CN108127463B - 一种智能自动化专机设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机加工领域，公开一种智能自动化专机设备，包括加工中心，加工中心上安装有第一轨道，第一轨道上滑设有机械手，加工中心侧边安装有下架装置，加工中心内设有第一操作平台，第一操作平台的两侧都安装有第二操作平台，第一操作平台上安装有定位装置，第二操作平台上还安装有用于压紧夹具上零件的压紧装置；还包括工作台，工作台上安装有第二轨道，第二轨道上滑动有滑板，第一操作平台和第二操作平台都安装在滑板上。本发明在加工零件时，实现了自动加工，自动上下料，自动化程度高，同时在加工过程中能够自动翻转零件再进行加工，翻转后零件还能够自动定位，提高加工准确性和加工精度。

Description

一种智能自动化专机设备
技术领域
本发明涉及机机加工领域，尤其涉及一种智能自动化专机设备。
背景技术
目前机加工一般都是数控车床，数控车床通过编程能够实现半自动化，但零件的上下料都是通过手动完成，比较费时耗力，同时数控车床的加工精度也不是很高。
发明内容
本发明针对现有技术中零件加工自动化程度低的缺点，提供一种智能自动化专机设备。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种智能自动化专机设备，包括加工中心，加工中心上安装有通到其内部的第一轨道，第一轨道上滑设有抓取零件的机械手，加工中心侧边安装有用于放置毛坯零件的上架装置和用于放置成品零件的下架装置，加工中心内设有第一操作平台，第一操作平台的两侧都安装有第二操作平台，第一操作平台上安装有用于定位零件的定位装置，每个第二操作平台上安装有至少两个用于夹紧零件的夹具，第二操作平台上还安装有用于压紧夹具上零件的压紧装置；还包括工作台，工作台上横向安装有第二轨道，第二轨道上滑动有滑板，滑板上安装有伺服电机和支撑板，伺服电机安装在滑板与支撑板之间并驱动支撑板纵向移动，第一操作平台和第二操作平台都安装在支撑板上。本发明在加工零件时，实现了自动加工，自动上下料，自动化程度高，同时在加工过程中能够自动翻转零件再进行加工，翻转后零件还能够自动定位，提高加工准确性和加工精度，支撑板上的夹具和定位装置能够实现横向和纵向移动，能够对零部件进行全方位的加工，自动化程度高。
作为优选，机械手包括滑块、机械臂和机械爪，机械臂与滑块连接并上下滑动在滑块上，机械爪安装在机械臂上，滑块滑动在第一轨道上，机械臂内伸缩有第一伸缩杆，机械爪与第一伸缩杆的端部固定连接。通过第一伸缩杆使得机械爪能够伸到上架装置上抓取物料，第一伸缩杆增强了机械手了伸展性，使得机械手实用效果更强。
作为优选，上架装置包括第一物料箱、第一推动装置和物料传感器，第一物料箱顶端为开口式第一物料箱，第一物料箱内设有垂直于第一物料箱底面的第一隔板，第一隔板将第一物料箱分隔成多个第一物料通道，物料传感器安装在第一物料通道一端部，第一推动装置包括第一缸体和伸缩在第一缸体内的第二伸缩杆，第一缸体固定在第一物料箱的外侧壁上，第二伸缩杆一端伸入到第一物料通道内。第一物料通道可以放置多个毛坯零件，物料传感器检测该第一物料通道内有无毛坯零件，当检测到有物料时，第一推动装置将零件推动到第一物料通道的前端。
作为优选，下架装置包括第二物料箱、第二推动装置，第二物料箱内设有多道第二物料通道，第二推动装置包括第二缸体和第三伸缩杆，第三伸缩杆伸缩在第二缸体内。第二推动装置能够将成品零件推入到第二物料箱中，从而使得成品零件能够整齐有序的排列在第二物料箱中。
作为优选，还包括机座，机座上固定有用于输送第二物料箱的直线滑台，直线滑台包括固定座、丝杆、移动块和电机，固定座与机座固定连接，电机安装在固定座上，电机与丝杆连接并驱动其转动，移动块螺旋滑动在丝杆上，移动块上固定有输送第二物料箱的输送板。电机控制丝杆转动，实现移动块在丝杆上移动，通过控制电机的进给，从而控制丝杆转动圈数，保证第二物料箱在移动过程中第二物料通道能够准确与第二推动装置对应，使得第二推动装置能够顺利将物料推入到第二物料通道中，在直线滑台的作用下，物料能够有序的装满第二物料箱。
