JP2014099511A - 組立ライン用組立機 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトコンベヤと、そのベルトコンベヤにより搬送された本体部材を保持する本体部材保持装置とを含む搬送保持装置に保持された本体部材に、装着装置により部品が装着される組立機であって、隣接する機械と、作業者が入り得ない隙間で並べられるものにおいて、本体部材の厚さが種々に変わるのに対処することを可能にし、かつ、搬送保持装置に対するベース外部からのアクセスを可能にする。
【解決手段】組立機本体３６の中空のベース１３０に、搬送保持装置１２０の搬送方向に平行な溝部１３２を形成し、その溝部１３２内に搬送保持装置１２０を配設するとともに、その溝部１３２の一対の溝側壁の少なくとも一方に開口３４２を形成して、ベース１３０の外部からその開口３４を経て搬送保持装置１２０に作業者がアクセスできるようにする。
【選択図】図１１

Description

本発明は、作業者が進入不可能な隙間を隔てて並べられることにより、共同して組立ラインを構成する複数の機械の１台である組立機に関するものである。

近年、組立機の作業領域をカバーで覆うことが一般的に行われている。下記特許文献１および２に記載の組立機がその一例であり、特許文献１には、カバーの存在が作業者の組立機に対するアクセスの妨げになることを回避するための発明が記載されている。
本願の出願人は、(a)搬送面により本体部材を支持し、搬送方向に搬送するベルトコンベヤと、(b)そのベルトコンベヤにより搬送された本体部材を保持する本体部材保持装置と、(c)その本体部材保持装置に保持された本体部材に取り付けられるべき被取付物を供給する被取付物供給装置と、(d)その被取付物供給装置から被取付物を受け取り、本体部材保持装置に保持された本体部材に装着する装着装置と、(e)少なくともベルトコンベヤ，本体部材保持装置および装着装置を支持する組立機本体とを含み、ベルトコンベヤの上流側と下流側との両方に別の機械が、作業者が進入不可能な隙間を隔てて並べられることにより、それら別の機械と共同して組立ラインを構成する組立機を開発中である。

特開２００１−１７７２１３号公報 特開２００１−１５３６４２号公報

その過程で、本願発明の発明者は、組立機本体の中空のベース部内に、搬送方向に平行に延びるとともに上方へ開く溝部を形成し、その溝部内に、ベルトコンベヤおよび本体部材保持装置を含む搬送保持装置を収容することを考えた。組み立てるべき対象物の構成によって、対象物の厚さは種々に変化するが、装着装置の被取付物を装着するのに適した高さは大きく変化することがないため、搬送保持装置を溝部内に配設し、対象物が厚い場合は搬送保持装置を溝部の深い位置に配設し、対象物が薄い場合には搬送保持装置を溝部内の浅い位置に配設することを考えたのである。そのようにすれば、対象物の厚さの変化にかかわらず、対象物の被取付物を取り付けるべき取付面に対する装着装置の相対高さを一定にし得るため、組立機本体に対する装着装置の相対高さ位置は勿論、被取付物供給装置の相対高さ位置も変える必要がなく、高さが種々に異なる対象装置を組立機の主要構成を変えることなく組み立てることができるのである。
しかしながら、搬送保持装置を溝部内に配設すれば、それらに対するアクセスが困難になるという問題が発生した。本発明はこの問題を解決することを課題として為されたものである。

この課題は、前記溝部の、搬送方向に平行な２つの溝側壁の少なくとも一方に、溝部内に配設されたベルトコンベヤと本体部材保持装置との少なくとも一方にベース部の外部からのアクセスを許容する開口を形成することにより解決される。

上記のように、溝側壁にベース部の外部から溝部内へのアクセスを許容する開口を形成すれば、その開口を経て作業者がベルトコンベヤと本体部材保持装置との少なくとも一方に対して作業を行うことが可能となり、前記課題が解決される。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、本願の特許請求の範囲に記載された発明である本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載，従来技術等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（２）項が請求項２に、（３）項と（４）項とを合わせるとともに制御装置をベルトコンベヤと本体部材保持装置との少なくとも一方を制御するものに限定したものが請求項３に、（５）項において制御装置をベルトコンベヤと本体部材保持装置との少なくとも一方を制御するものに限定したものが請求項４に、（８）項が請求項５にそれぞれ相当する。

