JP7202201B2 - 部品実装装置 - Google Patents

Description

本明細書に開示する技術は、部品実装装置に関する。

特許文献１には、部品実装装置が開示されている。この部品実装装置は、基板に部品を実装する部品実装装置であって、基板を搬送する基板搬送部と、その基板搬送部によって搬送された基板に部品を実装する部品実装部とを備える。

特開２０１０－０１６１４５号公報

部品実装装置には、通常、電装品ユニットを収容する電装品ボックスが装備されている。電装品ユニットは発熱するため、電装品ボックスに通気口が設けられ、通気口から導入した空気によって電装品ユニットが冷却される。そして、電装品ボックス内への埃や塵の侵入を防止するため、通気口にはフィルタ部材が取付けられている、部品実装装置の稼働に伴って、フィルタ部材には塵や埃が付着していくため、メンテナンス作業においてフィルタ部材の交換等を行うことがある。しかしながら、一般に、部品実装装置の基板搬送方向には、前工程及び／又は後工程の装置が配置されることがあるので、基板搬送方向と直交する方向に作業スペースが設けられることが多い。そのため、部品実装装置のメンテナンス作業を行うためには、まず部品実装装置自体を作業スペースまで基板搬送方向と直交する方向に移動させるといったように、その作業は煩雑であり作業時間も長くなり易い。本明細書では、部品実装装置のフィルタ部材の交換を容易に行うことができる技術を提供する。

本明細書は、基板に部品を実装する部品実装装置を開示する。部品実装装置は、当該部品実装装置の電装品ユニットを収容し、通気口が設けられた電装品ボックスと、通気口に設けられたフィルタと、基板を搬送する基板搬送部と、基板搬送部によって搬入された基板に部品を実装する部品実装部とを備える。フィルタは、電装品ボックスに支持され、基板搬送部による基板の搬送方向及び垂直方向のそれぞれに直交する第１方向にスライド可能なプレート枠と、プレート枠の開口に着脱可能に取付けられるフィルタ部材とを備える。プレート枠は、電装品ボックスの側面であって搬送方向と平行に延びる第１側面から引き出された第１位置と、その少なくとも一部が電装品ボックス内に位置してフィルタ部材が通気口を塞ぐ第２位置とに移動可能となっており、プレート枠が第１位置に移動すると、フィルタ部材が電装品ボックスの外側に位置する。

上記の部品実装装置では、電装品ユニットを収容する電装品ボックスにフィルタが設けられている。フィルタのプレート枠が電装品ボックスに対してスライド可能となっており、電装品ボックスの側面から引き出された第１位置に移動することができる。プレート枠が第１位置に移動すると、フィルタ部材が電装品ボックスの外側に位置し、フィルタ部材の交換を行うことができる。特に、部品実装装置の基板搬送方向には前工程及び／又は後工程の装置が配置されることがある一方で、基板搬送方向と直交する第１方向には作業者の作業スペースが設けられることが多い。フィルタが基板搬送方向と直交する第１方向にスライドして基板搬送方向と平行に延びる側面から引き出されるため、作業者はフィルタ部材の交換を容易に行うことができる。

実施例の部品実装機１０を示す斜視図。 部品実装モジュール１０ａの上部の内部構造を説明する模式図。 電装品ボックス１２の内部構造を示す断面図。 フィルタ２０の構成を説明する図。 プレート枠２２が取付位置に位置決めされている態様を示す斜視図であって、電装品ボックス１２及びフィルタ２０のみを図示する。 プレート枠２２が電装品ボックス１２から第１方向に引き出された態様を示す斜視図であって、電装品ボックス１２及びフィルタ２０のみを図示する。

本技術の一実施形態では、電装品ボックスは、複数の通気口を備え、プレート枠は、複数の通気口に対応する複数の開口を備え、複数の開口のそれぞれには、フィルタ部材が着脱可能に取付けられていてもよい。このような構成によると、一回のプレート枠の引き出しにより複数のフィルタ部材を一斉にスライドすることができ、複数のフィルタ部材の交換を容易に行うことができる。

