CN112186270A - 一种锂电池正负极快速卷绕设备及其实施方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池正负极快速卷绕设备及其实施方法，包括工作平台，所述工作平台上表面的两端分别连接有正极送料架和负极送料架，工作平台的中间位置上活动连接有转盘，转盘上卡合连接有卷绕装置，转盘的下端固定连接有活动盒，活动盒的下表面连接有驱动电机，所述卷绕装置包括底部支撑架、中间支撑架和上部支撑架。本发明提出的一种锂电池正负极快速卷绕设备及其实施方法，通过卷绕装置对锂电池正负极进行卷绕，并且将卷绕装置设置成底部支撑架、中间支撑架和上部支撑架，底部支撑架、中间支撑架和上部支撑架设置成可以上下移动，四周可以收缩的结构，通过旋转限位圈，实现转杆旋转，并且带动转块旋转。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池加工技术领域，特别涉及一种锂电池正负极快速卷绕设备及其实施方法。
背景技术
锂电池因其储能密度高、使用寿命长、节能环保等诸多优点，已广泛应用于电动汽车、家用电器、智能移动终端等各种产品上。其中，锂电池电芯是电池充放电的核心部件，其由正极片、负极片以及隔膜层卷绕而成。为了保证锂电池的性能良好，卷绕电芯时对正极片、负极片以及隔膜的长度有着严格要求。现有卷绕机卷绕电芯时分别在正负极片放料装置上设置测长轮，正负极片经过测长轮时带动其旋转，进而根据测长轮转动圈数计算正负极片长度。在长时间工作后如果不及时调节送料位置，就会导致卷绕松懈，所以需要及时调节送料位置，但是现有的锂电池正负极卷绕设备，送料调节不便，适应性差。
中国专利CN210350014U公开了一种锂电池正负极卷绕设备，包括基础框、电机和正极送料架、负极送料架、电芯卷线装置和调整组件，正极送料架与负极送料架均与调整组件连接，调整组件包括拉杆、套框、弹簧、拧紧装置、齿条、齿轮和挡板。该锂电池正负极卷绕设备，调整组件用于调节送料架的位置，使其满足不同的工作需求，适应性好，挡板可以在套框内上下滑动，弹簧用于复位，齿条通过螺纹配合的方式活动连接齿轮，拧紧装置可以带动齿轮，圆柱通过限位槽连接齿轮，基础框的侧壁上标注有刻度，此刻度位于齿条的一侧，在拧紧装置带动齿轮转动时，齿轮带动齿条上下移动，这样齿条移动的距离可轻松的在刻度处读出，非常的方便。
该申请虽然在一定程度上解决了背景技术中的问题，但是该申请中电芯卷线装置结构简单，不能对卷绕的正负极进行限位，绕卷的过程中容易错位，造成卷绕边缘不易对齐，影响卷绕后正负极的松紧度，往往需要重新卷绕，影响卷绕时间，另外且绕卷后，电池正负极与电芯卷线装置贴合紧密，将卷绕后的正负极拆下，容易造成内部的端点被拉长，又或阻力过大，不易将其拆下，耽误后续绕卷时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池正负极快速卷绕设备及其实施方法，通过卷绕装置对锂电池正负极进行卷绕，并且将卷绕装置设置成底部支撑架、中间支撑架和上部支撑架，底部支撑架、中间支撑架和上部支撑架设置成可以上下移动，四周可以收缩的结构，通过旋转限位圈，实现转杆旋转，并且带动转块旋转，从而控制拉杆带动第一边缘杆和第二边缘杆竖直连接或者折弯，容易控制，方便操作，且第一支撑杆和第二支撑杆旋转一定角度，延伸杆沿卡合槽向上移动一定距离，卷绕装置缩小占地面积，方便快速将卷绕好的正负极取出，能够提高卷绕的速度，提高工作效率，且正负电极在对齐板的下方卷绕，对齐板对正负电极进行限位，防止卷绕时物料错位，不使用时，将对齐板翻转至与第三凹槽卡合，方便收折，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池正负极快速卷绕设备，包括工作平台，所述工作平台上表面的两端分别连接有正极送料架和负极送料架，工作平台的中间位置上活动连接有转盘，转盘上卡合连接有卷绕装置，转盘的下端固定连接有活动盒，活动盒的下表面连接有驱动电机；
