CN111790621A - 一种智能分拣系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种货品智能分拣系统及方法，包括控制系统及若干个相同的区域，每个区域均包含货品备流区，备流通道，第一连续提升机，货品分拣区，分拣装置，货品缓存区，缓存通道，合流区，合流开关、第二连续提升机，合流货品分拣区和终端装车区；各个区域内部通过输送设备实现货品的输送，在输送的过程中通过控制系统对货品进行信息识别，根据识别信息使分拣系统对货品进行分区、分层、分通道进行分拣与缓存，实现货品按订单进行分拣、汇总、归集和缓存的功能。本发明结构布置灵活，货品分拣效率高、场地利用率大，同时可使相关市场或工厂内货品的运营更加规范、整洁、安全和有序。

Description

一种智能分拣系统及方法

技术领域

本发明涉及一种货品的智能分拣系统及方法，属于智慧物流技术领域。

背景技术

随着科技的不断进步和人民生活水平的不断提高，物流运输已逐渐向智能化、高效化和便捷化方向发展，烟草、花卉、蔬菜、瓜果、家电等各类货品批发市场、拍卖市场、分拣配送场合和其他相关领域的交易量也不断增大。以国内花卉拍卖市场为例，全国花卉年总产值已突破1300余亿元，国内某大型花卉拍卖市场仅一天就需要分拣10万余桶鲜切花，且数量还呈逐渐上升趋势。

然而，当前很多货品的分拣还需要通过人工进行，例如花卉拍卖市场就主要采用“人工+台车”的方式根据买家订单信息进行分拣，依靠人工实现花卉的识别、分拣归集并运送到指定位置。随着相关市场或工厂中各类货品需求数量的快速增长，分拣人员的工作负荷越来越大，相关市场或工厂中货物的分拣效率已无法满足需求。这将导致相关人员或系统根据货品订单在完成货物批发出货后需要等待可能很长一段时间才能提取到所需要的货品。同时，一天内多次重复使用同一块场地所致的纷繁杂乱和拥堵也给相关市场或工厂带来了一定的安全隐患，通过人工运送货品时出现的不确定性还会造成货品损坏。

因而，根据货品订单完成货品出货后，如何快速、高效的将货品分拣运送至装车区对于相关市场或工厂的高效运营显得极为重要。

发明内容

针对前述当前在货品分拣时存在的需求与亟待解决问题，本发明的目的在于解决当前相关市场或工厂中货品分拣时货品分拣效率低、分拣过程杂乱、工人劳作负荷大及场地货位严重不足等技术问题。

本发明的总体构思为：

提供了一种可实现根据货品订单将货品自动分流归集缓存的智能分拣系统及方法，即根据货品订单，将散布于相关市场或工厂中各处的货品采用分区、分层和分通道的多级分拣技术手段进行自动分拣、归集并缓存，待货品订单出货完成后，对已归集完成的该组货品进行二次分拣，并输送到终端装车区，实现货品的自动分拣归集。

本发明的技术方案为：

一种智能分拣系统及方法，其可实现对货品进行智能分拣、自动分流合流并能根据货品订单将货品进行归集缓存的功能，所述智能分拣系统包含控制系统及若干个区域，每个区域包含若干个货品分拣层，每个货品分拣层包含若干个缓存通道，每个缓存通道可根据实际情况匹配一个或多个货品订单，系统可按照所匹配的货品订单信息将货品分拣到指定的缓存通道；

所述每个区域的货品分拣方法及系统的设置一致，沿着物流方向均设置有货品备流区、备流通道、第一连续提升机、货品分拣区、分拣装置、货品缓存区、缓存通道、合流区、合流开关、第二连续提升机、合流货品分拣区和终端装车区，具体构成根据场地灵活布置。

所述货品备流区由若干个备流通道组成，在备流通道的末端设置第一连续提升机；所述第一连续提升机的运行末端与所述货品分拣区相连；所述货品分拣区两侧设有由若干缓存通道组成的货品缓存区；所述货品分拣区与货品缓存区交接处设有分拣装置；所述合流区的前端与货品缓存区的末端连接，所述合流区的末端设置有第二连续提升机，所述合流区与缓存通道交接处设有合流开关，合流开关关闭，可使货品在缓存通道内缓存；合流开关打开，可使货品从缓存通道内合流输送到合流区，并通过合流区的输送将货品输送到第二连续提升机处；所述第二连续提升机的运行末端与合流货品分拣区相连；所述合流货品分拣区通过若干个分拣通道连接终端装车区。

