JP2011136840A - 支柱に支持された軽量部品供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動式パーツフィーダ自体を軽量化し、この軽量化にともなう不具合事項を支柱との複合構造によって解消する。
【解決手段】複数の支柱Ｐ１〜Ｐ４の所定高さ位置に支持される振動式パーツフィーダ３であって、汎用性のある平たい板材によって構成されたベース板２に少なくとも板ばね取り付け用のブラケット２３と起振ユニット２６が支持されるベース部材２５が固定され、部品貯留用のボウル４が板ばね２４で支持されているとともに起振ユニット２６によって加振されるように構成され、ベース板２が支柱Ｐ１〜Ｐ４に固定した受け部材４５に取り付けられている。
【選択図】図１

Description

この発明は、振動式パーツフィーダが複数の支柱の所定高さ位置に支持されているとともに軽量化が図られている、支柱に支持された軽量部品供給装置に関している。

特開平９−２５５１２９号公報には、主として質量の大きなベースブロックと、可動フレームと、ボウルから構成された振動パーツフィーダが、防振ゴムを介して床の上に設置されていることが記載されている。また、特許第２７８４９８７号公報には、複数の支柱の所定高さ位置に支持板が配置され、この支持板にボウルを有する振動式パーツフィーダが載置されていることが記載されている。

特開平９−２５５１２９号公報 特許第２７８４９８７号公報

上記特許文献１には、ひとつのユニットとして独立的に完成された振動式パーツフィーダが床の上に防振ゴムを介して設置されていることが記載されている。この振動式パーツフィーダにおいては、ボウルに所定の振幅や振動数を付与するために、質量の大きなベースブロックが採用されている。このため、振動式パーツフィーダ自体の重量が大きくなり、搬送や据え付け作業が困難になる。

図６は、特許文献１と同様な振動式パーツフィーダを示す側面図と部分的な断面図である。鋳鉄を鋳造して作られたベースブロック３６が、静止部材である基台１上に支持ゴム３７を介して取り付けられている。部品を貯留する円形のボウル４０が４本の板ばね４１を介して支持されている。この板ばね４１は、ベースブロック３６の傾斜した取り付け面４２に固定ボルト４３を用いて取り付けられている。そして、各板ばね４１は円周方向で見て同じ方向に傾斜している。また、ベースブロック３６上に電磁動作式の起振ユニット４４が取り付けられている。板ばね４１は円周方向で見て同じ方向に傾斜した姿勢で取り付けられている。起振ユニット４４が動作すると、ボウル４０に円周方向と上下方向の合成された振動が付与されて、部品が送出されるようになっている。上記取り付け面４２は、鋳造後、振動式パーツフィーダの送出性能に応じた所定の角度に機械加工で仕上げられる。

図６に示したようなベースブロックは、板ばねの取り付け面を形成したり、起振ユニットの支持面を形成したりするために、その外形形状が複雑になる。そこで、複雑なベースブロック形状を形成するために、ベースブロックが鋳造品で構成されている。このように鋳造品であると、ボウルの質量や部品の質量が変化すると、その都度、質量が異なった別の鋳造品を準備する必要があり、生産性の面で不経済である。そして、大きな鋳造品の一部に板ばねの取り付け面を高精度で加工することは、加工工程の面で製作工数が増大し、原価低減において不利である。

また、特許文献２には、複数の支柱の所定高さ位置に支持板が配置され、この支持板にボウルを有する振動式パーツフィーダが載置されていることが記載されている。しかしながら、ここにおいても振動式パーツフィーダは、ひとつのユニットとして独立的に完成されたものであり、このような完成ユニットが支持板上に取り付けられているため、前記ベースブロックのような部材を保有したまま搬送や取り付けがなされている。

このように、特許文献１に記載された質量の大きな振動式パーツフィーダを、特許文献２に記載された支柱付きの支持板に取り付ける際には、支柱や支持板等の骨格部材の強度剛性が十分に確保されていなければならない。同時に、振動式パーツフィーダ自体の質量もできるだけ軽量化して、部品供給装置全体の軽量化を図る必要があり、しかも軽量化にともなう振動特性の悪化を防止しなければならない。また、構造的に簡素化されたものであるとともに、振動式パーツフィーダの機種が変更される際に、簡単にこの変更に対応できるものでなければならない。

