CN109398845A - 一种无收卷盘的3d打印丝材包装方法及其包装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无收卷盘的3D打印丝材包装方法及其包装装置,包括固定架,所述固定架上通过轴承安装有绕线轴,所述绕线轴上设置有可对无收卷盘的打印丝材进行缠绕的绕线机构,所述绕线机构的上方位置处设置有可实现均匀布满整个盘线轴的引线装置,所述绕线机构的两端均设置有绕线挡板,每个所述绕线挡板均包括有若干个扇形挡块,任意相邻两个所述扇形挡块之间均设置有捆扎间隙,每个所述扇形挡块的一侧均固定连接有同一个固定圆环,所述固定圆环设置在绕线机构上。本发明具有以下有益效果:可以降低丝材的运输成本,从而降低资源的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及一种3D打印丝材包装技术领域,特别涉及一种无收卷盘的3D打印丝材包装方法及其包装装置。
背景技术
3D打印丝材包装的方法是将丝材缠绕于收卷盘上,在对3D打印丝材进行运输和销售时,往往对所缠绕的收卷盘进行同步运输与销售。由于收卷盘大多为塑料、金属等材料制成,质量较重以至于提高运输成本。同时,收卷盘的制造成本较高且占比所运输的丝材以及收卷盘总成本的10%左右。
使用收卷盘进行包装并运输不仅增加了丝材的运输成本,而且收卷盘在使用后往往难以重复利用,如此便会造成经济损失和资源浪费。对于3D打印的使用者而言,随着使用3D打印的时间逐渐增加,工作的区域内堆满了闲置的不同型号收卷盘无处安置。鉴于以上缺陷,实有必要设计出一种无须收卷盘的3D打印丝材包装方法及其包装装置,以降低丝材的运输成本,从而降低资源的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种无收卷盘的3D打印丝材包装方法及其包装装置,以解决上述背景技术中所提出的问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种无收卷盘的3D打印丝材包装装置,包括固定架,所述固定架上通过轴承安装有绕线轴,所述绕线轴上设置有可对无收卷盘的打印丝材进行缠绕的绕线机构,所述该绕线机构包括有绕线壳体以及设置在绕线壳体两端的端盖,每个所述端盖内均设置有可与绕线轴同步转动的固定圆板,每个所述固定圆板所朝向绕线壳体的一侧均设置有具有涡状的导轨,每个所述固定圆板所背离绕线壳体的一侧均设置有若干个绕固定圆板轴心圆周排布的齿牙,所述齿牙的一侧啮合有可驱动固定圆板绕轴心进行转动的锥齿轮,所述绕线壳体的一侧绕圆周均匀设置有三个开口槽,每个所述开口槽内均设置有可在开口槽内进行移动的盘线轴,每个所述盘线轴的两端均设置有可与导轨相配合的导向凸台,每个所述盘线轴的两端均设置有绕线挡板,每个所述绕线挡板均包括有若干个扇形挡块,任意相邻两个所述扇形挡块之间均设置有捆扎间隙,每个所述扇形挡块的一侧均固定连接有同一个固定圆环,所述固定圆环设置在绕线壳体上,所述固定架于盘线轴的上方位置处设置有可实现均匀布满整个盘线轴的引线装置。
本发明进一步设置为:所述引线装置包括有引线电机,所述引线电机的输出端于盘线轴的上方位置处设置有主动齿轮,所述主动齿轮的一侧啮合有齿轮带,所述齿轮带所远离主动齿轮的一侧啮合有从动齿轮,所述从动齿轮的轴心处固定连接有固定杆,所述固定杆的一端转动连接有轴承座,所述固定架的一侧设置有内置滑道的固定件,所述轴承座可在固定件的滑道内朝靠近或背离主动齿轮的方向进行移动,以调整主动齿轮与从动齿轮之间的间距,所述固定件的一侧设置有用以限制轴承座位移的限位通孔,所述轴承座所朝向限位通孔的一侧设置有与限位通孔相配合的定位槽,定位紧固件依次穿过限位通孔以及定位槽内,以确定主动齿轮与从动齿轮之间的间距以及盘线区域,所述齿轮带所朝向绕线机构的一侧固定连接有移动块,所述移动块的一侧滑移连接有回型框,所述回型框的一侧固定连接有引线块,所述引线块内置有可供外部打印丝材穿过的引线通孔。
