JPH0677836B2 - Judgment method of gas shield state at the start of welding - Google Patents
Judgment method of gas shield state at the start of weldingInfo
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- JPH0677836B2 JPH0677836B2 JP16816989A JP16816989A JPH0677836B2 JP H0677836 B2 JPH0677836 B2 JP H0677836B2 JP 16816989 A JP16816989 A JP 16816989A JP 16816989 A JP16816989 A JP 16816989A JP H0677836 B2 JPH0677836 B2 JP H0677836B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ガスシールド溶接におけるガスシールド状
態を判定する方法に関し、アーク電圧を利用して簡単に
判定できるようにし、特に狭隘な箇所や作業者が近付け
ない環境下での溶接開始前のシールド状態の判定に好適
なものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for determining a gas shield state in gas shield welding, which enables an easy determination by using an arc voltage, and particularly in narrow spaces and work. It is suitable for determining the shield state before the start of welding in an environment where a person cannot approach.
［従来の技術］ ガスシールド溶接法の一つである例えばTIG溶接におい
ては、シールドガスは溶接品質に重大な影響を与えるの
で、供給量を常に定められた値に保つとともに、空気の
混入などの健全性についても十分な確認を行った上で溶
接を開始する必要がある。[Prior Art] In TIG welding, which is one of the gas shield welding methods, the shield gas has a significant effect on the welding quality. It is necessary to start welding after checking the soundness sufficiently.
このようなシールドガスの流量や健全性を確認する方法
としては、シールドガス供給源から溶接トーチに至る配
管経路の途中に流量及び空気の検出器を設置するように
したり、あるいは溶接トーチの付近に酸素検出用などの
センサを設置することが行われている。As a method of confirming the flow rate and soundness of such shield gas, a flow rate and air detector may be installed in the middle of the piping path from the shield gas supply source to the welding torch, or in the vicinity of the welding torch. Sensors for detecting oxygen are installed.
［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記の配管経路の途中に流量及び空気の検出
器を設置する場合には、検出器の下流側の状態を検出で
きず、途中からの空気の混入の有無やシールドガスのリ
ークの有無を確認することができないため信頼性に欠け
るという問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, when the flow rate and air detectors are installed in the middle of the above-mentioned piping path, the state on the downstream side of the detector cannot be detected, and air contamination from the middle of the detector cannot be detected. There is a problem that reliability is lacking because it is not possible to confirm the presence or absence of a leak of shield gas.
一方、溶接トーチ付近に酸素検出用などのセンサを設置
する場合には、シールドガスノズル直後でシールドガス
の状態を検出でき、直接シールドガスの状態を検出でき
るのであるが、溶接が開始されるとアークによってセン
サなどが高温状態となるため常時設置しておくことがで
きないという問題がある。On the other hand, when installing a sensor for detecting oxygen near the welding torch, the state of the shield gas can be detected immediately after the shield gas nozzle, and the state of the shield gas can be detected directly. Therefore, there is a problem that the sensor or the like is in a high temperature state and cannot be always installed.
特に、作業者が近付けないような狭隘な箇所や作業者が
近付けないような悪環境下での溶接が必要な場合には、
配管経路の途中の広いところや安全な場所に検出器を設
置できるものの溶接トーチ付近に設置できないため、従
来のいずれの方法でも溶接トーチ付近のシールドガスの
状態を十分に確認することができないという問題があ
る。Especially, when welding is required in a narrow place where workers cannot approach or in a bad environment where workers cannot approach,
Although the detector can be installed in a wide area in the middle of the piping path or in a safe place, it cannot be installed near the welding torch, so it is not possible to check the shielding gas condition near the welding torch sufficiently with any of the conventional methods. There is.
この発明はかかる従来技術の問題点に鑑みてなされたも
ので、アーク電圧がシールドガス成分の組成に依存し、
シールドガスの流量不足や空気の混入が発生すると、僅
かではあるがアーク電圧が変化するという特性を知見
し、簡単にシールドガスの状態を判定することができる
溶接開始時のガスシールド状態の判定方法を提供しよう
とするものである。This invention has been made in view of the problems of the prior art, the arc voltage depends on the composition of the shield gas component,
A method of determining the state of the gas shield at the start of welding that allows you to easily determine the state of the shield gas by discovering the characteristic that the arc voltage changes, albeit slightly, when the flow rate of the shield gas is insufficient or air is mixed. Is to provide.
