JPH10333725A - 加工制御装置 - Google Patents
加工制御装置Info
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- JPH10333725A JPH10333725A JP14011597A JP14011597A JPH10333725A JP H10333725 A JPH10333725 A JP H10333725A JP 14011597 A JP14011597 A JP 14011597A JP 14011597 A JP14011597 A JP 14011597A JP H10333725 A JPH10333725 A JP H10333725A
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Abstract
際の加工条件の設定を容易に行うことができ、加工作業
を開始するまでの準備時間を短くして作業効率を向上す
る。 【構成】先に入力されたプロファイルデータに基づい
て、等周速加工時の主軸回転数を表す理論主軸変速カー
ブC1を作成してディスプレイ6aに表示し、ディスプ
レイ6aの画面上に配置されたタッチパネル7aにおい
て、理論主軸変速カーブC1を修正する修正データの入
力を受け付ける。作業者が、ディスプレイ6aに表示さ
れている理論主軸変速カーブC1において主軸回転数を
修正すべき回転位置を横方向の操作位置とし、修正後の
主軸回転数を縦方向の操作位置としてタッチパネル7a
を押圧操作することより、理論主軸変速カーブC1を修
正する態様で主軸回転数の設定入力が行なわれる。
Description
に対して加工制御データを設定する加工制御装置に関す
る。
することにより被加工物の加工を行う場合、加工状態を
決定する複数の加工条件を予め設定する必要がある。例
えば、回転する非加工物に対して砥石車を移動させて研
削加工を行う研削盤を用いてエンジン部品であるカム等
の非円筒体の加工を行う場合には、加工条件として、主
軸回転数、砥石車径、砥石車回転数、砥石車の磨耗量、
研削切込量、粗研削量、中仕上げ研削量及び仕上げ研削
量等の多数のデータを設定する必要がある。特に、被加
工物であるカムを支持した主軸の回転数は、加工結果に
大きな影響を与え、良好な加工結果を得るための主軸回
転数を設定する方法として、砥石車が当接するカムの周
面の速度を一定にする等周速加工、切削量を一定にする
等切削量加工、及び、砥石車に作用する付加を一定にす
る等負荷加工等の加工理論が知られている。
定する場合、入力されたプロファイルデータに基づい
て、カムの周面と砥石車の周面との当接点の移動速度が
常に一定になるようにカムの回転にともなう主軸回転数
の変速状態を決定する。なお、プロファイルデータと
は、得るべきカムの外形と研削に使用する砥石車の外形
とから定まるデータであり、カムの回転にともなうカム
の周面と砥石車の周面との当接点の軌跡を表すデータに
基づき、砥石車が回転するカム面に直交して往復移動す
るデータである。
件を設定するために用いられる加工理論は、砥石車によ
る被加工物の切削条件が常に一定であり、かつ、砥石車
等の移動における移動体の追従性が理想的である場合に
初めて適合するものであり、作業者が設定した現実の加
工条件と移動体の速度変化点等においては概ね一致する
ものの、実際には加工理論によって得られた理論値をそ
のまま使用しても良好な加工結果を得ることはできな
い。
は、作業者の経験に基づいてなされる場合が多く、初心
者が加工条件を決定する作業は困難を極める。また、熟
練者においても、加工条件を確定するまでには、試行錯
誤が繰り返えされる場合も多く、加工作業を開始するま
での準備段階に長時間を必要とし、作業効率の著しい低
下を招来する問題があった。
は、設定入力された加工条件、及び、この加工条件下に
おける加工状態を時系列的に表示する表示手段を設け、
加工状態が適正になるように加工条件の設定値の変更入
力を受け付けるようにした構成が開示されているが、こ
の構成によっても加工条件を最初に設定する際の指標と
なるものはなく、最適な加工条件を決定するまでには経
験を積んだ熟練者の試行錯誤が必要になり、作業効率の
向上を図ることはできない。
条件を作業者が設定した加工条件とに基づいて動作する
ことに鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、
既知の加工理論から求めた加工条件を基準加工条件とし
