CN109470315B - 一种线轴检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铜线的检测技术领域,公开了一种检测效率较高的线轴检测系统及方法,线轴检测系统包括输送装置、第一抓取装置、打标单元、线头检测单元、称重单元及第二抓取装置,其中,输送装置包括用于输送绕线后的绕线轴的主输送线及用于输送待检测的绕线轴的检测输送线;第一抓取装置位于主输送线与检测输送线的起始位置之间,能够将主输送线上的绕线轴抓取至检测输送线上;打标单元、线头检测单元、称重单元沿检测输送线的输送方向依次设置,打标单元用于对绕线轴打标;线头检测单元用于检测绕线轴上的线头;称重单元用于对绕线轴进行称重;第二抓取装置位于主输送线与检测输送线的末尾位置之间,能够将检测合格的绕线轴抓取至主输送线上。
Description
技术领域
本发明涉及铜线的检测技术领域,尤其涉及一种铜线的线轴检测系统及方法。
背景技术
铜线在生产完成后需要对其进行重量、垂直度的检测。目前,在铜线的检测过程中,先由绕线机将铜线绕到绕线轴(如胶轴)上,检测人员从绕线轴上抽出铜线的线头,并进行检测。铜线在绕线完毕后到人工检测过程中,需要进行打标,人工检测完成后,需要对绕线轴进行称重,根据重量是否合格,再将绕线轴进行分类。目前,这一系列的工作是分散进行的,工作效率较低。
有鉴于上述的缺陷,本设计人,积极加以研究创新,以期创设一种铜线的线轴检测系统及方法,使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
本发明的目的在于提出一种铜线的线轴检测系统及方法,能够更高效地对铜线进行检测。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种线轴检测系统,包括输送装置、第一抓取装置、打标单元、线头检测单元、称重单元及第二抓取装置,其中:
所述输送装置包括用于输送绕线后的绕线轴的主输送线及用于输送待检测的绕线轴的检测输送线;
所述第一抓取装置位于所述主输送线与所述检测输送线的起始位置之间,能够将所述主输送线上的所述绕线轴抓取至所述检测输送线上;
所述打标单元、所述线头检测单元、所述称重单元沿所述检测输送线的输送方向依次设置,所述打标单元用于对所述绕线轴打标;所述线头检测单元用于检测所述绕线轴上的线头;所述称重单元用于对所述绕线轴进行称重;
所述第二抓取装置位于所述主输送线与所述检测输送线的末尾位置之间,能够将检测合格的所述绕线轴抓取至所述主输送线上。
作为上述线轴检测系统的一种优选方案,所述检测输送线上设置有工装机构,所述工装机构能够携带所述绕线轴随所述检测输送线输送。
作为上述线轴检测系统的一种优选方案,所述工装机构包括固定板及与所述固定板转动连接的装夹组件,其中,所述装夹组件包括:
-转盘,所述转盘与所述固定板转动连接;
-支撑柱,所述支撑柱立设于所述转盘上;
-支撑轴,所述支撑轴与所述支撑柱转动连接,且所述支撑轴相对水平线倾斜设置;
-至少一个支撑块,所述支撑块设置于所述支撑柱上,所述支撑块与所述支撑轴位于所述支撑柱的同侧,且所述支撑块位于所述支撑轴的外周。
作为上述线轴检测系统的一种优选方案,所述工装机构还包括对所述转盘进行定位的定位装置。
作为上述线轴检测系统的一种优选方案,所述定位装置包括插销座及插销组件,所述插销座设置在所述固定板上,所述插销组件包括设置在所述转盘上的定位块、穿过所述定位块的插销,所述插销上环设有两个沿其轴向分布的档位槽,所述定位块内设有能够伸入所述档位槽中或从所述档位槽中脱离的弹性销;所述插销的外壁上设有连通两个所述档位槽的导向槽,所述弹性销与所述导向槽滑动配合。
作为上述线轴检测系统的一种优选方案,所述定位装置包括固定座及定位座,所述固定座设置于所述固定板上,所述定位座设置于所述转盘上,所述固定座上设有柱塞,所述定位座上设有定位槽,所述柱塞能够伸入所述定位槽中或从所述定位槽中脱离。
