CN110509604B - 一种皮壳包装盒成型除泡机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种皮壳包装盒成型除泡机及其使用方法；其中皮壳包装盒成型除泡机包括机台以及设于机台上的工位转盘；在工位转盘四周分布有用于将皮壳搬运至工位转盘上的皮壳上料组件、用于将包装盒内盒搬运至工位转盘上并与工位转盘上的皮壳定位粘合的内盒上料组件、用于对包装盒内盒及皮壳定型除泡的定型除泡组件以及用于将包装盒搬运出工位转盘的下料组件。本发明提供的皮壳包装盒成型除泡机，通过设置可转动的工位转盘，并在工位转盘四周分布设置皮壳上料组件、内盒上料组件、定型除泡组件以及下料组件，将上料、内盒与皮壳定位粘合、除泡、皮壳折叠成型以及下料等多个工序集合在同一台设备上，能够有效提高皮壳包装盒生产效率。

Description

一种皮壳包装盒成型除泡机及其使用方法

技术领域

本发明涉及包装盒加工设备，特别涉及一种皮壳包装盒成型除泡机及其使用方法。

背景技术

随着经济条件的不断提升，人们对物品的外观包装也有了更高的要求，目前的一些商品尤其是作为礼品的商品，所用的包装盒为具有皮质外壳体以及纸质内盒的包装盒。该类包装盒在加工生产时，一般会先在皮壳上压印出折痕线(但还未折叠成型)，之后在皮壳属于内表面的一面上涂覆上粘胶，将制作完成的纸质内盒粘附在皮壳对应的位置；粘附完成后需要进行定型除泡，以消除纸质内盒与皮壳之间存在的气泡，随后将皮壳依折痕线折叠成型；目前市场上的包装盒加工设备，是将上料、内盒与皮壳定位粘合、除泡、皮壳折叠成型等各个工序的加工设备组合成产线，未能实现将所有工序集合在同一个设备上，生产效率较低。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的不足，而提供一种将上料、内盒与皮壳定位粘合、除泡、皮壳折叠成型以及下料等多个工序集合在同一台设备上，提高皮壳包装盒生产效率的成型除泡机。

为实现上述目的，本发明提供一种皮壳包装盒成型除泡机，包括机台以及设于机台上的工位转盘；在工位转盘四周分布有用于将皮壳搬运至工位转盘上的皮壳上料组件、用于将包装盒内盒搬运至工位转盘上并与工位转盘上的皮壳定位粘合的内盒上料组件、用于对包装盒内盒及皮壳定型除泡的定型除泡组件以及用于将包装盒搬运出所述工位转盘的下料组件；所述工位转盘上设有四个用于承载工件的工件托盘；所述工位转盘由转盘驱动机构驱动转动。

进一步地，所述转盘驱动机构包括用于提供驱动力的驱动电机和用于控制工位转盘转动角度的分割器；所述分割器的出力轴为内部中空的筒状转轴；所述出力轴与所述工位转盘相连接；所述出力轴的内部设有固定杆；所述固定杆的顶部穿过所述工位转盘；所述固定杆的顶部设有气缸安装板；所述气缸安装板上设有若干气缸。

进一步地，所述皮壳上料组件包括皮壳上料吸盘，以及驱动所述皮壳上料吸盘运动的皮壳上料驱动机构。

进一步地，所述下料组件包括下料夹爪，以及驱动所述下料夹爪运动的下料驱动机构。

进一步地，所述内盒上料组件包括内盒定位机构、内盒上料夹具以及驱动所述内盒上料夹具运动的内盒上料驱动机构；所述内盒定位机构包括定位推板和定位固定板；所述定位推板由气缸推动运动。

