DE102017223656A1 - Method for checking connectors - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Überprüfung von Steckverbindungen angegeben, bei dem eine Steckverbindung (1) mittels einer Sensoreinrichtung (4) dahingehend überprüft wird, ob die Steckverbindung (1) einen Schließzustand aufweist. Die Sensoreinrichtung (4) weist einen Radarsensor (5) auf.The invention relates to a method for checking connectors in which a plug connection (1) is checked by means of a sensor device (4) as to whether the plug connection (1) has a closed state. The sensor device (4) has a radar sensor (5).

Description

Es wird ein Verfahren zur Überprüfung von Steckverbindungen angegeben. Insbesondere ist das Verfahren zur Erkennung von nicht geschlossenen bzw. nicht korrekt geschlossenen Steckverbindungen ausgebildet.A method for checking connectors is given. In particular, the method for detecting non-closed or incorrectly closed plug-in connections is formed.

Im Stand der Technik sind verschiedene Konzepte zur Montageüberwachung bei Steckvorgängen bekannt. Beispielsweise kann in bestimmten Anwendungsfällen mittels einer Kamera erkannt werden, ob eine Steckverbindung sicher geschlossen ist. Weiterhin sind Verfahren bekannt, bei denen ein Klickgeräusch beim Schließen einer Steckverbindung akustisch ausgewertet wird, um festzustellen, ob die Steckverbindung geschlossen worden ist.In the prior art, various concepts for mounting monitoring plugging operations are known. For example, in certain applications can be detected by means of a camera, whether a connector is securely closed. Furthermore, methods are known in which a clicking sound when closing a connector is acoustically evaluated to determine whether the connector has been closed.

Nachteilig bei den bekannten technischen Lösungen sind beispielsweise negative Einflüsse von Streulicht und/oder von Umgebungsgeräuschen. Weiterhin sind die bekannten Verfahren nicht für einen Einsatz bei allen Arten von Steckverbindungen geeignet.A disadvantage of the known technical solutions, for example, negative effects of stray light and / or ambient noise. Furthermore, the known methods are not suitable for use in all types of connectors.

Die Druckschrift DE 101 39 837 A1 beschreibt ein Verfahren zur automatischen Überprüfung einer zur elektrischen Kontaktierung dienenden Steckverbindung, bei dem mittels eines Infrarot-Sensors eine mangelnde elektrische Kontaktierung zwischen zwei Kontaktpartnern erkannt werden soll. Das Verfahren hat den Nachteil, dass Steckverbindungen nur indirekt auf eine korrekte Schließverbindung geprüft werden können, wenn mittels des Infrarot-Sensors nichtintakte Steckverbindungen aufgrund einer erhöhten Wärmeabgabe infolge eines erhöhten Übergangswiderstands detektiert werden können.The publication DE 101 39 837 A1 describes a method for automatically checking a plug connection serving for electrical contacting, in which a lack of electrical contact between two contact partners is to be detected by means of an infrared sensor. The method has the disadvantage that connectors can be tested only indirectly for a correct closing connection, if by means of the infrared sensor non-intimate connectors can be detected due to increased heat dissipation due to an increased contact resistance.

Es ist eine zu lösende Aufgabe zumindest einiger Ausführungsformen, ein Verfahren zur Überprüfung von Steckverbindungen anzugeben, das unabhängig von äußeren Umwelteinflüssen ist und bei jeder Art von Steckverbindung eingesetzt werden kann.It is an object to be achieved at least some embodiments to provide a method for checking connectors, which is independent of external environmental influences and can be used in any type of connector.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Verfahrens gehen weiterhin aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen hervor.This object is achieved by a method according to the independent claim. Advantageous embodiments and further developments of the method will be apparent from the dependent claims, the following description and from the drawings.

Bei dem hier beschriebenen Verfahren zur Überprüfung von Steckverbindungen wird eine Steckverbindung mittels einer Sensoreinrichtung dahingehend überprüft, ob die Steckverbindung einen Schließzustand aufweist. Die Sensoreinrichtung weist einen Radarsensor auf.In the method described here for checking connections, a plug connection is checked by means of a sensor device to determine whether the plug connection has a closed state. The sensor device has a radar sensor.

