KR102356498B1 - Butt welding device for thin plate - Google Patents

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KR102356498B1
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김대영
윤면식
강향규
홍성모
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현대티에스 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a welding apparatus for welding a butt welding line of a pair of thin plate base materials. According to the present invention, the welding apparatus comprises: a workbench having a pair of base material support parts supporting each thin plate base material on an upper support surface with a backing part forming a rear space along the welding line therebetween; a plurality of clamping parts installed on the workbench to press and hold the outer edge of the thin plate base material against the base material support part; a deformation compensating part which is installed on the base material support part so that the area of the welding line is positioned higher than the outer edge of the thin plate base material to compensate for the transverse deformation of the base material in advance; a carriage supporting at least one welding torch and moving along the welding line; and a welding source supply part which supplies welding wire, inert gas, and power to the welding torch.

Description

박판용 맞대기 용접장치{Butt welding device for thin plate}Butt welding device for thin plate

본 발명은 박판 모재의 맞대기 용접라인을 용접하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for welding a butt welding line of a thin plate base material.

맞대기 용접은 마주하는 용접용 모재에 사이에 개선된 용접라인을 따라 이동하는 캐리지에 구비된 용접토치를 통해 용접하여 이어 붙이는 용접으로 철판을 연결할 때 많이 사용한다.Butt welding is often used when connecting steel plates by welding through a welding torch provided in a carriage moving along an improved welding line between opposite base materials for welding.

그러나, 종래의 맞대기 용접은 용접시 용접라인에는 인가되는 용접열(입열)에 의해 모재의 열변형이 발생되고, 모재가 열변형됨에 따라 용접라인에 형성되는 용접비드가 불균일하게 형성되는 문제점이 있다.However, in the conventional butt welding, thermal deformation of the base material is generated by the welding heat (heat input) applied to the welding line during welding, and as the base material is thermally deformed, the weld bead formed in the welding line is non-uniformly formed. .

따라서, 본 발명의 목적은 맞대기 용접시 용접라인에 인가되는 용접열에 의한 열변형을 최소화하여 용접불량이 발생되는 것을 방지할 수 있는 박판용 맞대기 용접장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a butt welding apparatus for a thin plate capable of preventing the occurrence of welding defects by minimizing thermal deformation due to the welding heat applied to the welding line during butt welding.

본 발명에 따른 박판용 맞대기 용접장치는 한 쌍의 박판모재의 맞대기 용접라인을 용접하는 것으로서, 상기 용접라인을 따라 배면 공간을 형성하는 백킹부를 사이에 두고 상기 박판모재를 각각 상부지지면에 지지하는 한 쌍의 모재지지부를 갖는 작업대와, 상기 작업대에 설치되어 상기 박판모재의 외측연부를 상기 모재지지부에 대해 가압 유지하는 복수의 클램핑부와, 상기 용접라인의 영역이 상기 박판모재의 외측연부 보다 높게 위치되도록 상기 모재지지부 상에 설치되어 상기 모재의 가로방향 변형을 사전 보상하는 변형보상부와, 적어도 하나의 용접토치를 지지하여 상기 용접라인을 따라 이동하는 캐리지와, 상기 용접토치에 용접와이어, 불활성 가스 및 전원을 공급하는 용접소스공급부를 포함한다.The butt welding apparatus for thin plate according to the present invention is to weld a butt welding line of a pair of thin plate base materials, as long as the thin plate base material is respectively supported on the upper support surface with a backing portion forming a rear space along the welding line between them. A work table having a pair of base material support parts, a plurality of clamping parts installed on the work bench to press and hold the outer edge of the thin plate base material against the base metal support part, and the area of the welding line is located higher than the outer edge of the thin plate base material A deformation compensating unit installed on the base material support to pre-compensate for transverse deformation of the base material, a carriage moving along the welding line by supporting at least one welding torch, a welding wire to the welding torch, and an inert gas And it includes a welding source supply for supplying power.

