CN117299437A - 一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人 - Google Patents

一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人 Download PDF

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CN117299437A CN202311058446.5A CN202311058446A CN117299437A CN 117299437 A CN117299437 A CN 117299437A CN 202311058446 A CN202311058446 A CN 202311058446A CN 117299437 A CN117299437 A CN 117299437A
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刘杰
刘长沙
马东良
范忠武
赵岩
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Abstract

本发明公开了一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人,包括移动机构、控制终端、5G通讯模块、数据处理模块、执行控制模块和终端显示设备,所述移动机构顶部一侧固定连接有固定块,所述固定块顶部一侧对称固定连接有定位杆,所述定位杆顶部固定连接有支撑板,通过驱动第三电机使得打磨盘对储罐外壁进一步的打磨,在除锈完成后,并将防腐液储存罐内部的防腐剂喷淋在储罐的外壁,即时利用高压水射流巨大的打击能力快速剥离储罐表面油污、灰尘、锈蚀、旧漆层等污垢,具有除锈效率高、除锈效果好特点,清洗过程中可根据实际情况调成压力,且因其以水为清洗介质,具有无腐蚀、无污染、无损伤的特点。

Description

一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人
技术领域
本发明属于储罐清理设备技术领域,具体涉及一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人。
背景技术
用于储存液体或气体的钢制密封容器即为钢制储罐,钢制储罐工程是石油、化工、粮油、食品、消防、交通、冶金、国防等行业必不可少的、重要的基础设施,我们的经济生活中总是离不开大大小小的钢制储罐,钢制储罐在国民经济发展中所起的重要作用是无可替代的。随着眼前储罐行业的不断发展,越来越多的行业和企业运用到了储罐,越来越多的企业进入到了储罐行业,钢制储罐是储存各种液体(或气体)原料及成品的专用设备,对许多企业来讲没有储罐就无法正常生产。我国的储油设施多以地上储罐为主,且以金属结构居多。
储罐的外壁会在雨水的侵蚀下造成储罐外壁出现锈蚀现象,因此需要定期对储罐外壁进行除锈清理,并喷涂防腐层,传统都是人工喷涂作业,作业周期长,工作效率低,损害人体健康,作业环境危险。因此设计一款储罐外壁防腐清理、喷涂机器人。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷,提供一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人,以解决上述背景技术中提出的储罐的外壁会在雨水的侵蚀下造成储罐外壁出现锈蚀现象,因此需要定期对储罐外壁进行除锈清理,并喷涂防腐层,传统都是人工喷涂作业,作业周期长,工作效率低,损害人体健康,作业环境危险的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人,包括移动机构、控制终端、5G通讯模块、数据处理模块、执行控制模块和终端显示设备,所述移动机构顶部一侧固定连接有固定块,所述固定块顶部一侧对称固定连接有定位杆,所述定位杆顶部固定连接有支撑板,所述固定块和支撑板之间转动连接有螺杆,所述螺杆外侧的上端螺纹连接有升降板,所述升降板一侧固定连接有支臂,所述螺杆的顶部固定连接于第一电机的输出端,所述支臂顶部固定连接有主动框架,所述主动框架内部一侧设置有收纳槽,所述收纳槽内部设置有从动套环,所述从动套环外侧呈半圆形均固定连接有齿牙,所述支臂顶部一侧固定连接有第二电机,所述第二电机的输出端固定连接有主动齿轮,所述从动套环内部固定连接有自动伸缩杆,所述自动伸缩杆顶部固定连接有升降套环,所述主动框架内部的上端和升降套环内部的上端均设置有导轨,所述导轨内部的上端滑动连接有第一伺服电机,所述第一伺服电机顶部固定连接有第二伺服电机,所述第二伺服电机顶部设置有支撑板,所述支撑板底部一侧对称固定连接有滑轨,所述支撑板顶部分别固定连接有储存箱、防腐液储存罐和固定支架,所述储存箱和防腐液储存罐的一侧均设置有高压泵,所述储存箱和高压泵之间与防腐液储存罐和高压泵之间均固定连接有管道,两个所述的高压泵之间设置有第三电机,所述第三电机的输出端固定连接有打磨盘,所述固定支架一侧的上端固定连接有第四电机,所述第四电机输出端的外侧固定连接有转动座,所述转动座内部固定连接有第五电机,所述第五电机输出端固定连接有监控设备。
