CN111105678B - 一种英语趣味教学装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种英语趣味教学装置，推规装置，通过设置在其上的推规形成有两个工位，一个是备用工位，一个是工作工位；底纸输送装置，接收推规装置输送的片材，从底部从片材堆叠分离出单张片材；中间输送装置，接收底纸输送装置分离的单张片材，进一步输送片材到片材翻转装置片材翻转装置，用于实现对片材的翻转，观察者能够透过片材翻转装置看到片材的正反面；展示框结构，片材翻转装置能够在展示框结构中移动和翻转；观察者输入装置，用于输入观察者观察片材后输入的信号；两个不同片材输送装置，其中一个用于输送观察者判断的一种片材，其中另一个用于输送观察者判断的另一种片材。

Description

一种英语趣味教学装置

技术领域

本发明涉及一种英语教学装置，尤其涉及一种英语趣味性教学装置

背景技术

为了增强教学趣味性，提高英语学习的效率，公开号为CN207020833U的发明公开了一种中学英语趣味性教学装置，其中在循环皮带上设置磁性装置来吸附铁质单词卡，通过循环皮带的循环转动将其上的不同单词卡在观察筒上循环呈现，增强了教学的趣味性。

但该装置能呈现的单词卡数量有限、单词卡不能实现自动供给以及正反观察，其中正面可以设置单词，背面可以设置中文翻译答案，方便观察者参考，进一步提高学习效率。

对于卡片翻转结构，公开号为CN208889120U的发明公开了一种可以实现卡片翻转的装置，单该结构无法实现自动供给和自动回收功能。

发明内容

发明要解决的技术问题为：实现卡片堆叠的自动供给以及自动回收，并且实现卡片的稳定展示以及翻转，能够在展示单词之后，通过翻转来查看答案，根据答案的正确与否来实现卡片的不同种类的收集，例如将回答正确的卡片收集到正确卡片收集点，将回答错误的卡片收集到错误卡片收集点，进行分类收集，然后将错误的卡片重新进行供给、学习，从而实现学习强化的功能。

发明的第一方面，装置包括两块墙板，从左侧，两块墙板之间设置有推规装置，推规装置下游侧设置有底纸输送装置，底纸输送装置包括限位挡板，底纸输送装置下游侧设置有卡纸中间输送装置，卡纸中间输送装置下游侧则衔接设置有卡纸翻转装置以及透明展示框。

位于卡纸翻转装置侧面的两侧，分别设置有正确卡纸输送通道和不正确卡纸输送通道。

通过设置推规装置能够实现备用工位和工作工位上的卡纸堆叠的切换。

推规装置有两个工位，一个是备用工位，一个是工作工位，其中备用工位位于上游侧，工作工位位于下游侧，由位于中间位置的推规一分为二，其中，推规装置由第一推规带轮、第二推规带轮、推规皮带、驱动装置(图中未示出)、以及若干推规构成。

其中推规设置在推规皮带上，第一推规带轮、第二推规带轮连接推规皮带从而带动若干推规的循环运转。

备用工位和工作工位上方都设置有卡片堆叠，其中当工作工位的堆叠完成输送后，则需要转动推规皮带顺时针运动，从而带动推规顺时针运动，最终带动卡片堆叠的运动。值得注意的是，推规的高度小于卡纸堆叠的高度，因此，推规需要匀速运动才能稳定的带动卡片堆叠的横向移动，否则容易造成卡纸堆叠在竖直方向的歪斜。

发明的第二方面，位于推规装置下游侧的则是底纸输送装置。

底纸输送装置包括的是：第一底纸输送辊、第二底纸输送辊、底纸输送皮带以及分纸挡舌。其中，为了提高输送精度，可以在底纸输送皮带下方设置吸风装置，在底纸输送皮带上开设吸风通孔。

