CN113978981A - 一种重载子母车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重载子母车，包括滚动运行于母轨道上的母车和运行于母车副轨道，母轨道两旁子轨道上的子车，所述母车上开设有供子车行走的副轨道，所述子车底部设置有子车行走电机驱动和运行于母车上副轨道，母轨道两旁子轨道上的行走轮；所述子车两侧均设置有由单驱动电机进行驱动的顶升丝杠。本发明可承载较重的货物，采用丝杠顶升装置，可实现快速顶升，且丝杠顶升装置还具有自锁功能，通过驱动电机回转方向的转变，实现顶升丝杠装置的升降功能，顶升丝杠装置仅由一个电机驱动，节能环保。此外，本发明的母车驱动与传统驱动方式不同，采用的齿轮箱内驱动齿轮与连接于导轨内侧的齿条相啮合的方式进行驱动，运行平稳、定位精准。

Description

一种重载子母车

技术领域

本发明涉及自动化运输设备技术领域，特别涉及一种重载子母车。

背景技术

子母穿梭车作为立体化仓库与自动化生产物流线中的重要设备，能够对货物实施快速和较大工作量的仓储搬运输送作业。与现代自动化技术达成完美的结合，实现了不同系统之间的相互融合，能够共享数据，实现信息共享，使得仓库操作员能够更好的管理仓库中的仓储情况，最大化仓库的仓储效果，满足人们的需要，实现仓库空间资源的最大化利用。子母穿梭车可使得货物能够实现自动化，无人化运转，使得立体化仓库的货物运输量得到了极大程度的提高，保证了货物运输量和运输效率，并且确保了货物在运输途中不会受到了损坏，能够安全的送达目的地。在子母穿梭车运行的时候，我们可以通过对子车运行状态的检测来确定其在干道上面的运行进度，实时把握设备的运行状态，降低设备的运行误差率。

与普通穿梭车相比，子母穿梭车虽具备有很大的优势，但也是有不足之处的，例如在实际使用过程中子母穿梭车的承载量较小，而且其顶升及运行速率较慢，导致对于货物的装卸效率较慢。

因此，有必要提供一种重载子母车解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重载子母车，以解决上述背景技术中现有的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种重载子母车，包括滚动运行于母轨道上的母车和运行于副轨道，子轨道上的子车，所述母轨道两侧铺设有供子车行走的子轨道，所述子车底部设置有子车行走电机驱动子车运行于母车上副轨道，子车底部设置有运行于子轨道上的行走轮；

所述子车两侧均设置有由单个驱动电机进行驱动的顶升丝杠，所述顶升丝杠通过与其螺旋配合的套筒带动顶升板向上移动将载有货物的托盘顶起；

所述母车单侧设置有由母车行走电机提供动力的驱动齿轮，所述母轨道内侧固定布置有与驱动齿轮相啮合的齿条。

具体使用时，通过顶升丝杠与套筒之间的螺旋配合可以带动套筒向上移动，利用顶升支座以及其顶部的顶板和定位销可以将托盘向上顶起，此时通过子车行走电机反转带动行走轮反转，可以促使子车通过子轨道移动至母车上的副轨道处，从而使得子车重新回到母车上，接着母车带动子车移动到指定地点，通过子车的移载及顶升运作，将载有货物的托盘放到货物存储区。母车驱动具体为通过母车行走电机输出端带动传动轴转动，从而带动主动齿轮转动，通过主动齿轮与传动齿轮的啮合可以带动驱动齿轮转动，由于驱动齿轮与齿条相啮合，可以带动母车在母轨道上行走进行货物的转载，本装置，通过母车行走电机带动驱动齿轮，驱动齿轮与齿条啮合进行直线位移，结构简单且轮齿外置，安装、拆卸、维护极其方便；可节省安装空间，提高空间的利用率。

作为本发明的进一步方案，所述副轨道与子轨道相对齐时，子车通过其上安装的子车行走电机驱动行走轮转动，使得子车驶出母车上副轨道并进入子轨道。

作为本发明的进一步方案，所述驱动电机输出端连接着驱动轴，所述驱动轴的数量设置为多个，所述驱动轴对接转换器进行动力的方向转换，且驱动轴与转换器之间通过联轴器相连接。