进一步地，所述内盒上料夹具包括夹具外框、位于所述夹具外框内部的内盒夹持板以及用于驱动所述内盒夹持板相对于所述夹具外框运动的夹持驱动机构。

进一步地，所述内盒上料夹具还包括第一脱盒机构；所述第一脱盒机构包括第一脱盒推板和用于驱动所述第一脱盒推板运动的第一脱盒气缸；当所述第一脱盒推板由所述第一脱盒气缸驱动向下运动时，所述第一脱盒推板插入所述夹具外框与所述内盒夹持板之间的间隙。

进一步地，所述定型除泡组件包括位于所述工位转盘上方的除泡模具、用于驱动所述除泡模具上下运动的除泡驱动机构，以及位于所述工位转盘下方的折边机构、用于驱动所述折边机构上下运动的折边驱动机构；所述工件托盘上设有供所述折边机构通过的槽口。

进一步地，所述除泡模具的两端设有用于使包装盒内盒与除泡模具相分离的第二脱盒机构；所述第二脱盒机构包括第二脱盒推板和驱动所述第二脱盒推板上下运动的第二脱盒气缸；所述第二脱盒推板与所述除泡模具在水平方向上的间距小于所述包装盒内盒的侧壁厚度。

本发明还提供一种如上任一项所述的皮壳包装盒成型除泡机的使用方法，该方法包括：

通过皮壳上料组件将已压印出折痕线并已经在属于内表面的一面上涂覆上粘胶的皮壳搬运至工位转盘上的工件托盘中；工位转盘转动，使工件托盘依次运动至内盒上料组件、定型除泡组件以及下料组件处，通过内盒上料组件输入包装盒内盒并将包装盒内盒粘合在皮壳上；通过定型除泡组件对包装盒内盒与皮壳粘合处进行定型除泡，并对皮壳进行折边处理；然后通过下料组件将经过处理的包装盒搬运至后续工序。

与现有技术相比，本发明提供的皮壳包装盒成型除泡机，通过设置可转动的工位转盘，并在工位转盘四周分布有用于将皮壳搬运至工位转盘上的皮壳上料组件、用于将包装盒内盒搬运至工位转盘上并与工位转盘上的皮壳定位粘合的内盒上料组件、用于对包装盒内盒及皮壳定型除泡的定型除泡组件以及用于将包装盒搬运出工位转盘的下料组件，将上料、内盒与皮壳定位粘合、除泡、皮壳折叠成型以及下料等多个工序集合在同一台设备上，能够有效提高皮壳包装盒生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的皮壳包装盒成型除泡机的结构示意图一；

图2为本发明提供的皮壳包装盒成型除泡机的结构示意图二；

图3为本发明提供的皮壳包装盒成型除泡机的结构示意图三；

图4为本发明提供的转盘驱动机构与工位转盘的连接示意图；

图5为本发明提供的内盒上料组件的结构示意图；

图6为本发明提供的上料夹具的结构示意图一；

图7为本发明提供的上料夹具的结构示意图二；

图8为本发明提供的定型除泡组件的结构示意图；

图9为图8中A区域的放大示意图；

图10为本发明实施例中包装盒内盒与皮壳的连接示意图一；

图11为本发明实施例中包装盒内盒与皮壳的连接示意图二。

附图标记：

10机台 20工位转盘 21工件托盘

30皮壳上料组件 40内盒上料组件 41内盒定位机构

42内盒上料夹具 43内盒上料驱动机构 44第一脱盒机构

50定型除泡组件 51除泡模具 52除泡驱动机构

53折边机构 54第二脱盒机构 60下料组件

70转盘驱动机构 71出力轴 72固定杆

73气缸安装板 211皮壳夹持板 411定位推板

412定位固定板 421夹具外框 422内盒夹持板

423夹持驱动机构 441第一脱盒推板 442第一脱盒气缸

541第二脱盒气缸 542第二脱盒推板 800皮壳

900包装盒内盒

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用了区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

