(57)【要約】【課題】複数の絶縁体の欠陥の検査を並行して行う場合における検査精度を向上させる。【解決手段】複数の組立体を準備して、それぞれの中心電極に対し所定電圧を印加する。各中心電極に印加される電圧を別々の電圧センサによって検出して、各電圧センサで検出した電圧をそれぞれ時間で微分した微分値を算出する。微分値の絶対値が予め定められた閾値以上となる微分値変動状態が発生したか否かを判定する。微分値変動状態が発生した中心電極に対して微分値変動状態の発生から一定時間内に印加される印加電圧に基づき、微分値変動状態がノイズに起因するか否かを判定する。【選択図】図３
2020024786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体の欠陥を検査する検査工程を含むスパークプラグの検査方法であって、
前記検査工程では、
軸線に沿って延びる軸孔を有する前記絶縁体と、前記軸孔内に配置されるとともに前記絶縁体の先端側から自身の一部が露出する中心電極と、前記絶縁体の少なくとも一部の周囲を覆うように前記絶縁体の外周に設けられる主体金具と、前記主体金具の先端側に連結される接地電極と、を備える複数の組立体を準備する準備工程と、
前記準備工程で準備された複数の前記組立体のそれぞれの前記中心電極に対し、所定電圧を印加する印加工程と、
少なくとも前記印加工程が行われる期間に複数の前記中心電極にそれぞれ印加される各印加電圧を、それぞれの前記中心電極に対応付けられた各電圧センサによって検出する検出工程と、
前記検出工程中に複数の前記電圧センサが検出する各印加電圧をそれぞれ時間で微分した各微分値を算出する微分工程と、
前記微分工程で算出されるいずれかの微分値の絶対値が予め定められた閾値以上となる微分値変動状態が発生したか否かを判定する微分値判定工程と、
前記微分値判定工程によって前記微分値変動状態が発生したと判定された場合に、前記微分値変動状態が発生した前記中心電極に対して前記微分値変動状態の発生から一定時間内に印加される印加電圧に基づき、前記微分値変動状態がノイズに起因するか否かを判定するノイズ判定工程と、
を行うスパークプラグの検査方法。
【請求項２】
前記検査工程では、さらに、
前記印加工程中に複数の前記組立体の先端側を撮影装置によって撮影する撮影工程と、
前記ノイズ判定工程において前記微分値変動状態がノイズに起因しないと判定された場合に、前記撮影工程によって得られた画像に基づき、前記微分値変動状態が発生した前記組立体の前記絶縁体に欠陥が生じているか否かを判定する欠陥判定工程と、
を行う請求項１に記載のスパークプラグの検査方法。
【請求項３】
前記ノイズ判定工程では、前記微分値変動状態が発生した前記中心電極に印加される印加電圧の絶対値が前記微分値変動状態の発生から前記一定時間にわたって所定値以上である場合に、前記微分値変動状態がノイズに起因すると判定する
請求項１又は請求項２に記載のスパークプラグの検査方法。
【請求項４】
軸線に沿って延びる軸孔を有する絶縁体と、前記軸孔内に配置されるとともに前記絶縁体の先端側から自身の一部が露出する中心電極と、前記絶縁体の少なくとも一部の周囲を覆うように前記絶縁体の外周に設けられる主体金具と、前記主体金具の先端側に連結されるとともに前記中心電極と対向する接地電極と、を備えるスパークプラグの製造方法であって、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の検査工程を含むスパークプラグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスパークプラグの検査方法及びスパークプラグの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスパークプラグは、一般に、軸線に沿って延びる軸孔を有する絶縁体と、軸孔内に配置されるとともに絶縁体の先端側から自身の一部が露出する中心電極と、絶縁体の少なくとも一部の周囲を覆うように絶縁体の外周に設けられる主体金具と、主体金具の先端側に連結されるとともに中心電極との間に火花放電ギャップを形成するように屈曲された接地電極と、を備えている。このスパークプラグは、中心電極に高電圧が印加されることで、中心電極の先端部と接地電極との間に火花放電を生じさせる。
【０００３】
しかし、この種のスパークプラグでは、絶縁体に割れが生じると、その割れ部分を通じて中心電極から主体金具に貫通放電してしまい、中心電極と接地電極との間で正規の放電がなされなくなるおそれがある。そこで、特許文献１の技術では、このような貫通放電を検査する方法を製造方法の一工程として組み込んでいる。
【０００４】
