KR100263874B1 - Controlling method of crane fork - Google Patents

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KR100263874B1
KR100263874B1 KR1019950037623A KR19950037623A KR100263874B1 KR 100263874 B1 KR100263874 B1 KR 100263874B1 KR 1019950037623 A KR1019950037623 A KR 1019950037623A KR 19950037623 A KR19950037623 A KR 19950037623A KR 100263874 B1 KR100263874 B1 KR 100263874B1
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    • B66F9/20Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks

Abstract

PURPOSE: A method is provided to obtain an optimal fork control path automatically depending on outer condition change of fork. CONSTITUTION: A periodic signal required for sampling is input through a main periodic timer. A reference position according to moved amount of target speed is established. Speed of a fork from a difference between a speed reference position and a previous speed reference position is set. The speed established is output through an inverter(60) and is decided to be bigger than zero. In case of less than zero, a flag is finished. The speed reference position setting is divided into a reference position setting process to a target position and a process of obtaining a mean for each FIFO value corresponding to the preset reference position. In case reference position is bigger than a target position, the reference position is changed to set a target position to a new reference position. For obtaining a new speed different from a signal newly fed by a main periodic timer, a value of a previous speed reference position is newly established as a value of speed reference position.

Description

자동차 창고용 크레인의 포크 제어방법Fork control method of crane for automobile warehouse

제1(a)도는 자동차 창고 내부 구조의 일 예를, 제1(b)도는 랙구조물을, 그리도 제1(c)도는 자동화 창고에서 화물을 수송 및 위치시키는 크레인을 나타낸 개략도.Figure 1 (a) is a schematic diagram showing an example of an internal structure of an automobile warehouse, a diagram (1) (b) a rack structure, and Figure 1 (c) a crane for transporting and positioning cargo in an automated warehouse.

제2도는 포크의 최적 제어경로를 얻기 위한 시간에 따른 포크의 속도변화를 나타낸 그래프.2 is a graph showing the speed change of the fork over time to obtain the optimum control path of the fork.

제3도는 최적 제어경로를 얻기 위한 시스템을 나타낸 구성도.3 is a block diagram showing a system for obtaining an optimal control path.

제4도는 포크 기구도 및 각 센서들이 부착된 상태를 나타내는 센서부착도.Figure 4 is a sensor attachment diagram showing a fork mechanism diagram and each sensor attached state.

제5도는 포크의 최적 위치 제어경로를 얻기 위한 단계를 나타낸 흐름도.5 is a flowchart showing steps for obtaining an optimum position control path of a fork.

제6도는 제5도에 나타낸 흐름도의 수행을 위한 프로그램 시뮬레이션의 일 데이터 및 시간에 따른 속도변화를 나타낸 그래프.6 is a graph showing the speed change with time and one data of a program simulation for performing the flowchart shown in FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

40 : 메인보드 50 : 입출력보드40: main board 50: input / output board

60 : 인버터 70 : 구동부60: inverter 70: drive unit

80 : 포크 위치/한계 검출부80: fork position / limit detection unit

본 발명은 자동창고에 물건을 적재 보관하거나, 적재된 물건을 꺼내도록 된 자동화 창고용 크레인의 포크 제어방법에 관한 것으로, 상세하게는 포크의 이동한계를 측정하고 포크의 길이 변화에 대응하여 자동으로 최적의 포크제어 경로를 생성하여 포크제어를 실행하는 자동화 창고용 크레인의 포크 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling a fork of an automated warehouse crane for storing and storing an object in an automatic warehouse, or taking out a loaded object. Specifically, the present invention relates to measuring the limit of movement of a fork and automatically responding to changes in the length of the fork. The present invention relates to a fork control method of an automated warehouse crane that generates an optimal fork control path and executes fork control.

제1(a)도를 참조하면, 종래의 자동화 창고에는 화물을 이송하고 승강 시키도록 된 크레인(10)과, 화물을 적재하는 랙구조물(20)과, 창고에서 그 외부로 화물의 이송이 가능하도록 작업을 수행하는 작업대(22)와, 상기 크레인(10)이 이송 가능하도록 가이드 하는 레일(12)이 구비되어 있다.Referring to FIG. 1 (a), the conventional automated warehouse can transfer the cargo to and from the crane 10, the rack structure 20 for loading the cargo, and the warehouse. Work table 22 to perform the work so as to, and the rail 12 to guide the crane 10 is provided with a transfer.

