CN113829399B - 一种传输光纤用的切割装置及其切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传输光纤用的切割装置及其切割方法，属于通信光纤的技术领域。包括切割机构，安装于机架上且临近于输出端；所述切割机构具有根据需求实现倾斜切割的切割部；升降机构，设于所述切割机构的对立面；所述升降机构具有一升降台；至少两组夹持机构，并排设于所述升降台上；所述至少两组夹持机构被设置为同时夹持传输光纤，并将被夹持的传输光纤腾空于切割部；切割时，升降机构驱动夹持机构下移，被夹持的传输光纤同步下移并作用于切割部，完成切割。本发明使用刀片切割替代现有技术中的转动切割，首先避免出现的切割片会在光纤的端面处形成切割的纹路，导致端面不平整的现象，其次降低了碎屑的生成，保证良好的切割环境。

Description

一种传输光纤用的切割装置及其切割方法

技术领域

本发明属于通信光纤的技术领域，特别是涉及一种传输光纤用的切割装置及其切割方法。

背景技术

目前，通信光纤已经普及，高质量的通信光纤的制备是基于光纤端面平齐，即只有端面平齐的两根光纤才能实现较好的熔接。但是目前使用的切割装置是使用高速转动的切割片达到切割的效果，但是转动的切割片会在光纤的端面处形成切割的纹路，导致端面不平整。

发明内容

本发明为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供了一种传输光纤用的切割装置及其切割方法。

本发明采用以下技术方案：一种传输光纤用的切割装置，包括机架，定义机架的一端为传输光纤的输入端，另一端为输出端，还包括：

切割机构，安装于机架上且临近于输出端；所述切割机构具有根据需求实现倾斜切割的切割部；

升降机构，设于所述切割机构的对立面；所述升降机构具有一升降台；

至少两组夹持机构，并排设于所述升降台上；其中一组夹持机构临近于输入端，其他的夹持机构则与所述切割机构相邻近；所述至少两组夹持机构被设置为同时夹持传输光纤，并将被夹持的传输光纤腾空于切割部；切割时，升降机构驱动夹持机构下移，被夹持的传输光纤同步下移并作用于切割部，完成切割。

在进一步的实施例中，所述切割机构包括:

放置架，安装于所述机架上；所述放置架在靠近升降机构的一端设置有向上延伸预定高度的固定架；

驱动组件，设于所述放置架内；

旋转组件，设于所述固定架上；

切割刀片，一端依次穿过固定架和旋转组件，并传动连接于驱动组件；

使用时，所述驱动组件基于传输光纤的外径控制切割刀片在长度方向上的移动；旋转组件基于切割时切割刀片所需的倾斜角度，驱动切割刀片自转至所需的倾斜角度。

通过采用上述技术方案：设置用于驱动刀片在水平上的往返运动，确保适用于不同外径的通信光纤的切割，扩大了使用范围；同时设置了可自转的刀片，便于完成不同倾斜端面的切割需求。

