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SolidWorks教程:机械手仿真动画应用

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:范例概述本范例详细讲解了机械手运动仿真的设计过程,使读者进一步熟悉SolidWorks中的动画操作。图7.11.1 机械手运动仿真Step1.新建一个装配文件,进入装配环境。图7.11.4 放置滑块零件图7.11.5 添加“重合”配合③添加“重合”配合。图7.11.16 添加刀具零件图7.11.17 添加“同轴心”配合③添加“距离”配合。单击“配合”对话框中的按钮,选取图7.11.20所示的两个面为同轴心面,在快捷工具条中单击按钮。④单击“配合”对话框的按钮,完成零件的定位,结果如图7.11.22所示。

SolidWorks教程:机械手仿真动画应用

范例概述

本范例详细讲解了机械手运动仿真的设计过程,使读者进一步熟悉SolidWorks中的动画操作。本范例中重点要求读者掌握装配的先后顺序及配合类型,注意不能使各零部件之间完全约束,机械手装配模型如图7.11.1所示。

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图7.11.1 机械手运动仿真

Step1.新建一个装配文件,进入装配环境

Step2.添加基座模型。

(1)引入零件。单击“开始装配体”对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-345.jpg按钮,在系统弹出的“打开”对话框中选择D:\sw13.2\work\ch07\ch07.11\base.SLDPRT,单击978-7-111-41903-7-Chapter07-346.jpg按钮。

(2)单击978-7-111-41903-7-Chapter07-347.jpg按钮,将模型固定在原点位置,如图7.11.2所示。

Step3.添加图7.11.3所示的滑块零件并定位

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图7.11.2 添加基座模型

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图7.11.3 添加滑块零件

(1)引入零件。

①选择命令。选择下拉菜单978-7-111-41903-7-Chapter07-350.jpg命令,系统弹出“插入零部件”对话框。

②单击“插入零部件”对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-351.jpg按钮,在系统弹出的“打开”对话框中选择slipper.SLDPRT,单击978-7-111-41903-7-Chapter07-352.jpg按钮。

③将零件放置到如图7.11.4所示的位置。

(2)添加配合,使零件定位。

①选择下拉菜单978-7-111-41903-7-Chapter07-353.jpg命令,系统弹出“配合”对话框。

②添加“重合”配合。单击978-7-111-41903-7-Chapter07-354.jpg对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-355.jpg按钮,分别选取图7.11.5所示的重合面,单击快捷工具条中的978-7-111-41903-7-Chapter07-356.jpg按钮。

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图7.11.4 放置滑块零件

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图7.11.5 添加“重合”配合

③添加“重合”配合。选取图7.11.6所示的重合面,单击快捷工具条中的978-7-111-41903-7-Chapter07-359.jpg按钮。

④添加“距离”配合。单击“配合”对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-360.jpg按钮,先在设计树中展开978-7-111-41903-7-Chapter07-361.jpg,选取978-7-111-41903-7-Chapter07-362.jpg,然后在图形区中选取图7.11.7所示的面1,输入距离值40.0,在快捷工具条中单击978-7-111-41903-7-Chapter07-363.jpg按钮。

⑤单击“配合”对话框的978-7-111-41903-7-Chapter07-364.jpg按钮,完成零件的定位。

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图7.11.6 添加“重合”配合

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图7.11.7 添加“距离”配合

Step4.添加图7.11.8所示的摇臂零件并定位。

(1)引入零件。

①选择命令。选择下拉菜单978-7-111-41903-7-Chapter07-367.jpg978-7-111-41903-7-Chapter07-368.jpg命令,系统弹出“插入零部件”对话框。

②单击“插入零部件”对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-369.jpg按钮,在系统弹出的“打开”对话框中选取revolution_arm.SLDPRT,单击978-7-111-41903-7-Chapter07-370.jpg按钮。

③将零件放置在合适的位置。

(2)添加配合。

①选择下拉菜单978-7-111-41903-7-Chapter07-371.jpg命令,系统弹出“配合”对话框。

②添加“同轴心”配合。单击“配合”对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-372.jpg按钮,选取图7.11.9所示的两个面为同轴心面,单击快捷工具条中的978-7-111-41903-7-Chapter07-373.jpg按钮。

