CN104411454B - 机床 - Google Patents

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Abstract

在包围对工件进行加工的空间且防止切屑、加工液的飞散的机床的防溅罩中，具备被设置在机床(10)的正面侧并通过圆弧运动而在水平方向进行开闭动作的正面门(65)、进行与正面门(65)同心的圆弧运动并与该正面门(65)重合地进行开闭动作的侧面门(66)和与开闭模式相应地有选择地准许正面门(65)和侧面门(66)的开闭的门锁止开关(75、76)。

Description

机床
技术领域
本发明涉及机床，尤其涉及具备通过NC(数值控制)加工工件时，防止切屑、加工液的飞散的防溅罩的机床。
背景技术
以往，在机床中，为了防止在加工中切屑、加工液飞散，使用将机床包围的防溅罩。防溅罩一般来说，为了访问被装配在机床的主轴前端部的工具以及由该工具加工的工件，在防溅罩的正面面板、侧面面板设置有门。例如，专利文献1公开了具备被形成为圆弧状的多个门的机床用罩。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-114767号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1的机床用罩中，虽然多个门通过圆弧运动来开闭，但是，不能仅开闭正面侧的门。因此，为了访问加工空间的正面部分，不得不将多个门全部打开，由此，存在无论设计怎样的联锁装置，都必须使主轴的旋转停止，且使加工液的供给停止，使加工流程完全停止的问题。
本发明以解决这样的以往技术的问题为技术课题，其目的在于提供一种在具备被形成为直线状或者圆弧状的多个门的防溅罩中，能够仅开闭准备室侧门(正面侧的门)或加工室侧门(侧面侧的门)的机床。
本发明目的还在于提供一种具备使用方便性好的紧凑的防溅罩的机床，该防溅罩能够使使用了双面角板的加工中的准备、工具通过手工操作向主轴的更换安全且效率良好。
用于解决课题的手段
为了实现上述的目的，根据本发明，提供一种防溅罩，
所述防溅罩包围对工件进行加工的空间，防止切屑、加工液的飞散，所述防溅罩具备：
准备室侧门，其被设置在机床的准备室侧，在水平方向进行开闭动作；
加工室侧门，其与前述准备室侧门邻接，在相同方向进行开闭动作；
门锁止开关，其与开闭模式相应地有选择地准许前述准备室侧门和前述加工室侧门的开闭。
发明效果
根据本发明，准备室侧门(正面侧的门)和加工室侧门(侧面侧的门)可在相同方向各自独立地开闭，能够根据需要各自有选择地开闭。另外，能够得到如下这样的考虑了生产效率、安全性的使用方便性好的门开闭模式：能够设定成，通过设置与开闭模式相应地有选择地准许准备室侧门(正面侧的门)和加工室侧门(侧面侧的门)的开闭的门锁止开关，使门仅可在机床的主轴停止且加工液的供给停止的期间开放等。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的一实施方式的机床的构造的侧视图。
图2是在图1的箭头线2-2的方向看的机床的后视图。
图3是示意性地表示与防溅罩一起表示的机床的外观的立体图，该防溅罩将图1的机床包围。
图4是图3的防溅罩的一部分的剖视图，是表示基于本发明的实施方式的滑门的图。
具体实施方式
下面，一面参照附图一面说明本发明的一实施方式。图1是示意性地表示本发明的一实施方式的机床的构造的侧视图，图2是在图1的箭头线2-2的方向看的机床的后视图，图3是示意性地表示与防溅罩一起表示的机床的外观的立体图，图4是图3的防溅罩的一部分的剖视图，是表示基于本发明的实施方式的滑门的图。另外，在本说明书中，被装配在后述的主轴的前端的工具的前端方向成为机床的前侧。
