KR101917935B1 - 스파크 플러그의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
크림핑 프레스 공정에 있어서의 크림핑 지그의 이동 거리를, 미리 정해진 목표 이동 거리에 가깝게 한다. 크림핑 프레스 공정은, (1) 크림핑 지그를 피크림프부에 접촉 전진시켜 크림핑 지그의 하중을 설정 접촉 하중에 도달시키는 공정과, (2) 크림핑 지그를 더욱 설정 거리에 걸쳐서 전진시킨 후에 정지시키는 좌굴 공정을 포함한다. 공정 (1) 에 있어서의 제 1 오버슈트량과, 공정 (2) 에 있어서의 제 2 오버슈트량의 적어도 일방에 기초하여, 설정 접촉 하중과 설정 거리 중 적어도 일방을 조정함으로써, 크림핑 지그의 목표 이동 거리와 실제 이동 거리의 차를 저감시킨다.
Description
본 발명은, 스파크 플러그의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 스파크 플러그는, 그 선단측에 중심 전극과 접지 전극을 갖고, 그 후단측에 전력의 공급을 받기 위한 단자 금구를 갖고 있다. 단자 금구는 절연체의 후단으로부터 돌출되어 있고, 절연체는 주체 금구의 내부에 수용되어 유지되어 있다. 스파크 플러그의 제조 공정에서는, 절연체를 통상의 주체 금구의 내부에 삽입하고, 주체 금구의 후단에 있는 피크림프부를 크림핑하여 절연체를 고정시키는 크림핑 공정이 실시된다 (예를 들어 특허문헌 1). 주체 금구는, 피크림프부보다 선단측에 후육 (厚肉) 의 공구 걸어 맞춤부와 박육 (薄肉) 의 피좌굴부 (「박육부」라고도 부른다) 를 갖고 있고, 크림핑 공정에서는 이 피좌굴부가 좌굴된다. 또한, 크림핑 공정은 크림핑 프레스기를 사용하여 실시되기 때문에,「크림핑 프레스 공정」이라고도 불린다.
크림핑 프레스 공정에 있어서의 피좌굴부의 좌굴량은, 절연체와 주체 금구의 고정 상태, 및 단자 금구와 주체 금구의 위치 관계를 결정하는 큰 요인이기 때문에, 스파크 플러그의 성능 (특히 내구성이나 착화성) 에 큰 영향을 미친다. 따라서, 크림핑 프레스 공정에 있어서의 좌굴량을, 미리 정해진 목표 좌굴량에 가능한 한 가깝게 하는 것이 요망되고 있다. 또, 이 좌굴량은, 크림핑 프레스 공정에 있어서 주체 금구의 피크림프부에 가압되는 크림핑 프레스기의 지그 (「크림핑 지그」라고 부른다) 의 이동량에 직접적으로 의존한다. 따라서, 크림핑 프레스 공정에서는, 크림핑 지그의 이동 거리를, 미리 정해진 목표 이동 거리에 가능한 한 가깝게 하는 것이 요망되고 있다. 특히, 이른바 절연체 마크 직경 (주체 금구의 후단 위치에 있어서의 절연체의 외경) 이 작은 소직경 스파크 플러그에서는, 주체 금구의 피크림프부의 두께가 얇기 때문에, 상기 서술한 과제가 특히 중요하다.
본 발명은, 상기 서술한 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 이하의 형태로서 실현하는 것이 가능하다.
(1) 본 발명의 일 형태에 의하면, 후단에 피크림프부를 가짐과 함께 상기 피크림프부보다 선단측에 공구 걸어 맞춤부와 피좌굴부를 갖는 통상의 주체 금구의 내부에, 절연체를 삽입한 상태에서, 크림핑 프레스기를 사용하여 상기 피크림프부를 크림핑하여 상기 절연체를 고정시킴과 함께 상기 피좌굴부를 좌굴시키는 크림핑 프레스 공정을 구비하는 스파크 플러그의 제조 방법이 제공된다. 상기 크림핑 프레스 공정은 : (1) 상기 크림핑 프레스기의 크림핑 지그를 상기 피크림프부에 접촉 전진시키고, 상기 크림핑 프레스기의 압력 센서에 의해 검출되는 상기 크림핑 지그의 하중을 설정 접촉 하중에 도달시키는 공정과 ; (2) 상기 공정 (1) 의 후, 상기 크림핑 지그를 더욱 설정 거리에 걸쳐서 전진시킨 후에 정지시키고, 상기 크림핑 지그를 정지 상태로 유지하는 좌굴 공정 ; 을 포함한다. 이 방법은, 상기 공정 (1) 에 있어서의 상기 크림핑 지그의 과이동인 제 1 오버슈트량과, 상기 공정 (2) 에 있어서의 상기 크림핑 지그의 과이동인 제 2 오버슈트량의 적어도 일방에 기초하여, 상기 설정 접촉 하중과 상기 설정 거리 중 적어도 일방을 조정함으로써, 상기 크림핑 지그가 상기 피크림프부에 접촉하고 나서 상기 정지 상태에 이를 때까지의 목표 이동 거리와, 상기 크림핑 지그의 실제 이동 거리의 차를 저감시키는 것을 특징으로 한다.
이 방법에 의하면, 제 1 오버슈트량과 제 2 오버슈트량의 적어도 일방에 기초하여, 설정 접촉 하중과 설정 거리 중 적어도 일방을 조정함으로써, 크림핑 지그의 목표 이동 거리와 실제 이동 거리의 차를 저감시키기 때문에, 크림핑 지그의 이동 거리를, 미리 정해진 목표 이동 거리에 가깝게 할 수 있다.
(2) 상기 방법에 있어서, 상기 제 1 오버슈트량의 실측값 또는 추정값과, 상기 제 2 오버슈트량의 추정값 중 적어도 하나를 상기 설정 거리로부터 감산하는 설정 거리 조정을 실시함으로써, 상기 목표 이동 거리와 상기 실제 이동 거리의 차를 저감시키는 것으로 해도 된다.
이 방법에 의하면, 제 1 오버슈트량과 제 2 오버슈트량의 적어도 일방의 값을 설정 거리로부터 감산하기 때문에, 크림핑 지그의 이동 거리를 목표 이동 거리에 가깝게 할 수 있다.
(3) 상기 방법에 있어서, 상기 제 1 오버슈트량의 과거의 실측값으로부터 산출된 추정값을 상기 설정 거리로부터 감산함으로써 상기 설정 거리 조정을 실시하는 것으로 해도 된다.
이 방법에 의하면, 크림핑 프레스 공정에서 처리 중인 개개의 워크에 관한 제 1 오버슈트량을 즉시 구하여 고속으로 제어 처리를 실시할 필요가 없다.
(4) 상기 방법에 있어서, 상기 제 1 오버슈트량의 상기 추정값은 상기 제 1 오버슈트량의 과거의 실측값으로부터 산출된 평균값인 것으로 해도 된다.
이 방법에 의하면, 제 1 오버슈트량에 상당한 편차가 있는 경우에도, 설정 거리를 적절히 조정하는 것이 가능하다.
(5) 상기 방법에 있어서, 상기 공정 (1) 에 있어서 상기 크림핑 지그가 상기 피크림프부에 접촉할 때의 상기 크림핑 지그의 이동 속도와, 상기 제 1 오버슈트량의 과거의 실측값 사이의 관계에 기초하여, 상기 공정 (1) 에 있어서의 상기 크림핑 지그의 현실의 당해 이동 속도로부터 상기 제 1 오버슈트량의 상기 추정값을 결정하는 것으로 해도 된다.
이 방법에 의하면, 크림핑 지그의 현실의 이동 속도로부터 제 1 오버슈트량을 적절히 추정할 수 있다.
(6) 상기 방법에 있어서, 상기 제 2 오버슈트량의 과거의 실측값으로부터 산출된 추정값을 상기 설정 거리로부터 감산함으로써 상기 설정 거리 조정을 실시하는 것으로 해도 된다.
이 방법에 의하면, 제 2 오버슈트량에 상당한 편차가 있는 경우에도, 설정 거리를 적절히 조정하는 것이 가능하다.
(7) 상기 방법에 있어서, 상기 제 2 오버슈트량의 상기 추정값은 상기 제 2 오버슈트량의 과거의 실측값의 평균값인 것으로 해도 된다.