本技術の一実施形態では、電装品ボックスの内部の空間は、第１空間と第２空間とを有していてもよい。その場合に、電装品ボックスは、第１空間と連通する第１の通気口と、第２空間と連通する第２の通気口とを備えていてもよい。さらに、プレート枠は、第１の通気口に対応する第１の開口と、第２の通気口に対応する第２の開口を備え、第１の開口には第１のフィルタ部材が着脱可能に取付けられ、第２の開口には第２のフィルタ部材が着脱可能に取付けられていてもよい。

上記に加え、電装品ボックスの内側の空気を電装品ボックスの外側に排気するための排気ファンをさらに備え、この排気ファンが作動した状態では、第１空間から第２空間に向かって空気が流れてもよい。

上記に加え、電装品ボックスは、第１空間と第２空間を区切る仕切り壁を有していてもよい。さらに、排気ファンが作動した状態では、第１空間から第１の通気口を通って電装品ボックスの外側に空気が流れ、電装品ボックスの外側に流れた空気の一部は第２の通気口を通って第２空間に流れてもよい。このような構成によると、第１空間と第２空間が仕切り壁によって仕切られているため、第１空間で発生した埃や塵が第２空間に直接流入することを防止することができる。また、第１空間で発生した埃や塵等が電装品ボックスの外部に流出するのが防止されるとともに、（第１空間から流出したものを含む）外部からの埃や塵等が第２空間に流入することを防止することができる。従って、特に第２空間への埃や塵の流入を効果的に防止することができる。この場合、例えば埃や塵等によって影響を受けやすい電装品ユニット（例えば制御用電装品）を第２空間に配置することで、電装品ユニットに埃や塵等が付着することを効率的に抑制することができる。

本技術の一実施形態では、部品を供給する部品供給部をさらに備え、第１方向に沿って、第１空間と第２空間は位置しており、電装品ボックスの部品供給部が取り付け可能な側に第１空間は位置し、電装品ボックスの第１空間とは反対側に第２空間が位置していてもよい。

本技術の一実施形態では、通気口は、電装品ボックスにおいて、第１側面に垂直な第２側面に設けられていてもよい。

図面を参照して、実施例の部品実装機１０について説明する。部品実装機１０は、本明細書が開示する技術における部品実装装置の一例であり、基板４に部品２を実装する装置である。部品実装機１０は、表面実装機又はチップマウンタとも称される。通常、部品実装機１０は、はんだ印刷機、他の部品実装装置及び基板検査機と共に併設され、一連の実装ラインを構成する。図１、２に示すように、部品実装機１０は、ベース１０ｂと、ベース１０ｂ上に設置される部品実装モジュール１０ａとを備える。図１にはベース１０ｂ上に１台の部品実装モジュール１０ａが設置された状態が図示されているが、ベース１０ｂ上には、複数台の部品実装モジュール１０ａが設置可能となっている。ベース１０ｂ内には、複数の部品実装モジュール１０ａに共通する部品が装備されている。部品実装モジュール１０ａは、基板搬送部３０と、部品実装部４０と、部品供給部５０と、操作パネル７０と、これらの各装置３０、４０、５０、７０を制御する制御装置６０とを備える。部品実装モジュール１０ａにおいて、基板搬送部３０と、部品実装部４０と、部品供給部５０と、操作パネル７０は上側部分に配設され、制御装置６０は下側部分に配設されている。なお、ベース１０ｂ上に配置される部品実装モジュール１０ａの数は特に限定されないが、ベース１０ｂ上には複数の部品実装モジュール１０ａがＸ方向に並んで取り付け可能であり、べ―ス１０ｂから着脱可能に構成されている。

基板搬送部３０は、基板４の部品実装部４０への搬入、部品実装部４０への位置決め、及び部品実装部４０からの搬出を行う装置である。基板搬送部３０には、例えば一対のベルトコンベア３２と、ベルトコンベア３２に取り付けられると共に、基板４を下方から支持する支持装置（不図示）と、ベルトコンベア３２を駆動する駆動装置３４とが含まれる。基板４は、部品実装機１０内の実装位置に位置決めされ、その実装位置において部品２が装着されると、基板４は実装位置から、部品実装機１０の外に搬送される。一対のベルトコンベア３２は、部品実装機１０を含む実装ライン（図中のＸ方向に延びる）に沿って延びており、基板４をＸ方向に搬送する。