Der Radarsensor weist vorzugsweise zumindest eine Sendeantenne sowie zumindest eine Empfangsantenne auf. Die Sendeantenne und Empfangsantenne können auch als eine gemeinsame bzw. einzelne Antenne ausgebildet sein. Weiterhin kann der Radarsensor eine Mehrzahl von Sende- und/oder Empfangsantennen aufweisen. Der Radarsensor ist dazu ausgebildet, ein Radarsignal bzw. elektromagnetische Wellen auszusenden und die Reflexion an einem Objekt, wie z.B. die Reflexion an der Steckverbindung bzw. an Teilen der Steckverbindung, wieder zu empfangen.The radar sensor preferably has at least one transmitting antenna and at least one receiving antenna. The transmitting antenna and receiving antenna may also be formed as a common or single antenna. Furthermore, the radar sensor can have a plurality of transmitting and / or receiving antennas. The radar sensor is adapted to emit a radar signal or electromagnetic waves and to reflect the reflection on an object, such as an object. the reflection on the connector or on parts of the connector to receive again.

Die Steckverbindung kann einen Schließzustand sowie einen geöffneten Zustand bzw. eine Schließstellung und eine Offenstellung aufweisen, wobei mittels der Sensoreinrichtung bzw. mittels des Radarsensors erkannt werden kann, ob sich die Steckverbindung im Schließzustand bzw. in der Schließstellung befindet.The connector may have a closed state and an open state or a closed position and an open position, wherein by means of the sensor device or by means of the radar sensor can be detected whether the connector is in the closed state or in the closed position.

Insbesondere kann die Steckverbindung zwei Kontaktpartner aufweisen, wobei bei dem Verfahren mittels der Sensoreinrichtung bzw. mittels des Radarsensors detektiert werden kann, ob eine ausreichende mechanische Verbindung bzw. eine Schließstellung der zwei Kontaktpartner vorhanden ist. Eine ausreichende mechanische Verbindung kann beispielsweise gegeben sein, wenn Verbindungselemente der Kontaktpartner, die dazu ausgebildet sind, im Schließzustand der Steckverbindung miteinander im Eingriff zu stehen, derart ineinandergreifen, dass ein selbständiges Lösen der Kontaktpartner bzw. der Verbindung der Kontaktpartner verhindert ist. Weiterhin kann z.B. mittels der Sensoreinrichtung bzw. mittels des Radarsensors erkannt werden, ob ein Spalt zwischen den Kontaktpartnern vorhanden ist bzw. welche Größe ein solcher Spalt aufweist, so dass eine Schließstellung oder Offenstellung der Steckverbindung detektiert werden kann.In particular, the connector may have two contact partners, wherein in the method by means of the sensor device or by means of the radar sensor can be detected, whether a sufficient mechanical connection or a closed position of the two contact partners is present. A sufficient mechanical connection can be given, for example, if connecting elements of the contact partners, which are designed to engage with one another in the closed state of the plug-in connection, engage in such a manner that an independent release of the contact partners or the connection of the contact partners is prevented. Furthermore, e.g. be detected by means of the sensor device or by means of the radar sensor, whether a gap between the contact partners is present or what size such a gap, so that a closed position or open position of the connector can be detected.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Steckverbindung eine Verriegelungseinheit auf, wobei mittels der Sensoreinrichtung bzw. mittels des Radarsensors detektiert wird, ob die Verriegelungseinheit geschlossen ist. Insbesondere kann somit erkannt werden, ob eine Verriegelung der Steckverbindung eingerastet ist bzw. ob ein Verriegelungselement der Verriegelungseinheit in einer Raststellung ist oder nicht.According to a further embodiment, the plug connection has a locking unit, wherein it is detected by means of the sensor device or by means of the radar sensor, whether the locking unit is closed. In particular, it can thus be recognized whether a locking of the plug connection is engaged or whether a locking element of the locking unit is in a latching position or not.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Steckverbindung mittels der Sensoreinrichtung bzw. mittels des Radarsensors dahingehend überprüft, ob die zwei Kontaktpartner einen ausreichenden Kontakt zueinander aufweisen. Insbesondere kann dabei überprüft werden, ob die Kontaktpartner derart miteinander verbunden sind, dass elektrische Kontaktelemente der Kontaktpartner in elektrischem Kontakt zueinander stehen.According to a further embodiment, the plug connection is checked by means of the sensor device or by means of the radar sensor to determine whether the two contact partners have sufficient contact with one another. In particular, it can be checked whether the contact partners are connected to one another in such a way that electrical contact elements of the contact partners are in electrical contact with one another.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Radarsensor zumindest einen Radar-Chip auf. Weiterhin kann der Radarsensor eine Mehrzahl an Radar-Chips aufweisen. Der bzw. die Radarchips können beispielsweise auf einer Leiterplatte angeordnet sein. Weiterhin kann der Radarsensor eine Auswerte- und/oder Steuereinheit aufweisen, beispielsweise um den Betrieb des Radarsensors bzw. Radar-Chips zu steuern bzw. Signale des Radar-Chips auszuwerten. According to a further embodiment, the radar sensor has at least one radar chip. Furthermore, the radar sensor may comprise a plurality of radar chips. The one or more Radarchips can be arranged for example on a circuit board. Furthermore, the radar sensor can have an evaluation and / or control unit, for example to control the operation of the radar sensor or radar chip or to evaluate signals of the radar chip.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Radarsensor eine Auflösung von unter 1 mm auf. Durch eine Sub-Millimeter-Auflösung kann vorteilhafterweise auch ein Einsatz bei sehr kleinen Kontaktelementen der Kontaktpartner erfolgen.According to a further embodiment, the radar sensor has a resolution of less than 1 mm. By a sub-millimeter resolution can also be advantageously used at very small contact elements of the contact partners.