如图1-图9所示，本发明提供一种皮壳包装盒成型除泡机，包括机台10以及设于机台10上的工位转盘20；在工位转盘20四周分布有用于将皮壳搬运至工位转盘20上的皮壳上料组件30、用于将包装盒内盒搬运至工位转盘20上并与工位转盘20上的皮壳定位粘合的内盒上料组件40、用于对包装盒内盒及皮壳定型除泡的定型除泡组件50以及用于将包装盒搬运出所述工位转盘的下料组件60；所述工位转盘20上设有四个用于承载工件的工件托盘21；所述工位转盘21由转盘驱动机构70驱动转动。

具体地，如图1、图4所示，在机台10上设有工位转盘20；工位转盘20由转盘驱动机构70驱动转动；转盘驱动机构70设于工位转盘20的下方；转盘驱动机构70包括用于提供驱动力的驱动电机和用于控制工位转盘20转动角度的分割器；在驱动电机和分割器的配合下，工位转盘20每次转过90度；分割器的出力轴71为内部中空的筒状转轴；分割器的出力轴71与工位转盘20相连接，分割器的出力轴71在驱动电机作用下带动工位转盘转动20；在出力轴71的内部设有固定杆72，固定杆72与分割器的出力轴71互不干涉；固定杆72的顶部穿过工位转盘20，在固定杆72的顶部设有气缸安装板73，气缸安装板73与工位转盘20相平行且不干涉工位转盘20的转动；固定杆72和气缸安装板73与机台10为位置相对固定，在使用过程中不转动；气缸安装板73上设有若干气缸，固定杆20内部中空，气缸安装板73上的气缸的气路管道排布于固定杆72内部。

在工位转盘20上设有4个工件托盘21；工件托盘21用于承载待进行处理的皮壳，在工件托盘21上设有用于对皮壳进行固定的真空吸盘或者夹持定位机构；本发明实施例中采用夹持定位机构对皮壳进行固定，如图9所示，夹持定位机构包括设于工件托盘21上且相对设置的两块皮壳夹持板211，其中一块皮壳夹持板211固定设置，另一块皮壳夹持板211由气缸驱动运动；在实际使用时，皮壳置于两块皮壳夹持板211之间，通过气缸驱动其中一块皮壳夹持板211运动，使两块皮壳夹持板211之间的间距减小，从而对皮壳进行挤压，实现对皮壳的夹持固定；

在工位转盘20的四周分布有皮壳上料组件30、内盒上料组件40、定型除泡组件50以及下料组件60；其中，皮壳上料组件30用于将其他工序上已压印出折痕线的皮壳搬运至工位转盘20上；如图1所示，皮壳上料组件30包括皮壳上料吸盘和皮壳上料驱动机构，皮壳上料驱动机构包括用于驱动皮壳上料吸盘在皮壳供应工序与工位转盘20之间往复运动的伺服电机，以及用于驱动皮壳上料吸盘上下升降运动的气缸。

内盒上料组件40用于将包装盒内盒搬运至工位转盘20上并与工位转盘20上的皮壳定位粘合；如图5所示，内盒上料组件40包括内盒上料夹具42和内盒上料驱动机构43，内盒上料夹具42设于内盒上料驱动机构43的输出端,内盒上料驱动机构43用于驱动内盒上料夹具42在内盒供应工序与工位转盘20之间往复运动，本发明实施例中，内盒上料驱动机构43为四轴机器人，如雅马哈YK600 XGL。如图6、图7所示，内盒上料夹具42包括呈夹具外框421、位于夹具外框421内部的内盒夹持板422以及用于驱动内盒夹持板422相对于夹具外框421运动的夹持驱动机构423；其中内盒夹持板422设有4块，分别对应于夹具外框421的4个内侧壁，4块内盒夹持板422分别由4个独立的夹持驱动机构423驱动运动；本发明实施例中，夹持驱动机构423为气缸；如图6、图7所示，在内盒上料夹具42上还设有第一脱盒机构44；第一脱盒机构44包括第一脱盒推板441和用于驱动第一脱盒推板441运动的第一脱盒气缸442；当第一脱盒推板441由第一脱盒气缸442驱动向下运动时，第一脱盒推板441插入夹具外框421与内盒夹持板422之间的间隙。

