JP4520474B2 - Seam welding roller unit, seam welding equipment - Google Patents
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Description
本発明は、シーム溶接で用いられる溶接ローラに関するものであり、特に、この溶接ローラを交換する技術に関する。 The present invention relates to a welding roller used in seam welding, and more particularly to a technique for exchanging the welding roller.
従来、水晶発振子や半導体素子等の電子部品パッケージ及びリッドを溶接する手段として、シーム溶接装置が用いられている。このシーム溶接装置は、一対の溶接ローラを備えており、これを電子部品パッケージとリッドの接触部分に押し付ける。一対の溶接ローラにパルス状の電圧を印加すると、電子部品パッケージとリッド間に電流が流れるので、この電流によって両者がシーム溶接される。 Conventionally, a seam welding apparatus has been used as means for welding electronic component packages such as crystal oscillators and semiconductor elements and lids. This seam welding apparatus includes a pair of welding rollers, and presses them against the contact portion between the electronic component package and the lid. When a pulsed voltage is applied to the pair of welding rollers, a current flows between the electronic component package and the lid, and both are seam welded by this current.
一般的に利用されているシーム溶接のヘッド部の構造を図8に示す。一対のヘッド部80は、ぞれぞれ、ローラーシャフト82と、ローラーシャフト82の先端にネジ82Aによって同軸状態で固定される溶接ローラ84と、このローラーシャフト82を軸受けによって回転自在に保持するハウジング85を備える。各ヘッド部80は、ハウジング85を上下方向に移動自在に案内する垂直スライダ86によってフローティング状態で保持されている。この垂直スライダ86には、特に図示しないバネ等の付勢手段が搭載されているため、電子部品パッケージ等に対して溶接ローラ84を所定加重で押し付けることができる。左右のヘッド部80は独立して上下運動可能となっており、電子部品パッケージが変形していたり、電子部品パッケージに固定状態に誤差が生じたりしても、各溶接ローラ84が個別に上下動してその誤差を吸収できる。左右の垂直スライダ86の上端は、水平スライダ88によって保持されている。従って、この水平スライダ88によって、左右の溶接ローラ84の相対距離を自在に調整することができる。ヘッド部80、垂直スライダ86及び水平スライダ88を含めた全体は、基礎スライダ90によって上下動することが可能となっている。
FIG. 8 shows a structure of a head part of seam welding that is generally used. Each of the pair of
溶接ローラ84は、シーム溶接時に作用する荷重と発熱によって次第に消耗する。この消耗によって溶接ローラ84が変形すると封止不良が発生しやすくなる。また、溶接ローラ84の変形は、シーム溶接後の電子部品パケージの外観を悪化させる。これらのトラブルを回避するために、定期的に溶接ローラ84を交換しなければならない。この交換の頻度は、電子部品のサイズや溶接条件などによって異なるが、一般的に、数千個〜数万個の電子部品を溶接する毎に行われる。
The
しかし、従来のヘッド部80は、一対の溶接ローラ84が極めて接近した状態で対向しており、溶接ローラ84を固定しているネジ82Aを緩めるためのスパナを、溶接ローラ84の隙間に挿入することが出来ない。従って、ヘッド部80全体を取り外してからネジを緩めることで、ローラーシャフト82から溶接ローラ84を取り外さなければならないという問題があった。
However, the
更に、取り外されたヘッド部80を、再びシーム溶接装置本体に取り付ける際に、高い取り付け精度が要求される。この結果、ヘッド部80の着脱作業や、その後の位置調整に時間を要するという問題があった。溶接ローラ84の交換作業中はシーム溶接装置が停止することになるので、稼働率が低下して溶接コストを増大させると要因となっていた。
Furthermore, when attaching the removed
また、一定時間毎に作業者による交換作業が必要となるので、長時間の無人運転が出来ないという問題があった。 In addition, since replacement work by the worker is required at regular intervals, there is a problem that unattended operation for a long time cannot be performed.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、溶接ローラの交換を極めて簡便にし、シーム溶接装置の稼働率を高めることが可能な手法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of greatly simplifying replacement of a welding roller and increasing the operating rate of a seam welding apparatus.
