CN114102288B - 一种汽车轴承的批量打磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车轴承加工用打磨技术领域，具体是涉及一种汽车轴承的批量打磨装置，包括机架、工装夹具、升降装置、旋转驱动器和打磨头，打磨头安装在升降装置的执行部，旋转驱动器设置在升降装置的执行部；打磨头包括转轴；以及与转轴同轴固定连接并且设置在转轴底部的转盘，转盘的底部安装有若干滚珠；以及固定安装在转轴底部的斜滑块；以及套设在转轴外侧的轴筒，轴筒安装在升降装上，轴筒与旋转驱动器的输出轴传动连接；设置在轴筒底部的打磨块，打磨块与斜滑块的斜面滑动连接，打磨块与轴筒滑动连接，本申请通过升降装置驱动打磨头下降，打磨头的执行部位于轴承外圈的内圈，然后旋转驱动器驱动打磨头旋转，打磨头的执行部打磨轴承外圈的内圈。

Description

一种汽车轴承的批量打磨装置

技术领域

本发明涉及汽车轴承加工用打磨技术领域，具体是涉及一种汽车轴承的批量打磨装置。

背景技术

轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数，并保证其回转精度。轴承的结构主要包括：轴承内圈和轴承外圈，设置在轴承外圈的内滚子沟槽，和设置在轴承内圈的外滚子沟槽，设置在内滚子沟槽和外滚子沟槽之间的滚子；在轴承内圈和轴承外圈之间安装滚子之前需要对轴承外圈的内滚子沟槽进行打磨，现有的汽车轴承加工用打磨装置自动化程度低，打磨效率慢，且在打磨完成之后通常都是人工将其手动取出，劳动强度大，降低了工作效率，且存在一定的安全隐患。

中国专利CN201610113465.7公开了一种轴承内外圈精密磨削多功能组合机床，包括工件轴安装装置、内圆磨头、外圆磨头和外圈沟槽超精研磨装置；工件轴安装装置采用无心磨夹持装置，外圈沟槽超精研磨装置安装在研磨装置支架上，由气动推杆驱动超精研磨装置围绕一固定轴旋转至工作工位和准备工位，所述超精研磨装置包括超精研磨砂轮头、摆动支承杆；设有第一电机和带动的转轮、转轮上设有偏心销轴，连杆的一端套在偏心销轴上，连杆另一端套在摆臂，摆臂绕摆轴轴心进行摆动，摆动支承杆与摆臂固定，摆动支承杆上安装超精研磨在沟槽的精研磨砂轮头；砂轮头的磨削边缘与摆臂的轴心线在一条直线上，摆动时使精研磨砂轮头对被加工轴承整个沟槽进行研磨。

该外圈沟槽超精研磨装置无法对轴承外圈的内沟槽进行打磨加工。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种汽车轴承的批量打磨装置。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种汽车轴承的批量打磨装置，包括机架、工装夹具、升降装置、旋转驱动器和打磨头，工装夹具用于夹持固定轴承外圈，打磨头可旋转地安装在升降装置的执行部，旋转驱动器设置在升降装置的执行部，旋转驱动器用于驱动打磨头旋转，打磨头的旋转轴线竖直设置；打磨头包括轴线竖直设置的转轴；以及与转轴同轴固定连接并且设置在转轴底部的转盘，转盘的底部安装有若干滚珠；以及固定安装在转轴底部的斜滑块；以及套设在转轴外侧的轴筒，轴筒与转轴竖直滑动连接，轴筒可旋转地安装在升降装置的执行部上，轴筒与旋转驱动器的输出轴传动连接；以及设置在轴筒底部的打磨块，打磨块与斜滑块的斜面滑动连接，打磨块与轴筒滑动连接，打磨块与轴筒的滑动方向垂直于轴筒的轴线；

轴筒包括设置在其底端的上压盘、下压盘和侧压板，上压盘是圆环形状，下压盘是圆盘形状，上压盘和下压盘自上而下同轴设置，上压盘和下压盘均与轴筒同轴固定连接，打磨块夹设在上压盘和下压盘之间，每个打磨块的两侧均竖直设置有两个侧压板，两个侧压板将打磨块夹设在中间。