在实际使用时，包装盒内盒的侧壁可置于夹具外框421与内盒夹持板422之间的间隙；通过夹持驱动机构423驱动内盒夹持板422朝向夹具外框421运动，对包装盒内盒的侧壁进行挤压，从而实现对包装盒内盒的夹持固定，使得内盒上料夹具42可带动包装盒内盒一同运动；当需要放下包装盒内盒时，通过夹持驱动机构423驱动内盒夹持板422背离夹具外框421运动，撤销对包装盒内盒的侧壁的挤压作用力，然后通过第一脱盒气缸442驱动第一脱盒推板441向下运动，使第一脱盒推板441插入夹具外框421与内盒夹持板422之间的间隙，即可将包装盒内盒推出内盒上料夹具42。

较佳地，内盒上料组件40还包括用于对包装盒内盒进行定位的内盒定位机构41，如图5所示，内盒定位机构41包括定位推板411和定位固定板412；定位推板411可由气缸推动运动；在实际使用时，由上游的内盒供应工序输入的包装盒内盒先置于内盒定位机构41内，定位推板411动作使包装盒内盒紧贴在定位固定板412上，从而包装盒内盒以定位固定板412为基准实现定位，使内盒上料夹具42能够准确地夹取包装盒内盒，并通过内盒上料驱动机构43搬运至工位转盘20上与皮壳相粘合时，能够准确地位于目标位置上。

定型除泡组件50用于对包装盒内盒及皮壳定型除泡，以及对皮壳进行折边处理；如图8、图9所示，定型除泡组件50包括除泡模具51除泡驱动机构52、折边机构53以及折边驱动机构；在工件托盘21上对应设有供折边机构53通过的槽口。如图8所示，除泡驱动机构52通过支架设于工位转盘20上方，除泡模具51与除泡驱动机构52的输出端相连接；除泡模具51整体呈长方体，其尺寸与包装盒内盒的内部尺寸相适配，较佳地，除泡模具51采用POM材料制成；当除泡驱动机构52动作时能够驱动除泡模具51上下运动；本发明实施例中，除泡驱动机构52为气缸。如图8所示，折边机构53和折边驱动机构设于工位转盘20的下方，折边机构53包括折边滚轮及侧边挡板；折边滚轮设于侧边挡板的顶部；侧边挡板与折边驱动机构的输出端相连接。当折边驱动机构工作时，带动侧边挡板以及折边滚轮上下运动；

如图9所示，在除泡模具51的两端设有第二脱盒机构54，第二脱盒机构54用于在定型除泡作业后使包装盒内盒与除泡模具51相分离；第二脱盒机构54包括第二脱盒推板542和驱动第二脱盒挡板上下运动的第二脱盒气缸541；第二脱盒推板542与第二脱盒气缸541的输出端相连接，第二脱盒气缸541与除泡驱动机构52的输出端相连接，即第二脱盒气缸541与除泡模具51的相对位置固定；当第二脱盒气缸541工作时，可驱动第二脱盒推板542相对于除泡模具51上下运动；第二脱盒推板542与除泡模具51的端面平行设置，两者在水平方向上的间距大于零且小于包装盒内盒的侧壁厚度，第二脱盒推板542与除泡模具51能过灵活地相对运动、无卡滞感。

在实际使用时：通过除泡驱动机构52驱动除泡模具51向下运动，使除泡模具51进入包装盒内盒内；除泡模具51对包装盒内盒的底部进行挤压以消除包装盒内盒与皮壳之间可能存在的气泡；同时，通过折边驱动机构使折边机构53升起，折边滚轮推动着皮壳的侧壁，使其向上翻转并与包装盒内盒的后侧边相粘合；除泡及皮壳折边成型完成后，通过折边驱动机构驱动折边机构53向下运动回到工位转盘20的下方；通过除泡驱动机构52驱动除泡模具51向上移动，同时通过第二脱盒气缸541驱动第二脱盒推板542向下移动；由于除泡模具51与第二脱盒挡相互错开可继续向上移动，而包装盒内盒在第二脱盒推板542的阻挡下不再向上移动，从而能够使包装盒从除泡模具51上脱离。

