專利名稱：火花塞的制造方法和制造裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及火花塞制造方法和制造裝置。
背景技術：
以前在制造所謂的平行電極型火花塞時，在火花隙成形和間隔調(diào)整中，采用以下方法，在對接地電極預先進行擠壓后，邊用CCD攝影機等監(jiān)測火花隙間隔邊反復擠壓接地電極，以達到火花隙間隔的目標值。
可是在進行火花隙間隔調(diào)整時采用CCD攝影機等監(jiān)測的情況下，要把火花塞的設置方向(具體說是中心電極的軸線方向)設置成與攝影畫面的坐標系吻合。也就是用測量的方法使畫面坐標系中任一坐標方向(例如Y方向)與中心電極的方向一致的話，在該一致的坐標方向利用對中心電極和接地電極的邊緣的間隙的測量可以算出火花隙間隔。
所以如圖20所示，對作為火花隙測量基準的方向(圖面上的Y方向)在中心電極的軸線傾斜情況下拍攝工件W時(具體說相對于用攝影的方法拍攝的方向，此軸線左右傾斜的情況)，那么要測量的火花隙間隔方向變成相對于其基準方向傾斜的情況。因此有可能產(chǎn)生由此傾斜造成的實際值gr和用畫面測量的值g”之間的尺寸誤差。此外如圖8所示，中心軸線沿用攝影的方法拍攝的方向前后傾斜的情況下拍攝工件時，也同樣有可能產(chǎn)生尺寸誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的課題是提供一種火花塞的制造方法和制造裝置，可以在測量火花隙間隔中，與工件(火花塞)相對于攝影裝置的傾斜無關，能正確算出火花隙間隔，進而用算出的火花隙間隔的值可以高精度制造火花塞。
為解決上述課題，本發(fā)明提供一種火花塞制造方法和制造裝置，其特征為為了制造具有設置在絕緣體中的中心電極、設置在此絕緣體外周的主體配件和接地電極，接地電極一端與此主體配件前端側端面連接，另一端向側面彎曲，其側面與上述中心電極前端面相對置，在與此中心電極前端面之間火花隙成形的火花塞，包含有用攝影裝置對上述火花隙進行拍攝的拍攝工序或攝影裝置；以攝影得到的圖象信息為基礎，選定一個基準點，再以面對著通過此基準點的多根測量線求出的上述接地電極一側的上述火花隙的接地電極一側火花隙形成部位和面對著上述中心電極一側的上述火花隙的中心電極一側火花隙形成部位的距離為基礎，確定上述火花隙間隔的計算火花隙間隔的方法和計算火花隙間隔的裝置；以及以此計算出的火花隙間隔為基礎，進行規(guī)定的后處理的后處理工序和后處理裝置。
正如上述的方法，要確定火花隙間隔的話，例如象圖20所示，火花塞在攝影圖象上傾斜情況下拍攝時，也就是火花塞在圖象平面上中心電極軸線即使在左右傾斜的情況下，也能夠正確測量火花隙間隔。也就是不產(chǎn)生因在攝影圖象平面上的傾斜造成的誤差。
本發(fā)明提供火花塞制造方法和制造裝置，其特征為為了制造具有設置在絕緣體中的中心電極、設置在此絕緣體外周的主體配件和接地電極，接地電極一端與此主體配件前端側端面連接，另一端向側面彎曲，其側面與上述中心電極前端面相對置，與此中心電極前端面之間火花隙成形的火花塞，包含用攝影裝置對上述火花隙進行拍攝的攝影工序和攝影裝置；以攝影得到的圖象信息為基礎，在面對著上述接地電極一側的上述火花隙的接地電極一側火花隙形成部位和面對著上述中心電極一側的上述火花隙的中心電極一側火花隙形成部位中的任一個火花隙形成部位上，在其外形線上選定一個基準點，在另一個火花隙形成部位上找出與上述基準點距離最短的上述外形線上的測量點，以此最短距離為基礎，確定上述火花隙間隔的計算火花隙間隔工序和計算火花隙間隔裝置；以及以此計算出的火花隙間隔為基礎，進行規(guī)定的后處理的后處理工序和后處理裝置。
正如上述的方法，可以得到高精度的火花隙間隔的最短距離。也就是不產(chǎn)生因在攝影圖象上傾斜造成的誤差，進而有助于高精度地調(diào)整火花隙。
在攝影圖象上求出火花隙間隔的表觀尺寸(以下也稱為“表觀火花隙尺寸”)、同時以在火花塞的一部分預先確定的測量基準部位的上述攝影圖象上的表觀尺寸(以下也稱為“測量基準部位表觀尺寸”)以及這個已知的測量基準部位的標準尺寸(以下也稱為“測量基準部位標準尺寸”)為基礎，對表觀火花隙尺寸進行修正，可以計算出上述火花隙的間隔。具體說例如采用基于測量基準部位表觀尺寸和測量基準部位標準尺寸對火花塞向前述攝影裝置拍攝方向傾斜的情況下拍攝造成表觀火花隙尺寸的尺寸誤差進行修正的方法。
