缶のピンホール検査方法及び検査装置
【課題】検査の信頼性を向上させることができる缶のピンホール検査方法及び検査装置を提供する。
【解決手段】光源１６、１８を制御してＯＮ、ＯＦＦを交互に繰り返させて、缶１５の開口部が光検出センサ１の受光面を通過する間に、該光源１６、１８のＯＮ及びＯＦＦのタイミングにおける缶１５の内部の光量を測定する光検出センサ１の出力を検出し、ピンホールの有無及びピンホール検査の異常を検出するに際し、光源１６、１８をＯＮ状態とさせる制御信号を送出した際に、缶１５の外部に設けられた点灯確認センサ６によって光源１６、１８の点灯を検出することができなかった場合に異常と判断する。
【解決手段】光源１６、１８を制御してＯＮ、ＯＦＦを交互に繰り返させて、缶１５の開口部が光検出センサ１の受光面を通過する間に、該光源１６、１８のＯＮ及びＯＦＦのタイミングにおける缶１５の内部の光量を測定する光検出センサ１の出力を検出し、ピンホールの有無及びピンホール検査の異常を検出するに際し、光源１６、１８をＯＮ状態とさせる制御信号を送出した際に、缶１５の外部に設けられた点灯確認センサ６によって光源１６、１８の点灯を検出することができなかった場合に異常と判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アルミニウム（合金）板等を成形して缶を製造する工程において、成形された缶のピンホール検出による不良缶の判別及びピンホール検査の異常の検知を行う缶のピンホール検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピンホール検査装置には、缶に外部から光を照射し、内部に漏れる光を缶の開口部に対向するセンサによって検出して、その検出量に基づいてピンホールの有無を判別する方法が用いられている。例えば特許文献１に記載のピンホール検査装置は、缶の開口部がセンサの検査領域を通過する間に缶を照射する光源を制御し、その光源のＯＮ、ＯＦＦの状態における缶内部の光を複数回計測して、計測値が閾値を超えているか否かの判断結果の組み合わせによりピンホールの有無及びピンホール検査の異常を検知している。一方、検出が容易な光としては、発光ダイオードによって発生するものが用いられている。この発光ダイオードは自らの抵抗により発生するジュール熱によってその寿命を縮めてしまうが、このピンホール検査装置では発光ダイオードを点滅させることによって発熱を抑えて寿命を延ばしている。
【特許文献１】特開２００４−２９４３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記のピンポール検査装置においては、ピンホールを有する不良缶の場合には光源からの光がこのピンホールを通過して缶内部に入り込み、これをセンサで検出することによって不良缶であることを判断する。従って、缶内部において光を検出できなかった場合にはピンホールが無く良缶であると判別されることになるため、万一、光源が故障等によって光を発さなくなった場合には、ピンホールを有する不良缶が検査対象であっても、缶内部において光が検出されることがないため良缶と誤判断されてしまうという問題があった。
【０００４】
この発明はこのような事情に鑑みて、光源が故障した場合に光が内部に届かないことをもって不良缶を良缶と判断することがなく、検査の信頼性を向上させることができる缶のピンホール検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る缶のピンホール検査方法は、光源を制御してＯＮ、ＯＦＦを交互に繰り返させて、缶の開口部が光検出センサの受光面を通過する間に、該光源のＯＮ及びＯＦＦのタイミングにおける前記缶の内部の光量を測定する前記光検出センサの出力を検出し、ピンホールの有無及びピンホール検査の異常を検出する缶のピンホール検査方法において、前記光源をＯＮ状態とさせる制御信号を送出した際に、前記缶の外部に設けられた点灯確認センサによって前記光源の点灯を検出することができなかった場合は異常と判断することを特徴としている。
【０００６】
直接的に光源からの照射を受ける缶の外部に点灯確認センサを設けて、光源を点灯させるために該光源に対してＯＮ状態とする制御信号を送出したにもかかわらず、点灯確認センサによって光源の点灯を検出することができなかった場合には、光源が異常であると判断する構成としている。これによって、光源が故障して点灯しない場合に不良缶を良缶と誤判断することを防止することができるとともに、缶内部において光検出センサが光を検出しなかった際に、これが光源の故障に起因していることを速やかに検知することができる。
【０００７】
また、本発明に係る缶のピンホール検査方法は、前記缶の外部に設けられた点灯確認センサによって検出する前記光源のＯＮ、ＯＦＦと、光検出センサによる前記缶の内部における該光源のＯＮ、ＯＦＦに対応する光量の検出とのタイミングにずれが生じた場合に、ピンホール検査の異常と判断することを特徴としている
【０００８】
光源のＯＮ、ＯＦＦのタイミングとセンサ出力を検出するタイミングとにずれが生じてピンホールを通じて光が内部に届かない場合に、それがタイミングのずれによるものであることを検出するので、ピンホール有りの不良缶を良品と判断することが抑制され、検査の信頼性を向上させることができる
【０００９】
