CN114523808A - 轮胎装配对点装置、轮胎装配对点控制方法及控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种轮胎装配对点装置、轮胎装配对点控制方法及控制装置，其中，轮胎装配对点装置用于将轮胎装配到车身的轮毂上，轮胎装配对点装置包括机架、顶托组件及旋转组件，顶托组件设于机架，用于托持轮胎的下端面，旋转组件包括两个沿左右向相对设置的摩擦旋转轮，两个摩擦旋转轮均沿上下向的轴线转动安装于机架，且转动方向相同，两个摩擦旋转轮用以共同摩擦抵接于轮胎的侧表面，以旋转轮胎至预设角度。本发明提供的技术方案中，使轮胎处于托持状态并通过两个摩擦旋转轮摩擦带动旋转，作业更加方便和高效，对轮胎旋转动力和夹持力的要求低，结构简单、成本低，节省人工并提高了装配效率。

Description

轮胎装配对点装置、轮胎装配对点控制方法及控制装置

技术领域

本发明涉及轮胎装配技术领域，特别涉及一种轮胎装配对点装置、轮胎装配对点控制方法及控制装置。

背景技术

轮胎和轮毂在其各自生产的过程中，都会由于各种原因，导致其质量分布难以做到绝对均匀，所以轮胎和轮毂都有各自的最重点和最轻点。在装配轮胎时，将轮胎上指定的标识点(最轻)与轮毂上指定的标识点(最重)呈180°装配，能起到重量互补的作用，使轮毂和轮胎的组合纵向刚性偏差达到最小，让车轮的动平衡更佳。

现有技术中，将轮胎对点装配到轮毂的过程一般是用输送辊道将轮胎输送至装配线边，人工利用专业吊具将轮胎从输送线上吊挂出来，由于不是所有的轮胎起吊后，轮胎上指定的标识点(最轻)与轮毂上指定的标识点(最重)恰好呈180°，所以往往还需要人工旋转轮胎至对应的轻重装配角度，最终将轮胎装配至车身的轮毂上，这种装配需要人工转动吊装状态的轮胎，作业不便，人工作业强度大，装配效率低。目前还有由机器人抓取轮胎并对其进行旋转和对接至车身的轮毂上的装配方式，这种装配效率高，但是轮胎需要完全夹起，对轮胎夹持力和旋转动力要求高，所使用的机器人本身结构复杂，制造和使用维护成本较高。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种轮胎装配对点装置、轮胎装配对点控制方法及控制装置，旨在使作业更加方便和高效，对轮胎旋转动力和夹持力的要求低，结构简单、成本低，节省人工并提高了装配效率。

为实现上述目的，本发明提出的一种轮胎装配对点装置，用于将轮胎装配到车身的轮毂上，所述轮胎装配对点装置包括：

机架；

顶托组件，设于所述机架，用于托持所述轮胎的下端面；以及，

旋转组件，包括两个沿左右向相对设置的摩擦旋转轮，两个所述摩擦旋转轮均沿上下向的轴线转动安装于所述机架，且转动方向相同，两个所述摩擦旋转轮用以共同摩擦抵接于所述轮胎的侧表面，以旋转所述轮胎至预设角度。

可选地，至少一所述摩擦旋转轮在左右向的位置可调整，以调整两个所述摩擦旋转轮之间的间距。

可选地，所述机架包括机架本体以及沿左右向设置在所述机架本体上的线性滑轨；

所述轮胎装配对点装置还包括：

第一滑块和第二滑块，均可滑动安装于所述线性滑轨，两个所述摩擦旋转轮分别转动安装于所述第一滑块和所述第二滑块；以及，

压胎气缸，用以驱动所述第一滑块和所述第二滑块活动。

可选地，所述轮胎装配对点装置还包括压胎联动连杆机构，所述压胎联动连杆机构包括：

固定铰链座，固定于所述机架的上端，所述固定铰链座形成有穿设孔；

中间连杆，穿设于所述穿设孔内；

第一连杆，一端铰接安装于所述中间连杆的一端，另一端铰接安装于所述第一滑块；以及，

第二连杆，一端铰接安装于所述中间连杆的另一端，另一端铰接安装于所述二滑块。

可选地，所述顶托组件包括托盘，所述托盘上布设有多个万向滚珠，多个所述万向滚珠用以共同托持所述轮胎的下端面。

可选地，所述顶托组件包括顶托气缸，所述顶托气缸活动端与所述托盘下端面连接，以顶托所述托盘沿上下向移动。

可选地，所述轮胎装配对点装置还包括输送辊道，所述输送辊道内形成有上下向延伸的穿设空间；

所述托盘设于所述穿设空间内，所述托盘向下活动至低于所述输送辊道的上端面，以使得所述轮胎回落到所述输送辊道，所述托盘向上活动至突出于所述输送辊道的上端面，以顶托所述轮胎离开所述输送辊道。