特許文献１で開示される検査方法では、接地電極を屈曲させる前の状態で中心電極に検査用の高電圧を印加し、中心電極と主体金具との間で貫通放電が発生した可能性があるか否かを判断する。貫通放電が発生した可能性があるか否かの判断は、中心電極に印加される印加電圧を継続的に検出するとともにその検出値を時間で微分した微分値を閾値と比較することで行われ、微分値の絶対値が閾値以上となった場合に貫通放電が生じた可能性があると判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−２７７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
こうした検査では効率性が求められており、一つの解決方法として、複数の検査ユニットを用いて複数の絶縁体を一度に検査することが考えられる。しかし、複数の検査ユニットを用いて検査を行う場合、ある検査ユニットで印加された電圧が別の検査ユニットでノイズとして生じるおそれがある。ノイズが生じた場合には、上記微分値の絶対値が大きくなるので、実際には貫通放電が生じていないにも関わらず、貫通放電が生じた可能性があると誤って判断するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上述した課題の少なくとも一つを解決するためになされたものであり、複数の絶縁体の検査を並行して行う場合における検査精度を向上させることを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１態様であるスパークプラグの検査方法は、
絶縁体の欠陥を検査する検査工程を含むスパークプラグの検査方法であって、
前記検査工程では、
軸線に沿って延びる軸孔を有する前記絶縁体と、前記軸孔内に配置されるとともに前記絶縁体の先端側から自身の一部が露出する中心電極と、前記絶縁体の少なくとも一部の周囲を覆うように前記絶縁体の外周に設けられる主体金具と、前記主体金具の先端側に連結される接地電極と、を備える複数の組立体を準備する準備工程と、
前記準備工程で準備された複数の前記組立体のそれぞれの前記中心電極に対し、所定電圧を印加する印加工程と、
少なくとも前記印加工程が行われる期間に複数の前記中心電極にそれぞれ印加される各印加電圧を、それぞれの前記中心電極に対応付けられた各電圧センサによって検出する検出工程と、
前記検出工程中に複数の前記電圧センサが検出する各印加電圧をそれぞれ時間で微分した各微分値を算出する微分工程と、
前記微分工程で算出されるいずれかの微分値の絶対値が予め定められた閾値以上となる微分値変動状態が発生したか否かを判定する微分値判定工程と、
前記微分値判定工程によって前記微分値変動状態が発生したと判定された場合に、前記微分値変動状態が発生した前記中心電極に対して前記微分値変動状態の発生から一定時間内に印加される印加電圧に基づき、前記微分値変動状態がノイズに起因するか否かを判定するノイズ判定工程と、を行う。
【０００９】
第１態様のスパークプラグの検査方法では、まず複数の組立体を準備して、それぞれの中心電極に対し所定電圧を印加する。そして、各中心電極に印加される電圧を別々の電圧センサによって検出して、各電圧センサで検出した電圧をそれぞれ時間で微分した微分値を算出する。この微分値の絶対値は、組立体が貫通放電していない場合には印加電圧がなだらかに変化するので小さいが、組立体が貫通放電した可能性のある場合には印加電圧が急変動するので大きくなる。このため、微分値の絶対値が予め定められた閾値以上となる微分値変動状態が発生したか否かを判定することで、貫通放電が生じている可能性があるか否かを判定し得る。
また、微分値変動状態は、貫通放電が生じた可能性がある場合だけでなく、ノイズが生じた場合にも発生し得る。但し、貫通放電が生じた可能性がある場合には、その後の電圧が接地電極の電圧に概ね維持されるのに対し、ノイズが生じた場合には、その後の電圧がノイズ発生前の電圧付近に戻る。こうした特性に着目し、このスパークプラグの検査方法では、微分値変動状態が発生した中心電極に対して微分値変動状態の発生から一定時間内に印加される印加電圧に基づき、微分値変動状態がノイズに起因するか否かを判定するようにしている。これにより、微分値変動状態がノイズに起因するのか或いは放電に起因するのかを判別し得るので、複数の絶縁体の検査を並行して行う場合における検査精度を向上させ得る。
【００１０】
上記検査工程では、印加工程中に複数の組立体の先端側を撮影装置によって撮影する撮影工程を行うようにしてもよい。また、上記検査工程では、ノイズ判定工程において微分値変動状態がノイズに起因しないと判定された場合に、撮影工程によって得られた画像に基づき、微分値変動状態が発生した組立体の絶縁体に欠陥が生じているか否かを判定する欠陥判定工程を行うようにしてもよい。
