CN115372798A - 一种pcba板自动化检测生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种PCBA板自动化测试生产线，包括接驳台、升降机、测试机，所述测试机包括电学静态测试机、芯片烧录测试机、电学动态功能测试机，将所述电学静态测试机、芯片烧录测试机以及电学动态功能测试机依次按序分布于自动化生产线上，两台所述升降机分别设置于所述测试机的两端，且所述电学静态测试机、芯片烧录测试机以及电学动态功能测试机的前端均设置有所述接驳台，同时所述接驳台还设置于自动化生产线的两端。本发明公布了一种PCBA板自动化测试生产线，实现了PCBA板的自动化测试，有效地提高了生产效率，同时也提高了测试结果的准确性，提升了PCBA板的产品质量。

Description

一种PCBA板自动化检测生产线

技术领域

本发明涉及电路板检测技术领域，尤其是指一种PCBA板自动化测试生产线。

背景技术

随着电子行业的快速发展，PCBA板作为重要的电子部件，是电子元器件之间相互连接的载体，其适用范围越来越广泛，不仅其使用的需求量越来越大，而且其品质要求也越来越高。而在目前行业内的PCBA板的测试大多采用手工单工位测试，即一个工位使用一台测试机器设备进行测试，这样就导致每一个工位就需要一个工人测试，且不能将PCBA板一次性流线式测试完成，耗时又耗力，此外，PCBA板在转移到下一个工位进行检测的过程中，需要人工转移，容易对检测好的产品造成损坏，降低PCBA板产品的品质。

因此，提出一种解决上述问题的PCBA板自动化测试生产线是为必要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足和缺陷，提供一种PCBA板自动化测试生产线，能够自动化生产，有效地提高了生产效率以及产品质量，同时也提高了测试结果的准确性，降低产品不良品的数量。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种PCBA板自动化测试生产线，包括：

接驳台，用于连接自动化生产线上的设备并进行PCBA板的传送；

升降机，用于自动化生产线中存在高度差的设备之间PCBA板的传送；

测试机，用于对PCBA板进行测试，包括包括用于对PCBA板进行生产制成缺陷测试的电学静态测试机、用于对PCBA板上芯片进行Firmware及动态数据烧录的芯片烧录测试机、用于对PCBA板上电后进行功能性测试的电学动态功能测试机；

其中，所述电学静态测试机、芯片烧录测试机以及电学动态功能测试机依次按序分布于自动化生产线上，两台所述升降机分别设置于所述测试机的两端，且所述电学静态测试机、芯片烧录测试机以及电学动态功能测试机的前端均设置有所述接驳台，同时所述接驳台还设置于自动化生产线的两端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述电学静态测试机、芯片烧录测试机以及电学动态功能测试机均设置为三层结构，所述三层结构依次为上层、中层、下层，所述下层用于回传物件，所述中层用于对PCBA板进行测试操作，所述上层控制中层及下层运行。

作为本发明的一种优选技术方案，所述上层内部设置有控制电路板，所述上层外部设置有显示器、触摸屏、急停按钮、启停按钮、报警灯以及键盘抽屉，且所述显示器、触摸屏、急停按钮、启停按钮以及报警灯均与控制电路板连接，所述键盘抽屉设置于所述显示器的下方。

作为本发明的一种优选技术方案，所述中层设置有下压机构、测试组件、气缸、升降导轨以及输送平台，所述下压机构安装在所述中层的顶部，所述气缸固定在所述中层顶部，且所述气缸带动下压机构沿所述升降导轨运动，所述测试组件设置于所述下压机构的底端，所述输送平台安装在所述下压机构的下方，所述气缸及输送平台与所述控制电路板连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述下层设置有回流输送平台，所述回流输送平台与所述控制电路板连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述接驳台设置有传送皮带、皮带轮、驱动电机，所述驱动电机带动皮带轮转动，所述传送皮带在皮带轮的作用下进行转动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述接驳台包括接驳台一、接驳台二、接驳台三、接驳台四、接驳台五，且所述接驳台二、接驳台三、接驳台四分别设置于所述电学静态测试机、芯片烧录测试机以及电学动态功能测试机的前端，所述驳台一以及接驳台五设置于自动化生产线的前后端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述接驳台二、接驳台三、接驳台四下端设置有回流传送台，且所述回流传送台与下层的回流输送平台连通。

