JP3165153U - ＢａｄＭａｒｋ検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電子部品装着前に、撮像対象である基板に間接的に照明を当てて、カメラで基板を分割撮像して画像を取り込み、基板に印加されたバッドマークを検出するＢａｄ Ｍａｒｋ検出装置を提供する。【解決手段】Ｂａｄ Ｍａｒｋ検出装置は、基板を供給するコンベア部５を設けた架台部と、矩形枠内に多数のＬＥＤを配列し、前記コンベア部５の搬入口側および搬出口側の取付案内レールに支持板により相対向するように一対ずつ設けられたＬＥＤ照明部１１と、前記コンベア部５の上方にＸ軸方向およびＹ軸方向へ移動可能で、基板を分割撮像するカメラ部１６とからなる。前記ＬＥＤ照明部１１のＬＥＤ光は水平に照射され、直接基板に照射されないので、反射光が前記カメラ部１６へ直接入射することがなく、基板に印加されたバッドマークを確実に分割撮像検出することができる。【選択図】図３
Description
本考案は、電子部品装着前に、基板に印加されたバッドマークを検出するBad Mark検出装置に関する。
多面取り基板中の不良基板に付したバッドマークを電子部品装着前に確認することが行われている。この確認作業には、投受光型光センサーを用いたBad Mark検出装置が知られている（特許文献１を参照）。
この公知技術は、基板供給コンベア中にバッドマーク検出用の停止位置を設け、該停止位置の上方及び下方に配置した支持装置に、多面取り基板の各面のバッドマーク位置に対向する投受光型センサー群を、位置調整可能に取り付けてなるBad Mark検出装置である。
この投受光型光センサーを用いたBad Mark検出装置は、バッドマーク検出位置調整が面倒である等の問題がある。
この公知技術は、基板供給コンベア中にバッドマーク検出用の停止位置を設け、該停止位置の上方及び下方に配置した支持装置に、多面取り基板の各面のバッドマーク位置に対向する投受光型センサー群を、位置調整可能に取り付けてなるBad Mark検出装置である。
この投受光型光センサーを用いたBad Mark検出装置は、バッドマーク検出位置調整が面倒である等の問題がある。
また、基板に電子部品を実装する実装ラインなどの電子機器製造分野においては、電子部品実装ラインに設けられた基板検査ステーションで不良と判定された基板には、不良であることを示すバッドマークが所定部位に印加され、下流側の実装ステーションではこの部位を撮像してバッドマークの有無を判定することにより、当該基板が実装対象から除外されるべき不良基板であるかを判定することが知られている（特許文献１を参照）。
この公知技術は、撮像時に撮像対象を照明する照明手段の照明光の照明特性を規定する照明指令値を変化させたときの証明指令値と画像レベルとの相関関係を示す指令値・画像レベル特性を前記認識対象物が存在する場合および存在しない場合の２通りの条件下で求め、求められた指令値・画像レベル特性に基づいて撮像時の最適照明指令値および認識対象物の有無判定に用いられる閾値を求める画像認識装置および画像認識方法である。
この画像認識装置は、撮像時に基板を照明するＬＥＤなどの光源を備えた照明部をカメラの周囲に備えており、カメラは下方の撮像対象である基板を撮像して画像を取り込むものであるため、上部より照らす距離と撮像視野確保のために撮像対象面から照明部位の光が反射し、照明部の照明の調節が困難である等の問題がある。
この公知技術は、撮像時に撮像対象を照明する照明手段の照明光の照明特性を規定する照明指令値を変化させたときの証明指令値と画像レベルとの相関関係を示す指令値・画像レベル特性を前記認識対象物が存在する場合および存在しない場合の２通りの条件下で求め、求められた指令値・画像レベル特性に基づいて撮像時の最適照明指令値および認識対象物の有無判定に用いられる閾値を求める画像認識装置および画像認識方法である。
