態で仮曲げされた際に起こるスプリングバック量を、接地電極がねじれていない場合とほぼ同じ量にすることができる。

本発明は、仮曲げ補正値を求める工程において、画像中に複数のウィンドウ（Ｗ１〜Ｗ４）を設け、これらウィンドウ内において第１〜第４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（指定した領域）を設け、そのウィンドウ内で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エッジを探せば良いため、各エッジの座標の取得効率を向上させることができる。

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（すなわちチップ接合面１３ｃとは反対側の面）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。

本実施形態では、上記スパークプラグ１を製造するため、ワーク（スパークプラグ１）ごとに接地電極１３の仮曲げの形状の安定化を図るべく準備加工装置が用いられる。この準備加工装置は、ハウジング１０の一端面１０ａに接合された接地電極１３のねじれをワークごとに検出すると共に、そのねじれの量に応じた仮曲げ補正値をワークごとに求めるものである。この仮曲げ補正値は、接地電極１３の仮曲げ時に用いられる。

ここで、接地電極１３のねじれとは、図１に示されるスパークプラグ１において接地電極１３の他端側からハウジング１０の一端面１０ａ側を見たとき、中心電極軸線Ｚ１に対して垂直な方向における接地電極１３の断面の中心と中心電極軸線Ｚ１とを結ぶ直線に対し、チップ接合面１３ｃが垂直に交わっていない状態を指す。

以下、準備加工装置について、図２および図３を参照して説明する。図２は、接地電極１３の仮曲げを行う前の準備段階で用いられる準備加工装置の模式的な正面図である。また、図３は、図２に示される準備加工装置の平面図である。

図２に示されるように、この準備加工装置は、第１、第２照明２１、２２と、スリット板３０と、カメラ４０と、画像処理装置５０と、制御装置６０と、を備えて構成されている。

第１、第２照明２１、２２は、火花ギャップＧ部分を上方にして図示しないホルダに固定保持されたワーク（スパークプラグ１）を照明するものである。このような第１、第２照明２１、２２として、例えば白色のＬＥＤ（発光ダイオード）が採用される。また、各照明２１、２２には各光照射面にそれぞれ拡散板が設けられており、ＬＥＤ光が拡散板で散乱するので広範囲が照明されるようになっている。

このような第１、第２照明２１、２２は、図３に示されるように、Ｖ字型に配置される。具体的には、各照明２１、２２において光照射面がそれぞれ対向しており、各照明２１、２２のうち、第１照明２１はワークにおいて少なくとも接地電極１３の反チップ接合面１３ｄを照明し、第２照明２２はワークにおいて少なくとも接地電極１３のチップ接合面１３ｃを照明するようになっている。そして、図３において各光照射面の各延長線が交差することで形成される角度が、例えば６０°〜９０°となっている。

なお、各照明２１、２２は、各光照射面においてワークからもっとも遠い場所とワークの中心電極１２との距離が例えば１４０〜１６０ｍｍとなる範囲内に設置されている。

スリット板３０は、各照明２１、２２から照射される光がカメラ４０に入射しないようにするためのものである。このようなスリット板３０は、図示しないホルダに固定保持されたワークとカメラ４０との間に配置される。そして、スリット板３０においてカメラ４０が対向する位置に例えばφ１０の穴３１が設けられている。また、スリット板３０には、その表面で光を反射させないように、例えば黒色の塗装が施されている。

カメラ４０は、スリット板３０の穴３１を介してワークの接地電極１３を撮影するものであり、例えばＣＣＤカメラが採用される。このようなカメラ４０には、接写リング（例えば５０ｍｍ）が取り付けられており、この接写リングにレンズ（例えばレンズ長４３ｍｍ）が固定されている。なお、本実施形態では、カメラ４０として、解像度が例えば５１２×４８０画素、視野（Ｖ×Ｈ）が例えば約６．０ｍｍ×約６．５ｍｍ、分解能が例えば約０．０１２６ｍｍ／ｐｉｘのものが用いられる。なお、カメラ４０は、本発明の撮影手段に相当する。