具体使用时，驱动轴与转换器之间通过联轴器相连接，有利于驱动轴与转换器之间的对接，并且使得动力传输地更加平稳。

作为本发明的进一步方案，所述驱动轴远离驱动电机的一端设置有横向转换器，使得纵向布置的驱动轴能够带动横向布置的驱动轴转动，所述横向转换器为转向齿轮组，纵向的驱动轴与横向转换器的输入端相连接，横向的驱动轴与横向转换器的输出端相连接，横向的驱动轴一端向外侧延伸并通过纵向转换器连接着顶升丝杠。

具体使用时，通过单驱动电机输出端带动纵向驱动轴转动，纵向驱动轴通过横向转换器将动力传输给横向驱动轴，横向驱动轴将动力传递给纵向转换器，纵向转换器带动顶升丝杠转动，顶升丝杠与套筒螺旋配合，因此，通过顶升丝杠与套筒之间的螺旋配合可以带动套筒上下移动。

作为本发明的进一步方案，所述子车上的底座顶部两侧均固定连接有支架，所述支架上设置有滑轨，所述套筒顶端固定连接着顶升支座连接耳，所述顶升支座上固定连接有滑块，所述滑块与支架上的滑轨构成滑动配合关系，两连接耳与顶升支座是为一体的，所述顶升板固定连接于顶升支座顶部，所述顶升支座的顶部固定连接有定位销，所述顶板上预设有供定位销穿过的通孔。

具体使用时，利用顶升支座顶部的顶板和定位销可以将托盘向上顶起，为了保持套筒上下移动的稳定性，设置了滑轨和滑块，通过两者的协同运作可以提高套筒和顶升支座向上移动的稳定性和顺畅性。

作为本发明的进一步方案，所述子车行走电机的输出端连接着行走轴，所述行走轮装配于行走轴远离子行走电机的一端，所述底座上设置有安装轴承座的矩形钢板，可供行走轮通过轴承座的连接安装于底座之上，使得行走轮可以运行于母车副轨道，子轨道之上。

具体使用时，通过子车行走电机输出端可以带动行走轴转动，从而带动行走轮滚动，使得子车在母车上的副轨道移动至子轨道上。

作为本发明的进一步方案，所述母车设置有连接架，所述连接架内部滑动连接有齿轮箱，齿轮箱顶部固定连接有导块，所述连接架的底部两侧均设置有与导块滑动配合的导轨。

具体使用时，连接架的底部两侧均设置有与导块滑动配合的导轨有利于齿轮箱的稳定移动。

作为本发明的进一步方案，所述母车行走电机设置于齿轮箱顶部，所述母车行走电机输出端通过传动轴固定连接着主动齿轮，所述齿轮箱内部设置有与主动齿轮相啮合的传动齿轮，所述驱动齿轮与传动齿轮啮合。

具体使用时，通过母车行走电机输出端带动传动轴转动，可以带动主动齿轮转动，通过主动齿轮与传动齿轮的啮合可以带动驱动齿轮转动，通过驱动齿轮与齿条相啮合，可以带动母车在母轨道上行走。

作为本发明的进一步方案，所述齿轮箱远离齿条一侧设置有调节螺杆，所述调节螺杆穿过连接架下方的支架筋板，通过定位螺母连接着齿轮箱，所述调节螺杆外侧螺旋配合有定位螺母，所述定位螺母和齿轮箱之间设置有弹簧，所述调节螺杆延伸至齿轮箱内部的一端螺纹连接有固定螺母，所述连接架的底部连接有支架筋板，所述调节螺杆贯穿支架筋板并与支架筋板螺母定位连接，所述调节螺杆通过紧固螺栓使其与支架筋板相固定。

具体使用时，通过旋转与调节螺杆螺旋配合的定位螺母来调节弹簧的压缩量，通过弹簧的伸缩可以带动齿轮箱在机架底部沿导轨进行滑动，从而带动齿轮箱一端露出的驱动齿轮与齿条相接触并啮合，并通过定位螺母和固定螺母对齿轮箱进行定位，从而保持齿轮箱上的驱动齿轮与齿条相啮合。