优选地，转盘包括圆环部和圆筒部，圆筒部自圆环部内圈的边缘轴向延伸形成，圆筒部套设在轴筒的外侧，圆筒部通过螺栓与转轴固定连接，轴筒上设置有用于避让螺栓并且可供螺栓竖直滑动的避让滑槽。

优选地，斜滑块是上窄下宽的楔子形状，斜滑块远离转轴的一面设置有第一滑轨，打磨块上设置有第一滑轨滑动连接的第一滑槽。

优选地，转轴的外周面设置有平行于转轴轴线方向延伸的第二滑槽，轴筒内壁设置有与第二滑槽滑动连接的第二滑轨。

优选地，打磨头还包括设置在转轴和轴筒之间的弹簧，弹簧套设在转轴上，转轴上设置有自转轴的外周面径向朝外延伸的第一环状凸缘，第一环状凸缘抵靠在弹簧的底端，轴筒上设置有自轴筒的内周面径向朝内延伸的第二环状凸缘，第二环状凸缘抵靠在弹簧的顶端。

优选地，所述工装夹具包括支撑面和夹持装置，轴承外圈的下端面放置在支撑面上，夹持装置的执行部夹持在轴承外圈的外周面，夹持装置包括设置在轴承外圈两侧的两个夹板，夹板朝向轴承外圈的一面设置有卡槽，卡槽是字形状；以及具有两个执行部的双向直线驱动器，双向直线驱动器的两个执行部分别与两个夹板固定连接。

优选地，卡槽具有若干个并且沿着夹板的长度方向排成一列。

优选地，工装夹具还包括传输设备，传输设备是链板式传输机，链板式传输机的传输面构成了支撑面。

优选地，打磨块有三个。

本申请相比较于现有技术的有益效果是：

1.本申请通过升降装置驱动打磨头下降，使得打磨头的执行部位于轴承外圈的内圈，然后旋转驱动器驱动打磨头旋转，使得打磨头的执行部打磨轴承外圈的内圈；

2.本申请通过具有圆环部和圆筒部的转盘套设在轴筒上，使得圆筒部能够在轴筒上滑动，轴筒相对转轴继续向下移动时，打磨块能够与轴承外圈的内沟槽抵靠，从而对内沟槽进行打磨；

3.本申请通过在轴筒的底端同轴设置上压盘和下压盘，使得打磨块能够在上压盘和下压盘之间沿水平方向滑动；

4.本申请通过第一滑轨和第一滑槽相互滑动连接，使得打磨块能够抵靠在轴承外圈的内沟槽中；

5.本申请通过在转轴的外周面设置第二滑槽，而在轴筒的内壁设置与第二滑槽滑动连接的第二滑轨，使得转轴能够随轴筒一同转动，以避免高速转动的转轴和轴筒产生对螺栓的剪切力；

