KR20110016757A - 박판유리 측면 가공장치 및 이를 이용한 가공 어셈블리 - Google Patents

박판유리 측면 가공장치 및 이를 이용한 가공 어셈블리 Download PDF

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KR20110016757A
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Abstract

박판유리 측면 가공장치는 몸체부와, 몸체부의 일면을 따라 이동하고 다이아몬드 커터가 구비되는 그라인더 헤드와, 그라인더 헤드의 이동방향에 대해 수직되는 방향으로 이동하고 유리블럭을 고정시키는 유리블럭 핸들러를 포함한다. 박판유리 측면 가공장치를 이용한 가공 어셈블리는 다수개의 박판유리 측면 가공장치와, 유리블럭이 입반출되는 입반출 정반과, 유리블럭을 이송시키는 이송유닛을 포함한다. 이와 같이 구성되는 박판유리 측면 가공장치 및 이를 이용한 가공 어셈블리에 의하면, 이송유닛에 의해 자동제어됨으로써 유리블럭 가공 효율이 상승하고, 커버가 유리블럭의 가공상태에 따라 파편비산을 방지하여 기기고장을 방지하고 주변 상태를 청결하게 유지시킬 수 있는 이점이 있다.
박판유리, 그라인더, 유리블럭 핸들러, 이송유닛

Description

박판유리 측면 가공장치 및 이를 이용한 가공 어셈블리{DEVICE FOR CUTTING SIDE OF THIN PLATE GLASS AND ASSEMBLY FOR MANUFACTURING THIN PLATE GLASS}
본 발명은 박판유리 측면 가공장치 및 가공 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다이아몬드 절삭 커터를 이용하여 박판유리의 일부를 가공함으로써 박판유리의 측면을 가공하는 측면가공장치 및 가공어셈블리에 관한 것이다.
근래에는 휴대폰과 같은 전자제품의 슬림화 요구로 인해 종래 사용되던 일반적인 유리나 아크릴이 강화 박판유리로 대체되고 있다. 이러한 강화 박판유리는 휴대폰, PMP, MP3와 같은 휴대용 전자제품의 디스플레이 창으로 사용되는데, 강화 박판유리는 얇을수록 디자인성 및 휴대성에서 우월한 위치를 점유할 수 있다.
이러한 강화 박판유리를 제작하기 위해서는 대평판의 원판유리를 일정크기로 재단한 후 면삭, 면취 공정을 통해 전자제품의 크기에 맞도록 재단하여야 한다. 그러나, 박판유리 자체가 매우 얇으므로 면삭, 면취공정을 진행하는 동안 파손의 우려가 있으며, 박판유리를 개별적으로 면삭, 면취하는 것은 인력 및 시간에 있어서 많은 손실이 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 습식방법에 의해 박판유리를 접합한 후 가공하는 방법이 제안되었다. 습식 접합방법은 박막의 박판유리를 가공하기 위하여 수조에 접합물질을 용해시킨 후 박판유리를 접합물질에 담금으로써 박판유리에 접합물질을 도포한다. 그리고, 접합물질이 도포된 박판유리를 여러 층으로 적층한 후, 박판유리에 열을 가하여 다수개의 박판유리를 접합시킨다.
접합물질에 의해 접합된 박판유리는 유리블럭과 같은 형태로 형성되므로 범용밀링을 이용하여 소정크기로 재단한 후, 재단된 박판유리를 일체로 면삭, 면취 공정을 통해 가공한다.
특히, 범용밀링에 의해 재단된 유리블럭의 측면은 재단에 의해 정돈되지 않은 상태이므로 측면의 표면을 고르게 그라인딩해야 한다. 그러나, 종래에는 기존의 그라인더를 이용하여 작업자가 수작업에 의해 유리블럭의 측면을 그라인딩하므로 측면의 가공형태가 일정하지 못한 문제점이 있다.
그리고, 그라인딩시 발생하는 파편은 주변으로 비산하여 기기고장을 일으키거나 청소를 곤란하게 하는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 자동화 가공시스템에 의해 유리블럭의 측면을 가공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 그라인딩시 발생하는 파편의 비산을 방지하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명의 박판유리 측면 가공장치는 몸체부; 상기 몸체부에 구비되는 헤드 지지대를 따라 이동가능하도록 연결되고, 박판유리 블럭을 그라인딩하는 다이아몬드 커터가 구비되는 그라인더 헤드; 상기 그라인더 헤드의 이동방향과 수직되는 방향으로 이동가능하도록 상기 몸체부에 연결되고, 상기 박판유리 블럭을 고정시키고, 파편의 비산을 방지하는 커버가 구비되는 유리블럭 핸들러를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 유리블럭 핸들러는 상기 몸체부의 상면을 따라 왕복이동하는 워크 테이블을 포함하고, 상기 커버는 상기 워크 테이블에 회전가능하도록 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 커버는 일측면만 개방되고, 상기 개방된 일측면을 통해 상기 그라인더 헤드가 상기 박판유리 블럭을 그라인딩하도록 대응회전하는 것이 바람직하다.
