JPH0283134A - Nc工作機械のツールマガジンへの工具配列制御装置 - Google Patents

Nc工作機械のツールマガジンへの工具配列制御装置

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JPH0283134A
JPH0283134A JP23135488A JP23135488A JPH0283134A JP H0283134 A JPH0283134 A JP H0283134A JP 23135488 A JP23135488 A JP 23135488A JP 23135488 A JP23135488 A JP 23135488A JP H0283134 A JPH0283134 A JP H0283134A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、NC工作機械のツールマガジンへの工具配
列制御装置に関するものであり、さらに詳しく言えば、
NC工作機械の刃物台に回動自在に取付けられたタレッ
トに、1番目からn番目まで複数個(例えば10個)取
付けられたツールを、次のワークの加工の際にいっせい
に交換する際、ツールマガジンに設けられた多数(例え
ば50個)のツール収納ポットに収納されたツールのう
ち、次のワークの加工のために順次使用する例えば10
個のツールを、NC工作機械がワークを加工中に、予じ
め使用順に従ってツールマガジンの1番目からn番目の
ツール収納ポットに並び換えて収納しておき、このよう
に並び換えて収納されたツールとタレットに取付けられ
たツールとをいっせいに交換する際には、タレットおよ
びツールマガジンのツールポット連結体を互いにlピッ
チすつ回動させて、ツール自動交換装置のツインハンド
の一方のハンドと他方のハンドによって、ひとまずタレ
ットのツールを全部交換して、ワークの加工を始めるこ
とができるので、その交換時間をきわめて短かくして作
業能率を向上させ、また、ワークを加工中に、前記のよ
うにひとまずツールマガジンのツール収納ポットに収納
しておいたツールを、ツインハンドによって正確な番地
のツール収納ポットに収納し換えるとともに、さらに、
次のワークの加工のために順次使用する例えば10個の
ツールを予じめツール収納ポットに使用順番に従って並
び換えて収納しておき、タレットのツールのいつ甘い交
換に備えるようにしたものである。
〔従来の技術〕
第1図および第2図は一般のNC工作機械におけるツー
ル自動交換装置の概略を示すものであり、従来例におい
ては、一つのワークの加工が終り、そのワークの加工の
ためにNC工作機械Aの刃物台Bに回動自在に設けられ
たタレット1のツール取付部1aに複数個(例えば10
個)取付けられているツールをいっせいに交換する場合
には、ツインハンド2の一方のハンド2aの近傍に、タ
レット1を回動させてこれに取付けられたツール”(旧
ツール)を位置させて、この旧ツールを一方のハンド2
aで掴んで取外す。
一方、ツールマガジン3の多数のツール収納ボン)3a
に収納された所望のツール(新ツール)を、ツール収納
ポット3aをエンドレスに多数連結したツールポット連
結体3bを回動させてツインハンド2の他方のハンド2
bの近傍に回動させて来て、この新ツールを他方のハン
ド2bで掴んでおいたものを、ツインハンド2を180
度回動させてタレットlの前記取外した旧ツールのツー
ル取付部1aに挿入して取付ける。
また、前記一方のハンド2aで掴んだ旧ツールは、ツー
ルポット連結体3bを回動させて、その旧ツールの番地
のツール収納ボン)3aが前記−方のハンド2aの近傍
に回動して来ると、それに旧ツールを収納する。
なお、第1図におけるCは刃物台BをチャックDに取付
けたワークの方向(Z軸方向)に移動させるサドルであ
り、ガイドEに摺動自在に設けられるとともに、後述す
る第2のサーボモータ24で回転されるボールスクリュ
ー軸Fによって摺動駆動されるようになっている。Gは
このサドルCにガイド(図示しない)を介して前後方向
(X軸方向)に摺動自在に設けられたクロススライドで
あり、後述する第1のサーボモータ22(第3図参照)
で回転されるボールスクリュー軸(図示しない)によっ
て摺動駆動されるようになっている。
