专利名称：火花塞的制造方法和制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及火花塞制造方法和制造装置。
背景技术：
以前在制造所谓的平行电极型火花塞时，在火花隙成形和间隔调整中，采用以下方法，在对接地电极预先进行挤压后，边用CCD摄影机等监测火花隙间隔边反复挤压接地电极，以达到火花隙间隔的目标值。
可是在进行火花隙间隔调整时采用CCD摄影机等监测的情况下，要把火花塞的设置方向(具体说是中心电极的轴线方向)设置成与摄影画面的坐标系吻合。也就是用测量的方法使画面坐标系中任一坐标方向(例如Y方向)与中心电极的方向一致的话，在该一致的坐标方向利用对中心电极和接地电极的边缘的间隙的测量可以算出火花隙间隔。
所以如图20所示，对作为火花隙测量基准的方向(图面上的Y方向)在中心电极的轴线倾斜情况下拍摄工件W时(具体说相对于用摄影的方法拍摄的方向，此轴线左右倾斜的情况)，那么要测量的火花隙间隔方向变成相对于其基准方向倾斜的情况。因此有可能产生由此倾斜造成的实际值gr和用画面测量的值g”之间的尺寸误差。此外如图8所示，中心轴线沿用摄影的方法拍摄的方向前后倾斜的情况下拍摄工件时，也同样有可能产生尺寸误差。
发明内容
本发明要解决的课题是提供一种火花塞的制造方法和制造装置，可以在测量火花隙间隔中，与工件(火花塞)相对于摄影装置的倾斜无关，能正确算出火花隙间隔，进而用算出的火花隙间隔的值可以高精度制造火花塞。
为解决上述课题，本发明提供一种火花塞制造方法和制造装置，其特征为为了制造具有设置在绝缘体中的中心电极、设置在此绝缘体外周的主体配件和接地电极，接地电极一端与此主体配件前端侧端面连接，另一端向侧面弯曲，其侧面与上述中心电极前端面相对置，在与此中心电极前端面之间火花隙成形的火花塞，包含有用摄影装置对上述火花隙进行拍摄的拍摄工序或摄影装置；以摄影得到的图象信息为基础，选定一个基准点，再以面对着通过此基准点的多根测量线求出的上述接地电极一侧的上述火花隙的接地电极一侧火花隙形成部位和面对着上述中心电极一侧的上述火花隙的中心电极一侧火花隙形成部位的距离为基础，确定上述火花隙间隔的计算火花隙间隔的方法和计算火花隙间隔的装置；以及以此计算出的火花隙间隔为基础，进行规定的后处理的后处理工序和后处理装置。
正如上述的方法，要确定火花隙间隔的话，例如象图20所示，火花塞在摄影图象上倾斜情况下拍摄时，也就是火花塞在图象平面上中心电极轴线即使在左右倾斜的情况下，也能够正确测量火花隙间隔。也就是不产生因在摄影图象平面上的倾斜造成的误差。
本发明提供火花塞制造方法和制造装置，其特征为为了制造具有设置在绝缘体中的中心电极、设置在此绝缘体外周的主体配件和接地电极，接地电极一端与此主体配件前端侧端面连接，另一端向侧面弯曲，其侧面与上述中心电极前端面相对置，与此中心电极前端面之间火花隙成形的火花塞，包含用摄影装置对上述火花隙进行拍摄的摄影工序和摄影装置；以摄影得到的图象信息为基础，在面对着上述接地电极一侧的上述火花隙的接地电极一侧火花隙形成部位和面对着上述中心电极一侧的上述火花隙的中心电极一侧火花隙形成部位中的任一个火花隙形成部位上，在其外形线上选定一个基准点，在另一个火花隙形成部位上找出与上述基准点距离最短的上述外形线上的测量点，以此最短距离为基础，确定上述火花隙间隔的计算火花隙间隔工序和计算火花隙间隔装置；以及以此计算出的火花隙间隔为基础，进行规定的后处理的后处理工序和后处理装置。
正如上述的方法，可以得到高精度的火花隙间隔的最短距离。也就是不产生因在摄影图象上倾斜造成的误差，进而有助于高精度地调整火花隙。
在摄影图象上求出火花隙间隔的表观尺寸(以下也称为“表观火花隙尺寸”)、同时以在火花塞的一部分预先确定的测量基准部位的上述摄影图象上的表观尺寸(以下也称为“测量基准部位表观尺寸”)以及这个已知的测量基准部位的标准尺寸(以下也称为“测量基准部位标准尺寸”)为基础，对表观火花隙尺寸进行修正，可以计算出上述火花隙的间隔。具体说例如采用基于测量基准部位表观尺寸和测量基准部位标准尺寸对火花塞向前述摄影装置拍摄方向倾斜的情况下拍摄造成表观火花隙尺寸的尺寸误差进行修正的方法。