（１）(a)搬送面により本体部材を支持し、搬送方向に搬送するベルトコンベヤと、(b)そのベルトコンベヤにより搬送された本体部材を保持する本体部材保持装置と、(c)その本体部材保持装置に保持された本体部材に取り付けられるべき被取付物を供給する被取付物供給装置と、(d)その被取付物供給装置から被取付物を受け取り、前記本体部材保持装置に保持された本体部材に装着する装着装置と、(e)少なくとも前記ベルトコンベヤ，前記本体部材保持装置および前記装着装置を支持する組立機本体とを含み、前記ベルトコンベヤの上流側と下流側との両方に別の機械が、作業者が進入不可能な隙間を隔てて並べられることにより、それら別の機械と共同して組立ラインを構成する組立機であって、
前記組立機本体が、前記装着装置を下方から支持する中空のベース部を含み、そのベース部内に、前記搬送方向に平行に延びるとともに上方へ開き、前記ベルトコンベヤおよび前記本体部材保持装置を収容する溝部が形成され、その溝部の前記搬送方向に平行な２つの溝側壁の少なくとも一方に、前記溝部内に配設された前記ベルトコンベヤと前記本体部材保持装置との少なくとも一方に前記ベース部の外部からのアクセスを許容する開口が形成されたことを特徴とする組立機。
ベース部を、溝部と、その溝部の溝側壁の上端縁から前方と後方とへ水平に延びる水平板部と、それら水平板部の溝部から隔たった部分を支持する複数本の支柱を備えたものとすることが可能であり、その場合には、溝側壁に開口を形成すれば、その開口から溝部内に配設されたベルトコンベヤあるいは本体部材保持装置にアクセスすることが可能となる。
また、ベース部が前後及び左右の外壁を備えて中空の矩形を成す場合であっても、溝部をベース部の前方と後方の何れかに偏って形成することが可能であり、その場合には２つの溝側壁の一方にベース部の前外壁と後外壁との一方を兼ねさせることができ、その一方を兼ねる溝側壁に開口を形成すれば、その開口から溝部の内部空間にアクセスすることができる。
被取付物供給装置は、組立機本体とは別体の供給装置本体を備え、その供給装置本体が組立機本体に対して結合，分離可能とされることが望ましく、供給装置本体が車輪（複数、特に３つ以上が望ましい）を備えた台車とされることがさらに望ましい。いずれの場合でも、供給装置本体が組立機本体から分離された状態では、溝側壁の開口を通してベルトコンベヤと本体部材保持装置との少なくとも一方に対してアクセスすることが可能であるため、組立機本体の前側と後側とのうち、供給装置本体が結合，分離される側に上記開口を形成してもよい。しかし、供給装置本体が結合，分離されるのが、組立機本体の前側と後側との一方である場合には、その一方とは反対側の溝側壁に開口が形成されることが望ましい。供給装置本体が組立機本体に結合されたままの状態でもベルトコンベヤや本体部材保持装置へのアクセスが可能であるからである。
（２）前記ベース部が前記搬送方向に直角な方向である前後方向に互いに隔たり、かつ、それぞれ前記搬送方向に平行な前外壁と後外壁とを備え、そのベース部の前記前後方向における中間部に前記溝部が形成され、その溝部の前記２つの溝側壁の各々と前記前外壁および前記後外壁との間に隙間が存在し、それら前外壁と後外壁とのうち、前記２つの溝側壁の前記開口に対向するものに開口が形成され、それら外壁と溝側壁との開口を経て、前記ベルトコンベヤと前記本体部材保持装置との少なくとも一方に、前記ベース部の外部からのアクセスが可能である(1)項に記載の組立機。
（３）さらに、前記溝側壁の前記開口の少なくとも一部を閉塞する閉状態と開放する開状態とをとり得る内側閉塞部材を含む(1)項または(2)項に記載の組立機。
内側閉塞部材は、回動軸線まわりの回動により閉状態と開状態とをとり得る回動型としたり、溝側壁に平行な方向の平行移動により閉状態と開状態とをとり得る平行移動型としたり、着脱により閉状態と開状態とをとり得る着脱型としたりすることができる。
（４）前記内側閉塞部材の外面と内面との少なくとも一方に当該組立機を制御する制御装置の少なくとも一部が取り付けられた(3)項に記載の組立機。
上記「制御装置の少なくとも一部」は、例えば、ベルトコンベヤと本体部材保持装置との少なくとも一方を制御する部分とすることができる。ベルトコンベヤや本体部材保持装置をメンテナンスする場合には、それらの制御装置にアクセスすることが必要になることが多く、内側閉塞部材の外面と内面との少なくとも一方にベルトコンベヤや本体部材保持装置の制御装置を設ければ、ベルトコンベヤや本体部材保持装置とそれらの制御装置とが互いに近接することとなり、メンテナンス作業が容易になる。
（５）前記溝部の、前記前後方向において前記溝側壁の開口に対向する空間の左側と右側との少なくとも一方に、当該組立機を制御する制御装置の少なくとも一部が配設された(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の組立機。
上記「制御装置の少なくとも一部」は、例えば、ベルトコンベヤと本体部材保持装置との少なくとも一方を制御する部分とすることができる。また、ベースが前記前後方向に平行な左外壁あるいは右外壁を備えたものである場合には、上記「側壁の開口に対向する空間の左側と右側との少なくとも一方」に配設される制御装置を、左外壁あるいは右外壁に取り付けることができる。これらの場合でもベルトコンベヤや本体部材保持装置とそれらの制御装置とが互いに近接することとなり、メンテナンス作業が容易になる。
（６）前記前外壁または後外壁の前記開口の少なくとも一部を閉塞する閉状態と開放する開状態とをとり得る外側閉塞部材を含む(2)に記載の組立機。
外側閉塞部材も、前記内側閉塞部材と同様、回動型，平行移動型あるいは着脱型とすることができる。
（７）前記外側閉塞部材の外面と内面との少なくとも一方に当該組立機を制御する制御装置の少なくとも一部が取り付けられた(6)項に記載の組立機。
上記「制御装置の少なくとも一部」は外側閉塞部材の内面に設けられ、外側閉塞部材の閉状態においてはベース部の内部に収容されるようにすることが望ましい。
また、「制御装置の少なくとも一部」は、ベルトコンベヤと本体部材保持装置との少なくとも一方を制御する部分とすることができ、それによっても(4)項や(5)項について説明したのと同様な効果が得られる。
（８）前記本体部材保持装置が、
前記ベルトコンベヤに対して相対的に昇降可能に設けられ、前記本体部材の被支持面に下方から当接してその本体部材を支持する支持面を備えた本体部材支持部材と、
その本体部材支持部材を、前記支持面が、前記本体部材がベルトコンベヤの前記搬送面により支持された状態における前記被支持面より下方に位置する下降位置と、その被支持面に当接して前記本体部材を前記ベルトコンベヤの前記搬送面から上方へ離間させる上昇位置との間で昇降させる第一昇降装置と、
その第一昇降装置により前記上昇位置へ上昇させられた前記本体部材に上方から当接し、その本体部材を前記本体部材支持部材に向かって押さえる押さえ部材と
を含む(1)項ないし(7)項のいずれかに記載の組立機。
上記本体部材の、ベルトコンベヤの搬送面により支持される面と、上記本体部材支持部材の支持面により支持される被支持面とは、同じ高さに位置する面（例えば、一水平面の２部分）でもよく、互いに高さを異にする２つの面でもよい。
また、押さえ部材は高さ位置を固定して設けられてもよく、次項に記載のように昇降させられるようにしてもよい。
（９）前記本体部材保持装置が、さらに、前記押さえ部材を、前記第一昇降装置により上昇させられた本体部材に当接する下降位置とそれより上方の上昇位置との間で昇降させる第二昇降装置を含む(8)項に記載の組立機。
（１０）さらに、
前記搬送方向において前記本体部材保持装置より上流側と下流側との少なくとも一方に設けられ、前記本体部材を前記搬送方向と交差する回転軸線のまわりに回転させる本体部材回転装置と、
その本体部材回転装置と前記ベルトコンベヤとを相対的に昇降させることにより前記本体部材と前記ベルトコンベヤとを離間させる昇降装置と
を含み、その昇降装置より前記本体部材と前記ベルトコンベヤとが離間させられた状態で、前記本体部材回転装置により前記本体部材が回転させられた後、前記昇降装置により前記本体部材が前記ベルトコンベヤに支持された状態とされる(1)項ないし(9)項のいずれかに記載の組立機。
上記回転軸線は、本体部材と被取付物との３次元形状に応じて種々の方向に延びるものとすることができるが、ベルトコンベヤの搬送面に平行で、かつ、搬送方向と直交する方向に延びるものが有効である場合が多い。また、組立機の装着装置は鉛直方向に進退させられる保持具により被取付物を保持するものとすることが望ましいため、本体部材の回転により、その本体部材の、次に被取付物が取り付けられるべき面が水平となるようにされることが望ましい場合が多い。なお、本体部材を所望の姿勢で保持させ得る治具を使用することにより、上記回転軸線の方向と次に被取付物が取り付けられるべき面との関係を任意に変更することも可能である。この場合には、本体部材とそれを保持した治具との集合体がベルトコンベヤにより搬送されるため、その集合体を本体部材と見なせばよい。
組立ラインにおいては、複数の組立機の各々を本(10)項に記載の構成を含むものとすることにより、本体部材を上下反転させ、あるいは１８０度より大きい角度回転させることが可能である。しかし、これは不可欠ではなく、例えば、本体部材回転装置を、負圧による吸着や機械的なクランプ等により、落下を防止した状態で本体部材を保持する保持装置を備えたものとすることにより、１回の回転により本体部材を上下反転させ、あるいは１８０度より大きい角度回転させることも可能である。
（１１）(1)項ないし(10)項のいずれかに記載の組立機であって、前記ベルトコンベヤ，前記本体部材保持装置，前記被取付物供給装置および前記装着装置の１つ以上を前記組立機本体から取り外し、代わり、その取り外したものに対応する機能を果たすが構造と寸法との少なくとも一方を異にする装置を前記組立機本体に取り付けることにより仕様を複数種類に変更可能な組立機。
（１２）(1)項ないし(11)項のいずれかに記載の組立機が、前記搬送方向に沿って複数台、１５０ｍｍ以下の隙間を隔てて並べられ、前記ベルトコンベヤの上流側と下流側との両方に並べられる前記別の機械の少なくとも一方を構成している組立ライン。
上記隙間が１００ｍｍ以下である場合に(1)項ないし(11)項のいずれかに記載の構成が一層有効であり、７０ｍｍ以下である場合に特に有効である。