제1(b)도를 참조하면, 랙구조물(20)은 수직방향으로 배열된 복수개의 수직빔(24)과, 수평방향으로 배열된 복수개의 수평빔(26)으로 그 골격을 이루도록 결합되어 있다. 이와 같이 결합된 수직빔들(24)과 수평빔들(26) 사이의 결합 공간에 화물(30)이 적재된다. 각각의 공간에는 상기 화물(30)을 지지하고 이 화물(30)의 하부로 상기 크레인(제1(a)도)의 포크가 자유롭게 드나들 수 있는 포크공간(27)이 확보되도록 상기 수직빔(24)의 소정 높이에 마련된 화물지지대(28)가 구비되어 있다.Referring to FIG. 1 (b), the rack structure 20 is coupled to form a frame with a plurality of vertical beams 24 arranged in a vertical direction and a plurality of horizontal beams 26 arranged in a horizontal direction. . The cargo 30 is loaded in the coupling space between the vertical beams 24 and the horizontal beams 26 that are combined as described above. Each vertical space supports the cargo 30 and the fork space 27 through which the fork of the crane (first (a)) can freely enter and exit the cargo 30 is secured. A cargo support 28 provided at a predetermined height of 24 is provided.

제1(c)도를 참조하면, 크레인(10)은 화물을 지지하는 포크(미도시)와, 이 포크를 층상의 랙구조물 공간으로 이동시키도록 된 승강체(14)와, 이 승강체(14)를 지지하는 상부지지대(15) 및 수직지지대(16)와, 레일(12)을 따라 크레인(10) 전체를 이동시키는 이동체(17)와, 이동 및 승강을 제어하는 제어기(18)로 이루어져 있다.Referring to FIG. 1 (c), the crane 10 includes a fork (not shown) for supporting cargo, a lifting body 14 for moving the fork to a layered rack structure space, and the lifting body ( 14 consists of an upper support 15 and a vertical support 16 for supporting 14, a moving body 17 for moving the entire crane 10 along the rail 12, and a controller 18 for controlling movement and lifting. have.

따라서, 창고의 외부에서 상기 작업대(22)로 화물이 이송되면, 크레인(10)이 작업대(22) 위치에 상기 이동체(17)에 의하여 이동 위치하고, 상기 승강체(14)에 의하여 이송된 화물(30)의 하부를 포크로 지지하게 된다. 상기 지지된 화물(30)은 레일을 따라 랙구조물 중적재위치로 이송된다. 이동체(17)에 의하여 적재 위치의 랙구조물로 이송된 크레인(10)은 정지되고, 상기 승강체(14)는 높낮이 조절에 의하여 화물이 원하는 적재위치의 화물지지대(28) 상에 놓이게 된다. 미소 높낮이 조절을 통하여 포크는 화물의 지지로부터 해제된다. 물론, 상기 랙구조물에 적재된 화물을 창고의 외부로 이송시키는 경우는 언급한 바와 같은 랙구조물에 화물을 적재하는 경로와 반대의 경로로 작업을 진행한다.Therefore, when the cargo is transferred from the outside of the warehouse to the work platform 22, the crane 10 is moved by the movable body 17 at the work bench 22 position, and the cargo transported by the lifting body 14 ( The lower part of 30) is supported by a fork. The supported cargo 30 is transported to the rack structure loading position along the rail. The crane 10 transferred to the rack structure at the loading position by the moving body 17 is stopped, and the lifting body 14 is placed on the cargo support 28 at the desired loading position by adjusting the height. Through micro-leveling, the fork is released from the support of the cargo. Of course, in the case of transporting the cargo loaded on the rack structure to the outside of the warehouse proceeds to the path opposite to the path for loading the cargo on the rack structure as mentioned.

