JPH09243334A - Quality inspecting device of padding part - Google Patents

Quality inspecting device of padding part

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JPH09243334A
JPH09243334A JP8199196A JP8199196A JPH09243334A JP H09243334 A JPH09243334 A JP H09243334A JP 8199196 A JP8199196 A JP 8199196A JP 8199196 A JP8199196 A JP 8199196A JP H09243334 A JPH09243334 A JP H09243334A
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JP
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data
padding
dimensional
processing unit
quality
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JP8199196A
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Japanese (ja)
Inventor
Jiyunichi Amakasu
準一 甘糟
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
日産自動車株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To interpolate a foreign matter, even if present around a padding part, and provide a precise inspection result by emitting a slit-like light so that a projected line is right-angled to the padding part, and taking the image of the reflected light followed by storing. SOLUTION: A slit-like light is emitted so that a projected line 2 is substratially right-angled to a padding part, the reflected light is taken by a CCD camera 22, and the two-dimensional image data is stored 26. A rotating means 30 relatively rotates the camera 22 and a subject P to be inspected so that the whole circumference of the padding part can be photographed. A one- dimensional converting part 42 converts the image-picked up two-dimensional data into a one-dimensional data and stores 44 it. A reference plane interpolating arithmetic part 52 verifies the uniformity of the reference plane positions on both sides of the padding part of the one-dimensional data, interpolates a non- uniform reference plane position with the value of a master data, and then stores 54 it as an interpolated measurement data. The characteristic value of the interpolates measurement data is compared with a set standard value to judge the quality of the padding part.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、肉盛り加工が施された部分(以下、肉盛り加工部という)の品質検査を行うための装置に関し、特に肉盛り加工部の周囲にスパッタ等の異物が存在してもこれを補間して正確な検査結果を得ることができる肉盛り加工部の品質検査装置に関する。 The present invention relates to the padding processing is performed portion (hereinafter, referred to padding processing unit) relates to a device for performing quality inspection of foreign matter, especially such sputtering around the padding processing unit there interpolates this be present on the quality inspection apparatus of padding processing unit capable of obtaining accurate test results.

【0002】 [0002]

【従来の技術】自動車用エンジンのピストンは、軽量化及び熱伝導性を高めるためにアルミニウム合金から形成されており、ピストン上部とスカート部との間に銅系肉盛り用合金粉末を供給しながらレーザ光を照射する、いわゆる肉盛り加工が施される。 The piston of an engine for an automobile is formed of an aluminum alloy in order to increase the weight and thermal conductivity, while supplying an alloy powder for a copper-based padding between the piston top and skirt irradiating a laser beam, so-called padding process is performed.

【0003】この種の肉盛り加工工程では、肉盛り加工部の品質検査をリアルタイムで全数実施する必要があることから、光切断法を応用した非接触検査装置が用いられている。 [0003] In this type of padding processing step, it is necessary to all implementing inspection of padding processing unit in real time, non-contact inspection system which applies the light-section method is used. 従来の検査装置は、肉盛り部を含む表面形状の2次元画像データを1次元データに変換し、肉盛り部とそれ以外の一般面とを判別したのち、肉盛り部の高さや幅が基準に達しているかどうかにより良品と不良品とを識別するようになっている(例えば、特開平5−7 The conventional inspection apparatus, a two-dimensional image data of the surface shape including a padding portion is converted into one-dimensional data, then it is determined the buildup part and the other general surface, the height and width of padding portion reference is adapted to identify the good and defective products and defective products by whether reached (e.g., JP-a-5-7
1,932号公報参照)。 See Japanese Unexamined Patent Publication No. 1,932).

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の検査装置では、肉盛り部位外の一般面を基準として肉盛り部のビード高さ等を演算していたので、一般面にスパッタ等の異物が付着していると、基準となる一般面の高さ自体が誤差を含むことになり、良品であるにも拘わらず不良品と判定してしまうことが少なくなかった。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, in the conventional test apparatus, since the general surface of the outer padding sites had calculates the padding of the bead height, etc. as a reference, foreign matter such as sputtering in general surface When attached, the general surface serving as a reference height itself would contain errors, were many that would be determined though not defective in non-defective.

【0005】本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、肉盛り加工部の周囲に異物が存在しても、これを補間して正確な検査結果を得ることができる肉盛り加工部の品質検査装置を提供することを目的とする。 [0005] The present invention has been made in view of such problems of the prior art, even if there is foreign matter around the padding processing unit, to obtain an accurate inspection result by interpolating this and to provide a quality inspection apparatus for padding processing unit capable.

【0006】 [0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項1記載の本発明の肉盛り加工部の品質検査装置は、円筒状被検査物の側面に円周方向に沿って施された肉盛り加工部の加工品質を検査する肉盛り加工部の品質検査装置であって、投光ラインが前記肉盛り加工部に対して略直角となるようにスリット状の光を照射する投光手段と、前記肉盛り加工部に照射された前記投光ラインの反射光を撮像して2次元画像データとして記憶する撮像手段と、前記肉盛り加工部の全周が撮像可能なように前記投光手段及び前記撮像手段と前記被検査物とを相対的に回転させる回転駆動手段と、前記撮像手段により撮像された2次元画像データを1次元データに変換して記憶する1次元データ変換手段と、前記各1次元データにおける前記肉盛 To achieve the above object, according to the solution to ## quality inspection apparatus of padding processed portion of the present invention according to claim 1, in the circumferential direction on the side surface of the cylindrical object to be inspected facilities a quality inspection apparatus for padding processing unit for checking the machining quality of the padding processing unit that is, throw projection line illuminates a slit-shaped light so as to be substantially perpendicular to the padding processing unit an optical unit, an image pickup means for storing by imaging the reflected light of the light projecting line which is irradiated to the buildup processing unit as two-dimensional image data, the entire periphery of the padding processing unit said to allow imaging light projecting means and the rotation driving means for said relatively rotating the object to be inspected and the imaging means, the one-dimensional data conversion means for storing and converting the 2-dimensional image data captured by the imaging unit in one-dimensional data When the built-up in the respective one-dimensional data 加工部の両側の基準面位置の均一性を検証し、不均一な基準面位置は予め設定された基準面位置のマスタデータの値で補間したのち、補間計測データとして記憶する基準面補間手段と、前記補間計測データの特徴値と予め設定された基準値とを比較して前記肉盛り加工部の品質の良否を判定する品質判定手段と、を備えたことを特徴とする。 The uniformity of the reference surface position on both sides of the processing unit validates, then the non-uniform reference surface position interpolated preset value of the master data of the reference surface position, and the reference plane interpolation means for storing the interpolated measurement data , characterized in that by comparing the preset reference value, wherein values ​​of said interpolated measurement data and a determining quality judging means the quality of the quality of the built-up processing unit.