6.本申请通过在轴筒的内周设置第二环状凸缘，在转轴的外周设置第一环状凸缘，使得当轴筒复位时，弹簧恢复弹性形变而使得转轴在轴筒中快速下降以复位；

7.本申请通过夹持装置能够将轴承外圈固定夹持在支撑面上，以便于在打磨时轴承外圈发生旋转；

8.本申请通过多个卡槽能够同时在支撑面上夹持多个轴承外圈，以便于对多个打磨头对轴承外圈进行打磨；

9.本申请通过传输设备能够向夹持装置输送等间距的夹持装置，以便于夹持装置能够夹持轴承外圈，再由打磨头进行打磨，工作效率更高。

附图说明

图1是本申请的打磨装置的立体图；

图2是本申请的打磨装置的侧视图；

图3是图2的A-A截面处的剖视图；

图4是图2的A-A截面处的立体剖视图；

图5是图3的C处局部放大图；

图6是本申请的工装夹具的立体图；

图7是本申请的打磨头的立体图；

图8是本申请的斜滑块和打磨块的局部立体分解图；

图9是本申请的打磨头的俯视图；

图10是本申请的打磨头在打磨轴承外圈时的轴向立体剖视图；

图11是本申请的打磨头在与轴承外圈分离时的轴向立体剖视图。

图中标号为：

1-传输设备；2-升降装置；3-旋转驱动器；4-夹持装置；4a-夹板；4a1-卡槽；4b-双向直线驱动器；5-打磨头；5a-转轴；5a1-第二滑槽；5a2-第一环状凸缘；5b-转盘；5b1-圆环部；5b2-圆筒部；5b3-螺栓；5c-斜滑块；5c1-第一滑轨；5d-轴筒；5d1-避让滑槽；5d2-上压盘；5d3-下压盘；5d4-侧压板；5d5-第二滑轨；5d6-第二环状凸缘；5e-打磨块；5e1-第一滑槽；5f-弹簧；6-轴承外圈。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1-11所示，本申请提供：

一种汽车轴承的批量打磨装置，包括机架、工装夹具、升降装置2、旋转驱动器3和打磨头5，工装夹具用于夹持固定轴承外圈6，打磨头5可旋转地安装在升降装置2的执行部，旋转驱动器3设置在升降装置2的执行部，旋转驱动器3用于驱动打磨头5旋转，打磨头5的旋转轴线竖直设置；打磨头5包括

轴线竖直设置的转轴5a；以及

与转轴5a同轴固定连接并且设置在转轴5a底部的转盘5b，转盘5b的底部安装有若干滚珠；以及

固定安装在转轴5a底部的斜滑块5c；以及

套设在转轴5a外侧的轴筒5d，轴筒5d与转轴5a竖直滑动连接，轴筒5d可旋转地安装在升降装置2的执行部上，轴筒5d与旋转驱动器3的输出轴传动连接；以及

设置在轴筒5d底部的打磨块5e，打磨块5e与斜滑块5c的斜面滑动连接，打磨块5e与轴筒5d滑动连接，打磨块5e与轴筒5d的滑动方向垂直于轴筒5d的轴线。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何打磨轴承外圈6的内沟槽。为此，如图4、图5、图10和图11所示，本申请通过升降装置2驱动打磨头5下降，使得打磨头5的执行部位于轴承外圈6的内圈，然后旋转驱动器3驱动打磨头5旋转，使得打磨头5的执行部打磨轴承外圈6的内圈。

具体步骤为：升降装置2驱动轴筒5d下降，使得轴筒5d带动打磨块5e移动至轴承外圈6的内圈，此时转盘5b与轴承的上端面抵靠，转盘5b与转轴5a停止下降，轴筒5d带动打磨块5e继续下降，打磨块5e在斜滑块5c的斜面作用下同时下降并且相对于轴筒5d的轴线径向朝外移动，使得打磨块5e与轴承外圈6的内沟槽抵靠，然后旋转驱动器3驱动轴筒5d旋转，轴筒5d带动打磨块5e旋转从而打磨轴承外圈6的内沟槽；

打磨过程中，转轴5a和转盘5b伴随着轴筒5d一起旋转，转盘5b与轴承上端面之间的摩擦力通过设置在转盘5b底部的滚珠消除；

打磨完成后，升降装置2驱动轴筒5d复位，而转盘5b继续抵接在轴承外圈6的顶面，即轴筒5d相对转盘5b上升，同时转轴5a相对轴筒5d静止，打磨块5e在斜滑块5c的斜面作用下同时上升并且相对于轴筒5d的轴线径向朝内移动，使得打磨块5e复位至轴筒5d内，打磨块5e从轴承外圈6的内沟槽中退出，进而使得打磨块5e能够从轴承外圈6的内圈向上退出，以此实现打磨头5与轴承外圈6分离；