一种重载子母车的使用方法，包括如下步骤：

1)、母车带动子车在母轨道上行走至需要进行货物运输的指定子轨道分岔地点之后，通过外部控制单元控制子车移动。

2)、子车通过母车上的副轨道移动至子轨道上，进而移动至载有货物的托盘底部，通过顶升板将托盘顶起，并通过子轨道回到母车上。

3)、母车再次带着子车移动至货物存放区，子车再次通过副轨道驶出母车并驶入子轨道，将托盘移动到指定位置后，通过顶升丝杠放下托盘，继而通过子轨道重新回到母车上等待外部控制单元的下一步指令。

本发明所述的一种重载子母车，通过主动齿轮与传动齿轮的啮合可以带动驱动齿轮转动，通过驱动齿轮与齿条相啮合，可以带动母车在母轨道上行走，子车通过子车行走电机输出端可以带动行走轴转动，从而带动行走轮滚动，使得子车可以从母车上的副轨道移动至子轨道上，沿着子轨道子车移动至载有货物的托盘底部，通过丝杠与套筒之间的螺旋配合可以带动套筒向上移动将托盘顶起，子车顶起托盘后回到母车副轨道上停止，母车带动子车移动到指定地点，接着子车从母车上的副轨道移动至子轨道上，将载有货物的托盘放到货物存储区。与现有技术相比，本发明可承载重力更大的货物，并且采用丝杠顶升装置，可实现快速顶升并且具有顶升自锁功能，通过动力传输方向的转变，顶升丝杠装置实现了仅由一个电机驱动，节能环保，另外本发明的母车驱动与传统驱动方式不同，采用了齿轮箱内驱动齿轮与连接于导轨内侧齿条相啮合的驱动方式，运行平稳、定位精准。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的子车装载货物结构示意图；

图2是本发明的子车载有货物的运输结构示意图；

图3是本发明的子车运行停靠在母车上的结构示意图；

图4是本发明的子车外观结构示意图；

图5是本发明的子车的内部结构示意图；

图6是本发明的顶升板和顶升支座结构示意图；

图7是本发明的驱动齿轮和齿条啮合结构示意图；

图8是本发明的齿轮箱内部结构示意图；

图9是本发明的驱动轴和驱动电机连接结构示意图；

图10是本发明的母车结构示意图。

图中：1、母轨道；2、母车；3、子轨道；4、副轨道；5、子车；6、顶升板；7、托盘；8、支架；9、套筒；10、顶升丝杠；11、纵向转换器；12、横向转换器；13、驱动轴；14、驱动电机；15、行走轮；16、行走轴；17、子车行走电机；18、底座；19、滑轨；20、滑块；21、导块；22、定位销；23、母车行走电机；24、传动轴；25、齿轮箱；26、驱动齿轮；27、传动齿轮；28、主动齿轮；29、固定螺母；30、弹簧；31、定位螺母；32、调节螺杆；33、支架筋板；34、连接架；35、导轨；36、顶升支座；37、齿条。

具体实施方式

如图1-4所示，一种重载字母车，包括呈十字交叉设置的母轨道1和子轨道3，以及行走于母轨道1上的母车2和行走于子轨道3上的子车5，准备阶段，子车5设置于母车2上并可通过母车2上的副轨道4与母车2形成位移关系，当母车2在母轨道1上行走至指定位置时，其上的副轨道4与子轨道3相对齐，此时子车5从母车2上的副轨道4移动至子轨道3上，当子车5移动至载有货物的托盘7底部时，通过子车5上的顶升丝杠10可以将托盘7顶起并保持稳定，此时子车5沿子轨道3移动至母车2上的副轨道4，从而完成与母车2的对接，此时通过母车2带动子车5移动到卸货地点之后，子车5沿子轨道3移动至指定地点，并将载有货物的托盘7下放到指定地点，货物下放后，子车5沿子轨道3移动至母车2上的副轨道4并停止，等待下一次工作指令，此过程便完成了货物的移动，本发明是通过子车5与母车2之间的相互配合来进行运作的，使用本发明可大大提高了运载货物的效率，并且运输过程极为稳定。

