JP3951709B2 - トロリコンベヤにおけるレール摩耗検査車 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、工場の生産ラインに用いられるトロリコンベヤ、とくに、建物の天井付近の空間を有効活用できるオーバーヘッド形式のトロリコンベヤにおいて、トロリが走行するレールの摩耗状態を検査するためのレール摩耗検査車に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の検査車としては、例えば、特開平6−221813号公報または特開平7−49220号公報に開示されているように、レールにそって走行する車本体と、車本体に装備されている投光器およびカメラと、カメラが撮影した画像を処理する画像処理手段とを備えており、投光器がレールの被検査面に光帯を横断状に投射して、この光帯を第1カメラが撮影し、画像処理手段が、撮影した画像において、被検査面に摩耗が生じていないと仮定した部分に基づいて基準値を設定し、この基準値に対する現実の画像からの偏差を求め、これを摩耗量と想定するようになされているものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来検査車では、摩耗の広がり度合いや、車本体の揺動にともなう画像の傾き等により、基準値を正確に設定することは困難である。とくに、画像が傾いていると、これと対応するように基準値を設定する必要があるが、偏摩耗を生じて摩耗面が傾くと、画像が傾いているか否かの区別がつき難い。さらには、摩耗面が広くて基準値を設定できないこともある。また、被検査面が上を向いていると、被検査面にゴミ、油等の異物が落下付着することがあるが、これら異物による段差を摩耗として検出してしまうことがあった。
【0004】
この発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、摩耗部位の特定と、摩耗の程度とを自動的に正確に検査することができるトロリコンベヤにおけるレール摩耗検査車を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明によるレール摩耗検査車は、フリーレールが、開口同士向き合わせた左右一対の横断面コ字形状レール部材によって構成され、各レール部材が、中央ウェッブおよび上下フランジを有しており、両レール部材の下フランジ上面を、これらにまたがってトロリーが走行するようになされているトロリコンベヤにおいて、両レール部材の下フランジ上面をそれぞれ転動する左右の走行輪を有する車本体と、車本体に装備されている第1および第2投光器並びに第1および第2カメラとを備えており、第1投光器が両レール部材の下フランジ上面に光帯を横断状に投射して、この光帯を第1カメラが受像するとともに、第2投光器が両レール部材の下フランジ下面に光帯を横断状に投射して、この光帯を第2カメラが受像するようになされているものである。
【0006】
この発明によるレール摩耗検査車では、第1投光器および第1カメラによって下フランジ上面の画像が作成されるとももに、第2投光器および第2カメラによって下フランジ下面の画像が作成される。トロリの走行により、下フランジ上面に摩耗は生じるが、下フランジ下面には摩耗は生じないため、下フランジ下面の画像に基づいて基準値を設定するようにすれば、基準値を、仮定の部分からではなく、現実に存在する部分に基づいて正確に設定することができる。したがって、下フランジ上面の摩耗を自動的に正確に検査することができる。また、両レール部材の下フランジの画像を1つの画面に同時に作成するようにすれば、同両下フランジ間の距離等も測定することができる。
【0007】
さらに、両レール部材の下フランジ先端縁部間に位置するように水平揺動体が車本体に取付けられ、揺動体の揺動中心を挟んでその両側にそれぞれ位置しうるように一対の案内ローラが揺動体に取付けられ、両案内ローラが両レール部材の下フランジ先端縁部に当接するように揺動体が弾性体によって付勢されていると、車本体をフリーレールの幅方向中心に位置合わせすることができ、精度好く、一層正確な検査が保証される。
【0008】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照してつぎに説明する。
【0009】
以下の説明において、前後とは、図1を参照して、その左側を前(図1矢印A)、これと反対側を後といい、左右とは、後方から見て、その左右の側を左右というものとする。
【0010】
まず、トロリーコンベヤの概要を説明する。
【0011】