作为上述线轴检测系统的一种优选方案,所述第一抓取装置和所述第二抓取装置均包括机器人和连接于所述机器人的抓取机构,所述抓取机构包括支架、两个夹臂以及驱动件,其中:
所述支架能够安装于所述机器人上;
两个所述夹臂安装在所述支架上且相对设置,所述夹臂的自由端设有长条形的第一避让槽,其中一个所述夹臂上设有感应器;
所述驱动件驱动两个所述夹臂相互靠近或相互远离。
作为上述线轴检测系统的一种优选方案,两个所述夹臂相对的侧壁上均设有软垫,所述软垫的端部设有与所述第一避让槽相对应的第二避让槽;安装所述感应器的所述夹臂及对应的所述软垫均设有供所述感应器的感应头穿过的孔。
作为上述线轴检测系统的一种优选方案,两个所述夹臂中的一个与所述支架固定连接、另一个与所述支架滑动连接,且相对所述支架滑动的所述夹臂还与所述驱动件连接。
作为上述线轴检测系统的一种优选方案,所述线头检测单元包括导丝机构,所述导丝机构包括机座、设置于所述机座上的导丝机、转动设置于所述机座并位于所述导丝机下方的旋转桶及驱动组件,所述旋转桶包括多个收集盒,所述驱动组件能够驱动任一所述收集盒转动至所述导丝机的出口的下方。
本发明的检测方法,采用上述的线轴检测系统,包括以下步骤:
S1、所述第一抓取装置从所述主输送线上抓取绕线轴,将所述绕线轴抓取至所述检测输送线上的工装机构上;
S2、所述检测输送线通过所述工装机构将所述绕线轴输送至所述打标单元处,所述打标单元对所述绕线轴打标;
S3、所述检测输送线通过所述工装机构将打标后的绕线轴继续输送至所述线头检测单元,对所述绕线轴上的线头进行检测;
S4、所述检测输送线通过所述工装机构继续将线头检测后的所述绕线轴输送至所述称重单元处,所述称重单元对所述绕线轴进行称重;
S5、所述检测输送线通过所述工装机构将称重后检测合格的所述绕线轴输送至所述第二抓取装置处,所述第二抓取装置将所述绕线轴从所述工装机构上抓取至所述主输送线上;检测不合格的所述绕线轴直接出料;
S6、所述检测输送线将所述工装机构从所述末尾位置输送至所述起始位置以回位。
本发明的有益效果为:利用输送装置将绕线轴的上料、打标、检测、称重及下料构成集中的流水线,自动化程度高,大大提高了检测效率,同时节省了人工成本。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的线轴检测系统的结构示意图;
图2是线轴检测系统中的抓取机构的立体结构示意图;
图3是抓取机构的主视图;
图4是线轴检测系统中的工装机构的结构示意图;
图5是工装机构中定位装置与固定板及转盘的连接结构示意图;
图6是图5中沿A-A线的剖视图;
图7是图5中插销的结构示意图;
图8是工装机构中另一种定位装置与固定板及转盘的连接结构示意图;
图9是图8中的定位装置的结构示意图;
图10是线轴检测系统中的导丝机构的结构示意图。
图中:100-抓取机构,110-支架,111-滑轨,120-夹臂,121-第一避让槽,122-滑动板,123-连接板,124-第一加强板,125-第二加强板,130-驱动件,140-感应器,150-软垫,151-第二避让槽,160-安装法兰,200-检测输送线,300-主输送线,400-工装机构,10-固定板,20-转盘,30-支撑柱,31-支撑块,40-支撑轴,51-插销座,52-定位块,53-插销,54-档位槽,55-弹性销,56-导向槽,61-固定座,62-定位座,63-柱塞,64-定位槽,70-绕线轴,500-打标单元,600-线头检测单元,700-导丝机构,701-机座,702-导丝机,703-旋转桶,704-驱动组件,705-收集盒,800-称重单元,900-机器人。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示,本发明的线轴检测系统包括输送装置、第一抓取装置、打标单元500、线头检测单元600、导丝机构700、称重单元800及第二抓取装置。