【0007】この請求項1記載の肉盛り加工部の品質検査装置では、回転駆動手段により、被検査物の肉盛り加工部の全周が撮像可能なように、投光手段及び撮像手段と被検査物とを相対的に回転させながら、投光手段から、投光ラインが被検査物の肉盛り加工部に対して略直角となるようにスリット状の光を照射する。 [0007] In the inspection apparatus of the padding processing of the first aspect, the rotary drive means, so that the total circumference of the padding processed portion of the object to be inspected can be imaged, the light projecting means and the imaging means while relatively rotating the inspected, from the light emitting means to illuminate the slit-like light to be substantially perpendicular to the padding processing of the light projecting line inspection object. そして、逐次この反射光を撮像手段で撮像しながら2次元画像データとして記憶したのち、1次元データ変換手段により、 Then, after storing the 2-dimensional image data while the image pickup sequentially the light reflected by the imaging means, the one-dimensional data conversion means,
これら各2次元画像データをそれぞれ1次元データに変換して記憶する。 Converts each of these 2-dimensional image data to respective one-dimensional data stores. このように、本発明では2次元画像データをそのまま用いずに2次元画像データを変換した1 Thus, to convert the 2-dimensional image data without directly using 2-dimensional image data in the present invention 1
次元データを用いるので、データ変換処理に要する時間を短縮することができる。 Since using dimensional data, it is possible to shorten the time required for data conversion processing.

【0008】ついで、1次元データ変換手段に記憶された1次元データをそれぞれ取り出し、肉盛り加工部の両側の基準面位置の均一性、すなわちバラツキを検証する。 [0008] Then, take out the 1-dimensional data stored in the one-dimensional data conversion means, respectively, the uniformity of the reference surface position on both sides of the padding processed portion, i.e. verifies the variation. 基準面位置の1次元データにバラツキがなく均一である場合は、その1次元データについての基準面位置の値はそのまま用いるが、もし、ある1次元データにおいて基準面位置が不均一である場合には、肉盛り部の両側にスパッタ等の異物が付着しているおそれがあるため、 If case 1-dimensional data of the reference surface position is uniform without variations, the value of the reference surface position for the one-dimensional data used as it is, if the reference level position in certain one-dimensional data is not uniform since there is a possibility that foreign matter such as sputtering on both sides of the padding portion is attached,
その1次元データについては、不均一な基準面位置の1 For the one-dimensional data, the first uneven reference surface position
次元データは廃棄し、予め設定された基準面位置のマスタデータの値で置き換える。 Dimensional data is discarded and replaced with a preset value of the master data of the reference surface position.

【0009】全ての1次元データについて以上の補間を実行したのち、これらを補間計測データとして記憶する。 [0009] After executing the above interpolation for all 1-dimensional data, and stores them as interpolation measurement data. これにより、肉盛り加工部の周囲に異物が付着して1次元データに誤差が生じていても、正確な基準面位置データで補間できるので補間後の補間計測データは誤差を含まないデータとなる。 Thus, even if an error in the one-dimensional data foreign matter adhered around the padding processing unit has occurred, it interpolated measurement data after the interpolation since it interpolated accurate reference plane position data is the data that does not include the error .

【0010】最後に、品質判定手段に上述した補間計測データを取り込み、補間計測データの特徴値と予め設定された基準値とを比較し、許容範囲内にある場合には被検査物を良品とし、許容範囲を外れている場合には不良品と判定する。 [0010] Finally, capture interpolated measurement data described above to the quality determining means compares the predetermined reference value, wherein values ​​of interpolated measurement data, if within the allowable range, the non-defective test objects , if you are out of the allowable range is determined to be defective.

【0011】また、請求項2記載の肉盛り加工部の品質検査装置は、前記被検査物が、断面が非真円である円筒状物体であることを特徴とする。 Further, the inspection apparatus of padding processing unit according to claim 2, wherein the object to be inspected, characterized in that cross-section is cylindrical object is a non-perfect circle.

【0012】基準面位置が不均一である場合は、上述したマスタデータによる補間を行うが、断面が非真円である被検査物については、撮像手段と基準面位置との距離が周期的なプロファイルで変動することに着目し、マスタデータの位相をスライドさせて1次元データとマスタデータとを重ね合わせることにより、不均一な基準面位置の1次元データを補間する。 [0012] When the reference surface position is uneven, performs the interpolation by the master data described above, for the object to be inspected section is non-perfect circle, the distance is periodic imaging means and the reference surface position Noting that varies profile by superimposing the one-dimensional data and the master data by sliding the phase of the master data, interpolating a one-dimensional data of the non-uniform reference surface position.

【0013】 [0013]

【発明の効果】請求項1記載の肉盛り加工部の品質検査装置によれば、2次元画像データをそのまま用いずに2 Effects of the Invention According to the inspection apparatus of padding processing unit according to claim 1, 2 two-dimensional image data without using it
次元画像データを変換した1次元データを用いるので、 Since use of one-dimensional data obtained by converting the dimension image data,
データ変換処理に要する時間を短縮することができる。 It is possible to shorten the time required for data conversion processing.
また、肉盛り加工部の周囲に異物が付着して1次元データに誤差が生じていても、正確な基準面位置のマスタデータで補間するので、補間後の補間計測データは誤差を含まないデータとなる。 Further, even if an error in the one-dimensional data foreign matter adhered around the padding processing unit has occurred, since the interpolation in the master data of the accurate reference surface position, interpolation measurement data after the interpolation do not contain the error data to become.

