CN115815901B - 一种建筑房屋钢材焊接施工设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢材焊接技术领域，特别涉及一种建筑房屋钢材焊接施工设备及工艺，该设备包括底座、支撑单元和焊接单元；现有的焊接装置存在以下问题：钢材在焊接过程中缺乏稳定性，若钢材受外力作用，容易发生偏斜，从而影响对其焊接精度；人工焊接无法对钢材的焊接效果，若待焊接的钢材厚度较大，仅对其一面进行焊接无法确保两个钢材之间的焊接强度；本发明通过多个L形板分别抵靠在钢材框架的拐角处，以此对钢材框架进行挤压固定，防止钢材框架在焊接过程中随意晃动而影响焊接精度；本发明可以分别对钢材框架和杆件接触点的上下两侧进行焊接处理，从而增强焊接效果，且可以确保钢材框架和杆件之间的连接强度。

Description

一种建筑房屋钢材焊接施工设备及工艺

技术领域

本发明涉及钢材焊接技术领域，特别涉及一种建筑房屋钢材焊接施工设备及工艺。

背景技术

建筑房屋在建造施工期间，通常会用到建筑钢材，常见的建筑钢材用于房屋的承重梁，为了提高承重梁的强度，一般会在矩形的钢材框架内焊接多个依次排布且摆放方向相反的钢制杆件，使得多个杆件形成多个V形支撑，从而增强钢材框架的承重强度。

现有技术中提供了关于钢材焊接的技术方案，例如：公开号为CN212371519U的中国实用新型专利公开的一种建筑施工用建筑钢材焊接装置，该装置首先将钢材放置在放置台上，使得两个放置台上的钢材相对放置，通过转动的螺纹杆带动夹板向下活动并对钢材进行夹持固定，最后打开电焊机即可进行焊接作业，期间，手持焊接头对钢材的不同位置进行焊接。

但是上述的焊接装置存在以下问题：1.上述专利通过夹板和放置台之间的挤压力对钢材进行夹持固定，因此钢材前后两侧及其左右两侧无法得到限位，使得钢材缺乏稳定性，且钢材上下两侧壁为平面，从而钢材在焊接过程中若受外力作用，容易发生偏斜，导致两个钢材之间的连接处容易出现缝隙以及偏差，进而影响对钢材的焊接精度。

2.上述专利需要工人手持焊接头对钢材进行焊接，而工人长时间工作状态下容易产生疲劳，进而焊接时无法确保符合加工要求，从而无法确保对钢材的焊接效果，此外，若待焊接的钢材厚度较大，仅对其一面进行焊接无法确保两个钢材之间的焊接强度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种建筑房屋钢材焊接施工设备，包括底座，所述底座上安装有支撑单元和焊接单元，焊接单元位于支撑单元上方。

所述支撑单元包括限位滑槽，所述底座上端开设有限位滑槽，限位滑槽内左右对称滑动连接有位移块，位移块远离底座中部的一侧前后对称转动连接有两个螺纹杆，螺纹杆远离位移块的一端通过螺纹连接的方式穿过底座，螺纹杆的外壁通过键槽配合的方式滑动连接有套环，套环转动连接在底座外壁，底座同一侧的两个套环之间通过皮带相连接，位移块上端前后对称设置有两个辅助件，位移块和辅助件之间安装有调节组件。

所述焊接单元包括安装板，所述底座的后侧壁滑动连接有安装板，底座上转动连接有调节螺杆，调节螺杆通过螺纹连接的方式穿过安装板，安装板上端安装有L形架，L形架的水平段左右对称设置有两个伸缩气缸，两个伸缩气缸的伸缩端共同连接有执行架，执行架内部前后对称设置有两个控制板，控制板的下端设置有L形承托板，L形承托板水平段的上端安装有焊机，L形承托板水平段的下端通过可拆卸的方式设置有多个与焊机相连接的焊枪。