Beispielsweise kann der Radarsensor dazu ausgebildet sein, elektromagnetische Wellen mit einer Wellenlänge kleiner als 0,5 cm auszusenden. Der Radarsensor kann bei dem Verfahren z.B. Frequenz- und Wellenbereiche im sogenannten M-Band, d.h. Wellenlängen zwischen 0,5 cm und 0,3 cm, nutzen. Weiterhin kann der Radarsensor höhere Frequenzen bzw. kleinere Wellenlängen nutzen, wie z.B. solche, die im N- oder im O-Band liegen.For example, the radar sensor can be designed to emit electromagnetic waves having a wavelength of less than 0.5 cm. The radar sensor may be used in the method e.g. Frequency and wave ranges in the so-called M-band, i. Wavelengths between 0.5 cm and 0.3 cm, use. Furthermore, the radar sensor can use higher frequencies or smaller wavelengths, e.g. those in the N or O band.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Sensoreinrichtung bzw. der Radarsensor relativ zur Steckverbindung bewegt. Dabei kann insbesondere die zu überprüfende Steckverbindung positions- bzw. ortsfest sein. Bei diesem sogenannten SAR-Konzept (SAR, „synthetic-aperture radar“) kann z.B. die Sensoreinrichtung bzw. der Radarsensor, wie z.B. durch einen Manipulator bzw. Roboter, an der Steckverbindung vorbeigezogen werden.According to a further embodiment, the sensor device or the radar sensor is moved relative to the plug connection. In particular, the plug-in connection to be checked can be positionally or stationary. In this so-called SAR concept (SAR, "synthetic-aperture radar"), e.g. the sensor device or the radar sensor, such as e.g. by a manipulator or robot, be pulled past the connector.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Steckverbindung relativ zur Sensoreinrichtung bzw. zum Radarsensor bewegt. Dabei können insbesondere die Sensoreinrichtung und der Radarsensor positions- bzw. ortsfest sein. Die Auflösung kann durch dieses sogenannte ISAR-Konzept (ISAR, „inverse synthetic-aperture radar“) deutlich gesteigert werden. Dabei kann die Steckverbindung z.B. durch einen Manipulator bzw. Roboter, an der Sensoreinrichtung bzw. am Radarsensor vorbeigezogen werden.According to a further embodiment, the plug connection is moved relative to the sensor device or to the radar sensor. In particular, the sensor device and the radar sensor can be positionally or stationary. The resolution can be significantly increased by this so-called ISAR concept (ISAR, "inverse synthetic-aperture radar"). In this case, the connector can e.g. by a manipulator or robot, are pulled past the sensor device or the radar sensor.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Radarsensor eine Abtastrate von mehr als 1000 Messungen pro Minute, bevorzugt von mehr als 2000 Messungen pro Minute, auf.According to a further embodiment, the radar sensor has a sampling rate of more than 1000 measurements per minute, preferably of more than 2000 measurements per minute.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Kontaktelemente der Kontaktpartner der Steckverbindung in einem geschlossenen Zustand und/oder fast geschlossenen Zustand der Steckverbindung von einem Kunststoff umgeben. Beispielsweise können die Kontaktelemente in einem geschlossenen Zustand und/oder fast geschlossenen Zustand vollständig von einem Kunststoff umgeben sein, so dass eine Erkennung einer nicht korrekt geschlossenen Steckverbindung mittels einer normalen Kamera nicht möglich ist.According to a further embodiment, the contact elements of the contact partners of the plug connection are surrounded by a plastic in a closed state and / or almost closed state of the plug connection. For example, the contact elements in a closed state and / or almost closed state can be completely surrounded by a plastic, so that a detection of an incorrectly closed connector by means of a normal camera is not possible.

