CN211102378U - 一种烤箱内胆焊接系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种烤箱内胆焊接系统，包括焊接防护罩和设于焊接防护罩内部的焊接机器人；还包括呈“品”字形分布的均为长方体结构的三个伺服交换平台，三个所述伺服交换平台的一端面分别与所述底座的三个侧面对应，并靠向所述底座的侧面设置，所述焊接防护罩的侧壁上分别设有供三个所述伺服交换平台穿过的开门，三个所述伺服交换平台的远离所述底座的一端位于所述焊接防护罩的外部；三个所述伺服交换平台上分别设有可沿其长度方向往复滑动的第一夹具安装板，各所述第一夹具安装板上分别设有焊接夹具。本实用新型的焊接系统，通过一套焊接机器人在三个焊接单元间的依次循环焊接，有效的节约了上下料的时间，提高了烤箱内胆的焊接效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及焊接技术领域，特别是涉及一种烤箱内胆焊接系统。
背景技术
目前对烤箱内胆的焊接，大多采用人工焊接的方式，工作效率低，而且，在烤箱内胆的焊接生产线上，一般是采用焊接完一个烤箱内胆再焊接另一个烤箱内胆的工作方式，然而，一个完整的烤箱内胆的焊接工作一般包括内胆直缝焊接、内胆后盖焊接和内胆面板焊接三个步骤，每完成一个焊接步骤，则需拆下工件重新安装固定，再去完成下一步骤的焊接，浪费了大量的上下料时间，同时增加了焊接机器人的停车时间，导致焊接效率低。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种烤箱内胆焊接系统，通过一套焊接机器人在三个焊接单元间的依次循环焊接，有效的节约了上下料的时间，提高了烤箱内胆的焊接效率。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种烤箱内胆焊接系统，包括焊接防护罩和设于焊接防护罩内部的方形底座，所述底座上设有焊接机器人(该焊接机器人可选用ABB公司生产的焊接机器人)，所述焊接防护罩的顶部通过除烟管连接烟尘净化系统，焊接防护罩的外侧设有与焊接机器人连接的带有水冷箱的电源箱，还设有控制整个系统作业的控制柜及稳压器；该烤箱内胆焊接系统还包括呈“品”字形分布的均为长方体结构的回转伺服交换平台、第一水平伺服交换平台和第二水平伺服交换平台，所述回转伺服交换平台、第一水平伺服交换平台和第二水平伺服交换平台的一端面分别与所述底座的三个侧面对应，并靠向所述底座的侧面设置，所述焊接防护罩的侧壁上分别设有供所述回转伺服交换平台、第一水平伺服交换平台和第二水平伺服交换平台穿过的开门，所述回转伺服交换平台、第一水平伺服交换平台和第二水平伺服交换平台的远离所述底座的一端位于所述焊接防护罩的外部；所述回转伺服交换平台、第一水平伺服交换平台和第二水平伺服交换平台上分别设有可沿其长度方向往复滑动的第一夹具安装板，各所述第一夹具安装板上分别设有焊接夹具，其中，回转伺服交换平台上安装的是烤箱内胆后盖激光焊接夹具，用于对内胆与后盖的焊接；第一水平伺服交换平台上烤箱内胆面板激光焊接夹具，用于对内胆与面板的焊接；第二水平伺服交换平台上安装的是烤箱内胆直缝激光焊接夹具，用于对内胆直缝的焊接。