作为本发明的一种优选技术方案，所述接驳台一、接驳台五及测试机均设置有NFC读写模块，且所述接驳台一还安装有用于扫描产品的条形码的自动扫描枪，所述接驳台五还设置有用于汇总PCBA板测试信息的电脑，且所述电脑与测试机连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述升降机设置有横向传动及纵向传动，所述横向传动设置有电机一、传动齿轮、传动带，所述电机一带动传动齿轮转动，所述传动齿轮带动传动带转动，所述纵向传动设置有电机二、丝杆、传送台，所述电机二连接在丝杆上端，传送台随之丝杆转动上下移动，且所述电机一、传动齿轮、传动带固定在传送台上。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过将用于给PCBA板进行测试的测试机按照测试的先后顺序摆放在同一条生产线上，并且PCBA板在测试机之间通过接驳台进行传送，同时测试机内部也设置有传送机构，从而使得PCBA板在进行测试时无需人工操作，达到自动化生产的效果，不仅减轻了员工的工作量，还避免了人工生产中的安全隐患。

2、本发明通过将人工手动完成的测试转换为机械式操作，有效地避免了人为因素造成的不良产品，大大提高了生产效率以及测试结果的正确率，增强了产品的质量，同时还能够保证产品的统一性；此外，自动化生产线中全部通过皮带线传动，不会导致物料的人为破坏，从而减少物料的浪费。

附图说明

图1为本发明自动化生产线的整体结构示意图。

图2为本发明测试机的结构示意图。

图3为本发明测试机的内部结构示意图。

图4为本发明输送平台的结构示意图。

图5为本发明升降机的结构示意图。

图6为本发明接驳台的结构示意图。

图7为本发明自动化生产线中的结构框图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、接驳台，101、传动皮带，102、皮带轮，103、驱动电机，104、回流传送台，11、接驳台一，12、接驳台二，13、接驳台三，14、接驳台四，15、接驳台五，2、升降机，3、测试机，31、电学静态测试机，32、芯片烧录测试机，33、电学动态功能测试机，4、上层，41、显示器，42、触摸屏，43、急停按钮，44、启停按钮，45、报警灯，46、键盘抽屉，5、中层，51、下压机构，52、测试组件，53、气缸，54、升降导轨，55、输送平台，551、传送导轨，552、驱动电机，553、传动轴，554、转动轴承，555、测试治具，556、轨道电机，557、防压块，558、气缸挡块，6、下层，61、回流输送平台。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-7所示，本发明的具体实施过程如下：一种PCBA板自动化测试生产线，包括：接驳台1，用于连接自动化生产线上的设备并进行PCBA板的传送；升降机2，用于自动化生产线中存在高度差的设备之间PCBA板的传送；测试机3，用于对PCBA板进行测试，测试机3又包括电学静态测试机31、芯片烧录测试机32、电学动态功能测试机33；电学静态测试机31用于测试生产制成缺陷如PCBA的管脚开短路(包括IC的贴装焊接开短路)，LCR器件的标称值，二极管、齐纳管、LED、三极管的PN节压降等静态测试；芯片烧录测试机32用于烧录PCBA的芯片及检测烧录内容是否正确；电学动态功能测试机33用于检测烧录后的PCBA上电后的各项功能，如电压，通信握手命令等。

将电学静态测试机31、芯片烧录测试机32以及电学动态功能测试机33依次按序分布于自动化生产线上，并在电学静态测试机31、芯片烧录测试机32以及电学动态功能测试机33的前端均设置有接驳台1，再将两台升降机2分别设置于摆放好的接驳台1与测试机3的两端，最后再将两个接驳台1设置在生产线的前后端，形成完整的自动化生产线。通过采用这一结构，将传统采用人工测试PCBA板的方式转换成采用机械自动化测试，不仅实现自动化测试生产线，加快生产测试效率，同时还提高了测试结果的准确率，保证了PCBA板生产的统一性，大大提升了PCBA板的品质。

