JPH0138623B2 - - Google Patents
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- JPH0138623B2 JPH0138623B2 JP56087621A JP8762181A JPH0138623B2 JP H0138623 B2 JPH0138623 B2 JP H0138623B2 JP 56087621 A JP56087621 A JP 56087621A JP 8762181 A JP8762181 A JP 8762181A JP H0138623 B2 JPH0138623 B2 JP H0138623B2
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 9
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q35/00—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
- B23Q35/04—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
- B23Q35/08—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
- B23Q35/12—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means
- B23Q35/121—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using mechanical sensing
- B23Q35/123—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using mechanical sensing the feeler varying the impedance in a circuit
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/402—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for positioning, e.g. centring a tool relative to a hole in the workpiece, additional detection means to correct position
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はモデル形状の急変点に於ける加工精度
の劣化を防止することができる倣い制御装置に関
するものである。
の劣化を防止することができる倣い制御装置に関
するものである。
倣い加工に於いては、コーナ部等のモデル形状
の急変点を、他の部分と同一の倣い速度で倣つた
場合、カツタの喰込みが生じたりして加工精度が
劣化するものである。そこで、従来は、絶縁物製
のモデルの、形状の急変点近傍に、電位線をは
り、金属製のスタイラスと電位線とが接触して、
閉回路が形成された時、減速制御を行ない、モデ
ル形状の急変点に於ける加工精度の劣化を防止す
るようにしている。
の急変点を、他の部分と同一の倣い速度で倣つた
場合、カツタの喰込みが生じたりして加工精度が
劣化するものである。そこで、従来は、絶縁物製
のモデルの、形状の急変点近傍に、電位線をは
り、金属製のスタイラスと電位線とが接触して、
閉回路が形成された時、減速制御を行ない、モデ
ル形状の急変点に於ける加工精度の劣化を防止す
るようにしている。
しかし、この方法は、モデルに電位線をはる必
要がある為、以下の欠点があつた。
要がある為、以下の欠点があつた。
(1) 電位線に厚さがある為、電位線がはられてい
る位置を正確に倣うことができない。
る位置を正確に倣うことができない。
(2) 電位線をはることにより、モデルをきずつけ
たり、汚したりする惧れがある。
たり、汚したりする惧れがある。
(3) スタイラスが直接電位線上を摺動するので、
接触不良により、正確な減速制御を行なうこと
ができない惧れがある。
接触不良により、正確な減速制御を行なうこと
ができない惧れがある。
本発明は、前述の如き欠点を改善したものであ
り、その目的は、急変点の手前での減速制御を、
モデルに電位線をはらずともできるようにし、高
精度倣いを実行させることにある。以下実施例に
ついて詳細に説明する。
り、その目的は、急変点の手前での減速制御を、
モデルに電位線をはらずともできるようにし、高
精度倣いを実行させることにある。以下実施例に
ついて詳細に説明する。
第1図は本発明装置を実施する装置の一例のブ