所述卷绕装置包括底部支撑架、中间支撑架和上部支撑架，底部支撑架的上端与中间支撑架活动连接，中间支撑架的上端与上部支撑架活动连接。
优选的，所述转盘的中心位置上开设有卡合槽。
优选的，所述底部支撑架包括第一连接块、第一支撑杆、第一边缘杆和上连接杆，第一连接块的四周上等距离的开设有第一凹槽，第一连接块的上表面的中心位置上固定连接有上连接杆，第一连接块的下端固定连接有延伸杆，延伸杆的下端连接限位块，延伸杆的外壁上连接有限位条，第一凹槽与第一支撑杆的一端铰连接，第一支撑杆远离第一凹槽的一端开设有第二凹槽，第二凹槽与第一边缘杆下端铰连接。
优选的，所述上连接杆上端的一侧固定连接有凸起块。
优选的，所述上部支撑架包括第二连接块、第二支撑杆和第二边缘杆，第二连接块的一周等距离的开设有第三凹槽，第三凹槽的下端与第二支撑杆的一端铰连接，第二连接块的中心开设有螺纹孔。
优选的，所述第二支撑杆远离第二连接块的一端连接有铰接座，铰接座上铰连接有对齐板，第二支撑杆的下表面与第二边缘杆的上端铰连接，第二边缘杆的一端开设有活动孔。
优选的，所述中间支撑架的内部设置有转杆，转杆贯穿中间支撑架，且转杆的上端固定连接有限位圈，限位圈的下方的转杆的上连接有外螺纹，转杆置于中间支撑架内部的一端连接有转块，中间支撑架的侧壁上开设有通孔，通孔的内部固定连接有限位杆。
优选的，所述转块的侧壁上等距离的铰连接有拉杆，拉杆的一端连接有球形连接块，拉杆的另一端开设有长腰槽，长腰槽与限位杆活动连接。
优选的，所述转杆的内部为空心结构，且转杆的侧壁上开设有长滑槽，长滑槽的上端开设有横向的弧形槽。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种锂电池正负极快速卷绕设备的实施方法，包括如下步骤：
S1：球形连接块与活动孔活动连接，通过旋转限位圈，使得外螺纹与螺纹孔啮合，此时凸起块旋转至弧形槽内，上连接杆与转杆的位置固定；
S2：将正极送料架和负极送料架上物料的一端分别卷绕在第一边缘杆和第二边缘杆上，此时将对齐板的一端旋转，使得对齐板与第二支撑杆连成一条直线；
S3：驱动电机工作，带动活动盒旋转，延伸杆上的限位块与卡合槽卡合连接，转盘带动卷绕装置旋转；
S4：正极送料架和负极送料架上的物料分别交错缠绕在第一边缘杆和第二边缘杆的外壁上，且对齐板对正负极物料进行限位，防止卷绕时物料错位；
S5：在绕卷完成后，旋转限位圈，使得外螺纹与螺纹孔分离，此时凸起块旋转至长滑槽内，且转杆带动拉杆向中间支撑架内收缩，拉杆拉动第二边缘杆旋转位置，第二边缘杆与第一边缘杆折弯；
S6：第二边缘杆与第一边缘杆不与卷绕好的物料接触，向下推送上部支撑架，第一支撑杆和第二支撑杆旋转一定角度，延伸杆沿卡合槽向上移动一定距离，卷绕装置缩小占地面积，方便快速将卷绕好的正负极。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的一种锂电池正负极快速卷绕设备及其实施方法，通过卷绕装置对锂电池正负极进行卷绕，并且将卷绕装置设置成底部支撑架、中间支撑架和上部支撑架，底部支撑架、中间支撑架和上部支撑架设置成可以上下移动，四周可以收缩的结构，通过旋转限位圈，实现转杆旋转，并且带动转块旋转，从而控制拉杆带动第一边缘杆和第二边缘杆竖直连接或者折弯，容易控制，方便操作，且第一支撑杆和第二支撑杆旋转一定角度，延伸杆沿卡合槽向上移动一定距离，卷绕装置缩小占地面积，方便快速将卷绕好的正负极取出，能够提高卷绕的速度，提高工作效率，且正负电极在对齐板的下方卷绕，对齐板对正负电极进行限位，防止卷绕时物料错位，不使用时，将对齐板翻转至与第三凹槽卡合，方便收折。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明的转盘安装结构图；