本発明は、上記の問題点を解決するために提供されたもので、振動式パーツフィーダ自体を軽量化し、この軽量化にともなう不具合事項を支柱との複合構造によって解消する、支柱に支持された軽量部品供給装置の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、複数の支柱の所定高さ位置に支持される振動式パーツフィーダであって、汎用性のある板材によって構成されたベース板に少なくとも板ばね取り付け用のブラケットと起振ユニットが支持されるベース部材が固定され、部品貯留用のボウルが前記板ばねで支持されているとともに前記起振ユニットによって加振されるように構成され、前記ベース板が前記支柱に固定した受け部材に取り付けられていることを特徴とする支柱に支持された軽量部品供給装置である。

前記ベース板が汎用性のある板材によって構成されているので、支柱の間隔寸法に適合した大きさに板材を裁断することによって、ベース板が製作される。したがって、ベース板の軽量化が十分になされ、振動式パーツフィーダ全体の質量も低減されて、運搬や支柱への取り付け作業が容易なものとなる。また、ベース板は汎用板材を裁断するだけで確保できるから、鋳造品のような複雑な製作工程ではなく、簡単に製作することが可能となる。

ベース板には少なくとも板ばね取り付け用のブラケットと起振ユニットが支持されるベース部材が固定されるものであるから、板ばねの取り付け角度が変更されたり、起振ユニットの出力規模が変更されたりする場合には、前記ブラケットやベース部材だけを交換すればよく、前述のような異なった鋳造品の準備が不用となり、経済的である。

ベース板が軽量化されているために、ボウルを振動させる起振ユニットから振動反力がベース板に伝達され、ベース板の振幅が大きくなり、これに伴ってボウルの振動が緩慢になる。しかし、上記のようにベース板が支柱に固定した受け部材に取り付けられているので、ベース板の振幅が抑制されて、ボウルの振幅が所定どおりに確保できる。

請求項２記載の発明は、前記ベース板が弾性支持体を介して受け部材に取り付けられている請求項１記載の支柱に支持された軽量部品供給装置である。

このような構成により、弾性支持体のばね定数を選定することにより、過度な振幅の振動が支柱に伝達されることがなく、起振ユニットの振動エネルギーが忠実にボウルに投入され、良好な性能の振動式パーツフィーダがえられる。

請求項３記載の発明は、前記受け部材が各支柱に固定した受け板である請求項１または請求項２記載の支柱に支持された軽量部品供給装置である。

このような構成により、受け板を介してベース板が支柱に安定した状態で取り付けられる。また、受け板は板材による部品であるから、簡単に製作することができ、支柱への取り付けも溶接などで簡単に行える。

請求項４記載の発明は、前記受け部材が支柱を架橋する枠状の基部材である請求項１または請求項２記載の支柱に支持された軽量部品供給装置である。

このような構成により、枠状の基部材が支柱を架橋した状態で支柱に固定されている。本来、強度剛性の高い枠状の基部材がこのようにして支柱に固定されているので、支柱や基部材等からなる骨格部材の骨格剛性が向上する。そして、骨格強度の高い基部材でベース板が支持されるので、振動式パーツフィーダ全体の安定した取り付けが確保できる。

組立順序を工夫することによって、有利な作用効果がえられる。つまり、基部材単体を準備し、その角部分に弾性支持体を取り付け、さらにその上にベース板を固定し、それから起振ユニットを取り付け、最後に板ばねとボウルを組み付ける。このように予め基部材、ベース板、起振ユニット、ボウルなどが一体化された予備組立品を準備してから、最後に基部材を支柱に結合する。したがって、大部分の部材が予備組立されているので、これを一時に支柱へ結合することによって、組立作業が簡素化されるとともに細部の微調整等を事前に完了させることができる。

請求項５記載の発明は、前記板ばね取り付け用のブラケットと起振ユニットが支持されるベース部材が、前記ベース板上の所定位置に位置決めされる補助ベース板に固定されている請求項１〜請求項４のいずれかに記載の支柱に支持された軽量部品供給装置である。

