JP2018115063A - 振動式部品搬送装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】直進フィーダを備えた振動式部品搬送装置において、部品搬送部材の搬送路の上方を塞ぐ天板と部品搬送部材の本体部との間への不良部品の欠片等の噛み込みを防止する。
【解決手段】直進フィーダ2の搬送路9の途中に設けられた姿勢保持部9bの上方を塞ぐ天板13と、シュート本体11の天板取付面11aの相対する位置のそれぞれに、天板13と天板取付面11aとの間に吸引力が作用するように磁石16、17を埋め込むことにより、天板13を天板取付面11aに沿って開いたときも天板13がシュート本体11の天板取付面11aと密着した状態が維持されて、詰まった部品を圧縮空気で排除する作業を行っても、飛び散った不良部品の欠片等が天板13とシュート本体11の間へ噛み込むおそれがないものとした。
【選択図】図7
【解決手段】直進フィーダ2の搬送路9の途中に設けられた姿勢保持部9bの上方を塞ぐ天板13と、シュート本体11の天板取付面11aの相対する位置のそれぞれに、天板13と天板取付面11aとの間に吸引力が作用するように磁石16、17を埋め込むことにより、天板13を天板取付面11aに沿って開いたときも天板13がシュート本体11の天板取付面11aと密着した状態が維持されて、詰まった部品を圧縮空気で排除する作業を行っても、飛び散った不良部品の欠片等が天板13とシュート本体11の間へ噛み込むおそれがないものとした。
【選択図】図7
Description
本発明は、直線状の搬送路が形成された部品搬送部材を振動させて、その搬送路上の部品を搬送する直進フィーダを備えた振動式部品搬送装置に関する。
電子チップ部品等の小型の部品を振動により搬送しながら整列させて(部品の姿勢を揃えて)次工程に供給する装置として、直線状の搬送路が形成されたシュート(部品搬送部材)を有し、部品供給スピードを調整しやすい振動式の直進フィーダの上流側に、螺旋状の搬送路が形成されたボウルを有し、部品を多く貯蔵できる振動式のボウルフィーダを接続した振動式部品搬送装置がよく使用される。
上記のような振動式部品搬送装置では、ボウルフィーダのボウルを振動させて、ボウルの底部に投入された部品を螺旋状の搬送路で搬送し、その出口から直進フィーダのシュートの搬送路の入口に部品を受け渡し、直進フィーダのシュートを振動させることにより、シュートの搬送路上の部品を直線的に搬送して次工程に供給するようになっている。
そのボウルフィーダと直進フィーダは、通常、両フィーダ間で部品が乗り移りやすくなるように、ボウルの搬送路出口をシュートの搬送路入口よりわずかに高くしているので、ボウルフィーダで部品を整列させても、部品が直進フィーダに乗り移ったときの衝撃で姿勢を変えたり、部品どうしが重なりあったりすることが多い。このため、直進フィーダのシュートに、その搬送路の途中まで搬送されてきた部品を所定の姿勢に整列させる姿勢整列部と、姿勢整列部よりも部品搬送方向の下流側で部品を所定の姿勢に保って排出端まで搬送する姿勢保持部を設けるようにしている。
ところが、直進フィーダでは、シュートの姿勢整列部を通過した直後に姿勢が変化した部品が姿勢保持部を進んでいくことができず、姿勢保持部の入口で詰まってしまうことがある。特に、最近のウェアラブル機器やスマートフォン等に搭載される電子チップ部品は一層サイズが小さくなる傾向にあり、肉眼での部品の区別や姿勢判別が困難なほど微細なものでは、姿勢保持部よりも上流側では振動によって姿勢が変化しやすいので、姿勢保持部の入口で詰まりやすい。また、部品表面に塵や埃等が付着している場合や、不良部品の割れによって生じた欠片が姿勢保持部の入り口付近に滞留している場合も、部品の詰まりが生じやすい。
これに対して、特許文献1で提案されている振動式部品搬送装置は、シュートの姿勢保持部の入口の直前とそれよりも上流側に、搬送路上の部品に向けて圧縮空気を噴出して部品を搬送路から排除する部品排除機構(第1および第2の排除部)を設け、姿勢保持部の入口で部品が詰まったときは、両方の部品排除機構で圧縮空気を噴出して、詰まった部品が後続部品から受ける押圧力を軽減することにより、詰まった部品を効果的に排除できるようにしている。