ロツク線図であり、DGは変位合成回路、INDは
割出回路、ARN,ARTは速度成分演算回路、
ADDは加算器、DCは分配回路、GCはゲート回
路、DRX,DRY,DRZはサーボアンプ、MX,
MY,MZはモータ、PCX,PCY,PCZは位置検
出器、TRはトレーサヘツド、STはスタイラス、
MDLはモデル、Wはワーク、CTはカツタ、DA
1,DA2はDA変換器、CNTX,CNTY,
CNTZは位置検出器PCX,PCY,PCZからのパ
ルスをカウントし、現在位置を示す可逆カウン
タ、OPPは操作パネル、RSは速度等の設定ダイ
ヤル、BTは押釦、KBはキーボード、DIはデー
タ入力装置、DOはデータ出力装置、MEMはデ
ータメモリ部M1とコントロールプログラム部M
2とから成るメモリ、CPUは制御装置である。
ロツク線図であり、DGは変位合成回路、INDは
割出回路、ARN,ARTは速度成分演算回路、
ADDは加算器、DCは分配回路、GCはゲート回
路、DRX,DRY,DRZはサーボアンプ、MX,
MY,MZはモータ、PCX,PCY,PCZは位置検
出器、TRはトレーサヘツド、STはスタイラス、
MDLはモデル、Wはワーク、CTはカツタ、DA
1,DA2はDA変換器、CNTX,CNTY,
CNTZは位置検出器PCX,PCY,PCZからのパ
ルスをカウントし、現在位置を示す可逆カウン
タ、OPPは操作パネル、RSは速度等の設定ダイ
ヤル、BTは押釦、KBはキーボード、DIはデー
タ入力装置、DOはデータ出力装置、MEMはデ
ータメモリ部M1とコントロールプログラム部M
2とから成るメモリ、CPUは制御装置である。
モデルMDLにスタイラスSTが接触して、モー
タによる送りが行なわれ、スタイラスSTの変位
に応じた変位信号εX,εY,εZがトレーサヘツド
TRから出力される。この変位信号εX,εY,εZか
ら、変位合成回路DGでは、合成変位信号ε=√
εX 2+εY 2,εZ 2を作成し、割出回路INDでは、変位
方向信号sinθ,cosθを作成する。合成変位信号ε
は加算器ADDに加えられて基準変位信号ε0との
差△εが求められ、速度演算回路ARN、ARTに
於いて、法線方向速度VN、接線方向速度VTが求
められ、分配回路DCに於いて、変位方向信号
sinθ,cosθに基づいて指令速度信号を作成し、ゲ
ート回路GCで選択されたサーボアンプに指令速
度信号が加えられ、その増幅出力によつてモータ
が駆動され、カツタCTとスタイラスSTとの一体
的な送りが行なわれる。前述の動作は、倣い制御
として公知であるので更に詳細な説明は省略す
る。
タによる送りが行なわれ、スタイラスSTの変位
に応じた変位信号εX,εY,εZがトレーサヘツド
TRから出力される。この変位信号εX,εY,εZか
ら、変位合成回路DGでは、合成変位信号ε=√
εX 2+εY 2,εZ 2を作成し、割出回路INDでは、変位
方向信号sinθ,cosθを作成する。合成変位信号ε
は加算器ADDに加えられて基準変位信号ε0との
差△εが求められ、速度演算回路ARN、ARTに
於いて、法線方向速度VN、接線方向速度VTが求
められ、分配回路DCに於いて、変位方向信号
sinθ,cosθに基づいて指令速度信号を作成し、ゲ
ート回路GCで選択されたサーボアンプに指令速
度信号が加えられ、その増幅出力によつてモータ
が駆動され、カツタCTとスタイラスSTとの一体
的な送りが行なわれる。前述の動作は、倣い制御
として公知であるので更に詳細な説明は省略す
る。
メモリMEMには、往復倣い、一方向倣い、輪
郭倣い等のモード、倣い方向、倣い速度、ビツク
フイード方向、ビツクフイード量、ビツクフイー
ド速度、倣い折返し位置等の他に、減速制御を行
なうべき領域(以下減速領域と称す)のデータが
記憶されている。
郭倣い等のモード、倣い方向、倣い速度、ビツク
フイード方向、ビツクフイード量、ビツクフイー
ド速度、倣い折返し位置等の他に、減速制御を行
なうべき領域(以下減速領域と称す)のデータが
記憶されている。
今、例えば、第2図に示すモデルを一方向倣い
により倣う場合を考えてみる。尚、同図に於い
て、一点鎖線で囲んだ部分が減速領域A〜Dであ
り、XY平面に垂直で互いに平行な2つの平面
と、YZ平面に垂直で互いに平行な2つの平面と
によつて囲まれる領域を減速領域としたものであ
る。そして、メモリMEMに、点A1〜A3,A′1〜
A′3,B1〜B3,B′1〜B′3,C1,C2,C′1,C′2,
D1,D2,D′1,D′2のX,Y,Z座標を第3図に
示すように、各減速領域A〜D毎に、ならい方向
がX軸方向の場合Y座標を基準にして記憶させて
おくものである。尚、点A1,A′1,B1,B′1,C1,
C,1,D1,D′1のY座標は全てY1であり、点A2,
A′2,B2,B′2のY座標は全てY2であり、点A3,