여기서, 상기 클램핑부는 상기 박판모재에 가압접촉 및 해제이격 가능한 가압단부와 상기 가압단부의 대향측에 마련된 작용단부를 가지고 상기 용접라인에 평행한 클램핑축선에 대해 시이소오 회동 가능한 클램핑부재와, 상기 작용단부를 상향 가압 및 해제 가능한 작용블록유니트로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 의해 한 쌍의 박판모재를 견고하게 고정할 수 있다.Here, the clamping part has a pressing end capable of being in press contact with and releasing from the thin plate base material and an acting end provided on an opposite side of the pressing end, and a clamping member capable of iso-rotatable with respect to a clamping axis parallel to the welding line, and the action; It is preferable to consist of an action block unit capable of upwardly pressing and releasing the end. Thereby, a pair of thin plate base materials can be fixed firmly.

상기 작용블록유니트는 상기 작용단부를 상향 가압 및 해제하며, 안내경사면을 갖는 승강블록과, 상기 용접라인에 대해 평행하게 이동되며 상기 안내경사면과 맞물림되는 구동경사면을 갖는 슬라이딩블록과, 상기 슬라이딩블록을 슬라이드 이동시키는 구동스크류로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 의해 모재의 두께에 따른 가압위치를 달리 할 수 있다.The action block unit upwardly presses and releases the action end, and includes a lifting block having a guide inclined surface, a sliding block moving parallel to the welding line and having a driving inclined surface engaged with the guide inclined surface, and the sliding block. It is preferably made of a driving screw for sliding movement. Thereby, it is possible to vary the pressing position according to the thickness of the base material.

또한, 상기 변형보상부는 상기 용접라인을 따라 길게 형성된 막대 형상의 변형보상바아와, 상기 모재지지부에 형성되어 상기 변형보상바아를 지지하는 바아유지부를 갖는 것이 바람직하다. 이에 의해 모재의 재질, 두께 등의 특성에 맞춰 변형보상량을 조절할 수 있다.In addition, it is preferable that the deformation compensating unit has a bar-shaped deformation compensating bar elongated along the welding line, and a bar holding unit formed in the base material support unit to support the deformation compensating bar. Accordingly, the amount of deformation compensation can be adjusted according to characteristics such as the material and thickness of the base material.

또한, 상기 변형보상바아는 다단의 프로파일 형상을 가지며, 상기 바아유지부는 상기 변형보상바아의 형상에 대응되는 다단의 안착부를 갖는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the deformation compensating bar has a multi-stage profile shape, and the bar holding portion has a multi-stage seating portion corresponding to the shape of the deformation compensating bar.

상기 가압단부에 끼워져 결합되는 가압접촉보상부를 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a pressure contact compensation portion fitted to the pressure end portion is coupled.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 용접라인에 인가되는 용접열에 의한 열변형을 최소화하여 용접불량이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention having the above-described configuration, there is an effect that can prevent the occurrence of welding defects by minimizing the thermal deformation due to the welding heat applied to the welding line.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박판용 맞대기 용접장치의 구성을 개략적으로 도시하는 구성도이다.
도 2는 도 1에 도신된 작업대의 요부 확대 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 클램핑부의 작동을 도시하는 요부 확대 작동 상태도이다.
도 4는 도 2의 측면도이다.
도 5는 도 2의 다른 실시예에 따른 측면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형보상부의 사용 상태도이다.
1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a butt welding apparatus for a thin plate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view of a main part of the workbench shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is an enlarged operation state diagram of the main part showing the operation of the clamping part shown in FIG. 2 .
FIG. 4 is a side view of FIG. 2 ;
5 is a side view according to another embodiment of FIG. 2 .
6A to 6C are diagrams of a state of use of a deformation compensator according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 박판용 맞대기 용접장치를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a butt welding apparatus for a thin plate according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1과 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 박판용 맞대기 용접장치(100)는 한 쌍의 박판모재(10)의 맞대기 용접라인(12)을 용접하는 것으로서, 작업대(110), 복수의 클램핑부(120), 변형보상부(130), 캐리지(140), 용접소스공급부(150)로 이루어진다.1 and 2, the butt welding apparatus 100 for a thin plate according to the embodiment is to weld a butt welding line 12 of a pair of thin plate base materials 10, a workbench 110, a plurality of clamping parts 120 , a deformation compensation unit 130 , a carriage 140 , and a welding source supply unit 150 .

