CN114853320B - 一种槽棒插片石英舟加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种槽棒插片石英舟加工设备，包括：定位单元；以及组装单元，所述组装单元设于所述定位单元下部；所述定位单元包括：第一定位组件；所述第一定位组件包括：支撑板；驱动组件，用于驱动石英槽棒进行转动的所述驱动组件设于支撑板内部；夹持组件，用于将石英槽棒初步缓存的所述夹持组件转动设于支撑板侧部；校正组件，与所述夹持组件配合用于对石英槽棒的朝向以及同一高度相邻石英棒的槽进行有序对齐调整的校正组件转动设于所述支撑板上部。通过原先处于压缩状态的预紧弹簧通过伸缩杆带动主插板进入第一个槽a1内，使得第一驱动机构停止转动，保证石英槽棒在焊接时，同一高度槽棒的开口方向能够保持相适配的效果。
Description
技术领域
本发明涉及石英舟加工技术领域，尤其涉及一种槽棒插片石英舟加工设备。
背景技术
石英舟常被用于固定太阳能电池的硅片，其基本结构包括多根槽棒和位于槽棒表面与槽棒垂直的弧形瓦片，瓦片远离槽棒的另一个表面设有多根侧棒，瓦片的两端分别与最外侧的两根槽棒的边缘对齐，太阳能电池硅片在放置到石英舟上时，直接将硅片插在棒槽的内部，使得多组棒槽将硅片定位。
中国专利CN 209853977 U公开了一种石英舟用模具，石英舟包括弧形瓦片、分别位于瓦片两侧的侧棒及带有凹槽的槽棒，模具包括：第一放置座、挡板及定位机构；挡板竖直固定在第一放置座的一端侧壁上；第一放置座上的侧壁上设有可活动的定位机构；第一放置座上表面设有用于放置槽棒的第一卡槽；第一放置座的表面轮廓为与瓦片弧度相吻合的上凸曲面结构；第一放置座的上表面凸出有卡台；两个相邻的卡台之间形成用于放置瓦片的第一凹槽。
但是该技术方案中存在以下缺陷：
1、该方案在对石英槽棒进行定位时，仅能够保证每层的石英棒的焊接高度一致，不能够保证多组石英槽棒的开口朝向一致，导致石英棒与瓦片焊接后，插入硅片的阻力较大甚至无法插入。
2、该方案在定位出的石英槽棒时，不能够保证同一高度的石英棒的出现轴向不对齐的现象，导致焊接后，同一高度的石英棒对应的槽出现错位，造成在后续将硅片插到该错位的石英舟上时，硅片出现变形。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种槽棒插片石英舟加工设备，通过在焊接之前，先将石英槽棒开头处的第一个槽通过主插件进行先查找到并进行一次定位，保证焊接之前同一高度的槽棒的开口方向能够保持相互配合，随后，通过主插件自动带动次插件进行二次定位，保证石英槽棒的方向进一步校正，且采用主插件先找到第一个槽后再通过次插件插入槽棒中的顺序，有效的避免了同一高度的石英棒直接由次插件插入进行定位造成的错位现象，次外，本发明采用先定位，再进行自动的移位进行组装焊接，焊接精度高。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种槽棒插片石英舟加工设备，包括：
定位单元；以及
组装单元，所述组装单元设于所述定位单元下部；
所述定位单元包括：
第一定位组件；所述第一定位组件包括：
支撑板；
驱动组件，用于驱动石英槽棒进行转动的所述驱动组件设于支撑板内部；
夹持组件，用于将石英槽棒初步缓存的所述夹持组件转动设于支撑板侧部；
校正组件，与所述夹持组件配合用于对石英槽棒的朝向以及同一高度相邻石英棒的槽进行有序对齐调整的校正组件转动设于所述支撑板上部。
作为改进，所述夹持组件包括：
卡板；
夹持环，所述夹持环与所述卡板均转动设于所述支撑板的一侧；
所述夹持环内部转动连接有从动辊；
所述从动辊贯穿于所述夹持环的一侧连接有第一齿轮；
所述第一齿轮侧部啮合有第二齿轮；
所述第二齿轮内部插接有转盘。
作为改进，所述转盘侧部的外边缘处连接有凸轴；
所述凸轴一侧连接有第一步进销；