しかしながら、上記のように圧縮空気によって搬送路の途中で詰まった部品を排除する方式の部品排除機構を設けた振動式部品搬送装置では、肉眼での姿勢の判別が難しく、ピンセットでつかむことも困難なほど微細な部品を搬送する場合、詰まった部品の排除作業の際に、圧縮空気で不良部品の欠片等が飛び散り、トラブルを発生させるおそれがある。
例えば、一般的な直進フィーダでは、図9(a)に示すように、シュート51の搬送路52が、上面側に段差のあるシュート本体(本体部)53とシュート本体53の下段側の上面に固定された側板54とで形成されており、その搬送路52の上方を塞ぐ天板55がシュート本体53の上段側の上面(天板取付面)53aにつまみねじ56によって固定されている。そのつまみねじ56は、部品搬送方向と直交する方向に延びる天板55の長孔55aを貫通してシュート本体53にねじ込まれている。すなわち、搬送路52で詰まった部品を取り除こうとする際には、つまみねじ56を緩めて天板55を開く(図面左側へ移動させる)ことにより、搬送路52の上方を開放できるようになっている。
ところが、図9(b)に示すように、つまみねじ56を緩めて天板55を開いたときには、天板55が僅かに傾くことにより、天板55とシュート本体53との間に搬送路52側が広い楔形の隙間が生じ、この状態で圧縮空気を搬送路に吹き付けると、割れた不良部品の欠片等が飛び散って、天板55とシュート本体53との間の隙間に噛み込んでしまうことがある。そして、作業者がこれに気付かずに天板55を閉じてつまみねじ56を締め付けてしまうと、天板55およびシュート本体53に圧痕や変形が発生して、整列機能や搬送能力の低下等の問題が生じることが懸念される。
そこで、本発明は、直進フィーダを備えた振動式部品搬送装置において、部品搬送部材の搬送路の上方を塞ぐ天板と部品搬送部材の本体部との間への不良部品の欠片等の噛み込みを防止することを課題とする。
上記の課題を解決するため、本発明は、直線状の搬送路が形成された部品搬送部材を振動させて、前記搬送路上の部品を搬送する直進フィーダを備えた振動式部品搬送装置において、前記部品搬送部材は、前記搬送路が形成された本体部と、前記搬送路の上方を塞ぎ、前記本体部に形成された天板取付面に摺動可能に当接する天板とを備え、前記天板と前記本体部の前記天板取付面との相対する位置のそれぞれに、前記天板と前記天板取付面との間に吸引力が作用するように磁石が埋め込まれている構成を採用した。
上記の構成によれば、部品搬送部材の搬送路の途中で詰まった部品の排除等のために天板を開いたときも、天板が部品搬送部材の本体部と密着した状態が維持されるので、天板と部品搬送部材の本体部との間への不良部品の欠片等の噛み込みをなくすことができる。
ここで、前記部品搬送部材の本体部の天板取付面に天板側へ突出するピンが設けられ、前記天板には、その開閉方向に延び、前記ピンが摺動可能に差し込まれる長穴が設けられている構成とすれば、天板をスムーズに開閉させることができる。
また、前記部品搬送部材に、前記天板を本体部の天板取付面に沿って開閉させる駆動手段、または前記本体部を前記天板の開閉方向に移動させる駆動手段を設けることもできる。その場合、前記駆動手段としては、前記天板に取り付けられる筒部と、前記筒部から前記天板の開閉方向に突出して前記本体部の外側面に押し付けられるロッドとを有するエアシリンダを採用することができる。
また、前記部品搬送部材の本体部の天板取付面は、凹部が形成されていない平坦面とすすることが望ましい。このようにすれば、詰まった部品の排除のために天板を開いたときや、天板を本体部から取り除いたときに、天板取付面に不良部品の欠片等が乗ったり塵や埃等の異物が付着したりしても容易に発見して除去することができる。
また、前記部品搬送部材の本体部および天板の磁石取付部を非磁性材料で形成すれば、磁石間の磁束が周囲の磁石取付部に広がりにくくなるので、磁石間の吸引力を効果的に発生させることができる。
前記部品搬送部材の本体部側の磁石と天板側の磁石の互いに吸引し合う面の面積を等しくすれば、磁石間の吸引力を最も効率よく発生させることができるので好ましい。
前記各磁石を永久磁石とすれば、磁石の取付けによるコストアップを抑えられる。その場合、前記各磁石は軸方向に着磁された円形磁石とするとよい。
