CN108637393A - 一种可快速装配的加工中心光机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机床设备技术领域，尤其为一种可快速装配的加工中心光机，包括光机本体和光机本体底部的工作台，光机本体的一侧设有快速装配机构，在光机本体的前方设有安全防护机构，光机本体的前端设有刀架，刀架的底端设有刀具安装头，刀架的顶端设有切削电机，切削电机的输出轴穿过刀架并与刀具安装头同轴连接，本发明在装配时，根据工件的不同需要，使用快速装配机构进行装配刀具，该方式不仅在装配时大大提高了工作效率，可设置多种不同的刀具进行装配，并且保证了装配时无需用手接触刀具，保证了安全性。

Description

一种可快速装配的加工中心光机
技术领域
本发明涉及技术领域，具体为一种可快速装配的加工中心光机。
背景技术
加工中心光机，由机床床身、床鞍、工作台、立柱、导轨、床头箱等主体部分和基础部件构成机床主机，即机床“骨架”,是数控机床的初步产品，但尚不包括液压传动部件、气动部件、电动机和电气部件,以及数控系统等部件。光机生产企业需按国际、国内有关标准装配、检验、油漆完工后，提供给机床整机生产企业总成，现有技术中的加工中心光机在使用时刀具头人工进行装配，不仅装配方式复杂，不便于操作，且具有一定的安全隐患，鉴于此，我们提出一种可快速装配的加工中心光机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可快速装配的加工中心光机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种可快速装配的加工中心光机，包括光机本体和所述光机本体底部的工作台，所述光机本体的一侧设有快速装配机构，在所述光机本体的前方设有安全防护机构，所述光机本体的前端设有刀架，所述刀架的底端设有刀具安装头，所述刀架的顶端设有切削电机，所述切削电机的输出轴穿过所述刀架并与所述刀具安装头同轴连接。
作为优选，所述光机本体的前表面对称设有两根Z轴线轨，所述刀架的背面设有与所述Z轴线轨相对应的Z轴线轨滑块，所述Z轴线轨滑块与所述Z轴线轨滑动连接，在所述刀架的顶端还设有增压缸，在两根所述Z轴线轨之间靠近顶端的位置还安装有电机座。
作为优选，所述工作台的上方平行设有鞍座，所述工作台与所述鞍座之间设有Y轴线轨，所述鞍座设有与所述Y轴线轨滑动连接的Y轴线轨滑块，所述鞍座的上方平行设有台面，所述鞍座与所述台面之间设有X轴线轨，所述台面的底端还设有与所述X轴线轨滑动连接的X轴线轨滑块。
作为优选，所述快速装配机构包括托板和安装在所述光机本体侧壁上的固定座，所述固定座的顶面一端部铰接有第一支臂，所述第一支臂的一端铰接有第二支臂，所述第二支臂的一端与所述托板的底面铰接，所述固定座的顶面边缘处设有第一限位块，所述第一支臂的一端表面边缘处设有第二限位块，所述托板的表面对称设有两根限位挡边，在两根限位挡边之间设有往复台，所述往复台的侧壁内均匀等间距嵌设有若干卡齿，所述托板的表面通过轴承转动连接有半齿轮，所述半齿轮与所述卡齿相啮合，在所述托板的底部安装有马达，所述马达的输出轴穿过所述托板并与所述半齿轮同轴连接。
作为优选，所述往复台的表面均匀等间距设有若干刀具卡件，所述刀具卡件包括固定在所述往复台上的套筒，所述套筒内套设有底座和底座上方的刀具头，所述刀具头与所述底座之间设有弹簧，所述刀具头的顶端同轴设有插轴，所述插轴的底端两侧对称设有钢健，所述刀具头以及所述钢健上均开设有对应的第二销钉孔，所述刀具安装头的底面设有卡盘，所述卡盘的中心处横向开设有键槽，所述卡盘上还开设有贯穿所述键槽并与所述第二销钉孔一一对应的第一销钉孔。