在进一步的实施例中，还包括:送料机构，设于输入端；所述送料机构包括：

支撑台，固定于所述升降台上；

至少两组送料带，沿输入端至输出端的方向传动设于所述支撑台上；相邻两组送料带之间形成送料腔；

限位组件，设于支撑台上且位于背离输入端的一侧；所述限位组件被设置为对位于送料腔和夹持机构之间的传输光纤进行导向和支撑。

通过采用上述技术方案：保证了对通信光纤上料的连续性，增加了上料、切割效率。

在进一步的实施例中，所述旋转组件包括：

转动盘，可转动的安装在所述固定架上；所述转动盘的内部呈“十”字型的镂空结构；所述镂空结构的四个顶角处分别安装有滚轮，所述滚轮的滚动面两两相对形成第一容纳腔；

外齿轮圈，同轴连接于所述转动盘；所述外齿轮圈传动连接于第一动力源。

通过采用上述技术方案：滚轮的滚动面于切割刀片进行接触，滚动的滚轮降低了切割刀片移动时的摩擦力，同时在一定程度上起到磨刀作用。

在进一步的实施例中，所述驱动组件包括：

放置板，设于所述放置架内；所述放置板上沿其长度方向开设有导向槽；

导向块，可移动的安装于所述导向槽内；

第二动力源，设于所述放置板上且位于导向槽的一端；

凸轮，传动连接于所述第二动力源的输出端；所述凸轮传动连接于所述导向块，用于驱动所述导向块在导向槽上移动；

安装座，设于所述导向块上；所述安装座被设置为用于可转动的安装切割刀片。

通过采用上述技术方案：实现刀片的往返运动的同时，还保证了移动过程中的稳定性。

在进一步的实施例中，所述驱动机构还包括：至少两组伸缩件，设于转动盘上且位于外齿轮圈的反方向；

支撑盘，传动连接于所述伸缩件的活动端；所述支撑盘位于转动盘的对立面；所述支撑盘的内部呈“十”字型的镂空结构；所述镂空结构的四个顶角处分别安装有滚轮，所述滚轮的滚动面两两相对形成第二容纳腔；安装时，切割刀片依次穿过第一容纳腔和第二容纳腔，位于第一容纳腔和第二容纳腔之间切割刀片用于工作。

通过采用上述技术方案：增加了对切割刀片的支撑作用，在切割时对切割刀片起到一定的保护作用。

在进一步的实施例中，所述第一动力源驱动切割刀片在0~360°的自转。

通过采用上述技术方案：既是为了保证不同倾角的切割也是为了后期旋转360°后，切割刀片的本体对通信光纤起到一定的支撑作用，便于下一次送料时直接插入夹持机构中。

在进一步的实施例中，所述夹持机构包括：至少两组夹持板，两两对立设置构成夹持空间；每组夹持板的中心位置处开设有孔洞，所述孔洞用于穿入传输光纤；

若干组腰形槽，沿径向开设于所述夹持板上；每组腰形槽内均设置有连接板，所述连接板的一端传动连接于第三动力源，另一端则固定连接有夹持块；

滚动轮，安装于所述夹持块且位于中心位置所在的方向；夹持块在第三动力源的作用下完成聚拢或者分散两种状态。

在进一步的实施例中，所述切割刀片包括：本体，所述本体的一端为连接部，另一端为切割部；

所述切割部包括安装在本体上的刀体，所述刀体的两侧面从下至上呈聚拢状，所述刀体的底部的外边缘处与本体的外壁设置留有预定的间隙，构成止挡部。

通过采用上述技术方案：止挡部的设置是为了给待夹持的通信光纤提供一个缓冲的滞留空间，避免掉落。

使用如上所述的传输光纤用的切割装置的切割方法，具体包括以下步骤：

步骤一、控制升降机构处于顶升状态，安装切割刀片，切割刀片的一端传动连接于驱动组件，另一端则依次穿过第一容纳腔和第二容纳腔；

步骤二、根据待切割传输光纤的外径驱动伸缩件，控制第一容纳腔和第二容纳腔之间的距离大于待切割传输光纤的外径；

步骤三、根据切割后端面倾斜角度的需求，调节旋转组件转动切割刀片的倾斜角度，以满足需求；

步骤四、将待切割的传输光纤的活动端依次穿过送料机构、每组夹持机构，位于夹持机构之间的传输光纤横架于切割机构的上方；

步骤五、传输光纤定位完毕后，控制升降机构向下运动，使位于夹持机构之间的传输光纤下移，并在向下移动的过程中与切割刀片相互作用，切割刀片反作用于传输光纤，完成切割；

步骤六、位于切割刀片处的通信光纤被割断，处于输出端与切割刀片之间的通信光纤被转移；位于切割刀片与输入端之间的通信光纤的切割端面停留在切割刀片的止挡部上，驱动转动机构从下至上向输入端所在方向转动使切割端面停留在本体上；

步骤七、送料机构继续送料，借助于本体的作用将切割端面穿入至位于输出端处的夹持机构内；

步骤八、重复步骤一至步骤七；

步骤九、当需要对切割刀片进行磨刀时，控制驱动组件使切割刀片在第一容纳腔和第二容纳腔之间做往返运动。

本发明的有益效果：本发明使用刀片切割替代现有技术中的转动切割，首先避免出现的切割片会在光纤的端面处形成切割的纹路，导致端面不平整的现象，其次降低了碎屑的生成，保证良好的切割环境。