このクロススライドGに前記刃物台Bが取付けられると
ともに、前記ツインハンド2の支持台Hが前後方向(X
軸方向)に図示しないガイドおよび駆動機構によって摺
動自在になっている。
従って、ツインハンド2は、タレット1のツール取付部
に取付けられたツールの近傍位置へ移動してツールを掴
み取ることも、また、ツールマガジン3の方向(X軸方
向)に移動し、さらに、図示しない機構によってZ軸に
直角な垂直軸を支点にして90度回動して、ツールマガ
ジン3のツール収納ボン)3aに収納したツールを掴み
取ることができるようになっている。また、ツインハン
ド2は180度回動できるようになっている。このよう
なツインハンド2の摺動および回動は後述するツインハ
ンドコントローラ10(第3図参照)の制御によって行
われる。
■は前記チャックDを回転駆動する主軸Jが回転自在に
保持された主軸台、Kは主軸Jに取付けたプーリ、Lは
モータでその回転軸Mに取付けたプーリNと前記主軸J
に取付けたプーリにとの間にベルトOが掛けられている
〔発明が解決しようとする課題〕
前記のような従来例においては、NC工作機械のタレッ
トlに複数個取付けられているツールをいっせいに交換
する場合に、ツインハンド2の一方のハンド2aでタレ
ット1から取外した旧ツールを、ツールマガジン3の所
定のツール収納ボット3aに収納させるには、ツインハ
ンド2を180度回動させるとともに、ツールポット連
結体3bを回動制御させて、所定のツール収納ボット3
aが旧ツールを掴んだ一方のハンド2aの近傍に来たと
きにその回動を止め、そのツール収納ボット3aに旧ツ
ールを収納する。
また、次に使用する所望の新ツールも前記ツールポット
連結体3bを回動させて、その所望のツールが一方のハ
ンドの近傍に来るように回動制御しなければならない。
このような回動制御を1個のツールを交換するたびに行
わなければならないので、タレット1に取付けられた1
0個のツールを全部交換するには、その交換のための時
間が多くかかり、作業能率の低下を招くという課題があ
った。
この発明は、前記のように、ツールの交換に時間が多く
かかり、作業能率の低下を招くという課題を解決するこ
とを目的として創案されたものである。
〔課題を解決するための手段〕
前記のような課題を解決するためのこの発明による手段
を、実施例に対応する図面に基づいて説明すると、複数
個取付けられたツールを割出し位置決めするタレット1
と、複数のツールを収納してその所望のツールを掴み取
り収納位置に回動させるツールマガジン3との間で、ツ
ール自動交換装置を介してツールを交換するようにした
NC工作機械において、NC工作機械の主制御を行う中
央制御処理装置5と、この中央制御処理装置5に接続し
た、タレットlに取付けられたツールを記憶するタレッ
トツールメモリ6と、同ツールマガジン3のツール収納
ボット3aに収納されているツールを記憶するマガジン
ツールメモリ7と、同ツールマガジン3の1番目からn
番目までのツール収納ボット3aに次のワークの加工に
備えたツールがその使用順番に並び換えられて収納され
ているツールを記憶するマガジンニューツールメモリ8
と、同ツールマガジン3のツールポット連結体3bを回
動制御するツールマガジンコントローラ9と、同ツール
自動交換装置のツインハンド2がタレット1のツールお
よびツールマガジン3のツールを掴み取りツール収納ボ
ット3aへの収納およびタレッ!−1への取付制御を行
うツインハンドコントローラ10と、前記中央制御処理
装置5からの情報によりタレット1のツール取付部1a
に対応する新ツールがツールマガジン3の1番目からn
番目のツール収納ポット3aに収納されているか否かを
確認する次作業用ツール対応I11!認回路11と、こ
の次作業用ツール対応確認回路11によって新ツールが
前記ツール収納ボッ)3aに収納されていないことが確
認されると、前記ツールポット連結体3bを回動制御し
て新ツールをツインハンド2の近傍位置に呼出す新ツー
ル呼出回路12と、ツールマガジン3の1番目からn番
目のツール収納ポット3aのうち前記呼出した新ツール
を収納するツール収納ポット3aが空か否かを確認する
ツール収納ポット確認回路13と、前記ツール収納ボン
)3aが空であると前記呼出した新ツールを一方のハン
ドで掴み取りツールポット連結体3bを回動制御してそ