可选地，所述旋转组件包括驱动所述摩擦旋转轮转动的伺服电机；

所述轮胎装配对点装置还包括：

第一摄像头，用以识别设于所述轮胎上的第一标识点的位置；

第二摄像头，用以识别设于所述轮毂上的第二标识点的位置；以及，

控制器，电性连接所述第一摄像头、所述第二摄像头以及所述伺服电机。

本发明还提出一种轮胎装配对点装置的轮胎装配对点控制方法，所述的轮胎装配对点装置包括驱动所述摩擦旋转轮转动的伺服电机，所述轮胎装配对点控制方法包括以下步骤：

获取所述轮胎上的第一标识点的第一实际位置以及所述轮毂上的第二标识点的第二实际位置；

计算所述第一实际位置和所述第二实际位置的中心角度差值；

根据所述中心角度差值生成控制指令；

将所述控制指令发送至所述伺服电机，以控制所述伺服电机动作。

本发明还提出一种轮胎装配对点控制装置，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的轮胎装配对点控制程序，所述轮胎装配对点控制程序配置为实现如上所述的轮胎装配对点控制方法的步骤。

本发明的技术方案中，所述轮胎装配对点装置包括机架、顶托组件及旋转组件，所述顶托组件，设于所述机架，用于托持所述轮胎的下端面，所述旋转组件，包括两个沿左右向相对设置的摩擦旋转轮，两个所述摩擦旋转轮均沿上下向的轴线转动安装于所述机架，且转动方向相同，两个所述摩擦旋转轮用以共同摩擦抵接于所述轮胎的侧表面，以旋转所述轮胎至预设角度。通过所述顶托组件托持所述轮胎的下端面，两个所述摩擦旋转轮共同摩擦抵接于所述轮胎的侧表面以旋转所述轮胎至预设角度，用以代替人工转动吊装状态的轮胎或者机器人抓取并旋转轮胎，如此设置，使所述轮胎处于托持状态并通过两个所述摩擦旋转轮摩擦带动旋转，作业更加方便和高效，对所述轮胎旋转动力和夹持力的要求低，结构简单、成本低，节省人工并提高了装配效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的轮胎装配对点装置的一实施例的第一状态主示意图；

图2为图1中轮胎装配对点装置的第二状态主示意图；

图3为图1的轮胎装配对点装置的部分结构俯视示意图；

图4为图2的轮胎装配对点装置的部分结构俯视示意图；

图5为图1的轮胎装配对点装置的轮胎装配的结构示意图。

图6为本发明提供的轮胎装配对点控制装置一实施例的结构示意图。

图7为本发明提供的轮胎装配对点装置的轮胎装配对点控制方法的一实施例的流程示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

轮胎和轮毂在其各自生产的过程中，都会由于各种原因，导致其质量分布难以做到绝对均匀，所以轮胎和轮毂都有各自的最重点和最轻点。在装配轮胎时，将轮胎上指定的标识点(最轻)与轮毂上指定的标识点(最重)呈180°装配，能起到重量互补的作用，使轮毂和轮胎的组合纵向刚性偏差达到最小，让车轮的动平衡更佳。因此，为了使轮胎装配至车身的轮毂上时，轮胎上指定的标识点(最轻)与轮毂上指定的标识点(最重)呈180°，需要根据轮胎上指定的标识点(最轻)与轮毂上指定的标识点(最重)的中心角度差值，将轮胎旋转到预设角度，以最终完成轮胎的装配，目前有用人工利用专业吊具将轮胎从输送线上吊挂出来，在轮胎起吊后，人工转动吊装状态的轮胎至预设角度，这种装配人工作业强度大，装配效率低，还有利用机器人抓取轮胎并自动对其进行旋转和对接至车身的轮毂上的装配方式，这种装配效率高，但是由于所使用的机器人本身结构复杂，制造和使用维护成本较高。

鉴于此，本发明主要提供一种轮胎装配对点装置，旨在提供一种轮胎装配对点装置，结构简单、成本低，节省人工并提高了装配效率。图1至图5为本发明提供的一种轮胎装配对点装置的实施例。图6为本发明提供的轮胎装配对点控制装置一实施例的结构示意图。图7为本发明提供的轮胎装配对点装置的轮胎装配对点控制方法的一实施例的流程示意图。