【0014】また、請求項2記載の肉盛り加工部の品質検査装置によれば、基準面位置が周期的なプロファイルで変動することを利用するので、断面が非真円であってもマスタデータによる補間処理がきわめて簡単に行える。 Further, according to the quality inspection apparatus of the padding processing unit according to claim 2, since the reference surface position is utilized to vary in a periodic profile, the master data even cross-section non-complete round interpolation process by the can be performed very easily.

【0015】 [0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, will be explained based on the embodiment of the present invention with reference to the drawings. 図6(A)は一般的なピストンPを示す分解斜視図、図6(B)は(A)のB−B線に沿うピストンPの横断面図であり、アルミニウム合金からなるピストンPは、ピストンピンPPによりコネクティングロッドCに連結され、図外のクランクシャフトの回転が上下運動に変換される。 FIG 6 (A) is an exploded perspective view showing a general piston P, FIG. 6 (B) is a cross-sectional view of the piston P along the line B-B of (A), the piston P made of aluminum alloy, the piston pin PP is connected to the connecting rod C, the rotation of an unillustrated crankshaft is converted into vertical motion. また、ピストンPは、図6 Further, the piston P, as shown in FIG. 6
(B)に示すように、ピストンピンPPを支持する部分P1が厚肉に形成されているので、同図上下方向に対して左右方向に熱膨張し易くなる。 (B), the the portion P1 which supports the piston pin PP is formed thickly, easily thermal expansion in the lateral direction with respect to the drawing vertically. このため、ピストンP For this reason, the piston P
の横断面は左右方向に短い楕円とされている。 The cross-section is shorter ellipse in the left-right direction. かかるピストンPでは、ピストンピンPPの上部でピストン上部とスカート部とが接続され、ここに肉盛り加工が施される。 In such a piston P, a piston top and the skirt portion are connected at the top of the piston pin PP, wherein the deposition process is performed to.

【0016】アルミニウム系母材に対する肉盛り加工は、本願出願人が先に提案した例えば特開平4−17 The padding process for the aluminum-based base material, proposed, for example, Japanese Unexamined present applicant previously 4-17
2,193号公報に開示された技術で行うことができる。 It can be performed in the technique disclosed in 2,193 JP. すなわち、耐熱性、耐摩耗性、耐食性等に優れた銅系肉盛り用合金粉末を、レーザ光などの高密度エネルギ源を照射しながら肉盛り加工部1に供給し、これによりアルミニウム系母材を肉盛り合金化する。 That is, heat resistance, abrasion resistance, excellent alloy powder for copper buildup in corrosion resistance, is supplied to the padding processing unit 1 while irradiating high density energy source such as a laser beam, thereby an aluminum-based base the flesh prime alloying. ただし、本発明の肉盛り加工部の品質検査装置は、肉盛り加工法に何ら限定されることはなく、他の肉盛り加工法によって形成された肉盛り加工部であっても適用できることは詳述するまでもない。 However, quality inspection apparatus of the padding processing of the present invention is not limited to any padding processing method, can be applied even padding processed portion formed by the other padding processing method more not even until the predicates. また、肉盛り加工部位外にも、溶接ビードの品質検査にも適用できる。 Furthermore, even outside the padding processing site, it can be applied to the inspection of the weld bead.

【0017】この種の肉盛り加工部1は、適切に合金化されたされたか否かを外観、例えば高さや幅によって品質検査される。 The padding processing unit 1 of this kind, suitably alloyed been whether the appearance is the inspection, for example by the height and width. 図1は本発明の肉盛り加工部の品質検査装置の実施形態を示す構成図であり、被検査物であるピストンPは回転テーブル32上に頂部を下にして載置される。 Figure 1 is a block diagram illustrating an embodiment of the inspection apparatus of padding processed portion of the present invention, the piston P as an object to be inspected is placed on top on a rotary table 32 down. この回転テーブル32は、モータ34によって一定速度で回転し、ピストンPの側面に施された肉盛り加工部1の全周が後述するCCDカメラ22に撮像されるようになっている。 The rotary table 32 is rotated at a constant speed by a motor 34, the entire periphery of the padding processing unit 1 that has been subjected to the side surface of the piston P is adapted to be imaged by the CCD camera 22 described later. 本実施形態では、回転テーブル32 In the present embodiment, the rotary table 32
とモータ34が回転駆動手段を構成するが、他の形態として、ピストンPを位置固定とし、半導体レーザ10とCCDカメラ22をピストンの廻りに回転させても良い。 And although the motor 34 constitute a rotation driving means, as another form, the piston P as a fixed position may be rotated semiconductor laser 10 and CCD camera 22 around the piston.

【0018】本実施形態の被検査物Pは、上述したように横断面が楕円形状であるため、回転テーブル32の回転にともないピストンP側面とCCDカメラ22との距離が規則的に変動する。 The object to be inspected P of the present embodiment, cross-section as described above because it is elliptical, the distance between the piston P side and the CCD camera 22 with the rotation of the rotary table 32 fluctuates regularly. 図4はこの様子を示す概念図であり、楕円状のピストンPを誇張して示すが、ピストンPの回転にともない、大きい方の径がCCDカメラ22 Figure 4 is a conceptual view showing this state, shows an exaggerated elliptical piston P, with the rotation of the piston P, the larger diameter CCD camera 22
で撮像されている場合にはCCDカメラ22との距離が最も近づき、逆に小さい方の径がCCDカメラ22に撮像されている場合にはCCDカメラ22との距離が最も離れるので、CCDカメラ22に撮像された画像データを1次元データに変換処理すると、図4の右図に示すように規則的なプロファイルデータとなる。 In most approaches the distance between the CCD camera 22 when being imaged, since the diameter of the smaller conversely the distance between the CCD camera 22 is farthest when being imaged by the CCD camera 22, a CCD camera 22 converting processes image data captured in one-dimensional data to, a regular profile data as shown in the right diagram of FIG. 同図の左図に示す点A,B,C,Dは1次元データにおいて右図の点A,B,C,Dにそれぞれ対応する。 Left diagram illustrating a point A in the figure, B, C, D the point A in the right figure in the one-dimensional data, B, C, corresponding respectively to the D. したがって、この性質を利用することにより、回転テーブル32にエンコーダ等の検出器を設けることなく、ピストンPの円周方向の位置を確認することができる。 Therefore, by utilizing this property, without providing a detector such as an encoder, the rotary table 32, it is possible to confirm the circumferential position of the piston P.