其中为了防止双张输送，分纸挡舌距离底纸输送皮带的距离应当大于一张卡纸的厚度小于两张卡纸的厚度，从而方便单张的卡纸的通过。

其工作原理在于，第一底纸输送辊、第二底纸输送辊带动底纸输送皮带顺时针转动，从而带动卡纸堆叠最下面的一张卡纸通过分纸挡舌，最终实现卡纸堆叠的单张分离。

其中，推规装置的推规皮带与底纸输送皮带在轴向上错位设置，各自单独运转。

并且第一底纸输送辊位于第二推规带轮的上游侧交错布置。

通过设置底纸输送装置能够实现对卡纸堆叠的单张分离。

发明的第三方面，底纸输送装置下游侧则是中间输送装置。

中间输送装置包括上中间输送辊、下中间输送辊、引导杆以及引导杆固定装置，其中引导杆设置有多根，用于支撑被输送的卡纸，中间输送装置还包括驱动装置，用于驱动上下中间输送辊的转动。

位于中间输送装置的下游侧还设置有上引导板和下引导板，上引导板用于给由重力导致弯曲的卡纸头部起到引导作用，下引导板用于支撑掉落的卡纸，让卡纸进入卡纸翻转装置。

中间输送装置用于进一步输送卡纸到下一个翻转工位。

发明的第四方面，中间输送装置的下游侧是卡纸翻转装置。

卡纸翻转装置包括伸出气缸、气缸杆结构、旋转驱动电机、旋转展示台、弹性卡片、锁定摆臂、锁定杆。

其中，伸出气缸可以驱动气缸杆结构前后伸缩，从而带动与气缸杆结构端部固定连接的旋转驱动电机前后往返运动，旋转驱动电机能够带动旋转展示台前后翻转。

其中旋转展示台结构上部分为长板状结构下部分为转台结构，从侧面看，旋转展示台上端突出卡台部分用于设置弹性卡片，从而可以让弹性卡片卡住卡纸，旋转展示台长板状结构的下端设置有相对于上端突出卡台部分体积更大的基座卡槽部分，该基座卡槽部分用于承接卡纸输送时的头部，也就是承接后的下端。卡槽部分截面为V形，并且V形的一侧为竖直，另一侧倾斜。

锁定摆臂转动设置在基座卡槽部分的两侧，在图4状态中，锁定摆臂的转动轴垂直与旋转展示台的侧壁，参见图11，锁定摆臂有两个，其中一个的端部旋转设置在旋转展示台侧壁一侧，另一个的端部旋转设置在旋转展示台侧壁另一侧，锁定摆臂各自的另一端通过锁定杆固定连接。

其中锁定摆臂连接旋转展示台的一侧设置驱动装置，用于驱动锁定摆臂的转动。

锁定摆臂用于锁定卡纸，防止卡纸在卡槽中的移动，并且锁定摆臂上还设置有侧向的限位板，从而防止卡纸从侧向滑出(参见附图11)。

并且为了便于卡纸从卡纸旋转台两侧被输送走，锁定摆臂还设置有退让位置，参见附图5，当锁定摆臂逆时针摆动到一定角度时，锁定摆臂不再从侧面遮挡卡纸，卡纸能够从V形卡槽被输送走。

旋转展示台除了可以水平方向往复运动，还可以沿着竖直的轴进行翻转，然后通过透明的观察窗，可以实现卡片正面和方面的展示。并且旋转展示台由透明材料制成。

发明第五方面，整个英语趣味教学装置的工作控制原理以及工作步骤，参见附图12：

卡片纸收集在备用工位、需要练习的卡纸收集在工作工位，位于工作工位的卡纸通过底纸输送装置将卡纸堆叠最底部的卡纸分离，并且输送到中间输装置，中间输送装置对卡纸继续进行输送，中间输送装置输出卡纸，卡纸头部被上引导板引导，并且被下引导板引导，然后卡纸头部引入底座卡槽中，然后锁定摆臂开始顺时针摆动，从而带动卡纸尾部通过弹性卡纸，弹性卡片遇到卡纸会产生变形，从而允许卡纸通过，当卡纸通过弹性卡片并贴紧旋转展示台的面积较大的侧面时，弹性卡片恢复初始位置，从而实现对卡纸在输送方向的限位，并且与此同时，卡纸被锁定摆臂进行限位，锁定摆臂能够对卡纸在垂直于输送方向的方向进行限位，参见附图6，随后控制装置控制伸出气缸伸出到最大行程，参见附图10，旋转展示台则移动到展示框的展示部被展示，其中展示面为展示英文。

观察者根据观察到的英文，想出答案并记录下来，随后伸出气缸回到中间行程位置，参见附图7，然后旋转驱动电机带动旋转台翻转，实现卡纸的换边，参见附图8，伸出气缸再次伸出到最远行程位置，参见附图9，这样旋转展示台则以反面卡纸呈现在展示框中，并且显示正确答案。