て表示画面に表示するとともに、この基準加工条件を表
示画面上において視覚的に修正する形式で加工条件の入
力を受け付けるようにし、基準加工条件を指標として参
照しつつ初心者でも容易に加工条件の設定を行うことが
でき、加工作業を開始するまでの準備を短くして作業効
率の向上を実現できる加工制御装置を提供することにあ
る。
は、工作機械を動作するための加工条件の設定入力を受
け付け、設定された加工条件に基づいて工作機械を制御
する加工制御装置において、設定された加工条件の制御
状態を表す制御線図における該加工条件の修正データの
入力操作を表示手段の表示画面上に表示した制御線図上
で受け付ける入力手段と、入力手段により入力された修
正データに基づいて制御線図を修正し、その制御線図に
基づき動作線図を作成して表示手段の表示画面上に表示
するとともに、動作線図によって表される加工条件に基
づいて工作機械を制御する制御手段と、を設けたことを
特徴とする。
手段が、表示手段の表示画面上に表示されている制御線
図上で修正データの入力を受け付ける。制御手段は、制
御線図のデータを入力された修正データに置き換えるこ
とにより、工作機械を制御するための加工条件を表す動
作線図を作成する。したがって、作業者は、表示されて
いる制御線図中の任意のデータを表示画面上において容
易に修正することができ、工作機械を制御するための加
工条件を制御線図を指標として容易に設定できる。
が、前記入力手段により入力された修正データを用いた
補間演算により制御線図を修正してその制御線図に基づ
き動作線図を作成することを特徴とする。
手段が、修正データに置き換えた後の制御線図を補間演
算することにより、新たな制御線図を作成し、この制御
線図に基づき工作機械を制御するための加工条件の変化
状態を表す動作線図を作成する。したがって、修正デー
タと制御線図中の修正データ以外のデータとを滑らかに
接続した状態で動作線図が作成される。
が、動作線図を制御線図と同時に表示することを特徴と
する。
線図と制御線図とが同時に表示され、制御線図と動作線
図との相違が容易に確認できる。
が、動作線図を制御線図と異なる表示態様で表示するこ
とを特徴とする。
画面中において動作線図と制御線図とが明確に峻別され
る。
が、先に入力された第1の加工条件に基づいて予め設定
された理論式を用いて第2の加工条件の制御状態を表す
制御線図を作成して表示手段の表示画面上に表示すると
ともに、前記入力手段を介して入力された修正データに
基づいて第2の加工条件から動作線図を作成することを
特徴とする。
の加工条件に基づいて作成された理論上の制御線図を指
標として、理論上の制御線図を作業者が所望する現実の
制御線図に修正する態様で第2の加工条件が設定され
る。
が、入力された第1の加工条件に基づいて第2の加工条
件の制御状態を表す新たな制御線図、及び、工作機械の
動作状態を表す線図を作成して表示手段の表示画面上に
表示するとともに、制御線図によって表される第2の加
工条件により制御する工作機械の動作状態を表す動作線
図を作成して表示手段の表示画面上に表示することを特
徴とする。
の加工条件を設定した状態における工作機械の第2の制
御線図、及び、第2の加工条件を設定した状態における
工作機械の動作線図が表示される。したがって、工作機
械の動作線図を参照することより、入力された加工条件
の修正位置及び修正値により作成した動作線図によって
表される第2の加工条件から工作機械の移動体が理想的
に追従できるか否かが容易に確認できる。
工条件が非円筒形状を呈する被加工物の外形データに基
づくプロファイルデータであり、前記第2の加工条件が
研削盤において被加工物を支持する主軸の回転数である
ことを特徴とする。
筒形状を呈する被加工物の研削時において研削盤に供給
すべき主軸の回転数の制御データが、理論上の制御線図
を指標として容易に設定される。
をカム研削盤に適用した実施形態について説明する。図
1は、この発明の実施形態に係る加工制御装置が適用さ
れる研削盤の構成を示す図である。図1に示す研削盤1
0において、主軸用サーボモータ11は、テーブル12
上の主軸台13に固設され、主軸用サーボモータ11は
被加工物14を装着する主軸15を回転駆動する。テー
ルストック26は主軸15に対向して設けられ、被加工
物14の回転軸心を回転可能に保持する。主軸用サーボ
モータ11の回転速度は、パルスジェネレータ16、コ
ントロールユニット17及び主軸用サーボモータ11で
形成される閉ループによってフィードバック制御され