【0019】上述したピストンPの側面には、投光手段である半導体レーザ10からスリット状の光が照射され、このスリット状の光は、肉盛り加工部1を挟んで上下に投光ライン2が形成されるように、肉盛り加工部1 [0019] side surface of the piston P described above, the slit-like light from the semiconductor laser 10 is a light projecting means is irradiated, the slit-shaped light, light projecting line 2 vertically across the padding processing unit 1 as There are formed, padding processing unit 1
の延在方向に対して略直角に照射される。 It is irradiated substantially perpendicularly to the extending direction. 投光手段10 Light projecting means 10
は、例えばレーザ発振器からのレーザ光をコリメートレンズで集光し、シリンドリカルレンズによってスリット状のレーザ光とする機能を備えている。 , For example a laser beam from a laser oscillator is condensed by the collimating lens has a function of a slit-shaped laser beam by the cylindrical lens.

【0020】本実施形態の品質検査装置では、この投光手段10から照射されたレーザ光の投光ライン2を撮像するCCDカメラ22が設置されており、反射光を含むピストンP側面の画像が所定の時間間隔でアナログ信号として読み込まれる。 [0020] In the inspection apparatus of the present embodiment, this has been installed CCD camera 22 for imaging the light projecting line 2 of the laser beam irradiated from the light projecting means 10, an image of the piston P side including reflected light It is read as an analog signal at a predetermined time interval. また、このアナログ信号はA/D Further, the analog signal is A / D
変換部24でディジタル信号に変換されたのち、それぞれの画像情報は画像記憶部26に2次元画像データとして記憶される。 After being converted into a digital signal by the converter 24, each of the image information is stored as a two-dimensional image data in the image storage unit 26. これらCCDカメラ22、A/D変換部24及び画像記憶部26が本発明の撮像手段20を構成する。 These CCD cameras 22, A / D converter 24 and the image storing unit 26 constitutes the imaging unit 20 of the present invention.

【0021】画像記憶部26に格納された2次元画像データをそのまま画像処理すると、膨大な量の画素数を処理することとなり、汎用コンピュータを用いた処理では多大な時間を必要とする。 [0021] When it is the image processing two-dimensional image data stored in the image storage unit 26, it becomes possible to process a number of pixels huge amount requires a lot of time in the processing using a general-purpose computer. したがって、本実施形態では、肉盛り加工部1の品質検査の検査時間を短縮するために、この2次元画像データを1次元データに変換したものを用いる。 Therefore, in the present embodiment, in order to shorten the inspection time of the inspection of the padding processing unit 1, using a transformation of the two-dimensional image data into one-dimensional data. すなわち、1次元変換部42では、画像記憶部26に記憶された2次元画像データを一つづつ読み出し、最も輝度の高い投光ライン2を水平走査線毎に抽出してその座標を求め、求められた1次元データを1 That is, in the one-dimensional transform unit 42 reads out one by one two-dimensional image data stored in the image storage unit 26, the coordinates determined by extracting the most high luminance light projecting line 2 for each horizontal scan line, determined a one-dimensional data that has been 1
次元データ記憶部44に記憶する。 Stored in dimensional data storage unit 44.

【0022】具体的には、図2のステップ100の右図に示されるように、1次元変換部42では、CCDカメラ22の水平走査線Sと投光ライン2とを直交させることが行われ、水平走査線S毎に輝度による2値化処理を行う。 [0022] Specifically, as shown in the right diagram of step 100 of FIG. 2, the one-dimensional transform unit 42, is carried out be perpendicular to the horizontal scanning line S and the light projecting line 2 of the CCD camera 22 performs binarization processing by the luminance for each horizontal scan line S. これにより、水平1走査線Sにつき最も輝度の高い一つの点が定まるので、2次元画像データを1次元データに変換することができる。 Thus, since most high luminance one point is determined per one horizontal scanning line S, it is possible to convert the two-dimensional image data into one-dimensional data. 得られた1次元データは図2のステップ200の右図に示されるようにx−y座標で1次元データ記憶部44に記憶される。 1-dimensional data obtained is stored in the one-dimensional data storage unit 44 in x-y coordinate as shown in the right diagram of step 200 of FIG.

【0023】ここで、図2のステップ100の右図に示されるように、肉盛り加工部1の周囲に加工時のスパッタSPが付着していると、レーザ光の投光ライン2もこのスパッタSPに感応して、変換後の1次元データは同図ステップ200の右図に示されるように曲線SP'となる。 [0023] Here, as shown in the right diagram of step 100 of FIG. 2, the sputtering SP in processing the periphery of the padding processing unit 1 is attached, even the light projecting line 2 of the laser beam the sputtering by responding to SP, 1-dimensional data after conversion becomes a curve SP 'as shown in the right diagram of FIG step 200. これは、本来的には不必要なデータであり、肉盛り加工部1の高さhを算出する場合の誤差原因となってしまう。 This is inherently a unnecessary data, resulting in an error caused when calculating the height h of the built-up processing unit 1.

【0024】つまり、肉盛り加工部1の高さhは、同図ステップ300の右図に示されるように、1次元データの最高値から基準面位置Kの平均値を減じて求めるので、基準面位置Kの平均値を求める際にスパッタSPの高さが含まれ、本来の基準面位置Kよりも大きな平均値となり、その結果、実際の肉盛り加工部1の高さhよりも小さい値が肉盛り加工部1の高さhとして算出されることになる。 [0024] That is, the height h of the built-up processing unit 1, as shown in the right diagram of FIG step 300, since the determined by subtracting the average value of the reference surface position K from the maximum value of the one-dimensional data, the reference the height of the sputtering SP is included when determining the average value of the surface position K, becomes larger average value than the original reference surface position K, as a result, the actual value smaller than the height h of the built-up processing unit 1 There would be calculated as the height h of the built-up processing unit 1.

