CN113245214A - 组装检测一体机及其组装检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了组装检测一体机及其组装检测方法，包括工作台，工作台上设有：第一上料机构，包括第一上料装置、第一检测机以及踢废机构；所述第一上料机构用于一组第一工件的上料、检测以及筛分；组装机构，包括移载模块与翻转组装装置；所述组装机构用于将一组第一工件与一组第二工件的组装贴合；第二上料机构，包括第二上料装置与第二检测机；所述第二上料机构用于一组第二工件的上料，一组加工件的检测以及下料；本发明通过缺陷输入以及缺陷判断，可以在使用过程中实现缺陷更新，并进行密集对比；还可以对整体以及个体进行双重缺陷测定，不断可以进行检测机自检，还可以通过缺陷编码的分析判断同批次工件的整体质量。

Description

组装检测一体机及其组装检测方法

技术领域

本发明涉及组装技术领域，具体涉及组装检测一体机及其组装检测方法。

背景技术

随着精细结构(fine-structured)制造技术的新发展，人们已经尝试使用 精细结构制造技术给各种现有产品提供较强功能、较高性能、及附加价 值。

例如端子的组装，有正反面的区别，现有技术中大多使用人工组装，组装过程中，人眼难以辨别端子的正反面，如果采用传统的流水线制作模式，除了需要投入大量的人工外，还需要投入大量的工艺工位以及辅助设备，生产效率低，综合成本高。

发明内容

本发明的发明目的是提供组装检测一体机及其组装检测方法。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：组装检测一体机，包括工作台，工作台上设有：

第一上料机构，其包括第一上料装置、架设在第一上料装置的第一检测机以及用于第一工件踢废的踢废机构；所述第一上料装置用于第一工件的上料，所述第一检测机和踢废机构依次对第一工件进行检测和踢废作业；

第二上料机构，其包括第二上料装置与架设在第二上料装置的第二检测机；所述第二上料装置用于第二工件的上料，所述第二检测机用于对第一工件与第二工件的组装贴合形成的组装件进行检测；

所述组装机构包括移载模块与翻转组装装置；所述移载模块将第一工件从第一上料装置移至翻转组装装置，翻转组装装置带动第一工件进行翻转，并将第一工件组装贴合至装载在所述第二上料装置的第二工件上；

所述第一上料装置与第二上料装置均由第一移动模块与载具组成；所述第一移动模块设有相互垂直的X轴和Z轴，所述载具设在所述X轴上并能沿X轴移动，所述X轴搭载在Z轴上并能沿所述Z轴移动，用于实现载具的微调；

所述载具上设有背光板和载板，载板开设有若干阵列排布的通孔，背光板位于所述载板的下方，用于向载板发射检测光束。

优选地，所述踢废机构包括第二移动模块、踢料夹爪、踢料装置以及回收框；所述第二移动模块上设有转盘与Y轴，所述踢料夹爪设在所述Y轴上并能沿Y轴移动，所述Y轴搭载在转盘上实现水平面的周向移动；所述踢料装置由气缸以及踢料板组成，踢料板设在所述气缸的伸缩端，在气缸的驱动下实现往复伸缩运动；所述回收框位于所述踢料装置与踢料夹爪之间，用于第一工件的回收；所述踢料夹爪的夹头上套设有辅助夹块，辅助夹块的夹持面在竖直方向上开设有凹槽。

优选地，所述移载模块包括第三移动模块和载具，第三移动模块上设有相互垂直的X轴和Y轴，所述载具设在所述Y轴上并能沿Y轴移动，所述Y轴搭载在X轴上并能沿所述X轴移动；所述翻转组装装置包括沿竖直方向延伸的安装板、与安装板固接的升降气缸、设在升降气缸升降端的翻转气缸、以及设在翻转气缸输出端的载具。