优选的,所述移动机构顶部固定连接有配电箱。
优选的,所述第一电机固定连接于支撑板的顶部,所述升降板位于定位杆的外侧滑动连接。
优选的,所述从动套环通过导向轴与导向槽滑动连接,所述齿牙的外侧和主动齿轮的外侧之间为啮合连接。
优选的,所述自动伸缩杆设置有若干个,且位于从动套环的内部呈半圆形设置。
优选的,所述第一伺服电机一侧对称固定连接有陀螺仪装置。
优选的,所述第二伺服电机位于滑轨的外侧滑动连接,所述滑轨的一端对称固定连接有储存箱,所述支撑板底部一侧对称固定连接有涡流检测仪。
优选的,所述储存箱一侧的上下两端分别固定连接有除油剂注入管和除锈砂注入管,所述管道一端固定连接有喷头。
优选的,所述控制终端和5G通讯模块之间相互电性连接,所述5G通讯模块和数据处理模块之间相互电性连接,所述数据处理模块和执行控制模块之间相互电性连接,所述执行控制模块和终端显示设备之间相互电性连接。
优选的,所述5G通讯模块内部包括全方位实时感知传输系统模块、多信息融合智能远程控制模块、多机多任务集约化管控与运维模块和通用化沉浸式操控系统模块,所述全方位实时感知传输系统模块和多信息融合智能远程控制模块之间相互电性连接,所述多信息融合智能远程控制模块和多机多任务集约化管控与运维模块之间相互电性连接,所述多机多任务集约化管控与运维模块和通用化沉浸式操控系统模块之间相互电性连接。
与现有技术相比,本发明提供了一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人,具备以下有益效果:
1、本发明通过设置主动框架、从动套环、第一伺服电机、支撑板、防腐液储存罐、防腐液储存罐、高压泵、第三电机和打磨盘组成的一种清理喷涂机构,在对储罐外壁清理过程中,将该清理喷涂机构移动至储罐的外壁,通过驱动第二电机使得主动齿轮外侧啮合连接的从动套环位于主动框架的内部向外展开,使得主动框架和从动套环将储罐的外壁圈起来,然后便可通过涡流检测仪对储罐外壁进行金属生锈检测,进一步将储存箱内部的除锈砂和除油剂在高压泵的高压喷射下,可以对储罐的外壁进行除油和除锈,再通过驱动第三电机使得打磨盘对储罐外壁进一步的打磨,在除锈完成后,并将防腐液储存罐内部的防腐剂喷淋在储罐的外壁,即时利用高压水射流巨大的打击能力快速剥离储罐表面油污、灰尘、锈蚀、旧漆层等污垢,具有除锈效率高、除锈效果好特点,清洗过程中可根据实际情况调成压力,且因其以水为清洗介质,具有无腐蚀、无污染、无损伤的特点;
2、本发明通过设置陀螺仪装置,可自行实现水平和垂直直线行走,并保证行走轨迹和喷漆轨迹不重叠的优点;
3、本发明通过设置转动座和监控设备,储罐外壁清洗喷涂期间,设置的监控设备可以在储存箱的驱动下发生纵向的圆周旋转,而位于转动座和监控设备之间的第五电机可以使得监控设备做横向的圆周旋转,即时便可达到多角度的对储罐外壁清洗喷涂期间的监控,即时便可将监控的数据传输至终端显示设备中,以便于工作人员进行观察;
4、本发明通过设置自动伸缩杆和升降套环,在该清洁机器人对储罐外壁清洗喷涂期间,通过驱动从动套环内部设置的自动伸缩杆使升降套环发生上下的升降位移,在使用过程中,自动伸缩杆将抬升升降套环于主动框架顶部一个平面,即时便可使得第一伺服电机位于导轨的内部进行圆周移动,当使用结束后,自动伸缩杆将驱动升降套环收纳至从动套环的内部,再反向驱动第二电机,可以使得从动套环收纳至主动框架的内部,从而便可更换至下一个所需清理的储罐位置;
5、本发明通过设置5G通讯模块、数据处理模块、执行控制模块和终端显示设备,设置的全方位实时感知传输系统模块是为了施工现场低延时高可靠性通讯网络,设置的多信息融合智能远程控制模块是基于三维重建的塔机智能实时防碰撞技术,设置的多机多任务集约化管控与运维模块是多机接入高效灵活的集中管控技术,吊装作业任务高效分配,塔机健康监测与预防性维护的作用,从而实现了工人坐在办公室就可以进行操作,可视化的进行操作,以实时管控喷漆进程,监控喷漆成果,作业效率高,不易跌落。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现,本发明结构科学合理,使用安全方便,为人们提供了很大的帮助。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制,在附图中:
图1为本发明提出的一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人一侧的轴测结构示意图;