図1を参照すると、前向きにのびたパワーレール11と、パワーレール11上を走行する前後のパワートロリ12と、パワーレール11の下方にこれと平行にのびたフリーレール13と、フリーレール13上を走行する前後のフリートロリ14とが示されている。
【0012】
パワーレール11とフリーレール13の間を駆動チェーン15がのびており、これに、パワートロリ12が連結されている。駆動チェーン15には、前パワートロリ12に近接して、駆動爪16が下方突出状に設けられている。前フリートロリ14には、駆動爪16と係合・離脱自在に係合させられたドッグ17が設けられている。前後のフリートロリ14にはロードバー18が渡されている。
【0013】
図3を参照すると、パワーレール11は、横断面I字形状レール部材21によって構成されている。レール部材21は、垂直状中央ウェッブ31および水平状上下フランジ32、33を有している。上フランジ32上面および下フランジ33下面は、ともに水平である。一方、上フランジ32下面および下フランジ33上面は、両縁にいくにしたがって厚みを薄くするように傾斜させられている。
【0014】
各パワートロリ12は、下フランジ33上面のフランジ左右両側をそれぞれ転動する左右のローラ34を有している。
【0015】
図13を参照すると、フリーレール13は、開口同士向き合わせた左右一対の横断面コ字形状レール部材41によって構成されている。各レール部材41は、垂直状中央ウェッブ51および水平状上下フランジ52、53を有している。パワーレール11と同様に、上フランジ52上面および下フランジ53下面は、ともに水平であるが、上フランジ52下面および下フランジ53上面は、傾斜させられている。
【0016】
各フリートロリ14は、両レール部材41の下フランジ53上面にまたがった状態で走行するもので、同両下フランジ53上面をそれぞれ転動する左右のローラ54を有している。
【0017】
つぎに、レール摩耗検査装置について、以下に詳細に説明する。
【0018】
再び、図1を参照すると、パワーレール11に第1〜第3検査車61〜63が前から後にかけて順に載せられるとともに、フリートロリ14に第4検査車64が載せられている。また、ロードバー18にはコントロールパネル65が搭載されている。コントロールパネル65には、図示しないが、パソコン、バッテリー、アンプ等が備えられている。第1〜第4検査車61〜64とコントロールパネル65は電気的に接続されている。
【0019】
後パワートロリ12および第1検査車61に第1連結ロッド71が、第1検査車61および第2検査車62に第2連結ロッド72が、第2検査車62および第3検査車63に第3連結ロッド73がそれぞれ渡されている。これにより、後パワートロリ12によって牽引されながら、第1〜第3検査車61〜63が一列に並んで前向きに走行させられるようになっている。この状態で、第1〜第3検査車61〜63は、それぞれが自由に上下に揺動しうるようになっている。さらに、前フリートロリ14および第4検査車64には第4連結ロッド74が渡されている。第4検査車64もまた上下揺動自在である。
【0020】
図2〜図4に、第1検査車61が詳細に示されている。
【0021】
第1検査車61は、車本体101を有している。車本体101は、パワーレール11のウェッブ31下部から下フランジ33にかけての部分を挟んで相対させられた左右一対の垂直状側板111と、同下フランジ33の下方を潜らされて両側板111の下縁部前後両端に渡されている前後一対のスペーサバー112とを備えている。
【0022】
前スペーサバー112の左右両端部のほぼ真上に位置するように両側板111対向面に左右一対の前走行輪121が取付けられるとともに、後スペーサバー112の左右両端部のほぼ真上に位置するように両側板111対向面に左右一対の後走行輪121が取付られている。これら前後走行輪121のうち、左側の前後走行輪121は、下フランジ33上面のフランジ左側に載せられ、その右側の走行輪121は、下フランジ33上面のフランジ右側に載せられている。
【0023】
両前走行輪121の斜め後下方に位置するように両側板111に左右一対の水平状前案内ローラ122が取付けられるとももに、両後走行輪121の斜め前下方に位置するように両側板111に左右一対の水平状後案内ローラ122が取付けられている。これら対をなす前後の案内ローラ122は、下フランジ33の先端縁部をそれぞれ挟み付けている。
【0024】
各側板111の前後方向中央部には2つの縦長孔状ガイド孔123が上下に並んであけられている。
【0025】