采用此方法，即使火花塞向攝影裝置的拍攝方向上傾斜情況下拍攝，通過修正也能得到與實際尺寸非常接近的值，從而可以高精度地設定火花隙間隔。用此方法同時與以上述外形線上的測定點和基準點為基礎，計算火花隙間隔的方法并用，在攝影方向上傾斜和相對于攝影方向上左右傾斜都能處理。


圖1示意表示本發(fā)明的火花塞制造裝置一個實施例的平面圖和側視圖。
圖2說明傳送機構的圖示。
圖3表示前端面位置測定裝置和預彎曲裝置動作原理的說明圖。
圖4表示主彎曲裝置之一例的正視圖。
圖5簡要表示攝影工序示例的工序說明圖。
圖6表示拍攝圖象示例的圖。
圖7說明火花隙的間隔測量方法之一例的說明圖。
圖8說明修正方法之一例的說明圖。
圖9簡要表示火花隙調(diào)整工序之一例的工序說明圖。
圖10表示本發(fā)明火花塞制造裝置電路結構示例的方框圖。
圖11表示拍攝和分析組件的圖象分析部件電路結構示例的方框圖。
圖12表示圖1制造裝置主要處理流程的流程圖。
圖13表示間隙攝影和分析處理流程示例的流程圖。
圖14在X-Y平面上表示接地電極邊緣形狀曲線示例的說明圖。
圖15表示平滑化處理之一例的原理圖。
圖16表示與圖15不同示例的原理圖。
圖17表示用低頻濾波器進行平滑化處理的起伏曲線示例的流程圖。
圖18表示圖17平滑化處理的原理的說明圖。
圖19說明火花隙的間隔測量方法的另一例的說明圖。
圖20簡要表示現(xiàn)有測量火花隙的說明圖。
標號說明1 火花塞制造裝置W 工件(火花塞)W1中心電極
W2接地電極W3主體配件G 火花隙g 火花隙尺寸g′ 表觀火花隙尺寸t 接地電極厚度標準尺寸t′ 接地電極厚度表觀尺寸w 標準寬度尺寸4 攝影機(攝影裝置)5 彎曲機構(火花隙調(diào)整裝置)112 CPU(后處理手段、計算火花隙間隔手段、火花隙尺寸修正手段、計算表觀火花隙尺寸手段、決定電極邊緣線手段、平滑化處理手段)具體實施方式
下面參照用圖表示的實施例說明本發(fā)明的實施方式。
圖1(a)和(b)為示意表示本發(fā)明火花塞制造裝置(以下簡稱制造裝置)的一個實施例的平面圖和側視圖。此制造裝置1設置有沿輸送路線C(本實施例中為直線)把待處理的火花塞(以下也稱為工件)W間斷輸送的輸送機構一線性輸送器300，以及沿輸送路線C設置有使工件W火花隙成形的各工序?qū)嵤┭b置，也就是從前到后順序設置有作為送入待處理的火花塞的機構的工件送入機構11、把工件W的接地電極定位于一定位置的接地電極定向機構12、測量中心電極前端面位置的前端面位置測定裝置13、把接地電極預彎曲的預彎曲裝置14、進行同樣主彎曲的主彎曲裝置15、把加工終了后的工件W取出的工件取出機構16和取出不合格品的取出機構17。線性輸送器300是相對于作為循環(huán)部件的鏈條301以規(guī)定間隔安裝的托板302，工件W可以裝在托板302上，或者從托板取出。通過輸送器驅(qū)動電機24間斷地驅(qū)動鏈條301循環(huán)轉動，把各托板302也就是工件W沿輸送線路C間斷輸送。
如圖2所示，工件W具有筒狀的主體配件W3、頂端和底端突出的嵌入主體配件W3內(nèi)側的絕緣體W4、沿絕緣體W4的軸向插入的中心電極W1、接地電極W2等，用焊接等方法把接地電極一端連在主體配件W3上，同時另一端沿中心電極W1軸線方向延伸。接地電極W2用以下工序把它的前端彎向中心電極W1的前端面，形成火花隙，變成平行電極型火花塞。托板302的上面安裝上端開口的筒狀電極夾23并形成一體。工件W可隨意從后端插入和拔出電極夾23，同時主體配件W3的六角部位W6被支撐在電極夾23開口的周邊部位，使接地電極W2一側向上以直立的狀態(tài)與托板302一起輸送。
如圖2所示，圖1的工件送入機構11、工件取出機構16和不合格產(chǎn)品取出機構17是由設在線性輸送器300(圖1)的輸送方向C一側的工件供應部件或工件取出部件(設在圖中J位置)與在位于裝入到取出機構內(nèi)的電極夾23之間輸送工件W的輸送機構組成。此輸送機構35是由被裝在用氣缸37保持升降的夾頭桿機構36與用氣缸38驅(qū)動夾頭桿36沿圓周路線C的半徑方向進退的進退驅(qū)動機構39等構成。
接地電極定向機構12是以接地電極W2為基準，利用電機等執(zhí)行裝置使電火花塞轉動，使其定位在規(guī)定的定向位置上的。此外前端面位置測定裝置13是用于在后文將說明的預彎曲加工之前測定中心電極W1的前端面位置。還設置有如圖3(a)所示的位置檢測傳感器115。工件W被裝在線性輸送器300上，相對于固定在高度位置的電極夾23，使接地電極W2在上豎直安裝。然后用位置檢測傳感器115(例如激光位移傳感器等組成)用測定前端面高度位置的框架保持在一定的高度，相對于送入的工件W從上方測定中心電極W1的前端面位置。
