CN113071728B - 一种亚克力广告字的随动式接料装箱设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械制造加工领域，具体是涉及一种亚克力广告字的随动式接料装箱设备，包括机架主体、切割组件、板材进料机构、两轴移动组件、箱体送料机构、装箱夹具组件以及箱体出料机构，装箱夹具组件设置于两轴移动组件的输出端上，用于对正下方的纸箱进行拾取，且此过程中将纸箱由横置状态转变为纵置状态，本发明通过夹持纸箱并使其跟随至亚克力板的字体切割位置处进行接料的方式，简化了传统加工方式取料过程，通过接料后直接装箱并送入后续人工质检打磨工序的方式，避免了人工取料存在的安全隐患，同时使每份订单的所有字体都能够一次性收集完毕，避免了传统人工收集过程中的丢件情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及机械制造加工领域，具体是涉及一种亚克力广告字的随动式接料装箱设备。
背景技术
亚克力又称特殊处理的有机玻璃，是有机玻璃换代产品，用亚克力制作的灯箱具有透光性能好、颜色纯正、色彩丰富、美观平整、兼顾白天夜晚两种效果、使用寿命长、不影响使用等特点。此外，亚克力板材与铝塑板型材、高级丝网印等可以完美结合，满足商家的需求，亚克力吸塑是提高营业店面档次，统一企业形象最好的户外广告形式。"亚克力"是一个音译词，英文是ACRYLIC。它是一种化学材料。化学名叫做"PMMA"属聚丙烯酸酯类，俗称"经过特殊处理的有机玻璃"，在应用行业亚克力的原材料一般以颗粒、板材、管材等形式出现。亚克力由英文Acrylic音译而来,Acrylic丙烯酸类和甲基丙烯酸类化学品的通称。包括单体、板材、粒料、树脂以及复合材料，亚克力板由甲基烯酸甲酯单体（MMA）聚合而成，即聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）板材有机玻璃。
亚克力广告字体由于其容易加工以及美观的特点被广泛应用于门头装饰领域，传统的生产过程为接受订单后，工厂进行制作通过激光切割或者cnc雕刻的方式在一整块亚克力板上加工出订单所要求的字体，并进行人工质检以及打磨，最后装箱封箱，传统的加工过程中，从亚克力板材上加工好的字体需要人工的方式将其从机器上取出，不可避免的存在潜在的安全隐患，同时取出的亚克力字需要按订单整理收集到一起后，在进行磨边等工艺，在进行收集的过程中也会存在一些小件丢失的情况发生。
发明内容
为解决上述技术问题，提供一种亚克力广告字的随动式接料装箱设备。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种亚克力广告字的随动式接料装箱设备，包括：
机架主体，有若干个铝型材组成，且具有上下两层空间；
切割组件，固定设置于机架主体的上层空间，用于在亚克力板材上进行字体切割；
板材进料机构，位于机架主体的上层空间且固定设置于切割组件的正下方，用于将亚克力板材输送至切割组件的正下方；
两轴移动组件，固定设置于机架主体的内侧且位于板材进料机构的正下方，其具有一个能够沿X向和Y向进行移动的输出端；
箱体送料机构，位于机架主体的一侧，用于将置于其上的纸箱呈横置状态逐一向前输送至两轴移动组件的正下方；
装箱夹具组件，设置于两轴移动组件的输出端上，用于对正下方的纸箱进行拾取，且此过程中将纸箱由横置状态转变为纵置状态；
箱体出料机构，设置于机架主体的另一侧，用于承接装箱夹具组件放下的呈纵置状态的纸箱。
优选的，所述箱体送料机构包括：
第一皮带传送带，呈水平状态设置于机架主体的一侧，且其末端延伸至机架主体的下层空间，用于将置于其上的箱体输送至两轴移动组件的正下方；
