CN109158823B - 一种主梁焊接夹具工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接夹具领域，特别涉及一种主梁焊接夹具工装，包括底座、主动变位机、从动变位机和夹紧固定组件，夹紧固定组件包括承托板和设置在承托板顶部的两个主梁端面限位机构、四个支梁定位夹紧机构、两个主梁支撑机构、一个主梁定位销、一个主梁支座夹具和一个推杆支座夹具，承托板为水平设置的长方形结构并且两端分别与主动变位机和从动变位机固定连接，主梁支座夹具和推杆支座夹具均位于承托板的中间位置，每个支粱定位夹紧机构均包括一个能够从上方压紧主梁的第一压紧气缸，本发明的一种主梁焊接夹具工装，能够精确稳固的对主梁及其焊接构件进行固定，便于焊接机器人自动焊接。

Description

一种主梁焊接夹具工装

技术领域

本发明涉及焊接夹具领域，特别涉及一种主梁焊接夹具工装。

背景技术

焊接机器人是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人，根据国际标准化组织工业机器人属于标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊（割）枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂，在针对太阳能发电杆这种大型主梁进行构件焊接时，对支梁等构件的位置要求相当精确，传统的夹具无法做到对构件的精确定位，因此有必要设计一种能够有效且精确的固定大型主梁与构件的焊接夹具工装。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种主梁焊接夹具工装。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种主梁焊接夹具工装，包括底座、主动变位机、从动变位机和夹紧固定组件，底座水平设置，主动变位机和从动变位机分别呈竖直设置在底座的顶部两端，夹紧固定组件包括承托板和设置在承托板顶部的两个主梁端面限位机构、四个支梁定位夹紧机构、两个主梁支撑机构、一个主梁定位销、一个主梁支座夹具和一个推杆支座夹具，承托板为水平设置的长方形结构并且两端分别与主动变位机和从动变位机固定连接，两个主梁端面限位机构分别设置在承托板的两端，四个支梁定位夹紧机构均匀分布设置在两个主梁端面限位机构之间，两个主梁支撑机构对称设置在承托板的顶部，每个主梁支撑机构均分别位于两个支梁定位夹紧机构之间，主梁支座夹具和推杆支座夹具对称设置在承托板长度方向的两侧，主梁支座夹具和推杆支座夹具均位于承托板的中间位置，主梁定位销位于主梁支座夹具的旁侧并且固定安装在靠近的一个支梁定位夹紧机构上，每个支梁定位夹紧机构均包括一个能够从上方压紧主梁的第一压紧气缸。

优选的，每个所述支梁定位夹紧机构还包括两个用于固定支梁的夹紧组件和一个用于承托主梁底部的V型支架，夹紧组件包括竖直设置的第一固定座和第二压紧气缸，V型支架呈竖直设置在两个第一固定座之间，第一固定座的顶部设置有用于承托主梁底部的承托缺口，第二压紧气缸呈水平设置在V型支架的旁侧并且第二压紧气缸固定设置在第一固定座上，第二压紧气缸的输出端朝向对应的第一固定座并且第二压紧气缸的输出端固定连接有一个条形连接板，条形连接板能够滑动的设置在第一固定座上，条形连接板呈水平设置并且其顶部两端均固定连接有竖直的第一压紧条，两个第一压紧条能够与第一固定座的竖直侧壁抵触。

优选的，每个所述支梁定位夹紧机构的第一压紧气缸均固定设置在各自V型支架的一侧上方，第一压紧气缸的输出端竖直向上设置，并且第一压紧气缸的输出端固定连接有一个水平的第二压紧条。

优选的，所述主梁定位销通过一个水平设置的L型板设置在主梁的底部，L型板的一侧与靠近的一个第一固定座侧壁固定连接，主梁定位销固定设置在L型板另一侧的顶部用于配合主梁底部的焊接工艺孔进行定位。

优选的，每个所述主梁支撑机构均包括一个升降气缸和一个V型块，升降气缸通过一个水平连接板固定设置在承托板的内侧，升降气缸的输出端竖直向上，V型块呈竖直设置并且其底部与升降气缸的输出端固定连接，V型块的顶部两端均设置有能够与主梁外壁接触并转动的轴承。