再有如圖3(b)和(c)所示，預彎曲裝置14設置有預彎曲調(diào)距模板42，調(diào)距模板的位置以位置檢測傳感器115檢測的工件W中心電極W1前端面位置為基礎，以與中心電極W1前端面之間大體形成一定的間隙d的狀態(tài)來確定的。使用彎曲沖頭43，把接地電極的W2前端從與中心電極W1相反一側對著預彎曲調(diào)距模板42沖壓，進行預彎曲加工。為了對接地電極W2進行預彎曲加工，利用圖中沒有表示出來的氣缸等沖頭驅(qū)動部件來完成彎曲沖頭43的接近和分離的驅(qū)動。將預彎曲調(diào)距模板42定位成不與中心電極W1的端面接觸形成規(guī)定的間隙d狀態(tài)，在此狀態(tài)下用彎曲沖頭43把接地電極W2壓向預彎曲調(diào)距模板42，實施預彎曲工序，因此很難在電極上產(chǎn)生破碎和劃傷等缺陷，可實現(xiàn)高的合格率。
圖4表示實彎曲裝置15之一例。裝在電極夾23上的工件W利用線性輸送器300被送到裝置15內(nèi)，定位在規(guī)定的加工位置上。然后在與工件W加工位置相對應的位置上，在線性輸送器300的輸送路線一側設置有間隙攝影和分析組件3，在與它相對的、在線性輸送器300另一側設置有以間隙調(diào)整裝置為主的彎曲機構5。
間隙攝影和分析組件(以下簡稱攝影分析組件)3主要用于攝影，是由框架22上作為攝影裝置的攝影機4和與它相連的圖象分析部件110(圖11)等主要部件構成。如圖11所示，圖象分析部件110是由I/O端口111以及與它連接的CPU112、ROM113、RAM114組成的微處理機構成。CPU112是利用在ROM113中存儲的圖象分析程序113a構成了后處理裝置、火花隙的間隔計算裝置、火花隙尺寸修正裝置、顯示火花隙尺寸計算裝置、電極的邊緣線確定裝置、平滑化處理裝置等的主體。返回到圖4，例如攝影機4是由具有把二維CCD傳感器4a(圖11)作為圖象檢測部件的CCD攝影機組成，從側面拍攝到利用照明裝置200照射的工件中心電極W1和與此相對置的接地電極W2、以及在中心電極W1和接地電極W2之間形成的火花隙g。
另一方面，例如彎曲機構5的主體外殼52可以裝在單懸臂式的框架51前端面上，單懸臂式框架51裝在裝置底座50上。在此主體外殼52內(nèi)裝有可升降的可動支座53，在此可動支座53中，擠壓沖頭54通過連桿58被安裝成從主體外殼52的下端面伸出的狀態(tài)。然后利用擠壓沖頭的驅(qū)動電機56，使從上方螺紋連接到可動支座53上的陰螺紋53a的絲杠(例如圓頭螺栓)55正反旋轉，以此實現(xiàn)擠壓沖頭54相對于工件W的接地電極W2接近或分離。另外，可以保持在與絲杠驅(qū)動停止位置相離的任意的高度位置上。擠壓沖頭驅(qū)動電機56的轉動傳遞力通過同步皮帶輪56a、同步皮帶57以及同步皮帶輪55a傳遞給絲杠55。
如圖3(c)所示，例如對于以前端向斜上方形式預彎曲的接地電極W2，如圖9所示，使上述擠壓沖頭54接近，通過擠壓接地電極，實施作為調(diào)整火花隙的主要工序的主彎曲加工，使接地電極W2的前端幾乎與中心電極W1的端面平行。然后，調(diào)整火花放電火花隙的間隔，達到需要的火花隙間隔。再有，如圖4所示，實施此主彎曲加工時，把工件W從軸線方向兩側夾持在壓緊部件60、61之間而被固定。然后利用在此主彎曲加工中由攝影得到的圖象信息。
下面對為得到在主彎曲加工(火花隙調(diào)整過程)中所利用的圖象信息的攝影工序做更詳細的說明。如圖5(a)所示，在攝影過程中照明裝置200設置在與火花隙成形的工件W(火花塞)前端面相對置的位置，使照明光透過火花隙。在圖5的實施例中，采用了平面發(fā)光型照明裝置。在此照明裝置200中，設置有用于把照明范圍限定在規(guī)定范圍的遮光部件203。利用遮光部件203把通過火花塞射向攝影機4一側的照明光的照明范圍在中心電極軸線方向的距離限定在規(guī)定的范圍內(nèi)(H1)。攝影機4的攝影方向為與中心電極軸線方向A1大體垂直的方向A2。利用隔著此火花塞前端部設置在與照明裝置200相對的另一側的攝影機4，對中心電極W1和接地電極W2形成的火花隙進行拍攝。如圖6所示，此攝影機4以規(guī)定的倍數(shù)拍攝工件W的火花隙g，要包括面對火花隙g的中心電極W1的前端的邊緣E1的整體、以及接地電極W2前端面的前端邊緣E2中的面對火花隙的部分和與面對接地電極W2火花隙一側相反的一側邊緣E3。