このカメラ４０では、ワークの接地電極１３の中間部、すなわち仮曲げされるであろう部分が撮影されるようになっている。そして、カメラ４０にて撮影された画像の画像信号が画像処理装置５０に出力される。なお、このカメラ４０は、天地方向に移動可能になっており、画像を撮影するための最適な位置に配置される。

これら、各照明２１、２２、ワーク、スリット板３０、カメラ４０においては、図３に示されるように、カメラ４０、スリット板３０、ワーク、そして第１、第２照明２１、２２という順に配置されると共に、スリット板３０の穴３１の中心、接地電極１３において中心電極軸線Ｚ１に垂直な断面の中心、そして各照明２１、２２の各光照射面の各延長線の交差点がカメラ４０の長軸上にそれぞれ配置される。

また、本実施形態では、中心電極軸線Ｚ１に直交するカメラ４０の撮影方向を第１直交方向Ｘとし、中心電極軸線Ｚ１および第１直交方向Ｘにともに直交する方向を第２直交方向Ｙとする（図３参照）。

画像処理装置５０は、カメラ４０から入力される画像の画像信号に基づき、ワークの接地電極１３を仮曲げする際の、サーチャの配置位置の補正量（すなわち仮曲げ補正値）を求めるものである。したがって、画像処理装置５０は、画像に表示される中心電極１２や接地電極１３等の位置を座標にて認識することができるようになっている。

このような画像処理装置５０は、ワークの接地電極１３の仮曲げの際の補正を算出するための仮曲げ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。この画像処理装置５０にて得られた仮曲げ補正値は、制御装置６０に出力される。なお、画像処理装置５０は、本発明の画像処理手段に相当する。

制御装置６０は、画像処理装置５０から入力される仮曲げ補正値のデータに基づき、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。このような制御装置６０は、上記画像処理装置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、仮曲げ補正値を座標値としているため、画像処理装置５０および制御装置６０にてそれぞれ用いられる座標は共通のものである。

以下、ワークの接地電極１３を仮曲げする仮曲げ加工装置について、図４および図５を参照して説明する。図４は、ワークの接地電極１３を仮曲げするための仮曲げ加工装置の模式的な平面図である。この仮曲げ加工装置は、上記準備加工装置で仮曲げ補正値が得られた場合、この仮曲げ補正値に基づいてワークを加工するものであり、図２および図３に示される準備加工装置の図示しないホルダ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。

図４に示されるように、仮曲げ加工装置は、中心電極１２および接地電極１３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仮曲げパンチ９０と、を備えて構成されている。

２つのサーチャ８１、８２は、第１直交方向Ｘ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、仮曲げパンチ９０は、第２直交方向Ｙ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２直交方向Ｙ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。

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Ｙ軸駆動装置８３により、第２直交方向Ｙに駆動されるようになっている。

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Ｘ軸駆動装置８４により第１直交方向Ｘ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Ｘ軸駆動装置８５により第１直交方向Ｘに駆動されるようになっている。仮曲げパンチ９０は、共通ブロック１０１に固定された仮曲げパンチ駆動装置９１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、仮曲げを行う際には、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をチップ接合面１３ｃに当接させ、仮曲げパンチ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。

図５は、図４に示される接地電極１３の仮曲げを行う仮曲げ加工装置を第１直交方向Ｘの方向から見た図である。図５に示されるように、共通ブロック１０１は２つに分割されており、一方のブロックが傾斜して、仮曲げパンチ９０が中心電極軸線Ｚ１に対して斜め方向に移動するようになっている。

具体的には、図５に示されるように、共通ブロック１０１は、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および仮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、仮曲げパンチ９０は中心電極軸線Ｚ１に対して斜め方向に移動する。より詳細には、仮曲げパンチ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。

なお、仮曲げ加工装置の上記各駆動装置８３、８４、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、制御装置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、ハウジング１０に接合された接地電極１３のねじれを検出し、この接地電極１３のねじれに応じた仮曲げのための仮曲げ補正値を求める方法について図６−１および図６−２を参照して説明する。図６−１および図６−２は、接地電極１３がハウジング１０に接合された後、接地電極１３のねじれを検出すると共に、そのねじれに応じて仮曲げの際の仮曲げ補正値を求める内容を示したフローチャートである。図６−２は、図６−１に続くフローチャートである。

