CN112404993A - 一种嵌入式螺母自动生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种嵌入式螺母自动生产线，包括第一数控机床、传输装置以及第二数控机床，第一数控机床用于对待加工圆形钢管进行钻孔、切断，传输装置用于将第一数控机床加工完的圆形钢管运输至第二数控机床内，第二数控机床用于对圆形钢管进行铣面以及攻牙。区别现有技术，本发明通过传输装置，实现嵌入式螺母自动生产，无需人工对嵌入式螺母的半成品圆形钢管进行搬运，只需要一个人就可以观察两台数控机床，提高生产效率，降低人工成本。

Description

一种嵌入式螺母自动生产线

技术领域

本发明涉及汽车零配件加工技术领域，特别涉及一种嵌入式螺母自动生产线。

背景技术

现有技术中的，金属材质的嵌入式螺母需要经过进料、切断、钻孔、铣面以及攻牙等步骤，往往需要两台以上的数控机床对其进行加工。然而两台以上的数控机床之间的运输，一般都采用人工的方式运输。等第一台数控机床加工完，再通过人工的方式运输到第二台数控机床上进行加工，如此，效率低下，人工成本高，一般需要两到三人操作。

在如下文献中，还可以发现更多与上述技术方案相关的信息：

在公开号为CN 207617007 A的中国实用新型专利中，公开了一种螺母嵌入式注塑生产线，包括上料取件一体化装置，包括机架、分料机构、夹持移放机构以及至少一个上料取件一体化治具，所述夹持移放机构能将所述分料机构定位后的螺母夹持并移放到所述上料取件一体化治具，所述上料取件一体化治具包括上料单元和取件单元；移位装置，能携所述上料取件一体化治具在一定空间内自由旋转和/或移动；注塑装置，包括注塑机以及注塑模具。该实用新型能够通过移位装置操作上料取件一体化装置可以兼具铜柱螺母上料和壳体取件的两个功能，一方面，减少设备投入以及减低设备投资成本，另一方面，能够提高生产效率，降低生产成本。但该实用新型专利公开的是将铜柱螺母嵌入到注塑模具中的上料治具和将注塑模具中完成注塑的耳壳取出的取件治具通过基板连接一起，分布在基板的两个相对端面上，完成治具一体化。与金属材质的嵌入式螺母的加工工艺完全不同。

另外，在公开号为CN 107263061 A的中国发明专利中，公开了一种管端嵌入式螺母的固定方法，步骤如下：(1)根据圆管管端的内径确定嵌入式螺母的外径，当嵌入式螺母嵌入圆管管端时能与管端过盈配合；(2)在嵌入式螺母的外侧壁上至少加工两个止转通槽；(3)准备能将嵌入式螺母推压着嵌入圆管管端的推压模具；(4)推压装置驱动推压模具向着圆管管端移动使嵌入式螺母在推压盘的推压下嵌入圆管管端，此时由于嵌入式螺母与管端为过盈配合，使得止转通槽处的管端管壁会因没有向外撑开而凹陷于止转通槽中，在嵌入式螺母嵌入圆管管端后，推压盘上的压板能将管端口的一圈管壁向内按压使管端口口径缩小。使用上述固定方法能将嵌入式螺母快速、可靠地固定于圆管管端。此方法只公开固定方法，并没有公开嵌入式螺母整个加工生产设备的具体结构。

发明内容

为此，需要提供一种嵌入式螺母自动生产线，用于解决现有技术中金属材质的嵌入式螺母加工过程中，采用人工的方式运输的方式，效率低下，人工成本高的技术问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种嵌入式螺母自动生产线，包括：

第一数控机床，所述第一数控机床包括进料口、卡盘、钻孔机构以及切断机构，所述进料口设置于所述第一数控机床的一侧，所述卡盘设置在所述进料口的出口处，所述进料口用于对圆形钢管进行进料，所述卡盘用于对所述圆形钢管夹紧，所述钻孔机构与所述切断机构均设置在所述卡盘的一侧，所述钻孔机构用于对所述圆形钢管进行钻孔，所述切断机构用于对所述圆形钢管进行切断；

