CN115072358B - 自动排杯装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动排杯装置,包括安装板、支撑在安装板上的仓体和送杯部件,所述送杯部件固定在安装板上,并具有连通至仓体底部漏杯口的送杯通道,该送杯通道被构造为仅允许仓体中的反应杯以直立姿态进入;所述仓体由左仓体和右仓体合围形成,左仓体底部具有至少两个向漏杯口倾斜的第一底面,右仓体具有至少两个向漏杯口倾斜的第二底面,各第一底面以及第二底面的高度和倾斜角度均不相同;安装板上设有驱动组件,左仓体和右仓体能够在该驱动组件带动下沿安装板交替升降,以将仓体内的反应杯引导至漏杯口。本发明实现了反应杯的自动排杯,相对于传统的人工排杯方式,极大提高了排杯效率,并减少了反应杯被污染的风险。
Description
技术领域
本发明涉及物料输送设备技术领域,具体涉及一种自动排杯装置。
背景技术
化学发光免疫分析仪等体外诊断设备通常利用反应杯装载样本进行检测,反应杯一般需要预先整齐码放到反应杯托架后,作为耗材装入设备中。目前,将反应杯装入反应杯托架的排杯过程通常依靠人工完成,不仅费时费力,效率低下,而且会增加反应杯被污染的风险,为此,如何实现反应杯的自动排杯成为了本领域亟待解决的技术问题之一。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种自动排杯装置,能够将反应杯整齐码放到反应杯托架内。
为实现上述目的,本发明技术方案如下:
一种自动排杯装置,包括安装板、支撑在安装板上的仓体和送杯部件,所述送杯部件固定在安装板上,并具有连通至仓体底部漏杯口的送杯通道,该送杯通道被构造为仅允许仓体中的反应杯以直立姿态进入;
所述仓体由左仓体和右仓体合围形成,左仓体底部具有至少两个向漏杯口倾斜的第一底面,右仓体具有至少两个向漏杯口倾斜的第二底面,各第一底面以及第二底面的高度和倾斜角度均不相同;
安装板上设有驱动组件,左仓体和右仓体能够在该驱动组件带动下沿安装板交替升降,以将仓体内的反应杯引导至漏杯口。
根据上述结构,物料仓中的反应杯以大端杯口朝上或朝下的直立姿态进入料仓通道中,经滑道约束为大端杯口朝上的姿态,之后由送杯机构逐个向外输送,托架移动机构拖动反应杯托架二维平移逐个接收送杯机构送出的反应杯至对应位置,完成反应杯的自动排杯。
进一步地,所述送杯机构包括送杯座和送杯驱动电机,送杯座设置在送杯通道末端,并具有第一夹臂和第二夹臂,送杯驱动电机能够带动送杯座在第一姿态与第二姿态之间转动,当送杯座处于第一姿态时,第一夹臂将反应杯保持在送杯通道末端,送杯座处于第二姿态时,第一夹臂释放前一反应杯,第二夹臂将后一反应杯保持在送杯通道内,送杯座回复至第一姿态时,第二夹臂释放反应杯至第一夹臂。
根据上述结构,送杯机构借助送杯座的转动实现了将送杯通道内的反应杯以可控方式逐个向外输送。
进一步地,所述送杯通道形成于支撑板上,并沿竖直方向延伸,所述支撑板上可滑动地安装有滑动座,滑动座具有延伸至送杯通道顶端的压板,所述送杯座转动时能够带动滑动座沿支撑板上下滑动。借助该结构,送杯座转动的同时,利用滑动座上的压板推动送杯通道顶端的反应杯,迫使送杯通道中的反应杯依次移动,避免出现卡滞现象。
进一步地,所述物料仓包括安装板、支撑在安装板上的仓体和保持部件,仓体由左仓体和右仓体合围形成,底部中心位置设有漏杯口,左仓体底部具有至少两个向漏杯口倾斜的第一底面,右仓体具有至少两个向漏杯口倾斜的第二底面,各第一底面以及第二底面的高度和倾斜角度均不相同;保持部件固定在安装板上,所述料仓通道形成于该保持部件上,并连接至漏杯口,安装板上设有仓体驱动电机,左仓体和右仓体能够在该仓体驱动电机带动下沿安装板交替升降,以将仓体内的反应杯引导至漏杯口。