図６−１および図６−２に示されるフローチャートは、画像処理装置５０に記憶された仮曲げ補正値算出プログラムに従って実行され、ハウジング１０に接地電極１３が接合された状態で、図２および図３に示されるように準備加工装置の図示しないホルダに固定保持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仮曲げ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、第１照明２１にてワークの接地電極１３の反チップ接合面１３ｄが照明され、第２照明２２にて接地電極１３のチップ接合面１３ｃが照明される。このように各照明２１、２２にてワークが照明されると、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装置５０に入力される。

図７は、準備加工装置のカメラ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。本実施形態では、画像において暗い部分を点ハッチングにより表現してある。図７に示されるように、図中において上下方向に伸びる２本の反射線３１０、３２０のうち第１反射線３１０は第１照明２１の光が反チップ接合面１３ｄで反射したことによるもの、第２反射線３２０は第２照明２２の光がチップ接合面１３ｃで反射したことによるものである。そして、各白線３１０、３２０に挟まれた撮影面３３０は、チップ接合面１３ｃ（もしくは反チップ接合面１３ｄ）に垂直かつハウジング１０の一端面１０ａに垂直であって、カメラ４０に対向する面が撮影されたものである。

また、図７に示される画像において、第１反射線３１０よりも左側の暗い領域（すなわち反チップ接合面１３ｄに対向する側）は第１背景３４１、第２白線よりも右側の暗い領域（すなわちチップ接合面１３ｃよりも中心電極１２側）は第２背景３４２を示している。

なお、本実施形態では、図７に示される画像左下を画像の原点（０，０）とし、第１反射線３１０（または第２反射線３２０、もしくは撮影面３３０）に対して垂直な方向をｘ軸、第１反射線３１０（または第２反射線３２０、もしくは撮影面３３０）に対して平行な方向（すなわちｘ軸に垂直な方向）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、図７に示されるように、ｙ軸方向に所定範囲が設定されると共に、ｘ軸方向に少なくとも第１反射線３１０、撮影面３３０、第２反射線３２０が含まれる範囲が設定されることで形成される第１ウィンドウＷ１が画像中に張られる。この第１ウィンドウＷ１において、ｘ軸方向に設定される範囲には、第１背景３４１の一部、第１反射線３１０、撮影面３３０、第２反射線３２０、そして第２背景３４２の一部が含まれている。このような第１ウィンドウＷ１は、この後のステップにおいて接地電極１３の各面を検出するための検出範囲となるものである。

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装置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装置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の検出指令が出される。具体的には、第１ウィンドウＷ１内において、第１背景３４１と接地電極１３との境界、すなわち第１背景３４１と接地電極１３の反チップ接合面１３ｄ（第１反射線３１０）との境界が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、図中の暗い部分（第１背景３４１）が明るい部分（第１反射線３１０）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。

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。

本ステップにおいて、図中の暗い部分と明るい部分との境界が検出されず、座標が検出されない場合には、座標が検出されないとして、次のステップに進む。なお、以下に示される境界を検出する各ステップにおいても同様である。

ステップ２０４では、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、本ステップでは、第１エッジＥ１の座標の有無が判定される。ステップ２０３にて第１エッジＥ１の座標が検出されていないと判定された場合、図６−２に示されるステップ２０５に進む。一方、ステップ２０３にて第１エッジＥ１の座標が検出されたと判定された場合、ステップ２０６に進む。

ステップ２０５では、エラー処理がなされる。すなわち、上記ステップ２０４にて第１エッジＥ１の座標が検出されなかったのは、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、仮曲げ補正値を求めるステップおよびその仮曲げ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６−１および図６−２に示されるフローが実行される。

ステップ２０６では、第２ウィンドウＷ２が設定される。すなわち、図７の図中に示されるように、ｙ軸方向に第１ウィンドウＷ１と同じ場所に同じ範囲が設定されると共に、ｘ軸方向に少なくとも第１反射線３１０が含まれる範囲が設定されることで形成される第２ウィンドウＷ２が画像中に張られる。この第２ウィンドウＷ２において、ｘ軸方向に設定される範囲には、第１背景３４１の一部、第１反射線３１０、そして撮影面３３０一部が含まれている。