작업대(110)는 용접장치의 기초를 이루며, 평판 형상으로 이루어진다. 작업대(110)는 용접라인을 따라 배면 공간을 형성하는 백킹부(112)를 사이에 두고 박판모재(10)를 각각 상부지지면에 지지하는 한 쌍의 모재지지부(114)를 갖는다.The work table 110 forms the basis of the welding device and is formed in a flat plate shape. The work table 110 has a pair of base material support parts 114 for supporting the thin plate base material 10 on the upper support surface, respectively, with the backing part 112 interposed therebetween to form a rear space along the welding line.

또한, 작업대(110)는 지면에 대해 지지프레임(116)을 통해 지지되며, 양측면이 지지프레임(116)에 회전가능하게 힌지결합된다. 지지프레임(116)에는 작업대(110)를 회전시키는 회전모터(116a)가 구비된다. 이에 의해 수평 및 수직을 비롯해 다양한 각도에서의 용접이 가능해진다.In addition, the work table 110 is supported through the support frame 116 with respect to the ground, and both sides are rotatably hinged to the support frame 116 . The support frame 116 is provided with a rotation motor 116a for rotating the work table (110). This enables welding at various angles, including horizontal and vertical.

백킹부(112)에는 용접라인의 용접시 용접라인의 배면에 백비드의 형성이 용이하게 되도록 하는 백킹제(112a)가 삽입된다.A backing agent 112a is inserted into the backing part 112 to facilitate the formation of the back bead on the rear surface of the welding line when the welding line is welded.

복수의 클램핑부(120)는 작업대(110)에 설치되어 박판모재(10)의 외측연부를 모재지지부(114)에 대해 가압 유지한다.The plurality of clamping parts 120 are installed on the work table 110 to press and hold the outer edge of the thin plate base material 10 with respect to the base material support part 114 .

클램핑부(120)는 박판모재(10)에 가압접촉 및 해제이격 가능한 가압단부와 가압단부의 대향측에 마련된 작용단부를 가지고 용접라인에 평행한 클램핑축선에 대해 시이소오 회동 가능한 클램핑부재(122)와, 작용단부를 상향 가압 및 해제 가능한 작용블록유니트(124)로 이루어진다.The clamping part 120 has a pressing end capable of pressing contact and releasing spaced apart from the thin plate base material 10 and an acting end provided on the opposite side of the pressing end, and a clamping member 122 that can be rotated in a see-saw with respect to a clamping axis parallel to the welding line. and an action block unit 124 capable of upwardly pressing and releasing the action end.

도 3을 참조하면, 작용블록유니트(124)는 작용단부를 상향 가압 및 해제하며, 안내경사면(126a)을 갖는 승강블록(126)과, 용접라인에 대해 평행하게 이동되며 안내경사면(126a)과 맞물림되는 구동경사면(미도시)을 갖는 슬라이딩블록(128)과, 슬라이딩블록(128)을 슬라이드 이동시키는 구동스크류(129)로 이루어진다.3, the action block unit 124 upwardly presses and releases the action end, the lifting block 126 having a guide inclined surface 126a, is moved parallel to the welding line, and the guide inclined surface 126a and It consists of a sliding block 128 having an engaging drive inclined surface (not shown), and a drive screw 129 for slidingly moving the sliding block 128 .