优选地，所述载具上还设有定位机构，定位机构由真空吸附装置以及若干设在载具上的销孔组成。

本发明还请求保护组装检测一体机及其组装检测方法，所述组装检测一体机，包括工作台，工作台上设有：

第一上料机构，包括第一上料装置、第一检测机以及踢废机构；所述第一上料机构用于一组第一工件的上料、检测以及筛分；

组装机构，包括移载模块与翻转组装装置；所述组装机构用于将一组第一工件与一组第二工件的组装贴合；

第二上料机构，包括第二上料装置与第二检测机；所述第二上料机构用于一组第二工件的上料，一组加工件的检测以及下料；

所述一体机的组装检测方法，包括以下步骤：

所述组装检测一体机，包括工作台，工作台上设有：

第一上料机构，其包括第一上料装置、架设在第一上料装置的第一检测机以及用于第一工件踢废的踢废机构；所述第一上料装置用于第一工件的上料，所述第一检测机和踢废机构依次对第一工件进行检测和踢废作业；

第二上料机构，其包括第二上料装置与架设在第二上料装置的第二检测机；所述第二上料装置用于第二工件的上料，所述第二检测机用于对第一工件与第二工件的组装贴合形成的组装件进行检测；

所述组装机构包括移载模块与翻转组装装置；所述移载模块将第一工件从第一上料装置移至翻转组装装置，翻转组装装置带动第一工件进行翻转，并将第一工件组装贴合至装载在所述第二上料装置的第二工件上；

所述第一上料装置与第二上料装置均由第一移动模块与载具组成；所述第一移动模块设有相互垂直的X轴和Z轴，所述载具设在所述X轴上并能沿X轴移动，所述X轴搭载在Z轴上并能沿所述Z轴移动，用于实现载具的微调；

所述载具上设有背光板和载板，载板开设有若干阵列排布的通孔，背光板位于所述载板的下方，用于向载板发射检测光束；

所述一体机的组装检测方法，包括以下步骤：

S100第一上料装置将第一工件运输至第一检测工位，第二上料装置将第二工件运输至组装工位；

S200第一检测机于第一检测工位对第一工件进行缺陷判定；第一检测机生成工件整体缺陷图并将其传输至计算设备；计算设备将工件整体缺陷图根据所述载具中通孔的排布方式划分为若干工件数据，计算设备对工件数据进行判断，并对判断结果进行分析，将其分为合格件与废件；

S300踢废机构根据计算设备的判断结果对第一工件进行踢废处理，得到合格件；

S400移载模块将合格件运输至组装工位，翻转组装装置带动合格件翻转并将其与第二工件进行组装贴合操作，得到组装件，第二上料装置将组装件运输至第二检测工位；

S500第二检测机于第二检测工位对组装件进行缺陷判定，第二检测机生成组装整体缺陷图并将其传输至计算设备；计算设备对组装整体缺陷图进行降噪和切割处理得到目标检测图像，并将组装整体缺陷图划分为待测区域与无效区域；确定目标检测图像中亮点位置，所述亮点位置为所述第二工件在目标检测图像中的位置即无效区域，其余位置为组装件在目标检测图像中的位置即待测区域。

优选地，所述步骤S200中计算设备对工件缺陷数据进行判断的步骤具体为：

S210第一检测机将工件缺陷数据传输至计算设备，并生成工件整体缺陷图；若多张工件整体缺陷图的相似度大于预设差异阈值，计算设备则判断确定存在差异雷同，并提示所述第一检测机需要自检；

S220计算设备将工件整体缺陷图根据安装位划分为若干工件数据，对比所述工件目标标签，从数据库中提取上述工件数据的工件目标缺陷，判断缺陷是否成立，若成立则生成工件缺陷编码并储存；若数据库中没有上述工件数据，但人工或计算设备判断缺陷成立，则将上述工件数据输入数据库，并形成新的工件目标标签与新的工件缺陷编码。

优选地，所述步骤S500中计算设备对组装缺陷数据进行判断的步骤具体为：

S510第二检测机将组装缺陷数据传输至计算设备，生成组装整体缺陷图；若多张组装整体缺陷图的相似度大于预设差异阈值，计算设备则判断确定存在差异雷同，并提示所述第二检测机需要自检；

S520计算设备将组装整体缺陷图根据安装位划分为若干组装数据，对比所述组装目标标签，从数据库中提取上述组装数据的组装目标缺陷，判断缺陷是否成立，若成立则生成组装缺陷编码；若数据库中没有上述组装目标缺陷，但人工或计算设备判断缺陷成立，则将上述组装数据输入数据库，并形成新的组装目标标签与新的组装缺陷编码。