A′3,B3,B′3,C2,C′2,D2,D′2のY座標は全て
Y3である。但し、Y1<Y2<Y3,XA′i<XAi,XB′i
<XBi,XC′i<XCi,XD′i<XDi,ZAi<ZA′i,ZBi<
ZB′i,ZCi<ZC′i,ZDi<ZD′i(i=1,2,3)と
す
る。
により倣う場合を考えてみる。尚、同図に於い
て、一点鎖線で囲んだ部分が減速領域A〜Dであ
り、XY平面に垂直で互いに平行な2つの平面
と、YZ平面に垂直で互いに平行な2つの平面と
によつて囲まれる領域を減速領域としたものであ
る。そして、メモリMEMに、点A1〜A3,A′1〜
A′3,B1〜B3,B′1〜B′3,C1,C2,C′1,C′2,
D1,D2,D′1,D′2のX,Y,Z座標を第3図に
示すように、各減速領域A〜D毎に、ならい方向
がX軸方向の場合Y座標を基準にして記憶させて
おくものである。尚、点A1,A′1,B1,B′1,C1,
C,1,D1,D′1のY座標は全てY1であり、点A2,
A′2,B2,B′2のY座標は全てY2であり、点A3,
A′3,B3,B′3,C2,C′2,D2,D′2のY座標は全て
Y3である。但し、Y1<Y2<Y3,XA′i<XAi,XB′i
<XBi,XC′i<XCi,XD′i<XDi,ZAi<ZA′i,ZBi<
ZB′i,ZCi<ZC′i,ZDi<ZD′i(i=1,2,3)と
す
る。
又、データの入力方法であるが、各点の座標値
が判つている場合は、キーボードKBからデータ
入力装置DIを介して各点の座標値を入力し、各
点の座標値が判つていない場合は、各点の位置ま
でスタイラスSTを移動させ、押釦BTを押し、
各点の座標値をメモリMEMに記憶させるもので
ある。尚、押釦BTを押し、各点の座標値を記憶
させる場合、制御装置CPUは、押釦BTが押され
た時の可逆カウンタCNTX,CNTY,CNTZの
カウント値を読込み、このカウント値を各点の座
標値として、第3図に示すように、メモリMEM
に記憶させるものである。
が判つている場合は、キーボードKBからデータ
入力装置DIを介して各点の座標値を入力し、各
点の座標値が判つていない場合は、各点の位置ま
でスタイラスSTを移動させ、押釦BTを押し、
各点の座標値をメモリMEMに記憶させるもので
ある。尚、押釦BTを押し、各点の座標値を記憶
させる場合、制御装置CPUは、押釦BTが押され
た時の可逆カウンタCNTX,CNTY,CNTZの
カウント値を読込み、このカウント値を各点の座
標値として、第3図に示すように、メモリMEM
に記憶させるものである。
今、第2図に示す点E1から、X軸に沿つて矢
印方向に一方向倣いを開始すると、制御装置
CPUは、可逆カウンタCNTYのカウント値YCNT
を読込み、該カウント値YCNTとメモリMEMの減
速領域A対応の領域に記憶されているY座標Y1,
Y2,Y3とを比較し、カウント値YCNTよりも大き
いY座標のうちで、カウント値YCNTに最も近い
Y座標と、カウント値YCNTよりも小さいY座標
のうちで、カウント値YCNTに最も近いY座標と
を求め、記憶する。この場合、Y1<YCNT<Y2で
あるので制御装置CPUはY座標Y1,Y2を記憶す
る。
印方向に一方向倣いを開始すると、制御装置
CPUは、可逆カウンタCNTYのカウント値YCNT
を読込み、該カウント値YCNTとメモリMEMの減
速領域A対応の領域に記憶されているY座標Y1,
Y2,Y3とを比較し、カウント値YCNTよりも大き
いY座標のうちで、カウント値YCNTに最も近い
Y座標と、カウント値YCNTよりも小さいY座標
のうちで、カウント値YCNTに最も近いY座標と
を求め、記憶する。この場合、Y1<YCNT<Y2で
あるので制御装置CPUはY座標Y1,Y2を記憶す
る。
次に、制御装置CPUは、Y座標Y1を基準にし
てメモリMEMに記憶されている点A1,A′1のX
座標XA1,XA′1とZ座標ZA1,ZA′1、及びY座標Y2
を基準にしてメモリMEMに記憶されている点
A2,A′2のX座標値XA2,XA′2とZ座標ZA2,ZA′2
を読込む。次に、制御装置CPUは、次式(1)〜(4)
に示す演算によりデータの補間を行ない、点F1,
F′1のX座標XF1,XF′1、Z座標ZF1,ZF′1を求め
る。
てメモリMEMに記憶されている点A1,A′1のX
座標XA1,XA′1とZ座標ZA1,ZA′1、及びY座標Y2
を基準にしてメモリMEMに記憶されている点
A2,A′2のX座標値XA2,XA′2とZ座標ZA2,ZA′2
を読込む。次に、制御装置CPUは、次式(1)〜(4)
に示す演算によりデータの補間を行ない、点F1,
F′1のX座標XF1,XF′1、Z座標ZF1,ZF′1を求め
る。
XF1=XA1+(XA2−XA1)(YCNT−Y1)/Y2−Y1 …(1)
XF′1=XA′1
+(XA′2−XA′1)(YCNT−Y1)/Y2−Y1 …(2)