이 경우 포크의 길이조절과, 상기 제어기에 의하여 구동되는 크레인의 이동속도와, 이 크레인의 고속 및 자동 이동시간과, 이동 길이에 대한 기구 설계치를 가지고 작업자가 계산에 의하여 제어경로를 알아내었다. 그리고, 이 계산된 제어경로가 출력되도록 인버터에 제어경로를 입력하여 제어하는 방식을 사용하였다.In this case, the operator figured out the control path by calculating the length of the fork, the moving speed of the crane driven by the controller, the high speed and automatic moving time of the crane, and the mechanical design value for the moving length. In addition, a method of inputting and controlling the control path to the inverter is used to output the calculated control path.

이와 같은 제어방식을 사용할 경우 최적의 제어경로를 찾아내기 위하여 계산과 시행 사이에 오차가 존재하여 반복 시행오차를 거듭하여야 한다. 또한, 구조가 다른 창고에서 적용을 위하여 언급한 과정을 반복해야 하는 등 번거로움이 있었다.In the case of using such a control method, in order to find the optimal control path, there is an error between calculation and execution, and the repeated execution error must be repeated. In addition, it was troublesome to repeat the process mentioned for application in a warehouse with a different structure.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 점을 극복하기 위하여 안출된 것으로서, 포크의 외부 조건 변화에 따라 자동으로 최적의 포크 제어경로를 얻을 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for automatically obtaining an optimal fork control path according to a change in external conditions of a fork, which is devised to overcome the above-described points.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 정주기 타이머를 통하여 샘플링에 필요한 주기적인 신호를 입력하는 단계와, 목표속도 이동량에 따른 기준위치를 설정하는 단계와, 속도기준위치를 설정하는 단계와, 속도기준위치와 이전속도기준위치의 차로부터 포크의 속도를 설정하는 단계와, 설정된 속도를 인버터를 통하여 출력하는 단계와, 설정된 속도가 영 보다 큰지를 판별하는 단계와, 상기 속도와 영 이하인 경우 플래그를 종료시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of inputting a periodic signal required for sampling through a fixed period timer, setting a reference position according to the target speed movement amount, setting a speed reference position, speed Setting the speed of the fork from the difference between the reference position and the previous speed reference position; outputting the set speed through the inverter; determining whether the set speed is greater than zero; Terminating.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동화 창고용 크레인의 포크제어방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a fork control method of an automated warehouse crane according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.

제2도를 포크의 최적 제어경로를 얻기 위하여 시간에 따른 포크의 속도변화를 나타낸 그래프이다. 그리고, 제3도는 제2도의 그래프와 같은 제어경로를 얻기 위한 시스템을 나타낸 것이다.2 is a graph showing the speed change of the fork over time to obtain the optimum control path of the fork. 3 shows a system for obtaining a control path as in the graph of FIG.

이 시스템은 메인보드(40), 입출력보드(50), 인버터(60), 구동부(70) 그리고 포크 위치/한계 검출부(80)를 구비한다.The system includes a main board 40, an input / output board 50, an inverter 60, a driver 70, and a fork position / limit detector 80.

메인보드(40)는 중앙처리장치(41), 기억부(42) 및 정주기 타이머(43)를 포함하며 제어시스템을 전반적으로 관리한다. 상기 입출력보드(50)는 상기 메인보드(40)에 신호 교환이 가능하게 접속되어 있으며, 인버터(60)를 제어하는 인버터제어부(51)와, 상기 검출부(80)에서 검출되는 포크위치 및 포크이동 한계를 입력받고 상기 메인보드(40)의 제어신호를 전달하는 입출력 제어부(55)를 포함한다. 또한, 이 입출력보드(50)는 상기 인버터(60)와 상기 검출부(80)에 접속되어 있다. 상기 인버터(60)는 메인보드(40)에서 전달되는 신호로부터 구동부(70)를 제어한다. 구동부(70)는 동력원인 모터부와 상기 포크에 접속되어 포크의 이동속도 및 길이를 제어하는 장치로 이루어져 있다.The main board 40 includes a central processing unit 41, a storage unit 42 and a fixed cycle timer 43 and manages the control system as a whole. The input / output board 50 is connected to the main board 40 so that signal exchange is possible, the inverter control unit 51 controlling the inverter 60, the fork position and the fork movement detected by the detection unit 80. It includes an input and output control unit 55 for receiving a limit and transmitting a control signal of the main board 40. The input / output board 50 is connected to the inverter 60 and the detection unit 80. The inverter 60 controls the driver 70 from a signal transmitted from the main board 40. The driving unit 70 is composed of a motor unit which is a power source and a device connected to the fork to control the moving speed and the length of the fork.

