CN203738259U - 与焊接机器人配套的工件夹装回转工作台结构 - Google Patents
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Abstract
一种与焊接机器人配套的工件夹装回转工作台结构,属于自动化焊接用的辅助设施技术领域。包括一支架,在该支架的顶部固定有一支架平台;一平面轴承,该平面轴承设置在所述的支架平台上,并且位于支架平台的中央位置;一工件夹装台板,该工件夹装台板安顿于所述的平面轴承上;一用于驱使所述工件夹装台板转动的动力传动机构,该动力传动机构设置在所述的支架平台上,并且在对应于平面轴承的轴承腔的位置与工件夹装台板固定连接。能保障焊接机器人与工件夹装操作者彼此处于并行不悖的工作状态,不仅可以显著提高焊接效率,而且可以减少焊接机器人的投用数量、节省劳动力资源并降低劳动力成本。
Description
技术领域
本实用新型属于自动化焊接用的辅助设施技术领域,具体涉及一种与焊接机器人配套的工件夹装回转工作台结构。
背景技术
焊接机器人可对安装于工作台或类似载体上的工件完成自动化焊接,并且具有焊接速度快、焊接质量高以及节省人力资源等长处,因而普遍受到机械、轻工、电子乃至化工设备制造等行业的青睐。
已有技术中,将有待于焊接的工件例如冲压钣金件之类的部件夹装于工作台上的操作者与焊接机器人之间的关系通常表现为我工作它休息,它工作我休息的交替模式,具体而言,当它即焊接机器人在焊接时,我即操作者处于等待状态,反之同例,从而在很大程度上影响了焊接机器人对工件的焊接效率,最终影响产品的生产速度,并且不利于节约支撑焊接机器人工作的电能。目前解决该技术问题的措施有二:一是指派夹装动作相对麻利的操作者“伺候”焊接机器人;二是增加焊接机器人的数量并且同时增加操作者。就前者而言,以缩短工件夹装时间换取焊接机器人的焊接效率的微渺效果并不能令人恭维;就后者而言,不仅增加设备投资,而且不利于节约匮乏的劳动力资源;就两者的共同欠缺而言,均不能从根本上改变焊接机器人与操作者的交替工作模式。
在公开的中国专利文献中可见诸焊接用回转工作台的技术信息,典型的如授权公告号CN201455595U推荐有“一种焊接用回转工作台”,该专利方案在具有一组支柱的底座上分别固定内环和外环,在内、外环之间设有钢球,将与轴套的法兰盘连接的旋转平台安顿于钢球上(具体可参见说明书第0009段)。该专利方案的建树之处在于避免焊接工人在对工件的焊接过程回绕工件走动而藉以减轻焊接工人的劳动强度。又如发明专利授权公告号CN101780621B提供有“焊接装备任意角度回转工作台”,该专利方案在大体上呈十字形的支架上设置定位工作台,并在定位工作台上的一组孔内设置球形回转体,将一圆盘式支承台面设于定位工作台上,并且与球形回转体形成转动副,再在圆盘式支承台面的上方设置与圆盘式支承台面固定的回转工作台,回转工作台的中央与设在支架上的纵轴形成转动副。通过对该专利的说明书的阅读可知其具有与前述CN201455595U异曲同工的特点。
并非限于上面例举的专利方案均不足解决前述的焊接机器人与工件夹装操作者之间因交替工作而影响焊接效率的技术问题,并且也未给出相应的技术启示。毫无疑问,只有焊接机器人与工件夹装操作者处于并行不悖的状态才得以根除前述技术问题。
针对上述已有技术,本申请人作了积极而有益的设计,终于形成了下面将要介绍的技术方案,并且在采取了保密措施下在本申请人的厂区进行了模拟试验,结果惊人地表现出了意想不到的即可以显著提高生产效率的技术效果。
发明内容
本实用新型的任务在于提供一种有助于使焊接机器人与工件夹装操作者彼此处于并行不悖的工作状态而藉以提高设备的工作效率、减少设备投入、节省劳动力资源并降低劳动力成本的与焊接机器人配套的工件夹装回转工作台结构。