部品供給部５０は、基板４に実装する部品２を供給する装置である。部品供給部５０には、フィーダ保持部５４と複数の部品フィーダ５２とが含まれる。フィーダ保持部５４には、複数の部品フィーダ５２が着脱可能となっている。部品フィーダ５２は、複数の部品２を収容している。部品フィーダ５２は、フィーダ保持部５４に着脱可能に取り付けられ、部品実装部４０へ部品２を供給する。部品フィーダ５２の具体的な構成は特に限定されない。各々の部品フィーダ５２は、例えば、巻テープ上に複数の部品２を収容するテープ式フィーダ、トレイ上に複数の部品２を収容するトレイ式フィーダ、又は、容器内に複数の部品２をランダムに収容するバルク式フィーダのいずれであってもよい。

部品実装部４０は、部品供給部５０から供給された部品２を基板搬送部３０から搬入された基板４に実装する装置である。部品実装部４０には、移動装置４２と、移動ベース４４と、実装ヘッド４６とが含まれる。移動装置４２は、基板４に対して実装ヘッド４６を移動させる装置であり、制御装置６０によって駆動される。移動装置４２は、移動ベース４４をＸ方向及びＹ方向に駆動するＸＹロボット機構を備える。移動装置４２は、移動ベース４４を案内するガイドレールや移動ベース４４をガイドレールに沿って移動させる移動機構や、その移動機構を駆動するモータ等によって構成されている。実装ヘッド４６は、移動ベース４４に取り付けられており、移動装置４２によって、一対のベルトコンベア３２と部品フィーダ５２との間の上方を移動する。

実装ヘッド４６は、部品２を吸着する吸着ノズル４８を有する。吸着ノズル４８は、実装ヘッド４６に対して着脱可能に取り付けられている。吸着ノズル４８は、実装ヘッド４６に収容されたアクチュエータ（図示省略）によって、Ｚ方向（図面上下方向）に移動可能に構成されている。上述したように、吸着ノズル４８がＺ方向に移動することができ、加えて、移動ベース４４がＸ方向及びＹ方向に移動することで、吸着ノズル４８はＸ方向及びＹ方向に移動することもできる。従って、吸着ノズル４８を種々の方向に移動させることで、吸着ノズル４８に部品２を吸着でき、また、吸着ノズル４８に吸着した部品２を基板４に装着することができる。従って、実装ヘッド４６により部品２を基板４に実装するには、まず、吸着ノズル４８を部品フィーダ５２から供給される部品２に対してＸＹ方向に位置決めすると共に、吸着ノズル４８の吸着面（下面）が当接するまで、吸着ノズル４８を下方に移動させる。吸着ノズル４８の吸着面が部品２に当接すると、吸着ノズル４８に部品２を吸着し、吸着ノズル４８を上方に移動させる。次いで、移動装置４２によって、吸着ノズル４８に吸着した部品２を基板４に対して位置決めする。この際、部品２が基板４の予め設定された位置に位置決めされるように、部品２のＸＹ方向の位置及び向きが調整される。次いで、部品２が基板４に当接するまで、吸着ノズル４８を下方に移動させることによって、基板４に部品２が装着される。

操作パネル７０は、作業者の指示を受け付ける入力装置であると共に、作業者に対して各種の情報を表示する表示装置でもある。

制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたコンピュータを用いて構成されている。制御装置６０は、基板搬送部３０と部品実装部４０と部品供給部５０と操作パネル７０とに通信可能に接続されている。制御装置６０は、予めインストールされたプログラムを実行することで、接続された各装置３０、４０、５０、７０を駆動する。