이와 같이 이루어진 시스템의 구동부를 살펴보면 다음과 같다. 제4도는 포크 기구도 및 각 센서들이 부착된 상태를 나타내는 센서부착도이다. 포크의 좌, 우측 위치 구별용 센서(91,92)와 포크의 좌측 및 우측한계를 검출하는 좌측센서(93)와 우측센서(94)에 의해 검출되는 신호가 모두 오프(off)이면, 포크 중앙이면 좌측센서와 한계센서가 온(on)이면 좌측한계이며, 우측센서와 그 한계센서가 온이면 우측한계를 나타낸다.Looking at the drive of the system made in this way as follows. 4 is a sensor attachment diagram showing a fork mechanism diagram and a state in which the sensors are attached. If the signals detected by the left and right position discriminating sensors 91 and 92 of the fork and the left sensor 93 and the right sensor 94 which detect the left and right limits of the fork are both off, the fork center If the left sensor and the limit sensor are on, the left limit is displayed. If the right sensor and the limit sensor are on, the right limit is displayed.

제5도는 포크의 최적 위치 제어경로를 얻기 위한 흐름도를 나타낸 것으로, 메인보드의 정주기 타이머에서 제공되는 신호(100)에 따라 그 플로우가 시작(110)된다.5 is a flowchart for obtaining an optimum position control path of the fork, and the flow starts 110 according to the signal 100 provided from the periodic timer of the main board.

제1단계(120)는 플래그(flag)가 온 상태인지를 판별한다. 플래그가 온 상태이면, 제2단계(130)를 진행하고, 그렇지 않으면 종료한다.The first step 120 determines whether the flag is on. If the flag is on, the second step 130 proceeds, otherwise it ends.

제2단계(130)는 기준위치 값에 앞선 타이머 신호에 의해 설정된 기준위치값과 목표속도 이동량을 합산하여 입력한다. 타이머에서 인가되는 신호가 최초 신호인 경우 최초 기준위치값은 제로이므로, 새로운 기준위치값에 목표속도 이동량을 입력하면 된다.In the second step 130, the reference position value set by the timer signal preceding the reference position value and the target speed movement amount are added together. If the signal applied from the timer is the first signal, since the initial reference position value is zero, the target speed movement amount may be input to the new reference position value.

제3단계(140)는 제2단계(130)에서 입력된 기준위치값과 목표위치에 해당하는 값과 비교한다.The third step 140 compares the reference position value input in the second step 130 with a value corresponding to the target position.

제4단계(150)는 기준위치가 목표위치 보다 큰 경우 목표위치를 새로운 기준위치로 설정하도록 기준위치를 바꾼다. 물론, 제3단계(140)에서 기준위치가 목표위치 보다 크지 않으면, 다음 단계를 진행한다.In the fourth step 150, when the reference position is larger than the target position, the reference position is changed to set the target position as the new reference position. Of course, if the reference position is not larger than the target position in the third step 140, the next step proceeds.

제5단계(160)는 제4단계(150)에서 설정된 기준위치에 해당하는 FIFO(first in first out)의 값을 구한다. 이 FIFO는 먼저 입력된 값이 먼저 없어지는 구조를 말하는 프로그램 메모리 구조로서 가감속 속도에 따라 그 값은 변화한다.The fifth step 160 obtains a value of FIFO (first in first out) corresponding to the reference position set in the fourth step 150. This FIFO is a program memory structure that refers to a structure in which a value entered first is lost first. The value changes according to acceleration / deceleration speed.

