CN103153515A - 夹紧装置 - Google Patents

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Abstract

一种夹紧装置，提高将加工内周面的工件夹紧在安装台上的夹紧力，使安全性提高。夹紧装置将配置在安装台(30)的基准面(32)上的工件(101)予以夹紧，具有：板状的固定部件(10)，该固定部件形成有比工件(101)的内径(D1)大且比工件(101)的外径(D2)小的孔部(11a)，与配置在安装台(30)的基准面(32)上的工件(101)的端面(101a)进行面接触；以及压力赋予构件(20)，该压力赋予构件是围住安装台(30)的筒状，对固定部件(10)向工件(101)的端面(101a)赋予压力。

Description

夹紧装置
技术领域
本发明涉及一种将工件夹紧在安装台上的夹紧装置，尤其涉及一种当对工件的内周面进行磨削精加工时适合使用的夹紧装置。
背景技术
将热处理后的内齿轮工件固定在安装台上，通过在该状态下对内齿轮工件的齿面进行磨削精加工，从而提高齿轮精度。作为内齿轮工件的固定方法，有将内齿轮工件的外周面夹紧的方法、以及将内齿轮工件的端面夹紧的方法(例如，参照专利文献1)。
作为将内齿轮工件的外周面夹紧的方法，有使用开口夹套和多个爪部的方法。在使用开口夹套的方法中，将工件配置在安装台的上表面上，将开口夹套配置成把持工件及安装台的外周面，将开口夹套向下方拉入而强制性对开口夹套的上端部近旁进行缩径，由此对工件的外周面的周向整体进行把持而将工件固定在安装台上。在使用多个爪部的方法中，将工件配置在安装台的上表面上，将多个爪部向工件的外周面按压，由此对工件从其外周面进行把持而把工件固定在安装台上。
作为夹紧内齿轮工件的端面的方法，有使用钩爪和机械臂的方法。在使用钩爪的方法中，将工件配置在安装台的上表面上，使多个钩爪在上下方向上回旋，将钩爪的顶端部向工件的端面按压，由此对工件从其端面进行把持而固定在安装台上。在使用机械臂的方法中，将工件配置在安装台的上表面上，使多个机械臂在水平方向上回旋，将机械臂的顶端部配置在工件的端面上，将机械臂的基端部向下方拉入，由此对工件从其端面进行把持而固定在安装台上。
专利文献1：日本实用新型实公平7－27056号公报(例如，参照图1等)
发明所要解决的课题
从提高磨削精加工的作业效率的观点出发，研究了使安装台(工件)高速旋转的技术。但是，在上述的将工件的外周面夹紧的方法中，夹具(开口夹套、多个爪部)上作用离心力而使工件的约束力减弱，故无法将安装台(工件)的转速提高到规定的速度以上。在将工件的端面夹紧的方法中，虽然能通过增加钩爪和机械臂的数量来提高夹紧力，但相应地使设备大型化，夹紧力的提高也有限。另外，在使用爪部、钩爪和机械臂来夹紧工件的方法中，若夹具(爪部、钩爪和机械臂)产生破损或将夹具固定的固定件暂时产生松弛，那么夹具有可能产生飞脱，要求提高安全性。
发明内容
从上述问题出发，本发明是为解决上述问题而做成的，目的在于提供一种夹紧装置，提高将加工内周面的工件夹紧在安装台上的夹紧力，并使安全性提高。
用于解决课题的手段
实现上述目的的第一发明的夹紧装置，将配置在安装台的基准面上的工件予以夹紧，该夹紧装置具有：
板状的固定部件，该固定部件形成有比所述工件的内径大且比所述工件的外径小的孔部，与配置在所述安装台的基准面上的所述工件的端面进行面接触；以及
压力赋予构件，该压力赋予构件是围住所述安装台的筒状，对所述固定部件向所述工件的端面赋予压力。
实现上述目的的第二发明的夹紧装置，是第一发明的夹紧装置，其中，
所述压力赋予构件设在所述安装台上。
实现上述目的的第三发明的夹紧装置，是第二发明的夹紧装置，其中，
所述压力赋予构件形成有可对液压进行给排的液压室，该液压室由设在所述压力赋予构件的内周部上的突起部、以及形成在所述安装台的外周部上且与所述压力赋予构件的所述突起部嵌合的槽部形成。
实现上述目的的第四发明的夹紧装置，是第三发明的夹紧装置，其中，
所述固定部件与所述压力赋予构件由卡口机构连接。
实现上述目的的第五发明的夹紧装置，是第四发明的夹紧装置，其特点是，