下料组件60用于将经过定型除泡以及皮壳折叠成型处理后的包装盒搬运出工位转盘20；如图2所示，下料组件60包括两组下料夹爪和下料驱动机构，下料驱动机构包括用于驱动下料夹爪在工位转盘20与后续工序之间往复运动的伺服电机，以及用于驱动下料吸盘上下升降运动的气缸。下料夹爪包括两块可相对运动的夹板以及用于驱动两块夹板运动的气缸；在实际使用时，下料夹爪在下料驱动机构的驱动下运动至工位转盘20的上方，使下料夹爪的两块夹板分别位于包装盒内盒的一侧边的两侧，控制下料夹爪的两块夹板相互靠近对包装盒内盒的侧边进行夹持，从而实现对包装盒的抓取，下料夹爪即可携带包装盒运动，以实现包装盒搬运出工位转盘20。

本发明还提供一种如上任一项所述的皮壳包装盒成型除泡机的使用方法，该方法包括：

通过皮壳上料组件30将已压印出折痕线并已经在属于内表面的一面上涂覆上粘胶的皮壳800搬运至工位转盘20上的工件托盘21中；工位转盘20转动，使工件托盘21依次运动至内盒上料组件40、定型除泡组件50以及下料组件60处，通过内盒上料组件40输入包装盒内盒900并将包装盒内盒900粘合在皮壳800上；通过定型除泡组件50对包装盒内盒900与皮壳800粘合处进行定型除泡，并对皮壳800进行折边处理；然后通过下料组件60将经过处理的包装盒搬运至后续工序。

具体地，本发明实施例提供的皮壳800包装盒成型除泡机，在实际工作时：通过皮壳上料组件30将已压印出折痕线并已经在属于内表面的一面上涂覆上粘胶的皮壳800搬运至工位转盘20上的工件托盘21中；工位转盘20转动，使承载有皮壳800的工件托盘21运动至内盒上料组件40处，通过内盒上料组件40输入包装盒内盒900并将包装盒内盒900粘合在皮壳800上(如图10所示)；工位转盘20再次转动，使承载有皮壳800和包装盒内盒900的工件托盘21运动至定型除泡组件50处，通过定型除泡组件50对包装盒内盒900及皮壳800定型除泡，以及对皮壳800进行折边处理(如图11所示)；定型除泡完成后，工位转盘20再次转动，使承载有包装盒的工件托盘21运动至下料组件60处，由下料组件60将经过处理的包装盒搬运至后续工序；之后工位转盘20再次转动，使工件托盘21再次运动至皮壳上料组件30处以承载新的皮壳800以进行新一个包装盒的内盒与皮壳800定位粘合、除泡、皮壳800折叠成型的处理。

与现有技术相比，本发明实施例提供的皮壳包装盒成型除泡机，通过设置可转动的工位转盘，并在工位转盘四周分布有用于将皮壳搬运至工位转盘上的皮壳上料组件、用于将包装盒内盒搬运至工位转盘上并与工位转盘上的皮壳定位粘合的内盒上料组件、用于对包装盒内盒及皮壳定型除泡的定型除泡组件以及用于将包装盒搬运出工位转盘的下料组件，将上料、内盒与皮壳定位粘合、除泡、皮壳折叠成型以及下料等多个工序集合在同一台设备上，能够有效提高皮壳包装盒生产效率。

