TWI764849B - 低溫保管系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種低溫保管系統，可利用簡單的結構來削減難以有效利用的不徹底的空間，從而可提高保管對象的收容效率，且不會使冷卻效率下降。低溫保管系統（100）具有：低溫保存庫（110），收容旋轉式保管擱板（112）；移動機構，將保管對象（W）連同保管架（H）載置於保持部（124）進行搬入/搬出；以及揀選載台（114），保持部（124）被設於保持部（124）的進退移動方向的中心軸與旋轉式保管擱板（112）的旋轉軸（128）不交叉的位置，旋轉式保管擱板（112）以取出位置的保管架（H）的方向成為與揀選載台（114）上的保管架（H）相同的方向的方式來對保管架（H）進行保管。

Description

低溫保管系統

本發明是有關於一種於低溫下對保管對象進行保管的低溫保管系統，尤其是有關於一種於低溫下保管在醫學、生物工學及藥物學中發現或設計藥劑的製程中所用的試料等的低溫保管系統。

以往，作為於低溫下保管收容有試料的容器的低溫保管系統，已知有一種低溫保管系統（化合物庫（library）），其具有：保管區域（保管區域11），對收容有保管對象（小型工件）的保管架（托盤10）用的多個保管擱板（垂直收納擱板100）進行收容；出入庫區域（13），經由出入庫窗口（12）來進行保管對象（小型工件）的出入庫；以及移載區域（14），設置有在保管區域（保管區域11）與出入庫區域（13）之間進行規定的保管對象（小型工件）的移載的揀選機器人（20）（例如參照專利文獻1）。

該專利文獻1所記載的低溫保管系統（化合物庫）於保管區域（保管區域11）內更具有多個溫度感測感測器（16）與控制裝置，所述控制裝置基於溫度感測感測器（16）的輸出結果來進行可沿著無接頭循環軌道水平移動的保管擱板（垂直收納擱板100）的旋轉及停止。 藉此，無須設置攪拌用送風機之類的另行的裝置，便可消除保管區域（保管區域11）內的空氣的沈積，藉由保管擱板（垂直收納擱板100）的旋轉，可對所收納的所有保管對象（小型工件）一樣地給予空氣流動，從而實現可高密度地保管保管對象（小型工件）且冷卻效果高的低溫保管系統（化合物庫）。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2004-269100號公報

[發明所欲解決之課題]

然而，所述專利文獻等中公知的低溫保管系統存在進一步改善的餘地。

即，專利文獻1所記載的低溫保管系統中，在移載區域與保管區域之間將小型工件移載至托盤時，是在托盤的方向與揀選機器人的正前面相向的位置即無接頭循環軌道的旋轉中心軸、托盤與揀選機器人排列於一直線上的位置實施移載作業，因此無法使揀選機器人靠近移載區域端，於移載區域的兩側方殘留有難以有效利用的不徹底的空間，若從低溫保管系統整體來看，有需要大的設置空間之虞或保管對象的收容效率下降之虞。 而且，在移載區域亦與保管區域同樣地維持低溫的情況，若難以有效利用的不徹底的空間多，則有冷卻效率下降之虞或冷卻時的能量消耗量增加之虞。

本發明是解決該些問題者，目的在於提供一種低溫保管系統，可利用簡單的結構來削減難以有效利用的不徹底的空間，可提高保管對象的收容效率，且不會使冷卻效率下降。 [解決課題之手段]

本發明的低溫保管系統於低溫下將保管對象收容至保管架進行保管，所述低溫保管系統具有：低溫保存庫，於內部收容有收容於保管架的保管對象用的旋轉式保管擱板；移動機構，將所述低溫保存庫內的保管對象連同保管架載置於保持部進行搬入及搬出；以及揀選載台，可於揀選位置將保管對象換載至保管架且可在交接位置將保管架交接至所述保持部，所述移動機構具有進退移動構件，所述進退移動構件可使所述保持部朝向保管對象連同保管架從所述旋轉式保管擱板搬入/搬出的方向即進退移動方向直線移動地設置，所述保持部是在水平方向上僅可朝進退移動方向移動地構成，所述保持部被設於所述保持部的進退移動方向的中心軸與所述旋轉式保管擱板的旋轉軸不交叉的位置，所述旋轉式保管擱板以取出位置的保管架的方向成為與所述揀選載台上的保管架相同的方向的方式來對保管架進行保管，藉此來解決所述問題。 [發明的效果]