还具有输送所述固定部件的输送构件。
实现上述目的的第六发明的夹紧装置，是第五发明的夹紧装置，其中，
所述输送构件具有：支撑所述固定部件的支撑台；以及使所述支撑台在上下方向上移动的移动构件。
实现上述目的的第七发明的夹紧装置，是第六发明的夹紧装置，其中，
还具有对所述固定部件的相位进行调节的相位调节构件，
所述相位调节构件设在所述支撑台上，并具有活塞杆，该活塞杆可向所述固定部件进退，可嵌合在形成于该固定部件外周面的凹部内。
发明的效果
采用本发明的夹紧装置，具有：板状的固定部件，该固定部件设有比工件的内径大且比工件的外径小的孔部；以及压力赋予构件，该压力赋予构件是围住所述安装台的筒状，对所述固定部件向所述工件的端面赋予压力，由此，即使固定部件或压力赋予构件产生破损，在作业时工具也能插入在由工件内周部围起的区域，能防止固定部件和压力赋予构件向外飞出。由此，能提高安全性。另外，能通过固定部件与工件的端面进行面接触而将工件固定在安装台上。于是，与以往的用爪部向工件的外周面赋予压力的夹紧装置、以及利用钩爪或机械臂向工件的端面赋予压力的夹紧装置相比，能提高将工件夹紧在安装台上的夹紧力。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的夹紧装置的剖视图。
图2是对本发明第一实施方式的夹紧装置所具有的固定部件和压力赋予件的连接状态进行说明的示图。
图3是本发明第二实施方式的夹紧装置的剖视图。
图4是本发明第三实施方式的夹紧装置的侧视图。
图5是本发明第三实施方式的夹紧装置的俯视图。
符号说明
10固定部件
11底板部
12筒部
13爪部
14突出部
15凹部
20压力赋予件
21第一外突出部
22第二外突出部
23内突出部
24空气供给孔
30安装台
31阶梯部
32基准面
33侧壁部
34槽部
35连通孔
41第一液压室
42第二液压室
71～74密封橡胶
81第一空气供给通道
82第一液压通道
83第二液压通道
84第二空气供给通道
91、94空气
92、93液压
110安装台
111基准面
120开口夹套
121锥部
130导向部件
131倾斜部
200输送装置
210支撑台
211孔部
212阶梯部
220移动机构
221导轨
222托架
223滑动部
224缸体
225活塞杆
230相位调节机构
231缸体
232活塞杆
300工作机械的立柱
具体实施方式
现对本发明的夹紧装置，用各实施方式来具体说明。
[第一实施方式]
对于本发明的第一实施方式的夹紧装置，参照图1及图2来说明。
本实施方式的夹紧装置设在安装台上，该安装台设有对工件进行定心的基准面。如图1所示，安装台30具有：设在中央的孔部30a、以及设在孔部30a的边缘的阶梯部31。阶梯部31包括：基准面32、以及与基准面32的外周部连接并向上方延伸的侧壁部33。侧壁部33的上端与安装台30的上表面部30b连接。阶梯部31形成为与工件101的外径D2大致相同的大小，通过在阶梯部31上配置工件101，就能对工件101进行定心。即，工件101的中心轴与安装台30的中心轴C1一致地配置。侧壁部33的高度形成得比工件101的高度低，通过在阶梯部31上配置工件101，工件101的端面101a就从安装台30的上表面部30b向上方突出。另外，在工件101的内周面101b形成有齿轮。
在阶梯部31的基准面32，连通设有第一空气供给通道81，可将空气91供给到阶梯部31的基准面32。第一空气供给通道81沿周向设置有多个。通过测量第一空气供给通道81的空气压力，从而可确认工件101是否以规定的姿势安装。由此，能抑制工件101的加工精度下降。
夹紧装置是对配置于安装台30的基准面32的工件101进行夹紧的装置。夹紧装置具有：固定部件10，该固定部件10设有与配置在安装台30的基准面32上的工件101的端面101a进行面接触的面接触部11b；以及压力赋予件(压力赋予构件)20，该压力赋予件20对于固定部件10向工件101的端面101a赋予压力。