ステップ２０７では、第２エッジＥ２の検出指令が出される。本ステップでは、ステップ２０３と同様に、第２ウィンドウＷ２内において、第１反射線３１０と撮影面３３０との境界、すなわち反チップ接合面１３ｄと反チップ接合面１３ｄに垂直かつカメラ４０に対向した面との境界が検出される。具体的には、第２ウィンドウＷ２内において、図中の明るい部分（第１反射線３１０）が暗い部分（撮影面３３０）に変化する境界が検出され、その境界の座標（ｘ２、ｙ１）として検出される。

ステップ２０８では、第２エッジＥ２が検出されたか否かが判定される。本ステップでは、上記ステップ２０４と同様の処理がなされる。そして、ステップ２０７にて第２エッジＥ２の座標が検出されていないと判定された場合、図６−２に示されるステップ２０５に進み、上述のようにエラー処理がなされる。一方、ステップ２０７にて第２エッジＥ２の座標が検出されたと判定された場合、図６−２に示されるステップ２０９に進む。

図６−２に示されるステップ２０９では、第３ウィンドウＷ３が設定される。図８は、準備加工装置のカメラ４０にて撮影された接地電極１３の画像を示したものであり、図７に示される画像と同じものを示している。なお、図８において、第１、第２ウィンドウＷ１、Ｗ２を省略している。図８に示されるように、ｙ軸方向に第１、第２ウィンドウＷ１、Ｗ２と同じ場所に同じ範囲が設定されると共に、ｘ軸方向に少なくとも撮影面３３０、第２反射線３２０、そして第２背景３４２が含まれる範囲が設定されることで形成される第３ウィンドウＷ３が画像中に張られる。

ステップ２１０では、第３エッジの検出指令が出される。本ステップでは、上記ステップ２０３、２０７と同様に、第３ウィンドウＷ３内において、撮影面３３０と第２反射線３２０との境界、すなわち反チップ接合面１３ｄに垂直かつカメラ４０に対向した面とチップ接合面１３ｃとの境界が検出される。つまり、第３ウィンドウＷ３内において、図中の暗い部分（撮影面３３０）が明るい部分（第２反射線３２０）に変化する境界が検出され、その境界の座標（ｘ３、ｙ１）が検出される。

ステップ２１１では、第３エッジＥ３が検出されたか否かが判定される。本ステップでは、上記ステップ２０４、２０８と同様の処理がなされる。そして、本ステップにて第３エッジＥ３の座標が検出されていないと判定された場合、ステップ２０５に進み、上述のようにエラー処理がなされる。一方、本ステップにて第３エッジＥ３の座標が検出されたと判定された場合、ステップ２１２に進む。

ステップ２１２では、第４ウィンドウＷ４が設定される。本ステップでは、ｙ軸方向に第１〜第３ウィンドウＷ１〜Ｗ３と同じ場所に同じ範囲が設定されると共に、ｘ軸方向に少なくとも撮影面３３０、第２反射線３２０、そして第２背景３４２が含まれる範囲が設定されることで形成される第４ウィンドウＷ４が画像中に張られる（図８参照）。

本ステップで設定される第４ウィンドウＷ４は、図８に示されるように、画像のｘ軸方向において上記第３ウィンドウＷ３よりも範囲が狭くなるように設定されている。

ステップ２１３では、第４エッジＥ４の検出指令が出される。本ステップでは、上記ステップ２０３、２０７、２１０と同様に、第４ウィンドウＷ４内において、第２反射線３２０と第２背景３４２との境界、すなわちチップ接合面１３ｃと第２背景３４２との境界が検出される。つまり、第４ウィンドウＷ４内において、図中の明るい部分（第２反射線３２０）が暗い部分（第２背景３４２）に変化する境界が検出され、その境界の座標（ｘ４、ｙ１）が検出される。