仓体采用分体式设计,利用左右仓体交替升降,使仓体中的反应杯在各第一底面与第二底面之间运动,最终被引导至漏杯口,直立姿态的反应杯由料仓通道被送出,未能进入料仓通道的反应杯,在左右仓体带动下在仓体内不断调整姿态,直至能够由漏杯口进入料仓通道,由于左右仓体持续运动,使得反应杯不会堵塞在漏杯口位置。
进一步地,相邻的第一底面之间设有第一豁口,相邻第二底面之间形成第二豁口,第一豁口和第二豁口的宽度与反应杯相适应,并且均朝向漏杯口倾斜。这样,调整至合适姿态的反应杯可以落入豁口中,并顺着豁口流入漏杯口,从而使更多反应杯更快地调整到适于从漏杯口排出的姿态,以提高输送效率。
进一步地,所述仓体驱动电机连接有传动皮带,左仓体和右仓体下端均向下延伸并分别设置有与传动皮带固定的固定块,安装板在对应左仓体和右仓体位置设有两条沿竖直方向延伸的导轨,左仓体和右仓体下端分别设有与对应导轨滑动配合的滑块。依靠上述结构,能够相对简单且可靠地实现左右仓体的交替升降,通过滑块与导轨配合,为左右仓体运动提供导向,确保运动平稳。
进一步地,所述料仓通道上端沿与漏杯口衔接位置竖直向下延伸,方便接取由漏杯口送出的反应杯,料仓通道下端与滑道连接的部分向外倾斜,并在保持部件下端形成向外倾斜的连接部,以方便连接滑道,并调整反应杯姿态。
进一步地,所述滑道具有主滑槽和设置于主滑槽底部的副滑槽,其中,主滑槽的宽度大于反应杯大端的宽度,副滑槽的宽度介于反应杯大端与小端宽度之间。通过主、副滑槽的宽度限制,反应杯在进入滑槽时,宽度较小的底端在自身重力作用下落入副滑槽中,而杯口所在的宽度相对较大的一端则杯限制在主滑槽内,抵接到主、副滑槽之间的台阶上,并沿滑道进行输送。
进一步地,所述托架移动机构包括托架装载盘,安装在托架装载盘下方的横向移动模组和纵向移动模组,托架移动机构的两侧分别设有空托架存放架和成品摆放平台。该结构通过横向移动模组和纵向移动模组配合实现了托架装载盘在平面内的二维平移,从空托架存放架装载反应杯托架后,按设定距离进行调整位置,接取由送杯机构逐个送出的反应杯,完成自动排杯后,再转运至成品摆放平台。
进一步地,所述托架装载盘设有托架引导槽和能够沿托架引导槽运动的推臂,并配置有推动推臂运动的推臂电机,通过在托架装载盘上设置托架引导槽并配置推臂和带动推臂运动的电机,可以方便将反应杯托架装载到托架装载盘上,或将托架装载盘上的反应杯托架推动至成品摆放平台。
有益效果
采用以上技术方案的自动排杯装置,实现了反应杯的自动排杯,相对于传统的人工排杯方式,极大提高了排杯效率,并减少了反应杯被污染的风险。
附图说明
图1为根据本发明的立体结构示意图;
图2为物料仓的结构示意图;
图3为隐去部分构件后,由另一侧观察物料仓的结构示意图;
图4为物料仓的纵向剖视图;
图5为从上方观察仓体的结构示意图;
图6为滑道的立体结构示意图;
图7为滑道的剖视图;
图8为送杯机构的立体结构示意图;
图9为送杯座的结构示意图;
图10为送杯座处于第一姿态时,送杯机构的纵向剖视图;
图11为送杯座处于第二姿态时,送杯机构的纵向剖视图;
图12为托架移动机构、空托架存放架和成品摆放平台在机台上的安装结构示意图;
图13为托架移动机构的结构示意图;
图14为托架装载盘的结构示意图。
实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明,其中,诸如上、下、左、右等用语是为了表述各元件之间的空间位置关系,如图中所示。除了图中所示的方位外,此类空间位置关系相关的用语还涵盖了装置在使用或操作过程中的不同方位。另外,以下的实施方式是用于说明本发明的示例,而本发明并不限于所描述的实施方式。
一种自动排杯装置,用于将多个反应杯9码放到反应杯托架8中整齐排列的置杯孔81中,如图1所示,自动排杯装置包括呈长方体结构的机台7、通过立柱71支撑在机台7上方的物料仓1、由物料仓1下端倾斜向下延伸的滑道2、位于滑道2末端的送杯机构3以及安装在机台7上并位于送杯机构3下方的托架移动机构4。