采用此方法，即使火花塞向摄影装置的拍摄方向上倾斜情况下拍摄，通过修正也能得到与实际尺寸非常接近的值，从而可以高精度地设定火花隙间隔。用此方法同时与以上述外形线上的测定点和基准点为基础，计算火花隙间隔的方法并用，在摄影方向上倾斜和相对于摄影方向上左右倾斜都能处理。
图1示意表示本发明的火花塞制造装置一个实施例的平面图和侧视图。
图2说明传送机构的图示。
图3表示前端面位置测定装置和预弯曲装置动作原理的说明图。
图4表示主弯曲装置之一例的正视图。
图5简要表示摄影工序示例的工序说明图。
图6表示拍摄图象示例的图。
图7说明火花隙的间隔测量方法之一例的说明图。
图8说明修正方法之一例的说明图。
图9简要表示火花隙调整工序之一例的工序说明图。
图10表示本发明火花塞制造装置电路结构示例的方框图。
图11表示拍摄和分析组件的图象分析部件电路结构示例的方框图。
图12表示图1制造装置主要处理流程的流程图。
图13表示间隙摄影和分析处理流程示例的流程图。
图14在X-Y平面上表示接地电极边缘形状曲线示例的说明图。
图15表示平滑化处理之一例的原理图。
图16表示与图15不同示例的原理图。
图17表示用低频滤波器进行平滑化处理的起伏曲线示例的流程图。
图18表示图17平滑化处理的原理的说明图。
图19说明火花隙的间隔测量方法的另一例的说明图。
图20简要表示现有测量火花隙的说明图。
标号说明1 火花塞制造装置W 工件(火花塞)W1中心电极
W2接地电极W3主体配件G 火花隙g 火花隙尺寸g′ 表观火花隙尺寸t 接地电极厚度标准尺寸t′ 接地电极厚度表观尺寸w 标准宽度尺寸4 摄影机(摄影装置)5 弯曲机构(火花隙调整装置)112 CPU(后处理手段、计算火花隙间隔手段、火花隙尺寸修正手段、计算表观火花隙尺寸手段、决定电极边缘线手段、平滑化处理手段)具体实施方式
下面参照用图表示的实施例说明本发明的实施方式。
图1(a)和(b)为示意表示本发明火花塞制造装置(以下简称制造装置)的一个实施例的平面图和侧视图。此制造装置1设置有沿输送路线C(本实施例中为直线)把待处理的火花塞(以下也称为工件)W间断输送的输送机构一线性输送器300，以及沿输送路线C设置有使工件W火花隙成形的各工序实施装置，也就是从前到后顺序设置有作为送入待处理的火花塞的机构的工件送入机构11、把工件W的接地电极定位于一定位置的接地电极定向机构12、测量中心电极前端面位置的前端面位置测定装置13、把接地电极预弯曲的预弯曲装置14、进行同样主弯曲的主弯曲装置15、把加工终了后的工件W取出的工件取出机构16和取出不合格品的取出机构17。线性输送器300是相对于作为循环部件的链条301以规定间隔安装的托板302，工件W可以装在托板302上，或者从托板取出。通过输送器驱动电机24间断地驱动链条301循环转动，把各托板302也就是工件W沿输送线路C间断输送。
如图2所示，工件W具有筒状的主体配件W3、顶端和底端突出的嵌入主体配件W3内侧的绝缘体W4、沿绝缘体W4的轴向插入的中心电极W1、接地电极W2等，用焊接等方法把接地电极一端连在主体配件W3上，同时另一端沿中心电极W1轴线方向延伸。接地电极W2用以下工序把它的前端弯向中心电极W1的前端面，形成火花隙，变成平行电极型火花塞。托板302的上面安装上端开口的筒状电极夹23并形成一体。工件W可随意从后端插入和拔出电极夹23，同时主体配件W3的六角部位W6被支撑在电极夹23开口的周边部位，使接地电极W2一侧向上以直立的状态与托板302一起输送。
如图2所示，图1的工件送入机构11、工件取出机构16和不合格产品取出机构17是由设在线性输送器300(图1)的输送方向C一侧的工件供应部件或工件取出部件(设在图中J位置)与在位于装入到取出机构内的电极夹23之间输送工件W的输送机构组成。此输送机构35是由被装在用气缸37保持升降的夹头杆机构36与用气缸38驱动夹头杆36沿圆周路线C的半径方向进退的进退驱动机构39等构成。