其中,输送装置包括用于输送绕线后的绕线轴70(参见图4)的主输送线300及用于输送待检测的绕线轴70的检测输送线200;第一抓取装置位于主输送线300与检测输送线200的起始位置之间,能够将主输送线300上的绕线轴70抓取至检测输送线200上;打标单元500、线头检测单元600、称重单元800沿检测输送线200的输送方向依次设置,打标单元500用于对绕线轴70打标;线头检测单元600用于检测绕线轴70上的线头;称重单元800用于对绕线轴70进行称重;第二抓取装置位于主输送线300与检测输送线200的末尾位置之间,能够将检测合格的绕线轴70抓取至主输送线300上。本发明利用输送装置将绕线轴70的上料、打标、检测、称重及下料构成集中的流水线,自动化程度高,大大提高了检测效率,同时节省了人工成本。
本发明中,第一抓取装置和所述第二抓取装置均包括机器人900和连接于机器人900的抓取机构100。具体地,如图2至图3所示,抓取机构100包括支架110、两个夹臂120以及驱动件130,其中,支架110能够安装于机器人900的手臂上;两个夹臂120安装在支架110上且相对设置,夹臂120的自由端设有长条形的第一避让槽121,其中一个夹臂120上设有感应器140;驱动件130驱动两个夹臂120相互靠近或相互远离。具体可在支架110上设置安装法兰160,利用安装法兰160将支架110安装于机器人900的手臂上,如此,整个抓取机构100即可随机器人900的手臂移动。通过驱动两个夹臂120相互靠近,能够从绕线轴70的两端将绕线轴70夹在两个夹臂120之间,且支架110可以安装于机器人900的手臂上,从而能够随机器人900的手臂移动,且夹臂120上设有第一避让槽121,第一避让槽121可以避让支撑绕线轴70的支撑轴40(参见图4),方便机器人900的手臂将夹持状态中的绕线轴70安装于支撑轴40上(即将绕线轴70穿在支撑轴40上),代替了人工搬运,节省了人力,同时提高了检测效率。
为了避免夹臂120在夹绕线轴时,夹臂120与绕线轴70硬性接触而损伤绕线轴70,本发明在两个夹臂120相对的侧壁上均设有软垫150,软垫150的端部设有与第一避让槽121相对应的第二避让槽151。软垫150与绕线轴70的接触为柔性接触,两个夹臂120在夹绕线轴70时,由于软垫150的缓冲作用,不会损伤绕线轴70。
本发明在其中一个夹臂120上设置感应器140,为了检测绕线轴70是否夹持于两个夹臂120之间,为了使感应器140能够精确地进行检测,本发明在安装感应器140的夹臂120及对应的软垫150均设有供感应器140的感应头穿过的孔,当该夹臂120与绕线轴70端部接触时,感应器140产生电信号,驱动件130及机器人手臂根据电信号执行相应的动作。感应器140可为压力传感器,根据感应到的压力,判断两个夹臂120是否将绕线轴70夹紧,从而控制驱动件130及机器人900手臂执行相应的动作。
对于两个夹臂120的安装,可将两个夹臂120中的一个与支架110固定连接、另一个与支架110滑动连接。作为本发明的优选实施方式,感应器140安装于可滑动的夹臂120上,感应器140随相应的夹臂120移动,直至与绕线轴70接触,当感应器140与绕线轴70之间的压力超过感应器140的设定值时,产生电信号,表示两个夹臂120已将绕线轴70夹好,机器人900的手臂可携带该抓取机构进行移动。
为了将其中一个夹臂120与支架110滑动连接并自动地沿支架110滑动,本发明在相对支架110滑动的夹臂120上连接有连接组件,连接组件包括滑动板122及连接板123,滑动板122连接夹臂120并与支架110滑动连接,连接板123连接在滑动板122端部上并与驱动件130连接;支架110上设有与滑动板122滑动连接的滑轨111。另外,本发明中的驱动件130为电缸。
为了增强两个夹臂120的承载力,本发明在连接板123与对应的夹臂120之间连接有第一加强板124、与支架110固定连接的夹臂120与支架110之间连接有第二加强板125。
为了使检测输送线200能够带动绕线轴70依次移动至打标单元500、线头检测单元600及称重单元800,本发明在检测输送线200上设置有工装机构400,工装机构400能够携带绕线轴70随检测输送线200输送。