作为优选，所述往复台的表面还设有框架，所述框架的一端还安装有插钉组件，所述插钉组件包括与所述框架固定连接的固定块，所述固定块的上表面开设有与所述第二销钉孔一一对应的销钉槽，所述固定块的一侧还设有L型推板，所述L型推板，所述L型推板的一端面上设有导向柱，所述导向柱的一端插入所述固定块并与所述固定块滑动连接。
作为优选，所述安全防护机构包括安装在所述工作台底面并延伸到所述工作台前方的地板，所述地板的两侧竖直设有龙门架，所述龙门架的顶端之间设有横梁，所述地板的表面并位于所述横梁处设有半弧形卡板。
作为优选，所述半弧形卡板的内部设有转筒，所述转筒的外侧呈螺旋形缠绕有软塑胶板，半弧形卡板的顶面开设有板槽，所述软塑胶板的一端穿过所述板槽并连接有弹性绳，所述弹性绳的顶端固定在所述横梁的底端，所述转筒的两端分别通过转轴与两侧的龙门架转动连接，所述转筒一端的转轴穿过所述龙门架并同轴连接有摇杆，所述转筒的一端偏心开设有限位孔。
作为优选，所述地板上开设有位于所述半弧形卡板前侧的地板槽，所述地板槽内嵌设有触发板，所述触发板的底面等距设有若干回位弹簧并通过所述回位弹簧与地面固定连接，所述触发板的一端设有小推块，所述小推块上设有U型卡杆，所述U型卡杆的一端与所述限位孔插接配合，所述地板槽的内壁上还开设有滑动导向槽，所述小推块的两侧壁均设有与所述滑动导向槽滑动连接的导向扣。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明工作时，可根据数控机床的型号选型不同的电机安装在电机座上，采用滚珠丝杠副进行传动，带动刀架在Z轴线轨滑块和Z轴线轨之间的相对滑动下使刀架沿Z轴上下活动，对工件进行加工，工件通过夹具固定在台面上，通过Y轴线轨滑块与Y轴线轨之间的相对滑动来实现鞍座与工作台在Y轴的方向横移滑动，通过X轴线轨滑块与X轴线轨之间的相对滑动来实现台面与鞍座在X轴的方向横移滑动，通过三维滑动的设计使光机能够适用于各种大小不同形状不一的工件加工方式，适应各种环境下的加工，大大提高了市场竞争力。
2、本发明在装配时，根据工件的不同需要，使用快速装配机构进行装配刀具，该方式不仅在装配时大大提高了工作效率，可设置多种不同的刀具进行装配，并且保证了装配时无需用手接触刀具，保证了安全性。
3、本发明运行过程中，有人意外靠近光机时，通过机械感应式的安全防护机构有效的保证了闲杂人员在不知情的情况下靠近工作中的光机时被阻拦在一定的距离之外，不会由于私自靠近光机而被误伤，且能够重复使用，无需电力驱动，节能环保。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中光机本体和工作台一种视角的结构示意图；
图3为本发明中光机本体和工作台另一种视角的结构示意图；
图4为本发明整体结构中快速装配机构的结构示意图；
图5为本发明中快速装配机构一种视角下的结构示意图；
图6为本发明中快速装配机构另一种视角下的结构示意图；
图7为本发明中刀具安装头与刀具卡件的配合图；
图8为本发明中刀具卡件的内部结构示意图；
图9为本发明中刀具安装头的结构示意图；
图10为本发明中快速装配机构的底面结构示意图；
图11为本发明中插钉组件的结构示意图；
图12为本发明中安全防护机构的结构示意图；
图13为本发明中C处结构放大示意图；
图14为本发明中安全防护机构的局部结构示意图；
图15为本发明中半弧形卡板的内部结构示意图；
图16为本发明中安全防护机构的透视图。