图2为本发明提出的一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人另一侧的轴测结构示意图;
图3为本发明提出的一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人的第一伺服电机结构示意图;
图4为本发明提出的一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人的第二伺服电机结构示意图;
图5为本发明提出的一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人的打磨盘结构示意图;
图6为本发明提出的一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人的监控设备结构示意图;
图7为本发明提出的一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人的自动伸缩杆结构示意图;
图8为本发明提出的一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人的系统框图;
图中:移动机构1、配电箱2、控制终端3、固定块4、定位杆5、支撑板6、螺杆7、升降板8、第一电机9、支臂10、主动框架11、收纳槽12、导向槽13、从动套环14、齿牙15、第二电机16、主动齿轮17、自动伸缩杆18、升降套环19、导轨20、第一伺服电机21、陀螺仪装置22、第二伺服电机23、支撑板24、滑轨25、储存箱26、除油剂注入管27、除锈砂注入管28、防腐液储存罐29、高压泵30、管道31、喷头32、第三电机33、打磨盘34、固定支架35、第四电机36、转动座37、第五电机38、监控设备39、5G通讯模块40、全方位实时感知传输系统模块41、多信息融合智能远程控制模块42、多机多任务集约化管控与运维模块43、通用化沉浸式操控系统模块44、数据处理模块45、执行控制模块46、终端显示设备47、涡流检测仪48。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8,本发明提供一种技术方案:一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人,包括移动机构1、控制终端3、5G通讯模块40、数据处理模块45、执行控制模块46和终端显示设备47,移动机构1顶部一侧固定连接有固定块4,固定块4顶部一侧对称固定连接有定位杆5,定位杆5顶部固定连接有支撑板6,固定块4和支撑板6之间转动连接有螺杆7,螺杆7外侧的上端螺纹连接有升降板8,升降板8一侧固定连接有支臂10,螺杆7的顶部固定连接于第一电机9的输出端,支臂10顶部固定连接有主动框架11,主动框架11内部一侧设置有收纳槽12,收纳槽12内部设置有从动套环14,从动套环14外侧呈半圆形均固定连接有齿牙15,支臂10顶部一侧固定连接有第二电机16,第二电机16的输出端固定连接有主动齿轮17,从动套环14内部固定连接有自动伸缩杆18,自动伸缩杆18顶部固定连接有升降套环19,主动框架11内部的上端和升降套环19内部的上端均设置有导轨20,导轨20内部的上端滑动连接有第一伺服电机21,第一伺服电机21顶部固定连接有第二伺服电机23,第二伺服电机23顶部设置有支撑板24,支撑板24底部一侧对称固定连接有滑轨25,支撑板24顶部分别固定连接有储存箱26、防腐液储存罐29和固定支架35,储存箱26和防腐液储存罐29的一侧均设置有高压泵30,储存箱26和高压泵30之间与防腐液储存罐29和高压泵30之间均固定连接有管道31,两个的高压泵30之间设置有第三电机33,第三电机33的输出端固定连接有打磨盘34,通过驱动第二电机16使得主动齿轮17外侧啮合连接的从动套环14位于主动框架11的内部向外展开,使得主动框架11和从动套环14将储罐的外壁圈起来,然后便可通过涡流检测仪48对储罐外壁进行金属生锈检测,进一步将储存箱26内部的除锈砂和除油剂在高压泵30的高压喷射下,可以对储罐的外壁进行除油和除锈,再通过驱动第三电机33使得打磨盘34对储罐外壁进一步的打磨,在除锈完成后,并将防腐液储存罐29内部的防腐剂喷淋在储罐的外壁,即时利用高压水射流巨大的打击能力快速剥离储罐表面油污、灰尘、锈蚀、旧漆层等污垢,具有除锈效率高、除锈效果好特点,清洗过程中可根据实际情况调成压力,且因其以水为清洗介质,具有无腐蚀、无污染、无损伤的特点,固定支架35一侧的上端固定连接有第四电机36,第四电机36输出端的外侧固定连接有转动座37,转动座37内部固定连接有第五电机38,第五电机38输出端固定连接有监控设备39,设置的监控设备39可以在储存箱26的驱动下发生纵向的圆周旋转,而位于转动座37和监控设备39之间的第五电机38可以使得监控设备39做横向的圆周旋转,即时便可达到多角度的对储罐外壁清洗喷涂期间的监控,即时便可将监控的数据传输至终端显示设备47中,以便于工作人员进行观察。
