CN113651119B - 免用托板的码垛工艺 - Google Patents
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Abstract
一种免用托板的码垛工艺，是基于带留孔功能的码垛装置形成的一套工艺方法。带留孔功能的码垛装置包括包含有由气动元件、固定架、调整螺杆、弹簧、钢丝绳、挡块组成的挡块留孔机构；钢丝绳外套弹簧，一端连接固定于固定架上确保弹簧处于被压缩状态的调整螺杆，一端连接挡块；钢丝绳处于紧绷状态下，挡块留孔机构表现出刚性，弹簧顶住挡块，难以移动；钢丝绳处于松弛状态下，挡块留孔机构表现出柔性，挡块能够向前后左右不同方向平移和扭转，从而使挡块能够进行更多自由度的移动，足以应对砖坯拼成的叉车孔预留位置与挡块形状和位置有偏差的复杂工况。本发明方法简单，成本低廉，很适合推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料工业生产中烧结砖码垛技术领域，特别是涉及一种免用托板的码垛工艺。
背景技术
目前，在砖坯的生产过程中，砖坯进过烧制(或蒸养)成型后，在装车运输过程中若想采用无托盘打包运输方式，需要使码垛打包后的砖坯留出叉车孔，以便于代替托板便于叉车使用进行装卸。
现有技术为了形成叉车孔的方法多是设置挡块，使其与砖坯拼成完整的一层。然后码垛设备将该完整的一层被码垛到指定位置后，挡块再离开砖坯，形成的孔即为叉车孔。这些挡块需要定位准确，以保证留下的叉车孔适合叉车叉条的进入，并且在水平方向上能够进行一定程度的位移，以适应砖坯在码垛过程中出现的整体位置偏移。然而，砖坯在码垛过程中多个砖坯拼成一个整体时不仅仅会出现整体位置偏移，还存在拼成的整体与挡块在水平面上形成一个角度的情况。现有技术只存在对于整体位置同向等量偏移的解决方案，并没有整体与挡块形成角度的解决方案。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种免用托板的码垛工艺。
本发明的技术方案是：一种免用托板的码垛工艺，需要使用带留孔功能的码垛装置；
所述的带留孔功能的码垛装置，包括留孔执行机构、留孔工作台和码垛工作台，其中留孔执行机构运行于留孔工作台和码垛工作台之间；所述的留孔执行机构，自上而下依次为升降横移柱、旋转架、左右夹持机构、前后夹持机构、挡块留孔机构；
所述的旋转架，包括方形的旋转架底板、旋转齿轮、圆柱滑杆座、气动元件安装板、前后圆柱滑杆和左右圆柱滑杆；
所述的挡块留孔机构包括气动元件、框型的固定架、调整螺杆、弹簧、钢丝绳、挡块；所述的气动元件上方固定于气动元件安装板，下方固定于固定架的两侧；所述的固定架四个角设有长度方向与左右圆柱滑杆轴向相同的长孔；每个长孔内皆固定有一个调整螺栓；所述的钢丝绳位于固定架下方被压缩的弹簧包围，一端固定于调整螺栓上，另一端固定于挡块上；每个挡块上仅有两根钢丝绳固定，且挡块长度方向与长孔方向垂直；
其特征在于：使用上述的带留孔功能的码垛装置的免用托板的码垛工艺的步骤：
（1）第一层砖坯排列的码垛：完整的严密的砖坯被放置于留孔工作台上，带留孔功能的码垛装置沿着行走轨道移至留孔工作台上方；升降横移柱下降，带动左右夹持机构、前后夹持机构和挡块下降，而气动元件不启动，气缸保持初始状态，左右夹持机构、前后夹持机构先一步抵达留孔工作台，而挡块滞留在砖坯排列的上方；左右夹持机构和前后夹持机构向内收拢，夹起严密的砖坯排列，升降横移柱上升，带着严密的砖坯排列向上，到达一定高度后，带留孔功能的码垛装置向码垛工作台移动；至码垛工作台上方后，升降横移柱下降，到达合适位置后，松开夹紧的严密的砖坯排列，砖坯排列落在码垛工作台上；此时留孔工作台上被送来了有叉车孔预留的砖坯排列，而升降横移柱带动左右夹持机构、前后夹持机构和挡块上升，到达升降横移柱的上升极限后，返回留孔工作台上方；