图中：1、光机本体；10、刀架；11、切削电机；12、刀具安装头；120、卡盘；121、键槽；122、轴孔；123、第一销钉孔；13、Z轴线轨；14、增压缸；15、电机座；16、Z轴线轨滑块；2、工作台；20、鞍座；21、X轴线轨；22、X轴线轨滑块；23、Y轴线轨；24、台面；25、Y轴线轨滑块；3、安全防护机构；30、地板；300、滑动导向槽；301、地板槽；31、龙门架；32、横梁；33、半弧形卡板；330、板槽；331、软塑胶板；332、转筒；333、摇杆；334、限位孔；34、小推块；340、导向扣；35、U型卡杆；36、触发板；37、回位弹簧；38、弹性绳；4、快速装配机构；40、托板；400、限位挡边；401、半齿轮；402、框架；403、马达；41、往复台；410、卡齿；42、固定座；420、第一限位块；43、第一支臂；430、第二限位块；44、第二支臂；45、刀具卡件；450、底座；451、弹簧；452、刀具头；453、钢健；454、插轴；455、第二销钉孔；456、套筒；46、插钉组件；460、固定块；4600、销钉槽；461、L型推板；462、导向柱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-16，本发明提供一种技术方案：
一种可快速装配的加工中心光机，包括光机本体1和光机本体1底部的工作台2，光机本体1的前端设有刀架10，刀架10的底端设有刀具安装头12，刀架10的顶端设有切削电机11，切削电机11的输出轴穿过刀架10并与刀具安装头12同轴连接，光机本体1的前表面对称设有两根Z轴线轨13，刀架10的背面设有与Z轴线轨13相对应的Z轴线轨滑块16，Z轴线轨滑块16与Z轴线轨13滑动连接，在刀架10的顶端还设有增压缸14，在两根Z轴线轨13之间靠近顶端的位置还安装有电机座15，工作台2的上方平行设有鞍座20，工作台2与鞍座20之间设有Y轴线轨23，鞍座20设有与Y轴线轨23滑动连接的Y轴线轨滑块25，鞍座20的上方平行设有台面24，鞍座20与台面24之间设有X轴线轨21，台面24的底端还设有与X轴线轨21滑动连接的X轴线轨滑块22。
本实施例中，X轴线轨21、Y轴线轨23和Z轴线轨13与三维坐标系的X、Y、Z轴方向一致，通过三维的线轨实现光机能够保证三自由度的活动加工，适应各种环境及工件。
本实施例中，增压缸14采用100cc增压缸，可用于后期机床卡盘的卡紧，蓄能器充气，高压瓶充气，降低压气体转换成高压气体等。
光机本体1的一侧设有快速装配机构4，快速装配机构4包括托板40和安装在光机本体1侧壁上的固定座42，固定座42的顶面一端部铰接有第一支臂43，第一支臂43的一端铰接有第二支臂44，第二支臂44的一端与托板40的底面铰接，固定座42的顶面边缘处设有第一限位块420，第一支臂43的一端表面边缘处设有第二限位块430，托板40的表面对称设有两根限位挡边400，在两根限位挡边400之间设有往复台41，往复台41的侧壁内均匀等间距嵌设有若干卡齿410，托板40的表面通过轴承转动连接有半齿轮401，半齿轮401与卡齿410相啮合，在托板40的底部安装有马达403，马达403的输出轴穿过托板40并与半齿轮401同轴连接，往复台41的表面均匀等间距设有若干刀具卡件45，刀具卡件45包括固定在往复台41上的套筒456，套筒456内套设有底座450和底座450上方的刀具头452，刀具头452与底座450之间设有弹簧451，刀具头452的顶端同轴设有插轴454，插轴454的底端两侧对称设有钢健453，刀具头452以及钢健453上均开设有对应的第二销钉孔455，刀具安装头12的底面设有卡盘120，卡盘120的中心处横向开设有键槽121，卡盘120上还开设有贯穿键槽121并与第二销钉孔455一一对应的第一销钉孔123，光机本体1的前端设有刀架10，刀架10的底端设有刀具安装头12，刀架10的顶端设有切削电机11，切削电机11的输出轴穿过刀架10并与刀具安装头12同轴连接，往复台41的表面还设有框架402，框架402的一端还安装有插钉组件46，插钉组件46包括与框架402固定连接的固定块460，固定块460的上表面开设有与第二销钉孔455一一对应的销钉槽4600，固定块460的一侧还设有L型推板461，L型推板461，L型推板461的一端面上设有导向柱462，导向柱462的一端插入固定块460并与固定块460滑动连接。