优选的，每个所述主梁端面限位机构均包括一个L型角座和一个抵触板，L型角座竖直设置，抵触板竖直设置在L型角座的顶部，抵触板的上半部为供主梁端部接触并下滑的斜坡结构。

优选的，所述推杆支座夹具包括第一水平支撑板、第一推送气缸、第二推送气缸和两个第三压紧气缸，第一推送气缸水平设置在第一水平支撑板的顶部，第一水平支撑板的顶部竖直设置有一个能够滑动的第二固定座，第一推送气缸的输出端与第二固定座底端连接，两个第三压紧气缸呈水平固定设置在第二固定座顶部的同一侧，并且两个第三压紧气缸的输出端均连接有一个第一外压板，第二推送气缸呈水平设置在第二固定座的顶部一侧并且位于两个第三压紧气缸之间，两个第三压紧气缸互相平行，第二推送气缸垂直于第三压紧气缸，两个第一外压板之间能够水平滑动的设置有两个第一内压板，两个第一内压板的一端均穿过第二固定座的顶部，并分别与第二推送气缸的输出端和尾部固定连接，第二固定座的顶部侧壁上设置有一个供两个第一内压板一端穿过的条形滑孔。

优选的，所述主梁支座夹具包括第二水平支撑板、第三推送气缸和两个第四压紧气缸，第三推送气缸水平设置在第二水平支撑板的顶部，第二水平支撑板的顶部设置有滑轨，滑轨的两端均设置有一个竖直的第二内压板，两个第二内压板的内侧分别与第三推送气缸的输出端和尾部固定连接，两个第四压紧气缸设置在第二水平支撑板上方远离第二内压板的一侧，两个第四压紧气缸均水平设置并且在竖直方向上排列，两个第四压紧气缸分别通过两个连接座固定设置在第二水平支撑板的上方，两个第四压紧气缸的输出端相向设置并且两个第四压紧气缸的输出端均固定连接有配合第二内压板的第二外压板，两个第二内压板位于两个第二外压板之间。

有益效果：本发明的一种主梁焊接夹具工装，使用前主梁与支梁需进行预穿管操作，之后通过行吊吊装移动至夹具工装的正上方，升降气缸带动V型块升起，将主梁承托住之后再下降，使主梁落入V型支架进行承托，V形块上带有轴承方便主梁滚动以调整径向位置，直至主梁上的焊接工艺孔与主梁定位销完成定位配合，V型支架将整个主梁承托住，而支梁被置于第一固定座与两个第一压紧条之间，第二压紧气缸带动两个第一压紧条靠近第一固定座，直至将二者之间的支梁压紧固定，接着第一压紧气缸带动第二压紧条下降，直至第二压紧条与主梁的顶部接触并将主梁压紧，主梁的两端被抵触板进行限位，防止主梁在轴向上发生位移，主梁的推杆支座的背部通过两个第一外压板和两个第一内压板来固定夹紧，由两个第三压紧气缸带动两个第一外压板互相靠近，由第二推送气缸带动两个第一内压板相互远离，从而每一个第一外压板与对应的第一内压板相互靠近，直至将推杆支座的背部夹持部夹紧，之后第一推送气缸带动整个第一固定座靠近主梁，直至推杆支座与主梁的外壁接触贴合，主梁的主梁支座由两个第二外压板和第二内压板共同夹紧固定，主梁支座有两个，每一个第二外压板与对应的第二内压板互相靠近，直至将主梁支座背部的夹持部夹紧，第三气缸带动两个第二内压板互相远离，两个第四压紧气缸带动两个第二外压板互相靠近，从而分别将两个主梁支座夹紧，最后焊接机器人开始自动焊接，，焊接过程中主动变位机与从动变位机配合带动整个承托板进行轴向转动，供焊接机器人更方便的进行焊接，本发明的一种主梁焊接夹具工装，能够精确稳固的对主梁及其焊接构件进行固定，便于焊接机器人自动焊接。

