CN115492871A - 一种自动组装滚针轴承生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动组装滚针轴承生产线，包括安装台、顶升装置和安装装置，顶升装置设置在安装台底部，顶升装置包括外轴和内轴，内轴同轴设置在外轴内并可相对外轴滑动，内轴的底部与转动电机的输出轴固定连接；安装装置包括用于固定设置安装装置的安装板，安装板靠近安装台的一侧滑动设置可上下滑动的冲压块，冲压块上开设用于滚针通过的滚针通道，冲压块内滑动设置冲压头，冲压块的底部固定设置用于稳定滚针姿态的冲压管，冲压管上开设冲压开口，冲压头的冲压端与冲压开口相对应，冲压头与冲压气缸的输出端固定连接。本发明的目的是提供一种能够全自动地将外圈、滚针和内圈组装成滚针轴承的装置。

Description

一种自动组装滚针轴承生产线

技术领域

本发明涉及轴承自动安装，尤其涉及一种自动组装滚针轴承生产线。

背景技术

轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

滚针轴承得名于其装载的滚子呈细长状，滚针轴承的径向结构紧凑，当滚针轴承内径尺寸和载荷能力与其他类型轴承相同时，滚针轴承相较其他类型轴承的外径小，因此滚针轴承特别适用于径向安装尺寸受限制的支承结构。滚针轴承广泛用于机床、冶金机械、纺织机械和印刷机械等各种机械设备，滚针轴承的存在可以使得机械系统设计的十分紧凑灵巧。

滚针轴承由外圈、内圈和若干个滚针组成，滚针设置在外圈和内圈之间，使得外圈和内圈相对转动。由于滚针轴承的结构不适合机械化生产，因此传统上只能依靠人工进行组装滚针轴承，但是人工组装滚针轴承属于简单重复的劳动，工人劳动强度大，生产效率低，同一批次的产品质量也不能保证完全相同，企业的生产成本和人工成本都很高。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够全自动地将外圈、滚针和内圈组装成滚针轴承的生产线。

技术方案：本发明所述的一种自动组装滚针轴承生产线，包括安装台、顶升装置和安装装置，所述安装台设置安装口；所述顶升装置设置在安装台底部，所述顶升装置包括用于座设外圈的外轴和用于座设内圈的内轴，所述内轴同轴设置在外轴内并可相对外轴沿着中心轴方向滑动，内轴的底部与转动电机的输出轴固定连接，外轴和内轴的位置与安装口的位置相对应；所述安装装置包括用于固定设置安装装置的安装板，所述安装板靠近安装台的一侧滑动设置可上下滑动的冲压块，所述冲压块上开设用于滚针通过的滚针通道，冲压块内滑动设置冲压头，冲压块的底部固定设置用于稳定滚针姿态的冲压管，所述冲压管上开设冲压开口，所述冲压头的冲压端与冲压开口相对应，冲压头与冲压气缸的输出端固定连接。

进一步地，所述安装板的顶端固定设置升降气缸，所述升降气缸的输出轴向下穿过安装板与支撑架固定连接，所述支撑架靠近安装台的一侧固定设置冲压块。

进一步地，所述安装板上固定设置若干条升降滑轨，所述支撑架与升降滑轨滑动连接。

进一步地，所述冲压块的上方滑动设置过料块，所述过料块内开设用于滚针通过的过料通道，所述过料块的上方分别设置进料管和用于滚针进入的压料杆，所述压料杆与压料气缸的输出端固定连接。过料块处于两个工位，处于第一工位时，过料通道的上端与进料管相对应，滚针依次进入过料通道并储存在过料通道中；处于第二工位时，过料通道的上端与压料杆相对应，过料通道的下端与冲压块的滚针通道相对应，压料杆在压料气缸的作用下将滚针压下至与冲压头的冲压端相对应的位置，再由冲压头冲压进内圈用于装载滚针的缺口。