请参阅图1至图5，所述轮胎装配对点装置100，用于将轮胎200装配到车身的轮毂300上，以所述轮胎200的宽度方向为上下向，以所述轮胎200的径向方向为左右向，所述轮胎装配对点装置100包括机架1、顶托组件2和旋转组件3，所述顶托组件2设于所述机架1，用于托持所述轮胎200的下端面，所述旋转组件3包括两个沿左右向相对设置的摩擦旋转轮31，两个所述摩擦旋转轮31均沿上下向的轴线转动安装于所述机架1，且转动方向相同，两个所述摩擦旋转轮31用以共同摩擦抵接于所述轮胎200的侧表面，以旋转所述轮胎200至预设角度。

本发明的技术方案中，通过所述顶托组件2托持所述轮胎200的下端面，两个所述摩擦旋转轮31共同摩擦抵接于所述轮胎200的侧表面以旋转所述轮胎200至预设角度，用以代替人工转动吊装状态的轮胎200或者机器人抓取并旋转轮胎200，如此设置，使所述轮胎200处于托持状态并通过两个所述摩擦旋转轮31摩擦带动旋转，作业更加方便和高效，对所述轮胎200的旋转动力和夹持力的要求低，结构简单、成本低，节省人工并提高了装配效率。

进一步地，两个所述摩擦旋转轮31共同摩擦抵接于所述轮胎200的侧表面以旋转所述轮胎200至预设角度，即，所述轮胎200旋转时，两个所述摩擦旋转轮31对所述轮胎200呈抵接夹持状态，以保证有效的摩擦传动，所述轮胎200旋转后，两个所述摩擦旋转轮31对所述轮胎200呈放松状态，以使得所述轮胎200方便离开两个所述摩擦旋转轮31之间从而进入后续装配。因此，为了方便两个所述摩擦旋转轮31对所述轮胎200的夹持和放松，从而提高装配效率，两个所述摩擦旋转轮31之间的间距应能够进行调整，在本实施例中，两个所述摩擦旋转轮31在左右向的位置均可调整，以共同作用，调整两个所述摩擦旋转轮31之间的间距。当然，仅有一个所述摩擦旋转轮31在左右向的位置可调整也可以实现所述两个所述摩擦旋转轮31之间的间距调整。

能够实现所述摩擦旋转轮31在左右向上的位置可调整的方式有很多，比如将所述摩擦旋转轮31设置于一个左右向上的移动平台，平台可用导轨滑块、直线轴承、滚珠丝杠、液压缸、气缸、电缸等组装而成，或者直接人工搬动调整所述摩擦旋转轮31的位置。

为了使两个所述摩擦旋转轮31之间的间距调整更加方便和高效，从而提高装配效率，在本实施例中，请参阅图2、图3和图4，所述机架1包括机架本体11、以及沿左右向设置在所述机架本体11上的线性滑轨12，所述轮胎装配对点装置100还包括第一滑块13和第二滑块14以及压胎气缸4，所述第一滑块13和所述第二滑块14均可滑动安装于所述线性滑轨12上，两个所述摩擦旋转轮31分别转动安装于所述第一滑块13和所述第二滑块14，所述压胎气缸4驱动所述第一滑块13和所述第二滑块14活动，带动所述摩擦旋转轮31移动，从而实现对两个所述摩擦旋转轮31之间间距的调整。

进一步地，请参阅图4，所述轮胎装配对点装置100还包括压胎联动连杆机构5，所述压胎联动连杆机构5包括固定铰链座51、中间连杆52、第一连杆53和第二连杆54，所述固定铰链座51固定于所述机架1的上端，所述固定铰链座51形成有穿设孔，中间连杆52穿设于所述穿设孔内，第一连杆53一端铰接安装于所述中间连杆52的一端，另一端铰接安装于所述第一滑块13，第二连杆54一端铰接安装于所述中间连杆52的另一端，另一端铰接安装于所述第二滑块14。所述压胎气缸4驱动所述第一滑块13移动，所述第一滑块13带动所述第一连杆53移动，所述第一连杆53带动所述中间连杆52产生绕固定铰链座51的转动，因此带动所述第二连杆54移动，从而带动所述第二滑块14反方向移动，最终，带动两个所述摩擦旋转轮31反方向移动。通过压胎联动连杆机构5的设置，压胎气缸4只设置一个，精简了结构，同时，实现了两个所述摩擦旋转轮31的联动，两个所述摩擦旋转轮31能够同时反向移动以相互远离或靠近，间距调整更加方便和快速，从而提高了装配效率。