このような構成により、補助ベース板には上述のように、振動式パーツフィーダとしての構造物である前記ブラケットやベース部材が取り付けられているので、補助ベース板をベース板上で移動させることにより、振動式パーツフィーダの配置位置を所定の位置に簡単に設定することができる。このような振動式パーツフィーダの位置選定は、例えば、ボウルの直径が大きくなったり、ボウルからの送出管の位置が変更されたりしたときに、支柱と干渉しないようにする方策として効果的である。補助ベース板自体を平坦な板材として構成し、しかも薄くすることが可能となり、軽量化にとって有効である。

装置全体と要部の側面図である。 ベース板や支柱の受け板を示す斜視図である。 他の実施例を示す側面図である。 基部材や弾性支持体を示す斜視図と断面図である。 支柱、基部材、支持ゴムなどの位置関係を示す平面図である。 従来の振動式パーツフィーダを示す側面図と断面図である。

つぎに、本発明の支柱に支持された軽量部品供給装置を実施するための形態を説明する。

図１および図２は、実施例１を示す。

対象となる部品について説明する。

通常、この種の支柱に支持された部品供給装置においては、鉄製のプロジェクションボルト、プロジェクションナットあるいはワッシャ等の小物部品が供給の対象とされている。例えば、図示していないが、プロジェクションナットであれば、縦・横・高さの各寸法が、１３ｍｍ、１３ｍｍおよび５ｍｍである。以下に説明する実施例においては、このプロジェクションナットが送出の対象とされており、以下の説明において、プロジェクションナットを単にナットと表現する場合もある。

つぎに、装置の構造概略を説明する。

静止部材である基台１に４本の支柱Ｐ１，Ｐ２、Ｐ３およびＰ４が、起立した状態で固定されている。支柱Ｐ１〜Ｐ４の断面形状は、図２（Ｂ）に示すように、Ｌ字型である。これらの支柱Ｐ１〜Ｐ４の高さの中央部よりもやや低い箇所に、ベース板２が配置してある。このベース板２は、振動式パーツフィーダ３を構成するベース的部材として存在している。この振動式パーツフィーダ３は円形のボウル４を有するもので、ここから送出されたナットは送出管５を通って目的箇所へ供給されるようになっている。

前記ベース板２の下側は４本の支柱Ｐ１〜Ｐ４で支持されているが、ベース板２よりも上側には３本の支柱Ｐ１、Ｐ３およびＰ４が配置してある。このようにするのは、送出管５の配置との関係で図１（Ａ）（Ｂ）や図２（Ｂ）に示すようになっており、支柱Ｐ２はベース板２の直下で切り取られている。

つぎに、振動式パーツフィーダについて説明する。

ベース板２は、平たい汎用性のある鋼板を切断して構成してある。ここでは、縦横４８ｍｍの正方形で厚さは５ｍｍである。ベース板２の上面にブラケット２３が同一円周上に４個溶接されており、４本の板ばね２４がブラケット２３に対して図１（Ｂ）に示すように、円周方向で見て同一方向に傾斜した姿勢で配置してある。板ばね２４の上端部にボウル４が支持されている。詳細に図示していないが、ブラケット２３に傾斜取り付け面が形成され、ここにボルトで板ばね２４を固定するようになっている。この傾斜取り付け面の形態は、図６に示した取り付け面４２と同じである。

ベース板２の上面中央部に分厚い鋼板で作られたベース部材２５が溶接され、ここに起振ユニット２６が取り付けられている。前記ベース部材２５から起立させた調整ボルト２７によって起振ユニット２６が支持されている。起振ユニット２６は電磁式ユニットであり、電磁コイル（図示していない）によって鉄心２８が励磁されるものである。この鉄心２８とボウル４の下面との間隙が、前記調整ボルト２７によって調整されるようになっている。起振ユニット２６に通電されると、ボウル４に円周方向と上下方向の合成振動が付与されて、螺旋状の部品通路をナットが移送されるようになっている。

