『壹』 plc 机械手的开题报告
说到研究动态和意义你可以在网上搜搜
本课题研究内容、拟解决的主要问题 是你自内己决定的容 别人不能乱讲的
本课题研究方法、步骤及措施 这个就是让你写出各个时间段你都干些什么 怎么做 比方说前期有查资料2周,机械部分的设计--周,控制部分的设计几周,然后还应该有些绘图啊 编写说明书什么的 都是约莫在来 合理的分配一下时间就行!因为不了解你的课题所以只是泛泛的说 见谅!
『贰』 一般以“机械手”为毕业论文题目是什么如题 谢谢了
西门子PLC在机械手控制中的应用 论文编号:ZD296 论文字数:11309,页数:23 内容摘要 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数和算术操作等面向用户的指令,并通过数字式或模拟式的输入/输出,控制各种类型的机械或生产过程。使用PLC控制比使用接触器继电器控制更加简单、稳定、易维修,并可保证系统运行的经济性和智能化。 本课题以西门子PLC为核心,针对洗涤房2台机械手工程,设计了机械手自动控制系统。首先根据系统要求,对PLC进行了选型,确定了PLC系统的输入输出,画出了输入输出接线方式,同时对系统的软件进行了设计。 本系统为机械手设计提供了一个切实可行的方案,该方案具有性能可靠、生产效率高的特点。系统的构建思想和方法对于其它自动化系统也有一定的借鉴意义。 关键词:机械手;可编程控制器PLC;顺序控制 目录 内容摘要 I 1 引 言 1 1.1 机械手原理 1 1.2 工业机械手各部分功能 2 1.3 机械手在国内外发展状况 4 1.4 本文研究的主要内容 5 2 系统硬件控制电路设计 6 2.1 搬运机械手控制及要求 6 2.2 可编程控制器的选型 7 2.3 控制系统I/O端口分配 11 2.4 电动机电气线路 13 3 系统软件设计 15 3.1 软件方案 15 3.2 系统主程序设计 16 4 结论 20 参考文献 21 以上回答来自: http://www.lwtxw.com/html/41-6/6545.htm
『叁』 研究机械手的目的及意义
目的:为了代替人类在某些苛刻的场合从事生产,或用于流水作业回,以机械手往复的工作,节约答人的体力.
意义:由于机械手在生活中的大量运用,使得人类的生产率有了大幅的提高,同时也改善了我们的工作环境.让人类的生活变得越来越智能化.
『肆』 机械手开题报告,用液压和普通电机控制的的机械手
请问楼主具体要做什么课题,又有什么要求啊, 如果代做的话,找个可靠的网站真的很关键。 星海毕设 从事毕业设计五年了,品牌保证,口碑不错,包改包通过。 支持支付宝担保交易,让你没有任何后顾之忧!
『伍』 机械手研究的目的和意义,国内外研究现状和未来趋势,急啊
目前,在来国内很多工厂自的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成,劳动强度大、生产效率低。为了提高生产加工的工作效率,降低成本,并使生产线发展成为柔性制造系统,适应现代自动化大生产,针对具体生产工艺,利用机器人技术,设计用一台装卸机械手代替人工工作,以提高劳动生产率。
机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置,它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作,减轻人类劳动强度,提高劳动生产力。机械手越来越广泛的得到了应用,在机械行业中它可用于零部件组装
,加工工件的搬运、装卸,特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。它适应于中、小批量生产,可以节省庞大的工件输送装置,结构紧凑,而且适应性很强。目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,应用规模和产业化水平低,机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高,从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此,进行机械手的研究设计是非常有意义的。
『陆』 毕业设计关于两指机械手设计方案
加分发给你,先给你个头看看目录
摘要 1
第一章 机械手设计任务书 1
1.1毕业设计目的 1
1.2本课题的内容和要求 2
第二章 抓取机构设计 4
2.1手部设计计算 4
2.2腕部设计计算 7
2.3臂伸缩机构设计 8
第三章 液压系统原理设计及草图 11
3.1手部抓取缸 11
3.2腕部摆动液压回路 12
3.3小臂伸缩缸液压回路 13
3.4总体系统图 14
第四章 机身机座的结构设计 15
4.1电机的选择 16
4.2减速器的选择 17
4.3螺柱的设计与校核 17
第五章 机械手的定位与平稳性 19
5.1常用的定位方式 19
5.2影响平稳性和定位精度的因素 19
5.3机械手运动的缓冲装置 20
第六章 机械手的控制 21
第七章 机械手的组成与分类 22