为了使所述轮胎200的旋转更加方便和高效，从而提高装配效率，可以减少所述轮胎200旋转时的阻力，在本实施例中，请参阅图1，所述顶托组件2包括托盘21，所述托盘21上布设有多个万向滚珠211，多个所述万向滚珠211用以共同托持所述轮胎200的下端面，通过所述万向滚珠211的设置，所述轮胎200旋转时，所述轮胎200的下端面以滚动摩替换滑动摩擦，减小了摩擦系数，从而减少了所述轮胎200旋转时与所述顶托组件2之间的摩檫力，使所述轮胎200的旋转更加方便和高效。

进一步地，请参阅图1和图2，所述顶托组件2包括顶托气缸22，所述顶托气缸22活动端与所述托盘21下端面连接，以顶托所述托盘21沿上下向移动，从而顶托所述轮胎200在上下向上移动，从而调整两个所述摩擦旋转轮31与所述轮胎200在上下向上的间距。如此设置，所述轮胎200旋转时，调整两个所述摩擦旋转轮31与所述轮胎200在上下向上的间距使两个所述摩擦旋转轮31与所述轮胎200位于同一水平面，两个所述摩擦旋转轮31与所述轮胎200的侧表面抵接充分，提高摩擦传动效率，同时，方便所述轮胎200旋转后，所述轮胎200沿上下向移动，离开两个所述摩擦旋转轮31之间的水平面，以进入后续的装配。

为了便于所述轮胎200的移动，形成合理的装配输送路径，从而提高装配效率，在本实施例中，请参阅图1，所述轮胎装配对点装置100还包括输送辊道6，所述输送辊道6内形成有上下向延伸的穿设空间，所述托盘21设于所述穿设空间内，所述轮胎所述托盘21向下活动至低于所述输送辊道6的上端面，以使得所述轮胎200回落到所述输送辊道6，所述托盘21向上活动至突出于所述输送辊道6的上端面，以顶托所述轮胎200离开所述输送辊道6。具体来说，所述轮胎200的装配输送路径为所述输送辊道6将所述轮胎200从前序生产工位上输送至所述托盘21处，所述托盘21向上活动，顶托所述轮胎200至所述旋转组件3处，所述轮胎200完成旋转后，所述托盘21向下活动至低于所述输送辊道6的上端面，所述轮胎200回落到所述输送辊道6，所述输送辊道6输送所述轮胎200至车身的所述轮毂300处，以做好所述轮胎200的最终装配准备。

请参阅图2、图3和图5，所述旋转组件3还包括驱动所述摩擦旋转轮31转动的伺服电机7，所述轮胎装配对点装置100还包括第一摄像头8，用以识别设于所述轮胎200上的第一标识点201的位置，第二摄像头9，用以识别设于所述轮胎200上的第二标识点301的位置，以及电性连接所述第一摄像头8、所述第二摄像头9以及所述伺服电机7的控制器，如此设置，控制器根据所述第一摄像头8和所述第二摄像头9的识别信息，自动控制所述伺服电机7驱动所述摩擦旋转轮31的转动，从而控制所述轮胎200的旋转，不需要人工目视所述第一标识点201的位置和第二标识点301的位置并判断所述轮胎200旋转的角度，节省人工并提高了装配效率。

请参阅图6，本发明提供一种轮胎装配对点控制装置，所述轮胎装配对点控制装置与所述伺服电机之间电连接，以控制所述伺服电机动作。

所述控制装置可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

如图6所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及轮胎装配对点控制程序。

在图6所示的控制装置中，通过所述处理器1001调用存储器1005中存储的轮胎装配对点控制程序，并执行以下操作：

获取所述轮胎200上的第一标识点201的第一实际位置以及所述轮毂300上的第二标识点301的第二实际位置；

计算所述第一实际位置和所述第二实际位置的中心角度差值；

根据所述中心角度差值生成控制指令；

将所述控制指令发送至所述伺服电机，以控制所述伺服电机动作。

需要说明的是，所述控制指令包括：所述伺服电机的旋转方向以及动作时间。

基于上述硬件结构，本发明提出了一种轮胎装配对点控制方法，所述轮胎装配对点控制方法利用所述轮胎装配对点控制装置，实现自动控制所述伺服电机7动作，从而实现自动控制所述轮胎装配对点。