进一步地，所述支撑架在冲压块的上方固定设置过料气缸，所述过料气缸的输出端与过料块固定连接。

进一步地，所述安装板远离安装台的一侧固定设置冲压气缸，所述冲压气缸的的输出端与冲压连接架固定连接，所述冲压连接架与冲压头固定连接。

进一步地，所述冲压气缸的输出端处还设置用于检测装针压力的压力传感器，所谓装针压力是指冲压头的冲压端是否存在滚针。

进一步地，所述顶升装置包括用于固定设置在安装台顶部的固定框，所述固定框的内侧设置用于推动外轴上下活动的外轴气缸和用于推动内轴上下活动内轴气缸，所述外轴气缸的输出轴通过外轴连接板与外轴固定连接，所述内轴气缸的输出轴通过内轴连接板与内轴固定连接。

进一步地，还包括移料装置，所述移料装置包括移料板、限位板、移料连接板、移料纵向气缸和移料横向气缸，所述限位板固定设置在安装台上，所述移料板与限位板相对应的侧面设置若干个用于容纳外圈的开口，所述移料纵向气缸的输出端与移料板固定连接，移料纵向气缸固定设置在移料连接板的顶部，移料连接板的底端固定设置移料横向气缸。

进一步地，所述移料连接板的下方设置移料滑轨，移料连接板与所述移料滑轨滑动连接。

进一步地，还包括卸料装置，所述卸料装置包括与水平面垂直设置的运输带和卸料板，所述运输带上设置若干个用于悬挂轴承的挂钩，所述挂钩由与水平面平行的座板及与座板垂直的挂销组成；所述卸料板的一端与运输带相抵，卸料板与运输带相抵的一侧开设用于挂钩通过的卸料通口，所述卸料通口的宽度介于滚针轴承的外圈和挂销的直径之间。安装台上设置卸料位，当安装好的滚针轴承被移料板移至卸料位后，卸料电机带动运输带上的挂钩转动，滚针轴承被挂钩挂住并向上运送直至与卸料板相对应的位置，挂钩通过卸料通口向下运动，而滚针轴承被卸料通口拦截并顺着卸料板滚落，实现滚针轴承的卸料。

进一步地，所述安装台上设置检测位和筛选通口，所述筛选通口上可拆卸设置拉板，安装台的任意一侧设置与所述检测位相对应的、用于检测滚针轴承中滚针数量是否齐全的红外检测仪。

进一步地，所述拉板的一侧与剔除气缸的输出轴固定连接；所述检测位上旋转设置用于旋转滚针轴承的旋转板，所述旋转板的底部与检测电机固定连接，所述检测电机用于带动旋转板及旋转板上的滚针轴承转动，方便红外检测仪检测。

进一步地，还包括上料装置，所述上料装置包括外圈上料盘和内圈上料盘，外圈输出通道的一端与所述外圈上料盘相通，外圈输出通道的另一端处设置外圈上料机械手；内圈输出通道的一端与所述内圈上料盘相通，内圈输出通道的另一端处设置内圈上料机械手。

进一步地，所述上料装置还包括滚针上料盘，所述滚针上料盘与进料管的进口相通。

进一步地，所述外圈上料盘、内圈上料盘和滚针上料盘均是通过震动的方式自动上料。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下优点：本发明中外圈上料盘、内圈上料盘和滚针上料盘均能实现自动上料，内圈上设置用于承载滚针的内圈开口，外圈、内圈被移料装置移动至安装口后，顶升装置中的内轴将内圈向上顶同时外轴将外圈向下沉，冲压机构将一个滚针冲压至一个内圈开口后，顶升装置中的转动电机带动内轴转动，冲压机构将下一个滚针冲压至下一个内圈开口直至所有滚针安装完以后，顶升装置中的内轴将内圈向下沉同时外轴将外圈向上顶直至外圈和内圈的顶面齐平，滚针轴承安装完成。本发明从上料、安装、卸料全程高效、自动，无需人工干预，节省企业人工成本，保证同一批次的产品质量相同。