观察者根据记录的回答判断正误，并且输入正确或错误信号给控制器，控制器在收到信号的同时，通过伸出气缸控制旋转展示台回到中间位置，参见附图8，实现卡纸翻转，参见附图7，实现翻转后，旋转展示台回到最初的初始位置等待下一个循环，参见附图6。控制器根据观察者输入的正确或错误信号，将卡纸从旋转台侧面输送到正确卡纸输送通道或错误卡纸输送通道中。

正确卡纸输送通道或错误卡纸输送通道下游侧汇聚了不同种类的卡纸，等待工作工位的卡纸输送完成。

工作工位的卡纸输送完成后，推规装置将备用工位的卡纸输送到工作工位，通过机械手或者人工将不同种类的卡纸放置到备用工位上，通常为错误的卡纸，也可以根据训练需要放置不同的卡纸。

以下是控制器与各个输入输出模块的连接关系，参见附图13，观察者判断输入装置作为输入模块与控制器连接，推规装置、伸出气缸、旋转驱动电机、锁定臂旋转驱动装置、正确卡纸输送装置、错误卡纸输送装置，中间输送装置、底纸输送装置作为输出模块与控制器连接。控制器可以根据观察者判断的输入信号对输出模块的各个装置进行协同控制，最终实现全自动的趣味英语教学功能。

附图说明

图1是英语趣味教学装置总立体图。

图2是该装置的卡片供给路径。

图3是供给路径的详细结构以及卡片旋转展示装置。

图4是卡片从供给路径输送到旋转台上的示意图。

图5是卡片从供给路径输送到旋转台上的示意图。

图6是卡片旋转开始和结束过程示意图。

图7是卡片旋转中间过程示意图。

图8是卡片旋转中间过程已经反转后的示意图。

图9是卡片反转后的反面展示过程示意图。

图10是卡片没有反转的正面展示过程示意图。

图11是摆臂的结构示意图。

图12是英语趣味教学装置的工作原理及工作步骤示意图。

图13是控制器与各个输出输入模块的连接关系示意图。

具体实施方式

参考附图1，其中该装置包括两块墙板1，从左侧，两块墙板1之间设置有推规装置4，推规装置下游侧设置有底纸输送装置6，底纸输送装置6包括限位挡板7，底纸输送装置6下游侧设置有卡纸中间输送装置8，卡纸中间输送装置8下游侧则衔接设置有卡纸翻转装置9以及透明展示框。

位于卡纸翻转装置9侧面的两侧，分别设置有正确卡纸输送通道2和不正确卡纸输送通道3。

推规装置介绍：

其中，推规装置4有两个工位，一个是备用工位，一个是工作工位，其中备用工位位于上游侧，工作工位位于下游侧，由位于中间位置的推规10一分为二，参见附图2，其中，推规装置4由第一推规带轮11、第二推规带轮12、推规皮带20(附图3)、驱动装置(图中未示出)、以及若干推规10构成。

其中推规10设置在推规皮带20上，第一推规带轮11、第二推规带轮12连接推规皮带20(附图3)从而带动若干推规10的循环运转。

备用工位和工作工位上方都设置有卡片堆叠(附图2)，其中当工作工位的堆叠完成输送后，则需要转动推规皮带20(附图3)顺时针运动，从而带动推规10顺时针运动，最终带动卡片堆叠的运动。值得注意的是，推规10的高度小于卡纸堆叠的高度，因此，推规需要匀速运动才能稳定的带动卡片堆叠的横向移动，否则容易造成卡纸堆叠在竖直方向的歪斜。

位于推规装置4下游侧的则是底纸输送装置6。

底纸输送装置的介绍：

底纸输送装置6包括的是：第一底纸输送辊13、第二底纸输送辊14、底纸输送皮带以及分纸挡舌15。其中，为了提高输送精度，可以在底纸输送皮带下方设置吸风装置，在底纸输送皮带上开设吸风通孔。