本实施例中，每个刀具卡件45上的刀具头452处均安装有不同型号的切削刀具，且刀具卡件45的数量为6个，在通过多个刀具头452上的刀具进行自由切换，配合整个快速装配机构4的使用，能够极大的提高工作效率。
本实施例中，钢健453与键槽121插接配合，实现了刀具头452与刀具安装头12之间的组装。
本实施例中，半齿轮401的齿分布于半齿轮401的四分之一，在半齿轮401的转动过程中实现对往复台41的周期性推动，停滞的时间用于刀具安装头12更换刀具头452。
本实施例中，刀具安装头12中心处还开设有与插轴454插接配合的轴孔122，增大在刀具头452装配时与刀具安装头12的接触面积，保证其结构的牢靠性。
在光机本体1的前方设有安全防护机构3，安全防护机构3包括安装在工作台2底面并延伸到工作台2前方的地板30，地板30的两侧竖直设有龙门架31，龙门架31的顶端之间设有横梁32，地板30的表面并位于横梁32处设有半弧形卡板33，半弧形卡板33的内部设有转筒332，转筒332的外侧呈螺旋形缠绕有软塑胶板331，半弧形卡板33的顶面开设有板槽330，软塑胶板331的一端穿过板槽330并连接有弹性绳38，弹性绳38的顶端固定在横梁32的底端，转筒332的两端分别通过转轴与两侧的龙门架31转动连接，转筒332一端的转轴穿过龙门架31并同轴连接有摇杆333，转筒332的一端偏心开设有限位孔334，地板30上开设有位于半弧形卡板33前侧的地板槽301，地板槽301内嵌设有触发板36，触发板36的底面等距设有若干回位弹簧37并通过回位弹簧37与地面固定连接，触发板36的一端设有小推块34，小推块34上设有U型卡杆35，U型卡杆35的一端与限位孔334插接配合，地板槽301的内壁上还开设有滑动导向槽300，小推块34的两侧壁均设有与滑动导向槽300滑动连接的导向扣340。
本实施例中，触发板36与小推块34在相接的一面均为斜面，倾斜角为65°，使触发板36向下运动时将水竖直移转化为小推块34的水平位移，推动小推块34移动。
本实施例中，弹性绳38采用牛筋橡胶材料制成，具有弹力性能高，耐腐蚀性强，牢固不易断等优点。
本实施例中，软塑胶板331的制作配方如下：
ABS塑胶20-30份；
酚醛树脂10-20份；
PE30-35份；
聚醚砜树脂5-15份；
助剂5-10份。
本实施例中，软塑胶板331的制作方法如下，
步骤一：将ABS塑胶、PE加入到热混锅中，将温度升至80℃，转速350r/min下加入聚醚砜树脂及酚醛树脂搅拌1h；将温度升至100℃，转速450r/min下加入增韧剂、光扩散剂、阻燃剂，搅拌30min，得预混料；
步骤二：将预混料置于双螺杆挤出机挤出，经冷却、切粒得塑胶材料；
经测试，本实施例所得软塑胶板331透光率为92％，断裂伸长率为513％，使软塑胶板在阻碍人们靠近光机的同时，不影响对光机情况的查看，且韧性强，使用寿命长。
本实施例的易于检修的加工中心光机在工作时，可根据数控机床的型号选型不同的电机安装在电机座15上，采用滚珠丝杠副进行传动，带动刀架10在Z轴线轨滑块16和Z轴线轨13之间的相对滑动下使刀架10沿Z轴上下活动，对工件进行加工，工件通过夹具固定在台面24上，通过Y轴线轨滑块25与Y轴线轨23之间的相对滑动来实现鞍座20与工作台2在Y轴的方向横移滑动，通过X轴线轨滑块22与X轴线轨21之间的相对滑动来实现台面24与鞍座20在X轴的方向横移滑动，通过三维滑动的设计使光机能够适用于各种大小不同形状不一的工件加工方式，适应各种环境下的加工，大大提高了市场竞争力。