各ガイド孔123を内側から被覆するように両側板111対向面の前後方向中央部には左右一対の縦長方形垂直板状上下動体131がそれぞれ摺接させられている。各上下動体131には上下2つの水平ガイドピン132、133が外側方に突出させられるように設けられており、これらガイドピン132、133は、左右対応する側の側板111のガイド孔123に貫通させられている。各ガイドピン132の突出端部には、対応するガイド孔123の両縁部にまたがるように六角形状フランジ134、135が設けられている。上下のフランジ134、135のうち、上フランジ134の外周面には環状溝136が形成されている。
【0026】
上フランジ134を挟んでその前後において上フランジ134よりも上方レベルに位置するように側板111外側面に前後のばね掛け137が設けられている。各側板111の外側面に当てられて前後方向にのびたばね棒138が下向きに膨らんだアーチを描くようにばね棒138の長さの中央部が環状溝136に下側からはめ入れられもとともに、ばね棒138の両端部が前後のばね掛け137にそれぞれ上側から掛け止められている。これにより、上下動体131は、上向きに付勢されている。
【0027】
左右両上下動体131の対向面下端部には左右一対の垂直状基準ローラ141が取付られている。両基準ローラ141は、下フランジ33下面の左右両縁部にそれぞれ当接させられている。この状態で、左右一対の変位センサ142が下フランジ33上面の左右両縁部とそれぞれ一定間隔をおいて相対するように上下動体131の対向面にブラケット143を介して下向きに取付られている。
【0028】
変位センサ142は、非接触磁気式近接センサであって、その基準軸を傾斜した下フランジ33上面と直交させるように垂直線に対して傾斜させている。変位センサ142によって、センサ142から下フランジ33上面までの距離が検出される。
【0029】
パワートロリ12の走行により、下フランジ33上面には摩耗が生じるが、下フランジ33下面には摩耗が生じることはない。
【0030】
レール摩耗の検査に際し、パワートロリ12とともに第1検査車61が移動させられる。この移動の間、基準ローラ141は下フランジ33下面に当接させられた状態に保持される。これにより、下フランジ33下面からセンサ142までの距離は、常に、一定に保持される。下フランジ33上面に摩耗が生じていない場合、下フランジ33上面からセンサ142までの距離は、既知の設定値である。下フランジ33上面に摩耗が生じている場合、下フランジ33上面からセンサ142までの距離がセンサ142によって検出されると、この検出値から設定値を差引いた値が摩耗量となる。
【0031】
図5〜図7に、第2検査車62が詳細に示されている。第2検査車62は、第1検査車61とよく似ている構造のものである。以下、第1検査車61と第2検査車62の相違点のみを説明する。図5〜図7において、図2〜図4に示す部分と対応する部分には同一の符号を付して示している。
【0032】
第1検査車61のセンサ142は、下フランジ33上面と相対させられているが、第2検査車62のセンサ142は、上フランジ32下面と相対させられるように上下動体131に上向きに取付けられている。
【0033】
さらなる相違点は、センサ142を挟んでその前後に位置するように前後一対の垂直状防護ローラ251が各上下動体131に取付られていることである。防護ローラ251は、上フランジ32下面に対し極僅かな間隔をおいて相対させられている。前後の防護ローラ251上端を結ぶレベルよりも、センサ142は、僅かな距離εだけ下方に退去させられている。
【0034】
基準ローラ141によって、下フランジ33下面から第2検査車62のセンサ142までの距離も常に一定に保持される。第2検査車62において、上フランジ32下面の摩耗量検出は、第1検査車61による場合に準じる。
【0035】
下フランジ32下面に補強板(図示しない)が張付けられていることがある。第2検査車62の走行時に、補強板のところに第2検査車62が差し掛かった際、補強板に防護ローラ251が当接すると、補強板が防護ローラ251を押下げる。これにより、上下動体131がセンサ142とともに下降させられることとなって、補強板にセンサ142が衝突することが防止される。
【0036】
図8〜図11は、第3検査車63を詳細に示すものである。
【0037】
第3検査車63は、車本体301を有している。車本体301は、第1検査車61と同様に、左右一対の垂直状側板311を有している。第1検査車61では、前後スペーサバー112は、両側板111の下縁部前後両端に渡されているが、第3検査車63では、両側板311の下縁部前後両端から中央寄りの位置に前後のスペーサバー312が渡されている。これらのスペーサバー312は、後述するが、ガイドロッドを兼用する。