（2）有叉车孔预留的砖坯排列作为第二层的码垛：升降横移柱下降，带动左右夹持机构、前后夹持机构和挡块下降；同时气动元件启动，气缸伸长，使挡块先于左右夹持机构、前后夹持机构抵达留孔工作台，从而挡块进入叉车孔预留；挡块进入叉车孔预留位置之后，气动元件即刻停止；固定架和左右夹持机构、前后夹持机构继续同步下降，直至左右夹持机构、前后夹持机构到达适合夹持的位置为止；在上述的下降过程中，从挡块进入叉车孔预留位置开始至整个下降过程结束，弹簧得到进一步压缩，其压缩后的高度小于钢丝绳的长度；而后抵达留孔工作台的左右夹持机构和前后夹持机构向内收拢，夹起砖坯排列和挡块，直至上升到升降横移柱的上升极限，然后带向码垛工作台移动；在移动过程中，电机驱动电机齿轮带动旋转齿轮继而带动整个旋转架的转动进而带动左右夹持机构、前后夹持机构、挡块留孔机构、砖坯排列的转动；旋转齿轮转至90°后，到达码垛工作台上方；升降横移柱下降，到达合适位置后，带动左右夹持机构、前后夹持机构松开，气动元件逆向启动，气缸收缩；然后升降横移柱上升，带动左右夹持机构、前后夹持机构松开和气动元件恢复到原始状态，砖坯排列落在之前的摆放的砖坯上；升降横移柱上升恢复到原始状态后，行走轮返回留孔工作台上方；在返回留孔工作台上方的过程中，电机反向转动致使旋转齿轮亦反向转动，恢复初始状态；
（3）剩余层的码垛：之后的动作除了不再有叉车孔预留和启动气动元件以外，参照步骤（1）、（2）中动作重复进行，直至达到打包要求为止。
优选的，所述的升降横移柱一侧设有电机座，电机座上安装有电机，电机的电机轴向下且装有电机齿轮；所述的升降横移柱上方设有位于行走轨道上的行走轮，行走轨道必须经过留孔工作台和码垛工作台的上方。
优选的，所述的旋转架底板上表面中心固定有与电机齿轮相啮合的旋转齿轮，该旋转齿轮同时与升降横移柱底面铰接；旋转架底板下表面两侧设有气动元件安装板，四角各设有由两个带孔板、四套长杆螺栓与螺母组成的圆柱滑杆座，带孔板、长杆螺栓从下往上依次把前后圆柱滑杆、左右圆柱滑杆的中间部分与旋转架进行固定。
优选的，所述的左右夹持机构上部两侧分别对称设有与左右圆柱滑杆连接的左右滑杆孔和液压安装孔；液压安装孔通过铰接左右液压缸连接左右两侧左右夹持机构。
优选的，所述的前后夹持机构上部两侧设有与前后圆柱滑杆连接的前后滑杆孔，前后滑杆孔中间有连接角钢连接，并在连接角钢中间位置设有固定前后液压缸的液压安装盒。
优选的，所述的钢丝绳具有一定柔性、弹性并且在拉伸强度可以抵抗压缩的弹簧的弹力的。
优选的，所述挡块为硬木所制。
优选的，所述的左右夹持机构、前后夹持机构底部不得低于留孔工作台和码垛工作台。
优选的，所述的气动元件每套皆有两根气缸，且两根气缸关于固定架前后对称。
本发明的有益效果是：本发明的免用托板的码垛工艺，是基于带留孔功能的码垛装置形成的一套工艺方法。带留孔功能的码垛装置包括包含有由气动元件、固定架、调整螺杆、弹簧、钢丝绳、挡块组成的挡块留孔机构；钢丝绳外套弹簧，一端连接固定于固定架上确保弹簧处于被压缩状态的调整螺杆，一端连接挡块；钢丝绳处于紧绷状态下，挡块留孔机构表现出刚性，弹簧顶住挡块，难以移动；钢丝绳处于松弛状态下，挡块留孔机构表现出柔性，挡块能够向前后左右不同方向平移和扭转，从而使挡块能够进行更多自由度的移动，足以应对砖坯拼成的叉车孔预留位置与挡块形状和位置有偏差的复杂工况。本发明方法简单，成本低廉，很适合推广应用。