升降装置2为直线驱动器，其具有能够沿竖直方向移动的执行部，将旋转驱动器3和打磨头5设置在升降装置2上，能够使其带动打磨头5的执行部移动至轴承外圈6的内圈中；

旋转驱动器3包括伺服电机，伺服电机通过同步带与打磨头同步传动连接，使得打磨头5能够高速旋转并对轴承内圈6的内沟槽进行打磨。

如图5、图7和图8所示，进一步的：

转盘5b包括圆环部5b1和圆筒部5b2，圆筒部5b2自圆环部5b1内圈的边缘轴向延伸形成，圆筒部5b2套设在轴筒5d的外侧，圆筒部5b2通过螺栓5b3与转轴5a固定连接，轴筒5d上设置有用于避让螺栓5b3并且可供螺栓5b3竖直滑动的避让滑槽5d1。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何连接转轴5a和转盘5b。为此，本申请通过具有圆环部5b1和圆筒部5b2的转盘5b套设在轴筒5d上，使得圆筒部5b2能够在轴筒5d上滑动，且圆筒部5b2通过螺栓5b3与位于轴筒5d内的转轴5a固定连接，当圆环部5b1抵接在轴承外圈6的顶面而停止移动时，轴筒5d相对转轴5a继续向下移动，从而使得打磨块5e能够与轴承外圈6的内沟槽抵靠，从而对内沟槽进行打磨。

如图10所示，进一步的：

轴筒5d包括设置在其底端的上压盘5d2、下压盘5d3和侧压板5d4，上压盘5d2是圆环形状，下压盘5d3是圆盘形状，上压盘5d2和下压盘5d3自上而下同轴设置，上压盘5d2和下压盘5d3均与轴筒5d同轴固定连接，打磨块5e夹设在上压盘5d2和下压盘5d3之间，每个打磨块5e的两侧均竖直设置有两个侧压板5d4，两个侧压板5d4将打磨块5e夹设在中间。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何滑动连接轴筒5d和打磨块5e，使得打磨块5e可以相对于轴筒5d的轴线径向滑动。为此，本申请通过在轴筒5d的底端同轴设置上压盘5d2和下压盘5d3，使得打磨块5e能够在上压盘5d2和下压盘5d3之间沿水平方向滑动，而每个打磨块5e的两侧均设置有侧压板5d4，使得打磨块5e仅能够沿固定的方向水平移动，从而使其能够抵靠在轴承外圈6的内沟槽中。

如图8所示，进一步的：

斜滑块5c是上窄下宽的楔子形状，斜滑块5c远离转轴5a的一面设置有第一滑轨5c1，打磨块5e上设置有第一滑轨5c1滑动连接的第一滑槽5e1。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何滑动连接斜滑块5c和打磨块5e，使得斜滑块5c的竖直移动能够转化为打磨块5e的水平移动。为此，本申请通过第一滑轨5c1和第一滑槽5e1相互滑动连接，使得打磨块5e在受沿竖直方向作用力时，因斜滑块5c的斜面作用，使得打磨块5e能够沿水平方向移动，从而使得打磨块5e能够抵靠在轴承外圈6的内沟槽中。

如图5和图9所示，进一步的：

转轴5a的外周面设置有平行于转轴5a轴线方向延伸的第二滑槽5a1，轴筒5d内壁设置有与第二滑槽5a1滑动连接的第二滑轨5d5。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是为防止转轴5a和轴筒5d相对旋转导致螺栓5b3被高速旋转产生的剪切力剪断。为此，本申请通过在转轴5a的外周面设置第二滑槽5a1，而在轴筒5d的内壁设置与第二滑槽5a1滑动连接的第二滑轨5d5，使得转轴5a能够随轴筒5d一同转动，以避免高速转动的转轴5a和轴筒5d产生对螺栓5b3的剪切力。