微分値の絶対値が閾値以上となるケースとして、絶縁体に割れ等の欠陥が生じて中心電極と主体金具との間で絶縁体を貫通する、いわゆる貫通放電が生じる場合と、絶縁体を貫通せずに中心電極と接地電極との間で沿面放電が生じる（フラッシュオーバーが生じる）場合と、が考えられる。以下、この両方の放電を纏めて、単に「放電」という。これら両ケースは、放電時の発光態様が異なるので、組立体の先端側を撮影した画像に基づき、これらを判別することが考えらえる。しかし、この判別では、ノイズが生じたかどうかの判別はできない。
そこで、微分値変動状態が発生した場合に、直ちに放電したと判断するのではなく、事前に微分値変動状態がノイズに起因するか否かを判定する。そして、ノイズに起因しないと判定したときに、放電したと判断するようにしている。すなわち、微分値変動状態が発生した場合のうち、ノイズに起因して微分値変動状態が発生した場合を除外した上で、撮影工程によって得られた画像に基づき、微分値変動状態が発生した組立体の絶縁体に欠陥が生じているか否かを判定するようにしている。このため、絶縁体に欠陥が生じているか否かを判定する精度を向上させ得る。
【００１１】
上記ノイズ判定工程では、微分値変動状態が発生した中心電極に印加される印加電圧の絶対値が微分値変動状態の発生から一定時間にわたって所定値以上である場合に、微分値変動状態がノイズに起因すると判定するようにしてもよい。
微分値変動状態が発生してから一定時間にわたって印加電圧の絶対値が所定値以上で維持される場合、微分値変動状態がノイズに起因する可能性が高い。このため、微分値変動状態が発生してから一定時間にわたって印加電圧の絶対値が所定値以上である場合に、微分値変動状態がノイズに起因すると判定することで、ノイズをより正確に判定し得る。
【００１２】
本発明の第２態様であるスパークプラグの製造方法は、
軸線に沿って延びる軸孔を有する絶縁体と、前記軸孔内に配置されるとともに前記絶縁体の先端側から自身の一部が露出する中心電極と、前記絶縁体の少なくとも一部の周囲を覆うように前記絶縁体の外周に設けられる主体金具と、前記主体金具の先端側に連結されるとともに前記中心電極と対向する接地電極と、を備えるスパークプラグの製造方法であって、
第１態様であるスパークプラグの検査方法の検査工程を含む。
【００１３】
第２態様であるスパークプラグの製造方法によれば、第１態様のスパークプラグの検査方法と同様に、微分値の絶対値が予め定められた閾値以上となる微分値変動状態が発生したか否かを判定することで、放電が生じていないか否か（貫通放電が生じた可能性があるか否か）を判定し得る。また、微分値変動状態が発生した中心電極に対して微分値変動状態の発生から一定時間内に印加される印加電圧に基づき、微分値変動状態がノイズに起因するか否かを判定するようにしている。これにより、微分値変動状態がノイズに起因するのか或いは放電に起因するのかを判別し得るので、複数の絶縁体の検査を並行して行う場合における検査精度を向上させ得る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の絶縁体の検査を並行して行う場合における検査精度を向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態１の組立体の半断面図である。
【図２】図２は、スパークプラグ製造装置の構成を示す説明図である。
【図３】図３は、スパークプラグ製造装置の一部をなす検査ユニットの構成を示す説明図である。
【図４】図４は、検査工程の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５（Ａ）は、絶縁体が正常である場合における、印加電圧と印加電圧を時間で微分した微分値との関係を例示した図であり、図５（Ｂ）は、ノイズが発生した場合における、印加電圧と印加電圧を時間で微分した微分値との関係を例示した図であり、図５（Ｃ）は、絶縁体に欠陥が生じている場合における、印加電圧と印加電圧を時間で微分した微分値との関係を例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
１．第１実施形態
１−１．組立体１の構成
図１に示す組立体１は、スパークプラグの未完成品であり、具体的には、接地電極２０を屈曲させる前の状態の部材である。組立体１は、後述のスパークプラグ製造装置１００を用いて実行される検査工程において検査対象となる。組立体１は、図１において一点鎖線で示す軸線ＡＸに沿った細長な柱状をなしている。軸線ＡＸの右側は外観側面図を示し、軸線ＡＸの左側は軸線ＡＸを通る断面で組立体１を切断した断面図を示している。以下の説明では、図１の下方側を先端側と称し、図１の上方側を基端側と称する。
【００１７】
組立体１は、絶縁体１２と、中心電極１４と、端子金具１６と、主体金具１８と、接地電極２０と、抵抗体２２とを主に備えている。
【００１８】
絶縁体１２は、筒状をなし、軸線ＡＸに沿って延びる軸孔１３を有している。絶縁体１２は、中心電極１４及び端子金具１６と主体金具１８との間に配置され、中心電極１４及び端子金具１６と主体金具１８とを絶縁する。
【００１９】
