(57)【要約】【課題】使用済の加工液が流れる経路を切り換える切換機構において、加工液に加工屑が多く含まれる場合であっても、動作不具合が発生するのを防ぐ。【解決手段】被加工物に対して加工液を供給しつつ加工具を用いて被加工物を加工する加工装置１１から排出された加工液が流れる経路を、複数の分岐路２３，２４のうちから選択した分岐路に切り換える切換機構１２において、加工液が流入する導入路２１と、導入路２１に接続された複数の分岐路２３，２４と、複数の分岐路２３，２４から選択した一の分岐路を他の分岐路よりも低くする高低差形成手段２５とを備え、他の分岐路よりも低くした分岐路を加工液が流れる経路とすることにより、バルブのような加工液の流れを妨げる構造を設けることなく、加工液が流れる経路を切り換える。このため、バルブに加工屑が挟まって経路の切換ができなくなるなどの動作不具合が発生するのを防ぐことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持テーブルに保持される被加工物に対して加工液を供給しつつ加工具を用いて該被加工物を加工する加工装置から排出された加工液が流れる経路を、複数の分岐路のうちから選択した分岐路に切り換える切換機構であって、
該加工液が流入する導入路と、
該導入路に接続された複数の分岐路と、
該複数の分岐路から選択した一の分岐路を、他の分岐路よりも低くする高低差形成手段と、を備え、
他の分岐路よりも低くした分岐路を該加工液が流れる経路とする、切換機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工装置で使用した加工液が流れる経路を切り換える切換機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
切削装置や研削装置などの加工装置では、切削ブレードや研削砥石などの加工具や被加工物に加工液を供給することにより、加工熱を冷却している。使用済みの加工液には加工屑などが含まれるが、加工中は多量の加工液が使用されるため、使用済みの加工液をすべて排出するのは不経済である。そこで、使用済みの加工液を濾過して再利用する装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３０５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
被加工物の加工中だけでなく、１つの被加工物についての加工が終了し次の被加工物についての加工を開始する前（ウォーミングアップ時）にも、加工具の温度制御や、加工具を加工液になじませるなどの目的のため、加工液が供給される。このようなウォーミングアップ時に使用された加工液には加工屑が含まれていないので、濾過処理をせずとも再利用可能である。したがって、加工中における加工液が流れる経路と、ウォーミングアップ中における加工液が流れる経路とを切り換える切換機構を設け、加工屑が含まれる加工液と、加工屑が含まれない加工液とが別の経路を流れる構成とすれば、加工屑が含まれる加工液のみを濾過することができる。
【０００５】
しかし、切換機構としてバルブを用いると、バルブに加工屑が挟まって切換ができなくなるなど、動作不具合が発生する場合がある。
【０００６】
本発明は、このような事情にかんがみなされたもので、使用済みの加工液が流れる経路を切り換える切換機構において、加工液に加工屑が多く含まれる場合であっても、動作不具合が発生するのを防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る切換機構は、保持テーブルに保持される被加工物に対して加工液を供給しつつ加工具を用いて該被加工物を加工する加工装置から排出された加工液が流れる経路を、複数の分岐路のうちから選択した分岐路に切り換える切換機構において、該加工液が流入する導入路と、該導入路に接続された複数の分岐路と、該複数の分岐路から選択した一の分岐路を、他の分岐路よりも低くする高低差形成手段と、を備え、他の分岐路よりも低くした分岐路を該加工液が流れる経路とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る切換機構によれば、高低差形成手段が形成した高低差により、加工液が流れる経路となる分岐路を切り換えるので、バルブを使う必要がない。このため、加工液に加工屑が多く含まれる場合であっても、バルブに加工屑が挟まって切換ができなくなるなどの動作不具合が発生するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】切換機構の第１の実施形態を示す正面図。