図１、３に示すように、部品実装モジュール１０ａは、上記した制御装置６０を含む電装品ユニット１６と、電装品ボックス１２と、フィルタ２０と、排気ファン（図示省略）とを備える。電装品ボックス１２は、部品実装モジュール１０ａの下側（即ち、ベース１０ｂ側）に装備されており、電装品ユニット１６を収容する。電装品ボックス１２は、基板搬送部３０の搬送方向（図中のＸ方向）と平行に延びる第１側面１２ａと、その第１側面１２ａに垂直な第２側面１２ｂとを有している。電装品ボックス１２の後端は閉じられている一方で、電装品ボックス１２の前端（第１側面１２ａの開口）は解放されており、部品供給部５０が配置されている。電装品ボックス１２の第２側面１２ｂには、複数の通気口１４ａ、１４ｂが設けられている。これにより、部品実装機１０が駆動することで発熱した電装品ユニット１６は、複数の通気口１４ａ、１４ｂから電装品ボックス１２の内部に導入した空気によって冷却される。但し、電装品ボックス１２における通気口１４ａ、１４ｂが形成される位置は、特に限定されない。

ここで、図１、図３、図４を参照して、電装品ボックス１２の内部構造について説明する。図３に示すように、電装品ボックス１２の内部空間は、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とを有している。具体的には、電装品ボックス１２は、仕切り壁１８を有しており、電装品ボックス１２の内部空間は、仕切り壁１８によって第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２に区切られている。第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２は、基板４の搬送方向及び基板４の垂直方向（図中のＺ方向）のそれぞれに直交する第１方向（図中のＹ方向であって部品実装機１０の前後方向）に沿って配置されている。第１空間Ｓ１は、電装品ボックス１２の第１方向における一方側（部品実装機１０の前方側）に位置し、第２空間Ｓ２は、第１空間Ｓ１とは反対側に位置する電装品ボックス１２の第１方向における他方側（部品実装機１０の後方側）に位置する。第１空間Ｓ１には、部品供給部５０が配置可能となっており、部品供給部５０が部分的に電装品ボックス１２の内側に位置している。また、第１空間Ｓ１には、装置類の配線及び／又は廃棄部材等が収容されている。第２空間Ｓ２には、電装品ユニット１６が収容されている。上述した複数の通気口１４ａ、１４ｂには、第１空間Ｓ１と連通する第１の通気口１４ａと、第２空間Ｓ２と連通する第２の通気口１４ｂとが含まれる。

排気ファンは、電装品ボックス１２の内側の空気を電装品ボックス１２の外側に排気する装置である。本実施例では、電装品ボックス１２の第２空間Ｓ２に排気ファンが配置されており、排気ファンが作動した状態では、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２に向かって空気が流れているように構成されている。詳しくは、排気ファンが作動した状態では、第１空間Ｓ１から第１の通気口１４ａを通って電装品ボックス１２の外側に空気が流れ、電装品ボックス１２の外側に流れた空気の一部が第２の通気口１４ｂを通って第２空間Ｓ２に流れるように構成されている。

電装品ボックス１２の通気口１４ａ、１４ｂには、フィルタ２０が設けられている。図４に示すように、フィルタ２０は、長尺状の板状のプレート枠２２と、複数のフィルタ部材２６ａ、２６ｂとを有する。複数のフィルタ部材２６ａ、２６ｂには、複数の第１のフィルタ部材２６ａと複数の第２のフィルタ部材２６ｂが含まれる。またプレート枠２２には、複数の開口２４ａ、２４ｂが設けられている。複数の開口２４ａ、２４ｂには、複数の第１の開口２４ａと複数の第２の開口２４ｂが含まれており、第１の開口２４ａには第１のフィルタ部材２６ａが着脱可能に取り付けられている。同様に第２の開口２４ｂには第２のフィルタ部材２６ｂが着脱可能に取り付けられている。複数のフィルタ部材２６ａ、２６ｂは、例えば不織布といった、繊維状の材料で構成されている。電装品ボックス１２は、フィルタ２０を内側で支持している。それとともに、フィルタ２０のプレート枠２２は、第１方向（図中のＹ方向）にスライド可能に構成されている。