所述转盘沿着外边缘与所述凸轴成平角连接有第二步进销；
所述第一步进销与所述第二步进销沿着旋转的方向依次设有第一倾斜部、第二倾斜部。
作为改进，所述校正组件包括：
预压台；
滑动件，所述滑动件滑动连接在所述预压台内设置的导向槽内；
导向轴，外部套设的复位弹簧对滑动件进行导向复位工作的导向轴连接在所述滑动件侧部；以及
微调块，所述微调块连接在所述滑动件位于所述导向轴相对的一侧。
作为改进，所述滑动件侧部设有一组检测组件以及若干组预插组件；
所述检测组件与所述预插组件并排设置；
所述预插组件包括：
次插板，所述次插板上部设有大齿条。
作为改进，所述检测组件包括：
预留槽；
主插板，所述主插板滑动插接在所述预留槽内部；
伸缩杆，所述伸缩杆连接在所述主插板后端；
所述伸缩杆后端且位于所述滑动件内部连接有预紧弹簧；
所述主插板上端连接有小齿条；
所述小齿条上部与所述大齿条上部分别啮合有小齿轮、大齿轮；
所述小齿轮与所述大齿轮通过转动连接在所述滑动件内部的主轴同轴连接；
所述主插板位于滑动件外的长度长于所述次插板的长度。
作为改进，所述微调块与夹持组件相对的一侧设有若干组步进齿；相邻两组所述步进齿的间距小于凸轴的长度。
作为改进，所述组装单元包括：
下底板；
上底板，所述上底板连接在所述下底板的上部构成间隔；
第二驱动机构，所述第二驱动机构连接在所述下底板的上端；
调距轴，所述调距轴转动连接在所述第二驱动机构侧部。
作为改进，所述调距轴中部套设有调节轮；
所述调距轴外部靠近两侧处分别转动连接有用于支撑瓦片的第一载体、第二载体；
所述第一载体与所述第二载体外侧且位于上地板外侧分别设有用于导向的第一导槽、第二导槽。
作为改进，所述调节轮上下两端分别啮合有第二推拉板、第一推拉板；
所述第二推拉板与所述第一推拉板上端分别连接有用于承载支撑板的第四载体、第三载体。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明通过原先处于压缩状态的预紧弹簧通过伸缩杆带动主插板进入第一个槽a1内，使得第一驱动机构停止转动，从而达到了通过主插板将石英槽棒的开口进行定位，保证石英槽棒在焊接时，同一高度槽棒的开口方向能够保持相适配的效果。
（2）本发明通过将小齿轮的直径设置比大齿轮的直径小，实现差速移动，保证石英槽棒朝向相适配的条件下对石英棒槽a进行二次定位，避免了石英槽棒a在定位过程中由次插板直接定位，造成同一高度的两组石英槽棒的槽出现错位的效果。
（3）本发明通过采用先定位，再进行自动的移位进行组装焊接，焊接精度高的效果。
（4）本发明通过将第一驱动机构的启停开关安装在预紧弹簧内部且位于伸缩杆的一侧，在预紧弹簧处于最大的压缩状态时，第一驱动机构启动，此时主插板未插入第一个槽a1内部，当预紧弹簧不是最大压缩状态时，第一驱动机构关闭，此时主插板插入第一个槽a1内部，从而实现主插板能够自动化检测的效果。
综上所述，本发明具有能够保证同一高度的石英槽棒槽的朝向相适配、定位时发生不会出现错位的现象、焊接精度高等优点。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明组装单元内部结构示意图；
图3为本发明第一定位组件与第二定位组件配合关系图；
图4为本发明在图3中A处的放大图；
图5为本发明夹持组件结构示意图；
图6为本发明夹持组件与微调块的配合关系图；
图7为本发明校正组件与驱动组件的配合关系图；
图8为本发明校正组件与夹持组件的配合关系图；
图9为本发明主插板校核过程与石英舟的配合关系图；
图10为本发明主插板定位时与石英舟槽的配合关系图；
图11为本发明校正组件内部结构示意图；
图12为本发明在图11中B处的放大图；
图13为本发明加工的石英舟成品图。