进一步地，在所述货品备流区之前已通过人工或自动化设备完成对货品的自动分区，进入货品备流区的货品主要进行分层和分通道进行缓存，所述货品备流区由若干个备流通道组成，每个备流通道均由若干输送设备连接而成，可实现订单货品的输送。

进一步地，所述通过人工进行分区时，各区域之间根据场地独立设置在相关市场或工厂中，不用设置连接装置；当货品通过自动化分拣设备进行自动分区时，通过输送设备在第一层连接两相邻的区域，实现在该输送设备上输送的货品完成分区功能。

进一步地，所述的提升机、输送设备均采用带有处理器的控制单元控制，所述控制单元与所述控制系统联网通信。所述的带有处理器的控制单元可以是PLC、嵌入式控制系统等。

进一步地，所述货品备流区中除与货品分拣区处于同一层(如：优选设置为第一层)的备流通道不用设置第一连续提升机外，其他每个备流通道均设置有第一连续提升机，所述第一连续提升机可将已完成信息匹配的货品提升到指定层。

进一步地，所述货品分拣区由若干输送设备组成，主要对通过第一连续提升机提升到该层的货品进行输送分拣，将该层的所有货品分拣到两侧货品缓存区中的缓存通道内进行缓存，实现将一批货品按照货品订单分拣给已匹配好的缓存通道。

进一步地，所述分拣装置主要对正在货品分拣区输送的货品进行分拣，控制系统将货品信息与指定的缓存通道进行匹配，当货品在货品分拣区输送道上运行到指定的缓存通道入口时，通过分拣装置的分拣，使货品分拣到相对应的缓存通道内进行缓存。

进一步地，当所述缓存通道内的货品订单已接收完成或通道已被货品占满时，缓存通道末端与合流区连接处的合流开关打开，将该组已分拣完成的货品输送至合流区末端，通过第二连续提升机的运行，将各层已分拣完成的货品运送至合流货品分拣区；

进一步地，所述合流货品分拣区由若干连续的输送设备组成，主要将已在缓存通道内分拣汇总归集完成的货品在货品分拣区的基础上进行二次分拣，在输送的过程中将其有序的分拣至终端装车区，所述合流货品分拣区与货品分拣区的区别在于：货品分拣区是将单件货品分拣至货品缓存区，而合流货品分拣区是将以组或完整订单为单位的一批货品分拣至终端装车区；

进一步地，所述货品分拣区和合流货品分拣区处于同一层(如：优选设置为第一层)时，不用设置第二连续提升机；

进一步，所述终端装车区设有由若干输送设备组成的取货通道，通过合流货品分拣区对以组或以完整订单为单位的一批货品进行分拣后输送至指定的装车通道，即可完成货品的分拣归集和取走。

本发明的智能分拣方法具体如下：

S1开始时，由控制系统先将货品订单信息分配给每个区域和分拣层中指定序号的缓存通道，使每条缓存通道对应一个或多个货品订单，根据实际情况还可使一个货品订单对应一个或多个缓存通道；

S2通过系统完成货品订单与缓存通道进行匹配后，通过人工或自动化系统根据货品订单选择货品，并在选择完成后由所述控制系统将货品信息和缓存通道信息进行匹配，确定目标货品属于某个区域中某一层中的某一缓存通道，由工作人员或自动化设备将目标货品置于分拣系统前端的输送道上，通过人工或自动化设备进行分区，确定该货品分属于哪个区域，将货品输送到指定区域的货品备流区；

S3输送到货品备流区前端的货品在货品备流区由控制系统进行信息识别，确定该货品分属于哪一货品分拣层，并通过货品备流区的分拣，将其分拣输送到去往指定货品分拣层的前端备流通道，通过备流通道的输送和第一连续提升机的提升，将货品输送到指定货品分拣层；

S4到达指定货品分拣层的货品在该层的货品分拣区输送的过程中通过控制系统再次进行信息识别，由系统确定该货品属于哪一缓存通道，并使货品在货品分拣区输送的过程当输送到该条缓存通道所在位置时，通过分拣装置将其分拣到指定的缓存通道内进行缓存；