【0038】
左右一対ずつの前後走行輪321および案内ローラ322が各側板311に取付られている様子は、これもまた、第1検査車61との場合と同じである。これ以外に、第3検査車63には、左右一対ずつの垂直状前後飛跳防止ローラ323が追加されている。飛跳防止ローラ323は、下フランジ33下面左右両縁部に対し僅かな間隔をおいて相対させられている。また、各側板311の中央には円形状ばね孔324があけられている。
【0039】
そして、第3検査車63では、第1検査車61の上下動体131に代えて、車本体301に左右動体331が装備されている。
【0040】
左右動体331は、前後のスペーサバー312にこれらにまたがってそれぞれ摺動自在に支持されている左半体331Aおよび右半体331Bよりなる。
【0041】
左半体331Aの右側面には右向き当接面331aが設けられるとともに、右半体331Bの左側面に左向き当接面331bが設けられている(図11)。
【0042】
左半体331Aの左側面には逆L字状左ブラケット332の垂直壁下端部が固定されている。左ブラケット332の水平壁には水平状基準ローラ341が取付られている。右半体331Bの右側面に逆L字状右ブラケット333の垂直壁下端部が固定されている。右ブラケット333の水平壁の先端部には垂下壁334が設けられ、これにセンサ342が左向きに取付られている。センサ142を挟んでその前後両側に位置して前後一対の水平状防護ローラ351が右ブラケット333の水平壁に取付られている。
【0043】
左側板311のばね孔324を被覆するようにばね孔324開口縁部外面に左ばね押板361が取付られている。この左ばね押板361と左ブラケット332垂直壁の高さの中程に、左圧縮ばね362がばね孔324に通されるように介在させられている。右側板311のばね孔324開口縁部外面には右ばね押板363が取付られている。この右ばね押板363と右ブラケット333垂直壁の高さの中程に、右圧縮ばね364がばね孔324に通されるように介在させられている。
【0044】
左圧縮ばね362の弾性力は、右圧縮ばね364の弾性力よりも大きく設定されている。双方のばね362、364の弾性力を差し引き分の弾性力によって、全体として、左右動体331は右向きに付勢されている。この状態で、左半体331Aおよび右半体331Bの当接面331a、331b同士は、当接させられている。さらに、基準ローラ341は、ウェッブ31左側面に当接させられるとともに、センサ342は、ウェッブ31右側面に対し一定間隔をおいて相対させられている。
【0045】
第2検査車62の場合に準じて、両防護ローラ351の左端を結ぶ直線よりもセンサー342は、僅かな距離εだけ、右方に後退させられている。
【0046】
ウェッブ31の左右両側面の双方には摩耗が生じる可能性がある。ウェッブ32の左側面に摩耗が生じるか、否かに係わらず、ウェッブ31の左側面に基準ローラ341は、常に当接させられた状態に保持される。ウェッブ31の左右両側面の双方に摩耗が生じていない場合、ウェッブ31左側面からセンサ342までの距離は、既知の設定値である。ウェッブ31右側面からセンサ342までの距離は、センサ342によって検出される。この検出値から設定値を差引いた値が、ウェッブ31の左右両側面の摩耗量を合わせた値となる。
【0047】
ウェッブ31の右側面に補強板等が張付けられている場合、その補強板等を防護ローラ351が乗り越えていく。このときに、基準ローラ341はウェッブ31左側面に当接されたままで左半体331Aは移動させられないが、右半体331Bだけが右動させられる。これにより、センサ342が補強板等に衝突することが防止されることは、第2検査車62の場合と同じである。また、ウェッブ31の左側面に補強板等が張付けられている場合は、左半体331Aとともに基準ローラ341が左動させられることにより、基準ローラ341が補強板を乗り越えていく。
【0048】
第4検査車64は、図12〜図15に示すように、車本体401を有している。車本体401は、上本体411および下本体412と、上本体411および下本体412間中央部に介在させられているスペーサ413とよりなる。
【0049】
上本体411は、横断面略U字状のもので、左右一対の両上側壁421および底壁422よりなる。下本体412は、横断面略逆U字状のもので、左右一対の両下側壁423および頂壁424よりなる。スペーサ413は、直方体ブロック状のもので、フリーレール13の下フランジ53先端縁部間に位置させられている。これにより、上本体411はフリーレール13内に収められ、下本体412はフリーレール13下方に突出させられている。