固定部件10是有底筒状，具有圆盘状的底板部11、以及与底板部11的缘部连接的筒部12。在底板部11的中央设有孔部11a。孔部11a的直径d1大于工件101的内径D1，小于工件101的外径D2。在筒部12的顶端部(下端部)设有向中心突出的爪部13。爪部13沿筒部12的周向以规定间隔设置有多个。在筒部12的基端部形成有在全周向中心突出的突出部14。多个爪部13及突出部14、后述的压力赋予件20的第一、第二外突出部21、22，如图1及图2所示可用卡口机构连接。由此，能使压力赋予件20和固定部件10一起向上方或向下方移动。当压力赋予件20向下方移动时，固定部件10向下方移动，固定部件10的底板部11的顶端部分(面接触部)11b就与工件101的端面101a进行面接触，从而对工件101向安装台30赋予压力。当压力赋予件20向上方移动时，固定部件10也向上方移动，解除工件101在安装台30上的夹紧。
压力赋予件20是圆筒状，可上下移动地设在安装台30的外周部30c的上表面部30b近旁。在压力赋予件20的外周部20a的下部，形成有在全周向径向突出的第一外突出部21。在压力赋予件20的外周部20a的上部，沿周向形成有多个向径向突出的第二外突出部22。由此，固定部件10和压力赋予件20可用卡口机构连接，能将固定部件10容易地安装在压力赋予件20上。
在压力赋予件20的内周部20b，形成有向中心侧(安装台30侧)突出、可嵌入形成于安装台30的外周部30c的槽部34内的内突出部23。由安装台30的槽部34和压力赋予件20的内突出部23形成第一液压室41和第二液压室42。安装台30上形成有与第一液压室41连通的第一液压通道82。通过用泵(未图示)将液压92经第一液压通道82而供给到第一液压室41，从而压力赋予件20受到向下方的施力。由此，固定部件10被拉向下方，固定部件10的面接触部11b就向安装台30的基准面32对工件101的端面101a进行施力，工件101被固定在安装台10的基准面32上。
安装台30上形成有与第二液压室42连通的第二液压通道83。通过用泵(未图示)将液压93经第二液压通道83而供给到第二液压室42，从而压力赋予件20受到向上方的施力。由此，固定部件10被推向上方，固定部件10的面接触部11b对工件101的端面101a向安装台30基准面32进行推压的压力就被解除。
另外，在压力赋予件20的内周部20b分别配置有与第一液压室41相邻的密封橡胶71、72，防止液压92从该第一液压室41泄漏。在压力赋予件20的内周部20b分别配置有与第二液压室42相邻的密封橡胶73、74，防止液压93从该第二液压室42泄漏。
在安装台30及压力赋予件20上连通设有第二空气供给通道84。第二空气供给通道84包括：形成在安装台30上的连通孔35、以及形成在压力赋予件20上的空气供给孔24。另外，连通孔35相比于空气供给孔24而形成为大径。由此，即使压力赋予件20上下移动，连通孔35和空气供给孔24也连通，可将空气94经连通孔35而供给到空气供给孔24。空气供给孔24的顶端部面对第二外突出部22的下表面部。第二空气供给通道84沿压力赋予件20的周向设有多个。通过测量第二空气供给通道84的空气压力，就可确认固定部件10是否以规定的姿势安装。由此，能可靠地把持固定部件10。
接着，对利用上述结构的夹紧装置将工件101夹紧在安装台30上的动作和将工件101松开的动作进行说明。
首先，当将101工件夹紧在安装台30上时，将工件101配置在安装台30的阶梯部31的基准面32上。接着，将固定部件10安装在压力赋予件20上。在将固定部件10安装在压力赋予件20上后，利用泵将液压92通过第一液压通道82而供给到第一液压室41。由此，压力赋予件20受到向下方的施力，固定部件10被拉向下方。其结果，固定部件10的面接触部11b就对工件101的端面101a向安装台30的基准面32进行施力。于是，工件101被固定在安装台30的基准面32上。此时，通过测量第一空气供给通道81中的空气压力，就可确认工件101的姿势。另外，通过测量第二空气供给通道84中的空气压力，就可确认固定部件10的姿势。在确认工件101及固定部件10以规定姿势配置后，在该状态下将工具(未图示)插入由工件101的内周面101b围起的区域，对工件101的内周面101b进行精加工。