［課題を解決するための手段］ 上記従来技術が有する課題を解決するため、この発明の
溶接開始時のガスシールド状態の判定方法は、溶接開始
時に空気混入や流量不足などのガスシールド状態を判定
するに際し、一定長、一定電流のテスト用のアークを発
生させ、このアーク周囲にシールドガス供給手段からシ
ールドガスを供給し、シールド不良状態で発生するアー
ク電圧の変化をアーク電圧検出手段で検出しながら正常
なシールド状態であることを示す所定のアーク電圧にな
ったことを確認し、この後シールドガス溶接を開始する
ようにしたことを特徴とするものである。[Means for Solving the Problems] In order to solve the problems of the above-described conventional technology, the method of determining the gas shield state at the start of welding according to the present invention determines the gas shield state such as air inclusion or insufficient flow rate at the start of welding. In doing so, generate a test arc of constant length and constant current, supply the shield gas from the shield gas supply means around this arc, and detect the change in arc voltage generated in the defective shield state with the arc voltage detection means. However, it is characterized in that it is confirmed that a predetermined arc voltage indicating a normal shield state has been reached, and then the shield gas welding is started.
［作 用］ この溶接開始時のガスシールド状態の判定方法によれ
ば、従来のようなシールドガスの配管経路の途中や溶接
トーチの付近に検出器などを設置すること無く、一定
長、一定電流のテスト用のアークを発生させておき、こ
のアークの周囲にシールドガスを供給し、そのアーク電
圧を検出するようにしており、得られたアーク電圧の変
化と、予め実験などで得られた健全状態のシールドガス
を供給したときの所定のアーク電圧との比較からガスシ
ールド状態の良否を判定するようにしている。[Operation] According to this method of determining the state of gas shield at the start of welding, a constant length, constant current can be achieved without installing a detector in the conventional shielding gas piping path or near the welding torch. The test arc is generated, the shield gas is supplied around this arc, and the arc voltage is detected.The change in the arc voltage obtained and the soundness obtained in advance by experiments etc. The quality of the gas shield state is determined by comparison with a predetermined arc voltage when the shield gas in the state is supplied.
したがって、アークによる熱影響を受けること無く、溶
接トーチ付近のシールドガスの状態を知ることができ
る。Therefore, the state of the shield gas near the welding torch can be known without being affected by the heat of the arc.
［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面に基づき具体的に説明
する。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
第１図はこの発明の溶接開始時のガスシールド状態の判
定方法の一実施例の判定原理を示すフローチャート、第
２図はこの発明の溶接開始時のガスシールド状態の判定
方法が適用される判定装置のブロック図である。FIG. 1 is a flow chart showing the determination principle of an embodiment of the method for determining the gas shield state at the start of welding according to the present invention, and FIG. 2 is the determination to which the method for determining the gas shield state at the start of welding according to the present invention is applied. It is a block diagram of an apparatus.
この溶接開始時のガスシールド状態の判定方法が適応さ
れる判定装置10では、溶接トーチ11と母材12との間のア
ーク電圧Ｖがアーク電圧検出器13で検出されるようにな
っており、微少な電圧変化を検出できるとともに、平均
電圧と変動幅を検出でき、ペンレコーダなどで記録でき
るようにしてある。In the determination device 10 to which the determination method of the gas shield state at the start of welding is applied, the arc voltage V between the welding torch 11 and the base metal 12 is detected by the arc voltage detector 13. In addition to being able to detect minute voltage changes, it is also possible to detect the average voltage and fluctuation range, and to record with a pen recorder or the like.
このアーク電圧検出器13で検出されたアーク電圧Ｖは電
圧比較器14に送られる。The arc voltage V detected by the arc voltage detector 13 is sent to the voltage comparator 14.
