KR102163464B1 - 모터 케이스의 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents

모터 케이스의 제조 장치 및 제조 방법 Download PDF

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손옥종
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주식회사비.엠.씨
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Abstract

본 발명에 따른 모터 케이스 제조 장치는 메인 본체(11)와 상기 메인 본체의 전방에 설치된 복수 개의 벤딩 유닛과 상기 메인 본체(11)의 전방 중앙에 설치된 벤딩 다이(13)를 갖는 멀티 포밍 유닛(10)을 포함하되, 상기 벤딩 다이(13)의 전방에 상부 커버(120)가 위치하고 상기 벤딩 다이(13)의 상부에 스트립(110A)이 위치한 상태에서 상기 복수 개의 벤딩 유닛이 상기 스트립(110A)을 타격하여 벤딩하는 것을 특징으로 한다.

Description

모터 케이스의 제조 장치 및 제조 방법{Apparatus and Method for Manufacturing Motor Case}
본 발명은 모터 케이스에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 멀티 포밍기를 이용하여 모터 케이스를 제조할 때 모터 커버를 장치 내에서 결합시킬 수 있는 모터 케이스의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 모터의 스테이터와 로터를 수용하기 위한 부품인 모터 케이스는 다양한 형태로 제조되고 있다. 예를 들어 대한민국 특허 제10-1028752호에서 제시된 모터 케이스는 하나의 금속 판재를 프로그레시브 금형에 투입하여 연속적인 드로잉 공정에 의해 제조되고 있다. 이러한 모터 케이스는 연속적인 드로잉에 의해 컵 형상으로 성형되며 베어링이 삽입되는 베어링부를 모터 케이스의 상부에 일체로 성형하여 모터 케이스의 기밀성을 높이고 있다.
이 선행기술에서와 같이 연속적인 드로잉에 의해 제조되는 모터 케이스는 모터 케이스는 본체와 상부 커버가 일체화되어 제조되기 때문에 기밀성이 요구되는 경우에 적합하지만 정밀한 제조를 위해 높은 수준의 프레스 기술이 요구된다.
대한민국 특허 제10-1099961호에서는 두 개의 금속 판재를 멀티 포밍 유닛(multi-forming unit)에 공급하여 여러 방향에서 타격하여 벤딩함으로써 상부 및 하부가 개방된 모터 케이스를 제조하는 장치에 대하여 개시하고 있다. 이러한 형태의 모터 케이스는 상부 및 하부가 개방되어 상부 및 하부에 각각 모터 커버를 결합하여 모터를 제조한다. 이러한 형태의 모터 케이스는 기밀성이 보다 낮게 요구되는 부품에 사용되고 있지만 상부 및 하부 커버를 모터 케이스에 결합하여야 하기 때문에 제조 공정이 늘어날 수 있다.
이에 본 발명자들은 연속적인 드로잉 공정에 의한 성형 방법이 아닌 멀티 포밍기를 이용하면서도 모터 커버를 함께 결합하여 모터 케이스를 제조할 수 있는 장치 및 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 목적은 멀티 포밍 유닛을 사용하여 모터 커버가 일체로 결합된 형태의 모터 케이스의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 생산성이 향상되고 제조 비용을 낮출 수 있는 모터 케이스의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 내재되어 있는 목적은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 모터 케이스 제조 장치는
메인 본체(11)와 상기 메인 본체의 전방에 설치된 복수 개의 벤딩 유닛과 상기 메인 본체(11)의 전방 중앙에 설치된 벤딩 다이(13)를 갖는 멀티 포밍 유닛(10);
을 포함하되,
상기 벤딩 다이(13)의 전방에 상부 커버(120)가 위치하고 상기 벤딩 다이(13)의 상부에 스트립(110A)이 위치한 상태에서 상기 복수 개의 벤딩 유닛이 상기 스트립(110A)을 타격하여 벤딩하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상부 커버(120)가 상기 벤딩 다이(13)의 전방에 홀딩되도록 하기 위하여 상기 벤딩 다이(13)의 전방에는 최소한 하나 이상의 석션 홀(13A)이 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 벤딩 다이(13)의 양측에 전방 및 후방으로 이동 가능하게 설치되는 제1 및 제2 슬라이딩 다이(14, 15)를 더 포함하여도 좋다.