其中为了防止双张输送，分纸挡舌15距离底纸输送皮带的距离应当大于一张卡纸的厚度小于两张卡纸的厚度，从而方便单张的卡纸的通过。

其工作原理在于，第一底纸输送辊13、第二底纸输送辊14带动底纸输送皮带顺时针转动，从而带动卡纸堆叠最下面的一张卡纸通过分纸挡舌15，最终实现卡纸堆叠的单张分离。

其中，推规装置4的推规皮带与底纸输送皮带在轴向上错位设置，各自单独运转。

并且第一底纸输送辊13位于第二推规带轮12的上游侧交错布置。

底纸输送装置下游侧则是中间输送装置8。

中间输送装置的介绍：

中间输送装置包括上中间输送辊17、下中间输送辊16、引导杆19以及引导杆固定装置18，其中引导杆19设置有多根，用于支撑被输送的卡纸，中间输送装置还包括驱动装置，用于驱动上下中间输送辊的转动。

位于中间输送装置的下游侧还设置有上引导板27和下引导板22，上引导板用于给由重力导致弯曲的卡纸头部起到引导作用，下引导板用于支撑掉落的卡纸，让卡纸进入卡纸翻转装置。

其工作原理在于(参见附图5)，卡纸被向前输送，卡纸头部接触到上引导板27配合重力作用产生弯曲，当卡纸尾部脱离中间输送部分时，掉落通过下引导板的引导掉落到翻转装置的承接槽中，其中虚线部分为卡纸头部掉落到承接槽中的卡纸。

中间输送装置的下游侧是卡纸翻转装置。

卡纸翻转装置的介绍：

卡纸翻转装置包括伸出气缸21、气缸杆结构29、旋转驱动电机30、旋转展示台25、弹性卡片26、锁定摆臂23、锁定杆28。

其中，伸出气缸21可以驱动气缸杆结构29前后伸缩，从而带动与气缸杆结构29端部固定连接的旋转驱动电机30前后往返运动，旋转驱动电机30能够带动旋转展示台25前后翻转。

其中旋转展示台25结构上部分为长板状结构下部分为转台结构，从侧面看，旋转展示台25上端突出卡台部分用于设置弹性卡片26，从而可以让弹性卡片26卡住卡纸，旋转展示台25长板状结构的下端设置有相对于上端突出卡台部分体积更大的基座卡槽部分，该基座卡槽部分用于承接卡纸输送时的头部，也就是承接后的下端。卡槽部分截面为V形，并且V形的一侧为竖直，另一侧倾斜。

锁定摆臂23转动设置在基座卡槽部分的两侧，在图4状态中，锁定摆臂23的转动轴垂直与旋转展示台25的侧壁，参见图11，锁定摆臂23有两个，其中一个的端部旋转设置在旋转展示台25侧壁一侧，另一个的端部旋转设置在旋转展示台25侧壁另一侧，锁定摆臂23各自的另一端通过锁定杆28固定连接。

其中锁定摆臂23连接旋转展示台25的一侧设置驱动装置，用于驱动锁定摆臂23的转动。

锁定摆臂23用于锁定卡纸，防止卡纸在卡槽中的移动，并且锁定摆臂23上还设置有侧向的限位板，从而防止卡纸从侧向滑出(参见附图11)。

并且为了便于卡纸从卡纸旋转台两侧被输送走，锁定摆臂23还设置有退让位置，参见附图5，当锁定摆臂23逆时针摆动到一定角度时，锁定摆臂23不再从侧面遮挡卡纸，卡纸能够从V形卡槽被输送走。

旋转展示台25除了可以水平方向往复运动，还可以沿着竖直的轴进行翻转，然后通过透明的观察窗，可以实现卡片正面和方面的展示。并且旋转展示台25由透明材料制成。

从附图1可以看到，旋转展示台25两侧分别设置有正确卡纸输送通道2和不正确卡纸输送通道3。正确卡纸输送通道2用于输送观察者回答正确的卡片，不正确卡纸输送通道3用来输送观察者回答错误的卡片。