여기서, 승강블록(126)의 양측에는 승강블록(126)의 승강을 안내하는 한 쌍의 승강가이드블록(127)이 마련되며, 구동스크류(129)는 축선방향 일부영역이 슬라이딩블록(128)을 관통하여 나사결합된다. 구동스크류(129)의 일측에는 구동스크류(129)를 회전시키는 회전노브(129a)가 형성되고, 타측은 한 쌍의 승강가이드블록(127) 중 어느 하나 축회전 가능하게 결합된다.Here, a pair of elevating guide blocks 127 for guiding the elevating of the elevating block 126 are provided on both sides of the elevating block 126, and the driving screw 129 has a sliding block 128 in a partial area in the axial direction. It is screwed through. A rotation knob 129a for rotating the driving screw 129 is formed on one side of the driving screw 129 , and the other side is axially rotatably coupled to any one of the pair of lifting guide blocks 127 .

슬라이딩블록(128)은 구동스크류(129)의 회전작동에 의해 용접라인의 따라 용이하게 슬라이딩 이동할 수 있도록 작업대(110)의 상부면에 레일 결합되는 것이 바람직하다.The sliding block 128 is preferably rail-coupled to the upper surface of the work table 110 so that it can slide easily along the welding line by the rotational operation of the driving screw 129 .

그리고, 가압단부에는 가압접촉보상부(123)가 끼워져 결합된다. 도 5를 참조하면, 가압접촉보상부(123)는 모재의 두께가 얇아 모재를 가압하는 가압단부의 접촉면적이 충분히 확보되지 않을 경우에 사용된다. 가압접촉보상부(123)는 가압단부에 볼트 등에 의해 고정되는 것이 바람직하다.And, the pressing contact compensation part 123 is fitted to the pressing end. Referring to FIG. 5 , the pressure contact compensating part 123 is used when the thickness of the base material is thin and the contact area of the pressure end for pressing the base material is not sufficiently secured. The pressure contact compensation part 123 is preferably fixed to the pressure end by a bolt or the like.

변형보상부(130)는 용접라인의 영역이 박판모재의 외측연부 보다 높게 위치되도록 모재지지부(114) 상에 설치되어 박판모재의 가로방향 변형을 사전 보상한다.The deformation compensating part 130 is installed on the base material support 114 so that the area of the welding line is positioned higher than the outer edge of the thin plate base material to compensate for the transverse deformation of the thin plate base material in advance.

즉, 용접시 발생되는 용접열(입열)로 인해 용접라인의 영역이 상부로 부상(휨 발생)되는 변형량에 대응되도록 용접라인의 영역이 박판모재의 외측연부 보다 높게 위치되도록 하는 것이다.That is, the region of the welding line is positioned higher than the outer edge of the thin plate base material so that the region of the welding line is levitated upward (bending occurs) due to the welding heat (heat input) generated during welding to correspond to the deformation amount.

이러한, 변형보상부(130)는 도 4를 참조하면, 용접라인을 따라 길게 형성된 막대 형상의 변형보상바아(132)와, 모재지지부(114)에 형성되어 변형보상바아(132)를 지지하는 바아유지부(134)로 이루어진다.4, the deformation compensation part 130 is formed in the bar-shaped deformation compensation bar 132 formed long along the welding line, and the base material support part 114 to support the deformation compensation bar 132. It consists of a holding part 134 .

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형보상부의 사용 상태도이다.6A to 6C are diagrams of a state of use of a deformation compensator according to another embodiment of the present invention.

도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 변형보상바아(132)는 다단의 프로파일 형상을 가지며, 바아유지부(134)는 변형보상바아(132)의 형상에 대응되는 다단의 안착부를 갖는다.5A to 5C , the deformation compensation bar 132 has a multi-stage profile shape, and the bar holding part 134 has a multi-stage seating portion corresponding to the shape of the deformation compensation bar 132 .