ステップ２１４では、第４エッジＥ４が検出されたか否かが判定される。本ステップでは、上記ステップ２０４、２０８、２１１と同様の処理がなされる。そして、本ステップにて第４エッジＥ４の座標が検出されていないと判定された場合、ステップ２０５に進み、上述のようにエラー処理がなされる。一方、本ステップにて第４エッジＥ４の座標が検出されたと判定された場合、ステップ２１５に進む。

ステップ２１５では、第１反射線３１０の厚み（すなわち反射線幅Ａ）が算出される。具体的に、図９を参照して説明する。図９は、図６−１および図６−２で示される上記各ステップにて検出された各エッジＥ１〜Ｅ４が、図７に示される画像中にそれぞれ描かれたものを示した図である。

上述のように、各エッジＥ１、Ｅ２の各座標が検出されたので、ｘ軸方向の第１反射線３１０の厚みを求めることができる。第１反射線３１０の厚みは、第１、第２エッジＥ１、Ｅ２の各ｘ座標の差を求めることで得ることができる。つまり、第１反射線３１０の厚みはｘ２−ｘ１となる。本実施形態では、このｘ２−ｘ１をＡと定義する。

ステップ２１６では、第２反射線３２０の厚み（反射線幅Ｂ）が算出される。上記ステップと同様に、第２反射線３２０の厚みは、第３、第４エッジＥ３、Ｅ４の各ｘ座標の差を求めることで得られる。つまり、第２反射線３２０の厚みはｘ４−ｘ３となる。本実施形態では、このｘ４−ｘ３をＢと定義する。

ステップ２１７では、仮曲げ補正値が算出される。この仮曲げ補正値は、仮曲げ加工装置にて接地電極１３を仮曲げ加工する際、第２直交方向Ｙにおいて各サーチャ８１、８２を正規の位置から接地電極１３とは反対側に移動させる値（座標値）に相当する。つまり、仮曲げ補正値に応じてサーチャ８１、８２を接地電極１３から遠ざけて配置する。

本実施形態では、仮曲げ補正値は演算式｜Ａ−Ｂ｜／２により算出される。ここで、分子である｜Ａ−Ｂ｜は、各反射線３１０、３２０の厚さの絶対値の差を示しており、この値が大きいほど、接地電極１３のねじれが大きいことを示している。そして、｜Ａ−Ｂ｜／２とすることで仮曲げ補正値を得ている。

なお、この仮曲げ補正値を求める演算式において分母の「２」は、実験的に得られたものである。また、仮曲げ補正値を絶対値として求めることで、図３に示される接地電極１３のねじれ方が時計回りまたは反時計回りのどちらにも共通の結果が得られるようになっている。つまり、本実施形態では、接地電極１３のねじれの量が大きいほど接地電極１３からサーチャ８１、８２を遠ざけるようにするため、ねじれの方向は問題にはならない。

本ステップにて得られた仮曲げ補正値は、画像処理装置５０から制御装置６０に出力される。こうして、図６−１および図６−２に示される仮曲げ補正値を求める処理は終了する。

次に、画像処理装置５０にて得られた仮曲げ補正値に基づいて行われる仮曲げ工程について説明する。上記画像処理装置５０にて仮曲げ補正値が得られると、ワークは図４および図５に示されるように仮曲げ加工装置に取り付けられる。

この後、制御装置６０に入力された仮曲げ補正値がしきい値を超えるか否かが判定され、仮曲げ補正値がしきい値を超えない場合、接地電極１３のねじれはほとんどないと判定されて、サーチャ８１、８２が正規の場所に固定されて接地電極１３の仮曲げが行われる。

なお、このしきい値は、上記仮曲げ補正値の値に応じて、接地電極１３がねじれていると言える値にあらかじめ設定されている。したがって、仮曲げ補正値がこのしきい値を超えている場合には接地電極１３はねじれてハウジング１０に接合されていると言える。

そして、制御装置６０に入力された仮曲げ補正値がしきい値を超えない場合、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、制御装置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、仮曲げパンチ駆動装置９１が作動して、仮曲げパンチ９０が接地電極１３の反チップ接合面１３ｄに押し付けられる。さらに、仮曲げパンチ９０が押されると、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。