る。パルスジェネレータ16は、主軸用サーボモータ1
1の回転に基づいて位置検出パルスを出力する。この位
置検出パルスは、コントロールユニット17に入力され
る。
7を介して回転駆動され、砥石車18を取り付けた砥石
台20は、送りネジ24を介して伝達される砥石車送り
用サーボモータ(以下、単にサーボモータという。)2
1によって主軸15の回転軸線に直交するX軸方向に配
置されたガイド25に沿って往復移動する。即ち、研削
盤10は、主軸台13に装着された被加工物14の回転
に同期して砥石車18を砥石台20とともにX軸方向に
往復移動させ、被加工物14を研削することにより、非
円筒体に加工する。サーボモータ21は、パルスジェネ
レータ22、コントロールユニット23及びサーボモー
タ21で形成される閉ループによってフィードバック制
御される。パルスジェネレータ22は、サーボモータ2
1の回転に基づいて位置検出パルスを出力する。この位
置検出パルスは、コントロールユニット23に入力され
る。
御装置の構成を示すブロック図である。加工制御装置1
は、ROM3及びRAM4を備えたCPU2に、V−R
AM5、ディスプレイ6aを含むディスプレイコントロ
ーラ6、タッチパネル7aを含むタッチパネルコントロ
ーラ7及びデータインタフェース8等の入出力機器を接
続して構成されている。ROM3には、タッチパネル7
aを介して加工条件の設定値の入力を受け付ける処理、
入力された加工条件の値に基づいて別の加工条件を演算
する処理、及び、ディスプレイ6aの表示内容を表す表
示データを作成する処理等のプログラムが予め書き込ま
れている。
し、ROM3に書き込まれているプログラムにしたがっ
て各入出力機器を統括して制御する。このとき、CPU
2に入出力されるデータがRAM4の所定のメモリエリ
アに格納される。ディスプレイコントローラ6は、CP
U2が作成した表示データをV−RAM5から読み出
し、ディスプレイ6aに供給する。タッチパネルコント
ローラ7は、この発明の入力手段に相当し、ディスプレ
イ6aの画面上に密着して配置された透明のタッチパネ
ル7aにおける操作データをCPU2に入力する。デー
タインタフェース8は、研削盤10に設けられたコント
ロールユニット17及び23との間でデータの送受信を
行う。
盤10におけるカム研削動作を制御する場合において、
加工条件として主軸回転数の設定入力を受け付ける際の
処理について説明する。図3は、上記加工制御装置にお
ける処理手順の要部を示すフローチャートである。CP
U2は、例えば、図4に示すように、ディスプレイ6a
に被加工物であるカムの形状を特定するプロファイルデ
ータの選択画面を表示して(s1)、作業者によるプロ
ファイルデータの選択入力を待機する(s2)。作業者
がタッチパネル7aの操作によりいずれかのプロファイ
ルデータを選択すると、CPU2は、選択されたプロフ
ァイルデータの形状のカムを、例えば、等周速加工によ
り研削する場合に、主軸13aが1回転する間における
主軸13aの回転数の変化を表す理論主軸変速カーブを
作成する(s3)。この理論主軸変速カーブは、この発
明の制御線図の一例である。
でない非円筒形状のカム14を主軸13aに支持した状
態で回転させ、このカム14の周面に砥石車18の周面
を当接させてプロファイルデータによって特定される形
状に研削する場合、主軸13aの回転速度が一定であれ
ば、カム14の周面において回転中心からの距離が長い
部分の砥石車18の周面に当接する位置における周速
は、回転中心からの距離が短い部分の砥石車18の周面
に当接する位置における周速に比較して速くなる。
に当接する部分は、主軸13aの回転に応じて変化する
から、砥石車18の周面に当接する位置における周速を
カム14の全周にわたって等しくするためには、主軸1
3aの回転速度を主軸13aが1回転する間におけるカ
ム14の回転角度に応じて変速する必要がある。ここ
で、カム14における周速の変化状態は、カム14の周
面と砥石車の周面との当接点の軌跡を表すデータによっ
て異なるから、主軸13aに与えるべき変速状態も研削
するカムのプロファイルデータによって異なる。そこ
で、CPU2は、選択入力されたプロファイルデータに
応じた理論主軸変速カーブを作成する。後述するよう
に、この理論主軸変速カーブは、図3に示す処理によっ
て作業者が加工条件の一つとして主軸回転数を設定する
際の指標となる。
転させる条件下で、選択入力されたカムの形状データに