接地电极定向机构12是以接地电极W2为基准，利用电机等执行装置使电火花塞转动，使其定位在规定的定向位置上的。此外前端面位置测定装置13是用于在后文将说明的预弯曲加工之前测定中心电极W1的前端面位置。还设置有如图3(a)所示的位置检测传感器115。工件W被装在线性输送器300上，相对于固定在高度位置的电极夹23，使接地电极W2在上竖直安装。然后用位置检测传感器115(例如激光位移传感器等组成)用测定前端面高度位置的框架保持在一定的高度，相对于送入的工件W从上方测定中心电极W1的前端面位置。
再有如图3(b)和(c)所示，预弯曲装置14设置有预弯曲调距模板42，调距模板的位置以位置检测传感器115检测的工件W中心电极W1前端面位置为基础，以与中心电极W1前端面之间大体形成一定的间隙d的状态来确定的。使用弯曲冲头43，把接地电极的W2前端从与中心电极W1相反一侧对着预弯曲调距模板42冲压，进行预弯曲加工。为了对接地电极W2进行预弯曲加工，利用图中没有表示出来的气缸等冲头驱动部件来完成弯曲冲头43的接近和分离的驱动。将预弯曲调距模板42定位成不与中心电极W1的端面接触形成规定的间隙d状态，在此状态下用弯曲冲头43把接地电极W2压向预弯曲调距模板42，实施预弯曲工序，因此很难在电极上产生破碎和划伤等缺陷，可实现高的合格率。
图4表示实弯曲装置15之一例。装在电极夹23上的工件W利用线性输送器300被送到装置15内，定位在规定的加工位置上。然后在与工件W加工位置相对应的位置上，在线性输送器300的输送路线一侧设置有间隙摄影和分析组件3，在与它相对的、在线性输送器300另一侧设置有以间隙调整装置为主的弯曲机构5。
间隙摄影和分析组件(以下简称摄影分析组件)3主要用于摄影，是由框架22上作为摄影装置的摄影机4和与它相连的图象分析部件110(图11)等主要部件构成。如图11所示，图象分析部件110是由I/O端口111以及与它连接的CPU112、ROM113、RAM114组成的微处理机构成。CPU112是利用在ROM113中存储的图象分析程序113a构成了后处理装置、火花隙的间隔计算装置、火花隙尺寸修正装置、显示火花隙尺寸计算装置、电极的边缘线确定装置、平滑化处理装置等的主体。返回到图4，例如摄影机4是由具有把二维CCD传感器4a(图11)作为图象检测部件的CCD摄影机组成，从侧面拍摄到利用照明装置200照射的工件中心电极W1和与此相对置的接地电极W2、以及在中心电极W1和接地电极W2之间形成的火花隙g。
另一方面，例如弯曲机构5的主体外壳52可以装在单悬臂式的框架51前端面上，单悬臂式框架51装在装置底座50上。在此主体外壳52内装有可升降的可动支座53，在此可动支座53中，挤压冲头54通过连杆58被安装成从主体外壳52的下端面伸出的状态。然后利用挤压冲头的驱动电机56，使从上方螺纹连接到可动支座53上的阴螺纹53a的丝杠(例如圆头螺栓)55正反旋转，以此实现挤压冲头54相对于工件W的接地电极W2接近或分离。另外，可以保持在与丝杠驱动停止位置相离的任意的高度位置上。挤压冲头驱动电机56的转动传递力通过同步皮带轮56a、同步皮带57以及同步皮带轮55a传递给丝杠55。
如图3(c)所示，例如对于以前端向斜上方形式预弯曲的接地电极W2，如图9所示，使上述挤压冲头54接近，通过挤压接地电极，实施作为调整火花隙的主要工序的主弯曲加工，使接地电极W2的前端几乎与中心电极W1的端面平行。然后，调整火花放电火花隙的间隔，达到需要的火花隙间隔。再有，如图4所示，实施此主弯曲加工时，把工件W从轴线方向两侧夹持在压紧部件60、61之间而被固定。然后利用在此主弯曲加工中由摄影得到的图象信息。