この画像認識装置は、撮像時に基板を照明するＬＥＤなどの光源を備えた照明部をカメラの周囲に備えており、カメラは下方の撮像対象である基板を撮像して画像を取り込むものであるため、上部より照らす距離と撮像視野確保のために撮像対象面から照明部位の光が反射し、照明部の照明の調節が困難である等の問題がある。
本考案は、電子部品装着前に、撮像対象である基板に間接的に照明を当てて、カメラで基板を分割撮像して画像を取り込み、基板に印加されたバッドマークを検出するBad Mark検出装置を提供することを目的とする。
本考案のBad Mark検出装置は、ＰＣＢ基板又はＦＰＣ基板を供給するコンベア部を設けた架台部と、前記コンベア部の搬入口上側および搬出口上側に相対向するように設けたＬＥＤ照明部と、前記コンベア部の上方にＸ軸方向およびＹ軸方向へ移動可能で、前記基板を分割撮像するカメラ部と、コンピュータ制御を行う制御部とからなるものである。
前記コンベア部は、固定テーブルおよび可動テーブルを備え、前記架台部に設けたモータにより駆動されるタイミングベルトを介して前記可動テーブル側の駆動プーリを駆動し、該駆動プーリに固定されているネジ軸の回転により前記可動テーブルが前後方向に移動される。
前記ＬＥＤ照明部は、矩形状の照明枠内に多数のＬＥＤを配列し、前記コンベア部の搬入口上側および搬出口上側の取付案内レールに支持板により相対向するように一対ずつ設けられ、前記支持板は位置変更可能である。
前記制御部は、少なくともモデル画像の登録及び検査位置を設定する設定手段と、検査手順を実行する検査手段とを備えている。
前記設定手段は、モデル基板を分割撮像した画像を取り込む手段と、分割撮像した画像に特殊合成画像処理を行う手段と、特殊合成画像処理をした登録画像に検査位置を設定する手段と、前記登録画像を保存する手段とからなる。
前記検査手段は、検査基板の品種情報から設定データを設定する手段と、カメラを撮影位置に移動し分割撮像する手段と、分割撮像した画像を特殊合成画像処理で合成撮像画像を作成する手段と、前記合成撮像画像と登録画像とを比較し、バッドマークを検出する手段とからなる。
前記コンベア部は、固定テーブルおよび可動テーブルを備え、前記架台部に設けたモータにより駆動されるタイミングベルトを介して前記可動テーブル側の駆動プーリを駆動し、該駆動プーリに固定されているネジ軸の回転により前記可動テーブルが前後方向に移動される。
前記ＬＥＤ照明部は、矩形状の照明枠内に多数のＬＥＤを配列し、前記コンベア部の搬入口上側および搬出口上側の取付案内レールに支持板により相対向するように一対ずつ設けられ、前記支持板は位置変更可能である。
前記制御部は、少なくともモデル画像の登録及び検査位置を設定する設定手段と、検査手順を実行する検査手段とを備えている。
前記設定手段は、モデル基板を分割撮像した画像を取り込む手段と、分割撮像した画像に特殊合成画像処理を行う手段と、特殊合成画像処理をした登録画像に検査位置を設定する手段と、前記登録画像を保存する手段とからなる。
前記検査手段は、検査基板の品種情報から設定データを設定する手段と、カメラを撮影位置に移動し分割撮像する手段と、分割撮像した画像を特殊合成画像処理で合成撮像画像を作成する手段と、前記合成撮像画像と登録画像とを比較し、バッドマークを検出する手段とからなる。
本考案のBad Mark検出装置は、ＰＣＢ基板又はＦＰＣ基板を供給するコンベア部を設けた架台部と、前記コンベア部の搬入口上側および搬出口上側に相対向するように設けたＬＥＤ照明部と、前記コンベア部の上方にＸ軸方向およびＹ軸方向へ移動可能で、前記基板を分割撮像するカメラ部と、コンピュータ制御を行う制御部とからなるため、前記ＬＥＤ照明部のＬＥＤ光は水平に照射され、直接基板に照射されないので、反射光が前記カメラ部へ直接入射することがなく、前記基板に印加されたバッドマークを確実に撮像検出することができる。
前記コンベア部は、固定テーブルおよび可動テーブルを備え、前記架台部に設けたモータにより駆動されるタイミングベルトを介して前記可動テーブル側の駆動プーリを駆動し、該駆動プーリに固定されているネジ軸の回転により前記可動テーブルが前後方向に移動されるので、基板サイズが異なっても、横幅５０ｍｍ×縦幅５０ｍｍ〜横幅５１０ｍｍ×縦幅４６０ｍの基板サイズに対応することができる。