本实施例的易于检修的加工中心光机在装配时，根据工件的不同需要，使用快速装配机构4进行装配刀具，在更换时首先调节第一支臂43和第二支臂44，在第一支臂43和第二支臂44分别调节到第一限位块420和第二限位块430限位的位置时，往复台41与工作台2呈水平状态，通过马达403带动半齿轮401转动，从而利用往复台41侧边的卡齿410带动往复台41水平周期性的前进后退，半齿轮401转动一周时恰好时往复台41移动一个工位的距离，根据实际需要选择合适的刀具移动到刀具安装头12的正下方，此时刀具安装头12下压使插轴454与轴孔122插接，此时控制刀具安装头12转动，在刀具安装头12转动的过程中，卡盘120一边下压一边转动，挤压刀具头452，使弹簧451压缩，当转动到键槽121与钢健453水平位置时，此时刀具头452在弹簧451的弹力下上弹与卡盘120键联接，刀具头452并未发生转动，通过手动或是机械推动L型推板461，使销钉槽4600中的销钉插入到第二销钉孔455和第一销钉孔123中，实现装配，该方式不仅在装配时大大提高了工作效率，可设置多种不同的刀具进行装配，并且保证了装配时无需用手接触刀具，保证了安全性。
本实施例的易于检修的加工中心光机在工作工程中，运行过程中，有人意外靠近光机时，在地板30上行走接近光机，会踩踏到触发板36，触发板36在下压过程中因其与小推块34接触面均为斜面，带动小推块34在滑动导向槽300的作用下水平向外侧滑动，使U型卡杆35向外移动，移动到U型卡杆35的另一端脱出332中的限位孔334时，在弹性绳38的弹力下拉动软塑胶板331，使转筒332转动放长软塑胶板331，软塑胶板331升起阻拦靠近人员，防止被光机工作时误伤，再次使用时需通过摇杆333转动332收回，到对应位置时将U型卡杆重新插入限位孔334中，实现复位，通过机械感应式的安全防护机构3有效的保证了闲杂人员在不知情的情况下靠近工作中的光机时被阻拦在一定的距离之外，不会由于私自靠近光机而被误伤，且能够重复使用，无需电力驱动，节能环保。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种可快速装配的加工中心光机，包括光机本体(1)和所述光机本体(1)底部的工作台(2)，其特征在于：所述光机本体(1)的一侧设有快速装配机构(4)，在所述光机本体(1)的前方设有安全防护机构(3)，所述光机本体(1)的前端设有刀架(10)，所述刀架(10)的底端设有刀具安装头(12)，所述刀架(10)的顶端设有切削电机(11)，所述切削电机(11)的输出轴穿过所述刀架(10)并与所述刀具安装头(12)同轴连接。
2.根据权利要求1所述的可快速装配的加工中心光机，其特征在于：所述光机本体(1)的前表面对称设有两根Z轴线轨(13)，所述刀架(10)的背面设有与所述Z轴线轨(13)相对应的Z轴线轨滑块(16)，所述Z轴线轨滑块(16)与所述Z轴线轨(13)滑动连接，在所述刀架(10)的顶端还设有增压缸(14)，在两根所述Z轴线轨(13)之间靠近顶端的位置还安装有电机座(15)。
3.根据权利要求2所述的可快速装配的加工中心光机，其特征在于：所述工作台(2)的上方平行设有鞍座(20)，所述工作台(2)与所述鞍座(20)之间设有Y轴线轨(23)，所述鞍座(20)设有与所述Y轴线轨(23)滑动连接的Y轴线轨滑块(25)，所述鞍座(20)的上方平行设有台面(24)，所述鞍座(20)与所述台面(24)之间设有X轴线轨(21)，所述台面(24)的底端还设有与所述X轴线轨(21)滑动连接的X轴线轨滑块(22)。