附图说明

图1为本发明一个角度的立体图。

图2为本发明另一个角度的立体图。

图3为本发明中顶升装置的立体图。

图4为本发明中顶升装置、外圈与内圈组合的示意图。

图5为本发明中安装装置第一角度的立体图。

图6为本发明中安装装置第二角度的立体图。

图7为本发明中安装装置第三角度的立体图。

图8为本发明中过料块的立体图。

图9为本发明中过料块的剖视图。

图10为本发明中冲压块、冲压头组合的立体图。

图11为本发明中冲压块、冲压头组合的爆炸图。

图12为图11在A处的放大图。

图13为本发明中支撑架的结构示意图。

图14为本发明中上料装置的立体图。

图15为本发明中外圈上料机械手的立体图。

图16为本发明中移料装置的立体图。

图17为本发明中安装板、剔除气缸与红外检测仪的组合立体图。

图18为本发明中卸料装置的立体图。

图19为本发明中卸料装置中挂钩的立体图。

其中：1、上料装置；101、外圈上料盘；1011、外圈输出通道；102、内圈上料盘；1021、内圈输出通道；103、滚针上料盘；104、上料支架；

2、外圈上料机械手；201、上料滑轨；202、上料横向气缸；203、上料连接板；204、上料纵向气缸；205、三爪卡盘；206、上料侧板；207、上料固定板；

3、内圈上料机械手；

4、操作台；

5、移料装置；501、限位板；502、移料板；503、移料纵向气缸；504、移料连接板；505、移料横向气缸；506、移料滑轨；507、移料侧板；

6、安装装置；601、升降气缸；602、安装板；603、冲压气缸；604、冲压连接架；605、支撑架；606、过料气缸；607、冲压头；6071、冲压端；608、冲压块；6081、滚针通道；609、过料块；6091、过料通道；610、压料杆；611、压料气缸；612、冲压管；6121、冲压开口；613、升降滑轨；614、压力传感器；

7、红外检测仪；

8、安装台；801、安装口；802、旋转板；803、筛选通口；804、拉板；805、卸料口；

9、卸料装置；901、卸料板；9011、卸料通口；902、运输带；903、挂钩；9031、挂销；9032、座板；904、卸料电机；

10、剔除气缸；

11、顶升装置；1101、内轴；1102、外轴；1103、外轴连接板；1104、外轴气缸；1105、转动电机；1106、内轴气缸；1107、固定框；1108、内轴连接板；

12、到位缓冲器；13、到位传感器；14、内圈；15、外圈；16、进料管；17、检测电机。

具体实施方式

参见附图1～图18，本发明所示的一种自动组装滚针轴承生产线，包括操作台4，操作台4的一个侧面设置上料装置1，操作台4上固定设置安装台8，操作台4上在安装台8的靠近上料装置1的一侧依次设置外圈上料机械手2、内圈上料机械手3、安装装置6、红外检测仪7、剔除气缸10，安装台8的远离上料装置1的一侧设置移料装置5，安装台8的尾端设置与安装台8的尾端相对应的卸料装置9。滚针轴承由外圈15、内圈14和若干个滚针组成。

参见图1、图2和图13，上料装置1包括上料支架104，上料支架104上固定设置外圈上料盘101、内圈上料盘102和滚针上料盘103，外圈上料盘101与外圈输出通道1011的一端相通，内圈上料盘102与内圈输出通道1021的一端相通，滚针上料盘103与进料管16的进口；外圈上料盘101、内圈上料盘102和滚针上料盘103内的外圈15、内圈14和滚针均是通过震动的方式自动进入外圈输出通道1011、内圈输出通道1021或者进料管16；外圈输出通道1011的另一端处设置外圈上料机械手2，内圈输出通道1021的另一端处设置内圈上料机械手3。

参见图1、图2和图14，外圈上料机械手2包括用于与操作台4固定连接的上料固定板207，上料固定板207上部左右两侧分别设置上料侧板206，每个上料侧板206的外侧分别设置一个到位缓冲器12及一个到位传感器13；上料固定架的上部固滑动设置上料横向气缸202，上料横向气缸202为无杆气缸，上料固定架的上部固定设置用于辅助滑动连接上料滑轨201，上料横向气缸202及上料滑轨201的两端均与上料侧板206的内侧固定连接，上料横向气缸202的与上料固定板207相对的一侧固定设置上料连接板203，上料连接板203与上料滑轨201滑动连接；上料连接板203的底端与上料纵向气缸204的输出端固定连接，上料纵向气缸204的底端与三爪卡盘205固定连接，三爪卡盘205用于抓取滚针轴承的外圈15。