优选地，所述相似度的判断依据包括相同角度缺陷、同一位置连续出现多次缺陷。

优选地，步骤S100之前还包括，将常见工件目标缺陷与组装目标缺陷输入至数据库中，形成与所述目标缺陷对应的工件目标标签与组装目标标签。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明通过载板配合真空吸附装置可以实现多个工件的同时安装，效率更高；本发明的载板，单独或者配合载片使用，均可以对精细工件进行限位；踢料夹爪的夹头上套设有辅助夹块，辅助夹块的夹持面在竖直方向上开设有凹槽，可以更加精准的夹出废件；通过更换载板和辅助夹块可适应不同产品检测的需求；通过载板配合背光板，通过确定目标检测图像中亮点位置，来辅助判断待测区域与无效区域；只需要对待测区域的组装件进行缺陷检测，无需对无效区域内的第二工件进行检测，减少了检测时间；

2、本发明通过缺陷输入以及缺陷判断，可以在使用过程中实现缺陷更新，并进行密集对比，因此不需要很多的缺陷数据样本，解决了现有技术中需要花费大量的时间收集缺陷数据带来的时间和成本问题；

3、本发明可以对整体以及个体进行双重缺陷测定，不断可以进行检测机自检，还可以通过缺陷编码的分析判断同批次工件的整体质量；

4、本发明通过增设载板数据，通过判断载板标签，从而匹配对应的安装位划分，无需多次进行安装位划分操作并进行划分，可适应不同产品检测的需求；

5、本发明无需大量的人力成本进行数据标注工作，而且对检测对象发生缺陷的部分可以生成对应的用于要求重新检测的错误反馈文件（即差异雷同）及缺陷反馈文件（生成工件缺陷编码并储存），能够保证产品质量和加工的一致性，便于提高经济效益。

附图说明

图1是本发明实施例1的一个角度的示意图；

图2是本发明实施例1的另一角度的示意图；

图3是本发明载具的结构示意图；

图4为本发明踢料夹爪的结构示意图。

其中：1、第一上料装置；2、第二上料装置；3、载具；4、工业相机；5、踢料夹爪；6、踢料板；7、凹槽；8、载板；9、转盘；10、回收框；11、第三移动模块;12、翻转组装装置；13、第一检测机；14、第二检测机；15、辅助夹块；16、背光板。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

请参照图1至4，本实施例主要介绍组装检测一体机的结构，包括工作台，工作台上设有：

第一上料机构，包括第一上料装置1、第一检测机13以及踢废机构；所述第一上料机构用于一组第一工件的上料、检测以及筛分；

组装机构，包括移载模块与翻转组装装置12；所述组装机构用于将一组第一工件与一组第二工件的组装贴合；

第二上料机构，包括第二上料装置2与第二检测机14；所述第二上料机构用于一组第二工件的上料，一组加工件的检测以及下料。

其中，所述第一上料装置1与第二上料装置2结构相同，均由第一移动模块与载具3组成；所述第一移动模块设有相互垂直的X轴和Z轴，所述载具3设在所述X轴上并能沿X轴移动，所述X轴搭载在Z轴上并能沿所述Z轴移动，用于实现载具3的微调；

第一检测机13与第二检测机14结构相同，均由位移传感器和工业相机4组成，所述位移传感器用于感应产品与所述工业相机4之间的距离，当载具3运动至预设的检测工位，工业相机4进行检测拍摄；

所述踢废机构包括第二移动模块、踢料夹爪5、踢料装置以及回收框10；所述第二移动模块上设有转盘9与Y轴，所述踢料夹爪5设在所述Y轴上并能沿Y轴移动，所述Y轴搭载在转盘9上实现水平面的周向移动；所述踢料装置由气缸以及踢料板6组成，踢料板6设在所述气缸的伸缩端，在气缸的驱动下实现往复伸缩运动；所述回收框10位于所述踢料装置与踢料夹爪5之间，用于第一工件的回收；所述踢料夹爪5的夹头上套设有可拆卸的辅助夹块15，辅助夹块15的夹持面在竖直方向上开设有凹槽7，凹槽7的设计可以更加便捷的夹取废料；所述凹槽7的形状与带夹取的工件相适应，可以通过更换辅助夹块15以实现不同形状工件的夹持；所述踢料夹爪5夹住有缺陷的第一工件并运输至回收框10上方，踢料板6通过往复伸缩运动以实现第一工件的踢除。