作为优选，还包括限位座，限位座包括固定板和凸条，凸条固定在固定板的上端面，凸条的数量至少为一根，固定板的下端面与输送板固定连接，第二物料箱底部固定有与凸条卡合连接的卡槽。第二物料箱通过其上的卡槽与限位座进行卡合连接，从而使得第二物料箱在直线滑台上移动时更加的稳定。
作为优选，机座上还安装有用于放置产品零件的升降平台，机座上固定有升降装置，升降装置与升降平台连接并带动升降平台上下移动，升降装置包括第三缸体和第四伸缩杆，第四伸缩杆的一端伸缩在第三缸体内，第四伸缩杆的另一端与升降平台固定连接。升降装置上升用于接收机械手抓取的零件，机械手从加工中心运出时，升降装置中的升降平台同时上升到预定高度来接收零件，提升系统下料的下料速度，升降装置下降到预定位置，方便第二推动装置将升降平台上的物料推送到第二物料通道内。
作为优选，夹具包括底座、限位块、限位滑块和第三推动装置，限位块固定在底座后端部，限位滑块滑动在底座上，第三推动装置与限位滑块连接并推动其移向限位块，限位滑块与限位块之间用于放置待加工的零部件的第一工位，限位块的前端面固定有用于定位零部件的第一定位块。夹具能够自动夹紧待加工的零件，夹具上设有用于限位零部件的第一定位块，从而使得零部件在夹具中稳定性高，零部件在钻孔或者切割时不易晃动，提高加工精度。
作为优选，第一定位块正对限位滑块，第一定位块安装在第一工位内，第一定位块的两侧面与第一定位块的前端面相交处都设有第一导向弧形面。第一导向弧形面方便零部件顺利与其配合，同时也防止第一定位块锋利的棱角破坏零件。
作为优选，还包括第一吹气装置，第一吹气装置安装在第二操作平台，第一吹气装置包括第一气泵、第七缸体和第一气管，第七缸体与第二气泵固定连接，第七缸体上固定有至少两根第一气管，第一气管布置在第一定位块两侧。第一气泵给第七缸体提供高压气体，所有第一气管都与第七缸体连接，从而使得第一气管吹出来的气压都相同，第一气管容易吹气清洗零件表面的废屑。
作为优选，第七缸体上还安装有用于吹洗零件后端部的第二气管，第二气管设在两第一气管之间。增加第二气管，从而使得零件表面被清洗的更加干净。
作为优选，限位块后端面安装用第四推动装置，第四推动装置包括第四缸体和用于推动零部件脱离第一定位块的第五伸缩杆，第五伸缩杆伸缩在第四缸体内，第四缸体与限位块固定连接，第五伸缩杆贯穿第一定位块。第四推动装置用于推开零件，使得零件与第一定位块分离开，方便其他机械手抓取零部件。
作为优选，定位装置包括第二定位块和第五推动装置，第二定位块和第五推动装置都安装在第一操作平台上，第二定位块正对第五推动装置，第二定位块与第五推动装置之间设有用于放置零部件的第二工位，第五推动装置包括第五缸体和推动零部件移向第二定位块的第六伸缩杆，第六伸缩杆一端伸缩在第五缸体内，第五缸体固定在第一操作平台上。零件需要进行翻转加工时，定位装置用于放置翻转后的零件，并通过第二定位块进行重新定位，保证零件位置不发生偏移，提高加工精度。
作为优选，第二定位块的两侧面与第二定位块的前端面相交处都设有第二导向弧形面。第二导向弧形面方便零件与第二定位块能够顺利的卡合，同时弧形面还能够保护零件与第二定位块卡合时不会被损坏。
作为优选，第二定位块的两侧面相互平行，第二定位块的两侧面同时垂直于第一操作平台的上端面。方便第二定位块能够顺利的与零件进行卡合连接。
作为优选，第一操作平台上还安装有第二吹气装置，第二吹气装置包括第二气泵、第八缸体和第三气管，第三气管安装在第八缸体上，第二气泵与第八缸体连接，第三气管的吹气口都朝向第二工位。第二吹气装置用于吹气零件上的废屑，防止零件在后续加工时被废屑卡死。
作为优选，压紧装置包括第六缸体、第八伸缩杆和压板，第八伸缩杆一端安装在第六缸体内，第八伸缩杆另一端与压板固定连接。第八伸缩杆伸缩在第六缸体上，当需要压紧时，第六缸体旋转并带动压板旋转到第二定位块的零件上方，第八伸缩杆收缩，压板压紧零件，压好后，第八伸缩杆伸长，第六缸体旋转带动压板远离压板。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