在本实施方式中，机床10作为一例是具有XYZ正交3轴方向的直线移动轴和1个作为旋转进给轴的B轴的4轴卧式加工中心。将机床10的左右方向(与图1的纸张垂直方向)定义为X轴，将上下方向定义为Y轴，将前后方向(图1中的左右方向)定义为Z轴。B轴是以与Y轴平行的竖直轴线为中心的旋转进给轴。机床10例如也可以使用5轴机、立式加工中心、铣床、放电加工机等来替代4轴卧式加工中心。
机床10具备被支撑在工厂等的底板面上的作为底座的床台12。床台12具备空心方柱状的床台主体13和在Z轴方向从床台主体13的后面向后方突出的左右一对侧壁14。床台12由作为支撑部件的可调节高度的多个在本实施方式中为3个的校平垫块支撑。更详细地说，床台12由被配置在床台主体13的前侧中央部的1个前校平垫块11a和被配置在一对侧壁14的各自的后端部的后校平垫块11b支撑。
在床台主体13的上表面配置工作台15。工作台15由被装入床台主体13内的B轴伺服马达15a在B轴方向上绕与Y轴平行地延伸的旋转轴线旋转进给。在工作台15上固定双面角板16。双面角板16具有用于安装工件W的被相互背靠背地配置的安装面16a、16b。
机床10具备在床台主体13的后面沿Y轴在上下方向直线往复移动的上下移动体21。在上下移动体21的上表面安装有沿X轴在左右方向直线往复移动的左右移动体23。在左右移动体23上安装有沿Z轴在前后方向直线往复移动的前后移动体24。在前后移动体24上安装有以与Z轴平行的旋转轴线O为中心可旋转地支撑主轴26的主轴头25。工具27被可装拆地装配在主轴26的前端，与被固定在双面角板16的一方的安装面上的工件W面对面。
在床台主体13的后面安装有在Y轴方向(竖直方向)延伸的作为左右一对上下导向器的Y轴导轨28，在Y轴导轨28的外侧安装有在Y轴方向延伸设置的作为一对上下进给丝杠的Y轴滚珠丝杆35。另外，在床台主体13的后面设置有托架31。在本实施方式中，托架31与侧壁14一体地形成，从侧壁14的内侧面突出。在托架31上安装有作为上下进给马达的Y轴伺服马达30。在托架31上形成有在Y轴方向从托架31的上表面贯通到下表面的贯通孔32，Y轴伺服马达30被安装在托架31的下表面，其输出轴30a穿过贯通孔32向上方突出。输出轴30a经联轴器34连结在Y轴滚珠丝杆35的下端。Y轴滚珠丝杆35尽可能靠近后校平垫块11b地配置。
上下移动体21具备在Y轴方向相互离开且二叉状地向下方延伸的左右一对腿部22。在上下移动体21上安装有Y轴导块29，上下移动体21经Y轴导块29可沿Y轴导轨28滑动地被支撑在Y轴导轨28。从图2可以理解，Y轴导块29被配置成在将上下移动体21安装到床台主体13的后面时，Y轴导轨28与一对腿部22重叠。更详细地说，在上下移动体21上对于一对Y轴导轨28的每一个配设有上下一对Y轴导块29，在各对Y轴导块29中，至少一方的导块被配置于一对腿部22的每一个。
在上下移动体21上还安装有与Y轴滚珠丝杆35卡合的螺母36。若Y轴伺服马达30旋转，则上下移动体21与该Y轴伺服马达30的旋转方向以及旋转量相应地在上下方向上被驱动。另外，Y轴伺服马达30以及Y轴滚珠丝杆35构成本发明的上下驱动构件。Y轴滚珠丝杆35至少左右均为1根即可。另外，上下移动体21的左右方向的尺寸只要是可收容导块29的最小限度的宽度即可，优选仅使螺母36的部分向左右突出，谋求轻型化。
在上下移动体21的上表面安装有在X轴方向延伸的作为一对左右导向器的X轴导轨37和在该一对X轴导轨37之间在X轴方向延伸的作为左右进给丝杠的X轴滚珠丝杆41。在左右移动体23上安装有X轴导块38，左右移动体23经X轴导块38可沿X轴导轨37在左右方向滑动地被支撑在X轴导轨37。另外，在上下移动体21上安装有作为左右进给马达的X轴伺服马达39。X轴伺服马达39的输出轴(未图示出)经联轴器(未图示出)连结在X轴滚珠丝杆41。在左右移动体23上还安装与X轴滚珠丝杆41卡合的螺母42，若X轴伺服马达39旋转，则左右移动体23与该X轴伺服马达39的旋转方向以及旋转量相应地在左右方向上被驱动。另外，X轴伺服马达39以及X轴滚珠丝杆41构成本发明的左右驱动构件。