本实用新型设置三个伺服交换平台，且三个伺服交换平台呈“品”字形分布，伺服交换平台的焊接端(焊接工位)位于焊接防护罩内，伺服交换平台的上下料端(上料工位)位于焊接防护罩外，如此，将工件的装卸位置和焊接位置分开，提高了焊接过程及上下料过程的安全性。进行焊接操作时，首先，在三个伺服交换平台上分别安装烤箱内胆后盖激光焊接夹具、烤箱内胆面板激光焊接夹具和烤箱内胆直缝激光焊接夹具，初始时，三个伺服交换平台上的夹具安装板均位于上料工位，采用人工上料的方式，在各焊接夹具上安装对应的工件，然后，三个伺服交换平台上的伺服电机依次工作(按照焊接的步骤顺序进行，焊接步骤依次为：内胆直缝焊接、内胆后盖焊接和内胆面板焊接)，将各工件依次输送到焊接工位，焊接机器人依次循环工作(焊接机器人的焊接操作按一个完整的焊接流程进行编程，即焊接机器人的一个完整的焊接循环，包括内胆直缝焊接、内胆后盖焊接和内胆面板焊接三个步骤)，依次交替的对三个焊接单元上的工件完成焊接，每个焊接单元，其工件的焊接工序完成后，该焊接单元的伺服交换平台上的伺服电机立即启动，带动焊接完成的工件返回上料工位，进行人工下料及上料新的待焊接工件，完成焊接的工件移送到下一焊接步骤的焊接单元的上料工位，等待上料。
本实用新型的焊接系统，每个焊接单元只负责一个焊接步骤的工件的输送，通过三个焊接单元的依次交替输送对应焊接步骤的工件到焊接工位，焊接机器人交替循环的对三个焊接单元的工件进行连续式的焊接工作，节省了工件的上下料时间，减少了焊接机器人的停车时间，提高了对烤箱内胆的焊接工作效率。
优选的，所述第一水平伺服交换平台和第二水平伺服交换平台的结构相同，所述第一水平伺服交换平台包括呈矩形框架结构的机身，所述机身的顶部两侧沿其长度方向分别设有滑轨，所述第一夹具安装板的底部通过滑块与所述滑轨可滑动连接；所述机身的内部设有驱动机构，该驱动机构包括设于机身内部一侧的伺服电机和沿机身的长度方向设置的丝杆，所述伺服电机的输出端与所述丝杆的一端连接，所述丝杆的两端分别设有轴承座，以满足丝杆的转动，所述丝杆上设有丝母，该丝母与所述第一夹具安装板的底部连接；所述伺服电机的两侧分别设有顶升机构，所述顶升机构包括设于所述机身内底部的顶升气缸，所述顶升气缸的活塞端竖直向上设置并连接有沿所述机身的长度方向设置的长条状的顶升台，所述第一夹具安装板上设有供所述顶升台通过的矩形的第一通槽。
通过伺服电机的正反转，带动丝杆的正向和反向转动，实现对工件的输入和输出，更换夹具时，顶升气缸工作，将顶升台从滑板和第一夹具安装板上的第一通槽顶出，将焊接夹具顶起，方便操作人员对夹具后续的搬运。
优选的，所述顶升台的顶部沿其长度方向设有若干滚球座，所述滚球座内设有滚球，方便顶升机构将焊接完成的烤箱内胆顶起后，操作人员拉动烤箱内胆至搬运工具上，方便上下料。
优选的，在所述第一水平伺服交换平台上设置回转机构和第二夹具安装板，形成所述回转伺服交换平台；所述回转机构包括连接在所述第一夹具安装板底部的回转电机，所述回转电机的输出端连接有水平的第一回转齿轮，所述第一回转齿轮设于所述第一夹具安装板的顶部，所述第一夹具安装板的顶部还设有与所述第一回转齿轮啮合的第二回转齿轮，所述第二回转齿轮的顶部连接所述第二夹具安装板，所述第二夹具安装板上设有与所述第一通槽对应的供所述顶升台通过的第二通槽，所述所述第一回转齿轮和第二回转齿轮位于两所述第一通槽之间。
对于内胆后盖和内胆面板处的环形焊接，可启动回转电机带动第一回转齿轮转动，并通过第一回转齿轮与第二回转齿轮的啮合，带动第二夹具安装板转动，进而实现烤箱内胆部件的自动回转，方便对该处的环形焊接操作，使得对烤箱内胆的焊接更加方便，提高了焊接效率。
优选的，所述回转伺服交换平台、第一水平伺服交换平台和第二水平伺服交换平台的机身的顶部开口处位于所述第一夹具安装板的两侧分别设有风琴护罩，所述回转伺服交换平台上的风琴护罩上还设有防护壳体，所述第二夹具安装板位于所述防护壳体的上方，所述防护壳体的顶部具有供所述第一回转齿轮和第二回转齿轮往复滑动的长方形开口，所述机身的侧部和底部均通过挡板密封。