本发明中,优选的,移动机构1顶部固定连接有配电箱2。
本发明中,优选的,第一电机9固定连接于支撑板6的顶部,升降板8位于定位杆5的外侧滑动连接。
本发明中,优选的,从动套环14通过导向轴与导向槽13滑动连接,齿牙15的外侧和主动齿轮17的外侧之间为啮合连接。
本发明中,优选的,自动伸缩杆18设置有若干个,且位于从动套环14的内部呈半圆形设置。
本发明中,优选的,第一伺服电机21一侧对称固定连接有陀螺仪装置22,可自行实现水平和垂直直线行走,并保证行走轨迹和喷漆轨迹不重叠的优点。
本发明中,优选的,第二伺服电机23位于滑轨25的外侧滑动连接,滑轨25的一端对称固定连接有储存箱26,支撑板24底部一侧对称固定连接有涡流检测仪48。
本发明中,优选的,储存箱26一侧的上下两端分别固定连接有除油剂注入管27和除锈砂注入管28,管道31一端固定连接有喷头32。
本发明中,优选的,控制终端3和5G通讯模块40之间相互电性连接,5G通讯模块40和数据处理模块45之间相互电性连接,数据处理模块45和执行控制模块46之间相互电性连接,执行控制模块46和终端显示设备47之间相互电性连接
本发明中,优选的,5G通讯模块40内部包括全方位实时感知传输系统模块41、多信息融合智能远程控制模块42、多机多任务集约化管控与运维模块43和通用化沉浸式操控系统模块44,全方位实时感知传输系统模块41和多信息融合智能远程控制模块42之间相互电性连接,多信息融合智能远程控制模块42和多机多任务集约化管控与运维模块43之间相互电性连接,多机多任务集约化管控与运维模块43和通用化沉浸式操控系统模块44之间相互电性连接。
本发明的工作原理及使用流程:使用时,通过设置主动框架11、从动套环14、第一伺服电机21、支撑板24、防腐液储存罐29、防腐液储存罐29、高压泵30、第三电机33和打磨盘34组成的一种清理喷涂机构,在对储罐外壁清理过程中,将该清理喷涂机构移动至储罐的外壁,通过驱动第二电机16使得主动齿轮17外侧啮合连接的从动套环14位于主动框架11的内部向外展开,使得主动框架11和从动套环14将储罐的外壁圈起来,然后便可通过涡流检测仪48对储罐外壁进行金属生锈检测,进一步将储存箱26内部的除锈砂和除油剂在高压泵30的高压喷射下,可以对储罐的外壁进行除油和除锈,再通过驱动第三电机33使得打磨盘34对储罐外壁进一步的打磨,在除锈完成后,并将防腐液储存罐29内部的防腐剂喷淋在储罐的外壁,即时利用高压水射流巨大的打击能力快速剥离储罐表面油污、灰尘、锈蚀、旧漆层等污垢,具有除锈效率高、除锈效果好特点,清洗过程中可根据实际情况调成压力,且因其以水为清洗介质,具有无腐蚀、无污染、无损伤的特点,设置陀螺仪装置22可自行实现水平和垂直直线行走,并保证行走轨迹和喷漆轨迹不重叠的优点,储罐外壁清洗喷涂期间,设置的监控设备39可以在储存箱26的驱动下发生纵向的圆周旋转,而位于转动座37和监控设备39之间的第五电机38可以使得监控设备39做横向的圆周旋转,即时便可达到多角度的对储罐外壁清洗喷涂期间的监控,即时便可将监控的数据传输至终端显示设备47中,以便于工作人员进行观察,在该清洁机器人对储罐外壁清洗喷涂期间,通过驱动从动套环14内部设置的自动伸缩杆18使升降套环19发生上下的升降位移,在使用过程中,自动伸缩杆18将抬升升降套环19于主动框架11顶部一个平面,即时便可使得第一伺服电机21位于导轨20的内部进行圆周移动,当使用结束后,自动伸缩杆18将驱动升降套环19收纳至从动套环14的内部,再反向驱动第二电机16,可以使得从动套环14收纳至主动框架11的内部,从而便可更换至下一个所需清理的储罐位置。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人,包括移动机构(1)、控制终端(3)、5G通讯模块(40)、数据处理模块(45)、执行控制模块(46)和终端显示设备(47),其特征在于:所述移动机构(1)顶部一侧固定连接有固定块(4),所述固定块(4)顶部一侧对称固定连接有定位杆(5),所述定位杆(5)顶部固定连接有支撑板(6),所述固定块(4)和支撑板(6)之间转动连接有螺杆(7),所述螺杆(7)外侧的上端螺纹连接有升降板(8),所述升降板(8)一侧固定连接有支臂(10),所述螺杆(7)的顶部固定连接于第一电机(9)的输出端,所述支臂(10)顶部固定连接有主动框架(11),所述主动框架(11)内部一侧设置有收纳槽(12),所述收纳槽(12)内部设置有从动套环(14),所述从动套环(14)外侧呈半圆形均固定连接有齿牙(15),所述支臂