内圈上料机械手3的结构与外圈上料机械手2相同。

参见图1、图2、图14和图15，安装台8固定设置在操作台4上，安装台8上设置安装位、检测位、筛选位和卸料口805，安装位开设贯通安装台8的安装口801，安装口801用于顶升装置11中的外轴1102和内轴1101升降通过；红外检测仪7的位置与检测位相对应，检测位上设置用于旋转滚针轴承的旋转板802，转板的底部与检测电机17固定连接，检测电机17用于带动旋转板802及旋转板802上的滚针轴承转动，方便红外检测仪7检测；筛选位开设筛选通口803，筛选通口803上可拆卸设置拉板804，拉板804的一侧与剔除气缸10的输出轴固定连接；移料装置5包括移料板502、限位板501、移料滑轨506、移料连接板504、移料纵向气缸503、移料横向气缸505和两个相对的移料侧板507，限位板501固定设置在安装台8上，移料板502与限位板501相对应的侧面设置若干个用于容纳外圈15的开口，相邻两个开口的距离与移料横向气缸505的行程距离相通，移料板502用于在安装台8上滑动以移动物料，此处物料包括单独的外圈15、外圈15与内圈14的组合物及安装完成的滚针轴承，两个移料侧板507的外侧分别固定设置一个到位缓冲器12及一个到位传感器13，移料横向气缸505及移料滑轨506的两端均与两个移料侧板507的内侧固定连接，移料横向气缸505为无杆气缸，移料连接板504固定设置在移料横向气缸505的顶端并与移料滑轨506滑动连接，移料连接板504的顶端固定设置移料纵向气缸503，移料纵向气缸503的输出端与移料板502固定连接。

参见图1～图4，安装台8上设置安装位，安装位开设贯通安装台8的安装口801，安装位底部设置固定设置与安装位相对应的顶升装置11，顶升装置11包括用于固定设置在安装台8顶部的固定框1107、用于座设外圈15的外轴1102及用于座设内圈14的内轴1101，内轴1101同轴设置在外轴1102内并可相对外轴1102滑动，内轴1101的底部与转动电机1105的输出轴固定连接，外轴1102和内轴1101的中心轴与安装口801的位置相对应，且外轴1102和内轴1101可穿过安装口801，固定框1107的内侧设置用于推动外轴1102上下活动的外轴气缸1104和用于推动内轴1101上下活动的内轴气缸1106，外轴气缸1104的输出轴通过外轴连接板1103与外轴1102固定连接，内轴气缸1106的输出轴通过内轴连接板1108与内轴1101固定连接。

参见图1、图2、图5～图12，操作台4上固定设置与安装口801位置相对应的安装装置6，安装装置6用于固定设置安装装置6的安装板602，安装板602的顶部固定设置升降气缸601，安装板602靠近安装台8的一侧固定设置两条升降滑轨613，支撑架605与升降滑轨613滑动连接，支撑架605的顶端与升降气缸601的输出端固定连接，支撑架605靠近安装台8的一侧固定设置冲压块608，冲压块608的上方设置与支撑架605固定连接的过料气缸606；冲压块608的顶端滑动设置过料块609，过料块609与过料气缸606的输出端固定连接，过料块609内开设用于滚针通过的过料通道6091，过料块609的上方分别设置压料杆610和用于滚针进入的进料管16，所述压料杆610的顶端与压料气缸611的输出端固定连接；冲压块608内滑动设置冲压头607，冲压块608内开设用于滚针通过的滚针通道6081，冲压头607的冲压端6071的方向与滚针通道6081位置相对应，冲压头607与冲压连接架604固定连接，支撑架605远离安装台8的一侧固定设置冲压气缸603，冲压气缸603的输出端与冲压连接架604固定连接，冲压气缸603的输出端处还设置用于检测装针压力的压力传感器614，所谓装针压力是指冲压头607的冲压端6071是否存在滚针；冲压块608的底部固定设置用于稳定滚针姿态的冲压管612，所述冲压管612上开设冲压开口6121，所述冲压头607的冲压端6071与冲压开口6121相对应。