基づきプロファイルデータを検索する場合の、砥石車1
8を支持する砥石台20の移動状態を表す砥石台加速度
カーブを作成する(s4)。この砥石台加速度カーブ
は、この発明の動作線図の一例であり、カム形状を主軸
回転数を一定にした状態において、主軸13aが1回転
する間に作業者が選択入力したプロファイルデータに一
致するように砥石台20をX軸方向に移動させた場合の
砥石台20に与えるべき加速度の変化状態を表すもので
ある。
はサーボモータ21の出力及び砥石台20の質量等によ
って限界があり、砥石台20に与えるべき加速度は主軸
の回転角度における主軸回転数によって変化する。ま
た、主軸13aが1回転する間における砥石台20の加
速度変化が滑らかな状態において良好な研削結果が得ら
れることが知られている。したがって、主軸回転数の設
定にあたっては、基準砥石台加速度カーブを参照して主
軸回転数を一定にした場合における砥石台20の加速度
変化のピーク位置を確認することにより、砥石台20の
加速度変化を滑らかにして良好な研削結果を得るため
に、主軸13aが1回転する間において主軸13aの回
転数を変化させるべき箇所を認識することができる。
速カーブ及び砥石台加速度カーブをディスプレイ6aに
おいて表示する(s5)。この表示状態の一例を図5に
示す。図5に示す例では、ディスプレイ6aの表示画面
内に主軸13aの回転角を横軸とし、回転数を縦軸とす
るグラフが表示され、このグラフ上に理論主軸変速カー
ブC1が表示される。また、砥石台加速度カーブC2
は、このグラフにおいて横軸を主軸13aの回転角と
し、縦軸を加速度として理論主軸変速カーブC1と同時
に表示される。なお、理論主軸変速カーブC1と砥石台
加速度カーブC2とにおいて表示色等の表示態様を変え
ることにより、作業者における表示内容の視認性を向上
することができる。また、図5に示すように、画面上部
には、主軸13aの1回転当りの所要時間が表示され
る。
砥石台加速度カーブC2をディスプレイ6aに表示した
状態で、タッチパネル7aにおいて作業者による主軸回
転数の修正入力を受け付ける(s6)。前述のように、
タッチパネル7aはディスプレイ6aの表示画面上に密
着して配置されており、作業者はディスプレイ6aに表
示されている理論主軸変速カーブC1において主軸回転
数の修正を所望する主軸13aの回転角度によって横軸
上の操作位置を決定するとともに、修正後の主軸回転数
によって縦軸上の操作位置を決定して理論主軸変速カー
ブC1上のタッチパネル7aを押圧操作する。この時、
作業者は、上述したように、基準砥石台加速度カーブC
2におけるピーク位置を参照して理論主軸変速カーブC
1の主軸回転数を修正すべき回転位置を決定できる。こ
のタッチパネル7aの1回の押圧操作により、理論主軸
変速カーブC1において修正すべき部分、及び、修正後
の主軸回転数が同時に入力される。したがって、作業者
は、ディスプレイ6aに表示されている理論主軸変速カ
ーブC1を指標として参照しつつ、この理論主軸変速カ
ーブC1を部分的に修正する形態で研削盤10に設定す
べき加工条件としての主軸回転数データを作成すること
ができる。CPU2は、タッチパネルコントローラ7が
検出したタッチパネル7aの操作位置に対応する主軸1
3aの回転角範囲及び主軸回転数を修正データとして記
憶する(s7)。
パネル7aを押圧操作した際に、タッチパネルコントロ
ーラ7が検出したタッチパネル7aの操作位置に対応す
る主軸13aの回転角範囲及び主軸回転数の数値表示6
bをテンキー6cとともにディスプレイ6aの画面内の
一部に表示するスーパーインポーズ機能を備え、テンキ
ー6cの操作による主軸13aの回転角範囲及び主軸回
転数の設定値の編集を受け付けるようにしてもよい。例
えば、図6では、作業者がタッチパネル7aにおいてデ
ータ修正位置7bを押圧操作した場合を示している。
操作による理論主軸変速カーブC1の修正入力に係るs
6及びs7の処理は、1回または複数回繰り返して実行
され、作業者による修正入力が終了すると、CPU2
は、理論主軸変速カーブC1について単一または複数の
修正データに基づく補間演算を実行して実主軸変速カー
ブC3を作成する(s8,s9)。この補間演算は、例
えば、スプライン関数を用いて行われ、修正された主軸
回転数データが修正されなかった主軸回転数データに滑
らかに連続するように理論主軸変速カーブC1を変形し
た状態で実主軸変速カーブC3が新たに作成される。
軸変速カーブC3によって表される主軸回転数を主軸1