本实用新型的任务是这样来完成的,一种与焊接机器人配套的工件夹装回转工作台结构,包括一支架,在该支架的顶部固定有一支架平台;一平面轴承,该平面轴承设置在所述的支架平台上,并且位于支架平台的中央位置;一工件夹装台板,该工件夹装台板安顿于所述的平面轴承上;一用于驱使所述工件夹装台板转动的动力传动机构,该动力传动机构设置在所述的支架平台上,并且在对应于平面轴承的轴承腔的位置与工件夹装台板固定连接。
在本实用新型的一个具体的实施例中,在所述的支架平台上并且位于支架平台的左侧或右侧的边缘部位开设有一限定闩块让位腔,而在支架平台朝向下的一侧并且在对应于限定闩块让位腔的位置设置有一用于对所述工件夹装台板定位的工件夹装台板定位机构,在工件夹装台板朝向所述支架平台的一侧固定有一第一定位块和一第二定位块,该第一定位块和第二定位块围绕工件夹装平台的圆周方向彼此相隔180°,并且与所述的限定闩块让位腔相对应,由所述工件夹装台板定位机构在对应于限定闩块让位腔的位置对第一定位块以及第二定位块交替地定位或释放。
在本实用新型的另一个具体的实施例中,在所述的支架平台上并且位于支架平台的左侧以及右侧的边缘部位各固定有一挡块,而在所述工件夹装台板朝向支架平台的一侧并且在对应于挡块的位置设置有一缓冲块,该缓冲块与挡块相配合。
在本实用新型的又一个具体的实施例中,在所述的工件夹装台板朝向上的一侧并且位于工件夹装台板的中部固定有一与工件夹装台板垂直的用于将工件夹装台板分隔为两个区域的防干涉挡板。
在本实用新型的再一个具体的实施例中,所述的动力传动机构包括电机、减速箱、小齿轮和大齿轮,电机与减速箱传动配合,并且由减速箱连同电机固定在所述支架平台朝向下的一侧,该减速箱的减速箱输出轴朝向上并且探出支架平台而伸展到所述平面轴承的轴承腔内,小齿轮位于轴承腔内并且固定在减速箱输出轴上,该小齿轮与大齿轮相啮合,大齿轮同样位于轴承腔内,并且与所述的工件夹装台板固定连接,在该大齿轮朝向下的一侧并且位于中央位置构成有一大齿轮半轴,该大齿轮半轴通过大齿轮半轴轴承座转动地支承在支架平台上,所述的电机为具为正反转功能的电机。
在本实用新型的还有一个具体的实施例中,在所述的大齿轮半轴轴承座上设有一第一信号采集器和一第二信号采集器,该第一、第二信号采集器围绕大齿轮半轴轴承座的圆周方向彼此相隔180°,所述大齿轮半轴的末端探出大齿轮半轴轴承座并且固定有一信号采集器触发部件,该信号采集器触发部件以交替状态与第一信号采集器以及第二信号采集器相配合。
在本实用新型的更而一个具体的实施例中,所述的第一信号采集器和第二信号采集器为行程开关、微动开关、位置接近开关、干簧管和霍尔感应元件。
在本实用新型的进而一个具体的实施例中,在所述的支架平台上并且在对应于所述平面轴承的位置围绕平面轴承的圆周方向以间隔状态固定有平面轴承下定位销,平面轴承朝向支架平台的一侧与平面轴承下定位销相配合,在平面轴承的朝向所述工件夹装台板的一侧并且围绕平面轴承的圆周方向以间隔状态固定有平面轴承上定位销,该平面轴承上定位销探入于工件夹装台板上的上定位销孔中。
在本实用新型的又更而一个具体的实施例中,所述工件夹装台板定位机构包括作用缸座、作用缸和限定闩块,作用缸座在对应于所述限定闩块让位腔的位置与支架平台朝向下的一侧固定,作用缸固定在作用缸座上,限定闩块固定在作用缸的作用缸柱的末端,并且与所述的限定闩块让位腔相对应,藉由该限定闩块对所述的第一定位块以及第二定位块以交替方式定位或释放。
在本实用新型的又进而一个具体的实施例中,所述第一定位块和第二定位块的横截面形状均呈n形,所述的作用缸为气缸。
本实用新型提供的技术方案由动力传动机构带动工件夹装台板转动,在焊接机器人对夹装于工件夹装台板的一端的工件实施焊接的同时由工件夹装操作者将有待于焊接的下一个工件在工件夹装台板的另一端进行夹装操作,因而能保障焊接机器人与工件夹装操作者彼此处于并行不悖的工作状态,不仅可以显著提高焊接效率,而且可以减少焊接机器人的投用数量、节省劳动力资源并降低劳动力成本。