【0025】本実施形態では、このようなスパッタSP [0025] In the present embodiment, such a sputtering SP
等の異物による基準面位置Kの誤差を除去するために、 To remove the error of the reference surface position K by the foreign matter and the like,
基準面補間手段50を備えている。 And a reference plane interpolation means 50. 基準面補間手段50 Reference plane interpolation means 50
は、各1次元データの基準面位置Kの均一性、つまりバラツキを検証し、もしこのバラツキが大きい場合には、 The uniformity of the reference surface position K of the one-dimensional data, i.e. verifies the variation, if when the variation is large,
基準面に何らかの異物が付着していると認識して、その基準面位置Kのデータを用いず、マスタデータの値で置き換える基準面補間演算部52と、このようにして補間された1次元データを補間計測データとして記憶する補間計測データ記憶部54とからなる。 Recognizes that some foreign matter to the reference plane is attached, without using the data of the reference surface position K, as a reference plane interpolation operation unit 52 to replace the value of the master data, one-dimensional data interpolated this way the consists interpolated measurement data storage unit 54 for storing the interpolated measured data.

【0026】基準面補間演算部52では、上述した1次元データ記憶部44に記憶された1次元データを一つづつ読み出し、最初に基準面位置Kのバラツキ程度を検証する。 [0026] In the reference plane interpolation operation unit 52 reads out one by one one-dimensional data stored in the one-dimensional data storage unit 44 as described above, to verify the variation degree of the first reference surface position K. このバラツキが予め設定された許容範囲内であれば、その1次元データはそのまま用いることとし、補間することなく補間計測データ記憶部54に格納する。 Within tolerance this variation is predetermined, the 1-dimensional data set to be used as it is, stores the interpolated measurement data storage unit 54 without being interpolated. もし、基準面位置Kのバラツキが許容範囲を超えているときは、その1次元データに限り、基準面位置Kについての座標を廃棄し、空データとする。 If, when the variation of the reference surface position K exceeds the allowable range, only the one-dimensional data, it discards the coordinates for the reference surface position K, an empty data.

【0027】このような操作を全ての1次元データについて行い、図5(A)に示すように基準面位置Kのデータのみを取り出す。 [0027] performed for all the one-dimensional data such operations, it extracts only data of the reference surface position K as shown in FIG. 5 (A). この例ではピストンPが1回転する間に2箇所の空データa,bが存在する。 Empty data a two places between In this example the piston P is rotated 1, b is present. ここで、既述したようにピストンPの横断面は楕円であることから、 Here, since the cross section of the piston P is oval as described above,
基準面の集合データは円周方向に沿って規則的なプロファイルを示すことになり、このプロファイルは、予め同じ形状のピストンPについて測定された基準面のマスタデータと一致する。 Set data of the reference plane will indicate a regular profile in the circumferential direction, the profile is consistent with the master data of the previously measured reference plane for the piston P of the same shape.

【0028】ただし、回転テーブル32に載置されたピストンPは、円周方向のどの位置から計測がスタートしたか不明であるため、基準面補間演算部52においてマスタデータを計測データに重ね合わせる操作が行われる。 [0028] However, the piston P placed on the rotary table 32 are the one started measurement from any position in the circumferential direction unknown, operations in the reference plane interpolation operation unit 52 to superimpose master data measurement data It is carried out. 具体的には、まず図5(A)に示されるように、一つ1次元データを読み出して、この1次元データの基準面位置Kの平均値x AVを求める。 Specifically, first, as shown in FIG. 5 (A), reads out the one dimensional data, the average value x AV reference surface position K of the one-dimensional data. そして、計測スタート点m 1の基準面位置x 1と平均値x AVとの差Δxを演算する。 Then, it calculates the difference Δx between the average value x AV reference plane position x 1 of the measurement-start point m 1. 図5(B)は予め基準面演算部52に格納されている基準面位置Kのマスタデータであり、このマスタデータの平均値X AVから計測データの差Δxだけ離れた位置を求めると、2つの点n 1 ,n 2が定まる。 FIG. 5 (B) is the master data of the reference surface position K stored in advance in the reference plane calculating section 52, when obtaining the difference Δx apart position of the measurement data from the average value X AV of the master data, 2 One of the points n 1, n 2 is determined. 図5 Figure 5
(A)における計測スタート点m 1は、同図(B)における2つの点n 1 ,n 2のうちの何れかである。 Measurement start point m 1 in (A) is one of two points n 1, n 2 in FIG. (B). ここで、図5(A)の次の計測点データm 2を読み出し、x Here, read the next measurement point data m 2 of FIG. 5 (A), x
2 −x 1を算出することで、計測スタート点m 1のデータに対して第2の計測点m 2が増加しているのか減少しているのかを調べる。 2 -x 1 by calculating the checks whether the second measurement point m 2 with respect to the data of the measurement start point m 1 is reduced what is increasing. 図5(B)に示す2点n 1 ,n 2 5 2 points shown in (B) n 1, n 2
の一方n 1は次の計測点が増加であり、他方n 2は減少であることから、上記x 1 −x 2の+又は−により2点n 1 ,n 2のうちの何れかを定めることができる。 While n 1 is increased next measurement point, since the other n 2 is reduced, the x 1 -x 2 + or - by determining the one of the two points n 1, n 2 can.

【0029】これで、計測スタート点のマスタデータに対する位置が求められるので、次に図5(C)に示すように、マスタデータのプロファイルの位相をずらし、図5(D)に示すようにマスタデータを計測データに重ね合わせる。 [0029] In this, the position is determined relative to the master data of the measurement start point, then as shown in FIG. 5 (C), shifting the profile of the phase of the master data, the master as shown in FIG. 5 (D) data superimposed on the measurement data. この重ね合わせが行われたら、図5(A)で空データとなっている2箇所a,bの基準面データをマスタデータa',b'から引用し、これに置換したのち、補間計測データとして補間計測データ記憶部54に格納する。 If this superposition is carried out, FIG 2 positions are empty data (A) a, the reference surface data master data a b ', b' taken from, after replacing thereto, interpolated measurement data and stores the interpolated measurement data storage unit 54 as.