在左右移动体23的上表面安装有在Z轴方向延伸的作为左右一对前后导向器的Z轴导轨43和在该一对Z轴导轨43之间在Z轴方向延伸的作为前后进给丝杠的Z轴滚珠丝杆46。在前后移动体24上安装有Z轴导块44，前后移动体24经Z轴导块44可沿Z轴导轨43在前后方向滑动地被支撑在Z轴导轨43。另外，在左右移动体23上安装有作为前后进给马达的Z轴伺服马达45。Z轴伺服马达45的输出轴(未图示出)经联轴器(未图示出)连结在Z轴滚珠丝杆46。在前后移动体24上还安装有与Z轴滚珠丝杆46卡合的螺母47，若Z轴伺服马达45旋转，则前后移动体24与该Z轴伺服马达45的旋转方向以及旋转量相应地在前后方向上被驱动。另外，Z轴伺服马达45以及Z轴滚珠丝杆46构成本发明的前后驱动构件。
在主轴头25内装入有内装式的主轴马达(未图示出)。主轴26以及工具27由主轴马达以旋转轴线O为中心进行旋转驱动。工具27通过左右移动体23、上下移动体21以及前后移动体24的XYZ方向的直线移动相对于工件W相对移动。该相对移动由被装入机床10的NC装置(未图示出)控制。在工具27和工件W的相对移动中旋转的工具27在规定的加工点与工件W接触。这样，工件W被加工成所希望的形状。
如图1所示，在床台主体13内形成在上方开口的空洞51。在空洞51内壁形成有被配置在工作台15的下方的喷射器(シュータ)52，在床台主体13的后面形成有作为切屑排出口的开口部13a。喷射器52由从床台主体13之前到后方朝向开口部13a变低的倾斜面以及在左右的内壁朝向下方的倾斜面构成。进行工件W加工时产生的切屑以及喷射到工件W的加工区域的加工液从工作台15的周围向空洞51内落下，进而，沿喷射器52朝向开口部13a移动。
用于将切屑以及加工液向机外也就是床台主体13的空洞51的外部排出的切屑管道53被安装在床台主体13的后面。切屑管道53从床台主体13的后面通过上下移动体21的腿部22之间向后方延伸。切屑管道53在一方的端部例如由多个螺栓安装在床台主体13的后面，将开口部13a包围。切屑管道53的另一端53b连结有切屑接收件56。切屑接收件56是在上方开口的薄的托盘状的部件，底壁为筛网(未图示出)。在切屑接收件56的下侧配置加工液罐54。切屑管道53从喷射器52向下方倾斜，随着去向加工液罐54而靠近底板面。这样，从开口部13a向机外排出的切屑以及加工液由切屑管道53向切屑接收件56引导。在切屑接收件56中，加工液穿过切屑接收件56的底壁的筛网，被过滤后，向加工液罐54落下，仅切屑堆积在切屑接收件56的底壁上。堆积在切屑接收件56上的切屑由操作人员定期地收集。
加工液罐54积存由切屑管道53从喷射器52引导的加工液。在加工液罐54上安装有泵55。泵55将被积存于加工液罐54的加工液朝向工件W的加工区域供给。也可以在加工液罐54内还设置过滤器(未图示出)，在向加工区域供给前，进一步过滤细微的切屑。这样，加工液被再次利用。
机床10具备形成对前述所有的构成要素进行收容的内部空间的例如箱形的防溅罩61。防溅罩61具备覆盖机床10的正面下方部分、两侧部、顶部以及后面的正面面板62和左右侧面面板63a、63b以及顶板面板64。机床10的正面的上方部分、尤其是配置着双面角板16的空间由第1和第2滑门65、66覆盖。在第1和第2滑门65、66上形成有矩形的监视窗65a、66a，透明的玻璃板被嵌入该监视窗65a、66a。
在右侧面面板63b上装入操控板68，该操控板68与前述的NC装置连接。在操控板68上配置显示前述的构成要素的动作状态的显示面板、各种输入按钮。机床10的操作人员能够经操控板68向NC装置输入加工程序、各种加工参数。加工程序也可以经工厂内LAN等通信网络输入。