S5当货品已按货品订单输送到指定缓存通道或指定缓存通道被占满后，合流区与缓存通道交接处的合流开关打开，将缓存通道内的货品经过合流区输送到第二连续提升机处，通过第二连续提升机使各个货品分拣层中缓存通道内的货品输送至合流货品分拣区；

S6在合流货品分拣区通过控制系统将该组货品分拣到终端装车区的各取货通道，完成货品的分拣归集。

本发明的工作原理：一种货品智能分拣系统，包含若干个相同的区域，每个区域均包含货品备流区，备流通道，第一连续提升机，货品分拣区，分拣装置，货品缓存区，缓存通道，合流区，合流开关、第二连续提升机，合流货品分拣区和终端装车区，各分区的位置与前后连接关系按前述技术方案实施。其中货品备流区、货品分拣区、货品缓存区、合流区、合流货品分拣区和终端装车区均由若干输送设备组成。货品备流区、货品缓存区和终端装车区分别设有若干个备流通道、缓存通道和取货通道。在对装车区货品进行智能分拣时，由系统先将各货品订单信息分配给各个区域中各货品分拣层中指定的缓存通道，一条该缓存通道可根据实际情况匹配一个或多个货品订单，使系统按照货品所匹配的订单信息将货品分拣到指定的缓存通道，通过人工或自动化系统根据货品订单选择货品，并在选择完成后由系统将货品信息和缓存通道信息进行匹配，由工作人员或自动化设备将目标货品置于分拣系统前端的输送道上，通过人工或自动化设备进行分区，确定该货品分属于哪个区域，将货品输送到指定区域的货品备流区；由系统在货品备流区进行信息识别，确定该货品分属于哪一货品分拣层，将其分拣输送到去往指定货品分拣层的前端备流通道；通过备流通道的输送和第一连续提升机的提升，使货品运往指定区域的货品分拣层，并在到达指定货品分拣层后由系统进行第三次信息识别，确定该货品分属于哪一缓存通道，并在货品分拣层输送的过程中通过分拣装置将其分拣到系统指定的缓存通道内进行缓存；在货品已按照货品订单分拣到指定缓存通道或指定缓存通道被占满后，合流区的合流开关打开，将缓存通道内的货品输送到第二连续提升机处，通过第二连续提升机使该组货品输送至合流货品分拣区，并在合流货品分拣区将该组货品分拣到终端装车区的各取货通道内。通过上述分拣工作原理，达到将杂乱散落分布在相关市场或工厂内的货品按照货品订单进行分拣汇总的目的，实现货品的自动分拣归集。

本发明的有益效果是：

为了提升相关市场或工厂的运营规范性，增加货品的分拣效率，降低分拣工人劳作负荷。提供了一种可对所筛选的货品进行分区、分层、分通道进行缓存的智能分拣系统，通过将货品订单信息与缓存通道信息进行匹配，使货品出货后能尽快分拣归集到装车区，达到将遍布于相关市场或工厂中杂乱散落的货品按照货品订进行分拣归集的目的。本发明结构布置灵活，货品分拣效率高、出货便利迅速，可分配给相应货品订单的缓存通道数量多、场地利用率大；分拣、汇总、缓存过程均全自动进行，自动化程度高，极大的减小了工人劳作负荷；同时，可使相关市场或工厂中货品的运营更加规范、整洁，有效解决相关市场或工厂的混乱、繁杂，提升其有序性。

附图说明

图1为本发明的智能分拣系统单个区域平面布置示意图。

图2为本发明的智能分拣系统多个货品分拣层分布示意图。

图3为本发明的智能分拣系统的货品分拣层采用直流通道时的布置示意图。

图4为本发明的智能分拣系统的货品分拣层采用斜流缓存通道的布置示意图。

图5为本发明的智能分拣系统的货品缓存区平面布置示意图。

图6为本发明的智能分拣系统的货品缓存区采用重力输送时的示意图。

其中：1—货品备流区，101—备流通道，2—第一连续提升机，3—货品分拣区，4—分拣装置，5—货品缓存区，501—缓存通道，6—合流区，601—合流开关，7—第二连续提升机，8—合流货品分拣区，9—终端装车区。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的智能分拣系统作进一步的说明，以下实施例是在发明内容的基础上的对本发明的进一步描述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，本发明应用范围广，不仅适用于烟草、花卉、瓜果、蔬菜、家电等货品或其他相似领域的物流分拣，还适用于工业生产加工过程中零部件或其他物件的分拣配送。