附图说明
图1是本发明免用托板的码垛工艺所使用的带留孔功能的码垛装置机构的结构示意图一；
图2是本发明免用托板的码垛工艺所使用的带留孔功能的码垛装置刚柔结合的留孔执行机构的结构示意图一；
图3是图2的主视图的局部剖视图；
图4是图2的右视图的局部剖视图；
图5是本发明免用托板的码垛工艺所使用的带留孔功能的码垛装置刚柔结合的留孔执行机构的挡块留孔机构结构示意图；
图6是图5的空载时主视图的局部剖视图；
图7是图6的A放大图；
图8是图5的负载时主视图的局部剖视图；
图9时图8的B放大图;
图10是图5的砖坯与挡块形成夹角时主视图的局部剖视图；
图11是图10的C放大图；
图12是本发明免用托板的码垛工艺所使用的带留孔功能的码垛装置机构的结构示意图二；
图13是本发明免用托板的码垛工艺所使用的带留孔功能的码垛装置机构的结构示意图三；
图14是本发明免用托板的码垛工艺所使用的带留孔功能的码垛装置机构的结构示意图四；
图15是本发明免用托板的码垛工艺所使用的带留孔功能的码垛装置机构的结构示意图五；
图中：1.升降横移柱、11.电机座、12.电机、13.电机齿轮、14.行走轮、15.行走轨道、2.旋转架、21.旋转架底板、22.旋转齿轮、23.圆柱滑杆座、231.带孔板、24.气动元件安装板、25.前后圆柱滑杆、26.左右圆柱滑杆、3.左右夹持机构、31.左右滑杆孔、32.液压安装孔、33.左右液压缸、4.前后夹持机构、41.前后滑杆孔、42.连接角钢、43.液压安装盒、44.前后液压缸、5.挡块留孔机构、51.气动元件、511.气缸、52.固定架、521.长孔、53.调整螺杆、54.弹簧、55.钢丝绳、56.挡块、6.砖坯、61.叉车孔预留、7.留孔工作台、8.码垛工作台
具体实施方式
实施例一：参见图1-15，一种免用托板的码垛工艺，需要使用带留孔功能的码垛装置；
所述的带留孔功能的码垛装置，包括留孔执行机构、留孔工作台和码垛工作台，其中留孔执行机构运行于留孔工作台和码垛工作台之间；所述的留孔执行机构，自上而下依次为升降横移柱、旋转架、左右夹持机构、前后夹持机构、挡块留孔机构；
所述的旋转架，包括方形的旋转架底板、旋转齿轮、圆柱滑杆座、气动元件安装板、前后圆柱滑杆和左右圆柱滑杆；
所述的挡块留孔机构包括气动元件、框型的固定架、调整螺杆、弹簧、钢丝绳、挡块；所述的气动元件上方固定于气动元件安装板，下方固定于固定架的两侧；所述的固定架四个角设有长度方向与左右圆柱滑杆轴向相同的长孔；每个长孔内皆固定有一个调整螺栓；所述的钢丝绳位于固定架下方被压缩的弹簧包围，一端固定于调整螺栓上，另一端固定于挡块上；每个挡块上仅有两根钢丝绳固定，且挡块长度方向与长孔方向垂直；调整螺栓能够在长孔中调整位置，以调整挡块之间的间距，从而适应多种尺寸的砖坯码垛。
所述的升降横移柱一侧设有电机座，电机座上安装有电机，电机的电机轴向下且装有电机齿轮；所述的升降横移柱上方设有位于行走轨道上的行走轮，以便于把抓取的整层砖坯后的移动，而行走轨道必须经过留孔工作台和码垛工作台的上方，才能使砖坯在留孔工作台与码垛工作台之间流通。