이 방법에 의하면, 제 2 오버슈트량에 상당한 편차가 있는 경우에도, 설정 거리를 적절히 조정하는 것이 가능하다.
(8) 상기 방법에 있어서, 상기 공정 (2) 에 있어서 상기 크림핑 지그가 상기 피좌굴부를 좌굴시킬 때의 상기 크림핑 지그의 이동 속도와, 상기 제 2 오버슈트량의 과거의 실측값 사이의 관계에 기초하여, 상기 공정 (2) 에 있어서의 상기 크림핑 지그의 현실의 당해 이동 속도로부터 상기 제 2 오버슈트량의 상기 추정값을 결정하는 것으로 해도 된다.
이 방법에 의하면, 크림핑 지그의 현실의 이동 속도로부터 제 2 오버슈트량을 적절히 추정할 수 있다.
(9) 상기 방법에 있어서, 상기 제 1 오버슈트량에 대응하는 상기 크림핑 지그의 과하중의 과거의 실측값에 기초하여 상기 제 1 오버슈트량에 대응하는 상기 크림핑 지그의 과하중의 추정값을 구하고,
상기 크림핑 지그의 과하중의 상기 추정값을 상기 설정 접촉 하중으로부터 감산하는 접촉 하중 조정을 실시함으로써, 상기 목표 이동 거리와 상기 실제 이동 거리의 차를 저감시키는 것으로 해도 된다.
이 방법에 의하면, 개개의 워크에 관한 과하중 (OL) 을 즉시 구하여 고속으로 제어 처리를 실시할 필요가 없다.
(10) 상기 방법에 있어서, 상기 크림핑 지그의 과하중의 상기 추정값은, 상기 제 1 오버슈트량에 대응하는 상기 크림핑 지그의 과하중의 과거의 실측값의 평균값인 것으로 해도 된다.
이 방법에 의하면, 크림핑 지그의 과하중에 상당한 편차가 있는 경우에도, 설정 접촉 하중을 적절히 조정하는 것이 가능하다.
(11) 상기 방법에 있어서, 상기 공정 (1) 에 있어서 상기 크림핑 지그가 상기 피크림프부에 접촉할 때의 상기 크림핑 지그의 이동 속도와, 상기 제 1 오버슈트량에 대응하는 상기 크림핑 지그의 과하중의 과거의 실측값 사이의 관계에 기초하여, 상기 공정 (1) 에 있어서의 상기 크림핑 지그의 현실의 당해 이동 속도로부터 상기 크림핑 지그의 과하중의 상기 추정값을 결정하는 것으로 해도 된다.
이 방법에 의하면, 크림핑 지그의 현실의 이동 속도로부터 크림핑 지그의 과하중을 적절히 추정할 수 있다.
(12) 상기 방법에 있어서, 상기 주체 금구의 후단 위치에 있어서의 상기 절연체의 외경이 9 ㎜ 이하인 것으로 해도 된다.
이 방법에 의하면, 절연체의 외경이 9 ㎜ 이하인 소직경 스파크 플러그에 있어서, 크림핑 지그의 이동 거리를 목표 이동 거리에 가깝게 하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은, 여러 가지 양태로 실현하는 것이 가능하다. 예를 들어, 스파크 플러그의 제조 방법, 스파크 플러그의 제조 장치, 제조 시스템 등의 형태로 실현할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 의해 제조되는 스파크 플러그의 전체 구성을 나타내는 설명도.
도 2 는 크림핑 프레스기의 구성예를 나타내는 설명도.
도 3 은 크림핑 프레스 공정의 순서를 나타내는 플로차트.
도 4 는 크림핑 프레스 공정에 있어서의 주체 금구와 절연체의 상태를 나타내는 설명도.
도 5 는 이상적인 크림핑 프레스 공정에 있어서의 크림핑 지그의 상하 위치와 하중의 변화를 나타내는 그래프.
도 6 은 현실의 크림핑 프레스 공정에 있어서의 크림핑 지그의 상하 위치와 하중의 변화를 나타내는 그래프.
도 7 은 설정 거리 조정 방법 1 의 동작을 나타내는 설명도.
도 8 은 설정 거리 조정 방법 3 에 있어서의 오버슈트량의 추정값의 결정 방법의 예를 나타내는 그래프.
도 9 는 설정 접촉 하중 조정 방법 2 에 있어서의 오버슈트 하중의 추정값의 결정 방법의 예를 나타내는 그래프.
도 2 는 크림핑 프레스기의 구성예를 나타내는 설명도.
도 3 은 크림핑 프레스 공정의 순서를 나타내는 플로차트.
도 4 는 크림핑 프레스 공정에 있어서의 주체 금구와 절연체의 상태를 나타내는 설명도.
도 5 는 이상적인 크림핑 프레스 공정에 있어서의 크림핑 지그의 상하 위치와 하중의 변화를 나타내는 그래프.
도 6 은 현실의 크림핑 프레스 공정에 있어서의 크림핑 지그의 상하 위치와 하중의 변화를 나타내는 그래프.
도 7 은 설정 거리 조정 방법 1 의 동작을 나타내는 설명도.
도 8 은 설정 거리 조정 방법 3 에 있어서의 오버슈트량의 추정값의 결정 방법의 예를 나타내는 그래프.
도 9 는 설정 접촉 하중 조정 방법 2 에 있어서의 오버슈트 하중의 추정값의 결정 방법의 예를 나타내는 그래프.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 의해 제조되는 스파크 플러그 (100) 의 전체 구성을 나타내는 설명도이다. 여기서는, 축선 (O) 의 우측에 스파크 플러그 (100) 의 외관을 나타내고, 축선 (O) 의 좌측에 스파크 플러그 (100) 를 축선 (O) 을 통과하는 면에서 절단한 단면 (斷面) 을 나타내고 있다. 도 1 의 하측 (발화부측) 을 스파크 플러그 (100) 의 선단측이라고 부르고, 상측 (단자측) 을 후단측이라고 부른다. 스파크 플러그 (100) 는, 절연체 (10) 와, 주체 금구 (50) 와, 중심 전극 (20) 과, 접지 전극 (30) 과, 단자 금구 (40) 를 구비하고 있다.
절연체 (10) 는, 축선 (O) 을 따라 연장되는 축공 (12) 이 형성된 통상체이다. 절연체 (10) 의 축선 방향 (OD) 의 대략 중앙에는, 외경이 가장 큰 플랜지부 (19) 가 형성되어 있고, 그것보다 후단측에는 후단측 동체부 (18) 가 형성되어 있다. 후단측 동체부 (18) 에는, 표면 길이를 길게 하여 절연성을 높이기 위한 주름부 (11) (「코르게이션」이라고도 부른다) 가 형성되어 있다. 플랜지부 (19) 보다 선단측에는, 후단측 동체부 (18) 보다 외경이 작은 선단측 동체부 (17) 가 형성되어 있다. 선단측 동체부 (17) 보다 더욱 선단측에는, 선단측 동체부 (17) 보다 외경이 작은 레그부 (13) 가 형성되어 있다. 레그부 (13) 는, 선단측일수록 외경이 작아진다. 이 레그부 (13) 는, 스파크 플러그 (100) 가 내연 기관의 엔진 헤드 (200) 에 장착되었을 때에는, 내연 기관의 연소실 내에 노출된다. 레그부 (13) 와 선단측 동체부 (17) 사이에는 단부 (斷部) (15) 가 형성되어 있다.
중심 전극 (20) 은, 절연체 (10) 의 선단측으로부터 후단측을 향하여 축선 (O) 을 따라 연장되어 있고, 절연체 (10) 의 선단측에 있어서 노출되어 있다. 중심 전극 (20) 은, 전극 모재 (21) 의 내부에 심재 (25) 를 매설한 구조를 갖는 봉상의 전극이다. 축공 (12) 내에 있어서, 중심 전극 (20) 은, 시일체 (4) 및 세라믹 저항 (3) 을 개재하여, 절연체 (10) 의 후단측에 형성된 단자 금구 (40) 에 전기적으로 접속되어 있다.