本発明に係る缶のピンホール検査装置は、ＯＮ、ＯＦＦが交互に繰り返される光源と、缶の開口部が受光面を通過する間に前記光源のＯＮ及びＯＦＦのタイミングにおける前記缶の内部の光量を測定する前記光検出センサとを備え、前記光検出センサの出力に基づいてピンホールの有無を検出する缶のピンホール検査装置において、前記光源をＯＮ状態とさせる制御信号を送出した際に、光源が点灯しなかった場合を異常と判断する点灯確認手段が設けられたことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係るピンホール検査装置は、前記光源のＯＮ、ＯＦＦと、前記光検出センサによる前記缶の内部における該光源のＯＮ、ＯＦＦに対応する光量の検出とのタイミングのずれを検出するタイミング異常検出手段を備え、前記タイミング異常検出手段は、光源のＯＮ、ＯＦＦのタイミングを送出するタイミング回路と、前記タイミング回路からのタイミングに基づき前記光源を点灯させる照明制御回路と、前記点灯確認手段が検出する前記光源の点灯のタイミングと、前記タイミング回路から送出されるタイミングとのずれを判別する判別回路とを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る缶のピンホール検査方法及び検査装置によれば、缶の外部に設けられた点灯確認センサで光源の点灯を検出することによって、光源が故障した場合に光が内部に届かないことをもって不良缶を良缶と判断することが防止されるため、光源が故障した場合の検査のミスを避けることができ、検査の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る缶のピンホール検査方法及び検査装置の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明に係るピンホール検査装置の縦断面の概略図、図２は本実施形態に係るピンホール検査方法の構成を示す図、図３はピンホール検出処理の流れを説明する図、図４はセンサの出力波形と出力レベル検出を説明する図である。検査対象となる缶は、例えば、図１に示すようなピンホール検査装置によって検査される。
【００１３】
図１に示すように、検査対象の缶１５は、スターホイール（搬送機構）１９、２０の缶固定部に乗せられ、缶底をスピンドル１７によって保持されている。ターレット１３、スターホイール１９、２０は、軸２１によって回転しながら複数の缶を搬送する。スターホイール１９、２０が回転して缶１５を搬送し、缶１５の開口部が光検出センサ１の受光面を通過する時間、光検出センサ１は缶１５の内部の光を検出する。
【００１４】
光源１６は、軸２１に平行に延びるように設けられて缶１５の上部外周面を照射しており、光源１８は、軸２１に直行する向きに延びるように設けられて缶１５の下部外周面を照射している。また光源１６、１８には、直列に接続された応答速度が速いＬＥＤが配列されたものが用いられており、缶１５の外周面に均一に光を照射できるように構成されている。また、これら光源１６、１８による缶１５の照射を遮らない位置であって、缶１５外部における光源１６、１８からの光の照射を受ける箇所には点灯確認センサ６が設けられている。また、缶１５内部の光検出精度を高めるために、ターレット１３に装着されたシール１４と光検出センサ１の支持部１１に装着されたシール１２が配設されており、これによってシール１２とターレット１３との間の摺動部分から光が漏れることを防いでいる。
【００１５】
光検出センサ１としては光電子倍増管等の光学センサが用いられ、該光検出センサ１は、金属板を深絞り加工、または絞りしごき加工して成形された缶に発生したピンホールから缶内部に通過した微弱な光や光検出部分からの光漏れを検出する。そして、検出した信号を増幅し、時定数回路を通して高周波数成分を除去した後、図２に示す判別回路２に出力する構成とされている。
【００１６】
判別回路２は、光検出センサ１の出力レベルが予め設定した閾値を越えているか否かを判別する役割を有している。該判別回路２は、検査対象の缶の開口部が光検出センサ１の受光面を通過する時間内において、後述するタイミング回路３のタイミング指令に応じて複数回光検出センサ１の出力を検出し、閾値との比較を行う。また、光源１６、１８も、タイミング回路３のタイミング指令に基づいて、それぞれ等しい時間幅でＯＮ、ＯＦＦ状態を繰り返すように制御されており、判別回路２は、このＯＮ、ＯＦＦのそれぞれの状態の時間幅の例えば中央における光検出センサ１の出力を検出するようにタイミング回路３からタイミング指令を受けている。なお、このように光検出センサ１の出力を検出するタイミングは、ＯＮ、ＯＦＦのそれぞれの時間幅の範囲内ならば中央に限らずどこであってもよい。また、ＯＮ、ＯＦＦの時間幅は、缶１５を保持し搬送するスターホイール１９、２０の早さ及び缶１５が搬送される区間に応じて適宜設定される。
【００１７】
タイミング回路３は、判別回路２において光検出センサ１の出力を検出してその出力レベルと閾値を比較するタイミングを決めるタイミング指令を送出するとともに、照明制御回路４に対して光源１６、１８を制御するタイミング指令を送出している。即ち、タイミング回路３は、照明制御回路４に対しては光源１６、１８を一定のタイミングでＯＮ、ＯＦＦを繰り返すタイミング指令を送出し、判別回路２に対しては、光源１６、１８がＯＮ、ＯＦＦの状態のそれぞれの時間幅の例えば中央において、光検出センサ１の出力検出及び閾値との比較を行うように動作させるタイミング指令を送出している。
【００１８】
照明制御回路４はタイミング回路３から入力された信号により光源１６、１８に対してＯＮ、ＯＦＦを制御する制御信号を出力するとともに、光源１６、１８がＯＮ状態又はＯＦＦ状態となるように制御されていることを示す信号を照明点灯確認回路５に送出している。
【００１９】
点灯確認センサ６は、光検出センサ１と同じく光電子倍増管等の光学センサが用いられ、検査対象となる缶の外部において光源１６、１８のそれぞれに対応して配置されて該光源１６、１８からの光を検出し、照明点灯確認回路５に出力している。そして、照明点灯確認回路５は、照明制御回路４から送出される光源１６、１８がＯＮ状態又はＯＦＦ状態となるように制御されていることを示す信号と、点灯確認センサ６の出力とを比較して、光源１６、１８が照明制御回路４からの制御信号に対応するように正常に点灯又は消灯しているかを確認する役割を有している。このとき、照明制御回路４が高原１６、１８に対して、ＯＮ状態となる制御信号を送出しているにもかかわらず、点灯確認センサ６の出力レベルが光源点灯時の出力レベルに達していない場合には、光源１６、１８に異常が生じたと判断され、照明点灯確認回路５は装置停止信号を発する。
【００２０】
また、照明点灯確認回路５は、光源１６、１８が、照明制御回路４の制御信号に基づいて正常に点灯している場合、即ち、照明制御回路４からの信号に応じて点灯確認センサ６の出力レベルが適当な場合には、判別回路２に対して、点灯確認センサ６の出力に基づいて、光源１６、１８のＯＮ状態又はＯＦＦ状態を示す信号を送出する。また、この照明点灯確認回路５と、点灯確認センサ６とで点灯確認手段９を構成している。