4.根据权利要求3所述的可快速装配的加工中心光机，其特征在于：所述快速装配机构(4)包括托板(40)和安装在所述光机本体(1)侧壁上的固定座(42)，所述固定座(42)的顶面一端部铰接有第一支臂(43)，所述第一支臂(43)的一端铰接有第二支臂(44)，所述第二支臂(44)的一端与所述托板(40)的底面铰接，所述固定座(42)的顶面边缘处设有第一限位块(420)，所述第一支臂(43)的一端表面边缘处设有第二限位块(430)，所述托板(40)的表面对称设有两根限位挡边(400)，在两根限位挡边(400)之间设有往复台(41)，所述往复台(41)的侧壁内均匀等间距嵌设有若干卡齿(410)，所述托板(40)的表面通过轴承转动连接有半齿轮(401)，所述半齿轮(401)与所述卡齿(410)相啮合，在所述托板(40)的底部安装有马达(403)，所述马达(403)的输出轴穿过所述托板(40)并与所述半齿轮(401)同轴连接。
5.根据权利要求4所述的可快速装配的加工中心光机，其特征在于：所述往复台(41)的表面均匀等间距设有若干刀具卡件(45)，所述刀具卡件(45)包括固定在所述往复台(41)上的套筒(456)，所述套筒(456)内套设有底座(450)和底座(450)上方的刀具头(452)，所述刀具头(452)与所述底座(450)之间设有弹簧(451)，所述刀具头(452)的顶端同轴设有插轴(454)，所述插轴(454)的底端两侧对称设有钢健(453)，所述刀具头(452)以及所述钢健(453)上均开设有对应的第二销钉孔(455)，所述刀具安装头(12)的底面设有卡盘(120)，所述卡盘(120)的中心处横向开设有键槽(121)，所述卡盘(120)上还开设有贯穿所述键槽(121)并与所述第二销钉孔(455)一一对应的第一销钉孔(123)。
6.根据权利要求5所述的可快速装配的加工中心光机，其特征在于：所述往复台(41)的表面还设有框架(402)，所述框架(402)的一端还安装有插钉组件(46)，所述插钉组件(46)包括与所述框架(402)固定连接的固定块(460)，所述固定块(460)的上表面开设有与所述第二销钉孔(455)一一对应的销钉槽(4600)，所述固定块(460)的一侧还设有L型推板(461)，所述L型推板(461)，所述L型推板(461)的一端面上设有导向柱(462)，所述导向柱(462)的一端插入所述固定块(460)并与所述固定块(460)滑动连接。
7.根据权利要求6所述的可快速装配的加工中心光机，其特征在于：所述安全防护机构(3)包括安装在所述工作台(2)底面并延伸到所述工作台(2)前方的地板(30)，所述地板(30)的两侧竖直设有龙门架(31)，所述龙门架(31)的顶端之间设有横梁(32)，所述地板(30)的表面并位于所述横梁(32)处设有半弧形卡板(33)。
8.根据权利要求7所述的可快速装配的加工中心光机，其特征在于：所述半弧形卡板(33)的内部设有转筒(332)，所述转筒(332)的外侧呈螺旋形缠绕有软塑胶板(331)，半弧形卡板(33)的顶面开设有板槽(330)，所述软塑胶板(331)的一端穿过所述板槽(330)并连接有弹性绳(38)，所述弹性绳(38)的顶端固定在所述横梁(32)的底端，所述转筒(332)的两端分别通过转轴与两侧的龙门架(31)转动连接，所述转筒(332)一端的转轴穿过所述龙门架(31)并同轴连接有摇杆(333)，所述转筒(332)的一端偏心开设有限位孔(334)。
9.根据权利要求8所述的可快速装配的加工中心光机，其特征在于：所述地板(30)上开设有位于所述半弧形卡板(33)前侧的地板槽(301)，所述地板槽(301)内嵌设有触发板(36)，所述触发板(36)的底面等距设有若干回位弹簧(37)并通过所述回位弹簧(37)与地面固定连接，所述触发板(36)的一端设有小推块(34)，所述小推块(34)上设有U型卡杆(35)，所述U型卡杆(35)的一端与所述限位孔(334)插接配合，所述地板槽(301)的内壁上还开设有滑动导向槽(300)，所述小推块(34)的两侧壁均设有与所述滑动导向槽(300)滑动连接的导向扣(340)。
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