(10)顶部一侧固定连接有第二电机(16),所述第二电机(16)的输出端固定连接有主动齿轮(17),所述从动套环(14)内部固定连接有自动伸缩杆(18),所述自动伸缩杆(18)顶部固定连接有升降套环(19),所述主动框架(11)内部的上端和升降套环(19)内部的上端均设置有导轨(20),所述导轨(20)内部的上端滑动连接有第一伺服电机(21),所述第一伺服电机(21)顶部固定连接有第二伺服电机(23),所述第二伺服电机(23)顶部设置有支撑板(24),所述支撑板(24)底部一侧对称固定连接有滑轨(25),所述支撑板(24)顶部分别固定连接有储存箱(26)、防腐液储存罐(29)和固定支架(35),所述储存箱(26)和防腐液储存罐(29)的一侧均设置有高压泵(30),所述储存箱(26)和高压泵(30)之间与防腐液储存罐(29)和高压泵(30)之间均固定连接有管道(31),两个所述的高压泵(30)之间设置有第三电机(33),所述第三电机(33)的输出端固定连接有打磨盘(34),所述固定支架(35)一侧的上端固定连接有第四电机(36),所述第四电机(36)输出端的外侧固定连接有转动座(37),所述转动座(37)内部固定连接有第五电机(38),所述第五电机(38)输出端固定连接有监控设备(39)。
2.根据权利要求1所述的一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人,其特征在于:所述移动机构(1)顶部固定连接有配电箱(2)。
3.根据权利要求1所述的一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人,其特征在于:所述第一电机(9)固定连接于支撑板(6)的顶部,所述升降板(8)位于定位杆(5)的外侧滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人,其特征在于:所述从动套环(14)通过导向轴与导向槽(13)滑动连接,所述齿牙(15)的外侧和主动齿轮(17)的外侧之间为啮合连接。
5.根据权利要求1所述的一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人,其特征在于:所述自动伸缩杆(18)设置有若干个,且位于从动套环(14)的内部呈半圆形设置。
6.根据权利要求1所述的一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人,其特征在于:所述第一伺服电机(21)一侧对称固定连接有陀螺仪装置(22)。
7.根据权利要求1所述的一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人,其特征在于:所述第二伺服电机(23)位于滑轨(25)的外侧滑动连接,所述滑轨(25)的一端对称固定连接有储存箱(26),所述支撑板(24)底部一侧对称固定连接有涡流检测仪(48)。
8.根据权利要求1所述的一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人,其特征在于:所述储存箱(26)一侧的上下两端分别固定连接有除油剂注入管(27)和除锈砂注入管(28),所述管道(31)一端固定连接有喷头(32)。
9.根据权利要求1所述的一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人,其特征在于:所述控制终端(3)和5G通讯模块(40)之间相互电性连接,所述5G通讯模块(40)和数据处理模块(45)之间相互电性连接,所述数据处理模块(45)和执行控制模块(46)之间相互电性连接,所述执行控制模块(46)和终端显示设备(47)之间相互电性连接。
10.根据权利要求9所述的一种可智能远程控制的储罐外壁高空清理、喷涂机器人,其特征在于:所述5G通讯模块(40)内部包括全方位实时感知传输系统模块(41)、多信息融合智能远程控制模块(42)、多机多任务集约化管控与运维模块(43)和通用化沉浸式操控系统模块(44),所述全方位实时感知传输系统模块(41)和多信息融合智能远程控制模块(42)之间相互电性连接,所述多信息融合智能远程控制模块(42)和多机多任务集约化管控与运维模块(43)之间相互电性连接,所述多机多任务集约化管控与运维模块(43)和通用化沉浸式操控系统模块(44)之间相互电性连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117760642A (zh) * 2024-02-21 2024-03-26 烟台焕发新能源有限公司 一种钢质无缝气瓶的气密性检测装置及检测方法

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