所述的旋转架底板上表面中心固定有与电机齿轮相啮合的旋转齿轮，该旋转齿轮同时与升降横移柱底面铰接，可以使电机驱动电机齿轮带动旋转齿轮继而带动整个旋转架的转动；旋转架底板下表面两侧设有气动元件安装板，四角各设有由两个带孔板、四套长杆螺栓与螺母组成的圆柱滑杆座，带孔板、长杆螺栓从下往上依次把前后圆柱滑杆、左右圆柱滑杆的中间部分与旋转架进行固定。
所述的左右夹持机构上部两侧分别对称设有与左右圆柱滑杆连接的左右滑杆孔和液压安装孔；液压安装孔通过铰接左右液压缸连接左右两侧左右夹持机构。
所述的前后夹持机构上部两侧设有与前后圆柱滑杆连接的前后滑杆孔，前后滑杆孔中间有连接角钢连接，并在连接角钢中间位置设有固定前后液压缸的液压安装盒。
所述的钢丝绳具有一定柔性、弹性并且在拉伸强度可以抵抗压缩的弹簧的弹力的。
所述挡块为硬木所制，在兼顾硬度的同时，也保证了与砖坯之间的摩擦力。
所述的左右夹持机构、前后夹持机构底部不得低于留孔工作台和码垛工作台。
所述的气动元件每套皆有两根气缸，且两根气缸关于固定架前后对称。
工作过程：空载时，调整螺栓拉紧的钢丝绳使固定架与挡块之间的弹簧被压缩，进而保证了固定架与挡块水平平行；当留孔工作台上没有叉车孔预留时，升降横移柱下降，带动左右夹持机构、前后夹持机构和挡块下降，而气动元件不启动，气缸保持初始状态，左右夹持机构、前后夹持机构先一步抵达留孔工作台，而挡块滞留在砖坯排列的上方，左右夹持机构和前后夹持机构向内收拢，夹起严密的砖坯排列，升降横移柱上升，带着严密的砖坯排列向上，到达一定高度后，向码垛工作台移动；至码垛工作台上方后，升降横移柱下降，到达合适位置后，松开夹紧的严密的砖坯排列，砖坯排列落在码垛工作台上，而带动左右夹持机构、前后夹持机构和挡块上升，到达升降横移柱的上升极限后，返回留孔工作台处理下一个砖坯排列；当有叉车孔预留的砖坯排列置于刚柔结合的留孔执行机构之下时，气动元件启动，气缸伸长使挡块先于左右夹持机构、前后夹持机构抵达留孔工作台，从而挡块进入叉车孔预留，气动元件的挤压使弹簧压缩量增大，而钢丝绳则松弛下来，当砖坯推压挡块时，松弛下来的钢丝绳通过横向位移补偿一定程度的位置误差。而挡块上前后两根钢丝绳可以使单个挡块前后向不同方向平移，能够使挡块能够在保持水平的同时与固定架之间扭转了一个角度，从而适应拼成整体的砖坯与挡块在水平面上形成的角度，进而完美地切入砖坯之间留下的作为叉车孔预留的缝隙。其他动作过程参照无叉车孔预留的过程。另外需要注意的是，每隔一层砖坯排列需要对挡块留孔机构旋转90°，其动作过程是在左右夹持机构、前后夹持机构、挡块和砖坯排列从留孔工作台向码垛工作台移动过程中，旋转完成后到达码垛工作台上方。
使用上述的带留孔功能的码垛装置的免用托板的码垛工艺的步骤：
（1）第一层砖坯排列的码垛：完整的严密的砖坯被放置于留孔工作台上，带留孔功能的码垛装置沿着行走轨道移至留孔工作台上方；升降横移柱下降，带动左右夹持机构、前后夹持机构和挡块下降，而气动元件不启动，气缸保持初始状态，左右夹持机构、前后夹持机构先一步抵达留孔工作台，而挡块滞留在砖坯排列的上方，左右夹持机构和前后夹持机构向内收拢，夹起严密的砖坯排列，升降横移柱上升，带着严密的砖坯排列向上，到达一定高度后，带留孔功能的码垛装置向码垛工作台移动；至码垛工作台上方后，升降横移柱下降，到达合适位置后，松开夹紧的严密的砖坯排列，砖坯排列落在码垛工作台上；此时留孔工作台上被送来了有叉车孔预留的砖坯排列，而升降横移柱带动左右夹持机构、前后夹持机构和挡块上升，到达升降横移柱的上升极限后，返回留孔工作台上方；