第一侧栏杆，数量为两个，分别固定设置于第一皮带传送带的两侧上方，用于对在二者之间进行输送的纸箱进行侧向限位；
光电传感器，固定设置于第一皮带传送带的末端顶部，用于对输送而来的纸箱进行就位检测。
优选的，所述箱体出料机构包括：
第二皮带传送带，呈水平状态设置于机架主体的另一侧，且其始端延伸至机架主体的下层空间，用于承接并向外送出装有物料的纸箱；
第二侧栏杆，数量为两个，分别固定设置于第二皮带传送带的两侧上方，用于对在二者之间进行输送的纸箱进行侧向限位。
优选的，所述第一侧栏杆或第二侧栏杆的入料侧一端均设有倾斜向外延伸的扩张部。
优选的，所述装箱夹具组件包括：
双向气缸，其通过两个能够相向靠近的输出端抱紧下方横置状态的纸箱；
翻转机构，其具有一个能够进行90°翻转的输出端，该输出端与双向气缸的缸体固定连接；
安装支架，与翻转机构固定连接，用于将翻转机构与两轴移动组件的输出端相连接。
优选的，所述翻转机构包括：
支架围挡，其一侧为敞口结构，安装支架的一端从该敞口处伸入并与支架围挡的内壁固定连接；
单轴气缸，位于支架围挡的顶部，并且与安装支架固定连接，其输出轴竖直向下穿过安装支架并延伸至支架围挡的内侧；
连接板，位于支架围挡的下方且与双向气缸的缸体一侧固定连接，其远离双向气缸的一侧固定设置有一个铰接下座和一个轴座；
连接挂架，数量为两个，分别固定设置于支架围挡的下半部两侧；
连接轴，横向穿过连接挂架的下端与轴座，用于使轴座能够在连接挂架的下端绕连接轴进行旋转；
铰接上座，位于支架围挡与铰接下座之间，单轴气缸的输出轴向下与铰接上座固定连接；
连接杆，位于铰接上座与铰接下座之间，且其两端分别与铰接上座和铰接下座相连。
优选的，所述双向气缸的两个输出端上均固定连接有用于抱紧纸箱的L型夹板，两个L型夹板相向的一侧均设有一层防滑胶层。
优选的，所述连接挂架的下端固定设有一个用于供连接板旋转呈竖直状态时抵触的竖直限位板以及一个用于供连接板旋转呈水平状态时抵触的水平限位板。
优选的，所述两轴移动组件包括：
X向平移机构，数量为两个且二者平行，两个X向平移机构分别固定设置于机架主体的内侧中部，每个X向平移机构均具有一个能够沿X向进行平移的输出端；
Y向平移机构，横向架设于两个X向平移机构的输出端上，并具有一个能够沿Y向进行平移的输出端，装箱夹具组件与Y向平移机构的输出端连接。
本发明的有益效果：
设备运行时逐一将纸箱呈横向状态放置于箱体送料机构上，保证所有纸箱的开口端均朝着机架主体的方向，当最前端的纸箱运动至装箱夹具组件的正下方，装箱夹具组件将横置的纸箱拾取，并翻转90°使其变成箱口朝上的纵置状态，该过程中板材进料组件完成亚克力板材的进料过程，使亚克力板材来到切割组件的正下方，切割组件通过红外线切割的方式在亚克力板材上切割出相应的亚克力字，在切割的过程中通过两轴移动组件带动纸箱在切割组件的下方，跟随切割组件的激光切割头进行同步移动，从而当一个字体完成切割并从亚克力板材上分离后，直接落入正下方的纸箱中收集，当装箱夹具组件带动纸箱逐个收集完所有切割字体后，两轴移动机构带动纸箱靠近并移动至箱体出料机构的正上方，并将装有物料的纸箱放下，通过箱体出料机构将纸箱运至后方人工磨边或者包装处进行后续工艺。
本发明通过夹持纸箱并使其跟随至亚克力板的字体切割位置处进行接料的方式，简化了传统加工方式取料过程，通过接料后直接装箱并送入后续人工质检打磨工序的方式，避免了人工取料存在的安全隐患，同时使每份订单的所有字体都能够一次性收集完毕，避免了传统人工收集过程中的丢件情况发生。
附图说明
图1为本发明的平面结构示意图。
图2为本发明的俯视示意图。
图3为本发明的局部立体结构示意图一。
图4为本发明的局部立体结构示意图二。
图5为本发明的装箱夹具组件的立体结构示意图一。