주체 금구 (50) 는, 저탄소강재로 형성된 통상의 금구이며, 절연체 (10) 를 내부에 수용하여 유지하고 있다. 절연체 (10) 의 후단측 동체부 (18) 의 일부로부터 레그부 (13) 에 걸친 부위는, 주체 금구 (50) 에 의해 둘러싸여 있다. 주체 금구 (50) 는, 공구 걸어 맞춤부 (51) 와, 장착 나사부 (52) 를 구비하고 있다. 공구 걸어 맞춤부 (51) 는, 스파크 플러그 렌치 (도시 생략) 를 끼워 맞추는 부위이며, 본 실시형태에서는, 축선 방향 (OD) 에서 본 경우에 육각형의 형상을 갖고 있다. 장착 나사부 (52) 는, 스파크 플러그 (100) 를 엔진 헤드 (200) 에 장착하기 위하여 나사산이 형성된 부위이며, 내연 기관의 상부에 형성된 엔진 헤드 (200) 의 장착 나사 구멍 (201) 에 나사 결합한다.
주체 금구 (50) 의 공구 걸어 맞춤부 (51) 와 장착 나사부 (52) 사이에는, 직경 방향 외측으로 팽출되는 플랜지상의 플랜지부 (54) 가 형성되어 있다. 장착 나사부 (52) 와 플랜지부 (54) 사이의 나사목 (59) 에는, 판체를 절곡하여 형성한 환상의 개스킷 (5) 이 끼워 넣어져 있다. 이 개스킷 (5) 의 변형에 의해, 스파크 플러그 (100) 와 엔진 헤드 (200) 사이가 봉지되고, 장착 나사 구멍 (201) 을 통한 연소 가스의 누출이 억제된다.
주체 금구 (50) 의 공구 걸어 맞춤부 (51) 보다 후단측에는, 박육의 피크림프부 (53) 가 형성되어 있다. 이 피크림프부 (53) 는, 크림핑 프레스 공정에 의해 크림핑된 부분이다. 공구 걸어 맞춤부 (51) 보다 후단측으로서 피크림프부 (53) 보다 선단측에는, 경사면 (51f) 이 형성되어 있다. 플랜지부 (54) 와 공구 걸어 맞춤부 (51) 사이에는, 박육의 피좌굴부 (58) 가 형성되어 있다. 주체 금구 (50) 의 공구 걸어 맞춤부 (51) 로부터 피크림프부 (53) 에 걸친 내주면과, 절연체 (10) 의 후단측 동체부 (18) 의 외주면 사이에는, 원환상의 링 부재 (6, 7) 가 삽입되어 있다. 또한, 양 링 부재 (6, 7) 사이에는, 기밀 (氣密) 을 유지하기 위한 충전재로서, 탤크 (활석) (9) 의 분말이 충전되어 있다. 후술하는 크림핑 프레스 공정에서는, 크림핑 프레스기의 크림핑 지그를 사용하여 피크림프부 (53) 를 내측으로 절곡하여 크림핑함으로써, 주체 금구 (50) 와 절연체 (10) 가 고정된다. 또, 이 크림핑 프레스 공정에서는 피좌굴부 (58) 도 좌굴한다. 크림핑 프레스 공정은, 냉간으로도 열간으로도 실시할 수 있다. 주체 금구 (50) 와 절연체 (10) 사이의 기밀성은, 주체 금구 (50) 의 내주면에 형성된 단부 (56) 와, 절연체 (10) 의 단부 (15) 사이에 개재하는 환상의 판 패킹 (8) 에 의해 유지되고, 연소 가스의 누출이 방지된다. 피좌굴부 (58) 는, 크림핑시에, 압축력의 부가에 수반하여 외향으로 휨 변형하도록 구성되어 있고, 탤크 (9) 의 압축 길이를 확보하여 주체 금구 (50) 내의 기밀성을 높이고 있다. 또한, 본 명세서에서는, 주체 금구 (50) 의 후단 부분 중에서 크림핑 가공되는 박육부를, 크림핑 프레스 공정의 전후 중 어느 것에 있어서도「피크림프부 (53)」라고 부른다. 또, 공구 걸어 맞춤부 (51) 의 선단측에 형성된 박육부로서 크림핑 프레스 공정에 있어서 좌굴하는 부분을, 크림핑 프레스 공정의 전후 중 어느 것에 있어서도「피좌굴부 (58)」라고 부른다.
주체 금구 (50) 의 선단부 (端部) 에는, 굴곡된 접지 전극 (30) 이 접합되어 있다. 접지 전극 (30) 의 선단부 (33) 는, 중심 전극 (20) 과 대향하고 있다. 중심 전극 (20) 과 접지 전극 (30) 에는, 각각 귀금속칩 (90, 95) 이 장착되어 있다. 단, 귀금속칩 (90, 95) 은 생략 가능하다.
도 2 는, 스파크 플러그 (100) 의 크림핑 프레스 공정에 사용되는 크림핑 프레스기의 구성예를 나타내는 설명도이다. 이 크림핑 프레스기 (500) 는, 구동 장치 (510) 와, 로드 셀 (520) (하중 센서) 과, 크림핑 지그 (530) 와, 리니어 스케일 (540) (위치 센서) 과, 제어 장치 (550) 를 구비하고 있다. 크림핑 지그 (530) 는, 구동 장치 (510) 에 의해 상하 방향으로 이동 가능하고, 주체 금구 (50) 의 후단에 있는 피크림프부 (53) 를 하방으로 가압하는 지그이다. 크림핑 지그 (530) 에 가해지는 하중은, 로드 셀 (520) 에 의해 측정된다. 또, 크림핑 지그 (530) 의 상하 방향의 이동 거리는, 리니어 스케일 (540) 에 의해 측정된다. 로드 셀 (520) 의 출력 (Q520) (크림핑 지그 (530) 의 하중) 과, 리니어 스케일 (540) 의 출력 (Q540) (크림핑 지그 (530) 의 위치) 은, 제어 장치 (550) 에 부여된다. 제어 장치 (550) 는, 구동 장치 (510) 에 구동 신호 (DRV) 를 공급함으로써, 크림핑 지그 (530) 를 상하 방향으로 이동시킨다. 후술하는 바와 같이, 제어 장치 (550) 는, 센서 (520, 540) 의 출력 (Q520, Q540) 을 이용하여, 구동 신호 (DRV) 를 적절히 수정하는 것이 가능하다.
도 3 은, 스파크 플러그의 제조 공정에 있어서의 크림핑 프레스 공정의 순서를 나타내는 플로차트이다. 도 4 는, 크림핑 프레스 공정에 있어서의 주체 금구 (50) 와 절연체 (10) 의 상태를 나타내는 설명도이다.
공정 S100 (도 3) 에서는, 주체 금구 (50) 와 절연체 (10) 를 고정시키는 공정에 앞서, 주체 금구 (50) 의 내부에 절연체 (10) 가 삽입된 상태의 부재 (「워크」라고도 부른다) 를 준비한다 (도 4(A)). 크림핑 지그 (530) 는 통상이며, 테이퍼상으로 형성된 테이퍼면 (534) 과, 테이퍼면 (534) 의 후단측에 형성된 만곡부 (532) 를 갖고 있다.
공정 S200 에서는, 크림핑 지그 (530) 의 만곡부 (532) 를, 주체 금구 (50) 의 피크림프부 (53) 에 접촉시킨다 (도 4(B)). 이 때, 주체 금구 (50) 의 경사면 (51f) 에는, 크림핑 지그 (530) 의 테이퍼면 (534) 은 접촉하고 있지 않고, 주체 금구 (50) 의 피크림프부 (53) 가, 선단측으로부터 약간 변형된다.
공정 S300 에서는, 크림핑 지그 (530) 를 더욱 전진시켜 피좌굴부 (58) 를 좌굴시키고, 이 상태로 일정 시간 유지한다 (도 4(C)). 이 때, 크림핑 지그 (530) 의 테이퍼면 (534) 은, 주체 금구 (50) 의 경사면 (51f) 에 접촉하고 있고, 주체 금구 (50) 를 강하게 하방으로 가압하기 때문에, 피좌굴부 (58) 를 좌굴시킬 수 있다. 공정 S300 을 끝내면, 크림핑 지그 (530) 를 후퇴시켜, 워크 (절연체 (10) 와 주체 금구 (50)) 를 해방한다. 그리고, 접지 전극 (30) 을 중심 전극 (20) 에 대향시키도록 만곡시키는 공정 등의 다음 제조 공정으로 이행한다.