参见图1、图2、图17和图18，卸料装置9包括与水平面垂直设置的运输带902和卸料板901，运输带902上设置若干个用于悬挂轴承的挂钩903，挂钩903由与水平面平行的座板9032及与座板9032垂直的挂销9031组成；卸料板901设置在运输带902顶端，卸料板901的一端与运输带902相抵，卸料板901与运输带902相抵的一侧开设用于挂钩903通过的卸料通口9011，卸料通口9011的宽度介于滚针轴承的外圈15和挂销9031的直径之间。安装台8上设置卸料位，当安装好的滚针轴承被移料板502移至卸料位后，卸料电机904带动运输带902上的挂钩903转动，滚针轴承被挂钩903挂住并向上运送直至与卸料板901相对应的位置，挂钩903通过卸料通口9011向下运动，而滚针轴承被卸料通口9011拦截并顺着卸料板901滚落，实现滚针轴承的卸料。

自动安装滚针轴承的流程如下：

第一步：外圈上料盘101内的外圈15通过震动的方式自动进入外圈输出通道1011，当外圈15进入外圈上料机械手2相对应的位置后，由外圈上料机械手2转运至安装台8上，移料板502将外圈15移动至与内圈上料机械手3相对应的位置；

第二步：内圈上料盘102中的内圈14通过震动的方式自动进入内圈输出通道1021后到达与与内圈上料机械手3相对应的位置，内圈上料机械手3将内圈14转运至安装台8上外圈15的内部；

第三步：过料块609处于第一工位时，过料通道6091的上端与进料管16相对应，滚针上料盘103内的滚针通过震动的方式自动进入进料管16后进入过料通道6091，并被储存在过料块609中；

第四步：移料板502将外圈15与内圈14的组合物移动至安装位，顶升装置11的内轴1101向上顶升、顶升装置11的外轴1102向下沉降，使得外圈15和内圈14产生高度差，安装机构的升降气缸601将支撑架605向下降低直至冲压管612上的冲压开口6121与内圈14位置相对应，过料块609在过料气缸606的作用下移动至第二工位，过料通道6091的上端与压料杆610相对应，过料通道6091的下端与冲压块608的滚针通道6081相对应，滚针落入冲压管612中，冲压气缸603拉动冲压头607将滚针冲压至内圈14上，转动电机1105带动内圈14转动，压料气缸611将压料杆610连同压料杆610下的所有滚针往下压，下一颗滚针落入冲压管612，冲压气缸603拉动冲压头607将下一颗滚针冲压至内圈14上，直至所有滚针内冲压至内圈14后，升降气缸601将支撑架605向上复位，过料块609在过料气缸606的作用下复位至第一工位，顶升装置11的内轴1101向下沉降、顶升装置11的外轴1102向上顶升，直至外圈15和内圈14齐平；

第五步：安装好的滚针轴承由移料板502移动，依次经过检测位、筛选位，直至卸料口805，期间如果红外检测仪7检测出滚针轴承不合格，剔除气缸10拉动拉板804露出筛选通口803，不合格的滚针轴承经过筛选通口803直接掉落；

第六步，卸料装置9将安装好的滚针轴承运出并卸料。

Claims (10)

1.一种自动组装滚针轴承生产线，其特征在于：包括安装台（8）、顶升装置（11）和安装装置（6），所述安装台（8）设置安装口（801）；所述顶升装置（11）设置在安装台（8）底部，所述顶升装置（11）包括用于座设外圈（15）的外轴（1102）和用于座设内圈（14）的内轴（1101），所述内轴（1101）同轴设置在外轴（1102）内并可相对外轴（1102）沿着中心轴方向滑动，内轴（1101）的底部与转动电机（1105）的输出轴固定连接，外轴（1102）和内轴（1101）的位置与安装口（801）的位置相对应；所述安装装置（6）包括安装板（602），所述安装板（602）靠近安装台（8）的一侧滑动设置可上下滑动的冲压块（608），所述冲压块（608）上开设用于滚针通过的滚针通道（6081），冲压块（608）内滑动设置冲压头（607），冲压块（608）的底部固定设置用于稳定滚针姿态的冲压管（612），所述冲压管（612）上开设冲压开口（6121），所述冲压头（607）的冲压端（6071）与冲压开口（6121）相对应，冲压头（607）与冲压气缸（603）的输出端固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动组装滚针轴承生产线，其特征在于：所述安装板（602）的顶端固定设置升降气缸（601），所述升降气缸（601）的输出轴向下穿过安装板（602）与支撑架（605）固定连接，所述支撑架（605）靠近安装台（8）的一侧固定设置冲压块（608），所述安装板（602）远离安装台（8）的一侧固定设置冲压气缸（603），所述冲压气缸（603）的的输出端与冲压连接架（604）固定连接，所述冲压连接架（604）与冲压头（607）固定连接；所述冲压气缸（603）的输出端处还设置用于检测装针压力的压力传感器。