【００２１】
判別回路２は前述の役割に加えて、照明点灯確認回路５からの光源１６、１８のＯＮ状態又はＯＦＦ状態を示す信号に基づいて、光検出センサ１からの出力を検出し該検出値と閾値を比較する計３回の検出・比較動作の時点が、光源１６、１８のＯＮ、ＯＦＦ、ＯＮに対応するそれぞれの状態の時間幅内にあるものかどうかを判断し、いずれかの検出・比較動作が、対応する光源１６、１８のＯＮ又はＯＦＦ状態の時間幅内に無いと認められた場合には、この判別回路２の３回の動作と光源１６、１８のＯＮ、ＯＦＦ、ＯＮの状態のタイミングがずれており検査が異常であると判断し、異常信号を出力する。また、この判別回路２、タイミング回路３、照明制御回路４、点灯確認手段９とからタイミング異常検出手段１０が構成されている。
【００２２】
また、判別回路２の３回の動作と光源１６、１８のＯＮ、ＯＦＦ、ＯＮのタイミングが正常である場合には、記憶回路７によって、該判別回路２における３回の検出値と閾値の比較による判別結果が記憶され、記憶処理回路８によって、記憶回路７から読み出した判別結果に基づいて、缶を処理する制御信号が出力される。
【００２３】
図４は、上述のピンホール検査装置に装着した光検出センサ１の出力信号を示す図である。光検出センサ１は、高感度であり暗電流や残留ノイズが存在し、光入力が無い場合、図４（Ａ）に示す信号３０が出力される。Ｐはピンホールからの光があるか否かを判別する閾値である。時間Ｔａ−Ｔｂは、缶１５が移動して光検出センサ１の検査領域に入るまでの時間であり、Ｔｂ−Ｔｅは、缶１５が光検出センサ１の検査領域内にある時間である。また、Ｔｅ−Ｔｆは、缶１５が光検出センサ１の検査領域を離れ次の缶が検査領域に入るまでの時間である。
【００２４】
また、缶１５にピンホールがある場合、光検出センサ１の出力信号は、図４（Ｂ）に示す波形３１となる。同図に示すように、光検出センサ１の出力レベルは、光源１６、１８がＯＮの状態の時間Ｔｂ−Ｔｃ、Ｔｄ−Ｔｅに閾値Ｐを越える。光源１６、１８がＯＦＦになる時間Ｔｃ−Ｔｄには、出力レベルは閾値Ｐ以下になる。判別回路２は、時間Ｔｂ−Ｔｃ、Ｔｃ−Ｔｄ、Ｔｄ−Ｔｅにおける光検出センサ１の出力レベルを時間ｔ１、ｔ２、ｔ３において検出し、閾値Ｐと比較する。そして、出力レベルが、閾値Ｐを越えている場合、信号“１”を出力し、閾値Ｐ以下の場合、信号“０”を出力する。
【００２５】
次に、図２から図４を参照して、本実施の形態の動作を説明する。図２は、缶のピンホール検査の処理の流れを示す図である。まず、タイミング回路３が照明制御回路４に対して、缶１５が光検出センサ１の検査領域にあるＴｂ−Ｔｃの時間、光源１６、１８をＯＮにして、ＴｃでＯＦＦにするようにする制御を行わせるタイミング指令を送出する。さらに、ＴｄにＯＮにしてＴｄ−ＴｅをＯＮの状態にするタイミング指令を送出し、照明制御回路４はこのタイミング指令に基づいて光源１６、１８を点灯及び消滅させる制御信号を送出する（ステップ１０）。
【００２６】
照明制御回路４はこの光源１６、１８への制御信号と同時に、光源１６、１８がＯＮ状態又はＯＦＦ状態となるように制御されていることを示す信号を照明点灯確認回路５に送出する。この信号に基づいて照明点灯確認回路５は検査用照明である光源１６、１８の点灯を確認する（ステップＳ１１）。即ち、光源１６、１８がＯＮ状態となるように制御されていることを示す信号を受けているにもかかわらず、点灯確認センサ６の出力レベルが光源点灯時の出力レベルに達していない場合には、光源１６、１８の異常と判断して、装置停止信号を送出し、装置の稼動が停止される（ステップＳ１２）。一方、光源１６、１８に異常がなく、照明制御回路４の制御信号によって光源１６、１８が正常に点灯している場合には、装置が停止されることはなく、照明点灯確認回路５は判別回路２に対して、点灯確認センサ６の出力をもとに、光源１６、１８がＯＮ状態又はＯＦＦ状態であることを示す信号を送出する。
【００２７】
また、光検出センサ１は、光源１６、１８が制御された状態における缶１５の内部の光を検出して増幅し、高周波成分を除去した後に出力する（ステップＳ１３）。そして、判別回路２は、光検出センサ１の出力を、タイミング回路３から供給されたタイミング信号に基づき、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３において検出する（ステップＳ１４）。このとき、判別回路２は、照明点灯確認回路５からの、光源１６、１８がＯＮ状態又はＯＦＦ状態であることを示す信号と比較して、タイミング指令に基づく光検出センサ１の出力を検出した時間ｔ１、ｔ２、ｔ３が、それぞれＯＮ、ＯＦＦ、ＯＮの３つの状態における時間幅内に収まっているか否かを判断する（ステップ１５）。即ち、判別回路２は、光検出センサ１の出力の検出時点と、光源１６、１８のＯＮ、ＯＦＦ、ＯＮとのタイミングが正常か否かを判断している。
【００２８】
例えば、図４（Ｃ）に示す場合には光源１６、１８の点灯のタイミングにずれが生じており、通常は光源１６、１８がＯＮ状態で点灯している間の光検出センサ１の出力を検出するタイミングであるｔ１、ｔ３において、光源１６、１８が点灯していないため、照明点灯確認回路５からは光源１６、１８がＯＦＦ状態であることを示す信号を受ける。このときは、光検出センサ１の出力の検出時点と、光源１６、１８のＯＮ、ＯＦＦ、ＯＮとのタイミングにずれが生じて適正な検査ができないとして、判別回路２は、異常信号を出力し、検査異常の場合の処理を行う（ステップＳ１６）。
【００２９】
一方、光検出センサ１の出力を検出と、光源１６、１８のＯＮ、ＯＦＦとのタイミングが正常である場合には、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３における光検出センサ１の出力の検出値を、閾値Ｐｏと比較する（ステップＳ１７）。缶にピンホールが無い場合、光検出センサ１の出力は、図４（Ａ）に示す波形３０となり、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３において比較結果は“０”になり、信号“０００”が出力される。缶にピンホールが有る場合、光検出センサ１の出力は図４（Ｂ）に示す波形３１となり、信号“１０１”が出力される。