图3为本发明的卷绕装置整体结构图；
图4为本发明的底部支撑架部分结构图；
图5为本发明的上部支撑架部分结构图；
图6为本发明的中间支撑架结构图；
图7为本发明的转杆结构图；
图8为本发明的中间支撑架剖视图；
图9为本发明的卷绕装置收叠结构图；
图10为本发明的第一边缘杆和第二边缘杆连接结构图。
图中：1、工作平台；11、正极送料架；12、负极送料架；13、转盘；131、活动盒；132、卡合槽；14、驱动电机；2、卷绕装置；21、底部支撑架；211、第一连接块；2111、第一凹槽；2112、延伸杆；212、第一支撑杆；2121、第二凹槽；213、第一边缘杆；214、上连接杆；2141、凸起块；22、中间支撑架；221、转杆；2211、长滑槽；2212、弧形槽；222、外螺纹；223、转块；224、通孔；2241、限位杆；225、拉杆；2251、球形连接块；2252、长腰槽；23、上部支撑架；231、第二连接块；2311、第三凹槽；2312、螺纹孔；232、第二支撑杆；2321、对齐板；233、第二边缘杆。
具体实施方式
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做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。
请参阅图1-图2，一种锂电池正负极快速卷绕设备，包括工作平台1，工作平台1上表面的两端分别连接有正极送料架11和负极送料架12，正极送料架11和负极送料架12均通过轴承与工作平台1活动连接，正极送料架11和负极送料架12上的物料与卷绕装置2连接后，卷绕装置2旋转，正极送料架11和负极送料架12同步旋转放料，工作平台1的中间位置上活动连接有转盘13，转盘13对卷绕的正负极下端进行限位，保证正负极下端齐平，转盘13上卡合连接有卷绕装置2，转盘13的下端固定连接有活动盒131，活动盒131的下表面连接有驱动电机14，驱动电机14带动活动盒131旋转，活动盒131带动上方的转盘13转动，转盘13的中心位置上开设有卡合槽132，卡合槽132与延伸杆2112卡合连接，卡合槽132对延伸杆2112限位，带动底部支撑架21同步移动，同时在底部支撑架21收缩时，延伸杆2112上移，能够为第一支撑杆212提供收缩空间，底部支撑架21只能在卡合槽132内上下移动位置。
请参阅图3，卷绕装置2包括底部支撑架21、中间支撑架22和上部支撑架23，底部支撑架21的上端与中间支撑架22活动连接，中间支撑架22的上端与上部支撑架23活动连接，底部支撑架21、中间支撑架22和上部支撑架23完全撑开后呈长方体状结构，对卷绕的正负极成支撑作用；
请参阅图3-图4，底部支撑架21包括第一连接块211、第一支撑杆212、第一边缘杆213和上连接杆214，第一连接块211的四周上等距离的开设有第一凹槽2111，第一连接块211的上表面的中心位置上固定连接有上连接杆214，上连接杆214上端的一侧固定连接有凸起块2141，凸起块2141起到限位作用，凸起块2141与长滑槽2211、弧形槽2212相匹配，且凸起块2141在长滑槽2211、弧形槽2212内活动，当凸起块2141在长滑槽2211内时，上连接杆214可以在转杆221内上下活动，当凸起块2141在弧形槽2212内时，转杆221可以旋转，上连接杆214与转杆221活动连接，第一连接块211的下端固定连接有延伸杆2112，延伸杆2112的下端连接限位块，限位块防止延伸杆2112脱离卡合槽132，延伸杆2112的外壁上连接有限位条，限位条限制延伸杆2112只能上下移动，不能发生旋转，底部支撑架21跟随转盘13旋转，第一凹槽2111与第一支撑杆212的