火花塞的制造方法与流程

本发明涉及火花塞的制造方法，特别是涉及包括对火花塞的各种部位的尺寸进行检查的工序的火花塞的制造方法。

背景技术：

已知有通过图像处理来检查以对引燃性能造成影响的火花间隙为首的各种部位的尺寸而制造火花塞的技术(专利文献1)。

【专利文献1】日本特开2002-313525号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

在该技术中，要求检查精度的提高。

本发明是为了满足该要求而作出的发明，目的在于提供一种能够提高检查精度的火花塞的制造方法。

用于解决课题的方案

为了实现该目的，本发明包括：火花塞拍摄工序，拍摄火花塞的成为测定对象的对象部位而取得对象图像；及火花塞测定工序，测定对象图像中的对象部位的实测尺寸或对象图像中的对象部位所包含的实测像素数。还包括：基准器拍摄工序，对分别具有基准部位的多个基准器以包含基准部位的方式分别进行拍摄而取得多个基准图像，所述基准部位具有预先确定的已知尺寸且已知尺寸分别不同；基准器测定工序，分别测定多个基准图像中的基准部位的实测尺寸或多个基准图像中的基准部位所包含的实测像素数；回归直线导出工序，根据多个基准器的实测尺寸或多个基准器所包含的实测像素数、已知尺寸，通过最小二乘法求出回归直线；及判定工序，基于通过使用表示回归直线的关系式对火花塞测定工序中得到的对象部位的实测尺寸或对象部位所包含的实测像素数进行校正而得到的校正值，判定对象部位是否处于预定的范围内。

发明效果

根据第一方案记载的火花塞的制造方法，根据基于已知尺寸分别不同的多个基准器而导出的校正值来对在图像上测定出的对象部位的实测尺寸或实测像素数进行校正。由此，与使用基于1个基准器而导出的校正式的情况相比，能够提高对象部位的实测尺寸或实测像素数的校正的精度。其结果是，能够提高检查精度。

根据第二方案记载的火花塞的制造方法，在火花塞测定工序中，在显示对象部位的测定结果的显示装置显示校正值。由此，除了第一方案的效果之外，操作员根据显示装置显示的值能够确认良好与否。

根据第三方案记载的火花塞的制造方法，对象部位是形成于两个电极间的火花间隙。因此，除了第一方案或第二方案的效果之外，能够提高形成于两个电极间的火花间隙的检查精度。

根据第四方案记载的火花塞的制造方法，在基准器测定工序之前，测定多个基准图像的一张图像中的基准部位所包含的像素数，根据已知尺寸及像素数来算出每一像素的像素尺寸。使用该像素尺寸进行基准器测定工序及火花塞测定工序。由此，能够提高回归分析的相关性，因此除了第一方案至第三方案中任一方案的效果之外，能够进一步提高检查精度。

附图说明

图1是一实施方式的火花塞的单侧剖视图。

图2是检查装置的示意图。

图3(a)是基准器的主视图，图3(b)是拍摄了基准器的拍摄元件的示意图。

图4是表示基准器的已知尺寸与实测尺寸的关系的相关图。

附图标记说明

10火花塞

13中心电极

16接地电极

17火花间隙(对象部位)

23a像素

24对象图像

27显示装置

30基准器

31基准部位

40基准图像

51回归直线

k基准部位的已知尺寸

l基准部位的实测尺寸

m对象部位的实测尺寸

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的优选实施方式。图1是一实施方式的火花塞10的单侧剖视图。在图1中，将纸面下侧称为火花塞10的前端侧，将纸面上侧称为火花塞10的后端侧。火花塞10具备由绝缘体11保持的中心电极13及与主体金属件15连接的接地电极16。

绝缘体11是通过机械特性、高温下的绝缘性优异的氧化铝等形成的圆筒状的构件，形成有沿轴线o贯通的轴孔12。在轴孔12的前端侧配置有中心电极13。

中心电极13是沿轴线o延伸的棒状的构件，铜或以铜为主成分的芯材由镍或镍基合金覆盖。芯材可以省略。中心电极13由绝缘体11保持，中心电极13的前端侧从绝缘体11的前端突出。