下面对为得到在主弯曲加工(火花隙调整过程)中所利用的图象信息的摄影工序做更详细的说明。如图5(a)所示，在摄影过程中照明装置200设置在与火花隙成形的工件W(火花塞)前端面相对置的位置，使照明光透过火花隙。在图5的实施例中，采用了平面发光型照明装置。在此照明装置200中，设置有用于把照明范围限定在规定范围的遮光部件203。利用遮光部件203把通过火花塞射向摄影机4一侧的照明光的照明范围在中心电极轴线方向的距离限定在规定的范围内(H1)。摄影机4的摄影方向为与中心电极轴线方向A1大体垂直的方向A2。利用隔着此火花塞前端部设置在与照明装置200相对的另一侧的摄影机4，对中心电极W1和接地电极W2形成的火花隙进行拍摄。如图6所示，此摄影机4以规定的倍数拍摄工件W的火花隙g，要包括面对火花隙g的中心电极W1的前端的边缘E1的整体、以及接地电极W2前端面的前端边缘E2中的面对火花隙的部分和与面对接地电极W2火花隙一侧相反的一侧边缘E3。
下面参照图12的流程图来说明使用制造装置1的本发明的制造火花塞方法中的主要处理流程。制造装置1的构成是为了实施此处理，以包括图10所示的CPU 102、ROM 103、RAM 104的形式构成主控制部分100，此主控制部分100通过I/O端口101分别与各机构和装置连接。
下面叙述流程，首先接地电极定向工序(S1)完成后，把托板302移向工件放置位置，把工件W放置在工件夹上的同时夹住工件W(S2)。随后，在S3工件W用线性输送器300送向前端面位置测定装置13的位置。前端面位置测定装置13如图3所示的那样测定前端面位置。然后在S4中进行图3(b)和(c)所示的预弯曲。
在S5进行间隙的摄影和分析处理。其中把工件W移动并定位在摄影和分析组件3的摄影位置，图象分析部件110(图11)从摄影机4得到图象，通过对此图象进行分析求出火花隙g的值(详细内容后面叙述)。然后，在S6读出火花隙g的目标值(例如被存储在ROM 103(图10)中)，通过与测定的火花隙测定值进行比较，计算出为了调整主弯曲装置15(图4)的挤压冲头54的挤压的冲程。
在S7把工件W移向图4的主弯曲装置15的弯曲加工位置并定位，通过接受来自主控制部分100的指令和调整挤压冲程的值进行动作，对接地电极W2施加挤压，通过弯曲加工进行火花隙间隔的调整。此时利用主控制部分100增加存储在RAM 104(图10)中的弯曲次数的值n。
然后，在S8，再一次把工件W移到摄影位置，再一次进行火花隙间隔的测定。在S9，把测定的火花隙间隔与目标值进行比较、判断，若火花隙间隔没有达到目标值，经过S10返回到S5，以下采用同样的处理反复进行弯曲加工和间隙测定。在S10，即使超过弯曲次数的上限值nmax仍达不到目标值的情况作为异常而中断处理，进入S11，作为不合格剔除。另一方面，在S9，若火花隙间隔达到目标值，则判定为正常，进入S12取出工件并终止。
下面说明间隙摄影和分析处理。如图13所示，图12的间隙的摄影和分析处理(S5、S6)从大的方面分是由图象识别处理(S100)以及随后的平滑化处理(S110)、间隙计量处理(S120)、修正处理(S130)组成。图象识别处理是取出中心电极W1或接地电极W2的摄影图面数据(在图中统称“工件图象数据”)，从存储装置125(图11)读出与此相应的主图象数据125a，分别存入RAM 114的存储器114b、114c。
主图象采用作为检查对象的火花塞件号的标准制品，在规定的条件下预先对隔着火花隙g的中心电极W1和接地电极W2的相向部分进行拍摄而制成的。以此主图象和拍摄的图象为基础，由中心电极W1和接地电极W2的电极边缘线生成特定的边缘线信息，确定构成这些电极边缘线各点摄影图象上的坐标。关于生成这样的边缘线信息，例如可以采用特开2000-180310所示的方法。生成的边缘线信息被存储在图象分析部件110的RAM 114中。
下面对平滑化处理(S110图13)进行说明。首先，读出在摄影图象中得到的接地电极W2的前端部边缘线E2的信息(给出边缘线上的各点(各象素)的位置坐标集合)。图14(a)表示摄影图象的一例，构成边缘线象素的一部分或全部组成后文详述的外形线测量点(中心电极一侧a0、a1、a2、…am，接地电极一侧b0、b1、b2、…bn)。如图14(b)所示，以此位置坐标集合作为X-Y平面上的点而画成曲线，可以表示接地电极W2的前端边缘线E2的高度起伏轮廓线PF。