所述移载模块包括第三移动模块11和载具3，第三移动模块11上设有相互垂直的X轴和Y轴，所述载具3设在所述Y轴上并能沿Y轴移动，所述Y轴搭载在X轴上并能沿所述X轴移动；所述翻转组装装置12包括沿竖直方向延伸的安装板、与安装板固接的升降气缸、设在升降气缸升降端的翻转气缸、以及设在翻转气缸输出端的载具3。

所述载具3上设有背光板16和载板8，载板8上设有若干阵列式分布的通孔；所述载具3上还设有定位机构，定位机构由真空吸附装置以及若干设在载具3上的销孔组成；所述背光板16于所述载板的下方，用于向载板发射检测光束。

每组第一工件与每组第二工件均设在载片上，所述载片上也设有若干定位孔，与所述载板8上通孔的位置相对应；通过更换不同的载板8可以实现不同载片的固定，以实现不同工件的固定。

实施例2

本实施例在实施例1上的改进与替换方案，相同处不在赘述；

所述第一移动模块包括相互垂直的X轴、Y轴与Z轴，实现三维的载具3的位置调整；

第一检测机13与第二检测机14还包括机械臂，所述工业相机4设在机械臂的移动端，机械臂可以通过位移传感器检测到载具3的位置来调整所述工业相机4的位置；

所述第二移动模块上中的转盘9可以更换成X轴和Z轴，以实现平面的位移；

所述辅助夹块15的宽度与相邻工件的距离相适应。

实施例3

本实施例主要介绍组装检测一体机的组装检测方法，包括以下步骤：

S100第一上料装置将第一工件运输至第一检测工位，第二上料装置将第二工件运输至组装工位；

S200第一检测机于第一检测工位对第一工件进行缺陷判定；第一检测机生成工件整体缺陷图并将其传输至计算设备；计算设备将工件整体缺陷图根据所述载具中通孔的排布方式划分为若干工件数据，计算设备对工件数据进行判断，并对判断结果进行分析，将其分为合格件与废件；

S300踢废机构根据计算设备的判断结果对第一工件进行踢废处理，得到合格件；

S400移载模块将合格件运输至组装工位，翻转组装装置带动合格件翻转并将其与第二工件进行组装贴合操作，得到组装件，第二上料装置将组装件运输至第二检测工位；

S500第二检测机于第二检测工位对组装件进行缺陷判定，第二检测机生成组装整体缺陷图并将其传输至计算设备；计算设备对组装整体缺陷图进行降噪和切割处理得到目标检测图像，并将组装整体缺陷图划分为待测区域与无效区域；确定目标检测图像中亮点位置，所述亮点位置为所述第二工件在目标检测图像中的位置即无效区域，其余位置为组装件在目标检测图像中的位置即待测区域。

其中，所述步骤S200中计算设备对工件缺陷数据进行判断的步骤具体为：

S210若多张工件整体缺陷图的相似度大于预设差异阈值，计算设备则判断确定存在差异雷同，并提示所述第一检测机需要自检；

S220计算设备将工件整体缺陷图根据安装位划分为若干工件数据，对比所述工件目标标签，从数据库中提取上述工件数据的工件目标缺陷，判断缺陷是否成立，若成立则生成工件缺陷编码并储存；若数据库中没有上述工件数据，但人工或计算设备判断缺陷成立，则将上述工件数据输入数据库，并形成新的工件目标标签与新的工件缺陷编码；

其中，所述步骤S500中计算设备对组装缺陷数据进行判断的步骤具体为：

S510若多张组装整体缺陷图的相似度大于预设差异阈值，计算设备则判断确定存在差异雷同，并提示所述第二检测机需要自检；

S520计算设备将组装整体缺陷图根据安装位划分为若干组装数据，对比所述组装目标标签，从数据库中提取上述组装数据的组装目标缺陷，判断缺陷是否成立，若成立则生成组装缺陷编码；若数据库中没有上述组装目标缺陷，但人工或计算设备判断缺陷成立，则将上述组装数据输入数据库，并形成新的组装目标标签与新的组装缺陷编码；