如图5所示，进一步的：

打磨头5还包括设置在转轴5a和轴筒5d之间的弹簧5f，弹簧5f套设在转轴5a上，转轴5a上设置有自转轴5a的外周面径向朝外延伸的第一环状凸缘5a2，第一环状凸缘5a2抵靠在弹簧5f的底端，轴筒5d上设置有自轴筒5d的内周面径向朝内延伸的第二环状凸缘5d6，第二环状凸缘5d6抵靠在弹簧5f的顶端。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何使得升降装置2驱动轴筒5d上升时，转轴5a能够快速下降以复位。本申请通过在轴筒5d的内周设置第二环状凸缘5d6，在转轴5a的外周设置第一环状凸缘5a2，使得弹簧5f的两端分别抵接在第二环状凸缘5d6和第一环状凸缘5a2的相对端，轴筒5d相对转轴5a向下移动时需克服弹簧5f的弹力，当轴筒5d复位时，弹簧5f恢复弹性形变而使得转轴5a在轴筒5d中快速下降以复位。

如图6所示，进一步的：

所述工装夹具包括支撑面和夹持装置4，轴承外圈6的下端面放置在支撑面上，夹持装置4的执行部夹持在轴承外圈6的外周面，夹持装置4包括

设置在轴承外圈6两侧的两个夹板4a，夹板4a朝向轴承外圈6的一面设置有卡槽4a1，卡槽4a1是V字形状；以及

具有两个执行部的双向直线驱动器4b，双向直线驱动器4b的两个执行部分别与两个夹板4a固定连接。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何夹持固定轴承外圈6。为此，本申请通过将轴承外圈6轴线竖直的被放置在支撑面上，当启动双向直线驱动器4b时，两个夹板4a相对移动以夹持轴承外圈6，以此防止在打磨过程中，轴承外圈6在支撑面上旋转，同时呈V字形状的卡槽4a1对轴承外圈6进行定位，使得轴承外圈6与打磨头5同轴，以便于打磨头5对轴承外圈6进行精准打磨；

双向直线驱动器4b包括但不限于宽阔手指气缸，其具有两个能够相向或背向移动的执行部，使得双向直线驱动器4b能够带动两个夹板4a在支撑面上以可释放的方式夹持轴承。

如图8所示，进一步的：

卡槽4a1具有若干个并且沿着夹板4a的长度方向排成一列。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何夹持固定多个轴承外圈6，以实现批量加工。为此，本申请通过多个卡槽4a1能够同时在支撑面上夹持多个轴承外圈6，以便于对多个打磨头5对轴承外圈6进行打磨。

如图1和图2所示，进一步的：

工装夹具还包括传输设备1，传输设备1是链板式传输机，链板式传输机的传输面构成了支撑面。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何同时实现传输并且支撑轴承外圈6的作用，从而提高生产效率。为此，本申请通过传输设备1能够向夹持装置4输送等间距的轴承外圈6，以便于夹持装置4能够夹持轴承外圈6，再由打磨头5进行打磨，避免由工人将轴承外圈6固定在夹持装置4上，从而使得工作效率更高。

如图7和图11所示，进一步的：

打磨块5e有三个。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是打磨块5e如何稳定的抵接在轴承外圈6的内沟槽中并对其进行打磨。为此，本申请通过具有三个打磨块5e的打磨头5，打磨块5e能够形成沿径向稳定抵接在内沟槽中的结构，从而避免打磨过程中，打磨块5e的偏心转动而导致打磨精度的降低。

本申请通过升降装置2驱动打磨头5下降，使得打磨头5的执行部位于轴承外圈6的内圈，然后旋转驱动器3驱动打磨头5旋转，使得打磨头5的执行部打磨轴承外圈6的内圈。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种汽车轴承的批量打磨装置，包括机架、工装夹具、升降装置（2）、旋转驱动器（3）和打磨头（5），工装夹具用于夹持固定轴承外圈（6），打磨头（5）可旋转地安装在升降装置（2）的执行部，旋转驱动器（3）设置在升降装置（2）的执行部，旋转驱动器（3）用于驱动打磨头（5）旋转，打磨头（5）的旋转轴线竖直设置；其特征在于，打磨头（5）包括轴线竖直设置的转轴（5a）；

以及与转轴（5a）同轴固定连接并且设置在转轴（5a）底部的转盘（5b），转盘（5b）的底部安装有若干滚珠；

以及固定安装在转轴（5a）底部的斜滑块（5c）；

以及套设在转轴（5a）外侧的轴筒（5d），轴筒（5d）与转轴（5a）竖直滑动连接，轴筒（5d）可旋转地安装在升降装置（2）的执行部上，轴筒（5d）与旋转驱动器（3）的输出轴传动连接；