本发明在加工零件时，实现了自动加工，自动上下料，自动化程度高，同时在加工过程中能够自动翻转零件再进行加工，翻转后零件还能够自动定位，提高加工准确性和加工精度。
附图说明
图1是本发明第一种位置状态下的结构示意图。
图2是图1中A的局部放大图。
图3是图1中B的局部放大图。
图4是本发明第二种位置状态下的结构示意图。
图5是本发明第三种位置状态下的结构示意图。
图6是图5中直线滑台的结构示意图。
图7是图5中限位座的结构示意图。
以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，10—加工中心、11—第一轨道、12—机械手、13—上架装置、14—下架装置、15—第一操作平台、16—第二操作平台、17—夹具、18—压紧装置、19—机座、20—直线滑台、21—升降平台、22—升降装置、23—第四推动装置、24—限位座、25—第一吹气装置、26—第二吹气装置、27—定位装置、28—工作台、29—第二轨道、30—滑板、31—支撑板、121—滑块、122—机械臂、123—机械爪、124—第一伸缩杆、131—第一物料箱、132—第一推动装置、133—物料传感器、141—第二物料箱、142—第二推动装置、171—底座、172—限位块、173—限位滑块、174—第三推动装置、175—第一工位、176—第一定位块、181—第六缸体、182—第八伸缩杆、183—压板、201—固定座、202—丝杆、203—移动块、204—电机、221—第三缸体、222—第四伸缩杆、231—第四缸体、232—第五伸缩杆、241—固定板、242—凸条、251—第七缸体、252—第一气管、253—第二气管、261—第八缸体、262—第三气管、271—第二定位块、272—第五推动装置、1311—第一隔板、1312—第一物料通道、1321—第一缸体、1322—第二伸缩杆、1411—第二物料通道、1421—第二缸体、1422—第三伸缩杆、1741—第九缸体、1742—第七伸缩杆、1761—第一导向弧形面、2711—第二导向弧形面、2721—第五缸体、2722—第六伸缩杆。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种智能自动化专机设备，如图1-7所示，包括加工中心10，加工中心10内还安装有打孔机和旋转刀架，旋转刀架上安装有不同类型的钻头，当打孔机需要更换钻头时，旋转刀架通过气缸推动到打孔机下方，打孔机将使用过的钻头放置在旋转刀架上，同时更换另外的钻头进行打孔，本实施例加工中心10用来加工线性滑块，加工中心10上安装有通到其内部的第一轨道11，本实施例第一轨道11为两根，第一轨道11上滑设有抓取零件的机械手12，两根第一轨道11使得机械手12滑动更加的稳定，加工中心10侧边安装有用于放置毛坯零件的上架装置13和用于放置成品零件的下架装置14，加工中心10内设有第一操作平台15，第一操作平台15的两侧都安装有第二操作平台16，第一操作平台15上安装有用于定位零件的定位装置27，每个第二操作平台16上安装有至少两个用于夹紧零件的夹具17，本实施例每个第二操作平台16上安装有两个夹具17，第二操作平台16上还安装有用于压紧夹具17上零件的压紧装置18，当夹具17夹紧零件后，打孔机对零件进行打孔加工；还包括工作台28，工作台28上横向安装有第二轨道29，第二轨道29上滑动有滑板30，滑板30上安装有伺服电机和支撑板31，伺服电机安装在滑板30与支撑板31之间并驱动支撑板31纵向移动，第一操作平台15和第二操作平台16都安装在支撑板31上。
机械手12包括滑块121、机械臂122和机械爪123，机械臂122与滑块121连接并上下滑动在滑块121上，机械爪123安装在机械臂122上，滑块121滑动在第一轨道11上，机械臂122内伸缩有第一伸缩杆124，机械爪123与第一伸缩杆124的端部固定连接。