端子配件14是将高压线缆(未图示)连接的棒状的构件，由具有导电性的金属材料(例如低碳钢等)形成。端子配件14在前端侧插入于轴孔12的状态下，配置于绝缘体11的后端侧。端子配件14在轴孔12的内侧，与中心电极13电连接。

在绝缘体11的外周的前端侧固定有主体金属件15。主体金属件15是由具有导电性的金属材料(例如低碳钢等)形成的大致圆筒状的构件。在主体金属件15的前端连接有接地电极16。接地电极16是前端侧弯折的棒状的金属制(例如镍基合金制)的构件。接地电极16的前端部在与中心电极13之间形成有火花间隙17。

主体金属件15具备在外周面形成有外螺纹61的主干部60、与主干部60的后端侧相邻的座部62、与座部62的后端侧相邻的连接部63、与连接部63的后端侧相邻的工具卡合部64、与工具卡合部64的后端侧相邻的紧固部65。形成于主干部60的外螺纹61与内燃机(未图示)的螺纹孔螺合。座部62是用于将内燃机(未图示)的螺纹孔与外螺纹61之间的间隙堵塞的部位。

连接部63是在使用紧固部65将主体金属件15向绝缘体11组装时呈弯曲状地发生了塑性变形的部位。工具卡合部64是在将外螺纹61向内燃机的螺纹孔拧紧时使扳手等工具卡合的部位。紧固部65是在将主体金属件15向绝缘体11组装时发生塑性变形而朝向径向的内侧弯折的部位。在座部62与外螺纹61之间配置有衬垫66。在内燃机安装有火花塞10的状态下，在座部62与内燃机之间夹持衬垫66，确保气密。

火花塞10通过例如以下的方法来制造。首先，将中心电极13向绝缘体11的轴孔12插入，以中心电极13的前端从绝缘体11的前端突出的方式配置。接下来，一边确保端子配件14与中心电极13的导通，一边向轴孔12插入了端子配件14之后，将预先连接有接地电极16的主体金属件15紧固而组装于绝缘体11的外周。以在接地电极16与中心电极13之间形成预定尺寸的火花间隙17的方式将接地电极16弯折，得到火花塞10。

图2是检查装置20的示意图。通过检查装置20进行以火花塞10的火花间隙17为首的各种部位的尺寸检查。以下，例示火花间隙17作为火花塞10的测定的对象部位进行说明。

检查装置20是拍摄火花塞10的包含火花间隙17(对象部位)的中心电极13及接地电极16并检查火花间隙17是否处于预定的范围内的装置。检查装置20具备：具备ccd等拍摄元件23的相机21；及设定相机21拍摄的视野的大小的透镜22。拍摄元件23拍摄包含火花间隙17的中心电极13及接地电极16中的设定有透镜22的视野(范围)作为对象图像24。

检查装置20具备：运算装置25，基于拍摄元件23拍摄的对象图像24中的火花间隙17的实测尺寸m而进行运算处理；输入装置26，将拍摄元件23的每一像素的尺寸(后述的像素尺寸)等向运算装置25输入；及显示装置27，显示运算装置25对火花间隙17的测定结果。检查装置20使拍摄元件23拍摄包含火花间隙17的中心电极13及接地电极16而取得对象图像24(火花塞拍摄工序)，运算装置25测定对象图像24中的火花间隙17的实测尺寸m(火花塞测定工序)。检查装置20如以下说明那样通过对火花间隙17(对象部位)的实测尺寸m进行校正而使检查精度提高。

参照图3及图4，说明检查装置20使用基准器30对实测尺寸m进行校正的方法。图3(a)是基准器30的主视图。

如图3(a)所示，基准器30是通过避免光透过的构件形成的板状(例如金属制、陶瓷制)的构件，具备具有预先确定的已知尺寸k的基准部位31。基准器30具备第一部32、与第一部32空出预定的距离地配置的第二部34、将第一部32与第二部34连接的连接部36。第一部32及第二部34的缘33、35都是直线，缘33、35平行。基准部位31是指缘33、35之间的部位。基准部位31的已知尺寸k是缘33、35之间的距离(与缘33、35垂直的直线的长度)。已知尺寸k是使用被校正后的隙规等测定器来测定的基准器30固有的尺寸。基准器30准备已知尺寸k不同的多个基准器(例如已知尺寸k各相差0.1mm的基准器)。