제6단계(170)는 상기 FIFO의 값을 합한 후 정주기 타이머에 의해 입력되는 신호의 수로 나눈다. 즉, FIFO 값의 평균을 구한 후 그 값을 속도기준위치로 설정한다.In a sixth step 170, the value of the FIFO is summed and divided by the number of signals input by the fixed period timer. That is, the average of the FIFO value is obtained and the value is set as the speed reference position.

제7단계(180)는 이 속도기준위치의 값에서 이전속도기준위치를 감한 값을 포크의 이동속도로 설정한다.The seventh step 180 sets a value obtained by subtracting the previous speed reference position from the value of the speed reference position as the moving speed of the fork.

제8단계(190)는 정주기 타이머에 의하여 새롭게 인가되는 신호에 다른 새로운 속도를 구하기 위하여 이전속도기준위치의 값을 제6단계(170)에서 구한 속도기준위치의 값으로 새롭게 설정한다.The eighth step 190 newly sets the value of the previous speed reference position to the value of the speed reference position obtained in the sixth step 170 in order to obtain another new speed to the signal newly applied by the fixed period timer.

제9단계(200)는 상기 인버터를 통하여 제7단계(180)에서 구한 속도를 출력한다.The ninth step 200 outputs the speed obtained in the seventh step 180 through the inverter.

제10단계(210)는 제7단계(180)에서 구한 속도가 제로보다 큰 값인지를 판별한다. 이 속도가 제로보다 크면, 제2단계(130)에서 제9단계(200)를 통하여 설정된 값을 그대로 보유한 플래그 온 상태로 종료한다.The tenth step 210 determines whether the speed obtained in the seventh step 180 is greater than zero. If the speed is greater than zero, the process ends in the flag-on state in which the value set through the ninth step 200 in the second step 130 remains as it is.

만일, 그 판별된 값이 제로이면 설정된 모든 값을 소거하는 즉 플래그를 오프 시키는 단계인 제11단계(220)를 수행한 후 종료한다.If the determined value is zero, the process is terminated after performing the eleventh step 220, which is to erase all set values, that is, turn off the flag.

이와 같은 흐름도의 수행을 통한 프로그램 시뮬레이션의 일 데이터표를 제6도를 통하여 나타내었다.One data table of program simulation through the execution of the flowchart is shown in FIG.

정주기 타이머에 의해 샘플링 된 시간에 따라 FIFO의 값 변화와 이들의 합, 속도기준위치, 속도를 나타내었다. 이와 같이 플래그가 온 상태로 제5도의 흐름도를 시작하면, 샘플링 된 시간에 따라 21번 반복 수행하면, 속도 기준위치와 이전 속도 기준위치의 차를 나타내는 속도가 제로가 되어 플래그가 오프상태로 된다.The values of the FIFO, the sum of them, the speed reference position, and the speed are shown according to the time sampled by the periodic timer. When the flow chart of FIG. 5 is started with the flag turned on as described above, if it is repeated 21 times according to the sampled time, the speed indicating the difference between the speed reference position and the previous speed reference position becomes zero and the flag turns off.

이와 같은 제어흐름에 따르면, 후술하는 바와 같은 포크의 목표위치까지의 최적 제어경로가 산출된다. 즉, 포크의 목표위치까지의 최적 제어경로를 얻기 위한 과정을 제4도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.According to such a control flow, the optimum control path to the target position of the fork as described later is calculated. That is, the process for obtaining the optimum control path to the target position of the fork will be described with reference to FIG.