請求可能発明の一実施例である電子装置組立ラインの、被取付物供給装置を除く主体部を示す斜視図である。 上記電子装置組立ラインの一構成要素である電子装置組立機の一例を示す斜視図である。 上記電子装置組立機のカバーを除去した状態を示す斜視図である。 図３における一部を拡大して示す斜視図である。 前記被取付物供給装置の一部であるトレイ型部被取付物供給装置を示す側面図である。 前記被取付物供給装置の別の一部であるフィーダ型被取付物供給装置を示す一部断面側面図である。 前記電子装置組立機のベルトコンベヤおよび基材保持装置を取り出して示す斜視図である。 前記電子装置組立機の作業ユニットの一例としての運搬ユニットのカバーを外した状態を概念的に示す側面図である。 前記電子装置組立ラインの制御装置を示すブロック図である。 前記電子回路組立ラインにより組み立てられる前記電子装置を概念的に示す斜視図である。 前記電子装置組立機のベルトコンベヤおよび基材保持装置のメンテナンスを説明するための斜視図である。 前記電子装置組立機のベルトコンベヤおよび基材保持装置のメンテナンスを説明するための別の斜視図である。 本願発明の別の実施例におけるベルトコンベヤおよび基材保持装置の制御装置の配置を概念的に示す平面断面図である。 本願発明のさらに別の実施例において付加されるべき本体部材回転装置を示す正面図である。 上記本体部材回転装置を示す平面図である。 本願発明のさらに別の実施例において、図７に示すベルトコンベヤおよび基材保持装置と交換されるべきベルトコンベヤおよび基材保持装置の一例を示す斜視図である。

図１に製造作業ラインの一種である対象物組立ラインの一例である電子装置組立ライン（以下、組立ラインと略称する）の、被取付物供給装置を除く主体部を示す。本組立ラインにおいては、例えば、図１０に概念的に示すように、本体部材２に複数の部品４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ・・・）が組み付けられて、電子装置６が組み立てられる。電子装置６は電子回路を主体とするものであるが、例えば、機械的機能部品等をも含むものである。組立ラインは、図１に示すように、製造作業機たる複数の電子装置組立機２０（以下、組立機２０と略称する）を含む。これら組立機２０はＸ軸方向に１列に並んで設けられ、本体部材２への部品４の組付作業を分担し、並行して行う。

複数の組立機２０のうちの１つの外観を図２に示し、内部を図３に示す。本組立機２０は、大きく組立作業部２２と被取付物供給部２４とに分かれている。組立作業部２２は、図３および図７に示すように、本体部材搬送装置としてのベルトコンベヤ３０、そのベルトコンベヤ３０によりＸ軸方向に平行な搬送方向に搬送された本体部材２を保持する本体部材保持装置３２、および部品４等の被取付物を本体部材２に装着したり、それら本体部材２や部品４等の被取付物に対してなんらかの作業を行う作業装置３４と、それらを支持する組立機本体３６とを含み、被取付物供給部２４は、被取付物を供給する供給装置４０とそれを支持する供給装置本体４２とを含む。供給装置本体４２には４つの車輪４４（図２においては２つのキャスタ車輪４４のみが図示されている）が付けられ、容易に移動および方向変更が可能な台車４６とされており、組立作業部２２から離れた段取り作業エリアで、供給装置４０の交換や、供給装置４０への被取付物の補給が行われ、段取り作業の終了した被取付物供給部２４の台車４６が組立機本体３６の前面側に図示を省略する連結装置により連結されることにより、供給装置４０の作業装置３４に対する前記Ｘ軸方向と、そのＸ軸方向と水平面内において直交するＹ軸方向と、それらＸ軸方向およびＹ軸方向と直交するＺ軸方向とにおける位置決めが行われる。なお、必要に応じて、Ｘ軸方向を左右方向、Ｙ軸方向を前後方向、Ｚ軸方向を上下方向と称することとする。