分割撮像した画像を画像合成する最大の特徴は、定めた横幅２２０ｍｍ×縦幅２００ｍｍ精度が変化することがなく、大きい基板を精度良く検査することができる。
前記コンベア部は、固定テーブルおよび可動テーブルを備え、前記架台部に設けたモータにより駆動されるタイミングベルトを介して前記可動テーブル側の駆動プーリを駆動し、該駆動プーリに固定されているネジ軸の回転により前記可動テーブルが前後方向に移動されるので、基板サイズが異なっても、横幅５０ｍｍ×縦幅５０ｍｍ〜横幅５１０ｍｍ×縦幅４６０ｍの基板サイズに対応することができる。
分割撮像した画像を画像合成する最大の特徴は、定めた横幅２２０ｍｍ×縦幅２００ｍｍ精度が変化することがなく、大きい基板を精度良く検査することができる。
本考案のBad Mark検出装置の一実施例を添付図面に基づいて、以下に説明する。
図１の装置構成図に示すように、本考案のBad Mark検出装置は、架台部（本体部と可動部とコンベア部）、カメラ部及び制御部からなる。
図２の正面図に示すように、本考案のBad Mark検出装置１は、固定脚２と移動キャスター３を備えた架台部４と、該架台部４の上部に設けた供給コンベア１０を備えたコンベア部５と、前記架台部４の上方に設けたバッドマーク検出用の本体部６と、該本体部６の上部右側にモニター部７および上部左側にコンピュータ制御を行う制御部８とを設けている。
なお、前記本体部６の正面には左右に開閉できる点検ドア９を設けて内部の様子を目視できるようになっている。
図１の装置構成図に示すように、本考案のBad Mark検出装置は、架台部（本体部と可動部とコンベア部）、カメラ部及び制御部からなる。
図２の正面図に示すように、本考案のBad Mark検出装置１は、固定脚２と移動キャスター３を備えた架台部４と、該架台部４の上部に設けた供給コンベア１０を備えたコンベア部５と、前記架台部４の上方に設けたバッドマーク検出用の本体部６と、該本体部６の上部右側にモニター部７および上部左側にコンピュータ制御を行う制御部８とを設けている。
なお、前記本体部６の正面には左右に開閉できる点検ドア９を設けて内部の様子を目視できるようになっている。
図３の平面図に示すように、前記本体部６内部にはＰＣＢ（歪のない）基板又はＦＰＣ（フレキシブル）基板を供給するコンベア部５が前記架台部４上部に設けており、ＬＥＤ照明部１１を前記コンベア部５の搬入口上側および搬出口上側の側壁に相対向するように一対ずつ設ける。
前記ＬＥＤ照明部１１は、矩形状の照明枠内に多数の、例えば６列×１８個のＬＥＤを配列し、図４の図３Ａ−Ａ矢視要部断面図に示すように、前記コンベア部５の搬入口上側および搬出口上側の取付案内レール１７に支持板１８により相対向するように一対ずつ設ける。本実施例の場合には３対を設けているが、これに限らず適宜設計変更することができる。
また、前記取付案内レール１７に固定している固定ビス１９を緩めて前記支持板１８の位置を変更、すなわち基板の種類に応じて位置変更することができる。
前記ＬＥＤ照明部１１は、矩形状の照明枠内に多数の、例えば６列×１８個のＬＥＤを配列し、図４の図３Ａ−Ａ矢視要部断面図に示すように、前記コンベア部５の搬入口上側および搬出口上側の取付案内レール１７に支持板１８により相対向するように一対ずつ設ける。本実施例の場合には３対を設けているが、これに限らず適宜設計変更することができる。
また、前記取付案内レール１７に固定している固定ビス１９を緩めて前記支持板１８の位置を変更、すなわち基板の種類に応じて位置変更することができる。
前記本体部６の上方の天井部には正面側（図３では下側）および背面側（図３では上側）に沿って設けたＸ軸案内ガイドレール１２と該Ｘ軸案内ガイドレール１２と並行に沿ってＸ軸タイミングベルト１３を設け、前記Ｘ軸案内ガイドレール１２，１２間に跨らせた移動支持部材１４を設ける。前記移動支持部材１４は前記Ｘ軸タイミングベルト１３に固定されて前記Ｘ軸案内ガイドレール１２に沿ってＸ軸方向へ移動可能となっている。