변형보상바아(132)는 장방형 단면 형상을 갖는 본체(132a)와, 본체(132a)의 측부에 돌출된 보조돌기(132b)로 이루어진다.The deformation compensating bar 132 includes a main body 132a having a rectangular cross-sectional shape, and an auxiliary protrusion 132b protruding from the side of the main body 132a.

또한, 바아유지부(134)의 안착부는 변형보상바아(132)의 본체(132a)를 지지하는 본체안착그루브(134a)와, 보조돌기(132b)가 끼워지는 보조돌기안착그루브(134b)로 이루어진다.In addition, the seating portion of the bar holding part 134 includes a body seating groove 134a for supporting the body 132a of the deformation compensation bar 132 and an auxiliary projection seating groove 134b into which the auxiliary projection 132b is fitted. .

즉, 장방형 단면 형상을 갖는 본체(132)를 눕히거나 세울수 있고, 보조돌기(132b)는 하방으로 보조돌기안착그루브(134b)에 수용된 상태 혹은 상방으로 돌출된 상태로 있을 수 있도록 변형보상바아(132)의 위치를 변경할 수 있어 박판모재의 외측연부에 대한 용접라인의 높이를 조절할 수 있다.That is, the body 132 having a rectangular cross-sectional shape can be laid down or erected, and the auxiliary protrusion 132b is accommodated in the auxiliary protrusion seating groove 134b downward or the deformation compensation bar 132 to be in a state protruding upward. ) can be changed, so the height of the welding line relative to the outer edge of the thin plate base material can be adjusted.

이에 따라 박판모재의 재질, 두께 등에 따라 박판모재의 외측연부에 대한 용접라인 영역의 높이를 조절할 수 있어 용접열에 의해 발생되는 모재의 변형에 따른 용접불량을 방지할 수 있다.Accordingly, the height of the welding line area with respect to the outer edge of the thin plate base material can be adjusted according to the material, thickness, etc. of the thin plate base material, so that welding defects caused by deformation of the base material caused by welding heat can be prevented.

캐리지(140)는 작업대(110)에 설치되며, 용접라인을 용접하는 적어도 하나의 용접토치(142)를 지지하며, 용접라인을 따라 이동한다.The carriage 140 is installed on the work table 110, supports at least one welding torch 142 for welding the welding line, and moves along the welding line.

용접소스공급부(150)는 캐리지(140)에 지지된 상태로 용접라인을 따라 이동하면서 용접라인을 용접하는 용접토치(142)에 용접와이어, 불활성 가스 및 전원을 공급한다.The welding source supply unit 150 supplies a welding wire, an inert gas, and power to the welding torch 142 for welding the welding line while moving along the welding line in a state supported by the carriage 140 .

용접소스공급부(150)는 용접와이어를 공급는 와이어 공급부(152), 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부(154), 전원을 공급하는 전원 공급부(156)로 구성된다.The welding source supply unit 150 includes a wire supply unit 152 for supplying a welding wire, a gas supply unit 154 for supplying an inert gas, and a power supply unit 156 for supplying power.

이상 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims below. You will understand that there is

110; 작업대
120; 복수의 클램핑부
122; 클램핑부재
124; 작용블록유니트
126; 승강블록
128; 슬라이딩블록
130; 변형보상부
140; 캐리지
150; 용접소스송급부110; bench
120; multiple clamping parts
122; clamping member
124; action block unit
126; lift block
128; sliding block
130; Deformation Compensation Unit
140; carriage
150; Welding source supply unit

Claims (6)