（2）有叉车孔预留的砖坯排列作为第二层的码垛：升降横移柱下降，带动左右夹持机构、前后夹持机构和挡块下降；同时气动元件启动，气缸伸长,使挡块先于左右夹持机构、前后夹持机构抵达留孔工作台，从而挡块进入叉车孔预留；挡块进入叉车孔预留位置之后，气动元件即刻停止；固定架和左右夹持机构、前后夹持机构继续同步下降，直至左右夹持机构、前后夹持机构到达适合夹持的位置为止；在上述的下降过程中，从挡块进入叉车孔预留位置开始至整个下降过程结束，弹簧得到进一步压缩，其压缩后的高度小于钢丝绳的长度；钢丝绳呈现出松弛不受力的状态，而弹簧则成为了固定架和挡块之间的主要连接方式；而钢丝绳则松弛下来，砖坯推压挡块横向移动，挡块前后的横移量可以不一致，以适应砖坯的误差；挡块被压紧在留孔工作台表面上，避免后面左右夹持机构、前后夹持机构夹紧时挡块被挤出。而后抵达留孔工作台的左右夹持机构和前后夹持机构向内收拢，夹起砖坯排列和挡块，直至上升到升降横移柱的上升极限，然后带向码垛工作台移动；在移动过程中，电机驱动电机齿轮带动旋转齿轮继而带动整个旋转架的转动进而带动左右夹持机构、前后夹持机构、挡块留孔机构、砖坯排列的转动；旋转齿轮转至90°后，到达码垛工作台上方；升降横移柱下降，到达合适位置后，带动左右夹持机构、前后夹持机构松开，气动元件逆向启动，气缸收缩；然后升降横移柱上升，带动左右夹持机构、前后夹持机构松开和气动元件恢复到原始状态，砖坯排列落在之前的摆放的砖坯上；升降横移柱上升恢复到原始状态后，行走轮返回留孔工作台上方；在返回留孔工作台上方的过程中，电机反向转动致使旋转齿轮亦反向转动，恢复初始状态；
（3）剩余层的码垛：之后的动作除了不再有叉车孔预留和启动气动元件以外，参照步骤（1）、（2）中动作重复进行，直至达到打包要求为止。
需要注意的是，1.旋转齿轮旋转90°与反向转动旋转90°，恢复初始状态是每隔一层就需要进行一次，与该层或其相邻层是否有叉车孔预留无关；2.叉车孔预留不仅仅只能设定在第二层，还可以设定在除第一层以外的其他层。
Claims (9)
1.一种免用托板的码垛工艺，需要使用带留孔功能的码垛装置；
所述的带留孔功能的码垛装置，包括留孔执行机构、留孔工作台和码垛工作台，其中留孔执行机构运行于留孔工作台和码垛工作台之间；所述的留孔执行机构，自上而下依次为升降横移柱、旋转架、左右夹持机构、前后夹持机构、挡块留孔机构；
所述的旋转架，包括方形的旋转架底板、旋转齿轮、圆柱滑杆座、气动元件安装板、前后圆柱滑杆和左右圆柱滑杆；
所述的挡块留孔机构包括气动元件、框型的固定架、调整螺杆、弹簧、钢丝绳、挡块；所述的气动元件上方固定于气动元件安装板，下方固定于固定架的两侧；所述的固定架四个角设有长度方向与左右圆柱滑杆轴向相同的长孔；每个长孔内皆固定有一个调整螺栓；所述的钢丝绳位于固定架下方被压缩的弹簧包围，一端固定于调整螺栓上，另一端固定于挡块上；每个挡块上仅有两根钢丝绳固定，且挡块长度方向与长孔方向垂直；
其特征在于：使用上述的带留孔功能的码垛装置的免用托板的码垛工艺的步骤：
（1）第一层砖坯排列的码垛：完整的严密的砖坯被放置于留孔工作台上，带留孔功能的码垛装置沿着行走轨道移至留孔工作台上方；升降横移柱下降，带动左右夹持机构、前后夹持机构和挡块下降，而气动元件不启动，气缸保持初始状态，左右夹持机构、前后夹持机构先一步抵达留孔工作台，而挡块滞留在砖坯排列的上方；左右夹持机构和前后夹持机构向内收拢，夹起严密的砖坯排列，升降横移柱上升，带着严密的砖坯排列向上，到达一定高度后，带留孔功能的码垛装置向码垛工作台移动；至码垛工作台上方后，升降横移柱下降，到达合适位置后，松开夹紧的严密的砖坯排列，砖坯排列落在码垛工作台上；此时留孔工作台上被送来了有叉车孔预留的砖坯排列，而升降横移柱带动左右夹持机构、前后夹持机构和挡块上升，到达升降横移柱的上升极限后，返回留孔工作台上方；