本发明进一步设置为:三个所述盘线轴上设置有同一个可在盘线轴上进行移动的移动挡板,每个所述扇形挡板的一侧均设置有可与盘线轴相配合的让位槽。
本发明进一步设置为:所述固定架的一侧设置有可驱动绕线轴转动的驱动电机。
本发明进一步设置为:所述从动齿轮的轴心线与移动挡板处在同一平面。
本发明进一步设置为:每个所述盘线轴所远离绕线壳体的一端均设置有圆角。
本发明进一步设置为:所述锥齿轮所远离固定圆板轴心的一侧设置有可与内六角扳手相套接的转动块。
本发明进一步设置为:所述绕线壳体以及位于绕线壳体两侧的端盖轴心处均设置有可供绕线轴穿过的第一通孔。
本发明进一步设置为:每个所述让位槽上均设置有可与位于盘线轴一端圆角相配合的圆弧。
一种无收卷盘的3D打印丝材包装装置实现无收卷盘的3D打印丝材包装方法,所述方法包括如下步骤:
步骤一:确定打印丝材盘线区域,以根据打印丝材盘线尺寸来调整移动挡板以及从动齿轮的位移,使得从动齿轮的轴心线与移动挡板处于同一平面;
步骤二:确定打印丝材绕线直径,通过内六角扳手同步转动位于绕线壳体两端的锥齿轮,使得三个盘线轴同时向外扩张或收缩,进而改变盘线轴端面外接圆直径变化至所需打印丝材绕线直径;
步骤三:确定引线块移动至初始绕线位置,通过启动引线电机将引线块移动至主动齿轮或从动齿轮的一侧,使得在绕线阶段引线块能朝着主动齿轮或从动齿轮的方向进行水平移动,以便于引线块内所通过的打印丝材在绕线机构的转动下布满于盘线轴的盘线区域上;
步骤四:实施打印丝材均匀绕线操作,同时启动驱动电机以及引线电机,驱动电机带动盘线轴进行转动以对打印丝材实施绕线,引线电机带动引线块在盘线区域上方进行往复运动,使得打印丝材均匀的缠绕于盘线轴的盘线区域上;
步骤五:实施打印丝材捆扎操作,当打印丝材绕线完毕时,通过将捆绳或其他捆绑物穿过绕线挡板以及移动挡板处的捆扎间隙,并穿过任意两个盘线轴之间所形成的空隙以将打印丝材进行捆扎;
步骤六:将捆扎完毕后的打印丝材取出,通过内六角扳手同步转动位于绕线壳体两端的锥齿轮,使得三个盘线轴同时收缩,并依次将绕线挡板以及移动挡板沿绕线壳体轴向取出,进而绕线完毕后的打印丝材可轻易的从绕线机构中取出。
综上所述,本发明具有以下有益效果:本发明可将打印丝材按所需的盘线区域以及绕线直径均匀缠绕于盘线轴上,当打印丝材绕线完毕时,通过将捆绳或其他捆绑物穿过绕线挡板以及移动挡板处的捆扎间隙,并穿过任意两个盘线轴之间所形成的空隙以将打印丝材进行捆扎保证操作;使得打印丝材在进行3D打印操作时取线容易,便于3D打印机中的送料机构牵引线轴长丝的力量能均衡取线。
附图说明
图1为本实施例的结构示意图;
图2为图1另一方向上的结构示意图;
图3为图1中绕线机构的结构示意图;
图4为图3的结构爆炸示意图;
图5为图1中引线装置的结构示意图;
图6为图5另一方向上的结构爆炸示意图;
图7为本发明所生产的无收卷盘3D打印丝材结构示意图。