また、前記移動支持部材１４と並行に沿ってＹ軸タイミングベルト１５を設け、前記移動支持部１４に移動可能に支持されたカメラ部１６を設け、該カメラ部１６は前記Ｙ軸タイミングベルト１５に固定されて前記移動支持部１４に沿ってＹ軸方向へ移動可能となっている。前記カメラ部１６のカメラは、ＣＣＤモノクロカメラ１台を使用している。
異なる基板サイズが対象となった場合、定めた横幅２２０ｍｍ×縦幅２００ｍｍの撮像サイズで撮像し、最大横幅５１０ｍｍ×縦幅４６０ｍｍの基板サイズの場合は、９枚の画像を撮影する。すなわち、合成には重複する画像合わせ幅が必要になり、９分割の撮影画像になり、その後画像合成して求められる１枚の画像にする。
また、前記移動支持部材１４と並行に沿ってＹ軸タイミングベルト１５を設け、前記移動支持部１４に移動可能に支持されたカメラ部１６を設け、該カメラ部１６は前記Ｙ軸タイミングベルト１５に固定されて前記移動支持部１４に沿ってＹ軸方向へ移動可能となっている。前記カメラ部１６のカメラは、ＣＣＤモノクロカメラ１台を使用している。
異なる基板サイズが対象となった場合、定めた横幅２２０ｍｍ×縦幅２００ｍｍの撮像サイズで撮像し、最大横幅５１０ｍｍ×縦幅４６０ｍｍの基板サイズの場合は、９枚の画像を撮影する。すなわち、合成には重複する画像合わせ幅が必要になり、９分割の撮影画像になり、その後画像合成して求められる１枚の画像にする。
図５の平面図に示すように、前記架台部４の上部に設けたコンベア部５は、正面側（図５では下側）に固定テーブル２０および背面側（図５では上側）に可動テーブル２１を備え、前記架台部４に設けたモータ２２により駆動されるタイミングベルト２３を介して前記可動テーブル２１側の駆動プーリ２４を駆動する。前記駆動プーリ２４にはネジ軸２５が固定されており、前記ネジ軸２５の回転により前記可動テーブル２１が前後方向に移動される。前記固定テーブル２０と可動テーブル２１との間には、キー溝２６を有する案内軸２７と供給コンベア１０を駆動するコンベア駆動プーリ２８を案内するスプライン軸２９を架設している。
前記ネジ軸２５を回転させることで前記可動テーブル２１が前後移動可能であり、基板サイズが異なる場合、横幅５０ｍｍ×縦幅５０ｍｍ〜横幅５１０ｍｍ×縦幅４６０ｍｍまで設定することができる。
前記ネジ軸２５を回転させることで前記可動テーブル２１が前後移動可能であり、基板サイズが異なる場合、横幅５０ｍｍ×縦幅５０ｍｍ〜横幅５１０ｍｍ×縦幅４６０ｍｍまで設定することができる。
図６のソフトウエア構想図に示すように、前記制御部８は、モデル画像の登録及び検査位置を設定する設定プログラムと、検査手順を実行する検査プログラムと、帳票を作成する帳票作成プログラムとをそれぞれ備えており、コンピュータにより設定データ、検出結果、帳票の制御を行う。
図７の動作フロー図に示すように、前記設定プラグラムでは、１．モデル画像を分割撮影し、２．分割撮影した画像から合成画像を作成（モデル画像の登録）し、３．モデル画像に検査位置を設定し、４．これらの設定データを保存する。
図８のフローチャート図に示すように、前記検査部ログラムでは、１．検査基板を搬入し、２．検査基板の品種情報から設定データを設定し、設定データを読込む、３．カメラを撮影位置に移動し、４．分割撮影し、分割撮影した画像から合成画像を作成し、この合成画像を登録し、５．合成画像と登録画像と比較し、バッドマークを検出し、６．基板を排出する。
図９のフローチャート図に示すように、前記帳票作成プログラムでは、１．帳票作成条件を入力し、２．検査結果を読込み、３．帳票を出力する。
図７の動作フロー図に示すように、前記設定プラグラムでは、１．モデル画像を分割撮影し、２．分割撮影した画像から合成画像を作成（モデル画像の登録）し、３．モデル画像に検査位置を設定し、４．これらの設定データを保存する。