【００３０】
記憶回路７は、判別回路２の出力信号を記憶する（ステップＳ１８）。記憶処理回路８は、記憶回路７に記憶された時間Ｔｂ−Ｔｅのｔ１、ｔ２、ｔ３における判別結果を読み出し（ステップＳ１９）、読み出した信号の組み合わせによりピンホールの有無を判別する（ステップＳ２０）。読み出した信号のうち“０”が２つ以上の場合、缶にピンホールが無いと判別し（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、良缶として処理する制御信号を出力する（ステップＳ２１）。
【００３１】
一方、“１”が２つ以上の場合、缶にピンホールが有る、あるいは検査に異常が有ると判断し（ステップＳ２０：ＮＯ）、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、記憶回路７から読み出した信号が“１０１”の場合、検査異常ではなく缶にピンホールが有ると判別し（ステップＳ２２：ＮＯ）、ステップＳ１９に進み不良缶として処理する制御信号を出力する。
【００３２】
光検出部分からの光漏れ、缶１５の保持状態の不良などによる外乱があり、検査異常の状態の場合は、ステップＳ２０、Ｓ２２において次のように処理される。シール１２によってターレット１３の回転による摺動部分からの光漏れを防ぐ構造になっているが、シール１２、１４の劣化や缶１５の保持状態によって光漏れを起こす場合がある。光漏れが発生したときの光検出センサ１の出力波形は、図４（Ｄ）の波形３３のようになる。この場合、光源１６、１８がＯＦＦ（Ｔｃ−Ｔｄ）のときも、検査環境からの外乱により閾値Ｐｏを越える光が漏れ込み、判別回路２の出力は、“１１１”になる。
【００３３】
記憶処理回路８は、記憶回路７から、この信号“１１１”を読み出し、テップＳ２０において、ピンホール有り、あるいは検査異常と判断する。さらに、ステップＳ２２では、信号が“１１１”であることから、光漏れなどの外乱があり、検査異常の状態にあると判断して（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、検査異常の場合の処理を行う（ステップＳ２３）。
【００３４】
以上のように、本実施形態の缶のピンホール検査装置においては、直接的に光源１６、１８からの照射を受ける缶の外部に点灯確認センサ６を設けて、光源１６、１８を点灯させるために照明制御回路４が該光源１６、１８に対してＯＮ状態とする制御信号を送出したにもかかわらず、点灯確認センサ６によって光源１６、１８の点灯を検出することができなかった場合には、光源１６、１８が異常であると判断して、装置自体を停止させる構成としている。従って、缶１５内部において光検出センサ１が光を検出せず、判別回路２が信号“０００”を出力した場合であっても、これが光源１６、１８の故障に起因していることを速やかに検知し、装置を停止させることができるため、検査ミスの拡大を防ぎ、検査の信頼性を向上させることが可能となる。
【００３５】
また、図４（Ｃ）に示すように、例えばタイミング回路３の不具合等によって、光源１６、１８のＯＮ、ＯＦＦのタイミングにずれが生じた場合であっても、判別回路２が時間１ｔ、ｔ２、ｔ３における光源１６、１８のＯＮ、ＯＦＦの状態を把握することによって異常であることを判断することができるため、不良缶を良缶と判別することを抑制することができ、検査の信頼性を向上させることができる
【００３６】
以上、本発明の実施の形態である缶のピンホール検査方法及び検査装置について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ピンホール検査装置の縦断面の概略図である。
【図２】本発明の実施の形態によるピンホール検出部の構成を示す図である。
【図３】ピンホール検出処理の流れを説明する図である。
【図４】センサの出力波形と出力レベル検出を説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ 光検出センサ
２ 判別回路
３ タイミング回路
４ 照明制御回路
５ 照明点灯確認回路
６ 点灯確認センサ
９ 点灯確認手段
１０ タイミング異常検出手段
１５ 缶
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アルミニウム（合金）板等を成形して缶を製造する工程において、成形された缶のピンホール検出による不良缶の判別及びピンホール検査の異常の検知を行う缶のピンホール検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピンホール検査装置には、缶に外部から光を照射し、内部に漏れる光を缶の開口部に対向するセンサによって検出して、その検出量に基づいてピンホールの有無を判別する方法が用いられている。例えば特許文献１に記載のピンホール検査装置は、缶の開口部がセンサの検査領域を通過する間に缶を照射する光源を制御し、その光源のＯＮ、ＯＦＦの状態における缶内部の光を複数回計測して、計測値が閾値を超えているか否かの判断結果の組み合わせによりピンホールの有無及びピンホール検査の異常を検知している。一方、検出が容易な光としては、発光ダイオードによって発生するものが用いられている。この発光ダイオードは自らの抵抗により発生するジュール熱によってその寿命を縮めてしまうが、このピンホール検査装置では発光ダイオードを点滅させることによって発熱を抑えて寿命を延ばしている。
【特許文献１】特開２００４−２９４３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記のピンポール検査装置においては、ピンホールを有する不良缶の場合には光源からの光がこのピンホールを通過して缶内部に入り込み、これをセンサで検出することによって不良缶であることを判断する。従って、缶内部において光を検出できなかった場合にはピンホールが無く良缶であると判別されることになるため、万一、光源が故障等によって光を発さなくなった場合には、ピンホールを有する不良缶が検査対象であっても、缶内部において光が検出されることがないため良缶と誤判断されてしまうという問題があった。