图3(b)是拍摄了基准器30的拍摄元件23的示意图。图中，箭头x及箭头y表示拍摄元件23的平面内的方向。拍摄元件23是将亮度的强弱转换成电信号的像素23a的集合。基准器30作为包含基准部位41的基准图像40(暗的部分)而由拍摄元件23拍摄。基准图像40具备第一部42、与第一部42沿y方向空出预定的距离地配置的第二部44、将第一部42与第二部44连接的连接部46。

拍摄元件23检测第一部42中的明暗的对比度变化的边缘43及第二部44中的明暗的对比度变化的边缘45。检查装置20测定的基准图像40中的基准部位41(明亮的部分)的实测尺寸l是边缘43、45之间的距离(沿着与边缘43、45垂直的y方向延伸的直线的长度)。在此，对已知尺寸k与实测尺寸l进行比较时，由于检查装置20的视野的影响、晕光、透镜22的精度、运算误差等而在实测尺寸l和已知尺寸k会产生差别(误差)。

为了减小该误差，检查装置20首先使拍摄元件23拍摄已知尺寸k不同的多个基准器30中的1个，取得1个基准图像40。将该基准器30的已知尺寸k(mm)除以基准图像40中的基准部位41包含的y方向的像素23a的个数，算出每一像素的尺寸(以下称为“像素尺寸”)。算出的像素尺寸(mm)从输入装置26(参照图2)向运算装置25输入。由此，运算装置25将算出的像素尺寸乘以拍摄元件23检测到的基准部位41的像素数而能够算出实测尺寸l。其结果是，能够抑制运算装置25的运算误差。

接下来，检查装置20使拍摄元件23以包含基准部位31的方式拍摄已知尺寸k不同的多个基准器30，取得包含基准部位41的多个基准图像40(基准器拍摄工序)。接下来，分别测定基准图像40中的基准部位41的实测尺寸l(基准器测定工序)。接下来，基于基准器30的已知尺寸k及基准图像40的实测尺寸l进行回归分析。

图4是表示多个基准器30的基准部位31的已知尺寸k与基准图像40的基准部位41的实测尺寸l的关系的相关图。检查装置20的操作员在将实测尺寸l取为纵轴并将已知尺寸k取为横轴的坐标图上标绘表示多个基准器30的已知尺寸k及实测尺寸l的多个点50，根据已知尺寸k与实测尺寸l的关系通过最小二乘法来求出回归直线51(回归直线导出工序)。

运算装置25使用表示回归直线51的关系式，对于对象图像24中的火花间隙17的实测尺寸m进行校正，得到实测尺寸m的校正值。检查装置20基于该校正值，判定制造的各火花塞10的火花间隙17是否处于预定的范围内(判定工序)。在判定工序中，判定为火花间隙17处于预定的范围内的火花塞10进入下一工序。判定为火花间隙17未处于预定的范围内的火花塞10通过调整接地电极16的曲率而再设定火花间隙17。

检查装置20基于实测尺寸m的校正值进行火花间隙17的尺寸检查，因此与不校正实测尺寸m的情况相比，能够提高检查精度。实测尺寸m的校正值基于多个已知尺寸k及实测尺寸l的回归分析而得到，因此与例如使用基于1个基准器30导出的校正式的情况相比，对于值不同的各种实测尺寸m能够提高校正的精度。由此，有助于检查精度的提高。

检查装置20不将校正前的火花间隙17的实测尺寸m而将实测尺寸m的校正值显示于显示装置27。由此，检查装置20的操作员通过显示装置27显示的值，能够确认火花间隙17良好与否。

检查装置20在基于已知尺寸k及实测尺寸l进行回归分析的目的下测定多个基准图像40的实测尺寸l之前，基于1个基准图像40而算出每一像素的尺寸(像素尺寸)。算出的像素尺寸从输入装置26向运算装置25输入，运算装置25将基准部位41的像素数乘以像素尺寸，算出用于进行回归分析的实测尺寸l。由此，能够提高回归分析的相关性，因此能够进一步提高校正的精度。由此，能够进一步提高检查精度。需要说明的是，该操作可以省略。