当两侧卡片收集完成时，可以通过机器手或者操作人员将回答错误的卡纸搬运到备用工位上，以便进一步复习错误的卡片。

以下介绍整个英语趣味教学装置的工作控制原理以及工作步骤，参见附图12：

卡片纸收集在备用工位、需要练习的卡纸收集在工作工位，位于工作工位的卡纸通过底纸输送装置6将卡纸堆叠最底部的卡纸分离，并且输送到中间输装置，中间输送装置对卡纸继续进行输送，中间输送装置输出卡纸，卡纸头部被上引导板引导，并且被下引导板引导，然后卡纸头部引入底座卡槽中，然后锁定摆臂开始顺时针摆动，从而带动卡纸尾部通过弹性卡纸，弹性卡片26遇到卡纸会产生变形，从而允许卡纸通过，当卡纸通过弹性卡片并贴紧旋转展示台25的面积较大的侧面时，弹性卡片26恢复初始位置，从而实现对卡纸在输送方向的限位，并且与此同时，卡纸被锁定摆臂23进行限位，锁定摆臂23能够对卡纸在垂直于输送方向的方向进行限位，参见附图6，随后控制装置控制伸出气缸21伸出到最大行程，参见附图10，旋转展示台25则移动到展示框的展示部被展示，其中展示面为展示英文。

观察者根据观察到的英文，想出答案并记录下来，随后伸出气缸回到中间行程位置，参见附图7，然后旋转驱动电机带动旋转台翻转，实现卡纸的换边，参见附图8，伸出气缸再次伸出到最远行程位置，参见附图9，这样旋转展示台则以反面卡纸呈现在展示框中，并且显示正确答案。

观察者根据记录的回答判断正误，并且输入正确或错误信号给控制器，控制器在收到信号的同时，通过伸出气缸控制旋转展示台回到中间位置，参见附图8，实现卡纸翻转，参见附图7，实现翻转后，旋转展示台回到最初的初始位置等待下一个循环，参见附图6。控制器根据观察者输入的正确或错误信号，将卡纸从旋转台侧面输送到正确卡纸输送通道或错误卡纸输送通道中。

正确卡纸输送通道或错误卡纸输送通道下游侧汇聚了不同种类的卡纸，等待工作工位的卡纸输送完成。

工作工位的卡纸输送完成后，推规装置将备用工位的卡纸输送到工作工位，通过机械手或者人工将不同种类的卡纸放置到备用工位上，通常为错误的卡纸，也可以根据训练需要放置不同的卡纸。

以下是控制器与各个输入输出模块的连接关系，参见附图13，观察者判断输入装置作为输入模块与控制器连接，推规装置4、伸出气缸21、旋转驱动电机30、锁定臂旋转驱动装置、正确卡纸输送装置、错误卡纸输送装置，中间输送装置8、底纸输送装置6作为输出模块与控制器连接。控制器可以根据观察者判断的输入信号对输出模块的各个装置进行协同控制，最终实现全自动的趣味英语教学功能。

Claims (8)

1.一种英语趣味教学装置，其特征在于，包括：

推规装置，通过设置在其上的推规形成有两个工位，一个是备用工位，一个是工作工位；

所述推规装置由第一推规带轮、第二推规带轮、推规皮带、驱动装置、以及若干推规构成；

底纸输送装置，位于所述推规装置的下游侧，接收所述推规装置输送的卡纸，位于所述工作工位的卡纸通过所述底纸输送装置将卡纸堆叠最底部的卡纸分离；

所述底纸输送装置包括：第一底纸输送辊、第二底纸输送辊、底纸输送皮带以及分纸挡舌；

中间输送装置，接收所述底纸输送装置分离的单张卡纸，所述中间输送装置下游侧衔接设置有卡纸翻转装置；

所述中间输送装置包括上中间输送辊、下中间输送辊、引导杆以及引导杆固定装置，其中引导杆设置有多根，用于支撑被输送的卡纸，中间输送装置还包括驱动装置，用于驱动上下中间输送辊的转动；

所述卡纸翻转装置用于实现对卡纸的翻转，观察者能够透过卡纸翻转装置看到卡纸的正反面；

所述卡纸翻转装置包括伸出气缸、气缸杆结构、旋转驱动电机、旋转展示台、弹性卡片、锁定摆臂、锁定杆；

所述伸出气缸驱动所述气缸杆结构前后伸缩，从而带动与所述气缸杆结构端部固定连接的所述旋转驱动电机前后往返运动，所述旋转驱动电机能够带动所述旋转展示台前后翻转；

观察者判断输入装置，用于输入观察者观察卡纸后输入的正确或错误信号；

正确卡纸输送通道和错误卡纸输送通道；

控制器，所述控制器根据观察者输入的正确或错误信号，将所述卡纸输送到所述正确卡纸输送通道或所述错误卡纸输送通道中。

2.根据权利要求1所述的一种英语趣味教学装置，其特征在于，所述中间输送装置的下游侧还设置有上引导部分和下引导部分，所述上引导部分用于引导卡纸在输送方向的头部，所述下引导部分用于引导卡纸在输送方向的中后部。