【０００４】
この発明はこのような事情に鑑みて、光源が故障した場合に光が内部に届かないことをもって不良缶を良缶と判断することがなく、検査の信頼性を向上させることができる缶のピンホール検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る缶のピンホール検査方法は、光源を制御してＯＮ、ＯＦＦを交互に繰り返させて、缶の開口部が光検出センサの受光面を通過する間に、該光源のＯＮ及びＯＦＦのタイミングにおける前記缶の内部の光量を測定する前記光検出センサの出力を検出し、ピンホールの有無及びピンホール検査の異常を検出する缶のピンホール検査方法において、前記光源をＯＮ状態とさせる制御信号を送出した際に、前記缶の外部に設けられた点灯確認センサによって前記光源の点灯を検出することができなかった場合は異常と判断することを特徴としている。
【０００６】
直接的に光源からの照射を受ける缶の外部に点灯確認センサを設けて、光源を点灯させるために該光源に対してＯＮ状態とする制御信号を送出したにもかかわらず、点灯確認センサによって光源の点灯を検出することができなかった場合には、光源が異常であると判断する構成としている。これによって、光源が故障して点灯しない場合に不良缶を良缶と誤判断することを防止することができるとともに、缶内部において光検出センサが光を検出しなかった際に、これが光源の故障に起因していることを速やかに検知することができる。
【０００７】
また、本発明に係る缶のピンホール検査方法は、前記缶の外部に設けられた点灯確認センサによって検出する前記光源のＯＮ、ＯＦＦと、光検出センサによる前記缶の内部における該光源のＯＮ、ＯＦＦに対応する光量の検出とのタイミングにずれが生じた場合に、ピンホール検査の異常と判断することを特徴としている
【０００８】
光源のＯＮ、ＯＦＦのタイミングとセンサ出力を検出するタイミングとにずれが生じてピンホールを通じて光が内部に届かない場合に、それがタイミングのずれによるものであることを検出するので、ピンホール有りの不良缶を良品と判断することが抑制され、検査の信頼性を向上させることができる
【０００９】
本発明に係る缶のピンホール検査装置は、ＯＮ、ＯＦＦが交互に繰り返される光源と、缶の開口部が受光面を通過する間に前記光源のＯＮ及びＯＦＦのタイミングにおける前記缶の内部の光量を測定する前記光検出センサとを備え、前記光検出センサの出力に基づいてピンホールの有無を検出する缶のピンホール検査装置において、前記光源をＯＮ状態とさせる制御信号を送出した際に、光源が点灯しなかった場合を異常と判断する点灯確認手段が設けられたことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係るピンホール検査装置は、前記光源のＯＮ、ＯＦＦと、前記光検出センサによる前記缶の内部における該光源のＯＮ、ＯＦＦに対応する光量の検出とのタイミングのずれを検出するタイミング異常検出手段を備え、前記タイミング異常検出手段は、光源のＯＮ、ＯＦＦのタイミングを送出するタイミング回路と、前記タイミング回路からのタイミングに基づき前記光源を点灯させる照明制御回路と、前記点灯確認手段が検出する前記光源の点灯のタイミングと、前記タイミング回路から送出されるタイミングとのずれを判別する判別回路とを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る缶のピンホール検査方法及び検査装置によれば、缶の外部に設けられた点灯確認センサで光源の点灯を検出することによって、光源が故障した場合に光が内部に届かないことをもって不良缶を良缶と判断することが防止されるため、光源が故障した場合の検査のミスを避けることができ、検査の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る缶のピンホール検査方法及び検査装置の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明に係るピンホール検査装置の縦断面の概略図、図２は本実施形態に係るピンホール検査方法の構成を示す図、図３はピンホール検出処理の流れを説明する図、図４はセンサの出力波形と出力レベル検出を説明する図である。検査対象となる缶は、例えば、図１に示すようなピンホール検査装置によって検査される。
【００１３】
図１に示すように、検査対象の缶１５は、スターホイール（搬送機構）１９、２０の缶固定部に乗せられ、缶底をスピンドル１７によって保持されている。ターレット１３、スターホイール１９、２０は、軸２１によって回転しながら複数の缶を搬送する。スターホイール１９、２０が回転して缶１５を搬送し、缶１５の開口部が光検出センサ１の受光面を通過する時間、光検出センサ１は缶１５の内部の光を検出する。
【００１４】
光源１６は、軸２１に平行に延びるように設けられて缶１５の上部外周面を照射しており、光源１８は、軸２１に直行する向きに延びるように設けられて缶１５の下部外周面を照射している。また光源１６、１８には、直列に接続された応答速度が速いＬＥＤが配列されたものが用いられており、缶１５の外周面に均一に光を照射できるように構成されている。また、これら光源１６、１８による缶１５の照射を遮らない位置であって、缶１５外部における光源１６、１８からの光の照射を受ける箇所には点灯確認センサ６が設けられている。また、缶１５内部の光検出精度を高めるために、ターレット１３に装着されたシール１４と光検出センサ１の支持部１１に装着されたシール１２が配設されており、これによってシール１２とターレット１３との間の摺動部分から光が漏れることを防いでいる。
【００１５】
光検出センサ１としては光電子倍増管等の光学センサが用いられ、該光検出センサ１は、金属板を深絞り加工、または絞りしごき加工して成形された缶に発生したピンホールから缶内部に通過した微弱な光や光検出部分からの光漏れを検出する。そして、検出した信号を増幅し、時定数回路を通して高周波数成分を除去した後、図２に示す判別回路２に出力する構成とされている。
【００１６】