본 발명에서, 상기 스트립(110A)은 상기 벤딩 다이(13)와 상기 제1 및 제2 슬라이딩 다이(14, 15)의 상부에 놓이도록 하여도 좋다.
본 발명에 따른 모터 케이스 제조 방법은
벤딩 다이(13)의 전방에 모터 케이스(100)의 상부 커버(120)를 위치시키는 단계;
상기 상부 커버(120)가 위치한 상태에서 상기 벤딩 다이(13)의 상부에 스트립(110A)을 위치시키는 단계;
상기 스트립(110A)을 벤딩 펀치로 타격하여 스트립(110A)을 상기 상부 커버(120)의 둘레를 따라 벤딩하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 멀티 포밍 유닛을 사용하여 모터 커버가 일체로 결합된 형태의 모터 케이스를 제조함으로써 생산성이 향상되고 제조 비용을 낮출 수 있는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 모터 케이스의 제조 장치 및 제조 방법에 따라 제조되는 모터 케이스를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따라 제조되는 모터 케이스의 케이스 본체를 제조하기 위한 스트립을 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따라 제조되는 모터 케이스의 상부 커버를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 모터 케이스의 제조 장치의 전체 레이아웃을 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 모터 케이스 제조 장치의 멀티 포밍 유닛을 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 모터 케이스 제조 장치에서 모터 케이스가 제조되는 과정을 단계적으로 보여주는 개념도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 모터 케이스의 제조 장치(1) 및 제조 방법에 따라 제조되는 모터 케이스(100)를 나타낸 사시도이고, 도 2는 모터 케이스(100)의 케이스 본체(110)를 제조하기 위한 스트립(110A)을 나타낸 평면도이고, 도 3은 모터 케이스(100)의 상부 커버(120)를 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 제조되는 모터 케이스(100)는 상부 및 하부가 개방되어 있는 원통형의 케이스 본체(110), 케이스 본체(110)의 상부에 결합되는 상부 커버(120)로 이루어진다. 케이스 본체(110)는 스트립(110A)을 벤딩하여 원통형으로 제조된다. 스트립(110A)은 얇은 금속 판재를 프레스 가공에 의해 도 2와 같은 형상으로 성형한 것으로 멀티 포밍 유닛(10)에서 원통형의 케이스 본체(110)로 성형되는 동시에 상부 커버(120)가 케이스 본체(110)와 결합되도록 한다.
스트립(110A)의 일단에는 제1 결합돌기(111)가 형성되고, 다른 일단에는 결합 홈(112)이 형성되어, 스트립(110A)이 원통형으로 벤딩되면 제1 결합돌기(111)와 결합 홈(112)이 서로 결합된다. 스트립(110A)의 상단 쪽에는 최소한 2 개 이상의 결합 홀(113)이 형성되어 있다. 이 결합 홀(113)에는 스트립(110A)이 원통형으로 벤딩될 때 상부 커버(120)의 상부 커버 결합 돌기(121a)가 결합된다. 스트립(110A)의 하단에는 최소한 2 개 이상의 제2 결합돌기(114)가 형성되어 있다. 제2 결합돌기(114)는 모터 케이스(100)의 하부에 하부 커버(도시되지 않음)를 결합시키기 위한 구성이다.