下面參照圖12的流程圖來說明使用制造裝置1的本發(fā)明的制造火花塞方法中的主要處理流程。制造裝置1的構成是為了實施此處理，以包括圖10所示的CPU 102、ROM 103、RAM 104的形式構成主控制部分100，此主控制部分100通過I/O端口101分別與各機構和裝置連接。
下面敘述流程，首先接地電極定向工序(S1)完成后，把托板302移向工件放置位置，把工件W放置在工件夾上的同時夾住工件W(S2)。隨后，在S3工件W用線性輸送器300送向前端面位置測定裝置13的位置。前端面位置測定裝置13如圖3所示的那樣測定前端面位置。然后在S4中進行圖3(b)和(c)所示的預彎曲。
在S5進行間隙的攝影和分析處理。其中把工件W移動并定位在攝影和分析組件3的攝影位置，圖象分析部件110(圖11)從攝影機4得到圖象，通過對此圖象進行分析求出火花隙g的值(詳細內(nèi)容后面敘述)。然后，在S6讀出火花隙g的目標值(例如被存儲在ROM 103(圖10)中)，通過與測定的火花隙測定值進行比較，計算出為了調(diào)整主彎曲裝置15(圖4)的擠壓沖頭54的擠壓的沖程。
在S7把工件W移向圖4的主彎曲裝置15的彎曲加工位置并定位，通過接受來自主控制部分100的指令和調(diào)整擠壓沖程的值進行動作，對接地電極W2施加擠壓，通過彎曲加工進行火花隙間隔的調(diào)整。此時利用主控制部分100增加存儲在RAM 104(圖10)中的彎曲次數(shù)的值n。
然后，在S8，再一次把工件W移到攝影位置，再一次進行火花隙間隔的測定。在S9，把測定的火花隙間隔與目標值進行比較、判斷，若火花隙間隔沒有達到目標值，經(jīng)過S10返回到S5，以下采用同樣的處理反復進行彎曲加工和間隙測定。在S10，即使超過彎曲次數(shù)的上限值nmax仍達不到目標值的情況作為異常而中斷處理，進入S11，作為不合格剔除。另一方面，在S9，若火花隙間隔達到目標值，則判定為正常，進入S12取出工件并終止。
下面說明間隙攝影和分析處理。如圖13所示，圖12的間隙的攝影和分析處理(S5、S6)從大的方面分是由圖象識別處理(S100)以及隨后的平滑化處理(S110)、間隙計量處理(S120)、修正處理(S130)組成。圖象識別處理是取出中心電極W1或接地電極W2的攝影圖面數(shù)據(jù)(在圖中統(tǒng)稱“工件圖象數(shù)據(jù)”)，從存儲裝置125(圖11)讀出與此相應的主圖象數(shù)據(jù)125a，分別存入RAM 114的存儲器114b、114c。
主圖象采用作為檢查對象的火花塞件號的標準制品，在規(guī)定的條件下預先對隔著火花隙g的中心電極W1和接地電極W2的相向部分進行拍攝而制成的。以此主圖象和拍攝的圖象為基礎，由中心電極W1和接地電極W2的電極邊緣線生成特定的邊緣線信息，確定構成這些電極邊緣線各點攝影圖象上的坐標。關于生成這樣的邊緣線信息，例如可以采用特開2000-180310所示的方法。生成的邊緣線信息被存儲在圖象分析部件110的RAM 114中。
下面對平滑化處理(S110圖13)進行說明。首先，讀出在攝影圖象中得到的接地電極W2的前端部邊緣線E2的信息(給出邊緣線上的各點(各象素)的位置坐標集合)。圖14(a)表示攝影圖象的一例，構成邊緣線象素的一部分或全部組成后文詳述的外形線測量點(中心電極一側a0、a1、a2、…am，接地電極一側b0、b1、b2、…bn)。如圖14(b)所示，以此位置坐標集合作為X-Y平面上的點而畫成曲線，可以表示接地電極W2的前端邊緣線E2的高度起伏輪廓線PF。
然后，進行高度起伏輪廓線PF的平滑化處理。關于平滑化處理有多種方法，例如可以采用以上述高度起伏輪廓線為基礎求出平均移動的處理方法、對上述高度起伏輪廓線用最小二乘法的函數(shù)近似方法等。也就是可以用在X-Y坐標系以構成高度起伏輪廓線的邊緣線上附近多個點為基礎，利用平均移動把此高度起伏輪廓線平滑成近似的形狀，或者也可以在此坐標系中用最小二乘法把此高度起伏輪廓線平滑成近似函數(shù)形狀的方法。