附图说明

图1为传输光纤用的切割装置的俯视图。

图2为切割机构的结构示意图。

图3为切割结构中的旋转组件的结构示意图。

图4为送料机构的结构示意图。

图5为夹持机构的结构示意图。

图6为切割刀片的结构示意图。

图1至图6中的各标注为: 切割机构1、夹持机构2、送料机构3、放置架101、固定架102、切割刀片103、转动盘104、“十”字型的镂空结构105、滚轮106、外齿轮圈107、放置板108、导向槽109、导向块110、凸轮111、安装座112、伸缩件113、支撑盘114、夹持板201、孔洞202、腰形槽203、连接板204、夹持块105、第三动力源206、滚动轮207、支撑台301、送料带302、限位组件303、本体304、刀体305。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施例对本发明做进一步的描述。

现有技术中，一般通过驱动机构转动切割刀片，使其作用于通信光纤的端面处，高速转动的切割片虽然达到了切割的效果，但是转动的切割片会在光纤的端面处形成切割的纹路，导致端面不平整。

因此为了解决上述技术问题，本实施例公开了一种传输光纤用的切割装置，如图1所示，包括：机架，定义机架的一端为输入端，另一端为输出端。也就是在切割通信光纤时，通信光纤的活动端从输入端进入，切割完成后从输出端输出。

在进一步的实施例中，还包括设置在机架上的切割机构1，切割机构1位于输出端所在的位置处。倾斜截面的光纤在光纤领域应用广泛，市场上的光纤切割刀只能切出竖直断面，对于实际生产中对光纤的多种角度的断面需求，已经不能满足需求了。因此切割机构1在实现普通切割的同时还具有根据需求实现倾斜切割的切割部。

切割机构1的对立面处设置有升降机构，在本实施例中，所述升降机构使用现有技术中的气缸升降即可，故在此不做赘述。且升降机构的活动端处传动连接有升降台，即气缸的活塞杆上传动连接有升降台。升降台上至少设置有两组夹持机构2，在本实施例中，以两组夹持机构2为例，并列设于升降台上。在使用时两组夹持机构2被设置为同时夹持传输光纤，并将被夹持的传输光纤腾空于切割部；切割时，升降机构驱动夹持机构2下移，被夹持的传输光纤同步下移并作用于切割部，完成切割。通过升降台控制通信光纤的升降，反作用于切割刀片103，完成切割的效果（一刀切的左永刚）。取代了现有技术中的转动式的切割刀片103，避免出现切割面不平整的现象，和造成碎屑的问题。

其中的一组夹持机构2设于输入端，另一组夹持机构2则与切割机构1相临近。其目的是，设于输入端的夹持机构2是为了给通信光纤的活动端提供良好的输入；另一组夹持机构2与切割机构1相临近，换句话就是位于输出端，是为了保证被切断的通信光纤在被切割时及切割后，有至少一个夹持机构2对其仍保证夹持的作用，便于下一道工序的转移，避免出现直接掉落的现象。

在进一步的实施例中，切割机构1包括：放置架101、驱动组件、旋转组件和切割刀片103。具体表现为：放置架101安装在机架上与升降机构对立设置，放置架101的内部设置有驱动组件。且放置架101在靠近升降机构的一端设置有向上延伸预定高度的固定架102，固定架102上设有旋转组件。使用时，切割刀片103，一端依次穿过固定架102和旋转组件，并传动连接于驱动组件；所述驱动组件基于传输光纤的外径控制切割刀片103在长度方向上的移动；旋转组件基于切割时切割刀片103所需的倾斜角度，驱动切割刀片103自转至所需的倾斜角度。

在进一步的实施例中，旋转机构包括：安装在固定架102上的转动盘104，且转动盘104的内部设置为“十”字型的镂空结构；所述镂空结构的四个顶角处分别安装有滚轮106，所述滚轮106的滚动面两两相对形成第一容纳腔；其中第一容纳腔用于给切割刀片103提供穿过的空间。转动盘104上同轴连接有外齿轮圈107，外齿轮圈107传动连接于第一动力源。其目的是为了给转动盘104提供转动的动力，以确保实现上文提到的切割机构1在实现普通切割的同时还具有根据需求实现倾斜切割的切割部。

同时，滚轮106的滚动面与切割刀片103接触既是为了降低切割刀片103移动时的摩擦力，在某个程度上对切割刀片103起到保护的作用；另外也是对切割刀片103从某个程度上起到滚磨的效果，进行磨刀处理。