【図２】第１の実施形態の切換機構の動作を示す正面図。
【図３】切換機構の第２の実施形態を示す正面図。
【図４】第２の実施形態の切換機構の動作を示す正面図。
【図５】切換機構の第３の実施形態を示す正面図。
【図６】第３の実施形態の切換機構の動作を示す正面図。
【図７】切換機構の第４の実施形態を示す正面図。
【図８】第４の実施形態の切換機構の動作を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（１）第１の実施形態
図１に示す切換機構１２は、加工装置１１から排出される使用済の加工液を、再利用装置１３及び廃液処理装置１４のいずれか一方へ供給する機能を有している。
【００１１】
加工装置１１は、例えば、保持テーブルにおいて被加工物を保持し、研削砥石や切削ブレードなどの加工具を使って研削や切削などの加工をする装置である。加工時には、加工具と被加工物との接触部分に純水などの加工液を供給することにより、加工熱を冷却する。使用済みであり加工屑が含まれる加工液は、切換機構１２によって廃液処理装置１４に供給される。廃液処理装置１４は、加工液に含まれる加工屑を濾過するなどの処理を行う機能を有している。
【００１２】
一方、加工装置１１においては、被加工物に対する加工が終わってから次の被加工物に対する加工が始まるまでの合間などにおいても、加工具の温度制御や、加工具をなじませるなどの目的のため、加工具に加工液を供給するが、このようなウォーミングアップに使用された加工液には加工屑が含まれない。そこで、加工屑が含まれない加工液は、切換機構１２によって再利用装置１３に供給され、再利用装置１３は、供給された加工液を加工装置１１に戻すことにより再利用する。
【００１３】
切換機構１２は、加工装置１１が使用済の加工液を排出する排出口１１１に接続され使用済の加工液が流入する導入路２１と、２つに分岐した分岐部２２と、加工液が流出する２つの分岐路２３，２４と、分岐路２３，２４の高さを変化させることにより複数の分岐路２３，２４から選択した一の分岐路を他の分岐路よりも低くする高低差形成手段２５とを備え、加工液が流れる経路を、複数の分岐路２３，２４のうちから選択した分岐路に切り換える機能を有している。
【００１４】
分岐部２２は、両端が開口し水平方向に延びる管の中央部から上方に突出した管が開口して形成されており、全体としてＴ字を逆さまにした形状となっている。分岐部２２は、導入路２１に接続された上端の導入口２２１と、一方の側方に位置する第１の分岐路２３に接続された第１の排出口２２２と、他方の側方に位置する第２の分岐路２４に接続された第２の排出口２２３とを有している。第１の分岐路２３及び第２の分岐路２４は、柔軟に変形可能であり、例えばフレキシブル配管で形成されている。第１の分岐路２３は、再利用装置１３が加工液を取り入れる取入口１３１に接続されている。第２の分岐路２４は、廃液処理装置１４が加工液を取り入れる取入口１４１に接続されている。
【００１５】
導入路２１、分岐部２２及び２つの分岐路２３，２４のなかには、バルブなど加工液の流れを妨げる構造は存在しない。加工装置１１の排出口１１１と、再利用装置１３の取入口１３１との間は、導入路２１、分岐部２２及び第１の分岐路２３を介して連通している。また、加工装置１１の排出口１１１と、廃液処理装置１４の取入口１４１との間は、導入路２１、分岐部２２及び第２の分岐路２４を介して連通している。
【００１６】