如图1-7、9、10所示，子车5包括底座18和设置于底座18顶部的驱动电机14，驱动电机14输出端装配有驱动轴13，为了保证驱动轴13的动力传输经换向后仍有效，且保持有驱动的稳定性，驱动轴13与转换器之间通过联轴器相连接，在驱动轴13远离驱动电机14的一端设置有横向转换器12，使得纵向布置的驱动轴13能够带动横向布置的驱动轴13转动，这里横向转换器12为转向齿轮组，纵向的驱动轴13与横向转换器12的输入端相连接，而横向的驱动轴13与横向转换器12的输出端相连接，横向的驱动轴13一端向外侧延伸并通过纵向转换器11连接有丝杠10，纵向转换器11与横向转换器12的工作原理一致，也是一种换向的齿轮组。

进一步地，底座18顶部两侧均固定连接有支架8，支架8上设置有滑轨19，而在丝杠10的外侧螺旋配合有套筒9，套筒9与丝杠10螺旋配合，并且套筒9顶端固定连接有顶升支座连接耳，顶升支座上固定连接有滑块20，滑块20与支架8上的滑轨19构成滑动配合关系，两连接耳与顶升支座36为一体的，顶升支座36的顶部固定连接有顶升板6，并且在顶升支座36的顶部固定连接有定位销22，而顶升板6上预设有供定位销22穿过的通孔。

再进一步的，在底座18顶部一侧还设置有子车行走电机17，子车行走电机17的输出端装配有行走轴16，行走轴16远离子行走电机17的一端装配有行走轮15，而底座18上设置有安装轴承座的矩形钢板，可供行走轮15通过轴承座安装于底座18之上，使得行走轮15可以运行于母车副轨道4及子轨道3之上。

使用时，转移货物的过程中，通过子车行走电机17输出端可以带动行走轴16转动，从而带动行走轮15移动，使得子车5在母车2上的副轨道4移动至子轨道3上，沿着子轨道3使得子车5移动至载有货物的托盘7底部，此时通过驱动电机14输出端带动驱动轴13转动，驱动轴13通过横向转换器12可和纵向转换器11的配合可以带动顶升丝杠10转动，顶升丝杠10与套筒9螺旋配合，因此，通过顶升丝杠10与套筒9之间的螺旋配合可以带动套筒9向上移动，这里为了，保持套筒9上下移动的稳定性，设置了滑轨19和滑块20，通过两者的协同运作可以提高套筒9和顶升支座36上下移动的稳定性，利用顶升丝杠10驱动顶升支座36以及其顶部的顶升板6和定位销22，可以将托盘7向上顶起，此时通过子行走电机17反转带动行走轮15反转，可以促使子车5通过子轨道3移动至母车2上的副轨道4处，从而使得子车5重新回到母车2上，此时通过母车2带动子车5移动到指定地点，通过子车5将载有货物的托盘7放到货物存储区。

如图7-8所示，母车2设置有连接架34，所述连接架34内部滑动连接有齿轮箱25，为了提高齿轮箱25滑动的稳定性，在齿轮箱25顶部固定连接有导块21，而连接架34的底部两侧均设置有与导块21滑动配合的导轨35，齿轮箱25的顶部固定设有母车行走电机23，母行走电机23输出端通过传动轴24固定设置有主动齿轮28，齿轮箱25内部设置有与主动齿轮28相啮合的传动齿轮27，传动齿轮27远离主动齿轮28一侧啮合有驱动齿轮26，驱动齿轮26与母轨道1内部固定连接的齿条37相啮合，齿轮箱25远离齿条37一侧设置有调节螺杆32，调节螺杆32穿过连接架34下方的支架筋板33通过定位螺母32连接轴齿轮箱25，调节螺杆32外侧螺旋配合有定位螺母31，定位螺母31和齿轮箱25之间设置有弹簧30，调节螺杆32延伸至齿轮箱25内部的一端螺旋配合有固定螺母29，在连接架34的底部固定连接有支架筋板33，调节螺杆32贯穿支架筋板33并与支架筋板33螺母定位连接，并且调节螺杆32通过紧固螺栓使其与支架筋板33相固定。