附图说明
图1为本实用新型的实施例结构图。
图2为本实用新型的应用例示意图。
具体实施方式
为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果,申请人将在下面以实施例的方式作详细说明,但是对实施例的描述均不是对本实用新型方案的限制,任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。
实施例:
在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的概念均是针对正在被描述的图所处的位置状态而言的,因而不能将其理解为对本实用新型的特殊限定。
请参见图1,给出了一支架1,该支架1在使用状态下伴随于由图2示意的焊接机器人6(焊接机器人6也可称为自动焊接机器人或自动焊接机械手)。在支架1的顶部固定有一长方体或类似的几何形状的支架平台11。优选地,可对支架1的四个侧面用封板13封闭,而在其中的一个侧面(四个侧面中的其中一个侧面)配设可开启或关闭的检护门。
给出了一平面轴承2,该平面轴承2设置在前述的支架平台11朝向上的一侧,并且位于支架平台11的中央位置。给出了一工件夹装台板3,该工件夹装台板3安顿于前述的平面轴承2上。给出了一用于驱使工件夹装台板3转动的动力传动机构4,该动力传动机构4设置在支架平台11上,并且还对应于平面轴承2的轴承腔21的位置与前述工件夹装平台3固定连接。
在前述的支架平台11上并且位于支架平台11的右侧的边缘部位开设有一限定闩块让位腔12,在对应于该限定闩块让位腔12的位置用闩块导向框螺钉1211固定有一闩块导向框121,该闩块导向框121的腔与限定闩块让位腔12相对应,即与限定闩块让位腔12重合。如果将限定闩块让位腔12转移至支架平台11的左侧的边缘部位,那么应当视为等效替代而依然属于本实用新型公开的技术内容范畴。
由图1所示,在支架平台11朝向下的一侧并且在对应于前述限定闩块让位腔12的位置固定有一用于对前述工件夹装台板3定位的工件夹装台板定位机构5,在焊接机器人6对位于即夹装于工件夹装台板3的一端的工件焊接的过程中以及同时由工件夹装操作者在对工件夹装台板3夹装有待于焊接的下一个工件的夹装过程中,由该工件夹装台板定位机构5借道于限定闩块让位腔12将工件夹装平台3定位,避免出现转动情形。为了确保工件夹装台板定位机构5对工件夹装台板3的定位,于是在工件夹装台板3朝向支架平台11的一侧即朝向下的一侧用第一定位块螺钉311固定有一第一定位块31和用第二定位块螺钉321固定一第二定位块32,该第一定位块31和第二定位块32围绕工件夹装平台3的圆周方向彼此相隔180°,并且与限定闩块让位腔12相对应。由此可知,当工件夹装平台3转动180°而使其上的第一定位块31对应至限定闩块让位腔12时,便可由工件夹装台板定位机构5在对应于限定闩块让位腔12的位置将第一定位块31定位。同样,在工件夹装台板定位机构5解除对第一定位块31的定位即对第一定位块释放后,并且在工件夹装平台3以相反方向转动至其上的第二定位块32对应至限定闩块让位腔12时,便由工件夹装台板定位机构5在对应于限定闩块让位腔12的位置将第二定位块32定位,因此工件夹装台板定位机构5是以交替方式对第一定位块31以及第二定位块32作用的,这里所称的作用是指定位或释放。
在前述的支架平台11上并且位于支架平台11的左侧以及右侧的边缘部位各用挡块螺钉1111固定有一挡块111,而在工件夹装台板3朝向支架平台11的一侧优选使用缓冲块固定螺钉331固定一缓冲块33,该缓冲块33与挡块111相配合。在本实施例中,缓冲块33优选使用橡胶、尼龙或其它等效的材料。缓冲块33以交替状态与一对挡块111接触,其作用是通过其与挡块111的接触而确保工件夹装台板3只能在180°范围内顺逆回转。