随着第一夹具安装板和第二夹具安装板的往复滑动，第一夹具安装板两侧的风琴护罩相应的伸长或压缩，始终保持机身内部的封闭状态，配合防护壳体的设置，在焊接时，可防止机身内部落入焊渣。
优选的，所述回转机构还包括调隙机构，该调隙机构包括滑杆和套设在滑杆上的弹簧，所述滑杆的一端通过连接柱与所述滑板的底部连接，所述减速器上设有安装板，该安装板的一侧通过螺栓与所述滑板连接，所述安装板的另一侧设有调节板，该调节板套设在所述滑杆上，所述弹簧处于调节板和连接柱之间，并处于压缩状态，所述滑杆的端部设有螺栓。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的焊接系统，每个焊接单元只负责一个焊接步骤的工件的输送，通过三个焊接单元的依次交替输送对应焊接步骤的工件到焊接工位，焊接机器人交替循环的对三个焊接单元的工件进行连续式的焊接工作，节省了工件的上下料时间，减少了焊接机器人的停车时间，提高了对烤箱内胆的焊接工作效率。
2、通过伺服电机的正反转，带动丝杆的正向和反向转动，实现对工件的输入和输出，更换夹具时，顶升气缸工作，将顶升台从滑板和第一夹具安装板上的第一通槽顶出，将焊接夹具顶起，方便操作人员对夹具后续的搬运。
3、顶升台的顶部沿其长度方向设有若干滚球座，滚球座内设有滚球，方便顶升机构将焊接完成的烤箱内胆顶起后，操作人员拉动烤箱内胆至搬运工具上，方便上下料。
4、对于内胆后盖和内胆面板处的环形焊接，可启动回转电机带动第一回转齿轮转动，并通过第一回转齿轮与第二回转齿轮的啮合，带动第二夹具安装板转动，进而实现烤箱内胆部件的自动回转，方便对该处的环形焊接操作，使得对烤箱内胆的焊接更加方便，提高了焊接效率。
5、随着第一夹具安装板和第二夹具安装板的往复滑动，第一夹具安装板两侧的风琴护罩相应的伸长或压缩，始终保持机身内部的封闭状态，配合防护壳体的设置，在焊接时，可防止机身内部落入焊渣。
6、调隙机构的设置，可以对减速器的位置进行微调，进而可以调节第一回转齿轮和第二回转齿轮之间的间隙。
附图说明
图1为本实用新型实施例所述烤箱内胆焊接系统的立体结构示意图；
图2为本实用新型实施例所述烤箱内胆焊接系统的正视图；
图3为本实用新型实施例所述烤箱内胆焊接系统去除焊接防护罩的立体结构示意图；
图4为本实用新型实施例所述烤箱内胆焊接系统去除焊接防护罩的俯视图；
图5为本实用新型实施例所述烤箱内胆焊接系统去除焊接防护罩的正视图；
图6为本实用新型实施例所述第一水平伺服交换平台的立体结构示意图；
图7为本实用新型实施例所述第一水平伺服交换平台去除风琴护罩的立体结构示意图；
图8为本实用新型实施例所述第一水平伺服交换平台的内部结构示意图；
图9为图8中A处的放大图；
图10为本实用新型实施例所述回转伺服交换平台的立体结构示意图；
图11为本实用新型实施例所述回转伺服交换平台的内部结构示意图；
图12为图11中B处的放大图；
图13为本实用新型实施例所述回转伺服交换平台去除风琴护罩的俯视图；
图14为本实用新型实施例所述回转伺服交换平台去除风琴护罩的侧视图。
附图标记说明：
1、焊接防护罩；2、底座；3、焊接机器人；4、第一水平伺服交换平台；41、机身；42、驱动机构；421、伺服电机；422、丝杆；423、丝母；43、顶升机构；431、顶升台；432、滚球；44、第一夹具安装板；441、第一通槽；45、风琴护罩；46、滑轨；47、滑块；48、限位块；5、第二水平伺服交换平台；6、回转伺服交换平台；61、回转机构；611、回转电机；612、第一回转齿轮；613、第二回转齿轮；614、调隙机构；62、第二夹具安装板；621、第二通槽；63、防护壳体；7、焊接夹具；8、除烟管；9、稳压器；10、控制柜；11、电源箱；12、水冷箱。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