中心電極１４は、軸線ＡＸ方向に沿って延びる棒状の電極である。中心電極１４は、絶縁体１２の先端側から自身の一部が露出した状態で、絶縁体１２の軸孔１３内に配置される。
【００２０】
端子金具１６は、電力の供給を受けるための端子であり、棒状をなしている。端子金具１６は、絶縁体１２の基端部から自身の一部が露出した状態で、絶縁体１２の軸孔１３内に配置される。軸孔１３内において、端子金具１６と中心電極１４との間には抵抗体２２（例えばセラミック抵抗）が配置されており、端子金具１６は、抵抗体２２を介して中心電極１４と電気的に接続されている。
【００２１】
主体金具１８は、筒状の金属部材であり、絶縁体１２の少なくとも一部の周囲を覆うように絶縁体１２の外周に設けられる。主体金具１８には、軸線ＡＸの径方向外方に突出した円盤状の鍔部１９が形成されている。中心電極１４及び接地電極２０は、鍔部１９の前方に配置される。
【００２２】
接地電極２０は、主体金具１８の先端側に連結される電極である。接地電極２０は、一方向（軸線ＡＸと平行な方向）に延びた形状をなしており、先端が絶縁体１２の先端よりも前方まで延びている。なお、接地電極２０は、図１では、一方向に延びた形状となっているが、最終的には、中心電極１４との間で火花放電ギャップを形成するように屈曲される。
【００２３】
１−２．スパークプラグ製造装置１００の構成
スパークプラグ製造装置１００（以下、製造装置１００ともいう）は、スパークプラグを製造する装置であり、上述した組立体１を検査する検査工程を行うために用いられる。製造装置１００は、図２に示すように、複数の検査ユニット４０と、制御装置４２とを備えている。各検査ユニット４０は、組立体１を検査する装置であり、より具体的には、組立体１における絶縁体１２の欠陥を検査する装置である。各検査ユニット４０は、１つの組立体１を検査し得る。すなわち、複数の検査ユニット４０を備える製造装置１００は、複数の組立体１を並行して検査し得る。複数の検査ユニット４０は、共通の接地線（図示省略）を介して接地されている。
【００２４】
制御装置４２は、例えばマイクロコントローラ等を有して構成されており、ＣＰＵ等の演算装置、ＲＯＭ又はＲＡＭ等のメモリなどを有している。制御装置４２は、第１配線部４４を介して各検査ユニット４０と個別に電気的に接続されており、各検査ユニット４０を個別に制御し得る。
【００２５】
各検査ユニット４０は、同一の構成をなしている。このため、以下では、１つの検査ユニット４０の構成について説明する。検査ユニット４０は、図３に示すように、支持部６０と、通電金具６２と、電圧印加部６４と、電圧センサ６６と、圧力調整部６８と、第２配線部７０と、撮影装置７２と、制御部７４とを備える。
【００２６】
支持部６０は、検査対象の組立体１を支持する部材であり、導電性部材（例えばステンレス鋼材などの鋼材）により構成されている。支持部６０は、グラウンド部７６に電気的に接続されている。支持部６０は、上下方向に延びる筒状の容器６０Ａを有している。容器６０Ａの上面には、円形の開口部６０Ｂが形成されている。開口部６０Ｂの直径は、組立体１の鍔部１９の直径よりも小さく、且つ組立体１における鍔部１９の先端側の部分の直径よりも大きく形成されている。組立体１は、後述する準備工程において、開口部６０Ｂを通じて容器６０Ａ内に先端側から挿入され、鍔部１９の先端側の面が容器６０Ａの上面に接触することで挿入方向への移動が規制される。組立体１の挿入方向への移動が規制される位置を、以下では準備位置と称する。準備位置に配置された組立体１の接地電極２０は、支持部６０を介してグラウンド部７６と電気的に接続される。
【００２７】
通電金具６２は、導電性を有する棒状の部材であり、先端が組立体１の端子金具１６と接触し、基端が第２配線部７０を介して電圧印加部６４と電気的に接続されている。通電金具６２は、電圧印加部６４により印加される電圧を組立体１に伝達し得る。なお、通電金具６２として、スパークプラグを用いてもよい。
【００２８】
電圧印加部６４は、例えば特開２０１６−１７３９５８号公報に開示されている電圧印加部５００と同じように、一次コイル、二次コイル、コア、イグナイタ、バッテリ等を有して構成されている。電圧印加部６４は、制御部７４と電気的に接続されており、制御部７４が出力する制御信号に従い、第２配線部７０及び通電金具６２を介して組立体１に所定電圧を印加し得る。例えば、後述する検査工程においては、所定電圧として、接地電極２０の電位（グラウンド部７６の電位）に対して所定電位差となる高電圧を印加し得る。
【００２９】
電圧センサ６６は、第２配線部７０と電気的に接続されており、第２配線部７０に印加された電圧を継続的に検出し得る。電圧センサ６６は、グラウンド部７６と電気的に接続されており、グラウンド部７６（接地電極２０）の電位を基準とした第２配線部７０の電位差（電圧）を検出し得る。電圧センサ６６は、制御部７４と電気的に接続されており、検出した電圧値を示す信号を制御部７４に出力し得る。