도 5 는, 이상적인 크림핑 프레스 공정에 있어서의 크림핑 지그 (530) 의 상하 위치와 하중의 변화를 나타내는 그래프이다. 가로축은 시간 경과이며, 이 예에서는, 다음의 5 개의 공정으로 나누어져 있다. (1) 어프로치 공정 : 이 공정은, 크림핑 지그 (530) 를, 워크 (절연체 (10) 와 주체 금구 (50)) 의 상방으로 퇴피한 작업 원점으로부터, 워크에 접촉하는 앞쪽의 위치 (로케이팅 개시 위치) 까지 고속으로 이동시키는 공정이다. (2) 로케이팅 공정 : 이 공정은, 크림핑 지그 (530) 를 저속으로 이동시킴으로써, 주체 금구 (50) 의 피크림프부 (53) 에 접촉시키는 공정이다. 이 로케이팅 공정의 도중에 있어서, 크림핑 지그 (530) 가 피크림프부 (53) 에 접촉한다. 로케이팅 공정의 종점은, 도 4(B) 의 상태에 대응하고 있고, 로드 셀 (520) 에 의해 검출되는 하중 (접촉 하중) 이, 미리 설정된 설정 접촉 하중 (Lt) 까지 도달하고 있다. 이 설정 접촉 하중 (Lt) 은, 크림핑 지그 (530) 가 피크림프부 (53) 에 접촉한 상태를 검출하기 위한 하중이며, 제로보다 약간 큰 값으로 설정된다. (3) 가압 구동 공정 : 이 공정은, 로케이팅 공정보다 높은 속도로 크림핑 지그 (530) 를 더욱 전진 (도 2 에서는 하강) 시켜, 피크림프부 (53) 를 크림핑함과 함께 피좌굴부 (58) 를 좌굴시키는 공정이다. 또한, 크림핑 지그 (530) 는, 로케이팅 공정의 종점에서 정지하지 않고 그대로 가압 구동 공정으로 추이한다. 가압 구동 공정에서는, 크림핑 지그 (530) 가 미리 설정된 목표 이동 거리 (At) 만큼 이동한다. 가압 구동 공정의 종점은, 도 4(C) 의 상태에 대응하고 있다. 「목표 이동 거리 (At)」는, 가압 구동 공정에 있어서 크림핑 지그 (530) 가 이동하는 거리의 목표값이다. 또, 이「목표 이동 거리 (At)」는, 로케이팅 공정에 있어서 크림핑 지그 (530) 가 피크림프부 (53) 에 접촉하고 나서 가압 구동 공정의 마지막에 정지할 때까지 사이에 크림핑 지그 (530) 가 이동하는 거리의 목표값이다. 즉, 이상적인 동작에서는, 로케이팅 공정에 있어서의 과이동 (후술하는 제 1 오버슈트량) 이 제로이기 때문에, 가압 구동 공정 단독의 목표 이동 거리 (At) 와, 로케이팅 공정 및 가압 구동 공정의 양 공정에 걸친 목표 이동 거리 (At) 는 동등하다. 후술하는 현실의 동작에 있어서는, 현실의 이동 거리를, 이상적인 동작에 있어서의「목표 이동 거리 (At)」에 가능한 한 가깝게 하는 것이 요망된다. (4) 정지 공정 : 이 공정은, 크림핑 지그 (530) 를 정지시킨 상태로 유지함으로써, 피좌굴부 (58) 를 확실하게 좌굴시키는 공정이다. 상기 가압 구동 공정과 정지 공정을 합한 공정을「좌굴 공정」이라고도 부른다. (5) 복귀 공정 : 이 공정은, 크림핑 지그 (530) 를 작업 원점까지 후퇴시킴으로써, 워크를 해방하는 공정이다. 이들 5 개의 공정을 갖는 크림핑 프레스 공정을 실행함으로써, 피크림프부 (53) 의 크림핑과, 피좌굴부 (58) 의 좌굴을 실행할 수 있다. 또, 피좌굴부 (58) 를, 미리 설정된 목표 좌굴량만큼 좌굴시키는 것이 가능하다.
도 6 은, 현실의 크림핑 프레스 공정에 있어서의 크림핑 지그 (530) 의 상하 위치와 하중의 변화를 나타내는 그래프이다. 여기서는, 이상적인 동작을 파선으로 그리고, 이상으로부터 벗어난 현실의 동작을 실선으로 그리고 있다. 현실의 로케이팅 공정의 종점 부근에 있어서, 크림핑 지그 (530) 가 설정 접촉 하중 (Lt) 의 위치에서는 로케이팅 공정이 종료되지 않고, 과하중 (OL) 만큼 설정 접촉 하중 (Lt) 보다 큰 하중의 위치에서 크림핑 지그 (530) 가 로케이팅 공정으로부터 가압 구동 공정으로 추이한다. 이 때의 과하중 (OL) 을「오버슈트 하중 (OL)」이라고도 부른다. 또, 현실의 로케이팅 공정의 종점에 있어서, 크림핑 지그 (530) 의 위치는, 이상적인 동작에 있어서의 로케이팅 공정의 종점 위치보다 미소한 거리 (OD1) 만큼 전진한 위치에 도달할 가능성이 있다. 이 과이동의 거리 (OD1) 는, 과하중 (OL) 에 대응하는 거리이며,「제 1 오버슈트량 (OD1)」이라고도 부른다. 또한, 도 6 에 있어서, 각 공정의 경계를 나타내는 파선은, 이상적인 동작에 관한 것이며, 현실의 동작에서는 각 공정의 경계는 이것으로부터 어긋난 것으로 되어 있다.
로케이팅 공정 후의 가압 구동 공정에서는, 구동 장치 (510) 가 크림핑 지그 (530) 를 미리 설정된 목표 이동 거리 (At) 만큼 이동시킨다. 단, 현실의 가압 구동 공정의 종점에 있어서, 크림핑 지그 (530) 가, 가압 구동 공정의 개시 위치로부터 목표 이동 거리 (At) 만큼 이동한 위치에서는 정지하지 않고, 더욱 미소한 거리 (OD2) 만큼 전진한 위치에 도달할 가능성이 있다. 이와 같은 과이동은, 가압 구동 공정에 있어서의 설정 거리 (As) (제어 장치 (550) 에 있어서의 설정값) 를, 목표 이동 거리 (At) 보다 약간 작은 값으로 설정한 경우에도 동일하게 발생할 가능성이 있다. 이들 경우에 있어서, 가압 구동 공정에 있어서의 과이동 (OD2), 즉, 가압 구동 공정에 있어서의 현실의 이동 거리로부터 목표 이동 거리 (At) 를 감산한 값 (OD2) 을「제 2 오버슈트 거리 (OD2)」또는「제 2 오버슈트량 (OD2)」이라고 부른다. 그 후에는, 이상적인 동작과 동일한 정지 공정 및 복귀 공정을 실시함으로써, 크림핑 프레스 공정이 종료된다.
현실의 로케이팅 공정과 가압 구동 공정에 있어서, 만일, 상기 서술한 2 개의 오버슈트량 (OD1, OD2) 이 발생하면, 실제로 크림핑 지그 (530) 가 피크림프부 (53) 에 접촉한 위치로부터 가압 구동 공정의 종점까지의 사이에 크림핑 지그 (530) 가 이동하는 이동 거리 (Ar) 는, 목표 이동 거리 (At) 보다, 이들의 오버슈트량 (OD1, OD2) 의 합 (OD1 ＋ OD2) 만큼 큰 값이 된다. 그 결과, 피좌굴부 (58) 의 좌굴량이, 미리 정해진 목표 좌굴량보다 상당히 커질 가능성이 있다. 이 문제는, 2 개의 오버슈트량 (OD1, OD2) 의 일방만이 발생하는 경우 (타방을 무시할 수 있을 정도로 작은 경우) 에도 동일하게 발생한다.