图6为本发明的装箱夹具组件的立体结构示意图二。
图7为本发明的两轴移动组件与装箱夹具组件的立体结构示意图。
图8为图1中的A处结构放大示意图。
图中标号为：
1-亚克力板材；2-纸箱；3-机架主体；4-切割组件；5-板材进料机构；6-两轴移动组件；7-装箱夹具组件；8-第一皮带传送带；9-第一侧栏杆；10-光电传感器；11-第二皮带传送带；12-第二侧栏杆；13-扩张部；14-双向气缸；15-翻转机构；16-安装支架；17-支架围挡；18-单轴气缸；19-连接板；20-连接挂架；21-连接轴；22-铰接上座；23-连接杆；24-L型夹板；25-防滑胶层；26-竖直限位板；27-水平限位板；28-X向平移机构；29-Y向平移机构；30-铰接下座；31-轴座。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
参照图1至图8所示的一种亚克力广告字的随动式接料装箱设备，包括：
机架主体3，有若干个铝型材组成，且具有上下两层空间；
切割组件4，固定设置于机架主体3的上层空间，用于在亚克力板材1上进行字体切割；
板材进料机构5，位于机架主体3的上层空间且固定设置于切割组件4的正下方，用于将亚克力板材1输送至切割组件4的正下方；
两轴移动组件6，固定设置于机架主体3的内侧且位于板材进料机构5的正下方，其具有一个能够沿X向和Y向进行移动的输出端；
箱体送料机构，位于机架主体3的一侧，用于将置于其上的纸箱2呈横置状态逐一向前输送至两轴移动组件6的正下方；
装箱夹具组件7，设置于两轴移动组件6的输出端上，用于对正下方的纸箱2进行拾取，且此过程中将纸箱2由横置状态转变为纵置状态；
箱体出料机构，设置于机架主体3的另一侧，用于承接装箱夹具组件7放下的呈纵置状态的纸箱2。
设备运行时逐一将纸箱2呈横向状态放置于箱体送料机构上，保证所有纸箱2的开口端均朝着机架主体3的方向，当最前端的纸箱2运动至装箱夹具组件7的正下方，装箱夹具组件7将横置的纸箱2拾取，并翻转90°使其变成箱口朝上的纵置状态，该过程中板材进料组件完成亚克力板材1的进料过程，使亚克力板材1来到切割组件4的正下方，切割组件4通过红外线切割的方式在亚克力板材1上切割出相应的亚克力字，在切割的过程中通过两轴移动组件6带动纸箱2在切割组件4的下方，跟随切割组件4的激光切割头进行同步移动，从而当一个字体完成切割并从亚克力板材1上分离后，直接落入正下方的纸箱2中收集，当装箱夹具组件7带动纸箱2逐个收集完所有切割字体后，两轴移动机构带动纸箱2靠近并移动至箱体出料机构的正上方，并将装有物料的纸箱2放下，通过箱体出料机构将纸箱2运至后方人工磨边或者包装处进行后续工艺。
此过程中，由于切割组件4也具有一个两轴移动组件6，而其激光切割头安装于两轴移动组件6的输出端上进行移动切割，通过增设控制器对上下两组两轴移动组件6的运行进行同步控制，以实现下方的装箱夹具组件7跟随上方激光切割头进行同步移动的效果，以此方式直接省略了传统加工过程中，人工从机器中取出加工字体的安全隐患，同时跳过人工取料的过程直接对切割的字体进行装箱，并送入后续打磨工艺，也避免了亚克力字体在人工取料过程中的丢失。
所述箱体送料机构包括：
第一皮带传送带8，呈水平状态设置于机架主体3的一侧，且其末端延伸至机架主体3的下层空间，用于将置于其上的箱体输送至两轴移动组件6的正下方；
第一侧栏杆9，数量为两个，分别固定设置于第一皮带传送带8的两侧上方，用于对在二者之间进行输送的纸箱2进行侧向限位；
光电传感器10，固定设置于第一皮带传送带8的末端顶部，用于对输送而来的纸箱2进行就位检测。