此外，也可以用以下的方法。如圖15所示，把高度起伏輪廓線PF劃分成多個定長的區(qū)間seg0、seg1、seg2、…segm，對各區(qū)間seg高度起伏輪廓線進行平均化處理。例如在圖15中區(qū)間seg2中由于在沖壓時的毛刺等原因產(chǎn)生的突起B(yǎng)P急劇向下突出，從而形成最小高度(Ymin)。利用平均化處理逼近此突起B(yǎng)P，使突出高度變小，減輕對后述火花隙間隔測定的影響。根據(jù)產(chǎn)生的突起B(yǎng)P的大小，將區(qū)間寬度例如適當?shù)卦O定在不小于此突起B(yǎng)P的寬度的范圍。在此處理中把高度起伏輪廓線PF劃分為平均c個數(shù)據(jù)點構成的區(qū)間，分別算出各區(qū)間內(nèi)高度起伏(也就是Y的值)的總和SR，把它除以c，算出各區(qū)間的平均值Ym。用對應各區(qū)間的Ym的值替換各Y的數(shù)據(jù)。
如圖16所示，把高度起伏輪廓線PF劃分為多個規(guī)定長度的區(qū)間seg0、seg1、seg2、…segn，算出各區(qū)間seg高度起伏的變化率F(＝ΔY/ΔX)，同時對于此變化率F的值不滿足預定條件的區(qū)間，例如對于變化率F落在規(guī)定范圍(例如上限值Fmax、下限值Fmin)外的區(qū)間，也可進行對此區(qū)間內(nèi)的邊緣線的高度起伏的修正處理。這種情況下的修正處理可以減輕存在于區(qū)間內(nèi)的微小突起B(yǎng)P(在圖中存在于跨越seg3和seg4的范圍)的影響，例如對此區(qū)間內(nèi)的高度起伏實施平均化處理或把高度起伏的值向突起高度減小方向變化。
下面對不滿足條件的區(qū)間內(nèi)的高度起伏用輪廓線PF全體的平均高度起伏替換的修正的處理例進行說明。在此例中，把輪廓線PF用現(xiàn)在關注的數(shù)據(jù)點和其鄰近的數(shù)據(jù)點所構成的最小區(qū)間來劃分。首先算出Y的平均值Ym，把現(xiàn)在關注的數(shù)據(jù)點的編號記作i，求出與鄰近數(shù)據(jù)點(也就是編號i+1的數(shù)據(jù)點)之間Y值的差ΔY＝Yi+1-Yi的值，用相鄰數(shù)據(jù)點間的距離ΔX去除，算出變化率F＝ΔY/ΔX。如圖16所示，此變化率F落在上限值Fmax、下限值Fmin范圍外的話，用平均值Ym替換(也就是修正)Y的值，對所有的i都反復進行上述過程。
作為平滑化處理，對上述高度起伏輪廓線用傅里葉解析，采用去除高頻成分的方法等。詳細地說，如圖18所示，把輪廓線PF看作波形曲線，可以把它進行低通濾波處理。作為低通濾波處理，可采用多種公知的方式，例如圖17所示，把輪廓線PF(X-Y曲線)在X-Y坐標系進行傅里葉變換，求出輪廓線PF的頻譜(L301)。在圖17中突起B(yǎng)P可以捕獲一定頻率以上的高頻雜波成分。圖17的L302中根據(jù)突起的幅度，從得到的頻譜中除去適當設定的剔除頻率以上的高頻成分。然后通過用L303對其進行傅里葉逆處理，如圖18所示，從原輪廓線(虛線)得到經(jīng)過去除高頻成分的濾波處理后的輪廓線(實線)，減輕了突起B(yǎng)P的影響。低通濾波處理除了上述溫和的方式以外，例如也可以利用D/A轉換器、A/D轉換器，通過模擬低通濾波電路，或通過數(shù)字低通濾波電路得到X-Y數(shù)據(jù)的數(shù)字輸出。
接著說明火花隙測量處理(S120圖13)之一例。讀出用上述平滑化處理過的接地電極W2前端邊緣線E2的平滑后的信息和經(jīng)同樣平滑化處理過的中心電極W1前端邊緣線E1的信息。然后如圖7(a)所示，面對著在接地電極W2側的火花隙G的接地電極側火花隙形成部位和中心電極W1側的中心電極側火花隙形成部位上，設定多個給定各個外形線位置的外形線上的測定點。如圖14所示，把中心電極一側外形線上的測定點表示為a0、a1、a2、…am，把接地電極一側外形線上的測定點表示為b0、b1、b2、…bn。本發(fā)明中稱為接地電極一側火花隙形成部位意思是指隔著接地電極W2上火花隙G與中心電極W1相對的部分，把前端邊緣線E2作為外形線的部分。如圖6所示，關于有觸點的情況下它就是面對著火花隙G的觸點表面。關于接地電極側面與中心電極直接相對置的部分是指與此接地電極側面上與其相對置的部分。所說的中心電極一側火花隙形成部位是指隔著火花隙G與接地電極W2(具體說是接地電極一側火花隙形成部位)相對的部分，把前端邊緣線E1作為外形線的部分(中心電極前端面部分)。