实施例1

一种智能分拣系统及方法，共设有一个或多个(m)个区域，其中每个区域的平面布置示意图如附图1所示，包括货品备流区1，备流通道101，第一连续提升机2，货品分拣区3，分拣装置4，货品缓存区5，缓存通道501，合流区6，合流开关601，第二连续提升机7，合流货品分拣区8和终端装车区9；其中货品分拣层共设有n层，如附图2所示，每层货品分拣层平面布置一致，均设有货品分拣区3、分拣装置4、货品缓存区5、缓存通道501和合流区6；货品备流区1设有n个备流通道101，每个备流通道101对应一层货品分拣层，进入货品备流区1的货品在前一阶段均已通过人工分拣或自动化分拣设备完成了区域的划分。当通过人工进行分区时，各区域之间根据场地独立设置在相关市场或工厂中，不用设置连接装置；当货品通过自动化分拣设备进行自动分区时，通过输送设备在第一层连接两相邻的区域，实现在该输送设备上输送的货品完成分区功能。除与货品分拣层处于同一层的备流通道101不用设置第一连续提升机2外，在其他每个备流通道101末端均设置第一连续提升机2，本实施例将备流通道101优选设置在第一层，即第一层货品分拣层不用设置第一连续提升机2。每个第一连续提升机2能将运送到该备流通道101的货品提升到指定的第n层货品分拣层；在货品分拣区3两侧设有货品缓存区5，每个货品缓存区5均设有p个缓存通道501，每条缓存通道501可根据实际情况匹配一个或多个货品订单；本发明可实现对不少于(m×n×2p)个货品订单的货品进行缓存；在货品分拣区3与缓存通道501交接处设置分拣装置4，通过分拣装置4将归属于该条缓存通道501的货品分拣至缓存通道501内缓存。在合流区6与缓存通道501交接处设置合流开关601，当该条缓存通道501的货品按照货品订单已输送归集完成或该条缓存通道501被占满后，合流区6的合流开关601打开，将缓存通道501内的货品经合流区6输送到第二连续提升机7处，所述第二连续提升机7可将该分拣层的货品输送到合流货品分拣区8，本实施例将合流货品分拣区8优选设置在与货品备流区1相同的第一层，即除第一层分拣层的合流区6末端不用设置第二连续提升机7外，其他各分拣层的合流区6末端均设置有可将货品运送到合流货品分拣区8的第二连续提升机7；并在合流货品分拣区8将该组货品分拣到终端装车区9的各取货通道内，通过上述实施例即可实现货品的自动分拣归集。

本发明的一种智能分拣系统在实现货品的自动分拣、缓存和合流的方法具体如下：

S1开始时，由控制系统先将货品订单信息分配给每个区域和分拣层中指定序号的缓存通道501，使每条缓存通道501对应一个或多个货品订单，根据实际情况还可使一个货品订单对应一个或多个缓存通道501；

S2通过系统完成货品订单与缓存通道501进行匹配后，通过人工或自动化系统根据货品订单选择货品，并在选择完成后由所述控制系统将货品信息和缓存通道501信息进行匹配，确定目标货品属于某个区域中某一层中的某一缓存通道501，由工作人员或自动化设备将目标货品置于分拣系统前端的输送道上，通过人工或自动化设备进行分区，确定该货品分属于哪个区域，将货品输送到指定区域的货品备流区1；

S3输送到货品备流区1前端的货品在货品备流区1由控制系统进行信息识别，确定该货品分属于哪一货品分拣层，并通过货品备流区1的分拣，将其分拣输送到去往指定货品分拣层的前端备流通道101，通过备流通道101的输送和第一连续提升机2的提升，将货品输送到指定货品分拣层；