基准器30具备空出间隙(基准部位31)地配置的第一部32及第二部34。测定对象的火花塞10也具备空出火花间隙17地配置的中心电极13及接地电极16。基准器30的基准部位31被检测为基准图像40中的明亮的部分。同样，火花间隙17也被检测为对象图像24中的明亮的部分。基准器30的基准部位31的结构与空出测定对象的火花间隙17地配置的中心电极13及接地电极16的结构相似，因此能够抑制以基准器30的结构为起因的误差的发生。

以上，基于实施方式而说明了本发明，但是本发明不受上述实施方式的任何限定，能够容易地推测到在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种改良变形。

在实施方式中，说明了运算装置25基于多个基准器30的已知尺寸k及实测尺寸l的回归分析而得到实测尺寸m的校正值的情况，但是未必限于此。当然可以取代基准器30的基准部位31的实测尺寸l，求出多个基准器30的基准图像40中的基准部位41包含的y方向的像素23a的个数(以下称为“实测像素数”)，基于该实测像素数及基准器30的已知尺寸k的回归分析而得到实测像素数的校正值。检查装置20对实测像素数的校正值与预先设定的火花间隙17的实测像素数的范围进行比较，判定火花间隙17是否处于预定的范围内。这种情况下也与实施方式同样地能够提高检查精度。

需要说明的是，当基于实测像素数及基准器30的已知尺寸k的回归分析而得到的实测像素数的校正值乘以每一像素的尺寸(像素尺寸)时，能够算出实测尺寸m的校正值。在这种情况下，检查装置20对算出的实测尺寸m的校正值与预先设定的火花间隙17的范围进行比较，判定火花间隙17是否处于预定的范围内。这种情况下也与实施方式同样地能够提高检查精度。

在这种情况下，显示装置27可以显示实测尺寸m的校正值，也可以显示实测像素数的校正值。无论如何，检查装置20的操作员通过在显示装置27显示的校正值都能够确认火花间隙17良好与否。

在实施方式中，虽然说明了用于抑制灭焰作用等的端头未配置于中心电极13及接地电极16的情况，但是未必限于此。当然可以在火花塞10的中心电极13及接地电极16中的至少一方配置端头。在这种情况下，通过检查装置20也能够进行中心电极13与接地电极16之间的火花间隙17的尺寸检查。

在实施方式中，说明了使用间隙为基准部位31的基准器30的情况，但是未必限于此。当然可以使用矩形的板状、针状、柱状等各种形状的基准器。在这种情况下，可以将基准器中的已知尺寸能够测定的任一部位设为基准部位。

在实施方式中，说明了使与主体金属件15连接的接地电极16弯折的情况，但是未必限于此。当然可以取代使用弯折的接地电极16而使用直线状的接地电极。在这种情况下，将主体金属件15的前端侧沿轴线方向延长，将直线状的接地电极连接于主体金属件15，使接地电极与中心电极13相对。

在实施方式中，说明了以接地电极16的前端部与中心电极13沿轴线方向相对的方式配置接地电极16的情况。然而，未必限于此，接地电极16与中心电极13的位置关系可以适当设定。作为接地电极16与中心电极13的其他的位置关系，例如，可列举以在中心电极13的侧面与接地电极16的前端面之间形成火花间隙的方式配置接地电极的情况等。

在实施方式中，例示火花间隙17作为火花塞10的尺寸检查对象的对象部位进行了说明，但是未必限于此。当然可以通过图像处理来检查火花塞10的其他的对象部位的尺寸。作为其他的对象部位的尺寸，可列举例如主体金属件15的连接部63的外径。

在实施方式中，说明了检查利用火花放电对混合气进行点火的火花塞10的各种部位的尺寸的情况，但是未必限于此。例如，当然可以检查利用电晕放电、电介质势垒放电、脉冲电弧放电对混合气进行点火的火花塞的各种部位的尺寸。

在实施方式中，例示了在座部62与外螺纹61之间配置衬垫66的火花塞10，但是未必限于此。当然可以适用于省略衬垫66、将座部62的朝向前端侧的面形成为锥面并将座部62的锥面向内燃机压紧而确保气密的所谓锥片类型的火花塞。