参见图4，配置双面角板16的床台12的上方空间成为由被固定着的圆弧壁74、可动式的第1和第2滑门65、66以及滑板71围绕的加工区域。作为准备室侧门(正面门)的第1滑门65被设置在机床10的正面侧，通过以中心O′为中心的圆弧运动在水平方向上进行开闭动作。作为加工室侧门(侧面门)的第2滑门66进行以与第1滑门65相同的中心O′为中心的圆弧运动，与该第1滑门65重合地进行开闭动作。另外，在本实施方式中，在主轴头25位于X轴行程中心时，第1和第2滑门65、66的圆弧运动的中心O′处于主轴27的旋转轴线O上。另外，在第1和第2滑门65、66上分别安装有开闭用的把手65b、66b。
在前述加工区域配置有在包括工作台15的B轴方向的旋转中心轴线在内的平面内相对于主轴26的旋转轴线O大致垂直地延伸的分隔壁70。在通过沿B轴方向旋转进给工作台15，双面角板16像图4所示那样与主轴26的中心轴线O大致垂直时，前述加工区域被分割为由近前侧也就是正面的第1滑门65、分隔壁70以及双面角板16划分的准备室72；和由进深侧也就是圆弧壁74、分隔壁70、双面角板16、滑板71以及侧面侧的第2滑门66划分的加工室73。滑板71总是追随主轴头25的动作将加工室73的后面堵塞。另外，第1和第2滑门65、66可独立地滑动，通过使第1滑门65向箭头A的方向滑动并开放，操作人员可访问准备室72，通过使第2滑门66向箭头A的方向滑动并开放，操作人员可访问加工室73。
机床10还具备与该机床10的工作状态相关联地防止第1和第2滑门65、66开放的联锁装置。参见图4，在第1滑门65上配设有第1门锁止开关75，在第2滑门66上配设有第2门锁止开关76。门锁止开关75当然被设置在不妨碍第2滑门66开闭的场所。第1和第2门锁止开关75、76具备触点(未图示出)和锁止机构(未图示出)，所述触点在第1和第2滑门65、66被关闭时，横穿该门锁止开关，允许电流向联锁装置回路(未图示出)流动，所述锁止机构在前述联锁装置回路禁止滑门开放的期间，随之使第1和第2滑门65、66不可开放。联锁装置回路也可以使用利用了限位开关、螺线管的可编程控制器。
第1和第2滑门65、66并不限定于呈圆弧形状且通过圆弧运动进行开闭动作的滑门。例如，在图4中，也能够配设如下的梯形的防溅罩：在滑板71的部分具有长边，在与第1滑门65相接的部分具有与X轴平行的短边，在圆弧壁74的部分以及第2滑门66的部分分别具有斜边。在这种情况下，也可以做成下述结构：邻接地在第2滑门66的部分的斜边的分隔壁70的前侧配置直线状的第1滑门(准备室侧门)，在分隔壁70的后侧配置直线状的第2滑门(加工室侧门)，通过使各自的滑门向机床10的斜后方独立地进行直线运动来进行开闭动作。
或者，在图4中，也能够配设如下的长方形的防溅罩：在滑板71的部分具有长边，在与第1滑门65相接的部分具有与X轴平行的长边，在与圆弧壁74以及第2滑门66相接的部分分别具有与Z轴平行的短边。在这种情况下，也可以做成下述结构：邻接地在与第2滑门66相接的部分的短边的分隔壁70的前侧配置直线状的第1滑门(准备室侧门)，在分隔壁70的后侧配置直线状的第2滑门(加工室侧门)，通过使各自的滑门向机床10的后方独立地进行直线运动来进行开闭动作。
下面，说明本实施方式和联锁装置的一例。
(1)在仅将第1滑门65打开的情况下
在B轴处于0°或者180°的位置时，即、双面角板16如图4所示，处于与主轴26的旋转轴线O成90°的位置时，联锁装置将第1门锁止开关75的锁止机构开锁。据此，第1滑门65可开放。另一方面，在第1滑门65打开的期间，联锁装置禁止B轴的旋转，维持B轴在0°或者180°的位置。据此，即使在机床10的主轴26旋转工件W加工中，操作人员也能够安全地打开第1滑门65，访问准备室72，将加工完的工件W从双面角板16的安装面(在图4中为安装面16a)拆下，将未加工工件(未图示出)安装在该安装面，进行工件的更换。若第1滑门65被关闭，第1门锁止开关75的触点闭合，则联锁装置允许B轴的旋转。