然后，进行高度起伏轮廓线PF的平滑化处理。关于平滑化处理有多种方法，例如可以采用以上述高度起伏轮廓线为基础求出平均移动的处理方法、对上述高度起伏轮廓线用最小二乘法的函数近似方法等。也就是可以用在X-Y坐标系以构成高度起伏轮廓线的边缘线上附近多个点为基础，利用平均移动把此高度起伏轮廓线平滑成近似的形状，或者也可以在此坐标系中用最小二乘法把此高度起伏轮廓线平滑成近似函数形状的方法。
此外，也可以用以下的方法。如图15所示，把高度起伏轮廓线PF划分成多个定长的区间seg0、seg1、seg2、…segm，对各区间seg高度起伏轮廓线进行平均化处理。例如在图15中区间seg2中由于在冲压时的毛刺等原因产生的突起BP急剧向下突出，从而形成最小高度(Ymin)。利用平均化处理逼近此突起BP，使突出高度变小，减轻对后述火花隙间隔测定的影响。根据产生的突起BP的大小，将区间宽度例如适当地设定在不小于此突起BP的宽度的范围。在此处理中把高度起伏轮廓线PF划分为平均c个数据点构成的区间，分别算出各区间内高度起伏(也就是Y的值)的总和SR，把它除以c，算出各区间的平均值Ym。用对应各区间的Ym的值替换各Y的数据。
如图16所示，把高度起伏轮廓线PF划分为多个规定长度的区间seg0、seg1、seg2、…segn，算出各区间seg高度起伏的变化率F(＝ΔY/ΔX)，同时对于此变化率F的值不满足预定条件的区间，例如对于变化率F落在规定范围(例如上限值Fmax、下限值Fmin)外的区间，也可进行对此区间内的边缘线的高度起伏的修正处理。这种情况下的修正处理可以减轻存在于区间内的微小突起BP(在图中存在于跨越seg3和seg4的范围)的影响，例如对此区间内的高度起伏实施平均化处理或把高度起伏的值向突起高度减小方向变化。
下面对不满足条件的区间内的高度起伏用轮廓线PF全体的平均高度起伏替换的修正的处理例进行说明。在此例中，把轮廓线PF用现在关注的数据点和其邻近的数据点所构成的最小区间来划分。首先算出Y的平均值Ym，把现在关注的数据点的编号记作i，求出与邻近数据点(也就是编号i+1的数据点)之间Y值的差ΔY＝Yi+1-Yi的值，用相邻数据点间的距离ΔX去除，算出变化率F＝ΔY/ΔX。如图16所示，此变化率F落在上限值Fmax、下限值Fmin范围外的话，用平均值Ym替换(也就是修正)Y的值，对所有的i都反复进行上述过程。
作为平滑化处理，对上述高度起伏轮廓线用傅里叶解析，采用去除高频成分的方法等。详细地说，如图18所示，把轮廓线PF看作波形曲线，可以把它进行低通滤波处理。作为低通滤波处理，可采用多种公知的方式，例如图17所示，把轮廓线PF(X-Y曲线)在X-Y坐标系进行傅里叶变换，求出轮廓线PF的频谱(L301)。在图17中突起BP可以捕获一定频率以上的高频杂波成分。图17的L302中根据突起的幅度，从得到的频谱中除去适当设定的剔除频率以上的高频成分。然后通过用L303对其进行傅里叶逆处理，如图18所示，从原轮廓线(虚线)得到经过去除高频成分的滤波处理后的轮廓线(实线)，减轻了突起BP的影响。低通滤波处理除了上述温和的方式以外，例如也可以利用D/A转换器、A/D转换器，通过模拟低通滤波电路，或通过数字低通滤波电路得到X-Y数据的数字输出。