图中，1、定位单元；2、组装单元；11、第一定位组件；12、第二定位组件；110、支撑板；111、驱动组件；112、夹持组件；113、校正组件；1110、第一驱动机构；1111、第一驱动辊；1112、皮带；1113、第二驱动辊；1120、卡板；1121、夹持环；11211、预挡板；11212、从动辊；11213、第一齿轮；1122、固定座；11214、第二齿轮；1123、转盘；11231、凸轴；11232、第一步进销；112321、第一倾斜部；11234、第二步进销；112341、第二倾斜部；1131、预压台；1132、导向槽；1133、滑动件；11331、检测组件；11332、预插组件；113311、预留槽；113312、主插板；113313、伸缩杆；113314、预紧弹簧；113315、小齿条；113316、小齿轮；113317、大齿轮；113321、次插板；113322、大齿条；11333、主轴；1134、导向轴；11341、复位弹簧；1135、微调块；11351、步进齿；201、下底板；202、上底板；2021、第一导槽；2022、第二导槽；2023、第三导槽；2024、第四导槽；203、第二驱动机构；2031、调距轴；20311、调节轮；2032、第一载体；2033、第二载体；204、第一推拉板；205、第二推拉板；2041、第三载体；2051、第四载体。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例一
如图1所示，一种槽棒插片石英舟加工设备，包括：
定位单元1；以及
组装单元2，所述组装单元2设于所述定位单元1下部；
所述定位单元1包括：
第一定位组件11；所述第一定位组件11包括：
支撑板110；
驱动组件111，用于驱动石英槽棒进行转动的所述驱动组件111设于支撑板110内部；
夹持组件112，用于将石英槽棒初步缓存的所述夹持组件112转动设于支撑板110侧部；
校正组件113，与所述夹持组件112配合用于对石英槽棒的朝向以及同一高度相邻石英棒的槽进行有序对齐调整的校正组件113转动设于所述支撑板110上部。
需要补充的是，如图4、图7所示，所述驱动组件111包括：
第一驱动机构1110，第一驱动机构1110优选采用电机；
第一驱动辊1111，所述第一驱动辊1111转动连接在所述第一驱动机构1110内部；
第二驱动辊1113，所述第二驱动辊1113通过皮带1112与所述第一驱动辊1111转动连接。
还需要补充的是，所述定位单元1还包括：与第一定位组件11沿着第三载体2041斜向下设置的第二定位组件12，所述第二定位组件12用于检测并定位开口槽斜向上的石英舟，可参考图13中b处的石英槽棒，其工作原理与第一定位组件11相同，本发明以第一定位组件11工作原理为例进行说明；本发明中的第一定位组件11与第二定位组件12均设有两组且呈对称设置。
作为改进，如图5所示，所述夹持组件112包括：
卡板1120；
夹持环1121，所述夹持环1121与所述卡板1120均转动设于所述支撑板110的一侧；
所述夹持环1121上端连接有与卡板1120相匹配用于定位夹持环1121位置的预挡板11211；
所述夹持环1121内部转动连接有从动辊11212；
所述从动辊11212贯穿于所述夹持环1121的一侧连接有第一齿轮11213；
所述第一齿轮11213侧部啮合有第二齿轮11214；
所述第二齿轮11214内部插接有转盘1123。
进一步的，如图6所示，所述转盘1123侧部的外边缘处连接有凸轴11231；
所述凸轴11231一侧连接有第一步进销11232；
所述转盘1123沿着外边缘与所述凸轴11231成平角连接有第二步进销11234；
所述转盘1123末端转动连接有安装在夹持环1121侧部的固定座1122；
所述第一步进销11232与所述第二步进销11234沿着旋转的方向依次设有第一倾斜部112321、第二倾斜部112341。