上記目的を達成する本発明は、シーム溶接装置によるシーム溶接に用いられる溶接ローラと、前記溶接ローラを回転自在に保持するハウジングと、を備え、前記ハウジングの外周には、前記溶接ローラと同軸となる円柱形状領域、及び軸方向の位置決めを行う位置決め用段部が形成されており、前記ハウジングが前記シーム溶接装置の本体に着脱自在に保持される際に、前記円柱形状領域及び前記位置決め用段部を前記シーム溶接装置の本体に当接させることで、前記溶接ローラが位置決めされることを特徴とするシーム溶接ローラユニットである。 The present invention that achieves the above object includes a welding roller used for seam welding by a seam welding device, and a housing that rotatably holds the welding roller, and the outer periphery of the housing is coaxial with the welding roller. A cylindrical step region and a positioning step portion for axial positioning are formed, and when the housing is detachably held by the main body of the seam welding apparatus, the columnar region and the positioning step portion are formed. The seam welding roller unit is characterized in that the welding roller is positioned by bringing a portion into contact with the main body of the seam welding apparatus.
本発明によれば、シーム溶接装置の本体に対してハウジングが着脱自在となっており、且つ、円柱形状領域と位置決め用段部を活用して、本体に対して高精度に位置決めすることができる。ハウジングの円柱形状領域は、回転軸の垂直面方向に位置決めする際に用いることができる。位置決め用段部は、軸方向に位置決めする際に用いることができる。この結果、ハウジングを含めたシーム溶接ローラユニット全体を、すばやく且つ高精度に交換することが可能となり、交換時間を短縮することが可能となる。このようにシーム溶接ローラユニットを本体から独立させることにより、シーム溶接装置から離れた場所において、ハウジングに対する溶接ローラの交換・位置決め作業を行うことが可能になるので、調整作業も容易になる。 According to the present invention, the housing can be attached to and detached from the main body of the seam welding apparatus and can be positioned with high accuracy relative to the main body by utilizing the columnar region and the positioning step. . The cylindrical region of the housing can be used for positioning in the vertical plane direction of the rotation axis. The positioning step can be used when positioning in the axial direction. As a result, the entire seam welding roller unit including the housing can be replaced quickly and with high accuracy, and the replacement time can be shortened. By making the seam welding roller unit independent from the main body in this way, the welding roller can be exchanged and positioned with respect to the housing at a location away from the seam welding apparatus, and the adjustment work is also facilitated.
上記発明は、ハウジングの前記位置決め用段部は、周方向に延びる一対の傾斜面を備えて構成されており、前記傾斜面を前記シーム溶接装置の本体側突起に当接させることで、前記溶接ローラが軸方向に位置決めされることが好ましい。 In the above invention, the positioning step of the housing includes a pair of inclined surfaces extending in the circumferential direction, and the welding is performed by bringing the inclined surfaces into contact with the main body side protrusion of the seam welding apparatus. The rollers are preferably positioned in the axial direction.
このようにすると、一対の傾斜面によってハウジングの軸方向の移動を容易に規制できる。特に、傾斜面を周方向に延在させることで、ハウジングの周方向角度に依存することなく、常に軸方向の位置決めが可能になる。 In this way, the axial movement of the housing can be easily restricted by the pair of inclined surfaces. Particularly, by extending the inclined surface in the circumferential direction, axial positioning can always be performed without depending on the circumferential angle of the housing.
更に上記発明では、前記ハウジングの前記位置決め用段部として、断面形状が略台形となる周方向の溝が形成されていることが好ましい。この構成によれば、溝に対して本体側突起を挿入することで、極めて容易に軸方向の位置決めが可能になる。 Further, in the above invention, it is preferable that a circumferential groove having a substantially trapezoidal cross section is formed as the positioning step of the housing. According to this structure, the axial positioning can be performed very easily by inserting the main body side protrusion into the groove.
また、上記発明では、前記ハウジングの外形全体が、円柱形状となっていることが好ましい。このようにすることで、ハウジングの取り扱いが容易になる。 Moreover, in the said invention, it is preferable that the whole external shape of the said housing becomes a column shape. By doing in this way, handling of a housing becomes easy.