外形線上的測定點可以在邊緣上選擇規(guī)定的象素，也可以把邊緣上所有的象素作為外形線上的測定點。在一個火花隙形成部位把外形線上的一個測定點確定為基準點，在另一個火花隙形成部位上找出與基準點距離最短的外形線上的測定點，以此最短距離為基礎確定火花隙間隔。在圖7(b)中，把中心電極一側的一個測量點定為基準點，計算出用點劃線A表示的此基準點與接地電極一側上的所有測量點(b0、b1、b2、…bn)間的距離，從中求出最短的距離(點劃線B)。確定多個基準點的a點，分別求出各基準點與另一個火花隙成形部位一側外形線上測定點的最短距離。具體地說以在基準點一側電極外形線上的所有測定點為基準點，可以求出另一個外形線上的測定點與這些所有基準點的距離。然后以這些個最短距離中的最小值為基礎確定火花隙間隔。因此在圖象坐標系中的XY平面方向上工件即使傾斜，也能計算出火花隙間隔，而與它的傾斜無關。也就是說，是與中心軸線平行的平面，在與接地電極寬度方向垂直的平面方向上，即使工件傾斜也可以進行測量，而不產(chǎn)生誤差。在本實施例中又進一步對這樣求出的火花隙間隔的畫面表觀尺寸(表觀火花隙尺寸g′)進行修正處理。設定以此表觀火花隙尺寸g′為基點的基準點P7。
下面對此修正處理(S130圖13)進行說明。在此修正處理中用攝影裝置(攝影機4)對在拍攝方向上傾斜(具體地說是與接地電極W2的寬度方向平行的平面，而且與中心電極軸線方向平行的平面方向上的傾斜)進行修正。詳細地說，用表觀火花隙尺寸g′，以在火花塞的一部分上預先設定的測量基準部位攝影畫面上的表觀尺寸(測量基準部位表觀尺寸)，以及此測量基準部位已知的標準尺寸(測量基準部位標準尺寸)為基礎，對表觀火花隙尺寸g′進行修正。而在此修正中，以測量基準部位表觀尺寸和測量基準部位標準尺寸為基礎，對以中心電極軸線傾斜狀態(tài)拍攝的情況為基礎的表觀火花隙尺寸的尺寸誤差(具體說是用攝影裝置(攝影機4)在拍攝方向傾斜狀態(tài)下拍攝火花塞為基礎的尺寸誤差)進行修正。
在本實施例中測量基準部位采用接地電極W2，作為測量基準部位標準尺寸，預先確定接地電極上已知的標準厚度尺寸t(以下稱為接地電極厚度標準尺寸t)。另一方面作為測量基準部位表觀尺寸，求出在攝影畫面上接地電極圖象上的厚度尺寸t′(以下稱為接地電極厚度表觀尺寸t′)。然后以接地電極厚度表觀尺寸t′、接地電極厚度標準尺寸t、接地電極上預先確定的已知的標準寬度尺寸w為基礎，進行表觀火花隙g′的修正。在本實施例中，除對上述t、t′、w進行修正外還以中心電極已知直徑d作為修正參數(shù)，至少以此四種參數(shù)為基礎，對表觀火花隙進行修正。預先確定的已知尺寸(尺寸t、w、d等)可以用長度千分尺等長度測量手段預先對標準產(chǎn)品分別測量實際尺寸。下面介紹具體的修正公式。作為修正公式的前提以如圖8所示的的幾何關系為基礎可以采用以下公式。在圖8中表示在拍攝的方向上中心電極軸線傾斜θ角的拍攝狀態(tài)，g為需求出的火花隙間隔。攝影裝置的拍攝方向為箭頭A的方向，在拍攝的圖象上，以點P1、P2為接地電極的邊緣，以點P3為中心電極的邊緣(具體說是構成表觀火花隙尺寸g′的基點P7(參照圖7)的邊緣)進行檢測。
t′＝t×cosθ+w×sinθg′＝g×cosθ-d′×sinθ-0.5×(w-d′)×sinθd′=d2-4×k2]]>把上述公式聯(lián)立，求解g，可以采用下面的公式作為修正公式。
g=g′cosθ+tanθ2(w+d′)]]>其中
θ=cos-1(t×t′+w×w2+t2-t′2w2+t2)]]>d′=d2-4×k2]]>在本實施例中，除上述參數(shù)外，還把表觀火花隙尺寸g′測量位置到中心電極W1軸線O的距離k作為參數(shù)。具體說例如圖7所示，以中心電極一側火花隙成形部位外形線兩端的P5、P6為基礎，確定此外形線上這兩端點P5、P6的中心點P0，可以把此中心點P0和作為表觀火花隙尺寸g′基點的基準點P7的距離設為k。此外d′的值是指在軸線半徑方向上僅距中心電極W1軸線O距離k位置、沿與軸線O和在接地電極W2寬度方向平行地剖開此火花塞的斷面中，在此斷面上的中心電極一側火花隙成形部位的外形線上兩端的距離，以距離k和已知的中心電極直徑d為基礎，用上述公式確定的值。在中心電極直徑小以及中心電極前端面形狀不平的情況下，由于可以把中心電極直徑d看成0，所以可以把僅離開距離k位置的d′看成0進行修正。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。然后以被修正的表觀火花隙尺寸g′為基礎，把最終得到的修正值g確定作為火花隙的間隔尺寸，以此火花隙的間隔尺寸g為基礎，例如進行后序工序之一例的火花隙調(diào)整工序，可調(diào)整火花隙G的火花隙的間隔。調(diào)整火花隙工序使用主彎曲裝置15，如圖9(a)所示，對定位在裝置內(nèi)的工件W的接地電極W2，利用圖中沒有表示的扭轉軸機構等驅(qū)動部件由設置成可以從上方接近和分開的主彎曲沖頭，對如圖9(b)所示的經(jīng)過預彎曲使前端指向斜上方形狀的接地電極W2進行主彎曲加工，使其前端大體與中心電極W1的端面平行。