高低差形成手段２５は、第１の分岐路２３の中間部分を保持する第１の保持部２５１と、第１の保持部２５１を昇降させる第１の昇降部２５２と、第２の分岐路２４の中間部分を保持する第２の保持部２５３と、第２の保持部２５３を昇降させる第２の昇降部２５４と、２つの昇降部２５２，２５４を制御する制御部２５５とを有している。
【００１７】
第１の昇降部２５２及び第２の昇降部２５４としては、例えばエアシリンダを用いることができる。第１の昇降部２５２が第１の保持部２５１を上昇させると、第１の保持部２５１に保持された第１の分岐路２３の中間部分は、第１の分岐路２３のなかで最も高い位置に位置する。また、図２に示すように、第２の昇降部２５４が第２の保持部２５３を上昇させると、第２の保持部２５３に保持された第２の分岐路２４の中間部分は、第２の分岐路２４のなかで最も高い位置に位置する。
【００１８】
図１に示したように、第１の昇降部２５２が第１の保持部２５１を上昇させ、第２の昇降部２５４が第２の保持部２５３を下降させると、第２の保持部２５３に保持された第２の分岐路２４の中間部分は、第１の保持部２５１に保持された第１の分岐路２３の中間部分よりも低い位置に位置する。このため、加工装置１１から導入路２１を介して流入した加工液は、重力によって、第２の分岐路２４を流れて排出され、第１の分岐路２３には流れない。すなわち、加工装置１１から排出された加工液を廃液処理装置１４に流したい場合、制御部２５５は、第１の昇降部２５２を制御して第１の保持部２５１を上昇させるとともに、第２の昇降部２５４を制御して第２の保持部２５３を下降させる。これにより、２つの分岐路２３，２４のうち、第２の分岐路２４が加工液が流れる経路となり、加工装置１１から排出された加工液は、廃液処理装置１４に供給され、再利用装置１３には供給されない。
【００１９】
図２に示すように、第１の昇降部２５２が第１の保持部２５１を下降させ、第２の昇降部２５４が第２の保持部２５３を上昇させると、第１の保持部２５１に保持された第１の分岐路２３の中間部分は、第２の保持部２５３に保持された第２の分岐路２４の中間部分よりも低い位置に位置する。このため、加工装置１１から導入路２１を介して流入した加工液は、重力によって、第１の分岐路２３を流れて排出され、第２の分岐路２４には流れない。すなわち、加工装置１１から排出された加工液を再利用装置１３に流したい場合、制御部２５５は、第１の昇降部２５２を制御して第１の保持部２５１を下降させるとともに、第２の昇降部２５４を制御して第２の保持部２５３を上昇させる。これにより、２つの分岐路２３，２４のうち、第１の分岐路２３が加工液が流れる経路となり、加工装置１１から排出された加工液は、再利用装置１３に供給され、廃液処理装置１４には供給されない。
【００２０】
このように、２つの分岐路２３，２４に高低差を設け、重力を利用して低い方の分岐路を加工液が流れる経路とするので、バルブのような加工液の流れを妨げる構造を設けることなく、加工液が流れる経路を切り換えることができる。このため、バルブに加工屑が挟まって経路の切換ができなくなるなどの動作不具合が発生するのを防ぐことができる。また、加工液が流れる経路を容易に切り換えることができるので、例えば、加工屑を多く含む加工液を廃液処理装置１４で処理し、加工屑をあまり含まない加工液を再利用装置１３で再利用することができる。
【００２１】
（２）第２の実施形態
図３に示す切換機構１２Ａは、第１の分岐路２３Ａ及び第２の分岐路２４Ａが、図１で説明した切換機構１２とは異なっている。第１の分岐路２３Ａは、分岐部２２に接続された配管２３１と、第１の保持部２５１に保持されＵ字を逆さまにした形状に形成されたＵ字管２３３と、再利用装置１３に接続された配管２３５と、配管２３１とＵ字管２３３との間に接続された伸縮自在管２３２と、Ｕ字管２３３と配管２３５との間に接続された伸縮自在管２３４とを有している。
【００２２】
第２の分岐路２４Ａは、分岐部２２に接続された配管２４１と、第２の保持部２５３に保持されＵ字を逆さまにした形状に形成されたＵ字管２４３と、廃液処理装置１４に接続された配管２４５と、配管２４１とＵ字管２４３との間に接続された伸縮自在管２４２と、Ｕ字管２４３と配管２４５との間に接続された伸縮自在管２４４とを有している。