また、この電圧比較器14には、データメモリ15からの信
号が入力されるようになっており、電圧比較器14からの
データ出力タイミング信号によって記憶されたデータが
送り出されるようになっている。A signal from the data memory 15 is input to the voltage comparator 14, and the data stored by the data output timing signal from the voltage comparator 14 is sent out.
このデータメモリ15には、予め実験などで求められた正
常シールド時のアーク電圧V0のデータが記憶されてお
り、実際のアーク電圧Ｖとこの正常アーク電圧V0が電圧
比較器14で比較される。The data of the arc voltage V 0 at the time of normal shield obtained in advance by experiments is stored in the data memory 15, and the actual arc voltage V and this normal arc voltage V 0 are compared by the voltage comparator 14. It
こうして比較された電圧比較器14からの信号は信号出力
器16を経て制御機器に送られるようになっており、この
信号によってシールドガス溶接の溶接開始などを制御す
る。The signal thus compared from the voltage comparator 14 is sent to the control device via the signal output device 16, and the welding start of shield gas welding is controlled by this signal.
次に、このようなシールドガスの判定装置10の動作とと
もに、ガスシールド状態の判定方向について、第１図に
より説明する。Next, the operation of the shield gas determination device 10 and the determination direction of the gas shield state will be described with reference to FIG.
（１） まず、ガスシールド状態を判定するため、テス
ト用のアークを発生させるための条件を設定する。(1) First, in order to determine the gas shield state, conditions for generating a test arc are set.
この条件は溶接トーチ11に発生させるアークによって一
定電流の安定したアークを形成するための条件であり、
母材12の材質や母材温度、あるいはシールドガスの種類
及び流量によって異なる。This condition is a condition for forming a stable arc with a constant current by the arc generated in the welding torch 11.
It differs depending on the material of the base material 12, the base material temperature, or the type and flow rate of the shield gas.
例えば、第３図〜第７図に示す実験結果のような、母材
12として銅板を用い、シールドガスとしてヘリウム50
／分送給する場合には、アーク長を1mmとし、溶接電流
を80Aに設定すれば、安定したアークが得られる。For example, a base material such as the experimental results shown in FIGS.
A copper plate is used as 12, and helium 50 is used as a shielding gas.
When feeding per minute, if the arc length is set to 1 mm and the welding current is set to 80 A, a stable arc can be obtained.
（２） こうしてテスト用のアークを発生させるための
条件を設定した後、テスト用のアークを点弧するととも
に、シールドガスを送給する。(2) After setting the conditions for generating the test arc in this way, the test arc is ignited and the shield gas is fed.
（３） そして、このテスト用のアークのアーク電圧Ｖ
を電圧検出器13で検出し、電圧比較器14に検出信号を出
力する。このアーク電圧検出器13では、アーク電圧Ｖの
平均値とその変動幅が検出されるようになっている。(3) And the arc voltage V of this test arc
Is detected by the voltage detector 13, and a detection signal is output to the voltage comparator 14. The arc voltage detector 13 detects the average value of the arc voltage V and its fluctuation range.
（４） この実際のアーク電圧の検出とともに、電圧比
較器14からのタイミング信号でデータメモリ15からのこ
の場合の溶接条件に対応した正常なアーク電圧V0を電圧
比較器15に入力させる。(4) Along with the detection of the actual arc voltage, a normal arc voltage V 0 corresponding to the welding condition in this case from the data memory 15 is input to the voltage comparator 15 by the timing signal from the voltage comparator 14.
この正常なアーク電圧V0は、例えば第３図に示すよう
に、シールドガスが所定の流量で、空気などの混入が無
い状態では、ほとんど変動せず一定の値V0となり、上記
のテスト用アークの設定条件では、約16.75Vとなる。As shown in FIG. 3, for example, the normal arc voltage V 0 hardly changes and becomes a constant value V 0 in a state where the shield gas has a predetermined flow rate and air is not mixed. Under the arc setting conditions, it will be approximately 16.75V.