传输装置，所述传输装置包括第一机械手、举升机构以及轨道，所述第一机械手设置在所述第一数控机床内部，所述第一机械手的夹持端在第一位置与第二位置之间相对移动，所述第一机械手的夹持端在第一位置时，所述第一机械手的夹持端位于所述圆形钢管内，所述第一机械手的夹持端在第二位置时，所述第一机械手的夹持端位于所述轨道内，所述轨道包括举升轨道以及运输轨道，所述第一机械手用于将所述圆形钢管夹持至所述举升轨道内，所述举升机构用于将所述圆形钢管从所述举升轨道举升至所述运输轨道内；以及

第二数控机床，所述第二数控机床包括入料机构、第二机械手、铣床机构以及攻牙机构，所述运输轨道的一端与所述举升轨道相连通，所述运输轨道的另一端与所述入料机构的入料口相连通，所述运输轨道倾斜设置，所述入料机构的入料口的高度低于所述举升轨道与所述运输轨道连接点的高度，所述圆形钢管根据自身重力沿所述运输轨道延伸方向朝所述入料机构的入料口处滚动，所述第二机械手设置在所述入料机构的出料口的一侧，所述第二机械手用于将所述入料机构的出料口内的所述圆形钢管取出，并对所述圆形钢管进行固定，所述铣床机构用于对所述圆形钢管进行铣面，所述攻牙机构用于对所述圆形钢管进行攻牙。

作为本发明的一种优选结构，所述第一数控机床还包括滑轨，所述第一数控机床驱动所述卡盘转动，从而带动所述圆形钢管旋转，所述滑轨设置在所述卡盘的一侧，所述钻孔机构与所述切断机构通过滑块设置在所述滑轨上，并可沿所述滑轨延伸方向相对运动。

作为本发明的一种优选结构，所述第一机械手为伸缩杆，所述伸缩杆的直径小于所述钻孔机构的钻头的直径，所述伸缩杆用于在所述切断机构切断所述圆形钢管前，伸入所述圆形钢管内，并将所述圆形钢管运输至所述举升轨道内。

作为本发明的一种优选结构，所述举升机构包括举升油缸以及举升板，所述举升板设置在所述第一机械手的所述第二位置的一侧，所述举升油缸设置在所述举升轨道上，所述举升油缸的输出端与所述举升板相连接，所述举升油缸用于驱动所述举升板沿所述举升轨道延伸方向上下移动。

作为本发明的一种优选结构，所述举升轨道的顶部朝向靠近所述运输轨道的方向倾斜。

作为本发明的一种优选结构，所述举升轨道与所述运输轨道均为U形轨道。

作为本发明的一种优选结构，所述入料机构包括S形通道、竖状通道以及横槽，所述S形通道、竖状通道以及横槽由上至下设置，所述圆形钢管依次经过所述S形通道、竖状通道到达所述横槽的最内侧，所述第二机械手用于伸入所述横槽的最内侧将所述圆形钢管夹出。

作为本发明的一种优选结构，所述第二机械手包括第一圆弧夹具以及第二圆弧夹具，所述第一圆弧夹具设置在所述第二机械手的一侧，所述第二圆弧夹具设置在所述第二机械手的另一侧，所述第一圆弧夹具与所述第二圆弧夹具相互配合，用于将所述圆形钢管夹紧。

作为本发明的一种优选结构，所述铣床机构包括驱动电机、第一铣刀以及第二铣刀，所述第一铣刀设置在所述第二铣刀的上方，所述第一铣刀与所述第二铣刀之间设置有容所述第二机械手通过的间隙，所述驱动电机用于驱动所述第一铣刀与所述第二铣刀对所述圆形钢管的上下两端铣面。

作为本发明的一种优选结构，所述嵌入式螺母自动生产线包括两台以上的所述第一数控机床以及两个以上的所述传输装置，每台所述第一数控机床均对应设置有一个所述传输装置，两个以上的所述传输装置均把所述圆形钢管运输至所述第二数控机床的所述入料机构内。