(2)在仅将第2滑门66打开的情况下
在主轴26、B轴以及加工液的供给停止的期间，联锁装置将第2门锁止开关76的锁止机构开锁，第2滑门66可开放。此时，B轴只要不受其旋转位置的影响而停止，则满足开锁的条件。在第2滑门66打开的期间，联锁装置禁止主轴26以及B轴的旋转以及加工液的供给。据此，操作人员可安全地打开第2滑门66，访问加工室73，例如，通过手工操作进行更换工具或清扫加工室73或者加工的调试等作业。若第2滑门66被关闭，第2门锁止开关76的触点闭合，则联锁装置首先将对B轴旋转的禁止解除。但是，此时需要注意第1滑门65被关闭这点。接着，B轴若根据例如来自NC装置的指令向0°或者180°的位置移动，则联锁装置将对主轴26的旋转以及加工液的供给的禁止解除，允许这些工作。
(3)在将第1和第2滑门65、66这两者同时打开的情况下
在同时满足上述条件(1)以及(2)的情况下，也就是在主轴26、B轴的旋转以及加工液的供给停止，且B轴被推断为在0°或者180°的位置的期间，联锁装置在将第2门锁止开关76的锁止机构开锁的同时，也将第1门锁止开关75的锁止机构开锁。据此，在使第2滑门66可开放的基础上，还使第1滑门65也可同时开放。在第1和第2滑门65、66同时打开的期间，联锁装置禁止主轴26以及B轴的旋转以及加工液的供给。由于从第1和第2滑门65、66的机构方面看，不能从第1和第2滑门65、66同时打开的状态仅将第1滑门65关闭，但是，可仅将第2滑门66关闭。在第2滑门66被关闭，第1滑门65打开的状态下，联锁装置将对主轴26的旋转以及加工液的供给的禁止解除，允许它们工作。但是，在第1滑门65被打开的期间，联锁装置禁止B轴的旋转。
如上面已经讲述的那样，在基于本实施方式的机床10的防溅罩61中，正面侧的第1滑门65和侧面侧的第2滑门66可通过同心的圆弧运动各自独立地进行开闭，能够根据需要各自有选择地进行开闭。另外，防溅罩61内的加工空间被双面角板16以及被配设在该双面角板16的周围的分隔壁70划分为准备室72和加工室73，上述双面角板16被安装在可在B轴方向旋转的工作台15上。据此，可在对被安装在双面角板16的一方的安装面16b上的工件W进行加工的过程中，进行另一方的安装面16a的工件的准备。
即使在加工中，也可以通过具备第1和第2门锁止开关75、76的联锁装置，仅对正面侧的第1滑门65进行开闭，进行工件W的准备，仅对侧面侧的第2滑门66进行开闭，可通过手工操作更换工具27，再有，通过将第1和第2滑门65、66同时打开而成为全开状态。这样，根据本实施方式，可一面确保操作人员的安全，一面根据需要开闭第1和第2滑门65、66的一方或者双方。
再有，Y轴伺服马达30以及Y轴滚珠丝杆35被配置在床台主体13的后面，Y轴伺服马达30连结在Y轴滚珠丝杆35的下端。在本实施方式中，Y轴导轨28、Y轴伺服马达30以及Y轴滚珠丝杆35被配置在主轴头25的下方。尤其是，Y轴导轨28被配置成下端延伸至底板面近旁，Y轴伺服马达30邻接地被配置在底板面。其结果为，能够将机床10的重心设定在比以前更低的位置。而且，使上下移动体21成为二叉形状，与切屑管道53交叉，在腿部22设置导块29，还有助于以在上下方向长的跨距对上下移动体21进行上下引导支撑，能够实现具有比以前更高的稳定性的机床10。能够实现具有比以前更高的稳定性的机床10。这样，能够提高机床10的加工精度。在此基础上，由于不在机床10的上端配置Y轴伺服马达30即可完成，所以，能够使机床10的全部高度变小。