3.根据权利要求2所述的一种自动组装滚针轴承生产线，其特征在于：所述安装板（602）上固定设置若干条升降滑轨（613），所述支撑架（605）与升降滑轨（613）滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种自动组装滚针轴承生产线，其特征在于：所述冲压块（608）的上方滑动设置过料块（609），所述过料块（609）内开设用于滚针通过的过料通道（6091），所述过料块（609）的上方分别设置进料管（16）和用于压制滚针进入的压料杆（610），所述压料杆（610）与压料气缸（611）的输出端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种自动组装滚针轴承生产线，其特征在于：所述支撑架（605）在冲压块（608）的上方固定设置过料气缸（606），所述过料气缸（606）的输出端与过料块（609）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种自动组装滚针轴承生产线，其特征在于：所述顶升装置（11）包括用于固定设置在安装台（8）顶部的固定框（1107），所述固定框（1107）的内侧设置用于推动外轴（1102）上下活动的外轴气缸（1104）和用于推动内轴（1101）上下活动内轴气缸（1106），所述外轴气缸（1104）的输出轴通过外轴连接板（1103）与外轴（1102）固定连接，所述内轴气缸（1106）的输出轴通过内轴连接板（1108）与内轴（1101）固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种自动组装滚针轴承生产线，其特征在于：还包括移料装置（5），所述移料装置（5）包括移料板（502）、限位板（501）、移料连接板（504）、移料纵向气缸（503）和移料横向气缸（505），所述限位板（501）固定设置在安装台（8）上，所述移料板（502）与限位板（501）相对应的侧面设置若干个用于容纳外圈（15）的开口，所述移料纵向气缸（503）的输出端与移料板（502）固定连接，移料纵向气缸（503）固定设置在移料连接板（504）的顶部，移料连接板（504）的底端固定设置移料横向气缸（505），所述移料连接板（504）的下方设置移料滑轨（506），移料连接板（504）与所述移料滑轨（506）滑动连接。

8.根据权利要求1所述的一种自动组装滚针轴承生产线，其特征在于：还包括卸料装置（9），所述卸料装置（9）包括与水平面垂直设置的运输带（902）和卸料板（901），所述运输带（902）上设置若干个用于悬挂轴承的挂钩（903），所述挂钩（903）由与水平面平行的座板（9032）及与座板（9032）垂直的挂销（9031）组成；所述卸料板（901）的一端与运输带（902）相抵，卸料板（901）与运输带（902）相抵的一侧开设用于挂钩（903）通过的卸料通口（9011），所述卸料通口（9011）的宽度介于滚针轴承的外圈（15）和挂销（9031）的直径之间。

9.根据权利要求1所述的一种自动组装滚针轴承生产线，其特征在于：所述安装台（8）上设置检测位和筛选通口（803），所述筛选通口（803）上可拆卸设置拉板（804），安装台（8）的任意一侧设置与所述检测位相对应的红外检测仪（7），所述检测位上旋转设置用于旋转滚针轴承的旋转板（802），所述旋转板（802）的底部与检测电机（17）固定连接。

10.根据权利要求1所述的一种自动组装滚针轴承生产线，其特征在于：还包括上料装置（1），所述上料装置（1）包括外圈上料盘（101）、内圈上料盘（102）和滚针上料盘（103），外圈输出通道（1011）的一端与所述外圈上料盘（101）相通，外圈输出通道（1011）的另一端处设置外圈上料机械手（2）；内圈输出通道（1021）的一端与所述内圈上料盘（102）相通，内圈输出通道（1021）的另一端处设置内圈上料机械手（3）；所述滚针上料盘（103）与进料管（16）的进口相通。

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