为了防止焊接机器人6在焊接时产生的焊接电弧光线对工件夹装操作者刺激并且保障工件夹装操作者的安全,于是在工件夹装台板3朝向上的一侧并且位于工件夹装台板3的长度方向的中部位置固定有一与工件夹装台板3垂直的用于将工件夹装台板3分隔为两个区域(焊接区域和夹装区域)的犹如屏风效应的防干涉挡板34,这里提及的焊接区域和夹装区域是频繁地交替变换的。由图1所示,在工件夹装台板3上并且在对应于防干涉板34的居中位置用防干涉板固定座螺钉351固定有一对防干涉板固定座35,防干涉板33插置于一对防干涉板固定座35之间。
优选的方案还可在前述工件夹装板3的长度方向的对应两侧各由扩展板螺钉361固定一扩展板36,并且扩展板36优选为半圆体的板。
请继续见图1,上面提及的动力传动机构4的优选而非绝对限于的结构如下:包括电机41、减速箱42、小齿轮43和大齿轮44,电机41为具有正反转功能的电机,与减速箱42传动配合,并且由减速箱42连同电机41在对应于预设在支架平台11上的减速箱固定螺钉孔113的位置用减速箱固定螺钉固定于支架平台11朝向下的一侧,也就是说减速箱42连同电机41以悬臂状态与支架平台11朝向下的一侧固定,而减速箱42的减速箱输出轴421朝向上并且在对应于预设在支架平台11上的输出轴让位孔114的位置探出支架平台11而伸展到前述平面轴承2的轴承腔21内。小齿轮43位于轴承腔21内并且优选以平键固定方式固定在减速箱输出轴421上。由图1所示,在减速箱输出轴421上构成有轴键4211(即平键),而在小齿轮43的齿轮孔431的孔壁上构成有键槽4311,藉由该键槽4311与轴键4211相配合而使小齿轮43可靠地固定于减速箱输出轴421上,并且与大齿轮44相啮合。大齿轮44同样对应于轴承腔21内,并且通过一组大齿轮固定螺钉442在对应于大齿轮44上开设的大齿轮固定孔443的位置与前述的工件夹装台板3朝向下的一侧的中央位置固定。在大齿轮44朝向下的一侧并且位于中央位置构成有一大齿轮半轴441,该大齿轮半轴441通过大齿轮半轴轴承座4411转动地支承在支架平台11上,而大齿轮半轴轴承座4411通过轴承座固定螺钉44113与支架平台11朝向下的一侧固定。
在前述的大齿轮半轴轴承座4411上设置有一第一信号采集器44111和一第二信号采集器44112,该第一、第二信号采集器44111、44112围绕大齿轮半轴轴承座4411的圆周方向彼此相隔180°。大齿轮半轴441的末端探出大齿轮半轴轴承座4411并且固定有一信号采集器触发部件4412,该信号采集器触发部件4412与第一信号采集器44111与第二信号采集器44112相配合,具体而言,信号采集器触发部件4412以交替方式或称以交替状态与第一信号采集器44111以及第二信号采集器44112相配合。
在本实施例中,前述的第一、第二信号采集器44111、44112均为行程开关、前述的信号采集器触发部件为触脚,但是也可将第一、第二信号采集器44111、44112更换成微动开关、位置接近开关、干簧管乃至霍尔感应元件,因而不能以第一、第二信号采集器44111、44112的变化而认为游离出了本实用新型公开的技术内容范畴。
优选的方案可在前述的大齿轮半轴441的末端即探出大齿轮半轴轴承座4411的部位开设一限位销孔4413,在限位销孔4413内插设一限位销。
在前述的支架平台11上并且在对应于前述平面轴承2的位置围绕平面轴承2的圆周方向以间隔状态固定有凸起于支架平台11表面的下定位销112,平面轴承2朝向支架平台11的一侧并且在对应于下定位销112的位置开设有下定位销孔,下定位销孔与下定位销112相配合,从而使平面轴承2的下部定位在支架平台11上。在平面轴承2朝向上的一侧即朝向工件夹装台板3的一侧并且围绕平面轴承2的圆周方向以间隔状态固定有凸起于平面轴承2的表面的平面轴承上定位销22,该平面轴承上定位销22探入到预设于工件夹装台板3上的上定位销孔中。可见,平面轴承2的下部是静止的,而上部是转动的,平面轴承2的上下部之间为滚珠。