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图7.11.8 添加摇臂零件

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图7.11.9 添加“同轴心”配合

③添加“距离”配合。单击“配合”对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-376.jpg按钮,先在设计树中展开978-7-111-41903-7-Chapter07-377.jpg,选取978-7-111-41903-7-Chapter07-378.jpg,然后在图形区中选取图7.11.10所示的面1,输入距离值55.0,在快捷工具条中单击978-7-111-41903-7-Chapter07-379.jpg按钮。

④添加“角度”配合。单击“配合”对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-380.jpg按钮,在设计树中分别选取图7.11.11所示的零件“slipper”的“前视基准面”和零件“revolution_arm”的“上视基准面”,在978-7-111-41903-7-Chapter07-381.jpg后的文本框中输入角度值0,在快捷工具条中单击978-7-111-41903-7-Chapter07-382.jpg按钮。

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图7.11.10 添加“距离”配合

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图7.11.11 添加“角度”配合

⑤单击“配合”对话框的978-7-111-41903-7-Chapter07-385.jpg按钮,完成零件的定位。

Step5.添加图7.11.12所示的伸缩臂零件并定位。

(1)引入零件。

①选择命令。选择下拉菜单978-7-111-41903-7-Chapter07-386.jpg978-7-111-41903-7-Chapter07-387.jpg命令,系统弹出“插入零部件”对话框。

②单击“插入零部件”对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-388.jpg按钮,在系统弹出的“打开”对话框中选取expansion_arm.SLDPRT,单击978-7-111-41903-7-Chapter07-389.jpg按钮。

③将零件放置在合适的位置。

(2)添加配合。

①选择下拉菜单978-7-111-41903-7-Chapter07-390.jpg命令,系统弹出“配合”对话框。

②添加“同轴心”配合。单击“配合”对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-391.jpg按钮,选取图7.11.13所示的两个面为同轴心面,在快捷工具条中单击978-7-111-41903-7-Chapter07-392.jpg按钮。

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图7.11.12 添加伸缩臂零件

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图7.11.13 添加“同轴心”配合

③添加“距离”配合。单击“配合”对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-395.jpg按钮,在图形区中选取图7.11.14所示的面1和面2为要配合的实体,在978-7-111-41903-7-Chapter07-396.jpg后的文本框中输入距离值1.0,在快捷工具条中单击978-7-111-41903-7-Chapter07-397.jpg按钮。

④添加“垂直”配合。单击“配合”对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-398.jpg按钮,在设计树中分别选取图7.11.15所示的零件“revolution_arm”的“前视基准面”和零件“expansion_arm”的“上视基准面”,在快捷工具条中单击978-7-111-41903-7-Chapter07-399.jpg按钮。

⑤单击“配合”对话框的978-7-111-41903-7-Chapter07-400.jpg按钮,完成零件的定位。

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图7.11.14 添加“距离”配合

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图7.11.15 添加“垂直”配合

Step6.添加图7.11.16所示的刀具零件并定位。

(1)引入零件。

①选择命令。选择下拉菜单978-7-111-41903-7-Chapter07-403.jpg978-7-111-41903-7-Chapter07-404.jpg命令,系统弹出“插入零部件”对话框。

②单击“插入零部件”对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-405.jpg按钮,在系统弹出的“打开”对话框中选取tool_tip.SLDPRT,单击978-7-111-41903-7-Chapter07-406.jpg按钮。

③将零件放置在合适的位置。

(2)添加配合。

①选择下拉菜单978-7-111-41903-7-Chapter07-407.jpg命令,系统弹出“配合”对话框。

②添加“同轴心”配合。单击“配合”对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-408.jpg按钮,选取图7.11.17所示的两个面为同轴心面,在快捷工具条中单击978-7-111-41903-7-Chapter07-409.jpg按钮。

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图7.11.16 添加刀具零件(www.xing528.com)

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图7.11.17 添加“同轴心”配合

③添加“距离”配合。单击“配合”对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-412.jpg按钮,在图形区中选取图7.11.18所示的面1和面2为要配合的实体,在978-7-111-41903-7-Chapter07-413.jpg后的文本框中输入距离值60.0,在快捷工具条中单击978-7-111-41903-7-Chapter07-414.jpg按钮。