（５） 次に、実測されたアーク電圧Ｖと正常時のアー
ク電圧V0が電圧比較器15で比較される。(5) Next, the voltage comparator 15 compares the actually measured arc voltage V with the normal arc voltage V 0 .
この電圧比較器15では、次のようにしてシールド状態が
判定される。In this voltage comparator 15, the shield state is judged as follows.
（５−１）まず、正常アーク電圧V0より実測されたアー
ク電圧Ｖの平均電圧が低いか否かを判定する。(5-1) First, it is determined whether or not the average voltage of the actually measured arc voltage V is lower than the normal arc voltage V 0 .
これにより、シールドガスの供給量の適否が判定され、
実測されたアーク電圧Ｖの平均電圧が低い場合には、シ
ールドガスの供給不足であると判定される。By this, the suitability of the shield gas supply amount is determined,
When the average voltage of the measured arc voltage V is low, it is determined that the shield gas supply is insufficient.
すなわち、シールドガスの供給量とアーク電圧との間に
は、例えば第５図及び第７図に示すように、一定の関係
があり、シールドガスの供給量が減少すると、瞬時のア
ーク電圧Ｖの変化は比較的小さい（第５図参照）のに対
し、アーク電圧Ｖの平均値が大巾に減少する（第７図参
照）ことから、シールドガスの供給量の不足が判定でき
るのである。That is, there is a constant relationship between the shield gas supply amount and the arc voltage, for example, as shown in FIGS. 5 and 7, and when the shield gas supply amount decreases, the instantaneous arc voltage V Although the change is relatively small (see FIG. 5), the average value of the arc voltage V is greatly reduced (see FIG. 7), so that it is possible to determine the shortage of the shield gas supply amount.
（５−２）次に、アーク電圧Ｖの平均値が正常のアーク
電圧V0と同じ場合、あるいは一定の範囲内である場合に
は、アーク電圧Ｖの変動幅が比較される。(5-2) Next, when the average value of the arc voltage V is the same as the normal arc voltage V 0 or when it is within a certain range, the fluctuation width of the arc voltage V is compared.
これにより、アーク電圧Ｖの変動幅が小さい場合には、
シールドガスが適正な状態（流量が適性で空気の混入な
どがない状態）であると判定される。As a result, when the fluctuation range of the arc voltage V is small,
It is determined that the shield gas is in an appropriate state (the flow rate is appropriate and air is not mixed in).
（５−３）一方、アーク電圧Ｖの変動幅が大きい場合に
は、アーク電圧Ｖの変動の時期が判定対象となる。(5-3) On the other hand, when the fluctuation range of the arc voltage V is large, the timing of the fluctuation of the arc voltage V is the determination target.
このアーク電圧Ｖの変動幅が大きくなる場合は、；シ
ールドガスの流量が不足する場合と；シールドガス中
に空気が混入している場合に生じる。When the fluctuation range of the arc voltage V becomes large, it occurs when the flow rate of the shield gas is insufficient and when the air is mixed in the shield gas.
しかし、アーク電圧Ｖの変動幅が大きくなる時期が異な
り、第４図及び第５図に示すように、のシールドガス
の流量が不足する場合には、アークの点弧直後の変動幅
が大きくなり、のシールドガス中に空気が混入してい
る場合には、アークの点弧直後の変動幅が小さくなる。However, when the fluctuation range of the arc voltage V is different and the flow rate of the shield gas is insufficient as shown in FIGS. 4 and 5, the fluctuation range of the arc immediately after ignition becomes large. When air is mixed in the shielding gas of, the fluctuation range immediately after the ignition of the arc becomes small.
したがって、アーク電圧Ｖの変動幅の小さい時期が点弧
直後であるか否かによって、その原因がシールドガスの
流量不足によるものか、空気の混入によるものかが判定
できるのである。Therefore, it is possible to determine whether the cause is a shortage of the flow rate of the shield gas or the inclusion of air depending on whether or not the period when the fluctuation range of the arc voltage V is small is immediately after the ignition.