仍请见图1,上面提及的工件夹装台板定位机构5包括作用缸座51、作用缸52和限定闩块53,作用缸座51在对应于前述限定闩块让位腔12的位置与支架平台11朝向下的一侧用螺钉511固定,作用缸52用固定螺钉522固定在作用缸座51上,限定闩块53固定在作用缸52的作用缸柱521(作用缸柱521朝向上)的末端并且与限定闩块让位腔12相对应,藉由限定闩块53对第一定位块31和第二定位块32以交替方式定位或释放(即解除定位)。
在本实施例中,前述的作用缸52为气缸,但是如果采用油缸,那么应当视为等效性替代,前述的第一、第二定位块31、32的横截面形状均呈n形,更具体地讲呈倒置的U形,以便供限定闩块53闩入。
应用例:
请参见图2并且结合图1,申请人简述本实用新型的应用,以图2所示的位置状态为例,焊接机器人6处于对夹装于工件夹装台板3左端的工件7的焊接状态,而工件夹装操作者处于对工件夹装台板3右端夹装工件7的状态,对工件7的夹装可通过专用的夹具并且凭借工件夹装台板3上的夹具螺孔37(图1示)实现。于是焊接机器人6对工件7焊接与工件夹装操作者对工件7的夹装处于并驾齐驱的状态。在焊接与夹装同步进行的过程中,工件夹装台板定位机构5处于工作状态,作用缸52的作用缸柱521向缸体外伸展,限定闩块53闩入于第二定位块32的槽内,工件夹装台板3便处于可靠的静止状态。当焊接机器人6完成了对工件7的焊接时,位于工件夹装台板3右端的即有待于焊接的下一个工件7恰好处于完成夹装状态。此时作用缸52反向工作而使限位闩块53解除对第二定位块32的限定,在动力传动机构5的电机41的工作下,由减速箱42减速并且由减速箱42的减速箱输出轴421带动小齿轮43,由于小齿轮43与大齿轮44相啮合,因而由小齿轮43带动大齿轮44,又由于大齿轮44与工件夹装台板3固定,因而由大齿轮44带动工件夹装台板3转动180°,使完成焊接的工件7与有待于焊接的工件7的位置对调,先由工件夹装操作者将完成焊接的工件7从工件夹装台板3上卸除,并且将继而有待于焊接的工件7夹装于工件夹装台板3上,而此时的焊接机器人又恰好处于对工件7的焊接状态,如此反复。在上述过程中,工件夹装台板3顺时针及逆时针交替转动180°由电机41执行,并且由信号采集器触发部件4412与第一信号采集器44111以及第二信号采集器44112的交替配合而保证。
Claims (10)
1.一种与焊接机器人配套的工件夹装回转工作台结构,其特征在于包括一支架(1),在该支架(1)的顶部固定有一支架平台(11);一平面轴承(2),该平面轴承(2)设置在所述的支架平台(11)上,并且位于支架平台(11)的中央位置;一工件夹装台板(3),该工件夹装台板(3)安顿于所述的平面轴承(2)上;一用于驱使所述工件夹装台板(3)转动的动力传动机构(4),该动力传动机构(4)设置在所述的支架平台(11)上,并且在对应于平面轴承(2)的轴承腔(21)的位置与工件夹装台板(3)固定连接。
2.根据权利要求1所述的与焊接机器人配套的工件夹装回转工作台结构,其特征在于在所述的支架平台(11)上并且位于支架平台(11)的左侧或右侧的边缘部位开设有一限定闩块让位腔(12),而在支架平台(11)朝向下的一侧并且在对应于限定闩块让位腔(12)的位置设置有一用于对所述工件夹装台板(3)定位的工件夹装台板定位机构(5),在工件夹装台板(3)朝向所述支架平台(11)的一侧固定有一第一定位块(31)和一第二定位块(32),该第一定位块(31)和第二定位块(32)围绕工件夹装平台(3)的圆周方向彼此相隔180°,并且与所述的限定闩块让位腔(12)相对应,由所述工件夹装台板定位机构(5)在对应于限定闩块让位腔(12)的位置对第一定位块(31)以及第二定位块(32)交替地定位或释放。