상부 커버(120)는 케이스 본체(110)의 상부에 결합되는데, 본 발명의 모터 케이스(100)는 상부 커버(120)가 케이스 본체(110)에 결합된 상태로 제조된다. 즉, 스트립(110A)은 상부 커버(120)의 외주면을 따라 벤딩되면서 케이스 본체(110)와 상부 커버(120)가 일체로 결합된 하나의 모터 케이스(100)를 이루게된다. 상부 커버(120)는 바람직하게 원형의 금속 판재를 연속적인 프레스 가공을 하여 제조된다. 상부 커버(120)는 원형의 상부 커버 둘레부(121)를 가지며, 상부 커버 둘레부(121)로부터 상부로 돌출된 상부 돌출부(122)를 갖는다. 상부 돌출부(122)는 여러 단계로 돌출된 형상을 가질 수 있으며, 그 내부에는 모터의 부품인 샤프트와 베어링이 결합될 수 있다. 상부 커버 둘레부(121)에는 복수 개의 상부 커버 결합 돌기(121a)가 간격을 두고 형성되어 있으며, 상부 커버 결합 돌기(121a)가 형성되는 위치는 특별히 한정되지 않으나 서로 일정한 간격에 대칭인 위치를 갖는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 모터 케이스(100)의 제조 장치(1)의 전체 레이아웃을 나타낸 평면도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 모터 케이스의 제조 장치(1)는 멀티 포밍 유닛(10), 스트립 공급 유닛(20), 커버 공급 유닛(30), 이송 유닛(40) 및 배출 유닛(50)을 포함하여 이루어진다.
멀티 포밍 유닛(10)은 메인 본체(11), 메인 본체의 전방의 중앙 부분에 설치된 벤딩 다이(13), 벤딩 다이(13)의 주변에 설치되어 벤딩 다이(13)에 놓인 스트립(110A)을 벤딩하기 위한 복수 개의 벤딩 유닛(12A~12F), 벤딩 다이(13)의 양측에 설치되어 전방 및 후방으로 이동이 가능한 제1 및 제2 슬라이딩 다이(14, 15)를 포함하여 이루어진다. 참고로, 본 명세서에서 전방 및 후방은 도 4를 기준으로 +x 및 -x 방향을, 좌측 또는 우측 방향은 -y 및 +y 방향을, 상부 및 하부 방향은 +z 및 -z 방향을 의미하는 것으로 사용한다.
본 발명에 따른 모터 케이스의 제조 장치(1)에서 멀티 포밍 유닛(10)은 스트립(110A)을 벤딩하는 동시에 스트립(110A)을 상부 커버(120)에 결합시키기 위한 장치이다. 멀티 포밍 유닛(10)에 공급되는 스트립(110A)은 멀티 포밍 유닛(10)의 일측에 설치된 스트립 공급 유닛(20)에서 공급된다. 스트립 공급 유닛(20)은 다수의 스트립(110A)을 적재하고 있는 장치로, 스트립(110A)은 연속적인 프레스 성형에 의해 제조되므로, 스트립 공급 유닛(20)의 일측에 스트립(110A)을 성형하는 프레스 성형 장치(도시되지 않음)를 설치하여도 좋다. 스트립 공급 유닛(20)에서 공급되는 스트립(110A)은 멀티 포밍 유닛(10)의 전방에 설치된 공급 컨베이어(21)를 따라 멀티 포밍 유닛(10)의 벤딩 다이(13) 상부로 이송된다.
커버 공급 유닛(30)은 다수의 상부 커버(120)를 적재하고 있는 장치이다. 상부 커버(120)는 연속적인 프레스 성형에 의해 제조되므로, 커버 공급 유닛(30)의 일측에 상부 커버(120)를 성형하는 프레스 성형 장치(도시되지 않음)를 설치하여도 좋다.