实施例：
如图1-图5所示，一种烤箱内胆焊接系统，包括焊接防护罩1和设于焊接防护罩1内部的方形底座2，所述底座2上设有焊接机器人3(该焊接机器人3可选用ABB公司生产的焊接机器人3)，所述焊接防护罩1的顶部通过除烟管8连接烟尘净化系统，焊接防护罩1的外侧设有与焊接机器人3连接的带有水冷箱12的电源箱11，还设有控制整个系统作业的控制柜10及稳压器9；该烤箱内胆焊接系统还包括呈“品”字形分布的均为长方体结构的回转伺服交换平台6、第一水平伺服交换平台4和第二水平伺服交换平台5，所述回转伺服交换平台6、第一水平伺服交换平台4和第二水平伺服交换平台5的一端面分别与所述底座2的三个侧面对应，并靠向所述底座2的侧面设置，所述焊接防护罩1的侧壁上分别设有供所述回转伺服交换平台6、第一水平伺服交换平台4和第二水平伺服交换平台5穿过的开门，所述回转伺服交换平台6、第一水平伺服交换平台4和第二水平伺服交换平台5的远离所述底座2的一端位于所述焊接防护罩1的外部；所述回转伺服交换平台6、第一水平伺服交换平台4和第二水平伺服交换平台5上分别设有可沿其长度方向往复滑动的第一夹具安装板44，各所述第一夹具安装板44上分别设有焊接夹具7，其中，回转伺服交换平台6上安装的是烤箱内胆后盖激光焊接夹具7，用于对内胆与后盖的焊接；第一水平伺服交换平台4上烤箱内胆面板激光焊接夹具7，用于对内胆与面板的焊接；第二水平伺服交换平台5上安装的是烤箱内胆直缝激光焊接夹具7，用于对内胆直缝的焊接。
本实用新型设置三个伺服交换平台，且三个伺服交换平台呈“品”字形分布，伺服交换平台的焊接端(焊接工位)位于焊接防护罩1内，伺服交换平台的上下料端(上料工位)位于焊接防护罩1外，如此，将工件的装卸位置和焊接位置分开，提高了焊接过程及上下料过程的安全性。进行焊接操作时，首先，在三个伺服交换平台上分别安装烤箱内胆后盖激光焊接夹具7、烤箱内胆面板激光焊接夹具7和烤箱内胆直缝激光焊接夹具7，初始时，三个伺服交换平台上的夹具安装板均位于上料工位，采用人工上料的方式，在各焊接夹具7上安装对应的工件，然后，三个伺服交换平台上的伺服电机421依次工作(按照焊接的步骤顺序进行，焊接步骤依次为：内胆直缝焊接、内胆后盖焊接和内胆面板焊接)，将各工件依次输送到焊接工位，焊接机器人3依次循环工作(焊接机器人3的焊接操作按一个完整的焊接流程进行编程，即焊接机器人3的一个完整的焊接循环，包括内胆直缝焊接、内胆后盖焊接和内胆面板焊接三个步骤)，依次交替的对三个焊接单元上的工件完成焊接，每个焊接单元，其工件的焊接工序完成后，该焊接单元的伺服交换平台上的伺服电机421立即启动，带动焊接完成的工件返回上料工位，进行人工下料及上料新的待焊接工件，完成焊接的工件移送到下一焊接步骤的焊接单元的上料工位，等待上料。
本实用新型的焊接系统，每个焊接单元只负责一个焊接步骤的工件的输送，通过三个焊接单元的依次交替输送对应焊接步骤的工件到焊接工位，焊接机器人3交替循环的对三个焊接单元的工件进行连续式的焊接工作，节省了工件的上下料时间，减少了焊接机器人3的停车时间，提高了对烤箱内胆的焊接工作效率。