본 발명의 유리블럭 핸들러는 상기 워크 테이블의 상면에 회전가능하도록 연 결되는 지지 프레임과, 상기 지지 프레임과 일정간격 이격되어 설치되는 가압 프레임을 포함하고, 상기 가압 프레임은 상기 지지 프레임 방향으로 가압됨으로써 상기 지지 프레임과 상기 가압 프레임 사이에 위치한 유리블럭을 고정시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 가압 프레임은 상부 프레임; 상기 상부 프레임으로부터 하방으로 이동가능하도록 구성되는 하부 프레임;및 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임 사이에 구비되고, 외부로부터 공급되는 유체에 의해 팽창하거나 축소하는 가압 실린더를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다이아몬드 커터는 상하방향으로 이동가능하도록 상기 그라인더 헤드에 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 박판유리 측면 가공장치를 이용한 가공 어셈블리는 다수개의 박판유리 측면 가공장치; 상기 박판유리 블럭이 안착되는 입반출 정반;및 상기 박파유리 블럭을 상기 입반출 정반 또는 상기 박판유리 측면 가공장치로 이송시키는 이송유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 입반출 정반은 상기 박판유리 블럭이 안착되는 다수개의 안착부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 이송유닛은 연결레일을 따라 이동가능하도록 구성되고, 상기 박판유리 블럭을 파지하는 핸드그립부를 구비하는 다관절 로봇으로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 박판유리 측면 가공장치는 6개로 구비되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명에 의한 박판유리 측면 가공장치 및 이를 이용한 가공 어셈블리에 의하면, 이송유닛에 의해 순차적으로 유리블럭이 가공되도록 자동제어됨으로써 유리블럭 가공 효율이 상승하고, 비용 및 시간이 절감되고, 유리블럭 핸들러에 구비된 커버가 유리블럭의 가공상태에 따라 파편이 비산되는 것을 방지함으로써 파편으로 인한 기기고장을 방지하고 주변 상태를 청결하게 유지시킬 수 있는 이점이 있다.
이하에서는 본 발명에 의한 박판유리 측면 가공장치 및 이를 이용한 가공 어셈블리의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 10에는 본 발명에 의한 박판유리 측면 가공장치 및 이를 이용한 가공 어셈블리의 바람직한 실시예가 도시되어 있다.
도시된 바에 따르면, 본 발명의 가공 어셈블리는 유리블럭을 입반출시키는 입출 정반 및 반출 정반과, 상기 입출 정반과 반출 정반을 연결하는 연결레일을 따라 이동하는 이송유닛과, 상기 연결레일의 양 측에 구비되는 다수개의 박판유리 측면 가공장치를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 가공 어셈블리는 재단기에 의해 재단된 유리블럭을 입반출시키는 입출 정반(10)과 반출 정반(20)을 포함한다. 상기 입출 정반(10)과 반출 정반(20)의 상면에는 유리블럭이 안착되는 다수개의 안착부(13)가 구비된다.
상기 입출 정반(10)과 반출 정반(20) 사이에는 연결레일(30)이 구비된다. 그리고, 상기 연결레일(30)에는 상기 입출 정반(10)에 안착된 유리블럭을 아래에서 설명할 측면 가공장치(50) 또는 반출 정반(20)으로 이동시키는 이송유닛(40)이 안착되어 이동한다.
상기 이송유닛(40)은 다수개의 관절로 구성되고 유리 블럭을 파지할 수 있는 핸드그립부를 구비한 로봇으로 구성될 수 있고, 상기 입출 정반(10)의 상면의 안착 블럭(13)에 안착된 유리블럭을 파지하여 상기 측면 가공장치(50)로 이송시키거나 상기 측면 가공장치(50)에 안착된 유리블럭을 파지하여 상기 반출 정반(20)에 안착시킬 수 있다.