根據請求項1的低溫保管系統，保持部是在水平方向上僅可朝進退移動方向移動地構成，且被設於保持部的進退移動方向的中心軸與旋轉式保管擱板的旋轉中心軸不交叉的位置，旋轉式保管擱板以取出位置的保管架的方向成為與揀選載台上的保管架相同的方向的方式來對保管架進行保管，因此可將取出位置設置於從旋轉式保管擱板的旋轉中心軸偏離的位置。 藉此，可使移動機構靠近低溫保存庫內的側面即低溫保存庫內壁側，從而可在藉由移動機構的靠近而形成的寬闊的空間內設置揀選載台等其他裝置而有效活用，或者削減低溫保存庫內的空間而削減低溫保存庫的設置所需的空間自身，亦可提高低溫保存庫內的保管架的收容效率，從而提高低溫保存庫內的冷卻效率。 而且，旋轉式保管擱板以取出位置的保管架的方向成為與揀選載台上的保管架相同的方向的方式來對保管架進行保管，因此移動機構不需要在揀選載台與旋轉式保管擱板之間變更保管架的方向，可簡化移動機構的結構，從而可抑制成本上升。

根據請求項2所述的結構，保持部構成為，可藉由升降移動構件與進退移動構件來升降，且可朝向保管對象從旋轉式保管擱板搬入/搬出的方向直線移動，旋轉式保管擱板構成為，可藉由旋轉定位構件來使旋轉式保管擱板內的保管架朝取出位置移動，因此，保持部僅利用取出位置處的朝向旋轉式保管擱板的高度對準、與進退移動構件的朝向行進方向的進退合計朝向兩方向的移動，便可使保管對象連同保管架從旋轉式保管擱板搬入/搬出。 藉此，可減少移動機構的設置所需的、與進退移動方向正交的方向的空間，從而可提高低溫保存庫內的收容效率。 而且，揀選載台構成為，可藉由輔助移動構件而從揀選位置直線移動至交接位置為止，因此，例如藉由將交接位置設置於保持部的進退移動方向軸上，從而保持部僅利用進退移動方向的進退移動，便可使保管對象連同保管架在交接位置與取出位置之間簡單地移動。 根據請求項3所述的結構，移動機構包含庫內單元與外部單元，庫內單元包含保持部、升降移動構件、進退移動構件、旋轉定位構件以及輔助移動構件，外部單元包含升降傳遞部、進退傳遞部、旋轉傳遞部以及輔助傳遞部，因此，藉由將產生驅動力的升降傳遞部、進退傳遞部、旋轉傳遞部、輔助傳遞部配置於低溫保存庫外，可抑制外部單元所產生的熱傳遞至低溫保存庫內，從而可防止低溫保存庫內的溫度上升，抑制用於維持低溫的能量消耗。

根據請求項4所述的結構，保持部被配置於庫內單元中的最靠揀選位置側，因此在將多個保管架排列於揀選載台上的情況下，當利用保持部來使距保持部更遠的位置的保管架移動時，可縮短揀選載台及/或保持部的移動距離，並且可削減低溫保存庫內的供揀選載台及/或保持部移動的空間。 根據請求項5所述的結構，旋轉式保管擱板構成為，可沿著旋轉定位構件的旋轉方向來保管多個保管架，因此保持部對於朝向已到達取出位置的保管擱板的搬入/搬出，只要關於進退移動構件的移動方向始終進行固定量的進退移動，便可將保管對象連同保管架來搬入/搬出，從而可省略對於保持部的移動量的精細控制。

根據請求項6所述的結構，於揀選載台的下方，設有可保管收容於保管架的保管對象的輔助保管擱板，輔助保管擱板構成為，可藉由輔助移動構件而直線移動至取出位置為止，因此可共用由旋轉式保管擱板所使用的保持部，不需要新設置保持部，從而可進一步提高低溫保存庫內的保管架的收容效率。 根據請求項7所述的結構，輔助保管擱板構成為，可沿著輔助移動構件的移動方向來保管多個保管架，因此保持部對於朝向已到達取出位置的輔助保管擱板的搬入/搬出，只要關於進退移動構件的移動方向始終進行固定量的進退移動，便可搬入/搬出保管架，對於輔助保管擱板，亦可使關於保持部的移動量的精細控制與旋轉式保管擱板共同化，從而可降低與保持部的控制相關的成本。