【0050】
両上側壁421対向面の前端部には左右一対の前走行輪431が取付けられるとともに、両上側壁421対向面の後端部に左右一対の後走行輪431が取付けられている。これらの走行輪431は、同下フランジ53上面に載せられている。また、前後走行輪431のうち、左右の前走行輪431の車軸は、一体化されている。さらに、両前走行輪431の真上に位置するように左右一対の前飛跳防止ローラ432が、両後走行輪431の真上に位置するように左右一対の後飛跳防止ローラ432がそれぞれ両上側壁421対向面にそれぞれ取付られている。これら飛跳防止ローラ432は、上フランジ52下面と僅かな間隔をおいて相対させられている。
【0051】
スペーサ413を挟んでその前後に位置するように上本体411および下本体412間に前後の水平揺動体441が介在させられている。図15に詳細に示すように、前水平揺動体441は、揺動中心から互いに反対方向にのびた一対のアームを一体化したようなものである。前水平揺動体441の両端部には一対の前案内ローラ442が取付けられている。前水平揺動体441は、図15中、時計方向に揺動させられるように前捩りばね443によって付勢されている。後水平揺動体441については詳しく図示しないが、これにも、前水平揺動体441と同様に、一対の後案内ローラ442および後捩りばね443が備えられている。
【0052】
前後の水平揺動体441は、スペーサ413と同様に、同下フランジ53先端縁部間に位置させられている。この状態で、前後の案内ローラ442は、同下フランジ53先端縁部の対向面に押圧されている。これにより、前後の水平揺動体441は、車本体401を、これがフリーレール13の幅方向中心に位置決めされるように付勢している。
【0053】
両上側壁421の前端部間には第1投光器451が水平後向きに搭載されている。下フランジ53を挟んで第1投光器451の丁度上下反対側に位置させられるように両下側壁423前端間に第2投光器452が搭載されている。第1投光器451よりも若干低レベルとなるように両上側壁421の後端部間には第1カメラ461が水平前向きに搭載されている。第2投光器452と同じように、第1カメラ461の丁度上下反対側に位置させらせるように両下側壁423後端間に第2カメラ462が搭載されている。
【0054】
第1投光器451の光軸上には第1ミラー471が配置されている。第1ミラー471は、その反射面を水平線に対して45°の角度をもたせて斜め前下に向けている。第2投光器452の光軸上には第2ミラー472が第1ミラー471とは逆向きに傾斜させられるように配置されている。第1カメラ461の撮像軸上には第3ミラー473が配置されている。第3ミラー473の反射面は、水平線に対して45°よりは小さい角度をもたされて斜め後下を向いている。第3ミラー473の傾斜角度については後述する。同じように、第2カメラ462の撮像軸上には第4ミラー474が第2ミラー472とは逆向きに傾斜させられるように配置されている。
【0055】
第1および第2投光器471、472からは、側面から見ると一直線状をなすが、平面から見ると所定の角度α(図14)をもって拡がるレーザ光束が投射される。第1投光器471から後向きに投射された光束は、第1ミラー471によって反射されて、垂直下向きにその向きを変えられ、下フランジ53上面を照射する。これにより、同下フランジ53上面には横断状光帯が現れる。第2投光器472から後向きに投射された光束は、第2ミラー472によって反射されて、垂直上向きにその向きを変えられ、下フランジ53下面を照射する。これにより、同下フランジ53下面には横断状光帯が現れる。
【0056】
下フランジ53上面の横断状光帯は、第1カメラ461によって受像される。そのため、同光帯からの入射角と第1カメラ461への反射角が等しくなるように第3ミラー473の角度が設定されている。一方、同下フランジ53下面の横断状光帯は、第2カメラ462によって受像される。これを可能とするように、第3ミラー473に準じて、第4ミラー474の角度が設定されている。第1および第2カメラ461、462による撮影角度βが図13に示されている。
【0057】
右側の前走行輪431の内側面周方向の一部にはレジストマーク481が表示されている。これを検出しうるように同前走行輪431の内側にフォトセンサ482が配置されている。
【0058】