Vorteilhafterweise ist die Überprüfung bzw. Messung mittels Radar unabhängig von den typischen Umwelteinflüssen und damit sehr robust. Weiterhin sind Kunststoffe für das Radar transparent oder teiltransparent.Advantageously, the verification or measurement by means of radar is independent of the typical environmental influences and thus very robust. Furthermore, plastics for the radar are transparent or partially transparent.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des hier beschriebenen Verfahrens zur Überprüfung von Steckverbindungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den 1 und 2 beschriebenen Ausführungsformen. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines hier beschriebenen Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel, und
  • 2 eine schematische Darstellung eines hier beschriebenen Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Further advantages and advantageous embodiments of the method described here for checking connectors emerge from the following in connection with FIGS 1 and 2 described embodiments. Show it:
  • 1 a schematic representation of a method described herein according to an embodiment, and
  • 2 a schematic representation of a method described herein according to another embodiment.

In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.In the exemplary embodiments and figures, identical or identically acting components may each be provided with the same reference numerals. The illustrated elements and their proportions with each other are basically not to be considered as true to scale. Rather, individual elements can be shown exaggeratedly thick or large in size for better representability and / or better understanding.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines hier beschriebenen Verfahrens zur Überprüfung von Steckverbindungen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Bei dem Verfahren werden eine Steckverbindung 1 und eine Sensoreinrichtung 4 bereitgestellt. Die Sensoreinrichtung 4 weist zumindest einen Radarsensor 5 auf. 1 shows a schematic representation of a method described here for checking connectors according to a first embodiment. The procedure becomes a plug connection 1 and a sensor device 4 provided. The sensor device 4 has at least one radar sensor 5 on.

Bei dem Verfahren wird die Steckverbindung 1 mittels der Sensoreinrichtung 4 bzw. mittels des Radarsensors 5 der Sensoreinrichtung 4 dahingehend überprüft, ob die Steckverbindung einen Schließzustand aufweist.The procedure becomes the plug connection 1 by means of the sensor device 4 or by means of the radar sensor 5 the sensor device 4 checked to see if the connector has a closed state.

Die Steckverbindung 1 weist zwei Kontaktpartner 2, 3 auf, welche jeweils elektrische Kontaktelemente aufweisen, die bei einer korrekten Verbindung der Kontaktpartner 2, 3 bzw. im Schließzustand der Steckverbindung 1 in elektrisch leitendem Kontakt zueinander stehen.The plug connection 1 has two contact partners 2 . 3 on, each having electrical contact elements, which in a correct connection of the contact partners 2 . 3 or in the closed state of the connector 1 in electrically conductive contact with each other.

Weiterhin weist die Steckverbindung 1 eine Verriegelungseinheit (nicht gezeigt) auf, deren Verriegelungselement im Schließzustand der Steckverbindung 1 eingerastet ist.Furthermore, the connector 1 a locking unit (not shown), whose Locking element in the closed state of the connector 1 is engaged.

Bei dem Verfahren kann mittels der Sensoreinrichtung 4 bzw. mittels des Radarsensors 5 überprüft werden, ob die Verriegelungseinheit korrekt geschlossen ist bzw. ob das Verriegelungselement der Verriegelungseinheit, beispielsweise in einem Gegenelement der Verriegelungseinheit, eingerastet ist.In the method, by means of the sensor device 4 or by means of the radar sensor 5 be checked whether the locking unit is closed correctly or whether the locking element of the locking unit, for example, in a counter-element of the locking unit, is engaged.

Im Ausführungsbeispiel gemäß der 1 wird die Steckverbindung 1 relativ zur Sensoreinrichtung 4 bzw. zum Radarsensor 5 bewegt. Dabei sind die Sensoreinrichtung 4 und der Radarsensor 5 positions- bzw. ortsfest angeordnet bzw. befestigt. Durch dieses ISAR-Konzept kann eine sehr gute Auflösung erzielt werden. Die Steckverbindung 1 kann z.B. durch einen Roboter an der Sensoreinrichtung 4 bzw. am Radarsensor 5 in der Bewegungsrichtung 6 vorbeigezogen werden.In the embodiment according to the 1 becomes the plug connection 1 relative to the sensor device 4 or to the radar sensor 5 emotional. In this case, the sensor device 4 and the radar sensor 5 Positionally or stationarily arranged or fixed. With this ISAR concept, a very good resolution can be achieved. The plug connection 1 can eg by a robot on the sensor device 4 or at the radar sensor 5 in the direction of movement 6 be pulled past.