S4到达指定货品分拣层的货品在该层的货品分拣区3输送的过程中通过控制系统再次进行信息识别，由系统确定该货品属于哪一缓存通道501，并使货品在货品分拣区3输送的过程当输送到该条缓存通道501所在位置时，通过分拣装置4将其分拣到指定的缓存通道501内进行缓存；

S5当货品已按货品订单输送到指定缓存通道501或指定缓存通道501被占满后，合流区6与缓存通道501交接处的合流开关601打开，将缓存通道501内的货品经过合流区6输送到第二连续提升机7处，通过第二连续提升机7使各个货品分拣层中缓存通道501内的货品输送至合流货品分拣区8；

S6在合流货品分拣区8通过控制系统将该组货品分拣到终端装车区9的各取货通道，完成货品的分拣归集。

实施例2

根据实施例1所述，货品分拣区3还可采用附图3和附图4所示的直流通道式，一方面，可有效减少货品在货品分拣区的输送时间，提高输送效率；另一方面，可在货品缓存区5末端设有两个空余缓存通道501，在货品分拣过程中，当出现系统未识别到货品信息，可将货品暂存在该空余缓存通道501内。同时，当货品分拣区3采用该直流通道式时，缓存通道501还可采用附图4所示斜置设置的方式，同理也可以通过分拣装置4的运动，将在货品分拣区3内输送的货品分拣至两侧的缓存通道501内缓存。

实施例3

根据实施例1所述，货品分拣区3、货品缓存区5和缓存通道501的结构可设置为水平式和倾斜重力传输式，如附图5和附图6所示。当采用水平式时，如附图5所示，通过输送设备的输送，可实现货品按一定间隙在缓存通道501内进行缓存；当采用倾斜重力传输式时，如附图6所示，即将缓存通道501设置一定的倾斜角度，使货品分拣区3高于缓存通道501，通过分拣装置4的分拣和货品的重力作用，使货品进入缓存通道501内缓存，缓存通道501采用附图6所示的无动力倾斜重力传输式时可极大降低经济成本。

Claims (12)

1.一种智能分拣系统，其特征在于：

包含控制系统及若干个区域，每个区域包含若干个货品分拣层，每个货品分拣层包含若干个缓存通道，每个缓存通道可根据实际情况匹配一个或多个货品订单，使系统按照货品所匹配的订单信息将货品分拣到指定的缓存通道内；

所述每个区域沿着物流方向均设置有货品备流区、备流通道、第一连续提升机、货品分拣区、分拣装置、货品缓存区、缓存通道、合流区、合流开关、第二连续提升机、合流货品分拣区和终端装车区，具体构成可根据场地灵活布置；

所述货品备流区由若干个备流通道组成，在备流通道的末端设置第一连续提升机；所述第一连续提升机的运行末端与所述货品分拣区相连；所述货品分拣区两侧设有由若干缓存通道组成的货品缓存区；所述货品分拣区与货品缓存区交接处设有分拣装置；所述合流区的前端与货品缓存区的末端连接，所述合流区的末端设置有第二连续提升机，所述合流区与缓存通道交接处设有合流开关，合流开关关闭，可使货品在缓存通道内缓存；合流开关打开，可使货品从缓存通道内合流输送到合流区，并通过合流区的输送将货品输送到第二连续提升机处；所述第二连续提升机的运行末端与合流货品分拣区相连；所述合流货品分拣区通过若干个分拣通道连接终端装车区。

2.根据权利要求1所述的智能分拣系统，其特征在于：

在所述货品备流区之前已通过人工或自动化设备完成对货品的自动分区，进入货品备流区的货品主要进行分层和分通道缓存，所述货品备流区由若干个备流通道组成，每个备流通道均由若干输送设备连接而成，可实现货品的输送。

3.根据权利要求1所述的智能分拣系统及方法，其特征在于：

所述第一连续提升机、第二连续提升机、输送设备均采用带有处理器的控制单元控制，所述控制单元与所述控制系统联网通信。

4.根据权利要求1所述的智能分拣系统，其特征在于：

所述货品分拣区还可采用直流通道式，所述缓存通道可设置为斜置的方式，同时，可在货品缓存区末端设置两个空余缓存通道，实现在货品分拣过程中，当出现系统未识别到货品信息时，可将货品暂存到该空余缓存通道内。

