CN111570305B - 一种轴承用钢球检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴承用钢球检测装置，包括安装板，在安装板上方设有两条平行设置的轨道，轨道使用一组第一固定柱进行固定，在轨道的一端设有料仓，轨道上安装有三个第一检测装置与两个第二检测装置,料仓的一侧使用一组支撑柱进行固定，在料仓的下端连接有通管。本装置设置了多组用于检测球体圆润度的第一检测装置，第一检测装置利用球体上任意一点到球心均为相等的距离这一原理，使用了距离传感器进行检测，极大地减小了误差，增加了检测的准确性，有效的防止了由于单次检测造成的实验的误差，球体在运动经过拐弯处时，球体在轨道上会进行翻转，从而使得球体上每一点均被检测到，增加了实验的准确性，降低了漏判概率。

Description

一种轴承用钢球检测装置

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，具体为一种轴承用钢球检测装置。

背景技术

球轴承主要是由四个基本元件构成：滚珠（ball）、内环（inner ring）、外环（outerring）与保持器也叫保持架（cage or retainer）。一般工业用的球轴承满足AISI 52100的标准，滚珠与环通常是以高铬钢制成，洛氏硬度（Rockwell C- scale hardness）约在61-65之间。而保持器的硬度相较于滚珠与环低，其材料有金属（如：中碳钢、铝合金）或非金属（如：铁弗龙、PTEF、高分子材料）。球轴承（ball bearing）比轴颈轴承(journal bearing)的转动摩擦阻力小，因此相同的转速下，摩擦产生的温度会比较低。

轴承是二条滚道的内圈和滚道为球面的外圈之间，装配有圆球状滚珠的轴承。外圈滚道面的曲率中心与轴承中心一致，所以具有与自动调心球轴承同样的调心功能。在轴、外壳出现挠曲时，可以自动调整，不增加轴承负担。调心滚子轴承可以承受径向负荷及二个方向的轴向负荷。 调心球轴承径向负荷能力大，适用于有重负荷、冲击负荷的情况。内圈内径是锥孔的轴承，可直接安装。或使用紧定套、拆卸筒安装在圆柱轴上。保持架使用钢板冲压保持架、聚酰胺成形. 调心球轴承适用于承受重载荷与冲击载荷、精密仪表、低噪音电机、汽车、摩托车、冶金、轧机、矿山、石油、造纸、水泥、榨糖等行业及一般机械等

球轴承的用途，是确定两个零件(通常是轴和轴承座）的相对位置和保证其自由旋转，同时传递它们之间的载荷。在高转速下(例如在陀螺球轴承中)，此用途可扩大到包括自由旋转而轴承中几乎无磨损。为了达到这种状态，可用一层称为弹性流体动力润滑膜的粘附流体膜将轴承的两个零件隔开。登哈德(1966年)指出，不仅在轴承承受轴上的载荷时，而且在轴承承受预紧而使轴的定位精度和稳定性不超出1微英寸或1毫微英寸时，都能维持弹性流体动力润滑膜。

深沟球轴承的游隙控制,针对深沟球轴承生产中常用轴向游隙控制径向游隙，合套后径向游隙超差的问题，通过严格控制内、外沟道和钢球的精度，并压缩计算轴向游隙时的径向游隙范围，下限值保持不变，上限值压缩15%。以此方法得到的轴向游隙为基准控制合套后的实际径向游隙，实例验证表明，该方法可满足工艺要求。

角接触球轴承的游隙分析,对于角接触球轴承来说，游隙同样决定着它的疲劳寿命，如果游隙选择不当，非常容易引起轴承早期失效。

现阶段在高精度球轴承中，球的圆润度与表面的光滑度仍然有着至关重要的地位，如果不对轴承用球进行检测，会出现不够圆润的球进入生产容易发生卡死的现象或者轴承解体的情况。