使用时，通过旋转与调节螺杆螺旋配合的定位螺母31来调节弹簧30的压缩量，通过弹簧的伸缩可以带动齿轮箱25在机架底部沿导轨进行滑动，从而带动齿轮箱25一端露出的驱动齿轮26与齿条37相接触并啮合并通过定位螺母31和固定螺母29对调节螺杆32进行固定，从而保持齿轮箱25上的驱动齿轮26与齿条37相啮合，从而可以进行动力的传递，此时通过母车行走电机23输出端带动传动轴24转动，可以带动主动齿轮28转动，通过主动齿轮28与传动齿轮27的啮合可以带动驱动齿轮26转动，由于驱动齿轮26与齿条37相啮合，可以带动母车2在母轨道1上行走，本发明通过母车行走电机23带动驱动齿轮26，驱动齿轮26与齿条37啮合进行直线位移，结构简单且轮齿外置，安装、拆卸、维护极其方便；可节省安装空间，提高空间的利用率。

另外，本发明中的子车5与母车2通信采用拖链式的内置信号线及供电线连接，可有效的规避钢结构车间对子母车2信号传输干扰的问题。

工作原理：通过母车行走电机23输出端带动传动轴24转动，可以带动主动齿轮28转动，通过主动齿轮28与传动齿轮27的啮合可以带动驱动齿轮26转动，由于驱动齿轮26与齿条37相啮合，可以带动母车2在母轨道1上行走，当母车2到达指定地点时，子车通过子车行走电机17输出端带动行走轴16转动，从而带动行走轮15转动，使得子车5在母车2上的副轨道4移动至子轨道3上，沿着子轨道3使得子车5移动至载有货物的托盘7底部，此时通过驱动电机14输出端带动驱动轴13转动，驱动轴13通过横向转换器12可和纵向转换器11的配合可以带动顶升丝杠10转动，顶升丝杠10与套筒9螺旋配合，因此，通过顶升丝杠10与套筒9之间的螺旋配合可以带动套筒9上下移动，这里为了保持套筒9上下移动的稳定性，设置了滑轨19和滑块20，通过两者的协同运作可以提高套筒9和顶升支座36上下移动的稳定性，利用顶升丝杠10和与其相连的顶升支座36以及顶部的顶升板6和定位销22可以将托盘7向上顶起，此时通过子车行走电机17反转带动行走轮15反转，可以促使子车5通过子轨道3移动至母车上的副轨道4处，从而使得子车5重新回到母车2上，此时通过母车2带动子车5移动到指定地点，通过子车5将载有货物的托盘7放到货物存储区，与现有技术相比，本装置可承载较重的货物，并且采用的顶升丝杠10装置，可实现快速顶升，顶升行程也比传统的顶升装置顶升行程较长，通过驱动轴13的换向，两侧的顶升丝杠10装置实现了仅由一个电机驱动，节能环保，另外本发明的母车2驱动的驱动方式与传统的驱动方式不同，采用的驱动齿轮26与齿条37相啮合的方式，运行平稳、定位精准。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种重载子母车，其特征在于：包括滚动运行于母轨道(1)上的母车(2)和运行于副轨道(4)，子轨道(3)上的子车(5)，所述母轨道(1)两侧铺设有供子车(5)行走的子轨道(3)，所述子车(5)底部设置有子车行走电机(17)驱动子车(5)运行于母车(2)上的副轨道(4)，子车(5)底部设置有运行于子轨道(3)上的行走轮(15)；

所述子车(5)两侧均设置有由单个驱动电机(14)进行驱动的顶升丝杠(10)，所述顶升丝杠(10)通过与其螺旋配合的套筒(9)带动顶升板(6)向上移动将载有货物的托盘(7)顶起；

所述母车(2)单侧设置有由母车行走电机(23)提供动力的驱动齿轮(26)，所述母轨道(1)内侧固定布置有与驱动齿轮(26)相啮合的齿条(37)。

2.根据权利要求1所述的一种重载子母车，其特征在于：所述副轨道(4)与子轨道(3)相对齐时，子车(5)通过其上安装的子车行走电机(17)驱动行走轮(15)转动，使得子车(5)移出母车(2)上副轨道(4)并进入子轨道(3)。