また、シールドガス中への空気の混入量とアーク電圧Ｖ
の平均値との間には、第６図に示すように、空気の混入
量が増加すると、アーク電圧Ｖの平均値で下がり、特に
混入量が一定値を越えると、アーク電圧の減少幅が大き
くなるという傾向があり、既に説明したテスト用アーク
の設定条件に対しては、空気の混入量が0.05／分をこ
えるとアーク電圧の減少が大きくなっていることが分か
る。Also, the amount of air mixed in the shield gas and the arc voltage V
6, the average value of the arc voltage V decreases as the air mixing amount increases, and in particular, when the air mixing amount exceeds a certain value, the decrease range of the arc voltage decreases. It tends to increase, and it can be seen that, with respect to the setting conditions of the test arc described above, the decrease in arc voltage increases when the amount of air mixed exceeds 0.05 / min.
（５−４）このようなシールドガスの判定を繰り返して
行い（５−２）のシールドガスの適正な状態が検出さ
れ、制御装置から信号が発せられた後、所定のガスシー
ルド溶接条件に設定し、溶接作業を行う。(5-4) Such a judgment of the shield gas is repeated and the proper state of the shield gas of (5-2) is detected, and a signal is emitted from the control device, and then a predetermined gas shield welding condition is set. And perform welding work.
以上のように、テスト用アークを発生させ、このアーク
電圧Ｖを検出し、その平均値と変動幅を知ることで、シ
ールドガスの状態が簡単に分かるとともに、アーク熱の
影響を受ける溶接トーチ11付近にセンサなどを設置する
必要もなく、直接溶接部分のガスシールド状態が検出で
きる。As described above, by generating the test arc, detecting the arc voltage V, and knowing the average value and the fluctuation range thereof, the state of the shield gas can be easily understood and the welding torch 11 affected by the arc heat 11 It is not necessary to install a sensor in the vicinity, and the gas shield state of the welded part can be detected directly.
また、溶接トーチ付近にセンサなどを設ける必要がない
ので、狭隘な箇所でのガスシールド状態も簡単に検出で
きる。Further, since it is not necessary to provide a sensor or the like near the welding torch, it is possible to easily detect the gas shield state even in a narrow space.
さらに、アーク電圧を検出すれば良いので、作業者が近
付くことができないような悪環境下での溶接の場合に
も、従来のようなシールドガスの配管経路の途中の状態
でなく直接溶接トーチ付近のガスシールド状態を検出で
きる。Furthermore, since it is sufficient to detect the arc voltage, even in the case of welding in a bad environment where the worker cannot approach, instead of the state in the middle of the shielding gas piping path as in the past, the direct welding torch vicinity The gas shield state of can be detected.
なお、上記実施例では、実測されたアーク電圧と比較さ
れる所定アーク電圧として予め行った実験などで得た正
常シールド状態のアーク電圧を用いるようにしたが、多
少精度が低下するが、アーク電圧の変動状態の無い一定
の状態にアーク電圧がなったことを確認するようにして
ガスシールド状態の判定を行うようにして良い。In the above example, the arc voltage in the normal shield state obtained in the experiment conducted in advance was used as the predetermined arc voltage to be compared with the actually measured arc voltage, but the accuracy is somewhat lowered, but the arc voltage The gas shield state may be determined by confirming that the arc voltage has reached a constant state with no fluctuation state.
また、上記実施例の構成に限らず、この発明の要旨を逸
脱しない範囲で各構成要素を変更しても良いことは言う
までもない。Needless to say, the constituent elements may be changed without departing from the scope of the present invention without being limited to the configuration of the above embodiment.
［発明の効果］ 以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの発
明の溶接開始時のガスシールド状態の判定方法によれ
ば、一定長、一定電流のテスト用のアークを発生させ、
このアークの周囲にシールドガスを供給し、そのアーク
電圧を検出して正常状態のアーク電圧と比較してシール
ド状態を判定するようにしたので、従来のようにシール
ドガスの配管経路の途中や溶接トーチの付近に検出器な
どを設置すること無く、実測したアーク電圧の変化と、
予め実験で得られた健全状態の所定アーク電圧との比較
からガスシールド状態の良否を簡単に判定することがで
きる。[Effects of the Invention] According to the method for determining the gas shield state at the start of welding of the present invention as specifically described above with reference to the embodiment, a test arc of a constant length and a constant current is generated,
Shield gas was supplied around this arc, and the arc voltage was detected and compared with the normal arc voltage to determine the shield state. Changes in the measured arc voltage without installing a detector near the torch,
The quality of the gas shield state can be easily determined by comparison with a predetermined arc voltage in a healthy state obtained in advance by an experiment.