在其中一个实施例中，如图6-图9所示，所述第一水平伺服交换平台4和第二水平伺服交换平台5的结构相同，所述第一水平伺服交换平台4包括呈矩形框架结构的机身41，所述机身41的顶部两侧沿其长度方向分别设有滑轨46，所述第一夹具安装板44的底部通过滑块47与所述滑轨46可滑动连接，所述滑轨46的两端分别设有限位块48，以防止滑块47脱离滑轨46；所述机身41的内部设有驱动机构42，该驱动机构42包括设于机身41内部一侧的伺服电机421和沿机身41的长度方向设置的丝杆422，所述伺服电机421的输出端与所述丝杆422的一端连接，所述丝杆422的两端分别设有轴承座，以满足丝杆422的转动，所述丝杆422上设有丝母423，该丝母423与所述第一夹具安装板44的底部连接；所述伺服电机421的两侧分别设有顶升机构43，所述顶升机构43包括设于所述机身41内底部的顶升气缸，所述顶升气缸的活塞端竖直向上设置并连接有沿所述机身41的长度方向设置的长条状的顶升台431，所述第一夹具安装板44上设有供所述顶升台431通过的矩形的第一通槽441。
通过伺服电机421的正反转，带动丝杆422的正向和反向转动，实现对工件的输入和输出，更换夹具时，顶升气缸工作，将顶升台431从滑板和第一夹具安装板44上的第一通槽441顶出，将焊接夹具7顶起，方便操作人员对夹具后续的搬运。
在其中一个实施例中，如图9所示，所述顶升台431的顶部沿其长度方向设有若干滚球432座，所述滚球432座内设有滚球432，方便顶升机构43将焊接完成的烤箱内胆顶起后，操作人员拉动烤箱内胆至搬运工具上，方便上下料。
在其中一个实施例中，如图10-图14所示，在所述第一水平伺服交换平台4上设置回转机构61和第二夹具安装板62，形成所述回转伺服交换平台6；所述回转机构61包括连接在所述第一夹具安装板44底部的回转电机611，所述回转电机611的输出端连接有水平的第一回转齿轮612，所述第一回转齿轮612设于所述第一夹具安装板44的顶部，所述第一夹具安装板44的顶部还设有与所述第一回转齿轮612啮合的第二回转齿轮613，所述第二回转齿轮613的顶部连接所述第二夹具安装板62，所述第二夹具安装板62上设有与所述第一通槽441对应的供所述顶升台431通过的第二通槽621，所述所述第一回转齿轮612和第二回转齿轮613位于两所述第一通槽441之间。
对于内胆后盖和内胆面板处的环形焊接，可启动回转电机611带动第一回转齿轮612转动，并通过第一回转齿轮612与第二回转齿轮613的啮合，带动第二夹具安装板62转动，进而实现烤箱内胆部件的自动回转，方便对该处的环形焊接操作，使得对烤箱内胆的焊接更加方便，提高了焊接效率。
在其中一个实施例中，如图10所示，所述回转伺服交换平台6、第一水平伺服交换平台4和第二水平伺服交换平台5的机身41的顶部开口处位于所述第一夹具安装板44的两侧分别设有风琴护罩45，所述回转伺服交换平台6上的风琴护罩45上还设有防护壳体63，所述第二夹具安装板62位于所述防护壳体63的上方，所述防护壳体63的顶部具有供所述第一回转齿轮612和第二回转齿轮613往复滑动的长方形开口，所述机身41的侧部和底部均通过挡板密封。
随着第一夹具安装板44和第二夹具安装板62的往复滑动，第一夹具安装板44两侧的风琴护罩45相应的伸长或压缩，始终保持机身41内部的封闭状态，配合防护壳体63的设置，在焊接时，可防止机身41内部落入焊渣。
在其中一个实施例中，如图12所示，所述回转机构61还包括调隙机构614，该调隙机构614包括滑杆和套设在滑杆上的弹簧，所述滑杆的一端通过连接柱与所述滑板的底部连接，所述减速器上设有安装板，该安装板的一侧通过螺栓与所述滑板连接，所述安装板的另一侧设有调节板，该调节板套设在所述滑杆上，所述弹簧处于调节板和连接柱之间，并处于压缩状态，所述滑杆的端部设有螺栓，以对调节板的位置进行调节，如此，可以对减速器的位置进行微调，进而可以调节第一回转齿轮612和第二回转齿轮613之间的间隙。