此主彎曲加工是利用上述攝影工序的攝影機4在監(jiān)測火花隙的間隔情況下進行，在得到的圖象信息(火花隙的間隔尺寸g)為基礎，形成所期望大小的火花放電間隙。擠壓沖頭54在前端設置有測力傳感器，在檢測到與外側電極接觸后，進行由執(zhí)行尺寸測量等圖象裝置所指示的位移量的加工。以通過攝影得到的圖象信息為基礎，進行調(diào)整火花隙方法的具體示例有很多種，例如可以采用特開2000-164322號公報中發(fā)表的分段調(diào)整火花隙間隔的調(diào)整方法。
后處理工序不僅僅是調(diào)整火花隙的工序，例如以得到的火花隙間隔尺寸g為基礎，使用進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間隔尺寸g不滿足正品標準的情況下，把此拍攝對象的產(chǎn)品作為次品剔除的剔除次品工序。這樣的話，由于是在搞清邊緣狀態(tài)的情況下進行次品剔除工序，判斷形狀上的正品和次品的失誤就會非常少。也可以采用以火花隙間隔尺寸g為基礎，生成拍攝對象產(chǎn)品的產(chǎn)品數(shù)據(jù)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)生成工序。產(chǎn)品數(shù)據(jù)生成工序例如以火花隙間隔尺寸g為基礎，在得到拍攝對象產(chǎn)品為次品的信息時，可以采用使此拍攝對象產(chǎn)品中與缺陷有關的信息(關于有無缺陷的信息、關于次品種類的信息等)和與此拍攝對象產(chǎn)品有關的產(chǎn)品基礎信息(編號、檢查日期、批號等數(shù)據(jù))相關聯(lián)存儲在數(shù)據(jù)庫中。用這樣的方法可以在高精度區(qū)分的基礎上實現(xiàn)對正品和次品的統(tǒng)計管理。
上述實施例的說明是以拍攝的圖象為基礎，在生成中心電極W1和接地電極W2的邊緣線信息后，在生成的邊緣線上確定基準點測量火花隙間隔的方法。采用這樣的在邊緣線上確定基準點的方法，可以更直接而且高精度求出火花隙間隔的最短距離?？墒遣灰欢ㄐ枰谶吘壘€上確定基準點。不生成邊緣線信息也可以測量火花隙間隔。下面對此方法進行說明。
與上述的實施例相同，火花塞前端部被夾在中間、利用設置在照明裝置200相反一側的攝影機4，拍攝由中心電極W1和接地電極W2所形成的火花隙。此攝影機4以圖6所示，用規(guī)定的倍數(shù)拍攝工件W的火花隙g，要包括面向火花隙g的中心電極W1整個前端邊緣E1、同樣的接地電極W2前端面的前端邊緣E2中的面向火花隙的部分、以及與面向接地電極W2的火花隙一側相反的一側的邊緣E3。此攝影機4拍攝的圖象中間濃度的輸出是可能由多個象素輸出狀態(tài)組合形成的濃淡分層的圖象。然后用此攝影機4拍攝的隔著火花隙相對置的中心電極W1和接地電極W2的濃度分層的圖象，用規(guī)定的濃度閥值使其成為雙值狀態(tài)，黑的區(qū)域表示中心電極W1和接地電極W2，白的區(qū)域表示空間。
然后，如圖19(a)所示，在穿過中心電極W1的直線A上規(guī)定位置上確定一個基準點Q0，呈放射狀設置通過此基準點Q0的多根測量線L0、L1、L2、…Ln。規(guī)定的位置確定在表示中心電極W1的濃的部分范圍內(nèi)。如圖19(b)所示，預先在這些測量線L0、L1、L2、…Ln中，從基準點Q0以1個象素寬的間隔設定多個參照點c0、c1、c2、…cm，讀出各參照點c0、c1、c2、…cm中的濃度值。然后在各測量線上作成如圖19(c)所示的濃度分布，用規(guī)定的濃度閥值進行雙值化。1個象素寬度與判斷為淡的參照點數(shù)相乘，測定每條測量線空間的間隔，以在各空間的間隔中最短的間隔為基礎，確定相對于此基準點Q0的虛火花隙間隔g0。同樣把在直線A上多次確定的多個虛火花隙間隔中最短距離的值定為火花隙間隔g。在本實施例，雖把直線A定在穿過中心電極W1的位置，也可以確定在火花隙的空間部位。在這種情況下，可以把基準點Q0設定在與中心電極W1和接地電極W2直接相對置的范圍內(nèi)。