更进一步的，如图7-12所示，所述校正组件113包括：
预压台1131；
滑动件1133，所述滑动件1133滑动连接在所述预压台1131内设置的导向槽1132内；
导向轴1134，外部套设的复位弹簧11341对滑动件1133进行导向复位工作的导向轴1134连接在所述滑动件1133侧部；以及
微调块1135，所述微调块1135连接在所述滑动件1133位于所述导向轴1134相对的一侧。
其中，所述滑动件1133侧部设有一组检测组件11331以及若干组预插组件11332；
所述检测组件11331与所述预插组件11332并排设置；
所述预插组件11332包括：
次插板113321，所述次插板113321上部设有大齿条113322。
此外，如图12所示，所述检测组件11331包括：
预留槽113311；
主插板113312，所述主插板113312滑动插接在所述预留槽113311内部；
伸缩杆113313，所述伸缩杆113313连接在所述主插板113312后端；
所述伸缩杆113313后端且位于所述滑动件1133内部连接有预紧弹簧113314；
所述主插板113312上端连接有小齿条113315；
所述小齿条113315上部与所述大齿条113322上部分别啮合有小齿轮113316、大齿轮113317；
所述小齿轮113316与所述大齿轮113317通过转动连接在所述滑动件1133内部的主轴11333同轴连接；
所述主插板113312位于滑动件1133外的长度长于所述次插板113321的长度。
值得一提的是，如图6所示，所述微调块1135与夹持组件112相对的一侧设有若干组步进齿11351；相邻两组所述步进齿11351的间距小于凸轴11231的长度。
需要说明的是，初始时，如图2-5、图13所示，将图13中靠上的两根石英槽棒a分别放置在呈对称设置的第一定位组件11内，将图13中靠下的两根石英槽棒分别放置在呈对称设置的第二定位组件12内，将图13中位于石英槽棒两侧的瓦片c分别放置在第一载体2032与第二载体2033内；
本发明以第一定位组件11工作过程为例进行详细说明；
如图4-6所示，石英槽棒a放置在第一定位组件11内时，此时，石英槽棒a侧部通过第一驱动辊1111与第二驱动辊1113进行支撑，转动夹持环1121，使得从动辊11212将石英槽棒a抵在第一定位组件11内，将卡板1120转动至预挡板11211的外侧，使得石英槽棒a被初步定位，且石英槽棒a所有的槽都位于主插板113312的同侧，转动校正组件113，使得校正组件113中的主插板113312抵在石英棒槽a的侧部，此时，预紧弹簧113314处于压缩状态，次插板113321与石英槽棒a处于脱离状态，第一步进销11232或第二步进销11234所在的平面与步进齿11351所在的平面一致；
启动第一驱动机构1110，第一驱动机构1110带动两侧的第一驱动辊1111同步转动，第一驱动辊1111通过皮带1112带动第二驱动辊1113转动，此时，第一驱动辊1111与第二驱动辊1113通过与石英槽棒a接触带动石英槽棒a在第一定位组件11内转动，石英槽棒a通过从动辊11212带动第一齿轮11213转动，第一齿轮11213通过第二齿轮11214带动转盘1123转动，转盘1123带动第二步进销11234与连接在凸轴11231侧部的第一步进销11232同步转动，通过第二步进销11234上设置的第二倾斜部112341与步进齿11351之间的切向力作用带动微调块1135向前进给，并配合着通过与凸轴11231连接与步进齿11351错位布置的第一步进销11232，使得第一步进销11232通过第一倾斜部112321与步进齿11351之间的产生的切向力作用将原先被第二步进销11234推动后的步进齿11351的位置进一步推动，使得步进齿11351通过微调块1135推动滑动件1133沿着导向槽1132持续移动，滑动件1133带动主插板113312沿着石英槽棒a的表面移动，直到主插板113312移动至与石英槽棒a的第一个槽a1时，如图9-10所示，原先处于压缩状态的预紧弹簧113314通过伸缩杆113313带动主插板113312进入第一个槽a1内，使得第一驱动机构1110停止转动，从而达到了通过主插板113312将石英槽棒的开口进行定位，保证石英槽棒在焊接时，同一高度槽棒的开口方向能够保持相适配的效果；