상기 연결레일(30)의 양 측방에는 유리블럭의 측면을 그라인딩하기 위한 다수개의 측면 가공장치(50)가 구비된다. 상기 측면 가공장치(50)는 측면 가공 속도 및 상기 이송유닛(40)의 성능에 따라 구비갯수가 달라질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 측면 가공장치(50)는 상기 이송유닛(40)이 유리블럭을 이송시킬 수 있는 범위 내에 위치하는 몸체부(51)를 포함한다. 상기 몸체부(51)의 상면에는 상기 연결레일(30) 방향(이하, 'X축 방향'이라 함)을 따라 이동하는 그라인더 헤드(60)가 구비되는 헤드 지지대(53)가 구비된다.
상기 헤드 지지대(53)에 구비되는 그라인더 헤드(60)는 구동모터(도시되지 않음)에 의해 구동하고 볼스크류(ball screw)나, 볼스플라인(ball spline) 등으로 구성되어 상기 헤드 지지대(53)에 구비되는 가이드바(55)와 스크류 결합됨으로써 X축 방향으로 이동가능하도록 구성된다.
상기 그라인더 헤드(60)에는 유리블럭의 측면을 가공하기 위한 다이아몬드 커터(61)가 구비된다. 상기 다이아몬드 커터(61)는 고속으로 회전하면서 유리블럭의 측면을 컷팅함으로써 유리블럭 측면을 고르게 그라인딩 할 수 있다.
그리고, 상기 다이아몬드 커터(61)는 상기 몸체부(51)의 상면에 연직한 방향(이하, 'Z축 방향'이라 함)을 따라 이동하도록 구성된다. 즉, 상기 다이아몬드 커터(61)는 상기 그라인더 헤드(60)와 스크류 결합 또는 랙과 피니언 결합함으로써 Z축방향으로 이동하도록 구성될 수 있다.
상기 몸체부(51)의 상면에는 상기 이송유닛(40)에 의해 이송되는 유리블럭이 안착되는 워크 테이블(70)이 구비된다. 상기 워크 테이블(70)은 상기 몸체부(51)의 상면에 구비되고 엘엠 가이드(LM guide)와 같은 부품으로 구성되는 가이드 레일(71)을 따라 Y축 방향으로 이동한다.
상기 워크 테이블(70)의 상면에는 유리블럭을 파지하고 그라인딩시 발생하는 파편이 튀는 것을 방지하는 유리블럭 핸들러(80)가 구비된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 워크 테이블(70)의 상면에는 유리블럭을 파지하기 위한 유리블럭 핸들러(80)가 회전가능하도록 구성되어 있다.
상기 유리블럭 핸들러(80)는 상기 워크 테이블(70)의 상면에 구비되는 회전보스(73)와 회전가능하도록 연결되는 지지 프레임(81)을 포함한다. 상기 지지 프레임(81)은 상기 회전보스(73) 내부에 구비되는 회전기어(도시되지 않음)와 연결됨으 로써 회전가능하도록 구성된다.
그리고, 상기 지지프레임(81)의 중앙부에 구비되는 지지드럼(83)은 상기 워크 테이블(70)과 고정되도록 구성된다. 따라서, 상기 지지 프레임(81)은 상기 회전보스(73) 및 상기 지지드럼(83)에 대해 회전하나, 상기 회전보스(73)는 상기 지지드럼(83)과 고정되어 회전하지 않는다. 그리고, 상기 지지드럼(83)의 상면에는 유리블럭의 하면을 고정하기 위한 고정 베어링(85)이 구비된다.
상기 지지프레임(81)의 양단에는 연직방향으로 형성되는 지지바(87)가 구비된다. 그리고, 상기 지지바(87)에는 유리블럭의 상면을 고정하기 위한 가압 프레임(90)이 구비된다.
상기 가압 프레임(90)은 상부 프레임(91)과 하부 프레임(93)으로 구성된다. 상기 상부 프레임(91)은 상기 지지바(87)에 고정되고, 상기 하부 프레임(93)은 상기 지지바(87)를 따라 상하방으로 이동가능하다.
상기 상부 프레임(91)과 하부 프레임(93)의 양단 사이에는 가압 실린더(95)가 구비된다. 상기 가압 실린더(95)는 외부로부터 유입되는 공기 또는 유체에 의해 팽창하여 상기 하부 프레임(93)을 하방으로 밀어냄으로 인해 상기 하부 프레임(93)의 하방에 위치하는 유리블럭의 상면을 고정시킬 수 있다.
그리고, 상기 하부 프레임(93)에서 지지드럼(83)의 상면에 구비되는 고정 베어링(85)과 대향하는 부분에는 고정 베어링(85)이 구비된다. 따라서, 상기 지지드럼(83)에 구비되는 고정 베어링(85)과 상기 하부 프레임(93)에 구비되는 고정 베어링(85) 사이에 유리블럭이 안착되어 고정된다.