の空のツール収納ボッl−38に新ツールを収納する第
1のツール収納制御回路14と、前記ツール収納ボッ)
3aに旧ツールが収納されていると、前記呼出した新ツ
ールを一方のハンドで掴み取るとともに、ツールポット
連結体3bを回動制御して他方のハンドで旧ツールを掴
み取り、一方のハンドで掴み取った新ツールをこの旧ツ
ールを取り出した後のツール収納ボッ1−33に収納さ
せ、他方のハンドで掴んだ旧ツールは空のツール収納ポ
ット3aに収納させる第2のツール収納制御回路15と
、前記のような1番目からn番目のツール収納ポットへ
の新。
旧ツールの入れ換え収納作業が全て終ったか否かを確認
するツール入れ換え収納終了確認回路16とよりなるN
C工作機械のツールマガジンへの工具配列制御装置であ
る。
〔作用〕
この発明は前記のような手段により、NC工作機械のタ
レット1に複数個取付けられたツールを、次のワークの
加工の際にいっせいに交換する場合は、ツールマガジン
3に設けられた多数のツール収納ボン)3aに収納され
たツールのうち、次のワークの加工のために順次使用す
るツールを、NC工作機械がワークを加工中に、予め使
用順番に従ってツールマガジン3のツール収納ポット3
aに並び換えておく。
このようにツールマガジン3に並び換えて収納されたツ
ールとタレット1に取付けられたツールとをいっせいに
交換する際には、タレットlとツールマガジン3のツー
ルポット連結体3bを互いに1ピツチずつ回動させて、
ツール自動交換装置のツインハンド2の一方のハンド2
aと他方のハンド2bによって、ひとまずタレットlの
ツールを全部交換してワークの加工を始めることができ
る。
また、そのワークの加工中に、前記のようにひとまずツ
ールマガジン3のツール収納ポット3aに収納しておい
たツールを、ツインハンド2によって正確な番地のツー
ル収納ボッ)3aに収納し換えるとともに、さらに次の
ワークの加工のために順次使用するツールを予じめツー
ル収納ポット3aに使用順番に従って並び換えて収納し
ておく。
〔実施例〕
第3図はこの発明のNC工作機械のツールマガジンへの
工具配列制御装置の系統図を示すものであり、NC工作
機械の主制御を行う中央制御処理装置(以下、CPUと
いう)5にバス4を介して−この発明を構成する各要素
が以下に説明するように接続されている。
すなわち、6はタレットツールメモリで、タレットlに
設けられた例えば10個のツール取付部laに取付けら
れたツールを記憶する例えば10個のタレットツールメ
モリTPM、−TPM、。により形成されている。
7はマガジンツールメモリで、ツールマガジン3を形成
するツールポット連結体3bにエンドレスに連結された
例えば50個のツール収納ポット3aに収納されている
ツールを記憶する例えば50個のマガジンツールメモリ
MGMI 〜MGM、。
により形成されている。
8はマガジンニューツールメモリで、前記ツール収納ポ
ットのうち例えば1番目から10番目までのツール収納
ポット3aに次のワークの加工に備えたツールがその使
用順番に並び換えられて収納されているツールを記憶す
る、例えば10個のマガジンニューツールメモリM G
 N M +〜MGNM1.により形成されている。
CPU5は、バス4を介してこれらのタレットツールメ
モリ6とマガジンツールメモリ7とマガジンニューツー
ルメモリ8に対して情報の読出し書込(リード・ライト
)を行う、ことができる。
9はツールマガジン3のツールポット連結体3bを回動
制御するツールマガジンコントローラ、10はツインハ
ンドコントローラで、ツインハンド2がタレット1のツ
ールおよびツールマガジン3のツールを掴み取り、それ
をツール収納ボット3aへの収納およびタレット1のツ
ール取付部1aへの取付制御を行うものである。
11は次作業用ツール対応確認回路で、前記CPU5か
らの情報によりタレット1のツール取付部1aの例えば
1番目から10番目に対応するツールが、例えばツール
マガジン3の1番目から10番目のツール収納ボット3
aに収納されているか否かを確認する作用を行うもので
ある。
12は新ツール呼出回路で、前記次作業用ツール対応確
認回路11によって、新ツールが前記ツール収納ボット
3aに収納されていないことが確認されると、前記ツー
ルポット連結体3bを回動制御して新ツールをツインハ