3.根据权利要求1或2所述的一种英语趣味教学装置，其特征在于，所述伸出气缸通过气缸杆结构驱动所述旋转展示台的水平移动，所述弹性卡片设置在所述旋转展示台上部，用于卡接卡纸一端，两个所述锁定摆臂分别转动连接于所述旋转展示台基座部分两侧，所述锁定摆臂远离所述旋转展示台基座部分之间水平设置连接有所述锁定杆。

4.根据权利要求3所述的一种英语趣味教学装置，其特征在于，所述旋转展示台基座部设置有V形槽，其中V形槽的一侧槽面为竖直面，两个所述锁定摆臂在工作时能够在所述基座部分两侧遮挡所述V形槽，并且通过逆时针旋转锁定摆臂，两个所述锁定摆臂在非工作时能够不遮挡V形槽。

5.根据权利要求1所述的一种英语趣味教学装置，其特征在于，所述推规装置由第一推规带轮、第二推规带轮、推规皮带、驱动装置、以及若干推规构成；其中所述推规设置在所述推规皮带上，所述第一推规带轮、所述第二推规带轮连接所述推规皮带从而带动若干所述推规的循环运转。

6.根据权利要求1所述的一种英语趣味教学装置，其特征在于，所述底纸输送装置包括第一底纸输送辊、第二底纸输送辊、底纸输送皮带以及分纸挡舌，其中，在所述底纸输送皮带下方设置吸风装置，在所述底纸输送皮带上开设吸风通孔。

7.根据权利要求1所述的一种英语趣味教学装置，其特征在于，所述中间输送装置包括上中间输送辊、下中间输送辊、引导杆以及引导杆固定装置，其中所述引导杆设置有多根，用于支撑被输送的卡纸，所述中间输送装置还包括驱动装置，用于驱动上、下中间输送辊的转动。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种英语趣味教学装置的使用方法，该装置采用卡纸，其步骤包括：

步骤1，卡纸收集在所述备用工位上，需要练习的卡纸收集在所述工作工位上，所述工作工位的卡纸从所述卡纸堆垛底部被单张分离；

步骤2，单张所述卡纸被输送到所述中间输送装置，所述中间输送装置输出所述卡纸，所述卡纸被输送到所述旋转展示台中，所述旋转展示台上的所述锁定摆臂开始顺时针摆动，从而带动卡纸尾部通过所述弹性卡片，之后与所述旋转展示台一侧壁接触被锁紧固定；

步骤3，所述伸出气缸推动所述旋转展示台到最大行程位置，所述旋转展示台则被输送到展示框的展示部被展示，展示面展示英文；

步骤4，观察者根据观察到的英文，想出答案并记录下来；

步骤5，随后所述伸出气缸回到中间行程位置，然后旋转所述驱动电机带动所述旋转展示台翻转，实现卡纸的正反面翻转；

步骤6，所述伸出气缸再次伸到最远行程位置，这样所述旋转展示台则将所述卡纸的反面呈现在所述展示框中，观察者能够观察到所述卡纸反面呈现的正确答案；

步骤7，观察者根据记录的回答判断正误，并且输入正确或错误信号给控制器；控制器在收到信号的同时，通过控制所述伸出气缸使得所述旋转展示台回到中间位置，实现翻转，实现翻转后，所述旋转展示台回到最初的初始位置等待下一个循环；

步骤8，根据观察者输入的正确或错误信号，将卡纸从所述旋转展示台侧面输送到所述正确卡纸输送通道或所述错误卡纸输送通道中；所述正确卡纸输送通道或所述错误卡纸输送通道下游侧汇聚卡纸，等待所述工作工位的卡纸输送完成；所述工作工位的卡纸输送完成后，所述推规装置将所述备用工位的卡纸堆叠输送到所述工作工位；

步骤9，通过机械手或者人工将不同种类的卡片放置到备用工位上。

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