区别于现有技术，上述技术方案通过第一数控机床对圆形钢管进行进料、钻孔、切断，通过第一机械手、举升机构将圆形钢管运输至运输轨道内；运输轨道倾斜设置，第一数控机床的入料机构的入料口的高度低于所述举升轨道与所述运输轨道连接点的高度。圆形钢管由于此时是圆的，可以自身重力沿所述运输轨道延伸方向朝所述入料机构的入料口处滚动，从而通过第二数控机床进行铣面、攻牙。如此，整个嵌入式螺母加工工序实现自动生产，无需人工对嵌入式螺母的半成品圆形钢管进行搬运，只需要一个人就可以观察两台数控机床，提高生产效率，降低人工成本。

附图说明

图1为具体实施方式所述第一数控机床的进料示意图；

图2为具体实施方式所述第一数控机床的卡盘、钻孔机构以及切断机构配合的结构示意图；

图3为具体实施方式所述传输装置的第一机械手与举升机构配合的结构示意图；

图4为具体实施方式所述举升机构的结构示意图；

图5为具体实施方式所述传输装置的轨道的结构示意图；

图6为具体实施方式所述第二数控机床的入料机构的结构示意图；

图7为具体实施方式所述第二数控机床的第二机械手的结构示意图；

图8为具体实施方式所述第二数控机床的铣床机构的结构示意图；

图9为具体实施方式所述嵌入式螺母自动生产线的示意图。

附图标记说明：

1、第一数控机床，

11、进料口，

12、卡盘，

13、钻孔机构，

14、切断机构，

15、滑轨，

2、传输装置，

21、第一机械手，

22、举升机构，

221、举升油缸，

222、举升板，

23、轨道，

231、举升轨道，

2311、开口，

232、运输轨道，

3、第二数控机床，

31、入料机构，

311、S形通道，

312、竖状通道，

313、横槽，

32、第二机械手，

321、第一圆弧夹具，

322、第二圆弧夹具，

33、铣床机构，

331、驱动电机，

332、第一铣刀，

333、第二铣刀，

4、圆形钢管。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

请参阅图1至图9，本实施例涉及一种嵌入式螺母自动生产线，该嵌入式螺母自动生产线包括第一数控机床1、传输装置2以及第二数控机床3，第一数控机床1用于对待加工圆形钢管4进行钻孔、切断，传输装置2用于将第一数控机床1加工完的圆形钢管4运输至第二数控机床3内，第二数控机床3用于对圆形钢管4进行铣面以及攻牙。通过传输装置2，实现嵌入式螺母自动生产，无需人工对嵌入式螺母的半成品圆形钢管4进行搬运，只需要一个人就可以观察两台数控机床，提高生产效率，降低人工成本。

具体的，如图1、图2所示，第一数控机床1包括进料口11、卡盘12、钻孔机构13以及切断机构14，进料口11设置于第一数控机床1的一侧，卡盘12设置在进料口11的出口处，进料口11用于对圆形钢管4进行进料(沿图中箭头a所指方向)，卡盘12用于对圆形钢管4夹紧，钻孔机构13与切断机构14均设置在卡盘12的一侧，钻孔机构13用于对圆形钢管4进行钻孔，切断机构14用于对圆形钢管4进行切断。

可选的，第一数控机床1还包括滑轨15，第一数控机床1驱动卡盘12转动，从而带动圆形钢管4旋转，滑轨15设置在卡盘12的一侧，钻孔机构13与切断机构14通过滑块设置在滑轨15上，并可沿滑轨15延伸方向相对运动。如此，钻孔机构13与通过切断机构14通过滑块设置在滑轨15上，在钻孔机构13加工完成后，可以对圆形钢管4进行切断。