本発明の振動式部品搬送装置は、上述したように、部品搬送部材の天板と本体部の天板取付面の相対する位置のそれぞれに、天板と天板取付面との間に吸引力が作用するように磁石を埋め込んだものであるから、天板を開いて搬送路の途中で詰まった部品を圧縮空気で排除する作業を行ったときにも、天板と本体部の間へ不良部品の欠片等が噛み込むおそれがなく、天板を閉じた後も安定した運転を行うことができる。
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この振動式部品搬送装置は、図1および図2に示すように、振動式のボウルフィーダ1とその下流側に接続される振動式の直進フィーダ2と、両フィーダ1、2が固定される基台3とを備え、ボウルフィーダ1に投入した微細な部品を、振動により直進フィーダ2の排出端まで搬送しながら整列させて(部品の姿勢を揃えて)、次工程に供給するものである。
前記ボウルフィーダ1は、部品搬送部材としてのボウル4を図示省略した加振機構と傾斜板ばね5とで振動させることにより、ボウル4底部に投入された部品をボウル4内面の螺旋状の搬送路6で搬送して、その搬送路6の最上部の排出端から直進フィーダ2に向けて排出するようになっている。
そして、前記直進フィーダ2は、部品搬送部材としてのシュート7を図示省略した加振機構と傾斜板ばね8とで振動させることにより、ボウルフィーダ1から受け取った部品をシュート7の直線状搬送路9で搬送して、その搬送路9の排出端から次工程に向けて排出するようになっている。また、直進フィーダ2にはシュート7と並列にリターンシュート10が設けられ、このリターンシュート10によりシュート7の搬送路9の途中で排除された部品をボウルフィーダ1のボウル4の底部に戻すようになっている。
ここで、ボウルフィーダ1と直進フィーダ2とでは振動方向、振動周波数および振幅が異なるため、両フィーダ1、2間の部品受け渡し部では、ボウル4の搬送路6をシュート7の搬送路9より僅かに高くした状態で両搬送路6、9をオーバーラップさせて、ボウルフィーダ1から直進フィーダ2に部品が容易に乗り移るようにしている。そして、直進フィーダ2に乗り移った部品は姿勢が一定せず、部品どうしで重なり合うこともあるので、直進フィーダ2のシュート7の搬送路9に、その搬送路9の途中まで搬送されてきた部品を所定の姿勢に整列させ、不良姿勢の部品や重なり合った部品を排除する姿勢整列部9aと、姿勢整列部9aよりも部品搬送方向の下流側で部品を所定の姿勢に保って排出端まで搬送する姿勢保持部9bを設けている。その姿勢整列部9aの下流側部分および姿勢保持部9bは、図1および図3(a)、(b)に示すように、シュート本体(シュート7の本体部)11に取り付けられた天板12、13によって上方を塞がれ、搬送中の部品が飛び出さないようになっている。
前記シュート7の下流側部分では、図3乃至図5に示すように、シュート本体11の上面側に段差を設け、このシュート本体11の下段側の上面に側板14を複数のボルト15で固定することにより搬送路9の姿勢保持部9bを形成するとともに、姿勢保持部9bの上方を塞ぐ天板13を天板取付面11aとなるシュート本体11の上段側の上面に摺動可能に当接させている。その天板取付面11aは、ねじ穴や位置決め用の凹部が形成されていない平坦面とされている。
前記シュート本体11の天板取付面11aへの天板13の取り付けは、その天板13と天板取付面11aの複数の相対する位置のそれぞれに、天板13と天板取付面11aとの間に吸引力が作用するように磁石16、17を埋め込んでいる(図3(a)、(b)および図4参照)。また、シュート本体11の天板取付面11aには上向きに突出するピン18が設けられ、天板13には、その開閉方向(水平面内で部品搬送方向と直交する方向)に延び、シュート本体11側のピン18が摺動可能に差し込まれる長穴13aが設けられている(図3(a)および図5参照)。これにより、天板13は、シュート本体11に吸引された状態で、天板取付面11aに沿ってスムーズに開閉できるようになっている。