为提供可靠支撑并方便移动,机台7底部安装有支座72和滚轮73,机台7上还安装有空托架存放架5和成品摆放平台6,分别用于存放空的反应杯托架8和完成装杯的成品,为实现对各机构运动的控制和显示数据,在机台7上还安装有触摸式控制终端74。
如图2所示,物料仓1包括安装板11、仓体12和保持部件13,其中安装板11被构造成适于支撑仓体12和保持部件13的的板状结构,并竖直地固定到立柱71上端,仓体12安装在安装板11顶部,保持部件13定位在安装板11上仓体12下方的区域。
图3、图4展示了仓体12和保持部件13的具体安装结构,为方便示意,图中隐去了安装板11,由图中可以看出,仓体12整体呈方斗状,采用分体式结构设计,由左仓体121和右仓体122合围而成,中部形成用于容纳反应杯的空间,保持部件13设有料仓通道1a,该料仓通道1a连通至仓体12底部的漏杯口10,由漏杯口10位置竖直向下延伸后再向前方倾斜地延伸,保持部件13下端在料仓通道1a末端外围形成向前倾斜延伸的连接部131,以方便连接滑道2,并调整反应杯姿态。
左仓体121和右仓体122活动设置与安装板11上,能够沿安装板11进行上下升降运动,为实现左仓体121和右仓体122的运动,安装板11上固定有两条沿竖直方向延伸的导轨111,左仓体21和右仓体22的下端分别设有与对应导轨111滑动配合的滑块127。
本实施例中,仓体驱动电机14沿图中前后方向定位于安装板11上,仓体驱动电机14的输出轴上套设有主动带轮141,安装板11在主动带轮141的正上方可转动地安装有从动带轮142,主动带轮141和从动带轮142之间通过传动皮带15动力连接,左仓体121和右仓体122下端均向下延伸,并各通过一个固定块16与传动皮带15固定,其固定位置分别位于传动皮带15运行路径的两侧,仓体驱动电机14优选为步进电机,通过电机正反转带动传动皮带15往复运转,由于左仓体121和右仓体122下端的固定块16是固定到传动皮带15上的,因此,传动皮带15能够带动左仓体121和右仓体122交替地进行升降运动。
应当理解,除采用上述实施例的驱动组件外,左仓体121和右仓体122的运动也可以依靠独立的驱动实现,并且不限于上述的皮带传动方式,采用上述的驱动结构可以保证结构紧凑,运行噪音较小。
图5为由顶部一侧观察仓体12的结构示意图,如图所示,漏杯口10位于仓体12底部中心,并处于左仓体121和右仓体122结合面位置,其宽度略大于反应杯,且比反应杯长度小,使得只有接近直立姿态的反应杯能够由漏杯口10进入料仓通道1a。
左仓体121具有两个沿前后方向并排设置的第一底面123,两个第一底面123之间形成第一豁口125,该第一豁口125由左仓体121底部向下凹陷形成,第一底面123均朝漏杯口10的方向倾斜,并且前后两个第一底面123的高度和倾斜角度均不相同。
类似地,右仓体122具有两个沿前后方向并排设置的第二底面124,在两个第二底面124之间形成第二豁口126,第二豁口126由右仓体122底部向下凹陷形成,第二底面124也朝中心的漏杯口10倾斜,并且两个第二底面124的高度和倾斜角度均不相同,同时也和两个第一底面123的高度和倾斜角度不同,使得仓体12底部具有多种不同的高度和倾斜角度,并汇合至底部中心的漏杯口10,第一豁口125与第二豁口126贯通,其衔接部位正好位于漏杯口10。
第一豁口125和第二豁口126的宽度与反应杯的宽度相适应,并且该第一豁口125和第二豁口126的底部均朝向漏杯口10倾斜。
本领域技术人员应当理解,仓体12中第一底面23和第二底面24的数量并不限于两个,多个不同高度和倾斜角度的第一底面23和第二底面24同样能够获得类似或更佳的效果。