上記目的を達成する本発明のシーム溶接装置は、上記の特徴を有するシーム溶接ローラユニットと、前記シーム溶接ローラユニットの前記溶接ローラに溶接用電流を供給する電源ユニットと、前記溶接ローラユニットを着脱自在に保持する本体側保持部と、を備えることを特徴とする。 The seam welding apparatus of the present invention that achieves the above object includes a seam welding roller unit having the above characteristics, a power supply unit that supplies a welding current to the welding roller of the seam welding roller unit, and the welding roller unit being attached and detached. And a main body side holding portion that is freely held.
更にこのシーム溶接装置は、前記本体側保持部に対して前記シーム溶接ローラユニットを搬送する搬送テーブルを備えることが好ましい。この結果、シーム溶接ローラユニットの交換が自動化され、長時間に亘って無人運転が可能になる。 Furthermore, it is preferable that the seam welding apparatus includes a transport table that transports the seam welding roller unit to the main body side holding portion. As a result, the replacement of the seam welding roller unit is automated, and unmanned operation is possible for a long time.
また、上記シーム溶接装置の前記本体側保持部は、前記シーム溶接ローラユニットの前記円柱形状領域に当接する第1固定面と、前記円柱形状領域に当接し、且つ前記第1固定面に対して鋭角をなす第2固定面と、を備えることが好ましい。この第1及び第2固定面に対してシーム溶接ローラユニットを押し付けることで、第1及び第2固定面にシーム溶接ローラユニットが保持されることになり、固定時の安定性を高めることが出来る。 The main body side holding portion of the seam welding apparatus includes a first fixed surface that contacts the columnar region of the seam welding roller unit, a contact with the columnar region, and the first fixed surface. It is preferable to provide a second fixed surface having an acute angle. By pressing the seam welding roller unit against the first and second fixing surfaces, the seam welding roller unit is held on the first and second fixing surfaces, and stability during fixing can be improved. .
本発明によれば、溶接ローラの交換時間を大幅に短縮することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to greatly reduce the replacement time of the welding roller.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の例について詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1には、本発明の実施形態に係るシーム溶接装置1が示されている。このシーム溶接装置1は、本体側保持部10と、この本体側保持部10に着脱自在に保持されるシーム溶接ローラユニット30と、このシーム溶接ローラユニット30を本体保持部10に供給・搬出する搬送テーブル50と、本体保持部10を介して前記シーム溶接ローラユニット30に溶接電流を供給する電源ユニット60と、ワークとなる電子部品パッケージが搭載される溶接テーブル70を備える。なお、溶接テーブル70は、搬送テーブル50と一体になっている。
FIG. 1 shows a
本体保持部10は、一対のシーム溶接ローラユニット30をそれぞれ保持する一対の保持ブロック12と、この保持ブロック12を上下方向に移動自在に案内する垂直スライダ14と、左右の垂直スライダ16の上端に設置される水平スライダ16と、この水平スライダ16を上下動させる基礎スライダ18を備える。
The main
一対の垂直スライダ14は相互に独立しており、特に図示しないバネ等の付勢手段が搭載されている。従って垂直スライダ14は、電子部品パッケージ等に対してシーム溶接ローラユニット30を所定加重で押し付けると共に、各シーム溶接ローラユニット30を独立して上下動させる。例えば、電子部品パッケージが変形していたり、電子部品パッケージの固定状態に誤差が生じたりする場合に、各シーム溶接ローラユニット30が個別に上下動してその誤差を吸収する。
The pair of