④单击“配合”对话框的978-7-111-41903-7-Chapter07-415.jpg按钮,完成零件的定位。

Step7.添加图7.11.19所示的另一个刀具零件并定位。

(1)引入零件。

①选择命令。选择下拉菜单978-7-111-41903-7-Chapter07-416.jpg978-7-111-41903-7-Chapter07-417.jpg命令,系统弹出“插入零部件”对话框。

②单击“插入零部件”对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-418.jpg按钮,在系统弹出的“打开”对话框中选取tool_tip.SLDPRT,单击978-7-111-41903-7-Chapter07-419.jpg按钮。

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图7.11.18 添加“距离”配合

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图7.11.19 添加刀具零件

③将零件放置在合适的位置。

(2)添加配合。

①选择下拉菜单978-7-111-41903-7-Chapter07-422.jpg命令,系统弹出“配合”对话框。

②添加“同轴心”配合。单击“配合”对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-423.jpg按钮,选取图7.11.20所示的两个面为同轴心面,在快捷工具条中单击978-7-111-41903-7-Chapter07-424.jpg按钮。

③添加“距离”配合。单击“配合”对话框中的978-7-111-41903-7-Chapter07-425.jpg按钮,在图形区中选取图7.11.21所示的面1和面2为要配合的实体,在978-7-111-41903-7-Chapter07-426.jpg后的文本框中输入距离值60.0,在快捷工具条中单击978-7-111-41903-7-Chapter07-427.jpg按钮。

④单击“配合”对话框的978-7-111-41903-7-Chapter07-428.jpg按钮,完成零件的定位,结果如图7.11.22所示。

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图7.11.20 添加“同轴心”配合

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图7.11.21 添加“距离”配合

Step8.展开运动算例界面。单击978-7-111-41903-7-Chapter07-431.jpg按钮,展开运动算例界面。

Step9.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-432.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-433.jpg子节点对应的00:00:02时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-434.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step10.修改角度。双击新添加的键码,系统弹出“尺寸”对话框和“修改”对话框,在“修改”对话框中输入尺寸值90.0,然后单击978-7-111-41903-7-Chapter07-435.jpg按钮,完成尺寸修改后的装配体如图7.11.23所示。

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图7.11.22 零件定位完成

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图7.11.23 调整角度

Step11.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-438.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-439.jpg子节点对应的00:00:02时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-440.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step12.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-441.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-442.jpg子节点对应的00:00:04时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-443.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step13.修改距离。双击新添加的键码,系统弹出“尺寸”对话框和“修改”对话框,在“修改”对话框中输入尺寸值150.0,然后单击978-7-111-41903-7-Chapter07-444.jpg按钮,完成尺寸修改后的装配体如图7.11.24所示。

Step14.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-445.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-446.jpg子节点对应的00:00:04时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-447.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step15.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-448.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-449.jpg子节点对应的00:00:06时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-450.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step16.修改距离。双击新添加的键码,系统弹出“尺寸”对话框和“修改”对话框,在“修改”对话框中输入尺寸值40.0,然后单击978-7-111-41903-7-Chapter07-451.jpg按钮,完成尺寸修改后的装配体如图7.11.25所示。

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图7.11.24 调整滑块移动

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图7.11.25 调整手臂移动

Step17.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-454.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-455.jpg子节点对应的00:00:06时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-456.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step18.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-457.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-458.jpg子节点对应的00:00:07时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-459.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step19.修改距离。双击新添加的键码,系统弹出“尺寸”对话框和“修改”对话框,在“修改”对话框中输入尺寸值20.0,然后单击978-7-111-41903-7-Chapter07-460.jpg按钮,完成尺寸修改后的装配体如图7.11.26所示。

Step20.复制键码。右击978-7-111-41903-7-Chapter07-461.jpg对应的00:00:06处的键码,在弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-462.jpg命令,在00:00:08时间线右击,在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-463.jpg命令,完成键码的复制。