【００２３】
伸縮自在管２３２，２３４，２４２，２４４は、例えば蛇腹構造を有し、伸縮自在に形成されている。分岐部２２と再利用装置１３との間は、配管２３１、伸縮自在管２３２、Ｕ字管２３３、伸縮自在管２３４及び配管２３５を介して連通している。
【００２４】
分岐部２２と廃液処理装置１４との間は、配管２４１、伸縮自在管２４２、Ｕ字管２４３、伸縮自在管２４４及び配管２４５を介して連通している。第１の昇降部２５２が第１の保持部２５１を昇降させると、それに伴って保持部２５１に保持されたＵ字管２３３が昇降する。このとき、伸縮自在管２３２，２３４が伸縮することにより、分岐部２２と再利用装置１３との間の連通を保つ。同様に、第２の昇降部２５４が第２の保持部２５３を昇降させると、それに伴って保持部２５１に保持されたＵ字管２４３が昇降する。このとき、伸縮自在管２４２，２４４が伸縮することにより、分岐部２２と廃液処理装置１４との間の連通を保つ。
【００２５】
図３に示したように、第１の昇降部２５２が第１の保持部２５１を下降させ、第２の昇降部２５４が第２の保持部２５３を上昇させると、伸縮自在管２３２，２３４が収縮するとともに、伸縮自在管２４２，２４４が伸長するため、Ｕ字管２３３は、Ｕ字管２４３よりも低い位置に位置する。このため、加工装置１１から導入路２１を介して分岐部２２に流入した加工液は、重力によって、第１の分岐路２３Ａを流れて排出され、第２の分岐路２４Ａには流れない。すなわち、加工装置１１から排出された加工液を再利用装置１３に流したい場合、制御部２５５は、第１の昇降部２５２を制御して第１の保持部２５１を下降させるとともに、第２の昇降部２５４を制御して第２の保持部２５３を上昇させる。これにより、第１の分岐路２３が加工液が流れる経路となり、加工装置１１から排出された加工液は、再利用装置１３に供給され、廃液処理装置１４には供給されない。
【００２６】
図４に示すように、第１の昇降部２５２が第１の保持部２５１を上昇させるとともに、第２の昇降部２５４が第２の保持部２５３を下降させると、伸縮自在管２３２，２３４が伸長し、伸縮自在管２４２，２４４が収縮するため、Ｕ字管２４３は、Ｕ字管２３３よりも低い位置に位置する。このため、加工装置１１から導入路２１を介して流入した加工液は、重力によって、第２の分岐路２４Ａを流れて排出され、第１の分岐路２３Ａには流れない。すなわち、加工装置１１から排出された加工液を廃液処理装置１４に流したい場合、制御部２５５は、第１の昇降部２５２を制御して第１の保持部２５１を上昇させるとともに、第２の昇降部２５４を制御して第２の保持部２５３を下降させる。これにより、第２の分岐路２４が加工液が流れる経路となり、加工装置１１から排出された加工液は、廃液処理装置１４に供給され、再利用装置１３には供給されない。
【００２７】
このように、伸縮自在管２３２，２３４，２４２，２４４を伸縮させて２つの分岐路２３Ａ，２４ＡのＵ字管２３３，２４３に高低差を設け、重力を利用して低い方の分岐路を加工液が流れる経路とするので、バルブのような加工液の流れを妨げる構造を設けることなく、加工液が流れる経路を切り換えることができる。このため、バルブに加工屑が挟まって経路の切換ができなくなるなどの動作不具合が発生するのを防ぐことができる。また、加工液が流れる経路を容易に切り換えることができるので、例えば、加工屑を多く含む加工液を廃液処理装置１４で処理し、加工屑をあまり含まない加工液を再利用装置１３で再利用することができる。さらに、伸縮自在管２３２，２３４，２４２，２４４を使って、分岐路２３Ａ，２４Ａを構成することにより、切換機構１２Ａが占有する空間を小さくすることができる。
【００２８】
（３）第３の実施形態