供給装置４０は、図２，３に示すように、組立機本体３６のベルトコンベヤ３０に対してＹ軸方向の一方の側であって、組立機２０の前面側に連結される。組立機２０は図１に示すように全体がカバー５０によって覆われているが、そのカバー５０の前面側には開口５２が形成されており、被取付物供給部２４はその開口５２を通って組立機本体３６に連結される。その被取付物供給部２４の供給装置４０は、組立機２０毎に構成を変え得るが、図２および３に例示する組立機２０においては、トレイ型被取付物供給装置５６とフィーダ型被取付物供給装置５８とが台車４６に載せられ、組立機本体３６に台車４６ごと着脱可能に取り付けられる。トレイ型供給装置５６は図５に示すように、供給具たるトレイ６０によって被取付物（概して部品４）を供給するものであり、例えば、特開２００６−８６４８３号公報に記載のトレイ型供給装置と同様に構成されており、簡単に説明する。

トレイ６０は、一平面に沿って配列された複数の収容凹部を備え、それら収容凹部の各々に部品４等被取付物が１個ずつ、位置決めされて収容されている。トレイ型供給装置５６は、本体６２，本体６２に組み付けられたトレイストッカ６４，トレイストッカ昇降装置６６およびトレイ移動装置６８を含む。トレイストッカ６４は上下方向に設けられた複数段のトレイ収容部７０を備え、各トレイ収容部７０にトレイ６０が収容される。トレイストッカ昇降装置６６は、本実施形態では昇降用ベルト７６，ベルト駆動装置７８および昇降用ベルト７６をトレイストッカ６４に連結する連結部材８０を含む。ベルト駆動装置７８は電動モータ８２を駆動源とし、昇降用ベルト７６を周回させ、それによりトレイストッカ６４が案内装置８４により案内されつつ昇降させられる。

トレイ移動装置６８は、本実施形態においては、トレイストッカ６４の複数段のトレイ収容部７０の各々に１つずつ設けられたストッカ側ベルトコンベヤ８６と、トレイストッカ６４の外部であって、トレイストッカ６４の前側に設けられた外部ベルトコンベヤ８８とを含む。外部ベルトコンベヤ８８は、複数のストッカ側ベルトコンベヤ８６と共同してトレイ６０を本体部材２の搬送方向と直交する水平方向に搬送し、予め定められた供給位置に位置決めする。供給位置はトレイストッカ６４の外部に設定され、トレイ６０が本体部材保持装置３２に近接し、作業装置３４に部品４を供給する位置である。

トレイストッカ６４がトレイストッカ昇降装置６６によって昇降させられることにより、複数段のトレイ収容部７０のうちの１つが予め設定された供給高さへ移動させられる。供給高さは、ストッカ側ベルトコンベヤ８６のコンベヤベルトの上面である支持面が、外部ベルトコンベヤ８８のコンベヤベルトの上面である支持面と同一水平面内に位置する高さである。外部ベルトコンベヤ８８は、供給高さに位置決めされたトレイ収容部７０に収容されたトレイ６０内の部品４の下面が本体部材保持装置３２に保持された本体部材２の上面と同じ高さに位置する状態となるように設けられている。

フィーダ型供給装置５８は、供給具たるテープフィーダ，バルクフィーダ，スティックフィーダ等を含むものとすることが可能であり、その一例として、図６に、はんだフィルムフィーダ９４を示す。はんだフィルムフィーダ９４は、リール９６からテープ状のはんだフィルムであるはんだテープ９８を引き出し、案内装置１００および送り装置１０２により長手方向に送り、剪断型の切断装置１０４により所望の長さに切断して、供給部１０６から供給するものである。はんだフィルムフィーダ９４は、上記各部を保持するフィーダ本体１０８が、供給装置本体４２に設けられたフィーダ保持部１１０に着脱可能に保持される。
このはんだフィルムフィーダ９４と類似の構成を有し、切断装置１０４の代わりにカバーテープ剥離装置を備え、キャリヤテープに等間隔で形成された収容凹部に部品が収容され、カバーテープにより脱落が防止されたテープ化部品から部品４を供給するテープフィーダをフィーダ保持部１１０に保持させることも可能である。

一方、前記組立機２０においては、図７に例示するベルトコンベヤ３０と本体部材保持装置３２とを一体的に備えた搬送保持装置１２０が組立機本体３６に着脱可能とされている。搬送保持装置１２０は、ベルトコンベヤ３０と本体部材保持装置３２に共通の支持台１２２を備え、この支持台１２２ごと他の搬送保持装置と交換が可能とされており、組み立てるべき電子装置等の組立対象装置に応じて適正な構成に変更可能とされている。この変更は多くの場合、組立対象装置の高さ変化に応じて、支持台１２２の高さを変更することが主体であるが、後に説明する変更を含む種々の変更を施すことも可能である。

上記搬送保持装置１２０は、図３および図１１に示すように、組立機本体３６のベース１３０のＹ軸方向である前後方における中間部に、Ｘ軸方向に平行に延びる状態で形成された溝部１３２内に設置される。搬送保持装置１２０のベルトコンベヤ３０は、図７に最も明瞭に示されているように、支持レール１４０，１４２によってそれぞれ支持された一対のコンベヤベルト１４４を備え、各コンベヤルト１４４の直線的に延びる部分の上面である支持面により本体部材２を支持し、それら一対のコンベヤベルト１４４がコンベヤ駆動モータ１４６と同期装置１４８とにより同期して周回させられることにより、Ｘ軸方向に平行な搬送方向に搬送する。

上記支持レール１４０，１４２の間隔が間隔変更モータ１５２を駆動源とする間隔変更装置１５４により変更可能とされている。支持レール１４０，１４２が共に可動レールとされ、例えば、ベルトコンベヤ３０の幅方向の中央に対して対称に移動させられることにより、幅変更が行われるようにすることも可能であるが、図７に図示の例では、支持レール１４０が固定レール、支持レール１４２が可動レールとされている。可動の支持レール１４２が一対のガイド１５６に案内されて固定の支持レール１４０に接近，離間させられることにより、幅変更が行われるようにされているのである。