尽管本文中较多的使用了诸如内盒、皮壳、定型除泡组件、除泡模具、驱动机构、折边机构、脱盒机构、下料组件、定位推板、定位固定板、夹具外框、内盒夹持板等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种皮壳包装盒成型除泡机，其特征在于：包括机台以及设于机台上的工位转盘；在工位转盘四周分布有用于将皮壳搬运至工位转盘上的皮壳上料组件、用于将包装盒内盒搬运至工位转盘上并与工位转盘上的皮壳定位粘合的内盒上料组件、用于对包装盒内盒及皮壳定型除泡的定型除泡组件以及用于将包装盒搬运出所述工位转盘的下料组件；所述工位转盘上设有四个用于承载工件的工件托盘；所述工位转盘由转盘驱动机构驱动转动；

所述转盘驱动机构包括用于提供驱动力的驱动电机和用于控制工位转盘转动角度的分割器；所述分割器的出力轴为内部中空的筒状转轴；所述出力轴与所述工位转盘相连接；所述出力轴的内部设有固定杆；所述固定杆的顶部穿过所述工位转盘；所述固定杆的顶部设有气缸安装板；所述气缸安装板上设有若干气缸。

2.根据权利要求1所述的一种皮壳包装盒成型除泡机，其特征在于：所述皮壳上料组件包括皮壳上料吸盘，以及驱动所述皮壳上料吸盘运动的皮壳上料驱动机构。

3.根据权利要求1所述的一种皮壳包装盒成型除泡机，其特征在于：所述下料组件包括下料夹爪，以及驱动所述下料夹爪运动的下料驱动机构。

4.根据权利要求1所述的一种皮壳包装盒成型除泡机，其特征在于：所述内盒上料组件包括内盒定位机构、内盒上料夹具以及驱动所述内盒上料夹具运动的内盒上料驱动机构；所述内盒定位机构包括定位推板和定位固定板；所述定位推板由气缸推动运动。

5.根据权利要求4所述的一种皮壳包装盒成型除泡机，其特征在于：所述内盒上料夹具包括夹具外框、位于所述夹具外框内部的内盒夹持板以及用于驱动所述内盒夹持板相对于所述夹具外框运动的夹持驱动机构。

6.根据权利要求5所述的一种皮壳包装盒成型除泡机，其特征在于：所述内盒上料夹具还包括第一脱盒机构；所述第一脱盒机构包括第一脱盒推板和用于驱动所述第一脱盒推板运动的第一脱盒气缸；当所述第一脱盒推板由所述第一脱盒气缸驱动向下运动时，所述第一脱盒推板插入所述夹具外框与所述内盒夹持板之间的间隙。

7.根据权利要求1所述的一种皮壳包装盒成型除泡机，其特征在于： 所述定型除泡组件包括位于所述工位转盘上方的除泡模具、用于驱动所述除泡模具上下运动的除泡驱动机构，以及位于所述工位转盘下方的折边机构、用于驱动所述折边机构上下运动的折边驱动机构；所述工件托盘上设有供所述折边机构通过的槽口。

8.根据权利要求7所述的一种皮壳包装盒成型除泡机，其特征在于：所述除泡模具的两端设有用于使包装盒内盒与除泡模具相分离的第二脱盒机构；所述第二脱盒机构包括第二脱盒推板和驱动所述第二脱盒推板上下运动的第二脱盒气缸；所述第二脱盒推板与所述除泡模具在水平方向上的间距小于所述包装盒内盒的侧壁厚度。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的皮壳包装盒成型除泡机的使用方法，其特征在于：该方法包括：

通过皮壳上料组件将已压印出折痕线并已经在属于内表面的一面上涂覆上粘胶的皮壳搬运至工位转盘上的工件托盘中；工位转盘转动，使工件托盘依次运动至内盒上料组件、定型除泡组件以及下料组件处，通过内盒上料组件输入包装盒内盒并将包装盒内盒粘合在皮壳上；通过定型除泡组件对包装盒内盒与皮壳粘合处进行定型除泡，并对皮壳进行折边处理；然后通过下料组件将经过处理的包装盒搬运至后续工序。

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