发明内容

本发明所现阶段在高精度球轴承中，球的圆润度与表面的光滑度仍然有着至关重要的地位，如果不对轴承用球进行检测，会出现不够圆润的球进入生产容易发生卡死的现象或者轴承解体的情况。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：包括安装板，在安装板上方设有两条平行设置的轨道，轨道使用一组第一固定柱进行固定，在轨道的一端设有料仓，轨道上安装有三个第一检测装置与两个第二检测装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：所述料仓的一侧使用一组支撑柱进行固定，在料仓的下端连接有通管，在通管上安装有第一顶料气缸与红外线计数器。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：所述轨道呈蛇形设置，轨道上设有四个弯道，在两个相邻的弯道之间均设有相应的第一检测装置，两个相邻设置的第一检测装置之间设有第二检测装置，轨道的界面为圆形，轨道倾斜设置，设有料仓的一端为较高的一端。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：所述安装板上设有滑槽，在滑槽内设有滑轨，在滑槽上设有固定槽，在固定槽内固定有伺服电机，伺服电机驱动连接滑轨，伺服电机驱动滑轨转动，滑槽还能对滑轨起到限位的作用。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：所述安装板的一侧固定有分料箱，在分料箱上设有两个对称设置的缓冲槽，缓冲槽的底部为倾斜面，方便球体的运动，在分料箱上侧固定有挡板，挡板的高度高于安装板mm-mm设置，在挡板一侧设有三个隔板，隔板的横截面为三角形，每个缓冲槽均两个相邻隔板之间，滑轨与相应的缓冲槽对应设置，缓冲槽内部设有硅胶垫片，缓冲槽的底面靠近安装板的一侧高于远离安装板的一侧。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：所述第一检测装置包括第一壳体与第二壳体，第一壳体与第二壳体均使用第二固定柱进行固定，第一壳体与第二壳体内均设有液压缸，第一壳体与第二壳体错位设置，第一壳体内的液压缸驱动第一档杆，第二壳体内的液压缸驱动第二档杆，在第一壳体与第二壳体之间使用连接板进行连接固定，固定方式采用螺栓固定，在连接板上设有红外线传感器，红外线传感器为距离传感器，距离传感器与相应的轨道对应设置，距离传感器的轴线处于两个轨道之间的中心线上，第一档杆与第二档杆平行设置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：所述第二检测装置包括安装座，安装座使用第三固定柱进行固定，在安装座上插接有三个红外线感应器，在两个相邻的红外线感应器之间设有探头，第二检测装置均设置在轨道的拐角处，安装座的一侧为圆弧状，轨道拐角的圆弧度与安装座的圆弧度相同，红外线感应器与探头均垂直于安装座的圆弧面，在安装座上设有一组螺纹孔，红外线感应器与探头均采用螺纹的形式进行固定。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：所述安装板下侧固定有废料箱与包装装置，分料箱使用第一通道与废料箱连接，分料箱使用第二通道与包装装置连接，第一通道与第二通道均为方形管，在方形管内部还设有用于记录数量的红外线传感器。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：所述分料箱内相应的缓冲槽通过第一通道与废料箱连接，分料箱另一个缓冲槽通过第二通道与包装装置连接；包装装置包括第三壳体，第三壳体内固定连接有分割板，在第三壳体内部上侧固定连接有电机，在第三壳体内转动连接有转动板，电机驱动连接转动板，转动板上设有一组放置孔，在分割板上设有通孔，通孔的直径与放置孔的直径相同，通孔与相应的放置孔对应设置，在第三壳体内固定有引导板，引导板处在转动板上方，在第三壳体上设有安装孔，安装孔设置在分割板下方，在安装孔内插接有安装槽，安装槽内设有硅胶包装条，在硅胶包装条上设有一组料槽，电机的轴的一端穿过转动板与分割板并延伸至分割板下方，电机轴的一端固定有驱动盘，驱动盘与安装槽配合连接。

该检测装置的具体使用步骤包括以下：

首先将物料投入料仓内，料仓内的物料经过两条平行设置的轨道，根据第一检测装置与第二检测装置的数据却定该球体是否光滑圆润，在不合格时，通过滑轨运输至相应的缓冲槽内，最后到达相应的废料箱。