附图说明

图1所示为本发明使用状态的立体结构示意图；

图2所示为本发明的侧视图；

图3所示为夹紧固定组件的俯视图；

图4所示为主梁支撑机构的立体结构分解示意图；

图5所示为主梁端面限位机构的立体结构示意图；

图6所示为支梁定位夹紧机构的立体结构示意图；

图7所示为主梁定位销的立体结构示意图；

图8所示为推杆支座夹具的立体结构示意图一；

图9所示为推杆支座夹具的立体结构示意图二；

图10所示为主梁支座夹具的立体结构示意图一；

图11所示为主梁支座夹具的立体结构示意图二；

图12所示为主梁支座夹具的俯视图；

附图标记说明：底座1，主动变位机2，从动变位机3，承托板4，主梁端面限位机构5，支梁定位夹紧机构6，主梁支撑机构7，主梁定位销8，主梁支座夹具9，推杆支座夹具10，第一压紧气缸11，V型支架12，第一固定座13，第二压紧气缸14，承托缺口15，条形连接板16，第一压紧条17，第二压紧条18，L型板19，升降气缸20，V型块21，水平连接板22，轴承23，L型角座24，抵触板25，第一水平支撑板26，第一推送气缸27，第二推送气缸28，第三压紧气缸29，第二固定座30，第一外压板31，第一内压板32，第二水平支撑板33，第三推送气缸34，第四压紧气缸35，滑轨36，第二内压板37，连接座38，第二外压板39，主梁40，支梁41，主梁支座42，推杆支座43。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：

参照图1至图12所示的一种主梁焊接夹具工装，包括底座1、主动变位机2、从动变位机3和夹紧固定组件，底座1水平设置，主动变位机2和从动变位机3分别呈竖直设置在底座1的顶部两端，夹紧固定组件包括承托板4和设置在承托板4顶部的两个主梁端面限位机构5、四个支梁定位夹紧机构6、两个主梁支撑机构7构、一个主梁定位销8、一个主梁支座夹具9和一个推杆支座夹具10，承托板4为水平设置的长方形结构并且两端分别与主动变位机2和从动变位机3固定连接，两个主梁端面限位机构5分别设置在承托板4的两端，四个支梁定位夹紧机构均匀分布设置在两个主梁端面限位机构5之间，两个主梁支撑机构7构对称设置在承托板4的顶部，每个主梁支撑机构7构均分别位于两个支梁定位夹紧机构之间，主梁支座夹具9和推杆支座夹具10对称设置在承托板4长度方向的两侧，主梁支座夹具9和推杆支座夹具10均位于承托板4的中间位置，主梁定位销8位于主梁支座夹具9的旁侧并且固定安装在靠近的一个支梁定位夹紧机构上，每个支梁定位夹紧机构均包括一个能够从上方压紧主梁40的第一压紧气缸11。

每个所述支梁定位夹紧机构还包括两个用于固定支梁41的夹紧组件和一个用于承托主梁40底部的V型支架12，夹紧组件包括竖直设置的第一固定座13和第二压紧气缸14，V型支架12呈竖直设置在两个第一固定座13之间，第一固定座13的顶部设置有用于承托主梁40底部的承托缺口15，第二压紧气缸14呈水平设置在V型支架12的旁侧并且第二压紧气缸14固定设置在第一固定座13上，第二压紧气缸14的输出端朝向对应的第一固定座13并且第二压紧气缸14的输出端固定连接有一个条形连接板16，条形连接板16能够滑动的设置在第一固定座13上，条形连接板16呈水平设置并且其顶部两端均固定连接有竖直的第一压紧条17，两个第一压紧条17能够与第一固定座13的竖直侧壁抵触，V型支架12将整个主梁40承托住，而支梁41被置于第一固定座13与两个第一压紧条17之间，第二压紧气缸14带动两个第一压紧条17靠近第一固定座13，直至将二者之间的支梁41压紧固定。

每个所述支梁定位夹紧机构的第一压紧气缸11缸均固定设置在各自V型支架12的一侧上方，第一压紧气缸11缸的输出端竖直向上设置，并且第一压紧气缸11缸的输出端固定连接有一个水平的第二压紧条18，第一压紧气缸11缸带动第二压紧条18下降，直至第二压紧条18与主梁40的顶部接触并将主梁40压紧。