3.根据权利要求1或2所述的一种重载子母车，其特征在于：所述驱动电机(14)输出端装配有驱动轴(13)，所述驱动轴(13)的数量设置为多个，并且驱动轴(13)与横向转换器(12)、纵向转换器(11)之间通过联轴器相连接。

4.根据权利要求3所述的一种重载子母车，其特征在于：所述驱动轴(13)远离驱动电机(14)的一端设置有横向转换器(12)，使得纵向布置的驱动轴(13)能够带动横向布置的驱动轴(13)转动，所述横向转换器(12)为转向齿轮组，纵向的驱动轴(13)与横向转换器(12)的输入端相连接，横向的驱动轴(13)与横向转换器(12)的输出端相连接，横向的驱动轴(13)一端向外侧延伸并通过纵向转换器(11)连接有丝杠(10)。

5.根据权利要求1所述的一种重载子母车，其特征在于：所述子车(5)上的底座(18)顶部两侧均固定连接有支架(8)，所述支架(8)上设置有滑轨(19)，所述套筒(9)顶端固定连接着顶升支座连接耳，所述顶升支座上固定连接有滑块(20)，所述滑块(20)与支架(8)上的滑轨(19)构成滑动配合关系，两连接耳与顶升支座(36)是为一体的，所述顶升板(6)固定连接于顶升支座(36)顶部，所述顶升支座(36)的顶部固定连接有定位销(22)，所述顶升板(6)上预设有供定位销(22)穿过的通孔。

6.根据权利要求5所述的一种重载子母车，其特征在于：所述子车行走电机(17)的输出端连接着行走轴(16)，所述行走轮(15)装配于行走轴(16)远离子车行走电机(17)的一端，所述底座(18)上设置有安装轴承座的矩形钢板，可供行走轮(15)通过轴承座的连接安装于底座(18)之上，使得行走轮(15)可以运行于母车副轨道(4)及子轨道(3)之上。

7.根据权利要求1所述的一种重载子母车，其特征在于：所述母车(2)底部单侧设置有连接架(34)，所述连接架(34)内部滑动连接有齿轮箱(25)，齿轮箱(25)顶部固定连接有导块(21)，所述连接架(34)的底部两侧均设置有与导块(21)滑动配合的导轨(35)。

8.根据权利要求7所述的一种重载子母车，其特征在于：所述母车行走电机(23)设置于齿轮箱(25)顶部，所述母车行走电机(23)输出端通过传动轴(24)固定连接着主动齿轮(28)，所述齿轮箱(25)内部设置有与主动齿轮(28)相啮合的传动齿轮(27)，所述驱动齿轮(26)与传动齿轮(27)啮合。

9.根据权利要求8所述的一种重载子母车，其特征在于：所述齿轮箱(25)在远离齿条(37)一侧设置有调节螺杆(32)，所述调节螺杆(32)穿过连接架(34)下方的支架筋板(33)通过定位螺母(32)连接着齿轮箱(25)，所述调节螺杆(32)外侧螺旋配合有定位螺母(31)，所述定位螺母(31)和齿轮箱(25)之间设置有弹簧(30)，所述调节螺杆(32)延伸至齿轮箱(25)内部的一端螺纹连接有固定螺母(29)，所述连接架(34)的底部连接有支架筋板(33)，所述调节螺杆(32)贯穿支架筋板(33)并与支架筋板(33)螺母定位连接，所述调节螺杆(32)通过紧固螺栓使其与支架筋板(33)相固定。

10.一种重载子母车的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)、母车(2)带动子车(5)在母轨道(1)上行走至需要进行货物运输的指定子轨道分岔地点之后，通过外部控制单元控制子车(5)移动。

2)、子车(5)通过母车(2)上的副轨道(4)移动至子轨道(3)上，进而移动至载有货物的托盘(7)底部，通过顶升板(6)将托盘(7)顶起，并通过子轨道(3)回到母车(2)上。

3)、母车(2)再次带动子车(5)移动至货物存放区，子车(5)再次通过副轨道(4)移出母车(2)并进入子轨道(3)，将托盘(7)移动到指定位置后，通过顶升丝杠(10)放下托盘(7)，然后通过子轨道(3)重新回到母车(2)上等待外部控制单元的下一步指令。

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