フリーレール13上をフリートロリ14が走行することにより、フリーレール13の下フランジ53上面にだけ摩耗が生じる。勿論、同下フランジ53下面には摩耗が生じないから、第2カメラ462で受像した光帯の画像は、変化することなく、常に一定の形状、位置等を表示する。一方、下フランジ53上面に生じた摩耗により、第2カメラ462で受像した光帯の画像は様々に変化する。第1および第2カメラ461、462で受像した光帯の画像は、パソコンに入力され、様々に画像処理される。変化しない第2カメラ462の画像を基準として、第2カメラ462の画像から第1カメラ461の画像までの距離、すなわち下フランジ53の厚みを算出することができる。算出した厚みに基づいて、下フランジ53が摩耗していない場合の既知のデータから、摩耗量を逆算することも可能である。さらには、第1および第2カメラ461、462の画像を合体させるように画像処理することにより、下フランジ53を断面表示することも可能である。
【0059】
また、下フランジ53そのものが変形したとしても、その変形を検出できると同時に、変形に関わりなく、摩耗量を検出することができる。
【0060】
フォトセンサ482は、前走行輪431の正逆方向の回転数をそれぞれ検出しうるものである。フォトセンサ482の検出信号に基づいて、仮に、前走行輪431がスリップしたとしても、これを補正しながら、第4検査車63の基準位置からの移動量が検出される。これらのデータは、パソコンに入力される。パソコンには、上記した摩耗量がリアルタイムで入力されることにより、摩耗部位および摩耗程度が自動的に把握される。
【0061】
【発明の効果】
この発明によれば、とくに、フリーレールの下フランジ上面に生じる摩耗の部位の特定と、程度とを自動的に正確に検査することができる
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるレール摩耗検査装置を備えたトロリーコンベヤの側面図である。
【図2】同検査装置を構成する第1検査車の側面図である。
【図3】図2のIII−III線にそう垂直横断面図である。
【図4】同IV−IV線にそう垂直横断面図である。
【図5】同検査装置を構成する第2検査車の側面図である。
【図6】図5のVI−VI線にそう垂直横断面図である。
【図7】同VII−VII線にそう垂直横断面図である。
【図8】同検査装置を構成する第3検査車の側面図である。
【図9】図8のIX−IX線にそう垂直横断面図である。
【図10】同X−X線にそう垂直横断面図である。
【図11】同XI−XI線にそう水平縦断面図である。
【図12】同検査装置を構成する第4検査車の垂直縦断面図である。
【図13】図12のXIII−XIII線にそう垂直横断面図である。
【図14】同XIV−XIV線にそう垂直横断面図である。
【図15】同XV−XV線にそう水平縦断面図である。
【符号の説明】
13 フリーレール
14 フリートロリ
41 レール部材
51 ウェッブ
52 上フランジ
53 下フランジ
401 車本体
432 走行輪
441 案内ローラ
443 ばね
451 第1投光器
452 第2投光器
461 第1カメラ
462 第2カメラ
Claims (2)
- フリーレール13が、開口同士向き合わせた左右一対の横断面コ字形状レール部材41によって構成され、各レール部材41が、中央ウェッブ51および上下フランジ52、53を有しており、両レール部材41の下フランジ33上面を、これらにまたがってトロリー14が走行するようになされているトロリコンベヤにおいて、
両レール部材41の下フランジ53上面をそれぞれ転動する左右の走行輪431を有する車本体401と、車本体401に装備されている第1および第2投光器451、452並びに第1および第2カメラ461、462とを備えており、第1投光器451が両レール部材41の下フランジ53上面に光帯を横断状に投射して、この光帯を第1カメラ461が受像するとともに、第2投光器452が両レール部材41の下フランジ53下面に光帯を横断状に投射して、この光帯を第2カメラ462が受像するようになされているレール摩耗検査車。 - 両レール部材41の下フランジ53先端縁部間に位置するように水平揺動体441が車本体401に取付けられ、揺動体441の揺動中心を挟んでその両側にそれぞれ位置しうるように一対の案内ローラ442が揺動体441に取付けられ、両案内ローラ442が両レール部材41の下フランジ53先端縁部に当接するように揺動体441が弾性体443によって付勢されているレール摩耗検査車。
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