図８のフローチャート図に示すように、前記検査部ログラムでは、１．検査基板を搬入し、２．検査基板の品種情報から設定データを設定し、設定データを読込む、３．カメラを撮影位置に移動し、４．分割撮影し、分割撮影した画像から合成画像を作成し、この合成画像を登録し、５．合成画像と登録画像と比較し、バッドマークを検出し、６．基板を排出する。
図９のフローチャート図に示すように、前記帳票作成プログラムでは、１．帳票作成条件を入力し、２．検査結果を読込み、３．帳票を出力する。
次に、本考案のBad Mark検出装置の操作動作を添付図面に基づいて、以下に説明する。
図３、図４に示すBad Mark検出装置１の本体部６の右側からＰＣＢ基板又はＦＰＣ基板が供給され、供給コンベア１０で本体部６内へ運ばれた後、前記基板は検知センサー（図示せず）により検知されて前記供給コンベア１０が停止され、基準位置に位置決めされる。
図８のフローチャート図に示すように、搬入された検査基板はバーコード読み取りが行われ、品種情報から設定データを設定し、制御部８に読み込む。
前記制御部８ではすでに、設定プラグラムにより、１．モデル画像を分割撮影し、２．分割撮影した画像から合成画像を作成（モデル画像の登録）し、３．モデル画像に検査位置を設定し、４．これらの設定データを保存している。
また、前記本体部６の内部でそれぞれ一対となっている全てのＬＥＤ照明部１１は点灯されており、撮像準備が完了している。
図３、図４に示すBad Mark検出装置１の本体部６の右側からＰＣＢ基板又はＦＰＣ基板が供給され、供給コンベア１０で本体部６内へ運ばれた後、前記基板は検知センサー（図示せず）により検知されて前記供給コンベア１０が停止され、基準位置に位置決めされる。
図８のフローチャート図に示すように、搬入された検査基板はバーコード読み取りが行われ、品種情報から設定データを設定し、制御部８に読み込む。
前記制御部８ではすでに、設定プラグラムにより、１．モデル画像を分割撮影し、２．分割撮影した画像から合成画像を作成（モデル画像の登録）し、３．モデル画像に検査位置を設定し、４．これらの設定データを保存している。
また、前記本体部６の内部でそれぞれ一対となっている全てのＬＥＤ照明部１１は点灯されており、撮像準備が完了している。
前記制御部８の検査プログラムにより、カメラ部１６の撮像が開始され、前記カメラ部１６を基準位置に移動する。分割撮像作業中、前記カメラ部１６はＸ軸案内ガイドレール１２に沿ってＸ軸方向へ移動し、終端でＹ軸方向へ所定距離移動し再びＸ軸方向へ移動して戻り、このようにして繰り返し往復移動運動を行い、多数枚の分割撮像を行う。
分割撮像した画像に特殊合成画像処理を行った後、この合成撮像画像と登録画像とを比較し、バッドマークを検出してバッドマーク検出情報を取得し、前記検査基板は供給コンベア１０の起動によって搬出される。
そして、前記カメラ部１６は初期状態位置へ戻り、バッドマーク検出情報は次工程のＣＭシリーズ（実装ステーション）へ送信される。
図４に示すように、前記ＬＥＤ照明部１１のＬＥＤ光は水平に照射され、供給コンベア１０上の前記基板（図示せず）に直接照射されないので、反射光が前記カメラ部１６へ直接入射することがなく、前記基板に印加されたバッドマークを確実に撮像検出することができる。
分割撮像した画像に特殊合成画像処理を行った後、この合成撮像画像と登録画像とを比較し、バッドマークを検出してバッドマーク検出情報を取得し、前記検査基板は供給コンベア１０の起動によって搬出される。
そして、前記カメラ部１６は初期状態位置へ戻り、バッドマーク検出情報は次工程のＣＭシリーズ（実装ステーション）へ送信される。
図４に示すように、前記ＬＥＤ照明部１１のＬＥＤ光は水平に照射され、供給コンベア１０上の前記基板（図示せず）に直接照射されないので、反射光が前記カメラ部１６へ直接入射することがなく、前記基板に印加されたバッドマークを確実に撮像検出することができる。
１ Bad Mark検出装置
２ 固定脚
３ 移動キャスター