所述主梁定位销8通过一个水平设置的L型板19设置在主梁40的底部，L型板19的一侧与靠近的一个第一固定座13侧壁固定连接，主梁定位销8固定设置在L型板19另一侧的顶部用于配合主梁40底部的焊接工艺孔进行定位，主梁40上开有焊接工艺孔，主梁定位销8与工艺孔配合定位。

每个所述主梁支撑机构7构均包括一个升降气缸20和一个V型块21，升降气缸20通过一个水平连接板22固定设置在承托板4的内侧，升降气缸20的输出端竖直向上，V型块21呈竖直设置并且其底部与升降气缸20的输出端固定连接，V型块21的顶部两端均设置有能够与主梁40外壁接触并转动的轴承23，当主梁40即将被放置在承托板4上时，升降气缸20带动V型块21升起，将主梁40承托住之后再下降，使主梁40落入V型支架12进行承托，V形块上带有轴承23方便主梁40滚动以调整径向位置。

每个所述主梁端面限位机构5均包括一个L型角座24和一个抵触板25，L型角座24竖直设置，抵触板25竖直设置在L型角座24的顶部，抵触板25的上半部为供主梁40端部接触并下滑的斜坡结构，主梁40的两端被抵触板25进行限位，防止主梁40在轴向上发生位移。

所述推杆支座夹具10包括第一水平支撑板26、第一推送气缸27、第二推送气缸28和两个第三压紧气缸29，第一推送气缸27水平设置在第一水平支撑板26的顶部，第一水平支撑板26的顶部竖直设置有一个能够滑动的第二固定座30，第一推送气缸27的输出端与第二固定座30底端连接，两个第三压紧气缸29呈水平固定设置在第二固定座30顶部的同一侧，并且两个第三压紧气缸29的输出端均连接有一个第一外压板31，第二推送气缸28呈水平设置在第二固定座30的顶部一侧并且位于两个第三压紧气缸29之间，两个第三压紧气缸29互相平行，第二推送气缸28垂直于第三压紧气缸29，两个第一外压板31之间能够水平滑动的设置有两个第一内压板32，两个第一内压板32的一端均穿过第二固定座30的顶部，并分别与第二推送气缸28的输出端和尾部固定连接，第二固定座30的顶部侧壁上设置有一个供两个第一内压板32一端穿过的条形滑孔，主梁40的推杆支座43的背部通过两个第一外压板31和两个第一内压板32来固定夹紧，由两个第三压紧气缸29带动两个第一外压板31互相靠近，由第二推送气缸28带动两个第一内压板32相互远离，从而每一个第一外压板31与对应的第一内压板32相互靠近，直至将推杆支座43的背部夹持部夹紧，之后第一推送气缸27带动整个第一固定座13靠近主梁40，直至推杆支座43与主梁40的外壁接触贴合。

所述主梁支座夹具9包括第二水平支撑板33、第三推送气缸34和两个第四压紧气缸35，第三推送气缸34水平设置在第二水平支撑板33的顶部，第二水平支撑板33的顶部设置有滑轨36，滑轨36的两端均设置有一个竖直的第二内压板37，两个第二内压板37的内侧分别与第三推送气缸34的输出端和尾部固定连接，两个第四压紧气缸35设置在第二水平支撑板33上方远离第二内压板37的一侧，两个第四压紧气缸35均水平设置并且在竖直方向上排列，两个第四压紧气缸35分别通过两个连接座38固定设置在第二水平支撑板33的上方，两个第四压紧气缸35的输出端相向设置并且两个第四压紧气缸35的输出端均固定连接有配合第二内压板37的第二外压板39，两个第二内压板37位于两个第二外压板39之间，主梁40的主梁支座42由两个第二外压板39和第二内压板37共同夹紧固定，主梁支座42有两个，每一个第二外压板39与对应的第二内压板37互相靠近，直至将主梁支座42背部的夹持部夹紧，第三气缸带动两个第二内压板37互相远离，两个第四压紧气缸35带动两个第二外压板39互相靠近，从而分别将两个主梁支座42夹紧。