具体的，如图3至图5所示，传输装置2包括第一机械手21、举升机构22以及轨道23，第一机械手21设置在第一数控机床1内部，第一机械手21的夹持端在第一位置与第二位置之间相对移动，第一机械手21的夹持端在第一位置时，第一机械手21的夹持端位于圆形钢管4内，第一机械手21的夹持端在第二位置时，第一机械手21的夹持端位于轨道23内，轨道23包括举升轨道231以及运输轨道232，第一机械手21用于将圆形钢管4夹持至举升轨道231内，举升机构22用于将圆形钢管4从举升轨道231举升至运输轨道232内。

可选的，第一机械手21为伸缩杆，伸缩杆的直径小于钻孔机构13的钻头的直径，伸缩杆用于在切断机构14切断圆形钢管4前，伸入圆形钢管4内(沿图中箭头b所指方向)，并将圆形钢管4运输至举升轨道231内。在生产过程中，钻孔机构13先对圆形钢管4进行加工钻孔，伸缩杆伸入圆形钢管4钻好的内孔内(沿图中箭头b所指方向)，然后切断机构14再对圆形钢管4进行切断，如此，可以在圆形钢管4切断后，伸缩杆将圆形钢管4接住，伸缩杆收回(沿图中箭头b所指方向的相反方向)，圆形钢管4即落入到举升轨道231内。

可选的，进料装置2还包括驱动机构(图中未标出)，驱动机构用于驱动第一机械手21伸缩(沿图中箭头b所指方向)，并对嵌入式螺母4进行夹持。

可选的，举升轨道231的底部设置有容嵌入式螺母4通过的开口2311，第一机械手21可穿过开口2311将第一数控机床1加工好的嵌入式螺母4夹持至举升轨道22内。如此，可以通过第一机械手21将嵌入式螺母4夹持至举升轨道22，便于举升机构22的举升。

可选的，举升机构22包括举升油缸221以及举升板222，举升板222设置在第一机械手21的第二位置的一侧，举升油缸221设置在举升轨道231上，举升油缸221的输出端与举升板222相连接，举升油缸221用于驱动举升板222沿举升轨道231延伸方向上下移动。伸缩杆收回时，圆形钢管4落入在举升板222上，举升油缸221将举升板222提升(沿图中箭头c所指方向)，举升板222停在举升轨道231与运输轨道232的连接处。

可选的，举升轨道231的顶部朝向靠近运输轨道232的方向倾斜。如此，可以保证圆形钢管4在举升的过程中，圆形钢管4根据重力将会靠向举升轨道231的底面，防止圆形钢管4掉落，另外，在举升板222停在举升轨道231与运输轨道232的连接处时，圆形钢管4根据重力会向运输轨道232延伸方向滚动。

可选的，举升轨道231与运输轨道232均为U形轨道23。通过U形轨道23防止圆形钢管4在运输过程中跌落，通过U形轨道23对圆形钢管4的两侧进行限位。

具体的，如图6至图8所示，第二数控机床3包括入料机构31、第二机械手32、铣床机构33以及攻牙机构，运输轨道232的一端与举升轨道231相连通，运输轨道232的另一端与入料机构31的入料口相连通，运输轨道232倾斜设置，入料机构31的入料口的高度低于举升轨道231与运输轨道232连接点的高度，圆形钢管4根据自身重力沿运输轨道232延伸方向朝入料机构31的入料口处滚动，第二机械手32设置在入料机构31的出料口的一侧，第二机械手32用于将入料机构31的出料口内的圆形钢管4取出，并对圆形钢管4进行固定，铣床机构33用于对圆形钢管4进行铣面，攻牙机构用于对圆形钢管4进行攻牙。

可选的，如图6所示，入料机构31包括S形通道311、竖状通道312以及横槽313，S形通道311、竖状通道312以及横槽313由上至下设置，圆形钢管4依次经过S形通道311、竖状通道312到达横槽313的最内侧，第二机械手32用于伸入横槽313的最内侧将圆形钢管4夹出。如此，圆形钢管4沿S形通道311方向落下(沿图中箭头e所指方向)，可以通过S形通道311对圆形钢管4进行缓冲，减少圆形钢管4落下的速度，通过竖状通道312可以保证每次只有一个圆形钢管4落下，第二机械手32抓走最下端的一个圆形钢管4后，后面的圆形钢管4才会继续落下。横槽313是用于与第二机械手32相互配合的，第二机械手32可以伸入横槽313的最内侧将圆形钢管4夹出(沿图中箭头f所指方向)。