그래서, 본 실시형태에서는, 제 1 오버슈트량 (OD1) 과 제 2 오버슈트량 (OD2) 의 적어도 일방에 기초하여, 로케이팅 공정에 있어서의 설정 접촉 하중 (Lt) 과, 가압 구동 공정에 있어서의 설정 거리 (As) 중 적어도 일방을 조정한다. 그리고, 이 조정에 의해, 크림핑 지그 (530) 가 피크림프부 (53) 에 접촉하고 나서 정지 공정에 이를 때까지의 목표 이동 거리 (At) 와, 크림핑 지그 (530) 의 실제 이동 거리 (Ar) 의 차를 저감시킨다. 그 결과, 피좌굴부 (58) 의 현실의 좌굴량을, 미리 정해진 목표 좌굴량에 가깝게 하는 것이 가능해진다. 구체적인 조정 방법은, 예를 들어 이하와 같다.
<설정 거리 (As) 의 조정 방법>
(1) 설정 거리 조정 방법 1 : 로케이팅 공정에 있어서의 제 1 오버슈트량 (OD1) 의 실측값을, 그 직후의 가압 구동 공정에 있어서의 설정 거리 (As) 로부터 감산함으로써, 새로운 설정 거리 (As － OD1) 를 구한다. 여기서,「제 1 오버슈트량 (OD1) 의 실측값」이란, 로케이팅 공정에 있어서의 과하중 (OL) 에 대응하는 거리 (OD1) 를 의미하고 있다 (도 6). 즉, 제 1 오버슈트량 (OD1) 의 실측값은, 로드 셀 (520) 에 의해 측정된 하중이 설정 접촉 하중 (Lt) 에 도달한 시점에 있어서의 리니어 스케일 (540) 의 제 1 측정값과, 과하중 (OL) 에 도달한 시점에 있어서의 리니어 스케일 (540) 의 제 2 측정값의 차분으로서 결정된다. 또한, 조정 전의 설정 거리 (As) 는, 목표 이동 거리 (At) 와 동등한 값, 또는 목표 이동 거리 (At) 보다 약간 작은 값으로 설정되는 것이 보통이다.
도 7(A) 는, 설정 거리 조정 방법 1 에 의한 조정 전의 동작을 나타내고 있고, 도 7(B) 는 조정 후의 동작을 나타내고 있다. 단, 도 7(A), (B) 에서는, 도시의 편의상 가압 구동 공정까지의 동작만을 그리고 있다. 조정 전의 동작은, 도 6 에 나타낸 것과 동일하다. 일방의 조정 후의 동작에서는, 가압 구동 공정에 있어서의 설정 거리 (As) 로부터, 제 1 오버슈트량 (OD1) 의 실측값을 감산한 값 (As － OD1) 을 새로운 설정 거리로서 사용하여, 그 워크에 대한 가압 구동 공정을 실행하고 있다. 이 설정 거리 조정 방법 1 에서는, 개개의 워크의 크림핑 프레스 공정에 있어서, 그 로케이팅 공정에 있어서의 제 1 오버슈트량 (OD1) 의 실측값을, 그 직후에 있어서의 가압 구동 공정에 있어서의 설정 거리 (As) 로부터 감산하기 때문에, 개개의 워크에 관한 제 1 오버슈트량 (OD1) 의 영향을 해소하여, 크림핑 지그 (530) 의 현실의 이동 거리를 목표 이동 거리 (At) 에 가깝게 하는 것이 가능하다. 단, 설정 거리 조정 방법 1 에서는, 센서 (520, 540) 의 출력 (Q520, Q540) 을 받은 제어 장치 (550) 가, 즉시 조정 후의 설정 거리 (As － OD1) 를 나타내는 구동 신호 (DRV) 를 구동 장치 (510) 에 공급하는 것이 가능하도록, 신속한 처리를 실시할 수 있는 프레스 설비를 이용한다.
(2) 설정 거리 조정 방법 2 : 로케이팅 공정에 있어서의 제 1 오버슈트량 (OD1) 의 과거의 실측값으로부터 산출된 평균값 (OD1ave) 을 설정 거리 (As) 로부터 감산함으로써, 새로운 설정 거리 (As － OD1ave) 를 구한다. 여기서,「평균값 (OD1ave)」으로는, 동일한 품번 (또는 형번) 의 스파크 플러그용의 워크 (절연체 (10) 와 주체 금구 (50)) 에 대한 실측값으로부터 산출된 평균값을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 가장 최근의 소정 기간 (예를 들어 가장 가까운 1 시간) 에 걸친 평균값이나, 혹은 가장 최근의 소정 개수 (예를 들어 가장 가까운 20 개) 에 걸친 평균값을 사용하는 것이 바람직하다. 이것들은, 이른바「이동 평균」이며, 크림핑 프레스 공정의 환경의 변화를 반영한 적절한 평균값으로서 사용하는 것이 가능하다. 이들 점은, 과거의 실측값이나 평균값을 사용하는 다른 조정 방법 (후술) 에 있어서도 동일하다. 이 설정 거리 조정 방법 2 에 의하면, 제 1 오버슈트량 (OD1) 에 상당한 편차가 있는 경우에도, 설정 거리 (As) 를 적절히 조정하는 것이 가능하다. 또, 개개의 워크에 관한 제 1 오버슈트량 (OD1) 을 즉시 구하여 고속으로 제어 처리를 실시할 필요가 없기 때문에, 프레스 설비의 응답성이나 제어 장치 (550) 의 처리 속도가 느린 경우에도, 적절한 설정 거리 조정을 실시할 수 있다. 단, 새로운 품번 (또는 형번) 의 스파크 플러그용의 워크에 대해서는, 이 설정 거리 조정 방법 2 를 채용할 수 없기 때문에, 어느 정도의 개수의 워크에 대한 실측값이 얻어질 때까지는, 다른 조정 방법을 채용하는 것이 바람직하다. 이 점은, 과거의 실측값이나 평균값을 사용하는 다른 조정 방법 (후술) 에 있어서도 동일하다.
(3) 설정 거리 조정 방법 3 : 로케이팅 공정에 있어서 크림핑 지그 (530) 가 피크림프부 (53) 에 접촉할 때의 크림핑 지그 (530) 의 이동 속도와, 제 1 오버슈트량 (OD1) 의 과거의 실측값 사이의 관계에 기초하여, 로케이팅 공정에 있어서의 크림핑 지그 (530) 의 현실의 이동 속도로부터 제 1 오버슈트량 (OD1) 의 추정값 (OD1pre) 을 결정하고, 이 추정값 (OD1pre) 을 설정 거리 (As) 로부터 감산함으로써, 새로운 설정 거리 (As － OD1pre) 를 구한다.
도 8 은, 이 설정 거리 조정 방법 3 에 있어서의 오버슈트량 (OD1) 의 추정값 (OD1pre) 의 결정 방법의 예를 나타내는 그래프이다. 도 8 의 가로축은, 로케이팅 공정에 있어서 크림핑 지그 (530) 가 피크림프부 (53) 에 접촉할 때의 크림핑 지그 (530) 의 이동 속도를 나타내고, 세로축은, 제 1 오버슈트량 (OD1) 을 나타내고 있다. 또, 그래프 중의「X」마크는, 과거의 실측값을 나타내고 있다. 이 예에서는, 개개의 워크의 로케이팅 공정에 있어서의 크림핑 지그 (530) 의 현실의 이동 속도 (Va) 로부터, 제 1 오버슈트량 (OD1) 의 추정값 (OD1pre) 을 결정하고 있다. 이 설정 거리 조정 방법 3 에 의하면, 크림핑 지그 (530) 의 현실의 이동 속도로부터, 제 1 오버슈트량 (OD1) 을 적절히 추정할 수 있다. 또, 개개의 워크에 관한 제 1 오버슈트량 (OD1) 을 즉시 구하여 고속으로 제어 처리를 실시할 필요가 없기 때문에, 프레스 설비의 응답성이나 제어 장치 (550) 의 처리 속도가 느린 경우에도, 적절한 설정 거리 조정을 실시하는 것이 가능하다.
또한, 상기 서술한 설정 거리 조정 방법 2 에서 사용한 제 1 오버슈트량 (OD1) 의 평균값 (OD1ave) 도, 현실의 제 1 오버슈트량 (OD1) 을 추정한 추정값의 일종이라고 생각할 수 있다. 이 의미에서는, 설정 거리 조정 방법 2, 3 은, 모두 제 1 오버슈트량 (OD1) 의 과거의 실측값으로부터 산출된 추정값을 설정 거리 (As) 로부터 감산함으로써, 새로운 설정 거리를 구하는 방법이라는 점에서 공통된다.