3.根据权利要求1或2所述的与焊接机器人配套的工件夹装回转工作台结构,其特征在于在所述的支架平台(11)上并且位于支架平台(11)的左侧以及右侧的边缘部位各固定有一挡块(111),而在所述工件夹装台板(3)朝向支架平台(11)的一侧并且在对应于挡块(111)的位置设置有一缓冲块(33),该缓冲块(33)与挡块(111)相配合。
4.根据权利要求1或2所述的与焊接机器人配套的工件夹装回转工作台结构,其特征在于在所述的工件夹装台板(3)朝向上的一侧并且位于工件夹装台板(3)的中部固定有一与工件夹装台板(3)垂直的用于将工件夹装台板(3)分隔为两个区域的防干涉挡板(34)。
5.根据权利要求1所述的与焊接机器人配套的工件夹装回转工作台结构,其特征在于所述的动力传动机构(4)包括电机(41)、减速箱(42)、小齿轮(43)和大齿轮(44),电机(41)与减速箱(42)传动配合,并且由减速箱(42)连同电机(41)固定在所述支架平台(11)朝向下的一侧,该减速箱(42)的减速箱输出轴(421)朝向上并且探出支架平台(11)而伸展到所述平面轴承(2)的轴承腔(21)内,小齿轮(43)位于轴承腔(21)内并且固定在减速箱输出轴(421)上,该小齿轮(43)与大齿轮(44)相啮合,大齿轮(44)同样位于轴承腔(21)内,并且与所述的工件夹装台板(3)固定连接,在该大齿轮(44)朝向下的一侧并且位于中央位置构成有一大齿轮半轴(441),该大齿轮半轴(441)通过大齿轮半轴轴承座(4411)转动地支承在支架平台(11)上,所述的电机(41)为具为正反转功能的电机。
6.根据权利要求5所述的与焊接机器人配套的工件夹装回转工作台结构,其特征在于在所述的大齿轮半轴轴承座(4411)上设有一第一信号采集器(44111)和一第二信号采集器(44112),该第一、第二信号采集器(44111、44112)围绕大齿轮半轴轴承座(4411)的圆周方向彼此相隔180°,所述大齿轮半轴(441)的末端探出大齿轮半轴轴承座(4411)并且固定有一信号采集器触发部件(4412),该信号采集器触发部件(4412)以交替状态与第一信号采集器(44111)以及第二信号采集器(44112)相配合。
7.根据权利要求6所述的与焊接机器人配套的工件夹装回转工作台结构,其特征在于所述的第一信号采集器(44111)和第二信号采集器(44112)为行程开关、微动开关、位置接近开关、干簧管和霍尔感应元件。
8.根据权利要求1所述的与焊接机器人配套的工件夹装回转工作台结构,其特征在于在所述的支架平台(11)上并且在对应于所述平面轴承(2)的位置围绕平面轴承(2)的圆周方向以间隔状态固定有平面轴承下定位销(112),平面轴承(2)朝向支架平台(11)的一侧与平面轴承下定位销(112)相配合,在平面轴承(2)的朝向所述工件夹装台板(3)的一侧并且围绕平面轴承(2)的圆周方向以间隔状态固定有平面轴承上定位销(22),该平面轴承上定位销(22)探入于工件夹装台板(3)上的上定位销孔中。
9.根据权利要求2所述的与焊接机器人配套的工件夹装回转工作台结构,其特征在于所述工件夹装台板定位机构(5)包括作用缸座(51)、作用缸(52)和限定闩块(53),作用缸座(51)在对应于所述限定闩块让位腔(12)的位置与支架平台(11)朝向下的一侧固定,作用缸(52)固定在作用缸座(51)上,限定闩块(53)固定在作用缸(52)的作用缸柱(521)的末端,并且与所述的限定闩块让位腔(12)相对应,藉由该限定闩块(53)对所述的第一定位块(31)以及第二定位块(32)以交替方式定位或释放。
10.根据权利要求9所述的与焊接机器人配套的工件夹装回转工作台结构,其特征在于所述第一定位块(31)和第二定位块(32)的横截面形状均呈n形,所述的作用缸(52)为气缸。
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