水平スライダ16は、左右のシーム溶接ローラユニット30の相対距離を自在に調整する。従って、多様な幅の電子部品パッケージに対して、シーム溶接ローラユニット30の位置を合わせることができる。
The
図2には、シーム溶接ローラユニット30が拡大して示されている。シーム溶接ローラユニット30は、円盤形状であって外周に傾斜した溶接面が形成される溶接ローラ32と、この溶接ローラ32がネジ33によって端部に固定される回転シャフト34と、この回転シャフトを回動自在に保持するハウジング36と、前記回転シャフト34における前記溶接ローラ32の反対側の端部に固定されるストッパ38を備える。
In FIG. 2, the seam
ハウジング36の全体外形は、略円柱形状となっており、内部に空間40が形成されている。従って、ハウジング36の外周には、溶接ローラ32と同軸となる円柱形状領域42が形成されることになる。ハウジング36の軸方向両端の端面44には、それぞれ軸保持孔44Aが形成されており、この2つの軸保持孔44Aによって回転シャフト34が回転自在に保持されている。回転シャフト34のストッパ38は、この回転シャフト34がハウジング36から抜け落ちることを防止する機能を有する。また、ハウジング36の内部空間40には、導電性のグリースが充填されている。
The overall outer shape of the
円柱形状領域42には、更に、軸方向の位置決めを行うための位置決め用段部46が形成されている。具体的に、この位置決め用段部46は、断面形状が略台形となる周方向の溝となっている。従って、位置決め用段部46は、周方向に延びる一対の傾斜面46A、46Aを有することになる。
The
次に、図3及び図4を参照して、本体保持部10に対するシーム溶接ローラユニット30の保持構造について説明する。
Next, the holding structure of the seam
本体保持部10の保持ブロック12には、第1固定面12Aと第2固定面12Bが形成されており、これらの面によってシーム溶接ローラユニット30を保持する保持空間20が構成されている。第1固定面12Aは地面に対向しており、保持空間20の天井となっている。また、第2固定面12Bは第1固定面12Aと鋭角をなしており、保持空間20の側面を構成している。また、第1固定面12Aと第2固定面12Bは、シーム溶接ローラユニット30の回転軸(回転シャフト34)と平行に設定される。この結果、内部空間20にシーム溶接ローラユニット30が挿入されると、第1固定面12A及び第2固定面12Bが、シーム溶接ローラユニット30の円柱形状領域42の外周面に当接するようになっている。
The holding
更に、保持ブロック12の保持空間20の周壁には突起22が形成されている。具体的にこの突起22は、第1固定面12Bに沿って設置される位置決め棒23によって構成されている。この位置決め棒23は、シーム溶接ローラユニット30の回転軸と直角となるように、即ちシーム溶接ローラユニット30の周方向に沿って設定される。また、第1固定面12Aに対する位置決め棒23(突起22)の突出サイズは、シーム溶接ローラユニット30の位置決め用段部(溝)46の凹みサイズと一致するようになっている。この結果図4に示されるように、突起22が、位置決め用段部46の一対の傾斜面46A、46Aに当接する。位置決め用段部46と突起22の係合により、本体側保持部10に対するシーム溶接ローラユニット30の軸方向の位置決めが行われる。
Further, a
また、保持ブロック12には、可動アーム26が設置されている。この可動アーム26は、第2固定面12Bと対向する位置に配置されて、第2固定面12Bに対して接近・離反が可能となっている。従って、可動アーム26は、シーム溶接ローラユニット30を第2固定面12B側に押し付ける。第1固定面12Aと第2固定面12Bは互いに鋭角に設定されているので、可動アーム26の付勢力によって、シーム溶接ローラユニット30は第1固定面12A側に押し上げられる。この結果、シーム溶接ローラユニット30の半径径方向(回転軸に垂直となる面方向)の位置決めがなされる。
A
次に、シーム溶接ローラユニット30の自動交換方法について説明する。
Next, an automatic replacement method for the seam
図5に示されるように、搬送テーブル50は、少なくとも2つの搭載治具52A、52Bが設置されており、特に図示しないテーブル装置によって、上下及び水平方向に移動可能となっている。この搭載治具52A、52Bは、シーム溶接ローラユニット30を保持することができる。一方の搭載治具52Aは空の状態であり、シーム溶接ローラユニット30を回収するために用いられる。他方の搭載治具52Bは、次に供給するためのシーム溶接ローラユニット30が保持されている。
As shown in FIG. 5, the transport table 50 is provided with at least two mounting
従って、まず(A)に示されるように、搬送テーブル50の一方の搭載冶具52Aを、使用中のシーム溶接ローラユニット30の下に配置して、可動アーム26を開放する。この結果、シーム溶接ローラユニット30が第2固定面12Bを転がるようにして自動的に落下し、搭載冶具52Aに搭置される。この状態で、搬送テーブル50を一旦下降させて、更に水平移動及び上昇移動を経て、搭載冶具52B上の新たなシーム溶接ローラユニット30を、保持ブロック12の保持空間20に収容させる。この状態で、可動アーム26を閉じる。この結果、可動アーム26の付勢力によって、シーム溶接ローラユニット30は、第2固定面12Bに沿って次第に上昇して第1固定面12Aに当接し、保持空間20内で自動的に位置決めされる。シーム溶接ローラユニット30が上昇すると、溝であう位置決め用段部46に対して突起22が自動的に挿入され、軸方向の位置決めも同時に完結する。