このようにベース板２は、ブラケット２３やベース部材２５が溶接された振動式パーツフィーダ３における基礎的部材として存在している。

つぎに、ベース板の支柱への取り付け構造について説明する。

Ｌ字型断面の支柱Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４の内側と支柱Ｐ２の上端部に受け部材である受け板４５が固定してある。受け板４５は、四角い鋼板を各支柱Ｐ１〜Ｐ４に溶接して固定されている。この受け板４５にベース板２が取り付けられている。この取り付けはベース板２を受け板４５にボルト付けなどで直接固定してもよいが、ここでは支柱Ｐ１〜Ｐ４への振動伝達を緩和するために、弾性支持体を介して取り付けてある。弾性支持体としては圧縮コイルばねや緩衝ゴムなどを採用することができる。ここでは支持ゴム１３が採用されている。なお、受け部材も符号４５で示されている。

この支持ゴム１３の具体的な配置構造は、後述の実施例２における構造と同じである。それは図４（Ｃ）に示されている。図４（Ｃ）に符号７で示された水平部材が受け板４５に相当している。このようにしてベース板２が支柱Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に取り付けられると、ベース板２自体が各支柱Ｐ１〜Ｐ４を連結して支柱の剛性を高めるという効果がある。しかし、それでも剛性不足である場合には、図２（Ｂ）に２点鎖線で図示したように、４本の連結部材４６で支柱Ｐ１〜Ｐ４を結合する。

なお、ボウル４にナットを補給する補助ホッパー３０が支柱の上端に支持ゴム３３を介して固定されている。補助ホッパー３０の落下開口の下側にガイドシュータ３５が配置され、ナットがガイドシュータ３５を滑降してボウル４に補給されるようになっている。

以上に説明した実施例１の作用効果は、つぎのとおりである。

前記ベース板２が汎用性のある板材によって構成されているので、支柱Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の間隔寸法に適合した大きさに板材を裁断することによって、ベース板２が製作される。したがって、ベース板２の軽量化が十分になされ、振動式パーツフィーダ３全体の質量も低減されて、運搬や支柱Ｐ１〜Ｐ４への取り付け作業が容易なものとなる。また、ベース板２は平たい汎用板材を裁断するだけで確保できるから、鋳造品のような複雑な製作工程ではなく、簡単に製作することが可能となる。

ベース板２には少なくとも板ばね取り付け用のブラケット２３と起振ユニット２６が支持されるベース部材２５が固定されるものであるから、板ばね２４の取り付け角度が変更されたり、起振ユニット２６の出力規模が変更されたりする場合には、前記ブラケット２３やベース部材２５だけを交換すればよく、前述のような異なった鋳造品の準備が不用となり、経済的である。

ベース板２が軽量化されているために、ボウル４を振動させる起振ユニット２６から振動反力がベース板２に伝達され、ベース板２の振幅が大きくなり、これに伴ってボウル４の振動が緩慢になる。しかし、上記のようにベース板２が支柱Ｐ１〜Ｐ４に固定した受け板４５に取り付けられているので、ベース板２の振幅が抑制されて、ボウル４の振幅が所定どおりに確保できる。

前記ベース板２が弾性支持体である支持ゴム１３を介して受け部材４５に取り付けられている。

このような構成により、支持ゴム１３のばね定数を選定することにより、過度な振幅の振動が支柱Ｐ１〜Ｐ４に伝達されることがなく、起振ユニット２６の振動エネルギーが忠実にボウル４に投入され、良好な性能の振動式パーツフィーダ３がえられる。

前記受け部材４５が各支柱Ｐ１〜Ｐ４に固定した受け板４５である。

このような構成により、受け板４５を介してベース板２が支柱Ｐ１〜Ｐ４に安定した状態で取り付けられる。また、受け板４５は板材による部品であるから、簡単に製作することができ、支柱Ｐ１〜Ｐ４への取り付けも溶接などで簡単に行える。

図３〜図５は、実施例２を示す。

この実施例２は、前記板ばね取り付け用のブラケット２３と起振ユニット２６が支持されるベース部材２５が、前記ベース板２上の所定位置に位置決めされる補助ベース板１０に固定されている。そして、ベース板２は実施例１のような受け板４５を用いて支柱Ｐ１〜Ｐ４に取り付けてもよいが、ここでは受け板４５に換えて支柱Ｐ１〜Ｐ４を架橋する枠状の基部材６が採用されている。つまり、受け部材４５が枠状の基部材６によって構成されている。