作为本发明的一种优选技术方案，所述执行架左右两侧的内壁均开设有导向槽，控制板滑动连接在导向槽内，两个控制板之间从左到右等间距安装有多个支撑弹簧杆，执行架上端中部设置有定位气缸，定位气缸上端安装有顶升板，顶升板下端左右对称设置有两个拉伸组，每个拉伸组包括两个前后对称排布的钢丝绳，钢丝绳下端穿过执行架后与其位置相对应的控制板相连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述辅助件由联动板和L形板组成，其中：所述位移块上端开设有滑移槽，滑移槽内部前后滑动连接有联动板，联动板上端安装有L形板，四个L形板的内角相对设置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述调节组件包括定位板，所述位移块上端且位于滑移槽远离底座中部的一侧前后对称设置有两个定位板，L形板远离底座中部的一侧安装有连接板，同一个位移块上的两个定位板之间共同转动连接有双向螺杆，双向螺杆通过螺纹连接的方式穿过连接板。

作为本发明的一种优选技术方案，两个所述L形承托板的相对侧安装有伸缩板，伸缩板的中部下端从左到右等间距设置有多个挤压弹簧杆，挤压弹簧杆的下端共同安装有按压板。

作为本发明的一种优选技术方案，所述伸缩板的中部为固定端，伸缩板的前后两侧为伸缩端，且伸缩板的固定端上端通过多个与支撑弹簧杆交错排布的连接杆与执行架底部相连接，伸缩板的伸缩端与L形承托板相连接。

作为本发明的一种优选技术方案，两个所述位移块上端均安装有固定板，联动板上开设有凸形槽，两个固定板之间共同滑动连接有支撑板，且固定板、支撑板和位移块的上端面相平齐。

作为本发明的一种优选技术方案，所述L形承托板下端的焊枪从左到右等间距设置，两个L形承托板下端的焊枪位置交错排布。

此外，本发明提供了一种建筑房屋钢材的焊接施工方法，其步骤如下：第一步：钢材框架放置：首先将钢材框架放置在支撑单元上。

第二步：钢材框架固定、杆件摆放：根据钢材框架的长度和宽度对支撑单元进行相应的调整，以便于对钢材框架的四个拐角处进行挤压固定，随后将杆件依次摆放在钢材框架内部。

第三步：钢材框架、杆件焊接：通过焊接单元对杆件和钢材框架的连接处进行焊接处理，随后将钢材框架和杆件取下并翻转180度后放回支撑单元上，以此对钢材框架和杆件接触点的上下两侧进行焊接处理。

第四步：钢材框架、杆件取下并投入施工：钢材框架和杆件焊接完成之后从支撑单元上取下，并将其应用于房屋的施工。

本发明的有益效果在于：1.本发明提供的支撑单元通过多个L形板分别抵靠在钢材框架的拐角处，以此对钢材框架进行挤压固定，防止钢材框架在焊接过程中随意晃动而影响焊接精度，此外，支撑单元通过L形板根据钢材框架的长度和宽度进行相应的调整，从而便于对长度和宽度不同的钢材框架进行限位固定。

2.本发明提供的焊接单元通过对钢材框架和杆件接触点进行二次焊接，以便于对钢材框架和杆件接触点的上下两侧进行焊接处理，从而增强焊接效果，且可以确保钢材框架和杆件之间的连接强度。

3.本发明通过L形承托板带动伸缩板、挤压弹簧杆和按压板向下移动并使得按压板抵靠在杆件上端，通过按压板对杆件施加挤压力便于对杆件进行按压固定，防止杆件在焊接过程中发生偏移而影响焊接精度。

4.本发明通过定位气缸带动顶升板向上移动，顶升板通过钢丝绳对控制板施加拉力，使得控制板带动L形承托板相对移动，以此减小执行架下方前后两侧焊枪之间的距离，反之，定位气缸带动顶升板向下移动时，控制板在支撑弹簧杆的作用下带动L形承托板相背移动，以此增大执行架下方前后两侧焊枪之间的距离，从而便于对宽度不同的钢材框架进行焊接处理。

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是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的底座和支撑单元的立体结构示意图。