Step21.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-464.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-465.jpg子节点对应的00:00:08时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-466.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step22.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-467.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-468.jpg子节点对应的00:00:10时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-469.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step23.修改距离。双击新添加的键码,系统弹出“尺寸”对话框和“修改”对话框,在“修改”对话框中输入尺寸值1.0,然后单击978-7-111-41903-7-Chapter07-470.jpg按钮,完成尺寸修改后的装配体如图7.11.26所示。

Step24.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-471.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-472.jpg子节点对应的00:00:10时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-473.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step25.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-474.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-475.jpg子节点对应的00:00:12时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-476.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step26.修改距离。双击新添加的键码,系统弹出“尺寸”对话框和“修改”对话框,在“修改”对话框中输入尺寸值450.0,然后单击978-7-111-41903-7-Chapter07-477.jpg按钮,完成尺寸修改后的装配体如图7.11.27所示。

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图7.11.26 调整冲头的移动

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图7.11.27 调整滑块的移动

Step27.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-480.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-481.jpg子节点对应的00:00:12时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-482.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step28.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-483.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-484.jpg子节点对应的00:00:14时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-485.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step29.修改距离。双击新添加的键码,系统弹出“尺寸”对话框和“修改”对话框,在“修改”对话框中输入尺寸值40.0,然后单击978-7-111-41903-7-Chapter07-486.jpg按钮,完成尺寸的修改。

Step30.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-487.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-488.jpg子节点对应的00:00:14时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-489.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step31.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-490.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-491.jpg子节点对应的00:00:15时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-492.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step32.修改距离。双击新添加的键码,系统弹出“尺寸”对话框和“修改”对话框,在“修改”对话框中输入尺寸值20.0,然后单击978-7-111-41903-7-Chapter07-493.jpg按钮,完成尺寸修改后的装配体如图7.11.28所示。

Step33.复制键码。右击978-7-111-41903-7-Chapter07-494.jpg对应的00:00:14处的键码,在弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-495.jpg命令,在00:00:16时间线右击,在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-496.jpg命令,完成键码的复制。

Step34.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-497.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-498.jpg子节点对应的00:00:16时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-499.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step35.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-500.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-501.jpg子节点对应的00:00:18时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-502.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step36.修改距离。双击新添加的键码,系统弹出“尺寸”对话框和“修改”对话框,在“修改”对话框中输入尺寸值1.0,然后单击978-7-111-41903-7-Chapter07-503.jpg按钮,完成尺寸的修改。

Step37.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-504.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-505.jpg子节点对应的00:00:18时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-506.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step38.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-507.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-508.jpg子节点对应的00:00:20时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-509.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step39.修改距离。双击新添加的键码,系统弹出“尺寸”对话框和“修改”对话框,在“修改”对话框中输入尺寸值550.0,然后单击978-7-111-41903-7-Chapter07-510.jpg按钮,完成尺寸修改后的装配体如图7.11.29所示。

978-7-111-41903-7-Chapter07-511.jpg

图7.11.28 调整冲头的移动

978-7-111-41903-7-Chapter07-512.jpg

图7.11.29 定义滑块移动

Step40.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-513.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-514.jpg子节点对应的00:00:18时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-515.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step41.添加键码。在978-7-111-41903-7-Chapter07-516.jpg节点下的978-7-111-41903-7-Chapter07-517.jpg子节点对应的00:00:20时间栏上右击,然后在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-41903-7-Chapter07-518.jpg命令,在时间栏上添加键码。

Step42.修改距离。双击新添加的键码,系统弹出“尺寸”对话框和“修改”对话框,在“修改”对话框中输入尺寸值180.0,然后单击978-7-111-41903-7-Chapter07-519.jpg按钮,完成尺寸修改后的装配体如图7.11.30所示。

978-7-111-41903-7-Chapter07-520.jpg

图7.11.30 调整手臂角度

Step43.在运动算例界面中的工具栏中单击978-7-111-41903-7-Chapter07-521.jpg按钮,观察机械手的运动,在工具栏中单击978-7-111-41903-7-Chapter07-522.jpg按钮,命名为magic_hand.avi保存动画。

Step44.运动算例完毕。选择下拉菜单978-7-111-41903-7-Chapter07-523.jpg命令,命名为magic_hand_ok,即可保存模型。

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