우선 포크를 중앙으로 이동한다(목적위치 = 0). 그리고, 포크를 좌측한계까지 이동한 후 그때까지의 기준위치값을 기억한다(목적위치 = 최대값). 여기서, 상기 좌측한계까지의 이동은 좌측센서(제4도의 93)에 의해 감지되며, 한계검출판에 의해 검출된다. 이후, 포크를 다시 중앙으로 이동한다(목적위치 = 0). 여기서, 포크의 중앙으로의 이동은 중앙검출판에 의해 검출된다. 이어서, 포크를 우측한계까지 이동한 후 그때까지의 기준위치값을 기억한다(목적위치 = 최대값). 다음으로 앞서 기억된 기준위치값의 평균을 구한다. 이 평균값의 포크의 목적 길이의 값이 된다.First move the fork to the center (target position = 0). Then, the fork is moved to the left limit, and the reference position value until then is stored (target position = maximum value). Here, the movement to the left limit is sensed by the left sensor (93 in FIG. 4) and detected by the limit detection plate. The fork is then moved back to the center (target position = 0). Here, the movement to the center of the fork is detected by the central detection plate. Subsequently, the fork is moved to the right limit, and the reference position value until then is stored (target position = maximum value). Next, the average of the previously stored reference position values is obtained. It becomes the value of the objective length of the fork of this average value.

이후, 저속이동거리가 정의되어 있는지를 판별하고, 정의되어 있으면, 평균값에서 감한다. 측정된 값은 저속으로 이동된 거리를 나타내며, 이는 포크이동제어시의 고속으로 이동된 거리와 동일한 것이다.Then, it is determined whether the low-speed moving distance is defined, and if defined, it is subtracted from the average value. The measured value represents the distance moved at low speed, which is the same as the distance moved at high speed in the fork movement control.

따라서, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 다른 자동화 창고용 크레인의 포크제어방법은 목표위치값과 속도가 주어지면, 자동으로 그 위치까지 최적의 경로를 생성하는 단계들과, 이러한 단계들을 이용하여 포크의 길이를 자동으로 측정하는 단계들을 통하여 외부의 조건이 변화하여도 농동적으로 포크의 최적 제어경로를 얻을 수 있는 등 매우 유용하다.Therefore, the fork control method of the automated warehouse crane according to the present invention configured as described above is a step of automatically generating an optimal path to the position, given a target position value and speed, and fork using these steps. It is very useful to automatically obtain the optimum control path of the fork even when the external conditions are changed through the steps of automatically measuring the length of.

Claims (3)

정주기 타이머를 통하여 샘플링에 필요한 주기적인 신호를 입력하는 단계와, 목표속도 이동량에 따른 기준위치를 설정하는 단계와, 속도기준위치를 설정하는 단계와, 속도기준위치와 이전속도기준위치의 차로부터 포크의 속도를 설정하는 단계와, 설정된 속도를 인버터를 통하여 출력하고, 영 보다 큰지를 판별하는 단계와, 상기 속도가 영 이하인 경우 플래그를 종료시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 창고용 크레인의 포크 제어방법.Inputting a periodic signal necessary for sampling through the fixed period timer, setting a reference position according to the target speed movement amount, setting a speed reference position, and the difference between the speed reference position and the previous speed reference position. Setting the speed of the fork, outputting the set speed through the inverter, determining whether the speed is greater than zero, and ending the flag when the speed is less than zero. How to control the fork. 제1항에 있어서, 상기 속도 기준위치 설정 단계는: 목표위치에 대한 기준위치를 설정하는 단계와; 이 설정된 기준위치에 대응하는 각각의 FIFO 값에 대한 평균을 구하는 단계:를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 창고용 크레인의 포크 제어방법.The method of claim 1, wherein the setting of the speed reference position comprises: setting a reference position with respect to a target position; Obtaining an average for each FIFO value corresponding to the set reference position: Fork control method of the automated warehouse crane comprising a. 제2항에 있어서, 상기 목표위치는: 포크를 중앙으로 이동하는 단계와; 상기 포크를 좌측한계까지 이동한 후 그때까지의 기준위치값을 기억하는 단계와; 상기 포크를 다시 중앙으로 이동하는 단계와; 상기 포크를 우측한계까지 이동한 후 그때까지의 기준위치값을 기억하는 단계와; 기억된 기준위치값의 평균을 산출하는 단계;에 의해 설정되는 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 창고용 크레인의 포크 제어방법.The method of claim 2, wherein the target position comprises: moving the fork to the center; Storing the reference position value until then after moving the fork to the left limit; Moving the fork back to the center; Storing the reference position value until then after moving the fork to the right limit; Computing the average of the stored reference position value; Fork control method of the automated warehouse crane comprising a.
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