前記補助ベース板１０は、ベース板２と同様に平たい汎用鋼板を円形に切断して構成したもので、その上面にブラケット２３とベース部材２５が溶接してある。したがって、この補助ベース板１０をベース板２上で滑動させてからベース板２上に固定することによって、振動式パーツフィーダ３の取付け位置が自由に選定できる。図示していないが、ベース板２への補助ベース板１０の固定は、固定ボルトによって行う。補助ベース板１０が上記のような構成であるから、ベース板２にはブラケット２３やベース部材２５のような部材は取り付けられていない。

基部材６は、図４（Ａ）に示すように、断面Ｌ字型の鋼製骨材を枠状に四角く溶接して形成したもので、骨材の断面形状は少なくとも水平部材７と遮蔽部材８によって構成されている。この骨材の断面形状を上方に開放したコ字型断面とすることも可能である。この基部材６の角部分（コーナー部分）９の外側面を支柱Ｐ１〜Ｐ４の内側面に密着させ、ボルト１１とナット１２を用いて基部材６が支柱Ｐ１〜Ｐ４に固定されている。図４（Ｃ）のＤ−Ｄ断面が同図の（Ｄ）図であり、ここでは支柱Ｐ３と基部材６との結合箇所が図示されている。このような結合構造が、基部材６の４箇所の角部分９において形成されている。

上述のようにして、基部材６が各支柱Ｐ１〜Ｐ４の間を水平方向に架橋した状態になっていて、支柱Ｐ１〜Ｐ４による骨格剛性の向上が図られている。

つぎに、ベース板と基部材の結合構造を説明する。

前記角部分９における水平部材７に、弾性支持体である断面円形の支持ゴム１３が固定され、その上にベース板２が支持されている。前記支持ゴム１３の上下に端板１５、１６が加硫接着で一体化され、各端板１５、１６に固定ボルト１７、１８が結合されている。下側の固定ボルト１７を角部分９にあけられた取り付け穴１９に通して、固定ナット２０を締め付け、支持ゴム１３が基部材６に結合してある。上側の固定ボルト１８をベース板２のコーナー部分にあけられた取り付け穴２２に通して、固定ナット２１を締め付け、支持ゴム１３がベース板２に結合してある。

このような構造により、基部材６の断面形状は、少なくとも弾性支持体である支持ゴム１３が取り付けられる水平部材７と支持ゴム１３を覆い隠す上下方向の遮蔽部材８からなるほぼＬ字型部分を備えたものとなっている。なお、図示の実施例では支持ゴム１３によって弾性支持体を形成しているが、これに換えて金属製のコイルばねで構成することも可能である。

前記ベース板２は、基部材６の四角い枠形状とほぼ同じ形状である。図４（Ｄ）に示すように平面的に見ると、ベース板２の端縁が遮蔽部材８の上縁と重複した状態になっている。そして、ベース板２の下面と遮蔽部材８の上縁との間隔Ｌは３．５ｍｍである。このようにベース板２は基部材６から弾性的に浮上した状態で支持されている。したがって、ベース板２が振動しても基部材６に接触することはなく、また、何等かの原因でナットやその他の異物が隙間Ｌを通過しようとしても、阻止されて異物侵入による故障等が防止できる。

補助ベース板１０を平面的に見た形状は、四角い形状や円形のものなどいずれでもよいが、ここではカバー３８の取り付けを考慮して円形とされている。前記カバー３８は半円筒形の樋型の部材を左右から合致させて円筒形にしている。図示していないが、補助ベース板１０の周縁部に固定ナットが溶接され、カバー３８を貫通する固定ボルトを固定ナットにねじ込んでカバー３８の固定がなされる。

図５に示すように、ここでは補助ホッパー３０の平面形状が基部材６と同様に正方形とされている。したがって、補助ホッパー３０の鋼板部材が結合される枠部材３２（図３参照）も正方形である。

なお、補助ホッパー３０に落下開口３４が設けてあり、そこからガイドシュータ３５にナットが落下する。そして、ナットが過剰にボウル４へ流入するのを防止するために、ナットを制動する電磁石３９がガイドシュータ３５の出口近傍に取り付けてある。

上記以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の実施例１と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