【0030】以上の処理により、図2のステップ300 [0030] By the above processing, the step 300 of FIG. 2
の右図に示されるように基準面が正確なデータに補間された1次元データが得られるが、品質判定部60では、 Although one-dimensional data in which the reference surface is interpolated to the exact data as shown in the right figure is obtained, the quality judgment unit 60,
補間計測データ記憶部54に格納された1次元補間計測データを基準データと比較して肉盛り加工部1の品質の良否を判定する。 The one-dimensional interpolation measurement data stored in the interpolation measurement data storage unit 54 is compared with a reference data determining the acceptability of the quality of the built-up processing unit 1. 本実施例では、肉盛り加工部1の特徴値として肉盛り加工部1の高さhと幅wを採用し、品質判定部60にそれぞれの許容範囲の基準値が予め格納されている。 In this embodiment, the padding processing unit 1 the height h and width w adopted, the reference values ​​of the respective tolerance range to the quality judgment unit 60 is stored in advance as a characteristic value of the padding processing unit 1. そして、補間計測データ記憶部54に格納された補間計測データを一つづつ品質判定部60に読み出し、その座標から基準値と比較して判定結果を出力する。 Then, read the interpolated measurement data stored in the interpolation measurement data storage unit 54 in one by one quality judgment unit 60 outputs the determination result is compared with a reference value from the coordinates.

【0031】図1に示す「70」はCRTなどからなる表示部であり、画像記憶部26に格納された2次元画像データ、1次元データ記憶部44に格納された1次元データ及び補間計測データ記憶部54に格納された補間計測データを必要に応じて画面上に表示する。 [0031] 1 "70" is a display unit made of CRT, 2-dimensional image data stored in the image storage unit 26, the one-dimensional data and the interpolated measurement data stored in the one-dimensional data storage unit 44 displayed on the screen in accordance with interpolated measurement data stored in the storage unit 54 as required. また、基準面補間演算部52のバラツキ基準値や、品質判定部60 The variation reference value and the reference plane interpolation operation unit 52, the quality judgment unit 60
の基準値の入れ替えを行うために、フロッピディスクドライブ等から構成された入出力部80が設けられており、各種媒体を介して情報を入力したり、処理された判定結果などを出力する。 To perform the replacement of the reference value, input-output unit 80 comprised of a floppy disk drive or the like is provided, to input the information via various media, outputs and processed determination result. なお、各演算部はデータバス9 Each arithmetic unit data bus 9
0により接続され、データのやり取りを行えるようになっている。 Are connected by 0, it is able to perform the exchange of data.

【0032】次に情報処理手順を説明する。 [0032] will now be described information processing procedure. 図2は同実施形態の情報処理手順を示すフローチャート及びデータの概念図、図3は図2の手順をさらに詳細に示すフローチャートである。 Figure 2 is a conceptual diagram of a flow chart and data showing an information processing procedure of the embodiment, FIG. 3 is a flow chart showing in more detail the procedure of FIG.

【0033】まず、被検査物であるピストンPを回転テーブル32に載置し、モータ34を駆動してピストンP Firstly, placing a piston P which is an object to be inspected on the rotary table 32, the piston P by driving the motor 34
を一定速度で回転させる。 The rotating at a constant speed. これと同時に、半導体レーザ10からピストンPの肉盛り加工部1を含む側面にスリット状のレーザ光を照射して、その反射光を所定の時間間隔でCCDカメラ22に取り込む。 At the same time, by irradiating a slit-shaped laser beam on the side surface of the semiconductor laser 10 including a padding processed portion 1 of the piston P, it captures the CCD camera 22 and the reflected light at a predetermined time interval. このCCDカメラ22からのアナログ信号はA/D変換部24でディジタル信号に変換したのち、2次元画像データとして画像記憶部26に記憶する。 Analog signals from the CCD camera 22 is then converted into a digital signal by the A / D converter 24, and stored in the image storage unit 26 as a two-dimensional image data. この操作は、ピストンPを1回転させて全ての2次元画像データを画像記憶部26に格納するまで実行する(図2のステップ100及び図3のステップ101,102)。 This operation, the piston P is rotated once run to store all of the 2-dimensional image data in the image storage unit 26 (step 101, 102 in step 100 and FIG. 3 in FIG. 2).

【0034】次いで、画像データ記憶部26に格納された2次元画像データを一つづつ1次元データ変換部42 [0034] Then, one by one two-dimensional image data stored in the image data storage unit 26 one-dimensional data conversion unit 42
に読み出し、最も輝度の高い投光ライン2を水平走査線S毎に抽出してその座標を求め、求められた1次元データを1次元データ記憶部44に記憶する。 To read, the coordinates determined by extracting the most high luminance light projecting line 2 for each horizontal scan line S, and stores the one-dimensional data obtained for one-dimensional data storage unit 44. すなわち、図2のステップ100の右図に示されるように、1次元変換部42では、CCDカメラ22の水平走査線Sと投光ライン2とを直交させることが行われ、水平走査線S毎に輝度による2値化処理が行われる。 That is, as shown in the right diagram of step 100 of FIG. 2, the one-dimensional transform unit 42, is carried out be perpendicular to the horizontal scanning line S and the light projecting line 2 of the CCD camera 22, every horizontal scanning line S binarization processing by the luminance is performed. これにより、水平1走査線Sにつき最も輝度の高い一つの点が定まるので、2次元画像データを1次元データに変換することができる。 Thus, since most high luminance one point is determined per one horizontal scanning line S, it is possible to convert the two-dimensional image data into one-dimensional data. 得られた1次元データは、図2のステップ20 The resulting one-dimensional data, the step of FIG 20
0の右図に示されるようにx−y座標で1次元データ記憶部44に記憶される(図2のステップ200及び図3 Is stored in the one-dimensional data storage unit 44 in x-y coordinate as shown in the right figure of 0 (step 200 and FIG. 3 in FIG. 2
のステップ201,202)。 Step 201 and 202).