本体部材保持装置３２は、ベルトコンベヤ３０の搬送方向における中央部に設けられている。本体部材保持装置３２は第一昇降装置１６０と第二昇降装置１６２とによりそれぞれ昇降させられる一対ずつの突上げ部材１６４と押さえ部材１６６とを備えており、突上げ部材１６４が本体部材２の両側縁部を設定量だけ突き上げてコンベヤベルト１４４の支持面から離間させるとともに、押さえ部材１６６が下降して本体部材２を押さえ、それら突上げ部材１６４と押さえ部材１６６とにより、本体部材２を上下から挟んで設定高さに固定した状態で保持する。突上げ部材１６４は、支持レール１４０，１４２に設けられた図示を省略する案内装置によって、また、押さえ部材１６６も支持レール１４０，１４２に設けられた案内装置１６８によって、それぞれ上下方向に案内されている。本実施形態においては突上げ部材１６４が本体部材支持部材として機能する。

上記第一昇降装置１６０は、昇降駆動モータ１７２と、同期装置１７４とにより一斉に回転させられる複数（図示の例では４つ）のナット１７６と、各ナット１７６と螺合された雄ねじ１７８と、昇降部材としての２枚の昇降板１８０とを含んでいる。昇降駆動モータ１７２は回転角度の制御が可能な電動モータであり、昇降板１８０を予め設定された高さまで上昇させ得る。また、各突上げ部材１６４の下端には２つずつの調節部材としてのアジャストボルト１８２が立設されている。それらアジャストボルト１８２に昇降板１８０が上面において当接することより、突上げ部材１６４を上昇させるのであるが、アジャストボルト１８２の高さの調節によって突上げ部材１６４の上昇端位置が調節されるようになっている。
一方、第二昇降装置１６２は、駆動源としてエアシリンダ１８４を備えており、エアシリンダ１８４に供給されるエア圧の調節により調節可能な力で押さえ部材１６６を下降させる。

次に、組立機２０の組立作業部２２に設けられている前記作業装置３４について説明する。作業装置３４は、前述のように、前記被取付物供給部２４から供給される部品４を始めとする被取付物を受け取って、本体部材保持装置３２に保持されている本体部材２に装着したり、それら本体部材２や被取付物に対してなんらかの作用ないし処理を行う装置であり、そのために、図３および図４に示すように、２つの作業ユニット１９０，１９２と、それら作業ユニットをＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動させるユニット移動装置１９４とを含んでいる。

ユニット移動装置１９４は、本実施形態においては、図３に示すように、Ｘ軸方向移動装置１９６，Ｙ軸方向移動装置１９８およびＺ軸方向移動装置２００，２０２を備えている。Ｙ軸方向移動装置１９８は、本実施形態においては、移動部材としてのＹ軸スライド２０８および駆動装置たるリニアモータ２１０を備えている。リニアモータ２１０は、ベース１３０上に設けられて組立機本体３６を構成するフレーム２１２に、組立機２０の前部から後部に至る状態で設けられ、Ｙ軸スライド２０８を案内部材たる一対のガイドレール２１４に案内させつつ、Ｙ軸方向の任意の位置へ移動させる。

本実施形態においては、Ｘ軸方向移動装置１９６はＹ軸スライド２０８上に設けられ、図４に示すように、Ｙ軸スライド２０８に対してＸ軸方向に移動させられる移動部材としてのＸ軸スライド２１６と、Ｘ軸スライド２１６を移動させるＸ軸スライド駆動装置２１８とを備えている。Ｘ軸スライド駆動装置２１８は、例えば、駆動源たる電動モータ２２２と、雄ねじ部材２２４およびナット２２６を含む送りねじ機構２２８とを含むものとされ、Ｘ軸スライド２１６を案内部材たる一対のガイドレール２３０に案内させつつＸ軸方向の任意の位置へ移動させる。送りねじ機構２２８としてはボールねじ機構が好適である。以下に記載の送りねじ機構についても同様である。ユニット移動装置は、Ｘ軸スライド上にＹ軸方向移動装置が設けられたものとされてもよい。

前記作業ユニット１９０，１９２は、図４に示すように、Ｘ軸スライド２１６上にＸ軸方向に並んで搭載され、水平面内の任意の位置へ移動させられるとともに、前記Ｚ軸方向移動装置２００，２０２によりそれぞれ、Ｘ軸スライド２１６に対して個々に独立してＺ軸方向に移動させられる。Ｚ軸方向移動装置２００，２０２は昇降装置なのであり、それぞれ移動部材たる昇降部材としてのＺ軸スライド２３６，２３８と、Ｚ軸スライド駆動装置２４０，２４２とを含む。Ｚ軸スライド駆動装置２４０，２４２はそれぞれ、駆動源たる電動モータ２４６，２４８と図示しない送りねじ機構とを含み、Ｚ軸スライド２３６，２３８を案内部材たるガイドレール（図示省略）により案内しつつ上下方向の任意の位置へ移動させる。

前記作業ユニット１９０，１９２は、取付装置（例えば、特開２００４−２２１５１８公報に記載の実装ヘッドの取付装置と同様に構成することが可能であり、図示および説明を省略する。）によりＺ軸スライド２３６，２３８に着脱可能に取り付けられる。また、作業ユニット１９０，１９２には図９に示す個別制御装置３０２，３０４が設けられ、電力供給用および信号供給用のそれぞれ複数のコネクタ２５４、２５６に図示を省略する接続コードが接続されることにより、Ｚ軸スライド２３６，２３８，Ｘ軸スライド２１６およびＹ軸スライド２０８を経て統括制御装置２５８に接続される。

作業ユニット１９０，１９２は、各組立機２０において実施されるべき作業に応じて変更可能であるが、図３および図４に例示する組立機２０においては、作業ユニット１９０が運搬ユニット、作業ユニット１９２が機能ユニットとされている。運搬ユニットは、部品４等の被取付物を供給装置４０から受け取って運搬し、本体部材２、あるいは本体部材２に取り付けられた部品４等被取付物に取り付けるユニットである。また、機能ユニットは、本体部材２，部品４等に対して、接着剤を塗布したり、塗布された接着剤の量を２次元あるいは３次元で検出したり、紫外線や赤外線を照射したり熱風を吹き付けたりにより乾燥，硬化，化学反応，はんだ付け，熱処理等を行ったり、冷風あるいは常温風を吹き付けて冷却や乾燥を行ったり、はんだごてを接触させてはんだ付けを行ったり、かしめ作業やねじ締め作業を行ったり、検査プローブを接触させて検査を行ったりするユニットである。