Therefore, first, as shown in (A), one mounting
このシーム溶接装置1では、シーム溶接ローラユニット30が本体から着脱自在となっている。更に、ハウジング36の外周には、円柱形状領域42と位置決め用段部46が形成されているので、本体に固定する際に、このシーム溶接ローラユニット30の位置を容易且つ高精度に調整できる。特に、ハウジング36の円柱形状領域46は、回転軸に対する垂直面の面方向位置決めを高精度に行い、また、ハウジング36の位置決め用段部46は、軸方向位置決めを高精度に行う。この結果、ハウジング36を含めたシーム溶接ローラユニット30全体を、すばやく且つ高精度に装着することが可能となり、交換時間を短縮することが可能となる。シーム溶接ローラユニットを本体から独立可能にすることで、シーム溶接装置1から離れた場所において、回転シャフト34に対する溶接ローラ32の交換作業を行うことが可能になるので、メンテナンスも容易になる。
In the
また、このシーム溶接装置1では、シーム溶接ローラユニット30の位置決め用段部46として、断面がほぼ台形の溝を採用し、この溝に一対の傾斜面46Aを形成している。この結果、本体側の突起22を係合させることで、シーム溶接ローラユニット30を軸方向の位置決めが簡便化される。傾斜面46Aはハウジング36の周方向に延在しているので、本体の保持ブロック12に対するハウジング36の周方向角度がどのような状態であっても、常に突起22と傾斜面46Aを自動的に当接させることができる。
In the
更にこのシーム溶接ローラユニット30は、ハウジング36の外形全体が円柱形状となっているので、搬送テーブル50上における搭載冶具52Aを簡易な構造にすることが可能となり、交換時の取り扱いが容易になる。
Furthermore, since the entire outer shape of the
また、保持ブロック12の第1固定面12Aと第2固定面12Bが鋭角となっているので、この第1及び第2固定面に対してシーム溶接ローラユニット30を押し付けるだけで、シーム溶接ローラユニット30が安定的に保持される。従って、可動アーム26の移動によって、シーム溶接ローラユニット30の固定・開放を容易に切り替えることが可能になる。また、第2固定面12Bが鉛直方向に対して傾斜しているので、可動アーム26の移動に伴って、シーム溶接ローラユニット30が第2個底面12Bに沿って滑らかに上昇・下降する。従って、搬送テーブル50への急激な落下等を回避でき、円滑な交換作業を実現できる。
Further, since the first fixed
本実施形態では、ハウジング36の周方向に形成される溝が位置決め用段部46として機能する場合を示したが、本発明はそれに限定されない。例えば図6に示されるように、シーム溶接ローラユニット30のハウジング36外周面に、周方向に伸びる山状突起を形成して、これを位置決め用段部46として用いることも好ましい。例えば、突起の断面を略台形にすると、周方向に伸びる一対の傾斜面46A、46Aが形成されるので、この一対の傾斜面46A、46Aを本体側の突起22に当接させることで、軸方向の位置決めを容易に行うことが可能である。なお、図6のシーム溶接ローラユニット30において、既に図2等で示したシーム溶接ローラユニット30と共通する部品、部材については、符号を一致させることで詳細な説明を省略する。
In the present embodiment, the case where the groove formed in the circumferential direction of the
更に、本実施形態では、シーム溶接ローラユニット30側に傾斜面が形成される場合に限って示したが、本発明はそれに限定されない。また、本実施形態のシーム溶接ローラユニット30では、ハウジング36全体が円柱形状領域42となる場合に限って示したが本発明はそれに限定されない。例えば図7に示されるように、シーム溶接ローラユニット30のハウジング36側に突起22が形成され、保持ブロック12側に一対の傾斜面46A、46Aが形成されるようにしても良い。ハウジング36に形成される突起22を保持ブロック12側の傾斜面46A、46Aに当接させることで、軸方向の位置決めを高精度且つ容易に行うことが可能になる。また、ハウジング36の外周面の一部を円柱形状領域42とし、他の部分は非円柱形状領域にすることも可能である。例えば、非円柱形状領域として、六角形等の多角形領域49を半径方向に拡張形成することも好ましい。このようにすると、シーム溶接ローラユニット30を平坦な搬送テーブル50等に直接置いても、多角形領域49の外周面によって転がりが防止される。また、円柱形状領域42が搬送テーブル50や冶具に直接接触して、傷や凹み等が生じることを回避できるので、円柱形状領域42の形状精度を長期に亘って維持することが可能となる。
Furthermore, in this embodiment, although shown only when the inclined surface was formed in the seam
以上、ここでは本発明のシーム溶接装置及びシーム溶接ローラユニットの実施例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明を具体的な装置に適用するに当たっては、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することは可能である。 As mentioned above, although the Example of the seam welding apparatus and seam welding roller unit of this invention was shown here, this invention is not limited to this, In applying this invention to a specific apparatus, this invention It is possible to make appropriate changes without departing from the gist of the invention.