可选的，如图7所示，第二机械手32包括第一圆弧夹具321以及第二圆弧夹具322，第一圆弧夹具321设置在第二机械手32的一侧，第二圆弧夹具322设置在第二机械手32的另一侧，第一圆弧夹具321与第二圆弧夹具322相互配合，沿图中箭头g所指方向对圆形钢管4进行夹紧。第一圆弧夹具321与第二圆弧夹具322的弧度是根据圆形钢管4的直径确认的，可以根据圆形钢管4的直径调整，而调整。

可选的，如图8所示，铣床机构33包括驱动电机331、第一铣刀332以及第二铣刀333，第一铣刀332设置在第二铣刀333的上方，第一铣刀332与第二铣刀333之间设置有容第二机械手32通过的间隙，驱动电机331用于驱动第一铣刀332与第二铣刀333对圆形钢管4的上下两端铣面。在生产过程中，是由第一圆弧夹具321与第二圆弧夹具322夹住圆形钢管4，并夹紧圆形钢管4沿图中箭头h所指方向移动，第一铣刀332对圆形钢管4的上端进行铣面，第二铣刀333对圆形钢管4的下端进行铣面，驱动电机331同时驱动第一铣刀332、第二铣刀333对圆形钢管4的上下两端铣面。

可选的，如图9所示，嵌入式螺母自动生产线包括两台以上的第一数控机床1以及两个以上的传输装置2，每台第一数控机床1均对应设置有一个传输装置2，两个以上的传输装置2均把圆形钢管4运输至第二数控机床3的入料机构31内。

使用过程中，第一数控机床1对圆形钢管4进行进料，卡盘12将圆形钢管4夹紧，卡盘12转动，钻孔机构13对圆形钢管4进行钻孔，钻孔完成后，钻孔机构13收回；伸缩杆伸出，伸入到圆形钢管4的内孔后；切断机构14进给，将圆形钢管4切断，圆形钢管4落入在伸缩杆上，伸缩杆收回，将圆形钢管4输送至举升轨道231内，圆形钢管4在举升板222上，举升油缸221通过举升板222将圆形钢管4从举升轨道231举升至运输轨道232；圆形钢管4根据自身重力沿运输轨道232延伸方向朝入料机构31的入料口处滚动，圆形钢管4沿入料机构31的通道滚动到入料机构31的底部出料口，第二机械手32将入料机构31的出料口内的圆形钢管4取出，铣床机构33对圆形钢管4进行铣面，攻牙机构对圆形钢管4进行攻牙。

区别现有技术，本实施例可以整个嵌入式螺母加工工序实现自动生产，无需人工对嵌入式螺母的半成品圆形钢管4进行搬运，只需要一个人就可以观察两台数控机床，提高生产效率，降低人工成本。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种嵌入式螺母自动生产线，其特征在于，包括：

第一数控机床，所述第一数控机床包括进料口、卡盘、钻孔机构以及切断机构，所述进料口设置于所述第一数控机床的一侧，所述卡盘设置在所述进料口的出口处，所述进料口用于对圆形钢管进行进料，所述卡盘用于对所述圆形钢管夹紧，所述钻孔机构与所述切断机构均设置在所述卡盘的一侧，所述钻孔机构用于对所述圆形钢管进行钻孔，所述切断机构用于对所述圆形钢管进行切断；

传输装置，所述传输装置包括第一机械手、举升机构以及轨道，所述第一机械手设置在所述第一数控机床内部，所述第一机械手的夹持端在第一位置与第二位置之间相对移动，所述第一机械手的夹持端在第一位置时，所述第一机械手的夹持端位于所述圆形钢管内，所述第一机械手的夹持端在第二位置时，所述第一机械手的夹持端位于所述轨道内，所述轨道包括举升轨道以及运输轨道，所述第一机械手用于将所述圆形钢管夹持至所述举升轨道内，所述举升机构用于将所述圆形钢管从所述举升轨道举升至所述运输轨道内；以及