图3是本发明的焊接单元结构示意图。

图4是本发明的图3的A处局部放大图。

图5是本发明按压板的局部结构示意图（从下向上看）。

图6是本发明的执行架的剖视图（从左向右看）。

图7是本发明的L形承托板、伸缩板的立体结构示意图。

图中：1、底座；2、支撑单元；21、限位滑槽；22、位移块；221、固定板；222、支撑板；23、螺纹杆；24、辅助件；241、联动板；242、L形板；25、调节组件；251、定位板；252、连接板；253、双向螺杆；3、焊接单元；31、安装板；32、L形架；33、伸缩气缸；34、执行架；341、支撑弹簧杆；342、定位气缸；343、顶升板；344、钢丝绳；35、控制板；36、L形承托板；361、伸缩板；362、挤压弹簧杆；363、按压板；37、焊机；38、焊枪；4、钢材框架；5、杆件。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

参阅图1，一种建筑房屋钢材焊接施工设备，包括底座1，底座1上安装有支撑单元2和焊接单元3，焊接单元3位于支撑单元2上方。

参阅图1和图2，支撑单元2包括限位滑槽21，底座1上端开设有限位滑槽21，限位滑槽21内左右对称滑动连接有位移块22，位移块22远离底座1中部的一侧前后对称转动连接有两个螺纹杆23，螺纹杆23远离位移块22的一端通过螺纹连接的方式穿过底座1，螺纹杆23的外壁通过键槽配合的方式滑动连接有套环，套环转动连接在底座1外壁，底座1同一侧的两个套环之间通过皮带相连接，套环与螺纹杆23之间只发生相对滑动，无法发生相对转动，从而通过套环和皮带能够使两个螺纹杆23同步转动，位移块22上端前后对称设置有两个辅助件24，位移块22和辅助件24之间安装有调节组件25；辅助件24由联动板241和L形板242组成，其中：位移块22上端开设有滑移槽，滑移槽内部前后滑动连接有联动板241，联动板241上端安装有L形板242，四个L形板242的内角相对设置。

参阅图2，两个位移块22上端均安装有固定板221，固定板221上开设有凸形槽，两个固定板221之间共同滑动连接有支撑板222，且固定板221、支撑板222和位移块22的上端面相平齐；通过固定板221和支撑板222便于将待焊接的杆件5摆放在钢材框架4内部，且能够向上支撑杆件5和钢材框架4，以便于焊接单元3对钢材框架4和杆件5进行焊接处理；此外，底座1上两个位移块22相对移动或相背移动时可带动固定板221进行相应的移动，此时支撑板222与固定板221之间发生相对滑动。

继续参阅图2，调节组件25包括定位板251，位移块22上端且位于滑移槽远离底座1中部的一侧前后对称设置有两个定位板251，L形板242远离底座1中部的一侧安装有连接板252，同一个位移块22上的两个定位板251之间共同转动连接有双向螺杆253，双向螺杆253通过螺纹连接的方式穿过连接板252；本实施例中，双向螺杆253与现有技术中的自锁螺杆的工作原理相同，均是转动之后进行自行锁止，避免双向螺杆253随意转动导致连接板252随意移动。

工作时，首先将钢材框架4放置在两个位移块22上端，然后旋转螺纹杆23，螺纹杆23带动位移块22向靠近底座1中部或远离底座1中部的一侧移动，位移块22带动联动板241和L形板242移动，从而可以根据钢材框架4的长度调整底座1左右两侧L形板242之间的距离，随后转动双向螺杆253，双向螺杆253通过两个连接板252带动L形板242移动，以便于根据钢材框架4的宽度调整同一个位移块22上前后两侧L形板242之间的距离，从而将多个L形板242分别抵靠在钢材框架4的拐角处，且钢材框架4拐角处的底部抵靠在联动板241上端，以此对钢材框架4进行挤压固定，防止钢材框架4在焊接过程中随意晃动而影响焊接效率，此外，本发明的L形板242可以根据钢材框架4的长度和宽度进行相应的调整，从而便于对长度和宽度不同的钢材框架4进行限位固定，随后将待焊接的杆件5依次摆放在钢材框架4的内部并使得杆件5的两端与钢材框架4内壁相接触。