４ 架台部
５ コンベア部
６ 本体部
７ モニター部
８ 制御部
９ 点検ドア
１０ 供給コンベア
１１ ＬＥＤ照明部
１２ Ｘ軸案内ガイドレール
１３ Ｘ軸タイミングベルト
１４ 移動支持部
１５ Ｙ軸タイミングベルト
１６ カメラ部
１７ 取付案内レール
１８ 支持板
１９ 固定ビス
２０ 固定テーブル
２１ 可動テーブル
２２ モータ
２３ タイミングベルト
２４ 駆動プーリ
２５ ネジ軸
２６ キー溝
２７ 案内軸
２８ コンベア駆動プーリ
２９ スプライン軸
２ 固定脚
３ 移動キャスター
４ 架台部
５ コンベア部
６ 本体部
７ モニター部
８ 制御部
９ 点検ドア
１０ 供給コンベア
１１ ＬＥＤ照明部
１２ Ｘ軸案内ガイドレール
１３ Ｘ軸タイミングベルト
１４ 移動支持部
１５ Ｙ軸タイミングベルト
１６ カメラ部
１７ 取付案内レール
１８ 支持板
１９ 固定ビス
２０ 固定テーブル
２１ 可動テーブル
２２ モータ
２３ タイミングベルト
２４ 駆動プーリ
２５ ネジ軸
２６ キー溝
２７ 案内軸
２８ コンベア駆動プーリ
２９ スプライン軸
Claims (6)
- ＰＣＢ基板又はＦＰＣ基板を供給するコンベア部を設けた架台部と、前記コンベア部の搬入口上側および搬出口上側に相対向するように設けたＬＥＤ照明部と、前記コンベア部の上方にＸ軸方向およびＹ軸方向へ移動可能で、前記基板を分割撮像するカメラ部と、コンピュータ制御を行う制御部とからなることを特徴とするBad Mark検出装置。
- 前記コンベア部は、固定テーブルおよび可動テーブルを備え、前記架台部に設けたモータにより駆動されるタイミングベルトを介して前記可動テーブル側の駆動プーリを駆動し、該駆動プーリに固定されているネジ軸の回転により前記可動テーブルが前後方向に移動されることを特徴とする請求項１記載のBad Mark検出装置。
- 前記ＬＥＤ照明部は、矩形状の照明枠内に多数のＬＥＤを配列し、前記供給コンベアの搬入口上側および搬出口上側の取付案内レールに支持板により相対向するように一対ずつ設けられ、前記支持板は位置変更可能であることを特徴とする請求項１記載のBad Mark検出装置。
- 前記制御部は、少なくともモデル画像の登録及び検査位置を設定する設定手段と、検査手順を実行する検査手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載のBad Mark検出装置。
- 前記設定手段は、モデル基板を分割撮像した画像を取り込む手段と、分割撮像した画像に特殊合成画像処理を行う手段と、特殊合成画像処理をした登録画像に検査位置を設定する手段と、前記登録画像を保存する手段とからなることを特徴とする請求項４記載のBad Mark検出装置。
- 前記検査手段は、検査基板の品種情報から設定データを設定する手段と、カメラを撮影位置に移動し分割撮像する手段と、分割撮像した画像を特殊合成画像処理で合成撮像画像を作成する手段と、前記合成撮像画像と登録画像とを比較し、バッドマークを検出する手段とからなることを特徴とする請求項４記載のBad Mark検出装置。
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|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (2)
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2010
- 2010-10-19 JP JP2010006974U patent/JP3165153U/ja not_active Expired - Lifetime
- 2010-12-01 CN CN2010206362287U patent/CN201965632U/zh not_active Expired - Lifetime
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