需要补充的是，本发明在微调块1135推动滑动件1133移动过程中，为了防止第一步进销11232与第二步进销11234短暂脱离步进齿11351时，滑动件1133在复位弹簧11341的作用下复位，通过主插板113312作用在石英槽棒表面的摩擦力来平衡复位弹簧11341对滑动件1133的推力；
本发明采用将第一驱动机构1110的启停开关安装在预紧弹簧113314内部且位于伸缩杆113313的一侧，如图9所示，在预紧弹簧113314处于最大的压缩状态时，第一驱动机构1110启动，此时主插板113312未插入第一个槽a1内部，如图10所示，当预紧弹簧113314不是最大压缩状态时，第一驱动机构1110关闭，此时主插板113312插入第一个槽a1内部，从而实现主插板113312能够自动化检测的效果；
在主插板113312沿着预留槽113311移动过程中，主插板113312通过小齿条113315带动小齿轮113316转动，小齿轮113316通过主轴11333带动大齿轮113317转动，大齿轮113317通过大齿条113322带动次插板113321沿着滑动件1133移出，使得多组次插板113321移动至石英棒槽a的其余槽中，通过将小齿轮113316的直径设置比大齿轮113317的直径小，实现差速移动，即主插板113312未检测到第一个槽a1时，仅通过主插板113312与石英槽棒接触，主插板113312检测到第一个槽a1时，主插板113312与次插板113321均与石英槽棒不同位置的槽内且都抵住石英槽棒，从而达到了在保证石英槽棒朝向相适配的条件下对石英棒槽a进行二次定位，避免了石英槽棒a在定位过程中由次插板113321直接定位，造成同一高度的两组石英槽棒的槽出现错位的效果。
实施例二
如图1-3所示，其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与实施例一的不同之处在于：
所述组装单元2包括：
下底板201；
上底板202，所述上底板202连接在所述下底板201的上部构成间隔；
第二驱动机构203，所述第二驱动机构203连接在所述下底板201的上端；
所述第二驱动机构203优选采用电机代替；
调距轴2031，所述调距轴2031转动连接在所述第二驱动机构203侧部。
进一步的，所述调距轴2031中部套设有调节轮20311；
所述调距轴2031外部靠近两侧处分别转动连接有用于支撑瓦片的第一载体2032、第二载体2033；
所述第一载体2032与所述第二载体2033在与调距轴2031配合处采用螺旋方向相反的螺纹连接；
所述第一载体2032与所述第二载体2033外侧且位于上底板202外侧分别设有用于导向的第一导槽2021、第二导槽2022。
更进一步的，所述调节轮20311上下两端分别啮合有第二推拉板205、第一推拉板204；
所述第二推拉板205与所述第一推拉板204上端分别连接有用于承载支撑板110的第四载体2051、第三载体2041；
所述第三载体2041与所述第四载体2051外侧且位于上底板202内部分别设有第三导槽2023、第四导槽2024。