ンド2の近傍に呼出す作用を行うものである。
13はツール収納ポット確認回路で、例えばツールマガ
ジン3の1番目から10番目のツール収納ボッ)3aの
うち、前記呼出した新ツールを収納するツール収納ボッ
1−38が空か否かを確認する作用を行うものである。
14は第1のツール収納制御回路で、前記1番目から1
0番目のツール収納ポット3aが空であると、前記呼出
した新ツールを一方のハンドで(円み取り、ツールポッ
ト連結体3bを回動制御してその空のツール収納ボット
3aを、一方のハンドの近傍に回動させて来て、それに
新ツールを収納する制御を行うものである。
15は第2のツール収納制御回路で、前記1番目から1
0番目のツール収納ボット3aに旧ツールが収納されて
いると、前記呼出した新ツールを一方のハンドで掴み取
るとともに、ツールポット連結体3bを回動制御して他
方のハンドで前記旧ツールを掴み取り、一方のハンドで
掴み取った新ツールをこの旧ツールを取り出した後のツ
ール収納ボット3aに収納させ、他方のハンドで掴んだ
旧ツールは空のツール収納ボット3aに収納する制御を
行うものである。
16はツール入れ換え収納終了確認回路で、前記のよう
な1番目から10番目のツール収納ボットへの新、旧ツ
ールの入れ換え収納作業が全て終ったか否かを確認する
作用を行うものである。
以上がこの発明を構成する主要素であるが、さらにこの
実施例においては、次のような回路が接続されている。
すなわち、17は前記のような新、旧ツールの入れ換え
収納が終了するとそれをCPU5に伝えるための入れ換
え収納終了信号発生回路である。
18はツール自動交換を行う通常のATC制御回路であ
る。
19はNC加ニブログラムメモリで、ワークの加工手順
に従った加ニブログラムが記憶されており、このNC加
ニブログラム19はNC制御回路”20を介してバス4
に接続されている。このNC制御回路20には、第1の
サーボコントローラ21を介して刃物台に回動自在に設
けられたタレットlを前後方向(X軸方向)に動かす第
1のサーボモータ22が接続されており、また、第2の
サーボコントローラ23を介してタレット1をワークの
方向(X軸方向)に動かす第2のサーボモータ24が接
続されている。従って、CPU5は、前記NIJI、御
回路20を介して前記NC加ニブログラムメモリ19に
記憶された加ニブログラムを読み取り、かつ、NC制御
回路20に加ニブログラムに従った加工手順を指令し、
その加工手順に従って第1および第2のサーボモータ2
2.24が駆動されて、タレット1がX軸およびX軸方
向に移動する。
次に、この発明の動作を、第2図および第3図と、さら
に、第4図に示す動作のフローチャートに基づいて説明
する。
先ず、第1の命令レジスタ25から第1.第2および第
3のゲート切換回路26,27.28に対して、CPU
5からのマガジンツールメモリ7の1番目のツール情報
と、マガジンニューツールメモリ8の1番目のツール情
報とを読み出す命令を与えることによって、これらのゲ
ート切換回路が前・記ツール情報を導き出す(ステップ
101)。
そして、CPU5からの情報により、タレットlのツー
ル取付部laの1番目に対応する新ツールが、ツールマ
ガジン3の1番目のツール収納ポット3aに収納されて
いるか否かを次作業用ツール対応確認回路11が判断す
る(ステップ102)。
この次作業用ツール対応確認回路11により、前記新ツ
ールが収納されていることが判断されると(YES) 
、引き続き第2の命令レジスタ29の命令により、2番
目、3番目・・・と順次前記と同様にその判断を行う(
ステップ103)。
前記判断により、新ツールが収納されていないことが判
断されると(No) 、前記新ツール呼出口路12が動
作して、前記収納されていないという情報をCPU5に
送り、CPU5が前記ツールマガジンコントローラ9を
制御して、ツールマガジン3のツールポット連結体3b
を回動し、新ツールをツインハンド2の近傍に回動させ
、ツインハンドコントローラIOを制御して、ツールマ
ガジンの新ツールをツインハンド2の一方のハンドへ呼
出してそれを掴み取る(ステップ104)。
そして、前記ツール収納ポット確認回路13によって、
前記掴み取った新ツールを収納するための、ツール収納
ポット3aが空か否かを判断しくステップ105)、空