【0035】ここまでの処理を終えると、次にピストンPの肉盛り加工部1以外の一般面に相当する基準面位置Kの補間を実行する(図2のステップ300及び図3のステップ301〜310)。 [0035] Upon completion of the processing up to this, then corresponding to the general plane of the non-built-up processing unit 1 of the piston P to perform the interpolation of the reference surface position K (step step 300 and FIG. 3 in FIG. 2 301 310). この処理は、まずステップ202で変換され1次元データ記憶部44に格納された1次元データを一つづつ基準面補間演算部52に読み出し(ステップ301)、基準面位置Kのデータのみを取り出して、このデータのバラツキが予め設定された範囲内にあるかどうかを判定する(ステップ302)。 This process first reads the one-dimensional data stored transformed into one-dimensional data storage unit 44 in step 202 to the one by one reference plane interpolation operation unit 52 (step 301), and extracting only the data of the reference surface position K determines if it is within a range of variation of the data is set in advance (step 302). 基準面位置Kのバラツキが小さい場合には、ステップ400 If the variation of the reference surface position K is small, the step 400
における肉盛り品質判定に影響が出ないことから、その基準面位置Kのデータを基準面補間演算部52に一時的にそのまま記憶するが(ステップ303)、図2のステップ200の右図に示すように異物SPの付着等によって基準面位置Kのバラツキが許容範囲を超えている場合には、その基準面位置Kのデータを空データとして基準面補間演算部52に一時的に記憶する(ステップ30 It indicates the fact that not affected the buildup quality determination, but temporarily stored as is in the reference plane interpolation operation unit 52 the data of the reference surface position K (step 303), the right view in step 200 of FIG. 2 in variation in the reference surface position K by adhesion of foreign matter SP is if it exceeds the allowable range, temporarily stored in the reference plane interpolation operation unit 52 the data of the reference surface position K as empty data, as (step 30
4)。 4). この操作は1次元データ記憶部44に格納されている全てのデータにつき実行する(ステップ305)。 This operation is performed for all the data stored in the one-dimensional data storage unit 44 (step 305).

【0036】全ての1次元データについて基準面位置K The reference surface position for all of the one-dimensional data K
のバラツキの検証を終了すると、図5(A)に示すように一つの1次元データを読み出して、この1次元データの基準面位置Kの平均値x AVを求め(ステップ30 Upon completion of the verification of the variation, reads the one of the one-dimensional data as shown in FIG. 5 (A), the average value x AV reference surface position K of the one-dimensional data (step 30
6)、計測スタート点m 1の基準面位置x 1と平均値x 6), the average value x and the reference plane position x 1 of the measurement-start point m 1
AVとの差Δxを演算する(ステップ307)。 Calculating a difference Δx between AV (step 307). 図5 Figure 5
(B)は予め基準面演算部52に格納されている基準面位置Kのマスタデータであり、このマスタデータの平均値X AVから計測データの差Δxだけ離れた位置を求めると、2つの点n 1 ,n 2が定まり、図5(A)における計測スタート点m 1は図5(B)における2つの点n 1 ,n 2のうちの何れかとなる。 (B) is the master data of the reference surface position K stored in advance in the reference plane calculating section 52, when obtaining the difference Δx apart position of the measurement data from the average value X AV of the master data, two points n 1, n 2 is Sadamari, 5 (a) measurement start point m 1 in is the one of FIG. 5 the two points in the (B) n 1, n 2 .

【0037】ここで、図5(A)の次の計測点m 2データを読み出し、x 2 −x 1を算出することで、計測スタート点m 1のデータに対して第2の計測点m 2が増加しているのか減少しているのかを調べる(ステップ30 [0037] Here, FIG. 5 reads the next measurement point m 2 data (A), x 2 -x 1 by calculating a second for the data of the measurement start point m 1 measurement point m 2 There examine whether has decreased what is increasing (step 30
7)。 7). 図5(B)に示す2点n 1 ,n 2の一方n 1は次の計測点が増加であり、他方n 2は減少であることから、上記x 1 −x 2の+又は−により2点n 1 ,n 2のうちの何れかを定めることができる。 While n 1 of FIG. 5 2 points shown in (B) n 1, n 2 is the increase in the next measurement point, since the other n 2 is reduced, the x 1 -x 2 + or - by 2 it can be determined either of the points n 1, n 2.

【0038】これで、計測スタート点m 1のマスタデータに対する位置n 1が求められるので、次に図5(C) [0038] Now that the position n 1 determined for the master data of the measurement start point m 1, then Fig. 5 (C)
に示すように、マスタデータのプロファイルの位相をずらし、図5(D)に示すようにマスタデータを計測データに重ね合わせる(ステップ308)。 As shown in, shifting the profile of the phase of the master data, superimposing the master data as shown in FIG. 5 (D) the measurement data (step 308). この重ね合わせが行われたら、図5(A)で空データとなっている2箇所a,bの基準面データをマスタデータa',b'から引用し、これに置換したのち(ステップ309)、補間計測データとして補間計測データ記憶部54に格納する(ステップ310)。 If this superposition is carried out, FIG 2 positions are empty data (A) a, b of the reference surface data master data a ', b' taken from, after replacing thereto (step 309) , and stores the interpolated measurement data storage section 54 as the interpolation measurement data (step 310).

【0039】以上の処理により、図2のステップ300 [0039] By the above processing, the step 300 of FIG. 2
の右図に示されるように基準面が正確なデータに補間された1次元データが得られるので、次に、品質判定部6 Since one-dimensional data in which the reference plane as shown in the right figure is interpolated accurate data is obtained, then the quality determination unit 6
0では、補間計測データ記憶部54に格納された1次元補間計測データを基準データと比較して肉盛り加工部1 0 In the interpolation measurement data storage unit 1-dimensional interpolation measurement data stored in 54 is compared with the reference data to padding processing unit 1
の品質の良否を判定する(図2のステップ400及び図3のステップ401〜403)。 Determining the quality of quality (step 401 to 403 in step 400 and FIG. 3 in FIG. 2). 本実施例では、肉盛り加工部1の特徴値として肉盛り加工部1の高さhと幅w In this embodiment, padding processing unit 1 of the height h and width w as the feature value of the padding processing unit 1
を採用し、品質判定部60にそれぞれの許容範囲の基準値が予め格納されている。 The employed reference value of the respective tolerance range to the quality judgment unit 60 are stored in advance. そして、補間計測データ記憶部54に格納された補間計測データを一つづつ品質判定部60に読み出し、その座標から基準値と比較して判定結果をCRT70又は入出力部80に出力する。 Then, the interpolation measurement data stored in the interpolation measurement data storage unit 54 reads out one by one quality judgment unit 60, and outputs the determination result is compared with a reference value from the coordinates on CRT70 or input-output unit 80.