在本发明的实施例中，将电学静态测试机31、芯片烧录测试机32以及电学动态功能测试机33均设置为三层结构，依次为上层4、中层5、下层6，其下层6用于回传物件，中层5用于对PCBA板进行测试操作，上层4用于控制中层5及下层6运行。

在上层4内部设置有控制电路板，外部设置有显示器41、触摸屏42、急停按钮43、启停按钮44、报警灯45以及键盘抽屉46，且显示器41、触摸屏42、急停按钮43、启停按钮44以及报警灯45均与控制电路板连接，再将触摸屏42与显示器41连接，操作者可以通过触摸屏42来调整显示器41所显示的测试机3的各项运行参数，使得不同功能的测试机1可以各自编写对应的测试程序，实现自动化操作；同时，将键盘抽屉46设置在显示器41的下方，放置在抽屉内的键盘与显示器41连接，便可以通过键盘对测试程序进行编写或者修改，方便使用；设置启停按钮44有利于操作者快速控制测试机3的启动或停止；急停按钮43则可在紧急情况下使用，使得测试机立即停止运行，避免测试机的内部结构发生碰撞；报警灯45设置为可折叠三色报警灯，当测试机处于不同状态时，不同颜色的灯便会亮起，绿色表示运行或正常，黄色表示待机或预警，红色表示报警或故障，便于观察测试机的状态，且在测试机在需要搬运时，可将报警灯45转动折弯在测试机顶部，避免搬运过程中报警灯损坏。

在中层5设置有下压机构51、测试组件52、气缸53、升降导轨54以及输送平台55，将下压机构51安装在中层5的顶部，气缸53也固定在中层5顶部，且气缸53带动下压机构51沿升降导轨54运动，再将测试组件52设置于下压机构51的底端，输送平台55安装在下压机构51的下方，气缸53及输送平台55与控制电路板连接，且在中层5的壳体上设置有缺口，缺口设置在输送平台55的两端，使得接驳台可以将产品送到输送平台55上，而输送平台55的输入端设置有监测装置，当监测装置监测到当下有产品流入时，先读取产品编码，自动启动已存好的操作程序，控制电路板控制气缸53带动下压机构51沿升降导轨54向下移动，使得测试组件52与PCBA板产品接触并进行测试，同时也会将测试结果写入托盘中，有利于PCBA板产品检测情况的汇总。

其中，输送平台55设置有传送导轨551、驱动电机552、传动轴553、转动轴承554、测试治具555、轨道电机556、防压块557以及气缸挡块558，测试治具555用于PCBA板的测试，承受PCBA板的重量不能超过2KG，传送导轨551设置在测试治具555的两端，并在传送导轨551一端设置有驱动传送轨道运行的轨道电机556，轨道电机556带动皮带进行传动，皮带传送速度控制在300mm/s，驱动电机552的输出端连接在传动轴553的一端，两个传送导轨551通过转动轴承554固定在传动轴553上，同时在传送导轨551下端设置有用于传送导轨辅助移动滑轨，在驱动电机552的带动下，传送导轨551对中移动调整输送平台55的宽度，其可调宽度范围在50～380mm之间，适用于不同尺寸PCBA板的输送，适用性高；多个防压块557设置在传送导轨551的外侧上端，且防压块557高于传送导轨551，一方面可防止下压机构51下压作用力过大造成PCBA板损坏，另一方面可保证PCBA板直线传送；并将气缸挡块558设置在输送平台55的后端，且安装在传送导轨上方，导轨皮带宽度2.5mm，挡块的宽度为3mm，当PCBA板移动到一定位置时，系统控制气缸挡块558向下伸出，可挡住托盘继续向前运行，使得PCBA板停止在指定位置上进行项目测试，从而让测试组件52精准触碰到PCBA板，避免人工在离线设备上测试时产生的偏差错误，有效提高测试的良品率。