对于工装机构400,如图4所示,工装机构400包括固定板10及与固定板10转动连接的装夹组件,固定板10用于与输送带200连接,其中,装夹组件包括转盘20、支撑柱30及支撑轴40,转盘20与固定板10转动连接;支撑柱30与转盘20连接;支撑轴40立设于支撑柱30转动上。该工装机构400中的支撑轴40可穿进绕线轴70中对绕线轴70进行支撑,又因支撑轴40可相对支撑柱30转动,从而可带动绕线轴70绕其轴线转动,方便检测人员从绕线轴70上找出线头,检测人员在从绕线轴70上抽线头时,也无需工作人员用手扶住绕线轴70;另外,转盘20可带动绕线轴70绕转盘20的轴线旋转至所需方位,便于检测人员从多个方位对绕线轴70进行操作。
对于固定板10与检测输送线200的连接,可在固定板10上设置定位孔,检测输送线200上设置气缸,气缸连接两个顶升杆,顶升杆能够与定位孔配合,从而可将固定板10固定在检测输送线200上。
为了防止绕线轴70转动时从支撑轴40上掉落,本发明将支撑轴40相对水平线倾斜设置(倾斜的角度可为50°~80°),支撑轴40倾斜设置相比较于水平设置,可避免绕线轴70转动时脱离支撑轴,支撑轴40倾斜设置相比较于竖直设置,减轻了支撑柱30的承受力;另外,在支撑柱30上设有两个支撑块31,支撑块31与支撑轴40位于支撑柱30的同侧,且支撑块31位于支撑轴40的外周。当绕线轴70穿在支撑轴40上时,绕线轴70也呈倾斜状态,两个支撑块31可顶在绕线轴70的端面上,支撑块31与绕线轴70的端面的接触面积小,对绕线轴70的转动的阻碍较小。
为了能够控制转盘20转动的位置,本发明的工装机构400还包括对转盘20进行定位的定位装置。如图5至图7所示,定位装置包括插销座51及插销组件,插销座51设置在固定板10上,插销组件包括设置在转盘20上的定位块52、穿过定位块52的插销53,插销53能够插入插销座51中或从插销座51中脱离。插入插销53,转盘20则不能相对固定板10转动;拔出插销53,转盘20可以相对固定板10转动,从而实现了转盘20转动的控制。
为了在插销53插入插销座51后,限制插销53移动,以及在插销53从插销座51中脱离后,防止插销53脱离定位块52,本发明在插销53上环设有两个沿其轴向分布的档位槽54,在定位块52内设有能够伸入档位槽54中的弹性销55。当插销53插入插销座51后,弹性销55伸入插销53的上层档位槽54中,弹性销55限制了插销53的移动;当插销53从插销座51中脱离后,弹性销55伸入插销53的下层档位槽54中,将插销53限制在定位块52上,而不脱离定位块52,方便了对插销53的操作。
作为本发明的优选实施方式,本发明在插销53的外壁上设有连通两个档位槽54的导向槽56,弹性销55与导向槽56滑动配合。如此,在插拔插销53过程中,导向槽56起到导向作用,即,使插销53沿导向槽56的方向移动,从而可使弹性销55在插销53移动过程中能精确地伸入相应的档位槽54中。
作为工装机构400的另一实施方式,可采用另一种结构的定位装置,如图8至图9所示,该结构的定位装置包括固定座61及定位座62,固定座61设置于固定板10上,定位座62设置于转盘20上,固定座61上设有柱塞63,定位座62上设有定位槽64,柱塞63能够伸入定位槽64中或从定位槽64中脱离。具体地,柱塞63为球头柱塞。转盘20在转动过程中,当定位座62随转盘20转动至固定座61的位置时,柱塞63伸入定位槽64中,从而限制定位座62的转动,进而限制了转盘20的转动;当再次需要转盘20转动时,使柱塞63脱离定位槽64即可。
定位装置位置的设置可根据转盘20所要转动的角度设置,本发明中,转盘20相对固定板10转动的角度为180°-360°。