与现有技术相比，本发明设置了多组用于检测球体圆润度的第一检测装置，第一检测装置利用球体上任意一点到球心均为相等的距离这一原理，使用了距离传感器进行检测，极大地减小了误差，增加了检测的准确性，有效的防止了由于单次检测造成的实验的误差，减少了不够圆润或者表面粗糙的球生产的轴承发生卡死的现象或者轴承解体的情况。

与现有技术相比，本发明中的第二检测装置设置在轨道拐点，这样使球体在运动经过拐弯处时，球体在轨道上会进行翻转，从而使得球体上每一点均被检测到，增加了实验的准确性，降低了漏判概率，增加了生产完成的轴承的使用寿命。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为一种轴承用钢球检测装置的基本结构示意图；

图2为一种轴承用钢球检测装置的图1的另一视角图；

图3为一种轴承用钢球检测装置的图2中的A部放大图；

图4为一种轴承用钢球检测装置的分料箱与包装装置的位置关系示意图；

图5为一种轴承用钢球检测装置的图4俯视图的半剖视图；

图6为一种轴承用钢球检测装置的包装装置的基本结构示意图。

图中：1、安装板；2、料仓；3、支撑柱；4、通管；5、第一顶料气缸；6、轨道；71、第一固定柱；72、第三固定柱；8、第一检测装置；81、第一壳体；82、第二壳体；83、第二固定柱；84、连接板；85、螺栓；86、距离传感器；87、第二档杆；88、第一档杆；9、第二检测装置；91、探头；92、红外线感应器；93、安装座；84、连接板；85、螺栓；10、滑槽；11、滑轨；12、分料箱；13、缓冲槽；14、挡板；15、隔板；21、废料箱；22、包装装置；221、安装孔；23、第一通道；24、第二通道；25、安装槽；26、硅胶包装条；27、料槽；28、转动板；29、引导板；30、放置孔；31、分割板；32、驱动盘；33、驱动电机；34、通孔；35、第三壳体。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6所示：