由于PCBA板需要放在托盘中进行运输，因此，在下层6设置有回流输送平台61，并将回流输送平台61与控制电路板连接，同时也在下层6的壳体上设置有缺口，缺口位于回流输送平台61的两端，回流输送平台61的输入端也设置有监测装置，当监测装置监测到有托盘流入时，控制电路板便会控制回流输送平台61开始运行，将托盘往回运送；同时，下层6还可放置设备仪器，方便测试仪器的收纳储藏。

在本发明的实施例中，接驳台1设置有传送皮带101、皮带轮102、驱动电机103，按下接驳台1的启动按钮，驱动电机103会带动皮带轮102进行转动，从而使得传送皮带101在皮带轮102的作用下进行转动，将需要进行测试的PCBA板向前输送。接驳台1包括接驳台一11、接驳台二12、接驳台三13、接驳台四14、接驳台五15，并在接驳台二12、接驳台三13、接驳台四14下端设置有回流传送台104，将接驳台二12、接驳台三13、接驳台四14分别设置于电学静态测试机31、芯片烧录测试机32以及电学动态功能测试机33的前端，使得回流传送台104与测试机下层6的回流输送平台61连通，形成一条回流输送通道，全自动化输送，无需人工操作；将接驳台一11及接驳台五15设置于自动化生产线的前后端，并在接驳台一11、接驳台五15及测试机3均设置有NFC读写模块，且在接驳台一11还安装有用于扫描PCBA板产品条形码的自动扫描枪，接驳台五15还设置有用于汇总PCBA板测试信息的电脑，并将电脑与测试机3连接。将PCBA板放在内设NFC模块的托盘中，当托盘带着PCBA板流进生产线时，前端的接驳台一11通过自动扫描枪扫描PCBA板上的产品条码，又通过NFC读写模块将条码写入托盘的NFC模块中，后面每台测试机3通过NFC读写模块获取条码并将测试结果写入NFC模块中，最后接驳台五15通过NFC读写模块读取托盘内NFC模块中记载的PCBA板的信息并将其汇总在电脑中，同时电脑会自动判断产品是否为不良品并显示在屏幕上，方便操作员查看信息后进行下一步处理。

在本发明的实施例中，升降机2上设置有横向传动及纵向传动，横向传动设置有电机一、传动齿轮、传动带，电机一带动传动齿轮进行转动，传动齿轮再带动传动带进行转动，从而将PCBA板向前传送；纵向传动设置有电机二、丝杆、传送台，将电机二连接在丝杆上端，电机二带动丝杆进行转动，同时传送台也会随之丝杆转动进行上下移动，且将电机一、传动齿轮、传动带固定在传送台上，为了实现生产线的自动化，在升降机的上部和下部分别安装了检测装置，当检测装置检测到产品时，便会上升或下降到指定高度，进行物件传送，有效地解决了不同高度上的物件传送。