(4) 설정 거리 조정 방법 4 : 가압 구동 공정에 있어서의 제 2 오버슈트량 (OD2) 의 과거의 실측값으로부터 산출된 평균값 (OD2ave) 을 설정 거리 (As) 로부터 감산함으로써, 새로운 설정 거리 (As － OD2ave) 를 구한다. 이 설정 거리 조정 방법 4 는, 상기 서술한 설정 거리 조정 방법 2 에 있어서의「제 1 오버슈트량 (OD1) 의 과거의 실측값으로부터 산출된 평균값 (OD1ave)」을「제 2 오버슈트량 (OD2) 의 과거의 실측값으로부터 산출된 평균값 (OD2ave)」으로 치환한 것이다. 따라서, 상기 서술한 설정 거리 조정 방법 2 와 동일한 효과를 갖고 있다. 또, 설정 거리 조정 방법 2 와 동일한 변형이 가능하다.
(5) 설정 거리 조정 방법 5 : 가압 구동 공정에 있어서 크림핑 지그 (530) 가 피좌굴부 (58) 를 좌굴시킬 때의 크림핑 지그 (530) 의 이동 속도와, 제 2 오버슈트량 (OD2) 의 과거의 실측값 사이의 관계에 기초하여, 가압 구동 공정에 있어서의 크림핑 지그 (530) 의 현실의 이동 속도로부터 제 2 오버슈트량 (OD2) 의 추정값 (OD2pre) 을 결정하고, 이 추정값 (OD2pre) 을 설정 거리 (As) 로부터 감산함으로써, 새로운 설정 거리 (As － OD2pre) 를 구한다. 이 설정 거리 조정 방법 5 는, 상기 서술한 설정 거리 조정 방법 3 에 있어서의「제 1 오버슈트량 (OD1) 의 추정값 (OD1pre)」을「제 2 오버슈트량 (OD2) 의 추정값 (OD2pre)」으로 치환한 것이다. 따라서, 상기 서술한 설정 거리 조정 방법 3 과 동일한 효과를 갖고 있다. 또, 설정 거리 조정 방법 3 과 동일한 변형이 가능하다.
또한, 상기 서술한 설정 거리 조정 방법 4 에서 사용한 제 2 오버슈트량 (OD2) 의 평균값 (OD2ave) 도, 현실의 제 2 오버슈트량 (OD2) 을 추정한 추정값의 일종이라고 생각할 수 있다. 이 의미에서는, 설정 거리 조정 방법 4, 5 는, 모두 제 2 오버슈트량 (OD2) 의 과거의 실측값으로부터 산출된 추정값을 설정 거리 (As) 로부터 감산함으로써, 새로운 설정 거리를 구하는 방법이라는 점에서 공통된다.
또한, 통상적으로는, 제 1 오버슈트량 (OD1) 쪽이, 제 2 오버슈트량 (OD2) 보다 크다. 따라서, 제 1 오버슈트량 (OD1) 을 사용하는 설정 거리 조정 방법 2 나 설정 거리 조정 방법 3 쪽이, 제 2 오버슈트량 (OD2) 을 사용하는 설정 거리 조정 방법 4 나 설정 거리 조정 방법 5 보다 효과가 클 것으로 기대된다.
상기 서술한 5 종류의 설정 거리 조정 방법 1 ∼ 5 중, 최초의 3 개의 설정 거리 조정 방법 1 ∼ 3 은, 제 1 오버슈트량 (OD1) 의 실측값 또는 추정값을 설정 거리 (As) 로부터 감산하는 방법인 점에서 공통된다. 또, 다른 2 개의 설정 거리 조정 방법 4, 5 는, 제 2 오버슈트량 (OD2) 의 추정값 (OD2pre) 을 설정 거리 (As) 로부터 감산하는 방법인 점에서 공통된다. 제 1 오버슈트량 (OD1) 과 제 2 오버슈트량 (OD2) 은, 서로 독립적으로 발생하기 때문에, 제 1 오버슈트량 (OD1) 의 실측값 또는 추정값을 이용하는 설정 거리 조정 방법 1 ∼ 3 중 어느 하나와, 제 2 오버슈트량 (OD2) 의 추정값을 이용하는 설정 거리 조정 방법 4, 5 중 어느 하나를 함께 이용하여, 설정 거리 (As) 를 실시하도록 해도 된다. 예를 들어, 설정 거리 조정 방법 1, 4 를 함께 이용하여, 로케이팅 공정에 있어서의 제 1 오버슈트량 (OD1) 의 실측값과, 가압 구동 공정에 있어서의 제 2 오버슈트량 (OD2) 의 과거의 실측값으로부터 산출된 평균값 (OD2ave) 의 양방을 설정 거리 (As) 로부터 감산함으로써, 새로운 설정 거리 (As － OD1 － OD2ave) 를 구할 수 있다. 이렇게 하면, 크림핑 지그 (530) 의 목표 이동 거리 (At) 와 현실의 이동 거리의 차를 더욱 작게 하는 것이 가능하다. 이와 같은 각종 설정 거리 조정 방법의 조합을 고려하면, 제 1 오버슈트량 (OD1) 의 실측값 또는 추정값과, 제 2 오버슈트량 (OD2) 의 추정값 중 적어도 일방을 설정 거리 (As) 로부터 감산함으로써, 크림핑 지그 (530) 의 목표 이동 거리 (At) 와 실제 이동 거리의 차를 저감시킨다는 조정 방법을 채용하는 것이 가능하다.
<설정 접촉 하중 (Lt) 의 조정 방법>
(1) 설정 접촉 하중 조정 방법 1 : 로케이팅 공정에 있어서의 제 1 오버슈트량 (OD1) 에 대응하는 크림핑 지그 (530) 의 과하중 (OL) 의 과거의 실측값으로부터 산출된 평균값 (OLave) 을 설정 접촉 하중 (Lt) 으로부터 감산함으로써, 새로운 설정 접촉 하중 (Lt － OLave) 을 구한다. 여기서,「평균값 (OLave)」으로는, 동일한 품번 (또는 형번) 의 스파크 플러그용의 워크 (절연체 (10) 와 주체 금구 (50)) 에 대한 실측값으로부터 산출된 평균값을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 가장 최근의 소정 기간 (예를 들어 가장 가까운 1 시간) 에 걸친 평균값이나, 혹은 가장 최근의 소정 개수 (예를 들어 가장 가까운 20 개) 에 걸친 평균값을 사용하는 것이 바람직하다. 이 설정 접촉 하중 조정 방법 1 에 의하면, 크림핑 지그 (530) 의 과하중 (OL) 에 상당한 편차가 있는 경우에도, 설정 접촉 하중 (Lt) 을 적절히 조정하는 것이 가능하다. 또, 개개의 워크에 관한 과하중 (OL) 을 즉시 구하여 고속으로 제어 처리를 실시할 필요가 없기 때문에, 프레스 설비의 응답성이나 제어 장치 (550) 의 처리 속도가 느린 경우에도, 적절한 설정 접촉 하중 조정을 실시할 수 있다. 단, 새로운 품번 (또는 형번) 의 스파크 플러그용의 워크에 대해서는, 이 설정 접촉 하중 조정 방법 1 을 채용할 수는 없기 때문에, 어느 정도의 개수의 워크에 대한 실측값이 얻어질 때까지는, 다른 조정 방법을 채용하는 것이 바람직하다.
(2) 설정 접촉 하중 조정 방법 2 : 로케이팅 공정에 있어서 크림핑 지그 (530) 가 피크림프부 (53) 에 접촉할 때의 크림핑 지그 (530) 의 이동 속도와, 제 1 오버슈트량 (OD1) 에 대응하는 과하중 (OL) 의 과거의 실측값 사이의 관계에 기초하여, 로케이팅 공정에 있어서의 크림핑 지그 (530) 의 현실의 이동 속도로부터 크림핑 지그 (530) 의 과하중 (OL) 의 추정값 (OLpre) 을 결정하고, 이 추정값 (OLpre) 을 설정 접촉 하중 (Lt) 으로부터 감산함으로써, 새로운 설정 접촉 하중 (Lt － OLpre) 을 구한다.