作業ユニット１９０，１９２はいずれもカバー２６０によって覆われているが、そのカバー２６０を外した状態を、運搬ヘッドとしての作業ユニット１９０を代表的に図８に示す。作業ユニット１９０は、Ｚ軸スライド２３６に着脱されるユニット本体２６２と、そのユニット本体２６２に対して昇降可能な昇降部材２６４と、その昇降部材２６４を昇降させるヘッド昇降装置２６６と、昇降部材２６４に回転可能に保持されて保持具としての吸着ノズル２６８を着脱可能に保持する保持具保持部２７０と、その保持具保持部２７０を回転させるヘッド回転装置２７２とを含む。ヘッド昇降装置２６６およびヘッド回転装置２７２はいずれも回転角度の制御可能な電動モータ２７４，２７６を駆動源とし、電動モータ２７４の回転は運動変換装置２７８により昇降部材２６４の昇降運動に変換され、電動モータ２７６の回転は運動伝達装置２８０により保持具保持部２７０に伝達される。
保持具保持部２７０は負圧により吸着ノズル２６８を吸着するものであり、保持具保持部２７０および吸着ノズル２６８に対する負圧の供給を制御する複数の電磁制御弁（図９参照）も図示は省略するがユニット本体２６２に保持されている。

なお、機能ユニットは、接触型ユニットと非接触型ユニットとに分けることが可能であり、また、果たすべき機能の種類によっては、Ｚ軸スライド２３８に対してさらに傾斜させられたり、水平，鉛直あるいは任意の方向に、直線あるいは曲線に沿って相対移動させられたりするようにすることも可能である。
また、運搬ユニットに単純に部品４等を目標位置に載置する載置作業のみならず、圧入作業、かしめ作業、ねじ締め作業の機能を合わせ持たせることや、２つの作業ユニットを同時に作動させて共同で１つの作業を行わせることが可能であって、運搬ユニット，機能ユニットの別は、いかなる機能を重視するかによって決まるのであって、必ずしも決定的なものではない。
さらに、作業ユニット１９０，１９２を共に運搬ユニットあるいは機能ユニットとすることや、両作業ユニットの間隔を手動であるいは動力で変更可能とすることも可能である。

図４に示すように、前記作業ユニット１９０が取り付けられたＺ軸スライド２３６には撮像装置２９０が取り付けられており、一方、図３に示すように前記ベース１３０の、前記供給装置４０と前記搬送保持装置１２０との間の部分に撮像装置２９２が設けられている。撮像装置２９０は、例えば、ＣＣＤカメラあるいはＣＭＯＳカメラと照明装置２９４（図９参照）とにより構成され、搬送保持装置１２０により保持された本体部材２等、下方を撮像可能とされている。また、撮像装置２９２は、ＣＣＤカメラ等と照明装置２９６（図９参照）とにより構成され、運搬ユニットたる作業ユニット１９０に保持された部品１４等、上方を撮像可能とされている。

本実施形態の組立ラインの電気的な制御システムを図９に示す。各組立機２０はそれぞれ前記搬送保持装置１２０，作業ユニット１９０，１９２，ユニット移動装置１９４，トレイ型部品供給装置５６，フィーダ型被取付物供給装置５８、撮像装置２９０，２９２，照明装置２９４，２９６等をそれぞれ制御する複数の個別制御装置３００，３０２，３０４，３０６，３０８，３１０，３１２等を備えている。これら個別制御装置は前記統括制御装置２５８により統括的に制御され、電子装置組立ライン全体の複数の統括制御装置２５８がさらにシステム制御装置３１４により制御される。各統括制御装置２５８にはそれぞれ報知装置３１６が接続されている。報知装置３１６は、例えば、表示画面への文字等の表示によって情報を表示する表示装置とされる。報知装置３１６は、音声や、ランプの点灯，点滅によって作業者に情報を報知する装置とされてもよい。複数の統括制御装置２５８はさらに、通信ネットワークによって互いに情報を交換可能とされている。

本組立ラインにでは各組立機２０において、上流側の本体部材供給装置あるいは組立機２０から、本体部材２がベルトコンベヤ３０により搬入され、本体部材保持装置３２により所定の位置に固定して保持される。そして、その本体部材２に、供給装置４０から供給される複数の部品４等の被装着物が、２つの作業ユニット１９０，１９２の共同により、装着され、あるいは所定の処理を施される。これらの作業が複数台の組立機２０において並行して行われ、最下流の組立機２０から完成品あるいは半完成品としての電子装置が排出される。

以上の作業の合間や、作業開始前の段取り作業中に、作業機２０のいずれかの部分に対して作業者がアクセスする必要が生じ、あるいは上記作業の実行中に何らかの不具合が発生して作業者が修理作業を行う必要が生じることがある。これらの多くの場合には、図２に示す被取付物供給部２４を組立作業部２２から離間させ、カバー５０の一部を構成する開閉部３２０，３２２，３２４，３２６等を開くことによって、図１１に示すように、作業者３３０が作業機２０の内部空間に手を入れて目的を達成することができる。
しかし、先に説明したように、本実施例の組立ラインは、各組立機２０の構成を変更することにより、多様な電子装置の組立てに適したラインとし得ることを重要な特徴の一つとしており、そのために、搬送保持装置１２０の支持台１２２の高さや、第一，第二昇降装置の構成あるいは昇降ストローク等の変更の自由度を増す目的で、ベース１３０に溝部１３２を形成し、その内部にベルトコンベヤ３０を含む搬送保持装置１２０が設置されている。