人工在第一皮带传送带8的始端将纸箱2呈横置状态放置其上，且开口朝向机架主体3的方向，以此方式逐一将纸箱2放在第一皮带传送带8上，通过第一皮带传送带8将纸箱2向前输送，直至最前端纸箱2被第一皮带传送带8末端的光电传感器10检测到，此时第一皮带传送带8停止运行，以供装箱夹具组件7将该纸箱2拾取，当装箱夹具组件7拾取纸箱2并向上翻转90°后，光电传感器10检测此时检测不到纸箱2，则第一皮带传送带8继续运行将后方的纸箱2向前输送，直至光电传感器10再次检测到纸箱2就位。
所述箱体出料机构包括：
第二皮带传送带11，呈水平状态设置于机架主体3的另一侧，且其始端延伸至机架主体3的下层空间，用于承接并向外送出装有物料的纸箱2；
第二侧栏杆12，数量为两个，分别固定设置于第二皮带传送带11的两侧上方，用于对在二者之间进行输送的纸箱2进行侧向限位。
所述第一侧栏杆9或第二侧栏杆12的入料侧一端均设有倾斜向外延伸的扩张部13。扩张部13用于形成一个供纸箱2进入两个对应的侧栏杆之间喇叭口结构，该结构使人工无需精确的将纸箱2放在两个侧栏杆之间，随着纸箱2的前进，顺着该扩张部13最终自动进入两个第一侧栏杆9或两个第二侧栏杆12之间稳定的向前直线移动。
装箱夹具组件7将横置的纸箱2拾取并翻转90度呈纵向状态，再配合两轴移动组件6带着其移动，最终完成所有亚克力字体的接料后，两轴移动机构带动纸箱2来到第二皮带传送带11的始端上方，并将纸箱2放下至第二皮带传送带11上，第二皮带传送带11将装有物料的纸箱2运走进入后续工艺。
所述装箱夹具组件7包括：
双向气缸14，其通过两个能够相向靠近的输出端抱紧下方横置状态的纸箱2；
翻转机构15，其具有一个能够进行90°翻转的输出端，该输出端与双向气缸14的缸体固定连接；
安装支架16，与翻转机构15固定连接，用于将翻转机构15与两轴移动组件6的输出端相连接。
翻转机构15向下连接双向气缸14，用于拾取下方的纸箱2，向上通过安装支架16与两轴移动组件6连接，通过两轴移动组件6带动翻转机构15和双向气缸14进行横向平面内进行移动，从而完成对纸箱2的抓取、释放以及随动接料等一系列过程。
所述翻转机构15包括：
支架围挡17，其一侧为敞口结构，安装支架16的一端从该敞口处伸入并与支架围挡17的内壁固定连接；
单轴气缸18，位于支架围挡17的顶部，并且与安装支架16固定连接，其输出轴竖直向下穿过安装支架16并延伸至支架围挡17的内侧；
连接板19，位于支架围挡17的下方且与双向气缸14的缸体一侧固定连接，其远离双向气缸14的一侧固定设置有一个铰接下座30和一个轴座31；
连接挂架20，数量为两个，分别固定设置于支架围挡17的下半部两侧；
连接轴21，横向穿过连接挂架20的下端与轴座31，用于使轴座31能够在连接挂架20的下端绕连接轴21进行旋转；
铰接上座22，位于支架围挡17与铰接下座30之间，单轴气缸18的输出轴向下与铰接上座22固定连接；
连接杆23，位于铰接上座22与铰接下座30之间，且其两端分别与铰接上座22和铰接下座30相连。
当第一皮带传送带8上的纸箱2输送至末端并停止后，此时纸箱2位于双向气缸14的两个输出端之间，通过双向气缸14的两个输出端收缩从而抱紧二者之间的纸箱2，接着单轴气缸18的输出轴向下伸出，从而使与其输出轴固定连接的铰接上座22下移，进而使与之铰接的连接杆23带动铰接下座30下移，此过程中由于连接板19通过轴座31与两个连接挂架20铰接，而连接挂架20又固定设置于支架围挡17上，因此随着单轴气缸18输出轴的向下伸出，使得铰接下座30带动连接板19绕连接轴21向上翻转90°，从而将横置状态的纸箱2向上翻转抬起从而转变为竖直状态进行随动接料。