接着说明火花隙测量处理(S120图13)之一例。读出用上述平滑化处理过的接地电极W2前端边缘线E2的平滑后的信息和经同样平滑化处理过的中心电极W1前端边缘线E1的信息。然后如图7(a)所示，面对着在接地电极W2侧的火花隙G的接地电极侧火花隙形成部位和中心电极W1侧的中心电极侧火花隙形成部位上，设定多个给定各个外形线位置的外形线上的测定点。如图14所示，把中心电极一侧外形线上的测定点表示为a0、a1、a2、…am，把接地电极一侧外形线上的测定点表示为b0、b1、b2、…bn。本发明中称为接地电极一侧火花隙形成部位意思是指隔着接地电极W2上火花隙G与中心电极W1相对的部分，把前端边缘线E2作为外形线的部分。如图6所示，关于有触点的情况下它就是面对着火花隙G的触点表面。关于接地电极侧面与中心电极直接相对置的部分是指与此接地电极侧面上与其相对置的部分。所说的中心电极一侧火花隙形成部位是指隔着火花隙G与接地电极W2(具体说是接地电极一侧火花隙形成部位)相对的部分，把前端边缘线E1作为外形线的部分(中心电极前端面部分)。
外形线上的测定点可以在边缘上选择规定的象素，也可以把边缘上所有的象素作为外形线上的测定点。在一个火花隙形成部位把外形线上的一个测定点确定为基准点，在另一个火花隙形成部位上找出与基准点距离最短的外形线上的测定点，以此最短距离为基础确定火花隙间隔。在图7(b)中，把中心电极一侧的一个测量点定为基准点，计算出用点划线A表示的此基准点与接地电极一侧上的所有测量点(b0、b1、b2、…bn)间的距离，从中求出最短的距离(点划线B)。确定多个基准点的a点，分别求出各基准点与另一个火花隙成形部位一侧外形线上测定点的最短距离。具体地说以在基准点一侧电极外形线上的所有测定点为基准点，可以求出另一个外形线上的测定点与这些所有基准点的距离。然后以这些个最短距离中的最小值为基础确定火花隙间隔。因此在图象坐标系中的XY平面方向上工件即使倾斜，也能计算出火花隙间隔，而与它的倾斜无关。也就是说，是与中心轴线平行的平面，在与接地电极宽度方向垂直的平面方向上，即使工件倾斜也可以进行测量，而不产生误差。在本实施例中又进一步对这样求出的火花隙间隔的画面表观尺寸(表观火花隙尺寸g′)进行修正处理。设定以此表观火花隙尺寸g′为基点的基准点P7。
下面对此修正处理(S130图13)进行说明。在此修正处理中用摄影装置(摄影机4)对在拍摄方向上倾斜(具体地说是与接地电极W2的宽度方向平行的平面，而且与中心电极轴线方向平行的平面方向上的倾斜)进行修正。详细地说，用表观火花隙尺寸g′，以在火花塞的一部分上预先设定的测量基准部位摄影画面上的表观尺寸(测量基准部位表观尺寸)，以及此测量基准部位已知的标准尺寸(测量基准部位标准尺寸)为基础，对表观火花隙尺寸g′进行修正。而在此修正中，以测量基准部位表观尺寸和测量基准部位标准尺寸为基础，对以中心电极轴线倾斜状态拍摄的情况为基础的表观火花隙尺寸的尺寸误差(具体说是用摄影装置(摄影机4)在拍摄方向倾斜状态下拍摄火花塞为基础的尺寸误差)进行修正。
在本实施例中测量基准部位采用接地电极W2，作为测量基准部位标准尺寸，预先确定接地电极上已知的标准厚度尺寸t(以下称为接地电极厚度标准尺寸t)。另一方面作为测量基准部位表观尺寸，求出在摄影画面上接地电极图象上的厚度尺寸t′(以下称为接地电极厚度表观尺寸t′)。然后以接地电极厚度表观尺寸t′、接地电极厚度标准尺寸t、接地电极上预先确定的已知的标准宽度尺寸w为基础，进行表观火花隙g′的修正。在本实施例中，除对上述t、t′、w进行修正外还以中心电极已知直径d作为修正参数，至少以此四种参数为基础，对表观火花隙进行修正。预先确定的已知尺寸(尺寸t、w、d等)可以用长度千分尺等长度测量手段预先对标准产品分别测量实际尺寸。下面介绍具体的修正公式。作为修正公式的前提以如图8所示的的几何关系为基础可以采用以下公式。在图8中表示在拍摄的方向上中心电极轴线倾斜θ角的拍摄状态，g为需求出的火花隙间隔。摄影装置的拍摄方向为箭头A的方向，在拍摄的图象上，以点P1、P2为接地电极的边缘，以点P3为中心电极的边缘(具体说是构成表观火花隙尺寸g′的基点P7(参照图7)的边缘)进行检测。
t′＝t×cosθ+w×sinθg′＝g×cosθ-d′×sinθ-0.5×(w-d′)×sinθd′=d2-4×k2]]>把上述公式联立，求解g，可以采用下面的公式作为修正公式。
g=g′cosθ+tanθ2(w+d′)]]>其中