であることが確認されると(YES) 、前記第1のツ
ール収納制御回路14が動作するとともに、その情報を
CPU5に送す、CPU5がツールマガジンコントロー
ラ9ヲ制御して、ツールマガジン3のツールポット連結
体3bを回動する。そして、空のツール収納ボッ1−3
3をツールハンドの近傍に回動させて来て、前記ツイン
ハンドの一方のハンドで掴み取った新ツールを、前記ツ
インハンドコントローラ10の制御により、この空のツ
ール収納ポット3aに収納する(ステップ106)。
前記ツール収納ポット確認回路13により、新ツールを
収納するツール収納ポット3aが空でない(No)、す
なわち、旧ツールが収納されていると判断されると、前
記第2のツール収納制御回路15が動作するとともに、
その情報をcpusに送す、CPU5がツールマガジン
コントローラ9を制御して、前記ツールポット連結体3
aを回動させて旧ツールを呼出す。そして、ツインハン
ドコントローラlOを制御して、ツインハンド2の他方
のハンドで旧ツールを掴み取るとともに(ステップ10
7)、前記の一方のハンドで掴み取っておいた新ツール
を、この旧ツールを掴み取った後のツール収納ボッ)3
aに収納する(ステップ108)。他方のハンドで掴み
取っておいた旧ツールは、ツールポット連結体3bを回
動させて他の空のツール収納ボッ)3aに収納する(ス
テップ109)。
そして、このようなツールの入れ換え収納作業を、2番
目、3番目のツールへと順次行い、ツール入れ換収納終
了I11認回路16が前記のような1番目からn番目(
10番目)のツール収納ポット−3aへの新、旧ツール
の入れ換え収納作業が全て本冬ったことをiii認する
と(ステップ110)、その情報を入れ換収納終了信号
発生回路17の動作によりCPU5に送る。新、旧ツー
ルの入れ換収納作業が全て終らないことを確認すると(
NO)、前記のような新、旧ツールの入れ換え収納作業
を繰返す。
〔発明の効果〕
この発明は、以上説明したように、NC工作機械の刃物
台に回動自在に取付けられたタレットに、1番目からn
番目まで複数個取付けられたツールを、次のワークの加
工の際にいっせいに交換する場合は、ツールマガジンに
設けられた多数のツール収納ポットに収納された多数の
ツールのうち、次のワークの加工のために順次使用する
ツールを、NC工作機械がワークを加工中に、予じめ使
用順番に従ってツールマガジンのツール収納ポットに並
び換えて収納しておく。
そして、このようにツールマガジンに並び換えて収納さ
れたツールとタレットに取付けられたツールとをいっせ
いに交換する際には、タレットとツールマガジンのツー
ルポット連結体を互いに1ピツチずつ回動させて、ツイ
ンハンドの一方のハンドと他方のハンドによって、ひと
まずタレットのツールを全部交換して、ワークの工作を
始めることができるので、タレットのツールの交換時間
がきわめて短かくなり、ツールの交換作業能率が向上す
る。
そして、ワークを加工中に、前記のようにひとまずツー
ルマガジンのツール収納ポットに収納しておいたツール
を、ツインハンドによって正確な番地のツール収納ポッ
トに収納し換えるとともに、さらに、次のワークの加工
のために順次使用するツールを予じめツール収納ポット
に使用順番に従って並び換えて収納させておき、タレッ
トのツールのいつ甘い交換に備えることができるので、
次工程の段取り作業を能率よく行うことができるなどの
効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は一般のNC工作機械におけるツー
ル自動交換装置の概略を示す図、第3図はこの発明のN
C工作機械のツールマガジンへの工具配列制御装置の制
御系統図、第4図は動作のフローチャートである。 1・・・タレット、 la・・・ツール収納部、 2・・・ツインハンド、   2a・・・一方のハンド
、2b・・・他方のハンド、 3・・・ツールマガジン
、3a・・・ツール収納ポット、 3b・・・ツールポット連結体、 4・・・バス、       5・・・中央制御処理装
置、6・・・タレットツールメモリ、 7・・・マガジンツールメモリ、 8・・・マガジンニューツールメモリ、9・・・ツール
マガジンコントローラ、10・・・ツインハンドコント
ローラ、■・・・次作業用ツール対応確認回路、2・・