図５、図６を参照して、このプレート枠２２のスライド機構について説明する。プレート枠２２は、電装品ボックス１２の第１方向（Ｙ方向）にスライド移動する。通常、部品実装機１０が稼働するときには、プレート枠２２は、図５に示すように、プレート枠２２の略全体が電装品ボックス１２の内側に位置して、フィルタ部材２６ａ、２６ｂが通気口１４ａ、１４ｂを塞ぐ取付位置に位置している。従って、プレート枠２２が取付位置に位置決めされているときには、通気口１４ａ、１４ｂにはフィルタ部材２６ａ、２６ｂが取付られた状態になるため、部品実装機１０の稼働に伴って、電装品ボックス１２の第２空間Ｓ２内への埃や塵の侵入を防止する。このとき、プレート枠２２は、プレート枠２２の略全体が電装品ボックス１２の内側に位置している必要はなく、プレート枠２２の少なくとも一部が電装品ボックス１２の内側に位置していればよい。一方、図６に示すように、プレート枠２２を第１方向（Ｙ方向）にスライド移動させ、電装品ボックス１２の第２側面１２ｂから平行に引き出された引出位置にプレート枠２２が位置決めされると、フィルタ部材２６ａ、２６ｂは電装品ボックス１２の外側に位置する。

上述したように本実施例の部品実装機１０では、電装品ユニット１６を収容する電装品ボックス１２にフィルタ２０が設けられている。フィルタ２０のプレート枠２２が電装品ボックス１２に対してスライド可能となっており、プレート枠２２が引出位置に移動すると、フィルタ部材２６ａ、２６ｂが電装品ボックス１２の外側に位置する。そのため、フィルタ部材２６ａ、２６ｂの交換を容易に行うことができる。特に、部品実装機１０の基板搬送方向には前工程及び／又は後工程の装置が配置されることがある一方で、基板搬送方向と直交する第１方向（Ｙ方向）には、本実施例のように操作パネル７０が設けられる等、作業者の作業スペースが設けられることが多い。フィルタ２０が基板搬送方向と直交する第１方向（Ｙ方向）にスライドして第１側面１２ａから引き出されるため、作業者はフィルタ部材２６ａ、２６ｂの交換を容易に行うことができる。

本実施例では、電装品ボックス１２は、複数の通気口１４ａ、１４ｂを備えており、プレート枠２２は、その複数の通気口１４ａ、１４ｂに対応する複数の開口２４ａ、２４ｂを備えている。複数の開口２４ａ、２４ｂのそれぞれには、フィルタ部材２６ａ、２６ｂが着脱可能に取付けられている。このような構成によると、一回のプレート枠２２の引出位置への引き出しにより、複数のフィルタ部材２６ａ、２６ｂを一斉にスライドすることができ、複数のフィルタ部材２６ａ、２６ｂの交換を容易に行うことができる。但し、通気口１４ａ、１４ｂ、それに対応するプレート枠２２の開口２４ａ、２４ｂ、及び開口２４ａ、２４ｂに取り付けられたフィルタ部材２６ａ、２６ｂの数は特に限定されない。

本実施例では、電装品ボックス１２は、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２を区切る仕切り壁１８を有しており、排気ファンが作動した状態では、第１空間Ｓ１から第１の通気口１４ａを通って電装品ボックス１２の外側に空気が流れ、電装品ボックス１２の外側に流れた空気の一部は第２の通気口１４ｂを通って第２空間Ｓ２に流れるように構成されている。このような構成によると、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２が仕切り壁１８によって仕切られているため、第１空間Ｓ１で発生した埃や塵が第２空間Ｓ２に直接流入することを防止することができる。また、第１のフィルタ部材２６ａによって、第１空間Ｓ１で発生した埃や塵等が電装品ボックス１２の外部に流出するのが防止されるとともに、仮に第１空間Ｓ１から埃や塵等が流出したとしても、これらを含む外部からの埃や塵等が第２空間Ｓ２に流入することを第２のフィルタ部材２６ｂによって防止することができる。従って、第２空間Ｓ２への埃や塵の流入を効果的に防止することができる。なお、本実施例では、第１空間Ｓ１に部品供給部５０が配設されており、第１空間Ｓ１で発生した埃や塵等には、部品フィーダ５２から廃棄される、例えばテープ等の廃棄部材が含まれる。特に、第２空間Ｓ２には、埃や塵等によって影響を受けやすい、例えば制御装置６０等を含む電装品ユニット１６が配設されている。これにより、電装品ユニット１６に埃や塵等が付着することを効率的に抑制することができる。