本发明的工作原理：由人工或上游设备将焊接好的PCBA板放入内设NFC模块的托盘中，再将其放在接驳台一11的传送皮带上，接驳台一11通过自动扫描枪扫描PCBA板上的产品条码，又通过NFC读写模块将条码写入托盘的NFC模块中，然后经过接驳台一11的电机驱动下，传动轮带动传送皮带将托盘送往升降机2，升降机2升降到和接驳台一11同等高度，使得托盘被平稳地传送至升降机2上，再由升降机2中的横向传送组件传送至接驳台二12中，再由接驳台二12将托盘继续传送至电学静态测试机31中，电学静态测试机31检测到当前有产品流入，便会控制电机带动输送平台55两端的转动轮将托盘传送至设备中间位置，通过NFC读写模块读取托盘中记载的编码，然后控制气缸53带动下压机构51沿升降导轨54向下运动，使得安装在下压机构51上的测试组件52能够与PCBA板接触并进行生产制成缺陷测试，并通过NFC读写模块将测试结果写入托盘的NFC模块中，测试完后的电学静态测试机31再控制转动轮转动，将托盘传送至接驳机三13，接驳机三13再将托盘传送至芯片烧录测试机32，芯片烧录测试机32检测到当前有产品流入，同样控制控制电机带动输送平台55两端的转动轮将托盘传送至设备中间位置，通过NFC读写模块读取托盘中记载的编码，然后控制气缸53带动下压机构51沿升降导轨54向下运动，使得安装在下压机构51上的测试组件52能够与PCBA板接触，自动调用烧录程序，检测检测烧录内容是否正确，并通过NFC读写模块将测试结果写入托盘的NFC模块中，PCBA板在线烧录完后，芯片烧录测试机将托盘传送至接驳机四14，接驳机四14再将托盘传送至电学动态功能测试机33，电学动态功能测试机33检测到当前有产品流入，控制下压机构51下压，通过NFC读写模块读取托盘中记载的编码，自动调用功能性测试程序测试检测烧录后的PCBA上电后的各项功能，并通过NFC读写模块将测试结果写入托盘的NFC模块中，电学动态功能测试机33完成测试后将托盘传送给后端的升降机2，升降机2将托盘传送到接驳机五15，接驳机五15通过NFC读写模块将托盘中记载的PCBA板的相关信息读取出来并传送到电脑上，电脑会自动判断产品是否为不良品并显示在屏幕上，人工通过查看屏幕上的产品信息，再做下一步操作。

测试完成后，由人工拿走产品并且按下接驳台五15上设置的OK按钮，用于放置产品的托盘由接驳台15反向输送到后端的升降机2，升降机2检测到反向输送的托盘后，设置在升降机2上的升降机构下降到指定位置并将托盘传输到电学动态功能测试机33的回流传输平台61上，功能性测试机33的回流传输平台61将托盘传输到接驳台四14的回流传送台104上，接驳台四14的回流传送台104将托盘传输到芯片烧录测试机32的回流传输平台61上，芯片烧录测试机32的回流传输平台61将托盘传输到接驳台三14的回流传送台104上，接驳台三13的回流传送台104将托盘传输到电学静态测试机31的回流传输平台61上，电学静态测试机31的回流传输平台61将托盘传输到接驳台二12的回流传送台104上，前端的升降机2检测到接驳台2的回流传送台104有托盘，升降机2下降到指定位置，接驳台二12的回流传送台104将托盘传输到升降机2的传输平台上并且上升到指定位置，再将托盘传输到接驳台一11的传送皮带上，等待下一次产品测试。

本发明公布的一种PCBA板自动化测试生产线，通过将电学静态测试机、芯片烧录测试机以及电学动态功能测试机分布在同一条生产线上，并将其之间通过接驳台进行连通，形成上下来回两条传送通道，通过系统设置每个设备运行节拍时间为8～10秒，不包括测试时间，再利用升降机来解决产生的上下高度差之间的传送问题，从而形成一条全自动化的测试生产线，能够一次性完成PCBA板的测试，无需人工进行工位转移，避免对PCBA板的损坏，有效地提高了生产效率，保证PCBA板测试生产的统一性，提搞PCBA板的产品质量，提升PCBA板测试的良品率。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种PCBA板自动化测试生产线，其特征在于，包括：

接驳台(1)，用于连接自动化生产线上的设备并进行PCBA板的传送；

升降机(2)，用于自动化生产线中存在高度差的设备之间PCBA板的传送；

测试机(3)，用于对PCBA板进行测试，包括用于对PCBA板进行生产制成缺陷测试的电学静态测试机(31)、用于对PCBA板上芯片进行Firmware及动态数据烧录的芯片烧录测试机(32)、用于对PCBA板上电后进行功能性测试的电学动态功能测试机(33)；