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种轴承用钢球检测装置，包括安装板1，在安装板1上方设有两条平行设置的轨道6，轨道6的横截面为圆形，轨道6使用一组第一固定柱71进行固定，在轨道6的一端设有料仓2，轨道6上安装有三个第一检测装置8与两个第二检测装置9。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：所述料仓2的一侧使用一组支撑柱3进行固定，在料仓2的下端连接有通管4，在通管4上安装有第一顶料气缸5与红外线计数器，通管4的下方与轨道6的较高的一端对应设置，在待检测球体落下时。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：所述轨道6呈蛇形设置，轨道6上设有四个弯道，在两个相邻的弯道之间均设有相应的第一检测装置8，两个相邻设置的第一检测装置8之间设有第二检测装置9，轨道6的界面为圆形，轨道6倾斜设置，设有料仓2的一端为较高的一端。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：所述安装板1上设有滑槽10，在滑槽10内设有滑轨11，在滑槽10上设有固定槽，在固定槽内固定有伺服电机，伺服电机驱动连接滑轨11，伺服电机驱动滑轨11转动，滑槽10还能对滑轨11起到限位的作用。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：所述安装板1的一侧固定有分料箱12，在分料箱12上设有两个对称设置的缓冲槽13，缓冲槽13的底部为倾斜面，方便球体的运动，在分料箱12上侧固定有挡板14，挡板14的高度高于安装板1五公分设置，在挡板14一侧设有三个隔板15，隔板15的横截面为三角形，每个缓冲槽13均两个相邻隔板15之间，滑轨11与相应的缓冲槽13对应设置，缓冲槽13内部设有硅胶垫片，缓冲槽13的底面靠近安装板1的一侧高于远离安装板1的一侧。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：所述第一检测装置8包括第一壳体81与第二壳体82，第一壳体81与第二壳体82均使用第二固定柱83进行固定，第一壳体81与第二壳体82内均设有液压缸，第一壳体81与第二壳体82错位设置，第一壳体81内的液压缸驱动第一档杆88，第二壳体82内的液压缸驱动第二档杆87，在第一壳体81与第二壳体82之间使用连接板84进行连接固定，固定方式采用螺栓85固定，在连接板84上设有红外线传感器，红外线传感器为距离传感器86，距离传感器86与相应的轨道6对应设置，距离传感器86的轴线处于两个轨道6之间的中心线上，第一档杆88与第二档杆87平行设置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：所述第二检测装置9包括安装座93，安装座93使用第三固定柱72进行固定，在安装座93上插接有三个红外线感应器92，在两个相邻的红外线感应器92之间设有探头91，第二检测装置9均设置在轨道6的拐角处，安装座93的一侧为圆弧状，轨道6拐角的圆弧度与安装座93的圆弧度相同，红外线感应器92与探头91均垂直于安装座93的圆弧面，在安装座93上设有一组螺纹孔，红外线感应器92与探头91均采用螺纹的形式进行固定，探头91采用非接触式测量法中的实时全息法，这种测量表面粗糙度的方法具有实时、灵敏、非接触、非破坏、精度高等特点，在待检测球体通过安装座93前的轨道6时，会由于轨道6的变形发生运动轨迹的改变，从而使两组第二检测装置9上的探头91得到更多的信息，防止了误判的发生。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：所述安装板1下侧固定有废料箱21与包装装置22，分料箱12使用第一通道23与废料箱21连接，分料箱12使用第二通道24与包装装置22连接，第一通道23与第二通道24均为方形管，在方形管内部还设有用于记录数量的红外线传感器。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：所述分料箱12内相应的缓冲槽13通过第一通道23与废料箱21连接，分料箱12另一个缓冲槽13通过第二通道24与包装装置22连接；包装装置22包括第三壳体35，第三壳体35内固定连接有分割板31，在第三壳体35内部上侧固定连接有驱动电机33，在第三壳体35内转动连接有转动板28，驱动电机33驱动连接转动板28，转动板28上设有一组放置孔30，在分割板31上设有通孔34，通孔34的直径与放置孔30的直径相同，通孔34与相应的放置孔30对应设置，在第三壳体35内固定有引导板29，引导板29处在转动板28上方，在第三壳体35上设有安装孔221，安装孔221设置在分割板31下方，在安装孔221内插接有安装槽25，安装槽25内设有硅胶包装条26，在硅胶包装条26上设有一组料槽27，通孔34与相应的料槽27对应设置，驱动电机33的轴的一端穿过转动板28与分割板31并延伸至分割板31下方，驱动电机33轴的一端固定有驱动盘32，驱动盘32与安装槽25配合连接，在运行时，驱动电机33通过驱动盘32驱动安装槽25平移。

需要说明的是，本发明为一种轴承用钢球检测装置，在使用前首先在轨道6上放置一个标准钢球作为参照物，标准球体首先经过三个第一检测装置8与两个第二检测装置9进行检测，测试三次，得到三组数据，如果三组数据的误差在便准范围之内，便可以记录数据并进行检测操作，首先将待检测球形物料分批次放入料仓2内，一次定量为1kg，过重的重量可能会加剧待检测钢球之间的摩擦力造成最下层的钢球下料时发生摩擦，造成损伤，通过第一顶料气缸5进行往复收缩完成单次下料操作，待检测物料会一次抵达第一检测装置8、第二检测装置9、第一检测装置8、第二检测装置9与第一检测装置8，在此五步检测中会进行三次圆润度检测与两次粗糙度检测，在每完成一部检测时，料仓2均会放出一颗待检测钢球，这样同时保持每个第一检测装置8与每个第二检测装置9均有相应的待检测物料被检测；