・新ツール呼出回路、 3・・・ツール収納ボッ)l+11認回路、4・・・第
1のツール収納制御回路、 5・・・第2のツール収納制御回路、 6・・・ツール入れ換収納終了確認回路、7・・・入れ
換収納終了信号発生回路、8・・・通常のATC制御回
路、 9・・・NC加ニブログラムメモリ、 O・・・NC制御回路、 1・・・第1のサーボコントローラ、 2・・・第1のサーボモータ、 3・・・第2のサーボコントローラ、 4・・・第2のサーボモータ、 5・・・第1の命令レジスタ、 6.27.28・・・第1.第2.第3のゲート切換回
路、 第1図 29・・・第2の命令レジスタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数個取付けられたツールを割出し位置決めするタレッ
    トと、複数のツールを収納してその所望のツールを掴み
    取り収納位置に回動させるツールマガジンとの間で、ツ
    ール自動交換装置を介してツールを交換するようにした
    NC工作機械において、 NC工作機械の主制御を行う中央制御処理装置と、 この中央制御処理装置に接続した、タレットに取付けら
    れたツールを記憶するタレットツールメモリと、 同ツールマガジンのツール収納ポットに収納されている
    ツールを記憶するマガジンツールメモリと、 同ツールマガジンの1番目からn番目までのツール収納
    ポットに次のワークの加工に備えてツールがその使用順
    番に並び換えられて収納されているツールを記憶するマ
    ガジンニューツールメモリと、 同ツールマガジンのツールポット連結体を回動制御する
    ツールマガジンコントローラと、同ツール自動交換装置
    のツインハンドがタレットのツールおよびツールマガジ
    ンのツールを掴み取りツール収納ポットへの収納および
    タレットへの取付制御を行うツインハンドコントローラ
    と、前記中央制御処理装置からの情報によりタレットの
    ツール取付部に対応する新ツールがツールマガジンの1
    番目からn番目のツール収納ポットに収納されているか
    否かを確認する次作業用ツール対応確認回路と、 この次作業用ツール対応確認回路によって新ツールが前
    記ツール収納ポットに収納されていないことが確認され
    ると、前記ツールポット連結体を回動制御して新ツール
    をツインハンドの近傍位置に呼出す新ツール呼出回路と
    、 ツールマガジンの1番目からn番目のツール収納ポット
    のうち前記呼出した新ツールを収納するツール収納ポッ
    トが空か否かを確認するツール収納ポット確認回路と、 前記ツール収納ポットが空であると前記呼出した新ツー
    ルを一方のハンドで掴み取りツールポット連結体を回動
    制御してその空のツール収納ポットに新ツールを収納す
    る第1のツール収納制御回路と、 前記ツール収納ポットに旧ツールが収納されていると、
    前記呼出した新ツールを一方のハンドで掴み取るととも
    に、ツールポット連結体を回動制御して他方のハンドで
    旧ツールを掴み取り、一方のハンドで掴み取った新ツー
    ルをこの旧ツールを取り出した後のツール収納ポットに
    収納させ、他方のハンドで掴んだ旧ツールは空のツール
    収納ポットに収納させる第2のツール収納制御回路と、
    前記のような1番目からn番目のツール収納ポットへの
    新、旧ツールの入れ換え収納作業が全て終ったか否かを
    確認するツール入れ換収納終了確認回路とよりなるNC
    工作機械のツールマガジンへの工具配列制御装置。
JP23135488A 1988-09-14 1988-09-14 Nc工作機械のツールマガジンへの工具配列制御装置 Expired - Lifetime JPH0661670B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0929575A (ja) * 1995-07-24 1997-02-04 Okuma Mach Works Ltd 工作機械における工具並べ換え方法及び装置
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