【００３０】
圧力調整部６８は、容器６０Ａに接続されており、容器６０Ａ内に圧縮空気を供給して容器６０Ａの内部の圧力を昇圧し得る。具体的には、圧力調整部６８は、配管部６８Ａ及びコンプレッサ６８Ｂを備える。配管部６８Ａは、容器６０Ａの側面に形成された給排気口６０Ｃを介して容器６０Ａの内部に連通している。配管部６８Ａの内部には、図示しない逆止弁が設けられている。コンプレッサ６８Ｂは、配管部６８Ａに接続されており、配管部６８Ａを介して、自身が圧縮した空気を容器６０Ａの内部に供給し得る。圧力調整部６８（コンプレッサ６８Ｂ）は、制御部７４と電気的に接続されており、制御部７４が出力する制御信号に従い、自身が圧縮した空気を容器６０Ａの内部に供給する。
【００３１】
撮影装置７２は、例えばＣＣＤカメラであり、組立体１の先端側を撮影する装置である。撮影装置７２は、支持部６０に設置された組立体１の先端側と対向するように配置される。支持部６０には、組立体１と撮影装置７２との間に窓部６０Ｄが形成されており、窓部６０Ｄを通じて容器６０Ａ内部が視認可能となっている。撮影装置７２は、この窓部６０Ｄを介して組立体１を前方から撮影し得る。撮影装置７２は、制御部７４と電気的に接続されており、制御部７４が出力する制御信号に従い、組立体１の先端側を撮影するとともに、撮影した画像に対応する画像データを制御部７４に出力する。
【００３２】
制御部７４は、例えばマイクロコントローラ等を有して構成されており、ＣＰＵ等の演算装置、ＲＯＭ又はＲＡＭ等のメモリなどを有している。制御部７４は、電圧センサ６６及び撮影装置７２から取得した情報に基づいて、組立体１における絶縁体１２の欠陥の有無を判定し得る。また、制御部７４は、制御装置４２と電気的に接続されており、制御装置４２と通信し得る。
【００３３】
１−３．スパークプラグの製造方法
スパークプラグの製造工程では、まず、絶縁体１２の軸孔１３に中心電極１４及び端子金具１６を挿入して、絶縁体１２に中心電極１４及び端子金具１６を組み付ける。また、軸孔１３内には、中心電極１４と端子金具１６との間に抵抗体２２を設ける。主体金具１８の先端側に接地電極２０を接合する。そして、中心電極１４及び端子金具１６が組み付けられた絶縁体１２に、主体金具１８を組み付けて、組立体１を得る。
【００３４】
こうして得られた組立体１は、耐電圧性の検査が行われる。組立体１の絶縁体１２は、割れ等の欠陥が生じると、中心電極１４が印加された場合に、絶縁体１２を貫通して主体金具１８に放電する貫通放電が生じるおそれがある。こうした貫通放電が生じると、中心電極１４と接地電極２０との間で正規の放電が生じず、点火できないおそれがある。このため、絶縁体１２の欠陥（耐電圧性）を検査する必要がある。以下では、スパークプラグの製造工程のうち、絶縁体１２の欠陥を検査する検査工程について説明する。
【００３５】
検査工程では、準備工程と、印加工程と、検出工程と、撮影工程と、微分工程と、微分値判定工程と、ノイズ判定工程と、欠陥判定工程と、が行われる。なお、各検査ユニット４０の制御部７４は、自身が行う工程において、工程ごとに制御装置４２からの指示を受けて行うようにしてもよいし、制御装置４２からの開始指示を受けて各工程を順次行うようにしてもよい。
【００３６】
図４に示すように、検査工程では、まずステップＳ１にて、準備工程が行われる。準備工程では、複数の組立体１が準備される。すなわち、各検査ユニット４０に組立体１がセットされる。より具体的には、各組立体１が、各検査ユニット４０の容器６０Ａの開口部６０Ｂに挿入されて準備位置に設置され、不図示のロック機構によって支持部６０に固定される。これにより、容器６０Ａの内部が密閉された空間となる。組立体１が準備位置に設置された状態では、組立体１の中心電極１４、主体金具１８の先端部、及び接地電極２０が、容器６０Ａ内に配置される。各検査ユニット４０の制御部７４は、組立体１が準備位置に設置された後、圧力調整部６８を制御して、容器６０Ａ内に圧縮空気を供給し、容器６０Ａ内の圧力を所定圧力まで昇圧する。
【００３７】
準備工程が終了した後、ステップＳ２にて、印加工程、検出工程及び撮影工程が行われる。印加工程では、製造装置１００が、準備工程で準備された複数の組立体１のそれぞれの中心電極１４に対し、所定電圧を印加する。より具体的には、各検査ユニット４０の制御部７４が、電圧印加部６４を制御して、準備工程で準備された組立体１の中心電極１４に対し所定電圧を印加する。なお、印加するタイミングは、検査ユニット４０間で同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００３８】