図５に示す切換機構１２Ｂは、分岐路２３Ｂ及び高低差形成手段２５Ｂが、図１で説明した切換機構１２と異なっている。分岐路２３Ｂは、変形しない固定配管であり、中間部分２３６が最も高い位置に配置されている。高低差形成手段２５Ｂは、柔軟に変形可能な分岐路２４の中間部分を保持する保持部２５３と、保持部２５３を昇降させる昇降部２５４と、昇降部２５４を制御する制御部２５５とを有しており、昇降部２５４が保持部２５３を上昇させると、保持部２５３に保持された分岐路２４の中間部分は、分岐路２３の中間部分２３６よりも高い位置に位置する。一方、昇降部２５４が保持部２５３を下降させると、保持部２５３に保持された分岐路２４の中間部分は、分岐路２３の中間部分２３６よりも低い位置に位置する。
【００２９】
図５に示したように、昇降部２５４が保持部２５３を下降させて、保持部２５３に保持された分岐路２４の中間部分を、分岐路２３の中間部分２３６よりも低い位置にすると、加工装置１１から導入路２１を介して流入した加工液は、重力によって、第２の分岐路２４を流れて排出され、第１の分岐路２３Ｂには流れない。すなわち、加工装置１１から排出された加工液を廃液処理装置１４に流したい場合、制御部２５５は、昇降部２５４を制御して保持部２５３を下降させる。これにより、第２の分岐路２４が加工液が流れる経路となり、加工装置１１から排出された加工液は、廃液処理装置１４に供給され、再利用装置１３には供給されない。
【００３０】
一方、図６に示すように、昇降部２５４が保持部２５３を上昇させて、保持部２５３に保持された分岐路２４の中間部分を、分岐路２３の中間部分２３６よりも高い位置にすると、加工装置１１から導入路２１を介して流入した加工液は、重力によって、第１の分岐路２３Ｂを流れて排出され、第２の分岐路２４には流れない。すなわち、加工装置１１から排出された加工液を再利用装置１３に流したい場合、制御部２５５は、昇降部２５４を制御して保持部２５３を上昇させる。これにより、第１の分岐路２３が加工液が流れる経路となり、加工装置１１から排出された加工液は、再利用装置１３に供給され、廃液処理装置１４には供給されない。
【００３１】
このように、第２の分岐路２４を昇降させて２つの分岐路２３Ｂ，２４Ａに高低差を設け、重力を利用して低い方の分岐路を加工液が流れる経路とするので、バルブのような加工液の流れを妨げる構造を設けることなく、加工液が流れる経路を切り換えることができる。このため、バルブに加工屑が挟まって経路の切換ができなくなるなどの動作不具合が発生するのを防ぐことができる。また、加工液が流れる経路を容易に切り換えることができるので、例えば、加工屑を多く含む加工液を廃液処理装置１４で処理し、加工屑をあまり含まない加工液を再利用装置１３で再利用することができる。さらに、第１の分岐路２３Ｂを固定とし、第２の分岐路２４だけを可動とすることにより、切換機構１２Ｂを簡略に構成でき、切換機構１２Ｂのコストを抑えることができる。
【００３２】
（４）第４の実施形態
図７に示す切換機構１２Ｃは、導入路２１Ｃ及び高低差形成手段２５Ｃが、図１で説明した切換機構１２と異なっている。導入路２１Ｃは、柔軟に変形可能であり、例えばフレキシブル配管で形成されている。高低差形成手段２５Ｃは、モータにより分岐部２２を回動させる回動部２５６と、回動部２５６を制御する制御部２５５とを有している。
【００３３】
図７に示したように、回動部２５６が分岐部２２を反時計回りに回動させて、第１の排出口２２２を下向きにし、第２の排出口２２３を上向きにすると、第１の排出口２２２に接続された第１の分岐路２３よりも、第２の排出口２２３に接続された第２の分岐路２４の中間部分が高くなる。これにより、加工装置１１から導入路２１を介して流入した加工液は、重力によって、第１の分岐路２３を流れて排出され、第２の分岐路２４には流れない。すなわち、加工装置１１から排出された加工液を再利用装置１３に流したい場合、制御部２５５は、回動部２５６を制御して分岐部２２を反時計回りに回動させる。これにより、第１の分岐路２３が加工液が流れる経路となり、加工装置１１から排出された加工液は、再利用装置１３に供給され、廃液処理装置１４には供給されない。
【００３４】