（2）有叉车孔预留的砖坯排列作为第二层的码垛：升降横移柱下降，带动左右夹持机构、前后夹持机构和挡块下降；同时气动元件启动，气缸伸长，使挡块先于左右夹持机构、前后夹持机构抵达留孔工作台，从而挡块进入叉车孔预留；挡块进入叉车孔预留位置之后，气动元件即刻停止；固定架和左右夹持机构、前后夹持机构继续同步下降，直至左右夹持机构、前后夹持机构到达适合夹持的位置为止；在上述的下降过程中，从挡块进入叉车孔预留位置开始至整个下降过程结束，弹簧得到进一步压缩，其压缩后的高度小于钢丝绳的长度；而后抵达留孔工作台的左右夹持机构和前后夹持机构向内收拢，夹起砖坯排列和挡块，直至上升到升降横移柱的上升极限，然后带向码垛工作台移动；在移动过程中，电机驱动电机齿轮带动旋转齿轮继而带动整个旋转架的转动进而带动左右夹持机构、前后夹持机构、挡块留孔机构、砖坯排列的转动；旋转齿轮转至90°后，到达码垛工作台上方；升降横移柱下降，到达合适位置后，带动左右夹持机构、前后夹持机构松开，气动元件逆向启动，气缸收缩；然后升降横移柱上升，带动左右夹持机构、前后夹持机构松开和气动元件恢复到原始状态，砖坯排列落在之前的摆放的砖坯上；升降横移柱上升恢复到原始状态后，行走轮返回留孔工作台上方；在返回留孔工作台上方的过程中，电机反向转动致使旋转齿轮亦反向转动，恢复初始状态；
（3）剩余层的码垛：之后的动作除了不再有叉车孔预留和启动气动元件以外，参照步骤（1）、（2）中动作重复进行，直至达到打包要求为止。
2.根据权利要求1所述的免用托板的码垛工艺，其特征在于：所述的升降横移柱一侧设有电机座，电机座上安装有电机，电机的电机轴向下且装有电机齿轮；所述的升降横移柱上方设有位于行走轨道上的行走轮，行走轨道必须经过留孔工作台和码垛工作台的上方。
3.根据权利要求1所述的免用托板的码垛工艺，其特征在于：所述的旋转架底板上表面中心固定有与电机齿轮相啮合的旋转齿轮，该旋转齿轮同时与升降横移柱底面铰接；旋转架底板下表面两侧设有气动元件安装板，四角各设有由两个带孔板、四套长杆螺栓与螺母组成的圆柱滑杆座，带孔板、长杆螺栓从下往上依次把前后圆柱滑杆、左右圆柱滑杆的中间部分与旋转架进行固定。
4.根据权利要求1所述的免用托板的码垛工艺，其特征在于：所述的左右夹持机构上部两侧分别对称设有与左右圆柱滑杆连接的左右滑杆孔和液压安装孔；液压安装孔通过铰接左右液压缸连接左右两侧左右夹持机构。
5.根据权利要求1所述的免用托板的码垛工艺，其特征在于：所述的前后夹持机构上部两侧设有与前后圆柱滑杆连接的前后滑杆孔，前后滑杆孔中间有连接角钢连接，并在连接角钢中间位置设有固定前后液压缸的液压安装盒。
6.根据权利要求1所述的免用托板的码垛工艺，其特征在于：所述的钢丝绳具有一定柔性、弹性并且在拉伸强度可以抵抗压缩的弹簧的弹力的。
7.根据权利要求1所述的免用托板的码垛工艺，其特征在于：所述挡块为硬木所制。
8.根据权利要求1所述的免用托板的码垛工艺，其特征在于：所述的左右夹持机构、前后夹持机构底部不得低于留孔工作台和码垛工作台。
9.根据权利要求1所述的免用托板的码垛工艺，其特征在于：所述的气动元件每套皆有两根气缸，且两根气缸关于固定架前后对称。
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