その結果、図１１に示すように組立機２０の上側からの作業者３３０のアクセスのみで、搬送保持装置１２０に対する作業を行うことが困難である。そこで、本実施形態においては、図１１に示す前記溝部１３２の後ろ側の溝側壁３４０に開口３４２が形成されて、溝部１３２内へのアクセスが可能、すなわち搬送保持装置１２０に対するメンテナンス作業が可能とされている。
さらに、そのメンテナンス作業を行うに際して、ベルトコンベヤ３０や本体部材保持装置３２を作動，停止させたり、手動で動かしたりすることが必要になることが多いことを考慮して、それらを制御する個別制御装置３００も搬送保持装置１２０に隣接する位置に配設されている。すなわち、前記開口３４２を開放状態と閉塞状態とにするために、図１２に示すように回動型の内側閉塞部材３４４が設けられているが、その内側閉塞部材３４４の外面側と内面側との両方に分けられて上記個別制御装置３００が配設されているのである。

上記内側閉塞部材３４４は、左右方向の中央部が両端部に対して前方、すなわち、溝部１３２側に位置するように、立体的に屈曲させられており、内側閉塞部材３４４が開口３４２を閉塞している状態で、個別制御装置３００の、内側閉塞部材３４４の外面側に配設された部分もベース１３０の内部空間内に位置するようにされている。なお、図示は省略するが、前記溝側壁３４０に平行な、ベース１３０の後外壁に、前記開口２４３に対向する状態で開口が形成され、その開口が外側閉塞部材により閉塞されるようになっている。
以上のように、搬送保持装置１２０とそれの個別制御装置３００とが互いに近接して、溝部１３２内および内側内閉塞部材３４４に配設されていることは、組み立てるべき電子装置の変更に伴って搬送保持装置１２０の構成を変更する必要が生じた場合にも、他の装置やそれらの個別制御装置に影響を与えることが少なく、好都合である。

なお、上記個別制御装置３００は、図７に二点鎖線で示すように、支持台１２２の４本の脚部３５０の２本の間に掛け渡したブラケット３５２の外側面に取り付けたり、図１３に実線で示すように、別の２本の脚部３５０の間に掛け渡したブラケット３５４，３５６の内側面に取り付けたり、二点鎖線で示すように、ベース１３０の側外壁３５８，３６０の内側面に取り付けたりすることも可能である。さらに、図示は省略するが、２本ずつあるいは４本の脚３５０の下端同士を連結する連結部材に個別制御装置３００を取り付けることも可能である。これら個別制御装置３００には、ベース１３０の後外壁３６２に設けられた外側閉塞部材３６４と、前記溝部１３２の溝側壁３６６に設けられた内側閉塞部材３６８を開放状態として、ベース１３０の外側（後方）からアクセスすることができる。

また、搬送保持装置１２０は、組み立てるべき電子装置の構成に合わせて構成を変更することが可能であり、例えば、図７に示す本体部材保持装置３２の上流側と下流側との少なくとも一方に、本体部材を任意の回転軸線のまわりに回転させる本体部材回転装置を設けることが可能である。その一例としての本体部材回転装置３７６を図１４および図１５に示す。この本体部材回転装置３７６は本体部材３７８を、前記ベルトコンベヤ３０の搬送方向と直角に交差する回転軸線のまわりに回転させるものであり、前記第一昇降装置１６０の２枚の昇降板１８０のいずれかに取り付けられるブラケット３８０を含んでいる。このブラケット３８０に、搬送方向と直角に交差する回転軸線のまわりに回動可能にレバー３８２が取り付けられ、それらブラケット３８０とレバー３８２との間に流体アクチュエータの一種であるエアシリンダ３８４が取り付けられていて、エアシリンダ３８４の伸縮によってレバー３８０が回動させられ、それによってレバー３８０に固定の支持部材３８６が本体部材３７８を支持した状態で予め定められた角度（図示の例では９０°）回動させられ、本体部材３７８を９０°回転させる。この際、支持部材３８６の回動限度はアジャストボルト３８７によって規定される。また、本体部材３７８が支持部材３８６に対して移動することを防止するために、位置のみを簡略に示すクランプ装置３８８が設けられている。

上記支持部材３８６は、互いに直角に延びる２つの支持部３９０，３９２を備えて、横断面形状がＬ字形を成す。ベルトコンベヤ３０によって本体部材３７８が搬入される際、支持部材３８６は下降位置にあって、支持部３９０はコンベヤベルト１４４の支持面より下方に位置し、支持部３９２の先端部が支持面より上方に位置する状態にある。そのため、搬入された本体部材３７８は支持部３９２に当接して停止する。支持部３９２が停止位置を規定するストッパの機能を果たすのである。通常は支持面より下方に位置し、作用時に支持面より上方へ突出する専用のストッパを設けることも可能である。しかし、上記のように支持部３９２をストッパとして利用すれば、構成を簡略化し得る。

本体部材３７８が停止させられた後、ベルトコンベヤ３０が停止させられ、第一昇降装置１６０により本体部材回転装置３７６が上昇させられて、支持部材３８６が図１４に実線で示すように本体部材３７８を支持した状態となる。その後、エアシリンダ３８４が伸長させられ、支持部材３８６が二点鎖線で示す状態に回動させられ、本体部材３７８が
搬送方向と直交する回転軸線のまわりに９０°回転させられる。続いて、第一昇降装置１６０により本体部材回転装置３７６が下降させられ、支持部３９２がコンベヤベルト１４４の支持面より下方へ下降させられ、本体部材３７８がコンベヤベルト１４４に支持された状態となる。その状態でベルトコンベヤ３０が作動させられ、本体部材３７８が本体部材保持装置３２へ搬入されるが、その後、エアシリンダ３８４が収縮させられ、支持部材３８６が元の状態、すなわち、図１４に実線で示す状態に復帰させられる。

搬送保持装置１２０は図１６に示すものに変更することも可能である。この搬送保持装置４００は、前記搬送保持装置１２０の支持台１２２が、前記第一昇降装置１６０と同様な構成の全体昇降装置４０２に変更され、二点鎖線で位置のみを示すベルトコンベヤ３０と本体部材保持装置３２との両方が共に昇降させられて、搬送保持装置４００全体の高さが変更可能とされたものである。この搬送保持装置４００は、組立対象が頻繁に変わる場合に、それに合わせて搬送保持装置全体の高さを変えるのに適している。