また、このシュート7には、天板13をシュート本体11の天板取付面11aに沿って開閉させる駆動手段としてエアシリンダ19を設けている。エアシリンダ19は、その筒部19aが天板13の外側縁から垂下する取付片13bに固定され、筒部19aから天板13の開閉方向に突出するロッド19bがシュート本体11の外側面に押し付けられている。そして、図示省略したエア源からエアを供給して、ロッド19bの筒部19aからの突出量を大きくすることにより、筒部19aがシュート本体11から離れ、筒部19aと一体に天板13が開方向に移動して、姿勢保持部9bの上方が開放されるようになっている(図8参照)。
ここで、前記天板13側の磁石16とシュート本体11側の磁石17は、いずれも円形の永久磁石であり、磁化方向が当該円の中心軸方向(厚み方向)となるように着磁されている。そして、天板13をシュート本体11の天板取付面11aへ組み付けたときに、天板13側の磁石16のN極とシュート本体11側の磁石17のS極が対向して吸引し合うように配置されている。また、両磁石16、17の互いに吸引し合う面は同じ面積に形成され、両磁石16、17間の吸引力が最も効率よく発生するようになっている。一方、シュート本体11と天板13はいずれも非磁性材料で形成されており、これにより両磁石16、17間の磁束が周囲に広がりにくく、両磁石16、17間の吸引力を効果的に発生させられるようになっている。
また、天板13側の磁石16は、シュート本体11側の磁石17に対して、天板13の開閉方向でわずかに外側へずれた状態で対向するように配置されている。このように天板13側の磁石16のN極とシュート本体11側の磁石17のS極とを互いに引き合う距離まで近づけると、天板13側の磁石16のN極から出た磁束はシュート本体11側の磁石17のS極にまっすぐに向かう。そして、その磁束には縮まろうとする力が働くため、両磁石16、17間にはそれぞれの中心を一致させる方向に吸引力が作用する。これにより、天板13とこれに固定されたエアシリンダ19の筒部19aはシュート本体11の内側へ向かう力を受け、エアシリンダ19を作動させたとき以外は、エアシリンダ19のロッド19bの突出量が最小となって、天板13が姿勢保持部9bの上方を塞ぐ状態で位置決めされるようになっている。
一方、シュート7の部品搬送方向の中央部では、姿勢整列部9aの上方を塞ぐ天板12が、上述した姿勢保持部9bの上方を塞ぐ天板13と同じ構成でシュート本体11に取り付けられている。すなわち、図1および図3(a)、(b)に示すように、天板12とシュート本体11の天板取付面11aの相対する位置のそれぞれに、天板12と天板取付面11aとの間に吸引力が作用するように磁石20、21が埋め込まれている。そして、天板取付面11aから突出するピン22が天板12の開閉方向に延びる長穴12aに摺動可能に差し込まれて、天板12がシュート本体11に吸引された状態で、天板取付面11aに沿ってスムーズに開閉できるようになっている。
また、このシュート7中央部側の天板12の開閉方法や閉時の位置決め方法も、シュート7下流側の天板13と同じである。すなわち、天板12を開閉させる駆動手段として、シュート7下流側のエアシリンダ19と同じ構成のエアシリンダ23(図1参照)を設けるとともに、天板12側の磁石20をシュート本体11側の磁石21と平面視でずれた状態で配置することにより、天板12が姿勢整列部9aの上方を塞ぐ状態で位置決めされるようにしている。
この振動式部品搬送装置は、上記の構成であり、図6乃至図8に示すように、直進フィーダ2のシュート7の姿勢保持部9b入口付近で部品Pが詰まったときには、シュート7の姿勢整列部9aおよび姿勢保持部9bの上方を塞ぐ天板12、13を、天板側の磁石20、16とシュート本体側の磁石21、17との間の吸引力に抗して開くことにより、詰まった部品Pの排除作業が容易に行えるようになっている。なお、図7および図8はシュート7下流側の天板13が開いた状態を図示しているが、シュート7中央部側の天板12が開いた状態もこれと同様になる。
各天板12、13を開くときは、各天板12、13の駆動手段であるエアシリンダ23、19に図示省略したエア源からエアを供給する。すると、シュート7下流側では、前述のように、エアシリンダ19のロッド19bの筒部19aからの突出量が大きくなり、筒部19aがシュート本体11から離れるのにともなって、筒部19aと一体に天板13が天板取付面11aに沿って開方向に移動し、姿勢保持部9bの上方が開放される。また、これと同様のメカニズムで、シュート7中央部側の天板12が天板取付面11aに沿って開方向に移動し、姿勢整列部9aの上方が開放される。