其中，步骤S100之前还包括，将常见工件目标缺陷与组装目标缺陷输入至数据库中，形成与所述目标缺陷对应的工件目标标签与组装目标标签；

其中，步骤S100之前还包括，设定载板数据并形成载板标签，检测机通过判断载板标签，从而匹配对应的安装位划分，无需多次进行安装位划分操作。

实施例4

本实施例主要介绍多张组装整体缺陷图的相似度中预设差异阈值的判断内容包括：对比连续多张工件整体缺陷图或者连续多张组装整体缺陷图的：

（1）边角区域相同位置区块的缺陷编码的差异；（若多张工件整体缺陷图或者连续多张组装整体缺陷图的边角区域缺陷相似度达到阈值，则需要提示需要自检）；

（2）对应位置区块的缺陷编码的差异，（若多张工件整体缺陷图或者连续多张组装整体缺陷图的相同区域出现相同缺陷，则需要提示需要自检）；

（3）采用索贝尔Sobel边缘检测算法，检测待测单个工件的边缘差异；

还包括（4）图像清晰度的差异；当图像清晰度较低时，计算设备也会提示所述第二检测机需要自检。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的上述实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.组装检测一体机，其特征在于，包括工作台，工作台上设有：

第一上料机构，其包括第一上料装置、架设在第一上料装置的第一检测机以及用于第一工件踢废的踢废机构；所述第一上料装置用于第一工件的上料，所述第一检测机和踢废机构依次对第一工件进行检测和踢废作业；

第二上料机构，其包括第二上料装置与架设在第二上料装置的第二检测机；所述第二上料装置用于第二工件的上料，所述第二检测机用于对第一工件与第二工件的组装贴合形成的组装件进行检测；

组装机构，其包括移载模块与翻转组装装置；所述移载模块将第一工件从第一上料装置移至翻转组装装置，翻转组装装置带动第一工件进行翻转，并将第一工件组装贴合至装载在所述第二上料装置的第二工件上；

所述第一上料装置与第二上料装置均由第一移动模块与载具组成；所述第一移动模块设有相互垂直的X轴和Z轴，所述载具设在所述X轴上并能沿X轴移动，所述X轴搭载在Z轴上并能沿所述Z轴移动，用于实现载具的微调；

所述载具上设有背光板和载板，载板开设有若干阵列排布的通孔，背光板位于所述载板的下方，用于向载板发射检测光束。

2.如权利要求1所述的组装检测一体机，其特征在于，所述踢废机构包括第二移动模块、踢料夹爪、踢料装置以及回收框；所述第二移动模块上设有转盘与Y轴，所述踢料夹爪设在所述Y轴上并能沿Y轴移动，所述Y轴搭载在转盘上实现水平面的周向移动；所述踢料装置由气缸以及踢料板组成，踢料板设在所述气缸的伸缩端，在气缸的驱动下实现往复伸缩运动；所述回收框位于所述踢料装置与踢料夹爪之间，用于第一工件的回收；所述踢料夹爪的夹头上套设有辅助夹块，辅助夹块的夹持面在竖直方向上开设有凹槽。

3.如权利要求2所述的组装检测一体机，其特征在于，所述移载模块包括第三移动模块和载具，第三移动模块上设有相互垂直的X轴和Y轴，所述载具设在所述Y轴上并能沿Y轴移动，所述Y轴搭载在X轴上并能沿所述X轴移动；所述翻转组装装置包括沿竖直方向延伸的安装板、与安装板固接的升降气缸、设在升降气缸升降端的翻转气缸、以及设在翻转气缸输出端的载具。

4.如权利要求1所述的组装检测一体机，其特征在于，所述载具上还设有定位机构，定位机构由真空吸附装置以及若干设在载具上的销孔组成。

5.组装检测一体机的组装检测方法，其特征在于，

所述组装检测一体机，包括工作台，工作台上设有：

第一上料机构，其包括第一上料装置、架设在第一上料装置的第一检测机以及用于第一工件踢废的踢废机构；所述第一上料装置用于第一工件的上料，所述第一检测机和踢废机构依次对第一工件进行检测和踢废作业；