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种烤箱内胆焊接系统，其特征在于，包括焊接防护罩和设于焊接防护罩内部的方形底座，所述底座上设有焊接机器人；还包括呈“品”字形分布的均为长方体结构的三个伺服交换平台，三个所述伺服交换平台的一端面分别与所述底座的三个侧面对应，并靠向所述底座的侧面设置，所述焊接防护罩的侧壁上分别设有供三个所述伺服交换平台穿过的开门，三个所述伺服交换平台的远离所述底座的一端位于所述焊接防护罩的外部；三个所述伺服交换平台上分别设有可沿其长度方向往复滑动的第一夹具安装板，各所述第一夹具安装板上分别设有焊接夹具；三个所述伺服交换平台中的其中一个伺服交换平台为回转伺服交换平台，另外两个均为水平伺服交换平台。
2.根据权利要求1所述的烤箱内胆焊接系统，其特征在于，所述水平伺服交换平台包括呈矩形框架结构的机身，所述机身的顶部两侧沿其长度方向分别设有滑轨，所述第一夹具安装板的底部通过滑块与所述滑轨可滑动连接；所述机身的内部设有驱动机构，该驱动机构包括设于机身内部一侧的伺服电机和沿机身的长度方向设置的丝杆，所述伺服电机的输出端与所述丝杆的一端连接，所述丝杆上设有丝母，该丝母与所述第一夹具安装板的底部连接；所述伺服电机的两侧分别设有顶升机构，所述顶升机构包括设于所述机身内底部的顶升气缸，所述顶升气缸的活塞端竖直向上设置并连接有沿所述机身的长度方向设置的长条状的顶升台，所述第一夹具安装板上设有供所述顶升台通过的矩形的第一通槽。
3.根据权利要求2所述的烤箱内胆焊接系统，其特征在于，所述顶升台的顶部沿其长度方向设有若干滚球座，所述滚球座内设有滚球。
4.根据权利要求3所述的烤箱内胆焊接系统，其特征在于，在所述水平伺服交换平台上设置回转机构和第二夹具安装板，形成所述回转伺服交换平台；所述回转机构包括连接在所述第一夹具安装板底部的回转电机，所述回转电机的输出端连接有水平的第一回转齿轮，所述第一回转齿轮设于所述第一夹具安装板的顶部，所述第一夹具安装板的顶部还设有与所述第一回转齿轮啮合的第二回转齿轮，所述第二回转齿轮的顶部连接所述第二夹具安装板，所述第二夹具安装板上设有与所述第一通槽对应的供所述顶升台通过的第二通槽，所述第一回转齿轮和第二回转齿轮位于两所述第一通槽之间。
5.根据权利要求4所述的烤箱内胆焊接系统，其特征在于，所述回转机构还包括调隙机构，该调隙机构包括滑板、减速器、滑杆和套设在滑杆上的弹簧，所述滑杆的一端通过连接柱与所述滑板的底部连接，所述减速器上设有安装板，该安装板的一侧通过螺栓与所述滑板连接，所述安装板的另一侧设有调节板，该调节板套设在所述滑杆上，所述弹簧处于调节板和连接柱之间，并处于压缩状态，所述滑杆的端部设有螺栓。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2019
- 2019-09-27 CN CN201921626245.XU patent/CN211102378U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110681995A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-14 | 成都精益智能科技有限公司 | 一种烤箱内胆焊接系统及焊接方法 |
| CN110681995B (zh) * | 2019-09-29 | 2021-09-07 | 成都精益智能科技有限公司 | 一种烤箱内胆焊接系统及焊接方法 |
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