各天板12、13を開いて詰まった部品Pを排除した後は、各エアシリンダ23、19へのエアの供給を停止するだけで、各天板12、13が天板側の磁石20、16とシュート本体側の磁石21、17との間の吸引力によって天板取付面11aに沿って閉方向に移動し、図1乃至図5に示した状態に戻る。
上記のように、この部品搬送装置では、各天板12、13がエアシリンダ23、19へのエアの供給とその供給の停止によって容易に開閉できるので、天板の開閉のために固定用のねじを緩めたり締め付けたりする必要のある従来のものに比べて、短時間で効率よく部品排除作業を行うことができる。
ここで、各天板12、13は、その開閉方向に延びる長穴12a、13aに天板取付面11aから突出するピン22、18を摺動可能に差し込まれているので、各エアシリンダ23、19へエアを供給したときやその供給を停止したときには、ピン22、18に案内されてスムーズに開閉動作を行うことができる。また、各天板12、13は、部品搬送方向の移動をピン22、18によって規制されるので、部品搬送中の振動によってがたつくこともない。
そして、各天板12、13を開いたときも、各天板12、13がシュート本体11の天板取付面11aと密着した状態が維持されるので、詰まった部品Pを圧縮空気で排除する作業を行っても、圧縮空気によって飛び散った不良部品の欠片等が天板12、13とシュート本体11の間へ噛み込むおそれがなく、天板12、13を閉じた後も安定した運転を行うことができる。
また、シュート本体11の天板取付面11aは、ねじ穴等の凹部のない平坦面とされているので、上記のように天板12、13を開いたときの天板取付面11aの露出部分や、天板12、13をシュート7から取り外したときの天板取付面11aに不良部品の欠片が乗ったり塵や埃等の異物が付着したりしても容易に発見して除去することができ、これによっても天板12、13とシュート本体11の間への異物等の噛み込みを防止することができる。
そして、この部品搬送装置では、下記のようにシュート本体11への天板12、13の脱着作業を容易に行えるという利点もある。すなわち、各天板12、13は、天板側の磁石20、16とシュート本体側の磁石21、17との間の吸引力のみでシュート本体11に取り付けられているので、その吸引力よりも大きい力で持ち上げるだけでシュート本体11から取り外せる。また、各天板12、13のシュート本体11への組み付けの際も、天板12、13の長穴12a、13aをシュート本体11のピン22、18に嵌合させるだけで、天板12、13が位置決めされた状態で取り付けられる。したがって、従来のよう天板の脱着のために固定用のねじを抜いたりねじ込んだりする必要がなく、簡単に天板12、13を脱着することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、上述した実施形態では、シュート本体へ天板の取り付けるための磁石として永久磁石を採用することによりコストアップを抑えるようにしたが、その永久磁石に代えて電磁石を用いることもできる。
また、実施形態では、天板側の磁石20、16とシュート本体側の磁石21、17との間に吸引力を効果的に発生させるために、シュート本体11および天板12、13を非磁性材料で形成したが、シュート本体および天板は、その磁石取付部(磁石が埋め込まれる位置の周辺部)のみを非磁性材料で形成するようにしてもよい。
さらに、実施形態では、天板12、13を開閉するための駆動手段として、エアシリンダ23、19を用いる例を示したが、他の方法により天板12、13を開閉する構成であってもよい。すなわち、駆動手段としてソレノイド等を用いて天板12、13の開閉を行う構成であってもよい。ただし、駆動手段は、シュート本体11や天板12、13と一体となって振動する部材であるため、エアシリンダ等、振動に強く軽いものであることが好ましい。また、作業者が直接、天板12、13を開閉する構成であってもよい。