工作原理：使用前主梁40与支梁41需进行预穿管操作，之后通过行吊吊装移动至夹具工装的正上方，升降气缸20带动V型块21升起，将主梁40承托住之后再下降，使主梁40落入V型支架12进行承托，V形块上带有轴承23方便主梁40滚动以调整径向位置，直至主梁40上的焊接工艺孔与主梁定位销8完成定位配合，V型支架12将整个主梁40承托住，而支梁41被置于第一固定座13与两个第一压紧条17之间，第二压紧气缸14带动两个第一压紧条17靠近第一固定座13，直至将二者之间的支梁41压紧固定，接着第一压紧气缸11缸带动第二压紧条18下降，直至第二压紧条18与主梁40的顶部接触并将主梁40压紧，主梁40的两端被抵触板25进行限位，防止主梁40在轴向上发生位移，主梁40的推杆支座43的背部通过两个第一外压板31和两个第一内压板32来固定夹紧，由两个第三压紧气缸29带动两个第一外压板31互相靠近，由第二推送气缸28带动两个第一内压板32相互远离，从而每一个第一外压板31与对应的第一内压板32相互靠近，直至将推杆支座43的背部夹持部夹紧，之后第一推送气缸27带动整个第一固定座13靠近主梁40，直至推杆支座43与主梁40的外壁接触贴合，主梁40的主梁支座42由两个第二外压板39和第二内压板37共同夹紧固定，主梁支座42有两个，每一个第二外压板39与对应的第二内压板37互相靠近，直至将主梁支座42背部的夹持部夹紧，第三气缸带动两个第二内压板37互相远离，两个第四压紧气缸35带动两个第二外压板39互相靠近，从而分别将两个主梁支座42夹紧，最后焊接机器人开始自动焊接，焊接过程中主动变位机2与从动变位机3配合带动整个承托板4进行轴向转动，供焊接机器人更方便的进行焊接。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种主梁焊接夹具工装，其特征在于：包括底座（1）、主动变位机（2）、从动变位机（3）和夹紧固定组件，底座（1）水平设置，主动变位机（2）和从动变位机（3）分别呈竖直设置在底座（1）的顶部两端，夹紧固定组件包括承托板（4）和设置在承托板（4）顶部的两个主梁端面限位机构（5）、四个支梁定位夹紧机构（6）、两个主梁支撑机构（7）、一个主梁定位销（8）、一个主梁支座夹具（9）和一个推杆支座夹具（10），承托板（4）为水平设置的长方形结构并且两端分别与主动变位机（2）和从动变位机（3）固定连接，两个主梁端面限位机构（5）分别设置在承托板（4）的两端，四个支梁定位夹紧机构均匀分布设置在两个主梁端面限位机构（5）之间，两个主梁支撑机构（7）对称设置在承托板（4）的顶部，每个主梁支撑机构（7）均分别位于两个支梁定位夹紧机构之间，主梁支座夹具（9）和推杆支座夹具（10）对称设置在承托板（4）长度方向的两侧，主梁支座夹具（9）和推杆支座夹具（10）均位于承托板（4）的中间位置，主梁定位销（8）位于主梁支座夹具（9）的旁侧并且固定安装在靠近的一个支梁定位夹紧机构上，每个支梁定位夹紧机构均包括一个能够从上方压紧主梁（40）的第一压紧气缸（11）；

每个所述支梁定位夹紧机构还包括两个用于固定支梁（41）的夹紧组件和一个用于承托主梁（40）底部的V型支架（12），夹紧组件包括竖直设置的第一固定座（13）和第二压紧气缸（14），V型支架（12）呈竖直设置在两个第一固定座（13）之间，第一固定座（13）的顶部设置有用于承托主梁（40）底部的承托缺口（15），第二压紧气缸（14）呈水平设置在V型支架（12）的旁侧并且第二压紧气缸（14）固定设置在第一固定座（13）上，第二压紧气缸（14）的输出端朝向对应的第一固定座（13）并且第二压紧气缸（14）的输出端固定连接有一个条形连接板（16），条形连接板（16）能够滑动的设置在第一固定座（13）上，条形连接板（16）呈水平设置并且其顶部两端均固定连接有竖直的第一压紧条（17），两个第一压紧条（17）能够与第一固定座（13）的竖直侧壁抵触。