附图标记:1、固定架;2、绕线轴;3、绕线机构;4、绕线壳体;5、端盖;6、固定圆板;7、导轨;8、齿牙;9、锥齿轮;10、转动块;11、开口槽;12、盘线轴;13、导向凸台;14、圆角;15、第一通孔;16、绕线挡板;17、扇形挡块;18、捆扎间隙;19、固定圆环;20、移动挡板;21、让位槽;22、圆弧;23、引线装置;24、引线电机;25、主动齿轮;26、齿轮带;27、从动齿轮;28、固定杆;29、轴承座;30、固定件;31、限位通孔;32、定位槽;33、移动块;34、回型框;35、引线块;36、引线通孔;37、驱动电机;38、打印丝材。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
如图1、图2、图3和图4所示,一种无收卷盘的3D打印丝材包装装置,包括固定架1,固定架1上通过轴承安装有绕线轴2,绕线轴2上设置有可对无收卷盘的打印丝材进行缠绕的绕线机构3。该绕线机构3包括有绕线壳体4以及设置在绕线壳体4两端的端盖5。每个端盖5内均设置有可与绕线轴2同步转动的固定圆板6,每个固定圆板6所朝向绕线壳体4的一侧均设置有具有涡状的导轨7,每个固定圆板6所背离绕线壳体4的一侧均设置有若干个绕固定圆板6轴心圆周排布的齿牙8,齿牙8的一侧啮合有可驱动固定圆板6绕轴心进行转动的锥齿轮9,锥齿轮9所远离固定圆板6轴心的一侧设置有可与内六角扳手相套接的转动块10。绕线壳体4的一侧绕圆周均匀设置有三个开口槽11,每个开口槽11内均设置有可在开口槽11内进行移动的盘线轴12,每个盘线轴12的两端均设置有可与导轨7相配合的导向凸台13,每个盘线轴12所远离绕线壳体4的一端均设置有圆角14,以避免盘线轴12在盘线过程中对3D打印丝材进行磨损。绕线壳体4以及位于绕线壳体4两侧的端盖5轴心处均设置有可供绕线轴2穿过的第一通孔15。
当需要对3D打印丝材的绕线直径进行改变时,通过内六角扳手同步转动位于绕线壳体4两端的锥齿轮9以带动具有齿牙8的固定圆板6进行转动,由于盘线轴12两端的导向凸台13与固定圆板6一侧具有涡状的导轨7相配合,使得三个盘线轴12同时向外扩张或收缩,实现盘线轴12端面外接圆直径的变化,以调整打印丝材的绕线直径。同时,每个盘线轴12两端的导轨7可通过导向凸台13以实现对盘线轴12的限位,在盘线轴12对打印丝材进行绕线的时候可避免盘线轴12进行移动,以提高盘线轴12向外扩张或收缩状态下的稳定性。
如图1、图2和图3所示,每个盘线轴12的两端均设置有绕线挡板16,每个绕线挡板16均包括有若干个扇形挡块17,任意相邻两个扇形挡块17之间均设置有捆扎间隙18,每个扇形挡块17的一侧均固定连接有同一个固定圆环19,固定圆环19设置在绕线壳体4上。当打印丝材在盘线轴12上盘线完毕时,操作人员通过将捆绳穿过捆扎间隙18内以将盘线完毕的打印丝材进行捆绑,以进行包装操作。该捆绑完毕的打印丝材无需固设于收卷盘上,进而可降低丝材的运输成本,从而降低资源的浪费。
三个盘线轴12上设置有同一个可在盘线轴12上进行移动的移动挡板20,移动挡板20的结构与绕线挡板16不同之处在于,每个扇形挡板的一侧均设置有可与盘线轴12相配合的让位槽21。随着三个盘线轴12同时向外扩张或收缩,使得每个盘线轴12均可在让位槽21内进行移动。每个让位槽21上均设置有可与位于盘线轴12一端圆角14相配合的圆弧22,当盘线轴12向外扩张至最大长度时,其盘线轴12一端的圆角14可与让位槽21上的圆弧22相配合。通过移动挡板20的作用,从而可根据不同打印丝材调整其盘线尺寸,以形成具有相应重量标准的3D打印丝材。