一方、図８に示すように、回動部２５６が分岐部２２を時計回りに回動させて、第１の排出口２２２を上向きにし、第２の排出口２２３を下向きにすると、第２の排出口２２３に接続された第２の分岐路２４よりも、第１の排出口２２２に接続された第１の分岐路２３の中間部分が高くなる。これにより、加工装置１１から導入路２１を介して流入した加工液は、重力によって、第２の分岐路２４を流れて排出され、第１の分岐路２３には流れない。すなわち、加工装置１１から排出された加工液を廃液処理装置１４に流したい場合、制御部２５５は、回動部２５６を制御して分岐部２２を時計回りに回動させる。これにより、第２の分岐路２４が加工液が流れる経路となり、加工装置１１から排出された加工液は、廃液処理装置１４に供給され、再利用装置１３には供給されない。
【００３５】
このように、分岐部２２を回動させることにより、２つの分岐路２３，２４に高低差を設け、重力を利用して低い方の分岐路を加工液が流れる経路とするので、バルブのような加工液の流れを妨げる構造を設けることなく、加工液が流れる経路を切り換えることができる。このため、バルブに加工屑が挟まって経路の切換ができなくなるなどの動作不具合が発生するのを防ぐことができる。また、加工液が流れる経路を容易に切り換えることができるので、例えば、加工屑を多く含む加工液を廃液処理装置１４で処理し、加工屑をあまり含まない加工液を再利用装置１３で再利用することができる。さらに、分岐部２２を回動させる構成とすることにより、切換機構１２Ｃの可動部を少なくすることができ、切換機構１２Ｃのコストを抑えることができる。
【００３６】
本発明は、以上説明した４つの実施形態に限定されるものではない。例えば、昇降部は、切換機構１２のように、保持部を下から支持して昇降させる構成であってもよいし、切換機構１２Ａのように、保持部を上から支持して昇降させる構成であってもよい。
【００３７】
また、分岐路は、２つに限らず、３つ以上であってもよい。分岐路が３つ以上ある場合、図１及び図２に示した切換機構１２のように、すべての分岐路が昇降する構成であってもよいし、図５及び図６に示した切換機構１２Ｂのように、１つの分岐路は固定であり、それ以外の分岐路が可動する構成であってもよい。
【００３８】
分岐部は、Ｔ字状に限らず、Ｙ字状であってもよいし、排出口が同じ方向に設けられた構成であってもよい。ただし、図７及び図８に示したように、回動部が分岐部を回動させて、加工液が流れる経路を切り換える構成の場合、複数の排出口は、互いになるべく離れた方向に位置することが好ましい。例えば、分岐路が２つである場合、排出口は、１８０度離れた反対方向であることが好ましく、分岐路が３つである場合、排出口は、１２０度ずつ離れた方向であることが好ましい。なお、導入口の開口方向は、経路の切換と無関係であるため、例えば、回動部が分岐部を回動させる回転軸と平行な方向であってもよい。
【００３９】
高低差形成手段は、昇降部によって分岐路を昇降する構成や、回動部によって分岐部を回動する構成に限らず、分岐路の高さを変化させて、いずれか一つの分岐路の最高地点を他の分岐路よりも低くする構成であれば、どのように構成してもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１１  加工装置、１１１  排出口、
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ  切換機構、
２１，２１Ｃ  導入路、２２  分岐部、２２１  導入口、２２２，２２３  排出口、
２３，２３Ａ，２３Ｂ，２４，２４Ａ  分岐路、
２３１，２３５，２４１，２４５  配管、
２３２，２３４，２４２，２４４  伸縮自在管、
２３３，２４３  Ｕ字管、２３６  中間部分、２５，２５Ｂ，２５Ｃ  高低差形成手段、２５１，２５３  保持部、２５２，２５４  昇降部、２５５  制御部、２５６  回動部
１３  再利用装置、１３１，１４１  取入口、
１４  廃液処理装置、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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