本発明は、シーム溶接を行う各種装置において利用することができる。 The present invention can be used in various apparatuses that perform seam welding.
1 シーム溶接装置
10 本体側保持部
12 保持ブロック
12A 第1固定面
12B 第2固定面
22 突起
26 可動アーム
30 シーム溶接ローラユニット
32 溶接ローラ
36 ハウジング
46 位置決め用段部
46A 傾斜面
50 搬送テーブル
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記溶接ローラを回転自在に保持するハウジングと、を備え、
前記ハウジングの外周には、
前記溶接ローラと同軸となる円柱形状領域、及び軸方向の位置決めを行う位置決め用段部が形成されており、
前記ハウジングが前記シーム溶接装置の本体に着脱自在に保持される際に、前記円柱形状領域及び前記位置決め用段部を前記シーム溶接装置の本体に当接させることで、前記溶接ローラが位置決めされることを特徴とするシーム溶接ローラユニット。 A welding roller used for seam welding by a seam welding device;
A housing for rotatably holding the welding roller,
On the outer periphery of the housing,
A cylindrical region that is coaxial with the welding roller, and a positioning step portion for axial positioning are formed,
When the housing is detachably held on the main body of the seam welding apparatus, the welding roller is positioned by bringing the columnar region and the positioning step into contact with the main body of the seam welding apparatus. A seam welding roller unit.
前記傾斜面を前記シーム溶接装置の本体側突起に当接させることで、前記溶接ローラが軸方向に位置決めされることを特徴とする請求項1記載のシーム溶接ローラユニット。 The positioning step of the housing includes a pair of inclined surfaces extending in the circumferential direction,
The seam welding roller unit according to claim 1, wherein the welding roller is positioned in an axial direction by bringing the inclined surface into contact with a main body side protrusion of the seam welding apparatus.
前記シーム溶接ローラユニットの前記溶接ローラに溶接用電流を供給する電源ユニットと、
前記溶接ローラユニットを着脱自在に保持する本体側保持部と、を備えることを特徴とするシーム溶接装置。 A seam welding roller unit according to any one of claims 1 to 4,
A power supply unit for supplying a welding current to the welding roller of the seam welding roller unit;
A seam welding apparatus comprising: a main body side holding portion that detachably holds the welding roller unit.
前記シーム溶接ローラユニットの前記円柱形状領域に当接する第1固定面と、
前記円柱形状領域に当接し、且つ前記第1固定面に対して鋭角をなす第2固定面と、
を備えることを特徴とする請求項5又は6記載のシーム溶接装置。 The main body side holding part is
A first fixed surface in contact with the cylindrical region of the seam welding roller unit;
A second fixed surface that is in contact with the cylindrical region and forms an acute angle with the first fixed surface;
The seam welding apparatus according to claim 5 or 6, further comprising:
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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