検出工程では、製造装置１００は、印加工程が行われる期間に複数の中心電極１４にそれぞれ印加される各印加電圧を、それぞれの中心電極１４に対応付けられた各電圧センサ６６によって検出する。より具体的には、各検査ユニット４０の電圧センサ６６が、印加工程が行われる期間に中心電極１４に印加される印加電圧を検出して、各電圧センサ６６が制御部７４に検出した電圧を示す信号を出力する。
【００３９】
撮影工程では、製造装置１００が、印加工程中に複数の組立体１の先端側を撮影装置７２によって撮影する。より具体的には、各検査ユニット４０の制御部７４が、撮影装置７２を制御して、印加工程中に組立体１を撮影する。撮影装置７２は、電圧印加部６４が印加する時期に合わせて撮影する。これにより、撮影装置７２は、放電が生じた場合に、放電した様子を撮影し得る。各撮影装置７２は、撮影した画像に対応する画像データを制御部７４に出力する。
【００４０】
この撮影工程は、以下の目的で行われる。検査ユニット４０が所定電圧を印加した際、中心電極１４と接地電極２０又は主体金具１８との間で放電が生じる場合と、放電が生じない場合とがある。放電が生じない場合は、貫通放電が生じていないことを意味するので、絶縁体１２に割れ等の欠陥がないと判定し得る。また、放電が生じた場合であっても、絶縁体１２を貫通することなく、絶縁体１２の前方において中心電極１４と接地電極２０との間で放電するフラッシュオーバーである可能性があり、フラッシュオーバーであれば、絶縁体１２に割れ等の欠陥がないと判定し得る。こうした貫通放電とフラッシュオーバーとを判別するために、放電時の様子を撮影する撮影工程が行われる。貫通放電とフラッシュオーバーとの判別は、後述する欠陥判定工程で行われる。
【００４１】
印加工程、検出工程及び撮影工程（ステップＳ２）が終了すると、ステップＳ３にて、印加電圧の取得、微分値の算出（微分工程）、及び画像データの取得などが行われる。
【００４２】
微分工程では、製造装置１００が、検出工程中に複数の電圧センサ６６が検出する各印加電圧をそれぞれ時間で微分した各微分値を算出する。より具体的には、各検査ユニット４０の制御部７４が、検出工程中に電圧センサ６６が検出した印加電圧を取得するとともに、取得した印加電圧を時間で微分した微分値を算出する。また、各検査ユニット４０の制御部７４は、撮影装置７２から画像データを取得する。
【００４３】
ステップＳ３が終了すると、ステップＳ４にて、微分値判定工程が行われる。微分値判定工程では、製造装置１００が、微分工程で算出されるいずれかの微分値の絶対値が予め定められた第１閾値ｄｆＴ以上となる微分値変動状態が発生したか否かを判定する。より具体的には、各検査ユニット４０の制御部７４が、微分工程で算出される微分値の絶対値が予め定められた第１閾値ｄｆＴ以上となる微分値変動状態が発生したか否かを判定する。
【００４４】
上述したように、組立体１に印加した際、放電が生じない場合と、放電が生じる場合とがある。放電が生じない場合には、図５（Ａ）に示すように、印加電圧がなだらかに変化する。これに対し、放電が生じる場合には、図５（Ｃ）に示すように、放電が生じたときに印加電圧がグラウンドレベル（接地電極２０の電圧）まで急変動する。このため、微分値の絶対値が大きくなる。そこで、制御部７４は、微分値の絶対値が第１閾値ｄｆＴ未満である場合には、放電が生じていないと判定する一方、微分値の絶対値が第１閾値ｄｆＴ以上である場合には、放電が生じたと判定するようにしている。
【００４５】
制御部７４は、微分値変動状態が発生していない場合には（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ９にて、組立体１（絶縁体１２）が正常である（欠陥がない）と判定する。制御部７４は、微分値変動状態が発生した場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ１０にて、ノイズ判定工程を行う。
【００４６】
ノイズ判定工程は、以下の目的で行われる。１つの例としては、複数の検査ユニット４０は、共通の接地線を介して接地されている。このため、複数の検査ユニット４０で並行して検査を行った場合に、ある検査ユニット４０で印加された電圧が、グラウンド部７６を介して別の検査ユニット４０に伝達され、ノイズとして発生することがある。ノイズが発生した場合には、第２配線部７０の電圧が急激に変化して、微分値が大きくなり得る。この場合、放電が生じていないにも関わらず、微分値変動状態が発生したと判定するおそれがあるので、放電の場合と区別する必要がある。そこで、微分値変動状態が発生した場合に、ノイズに起因した微分値変動状態であるか否かを判定するために、ノイズ判定工程が行われる。
【００４７】
図５（Ｃ）に示すように、放電が生じた場合の印加電圧は、微分値変動状態が発生した後、グラウンドレベル（接地電極２０の電圧）に向けて急変動して、そのままグラウンドレベル（接地電極２０の電圧）に維持される。これに対し、図５（Ｂ）に示すように、ノイズが生じた場合の印加電圧は、微分値変動状態が発生した後、微分値変動状態が発生する前の電圧付近に復帰する。