第二上料机构，其包括第二上料装置与架设在第二上料装置的第二检测机；所述第二上料装置用于第二工件的上料，所述第二检测机用于对第一工件与第二工件的组装贴合形成的组装件进行检测；

所述组装机构包括移载模块与翻转组装装置；所述移载模块将第一工件从第一上料装置移至翻转组装装置，翻转组装装置带动第一工件进行翻转，并将第一工件组装贴合至装载在所述第二上料装置的第二工件上；

所述第一上料装置与第二上料装置均由第一移动模块与载具组成；所述第一移动模块设有相互垂直的X轴和Z轴，所述载具设在所述X轴上并能沿X轴移动，所述X轴搭载在Z轴上并能沿所述Z轴移动，用于实现载具的微调；

所述载具上设有背光板和载板，载板开设有若干阵列排布的通孔，背光板位于所述载板的下方，用于向载板发射检测光束；

所述一体机的组装检测方法，包括以下步骤：

S100第一上料装置将第一工件运输至第一检测工位，第二上料装置将第二工件运输至组装工位；

S200第一检测机于第一检测工位对第一工件进行缺陷判定；第一检测机生成工件整体缺陷图并将其传输至计算设备；计算设备将工件整体缺陷图根据所述载具中通孔的排布方式划分为若干工件数据，计算设备对工件数据进行判断，并对判断结果进行分析，将其分为合格件与废件；

S300踢废机构根据计算设备的判断结果对第一工件进行踢废处理，得到合格件；

S400移载模块将合格件运输至组装工位，翻转组装装置带动合格件翻转并将其与第二工件进行组装贴合操作，得到组装件，第二上料装置将组装件运输至第二检测工位；

S500第二检测机于第二检测工位对组装件进行缺陷判定，第二检测机生成组装整体缺陷图并将其传输至计算设备；计算设备对组装整体缺陷图进行降噪和切割处理得到目标检测图像，并将组装整体缺陷图划分为待测区域与无效区域；确定目标检测图像中亮点位置，所述亮点位置为所述第二工件在目标检测图像中的位置即无效区域，其余位置为组装件在目标检测图像中的位置即待测区域。

6.如权利要求5所述的组装检测一体机的组装检测方法，其特征在于，所述S200中计算设备对工件缺陷数据进行判断的步骤具体为：

S210若多张工件整体缺陷图的相似度大于预设差异阈值，计算设备则判断确定存在差异雷同，并提示所述第一检测机需要自检；

S220计算设备将工件整体缺陷图根据安装位划分为若干工件数据，对比所述工件目标标签，从数据库中提取上述工件数据的工件目标缺陷，判断缺陷是否成立，若成立则生成工件缺陷编码并储存；若数据库中没有上述工件数据，但人工或计算设备判断缺陷成立，则将上述工件数据输入数据库，并形成新的工件目标标签与新的工件缺陷编码。

7.如权利要求5所述的组装检测一体机的组装检测方法，其特征在于，所述S500中计算设备对组装缺陷数据进行判断的步骤具体为：

S510若多张组装整体缺陷图的相似度大于预设差异阈值，计算设备则判断确定存在差异雷同，并提示所述第二检测机需要自检；

S520计算设备将组装整体缺陷图根据安装位划分为若干组装数据，对比所述组装目标标签，从数据库中提取上述组装数据的组装目标缺陷，判断缺陷是否成立，若成立则生成组装缺陷编码；若数据库中没有上述组装目标缺陷，但人工或计算设备判断缺陷成立，则将上述组装数据输入数据库，并形成新的组装目标标签与新的组装缺陷编码。

8.如权利要求7所述的组装检测一体机的组装检测方法，其特征在于，所述相似度的判断依据包括相同角度缺陷、同一位置连续出现多次缺陷。

9.如权利要求8所述的组装检测一体机的组装检测方法，其特征在于，所述S100之前还包括，将常见工件目标缺陷与组装目标缺陷输入至数据库中，形成与所述目标缺陷对应的工件目标标签与组装目标标签。

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