参阅图3、图4、图6和图7，焊接单元3包括安装板31，底座1的后侧壁滑动连接有安装板31，底座1上转动连接有调节螺杆（图中未示出），调节螺杆通过螺纹连接的方式穿过安装板31，安装板31上端安装有L形架32，L形架32的水平段左右对称设置有两个伸缩气缸33，两个伸缩气缸33的伸缩端共同连接有执行架34，执行架34内部前后对称设置有两个控制板35，控制板35的下端设置有L形承托板36，L形承托板36水平段的上端安装有焊机37，L形承托板36水平段的下端通过可拆卸的方式从左到右等间距设置有多个与焊机37相连接的焊枪38，两个L形承托板36下端的焊枪38位置交错排布；本实施例中，焊枪38可以从L形承托板36底部拆下并根据杆件5和钢材框架4的接触点进行安装，此外，通过转动调节螺杆能够带动安装板31移动，使得安装板31带动L形架32、伸缩气缸33、执行架34、控制板35、L形承托板36、焊机37以及焊枪38整体移动，从而便于对接触点位置不同的杆件5和钢材框架4进行焊接处理。

工作时，杆件5放置完成之后，启动伸缩气缸33，伸缩气缸33带动执行架34、控制板35、L形承托板36、焊机37以及焊枪38整体向下移动，当焊枪38移动至杆件5和钢材框架4的接触点上方的合适位置时，启动焊机37，焊机37通过焊枪38对钢材框架4和杆件5进行焊接处理；随后伸缩气缸33带动执行架34向上复位，再将钢材框架4和杆件5取下并翻转180度后放回支撑单元2上，通过支撑单元2对其进行再次固定，然后伸缩气缸33带动执行架34向下移动复位并通过焊枪38对钢材框架4和杆件5的接触点进行二次焊接，以便于对钢材框架4和杆件5接触点的上下两侧进行焊接处理，从而增强焊接效果，且可以确保钢材框架4和杆件5之间的连接强度。

参阅图3、图4、图5、图6和图7，执行架34左右两侧的内壁均开设有导向槽，控制板35滑动连接在导向槽内，两个控制板35之间从左到右等间距安装有多个支撑弹簧杆341，支撑弹簧杆341始终对控制板35施加指向远离执行架34中部的推挤力，执行架34上端中部设置有定位气缸342，定位气缸342上端安装有顶升板343，顶升板343下端左右对称设置有两个拉伸组，每个拉伸组包括两个前后对称排布的钢丝绳344，钢丝绳344下端穿过执行架34后与其位置相对应的控制板35相连接；两个L形承托板36的相对侧安装有伸缩板361，伸缩板361的中部为固定端，伸缩板361的前后两侧为伸缩端，且伸缩板361的固定端上端通过多个与支撑弹簧杆341交错排布的连接杆与执行架34底部相连接，伸缩板361的伸缩端与L形承托板36相连接，伸缩板361的固定端底部从左到右等间距设置有多个挤压弹簧杆362，挤压弹簧杆362的下端共同安装有按压板363；本实施例中，按压板363的底部还可通过可拆卸的方式设置与杆件5相配合的限位架，限位架为X结构，且限位架的底部开设有X形卡槽，当按压板363抵靠在杆件5上端时，限位架底部的卡槽可以卡在杆件5的上端起到进一步限位的作用，当钢材框架4和杆件5整体翻转180度之后，限位架底部的卡槽仍然可以卡在杆件5上端，防止杆件5在焊接过程中发生偏移而未与钢材框架相接触，从而造成钢材框架4与杆件5之间的焊接偏差。

工作时，伸缩气缸33带动执行架34和L形承托板36向下移动过程中，L形承托板36带动伸缩板361向下移动，伸缩板361通过挤压弹簧杆362带动按压板363向下移动并抵靠在杆件5上端，通过按压板363对杆件5施加挤压力便于对杆件5进行按压固定，防止杆件5在焊接过程中发生偏移而影响焊接精度；需要对宽度不同的钢材框架4进行焊接时，启动定位气缸342，定位气缸342的伸缩端发生延伸并带动顶升板343向上移动，顶升板343通过钢丝绳344对控制板35施加拉力，使得执行架34前后两侧的控制板35相对移动，控制板35带动L形承托板36移动，以此减小执行架34下方前后两侧焊枪38之间的距离，反之，定位气缸342带动顶升板343向下移动，控制板35失去钢丝绳344的拉力，控制板35在支撑弹簧杆341的作用下带动L形承托板36相背移动，以此增大执行架34下方前后两侧焊枪38之间的距离，从而便于对宽度不同的钢材框架4进行焊接处理。