物料仓1工作时,首先将一定数量的反应杯放入仓体12中,启动仓体驱动电机14,左仓体121和右仓体122开始交替升降,反应杯在仓体12的各个第一底面123和第二底面124之间运动,被不断调整位置和姿态,类似于人手左右反复颠反应杯,合适姿态的反应杯,会沿第一豁口125、第二豁口126经漏杯口10以接近直立或倒立的姿态落入料仓通道1a,并沿料仓通道1a送入滑道2,从而实现了按照特定姿态输送反应杯,由于动作相对于一般的振动盘更加轻柔,因此也一定程度上降低了反应杯被碰伤的几率。
滑道2沿保持部件13下端的连接部131向下倾斜地延伸至送杯机构3,如图6和图7所示,滑道2截面呈阶梯槽状结构,包括主滑槽21和成型于主滑槽21底部的副滑槽22,主滑槽21与副滑槽22的过渡位置形成台阶23,主滑槽21的宽度大于反应杯9大端,即杯口一端的宽度,副滑槽22的宽度介于反应杯9大端与小端宽度之间,这样当反应杯9进入滑道2时,杯底宽度相对较小的一端在自身重力作用下落入副滑槽22,而大端杯限制在主滑槽21内,并与台阶23抵接,使得反应杯9被迫保持杯口朝上的姿态在滑道2中输送。
滑道2与送杯机构3衔接部位近似水平地延伸,使得滑道2中的反应杯9能够以近似杯口朝上的直立姿态进入送杯机构3的送杯通道3a。
如图8所示,送杯机构3包括一支撑板31,送杯通道3a形成于该支撑板31上,并沿竖直方向延伸,支撑板31前侧表面在临近送杯通道3a末端,即图中下端的位置安装有送杯座32,该送杯座32通过与其固定的转轴35以可转动方式设置在支撑板31上,转轴35通过位于送杯座32两侧并与支撑板31固定的两个转轴支座311安装到支撑板31上,转轴35一端通过联轴器331连接有送杯驱动电机33,本实施例中,送杯驱动电机33优选为步进电机,固定到支撑板31一侧外缘,能够驱动转轴35转动,从而带动送杯座32在第一姿态和第二姿态之间往复转动。
支撑板31在送杯座32同侧的上方还安装有滑动座34,该滑动座34的安装位置与送杯通道3a对应,能够沿图中竖直方向上下滑动,并具有延伸至送杯通道3a顶端的压板341,送杯座32转动时能够同步带动滑动座34升降。
图9示出了送杯座32的具体结构,包括座体320,座体320前侧具有由该座体320表面向前延伸形成的第一夹臂321和第二夹臂322,第一夹臂321和第二夹臂322的前端呈U型的槽状结构,与反应杯9上端尺寸相匹配,第一夹臂321位于座体320下端,第二夹臂322位于座体320上端,在第一夹臂321和第二夹臂322之间的中部区域设有用于固定转轴35的嵌合部32a。
座体320后侧固定有推动部件323,该推动部件323上端伸出座体320,并设有引导弧面324,滑动座34下端可转动地安装有轴承342,该轴承342抵接到引导弧面324上,并与引导弧面324滚动配合,从而实现送杯座32与滑动座34的同步运动。
图10和图11分别展示了送杯座32处于第一姿态和第二姿态时,上述送杯机构的纵向剖视图,为方便示意,图中示出了反应杯9沿送杯通道3a进行输送的使用状态,由图中可以看出,送杯通道3a与反应杯9的宽度相适应,允许多个反应杯9以单列方式逐个通过。支撑板31上固定有沿竖直方向延伸的轨道312,滑动座34上固定有滑块343,滑块343与轨道312滑动配合,压板341位于送杯通道3a顶端,滑动座34沿滑块343上下滑动时,压板341接触到处于送杯通道3a顶端的反应杯9,从而推动送杯通道3a中的所有反应杯9沿着送杯通道3a输送,避免出现卡滞。
支撑板31在对应送杯通道3a末端的位置还安装有光纤传感器36,用以检测是否有反应杯9从送杯通道3a末端被送出。
由图10可以看出,送杯座32处于第一姿态时,座体320大致呈竖直状态,第一夹臂321此时伸入送杯通道3a末端,并限制住位于送杯通道3a最底端的一个反应杯9,使其不会向下掉出送杯通道3a,进而将之后的各反应杯9一并保持在送杯通道3a内。第二夹臂322处于送杯通道3a外不干涉反应杯9输送的位置,滑动座34下端的轴承342此时位于引导弧面324的顶端。