一端铰连接，第一支撑杆212可以在第一凹槽2111内旋转，当对底部支撑架21收缩时，第一连接块211上移，第一支撑杆212远离第一凹槽2111的一端能够向下倾斜，使得第一支撑杆212之间的最远距离缩小，从而实现不与正负电极接触，方便卷绕后的正负电极取出，第一支撑杆212远离第一凹槽2111的一端开设有第二凹槽2121，第二凹槽2121与第一边缘杆213下端铰连接，第一边缘杆213可以在第二凹槽2121内旋转，实现第一边缘杆213收折，且第一边缘杆213靠近第一支撑杆212末端的侧壁凸出，与正负电极接触，第一支撑杆212不与正负电极接触，当第一边缘杆213靠近第一支撑杆212折弯后，第一边缘杆213靠近第一支撑杆212与正负极的内壁不接触，此时第一支撑杆212和第二支撑杆232均不与正负极接触，正负极可以轻松取下；
请参阅图3和图5，上部支撑架23包括第二连接块231、第二支撑杆232和第二边缘杆233，第二连接块231的一周等距离的开设有第三凹槽2311，第三凹槽2311的下端与第二支撑杆232的一端铰连接，第二连接块231的中心开设有螺纹孔2312，第二支撑杆232远离第二连接块231的一端连接有铰接座，铰接座上铰连接有对齐板2321，对齐板2321使用时，将其翻转至与第二支撑杆232连成一条直线，不使用时，将对齐板2321翻转至与第三凹槽2311卡合，第二支撑杆232旋转时，对齐板2321跟随旋转，第二支撑杆232的下表面与第二边缘杆233的上端铰连接，第二边缘杆233的一端可以绕第二支撑杆232旋转一定的角度，第二边缘杆233的一端开设有活动孔，活动孔与球形连接块2251活动连接，活动孔为球形连接块2251提供活动空间，球形连接块2251能够在活动孔内旋转一定角度；
请参阅图6-图10，中间支撑架22的内部设置有转杆221，转杆221的下端通过轴承与中间支撑架22活动连接，转杆221的内部为空心结构，且转杆221的侧壁上开设有长滑槽2211，长滑槽2211的上端开设有横向的弧形槽2212，转杆221贯穿中间支撑架22，且转杆221的上端固定连接有限位圈，通过限位圈可以实现转杆221旋转，同时限位圈能够防止转杆221脱离上部支撑架23，限位圈的下方的转杆221的上连接有外螺纹222，外螺纹222与螺纹孔2312啮合，当外螺纹222与螺纹孔2312啮合时，凸起块2141与弧形槽2212活动连接，当外螺纹222与螺纹孔2312分离时，凸起块2141与长滑槽2211活动连接，转杆221置于中间支撑架22内部的一端连接有转块223，转杆221带动转块223旋转，中间支撑架22的侧壁上开设有通孔224，通孔224的内部固定连接有限位杆2241，限位杆2241贯穿长腰槽2252，限位杆2241对拉杆225起到限位作用，转块223的侧壁上等距离的铰连接有拉杆225，拉杆225的一端连接有球形连接块2251，拉杆225的另一端开设有长腰槽2252，长腰槽2252与限位杆2241活动连接，长腰槽2252为拉杆225的伸长缩进限位，转块223在跟随转杆221旋转时，带动拉杆225伸缩，拉杆225可以推动第一边缘杆213和第二边缘杆233竖直连接，从而支撑电池正负电极，拉杆225也能拉动第一边缘杆213和第二边缘杆233折弯，从而第一边缘杆213和第二边缘杆233不与电池的正负电极接触，方便将卷绕后的电池正负电极取下，提高工作效率，进一步提高卷绕速度。
为了更好的展现锂电池正负极快速卷绕设备的实施流程，本实施例现提出一种锂电池正负极快速卷绕设备的实施方法，包括以下步骤：
步骤一：球形连接块2251与活动孔活动连接，通过旋转限位圈，使得外螺纹222与螺纹孔2312啮合，此时凸起块2141旋转至弧形槽2212内，上连接杆214与转杆221不能上下活动，拉杆225推动第一边缘杆213和第二边缘杆233竖直连接，上连接杆214与转杆221的位置固定，第一边缘杆213和第二边缘杆233的位置固定；