此外，本发明提供了一种建筑房屋钢材的焊接施工方法，其步骤如下：第一步：钢材框架放置：首先将钢材框架4放置在两个位移块22上端。

第二步：钢材框架固定、杆件摆放：旋转螺纹杆23，螺纹杆23带动位移块22向靠近底座1中部的一侧移动，位移块22带动联动板241和L形板242移动，从而调整底座1左右两侧L形板242之间的距离，随后转动双向螺杆253，双向螺杆253通过其外壁的两个连接板252带动L形板242相对移动，以便于调整同一个位移块22上前后两侧L形板242之间的距离，从而将多个L形板242分别抵靠在钢材框架4的拐角处，以此对钢材框架4进行挤压固定，随后将待焊接的杆件5依次摆放在钢材框架4的内部并将杆件5的两端与钢材框架4内壁相接触。

第三步：钢材框架、杆件焊接：通过定位气缸342带动顶升板343向上移动，顶升板343通过钢丝绳344对控制板35施加拉力，使得执行架34通过控制板35带动L形承托板36移动，以此减小执行架34下方前后两侧焊枪38之间的距离，反之，定位气缸342带动顶升板343向下移动，控制板35失去钢丝绳344的拉力，控制板35在支撑弹簧杆341的作用下带动L形承托板36相背移动，以此增大执行架34下方前后两侧焊枪38之间的距离，从而便于根据钢材框架4的宽度调节焊枪38的位置。

启动伸缩气缸33，通过伸缩气缸33带动执行架34、控制板35、L形承托板36、焊机37以及焊枪38整体向下移动，L形承托板36带动伸缩板361向下移动，伸缩板361通过挤压弹簧杆362带动按压板363向下移动并抵靠在杆件5上端，通过按压板363对杆件5施加挤压力便于对杆件5进行按压固定，防止杆件5在焊接过程中发生偏移，当焊枪38移动至杆件5和钢材框架4的接触点上方的合适位置时，启动焊机37，焊机37通过焊枪38对钢材框架4和杆件5进行焊接处理；随后伸缩气缸33带动执行架34向上复位，再将钢材框架4和杆件5取下并翻转180度后放回位移块22上，然后伸缩气缸33带动执行架34向下移动复位并通过焊枪38对钢材框架4和杆件5的接触点进行二次焊接，以便于对钢材框架4和杆件5接触点的上下两侧进行焊接处理。

第四步：钢材框架、杆件取下并投入施工：钢材框架4和杆件5焊接完成之后，伸缩气缸33带动执行架34向上复位，然后将钢材框架4和杆件5从位移块22上取下，然后将其应用于房屋的施工。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种建筑房屋钢材焊接施工设备，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)上安装有支撑单元(2)和焊接单元(3)，焊接单元(3)位于支撑单元(2)上方，其中：

所述支撑单元(2)包括限位滑槽(21)，所述底座(1)上端开设有限位滑槽(21)，限位滑槽(21)内左右对称滑动连接有位移块(22)，位移块(22)远离底座(1)中部的一侧前后对称转动连接有两个螺纹杆(23)，螺纹杆(23)远离位移块(22)的一端通过螺纹连接的方式穿过底座(1)，螺纹杆(23)的外壁通过键槽配合的方式滑动连接有套环，套环转动连接在底座(1)外壁，底座(1)同一侧的两个套环之间通过皮带相连接，位移块(22)上端前后对称设置有两个辅助件(24)，位移块(22)和辅助件(24)之间安装有调节组件(25)；