【００４８】
そこで、ノイズ判定工程では、製造装置１００は、微分値変動状態が発生した中心電極１４に対して微分値変動状態の発生から所定時間Ｔｓ内に印加される印加電圧に基づき、微分値変動状態がノイズに起因するか否かを判定する。より具体的には、製造装置１００は、微分値変動状態が発生した中心電極１４に印加される印加電圧の絶対値が微分値変動状態の発生から所定時間Ｔｓにわたって第２閾値Ｖｔｈ以上である場合に（ステップＳ６：ＹＥＳ）、微分値変動状態がノイズに起因すると判定する（ステップＳ１０）。
【００４９】
すなわち、微分値変動状態の発生を検出した検査ユニット４０の制御部７４は、中心電極１４に対して微分値変動状態の発生から所定時間Ｔｓ内に印加される電圧の波形を取得する（ステップＳ５）。そして、この制御部７４は、取得した印加電圧の波形に基づき、微分値変動状態がノイズに起因するか否かを判定する（ステップＳ６，Ｓ１０）。より具体的には、この制御部７４は、中心電極１４に印加される印加電圧の絶対値が微分値変動状態の発生から所定時間Ｔｓにわたって第２閾値Ｖｔｈ以上である場合に（ステップＳ６：ＹＥＳ）、微分値変動状態がノイズに起因すると判定する（ステップＳ１０）。
【００５０】
中心電極１４に印加される印加電圧の絶対値が、微分値変動状態の発生から所定時間Ｔｓにわたって予め定められた第２閾値Ｖｔｈ未満である場合には（ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ７，Ｓ８，Ｓ１１，Ｓ１２にて、欠陥判定工程が行われる。
【００５１】
欠陥判定工程では、製造装置１００は、撮影工程によって得られた画像に基づき、微分値変動状態が発生した組立体１の絶縁体１２に欠陥が生じているか否かを判定する（ステップＳ７，Ｓ８）。より具体的には、ノイズ判定工程において微分値変動状態がノイズに起因しないと判定した検査ユニット４０の制御部７４が、撮影装置７２から取得した画像データを読み出し（ステップＳ７）、放電が貫通放電であるか否かを判定する（ステップＳ８）。
【００５２】
放電が貫通放電であるか否かを判定する方法としては、公知の方法を採用し得る。例えば、特開２０１７−２７７２６号公報に開示されているように、取得した画像を二値化するとともに、二値化された画像において輝度の高い方の部分の重心座標を算出し、算出した重心座標に基づいて貫通放電であるか否かを判定するようにしてもよい。
【００５３】
制御部７４は、放電が貫通放電であると判定した場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、貫通放電が発生したと判定する（ステップＳ１１）。制御部７４は、放電が貫通放電でないと判定した場合には（ステップＳ８：ＮＯ）、フラッシュオーバーが発生したと判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ９〜Ｓ１２のいずれかの工程が終了すると、検査工程が終了となる。
【００５４】
組立体１は、検査工程において貫通放電が生じたと判定された場合には、絶縁体１２に欠陥があると判断される。これに対し、組立体１は、検査工程において貫通放電が生じていないと判定された場合（正常と判定された場合、微分値変動状態がノイズに起因すると判定された場合、及び放電がフラッシュオーバーであると判定された場合）、絶縁体１２に欠陥がないと判断され、接地電極２０が、中心電極１４との間に火花放電ギャップを形成するように屈曲される。これにより、スパークプラグが完成する。
【００５５】
１−４．効果
上述したスパークプラグの検査方法では、製造装置１００が、複数の組立体１を準備して、それぞれの中心電極１４に対し所定電圧を印加する。そして、各中心電極１４に印加される電圧を別々の電圧センサ６６によって検出して、各電圧センサ６６で検出した電圧をそれぞれ時間で微分した微分値を算出する。この微分値の絶対値は、組立体１が貫通放電していない場合には印加電圧がなだらかに変化するので小さいが、組立体１が貫通放電した可能性のある場合には電圧値が急変動するので大きくなる。このため、微分値の絶対値が予め定められた閾値以上となる微分値変動状態が発生したか否かを判定することで、貫通放電が生じている可能性があるか否かを判定し得る。
また、微分値変動状態は、貫通放電が生じた可能性がある場合だけでなく、ノイズが生じた場合にも発生し得る。但し、貫通放電が生じた可能性がある場合には、その後の電圧がグラウンドレベル（接地電極２０の電圧）で概ね維持されるのに対し、ノイズが生じた場合には、その後の電圧がノイズ発生前の電圧付近に復帰する。こうした特性に着目し、このスパークプラグの検査方法では、微分値変動状態が発生した中心電極１４に対して微分値変動状態の発生から一定時間内に印加される印加電圧に基づき、微分値変動状態がノイズに起因するか否かを判定するようにしている。これにより、微分値変動状態がノイズに起因するのか或いは放電に起因するのかを判別し得るので、複数の絶縁体１２の欠陥の検査を並行して行う場合における検査精度を向上させ得る。