参照图11,此时送杯座32处于第二姿态,相对于第一姿态,座体320以转轴35为转动中心沿图中逆时针方向转动一定角度,第一夹臂321从送杯通道3a退出,解除对送杯通道3a最底端反应杯9的限制,使其可以自由下落,而第二夹臂322同步进入到送杯通道3a限制住后一反应杯9,送杯座32转动过程中,轴承342沿引导弧面324运动,令滑动座34下滑一定距离,压板341借此推动送杯通道3a中的反应杯9向下运动。
送杯驱动电机33反转,送杯座32在送杯驱动电机33带动下回复第一姿态的过程中,第二夹臂322逐渐向外退出送杯通道3a,由其所保持的反应杯9在解除限制后向下输送,并被进入送杯通道3a的第一夹臂321限制住,成为最靠近送杯通道3a最底端的反应杯,并在送杯座32下一次转动时,被送出送杯通道3a。重复上述动作,反应杯9能够逐个从送杯通道3a中依次送出,输送频率取决于送杯座32的转动频率,可以通过送杯驱动电机33进行调整。
得益于上述结构设计,反应杯9能够以开口朝上的直立姿态从送杯通道3a按照设定频率逐个向外输送,并利用下方的托架移动机构4装载反应杯托架8进行二维平移,从而将多个反应杯9送入对应的置杯孔81中。
结合图12和图13可以看出,托架移动机构4包括用于装载反应杯托架8的托架装载盘41和用于带动托架装载盘41进行二维平移的横向移动模组和纵向移动模组,横向移动模组和纵向移动模组安装在托架装载盘41下方,借助机台7进行定位。
横向移动模组包括固定到机台7表面的横向导轨42、与横向导轨42滑动配合的横向滑台43以及驱动横向滑台43沿横向导轨42运动的横向电机44。
纵向移动模组包括水平固定到横向滑台43上的纵向滑轨45、与纵向滑轨45滑动配合的纵向滑台46和驱动纵向滑台46沿纵向滑轨45滑动的纵向电机47,其中,纵向滑轨45的延伸方向垂直于横向导轨42,托架装载盘41固定到纵向滑台46上,借助该横向移动模组和纵向移动模组,托架装载盘41能够在机台7表面上方水平面内进行二维平移,横向电机44和纵向电机47均为步进电机,可以精确地控制托架装载盘41的移动距离。
空托架存放架5和成品摆放平台6设置于托架移动机构4及送杯机构3的两侧,未放置反应杯9的反应杯托架8被整齐堆码在空托架存放架5上,托架移动机构4拖动反应杯托架8,配合送杯机构3装满反应杯9后,再由托架移动机构4转运到成品摆放平台6存放。
由图14可以看出,为了实现将反应杯托架8自动装入托架装载盘41,并在装满反应杯9后将其送出托架装载盘41,在托架装载盘41的中部设置有托架引导槽4a,并配置有能够沿托架引导槽4a运动的推臂411和推动推臂411运动的推臂电机412。推臂411向上凸出于托架装载盘41表面,与反应杯托架8一侧的挂钩82配合,实现从空托架存放架5装载反应杯托架8,并在完成排杯后将反应杯托架8从托架装载盘41推动至成品摆放平台6。
最后需要说明的是,上述描述仅仅为本发明的优选实施例,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下,可以做出多种类似的表示,这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种自动排杯装置,其特征在于,包括:
物料仓(1),其用于存储反应杯,并连接有料仓通道(1a),该料仓通道(1a)被构造为仅允许物料仓(1)中的反应杯以直立姿态进入;
滑道(2),用于接收料仓通道(1a)送出的反应杯,并使反应杯以大端朝上的姿态沿该滑道(2)向后输送;
送杯机构(3),其具有送杯通道(3a),能够接收滑道(2)输送的反应杯,并将反应杯逐个向外送出;以及