7.1机械手组成 22
7.2机械手分类 24
第八章 机械手Solidworks三维造型 25
8.1上手爪造型 26
8.2螺栓的绘制 30
毕业设计感想 35
参考资料 36
送料机械手设计及Solidworks运动仿真
摘要
本课题是为普通车床配套而设计的上料机械手。工业机械手是工业生产的必然产物,它是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备,对实现工业生产自动化,推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。实践证明,工业机械手可以代替人手的繁重劳动,显著减轻工人的劳动强度,改善劳动条件,提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作,采用机械手是有效的。此外,它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作,更显示其优越性,有着广阔的发展前途。
本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计,运用Solidworks技术对上料机械手进行三维实体造型,并进行了运动仿真,使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。它能实行自动上料运动;在安装工件时,将工件送入卡盘中的夹紧运动等。上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。
关键字 机械手,AutoCAD,Solidworks 。
第一章 机械手设计任务书
1.1毕业设计目的
毕业设计是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节,是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。
其主要目的:
培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力,拓宽和深化学生的知识。
培养学生树立正确的设计思想,设计构思和创新思维,掌握工程设计的一般程序规范和方法。
培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算,数据处理,编写技术文件等方面的工作能力。
培养学生进行调查研究,面向实际,面向生产,向工人和技术人员学习的基本工作态度,工作作风和工作方法。
1.2本课题的内容和要求
(一、)原始数据及资料
(1、)原始数据:
生产纲领:100000件(两班制生产)
自由度(四个自由度)
臂转动180º
臂上下运动 500mm
臂伸长(收缩)500mm
手部转动 ±180º
(2、)设计要求:
a、上料机械手结构设计图、装配图、各主要零件图(一套)
b、液压原理图(一张)
c、机械手三维造型
d、动作模拟仿真
e、设计计算说明书(一份)
(3、)技术要求
主要参数的确定:
a、坐标形式:直角坐标系
b、臂的运动行程:伸缩运动500mm,回转运动180º。
c、运动速度:使生产率满足生产纲领的要求即可。
d、控制方式:起止设定位置。
e、定位精度:±0.5mm。
f、手指握力:392N
g、驱动方式:液压驱动。
(二、)料槽形式及分析动作要求
( 1、)料槽形式
由于工件的形状属于小型回转体,此种形状的零件通常采用自重输送的输料槽,如图1.1所示,该装置结构简单,不需要其它动力源和特殊装置,所以本课题采用此种输料槽。
图1.1机械手安装简易图
(2、)动作要求分析如图1.2所示
动作一:送 料
动作二:预夹紧
动作三:手臂上升
动作四:手臂旋转
动作五:小臂伸长
动作六:手腕旋转
预夹紧
手臂上升
手臂旋转
小臂伸长
手腕旋转
手臂转回
图1.2 要求分析
第二章 抓取机构设计
2.1手部设计计算
一、对手部设计的要求
1、有适当的夹紧力
手部在工作时,应具有适当的夹紧力,以保证夹持稳定可靠,变形小,且不损坏工件的已加工表面。对于刚性很差的工件夹紧力大小应该设计得可以调节,对于笨重的工件应考虑采用自锁安全装置。
2、有足够的开闭范围
夹持类手部的手指都有张开和闭合装置。工作时,一个手指开闭位置以最大变化量称为开闭范围。对于回转型手部手指开闭范围,可用开闭角和手指夹紧端长度表示。手指开闭范围的要求与许多因素有关,如工件的形状和尺寸,手指的形状和尺寸,一般来说,如工作环境许可,开闭范围大一些较好,如图2.1所示。
图2.1 机械手开闭示例简图
3、力求结构简单,重量轻,体积小
手部处于腕部的最前端,工作时运动状态多变,其结构,重量和体积直接影响整个机械手的结构,抓重,定位精度,运动速度等性能。因此,在设计手部时,必须力求结构简单,重量轻,体积小。
4、手指应有一定的强度和刚度
5、其它要求
因此送料,夹紧机械手,根据工件的形状,采用最常用的外卡式两指钳爪,夹紧方式用常闭史弹簧夹紧,松开时,用单作用式液压缸。此种结构较为简单,制造方便。
二、拉紧装置原理