도 9 는, 이 설정 접촉 하중 조정 방법 2 에 있어서의 오버슈트 하중 (OL) 의 추정값 (OLpre) 의 결정 방법의 예를 나타내는 그래프이다. 도 9 의 가로축은, 로케이팅 공정에 있어서 크림핑 지그 (530) 가 피크림프부 (53) 에 접촉할 때의 크림핑 지그 (530) 의 이동 속도를 나타내고, 세로축은, 오버슈트 하중 (OL) 을 나타내고 있다. 또, 그래프 중의「X」마크는, 과거의 실측값을 나타내고 있다. 이 예에서는, 개개의 워크의 로케이팅 공정에 있어서의 크림핑 지그 (530) 의 현실의 이동 속도 (Va) 로부터, 오버슈트 하중 (OL) 의 추정값 (OLpre) 을 결정하고 있다. 이 설정 접촉 하중 조정 방법 2 에 의하면, 현실의 오버슈트 하중 (OL) 을 적절히 추정할 수 있기 때문에, 적절한 설정 접촉 하중 조정을 실시할 수 있고, 그 결과, 크림핑 지그 (530) 의 현실의 이동 거리를, 목표 이동 거리 (At) 에 가깝게 하는 것이 가능하다. 또, 개개의 워크에 관한 과하중 (OL) 을 즉시 구하여 고속으로 제어 처리를 실시할 필요가 없기 때문에, 프레스 설비의 응답성이나 제어 장치 (550) 의 처리 속도가 느린 경우에도, 적절한 설정 접촉 하중 조정을 실시하는 것이 가능하다.
또한, 상기 서술한 설정 접촉 하중 조정 방법 1 에서 사용한 오버슈트 하중 (OL) 의 평균값 (OLave) 도, 현실의 오버슈트 하중 (OL) 을 추정한 추정값의 일종이라고 생각할 수 있다. 이 의미에서는, 설정 거리 조정 방법 1, 2 는, 모두 오버슈트 하중 (OL) 의 과거의 실측값으로부터 산출된 추정값을 설정 접촉 하중 (Lt) 으로부터 감산함으로써, 새로운 설정 접촉 하중을 구하는 방법이라는 점에서 공통된다.
또한, 설정 접촉 하중 조정 방법 1 ∼ 2 의 어느 하나와, 제 2 오버슈트량 (OD2) 의 추정값 (OD2pre) 을 설정 거리 (As) 로부터 감산하는 상기 서술한 설정 거리 조정 방법 4 및 5 의 어느 하나를 적절히 조합하여 적용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 설정 접촉 하중 조정 방법 1 을 이용하여, 로케이팅 공정에 있어서의 제 1 오버슈트량 (OD1) 에 대응하는 크림핑 지그 (530) 의 과하중 (OL) 의 과거의 실측값으로부터 산출된 평균값 (OLave) 을 설정 접촉 하중 (Lt) 으로부터 감산하여 새로운 설정 접촉 하중 (Lt － OLave) 을 구하고, 또한 설정 거리 조정 방법 4 를 이용하여, 가압 구동 공정에 있어서의 제 2 오버슈트량 (OD2) 의 과거의 실측값으로부터 산출된 평균값 (OD2ave) 을 설정 거리 (As) 로부터 감산함으로써 새로운 설정 거리 (As － OD2ave) 를 구해도 된다. 이렇게 하면, 크림핑 지그 (530) 의 목표 이동 거리 (At) 와 현실의 이동 거리의 차를 더욱 작게 하는 것이 가능하다. 따라서, 본 실시형태에 있어서는, 제 1 오버슈트량 (OD1) 과 제 2 오버슈트량 (OD2) 의 적어도 일방에 기초하여, 로케이팅 공정에 있어서의 설정 접촉 하중 (Lt) 과, 가압 구동 공정에 있어서의 설정 거리 (As) 중 적어도 일방을 조정하는 것이 가능하다. 그리고, 이 조정에 의해, 크림핑 지그 (530) 가 피크림프부 (53) 에 접촉하고 나서 정지 공정에 이를 때까지의 목표 이동 거리 (At) 와, 크림핑 지그 (530) 의 실제 이동 거리의 차를 저감시킬 수 있다. 그 결과, 피좌굴부 (58) 의 현실의 좌굴량을, 미리 정해진 목표 좌굴량에 가깝게 하는 것이 가능해진다.
그런데, 크림핑 프레스 공정에 있어서의 크림핑 지그 (530) 의 목표 이동 거리 (At) 로부터의 어긋남이나, 피좌굴부 (58) 의 목표 좌굴량으로부터의 어긋남은, 특히, 절연체 마크 직경 (주체 금구 (50) 의 후단 위치에 있어서의 절연체 (10) 의 외경) 이 작은 소직경 스파크 플러그에 있어서 중요해진다. 그 이유는, 절연체 마크 직경이 작은 스파크 플러그에서는, 피크림프부 (53) 의 두께가 얇기 때문에, 목표 이동 거리 (At) 로부터의 어긋남이나, 피좌굴부 (58) 의 목표 좌굴량으로부터의 어긋남이 커지기 쉽기 때문이다. 이 의미에서는, 상기 서술한 각종 조정은, 절연체 마크 직경이 9 ㎜ 이하인 스파크 플러그에 적용하는 것이 바람직하다. 또한, 절연체 마크 직경의 9 ㎜ 는, 주체 금구 (50) 의 장착 나사부 (52) 의 나사 직경이 M12 인 것에 대응한다. 따라서, 상기 서술한 각종 조정은, 주체 금구 (50) 의 장착 나사부 (52) 의 나사 직경이 M12 이하인 스파크 플러그에 적용하는 것이 바람직하고, 특히 나사 직경이 M10 이하인 스파크 플러그에 적용하는 것이 바람직하다.
·변형예
또한, 이 발명은 상기 실시예나 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 양태에서 실시하는 것이 가능하다.
·변형예 1 : 상기 실시형태에서는, 리니어 스케일 (540) 을 사용하여 크림핑 지그 (530) 의 이동 거리를 측정했지만, 리니어 스케일 이외의 위치 센서를 사용하여 크림핑 지그 (530) 의 이동 거리를 측정해도 된다. 또, 위치 센서를 사용하지 않고, 크림핑 지그 (530) 의 이동 거리를 결정해도 된다. 예를 들어, 구동 장치 (510) 가 펄스 모터 (스테핑 모터) 를 사용하고 있는 경우에는, 펄스 모터의 구동 펄스수에 기초하여 크림핑 지그 (530) 의 이동 거리를 결정하는 것이 가능하다.
·변형예 2 : 스파크 플러그로는, 도 1 에 나타낸 것 이외의 여러 가지 구성을 갖는 스파크 플러그를 본 발명에 적용하는 것이 가능하다.