3aに与えた際の砥石台20の加速度変化を表す実砥石
台加速度カーブC4を作成し(s10)、作成した実主
軸変速カーブC3及び実砥石台加速度カーブC4を理論
主軸変速カーブC1とともにディスプレイ6aに表示す
る(s11)。図7は、このときの表示状態の一例を示
している。この実砥石台加速度カーブC4は、作業者が
設定入力した修正データによって作成された実主軸変速
カーブC3により主軸13aを駆動した場合に、X軸方
向に移動する砥石台20に与えるべき加速度の変化状態
を表したものである。したがって、作業者は、ディスプ
レイ6aに表示された実砥石台加速度カーブC4が平滑
であるか否かによって、設定入力した修正データの適否
を判断することができる。このとき、実主軸変速カーブ
C3、実砥石台加速度カーブC4及び理論主軸変速カー
ブC1のそれぞれを個別の表示態様で表示することによ
り、作業者による表示内容の視認性を向上することがで
きる。
ンポーズ機能によりディスプレイ6aに図示しない確認
キーを表示する。作業者が設定入力した修正データが適
正であると判断して確認キーを操作した場合には、CP
U2は、実主軸変速カーブC3によって表される主軸回
転数データを加工条件の1つとして研削盤10のコント
ロールユニット17に出力する(s12,s13)。
第1の加工条件であるプロファイルデータに基づいて作
成した理論主軸変速カーブC1をディスプレイ6aに表
示し、ディスプレイ6aの画面上に配置したタッチパネ
ル7aの押圧操作により理論主軸変速カーブC1の修正
データの入力を受け付け、入力された修正データによっ
て理論主軸変速カーブC1を修正することにより研削盤
10のコントロールユニット17に供給すべき実主軸変
速カーブC3を作成する。したがって、作業者は、ディ
スプレイ6aに表示された理論主軸変速カーブC1や先
に説明した主軸13aの1回転当りの所要時間を指標と
して参照しつつ、この理論主軸変速カーブC1をディス
プレイ6aの画面上で修正する形態により、実主軸変速
カーブC3によって表される第2の加工条件である主軸
回転数を極めて容易に設定することができる。
者は、表示されている制御線図中のデータを表示画面上
において容易に修正することができ、工作機械に供給す
べき加工条件を制御線図を指標として表示画面上で容易
に設定することができる。
ータと制御線図中の修正データ以外のデータとを円滑に
接続した状態で動作線図を作成することにより、工作機
械が円滑に動作する状態で加工条件を設定することがで
きる。
図と制御線図とを同時に表示することにより、作業者は
制御線図と動作線図との相違を容易に確認することがで
き、制御線図から大きく逸脱しない範囲で加工条件を設
定することができる。
面中において動作線図と制御線図とを明確に峻別するこ
とができ、作業者における表示内容の視認性を向上する
ことができる。
加工条件に基づいて作成された理論上の制御線図を指標
として、理論上の制御線図を作業者が所望する現実の制
御線図に修正する態様で第2の加工条件を設定すること
ができ、第1の加工条件に適合した状態で第2の加工条
件を極めて容易に設定することができる。
械の動作線図を参照することより、設定入力された修正
位置及び修正値により作成した動作線図によって表され
る第2の加工条件を工作機械の移動体が理想的に追従で
きるか否かを容易に判断することができる。
形状を呈する被加工物の研削時において研削盤に供給す
べき主軸の回転数の制御データを、表示画面に表示され
た理論上の制御線図を指標として表示画面上において極
めて容易に設定することができる。
される研削盤の構成を示す図である。
る。
チャートである。
面の一例を示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】工作機械を動作するための加工条件の設定
入力を受け付け、設定された加工条件に基づいて工作機
械を制御する加工制御装置において、 設定された加工条件の制御状態を表す制御線図における
該加工条件の修正データの入力操作を表示手段の表示画
面上に表示した制御線図上で受け付ける入力手段と、入
力手段により入力された修正データに基づいて制御線図
を修正しその制御線図に基づき動作線図を作成して表示
手段の表示画面上に表示するとともに、動作線図によっ
て表される加工条件に基づいて工作機械を制御する制御
手段と、を設けたことを特徴とする加工制御装置。 - 【請求項2】前記制御手段が、前記入力手段により入力
された修正データに基づく補間演算により制御線図を修