以及设置在轴筒（5d）底部的打磨块（5e），打磨块（5e）与斜滑块（5c）的斜面滑动连接，打磨块（5e）与轴筒（5d）滑动连接，打磨块（5e）与轴筒（5d）的滑动方向垂直于轴筒（5d）的轴线；

轴筒（5d）包括设置在其底端的上压盘（5d2）、下压盘（5d3）和侧压板（5d4），上压盘（5d2）是圆环形状，下压盘（5d3）是圆盘形状，上压盘（5d2）和下压盘（5d3）自上而下同轴设置，上压盘（5d2）和下压盘（5d3）均与轴筒（5d）同轴固定连接，打磨块（5e）夹设在上压盘（5d2）和下压盘（5d3）之间，每个打磨块（5e）的两侧均竖直设置有两个侧压板（5d4），两个侧压板（5d4）将打磨块（5e）夹设在中间。

2.根据权利要求1所述的一种汽车轴承的批量打磨装置，其特征在于，转盘（5b）包括圆环部（5b1）和圆筒部（5b2），圆筒部（5b2）自圆环部（5b1）内圈的边缘轴向延伸形成，圆筒部（5b2）套设在轴筒（5d）的外侧，圆筒部（5b2）通过螺栓（5b3）与转轴（5a）固定连接，轴筒（5d）上设置有用于避让螺栓（5b3）并且可供螺栓（5b3）竖直滑动的避让滑槽（5d1）。

3.根据权利要求1所述的一种汽车轴承的批量打磨装置，其特征在于，斜滑块（5c）是上窄下宽的楔子形状，斜滑块（5c）远离转轴（5a）的一面设置有第一滑轨（5c1），打磨块（5e）上设置有第一滑轨（5c1）滑动连接的第一滑槽（5e1）。

4.根据权利要求2所述的一种汽车轴承的批量打磨装置，其特征在于，转轴（5a）的外周面设置有平行于转轴（5a）轴线方向延伸的第二滑槽（5a1），轴筒（5d）内壁设置有与第二滑槽（5a1）滑动连接的第二滑轨（5d5）。

5.根据权利要求1所述的一种汽车轴承的批量打磨装置，其特征在于，打磨头（5）还包括设置在转轴（5a）和轴筒（5d）之间的弹簧（5f），弹簧（5f）套设在转轴（5a）上，转轴（5a）上设置有自转轴（5a）的外周面径向朝外延伸的第一环状凸缘（5a2），第一环状凸缘（5a2）抵靠在弹簧（5f）的底端，轴筒（5d）上设置有自轴筒（5d）的内周面径向朝内延伸的第二环状凸缘（5d6），第二环状凸缘（5d6）抵靠在弹簧（5f）的顶端。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种汽车轴承的批量打磨装置，其特征在于，所述工装夹具包括支撑面和夹持装置（4），轴承外圈（6）的下端面放置在支撑面上，夹持装置（4）的执行部夹持在轴承外圈（6）的外周面，夹持装置（4）包括

设置在轴承外圈（6）两侧的两个夹板（4a），夹板（4a）朝向轴承外圈（6）的一面设置有卡槽（4a1），卡槽（4a1）是V字形状；以及

具有两个执行部的双向直线驱动器（4b），双向直线驱动器（4b）的两个执行部分别与两个夹板（4a）固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种汽车轴承的批量打磨装置，其特征在于，卡槽（4a1）具有若干个并且沿着夹板（4a）的长度方向排成一列。

8.根据权利要求6所述的一种汽车轴承的批量打磨装置，其特征在于，工装夹具还包括传输设备（1），传输设备（1）是链板式传输机，链板式传输机的传输面构成了支撑面。

9.根据权利要求8所述的一种汽车轴承的批量打磨装置，其特征在于，打磨块（5e）有三个。

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