一方、制御装置６０に入力された仮曲げ補正値がしきい値を超える場合、接地電極１３がねじれていると判定されて、サーチャ８１、８２が正規の場所から移動されて接地電極１３の仮曲げが行われる。このような場合、各サーチャ８１、８２は、仮曲げ補正値の値だけ正規の位置から接地電極１３とは反対側に移動される。つまり、仮曲げ補正値が大きいほど、各サーチャ８１、８２は接地電極１３から遠ざけられるのである。この様子を図１０に示す。図１０は、仮曲げ補正値によってサーチャ８１が移動される様子が示された図である。

図１０に示されるように、サーチャ８１（図１０には示されていないがサーチャ８２も同様に）が、正規の場所から第２直交方向Ｙにおいて仮曲げ補正値分だけ接地電極１３から遠ざけられる方向に移動される。この後、上述のように、仮曲げパンチ９０が接地電極１３に押し付けられ、仮曲げされる。

このとき、接地電極１３がねじれた状態でハウジング１０に接合されているが、サーチャ８１、８２が接地電極１３から遠ざけられたことで、接地電極１３の中間部における各側面（すなわちチップ接合面１３ｃに垂直で、かつハウジング１０の一端面１０ａに垂直な面）に大きな曲げストレスがかからなくなる。これにより、接地電極１３におけるスプリングバック量が低減され、各ワークにおいて仮曲げされた接地電極１３の形状を安定化させることができる。

以上説明したように、本実施形態では、接地電極１３のねじれの量に応じてサーチャ８１、８２を接地電極１３から遠ざけて配置する。これにより、接地電極１３がねじれた状態でハウジング１０に接合されていたとしても、接地電極１３を曲げやすくすることができる。したがって、仮曲げ条件が異なることによって生じるスプリングバック量の違いをワークごとに低減させることができる。このようにして、接地電極１３のねじれに関係なくスプリングバック量をワークごとにほぼ同じ量にすることができ、ワークごとにおける仮曲げ後の接地電極１３の形状をそれぞれほぼ同じ形状にすることができる。以上のようにして、各ワークにおいて仮曲げ後の形状を安定化させることができる。

また、サーチャ８１、８２の配置位置を補正する仮曲げ補正値に対してしきい値を設け、仮曲げ補正値がこのしきい値を超えるか否かに応じてサーチャを配置するようにしている。つまり、仮曲げ補正値がしきい値を超える場合、この仮曲げ補正値に応じた距離（本実施形態では座標に相当する）だけサーチャ８１、８２を接地電極１３から遠ざけて配置する。これにより、ハウジング１０に対してねじれて接合されたことによって曲げにくくなった接地電極１３を、容易に曲げるようにすることができる。

（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。

上記実施形態では、各照明２１、２２は図３においてＶ字型に配置されているが、他の配置形態であっても構わない。

上記実施形態において、図６−１および図６−２に示されるフローチャートは一例を示すものであって、仮曲げ補正値を求めるためのフローがこれに限定されるものではない。

上記実施形態における仮曲げ補正値の演算式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、他の演算式に基づいて仮曲げ補正値を求めるようにしても構わない。

上記実施形態では、画像処理装置５０にて仮曲げ補正値を求めるようにしているが、画像処理装置５０は各反射線３１０、３２０の厚み情報のみを取得してその情報を制御装置６０に出力し、制御装置６０にて仮曲げ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。 接地電極の仮曲げを行う前の準備段階で用いられる準備加工装置の模式的な正面図である。 図２に示される準備加工装置の平面図である。 ワークの接地電極を仮曲げするための仮曲げ加工装置の模式的な平面図である。 図４に示される接地電極の仮曲げを行う仮曲げ加工装置を第１直交方向Ｘの方向から見た図である。 仮曲げの際の仮曲げ補正値を求める内容を示したフローチャートである。 図６−１に続くフローチャートである。 図２および図３に示される準備加工装置の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に示される画像と同一の画像を示した図である。 検出された各エッジＥ１〜Ｅ４が図７に示される画像中にそれぞれ描かれたものを示した図である。 仮曲げ補正値によってサーチャが移動される様子が示された図である。