Die 2 zeigt das hier beschriebene Verfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß der 1 wird dabei die Sensoreinrichtung 4 bzw. der Radarsensor 5 in einer Bewegungsrichtung 6 bewegt. Die zu überprüfende Steckverbindung 1 bleibt hingegen positions- bzw. ortsfest. Bei diesem SAR-Konzept kann z.B. die Sensoreinrichtung 4 bzw. der Radarsensor 5, wie z.B. durch einen Manipulator bzw. Roboter, an der Steckverbindung 1 vorbeigezogen werden.The 2 shows the method described here according to another embodiment. In contrast to the embodiment according to the 1 becomes the sensor device 4 or the radar sensor 5 in a direction of movement 6 emotional. The plug-in connection to be checked 1 on the other hand remains positional or stationary. In this SAR concept, for example, the sensor device 4 or the radar sensor 5 , such as by a manipulator or robot, on the connector 1 be pulled past.

Vorteilhafterweise ist das hier beschriebene Verfahren unabhängig von Umgebungsgeräuschen, unabhängig von Streulicht und bei einer Vielzahl von verschiedenen Steckverbindungen einsetzbar.Advantageously, the method described here is independent of ambient noise, regardless of stray light and a variety of different connectors used.

Alternativ oder zusätzlich können die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele weitere Merkmale gemäß den Ausführungsformen der allgemeinen Beschreibung aufweisen.Alternatively or additionally, the embodiments shown in the figures may have further features according to the embodiments of the general description.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Steckverbindungconnector
22
erster Kontaktpartnerfirst contact partner
33
zweiter Kontaktpartnersecond contact partner
44
Sensoreinrichtungsensor device
55
Radarsensorradar sensor
66
Bewegungsrichtungmovement direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10139837 A1 [0004]DE 10139837 A1 [0004]

Claims (9)

Verfahren zur Überprüfung von Steckverbindungen, bei dem eine Steckverbindung (1) mittels einer Sensoreinrichtung (4) dahingehend überprüft wird, ob die Steckverbindung (1) einen Schließzustand aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (4) einen Radarsensor (5) aufweist.Method for checking plug connections, in which a plug connection (1) is checked by means of a sensor device (4) as to whether the plug connection (1) has a closed state, characterized in that the sensor device (4) has a radar sensor (5). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Steckverbindung (1) zwei Kontaktpartner (2, 3) aufweist, und wobei mittels der Sensoreinrichtung (4) detektiert wird, ob eine ausreichende mechanische Verbindung der zwei Kontaktpartner (2, 3) vorhanden ist.Method according to Claim 1 , wherein the plug connection (1) has two contact partners (2, 3), and wherein by means of the sensor device (4) it is detected whether a sufficient mechanical connection of the two contact partners (2, 3) is present. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Steckverbindung (1) eine Verriegelungseinheit umfasst, und wobei mittels der Sensoreinrichtung (4) detektiert wird, ob die Verriegelungseinheit geschlossen ist.Method according to one of Claims 1 or 2 wherein the connector (1) comprises a locking unit, and wherein by means of the sensor device (4) is detected, whether the locking unit is closed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Radarsensor (5) zumindest einen Radar-Chip aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the radar sensor (5) has at least one radar chip. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Radarsensor eine Auflösung von unter 1 mm aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the radar sensor has a resolution of less than 1 mm. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinrichtung (4) bzw. der Radarsensor (5) relativ zur Steckverbindung (1) bewegt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the sensor device (4) or the radar sensor (5) is moved relative to the plug connection (1). Verfahren nach einem Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steckverbindung (1) relativ zur Sensoreinrichtung (4) bzw. zum Radarsensor (5) bewegt wird.Method according to one Claims 1 to 3 , wherein the plug connection (1) is moved relative to the sensor device (4) or to the radar sensor (5). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Radarsensor (5) eine Abtastrate von mehr als 1000 Messungen pro Minute, bevorzugt von mehr als 2000 Messungen pro Minute, aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the radar sensor (5) has a sampling rate of more than 1000 measurements per minute, preferably of more than 2000 measurements per minute. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Kontaktelemente der Kontaktpartner (2, 3) der Steckverbindung (1) in einem geschlossenen Zustand der Steckverbindung (1) von einem Kunststoff umgeben sind.Method according to one of the preceding claims, wherein contact elements of the contact partners (2, 3) of the plug connection (1) in a closed state of the plug connection (1) are surrounded by a plastic.
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