根據請求項8所述的結構，輔助保管擱板沿著進退移動構件的移動方向而設有多個，輔助移動構件構成為，可至少沿著進退移動構件的移動方向來各別地移動多個輔助保管擱板，因此在保管對象的搬入/搬出時將所期望的輔助保管擱板移動至取出位置時，可至少限制在所期望的輔助保管擱板的搬入/搬出方向側鄰接的輔助保管擱板的移動，從而確保保持部可將保管對象連同保管架切實地搬入/搬出的作業空間。

以下，基於圖式來說明本發明的一實施形態的低溫保管系統100。 再者，為了進行說明，圖4圖示了與保持部124及保持部124的動作相關的構件與製冷器（freezer）F，圖5至圖8未圖示與保持部124的動作相關的構件的一部分與製冷器F。

本發明的一實施形態的低溫保管系統100是於低溫下將保管對象W收容至保管架H進行保管者，如圖1至圖5所示，具有：低溫保存庫110，於內部收容有收容於保管架H的保管對象W用的旋轉式保管擱板112以及輔助保管擱板113a、輔助保管擱板113b；製冷器F，對低溫保存庫110內進行冷卻；移動機構，將低溫保存庫110內的保管對象W連同保管架H搬入及搬出；以及揀選載台114，可放置多個保管架H並藉由揀選單元（未圖示）來進行揀選作業。 於低溫保存庫110，設有朝上方開放的開口部111a、開口部111b，開口部111a是作為藉由升降機（未圖示）來進行低溫保存庫110內外的保管架H的搬入/搬出的部位而設，開口部111b是作為藉由後述的揀選單元（未圖示）來實施揀選載台114上的多個保管架H間的保管對象W的移動的部位而設。 移動機構具有：庫內單元120，以固定狀態而設置於低溫保存庫110內；以及外部單元130，被設置於低溫保存庫110外。

庫內單元120具有：保持部124，保持收容有保管對象W的保管架H；升降移動構件121，可使保持部124升降地設置；進退移動構件122，可使保持部124朝向從旋轉式保管擱板112以及輔助保管擱板113a、輔助保管擱板113b、揀選載台114搬入/搬出收容有保管對象W的保管架H的方向直線移動地設置；以及輔助移動構件123a及輔助移動構件123b，可使輔助保管擱板113a、輔助保管擱板113b及揀選載台114從保管位置朝向與進退移動構件122的移動方向交叉的方向直線移動至交接位置為止。

再者，揀選載台114被設於開口部111b的附近即揀選位置，於揀選位置設有定位單元129。 升降移動構件121構成為，可沿著升降移動導引件125而升降移動。 進退移動構件122構成為，可沿著進退移動導引件126而直線移動。 輔助移動構件123a、輔助移動構件123b構成為，可沿著輔助移動導引件127a、輔助移動導引件127b而直線移動。 旋轉式保管擱板112構成為可以旋轉軸128為中心而旋轉的圓狀。

外部單元130具有：升降傳遞部131，產生升降移動構件121的驅動力；進退傳遞部133，產生進退移動構件122的驅動力；旋轉傳遞部135，產生旋轉式保管擱板112的驅動力；以及輔助傳遞部137a、輔助傳遞部137b，產生輔助移動構件123a、輔助移動構件123b的驅動力，升降傳遞部131將驅動力經由升降傳遞導引件132而傳遞至升降移動構件121，進退傳遞部133將驅動力經由進退傳遞導引件134而傳遞至進退移動構件122，旋轉傳遞部135將驅動力經由旋轉傳遞導引件136而傳遞至旋轉軸128，輔助傳遞部137a、輔助傳遞部137b將驅動力經由輔助傳遞導引件138a、輔助傳遞導引件138b而傳遞至輔助移動構件123a、輔助移動構件123b。 藉此，產生驅動力的升降傳遞部131、進退傳遞部133、旋轉傳遞部135、輔助傳遞部137a、輔助傳遞部137b始終位於低溫保存庫110外，因此可抑制外部單元130產生的熱傳遞至低溫保存庫110內，從而可防止低溫保存庫110內的溫度上升，抑制用於維持低溫的能量消耗量。