なお、付言すれば、前記Ｙ軸スライド２０８を組立機２０の前部へ移動させる等により、ユニット移動装置１９４および作業ユニット１９０，１９２を前記搬送保持装置１２０の上方空間から退避させ、カバー５０を外せば、搬送保持装置１２０全体を組立機本体３６から上方へ取り外すことが可能である。その場合、搬送保持装置１２０の支持台１２２と組立機本体４２との間に位置決めピンと位置決め孔とを２組設けて、一旦取り外した搬送保持装置１２０を再度精度良く組立機本体４２に位置決めし得るようにすることが望ましい。また、支持台１２２を組立機本体４２に固定する装置が必要な場合、その装置を通常のねじ締結装置に代えて、固定状態と解放状態とに切り換え可能な固定装置とすれば、搬送保持装置１２０の組立機本体４２に対する着脱を一層容易に行い得る。このように、搬送保持装置１２０の着脱を容易にすれば、搬送保持装置１２０と他の搬送保持装置（例えば図１６に示す搬送保持装置４００）との交換を容易に行い得、あるいは、搬送保持装置１２０のメンテナンス作業、特に比較的大変な修理を組立機２０の外部で行うことが容易となる。いずれにしても、搬送保持装置１２０の個別制御装置３００を前述のように支持台１２２に設け、搬送保持装置１２０と共に取り外されるようにすれば、交換作業あるいはメンテナンス作業が特に容易となる。

２：本体部材 ４：部品（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ・・・） ６：電子装置（組立対象物） ２０：電子装置組立機（組立機） ２２：組立作業部 ２４：被取付物供給部 ３０：ベルトコンベヤ ３２：本体部材保持装置 ３４：作業装置 ３６：組立機本体 ４０：供給装置 ４２：供給装置本体 ４４：車輪 ４６：台車 ５０：カバー ５６：トレイ型部品供給装置（トレイ型供給装置） ５８：フィーダ型被取付物供給装置（フィーダ型供給装置） １２０：搬送保持装置 １２２：支持台 １３０：ベース １３２：溝部 １６０：第一昇降装置 １６２：第二昇降装置 １６４：突上げ部材 １６６：押さえ部材 １９０，１９２：作業ユニット
（１９０：運搬ユニット，１９２：機能ユニット） １９４：ユニット移動装置 １９６：Ｘ軸方向移動装置 １９８：Ｙ軸方向移動装置 ２００，２０２：Ｚ軸移動装置 ２０８：Ｙ軸スライド ２１６：Ｘ軸スライド ２３６，２３８：Ｚ軸スライド ２５８：統括制御装置 ３００，３０２，３０４，３０６，３０８，３１０，３１２：個別制御装置 ３１４：システム制御装置 ３２０，３２２，３２４，３２６：開閉部 ３４０：溝側壁 ３４２：開口 ３４４：内側閉塞部材 ３５０：脚部 ３５２、３５４，３５６：ブラケット ３５８，３６０：側外壁 ３６２：後外壁 ３６４：外側閉塞部材

Claims (5)

1. (a)搬送面により本体部材を支持し、搬送方向に搬送するベルトコンベヤと、(b)そのベルトコンベヤにより搬送された本体部材を保持する本体部材保持装置と、(c)その本体部材保持装置に保持された本体部材に取り付けられるべき被取付物を供給する被取付物供給装置と、(d)その被取付物供給装置から被取付物を受け取り、前記本体部材保持装置に保持された本体部材に装着する装着装置と、(e)少なくとも前記ベルトコンベヤ，前記本体部材保持装置および前記装着装置を支持する組立機本体とを含み、前記ベルトコンベヤの上流側と下流側との両方に別の機械が、作業者が進入不可能な隙間を隔てて並べられることにより、それら別の機械と共同して組立ラインを構成する組立機であって、
   前記組立機本体が、前記装着装置を下方から支持する中空のベース部を含み、そのベース部内に、前記搬送方向に平行に延びるとともに上方へ開き、前記ベルトコンベヤおよび前記本体部材保持装置を収容する溝部が形成され、その溝部の前記搬送方向に平行な２つの溝側壁の少なくとも一方に、前記溝部内に配設された前記ベルトコンベヤと前記本体部材保持装置との少なくとも一方に前記ベース部の外部からのアクセスを許容する開口が形成されたことを特徴とする組立機。
2. 前記ベース部が前記搬送方向に直角な方向である前後方向に互いに隔たり、かつ、それぞれ前記搬送方向に平行な前外壁と後外壁とを備え、そのベース部の前記前後方向における中間部に前記溝部が形成され、その溝部の前記２つの溝側壁の各々と前記前外壁および前記後外壁との間に隙間が存在し、それら前外壁と後外壁とのうち、前記２つの溝側壁の前記開口に対向するものに開口が形成され、それら外壁と溝側壁との開口を経て、前記ベルトコンベヤと前記本体部材保持装置との少なくとも一方に、前記ベース部の外部からのアクセスが可能である請求項１に記載の組立機。
3. さらに、前記溝側壁の前記開口の少なくとも一部を閉塞する閉状態と開放する開状態とをとり得る閉塞部材を含み、その閉塞部材の外面と内面との少なくとも一方に前記ベルトコンベヤと前記本体部材保持装置との少なくとも一方を制御する制御装置が取り付けられた請求項１または２に記載の組立機。
4. 前記溝部の、前記前後方向において前記溝側壁の開口に対向する空間の左側と右側との少なくとも一方に、前記ベルトコンベヤと前記本体部材保持装置との少なくとも一方を制御する制御装置が配設された請求項１ないし３のいずれかに記載の組立機。
5. 前記本体部材保持装置が、
   前記ベルトコンベヤに対して相対的に昇降可能に設けられ、前記本体部材の被支持面に下方から当接してその本体部材を支持する支持面を備えた本体部材支持部材と、
   その本体部材支持部材を、前記支持面が、前記本体部材がベルトコンベヤの前記搬送面により支持された状態における前記被支持面より下方に位置する下降位置と、その被支持面に当接して前記本体部材を前記ベルトコンベヤの前記搬送面から上方へ離間させる上昇位置との間で昇降させる昇降装置と、
   その昇降装置により前記上昇位置へ上昇させられた前記本体部材に上方から当接し、その本体部材を前記本体部材支持部材に向かって押さえる押さえ部材と
   を含む請求項１ないし４のいずれかに記載の組立機。

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