上面說明了本發(fā)明的實施方式，本發(fā)明并不局限于此，只要不脫離各權利要求中所記載的范圍，不限定各權利要求記載的文字，也包括本行業(yè)的人從中可以很容易替換的范圍，以及本行業(yè)的人在具有的常識基礎上可以進行適當?shù)母倪M。例如在上述實施例中把最短距離作為火花隙的間隔，也有被測量的值由于各種原因指示異常值的情況。在這種情況下，也可以把除異常值以外的值作為最短距離確定火花隙的間隔。參照表示對應多個基準點的最短距離中最大的值，也可以把面對火花隙部位的整個間隙尺寸調(diào)整到規(guī)定的范圍。
權利要求
1.一種火花塞的制造方法，該火花塞具有設置在絕緣體中的中心電極、設置在此絕緣體外周的主體配件和接地電極，接地電極一端與此主體配件前端側端面連接，另一端向側面彎曲，其側面與上述中心電極前端面相對置，在與此中心電極前端面之間火花隙成形，其特征為，該方法包含有用攝影裝置對上述火花隙進行拍攝的拍攝工序；以攝影得到的圖象信息為基礎，在面對著上述接地電極一側的上述火花隙的接地電極一側的火花隙形成部位和面對著上述中心電極一側的上述火花隙的中心電極一側火花隙形成部位中的一個火花隙形成部位，確定其外形線上的一個基準點，在另一個火花隙形成部位找出與上述基準點的距離最短的外形線上的測量點，以此最短的距離為基礎，確定上述火花隙間隔的火花隙間隔計算工序；以及以此計算出的火花隙間隔為基礎，進行規(guī)定的后處理的后處理工序。
2.如權利要求1所述的火花塞制造方法，其特征為上述火花隙間隔計算工序確定多個基準點，同時對各基準點分別求出與上述另一方火花隙形成部位一側的上述外形線上的測量點的上述最短距離，以這些多個最短距離中的最小值為基礎，確定上述火花隙間隔。
3.如權利要求1或2所述的火花塞制造方法，其特征為上述火花隙間隔計算工序以上述最短距離為基礎，求出上述火花隙間隔的圖象上的表觀尺寸、即表觀火花隙尺寸；同時以在上述火花塞的一部分預先確定的測量基準部位的上述攝影圖象上的表觀尺寸即測量基準部位表觀尺寸、和此已知的測量基準部位的標準尺寸即測量基準部位標準尺寸為基礎，對上述表觀火花隙尺寸進行修正，計算出上述火花隙的間隔。
4.如權利要求3所述的火花塞制造方法，其特征為上述火花塞間隔計算工序?qū)⑸鲜龌鸹ㄈ厣鲜鰯z影裝置的拍攝方向上傾斜的狀態(tài)下拍攝造成上述表觀火花隙尺寸的尺寸誤差，用上述測量基準部位表觀尺寸和上述測量基準部位標準尺寸進行修正。
5.如權利要求3或4所述的火花塞制造方法，其特征為上述測量基準部位為上述接地電極；預先確定上述接地電極上已知的標準厚度尺寸、即接地電極厚度標準尺寸，作為上述測量基準部位標準尺寸，求出在上述攝影圖象上的厚度尺寸、即接地電極厚度表觀尺寸，作為上述測量基準部位尺寸；以此接地電極厚度表觀尺寸和接地電極厚度標準尺寸和上述接地電極上的預先設定的已知標準寬度尺寸為基礎，對上述表觀火花隙尺寸進行修正。
6.如權利要求1、2、4中任意一項所述的火花塞制造方法，其特征為上述火花隙間隔計算工序包括從用上述攝影工序拍攝的圖象，確定面對上述火花隙的上述接地電極前端邊緣線和上述中心電極前端邊緣線的電極邊緣線確定工序；為了降低在上述接地電極或上述中心電極或者兩電極的前端面形成的微小的突起的影響，以上述拍攝的圖象為基礎，對得到的上述接地電極、中心電極或兩電極的前端邊緣線的信息進行規(guī)定的平滑化處理的平滑化處理工序，用平滑化處理后的邊緣線信息，計算出上述火花隙的間隔。
7.一種火花塞的制造裝置，其具有設置在絕緣體中的中心電極、設置在此絕緣體外周的主體配件和接地電極，接地電極一端與此主體配件前端側端面連接，另一端向側面彎曲，其側面與上述中心電極前端面相對置，在與此中心電極前端面之間火花隙成形，其特征為，還包含對上述火花隙進行拍攝的攝影裝置；以攝影得到的圖象信息為基礎，在面對著上述接地電極一側的上述火花隙的接地電極一側的火花隙形成部位和面對著上述中心電極一側的上述火花隙的中心電極一側火花隙形成部位中的一個火花隙形成部位，確定其外形線上的一個基準點，在另一個火花隙形成部位找出與上述基準點的距離最短的外形線上的測量點，以此最短的距離為基礎，確定上述火花隙間隔的火花隙間隔計算裝置；以及以此計算出的火花隙間隔為基礎，進行規(guī)定的后處理的后處理裝置。
全文摘要
提供一種火花塞制造方法和制造裝置，在測量火花隙間隔時，可以與工件(火花塞)相對于攝影裝置傾斜無關地正確計算火花隙間隔，進而可以高精度制造火花塞。而對著在接地電極W
文檔編號G01B11/14GK101068066SQ200710104249
公開日2007年11月7日 申請日期2002年2月8日 優(yōu)先權日2001年2月8日
發(fā)明者伊藤真人, 光松伸一郎 申請人:日本特殊陶業(yè)株式會社