步骤二：将正极送料架11和负极送料架12上物料的一端分别卷绕在第一边缘杆213和第二边缘杆233上，此时将对齐板2321的一端旋转，使得对齐板2321与第二支撑杆232连成一条直线；
步骤三：驱动电机14工作，带动活动盒131旋转，延伸杆2112上的限位块与卡合槽132卡合连接，转盘13带动卷绕装置2旋转，正负电极在对齐板2321的下方卷绕，对齐板2321对正负电极进行限位；
步骤四：正极送料架11和负极送料架12上的物料分别交错缠绕在第一边缘杆213和第二边缘杆233的外壁上，且对齐板2321对正负极物料进行限位，防止卷绕时物料错位；
步骤五：在绕卷完成后，旋转限位圈，使得外螺纹222与螺纹孔2312分离，外螺纹222旋转至螺纹孔2312的上方，此时凸起块2141旋转至长滑槽2211内，且转杆221带动拉杆225向中间支撑架22内收缩，拉杆225拉动第二边缘杆233旋转位置，第二边缘杆233与第一边缘杆213折弯；
步骤六：第二边缘杆233与第一边缘杆213不与卷绕好的物料接触，向下推送上部支撑架23，第一支撑杆212和第二支撑杆232旋转一定角度，延伸杆2112沿卡合槽132向上移动一定距离，卷绕装置2缩小占地面积，方便快速将卷绕好的正负极。
综上所述：本锂电池正负极快速卷绕设备及其实施方法，通过卷绕装置2对锂电池正负极进行卷绕，并且将卷绕装置2设置成底部支撑架21、中间支撑架22和上部支撑架23，底部支撑架21、中间支撑架22和上部支撑架23设置成可以上下移动，四周可以收缩的结构，通过旋转限位圈，实现转杆221旋转，并且带动转块223旋转，从而控制拉杆225带动第一边缘杆213和第二边缘杆233竖直连接或者折弯，容易控制，方便操作，且第一支撑杆212和第二支撑杆232旋转一定角度，延伸杆2112沿卡合槽132向上移动一定距离，卷绕装置2缩小占地面积，方便快速将卷绕好的正负极取出，能够提高卷绕的速度，提高工作效率，且正负电极在对齐板2321的下方卷绕，对齐板2321对正负电极进行限位，防止卷绕时物料错位，不使用时，将对齐板2321翻转至与第三凹槽2311卡合，方便收折。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种锂电池正负极快速卷绕设备，包括工作平台(1)，其特征在于：所述工作平台(1)上表面的两端分别连接有正极送料架(11)和负极送料架(12)，工作平台(1)的中间位置上活动连接有转盘(13)，转盘(13)上卡合连接有卷绕装置(2)，转盘(13)的下端固定连接有活动盒(131)，活动盒(131)的下表面连接有驱动电机(14)；
所述卷绕装置(2)包括底部支撑架(21)、中间支撑架(22)和上部支撑架(23)，底部支撑架(21)的上端与中间支撑架(22)活动连接，中间支撑架(22)的上端与上部支撑架(23)活动连接。
2.如权利要求1所述的一种锂电池正负极快速卷绕设备，其特征在于：所述转盘(13)的中心位置上开设有卡合槽(132)。
3.如权利要求1所述的一种锂电池正负极快速卷绕设备，其特征在于：所述底部支撑架(21)包括第一连接块(211)、第一支撑杆(212)、第一边缘杆(213)和上连接杆(214)，第一连接块(211)的四周上等距离的开设有第一凹槽(2111)，第一连接块(211)的上表面的中心位置上固定连接有上连接杆(214)，第一连接块(211)的下端固定连接有延伸杆(2112)，延伸杆(2112)的下端连接限位块，延伸杆(2112)的外壁上连接有限位条，第一凹槽(2111)与第一支撑杆(212)的一端铰连接，第一支撑杆(212)远离第一凹槽(2111)的一端开设有第二凹槽(2121)，第二凹槽(2121)与第一边缘杆(213)下端铰连接。