【００５６】
また、上記検査工程では、印加工程中に複数の組立体１の先端側を撮影装置７２によって撮影する。更に、上記検査工程では、ノイズ判定工程において微分値変動状態がノイズに起因しないと判定された場合に、撮影工程によって得られた画像に基づき、微分値変動状態が発生した組立体１の絶縁体１２に欠陥が生じているか否かを判定する。
微分値の絶対値が閾値以上となるケースとして、絶縁体１２に割れ等の欠陥が生じて中心電極１４と主体金具１８との間で絶縁体１２を貫通する貫通放電が生じる場合と、絶縁体１２を貫通せずに中心電極１４と接地電極２０との間で沿面放電が生じる（フラッシュ放電が生じる）場合と、が考えられる。これら両ケースは、放電時の発光態様が異なるので、組立体１の先端側を撮影した画像に基づき、これらを判別することが考えらえる。しかし、この判別では、ノイズが生じたかどうかの判別はできない。
そこで、上記検査工程では、微分値変動状態が発生した場合に、直ちに放電したと判断するのではなく、事前に微分値変動状態がノイズに起因するか否かを判定する。そして、ノイズに起因しないと判定したときに、放電したと判断するようにしている。すなわち、微分値変動状態が発生した場合のうち、ノイズに起因して微分値変動状態が発生した場合を除外した上で、撮影工程によって得られた画像に基づき、微分値変動状態が発生した組立体１の絶縁体１２に欠陥が生じているか否かを判定するようにしている。このため、絶縁体１２に欠陥が生じているか否かを判定する精度を向上させ得る。
【００５７】
また、上記ノイズ判定工程では、微分値変動状態が発生した中心電極１４に印加される印加電圧の絶対値が微分値変動状態の発生から一定時間にわたって所定値以上である場合に、微分値変動状態がノイズに起因すると判定するようにしてもよい。
微分値変動状態が発生してから一定時間にわたって印加電圧の絶対値が所定値以上で維持される場合、微分値変動状態がノイズに起因する可能性が高い。このため、微分値変動状態が発生してから一定時間にわたって印加電圧の絶対値が所定値以上である場合に、微分値変動状態がノイズに起因すると判定することで、ノイズをより正確に判定し得る。
【００５８】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上述した実施形態や後述する実施形態の様々な特徴は、矛盾しない組み合わせであればどのように組み合わせてもよい。
【００５９】
第１実施形態では、検査対象となる組立体１をスパークプラグの未完成品としたが、スパークプラグの完成品としてもよい。
【００６０】
第１実施形態では、撮影工程を印加工程中に行うようにしたが、印加工程以外の工程中に行ってもよいし、工程間に行うようにしてもよい。
【００６１】
第１実施形態では、１つの組立体１に対して、検査工程の各工程を１回ずつ行うようにしたが、検査工程のうち準備工程を除く各工程を複数回繰り返して行うようにしてもよい。
【００６２】
第１実施形態では、１回の印加工程中に微分値変動状態の発生を一度だけ検出するようにしているが、１回の印加工程中に微分値変動状態の発生を複数回検出し得るようにしてもよい。微分値変動状態の発生を複数回検出する構成においては、複数回検出された微分値変動状態のうち１つでも貫通放電の発生に起因すると判定した場合に、組立体１に欠陥があると判定することが好ましい。
【００６３】
印加工程において、検査ユニット４０間で印加するタイミングを意図的にずらすようにしてもよい。こうすることで、別の検査ユニット４０での印加に起因したノイズの発生を抑制することができる。
【００６４】
第１実施形態では、電圧が実際に印加されている期間であるか否かに関わらず、微分値変動状態の発生の有無を判定するようにしたが、電圧が印加されていない期間では、微分値変動状態の発生の有無を判定しないようにしてもよい。電圧が印加されていない期間では、放電の有無を判定する必要がなく、その一方でノイズに起因した微分値変動状態が発生するおそれがある。このため、電圧が印加されていない期間では、微分値変動状態の発生の有無を判定しないようにすることで、誤って貫通放電が発生したと判定することを抑制し得る。
【符号の説明】
【００６５】
１…組立体
１２…絶縁体
１３…軸孔
１４…中心電極
１６…端子金具
１８…主体金具
２０…接地電極
４０…検査ユニット
４２…制御装置
６４…電圧印加部
６６…電圧センサ
７４…撮影装置
７６…制御部
１００…スパークプラグ製造装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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