正してその制御線図に基づき動作線図を作成する請求項
1に記載の加工制御装置。 - 【請求項3】前記制御手段が、動作線図を制御線図と同
時に表示する請求項1又は2に記載の加工制御装置。 - 【請求項4】前記制御手段が、動作線図を制御線図と異
なる表示態様で表示する請求項3に記載の加工制御装
置。 - 【請求項5】前記制御手段が、先に入力された第1の加
工条件に基づいて予め設定された理論式を用いて第2の
加工条件の制御状態を表す制御線図を作成して表示手段
の表示画面上に表示するとともに、前記入力手段を介し
て入力された修正データに基づいて第2の加工条件から
動作線図を作成する請求項1から4のいずれかに記載の
加工制御装置。 - 【請求項6】前記制御手段が、入力された第1の加工条
件に基づいて第2の加工条件の制御状態を表す新たな制
御線図、及び、工作機械の動作状態を表す線図を作成し
て表示手段の表示画面上に表示するとともに、制御線図
によって表される第2の加工条件により制御する工作機
械の動作状態を表す動作線図を作成して表示手段の表示
画面上に表示する請求項1又は2に記載の加工制御装
置。 - 【請求項7】前記第1の加工条件が非円筒形状を呈する
被加工物の外形データに基づくプロファイルデータであ
り、前記第2の加工条件が研削盤において被加工物を支
持する主軸の回転数である請求項5又は6に記載の加工
制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14011597A JP3231661B2 (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 加工制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14011597A JP3231661B2 (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 加工制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10333725A true JPH10333725A (ja) | 1998-12-18 |
JP3231661B2 JP3231661B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=15261271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14011597A Expired - Fee Related JP3231661B2 (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 加工制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3231661B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003181555A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-07-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | スピニング加工方法 |
JP2021043771A (ja) * | 2019-09-12 | 2021-03-18 | Dmg森精機株式会社 | 情報処理装置 |
-
1997
- 1997-05-29 JP JP14011597A patent/JP3231661B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003181555A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-07-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | スピニング加工方法 |
JP2021043771A (ja) * | 2019-09-12 | 2021-03-18 | Dmg森精機株式会社 | 情報処理装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3231661B2 (ja) | 2001-11-26 |
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