θ=cos-1(t×t′+w×w2+t2-t′2w2+t2)]]>d′=d2-4×k2]]>在本实施例中，除上述参数外，还把表观火花隙尺寸g′测量位置到中心电极W1轴线O的距离k作为参数。具体说例如图7所示，以中心电极一侧火花隙成形部位外形线两端的P5、P6为基础，确定此外形线上这两端点P5、P6的中心点P0，可以把此中心点P0和作为表观火花隙尺寸g′基点的基准点P7的距离设为k。此外d′的值是指在轴线半径方向上仅距中心电极W1轴线O距离k位置、沿与轴线O和在接地电极W2宽度方向平行地剖开此火花塞的断面中，在此断面上的中心电极一侧火花隙成形部位的外形线上两端的距离，以距离k和已知的中心电极直径d为基础，用上述公式确定的值。在中心电极直径小以及中心电极前端面形状不平的情况下，由于可以把中心电极直径d看成0，所以可以把仅离开距离k位置的d′看成0进行修正。例如可以用把d′＝0代入上述修正公式中的方式求出修正值。然后以被修正的表观火花隙尺寸g′为基础，把最终得到的修正值g确定作为火花隙的间隔尺寸，以此火花隙的间隔尺寸g为基础，例如进行后序工序之一例的火花隙调整工序，可调整火花隙G的火花隙的间隔。调整火花隙工序使用主弯曲装置15，如图9(a)所示，对定位在装置内的工件W的接地电极W2，利用图中没有表示的扭转轴机构等驱动部件由设置成可以从上方接近和分开的主弯曲冲头，对如图9(b)所示的经过预弯曲使前端指向斜上方形状的接地电极W2进行主弯曲加工，使其前端大体与中心电极W1的端面平行。
此主弯曲加工是利用上述摄影工序的摄影机4在监测火花隙的间隔情况下进行，在得到的图象信息(火花隙的间隔尺寸g)为基础，形成所期望大小的火花放电间隙。挤压冲头54在前端设置有测力传感器，在检测到与外侧电极接触后，进行由执行尺寸测量等图象装置所指示的位移量的加工。以通过摄影得到的图象信息为基础，进行调整火花隙方法的具体示例有很多种，例如可以采用特开2000-164322号公报中发表的分段调整火花隙间隔的调整方法。
后处理工序不仅仅是调整火花隙的工序，例如以得到的火花隙间隔尺寸g为基础，使用进行次品管理的次品管理工序。次品管理工序例如可以采用在得到的火花隙间隔尺寸g不满足正品标准的情况下，把此拍摄对象的产品作为次品剔除的剔除次品工序。这样的话，由于是在搞清边缘状态的情况下进行次品剔除工序，判断形状上的正品和次品的失误就会非常少。也可以采用以火花隙间隔尺寸g为基础，生成拍摄对象产品的产品数据的产品数据生成工序。产品数据生成工序例如以火花隙间隔尺寸g为基础，在得到拍摄对象产品为次品的信息时，可以采用使此拍摄对象产品中与缺陷有关的信息(关于有无缺陷的信息、关于次品种类的信息等)和与此拍摄对象产品有关的产品基础信息(编号、检查日期、批号等数据)相关联存储在数据库中。用这样的方法可以在高精度区分的基础上实现对正品和次品的统计管理。
上述实施例的说明是以拍摄的图象为基础，在生成中心电极W1和接地电极W2的边缘线信息后，在生成的边缘线上确定基准点测量火花隙间隔的方法。采用这样的在边缘线上确定基准点的方法，可以更直接而且高精度求出火花隙间隔的最短距离。可是不一定需要在边缘线上确定基准点。不生成边缘线信息也可以测量火花隙间隔。下面对此方法进行说明。
与上述的实施例相同，火花塞前端部被夹在中间、利用设置在照明装置200相反一侧的摄影机4，拍摄由中心电极W1和接地电极W2所形成的火花隙。此摄影机4以图6所示，用规定的倍数拍摄工件W的火花隙g，要包括面向火花隙g的中心电极W1整个前端边缘E1、同样的接地电极W2前端面的前端边缘E2中的面向火花隙的部分、以及与面向接地电极W2的火花隙一侧相反的一侧的边缘E3。此摄影机4拍摄的图象中间浓度的输出是可能由多个象素输出状态组合形成的浓淡分层的图象。然后用此摄影机4拍摄的隔着火花隙相对置的中心电极W1和接地电极W2的浓度分层的图象，用规定的浓度阀值使其成为双值状态，黑的区域表示中心电极W1和接地电极W2，白的区域表示空间。