이송 유닛(40)은 커버 공급 유닛(30)에서 공급되는 상부 커버(120)를 하나씩 이송하여 벤딩 다이(13)의 전방에 결합시킨다. 이를 위해 헤드(41)에 설치된 아암(42)이 필요한 방향으로 이동하되, 아암(42)의 말단에 설치된 픽커(43)가 상부 커버(120)를 집어 올리고 벤딩 다이(13)의 전방으로 이송한다. 벤딩 다이(13)에는 도 5 및 도 6에서와 같이 하나 이상의 석션 홀(13A)이 전방을 향해 형성되어 있는데, 이러한 석션 홀(13A)은 상부 커버(120)가 벤딩 다이(13)의 전방에 위치할 때 석션 홀(13A)을 통해 공기가 흡입되면서 상부 커버(120)를 벤딩 다이(13)의 전방에 위치하도록 한다. 이송 유닛(40)의 헤드(41), 아암(42) 및 픽커(43)는 공지된 다양한 구조를 적용할 수 있으며, 픽커(43)는 상부 커버(120)를 집어올리기 위해서 기구적으로 작동하는 것으로 도시하고 있으나, 픽커(43)를 대신하여 전자석이나 석션에 의하여도 같은 기능을 수행할 수 있다. 마찬가지로 벤딩 다이의 석션 홀(13A)은 전자석 등과 같이 다른 부착 수단을 사용할 수 있다.
상부 커버(120)가 벤딩 다이(13)의 전방에 위치하면 스트립(110A)은 벤딩 다이(13)의 상부에 위치하되, 상부 커버(120)의 상부 커버 결합 돌기(121a) 중의 하나와 스트립(110A)의 결합 홀(113) 중의 하나는 서로 대응하는 위치에 정렬된다. 이 상태에서 벤딩 유닛(12A~12F)이 순차적으로 작동하여 스트립(110A)이 케이스 본체(110)로 벤딩되는 동시에 상부 커버(120)가 케이스 본체(110)의 상부에 결합된다.
제1 및 제2 슬라이딩 다이(14, 15)는 전후방으로 이동하도록 벤딩 다이(13)의 좌우측에 설치된다. 벤딩이 완료되어 케이스 본체(110)와 상부 커버(120)가 결합된 상태로 성형되어 모터 케이스(100)가 제조되면 제1 및 제2 슬라이딩 다이(14, 15)는 후방에 위치하였다가 전방으로 이동하여 벤딩 다이(13)에 위치하고 있는 모터 케이스(100)를 전방으로 밀어낸다. 밀어내어진 모터 케이스(100)는 배출 유닛(50)의 상부로 낙하한다. 배출 유닛(50)은 벤딩 다이(13)의 하부에 위치하며, 완성된 모터 케이스(100)가 배출 유닛(50)의 하부 일측에 설치된 취출 컨베이어(51) 위로 옮겨지도록 상하로 경사진 형태를 갖는 것이 바람직하다. 취출 컨베이어(51)에 놓인 모터 케이스(100)는 이후의 검사 등의 공정을 거쳐 출하된다.
도 5는 본 발명에 따른 모터 케이스 제조 장치(1)의 멀티 포밍 유닛(10)을 나타낸 정면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 모터 케이스 제조 장치(1)에서 모터 케이스가 제조되는 과정을 단계적으로 보여주는 개념도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 멀티 포밍 유닛(10)은 메인 본체(11)의 전방에 벤딩 다이(13)의 주위를 따라 설치된 제1 내지 제6 벤딩 유닛(12A~12F)를 포함한다. 벤딩 유닛의 갯수는 6 개로 도시하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다른 갯수의 벤딩 유닛을 적용할 수도 있다.
제1 내지 제6 벤딩 유닛(12A~12F)은 벤딩 다이(13)에 놓인 스트립(110A)을 타격하여 스트립(110A)을 벤딩하기 위한 제1 내지 제6 벤딩 펀치(12A-1~12F-1)를 각각 포함하고 있다. 제1 내지 제6 벤딩 유닛(12A~12F)의 제1 내지 제6 벤딩 펀치(12A-1~12F-1)는 순차적으로 작동하여 스트립(110A)을 벤딩하는데 이에 대한 자세한 설명은 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6의 (a)에서와 같이, 벤딩 다이(13)의 전방에 상부 커버(120)가 위치하되 석션 홀(13A)로 공기가 흡입되어 상부 커버(120)를 홀딩하게 된다. 이 때, 제1 및 제2 슬라이딩 다이(14, 15)는 전방 쪽으로 이동하여 위치한다.