所述焊接单元(3)包括安装板(31)，所述底座(1)的后侧壁滑动连接有安装板(31)，安装板(31)上端安装有L形架(32)，L形架(32)的水平段左右对称设置有两个伸缩气缸(33)，两个伸缩气缸(33)的伸缩端共同连接有执行架(34)，执行架(34)内部前后对称设置有两个控制板(35)，控制板(35)的下端设置有L形承托板(36)，L形承托板(36)水平段的上端安装有焊机(37)，L形承托板(36)水平段的下端通过可拆卸的方式设置有多个与焊机(37)相连接的焊枪(38)；

所述执行架(34)左右两侧的内壁均开设有导向槽，控制板(35)滑动连接在导向槽内，两个控制板(35)之间从左到右等间距安装有多个支撑弹簧杆(341)，执行架(34)上端中部设置有定位气缸(342)，定位气缸(342)上端安装有顶升板(343)，顶升板(343)下端左右对称设置有两个拉伸组，每个拉伸组包括两个前后对称排布的钢丝绳(344)，钢丝绳(344)下端穿过执行架(34)后与其位置相对应的控制板(35)相连接；

两个所述L形承托板(36)的相对侧安装有伸缩板(361)，伸缩板(361)的中部下端从左到右等间距设置有多个挤压弹簧杆(362)，挤压弹簧杆(362)的下端共同安装有按压板(363)。

2.根据权利要求1所述的一种建筑房屋钢材焊接施工设备，其特征在于：所述辅助件(24)由联动板(241)和L形板(242)组成，其中：所述位移块(22)上端开设有滑移槽，滑移槽内部前后滑动连接有联动板(241)，联动板(241)上端安装有L形板(242)，四个L形板(242)的内角相对设置。

3.根据权利要求2所述的一种建筑房屋钢材焊接施工设备，其特征在于：所述调节组件(25)包括定位板(251)，所述位移块(22)上端且位于滑移槽远离底座(1)中部的一侧前后对称设置有两个定位板(251)，L形板(242)远离底座(1)中部的一侧安装有连接板(252)，同一个位移块(22)上的两个定位板(251)之间共同转动连接有双向螺杆(253)，双向螺杆(253)通过螺纹连接的方式穿过连接板(252)。

4.根据权利要求1所述的一种建筑房屋钢材焊接施工设备，其特征在于：所述伸缩板(361)的中部为固定端，伸缩板(361)的前后两侧为伸缩端，且伸缩板(361)的固定端上端通过多个与支撑弹簧杆(341)交错排布的连接杆与执行架(34)底部相连接，伸缩板(361)的伸缩端与L形承托板(36)相连接。

5.根据权利要求1所述的一种建筑房屋钢材焊接施工设备，其特征在于：两个所述位移块(22)上端均安装有固定板(221)，固定板(221)上开设有凸形槽，两个固定板(221)之间共同滑动连接有支撑板(222)，且固定板(221)、支撑板(222)和位移块(22)的上端面相平齐。

6.根据权利要求1所述的一种建筑房屋钢材焊接施工设备，其特征在于：所述L形承托板(36)下端的焊枪(38)从左到右等间距设置，两个L形承托板(36)下端的焊枪(38)位置交错排布。

7.根据权利要求1所述的一种建筑房屋钢材焊接施工设备，其特征在于：上述建筑房屋钢材焊接施工设备进行施工时的工艺包括以下步骤：

第一步：钢材框架(4)放置：将钢材框架(4)放置在支撑单元(2)上；

第二步：钢材框架(4)固定、杆件(5)摆放：根据钢材框架(4)的长度和宽度对支撑单元(2)进行相应的调整，以便于对钢材框架(4)的四个拐角处进行挤压固定，随后将杆件(5)依次摆放在钢材框架(4)内部；

第三步：钢材框架(4)、杆件(5)焊接：通过焊接单元(3)对杆件(5)和钢材框架(4)的连接处进行焊接处理，随后将钢材框架(4)和杆件(5)取下并翻转180度后放回支撑单元(2)上，以此对钢材框架(4)和杆件(5)接触点的上下两侧进行焊接处理；

第四步：钢材框架(4)、杆件(5)取下并投入施工：钢材框架(4)和杆件(5)焊接完成之后从支撑单元(2)上取下，并将其应用于房屋的施工。

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