如图2.2所示【4】:油缸右腔停止进油时,弹簧力夹紧工件,油缸右腔进油时松开工件。
图2.2 油缸示意图
1、右腔推力为
FP=(π/4)D²P (2.1)
=(π/4)0.5²2510³
=4908.7N
2、根据钳爪夹持的方位,查出当量夹紧力计算公式为:
F1=(2b/a)(cosα′)²N′ (2.2)
其中 N′=498N=392N,带入公式2.2得:
F1=(2b/a)(cosα′)²N′
=(2150/50)(cos30º)²392
=1764N
则实际加紧力为 F1实际=PK1K2/η (2.3)
=17641.51.1/0.85=3424N
经圆整F1=3500N
3、计算手部活塞杆行程长L,即
L=(D/2)tgψ (2.4)
=25×tg30º
=23.1mm
经圆整取l=25mm
4、确定“V”型钳爪的L、β。
取L/Rcp=3 (2.5)
式中: Rcp=P/4=200/4=50 (2.6)
由公式(2.5)(2.6)得:L=3×Rcp=150
取“V”型钳口的夹角2α=120º,则偏转角β按最佳偏转角来确定,
查表得:
β=22º39′
5、机械运动范围(速度)【1】
(1)伸缩运动 Vmax=500mm/s
Vmin=50mm/s
(2)上升运动 Vmax=500mm/s
Vmin=40mm/s
(3)下降Vmax=800mm/s
Vmin=80mm/s
(4)回转Wmax=90º/s
Wmin=30º/s
所以取手部驱动活塞速度V=60mm/s
6、手部右腔流量
Q=sv (2.7)
=60πr²
=60×3.14×25²
=1177.5mm³/s
7、手部工作压强
P= F1/S (2.8)
=3500/1962.5=1.78Mpa
2.2腕部设计计算
腕部是联结手部和臂部的部件,腕部运动主要用来改变被夹物体的方位,它动作灵活,转动惯性小。本课题腕部具有回转这一个自由度,可采用具有一个活动度的回转缸驱动的腕部结构。
要求:回转±90º
角速度W=45º/s
以最大负荷计算:
当工件处于水平位置时,摆动缸的工件扭矩最大,采用估算法,工件重10kg,长度l=650mm。如图2.3所示。
1、计算扭矩M1〖4〗
设重力集中于离手指中心200mm处,即扭矩M1为:
M1=F×S (2.9)
=10×9.8×0.2=19.6(N·M)
F
S
F
图2.3 腕部受力简图
2、油缸(伸缩)及其配件的估算扭矩M2〖4〗
F=5kg S=10cm
带入公式2.9得
M2=F×S=5×9.8×0.1 =4.9(N·M)
3、摆动缸的摩擦力矩M摩〖4〗
F摩=300(N)(估算值)
S=20mm (估算值)
M摩=F摩×S=6(N·M)
4、摆动缸的总摩擦力矩M〖4〗
M=M1+M2+M摩 (2.10)
=30.5(N·M)
5.由公式
T=P×b(ΦA1²-Φmm²)×106/8 (2.11)
其中: b—叶片密度,这里取b=3cm;
ΦA1—摆动缸内径, 这里取ΦA1=10cm;
Φmm—转轴直径, 这里取Φmm=3cm。
所以代入(2.11)公式
P=8T/b(ΦA1²-Φmm²)×106
=8×30.5/0.03×(0.1²-0.03²)×106
=0.89Mpa
又因为
W=8Q/(ΦA1²-Φmm²)b
所以
Q=W(ΦA1²-Φmm²)b/8
=(π/4)(0.1²-0.03²)×0.03/8
=0.27×10-4m³/s
=27ml/s
2.3臂伸缩机构设计
手臂是机械手的主要执行部件。它的作用是支撑腕部和手部,并带动它们在空间运动。
臂部运动的目的,一般是把手部送达空间运动范围内的任意点上,从臂部的受力情况看,它在工作中即直接承受着腕部、手部和工件的动、静载荷,而且自身运动又较多,故受力较复杂。
机械手的精度最终集中在反映在手部的位置精度上。所以在选择合适的导向装置和定位方式就显得尤其重要了。
手臂的伸缩速度为200m/s
行程L=500mm
1、手臂右腔流量,公式(2.7)得:【4】
Q=sv
=200×π×40²
=1004800mm³/s
=0.1/10²m³/s
=1000ml/s
2、手臂右腔工作压力,公式(2.8) 得:〖4〗
P=F/S (2.12)
式中:F——取工件重和手臂活动部件总重,估算 F=10+20=30kg, F摩=1000N。
所以代入公式(2.12)得:
P=(F+ F摩)/S
=(30×9.8+1000)/π×40²
=0.26Mpa
3、绘制机构工作参数表如图2.4所示:
图2.4机构工作参数表
4、由初步计算选液压泵〖4〗
所需液压最高压力
P=1.78Mpa
所需液压最大流量
Q=1000ml/s
选取CB-D型液压泵(齿轮泵)
此泵工作压力为10Mpa,转速为1800r/min,工作流量Q在32—70ml/r之间,可以满足需要。
5、验算腕部摆动缸:
T=PD(ΦA1²-Φmm²)ηm×106/8 (2.13)
W=8θηv/(ΦA1²-Φmm²)b (2.14)
式中:Ηm—机械效率取: 0.85~0.9
Ηv—容积效率取: 0.7~0.95
所以代入公式(2.13)得:
T=0.89×0.03×(0.1²-0.03²)×0.85×106/8
=25.8(N·M)
T<M=30.5(N·M)
代入公式(2.14)得:
W=(8×27×10-6)×0.85/(0.1²-0.03²)×0.03
=0.673rad/s
W<π/4≈0.785rad/s
因此,取腕部回转油缸工作压力 P=1Mpa
流量 Q=35ml/s
圆整其他缸的数值:
手部抓取缸工作压力PⅠ=2Mpa
流量QⅠ=120ml/s
小臂伸缩缸工作压力PⅠ=0.25Mpa
流量QⅠ=1000ml/s
第三章 液压系统原理设计及草图
3.1手部抓取缸
图 3.1手部抓取缸液压原理图〖7〗
1、手部抓取缸液压原理图如图3.1所示
2、泵的供油压力P取10Mpa,流量Q取系统所需最大流量即Q=1300ml/s。
因此,需装图3.1中所示的调速阀,流量定为7.2L/min,工作压力P=2Mpa。
采用:
YF-B10B溢流阀
2FRM5-20/102调速阀
23E1-10B二位三通阀
『柒』 哪个课题相对容易做啊,都是液压方向的, 机械类毕业设计求助,请机械大神指点迷津!不甚感激!!
2 基本上是纯机械,抄理论力学和结构力学比较好,可以选这个,设计手册和资料也好找。想高级一点,就用有限元。
7和8,液压系统简单,容易设计,机械部分的图纸也好画。
3、4、5、6,难度差不多,计算少,但资料也少,还需要上下游配套产品的很多资料。剩下的需要自己想象。
1 最难,先把计算机仿真学好。
『捌』 课题十 机械手控制设计(1人)
你好朋友,我正好有你要的毕业设计,我做的设计就是这个!机械手的控制设计!免费的给你!发一点你看看啊!第一章 引 言 1.1 工业机械手概述工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作,自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平,可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中,它代替人进行正常的工作,意义更为重大。因此,在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用。机械手的结构形式开始比较简单,专用性较强,仅为某台机床的上下料装置,是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展,制成了能够独立的按程序控制实现重复操作,适用范围比较广的“程序控制通用机械手”,简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序,适应性较强,所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。气压传动机械手是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是:介质李源极为方便,输出力小,气动动作迅速,结构简单,成本低。但是,由于空气具有可压缩的特性,工作速度的稳定性较差,冲击大,而且气源压力较低,抓重一般在30公斤以下,在同样抓重条件下它比液压机械手的结构大,所以适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进行工作。气动技术有以下优点: (1)介质提取和处理方便。气压传动工作压力较低,工作介质提取容易,而后排入大气,处理方便,一般不需设置回收管道和容器:介质清洁,管道不易堵存在介质变质及补充的问题. (2)阻力损失和泄漏较小,在压缩空气的输送过程中,阻力损失较小(一般不卜浇塞仅为油路的千分之一),空气便于集中供应和远距离输送。外泄漏不会像液压传动那样,造成压力明显降低和严重污染。 (3)动作迅速,反应灵敏。气动系统一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的压力和速度。气动系统也能实现过载保护,便于自动控制。 (4)能源可储存。压缩空气可存贮在储气罐中,因此,发生突然断电等情况时,机器及其工艺流程不致突然中断。 (5)工作环境适应性好。在易燃、易爆、多尘埃、强磁、强辐射、振动等恶劣环境中,气压传动与控制系统比机械、电器及液压系统优越,而且不会因温度变化影响传动及控制性能。 (6)成本低廉。由于气动系统工作压力较低,因此降低了气动元、辅件的材质和加工精度要求,制造容易,成本较低。传统观点认为:由于气体具有可压缩性,因此,在气动伺服系统中要实现高精度定位比较困难(尤其在高速情况下,似乎更难想象)。此外气源工作压力较低,抓举力较小。虽然气动技术作为机器人中的驱动功能已有部分被工业界所接受,而且对于不太复杂的机械手,用气动元件组成的控制系统己被接受,但由于气动机器人这一体系己经取得的一系列重要进展过去介绍得不够,因此在工业自动化领域里,对气动机械手、气动机器人的实用性和前景存在不少疑虑。 1.2 气动机械手的设计要求 1.2.2 课题的设计要求本课题将要完成的主要任务如下: (1)机械手为通用机械手,因此相对于专用机械手来说,它的适用面相对较广。 (2)选取机械手的座标型式和自由度。 (3)设计出机械手的各执行机构,包括:手部、手腕、手臂等部件的设计。为了使通用性更强,手部设计成可更换结构,不仅可以应用于夹持式手指来抓取棒料工件,在工业需要的时候还可以用气流负压式吸盘来吸取板料工件。 (4)气压传动系统的设计本课题将设计出机械手的气压传动系统,包括气动元器件的选取,气动回路的设计,并绘出气动原理图。 (5)机械手的控制系统的设计本机械手拟采用可编程序控制器(PLC)对机械手进行控制,本课题将要选取PLC型号,根据机械手的工作流程编制出PLC程序,并画出梯形图。 1.3 机械手的系统工作原理及组成机械手的系统工作原理框图如图1-1所示。 图1-1机械手的系统工作原理框图 机械手的工作原理:机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。在PLC程序控制的条件下,采用气压传动方式,来实现执行机构的相应部位发生规定要求的,有顺序,有运动轨迹,有一定速度和时间的动作。同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令,必要时可对机械手的动作进行监视,当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。位置检测装置随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统,并与设定的位置进行比较,然后通过控制系统进行调整,从而使执行机构以一定的精度达到设定位置. (一)执行机构包括手部、手腕、手臂和立柱等部件,有的还增设行走机构。 1、手部即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同,可分为夹持式和吸附式手在本课题中我们采用夹持式手部结构。夹持式手部由手指(或手爪)和传力机构所构成。手指是与物件直接接触的构件,常用的手指运动形式有回转型和平移型。回转型手指结构简单,制造容易,故应用较广泛。平移型应用较少,其原因是结构比较复杂,但平移型手指夹持圆形零件时,工件直径变化不影响其轴心的位置,因此适宜夹持直径变化范围大的工件。手指结构取决于被抓取物件的表面形状、被抓部位(是外廓或是内孔)和物件的重量及尺寸。而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。传力机构型式较多时常用的有:滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等。 2、手腕是连接手部和手臂的部件,并可用来调整被抓取物件的方位(即姿势) 3、手臂手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是带动手指去抓取物件,并按预定要求将其搬运到指定的位置。工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件(如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等)与驱动源(如液压、气压或电机等)相配合,以实现手臂的各种运动。 4、立柱立柱是支承手臂的部件,立柱也可以是手臂的一部分,手臂的回转运动和升降(或俯仰)运动均与立柱有密切的联系。机械手的立柱因工作需要,有时也可作横向移动,即称为可移式立柱。 5、机座机座是机械手的基础部分,机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上,故起支撑和连接的作用。 (二)驱动系统驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的。它由动力装置、调节装置和辅助装置组成。常用的驱动系统有液压传动、 气压传动、机械传动。 (三)控制系统控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位(或机械挡块定位)系统组成。该机械手采用的是PLC程序控制系统,它支配着机械手按规定的程序运动,并记忆人们给予机械手的指令信息(如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间),同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令,必要时可对机械手的动作进行监视,当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。 (四)位置检测装置控制机械手执行机构的运动位置,并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统,并与设定的位置进行比较,然后通过控制系统进行调整,从而使执行机构以一定的精度达到设定位置. 第二章 机械手的整体设计方案
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