本发明中的线头检测单元600包括导丝机构700,对于导丝机构700,如图10所示,导丝机构700包括机座701、设置于机座701上的导丝机702、转动设置于机座701上并位于导丝机702下方的旋转桶703及驱动组件704,旋转桶703包括多个收集盒705,驱动组件704能够驱动任一收集盒705转动至导丝机702的出口的下方。人工检测时,操作人员从绕线轴70上抽取铜线的线头,并将线头拉入导丝机702中,导丝机702在完成这段线头的检测后,会将该线头截断,截断的线头从导丝机702的出口掉落至下方的收集盒705中。因为铜线的规格有多种,为了根据规格分类回收,本发明设置了多个收集盒705,每个收集盒705回收一种规格的铜线线头。
本发明应用上述的线轴检测系统检测铜线的方法包括如下步骤:
S1、第一抓取装置从主输送线300上的料盒中抓取绕线轴70,将绕线轴70抓取至检测输送线200上的工装机构400上;
S2、检测输送线200通过工装机构400将绕线轴70输送至打标单元500处,打标单元500对绕线轴70打标,此处涉及的打标单元500采用本领域常规的打标机,这里不再赘述;
S3、检测输送线200通过工装机构400将打标后的绕线轴70继续输送至线头检测单元600,对绕线轴70上的线头进行检测,具体的,操作人员从绕线轴70上抽取铜线的线头,并将线头拉入导丝机702中,导丝机702对线头进行垂直度的检测,检测完成后,导丝机702将该线头截断,操作人员将新的线头固定在绕线轴70上(此时,绕线轴70仍固定在工装机构400上);
S4、检测输送线200通过工装机构400继续将线头检测后的绕线轴70输送至称重单元800处,称重单元800对绕线轴70进行称重,这里采用本领域常用的称重机进行称重,不再赘述;
S5、检测输送线200通过工装机构400将称重后检测合格的绕线轴70输送至第二抓取装置处,第二抓取装置将绕线轴70从工装机构400上抓取至主输送线300上;检测不合格的绕线轴70直接出料;
S6、检测输送线200将工装机构400从末尾位置输送至起始位置以回位。
作为本发明的优选实施方式,可在检测输送线200上的安装两个工装机构400,设置四个导丝机构700,以进一步提高工作效率。对于检测输送线200的分布,可根据场地大小及打标单元500、线头检测单元600、称重单元800的分布进行设置,从而形成完成循环式的流水线输送路径。
综上,本发明的线轴检测系统及方法能够更高效地对铜线进行检测。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种线轴检测系统,其特征在于,包括输送装置、第一抓取装置、打标单元(500)、线头检测单元(600)、称重单元(800)及第二抓取装置,其中:
所述输送装置包括用于输送绕线后的绕线轴(70)的主输送线(300)及用于输送待检测的绕线轴(70)的检测输送线(200),所述检测输送线(200)上设置有工装机构(400),所述工装机构(400)能够携带所述绕线轴(70)随所述检测输送线(200)输送;
所述第一抓取装置位于所述主输送线(300)与所述检测输送线(200)的起始位置之间,能够将所述主输送线(300)上的所述绕线轴(70)抓取至所述检测输送线(200)上;
所述打标单元(500)、所述线头检测单元(600)、所述称重单元(800)沿所述检测输送线(200)的输送方向依次设置,所述打标单元(500)用于对所述绕线轴(70)打标;所述线头检测单元(600)用于检测所述绕线轴(70)上的线头;所述称重单元(800)用于对所述绕线轴(70)进行称重;
所述线头检测单元(600)包括导丝机构(700),所述导丝机构(700)包括机座(701)、设置于所述机座(701)上的导丝机(702)、转动设置于所述机座(701)并位于所述导丝机(702)下方的旋转桶(703)及驱动组件(704),所述旋转桶(703)包括多个收集盒(705),所述驱动组件(704)能够驱动任一所述收集盒(705)转动至所述导丝机(702)的出口的下方;
所述第二抓取装置位于所述主输送线(300)与所述检测输送线(200)的末尾位置之间,能够将检测合格的所述绕线轴(70)抓取至所述主输送线(300)上。
2.根据权利要求1所述的线轴检测系统,其特征在于,所述工装机构(400)包括固定板(10)及与所述固定板(10)转动连接的装夹组件,其中,所述装夹组件包括:
-转盘(20),所述转盘(20)与所述固定板(10)转动连接;
-支撑柱(30),所述支撑柱(30)立设于所述转盘(20)上;
-支撑轴(40),所述支撑轴(40)与所述支撑柱(30)转动连接,且所述支撑轴(40)相对水平线倾斜设置;
-至少一个支撑块(31),所述支撑块(31)设置于所述支撑柱(30)上,所述支撑块(31)与所述支撑轴(40)位于所述支撑柱(30)的同侧,且所述支撑块(31)位于所述支撑轴(40)的外周。
3.根据权利要求2所述的线轴检测系统,其特征在于,所述工装机构(400)还包括对所述转盘(20)进行定位的定位装置。
4.根据权利要求3所述的线轴检测系统,其特征在于,所述定位装置包括插销座(51)及插销组件,所述插销座(51)设置在所述固定板(10)上,所述插销组件包括设置在所述转盘(20)上的定位块(52)、穿过所述定位块(52)的插销(53),所述插销(53)上环设有两个沿其轴向分布的档位槽(54),所述定位块(52)内设有能够伸入所述档位槽(54)中或从所述档位槽(54)中脱离的弹性销(55);所述插销(53)的外壁上设有连通两个所述档位槽(54)的导向槽(56),所述弹性销(55)与所述导向槽(56)滑动配合。
5.根据权利要求3所述的线轴检测系统,其特征在于,所述定位装置包括固定座(61)及定位座(62),所述固定座(61)设置于所述固定板(10)上,所述定位座(62)设置于所述转盘(20)上,所述固定座(61)上设有柱塞(63),所述定位座(62)上设有定位槽(64),所述柱塞(63)能够伸入所述定位槽(64)中或从所述定位槽(64)中脱离。
6.根据权利要求1所述的线轴检测系统,其特征在于,所述第一抓取装置和所述第二抓取装置均包括机器人(900)和连接于所述机器人(900)的抓取机构(100),所述抓取机构(100)包括支架(110)、两个夹臂(120)以及驱动件(130),其中:
所述支架(110)能够安装于所述机器人(900)上;
两个所述夹臂(120)安装在所述支架(110)上且相对设置,所述夹臂(120)的自由端设有长条形的第一避让槽(121),其中一个所述夹臂(120)上设有感应器(140);
所述驱动件(130)驱动两个所述夹臂(120)相互靠近或相互远离。
7.根据权利要求6所述的线轴检测系统,其特征在于,两个所述夹臂(120)中的一个与所述支架(110)固定连接、另一个与所述支架(110)滑动连接,且相对所述支架(110)滑动的所述夹臂(120)还与所述驱动件(130)连接。
8.一种检测方法,其特征在于,采用如权利要求1-7任一项所述的线轴检测系统,包括以下步骤:
S1、所述第一抓取装置从所述主输送线(300)上抓取绕线轴(70),将所述绕线轴(70)抓取至所述检测输送线(200)上的工装机构(400)上;
S2、所述检测输送线(200)通过所述工装机构(400)将所述绕线轴(70)输送至所述打标单元(500)处,所述打标单元(500)对所述绕线轴(70)打标;
S3、所述检测输送线(200)通过所述工装机构(400)将打标后的绕线轴(70)继续输送至所述线头检测单元(600),对所述绕线轴(70)上的线头进行检测;
S4、所述检测输送线(200)通过所述工装机构(400)继续将线头检测后的所述绕线轴(70)输送至所述称重单元(800)处,所述称重单元(800)对所述绕线轴(70)进行称重;
S5、所述检测输送线(200)通过所述工装机构(400)将称重后检测合格的所述绕线轴(70)输送至所述第二抓取装置处,所述第二抓取装置将所述绕线轴(70)从所述工装机构(400)上抓取至所述主输送线(300)上;检测不合格的所述绕线轴(70)直接出料;
S6、所述检测输送线(200)将所述工装机构(400)从所述末尾位置输送至所述起始位置以回位。
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