如图1、图5和图6所示,固定架1于盘线轴12的上方位置处设置有可实现均匀布满整个盘线轴12的引线装置23。该引线装置23包括有引线电机24,引线电机24的输出端于盘线轴12的上方位置处设置有主动齿轮25,主动齿轮25的一侧啮合有齿轮带26,齿轮带26所远离主动齿轮25的一侧啮合有从动齿轮27,从动齿轮27的轴心处固定连接有固定杆28,固定杆28的一端转动连接有轴承座29。固定架1的一侧设置有内置滑道的固定件30,轴承座29可在固定件30的滑道内朝靠近或背离主动齿轮25的方向进行移动,进而调整主动齿轮25与从动齿轮27之间的间距。固定件30的一侧设置有用以限制轴承座29位移的限位通孔31,轴承座29所朝向限位通孔31的一侧设置有与限位通孔31相配合的定位槽32,操作人员可将定位紧固件依次穿过限位通孔31以及定位槽32内,使轴承座29的位置进行固定,以确定主动齿轮25与从动齿轮27之间的间距,进而确定盘线区域。特别的,主动齿轮25与从动齿轮27之间的间距由打印丝材盘线尺寸而确定,从动齿轮27的轴心线与移动挡板20处在同一平面。
齿轮带26所朝向绕线机构3的一侧固定连接有移动块33,移动块33的一侧滑移连接有回型框34,回型框34的一侧固定连接有引线块35,引线块35内置有可供外部打印丝材穿过的引线通孔36。
当引线电机24启动时,主动齿轮25发生转动进而通过齿轮带26带动从动齿轮27发生转动。由于齿轮带26的一侧固定连接有移动块33,移动块33会跟随齿轮带26的转动而进行移动。当移动块33跟随齿轮带26的转动而朝向靠近从动齿轮27方向进行水平移动时,此时由于移动块33的水平两侧与回型框34相互抵接,进而移动块33在沿齿轮带26水平方向移动时会带动回型框34进行水平移动,从而带动与回型框34固定连接的引线块35进行水平移动。此时,引线块35内所通过的打印丝材会同步跟随引线块35进行移动,通过绕线机构3的转动使得打印丝材均匀的布满于盘线轴12的盘线区域上,以避免绕线过程中密集的缠绕在同一个区域,在提高整体美观程度的同时可避免取线时容易打结的现象发生。
当移动块33随着齿轮带26的转动在主动齿轮25或从动齿轮27一侧进行移动时,由于移动块33与回型框34滑移连接,此时移动块33可在回型框34的内进行滑移,进而保证移动块33在主动齿轮25或从动齿轮27一侧进行移动时不会带动与回型框34固定连接的引线块35进行移动。在此状态下,引线块35会进行短暂的停留,通过绕线机构3的转动使得打印丝材在盘线轴12的盘线区域两端进行堆叠,以缠绕形成第二层打印丝材。
当移动块33跟随齿轮带26的转动而朝向靠近主动齿轮25方向进行水平移动时,引线块35内所通过的打印丝材会同步跟随引线块35进行移动,通过绕线机构3的转动使得打印丝材均布的布满于盘线轴12上以形成第二层打印丝材。上述运动过程,随着移动块33的往复移动而往复进行,在此不加详细赘述。通过引线装置23,使得打印丝材能均匀布满于盘线轴12的盘线区域上,进而打印丝材在进行3D打印操作时取线容易,便于3D打印机中的送料机构牵引线轴长丝的力量能均衡取线。在实际生产过程中,若送料系统牵引线轴尝试的力量发生变化,会影响3D打印质量,更甚会对正在进行的3D打印作业造成破坏性影响。
进一步的,固定架1的一侧设置有可驱动绕线轴2转动的驱动电机37。
进一步的,绕线壳体4与位于两侧的端盖5均通过数个紧固螺丝固定连接。
进一步的,绕线挡板16以及移动挡板20均与绕线壳体4阻尼配合。
一种无收卷盘的3D打印丝材包装方法:
步骤一:确定打印丝材盘线区域,以根据打印丝材盘线尺寸来调整移动挡板20以及从动齿轮27的位移,使得从动齿轮27的轴心线与移动挡板20处于同一平面;
步骤二:确定打印丝材绕线直径,通过内六角扳手同步转动位于绕线壳体4两端的锥齿轮9,使得三个盘线轴12同时向外扩张或收缩,进而改变盘线轴12端面外接圆直径变化至所需打印丝材绕线直径;