したがって、アークによる熱影響を受けること無く、溶
接トーチ付近のシールドガスの状態を知ることができ、
作業者が近付くことができない狭隘な個所や悪環境下で
あっても直接供給されるシールドガスの状態を判定で
き、これによって溶接を開始することができる。Therefore, it is possible to know the state of the shield gas near the welding torch without being affected by the heat of the arc.
It is possible to judge the state of the shield gas directly supplied even in a narrow place where an operator cannot approach or in a bad environment, and thereby welding can be started.
また、ガスシールド状態を良好に保つことができるの
で、溶接品質を向上することができる。Further, since the gas shield state can be kept good, the welding quality can be improved.
第１図はこの発明の溶接開始時のガスシールド状態の判
定方法の一実施例の判定原理を示すフローチャート、第
２図はこの発明の溶接開始時のガスシールド状態の判定
方法が適用される判定装置のブロック図である。 第３図〜第７図はそれぞれこの発明の溶接開始時のガス
シールド状態の判定方法の判定基準の一例にかかる実験
結果の説明図である。 10:溶接開始時のガスシールド状態の判定装置、11:溶接
トーチ、12:母材、13:アーク電圧検出器、14:電圧比較
器、15:データメモリ、16:信号出力器、 V:実測したアーク電圧、 Vo:正常ガスシールド状態のアーク電圧。FIG. 1 is a flow chart showing the determination principle of an embodiment of the method for determining the gas shield state at the start of welding according to the present invention, and FIG. 2 is the determination to which the method for determining the gas shield state at the start of welding according to the present invention is applied. It is a block diagram of an apparatus. FIG. 3 to FIG. 7 are explanatory diagrams of the experimental results according to an example of the determination criteria of the determination method of the gas shield state at the start of welding according to the present invention. 10: Gas shield state determination device at the start of welding, 11: Welding torch, 12: Base metal, 13: Arc voltage detector, 14: Voltage comparator, 15: Data memory, 16: Signal output device, V: Actual measurement Arc voltage, Vo: arc voltage under normal gas shield condition.
Claims (1)
スシールド状態を判定するに際し、一定長、一定電流の
テスト用のアークを発生させ、このアーク周囲にシール
ドガス供給手段からシールドガスを供給し、シールド不
良状態で発生するアーク電圧の変化をアーク電圧検出手
段で検出しながら正常なシールド状態であることを示す
所定のアーク電圧になったことを確認し、この後シール
ドガス溶接を開始するようにしたことを特徴とする溶接
開始時のガスシールド状態の判定方法。1. When determining a gas shield condition such as air inclusion or insufficient flow rate at the start of welding, a test arc of a constant length and a constant current is generated, and a shield gas is supplied from the shield gas supply means around the arc. Then, while detecting the change in the arc voltage generated in the defective shield state by the arc voltage detecting means, it is confirmed that the predetermined arc voltage indicating the normal shield state is reached, and then the shield gas welding is started. A method for determining a gas shield state at the start of welding, which is characterized by the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16816989A JPH0677836B2 (en) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | Judgment method of gas shield state at the start of welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16816989A JPH0677836B2 (en) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | Judgment method of gas shield state at the start of welding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0332471A JPH0332471A (en) | 1991-02-13 |
| JPH0677836B2 true JPH0677836B2 (en) | 1994-10-05 |
Family
ID=15863084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16816989A Expired - Lifetime JPH0677836B2 (en) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | Judgment method of gas shield state at the start of welding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677836B2 (en) |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP16816989A patent/JPH0677836B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0332471A (en) | 1991-02-13 |
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