另外，也能够构成为下述方式：不是将一对Y轴导轨28设置在床台主体13的后面，而是在上下方向延伸设置在不具有向床台主体13的后面的后方突出的床台左右的侧壁14的床台12的侧面后方，使上下移动体21在床台主体13的侧面侧在上下方向上移动。
附图标记说明
10：机床；12：床台；14：侧壁；15：工作台；16：双面角板；16a：安装面；16b：安装面；21：上下移动体；22：腿部；23：左右移动体；24：前后移动体；25：主轴头；26：主轴；27：工具；28：Y轴导轨；37：X轴导轨；43：Z轴导轨；61：防溅罩；62：正面面板；63a：左侧面面板；63b：右侧面面板；64：顶板面板；65：第1滑门；66：第2滑门；70：分隔壁；71：滑板；72：准备室；73：加工室；74：圆弧壁；75：第1门锁止开关；76：第2门锁止开关。

Claims (5)

1.一种机床，所述机床具备防溅罩，所述防溅罩包围对工件进行加工的空间，防止切屑、加工液的飞散，其特征在于，
前述机床具备在B轴方向上被旋转进给的工作台和被安装在该工作台上的双面角板，
前述防溅罩还具备分隔壁，该分隔壁被设置成在前述双面角板处于与主轴的旋转轴线成90°的位置时，与该角板成为大致同一平面，前述机床的加工区域被该分隔壁分割为准备室和加工室，
所述机床具备：
正面门，其被设置在所述防溅罩的正面侧，通过圆弧运动在水平方向进行开闭动作，通过打开该正面门而可访问前述准备室；
侧面门，其被设置在所述防溅罩的侧面侧，进行与前述正面门同心的圆弧运动，与前述正面门独立地在水平方向进行开闭动作，所述正面门和侧面门被配置成两者在关闭状态下部分地相互重合，通过打开该侧面门而可访问前述加工室；和
门锁止开关，其与开闭模式相应地有选择地准许前述正面门和前述侧面门的开闭，所述开闭模式是仅所述正面门进行开闭的模式、仅所述侧面门进行开闭的模式以及所述正面门和所述侧面门两者同时打开的模式中的任一种。
2.如权利要求1所述的机床，其特征在于，前述门锁止开关具备被安装在前述正面门上的第1门锁止开关和被安装在前述侧面门上的第2门锁止开关，
该第1门锁止开关和第2门锁止开关具备联锁装置回路和锁止机构，所述联锁装置回路在前述正面门以及/或者前述侧面门打开时，禁止前述机床的主轴以及B轴的旋转和加工液的供给，所述锁止机构在前述机床的主轴或者B轴旋转或被供给加工液时，使前述正面门以及前述侧面门不能开放。
3.如权利要求2所述的机床，其特征在于，前述联锁装置回路在前述双面角板处于与前述机床的主轴的旋转轴线成大致90°的旋转位置时，将前述第1门锁止开关的锁止机构开锁，使前述正面门可开放，若前述正面门被关闭，前述第1门锁止开关的触点闭合，则前述联锁装置回路允许前述工作台的在前述B轴方向上的旋转进给。
4.如权利要求2或3所述的机床，其特征在于，前述联锁装置回路在前述机床的主轴以及B轴的旋转停止且加工液的供给停止的期间，将第2门锁止开关的锁止机构开锁，使前述侧面门可开放，在前述侧面门打开的期间，前述联锁装置回路禁止前述主轴以及B轴的旋转以及加工液的供给，
若前述侧面门再次被关闭，前述第2门锁止开关的触点闭合，则前述联锁装置回路解除对前述B轴的旋转的禁止，解除对前述主轴的旋转以及加工液供给的禁止。
5.如权利要求2或3所述的机床，其特征在于，前述联锁装置回路在前述机床的主轴以及B轴的旋转停止且加工液的供给停止的期间，在将第2门锁止开关的锁止机构开锁的同时也将第1门锁止开关的锁止机构开锁，在可使侧面门开放的基础上也使正面门可同时开放，在前述侧面门和正面门这两者打开的期间，前述联锁装置回路禁止前述主轴以及B轴的旋转以及加工液的供给，
在前述侧面门被关闭且前述正面门打开的状态下，若前述双面角板向与前述主轴的旋转轴线成大致90°的位置移动，则前述联锁装置回路解除对前述主轴的旋转以及加工液供给的禁止。
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