第二数控机床，所述第二数控机床包括入料机构、第二机械手、铣床机构以及攻牙机构，所述运输轨道的一端与所述举升轨道相连通，所述运输轨道的另一端与所述入料机构的入料口相连通，所述运输轨道倾斜设置，所述入料机构的入料口的高度低于所述举升轨道与所述运输轨道连接点的高度，所述圆形钢管根据自身重力沿所述运输轨道延伸方向朝所述入料机构的入料口处滚动，所述第二机械手设置在所述入料机构的出料口的一侧，所述第二机械手用于将所述入料机构的出料口内的所述圆形钢管取出，并对所述圆形钢管进行固定，所述铣床机构用于对所述圆形钢管进行铣面，所述攻牙机构用于对所述圆形钢管进行攻牙。

2.根据权利要求1所述的嵌入式螺母自动生产线，其特征在于：所述第一数控机床还包括滑轨，所述第一数控机床驱动所述卡盘转动，从而带动所述圆形钢管旋转，所述滑轨设置在所述卡盘的一侧，所述钻孔机构与所述切断机构通过滑块设置在所述滑轨上，并可沿所述滑轨延伸方向相对运动。

3.根据权利要求1所述的嵌入式螺母自动生产线，其特征在于：所述第一机械手为伸缩杆，所述伸缩杆的直径小于所述钻孔机构的钻头的直径，所述伸缩杆用于在所述切断机构切断所述圆形钢管前，伸入所述圆形钢管内，并将所述圆形钢管运输至所述举升轨道内。

4.根据权利要求1所述的嵌入式螺母自动生产线，其特征在于：所述举升机构包括举升油缸以及举升板，所述举升板设置在所述第一机械手的所述第二位置的一侧，所述举升油缸设置在所述举升轨道上，所述举升油缸的输出端与所述举升板相连接，所述举升油缸用于驱动所述举升板沿所述举升轨道延伸方向上下移动。

5.根据权利要求1所述的嵌入式螺母自动生产线，其特征在于：所述举升轨道的顶部朝向靠近所述运输轨道的方向倾斜。

6.根据权利要求1所述的嵌入式螺母自动生产线，其特征在于：所述举升轨道与所述运输轨道均为U形轨道。

7.根据权利要求1所述的嵌入式螺母自动生产线，其特征在于：所述入料机构包括S形通道、竖状通道以及横槽，所述S形通道、竖状通道以及横槽由上至下设置，所述圆形钢管依次经过所述S形通道、竖状通道到达所述横槽的最内侧，所述第二机械手用于伸入所述横槽的最内侧将所述圆形钢管夹出。

8.根据权利要求1所述的嵌入式螺母自动生产线，其特征在于：所述第二机械手包括第一圆弧夹具以及第二圆弧夹具，所述第一圆弧夹具设置在所述第二机械手的一侧，所述第二圆弧夹具设置在所述第二机械手的另一侧，所述第一圆弧夹具与所述第二圆弧夹具相互配合，用于将所述圆形钢管夹紧。

9.根据权利要求8所述的嵌入式螺母自动生产线，其特征在于：所述铣床机构包括驱动电机、第一铣刀以及第二铣刀，所述第一铣刀设置在所述第二铣刀的上方，所述第一铣刀与所述第二铣刀之间设置有容所述第二机械手通过的间隙，所述驱动电机用于驱动所述第一铣刀与所述第二铣刀对所述圆形钢管的上下两端铣面。

10.根据权利要求1所述的嵌入式螺母自动生产线，其特征在于：所述嵌入式螺母自动生产线包括两台以上的所述第一数控机床以及两个以上的所述传输装置，每台所述第一数控机床均对应设置有一个所述传输装置，两个以上的所述传输装置均把所述圆形钢管运输至所述第二数控机床的所述入料机构内。

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