在进一步的实施例中，第一动力源为安装在固定架102上的主动轮，主动轮与外齿轮圈107相啮合，且主动轮传动连接于正反转电机，即正反转电机安装在固定架102。因此基于第一动力源，切割刀片103实现在0~360°范围内的自转，满足任何倾斜角度的端面切割。当旋转180°时，即切割刀片103发生180°的大换向，由原来的刀片朝上转变为刀片朝下、本体304朝上。

在进一步的实施例中，为了满足不同外径的通信光纤的切割，即需要根据通信光纤的外径调整暴露在固定架102外的切割刀片103的长度。如果暴露在固定架102外的切割刀片103的长度小于通信光纤的外径时，则无法保证一次性切割完整，将会造成二次切割，且在二次切割时精度无法保证。因此本实施例中增加了驱动组件，包括：

设置在放置架101内部的放置板108，放置板108在沿其长度方向上设置有导向槽109。导向槽109的内部可移动的安装有导向块110。放置板108的底部并位于导向槽109的一端处设置有第二动力源，在本实施例中第二动力源为驱动电机，且驱动电机的输出轴上传动连接有凸轮111，凸轮111传动连接于所述导向块110，用于驱动所述导向块110在导向槽109上移动。导向块110上设置有安装座112，安装座112被设置为用于可转动的安装切割刀片103。

使用时，驱动电机控制凸轮111转动，当凸轮111与导向块110的连接处于固定架102之间的距离为最长时，切割刀片103处于内缩的状态；反之，当凸轮111与导向块110的连接处于固定架102之间的距离为最短时，切割刀片103处于伸长的状态。且无论怎么运动，切割刀片103在移动时的移动方向始终与导向槽109一致，不会出现偏移。

但是在实际切割时，当升降机构驱动被夹持的通信光纤下移作用于切割刀片103，且切割刀片103同时反作用于通信光纤时。若切割刀片103仅有一端有支撑结构，另一端为镂空，则意味着当通信光纤作用于切割刀片103时，切割刀片103远离固定架102所在的一端在外力的作用下，极度的不稳定容易造成倾斜甚至是断裂的现象。因此针对上述技术问题，基于上述描述，驱动机构还包括：两组伸缩件113，转动盘104上且位于外齿轮圈107的反方向；其中伸缩件113采用推动气缸即可。还包括设置在推动气缸的活动端处的支撑盘114，且支撑盘114设于转动盘104的对立面。支撑盘114的内部呈“十”字型的镂空结构；所述镂空结构的四个顶角处分别安装有滚轮106，所述滚轮106的滚动面两两相对形成第二容纳腔。

使用时，切割刀片103依次穿过第一容纳腔和第二容纳腔，位于第一容纳腔和第二容纳腔之间切割刀片103用于工作。第二容纳腔对切割刀片103起到一定的支撑作用。

在另一个实施例中，还包括：送料机构3设置在输入端，用于不断的提供通信光纤。其中，送料机构3包括：固定在升降台上的支撑台301，支撑台301上设置有至少两组送料带302，且送料带302的输送方向与输入端至输出端的方向一致。送料带302分别传动连接于送料轮，其中一个送料轮传动连接于驱动电机，在驱动电机的作用下送料轮转动，从输入端向输出端的方向转动，即可实现将通信光纤的活动端从输入端进入至切割部。

在另一个实施例中，夹持机构2包括：至少两组夹持板201，两两对立设置构成夹持空间；每组夹持板201的中心位置处开设有孔洞202，所述孔洞202用于穿入传输光纤；

若干组腰形槽203，沿径向开设于所述夹持板201上；每组腰形槽203内均设置有连接板204，所述连接板204的一端传动连接于第三动力源206，另一端则固定连接有夹持块105；滚动轮207，安装于所述夹持块105且位于中心位置所在的方向；夹持块105在第三动力源206的作用下完成聚拢或者分散两种状态。

同时为了在上料时保证通信光纤不会弯折，故在支撑台301上且位于背离输入端的一侧上设置限位组件303，限位组件303被设置为对位于送料腔和夹持机构2之间的传输光纤进行导向和支撑，如图所示，限位组件303为两组对立设置的限位轮，限位轮的滑动面为向内凹陷的弧面。