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、１３ｄ…反チップ接合面、
１４…貴金属チップ、２１、２２…第１、第２照明、４０…カメラ、
５０…画像処理装置、６０…制御装置、８１、８２…サーチャ、９０…曲げパンチ、
３１０、３２０…第１、第２反射線、３３０…撮影面、
３４１、３４２…第１、第２背景、Ｅ１〜Ｅ４…第１〜第４エッジ、
Ｘ…第１直交方向、Ｙ…第２直交方向、Ｚ１…中心電極の軸線。

Claims (4)

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、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、前記接地電極の他端側から前記ハウジングの一端面側を見たとき、前記中心電極軸線に対して垂直な方向における前記接地電極の断面の中心と前記中心電極軸線とを結ぶ直線に対し、前記チップ接合面が垂直に交わる状態から傾いて前記ハウジングの一端側に接合された状態を前記接地電極のねじれと定義したとき、
   前記接地電極のうち前記チップ接合面とは反対側の面（１３ｄ）を照明する第１照明（２１）と、前記接地電極の前記チップ接合面を照明する第２照明（２２）と、前記接地電極のうち前記接地電極が仮曲げされる部分を撮影する撮影手段（４０）と、を備え、前記撮影手段にて撮影された画像に基づいて前記接地電極のねじれに応じた仮曲げ補正値を求める準備加工装置を有し、
   前記仮曲げ工程は、
   前記第１照明および前記第２照明にて前記接地電極を照明すると共に、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中に示される、前記第１照明の光が前記チップ接合面とは反対側の面で反射したことによる第１反射線（３１０）の反射線幅、および前記第２照明の光が前記チップ接合面で反射したことによる第２反射線（３２０）の反射線幅をそれぞれ求め、各反射線幅の差に基づいて、前記接地電極のねじれに応じた仮曲げ補正値を求める工程と、
   前記中心電極軸線に対して直交する方向（Ｙ）において、ワークごとに前記仮曲げ補正値に基づいてサーチャ（８１、８２）を前記接地電極から遠ざけて前記中心電極の先端面に対向させて配置し、仮曲げパンチ（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。
2. 前記画像には、前記第１反射線と前記第２反射線との間に、前記接地電極の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であって前記撮影手段に対向する面が撮影面（３３０）として示されており、
   前記画像において、前記第１反射線において前記撮影面とは反対側に撮影された領域を第１背景（３４１）とし、前記第２反射線において前記撮影面とは反対側に撮影された領域を第２背景（３４２）とすると共に、前記第１反射線に対して垂直な方向をｘ軸と定義したとき、
   前記仮曲げ補正値を求める工程では、
   前記第１背景と前記第１反射線との境界を第１エッジ（Ｅ１）とし、前記ｘ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、
   前記第１反射線と前記撮影面との境界を第２エッジ（Ｅ２）とし、前記ｘ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、
   前記撮影面と前記第２反射線との境界を第３エッジ（Ｅ３）とし、前記ｘ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２反射線と前記第２背景との境界を第４エッジ（Ｅ４）とし、前記ｘ軸方向における前記第４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エッジにおける前記ｘ軸方向の各座標を用いて、前記第１反射線の反射線幅Ａを求める工程と、
   前記第３エッジおよび前記第４エッジにおける前記ｘ軸方向の各座標を用いて、前記第２反射線の反射線幅Ｂを求める工程と、
   前記反射線幅Ａと前記反射線幅Ｂとの差に基づいて前記仮曲げ補正値を求める工程と、を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグの製造方法。
3. 前記接地電極の仮曲げを行う工程では、前記仮曲げ補正値に対するしきい値が設けられていると共に、前記仮曲げ補正値が前記しきい値を超える場合、前記中心電極軸線に対して直交する方向において、前記仮曲げ補正値に応じた距離だけ前記サーチャを前記接地電極から遠ざけて配置し、前記仮曲げ補正値が前記しきい値を超えない場合、前記サーチャを正規の位置に配置することを特徴とする請求項１または２に記載のスパークプラグの製造方法。
4. 前記仮曲げ補正値を求める工程では、前記画像中に複数のウィンドウ（Ｗ１〜Ｗ４）を設け、これらウィンドウ内において前記第１〜第４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２または３に記載のスパークプラグの製造方法。

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