保持部124是可藉由升降移動構件121而沿升降移動導引件125升降地設置，並且可藉由進退移動構件122而連同升降移動導引件125進退移動地設置。 而且，保持部124被設於保持部124的進退移動方向的中心軸與旋轉式保管擱板112的旋轉軸128不交叉的位置。

旋轉式保管擱板112被配置於低溫保存庫110的保管位置，且構成為，當使取出位置對準旋轉式保管擱板112內的保管架H時，保管架H的方向與保持部124的進退移動方向一致。 藉此，保持部124可設置於能以從旋轉式保管擱板112的旋轉軸128偏離的進退移動方向來搬入/搬出保管架H的位置，即，靠近低溫保存庫110的壁的單側的位置，因此可使低溫保存庫110的保持部124靠近設置的相反側確保大的空間，從而可高效地配置輔助保管擱板113a、輔助保管擱板113b或揀選載台114，提高低溫保存庫110內的保管架H的收容效率，亦可提高低溫保存庫110內的冷卻效率。

接下來，使用圖5至圖8來說明使用本發明的低溫保管系統100的、被收容於保管架H的保管對象W於低溫保存庫110內的搬送方法。 首先，如圖5及圖6所示，藉由來自旋轉傳遞部135的驅動力，使旋轉式保管擱板112以旋轉軸128為旋轉中心而旋轉，從而使載置於旋轉式保管擱板112的保管架H對準取出位置。

此時，保持部124一邊藉由升降移動構件121來相對於旋轉式保管擱板112上的搬送對象即保管架H而對準規定的高度，一邊藉由進退移動構件122而朝向取出位置移動。 進而，朝向取出位置移動的保持部124藉由進退移動構件122而移動至作為搬送對象的保管架H的下方後，藉由升降移動構件121來上升而保持保管架H，在此狀態下，藉由進退移動構件122而朝遠離旋轉式保管擱板112的方向移動，從旋轉式保管擱板112搬出保管架H。

接下來，如圖7所示，藉由輔助移動構件123a，使搬入由保持部124所保持的保管架H的輔助保管擱板113a移動至交接位置為止，保持部124對準輔助保管擱板113a的規定的搬入位置而藉由升降移動構件121來使高度一致，藉由進退移動構件122進入輔助保管擱板113a內之後使保持部124下降，藉此，可將保管架H載置於輔助保管擱板113a。 而且，亦可利用同樣的方法，如圖8所示，藉由輔助移動構件123b，對於由保持部124所保持的保管架H，使輔助保管擱板113b或揀選載台114移動至交接位置而搬入並載置保管架H。

揀選載台114可沿輔助移動方向載置多個保管架H，藉由使用揀選單元（未圖示），可於揀選位置而在載置於揀選載台114上的保管架H間實施保管對象W的換載。

將藉由揀選單元（未圖示）而載置有所期望的保管對象W的保管架H再次利用保持部124予以保持，並交接至從開口部111a進入低溫保存庫110內的升降機（未圖示），並使升降機（未圖示）上升，藉此，可從低溫保存庫110內取出載置有所期望的保管對象W的保管架H。 再者，使升降機（未圖示）從開口部111a進入低溫保存庫110內時，如圖9所示，必須使旋轉式保管擱板112旋轉而使開口部111a正下方的空間空開。

而且，亦可實施與所述動作相反的動作，因此僅利用保持部124，便可進行保管架H從已移動至取出位置的旋轉式保管擱板112、已移動至交接位置的輔助保管擱板113a、輔助保管擱板113b以及揀選載台114的搬入/搬出。 如上所述，旋轉式保管擱板112、輔助保管擱板113a、輔助保管擱板113b、揀選載台114構成為，可在交接位置處沿著保持部124的進退移動方向來搬入/搬出保管架H，因此保持部124無須改變保管架H的方向，僅利用進退移動方向與升降移動方向這兩方向的移動，便可從旋轉式保管擱板112、輔助保管擱板113a、輔助保管擱板113b、揀選載台114搬入/搬出保管架H，從而無須對保持部124追加設置旋轉機構或朝向輔助移動方向的移動所需的移動機構，亦無須設置多個保持部124，可提高低溫保存庫110內的收容效率，並且可抑制成本上升。