이후 도 6의 (b)에서와 같이, 스트립(110A)이 벤딩 다이(13), 제1 및 제2 슬라이딩 다이(14, 15)의 상부로 공급되면, 제1 벤딩 유닛(12A)의 제1 벤딩 펀치(12A-1)이 작동하여 스트립(110A)의 중앙 상부를 타격함으로써 상부 커버(120)의 상부 커버 결합 돌기(121a) 중의 하나가 스트립(110A)의 결합 홀(113) 중의 하나에 결합되도록 한다.
다음으로, 도 6의 (c)에서와 같이, 제2 벤딩 유닛(12B)의 제2 벤딩 펀치(12B-1)와 제3 벤딩 유닛(12C)의 제3 벤딩 펀치(12C-1)가 순차적으로 또는 동시에 작동하여 제1 슬라이딩 다이(14)와 제2 슬라이딩 다이(15)의 모서리 쪽을 타격하여 스트립(110A)의 좌우 양 단을 1 차로 벤딩한다. 이를 위해 제1 슬라이딩 다이(14)의 우측 상부와 제2 슬라이딩 다이(15)의 좌측 상부는 라운드 형상을 갖는다. 여기서 제2 벤딩 펀치(12B-1)와 제3 벤딩 펀치(12C-1)의 작동 순서는 어느 한 순서에 특별히 한정되지 않는다. 벤딩 후에는 제1 및 제2 슬라이딩 다이(14, 15)는 후방으로 후퇴하여 더 이상 스트립(110A)의 하면을 지지하지 않도록 한다.
다음은 도 6의 (d)에서와 같이, 제2 벤딩 유닛(12B)의 제2 벤딩 펀치(12B-1)와 제3 벤딩 유닛(12C)의 제3 벤딩 펀치(12C-1)가 순차적으로 또는 동시에 작동하여 벤딩 다이(13)의 상부 좌우측을 타격하여 스트립(110A)을 벤딩한다. 여기서 제2 벤딩 펀치(12B-1)와 제3 벤딩 펀치(12C-1)의 작동 순서는 어느 한 순서에 특별히 한정되지 않는다.
다음으로, 도 6의 (e)에서와 같이, 제4 벤딩 유닛(12D)의 제4 벤딩 펀치(12D-1)와 제5 벤딩 유닛(12E)의 제5 벤딩 펀치(12E-1)가 순차적으로 또는 동시에 작동하여 벤딩 다이(13)의 하부 좌우측을 타격하여 스트립(110A)을 벤딩한다. 여기서 제4 벤딩 펀치(12D-1)와 제5 벤딩 펀치(12E-1)의 작동 순서는 어느 한 순서에 특별히 한정되지 않는다.
이후, 도 6의 (f)에서와 같이, 제6 벤딩 유닛(12F)의 제6 벤딩 펀치(12F-1)는 벤딩 다이(13)의 하부 쪽을 타격하여 스트립(110A)을 벤딩하면서 스트립(110A)의 제1 결합돌기(111)가 결합홈(112)에 끼워지도록 한다. 스트립(110A)이 케이스 본체(110)의 형상으로 벤딩이 완료되면서 케이스 본체(110)에는 상부 커버(120)가 결합되어 모터 케이스(100)가 완성된다.