また、実施形態では、エアシリンダ23、19で天板12、13を移動させることにより、姿勢整列部9aおよび姿勢保持部9bの上方を開放する例を示したが、シュート本体11を移動させることにより、姿勢整列部9aおよび姿勢保持部9bの上方を開放する構成であってもよい。ただし、直進フィーダ2の搬送路9の上流には、ボウルフィーダ1の搬送路6が設けられているため、天板12、13を移動させる方が好ましい。
なお、本発明は、実施形態のように振動式ボウルフィーダの下流側に振動式直進フィーダを配した振動式部品搬送装置に限らず、振動式直進フィーダが前工程の装置から部品を直接受け取る振動式部品搬送装置にももちろん適用することができる。
1 ボウルフィーダ
2 直進フィーダ
4 ボウル
6 (ボウルの)搬送路
7 シュート
9 (シュートの)搬送路
9a 姿勢整列部
9b 姿勢保持部
10 リターンシュート
11 シュート本体
11a 天板取付面
12、13 天板
12a、13a 長穴
14 側板
16、17、20、21 磁石
18、22 ピン
19、23 エアシリンダ
19a 筒部
19b ロッド
P 部品
2 直進フィーダ
4 ボウル
6 (ボウルの)搬送路
7 シュート
9 (シュートの)搬送路
9a 姿勢整列部
9b 姿勢保持部
10 リターンシュート
11 シュート本体
11a 天板取付面
12、13 天板
12a、13a 長穴
14 側板
16、17、20、21 磁石
18、22 ピン
19、23 エアシリンダ
19a 筒部
19b ロッド
P 部品
Claims (9)
- 直線状の搬送路が形成された部品搬送部材を振動させて、前記搬送路上の部品を搬送する直進フィーダを備えた振動式部品搬送装置において、
前記部品搬送部材は、
前記搬送路が形成された本体部と、
前記搬送路の上方を塞ぎ、前記本体部に形成された天板取付面に摺動可能に当接する天板とを備え、
前記天板と前記本体部の前記天板取付面との相対する位置のそれぞれに、前記天板と前記天板取付面との間に吸引力が作用するように磁石が埋め込まれていることを特徴とする振動式部品搬送装置。 - 前記部品搬送部材の本体部の天板取付面に天板側へ突出するピンが設けられ、前記天板には、その開閉方向に延び、前記ピンが摺動可能に差し込まれる長穴が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の振動式部品搬送装置。
- 前記部品搬送部材に、前記天板を本体部の天板取付面に沿って開閉させる駆動手段、または前記本体部を前記天板の開閉方向に移動させる駆動手段を設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の振動式部品搬送装置。
- 前記駆動手段は、前記天板に取り付けられる筒部と、前記筒部から前記天板の開閉方向に突出して前記本体部の外側面に押し付けられるロッドとを有するエアシリンダであることを特徴とする請求項3に記載の振動式部品搬送装置。
- 前記部品搬送部材の本体部の天板取付面は、凹部が形成されていない平坦面であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の振動式部品搬送装置。
- 前記部品搬送部材の本体部および天板の磁石取付部を非磁性材料で形成したことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の振動式部品搬送装置。
- 前記部品搬送部材の本体部側の磁石と天板側の磁石の互いに吸引し合う面の面積を等しくしたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の振動式部品搬送装置。
- 前記各磁石を永久磁石としたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の振動式部品搬送装置。
- 前記各磁石を軸方向に着磁された円形磁石としたことを特徴とする請求項8に記載の振動式部品搬送装置。
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2017
- 2017-01-19 JP JP2017007347A patent/JP2018115063A/ja active Pending
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