需要说明的是，在石英槽棒被检测并进行二次定位完成后，启动第二驱动机构203，第二驱动机构203通过调节轮20311分别带动第一推拉板204和第二推拉板205相向移动，第一推拉板204和第二推拉板205分别第三载体2041、第四载体2051移动，使得定位后的两组石英槽棒被推送至焊接的位置，同时，调距轴2031分别带动第一载体2032与第二载体2033相向移动，使得两组瓦片c被抵到定位后的石英槽棒的两侧，随后进行焊接工作，焊接后的成品如图13所示，其中石英槽棒b中槽的朝向是由本发明中的第二定位组件12进行定位后得到的，从而达到了采用先定位，再进行自动的移位进行组装焊接，焊接精度高的效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种槽棒插片石英舟加工设备，其特征在于，包括：
定位单元；以及
组装单元，所述组装单元设于所述定位单元下部；
所述定位单元包括：
第一定位组件；所述第一定位组件包括：
支撑板；
驱动组件，用于驱动石英槽棒进行转动的所述驱动组件设于支撑板内部；
夹持组件，用于将石英槽棒初步缓存的所述夹持组件转动设于支撑板侧部；
校正组件，与所述夹持组件配合用于对石英槽棒的朝向以及同一高度相邻石英棒的槽进行有序对齐调整的校正组件转动设于所述支撑板上部；
所述夹持组件包括：
卡板；
夹持环，所述夹持环与所述卡板均转动设于所述支撑板的一侧；
所述夹持环内部转动连接有从动辊；
所述从动辊贯穿于所述夹持环的一侧连接有第一齿轮；
所述第一齿轮侧部啮合有第二齿轮；
所述第二齿轮内部插接有转盘；
所述转盘侧部的外边缘处连接有凸轴；
所述凸轴一侧连接有第一步进销；
所述转盘沿着外边缘与所述凸轴成平角连接有第二步进销；
所述第一步进销与所述第二步进销沿着旋转的方向依次设有第一倾斜部、第二倾斜部；
所述校正组件包括：
预压台；
滑动件，所述滑动件滑动连接在所述预压台内设置的导向槽内；
导向轴，外部套设的复位弹簧对滑动件进行导向复位工作的导向轴连接在所述滑动件侧部；以及
微调块，所述微调块连接在所述滑动件位于所述导向轴相对的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种槽棒插片石英舟加工设备，其特征在于，
所述滑动件侧部设有一组检测组件以及若干组预插组件；
所述检测组件与所述预插组件并排设置；
所述预插组件包括：
次插板，所述次插板上部设有大齿条。
3.根据权利要求2所述的一种槽棒插片石英舟加工设备，其特征在于，
所述检测组件包括：
预留槽；
主插板，所述主插板滑动插接在所述预留槽内部；
伸缩杆，所述伸缩杆连接在所述主插板后端；
所述伸缩杆后端且位于所述滑动件内部连接有预紧弹簧；
所述主插板上端连接有小齿条；
所述小齿条上部与所述大齿条上部分别啮合有小齿轮、大齿轮；
所述小齿轮与所述大齿轮通过转动连接在所述滑动件内部的主轴同轴连接；
所述主插板位于滑动件外的长度长于所述次插板的长度。
4.根据权利要求3所述的一种槽棒插片石英舟加工设备，其特征在于，
所述微调块与夹持组件相对的一侧设有若干组步进齿；相邻两组所述步进齿的间距小于凸轴的长度。
5.根据权利要求1所述的一种槽棒插片石英舟加工设备，其特征在于，
所述组装单元包括：
下底板；
上底板，所述上底板连接在所述下底板的上部构成间隔；
第二驱动机构，所述第二驱动机构连接在所述下底板的上端；
调距轴，所述调距轴转动连接在所述第二驱动机构侧部。
6.根据权利要求5所述的一种槽棒插片石英舟加工设备，其特征在于，
所述调距轴中部套设有调节轮；
所述调距轴外部靠近两侧处分别转动连接有用于支撑瓦片的第一载体、第二载体；
所述第一载体与所述第二载体外侧且位于上地板外侧分别设有用于导向的第一导槽、第二导槽。
7.根据权利要求6所述的一种槽棒插片石英舟加工设备，其特征在于，
所述调节轮上下两端分别啮合有第二推拉板、第一推拉板；
所述第二推拉板与所述第一推拉板上端分别连接有用于承载支撑板的第四载体、第三载体。
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