判別回路２は、光検出センサ１の出力レベルが予め設定した閾値を越えているか否かを判別する役割を有している。該判別回路２は、検査対象の缶の開口部が光検出センサ１の受光面を通過する時間内において、後述するタイミング回路３のタイミング指令に応じて複数回光検出センサ１の出力を検出し、閾値との比較を行う。また、光源１６、１８も、タイミング回路３のタイミング指令に基づいて、それぞれ等しい時間幅でＯＮ、ＯＦＦ状態を繰り返すように制御されており、判別回路２は、このＯＮ、ＯＦＦのそれぞれの状態の時間幅の例えば中央における光検出センサ１の出力を検出するようにタイミング回路３からタイミング指令を受けている。なお、このように光検出センサ１の出力を検出するタイミングは、ＯＮ、ＯＦＦのそれぞれの時間幅の範囲内ならば中央に限らずどこであってもよい。また、ＯＮ、ＯＦＦの時間幅は、缶１５を保持し搬送するスターホイール１９、２０の早さ及び缶１５が搬送される区間に応じて適宜設定される。
【００１７】
タイミング回路３は、判別回路２において光検出センサ１の出力を検出してその出力レベルと閾値を比較するタイミングを決めるタイミング指令を送出するとともに、照明制御回路４に対して光源１６、１８を制御するタイミング指令を送出している。即ち、タイミング回路３は、照明制御回路４に対しては光源１６、１８を一定のタイミングでＯＮ、ＯＦＦを繰り返すタイミング指令を送出し、判別回路２に対しては、光源１６、１８がＯＮ、ＯＦＦの状態のそれぞれの時間幅の例えば中央において、光検出センサ１の出力検出及び閾値との比較を行うように動作させるタイミング指令を送出している。
【００１８】
照明制御回路４はタイミング回路３から入力された信号により光源１６、１８に対してＯＮ、ＯＦＦを制御する制御信号を出力するとともに、光源１６、１８がＯＮ状態又はＯＦＦ状態となるように制御されていることを示す信号を照明点灯確認回路５に送出している。
【００１９】
点灯確認センサ６は、光検出センサ１と同じく光電子倍増管等の光学センサが用いられ、検査対象となる缶の外部において光源１６、１８のそれぞれに対応して配置されて該光源１６、１８からの光を検出し、照明点灯確認回路５に出力している。そして、照明点灯確認回路５は、照明制御回路４から送出される光源１６、１８がＯＮ状態又はＯＦＦ状態となるように制御されていることを示す信号と、点灯確認センサ６の出力とを比較して、光源１６、１８が照明制御回路４からの制御信号に対応するように正常に点灯又は消灯しているかを確認する役割を有している。このとき、照明制御回路４が高原１６、１８に対して、ＯＮ状態となる制御信号を送出しているにもかかわらず、点灯確認センサ６の出力レベルが光源点灯時の出力レベルに達していない場合には、光源１６、１８に異常が生じたと判断され、照明点灯確認回路５は装置停止信号を発する。
【００２０】
また、照明点灯確認回路５は、光源１６、１８が、照明制御回路４の制御信号に基づいて正常に点灯している場合、即ち、照明制御回路４からの信号に応じて点灯確認センサ６の出力レベルが適当な場合には、判別回路２に対して、点灯確認センサ６の出力に基づいて、光源１６、１８のＯＮ状態又はＯＦＦ状態を示す信号を送出する。また、この照明点灯確認回路５と、点灯確認センサ６とで点灯確認手段９を構成している。
【００２１】
判別回路２は前述の役割に加えて、照明点灯確認回路５からの光源１６、１８のＯＮ状態又はＯＦＦ状態を示す信号に基づいて、光検出センサ１からの出力を検出し該検出値と閾値を比較する計３回の検出・比較動作の時点が、光源１６、１８のＯＮ、ＯＦＦ、ＯＮに対応するそれぞれの状態の時間幅内にあるものかどうかを判断し、いずれかの検出・比較動作が、対応する光源１６、１８のＯＮ又はＯＦＦ状態の時間幅内に無いと認められた場合には、この判別回路２の３回の動作と光源１６、１８のＯＮ、ＯＦＦ、ＯＮの状態のタイミングがずれており検査が異常であると判断し、異常信号を出力する。また、この判別回路２、タイミング回路３、照明制御回路４、点灯確認手段９とからタイミング異常検出手段１０が構成されている。
【００２２】
また、判別回路２の３回の動作と光源１６、１８のＯＮ、ＯＦＦ、ＯＮのタイミングが正常である場合には、記憶回路７によって、該判別回路２における３回の検出値と閾値の比較による判別結果が記憶され、記憶処理回路８によって、記憶回路７から読み出した判別結果に基づいて、缶を処理する制御信号が出力される。
【００２３】
図４は、上述のピンホール検査装置に装着した光検出センサ１の出力信号を示す図である。光検出センサ１は、高感度であり暗電流や残留ノイズが存在し、光入力が無い場合、図４（Ａ）に示す信号３０が出力される。Ｐはピンホールからの光があるか否かを判別する閾値である。時間Ｔａ−Ｔｂは、缶１５が移動して光検出センサ１の検査領域に入るまでの時間であり、Ｔｂ−Ｔｅは、缶１５が光検出センサ１の検査領域内にある時間である。また、Ｔｅ−Ｔｆは、缶１５が光検出センサ１の検査領域を離れ次の缶が検査領域に入るまでの時間である。
【００２４】
また、缶１５にピンホールがある場合、光検出センサ１の出力信号は、図４（Ｂ）に示す波形３１となる。同図に示すように、光検出センサ１の出力レベルは、光源１６、１８がＯＮの状態の時間Ｔｂ−Ｔｃ、Ｔｄ−Ｔｅに閾値Ｐを越える。光源１６、１８がＯＦＦになる時間Ｔｃ−Ｔｄには、出力レベルは閾値Ｐ以下になる。判別回路２は、時間Ｔｂ−Ｔｃ、Ｔｃ−Ｔｄ、Ｔｄ−Ｔｅにおける光検出センサ１の出力レベルを時間ｔ１、ｔ２、ｔ３において検出し、閾値Ｐと比較する。そして、出力レベルが、閾値Ｐを越えている場合、信号“１”を出力し、閾値Ｐ以下の場合、信号“０”を出力する。
【００２５】
次に、図２から図４を参照して、本実施の形態の動作を説明する。図２は、缶のピンホール検査の処理の流れを示す図である。まず、タイミング回路３が照明制御回路４に対して、缶１５が光検出センサ１の検査領域にあるＴｂ−Ｔｃの時間、光源１６、１８をＯＮにして、ＴｃでＯＦＦにするようにする制御を行わせるタイミング指令を送出する。さらに、ＴｄにＯＮにしてＴｄ−ＴｅをＯＮの状態にするタイミング指令を送出し、照明制御回路４はこのタイミング指令に基づいて光源１６、１８を点灯及び消滅させる制御信号を送出する（ステップ１０）。
【００２６】