上架装置13包括第一物料箱131、第一推动装置132和物料传感器133，第一物料箱131顶端为开口式第一物料箱，开口式第一物料箱方便人们事先放入毛坯零件，第一物料箱131内设有垂直于第一物料箱131底面的第一隔板1311，第一隔板1311有序的将毛坯零件隔开，第一隔板1311将第一物料箱131分隔成多个第一物料通道1312，物料传感器133安装在第一物料通道1312一端部，当其中一个物料传感器133在检测到对应第一物料通道1312内还有毛坯零件时，机械手12就会抓取该第一物料通道1312内的毛坯零件，当该物料传感器133没有检测到毛坯零件时，机械手12就会移动到有毛坯零件的第一物料通道1312上，第一推动装置132包括第一缸体1321和伸缩在第一缸体1321内的第二伸缩杆1322，第一推动装置132为气控推动装置，第一缸体1321固定在第一物料箱131的外侧壁上，第二伸缩杆1322一端伸入到第一物料通道1312内。
下架装置14包括第二物料箱141、第二推动装置142，第二物料箱141内设有多道第二物料通道1411，第二推动装置142包括第二缸体1421和第三伸缩杆1422，第三伸缩杆1422伸缩在第二缸体1421内。
还包括机座19，机座19上固定有用于输送第二物料箱141的直线滑台20，直线滑台20包括固定座201、丝杆202、移动块203和电机204，固定座201与机座19固定连接，电机204安装在固定座201上，电机204与丝杆202连接并驱动其转动，移动块203螺旋滑动在丝杆202上，移动块203上固定有输送第二物料箱141的输送板，第二物料箱141内其中一格第二物料通道1411装满时，电机204驱动丝杆202转动，移动块203带动第二物料箱141向前移动一格，使得空的第二物料通道1411与第二推动装置142正对。
还包括限位座24，限位座24包括固定板241和凸条242，凸条242固定在固定板241的上端面，凸条242的数量至少为一根，本实施例凸条242的数量为三根，其中两根凸条242固定在固定板241上端面两端，还有一根凸条242固定在固定板241上端面中间位置，固定板241的下端面与输送板固定连接，第二物料箱141底部固定有与凸条242卡合连接的卡槽，第二物料箱141与固定板241固定牢靠，不会轻易发生移动。
机座19上还安装有用于放置产品零件的升降平台21，机座19上固定有升降装置22，升降装置22与升降平台21连接并带动升降平台21上下移动，升降装置22包括第三缸体221和第四伸缩杆222，第四伸缩杆222的一端伸缩在第三缸体221内，第四伸缩杆222的另一端与升降平台21固定连接，当机械手12将加工中心10内的成品零件输送出来时，升降装置22带动升降平台21带动上升到指定高度，机械手12将抓取的零件放置在升降平台21上，机械手12再去抓取上架装置13上的毛坯零件，并输送到加工中心10内进行加工，升降平台21接收到零件后，下降到指定位置，第二推动装置142将升降平台21上的零件推入到第二物料箱141中。
夹具17包括底座171、限位块172、限位滑块173和第三推动装置174，限位块172固定在底座171后端部，限位滑块173滑动在底座171上，第三推动装置174与限位滑块173连接并推动其移向限位块172，第三推动装置174包括第九缸体1741和伸缩在第九缸体1741内的第七伸缩杆1742，第七伸缩杆1742与限位滑块173固定连接，第七伸缩杆1742伸缩时带动限位滑块173前后滑动，从而实现零件夹紧和松开，限位滑块173与限位块172之间用于放置待加工的零部件的第一工位175，限位块172的前端面固定有用于定位零部件的第一定位块176，机械手12将零件放置在第一工位175上，第三推动装置174推动零件，使得零件上的凹槽与第一定位块176进行卡合定位，零件在夹具上固定牢靠不会轻易松动。
第一定位块176正对限位滑块173，第一定位块176安装在第一工位175内，第一定位块176的两侧面与第一定位块176的前端面相交处都设有第一导向弧形面1761。
还包括第一吹气装置25，第一吹气装置25安装在第二操作平台16，第一吹气装置25包括第一气泵、第七缸体251和第一气管252，第七缸体251与第二气泵固定连接，第七缸体251上固定有至少两根第一气管252，本实施例第一气管252有两根，第一气管252布置在第一定位块176两侧。