3 : 세라믹 저항
4 : 시일체
5 : 개스킷
6 : 링 부재
8 : 판 패킹
9 : 탤크
10 : 절연체
11 : 주름부
12 : 축공
13 : 레그부
15 : 단부
17 : 선단측 동체부
18 : 후단측 동체부
19 : 플랜지부
20 : 중심 전극
21 : 전극 모재
25 : 심재
30 : 접지 전극
33 : 선단부
40 : 단자 금구
50 : 주체 금구
51 : 공구 걸어 맞춤부
51f : 경사면
52 : 장착 나사부
53 : 피크림프부
54 : 플랜지부
56 : 단부
58 : 피좌굴부
59 : 나사목
90 : 귀금속칩
100 : 스파크 플러그
200 : 엔진 헤드
201 : 장착 나사 구멍
500 : 프레스기
510 : 구동 장치
520 : 로드 셀
530 : 크림핑 지그
532 : 만곡부
534 : 테이퍼면
540 : 리니어 스케일
550 : 제어장치
4 : 시일체
5 : 개스킷
6 : 링 부재
8 : 판 패킹
9 : 탤크
10 : 절연체
11 : 주름부
12 : 축공
13 : 레그부
15 : 단부
17 : 선단측 동체부
18 : 후단측 동체부
19 : 플랜지부
20 : 중심 전극
21 : 전극 모재
25 : 심재
30 : 접지 전극
33 : 선단부
40 : 단자 금구
50 : 주체 금구
51 : 공구 걸어 맞춤부
51f : 경사면
52 : 장착 나사부
53 : 피크림프부
54 : 플랜지부
56 : 단부
58 : 피좌굴부
59 : 나사목
90 : 귀금속칩
100 : 스파크 플러그
200 : 엔진 헤드
201 : 장착 나사 구멍
500 : 프레스기
510 : 구동 장치
520 : 로드 셀
530 : 크림핑 지그
532 : 만곡부
534 : 테이퍼면
540 : 리니어 스케일
550 : 제어장치
Claims (17)
- 후단에 피크림프부를 가짐과 함께 상기 피크림프부보다 선단측에 공구 걸어 맞춤부와 피좌굴부를 갖는 통상의 주체 금구의 내부에, 절연체를 삽입한 상태에서, 크림핑 프레스기를 사용하여 상기 피크림프부를 크림핑하여 상기 절연체를 고정시킴과 함께 상기 피좌굴부를 좌굴시키는 크림핑 프레스 공정을 구비하는 스파크 플러그의 제조 방법으로서,
상기 크림핑 프레스 공정은,
(1) 상기 크림핑 프레스기의 크림핑 지그를 변형 전의 상기 피크림프부에 접촉 전진시키고, 상기 크림핑 프레스기의 압력 센서에 의해 검출되는 상기 크림핑 지그의 하중을 설정 접촉 하중에 도달시키는 공정과,
(2) 상기 공정 (1) 의 후, 상기 크림핑 지그를 더욱 설정 거리에 걸쳐서 전진시킨 후에 정지시키고, 상기 크림핑 지그를 정지 상태로 유지하는 좌굴 공정을 포함하고,
상기 공정 (1) 에 있어서의 상기 크림핑 지그의 과이동인 제 1 오버슈트량과,
상기 공정 (2) 에 있어서의 상기 크림핑 지그의 과이동인 제 2 오버슈트량의 적어도 일방에 기초하여, 상기 설정 접촉 하중과 상기 설정 거리 중 적어도 일방을 조정함으로써, 상기 크림핑 지그가 상기 피크림프부에 접촉하고 나서 상기 정지 상태에 이를 때까지의 목표 이동 거리와, 상기 크림핑 지그의 실제 이동 거리의 차를 저감시키는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 오버슈트량의 실측값 또는 추정값과, 상기 제 2 오버슈트량의 추정값 중 적어도 하나를 상기 설정 거리로부터 감산하는 설정 거리 조정을 실시함으로써, 상기 목표 이동 거리와 상기 실제 이동 거리의 차를 저감시키는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 오버슈트량의 과거의 실측값으로부터 산출된 추정값을 상기 설정 거리로부터 감산함으로써 상기 설정 거리 조정을 실시하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조 방법. - 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 오버슈트량의 상기 추정값은 상기 제 1 오버슈트량의 과거의 실측값으로부터 산출된 평균값인 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조 방법. - 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 공정 (1) 에 있어서 상기 크림핑 지그가 변형 전의 상기 피크림프부에 접촉할 때의 상기 크림핑 지그의 이동 속도와, 상기 제 1 오버슈트량의 과거의 실측값 사이의 관계에 기초하여, 상기 공정 (1) 에 있어서의 상기 크림핑 지그의 현실의 당해 이동 속도로부터 상기 제 1 오버슈트량의 상기 추정값을 결정하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 오버슈트량의 과거의 실측값으로부터 산출된 추정값을 상기 설정 거리로부터 감산함으로써 상기 설정 거리 조정을 실시하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조 방법. - 제 2 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 제 2 오버슈트량의 상기 추정값은 상기 제 2 오버슈트량의 과거의 실측값의 평균값인 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조 방법. - 제 2 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 공정 (2) 에 있어서 상기 크림핑 지그가 상기 피좌굴부를 좌굴시킬 때의 상기 크림핑 지그의 이동 속도와, 상기 제 2 오버슈트량의 과거의 실측값 사이의 관계에 기초하여, 상기 공정 (2) 에 있어서의 상기 크림핑 지그의 현실의 당해 이동 속도로부터 상기 제 2 오버슈트량의 상기 추정값을 결정하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조 방법. - 후단에 피크림프부를 가짐과 함께 상기 피크림프부보다 선단측에 공구 걸어 맞춤부와 피좌굴부를 갖는 통상의 주체 금구의 내부에, 절연체를 삽입한 상태에서, 크림핑 프레스기를 사용하여 상기 피크림프부를 크림핑하여 상기 절연체를 고정시킴과 함께 상기 피좌굴부를 좌굴시키는 크림핑 프레스 공정을 구비하는 스파크 플러그의 제조 방법으로서,
상기 크림핑 프레스 공정은,
(1) 상기 크림핑 프레스기의 크림핑 지그를 상기 피크림프부에 접촉 전진시키고, 상기 크림핑 프레스기의 압력 센서에 의해 검출되는 상기 크림핑 지그의 하중을 설정 접촉 하중에 도달시키는 공정과,
(2) 상기 공정 (1) 의 후, 상기 크림핑 지그를 더욱 설정 거리에 걸쳐서 전진시킨 후에 정지시키고, 상기 크림핑 지그를 정지 상태로 유지하는 좌굴 공정을 포함하고,
상기 공정 (1) 에 있어서의 상기 크림핑 지그의 과이동인 제 1 오버슈트량과,
상기 공정 (2) 에 있어서의 상기 크림핑 지그의 과이동인 제 2 오버슈트량 중 적어도 상기 제 1 오버 슈트량 에 기초하여, 상기 설정 접촉 하중과 상기 설정 거리 중 적어도 일방을 조정함으로써, 상기 크림핑 지그가 상기 피크림프부에 접촉하고 나서 상기 정지 상태에 이를 때까지의 목표 이동 거리와, 상기 크림핑 지그의 실제 이동 거리의 차를 저감시키는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 오버슈트량의 실측값 또는 추정값과, 상기 제 2 오버슈트량의 추정값 중 적어도 상기 제 1 오버 슈트량의 실측값 또는 추정값을 상기 설정 거리로부터 감산하는 설정 거리 조정을 실시함으로써, 상기 목표 이동 거리와 상기 실제 이동 거리의 차를 저감시키는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 제 1 오버슈트량의 과거의 실측값으로부터 산출된 추정값을 상기 설정 거리로부터 감산함으로써 상기 설정 거리 조정을 실시하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조 방법. - 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 오버슈트량의 상기 추정값은 상기 제 1 오버슈트량의 과거의 실측값으로부터 산출된 평균값인 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조 방법. - 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 공정 (1) 에 있어서 상기 크림핑 지그가 상기 피크림프부에 접촉할 때의 상기 크림핑 지그의 이동 속도와, 상기 제 1 오버슈트량의 과거의 실측값 사이의 관계에 기초하여, 상기 공정 (1) 에 있어서의 상기 크림핑 지그의 현실의 당해 이동 속도로부터 상기 제 1 오버슈트량의 상기 추정값을 결정하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조 방법. - 제 1 항, 제 6 항 및 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 오버슈트량에 대응하는 상기 크림핑 지그의 과하중의 과거의 실측값에 기초하여 상기 제 1 오버슈트량에 대응하는 상기 크림핑 지그의 과하중의 추정값을 구하고,
상기 크림핑 지그의 과하중의 상기 추정값을 상기 설정 접촉 하중으로부터 감산하는 접촉 하중 조정을 실시함으로써, 상기 목표 이동 거리와 상기 실제 이동 거리의 차를 저감시키는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 크림핑 지그의 과하중의 상기 추정값은 상기 제 1 오버슈트량에 대응하는 상기 크림핑 지그의 과하중의 과거의 실측값의 평균값인 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 공정 (1) 에 있어서 상기 크림핑 지그가 상기 피크림프부에 접촉할 때의 상기 크림핑 지그의 이동 속도와, 상기 제 1 오버슈트량에 대응하는 상기 크림핑 지그의 과하중의 과거의 실측값 사이의 관계에 기초하여, 상기 공정 (1) 에 있어서의 상기 크림핑 지그의 현실의 당해 이동 속도로부터 상기 크림핑 지그의 과하중의 상기 추정값을 결정하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항, 제 6 항 및 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주체 금구의 후단 위치에 있어서의 상기 절연체의 외경이 9 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조 방법.
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