照明制御回路４はこの光源１６、１８への制御信号と同時に、光源１６、１８がＯＮ状態又はＯＦＦ状態となるように制御されていることを示す信号を照明点灯確認回路５に送出する。この信号に基づいて照明点灯確認回路５は検査用照明である光源１６、１８の点灯を確認する（ステップＳ１１）。即ち、光源１６、１８がＯＮ状態となるように制御されていることを示す信号を受けているにもかかわらず、点灯確認センサ６の出力レベルが光源点灯時の出力レベルに達していない場合には、光源１６、１８の異常と判断して、装置停止信号を送出し、装置の稼動が停止される（ステップＳ１２）。一方、光源１６、１８に異常がなく、照明制御回路４の制御信号によって光源１６、１８が正常に点灯している場合には、装置が停止されることはなく、照明点灯確認回路５は判別回路２に対して、点灯確認センサ６の出力をもとに、光源１６、１８がＯＮ状態又はＯＦＦ状態であることを示す信号を送出する。
【００２７】
また、光検出センサ１は、光源１６、１８が制御された状態における缶１５の内部の光を検出して増幅し、高周波成分を除去した後に出力する（ステップＳ１３）。そして、判別回路２は、光検出センサ１の出力を、タイミング回路３から供給されたタイミング信号に基づき、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３において検出する（ステップＳ１４）。このとき、判別回路２は、照明点灯確認回路５からの、光源１６、１８がＯＮ状態又はＯＦＦ状態であることを示す信号と比較して、タイミング指令に基づく光検出センサ１の出力を検出した時間ｔ１、ｔ２、ｔ３が、それぞれＯＮ、ＯＦＦ、ＯＮの３つの状態における時間幅内に収まっているか否かを判断する（ステップ１５）。即ち、判別回路２は、光検出センサ１の出力の検出時点と、光源１６、１８のＯＮ、ＯＦＦ、ＯＮとのタイミングが正常か否かを判断している。
【００２８】
例えば、図４（Ｃ）に示す場合には光源１６、１８の点灯のタイミングにずれが生じており、通常は光源１６、１８がＯＮ状態で点灯している間の光検出センサ１の出力を検出するタイミングであるｔ１、ｔ３において、光源１６、１８が点灯していないため、照明点灯確認回路５からは光源１６、１８がＯＦＦ状態であることを示す信号を受ける。このときは、光検出センサ１の出力の検出時点と、光源１６、１８のＯＮ、ＯＦＦ、ＯＮとのタイミングにずれが生じて適正な検査ができないとして、判別回路２は、異常信号を出力し、検査異常の場合の処理を行う（ステップＳ１６）。
【００２９】
一方、光検出センサ１の出力を検出と、光源１６、１８のＯＮ、ＯＦＦとのタイミングが正常である場合には、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３における光検出センサ１の出力の検出値を、閾値Ｐｏと比較する（ステップＳ１７）。缶にピンホールが無い場合、光検出センサ１の出力は、図４（Ａ）に示す波形３０となり、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３において比較結果は“０”になり、信号“０００”が出力される。缶にピンホールが有る場合、光検出センサ１の出力は図４（Ｂ）に示す波形３１となり、信号“１０１”が出力される。
【００３０】
記憶回路７は、判別回路２の出力信号を記憶する（ステップＳ１８）。記憶処理回路８は、記憶回路７に記憶された時間Ｔｂ−Ｔｅのｔ１、ｔ２、ｔ３における判別結果を読み出し（ステップＳ１９）、読み出した信号の組み合わせによりピンホールの有無を判別する（ステップＳ２０）。読み出した信号のうち“０”が２つ以上の場合、缶にピンホールが無いと判別し（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、良缶として処理する制御信号を出力する（ステップＳ２１）。
【００３１】
一方、“１”が２つ以上の場合、缶にピンホールが有る、あるいは検査に異常が有ると判断し（ステップＳ２０：ＮＯ）、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、記憶回路７から読み出した信号が“１０１”の場合、検査異常ではなく缶にピンホールが有ると判別し（ステップＳ２２：ＮＯ）、ステップＳ１９に進み不良缶として処理する制御信号を出力する。
【００３２】
光検出部分からの光漏れ、缶１５の保持状態の不良などによる外乱があり、検査異常の状態の場合は、ステップＳ２０、Ｓ２２において次のように処理される。シール１２によってターレット１３の回転による摺動部分からの光漏れを防ぐ構造になっているが、シール１２、１４の劣化や缶１５の保持状態によって光漏れを起こす場合がある。光漏れが発生したときの光検出センサ１の出力波形は、図４（Ｄ）の波形３３のようになる。この場合、光源１６、１８がＯＦＦ（Ｔｃ−Ｔｄ）のときも、検査環境からの外乱により閾値Ｐｏを越える光が漏れ込み、判別回路２の出力は、“１１１”になる。
【００３３】
記憶処理回路８は、記憶回路７から、この信号“１１１”を読み出し、テップＳ２０において、ピンホール有り、あるいは検査異常と判断する。さらに、ステップＳ２２では、信号が“１１１”であることから、光漏れなどの外乱があり、検査異常の状態にあると判断して（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、検査異常の場合の処理を行う（ステップＳ２３）。
【００３４】
以上のように、本実施形態の缶のピンホール検査装置においては、直接的に光源１６、１８からの照射を受ける缶の外部に点灯確認センサ６を設けて、光源１６、１８を点灯させるために照明制御回路４が該光源１６、１８に対してＯＮ状態とする制御信号を送出したにもかかわらず、点灯確認センサ６によって光源１６、１８の点灯を検出することができなかった場合には、光源１６、１８が異常であると判断して、装置自体を停止させる構成としている。従って、缶１５内部において光検出センサ１が光を検出せず、判別回路２が信号“０００”を出力した場合であっても、これが光源１６、１８の故障に起因していることを速やかに検知し、装置を停止させることができるため、検査ミスの拡大を防ぎ、検査の信頼性を向上させることが可能となる。
【００３５】