4.如权利要求3所述的一种锂电池正负极快速卷绕设备，其特征在于：所述上连接杆(214)上端的一侧固定连接有凸起块(2141)。
5.如权利要求1所述的一种锂电池正负极快速卷绕设备，其特征在于：所述上部支撑架(23)包括第二连接块(231)、第二支撑杆(232)和第二边缘杆(233)，第二连接块(231)的一周等距离的开设有第三凹槽(2311)，第三凹槽(2311)的下端与第二支撑杆(232)的一端铰连接，第二连接块(231)的中心开设有螺纹孔(2312)。
6.如权利要求5所述的一种锂电池正负极快速卷绕设备，其特征在于：所述第二支撑杆(232)远离第二连接块(231)的一端连接有铰接座，铰接座上铰连接有对齐板(2321)，第二支撑杆(232)的下表面与第二边缘杆(233)的上端铰连接，第二边缘杆(233)的一端开设有活动孔。
7.如权利要求1所述的一种锂电池正负极快速卷绕设备，其特征在于：所述中间支撑架(22)的内部设置有转杆(221)，转杆(221)贯穿中间支撑架(22)，且转杆(221)的上端固定连接有限位圈，限位圈的下方的转杆(221)的上连接有外螺纹(222)，转杆(221)置于中间支撑架(22)内部的一端连接有转块(223)，中间支撑架(22)的侧壁上开设有通孔(224)，通孔(224)的内部固定连接有限位杆(2241)。
8.如权利要求7所述的一种锂电池正负极快速卷绕设备，其特征在于：所述转块(223)的侧壁上等距离的铰连接有拉杆(225)，拉杆(225)的一端连接有球形连接块(2251)，拉杆(225)的另一端开设有长腰槽(2252)，长腰槽(2252)与限位杆(2241)活动连接。
9.如权利要求7所述的一种锂电池正负极快速卷绕设备，其特征在于：所述转杆(221)的内部为空心结构，且转杆(221)的侧壁上开设有长滑槽(2211)，长滑槽(2211)的上端开设有横向的弧形槽(2212)。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的锂电池正负极快速卷绕设备的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：球形连接块(2251)与活动孔活动连接，通过旋转限位圈，使得外螺纹(222)与螺纹孔(2312)啮合，此时凸起块(2141)旋转至弧形槽(2212)内，上连接杆(214)与转杆(221)的位置固定；
S2：将正极送料架(11)和负极送料架(12)上物料的一端分别卷绕在第一边缘杆(213)和第二边缘杆(233)上，此时将对齐板(2321)的一端旋转，使得对齐板(2321)与第二支撑杆(232)连成一条直线；
S3：驱动电机(14)工作，带动活动盒(131)旋转，延伸杆(2112)上的限位块与卡合槽(132)卡合连接，转盘(13)带动卷绕装置(2)旋转；
S4：正极送料架(11)和负极送料架(12)上的物料分别交错缠绕在第一边缘杆(213)和第二边缘杆(233)的外壁上，且对齐板(2321)对正负极物料进行限位，防止卷绕时物料错位；
S5：在绕卷完成后，旋转限位圈，使得外螺纹(222)与螺纹孔(2312)分离，此时凸起块(2141)旋转至长滑槽(2211)内，且转杆(221)带动拉杆(225)向中间支撑架(22)内收缩，拉杆(225)拉动第二边缘杆(233)旋转位置，第二边缘杆(233)与第一边缘杆(213)折弯；
S6：第二边缘杆(233)与第一边缘杆(213)不与卷绕好的物料接触，向下推送上部支撑架(23)，第一支撑杆(212)和第二支撑杆(232)旋转一定角度，延伸杆(2112)沿卡合槽(132)向上移动一定距离，卷绕装置(2)缩小占地面积，方便快速将卷绕好的正负极。
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