【0040】このように、本実施形態では、肉盛り加工部1の品質を判定するにあたり、その基準面の位置Kを補間したのち判定を実行するので、品質結果の信頼性が著しく高まることになる。 [0040] Thus, in this embodiment, when determining the quality of the padding processing unit 1, since executing the determination After interpolating the position K of the reference plane, that increase significantly the reliability of the quality results Become.

【0041】なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。 [0041] Incidentally, the embodiments described above, which has been described to facilitate understanding of the present invention and were not described to limit the present invention. したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 Therefore, the elements disclosed in the above embodiments are intended to embrace all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention. 上述した実施形態では横断面が楕円状のピストンを被検査物としたが、本発明の品質検査装置では、横断面が真円の被検査物にも適用できる。 Although cross-section in the embodiment described above has an elliptical piston and the object to be inspected, in the quality inspection apparatus of the present invention, the cross section can be applied to the specimen in a perfect circle.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の肉盛り加工部の品質検査装置の実施形態を示す構成図である。 1 is a block diagram illustrating an embodiment of the inspection apparatus of padding processed portion of the present invention.

【図2】同実施形態の情報処理手順を示すフローチャート及びデータの概念図である。 2 is a conceptual diagram of a flow chart and data showing an information processing procedure of the embodiment.

【図3】図2の手順をさらに詳細に示すフローチャートである。 3 is a flow chart illustrating further details of the procedure of FIG.

【図4】基準面位置のマスタデータを示す概念図である。 4 is a conceptual diagram showing a master data of the reference surface position.

【図5】(A)〜(D)は、マスタデータによる補間手順を示す概念図である。 [5] (A) ~ (D) is a conceptual diagram showing an interpolation procedure by the master data.

【図6】(A)はピストンを示す分解斜視図、(B)は図6(A)のB−B線に沿うピストンの横断面図である。 6 (A) is an exploded perspective view showing a piston, a cross-sectional view of the piston taken along the line B-B of (B) is 6 (A).

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

P…ピストン(被検査物) 1…肉盛り加工部 2…投光ライン 10…半導体レーザ(投光手段) 20…撮像手段 22…CCDカメラ 24…A/D変換部 26…画像記憶部 30…回転駆動手段 32…回転テーブル 34…モータ 40…1次元データ変換手段 42…1次元変換部 44…1次元データ記憶部 50…基準面補間手段 60…品質判定部(品質判定手段) P ... piston (inspection object) 1 ... padding processing unit 2 ... light projecting lines 10 ... semiconductor laser (light emitting means) 20 ... imaging unit 22 ... CCD camera 24 ... A / D conversion unit 26 ... image storing section 30 ... rotation driving means 32 ... turntable 34 ... motor 40 ... 1-dimensional data conversion unit 42 ... 1-dimensional conversion unit 44 ... one-dimensional data storage unit 50 ... reference plane interpolation means 60 ... quality determining unit (quality judging means)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】円筒状被検査物の側面に円周方向に沿って施された肉盛り加工部の加工品質を検査する肉盛り加工部の品質検査装置であって、 投光ラインが前記肉盛り加工部に対して略直角となるようにスリット状の光を照射する投光手段と、 前記肉盛り加工部に照射された前記投光ラインの反射光を撮像して2次元画像データとして記憶する撮像手段と、 前記肉盛り加工部の全周が撮像可能なように前記投光手段及び前記撮像手段と前記被検査物とを相対的に回転させる回転駆動手段と、 前記撮像手段により撮像された2次元画像データを1次元データに変換して記憶する1次元データ変換手段と、 前記各1次元データにおける前記肉盛り加工部の両側の基準面位置の均一性を検証し、不均一な基準面位置は予め設定された基準面位置の 1. A cylindrical inspection apparatus padding processed portion for inspecting the machining quality of the padding processing unit which has been subjected along the circumferential direction on the side surface of the object to be inspected, the light projecting lines the meat a light projecting unit for irradiating a slit-shaped light so as to be substantially perpendicular to the prime processing unit, by imaging the reflected light of the light projecting line which is irradiated to the buildup processing unit stores the two-dimensional image data imaging means for a rotary drive means for the entire circumference of the padding processing unit causes the relative rotation and the inspection object and the light projecting means and said image pickup means so as to be imaged, is imaged by the imaging means one-dimensional data conversion means for two-dimensional image data and stores the converted one-dimensional data, to verify the homogeneity of the reference surface position of both sides of the built-up processing unit in each of the one-dimensional data, non-uniform standards surface position of a preset reference surface position スタデータの値で補間したのち、補間計測データとして記憶する基準面補間手段と、 前記補間計測データの特徴値と予め設定された基準値とを比較して前記肉盛り加工部の品質の良否を判定する品質判定手段と、を備えたことを特徴とする肉盛り加工部の品質検査装置。 After interpolation the value of static data, and the reference plane interpolation means for storing the interpolated measured data, the quality of the quality of the compared feature values ​​interpolated measured data with a preset reference value the padding processing unit determining quality determining means and, quality inspection apparatus of padding processed portion for comprising the.
  2. 【請求項2】前記被検査物が、断面が非真円である円筒状物体であることを特徴とする請求項1記載の肉盛り加工部の品質検査装置。 Wherein said object to be inspected, the inspection device of padding processing unit according to claim 1, wherein the cross section is cylindrical object is a non-perfect circle.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002519200A (en) * 1998-06-30 2002-07-02 ジオティー マズムダー Laser cladding apparatus and method
JP2010234394A (en) * 2009-03-30 2010-10-21 Denso Corp Sputter detection device

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