また、図４（Ｃ）に示すように、例えばタイミング回路３の不具合等によって、光源１６、１８のＯＮ、ＯＦＦのタイミングにずれが生じた場合であっても、判別回路２が時間１ｔ、ｔ２、ｔ３における光源１６、１８のＯＮ、ＯＦＦの状態を把握することによって異常であることを判断することができるため、不良缶を良缶と判別することを抑制することができ、検査の信頼性を向上させることができる
【００３６】
以上、本発明の実施の形態である缶のピンホール検査方法及び検査装置について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ピンホール検査装置の縦断面の概略図である。
【図２】本発明の実施の形態によるピンホール検出部の構成を示す図である。
【図３】ピンホール検出処理の流れを説明する図である。
【図４】センサの出力波形と出力レベル検出を説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ 光検出センサ
２ 判別回路
３ タイミング回路
４ 照明制御回路
５ 照明点灯確認回路
６ 点灯確認センサ
９ 点灯確認手段
１０ タイミング異常検出手段
１５ 缶
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を制御してＯＮ、ＯＦＦを交互に繰り返させて、缶の開口部が光検出センサの受光面を通過する間に、該光源のＯＮ及びＯＦＦのタイミングにおける前記缶の内部の光量を測定する前記光検出センサの出力を検出し、ピンホールの有無を検出する缶のピンホール検査方法において、
前記光源をＯＮ状態とさせる制御信号を送出した際に、前記缶の外部に設けられた点灯確認センサによって前記光源の点灯を検出することができなかった場合は異常と判断することを特徴とする缶のピンホール検査方法。
【請求項２】
前記缶の外部に設けられた点灯確認センサによって検出する前記光源のＯＮ、ＯＦＦと、光検出センサによる前記缶の内部における該光源のＯＮ、ＯＦＦに対応する光量の検出とのタイミングにずれが生じた場合に、ピンホール検査の異常と判断することを特徴とする請求項１に記載の缶のピンホール検査方法。
【請求項３】
ＯＮ、ＯＦＦが交互に繰り返される光源と、缶の開口部が受光面を通過する間に前記光源のＯＮ及びＯＦＦのタイミングにおける前記缶の内部の光量を測定する前記光検出センサとを備え、前記光検出センサの出力に基づいてピンホールの有無を検出する缶のピンホール検査装置において、
前記光源をＯＮ状態とさせる制御信号を送出した際に、光源が点灯しなかった場合を異常と判断する点灯確認手段が設けられたことを特徴とする缶のピンホール検査装置。
【請求項４】
前記光源のＯＮ、ＯＦＦと、前記光検出センサによる前記缶の内部における該光源のＯＮ、ＯＦＦに対応する光量の検出とのタイミングのずれを検出するタイミング異常検出手段を備え、
前記タイミング異常検出手段は、
光源のＯＮ、ＯＦＦのタイミングを送出するタイミング回路と、
前記タイミング回路からのタイミングに基づき前記光源を点灯させる照明制御回路と、
前記点灯確認手段が検出する前記光源の点灯のタイミングと、前記タイミング回路から送出されるタイミングとのずれを判別する判別回路とを備えていることを特徴とする請求項３に記載の缶のピンホール検査装置。
【請求項１】
光源を制御してＯＮ、ＯＦＦを交互に繰り返させて、缶の開口部が光検出センサの受光面を通過する間に、該光源のＯＮ及びＯＦＦのタイミングにおける前記缶の内部の光量を測定する前記光検出センサの出力を検出し、ピンホールの有無を検出する缶のピンホール検査方法において、
前記光源をＯＮ状態とさせる制御信号を送出した際に、前記缶の外部に設けられた点灯確認センサによって前記光源の点灯を検出することができなかった場合は異常と判断することを特徴とする缶のピンホール検査方法。
【請求項２】
前記缶の外部に設けられた点灯確認センサによって検出する前記光源のＯＮ、ＯＦＦと、光検出センサによる前記缶の内部における該光源のＯＮ、ＯＦＦに対応する光量の検出とのタイミングにずれが生じた場合に、ピンホール検査の異常と判断することを特徴とする請求項１に記載の缶のピンホール検査方法。
【請求項３】
ＯＮ、ＯＦＦが交互に繰り返される光源と、缶の開口部が受光面を通過する間に前記光源のＯＮ及びＯＦＦのタイミングにおける前記缶の内部の光量を測定する前記光検出センサとを備え、前記光検出センサの出力に基づいてピンホールの有無を検出する缶のピンホール検査装置において、
前記光源をＯＮ状態とさせる制御信号を送出した際に、光源が点灯しなかった場合を異常と判断する点灯確認手段が設けられたことを特徴とする缶のピンホール検査装置。
【請求項４】
前記光源のＯＮ、ＯＦＦと、前記光検出センサによる前記缶の内部における該光源のＯＮ、ＯＦＦに対応する光量の検出とのタイミングのずれを検出するタイミング異常検出手段を備え、
前記タイミング異常検出手段は、
光源のＯＮ、ＯＦＦのタイミングを送出するタイミング回路と、
前記タイミング回路からのタイミングに基づき前記光源を点灯させる照明制御回路と、
前記点灯確認手段が検出する前記光源の点灯のタイミングと、前記タイミング回路から送出されるタイミングとのずれを判別する判別回路とを備えていることを特徴とする請求項３に記載の缶のピンホール検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２５１３１（Ｐ２００９−２５１３１Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８８０９５（Ｐ２００７−１８８０９５）
【出願日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【出願人】（３９０００４８７９）三菱マテリアルテクノ株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【出願人】（３９０００４８７９）三菱マテリアルテクノ株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
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