其中，所述电学静态测试机(31)、芯片烧录测试机(32)以及电学动态功能测试机(33)依次按序分布于自动化生产线上，两台所述升降机(2)分别设置于所述测试机(3)的两端，且所述电学静态测试机(31)、芯片烧录测试机(32)以及电学动态功能测试机(33)的前端均设置有所述接驳台(1)，同时所述接驳台(1)还设置于自动化生产线的两端。

2.根据权利要求1所述的一种PCBA板自动化测试生产线，其特征在于，所述电学静态测试机(31)、芯片烧录测试机(32)以及电学动态功能测试机(33)均设置为三层结构，所述三层结构依次为上层(4)、中层(5)、下层(6)，所述下层(6)用于回传物件，所述中层(5)用于对PCBA板进行测试操作，所述上层(4)控制中层(5)及下层(6)运行。

3.根据权利要求2所述的一种PCBA板自动化测试生产线，其特征在于，所述上层(4)内部设置有控制电路板，所述上层外部设置有显示器(41)、触摸屏(42)、急停按钮(43)、启停按钮(44)、报警灯(45)以及键盘抽屉(46)，且所述显示器(41)、触摸屏(42)、急停按钮(43)、启停按钮(44)以及报警灯(45)均与控制电路板连接，所述键盘抽屉(46)设置于所述显示器(41)的下方。

4.根据权利要求3所述的一种PCBA板自动化测试生产线，其特征在于，所述中层(5)设置有下压机构(51)、测试组件(52)、气缸(53)、升降导轨(54)以及输送平台(55)，所述下压机构(51)安装在所述中层(5)的顶部，所述气缸(53)固定在所述中层(5)顶部，且所述气缸(53)带动下压机构(51)沿所述升降导轨(54)运动，所述测试组件(52)设置于所述下压机构(51)的底端，所述输送平台(55)安装在所述下压机构(51)的下方，所述气缸(53)及输送平台(55)与所述控制电路板连接。

5.根据权利要求3所述的一种PCBA板自动化测试生产线，其特征在于，所述下层(6)设置有回流输送平台(61)，所述回流输送平台(61)与所述控制电路板连接。

6.根据权利要求1所述的一种PCBA板自动化测试生产线，其特征在于，所述接驳台(1)设置有传送皮带(101)、皮带轮(102)、驱动电机(103)，所述驱动电机(103)带动皮带轮(102)转动，所述传送皮带(101)在皮带轮(102)的作用下进行转动。

7.根据权利要求5所述的一种PCBA板自动化测试生产线，其特征在于，所述接驳台(1)包括接驳台一(11)、接驳台二(12)、接驳台三(13)、接驳台四(14)、接驳台五(15)，且所述接驳台二(12)、接驳台三(13)、接驳台四(14)分别设置于所述电学静态测试机(31)、芯片烧录测试机(32)以及电学动态功能测试机(33)的前端，所述驳台一(11)以及接驳台五(15)设置于自动化生产线的前后端。

8.根据权利要求7所述的一种PCBA板自动化测试生产线，其特征在于，所述接驳台二(12)、接驳台三(13)、接驳台四(14)下端设置有回流传送台(104)，且所述回流传送台(104)与下层(6)的回流输送平台(61)连通。

9.根据权利要求7所述的一种PCBA板自动化测试生产线，其特征在于，所述接驳台一(11)、接驳台五(15)及测试机(3)均设置有NFC读写模块，且所述接驳台一(11)还安装有用于扫描PCBA板产品条形码的自动扫描枪，所述接驳台五(15)还设置有用于汇总PCBA板测试信息的电脑，且所述电脑与测试机(3)连接。

10.根据权利要求1所述的一种PCBA板自动化测试生产线，其特征在于，所述升降机(2)设置有横向传动及纵向传动，所述横向传动设置有电机一、传动齿轮、传动带，所述电机一带动传动齿轮转动，所述传动齿轮带动传动带转动，所述纵向传动设置有电机二、丝杆、传送台，所述电机二连接在丝杆上端，传送台随之丝杆转动上下移动，且所述电机一、传动齿轮、传动带固定在传送台上。

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