托架移动机构(4),其用于装载反应杯托架进行二维平移运动,以将由送杯通道(3a)送出的反应杯接收至反应杯托架上的对应位置;
所述送杯机构(3)包括送杯座(32)和送杯驱动电机(33),送杯座(32)设置在送杯通道(3a)末端,并具有第一夹臂(321)和第二夹臂(322),送杯驱动电机(33)能够带动送杯座(32)在第一姿态与第二姿态之间转动,当送杯座(32)处于第一姿态时,第一夹臂(321)将反应杯保持在送杯通道(3a)末端,送杯座(32)处于第二姿态时,第一夹臂(321)释放前一反应杯,第二夹臂(322)将后一反应杯保持在送杯通道(3a)内,送杯座(32)回复至第一姿态时,第二夹臂(322)释放反应杯至第一夹臂(321);
所述送杯通道(3a)形成于支撑板(31)上,并沿竖直方向延伸,所述支撑板(31)上可滑动地安装有滑动座(34),滑动座(34)具有延伸至送杯通道(3a)顶端的压板(341),所述送杯座(32)转动时能够带动滑动座(34)沿支撑板(31)上下滑动。
2.根据权利要求1所述的自动排杯装置,其特征在于:所述物料仓(1)包括安装板(11)、支撑在安装板(11)上的仓体(12)和保持部件(13),仓体(12)由左仓体(121)和右仓体(122)合围形成,底部中心位置设有漏杯口(10),左仓体(121)底部具有至少两个向漏杯口(10)倾斜的第一底面(123),右仓体(122)具有至少两个向漏杯口(10)倾斜的第二底面(124),各第一底面(123)以及第二底面(124)的高度和倾斜角度均不相同;
保持部件(13)固定在安装板(11)上,所述料仓通道(1a)形成于该保持部件(13)上,并连接至漏杯口(10),安装板(11)上设有仓体驱动电机(14),左仓体(121)和右仓体(122)能够在该仓体驱动电机(14)带动下沿安装板(11)交替升降,以将仓体(12)内的反应杯引导至漏杯口(10)。
3.根据权利要求2所述的自动排杯装置,其特征在于:相邻的第一底面(123)之间设有第一豁口(125),相邻第二底面(124)之间形成第二豁口(126),第一豁口(125)和第二豁口(126)的宽度与反应杯相适应,并且均朝向漏杯口(10)倾斜。
4.根据权利要求2所述的自动排杯装置,其特征在于:所述仓体驱动电机(14)连接有传动皮带(15),左仓体(121)和右仓体(122)下端均向下延伸并分别设置有与传动皮带(15)固定的固定块(16),安装板(11)在对应左仓体(121)和右仓体(122)位置设有两条沿竖直方向延伸的导轨(111),左仓体(121)和右仓体(122)下端分别设有与对应导轨(111)滑动配合的滑块(127)。
5.根据权利要求2所述的自动排杯装置,其特征在于:所述料仓通道(1a)上端沿与漏杯口(10)衔接位置竖直向下延伸,下端与滑道(2)连接的部分向外倾斜,并在保持部件(13)下端形成向外倾斜的连接部(131)。
6.根据权利要求1所述的自动排杯装置,其特征在于:所述滑道(2)具有主滑槽(21)和设置于主滑槽(21)底部的副滑槽(22),其中,主滑槽(21)的宽度大于反应杯大端的宽度,副滑槽(22)的宽度介于反应杯大端与小端宽度之间。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的自动排杯装置,其特征在于:所述托架移动机构(4)包括托架装载盘(41),安装在托架装载盘(41)下方的横向移动模组和纵向移动模组,托架移动机构(4)的两侧分别设有空托架存放架(5)和成品摆放平台(6)。
8.根据权利要求7所述的自动排杯装置,其特征在于:所述托架装载盘(41)设有托架引导槽(4a)和能够沿托架引导槽(4a)运动的推臂(411),并配置有推动推臂(411)运动的推臂电机(412)。
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