第一检测装置8采用的距离传感器86，如果待检测钢球体为规则的球体，则无论待检测球体在轨道6上的任一位置，球心到达两条轨道6的距离均为相同的，所以距离传感器86检测到的数据也是同样的，反之则说明该待检测钢球为不规则球体；如果待检测球体为不规则球体，还是有可能球体到达两条轨道6的距离均为相同的，距离传感器86检测到的数据也是同样的，所以本发明设置三个第一检测装置8，且相邻的两个第一检测装置8之间设有弯道，球体在经过弯道时会发生一定量的偏转，能够有效防止待检测钢球在被第一检测装置8检测时处于同一状态，防止了上述情况的发生，增加了实验的准确性。

第二检测装置9采用的是非接触式测量法中的实时全息法，这种测量表面粗糙度的方法具有实时、灵敏、非接触、非破坏、精度高等特点，但是如果只是测量在轨道6上直线滚动的待检测球体时，探头91的检测面积会有一定的死角造成遗漏，所以本发明将第二检测装置9使用的两个探头91设置在轨道6的弯道处，有效的防止了上述情况的发生。

在经过第一检测装置8与第二检测装置9的检测之后，如果是合格物料，相应的伺服电机会控制滑轨11向着相应的缓冲槽13旋转，不合格的钢球会经过缓冲槽13、第一通道23最后落入废料箱21，合格的钢球会经过相应的缓冲槽13、第二通道24进入包装装置22，当钢球进入包装装置22后，会因为引导板29的引导与限位落入相应的放置孔30内，驱动电机33旋转将钢球推入通孔34内并落入相应的料槽27内部，在驱动电机33旋转的同时也会通过驱动盘32驱动安装槽25进行平移，放置在料槽27内部能够有效降低运输途中的磨损情况，在运输途中井字形防止便可。

本发明设置了多组用于检测球体圆润度的第一检测装置8，第一检测装置8利用球体上任意一点到球心均为相等的距离这一原理，使用了距离传感器86进行检测，极大地减小了误差，增加了检测的准确性，有效的防止了由于单次检测造成的实验的误差，减少了不够圆润或者表面粗糙的球生产的轴承发生卡死的现象或者轴承解体的情况；本发明中的第二检测装置9设置在轨道6拐点，这样使球体在运动经过拐弯处时，球体在轨道6上会进行翻转，从而使得球体上每一点均被检测到，增加了实验的准确性，降低了漏判概率，增加了生产完成的轴承的使用寿命。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种轴承用钢球检测装置，其特征在于：包括安装板（1），在安装板（1）上方设有两条平行设置的轨道（6），轨道（6）使用一组第一固定柱（71）进行固定，在轨道（6）的一端设有料仓（2），轨道（6）上安装有三个第一检测装置（8）与两个第二检测装置（9）；所述第一检测装置（8）包括第一壳体（81）与第二壳体（82），第一壳体（81）与第二壳体（82）均使用第二固定柱（83）进行固定，第一壳体（81）与第二壳体（82）内均设有液压缸，第一壳体（81）与第二壳体（82）错位设置，第一壳体（81）内的液压缸驱动第一档杆（88），第二壳体（82）内的液压缸驱动第二档杆（87），在第一壳体（81）与第二壳体（82）之间使用连接板（84）进行连接固定，固定方式采用螺栓（85）固定，在连接板（84）上设有红外线传感器，红外线传感器为距离传感器（86），距离传感器（86）与相应的轨道（6）对应设置，距离传感器（86）的轴线处于两个轨道（6）之间的中心线上，第一档杆（88）与第二档杆（87）平行设置；所述第二检测装置（9）包括安装座（93），安装座（93）使用第三固定柱（72）进行固定，在安装座（93）上插接有三个红外线感应器（92），在两个相邻的红外线感应器（92）之间设有探头（91），第二检测装置（9）均设置在轨道（6）的拐角处，安装座（93）的一侧为圆弧状，轨道（6）拐角的圆弧度与安装座（93）的圆弧度相同，红外线感应器（92）与探头（91）均垂直于安装座（93）的圆弧面，在安装座（93）上设有一组螺纹孔，红外线感应器（92）与探头（91）均采用螺纹的形式进行固定。