ZF1=ZA1+(ZA2−ZA1)(YCNT−Y1)/Y2―Y1 …(3)
ZF′1=ZA′1
+(ZA′2−ZA′1)(YCNT−Y1)/Y2―Y1 …(4)
点F1,F′1のX座標XF1,XF′1及びZ座標ZF1,
ZF′1を求めたならば、制御装置CPUはこれらを記
憶し、可逆カウンタCNTX,ONTZからデータ
入力装置DIを介して加えられるカウント値XCNT,
ZCNTと逐次比較する。そして、制御装置CPUは、
カウント値XCNTが次式(5)に示す条件を満たし、
且つカウント値ZCNTが次式(6)に示す条件を満たす
時、減速領域Aであるとして、データ出力装置
DO,DA変換器DA2を介して速度成分演算回路
ARTに減速指令を加え、倣い送り速度を減速さ
せる。
ZF′1を求めたならば、制御装置CPUはこれらを記
憶し、可逆カウンタCNTX,ONTZからデータ
入力装置DIを介して加えられるカウント値XCNT,
ZCNTと逐次比較する。そして、制御装置CPUは、
カウント値XCNTが次式(5)に示す条件を満たし、
且つカウント値ZCNTが次式(6)に示す条件を満たす
時、減速領域Aであるとして、データ出力装置
DO,DA変換器DA2を介して速度成分演算回路
ARTに減速指令を加え、倣い送り速度を減速さ
せる。
XF′1<XCNT<XF1 …(5)
ZF1<ZCNT<ZF′1 …(6)
点A1,A2,A′1,A′2によつて定められた減速
領域Aを通過すると、即ち、カウント値XCNT,
ZCNTが式(5),(6)に示す条件を満たさなくなると、
制御装置CPUは、減速指令を出力することを停
止し、次にメモリMEMの減速領域B対応の領域
に記憶されているデータに基づいて、前述したと
同様にして、点B1,B′1、点B2,B′2のデータを
補間し、この補間データと可逆カウンタCNTX,
CNTZのカウント値XCNT,ZCNTとを逐次比較し、
減速領域であるか否かを判断し、減速領域である
と判断した場合は、前述したと同様に減速指令を
出力する。以下、点C1,C2,C′1,C′2、点D1,
D2,D′1,D′2によつて定義される減速領域C,D
についても、前述したと同様に、データの補間、
補間データとカウント値XCNT,ZCNTとの比較を行
ない、比較結果に基づいて減速指令を出力する。
領域Aを通過すると、即ち、カウント値XCNT,
ZCNTが式(5),(6)に示す条件を満たさなくなると、
制御装置CPUは、減速指令を出力することを停
止し、次にメモリMEMの減速領域B対応の領域
に記憶されているデータに基づいて、前述したと
同様にして、点B1,B′1、点B2,B′2のデータを
補間し、この補間データと可逆カウンタCNTX,
CNTZのカウント値XCNT,ZCNTとを逐次比較し、
減速領域であるか否かを判断し、減速領域である
と判断した場合は、前述したと同様に減速指令を
出力する。以下、点C1,C2,C′1,C′2、点D1,
D2,D′1,D′2によつて定義される減速領域C,D
についても、前述したと同様に、データの補間、
補間データとカウント値XCNT,ZCNTとの比較を行
ない、比較結果に基づいて減速指令を出力する。
そして、ビツクフイードが行なわれ、点E2か
ら再び倣いが開始されると、制御装置CPUは、
前述したと同様に、可逆カウンタCNTYのカウ
ント値YCNTを読込み、このカウント値に基づい
て減速領域を示すデータを補間し、この補間デー
タとカウント値XCNT,ZCNTとを逐次比較し、比較
結果に基づいて、前述したと同様に減速指令を出
力する。
ら再び倣いが開始されると、制御装置CPUは、
前述したと同様に、可逆カウンタCNTYのカウ
ント値YCNTを読込み、このカウント値に基づい
て減速領域を示すデータを補間し、この補間デー
タとカウント値XCNT,ZCNTとを逐次比較し、比較
結果に基づいて、前述したと同様に減速指令を出
力する。
以上説明したように、本発明は、予め減速領域
を示すデータが記憶されているメモリと、位置検
出器PCX,PCY,PCZ、可逆カウンタCNTX,
CNTY,CNTZとからなるX,Y,Z軸それぞ
れの位置検出手段とを備え、制御装置CPUでY
軸の位置検出手段の検出結果に基づいて減速領域
を示すデータを補間し、補間データとX,Z軸の
位置検出手段の検出結果とを逐次比較し、比較結
果に基づいて減速制御を行なうものであり、従来
方式のように電位線をはる必要がないので、精度
を向上できる利点がある。又、本発明は、減速領
域を示すデータを補間するようにしているもので
あるからメモリの容量を少ないものとすることが
でき、且つ誤差を少ないものとすることができる
利点がある。
を示すデータが記憶されているメモリと、位置検
出器PCX,PCY,PCZ、可逆カウンタCNTX,
CNTY,CNTZとからなるX,Y,Z軸それぞ