所述双向气缸14的两个输出端上均固定连接有用于抱紧纸箱2的L型夹板24，两个L型夹板24相向的一侧均设有一层防滑胶层25。双向气缸14的两个输出轴相互收缩，从而带动两个L型夹板24相互靠近，直至共同抱紧二者之间的纸箱2，通过防滑胶层25避免了抱紧纸箱2后防止纸箱2在移动的过程中向下脱落。
所述连接挂架20的下端固定设有一个用于供连接板19旋转呈竖直状态时抵触的竖直限位板26以及一个用于供连接板19旋转呈水平状态时抵触的水平限位板27。竖直限位板26用于在连接板19向上翻转至90°时对其进行抵触限位，从而使其停止在该位置。水平限位板27用于在连接板19向下翻转90°复位时对其进行抵触限位，从而使其停止在该位置等待拾取下一个纸箱2。
所述两轴移动组件6包括：
X向平移机构28，数量为两个且二者平行，两个X向平移机构28分别固定设置于机架主体3的内侧中部，每个X向平移机构28均具有一个能够沿X向进行平移的输出端；
Y向平移机构29，横向架设于两个X向平移机构28的输出端上，并具有一个能够沿Y向进行平移的输出端，装箱夹具组件7与Y向平移机构29的输出端连接。
通过X向平移机构28带动置于其上的Y向平移机构29进行移动，再配合Y向平移机构29带动装箱夹具组件7进行横向移动，从而实现带动纸箱2在亚克力板材1的正下方的平面空间内任意移动的效果，进而通过控制器的控制使得装箱夹具组件7能够随着正上方的激光切割头一同运动，以实现跟随式的接料装箱过程。
工作原理：
步骤一，人工在第一皮带传送带8的始端将纸箱2呈横置状态放置其上，且开口朝向机架主体3的方向，以此方式逐一将纸箱2放在第一皮带传送带8上，通过第一皮带传送带8将纸箱2向前输送，直至最前端纸箱2被第一皮带传送带8末端的光电传感器10检测到，此时第一皮带传送带8停止运行，以供装箱夹具组件7将该纸箱2拾取，当装箱夹具组件7拾取纸箱2并向上翻转90°后，光电传感器10检测此时检测不到纸箱2，则第一皮带传送带8继续运行将后方的纸箱2向前输送，直至光电传感器10再次检测到纸箱2就位；
步骤二，通过X向平移机构28带动置于其上的Y向平移机构29进行移动，再配合Y向平移机构29带动装箱夹具组件7进行横向移动，从而实现带动纸箱2在亚克力板材1的正下方的平面空间内任意移动的效果，进而通过控制器的控制使得装箱夹具组件7能够随着正上方的激光切割头一同运动，以实现跟随式的接料装箱过程；
步骤三，完成所有亚克力字体的接料后，两轴移动机构带动纸箱2来到第二皮带传送带11的始端上方，并将纸箱2放下至第二皮带传送带11上，第二皮带传送带11将装有物料的纸箱2运走进入后续工艺。
以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (7)
1.一种亚克力广告字的随动式接料装箱设备，其特征在于，包括：
机架主体（3），有若干个铝型材组成，且具有上下两层空间；
切割组件（4），固定设置于机架主体（3）的上层空间，用于在亚克力板材（1）上进行字体切割；
板材进料机构（5），位于机架主体（3）的上层空间且固定设置于切割组件（4）的正下方，用于将亚克力板材（1）输送至切割组件（4）的正下方；
两轴移动组件（6），固定设置于机架主体（3）的内侧且位于板材进料机构（5）的正下方，其具有一个能够沿X向和Y向进行移动的输出端；
箱体送料机构，位于机架主体（3）的一侧，用于将置于其上的纸箱（2）呈横置状态逐一向前输送至两轴移动组件（6）的正下方；
装箱夹具组件（7），设置于两轴移动组件（6）的输出端上，用于对正下方的纸箱（2）进行拾取，且此过程中将纸箱（2）由横置状态转变为纵置状态；
箱体出料机构，设置于机架主体（3）的另一侧，用于承接装箱夹具组件（7）放下的呈纵置状态的纸箱（2）；
所述装箱夹具组件（7）包括：
双向气缸（14），其通过两个能够相向靠近的输出端抱紧下方横置状态的纸箱（2）；