2.根据权利要求1所述的一种轴承用钢球检测装置，其特征在于：所述料仓（2）的一侧使用一组支撑柱（3）进行固定，在料仓（2）的下端连接有通管（4），在通管（4）上安装有第一顶料气缸（5）与红外线计数器。

3.根据权利要求1所述的一种轴承用钢球检测装置，其特征在于：所述轨道（6）呈蛇形设置，轨道（6）上设有四个弯道，在两个相邻的弯道之间均设有相应的第一检测装置（8），两个相邻设置的第一检测装置（8）之间设有第二检测装置（9），轨道（6）的界面为圆形，轨道（6）倾斜设置，设有料仓（2）的一端为较高的一端。

4.根据权利要求1所述的一种轴承用钢球检测装置，其特征在于：所述安装板（1）上设有滑槽（10），在滑槽（10）内设有滑轨（11），在滑槽（10）上设有固定槽，在固定槽内固定有伺服电机，伺服电机驱动连接滑轨（11），伺服电机驱动滑轨（11）转动，滑槽（10）还能对滑轨（11）起到限位的作用。

5.根据权利要求4所述的一种轴承用钢球检测装置，其特征在于：所述安装板（1）的一侧固定有分料箱（12），在分料箱（12）上设有两个对称设置的缓冲槽（13），缓冲槽（13）的底部为倾斜面，方便球体的运动，在分料箱（12）上侧固定有挡板（14），挡板（14）的高度高于安装板（1）五公分设置，在挡板（14）一侧设有三个隔板（15），隔板（15）的横截面为三角形，每个缓冲槽（13）均两个相邻隔板（15）之间，滑轨（11）与相应的缓冲槽（13）对应设置，缓冲槽（13）内部设有硅胶垫片，缓冲槽（13）的底面靠近安装板（1）的一侧高于远离安装板（1）的一侧。

6.根据权利要求5所述的一种轴承用钢球检测装置，其特征在于：所述安装板（1）下侧固定有废料箱（21）与包装装置（22），分料箱（12）使用第一通道（23）与废料箱（21）连接，分料箱（12）使用第二通道（24）与包装装置（22）连接，第一通道（23）与第二通道（24）均为方形管，在方形管内部还设有用于记录数量的红外线传感器。

7.根据权利要求6所述的一种轴承用钢球检测装置，其特征在于：所述分料箱（12）内相应的缓冲槽（13）通过第一通道（23）与废料箱（21）连接，分料箱（12）另一个缓冲槽（13）通过第二通道（24）与包装装置（22）连接；包装装置（22）包括第三壳体（35），第三壳体（35）内固定连接有分割板（31），在第三壳体（35）内部上侧固定连接有驱动电机（33），在第三壳体（35）内转动连接有转动板（28），驱动电机（33）驱动连接转动板（28），转动板（28）上设有一组放置孔（30），在分割板（31）上设有通孔（34），通孔（34）的直径与放置孔（30）的直径相同，通孔（34）与相应的放置孔（30）对应设置，在第三壳体（35）内固定有引导板（29），引导板（29）处在转动板（28）上方，在第三壳体（35）上设有安装孔（221），安装孔（221）设置在分割板（31）下方，在安装孔（221）内插接有安装槽（25），安装槽（25）内设有硅胶包装条（26），在硅胶包装条（26）上设有一组料槽（27），驱动电机（33）的轴的一端穿过转动板（28）与分割板（31）并延伸至分割板（31）下方，驱动电机（33）轴的一端固定有驱动盘（32），驱动盘（32）与安装槽（25）配合连接。

8.根据权利要求7所述的一种轴承用钢球检测装置，其特征在于：检测装置的具体使用步骤包括以下：首先将物料投入料仓（2）内，料仓（2）内的物料经过两条平行设置的轨道（6），根据第一检测装置（8）与第二检测装置（9）的数据确定球体是否光滑圆润，在不合格时，通过滑轨（11）运输至相应的缓冲槽（13）内，最后到达相应的废料箱（21）。

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