而且，藉由統一旋轉式保管擱板112、輔助保管擱板113a、輔助保管擱板113b、揀選載台114的對保管架H進行保管的部位的形狀，可使與保持部124所進行的保管架H朝向旋轉式保管擱板112、輔助保管擱板113a、輔助保管擱板113b、揀選載台114的搬入/搬出時的動作相關的控制共同化，從而可降低與保持部124的控制相關的成本。

而且，由於揀選載台114被設於開口部111b附近的揀選位置，因此無須將低溫保存庫110內的多個保管架H取出至低溫保存庫110外，便可換載至搬出用的保管架H，因此保管架H上的其他保管對象W不會因低溫保存庫110外的熱而受到加熱，從而可防止保管對象W的劣化。 此時，揀選位置的揀選載台114藉由定位單元129而將揀選載台114上的保管架H的位置予以固定，因此可藉由揀選單元（未圖示）來切實地抓住保管對象W，從而可在保管架H間切實地換載。

進而，由於可僅在開口部111b附近實施保管對象W的換載，因此擾亂低溫保存庫110內的空氣的情況少，僅有必要最小限度的熱被帶入低溫保存庫110的開口部111b附近，因此可使低溫保存庫110內的溫度變化限於最小限度，可防止低溫保存庫110內整體的保管對象W的劣化。

以上，對本發明的實施形態進行了詳述，但本發明並不限定於所述實施形態，可不脫離申請專利範圍所述的本發明而進行各種設計變更。

再者，所述的實施形態中，設為下述情況進行了說明，即，作為於低溫保存庫內對保管架進行保管的部位，除了旋轉式保管擱板以外，還設有可沿輔助移動方向移動的輔助保管擱板，但於低溫保存庫內對保管架進行保管的部位並不限定於此，例如亦可無輔助保管擱板，還可設置多個旋轉式保管擱板。 而且，所述的實施形態中，設為下述情況進行了說明，即，旋轉式保管擱板構成為可以旋轉軸為旋轉中心而旋轉的圓狀，但旋轉式保管擱板的結構並不限定於此，例如只要由取出位置的旋轉式保管擱板所保管的保管架的方向為保持部的進退移動方向，則旋轉式保管擱板亦可形成為長圓形或橢圓形。

而且，所述的實施形態中，設為下述情況進行了說明，即，保持部潛入保管架的下方，在抬起了保管架之後，以脫離旋轉式保管擱板的方式而移動，藉此，將保管架連同保管對象來搬出，但保管對象的搬送方法並不限定於此，例如亦可構成為，於保持部安裝夾盤，利用夾盤來夾著保管架進行搬送，還可構成為，於保持部安裝鉤，鉤掛至設於保管架的鉤孔進行搬送。

100:低溫保管系統 110:低溫保存庫 111a、111b:開口部 112:旋轉式保管擱板 113a、113b:輔助保管擱板 114:揀選載台 120:庫內單元 121:升降移動構件 122:進退移動構件 123a、123b:輔助移動構件 124:保持部 125:升降移動導引件 126:進退移動導引件 127a、127b:輔助移動導引件 128:旋轉軸 129:定位單元 130:外部單元 131:升降傳遞部 132:升降傳遞導引件 133:進退傳遞部 134:進退傳遞導引件 135:旋轉傳遞部 136:旋轉傳遞導引件 137a、137b:輔助傳遞部 138a、138b:輔助傳遞導引件 F:製冷器 H:保管架 W:保管對象

圖1是本發明的一實施形態的低溫保管系統100的立體圖。 圖2是本發明的一實施形態的低溫保管系統100的俯視剖面圖。 圖3是本發明的一實施形態的低溫保管系統100的側面剖面圖。 圖4是表示本發明的一實施形態的低溫保管系統100的內部的立體圖。 圖5是表示本發明的一實施形態的低溫保管系統100的、保管架H的搬送步驟1的俯視圖。 圖6是表示本發明的一實施形態的低溫保管系統100的、保管架H的搬送步驟2的俯視圖。 圖7是表示本發明的一實施形態的低溫保管系統100的、保管架H的搬送步驟3的俯視圖。 圖8是表示本發明的一實施形態的低溫保管系統100的、保管架H的搬送步驟4的俯視圖。 圖9是表示本發明的一實施形態的低溫保管系統100的、保管架H的搬送步驟5的俯視圖。