然后，如图19(a)所示，在穿过中心电极W1的直线A上规定位置上确定一个基准点Q0，呈放射状设置通过此基准点Q0的多根测量线L0、L1、L2、…Ln。规定的位置确定在表示中心电极W1的浓的部分范围内。如图19(b)所示，预先在这些测量线L0、L1、L2、…Ln中，从基准点Q0以1个象素宽的间隔设定多个参照点c0、c1、c2、…cm，读出各参照点c0、c1、c2、…cm中的浓度值。然后在各测量线上作成如图19(c)所示的浓度分布，用规定的浓度阀值进行双值化。1个象素宽度与判断为淡的参照点数相乘，测定每条测量线空间的间隔，以在各空间的间隔中最短的间隔为基础，确定相对于此基准点Q0的虚火花隙间隔g0。同样把在直线A上多次确定的多个虚火花隙间隔中最短距离的值定为火花隙间隔g。在本实施例，虽把直线A定在穿过中心电极W1的位置，也可以确定在火花隙的空间部位。在这种情况下，可以把基准点Q0设定在与中心电极W1和接地电极W2直接相对置的范围内。
上面说明了本发明的实施方式，本发明并不局限于此，只要不脱离各权利要求中所记载的范围，不限定各权利要求记载的文字，也包括本行业的人从中可以很容易替换的范围，以及本行业的人在具有的常识基础上可以进行适当的改进。例如在上述实施例中把最短距离作为火花隙的间隔，也有被测量的值由于各种原因指示异常值的情况。在这种情况下，也可以把除异常值以外的值作为最短距离确定火花隙的间隔。参照表示对应多个基准点的最短距离中最大的值，也可以把面对火花隙部位的整个间隙尺寸调整到规定的范围。
权利要求
1.一种火花塞制造方法，其中该火花塞具有设置在绝缘体中的中心电极、设置在此绝缘体外周的主体配件和接地电极，接地电极一端与此主体配件前端侧端面连接，另一端向侧面弯曲，其侧面与上述中心电极前端面相对置，在与此中心电极前端面之间火花隙成形，其特征在于，本方法包含有用摄影装置对上述火花隙进行拍摄的拍摄工序；以拍摄得到的图象信息为基础，求出上述火花隙间隔的表观尺寸、即表观火花隙尺寸，同时以在上述火花塞的一部分预先确定的测量基准部位的上述摄影图象上的表观尺寸即测量基准部位表观尺寸、以及此已知的测量基准部位的标准尺寸即测量基准部位标准尺寸为基础，对上述表观火花隙尺寸进行修正，计算出上述火花隙的间隔的火花隙间隔计算工序；以及以计算出的火花隙间隔为基础进行规定的后处理的后处理工序。
2.如权利要求1所述的火花塞制造方法，其特征为上述火花塞间隔计算工序将上述火花塞沿上述摄影装置的拍摄方向上倾斜的状态下拍摄造成上述表观火花隙尺寸的尺寸误差，用上述测量基准部位表观尺寸和上述测量基准部位标准尺寸进行修正。
3.如权利要求1或2所述的火花塞制造方法，其特征为上述测量基准部位为上述接地电极；预先确定上述接地电极上已知的标准厚度尺寸、即接地电极厚度标准尺寸，作为上述测量基准部位标准尺寸，求出在上述摄影图象上的厚度尺寸、即接地电极厚度表观尺寸，作为上述测量基准部位尺寸；以此接地电极厚度表观尺寸和接地电极厚度标准尺寸和上述接地电极上的预先设定的已知标准宽度尺寸为基础，对上述表观火花隙尺寸进行修正。
4.如权利要求1或2所述的火花塞制造方法，其特征为上述火花隙间隔计算工序包括从用上述摄影工序拍摄的图象，确定面对上述火花隙的上述接地电极前端边缘线和上述中心电极前端边缘线的电极边缘线确定工序；为了降低在上述接地电极或上述中心电极或者两电极的前端面形成的微小的突起的影响，以上述拍摄的图象为基础，对得到的上述接地电极、中心电极或两电极的前端边缘线的信息进行规定的平滑化处理的平滑化处理工序，用平滑化处理后的边缘线信息，计算出上述火花隙的间隔。
全文摘要
提供一种火花塞制造方法和制造装置，在测量火花隙间隔时，可以与工件(火花塞)相对于摄影装置倾斜无关地正确计算火花隙间隔，进而可以高精度制造火花塞。而对着在接地电极W
文档编号H01T13/20GK101068067SQ200710104250
公开日2007年11月7日 申请日期2002年2月8日 优先权日2001年2月8日
发明者伊藤真人, 光松伸一郎 申请人:日本特殊陶业株式会社