れの位置検出手段とを備え、制御装置CPUでY
軸の位置検出手段の検出結果に基づいて減速領域
を示すデータを補間し、補間データとX,Z軸の
位置検出手段の検出結果とを逐次比較し、比較結
果に基づいて減速制御を行なうものであり、従来
方式のように電位線をはる必要がないので、精度
を向上できる利点がある。又、本発明は、減速領
域を示すデータを補間するようにしているもので
あるからメモリの容量を少ないものとすることが
でき、且つ誤差を少ないものとすることができる
利点がある。
第1図は本発明の実施例のブロツク線図、第2
図は減速領域の説明図、第3図はメモリの記憶内
容の説明図である。 DGは変位合成回路、INDは割出回路、ARN,
ARTは速度成分演算回路、ADDは加算器、DC
は分配回路、GCはゲート回路、DRX,DRY,
DRZはサーボアンプ、MX,MY,MZはモータ、
PCX,PCY,PCZは位置検出器、TRはトレーサ
ヘツド、STはスタイラス、MDLはモデル、Wは
ワーク、CTはカツタ、DA1,DA2はDA変換
器、CNTX,CNTY,CNTZは可逆カウンタ、
OPPは操作パネル、RSは設定ダイヤル、BTは
押釦、KBはキーボード、MEMはメモリ、CPU
は制御装置、DIはデータ入力装置、DOはデータ
出力装置である。
図は減速領域の説明図、第3図はメモリの記憶内
容の説明図である。 DGは変位合成回路、INDは割出回路、ARN,
ARTは速度成分演算回路、ADDは加算器、DC
は分配回路、GCはゲート回路、DRX,DRY,
DRZはサーボアンプ、MX,MY,MZはモータ、
PCX,PCY,PCZは位置検出器、TRはトレーサ
ヘツド、STはスタイラス、MDLはモデル、Wは
ワーク、CTはカツタ、DA1,DA2はDA変換
器、CNTX,CNTY,CNTZは可逆カウンタ、
OPPは操作パネル、RSは設定ダイヤル、BTは
押釦、KBはキーボード、MEMはメモリ、CPU
は制御装置、DIはデータ入力装置、DOはデータ
出力装置である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 モデル形状の急変点の手前で倣い速度を減速
して倣い加工を行なう倣い制御装置において、 減速領域を特定する複数の直線から成る境界線
を定義するための点群の各点の座標値を記憶する
メモリと、 トレーサヘツドのX,Y,Z軸の現在位置を検
出する位置検出手段と、 前記境界線を定義する点の間を結んだ直線を、
前記Y軸の位置検出手段の検出結果に基づいて比
例配分により補間し、倣い径路と境界線との交点
の座標値を求める補間手段と、 該倣い径路と境界線との交点の座標値と前記
X,Y軸の位置検出手段の検出結果を逐次比較す
る比較手段と、 を設け、該比較手段の比較結果に基づいてトレー
サヘツドが減速領域に到達したことを検出し、減
速制御を行なうことを特徴とする倣い制御装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56087621A JPS57211458A (en) | 1981-06-08 | 1981-06-08 | Copying controlling system |
DE8282901730T DE3279202D1 (en) | 1981-06-08 | 1982-06-04 | Copy control system |
PCT/JP1982/000220 WO1982004213A1 (en) | 1981-06-08 | 1982-06-04 | Copy control system |
EP82901730A EP0080513B1 (en) | 1981-06-08 | 1982-06-04 | Copy control system |
KR8202542A KR890001356B1 (ko) | 1981-06-08 | 1982-06-07 | 모방제어 방식 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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- 1982-06-04 DE DE8282901730T patent/DE3279202D1/de not_active Expired
- 1982-06-07 KR KR8202542A patent/KR890001356B1/ko active
Patent Citations (2)
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WO1982004213A1 (en) | 1982-12-09 |
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