步骤三:确定引线块35移动至初始绕线位置,通过启动引线电机24将引线块35移动至主动齿轮25或从动齿轮27的一侧,使得在绕线阶段引线块35能朝着主动齿轮25或从动齿轮27的方向进行水平移动,以便于引线块35内所通过的打印丝材在绕线机构3的转动下布满于盘线轴12的盘线区域上;
步骤四:实施打印丝材均匀绕线操作,同时启动驱动电机37以及引线电机24,驱动电机37带动盘线轴12进行转动以对打印丝材实施绕线,引线电机24带动引线块35在盘线区域上方进行往复运动,使得打印丝材均匀的缠绕于盘线轴12的盘线区域上;
步骤五:实施打印丝材捆扎操作,当打印丝材绕线完毕时,通过将捆绳或其他捆绑物穿过绕线挡板16以及移动挡板20处的捆扎间隙18,并穿过任意两个盘线轴12之间所形成的空隙以将打印丝材进行捆扎;
步骤六:将捆扎完毕后的打印丝材取出,通过内六角扳手同步转动位于绕线壳体4两端的锥齿轮9,使得三个盘线轴12同时收缩,并依次将绕线挡板16以及移动挡板20沿绕线壳体4轴向取出,进而绕线完毕后的打印丝材可轻易的从绕线机构3中取出。
上述步骤一以及步骤二的顺序在不影响本发明效果下可根据需要进行调换,在此不加以详细赘述。为便于审查员理解本发明,如图7所示,为本发明所生产的无收卷盘3D打印丝材在捆扎后的结构示意图。
Claims (10)
1.一种无收卷盘的3D打印丝材包装装置,包括固定架(1),所述固定架(1)上通过轴承安装有绕线轴(2),其特征是:所述绕线轴(2)上设置有可对无收卷盘的打印丝材进行缠绕的绕线机构(3),所述该绕线机构(3)包括有绕线壳体(4)以及设置在绕线壳体(4)两端的端盖(5),每个所述端盖(5)内均设置有可与绕线轴(2)同步转动的固定圆板(6),每个所述固定圆板(6)所朝向绕线壳体(4)的一侧均设置有具有涡状的导轨(7),每个所述固定圆板(6)所背离绕线壳体(4)的一侧均设置有若干个绕固定圆板(6)轴心圆周排布的齿牙(8),所述齿牙(8)的一侧啮合有可驱动固定圆板(6)绕轴心进行转动的锥齿轮(9),所述绕线壳体(4)的一侧绕圆周均匀设置有三个开口槽(11),每个所述开口槽(11)内均设置有可在开口槽(11)内进行移动的盘线轴(12),每个所述盘线轴(12)的两端均设置有可与导轨(7)相配合的导向凸台(13),每个所述盘线轴(12)的两端均设置有绕线挡板(16),每个所述绕线挡板(16)均包括有若干个扇形挡块(17),任意相邻两个所述扇形挡块(17)之间均设置有捆扎间隙(18),每个所述扇形挡块(17)的一侧均固定连接有同一个固定圆环(19),所述固定圆环(19)设置在绕线壳体(4)上,所述固定架(1)于盘线轴(12)的上方位置处设置有可实现均匀布满整个盘线轴(12)的引线装置(23)。
2.根据权利要求1所述的一种无收卷盘的3D打印丝材包装装置,其特征是:所述引线装置(23)包括有引线电机(24),所述引线电机(24)的输出端于盘线轴(12)的上方位置处设置有主动齿轮(25),所述主动齿轮(25)的一侧啮合有齿轮带(26),所述齿轮带(26)所远离主动齿轮(25)的一侧啮合有从动齿轮(27),所述从动齿轮(27)的轴心处固定连接有固定杆(28),所述固定杆(28)的一端转动连接有轴承座(29),所述固定架(1)的一侧设置有内置滑道的固定件(30),所述轴承座(29)可在固定件(30)的滑道内朝靠近或背离主动齿轮(25)的方向进行移动,以调整主动齿轮(25)与从动齿轮(27)之间的间距,所述固定件(30)的一侧设置有用以限制轴承座(29)位移的限位通孔(31),所述轴承座(29)所朝向限位通孔(31)的一侧设置有与限位通孔(31)相配合的定位槽(32),定位紧固件依次穿过限位通孔(31)以及定位槽(32)内,以确定主动齿轮(25)与从动齿轮(27)之间的间距以及盘线区域,所述齿轮带(26)所朝向绕线机构(3)的一侧固定连接有移动块(33),所述移动块(33)的一侧滑移连接有回型框(34),所述回型框(34)的一侧固定连接有引线块(35),所述引线块(35)内置有可供外部打印丝材穿过的引线通孔(36)。