2.根据权利要求1所述的一种主梁焊接夹具工装，其特征在于：每个所述支梁定位夹紧机构的第一压紧气缸（11）均固定设置在各自V型支架（12）的一侧上方，第一压紧气缸（11）的输出端竖直向上设置，并且第一压紧气缸（11）的输出端固定连接有一个水平的第二压紧条（18）。

3.根据权利要求2所述的一种主梁焊接夹具工装，其特征在于：所述主梁定位销（8）通过一个水平设置的L型板（19）设置在主梁（40）的底部，L型板（19）的一侧与靠近的一个第一固定座（13）侧壁固定连接，主梁定位销（8）固定设置在L型板（19）另一侧的顶部用于配合主梁（40）底部的焊接工艺孔进行定位。

4.根据权利要求1所述的一种主梁焊接夹具工装，其特征在于：每个所述主梁支撑机构（7）均包括一个升降气缸（20）和一个V型块（21），升降气缸（20）通过一个水平连接板（22）固定设置在承托板（4）的内侧，升降气缸（20）的输出端竖直向上，V型块（21）呈竖直设置并且其底部与升降气缸（20）的输出端固定连接，V型块（21）的顶部两端均设置有能够与主梁（40）外壁接触并转动的轴承（23）。

5.根据权利要求1所述的一种主梁焊接夹具工装，其特征在于：每个所述主梁端面限位机构（5）均包括一个L型角座（24）和一个抵触板（25），L型角座（24）竖直设置，抵触板（25）竖直设置在L型角座（24）的顶部，抵触板（25）的上半部为供主梁（40）端部接触并下滑的斜坡结构。

6.根据权利要求1所述的一种主梁焊接夹具工装，其特征在于：所述推杆支座夹具（10）包括第一水平支撑板（26）、第一推送气缸（27）、第二推送气缸（28）和两个第三压紧气缸（29），第一推送气缸（27）水平设置在第一水平支撑板（26）的顶部，第一水平支撑板（26）的顶部竖直设置有一个能够滑动的第二固定座（30），第一推送气缸（27）的输出端与第二固定座（30）底端连接，两个第三压紧气缸（29）呈水平固定设置在第二固定座（30）顶部的同一侧，并且两个第三压紧气缸（29）的输出端均连接有一个第一外压板（31），第二推送气缸（28）呈水平设置在第二固定座（30）的顶部一侧并且位于两个第三压紧气缸（29）之间，两个第三压紧气缸（29）互相平行，第二推送气缸（28）垂直于第三压紧气缸（29），两个第一外压板（31）之间能够水平滑动的设置有两个第一内压板（32），两个第一内压板（32）的一端均穿过第二固定座（30）的顶部，并分别与第二推送气缸（28）的输出端和尾部固定连接，第二固定座（30）的顶部侧壁上设置有一个供两个第一内压板（32）一端穿过的条形滑孔。

7.根据权利要求1所述的一种主梁焊接夹具工装，其特征在于：所述主梁支座夹具（9）包括第二水平支撑板（33）、第三推送气缸（34）和两个第四压紧气缸（35），第三推送气缸（34）水平设置在第二水平支撑板（33）的顶部，第二水平支撑板（33）的顶部设置有滑轨（36），滑轨（36）的两端均设置有一个竖直的第二内压板（37），两个第二内压板（37）的内侧分别与第三推送气缸（34）的输出端和尾部固定连接，两个第四压紧气缸（35）设置在第二水平支撑板（33）上方远离第二内压板（37）的一侧，两个第四压紧气缸（35）均水平设置并且在竖直方向上排列，两个第四压紧气缸（35）分别通过两个连接座（38）固定设置在第二水平支撑板（33）的上方，两个第四压紧气缸（35）的输出端相向设置并且两个第四压紧气缸（35）的输出端均固定连接有配合第二内压板（37）的第二外压板（39），两个第二内压板（37）位于两个第二外压板（39）之间。

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