实际上，当切割刀片103隔断被至少两组夹持机构2夹持的通信光纤后，两组夹持机构2分别夹持着两组光纤，一组时按需求切割的待转移的光纤，另一组则是与送料机构3一起的待送料的光纤。待送料的光纤在送料机构3的作用下向前移动，但是其活动端与切割刀片103相切，如果直接坠地，则活动端很难被输送到位于输出端处的待转移的光纤无法对准位于输出端处的夹持机构2，因此基于上述的切割刀片103发生180°的大换向，由原来的刀片朝上转变为刀片朝下、本体304朝上，对切割刀片103做了以下改进：切割刀片103包括：本体304，所述本体304的一端为连接部，另一端为切割部；所述切割部包括安装在本体304上的刀体305，所述刀体305的两侧面从下至上呈聚拢状，所述刀体305的底部的外边缘处与本体304的外壁设置留有预定的间隙，构成止挡部。

使用时，位于切割刀片103与输入端之间的通信光纤的切割端面停留在切割刀片103的止挡部上，驱动转动机构从下至上向输入端所在方向转动使切割端面停留在本体304上；随后送料机构3持续送料，此时的切割刀片103本体304对光纤起到支撑的作用，便于将通信光纤的活动端处于至位于输出端处的夹持机构2内。

传输光纤用的切割装置的切割方法，具体包括以下步骤：

步骤一、控制升降机构处于顶升状态，安装切割刀片103，切割刀片103的一端传动连接于驱动组件，另一端则依次穿过第一容纳腔和第二容纳腔；

步骤二、根据待切割传输光纤的外径驱动伸缩件113，控制第一容纳腔和第二容纳腔之间的距离大于待切割传输光纤的外径；

步骤三、根据切割后端面倾斜角度的需求，调节旋转组件转动切割刀片103的倾斜角度，以满足需求；

步骤四、将待切割的传输光纤的活动端依次穿过送料机构3、每组夹持机构2，位于夹持机构2之间的传输光纤横架于切割机构1的上方；

步骤五、传输光纤定位完毕后，控制升降机构向下运动，使位于夹持机构2之间的传输光纤下移，并在向下移动的过程中与切割刀片103相互作用，切割刀片103反作用于传输光纤，完成切割；

步骤六、位于切割刀片103处的通信光纤被割断，处于输出端与切割刀片103之间的通信光纤被转移；位于切割刀片103与输入端之间的通信光纤的切割端面停留在切割刀片103的止挡部上，驱动转动机构从下至上向输入端所在方向转动使切割端面停留在本体304上；

步骤七、送料机构3继续送料，借助于本体304的作用将切割端面穿入至位于输出端处的夹持机构2内；

步骤八、重复步骤一至步骤七；

步骤九、当需要对切割刀片103进行磨刀时，控制驱动组件使切割刀片103在第一容纳腔和第二容纳腔之间做往返运动。

Claims (3)

1.一种传输光纤用的切割装置，包括机架，定义机架的一端为传输光纤的输入端，另一端为输出端；其特征在于，还包括：

切割机构，安装于机架上且临近于输出端；所述切割机构具有根据需求实现倾斜切割的切割部；

升降机构，设于所述切割机构的对立面；所述升降机构具有一升降台；

至少两组夹持机构，并排设于所述升降台上；其中一组夹持机构临近于输入端，其他的夹持机构则与所述切割机构相邻近；所述至少两组夹持机构被设置为同时夹持传输光纤，并将被夹持的传输光纤腾空于切割部；切割时，升降机构驱动夹持机构下移，被夹持的传输光纤同步下移并作用于切割部，完成切割；

所述切割机构包括:放置架，安装于所述机架上；所述放置架在靠近升降机构的一端设置有向上延伸预定高度的固定架；

驱动组件，设于所述放置架内；

旋转组件，设于所述固定架上；

切割刀片，一端依次穿过固定架和旋转组件，并传动连接于驱动组件；使用时，所述驱动组件基于传输光纤的外径控制切割刀片在长度方向上的移动；旋转组件基于切割时切割刀片所需的倾斜角度，驱动切割刀片自转至所需的倾斜角度;