다음, 도 6의 (g)에서와 같이, 완성된 모터 케이스(100)는 제1 및 제2 슬라이딩 다이(14, 15)가 전방으로 이동하면서 밀려나오게 되며, 벤딩 다이(13)로부터 분리되어 하부로 낙하한다. 낙하된 모터 케이스(100)는 배출 유닛(50)을 지나 취출 컨베이어(51)를 통해 배출된다.
이상에서 기술한 본 발명의 설명은 본 발명의 이해를 위해 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님에 유의하여야 한다. 본 발명의 보호범위는 아래 첨부된 청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
1 : 모터 케이스 제조 장치 10 : 멀티 포밍 유닛
11 : 메인 본체
12A ~ 12F : 제1 ~ 제6 벤딩 유닛
12A-1 ~ 12F-1 : 제1 ~ 제6 벤딩 펀치
13 : 벤딩 다이 14 : 제1 슬라이딩 다이
15 : 제2 슬라이딩 다이 20 : 스트립 공급 유닛
21 : 공급 컨베이어 30 : 커버 공급 유닛
40 : 이송 유닛 41 : 헤드
42 : 아암 43 : 픽커
50 : 배출 유닛 51 : 취출 컨베이어
100 : 모터 케이스 110 : 케이스 본체
110A : 스트립 111 : 제1 결합 돌기
112 : 결합 홈 113 : 결합 홀
114 : 제2 결합 돌기 120 : 상부 커버
121 : 상부 커버 둘레부 121a : 상부 커버 결합 돌기
122 : 상부 돌출부

Claims (5)

  1. 메인 본체(11)와 상기 메인 본체의 전방에 설치된 복수 개의 벤딩 유닛과 상기 메인 본체(11)의 전방 중앙에 설치된 벤딩 다이(13)를 갖는 멀티 포밍 유닛(10);
    을 포함하되,
    상기 벤딩 다이(13)의 전방에 상부 커버(120)가 위치하고 상기 벤딩 다이(13)의 상부에 스트립(110A)이 위치한 상태에서 상기 복수 개의 벤딩 유닛이 상기 스트립(110A)을 타격하여 벤딩하고,
    상기 상부 커버(120)가 상기 벤딩 다이(13)의 전방에 홀딩되도록 하기 위하여 상기 벤딩 다이(13)의 전방에는 최소한 하나 이상의 석션 홀(13A)이 형성되어 상기 벤딩 다이(13)의 전방에 상기 상부 커버(120)가 위치하면 상기 석션 홀(13A)로 공기가 흡입되어 상기 벤딩 다이(13) 전방에 상기 상부 커버(120)가 홀딩되는 것을 특징으로 하는 모터 케이스 제조 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 벤딩 다이(13)의 양측에 전방 및 후방으로 이동 가능하게 설치되는 제1 및 제2 슬라이딩 다이(14, 15)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 케이스 제조 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스트립(110A)은 상기 벤딩 다이(13)와 상기 제1 및 제2 슬라이딩 다이(14, 15)의 상부에 놓이는 것을 특징으로 하는 모터 케이스 제조 장치.
  5. 벤딩 다이(13)의 전방에 모터 케이스(100)의 상부 커버(120)를 위치시키는 단계;
    상기 상부 커버(120)가 위치한 상태에서 상기 벤딩 다이(13)의 상부에 스트립(110A)을 위치시키는 단계;
    상기 스트립(110A)을 벤딩 펀치로 타격하여 스트립(110A)을 상기 상부 커버(120)의 둘레를 따라 벤딩하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 벤딩 다이(13)의 전방에 형성된 최소한 하나 이상의 석션 홀(13A)이 형성되어 상기 벤딩 다이(13)의 전방에 상기 상부 커버(120)가 위치하면 상기 석션 홀(13A)로 공기가 흡입되어 상기 벤딩 다이(13) 전방에 상기 상부 커버(120)가 홀딩된 상태로 상기 스트립(110A)이 상기 상부 커버(120)의 둘레를 따라 벤딩되는 것을 특징으로 하는 모터 케이스 제조 방법.
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