한 쌍의 박판모재의 맞대기 용접라인을 용접하는 용접장치에 있어서
상기 용접라인을 따라 배면 공간을 형성하는 백킹부를 사이에 두고 상기 박판모재를 각각 상부지지면에 지지하는 한 쌍의 모재지지부를 갖는 작업대;
상기 작업대에 설치되어 상기 박판모재의 외측연부를 상기 모재지지부에 대해 가압 유지하는 복수의 클램핑부;
상기 용접라인의 영역이 상기 박판모재의 외측연부 보다 높게 위치되도록 상기 모재지지부 상에 설치되어 상기 모재의 가로방향 변형을 사전 보상하는 변형보상부;
적어도 하나의 용접토치를 지지하여 상기 용접라인을 따라 이동하는 캐리지;
상기 용접토치에 용접와이어, 불활성 가스 및 전원을 공급하는 용접소스공급부;를 포함하며,
상기 변형보상부는 상기 용접라인을 따라 길게 형성된 막대 형상의 변형보상바아와, 상기 모재지지부에 형성되어 상기 변형보상바아를 지지하는 바아유지부를 가지고,
상기 변형보상바아는 다단의 프로파일 형상을 가지며, 상기 바아유지는 상기 변형보상바아의 형상에 대응되는 다단의 안착부를 가지며, 상기 다단의 안착부에 안착되는 상기 변형보상바아의 위치 변경이 가능한 것을 특징으로 하는 박판용 맞대기 용접장치.
In a welding device for welding a butt welding line of a pair of thin plate base materials
a workbench having a pair of base material support parts for supporting the thin plate base material on an upper support surface, respectively, with a backing part forming a rear space along the welding line therebetween;
a plurality of clamping parts installed on the work bench to press and hold the outer edge of the thin plate base material against the base material support part;
a deformation compensating part installed on the base material support so that the region of the welding line is positioned higher than the outer edge of the thin plate base material to compensate for transverse deformation of the base material in advance;
a carriage supporting at least one welding torch and moving along the welding line;
A welding source supply unit for supplying a welding wire, an inert gas, and power to the welding torch; includes,
The deformation compensating unit has a bar-shaped deformation compensating bar elongated along the welding line, and a bar holding unit formed in the base material support unit to support the deformation compensating bar,
The deformation compensating bar has a multi-stage profile shape, the bar holding has multi-stage seating portions corresponding to the shape of the deformation compensation bar, and it is possible to change the position of the deformation compensation bar seated on the multi-stage seating portion Butt welding equipment for thin plates.
 청구항 1에 있어서,
상기 클램핑부는,
상기 박판모재에 가압접촉 및 해제이격 가능한 가압단부와 상기 가압단부의 대향측에 마련된 작용단부를 가지고 상기 용접라인에 평행한 클램핑축선에 대해 시이소오 회동 가능한 클램핑부재와, 상기 작용단부를 상향 가압 및 해제 가능한 작용블록유니트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박판용 맞대기 용접장치.
The method according to claim 1,
The clamping part,
A clamping member having a pressing end capable of pressing contact and releasing separation from the thin plate base material and an acting end provided on an opposite side of the pressing end and capable of see-saw rotation with respect to a clamping axis parallel to the welding line; Butt welding device for thin plate, characterized in that consisting of a releasable action block unit.
 청구항 2에 있어서,
상기 작용블록유니트는,
상기 작용단부를 상향 가압 및 해제하며, 안내경사면을 갖는 승강블록과, 상기 용접라인에 대해 평행하게 이동되며 상기 안내경사면과 맞물림되는 구동경사면을 갖는 슬라이딩블록과, 상기 슬라이딩블록을 슬라이드 이동시키는 구동스크류로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박판용 맞대기 용접장치.
3. The method according to claim 2,
The working block unit is
A lifting block having a guide inclined surface by pressing and releasing the working end upward, a sliding block moving parallel to the welding line and having a driving inclined surface engaged with the guide inclined surface, and a drive screw for sliding the sliding block Butt welding device for thin plate, characterized in that consisting of.
 삭제delete 삭제delete 청구항 2에 있어서,
상기 가압단부에에 끼워져 결합되는 가압접촉보상부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박판용 맞대기 용접장치.3. The method according to claim 2,
Butt welding apparatus for a thin plate, characterized in that it further comprises a pressure contact compensation portion fitted to the pressing end portion is coupled.
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