另一方面，当将工件101松开时，停止由泵进行液压92向第一液压室41的供给，而由泵将液压93经第二液压通道83供给到第二液压室42。由此，压力赋予件20受到向上方的施力，固定部件10被推向上方。其结果，固定部件10的面接触部11b对工件101的端面101a向安装台30的基准面推压的压力就被解除。于是，工件101处于被配置在安装台30的基准面32上的状态。即，把工件101松开。在该状态下，使安装台30回旋，从压力赋予件20上取下固定部件10，从安装台30的阶梯部31上取出工件101。
因此，采用本实施方式的夹紧装置，固定部件10具有直径d1比工件101的内径D1大而比外径D2小的孔部11a，且具有与工件101的端面101a面接触的面接触部11b，由此即使压力赋予件20产生破损，在作业时工具也能插入由工件101的内周面101b围起的区域，能防止固定部件10向外飞出。由此，能提高安全性。另外，由于能利用固定部件10对工件101的端面101a的全周向安装台30赋予压力，因此，与以往的用爪部向工件的外周面赋予压力的夹紧装置、以及利用钩爪或机械臂向工件的端面赋予压力的夹紧装置相比，能提高将工件101夹紧在安装台30上的夹紧力。
[第二实施方式]
对于本发明的第二实施方式的夹紧装置，参照图3进行说明。在本实施方式中，替代安装台的阶梯部而用导向部件及开口夹套对工件进行定心。在本实施方式中，上述的第一实施方式的夹紧装置所具备的安装台的替代部件，是由安装台、开口夹套以及导向部件构成的装置，除此以外具有相同的器件。在本实施方式中，对于与第一实施方式的夹紧装置相同的器件，标上相同的符号，省略其说明。
在本实施方式的夹紧装置中，如图3所示，工件101配置在安装台110的基准面111上。另外，在安装台110的中央设有孔部110a。夹紧装置具有对该工件101进行定心的开口夹套120及导向部件130。在导向部件130的外周部130c形成有压力赋予件20的内突出部23所嵌入的槽部34，与上述第一实施方式的夹紧装置所具备的安装台30相同，形成第一、第二液压室41、42。在第一、第二液压室41、42连通形成有第一、第二液压通道82、83。液压92，93可分别对于第一、第二液压室41、42进行给排。压力赋予件20与固定部件10可用卡口机构连接。由此，能使压力赋予件20与固定部件10一起向上方或向下方移动。
在导向部件130的内周部的上端部130a近旁，形成有随着向上方而扩径的倾斜部131。安装台110与导向部件130之间配置开口夹套120。开口夹套120利用未图示的拉入机构而可被向图中下方拉入。在开口夹套120的外周部的上端部120a近旁，形成有随着向上方而扩径的锥部121。在开口夹套120的内周部的上端部120a近旁，形成有对配置在安装台110的基准面111上的工件101进行把持的把持部122。由此，将工件101配置在安装台110的基准面111上，将开口夹套120配置在安装台110与导向部件130之间，通过向下方拉入，开口夹套120的上端部120a近旁就强制性缩径，对配置在安装台110的基准面111上的工件101进行定心。另外。通过将开口夹套120向上方上推，对开口夹套120的上端部120a近旁进行缩径的力就被解除。
接着，对利用上述结构的夹紧装置将工件101夹紧在安装台110上的动作、将工件101松开的动作进行说明。
首先，当夹紧工件101时，在安装台110的基准面111上配置工件101。接着，将开口夹套120配置在安装台110与导向部件130之间，并向图中下方拉入。由此，对工件101进行定心。在压力赋予件20上安装固定部件10。接着，利用泵将液压92经第一液压通道82而供给到第一液压室41。由此，压力赋予件20受到向下方的施力，固定部件10被拉到下方。其结果，固定部件的面接触部11b就对工件101的端面101a向安装台110的基准面111进行施力。于是，工件101被固定在安装台110的基准面111上。在该状态下，将工具(未图示)插入由工件101的内周面101b围起的区域，对工件101的内周面101b进行精加工。