还包括:送料机构，设于输入端；所述送料机构包括：

支撑台，固定于所述升降台上；

至少两组送料带，沿输入端至输出端的方向传动设于所述支撑台上；相邻两组送料带之间形成送料腔；

限位组件，设于支撑台上且位于背离输入端的一侧；所述限位组件被设置为对位于送料腔和夹持机构之间的传输光纤进行导向和支撑;

所述旋转组件包括：转动盘，可转动的安装在所述固定架上；所述转动盘的内部呈“十”字型的镂空结构；所述镂空结构的四个顶角处分别安装有滚轮，所述滚轮的滚动面两两相对形成第一容纳腔；

外齿轮圈，同轴连接于所述转动盘；所述外齿轮圈传动连接于第一动力源;

所述驱动组件还包括：至少两组伸缩件，设于转动盘上且位于外齿轮圈的反方向；

支撑盘，传动连接于所述伸缩件的活动端；所述支撑盘位于转动盘的对立面；所述支撑盘的内部呈“十”字型的镂空结构；所述镂空结构的四个顶角处分别安装有滚轮，所述滚轮的滚动面两两相对形成第二容纳腔；安装时，切割刀片依次穿过第一容纳腔和第二容纳腔，位于第一容纳腔和第二容纳腔之间切割刀片用于工作;

所述夹持机构包括：至少两组夹持板，两两对立设置构成夹持空间；每组夹持板的中心位置处开设有孔洞，所述孔洞用于穿入传输光纤；

若干组腰形槽，沿径向开设于所述夹持板上；每组腰形槽内均设置有连接板，所述连接板的一端传动连接于第三动力源，另一端则固定连接有夹持块；

滚动轮，安装于所述夹持块且位于中心位置所在的方向；夹持块在第三动力源的作用下完成聚拢或者分散两种状态;

所述切割刀片包括：本体，所述本体的一端为连接部，另一端为切割部；

所述切割部包括安装在本体上的刀体，所述刀体的两侧面从下至上呈聚拢状，所述刀体的底部的外边缘处与本体的外壁设置留有预定的间隙，构成止挡部;

所述的传输光纤用的切割装置的切割方法，具体包括以下步骤：

步骤一、控制升降机构处于顶升状态，安装切割刀片，切割刀片的一端传动连接于驱动组件，另一端则依次穿过第一容纳腔和第二容纳腔；

步骤二、根据待切割传输光纤的外径驱动伸缩件，控制第一容纳腔和第二容纳腔之间的距离大于待切割传输光纤的外径；

步骤三、根据切割后端面倾斜角度的需求，调节旋转组件转动切割刀片的倾斜角度，以满足需求；

步骤四、将待切割的传输光纤的活动端依次穿过送料机构、每组夹持机构，位于夹持机构之间的传输光纤横架于切割机构的上方；

步骤五、传输光纤定位完毕后，控制升降机构向下运动，使位于夹持机构之间的传输光纤下移，并在向下移动的过程中与切割刀片相互作用，切割刀片反作用于传输光纤，完成切割；

步骤六、位于切割刀片处的通信光纤被割断，处于输出端与切割刀片之间的通信光纤被转移；位于切割刀片与输入端之间的通信光纤的切割端面停留在切割刀片的止挡部上，驱动旋转组件从下至上向输入端所在方向转动使切割端面停留在本体上；

步骤七、送料机构继续送料，借助于本体的作用将切割端面穿入至位于输出端处的夹持机构内；

步骤八、重复步骤一至步骤七；

步骤九、当需要对切割刀片进行磨刀时，控制驱动组件使切割刀片在第一容纳腔和第二容纳腔之间做往返运动。

2.根据权利要求1所述的一种传输光纤用的切割装置，其特征在于，所述驱动组件包括：

放置板，设于所述放置架内；所述放置板上沿其长度方向开设有导向槽；

导向块，可移动的安装于所述导向槽内；

第二动力源，设于所述放置板上且位于导向槽的一端；

凸轮，传动连接于所述第二动力源的输出端；所述凸轮传动连接于所述导向块，用于驱动所述导向块在导向槽上移动；

安装座，设于所述导向块上；所述安装座被设置为用于可转动的安装切割刀片。

3.根据权利要求1所述的一种传输光纤用的切割装置，其特征在于，所述第一动力源驱动切割刀片在0~360°的自转。

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