5.根据权利要求1所述的智能分拣系统，其特征在于：

所述货品分拣区、货品缓存区和缓存通道的结构可设置为水平式和倾斜重力传输式，当采用水平式时，通过输送设备的输送，可实现货品按一定间隙在缓存通道内的缓存；当采用倾斜重力传输式时，将缓存通道设置一定的倾斜角度，使缓存通道低于该层的货品分拣区，通过分拣装置的分拣和货品的重力作用，使货品进入缓存通道内缓存。

6.根据权利要求1至5任一项所述的智能分拣系统，其特征在于：

所述货品备流区中除与货品分拣区处于同一层的备流通道不用设置第一连续提升机外，其他每个备流通道均设置有第一连续提升机，每个备流通道均对应指定的货品分拣层，所述第一连续提升机可将该备流通道内的货品提升到指定货品分拣层。

7.根据权利要求1至5任一项所述的智能分拣系统，其特征在于：

所述货品分拣区由若干输送设备组成，对通过第一连续提升机提升到该货品分拣层的货品进行输送分拣，将已经与缓存通道匹配好的货品分拣到两侧货品缓存区中的缓存通道内进行缓存，使货品按照控制系统指定的货品订单信息分拣给对应的缓存通道。

8.根据权利要求1至5任一项所述的智能分拣系统，其特征在于：

所述分拣装置对正在货品分拣区输送的货品进行分拣，当货品在分拣输送道上输送到指定的缓存通道入口时，通过分拣装置的分拣，使货品分拣到相对应的缓存通道内进行缓存。

9.根据权利要求1至5任一项所述的智能分拣系统，其特征在于：

当所述缓存通道内的货品已接收完成或通道已被货品占满时，缓存通道末端与合流区连接处的合流开关打开，将该组已分拣完成的货品输送至合流区末端，通过第二连续提升机的运行，将各层已分拣完成的货品运送至合流货品分拣区。

10.根据权利要求1至5任一项所述的智能分拣系统，其特征在于：

所述合流货品分拣区由若干连续的输送设备组成，实现将缓存通道内缓存完成的货品在货品分拣区的基础上进行二次分拣，在输送的过程中将各货品有序的分拣至终端装车区。

11.根据权利要求10所述的智能分拣系统，其特征在于：

所述终端装车区设有由若干输送设备组成的取货通道，通过合流货品分拣区对以组或以完整订单为单位的一批货品进行分拣并输送至指定的终端装车区。

12.一种根据权利要求1至11任一项所述的智能分拣系统的分拣方法，其特征在于包括如下步骤：

S1开始时，由控制系统先将货品订单信息分配给每个区域和分拣层中指定序号的缓存通道，使每条缓存通道对应一个或多个货品订单，根据实际情况还可使一个货品订单对应一个或多个缓存通道；

S2通过系统完成货品订单与缓存通道进行匹配后，通过人工或自动化系统根据货品订单选择货品，并在选择完成后由所述控制系统将货品信息和缓存通道信息进行匹配，确定目标货品属于某个区域中某一层中的某一缓存通道，由工作人员或自动化设备将目标货品置于分拣系统前端的输送道上，通过人工或自动化设备进行分区，确定该货品分属于哪个区域，将货品输送到指定区域的货品备流区；

S3输送到货品备流区前端的货品在货品备流区由控制系统进行信息识别，确定该货品分属于哪一货品分拣层，并通过货品备流区的分拣，将其分拣输送到去往指定货品分拣层的前端备流通道，通过备流通道的输送和第一连续提升机的提升，将货品输送到指定货品分拣层；

S4到达指定货品分拣层的货品在该层的货品分拣区输送的过程中通过控制系统再次进行信息识别，由系统确定该货品属于哪一缓存通道，并使货品在货品分拣区输送的过程当输送到该条缓存通道所在位置时，通过分拣装置将其分拣到指定的缓存通道内进行缓存；

S5当货品已按照货品订单输送到指定缓存通道或指定缓存通道被占满后，合流区与缓存通道交接处的合流开关打开，将缓存通道内的货品经过合流区输送到第二连续提升机处，通过第二连续提升机使各个货品分拣层中缓存通道内的货品输送至合流货品分拣区；

S6在合流货品分拣区通过控制系统将该组货品分拣到终端装车区的各取货通道，完成货品的分拣归集。

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