상기 지지 프레임(81) 및 가압 프레임(90)에는 일측방만 개방되도록 형성되는 커버(97)가 구비된다. 상기 커버(97)는 유리블럭을 그라인딩하는 과정에서 파편이 주변으로 비산하지 않도록 하는 역할을 한다. 상기 커버(97)에는 가공상태를 확인할 수 있는 확인창(99)이 더 구비될 수 있다.
이하에서는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 박판유리 측면 가공장치 및 이를 이용한 가공 어셈블리의 작용을 상세하게 설명한다.
먼저, 재단기에 의해 재단된 유리블럭은 입출 정반(10)의 안착부(13)에 안착된다. 그리고, 이송유닛(40)이 상기 안착부(13)에 안착된 유리블럭을 파지하여 소정 위치에 구비되는 측면 가공장치(50)로 이송한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 이송유닛(40)은 연결레일(30)을 따라 이동하여 측면 가공장치(50)로 이동한 다음, 파지한 유리블럭을 유리블럭 핸들러(80)의 지지드럼(83)에 구비된 고정 베어링(85)과 하부 프레임(93)에 구비되는 고정 베어링(85) 사이에 위치시킨다.
그러면, 상기 가압 프레임(90)의 가압 실린더(95)가 팽창하면서 상기 하부 프레임(93)을 하방으로 밀어냄으로써 고정 베어링(85) 사이에 위치한 유리블럭을 견고하게 고정시킬 수 있다.
이와 같이 유리블럭이 상기 유리블럭 핸들러(80)에 고정되면, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 유리블럭 핸들러(80)가 180° 회전한 후, 몸체부(51)의 가이드레일(71)을 따라 헤드 지지대(53)가 구비된 위치로 이동한다. 이때, 상기 유리블럭 핸들러(80)의 가압 프레임(90), 지지프레임(81) 및 커버(97)는 일체로 회전하나, 고정 베어링(85) 사이에 고정된 유리블럭은 회전하지 않는다.
상기 유리블럭 핸들러(80)가 이동하면, 상기 헤드 지지대(53)에 구비된 그라인더 헤드(60)가 헤드 지지대(53)를 따라 X축 방향으로 왕복 이동하면서 유리블럭의 측면을 그라인딩한다. 이때, 상기 유리블럭 핸들러(80)의 커버(97)는 상기 그라인더 헤드(60) 방향을 제외한 모든 방향을 커버하므로 그라인딩시 발생하는 파편이 주변으로 비산하는 것을 방지할 수 있다.
상기 그라인더 헤드(60)에 의해 유리블럭의 일측면 가공이 완료되면, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 유리블럭 핸들러(80)가 90°회전한다. 이때도 고정 베어링(85) 사이에 고정된 유리블럭을 회전하지 않는다.
그리고, 상기 그라인더 헤드(60)는 이동하지 않은 상태에서 다이아몬드 커터(61)만 회전시키고, 상기 유리블럭 핸들러(80)가 구비된 워크 테이블(70)이 가이드 레일(71)을 따라 Y축 방향으로 왕복이동하면서 그라인딩을 실시한다. 이때도 상기 커버(97)에 의해 파편이 주변으로 비산하는 것을 방지할 수 있다.
상기 워크 테이블(70)의 이동에 의해 그라인딩이 종료되면, 다시 유리블럭 핸들러(80)가 90°회전하고 상기 그라인더 헤드(60)가 X축 방향으로 왕복이동하면서 그라인딩을 실시한다.
그리고, 다시 유리블럭 핸들러(80)가 90° 회전하고 상기 워크 테이블(70)이 Y축방향으로 왕복이동하면서 그라인딩을 실시함으로써 유리블럭의 모든 측면을 그라인딩할 수 있다.
이와 같이 유리블럭 측면의 그라인딩이 종료되면, 상기 워크 테이블(70)이 전방으로 이동하고, 상기 이송유닛(40)이 유리블럭을 파지한다. 그리고, 상기 유리블럭 핸들러(80)의 가압 실린더(95)가 축소되어 상기 하부 프레임(93)이 상방으로 이동함으로써 유리블럭의 고정을 해제한다.
상기 이송유닛(40)은 파지한 유리블럭을 반출 정반(20)의 상면에 안착시킴으로써 가공공정을 종료한다.
상기 이송유닛(40)은 작업 순서에 따라 유리블럭을 다수개의 측면 가공장치(50)로 이송시키거나 상기 측면 가공장치(50)에 의해 가공된 유리블럭을 반출정반(20)으로 이송시키는 공정을 지속적으로 수행할 수 있도록 프로그래밍 될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 박판유리 측면 가공장치 및 이를 이용한 가공 어셈블리에 의하면 다음과 같은 이점이 있다.