100:低溫保管系統

112:旋轉式保管擱板

113a、113b:輔助保管擱板

114:揀選載台

120:庫內單元

121:升降移動構件

122:進退移動構件

123a、123b:輔助移動構件

124:保持部

126:進退移動導引件

127a、127b:輔助移動導引件

128:旋轉軸

129:定位單元

131:升降傳遞部

133:進退傳遞部

135:旋轉傳遞部

138a、138b:輔助傳遞導引件

F:製冷器

H:保管架

Claims (8)

1. 一種低溫保管系統，於低溫下將保管對象收容至保管架進行保管，所述低溫保管系統的特徵在於具有： 低溫保存庫，於內部收容有收容於保管架的保管對象用的旋轉式保管擱板；移動機構，將所述低溫保存庫內的保管對象連同所述保管架載置於保持部進行搬入及搬出；以及揀選載台，能夠於揀選位置將保管對象換載至保管架且能夠在交接位置將保管架交接至所述保持部， 所述移動機構具有進退移動構件，所述進退移動構件能夠使所述保持部朝向保管對象連同保管架從所述旋轉式保管擱板搬入/搬出的方向即進退移動方向直線移動地設置， 所述保持部是在水平方向上僅能夠朝進退移動方向移動地構成， 所述保持部被設於所述保持部的進退移動方向的中心軸與所述旋轉式保管擱板的旋轉軸不交叉的位置， 所述旋轉式保管擱板以取出位置的保管架的方向成為與所述揀選載台上的保管架相同的方向的方式來對保管架進行保管。
2. 如請求項1所述的低溫保管系統，其中 所述移動機構具有：保持部，保持保管對象連同保管架；升降移動構件，能夠使所述保持部升降地設置；進退移動構件，能夠使所述保持部朝向保管對象連同保管架而從所述旋轉式保管擱板搬入/搬出的方向直線移動地設置；旋轉定位構件，以所述旋轉式保管擱板的垂直方向的中心軸作為旋轉軸而旋轉，從而能夠使所述旋轉式保管擱板內的保管架朝向取出位置移動；輔助移動構件，能夠使所述揀選載台從揀選位置朝向與所述進退移動構件的移動方向交叉的方向直線移動至交接位置為止；升降傳遞部，能夠將驅動力傳遞至所述升降移動構件；進退傳遞部，能夠將驅動力傳遞至所述進退移動構件；旋轉傳遞部，能夠將驅動力傳遞至所述旋轉定位構件；以及輔助傳遞部，能夠將驅動力傳遞至所述輔助移動構件。
3. 如請求項2所述的低溫保管系統，其中 所述移動機構包含：庫內單元，以固定狀態設置於所述低溫保存庫內；以及外部單元，被設置於所述低溫保存庫外， 所述庫內單元包含所述保持部、所述升降移動構件、所述進退移動構件、所述旋轉定位構件以及所述輔助移動構件， 所述外部單元包含所述升降傳遞部、所述進退傳遞部、所述旋轉傳遞部以及所述輔助傳遞部。
4. 如請求項3所述的低溫保管系統，其中 所述保持部被配置於所述庫內單元中的最靠揀選位置側。
5. 如請求項2至請求項4中任一項所述的低溫保管系統，其中 所述旋轉式保管擱板構成為，能夠沿著所述旋轉定位構件的旋轉方向來保管多個保管架。
6. 如請求項2至請求項4中任一項所述的低溫保管系統，其中 於所述揀選載台的下方，設有能夠保管收容於保管架的保管對象的輔助保管擱板， 所述輔助保管擱板構成為，能夠藉由所述輔助移動構件而直線移動至取出位置為止。
7. 如請求項6所述的低溫保管系統，其中 所述輔助保管擱板構成為，能夠沿著所述輔助移動構件的移動方向來保管多個保管架。
8. 如請求項6所述的低溫保管系統，其中 所述輔助保管擱板沿著所述進退移動構件的移動方向而設有多個， 所述輔助移動構件構成為，能夠至少沿著所述進退移動構件的移動方向來各別地移動多個所述輔助保管擱板。

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