3.根据权利要求2所述的一种无收卷盘的3D打印丝材包装装置,其特征是:三个所述盘线轴(12)上设置有同一个可在盘线轴(12)上进行移动的移动挡板(20),每个所述扇形挡板的一侧均设置有可与盘线轴(12)相配合的让位槽(21)。
4.根据权利要求1所述的一种无收卷盘的3D打印丝材包装装置,其特征是:所述固定架(1)的一侧设置有可驱动绕线轴(2)转动的驱动电机(37)。
5.根据权利要求3所述的一种无收卷盘的3D打印丝材包装装置,其特征是:所述从动齿轮(27)的轴心线与移动挡板(20)处在同一平面。
6.根据权利要求3所述的一种无收卷盘的3D打印丝材包装装置,其特征是:每个所述盘线轴(12)所远离绕线壳体(4)的一端均设置有圆角(14)。
7.根据权利要求1所述的一种无收卷盘的3D打印丝材包装装置,其特征是:所述锥齿轮(9)所远离固定圆板(6)轴心的一侧设置有可与内六角扳手相套接的转动块(10)。
8.根据权利要求1所述的一种无收卷盘的3D打印丝材包装装置,其特征是:所述绕线壳体(4)以及位于绕线壳体(4)两侧的端盖(5)轴心处均设置有可供绕线轴(2)穿过的第一通孔(15)。
9.根据权利要求6所述的一种无收卷盘的3D打印丝材包装装置,其特征是:每个所述让位槽(21)上均设置有可与位于盘线轴(12)一端圆角(14)相配合的圆弧(22)。
10.根据权利要求1所述的一种无收卷盘的3D打印丝材包装装置实现无收卷盘的3D打印丝材包装方法,其特征是:所述方法包括如下步骤:
步骤一:确定打印丝材盘线区域,以根据打印丝材盘线尺寸来调整移动挡板(20)以及从动齿轮(27)的位移,使得从动齿轮(27)的轴心线与移动挡板(20)处于同一平面;
步骤二:确定打印丝材绕线直径,通过内六角扳手同步转动位于绕线壳体(4)两端的锥齿轮(9),使得三个盘线轴(12)同时向外扩张或收缩,进而改变盘线轴(12)端面外接圆直径变化至所需打印丝材绕线直径;
步骤三:确定引线块(35)移动至初始绕线位置,通过启动引线电机(24)将引线块(35)移动至主动齿轮(25)或从动齿轮(27)的一侧,使得在绕线阶段引线块(35)能朝着主动齿轮(25)或从动齿轮(27)的方向进行水平移动,以便于引线块(35)内所通过的打印丝材在绕线机构(3)的转动下布满于盘线轴(12)的盘线区域上;
步骤四:实施打印丝材均匀绕线操作,同时启动驱动电机(37)以及引线电机(24),驱动电机(37)带动盘线轴(12)进行转动以对打印丝材实施绕线,引线电机(24)带动引线块(35)在盘线区域上方进行往复运动,使得打印丝材均匀的缠绕于盘线轴(12)的盘线区域上;
步骤五:实施打印丝材捆扎操作,当打印丝材绕线完毕时,通过将捆绳或其他捆绑物穿过绕线挡板(16)以及移动挡板(20)处的捆扎间隙(18),并穿过任意两个盘线轴(12)之间所形成的空隙以将打印丝材进行捆扎;
步骤六:将捆扎完毕后的打印丝材取出,通过内六角扳手同步转动位于绕线壳体(4)两端的锥齿轮(9),使得三个盘线轴(12)同时收缩,并依次将绕线挡板(16)以及移动挡板(20)沿绕线壳体(4)轴向取出,进而绕线完毕后的打印丝材可轻易的从绕线机构(3)中取出。
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