이송유닛에 의해 순차적으로 유리블럭이 가공되도록 자동제어됨으로써 유리블럭 가공 효율이 상승하고, 비용 및 시간이 절감되는 이점이 있다.
그리고, 유리블럭 핸들러에 구비된 커버가 유리블럭의 가공상태에 따라 파편이 비산되는 것을 방지함으로써 파편으로 인한 기기고장을 방지하고 주변 상태를 청결하게 유지시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 박판유리 측면 가공장치를 이용한 가공 어셈블리를 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 박판유리 측면 가공장치를 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 박판유리 측면 가공장치를 보인 정면도.
도 4는 본 발명에 의한 박판유리 측면 가공장치의 유리블럭 핸들러를 보인 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 박판유리 측면 가공장치에 유리블럭이 안착되는 상태를 보인 공정상태도.
도 6 내지 9는 본 발명에 의한 박판유리 측면 가공장치에 의해 유리블럭의 일측면을 가공하는 상태를 순서대로 보인 공정상태도.
도 10은 본 발명에 의한 박판유리 측면 가공장치에 의해 가공된 유리블럭이 회수되는 상태를 보인 공정상태도.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
10 : 입출정반 20 : 반출정반
30 : 연결레일 40 : 이송유닛
50 : 측면 가공장치 51 : 몸체부
53 : 헤드 지지대 60 : 그라인더 헤드
61 : 다이아몬드 커터 70 : 워크 테이블
80 : 유리블럭 핸들러 81 : 지지 프레임
90 : 가압 프레임 95 : 가압 실린더
97 : 커버

Claims (10)

  1. 몸체부;
    상기 몸체부에 구비되는 헤드 지지대를 따라 이동가능하도록 연결되고, 박판유리 블럭을 그라인딩하는 다이아몬드 커터가 구비되는 그라인더 헤드;
    상기 그라인더 헤드의 이동방향과 수직되는 방향으로 이동가능하도록 상기 몸체부에 연결되고, 상기 박판유리 블럭을 고정시키고, 파편의 비산을 방지하는 커버가 구비되는 유리블럭 핸들러를 포함하는
    박판유리 측면 가공장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유리블럭 핸들러는
    상기 몸체부의 상면을 따라 왕복이동하는 워크 테이블을 포함하고,
    상기 커버는 상기 워크 테이블에 회전가능하도록 연결되는
    박판유리 측면 가공장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커버는
    일측면만 개방되고,
    상기 개방된 일측면을 통해 상기 그라인더 헤드가 상기 박판유리 블럭을 그라인딩하도록 대응회전하는
    박판유리 측면 가공장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 유리블럭 핸들러는
    상기 워크 테이블의 상면에 회전가능하도록 연결되는 지지 프레임과
    상기 지지 프레임과 일정간격 이격되어 설치되는 가압 프레임을 포함하고,
    상기 가압 프레임은 상기 지지 프레임 방향으로 가압됨으로써 상기 지지 프레임과 상기 가압 프레임 사이에 위치한 유리블럭을 고정시키는
    박판유리 측면 가공장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가압 프레임은
    상부 프레임;
    상기 상부 프레임으로부터 하방으로 이동가능하도록 구성되는 하부 프레임;및
    상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임 사이에 구비되고, 외부로부터 공급되는 유체에 의해 팽창하거나 축소하는 가압 실린더를 포함하는
    박판유리 측면 가공장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다이아몬드 커터는
    상하방향으로 이동가능하도록 상기 그라인더 헤드에 연결되는
    박판유리 측면 가공장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 의한 다수개의 박판유리 측면 가공장치;
    상기 박판유리 블럭이 안착되는 입반출 정반;및
    상기 박파유리 블럭을 상기 입반출 정반 또는 상기 박판유리 측면 가공장치로 이송시키는 이송유닛을 포함하는
    박판유리 측면 가공장치를 이용한 가공 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 입반출 정반은
    상기 박판유리 블럭이 안착되는 다수개의 안착부를 포함하는
    박판유리 측면 가공장치를 이용한 가공 어셈블리.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 이송유닛은
    연결레일을 따라 이동가능하도록 구성되고,
    상기 박판유리 블럭을 파지하는 핸드그립부를 구비하는 다관절 로봇으로 구성되는
    박판유리 측면 가공장치를 이용한 가공 어셈블리.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 박판유리 측면 가공장치는
    6개로 구비되는
    박판유리 측면 가공장치를 이용한 가공 어셈블리.
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