第七缸体251上还安装有用于吹洗零件后端部的第二气管253，第二气管253设在两第一气管252之间。
限位块172后端面安装用第四推动装置23，第四推动装置23为气控推动装置，第四推动装置23包括第四缸体231和用于推动零部件脱离第一定位块176的第五伸缩杆232，第五伸缩杆232伸缩在第四缸体231内，第四缸体231与限位块172固定连接，第五伸缩杆232贯穿第一定位块176，零件一端加工好后，第三推动装置174带动限位滑块173向前移动，从而松开零件，此时零件还是牢牢与第一定位块176连接在一起，通过第四推动装置23能够轻松将零件与第一定位块176分开。
定位装置27包括第二定位块271和第五推动装置272，第二定位块271和第五推动装置272都安装在第一操作平台15上，第二定位块271正对第五推动装置272，第二定位块271与第五推动装置272之间设有用于放置零部件的第二工位273，机械手12抓取零件旋转放置在第二工位273上，因为在放置的过程中，零件位置不是很精确，不进行定位直接放到夹具17中进行装夹容易发生偏移，装夹不到位等问题，而通过第二定位块271进行定位后，零件容易与第一定位块176进行卡合连接，第五推动装置272包括第五缸体2721和推动零部件移向第二定位块271的第六伸缩杆2722，第六伸缩杆2722一端伸缩在第五缸体2721内，第五缸体2721固定在第一操作平台15上。
第二定位块271的两侧面与第二定位块271的前端面相交处都设有第二导向弧形面2711。
第二定位块271的两侧面相互平行，第二定位块271的两侧面同时垂直于第一操作平台15的上端面。
第一操作平台15上还安装有第二吹气装置26，第二吹气装置26包括第二气泵、第八缸体261和第三气管262，第二气泵与第八缸体261连接并给其供气，第三气管262安装在第八缸体261上，第二气泵与第八缸体261连接，第三气管262的吹气口都朝向第二工位273。
压紧装置18包括第六缸体181、第八伸缩杆182和压板183，压紧装置18为气控压紧装置，第八伸缩杆182一端安装在第六缸体181内，第八伸缩杆182另一端与压板183固定连接，当机械手12将零件放入到第一工位175时，第三推动装置174将零件推入到第一定位块176中，当零件与第一定位块176卡合在一起，此时零件可能悬空在底座171上，为了使得第一定位块176装夹到位，压紧装置18会将零件压到位，使得零件与底座171接触。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种智能自动化专机设备，包括用于给零件打孔的加工中心(10)，其特征在于：加工中心(10)上安装有通到其内部的第一轨道(11)，第一轨道(11)上滑设有抓取零件的机械手(12)，加工中心(10)侧边安装有用于放置毛坯零件的上架装置(13)和用于放置成品零件的下架装置(14)，加工中心(10)内设有第一操作平台(15)，第一操作平台(15)的两侧都安装有第二操作平台(16)，第一操作平台(15)上安装有用于定位零件的定位装置(27)，每个第二操作平台(16)上安装有至少两个用于夹紧零件的夹具(17)，第二操作平台(16)上还安装有用于压紧夹具(17)上零件的压紧装置(18)；还包括工作台(28)，工作台(28)上横向安装有第二轨道(29)，第二轨道(29)上滑动有滑板(30)，滑板(30)上安装有伺服电机和支撑板(31)，伺服电机安装在滑板(30)与支撑板(31)之间并驱动支撑板(31)纵向移动，第一操作平台(15)和第二操作平台(16)都安装在支撑板(31)上；夹具(17)包括底座(171)、限位块(172)、限位滑块(173)和第三推动装置(174)，限位块(172)固定在底座(171)后端部，限位滑块(173)滑动在底座(171)上，第三推动装置(174)与限位滑块(173)连接并推动其移向限位块(172)，限位块(172)的前端面固定有用于定位零部件的第一定位块(176)；定位装置(27)包括第二定位块(271)和第五推动装置(272)，第五推动装置(272)包括第五缸体(2721)和推动零部件移向第二定位块(271)的第六伸缩杆(2722)，第六伸缩杆(2722)一端伸缩在第五缸体(2721)内。