另一方面，当将工件101松开时，停止由泵进行的液压92向第一液压室41的供给，而由泵将液压93经第二液压通道83供给到第二液压室42。由此，压力赋予件20受到向上方的施力，固定部件10被推向上方。其结果，固定部件10的面接触部11b对工件101的端面101a向安装台110的基准面111的压力就被解除。于是，工件101处于被配置在安装台110的基准面111上的状态。即，把工件松开。在该状态下，使安装台110回旋，从压力赋予件20上取下固定部件10，从安装台110上取出工件101。
因此，采用本实施方式的夹紧装置，与第一实施方式的夹紧装置相同，与以往的用爪部向工件的外周面赋予压力的夹紧装置、以及利用钩爪或机械臂向工件的端面赋予压力的夹紧装置相比，能提高将工件101夹紧在安装台110上的夹紧力。并能提高安全性。
[第三实施方式]
对于本发明的第三实施方式的夹紧装置，参照图4及图5进行说明。本实施方式的结构是，在上述第二实施方式的夹紧装置上还设有输送固定部件的输送装置。在本实施方式中，对于与第二实施方式的夹紧装置相同的器件，标上相同的符号，省略其说明。
在本实施方式的夹紧装置中，如图4及图5所示，还具有输送固定部件10的输送装置200。输送装置200具有：支撑固定部件10的支撑台210、以及使支撑台210向上下方向移动的移动机构(移动构件)220。
在支撑台210上设有孔部211，并沿孔部211设有阶梯部212。支撑台210的孔部211形成为可插通安装台110、开口夹套120、导向部件130和压力赋予件20。阶梯部212形成为可将固定部件10的下端部嵌入。由此，可在支撑台210的上表面部210a的规定位置支撑固定部件10。
在支撑台210上，设有与阶梯部212相邻、对固定部件10的相位进行调节的相位调节机构(相位调节构件)230。相位调节机构230包括：缸体231、以及可向固定部件10进退的活塞杆232。活塞杆232的顶端部形成为可嵌合在形成于固定部件10的外周部12b的凹部15内。由此，可调节固定部件10的相位。
移动机构220设在对工件101进行加工的工作机械的支柱300的前表面部300a上。移动机构220具有：向上下方向延伸的导轨221；对导轨221的下端部和支撑台210的基端部进行固定的托架222；设在支柱300的前表面部300a上、可供导轨221滑动的滑动部223、223；以及缸体224。在缸体224上设有可进退(上下移动)的活塞杆225。活塞杆225的顶端部225a固定在支撑台上。随着活塞杆225的进退，支撑台210就上下移动。另外，缸体224利用固定件(未图示)而固定在工作机械的支柱300的前表面部300a上。
接着，对由上述结构的夹紧装置输送固定部件10的动作进行说明。
在安装台110的基准面111上配置工件101，开口夹套120被向下方拉入。即，在对工件101进行了定心的状态下，将工件101配置在安装台110的基准面111上。接着，使支柱300回旋，在与工件101相对的部位配置移动机构220。即，在工件101的上方配置固定部件10。接着，使活塞杆225伸长，使支撑台210沿导轨221向下方移动。然后，使支撑台110回旋，连接固定部件10和压力赋予件20。然后，使相位调节机构230的活塞杆232收缩，再使移动机构220的活塞杆225伸长，再使支撑台210进一步向下方移动。在该状态下，将工具配置在由工件101的内周面101a围起的区域内，对工件101的内周面101a进行磨削加工等精加工。
接着，说明在对工件的内周面进行精加工后搬出固定部件10的动作。
首先，使工具从由工件101的内周面101a围起的区域向上方移动，使工具移动到从工件101的上方离开的位置。接着，使移动机构220的活塞杆225收缩，使支撑台210沿导轨221向上方移动。将支撑台210的阶梯部212接近配置在固定部件10的下端部。然后，根据需要使安装台110回旋。然后，使相位调节机构230的活塞杆232伸长，将活塞杆232的顶端部插入在固定部件10的凹部15内。然后，使安装台110回旋，解除固定部件10与压力赋予件20的连接。接着，使移动机构220的活塞杆225收缩，使支撑台210及固定部件10沿导轨221向上方移动。根据需要使支柱300回旋。由此，将固定部件10配置在从工件101的上方离开的位置。