以上に説明した実施例２の作用効果は、つぎのとおりである。

上述のような構成により、枠状の基部材６が支柱Ｐ１〜Ｐ４を架橋した状態で支柱Ｐ１〜Ｐ４に固定されている。本来、強度剛性の高い枠状の基部材６がこのようにして支柱Ｐ１〜Ｐ４に固定されているので、支柱Ｐ１〜Ｐ４や基部材６等からなる骨格部材の骨格剛性が向上する。そして、骨格強度の高い基部材６でベース板２が支持されるので、振動式パーツフィーダ３全体の安定した取り付けが確保できる。

組立順序を工夫することによって、有利な作用効果がえられる。つまり、基部材６単体を準備し、その角部分９に支持ゴム１３を取り付け、さらにその上にベース板２を固定し、それから起振ユニット２６を取り付け、最後に板ばね２４とボウル４を組み付ける。このように予め基部材６、ベース板２、起振ユニット２６、ボウル４などが一体化された予備組立品を準備してから、最後に基部材６を支柱Ｐ１〜Ｐ４に結合する。したがって、大部分の部材が予備組立されているので、これを一時に支柱Ｐ１〜Ｐ４へ結合することによって、組立作業が簡素化されるとともに細部の微調整等を事前に完了させることができる。

前記板ばね取り付け用のブラケット２３と起振ユニット２６が支持されるベース部材２５が、前記ベース板２上の所定位置に位置決めされる補助ベース板１０に固定されている。

このような構成により、補助ベース板１０には上述のように、振動式パーツフィーダ３としての構造物である前記ブラケット２３やベース部材２５が取り付けられているので、補助ベース板１０をベース板２上で移動させることにより、振動式パーツフィーダ３の配置位置を所定の位置に簡単に設定することができる。このような振動式パーツフィーダ３の位置選定は、例えば、ボウル４の直径が大きくなったり、ボウル４からの送出管５の位置が変更されたりしたときに、支柱Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４と干渉しないようにする方策として効果的である。補助ベース板１０自体を平たい板材として構成し、しかも薄くすることが可能となり、軽量化にとって有効である。

これら以外の作用効果は、先の実施例１と同じである。

上述の実施例１と実施例２を総括的に見ると、ベース板は、ベース板単体で存在している場合と、補助ベース板を伴った形態で存在している場合という見方ができる。

上述のように、本発明の装置によれば、振動式パーツフィーダ自体を軽量化し、この軽量化にともなう不具合事項を支柱との複合構造によって解消する支柱に支持された軽量部品供給装置である。したがって、自動車の車体溶接工程や、家庭電化製品の板金溶接工程における部品供給装置などの広い産業分野で利用できる。

Ｐ１ 支柱
Ｐ２ 支柱
Ｐ３ 支柱
Ｐ４ 支柱
２ ベース板
３ 振動式パーツフィーダ
４ ボウル
６ 基部材
７ 水平部材
８ 遮蔽部材
９ 角部分
１０ 補助ベース板
１３ 支持ゴム、弾性支持体
２３ ブラケット
２４ 板ばね
２５ ベース部材
２６ 起振ユニット
４５ 受け部材、受け板

Claims (5)

1. 複数の支柱の所定高さ位置に支持される振動式パーツフィーダであって、汎用性のある板材によって構成されたベース板に少なくとも板ばね取り付け用のブラケットと起振ユニットが支持されるベース部材が固定され、部品貯留用のボウルが前記板ばねで支持されているとともに前記起振ユニットによって加振されるように構成され、前記ベース板が前記支柱に固定した受け部材に取り付けられていることを特徴とする支柱に支持された軽量部品供給装置。
2. 前記ベース板が弾性支持体を介して受け部材に取り付けられている請求項１記載の支柱に支持された軽量部品供給装置。
3. 前記受け部材が各支柱に固定した受け板である請求項１または請求項２記載の支柱に支持された軽量部品供給装置。
4. 前記受け部材が支柱を架橋する枠状の基部材である請求項１または請求項２記載の支柱に支持された軽量部品供給装置。
5. 前記板ばね取り付け用のブラケットと起振ユニットが支持されるベース部材が、前記ベース板上の所定位置に位置決めされる補助ベース板に固定されている請求項１〜請求項４のいずれかに記載の支柱に支持された軽量部品供給装置。

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