2.根据权利要求1所述的一种智能自动化专机设备，其特征在于：机械手(12)包括滑块(121)、机械臂(122)和机械爪(123)，机械臂(122)与滑块(121)连接并上下滑动在滑块(121)上，机械爪(123)安装在机械臂(122)上，滑块(121)滑动在第一轨道(11)上，机械臂(122)内伸缩有第一伸缩杆(124)，机械爪(123)与第一伸缩杆(124)的端部固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能自动化专机设备，其特征在于：上架装置(13)包括第一物料箱(131)、第一推动装置(132)和物料传感器(133)，第一物料箱(131)内设有数量至少为一块的第一隔板(1311)，第一隔板(1311)将第一物料箱(131)分隔成多个第一物料通道(1312)，物料传感器(133)安装在第一物料通道(1312)一端部，第一推动装置(132)包括第一缸体(1321)和伸缩在第一缸体(1321)内的第二伸缩杆(1322)，第一缸体(1321)固定在第一物料箱(131)的外侧壁上，第二伸缩杆(1322)一端伸入到第一物料通道(1312)内。
4.根据权利要求1所述的一种智能自动化专机设备，其特征在于：下架装置(14)包括第二物料箱(141)、第二推动装置(142)，第二物料箱(141)内设有多道第二物料通道(1411)，第二推动装置(142)包括第二缸体(1421)和第三伸缩杆(1422)，第三伸缩杆(1422)伸缩在第二缸体(1421)内。
5.根据权利要求4所述的一种智能自动化专机设备，其特征在于：还包括机座(19)，机座(19)上固定有用于输送第二物料箱(141)的直线滑台(20)，直线滑台(20)包括固定座(201)、丝杆(202)、移动块(203)和电机(204)，固定座(201)与机座(19)固定连接，电机(204)安装在固定座(201)上，电机(204)与丝杆(202)连接并驱动其转动，移动块(203)螺旋滑动在丝杆(202)上，移动块(203)上固定有输送第二物料箱(141)的输送板。
6.根据权利要求5所述的一种智能自动化专机设备，其特征在于：机座(19)上还安装有用于放置产品零件的升降平台(21)，机座(19)上固定有升降装置(22)，升降装置(22)与升降平台(21)连接并带动升降平台(21)上下移动，升降装置(22)包括第三缸体(221)和第四伸缩杆(222)，第四伸缩杆(222)的一端伸缩在第三缸体(221)内，第四伸缩杆(222)的另一端与升降平台(21)固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种智能自动化专机设备，其特征在于：限位块(172)后端面安装用第四推动装置(23)，第四推动装置(23)包括第四缸体(231)和用于推动零部件脱离第一定位块(176)的第五伸缩杆(232)，第五伸缩杆(232)伸缩在第四缸体(231)内，第四缸体(231)与限位块(172)固定连接，第五伸缩杆(232)贯穿第一定位块(176)。
8.根据权利要求1所述的一种智能自动化专机设备，其特征在于：第二定位块(271)和第五推动装置(272)都安装在第一操作平台(15)上，第二定位块(271)正对第五推动装置(272)，第二定位块(271)与第五推动装置(272)之间设有用于放置零部件的第二工位(273)，第五缸体(2721)固定在第一操作平台(15)上。
9.根据权利要求1所述的一种智能自动化专机设备，其特征在于：压紧装置(18)包括第六缸体(181)、第八伸缩杆(182)和压板(183)，第八伸缩杆(182)一端安装在第六缸体(181)内，第八伸缩杆(182)另一端与压板(183)固定连接。
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