因此，采用本实施方式的夹紧装置，与上述第二实施方式相同，与以往的用爪部向工件外周面赋予压力的夹紧装置、以及利用钩爪或机械臂向工件的端面赋予压力的夹紧装置相比，能提高将工件101夹紧在安装台110上的夹紧力。另外，能提高安全性。
此外，由于具有输送装置200，故能输送固定部件10，能容易更换固定部件10，或将工件101搬出，能进一步提高安全性。
由于输送装置200包括支撑台210和移动装置220，故装置自身是简单的，能抑制设备的成本增加。
由于还具有相位调节机构230，故能容易地使固定部件10与压力赋予件20的相位一致，能高效地进行作业。
另外，在上述中，说明了适用于利用开口夹套120对工件101进行定心的夹紧装置的情况，但对于利用设在安装台上的阶梯部的基准面进行工件定心的夹紧装置也可适用。
产业上的实用性
采用本发明的夹紧装置，能提高将对内周面进行加工的工件夹紧在安装台上的夹紧力，并且能提高安全性，因此，在工作机械产业等中能有益地使用。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种夹紧装置，将配置在安装台的基准面上的工件予以夹紧，该夹紧装置的特征在于，具有：
板状的固定部件，该固定部件形成有比所述工件的内径大且比所述工件的外径小的孔部，与配置在所述安装台的基准面上的所述工件的端面进行面接触；以及
压力赋予构件，该压力赋予构件是围住所述安装台的筒状，对所述固定部件向所述工件的端面赋予压力，
所述压力赋予构件设在所述安装台上，
所述压力赋予构件形成有可对液压进行给排的液压室，该液压室由设在所述压力赋予构件的内周部上的突起部、以及形成在所述安装台的外周部上且与所述压力赋予构件的所述突起部嵌合的槽部形成。
2.如权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，
所述固定部件与所述压力赋予构件由卡口机构连接。
3.如权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于，
还具有输送所述固定部件的输送构件。
4.如权利要求3所述的夹紧装置，其特征在于，
所述输送构件具有：支撑所述固定部件的支撑台、以及使所述支撑台在上下方向上移动的移动构件。
5.如权利要求4所述的夹紧装置，其特征在于，
还具有对所述固定部件的相位进行调节的相位调节构件，
所述相位调节构件设在所述支撑台上，并具有活塞杆，该活塞杆可向所述固定部件进退，可嵌合在形成于该固定部件的外周面的凹部内。

Claims (7)

1.一种夹紧装置，将配置在安装台的基准面上的工件予以夹紧，该夹紧装置的特征在于，具有：
板状的固定部件，该固定部件形成有比所述工件的内径大且比所述工件的外径小的孔部，与配置在所述安装台的基准面上的所述工件的端面进行面接触；以及
压力赋予构件，该压力赋予构件是围住所述安装台的筒状，对所述固定部件向所述工件的端面赋予压力。
2.如权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，
所述压力赋予构件设在所述安装台上。
3.如权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于，
所述压力赋予构件形成有可对液压进行给排的液压室，该液压室由设在所述压力赋予构件的内周部上的突起部、以及形成在所述安装台的外周部上且与所述压力赋予构件的所述突起部嵌合的槽部形成。
4.如权利要求3所述的夹紧装置，其特征在于，
所述固定部件与所述压力赋予构件由卡口机构连接。
5.如权利要求4所述的夹紧装置，其特征在于，
还具有输送所述固定部件的输送构件。
6.如权利要求5所述的夹紧装置，其特征在于，
所述输送构件具有：支撑所述固定部件的支撑台、以及使所述支撑台在上下方向上移动的移动构件。
7.如权利要求6所述的夹紧装置，其特征在于，
还具有对所述固定部件的相位进行调节的相位调节构件，
所述相位调节构件设在所述支撑台上，并具有活塞杆，该活塞杆可向所述固定部件进退，可嵌合在形成于该固定部件的外周面的凹部内。
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