（対応関係）
上述したが、「部品実装機１０」は、本明細書が開示する技術における「部品実装装置」の一例である。「引出位置」は、本明細書が開示する技術における「第１位置」の一例であり、「取付位置」は、本明細書が開示する技術における「第２位置」の一例である。

以上、いくつかの具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものである。

２：部品
４：基板
１０：部品実装機
１０ａ：部品実装モジュール
１０ｂ：ベース
１２：電装品ボックス
１２ａ：第１側面
１２ｂ：第２側面
１４ａ：第１の通気口
１４ｂ：第２の通気口
１６：電装品ユニット
１８：仕切り壁
２０：フィルタ
２２：プレート枠
２４ａ：第１の開口
２４ｂ：第２の開口
２６ａ：第１のフィルタ部材
２６ｂ：第２のフィルタ部材
３０：基板搬送部
３２：ベルトコンベア
３４：駆動装置
４０：部品実装部
４２：移動装置
４４：移動ベース
４６：実装ヘッド
４８：吸着ノズル
５０：部品供給部
５２：部品フィーダ
５４：フィーダ保持部
６０：制御装置
７０：操作パネル
Ｓ１：第１空間
Ｓ２：第２空間

Claims (4)

1. 基板に部品を実装する部品実装装置であって、
   前記部品実装装置の電装品ユニットを収容し、通気口が設けられた電装品ボックスと、
   前記通気口に設けられたフィルタと、
   前記基板を搬送する基板搬送部と、
   前記基板搬送部によって搬入された前記基板に前記部品を実装する部品実装部と、
   を備え、
   前記フィルタは、前記電装品ボックスに支持され、前記基板搬送部による前記基板の搬送方向及び垂直方向のそれぞれに直交する第１方向にスライド可能なプレート枠と、前記プレート枠の開口に着脱可能に取付けられるフィルタ部材と、を備え、
   前記プレート枠は、前記電装品ボックスの側面であって前記搬送方向と平行に延びる第１側面から引き出された第１位置と、その少なくとも一部が前記電装品ボックス内に位置して前記フィルタ部材が前記通気口を塞ぐ第２位置と、に移動可能となっており、
   前記プレート枠が前記第１位置に移動すると、前記フィルタ部材が前記電装品ボックスの外側に位置し、
   前記電装品ボックスの内部の空間は、第１空間と第２空間とを有し、
   前記電装品ボックスは、前記第１空間と連通する第１の通気口と、前記第２空間と連通する第２の通気口と、を備え、
   前記プレート枠は、前記第１の通気口に対応する第１の開口と、前記第２の通気口に対応する第２の開口を備え、
   前記第１の開口には第１のフィルタ部材が着脱可能に取付けられ、前記第２の開口には第２のフィルタ部材が着脱可能に取付けられており、
   前記部品実装装置は、
   前記電装品ボックスの内側の空気を前記電装品ボックスの外側に排気するための排気ファンをさらに備え、
   前記排気ファンが作動した状態では、前記第１空間から前記第２空間に向かって空気が流れ、
   前記電装品ボックスは、前記第１空間と前記第２空間を区切る仕切り壁を有しており、
   前記排気ファンが作動した状態では、前記第１空間から前記第１の通気口を通って前記電装品ボックスの外側に空気が流れ、前記電装品ボックスの外側に流れた空気の一部は前記第２の通気口を通って前記第２空間に流れる、部品実装装置。
2. 前記電装品ボックスは、複数の前記通気口を備え、
   前記プレート枠は、前記複数の前記通気口に対応する複数の開口を備え、
   前記複数の開口のそれぞれには、前記フィルタ部材が着脱可能に取付けられている、請求項１に記載の部品実装装置。
3. 前記部品を供給する部品供給部をさらに備え、
   前記第１方向に沿って、前記第１空間と前記第２空間は位置しており、
   前記電装品ボックスの前記部品供給部が取り付け可能な側に前記第１空間は位置し、前記電装品ボックスの前記第１空間とは反対側に前記第２空間は位置する、
   請求項１又は２に記載の部品実装装置。
4. 前記通気口は、前記電装品ボックスにおいて、前記第１側面に垂直な第２側面に設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載の部品実装装置。

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