翻转机构（15），其具有一个能够进行90°翻转的输出端，该输出端与双向气缸（14）的缸体固定连接；
安装支架（16），与翻转机构（15）固定连接，用于将翻转机构（15）与两轴移动组件（6）的输出端相连接；
所述翻转机构（15）包括：
支架围挡（17），其一侧为敞口结构，安装支架（16）的一端从该敞口处伸入并与支架围挡（17）的内壁固定连接；
单轴气缸（18），位于支架围挡（17）的顶部，并且与安装支架（16）固定连接，其输出轴竖直向下穿过安装支架（16）并延伸至支架围挡（17）的内侧；
连接板（19），位于支架围挡（17）的下方且与双向气缸（14）的缸体一侧固定连接，其远离双向气缸（14）的一侧固定设置有一个铰接下座（30）和一个轴座（31）；
连接挂架（20），数量为两个，分别固定设置于支架围挡（17）的下半部两侧；
连接轴（21），横向穿过连接挂架（20）的下端与轴座（31），用于使轴座（31）能够在连接挂架（20）的下端绕连接轴（21）进行旋转；
铰接上座（22），位于支架围挡（17）与铰接下座（30）之间，单轴气缸（18）的输出轴向下与铰接上座（22）固定连接；
连接杆（23），位于铰接上座（22）与铰接下座（30）之间，且其两端分别与铰接上座（22）和铰接下座（30）相连。
2.根据权利要求1所述的一种亚克力广告字的随动式接料装箱设备，其特征在于，所述箱体送料机构包括：
第一皮带传送带（8），呈水平状态设置于机架主体（3）的一侧，且其末端延伸至机架主体（3）的下层空间，用于将置于其上的箱体输送至两轴移动组件（6）的正下方；
第一侧栏杆（9），数量为两个，分别固定设置于第一皮带传送带（8）的两侧上方，用于对在二者之间进行输送的纸箱（2）进行侧向限位；
光电传感器（10），固定设置于第一皮带传送带（8）的末端顶部，用于对输送而来的纸箱（2）进行就位检测。
3.根据权利要求2所述的一种亚克力广告字的随动式接料装箱设备，其特征在于，所述箱体出料机构包括：
第二皮带传送带（11），呈水平状态设置于机架主体（3）的另一侧，且其始端延伸至机架主体（3）的下层空间，用于承接并向外送出装有物料的纸箱（2）；
第二侧栏杆（12），数量为两个，分别固定设置于第二皮带传送带（11）的两侧上方，用于对在二者之间进行输送的纸箱（2）进行侧向限位。
4.根据权利要求3所述的一种亚克力广告字的随动式接料装箱设备，其特征在于，所述第一侧栏杆（9）或第二侧栏杆（12）的入料侧一端均设有倾斜向外延伸的扩张部（13）。
5.根据权利要求1所述的一种亚克力广告字的随动式接料装箱设备，其特征在于，所述双向气缸（14）的两个输出端上均固定连接有用于抱紧纸箱（2）的L型夹板（24），两个L型夹板（24）相向的一侧均设有一层防滑胶层（25）。
6.根据权利要求5所述的一种亚克力广告字的随动式接料装箱设备，其特征在于，所述连接挂架（20）的下端固定设有一个用于供连接板（19）旋转呈竖直状态时抵触的竖直限位板（26）以及一个用于供连接板（19）旋转呈水平状态时抵触的水平限位板（27）。
7.根据权利要求1所述的一种亚克力广告字的随动式接料装箱设备，其特征在于，所述两轴移动组件（6）包括：
X向平移机构（28），数量为两个且二者平行，两个X向平移机构（28）分别固定设置于机架主体（3）的内侧中部，每个X向平移机构（28）均具有一个能够沿X向进行平移的输出端；
Y向平移机构（29），横向架设于两个X向平移机构（28）的输出端上，并具有一个能够沿Y向进行平移的输出端，装箱夹具组件（7）与Y向平移机构（29）的输出端连接。
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