请参阅图7，图7为本发明提供的轮胎装配对点控制方法一实施例的流程示意图。

S100：获取所述轮胎200上的第一标识点201的第一实际位置以及所述轮毂300上的第二标识点301的第二实际位置。

S200：计算所述第一实际位置和所述第二实际位置的中心角度差值。

S300：根据所述中心角度差值生成控制指令。

S400：将所述控制指令发送至所述伺服电机7，以控制所述伺服电机7动作。

在本实施例中，通过所述轮胎装配对点控制装置实现对所述轮胎200上的第一标识点201的第一实际位置以及所述轮毂300上的第二标识点301的第二实际位置的中心角度差值的自动计算，并根据所述中心角度差值生成控制指令，自动控制所述伺服电机动作，提高了对第一标识点201和第二识别点301的位置信息的处理的速度和准确性，提高了对所述轮胎的旋转效率，提高了装配效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种轮胎装配对点装置，用于将轮胎装配到车身的轮毂上，其特征在于，所述轮胎装配对点装置包括：

机架；

顶托组件，设于所述机架，用于托持所述轮胎的下端面；以及，

旋转组件，包括两个沿左右向相对设置的摩擦旋转轮，两个所述摩擦旋转轮均沿上下向的轴线转动安装于所述机架，且转动方向相同，两个所述摩擦旋转轮用以共同摩擦抵接于所述轮胎的侧表面，以旋转所述轮胎至预设角度。

2.如权利要求1所述的轮胎装配对点装置，其特征在于，至少一所述摩擦旋转轮在左右向的位置可调整，以调整两个所述摩擦旋转轮之间的间距。

3.如权利要求2所述的轮胎装配对点装置，其特征在于，所述机架包括机架本体以及沿左右向设置在所述机架本体上的线性滑轨；

所述轮胎装配对点装置还包括：

第一滑块和第二滑块，均可滑动安装于所述线性滑轨，两个所述摩擦旋转轮分别转动安装于所述第一滑块和所述第二滑块；以及，

压胎气缸，用以驱动所述第一滑块和所述第二滑块活动。

4.如权利要求3所述的轮胎装配对点装置，其特征在于，所述轮胎装配对点装置还包括压胎联动连杆机构，所述压胎联动连杆机构包括：

固定铰链座，固定于所述机架的上端，所述固定铰链座形成有穿设孔；

中间连杆，穿设于所述穿设孔内；

第一连杆，一端铰接安装于所述中间连杆的一端，另一端铰接安装于所述第一滑块；以及，

第二连杆，一端铰接安装于所述中间连杆的另一端，另一端铰接安装于所述二滑块。

5.如权利要求1所述的轮胎装配对点装置，其特征在于，所述顶托组件包括托盘，所述托盘上布设有多个万向滚珠，多个所述万向滚珠用以共同托持所述轮胎的下端面。

6.如权利要求5所述的轮胎装配对点装置，其特征在于，所述顶托组件包括顶托气缸，所述顶托气缸活动端与所述托盘下端面连接，以顶托所述托盘沿上下向移动。

7.如权利要求6所述的轮胎装配对点装置，其特征在于，所述轮胎装配对点装置还包括输送辊道，所述输送辊道内形成有上下向延伸的穿设空间；

所述托盘设于所述穿设空间内，所述托盘向下活动至低于所述输送辊道的上端面，以使得所述轮胎回落到所述输送辊道，所述托盘向上活动至突出于所述输送辊道的上端面，以顶托所述轮胎离开所述输送辊道。

8.如权利要求1所述的轮胎装配对点装置，其特征在于，所述旋转组件包括驱动所述摩擦旋转轮转动的伺服电机；

所述轮胎装配对点装置还包括：

第一摄像头，用以识别设于所述轮胎上的第一标识点的位置；

第二摄像头，用以识别设于所述轮毂上的第二标识点的位置；以及，

控制器，电性连接所述第一摄像头、所述第二摄像头以及所述伺服电机。

9.一种基于权利要求1至8任意一项所述的轮胎装配对点装置的轮胎装配对点控制方法，其特征在于，所述的轮胎装配对点装置包括驱动所述摩擦旋转轮转动的伺服电机，所述轮胎装配对点控制方法包括以下步骤：

获取所述轮胎上的第一标识点的第一实际位置以及所述轮毂上的第二标识点的第二实际位置；

计算所述第一实际位置和所述第二实际位置的中心角度差值；

根据所述中心角度差值生成控制指令；

将所述控制指令发送至所述伺服电机，以控制所述伺服电机动作。

10.一种轮胎装配对点控制装置，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的轮胎装配对点控制程序，所述轮胎装配对点控制程序配置为实现如权利要求9所述的轮胎装配对点控制方法的步骤。

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