CN110980131A - 分拣高度可调的物流分拣小车、分拣***及其分拣方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了分拣高度可调的物流分拣小车、分拣***及其分拣方法，分拣高度可调的物流分拣小车，包括底盘，所述底盘上设置有至少一沿纵向延伸的丝杠，所述丝杠的活动螺母可自转地固定在底盘上且连接驱动其自转的电机，所述丝杠的螺杆可自转地连接输送机，所述输送机设置于限位机构上。本方案设计精巧，通过使丝杠的活动螺母位置固定，螺杆升降的方式驱动输送机升降，可以实现输送机上包裹在不同高度的分拣需要，为多层格口分拣创造了有利条件，并且采用这种驱动方式，结构简单，且可以有效的减小占用空间，同时，其升降高度可以根据不同的应用场合进行合理的调整。

Description

分拣高度可调的物流分拣小车、分拣***及其分拣方法

技术领域

本发明涉及物流分拣领域，尤其是分拣高度可调的物流分拣小车、分拣***及其分拣方法。

背景技术

交叉带式分拣***，由主驱动带式输送机和载有小型带式输送机的台车(简称“小车”)组装在一起，当“小车”移动到所规定的分拣位置时，转动皮带，完成把商品分拣送出的任务。因为主驱动带式输送机与“小车”上的带式输送机呈交叉状故称交叉带。

传统的交叉带为平铺的单层结构，通过链式驱动结构带动每个小车移动，常规的分拣小车，如申请号为201810494383.0所揭示的交叉带式物流分拣小车，其上的皮带机的位置是固定的，无法进行升降，因此需要与单层的分拣格口配套使用，无法满足医药、服装、烟草、银行等薄件、多客户的分拣需要，无法满足多层格口或多层货架的使用需要。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

分拣高度可调的物流分拣小车，包括底盘，所述底盘上设置有至少一沿纵向延伸的丝杠，所述丝杠的活动螺母可自转地固定在底盘上且连接驱动其自转的电机，所述丝杠的螺杆可自转地连接输送机，所述输送机设置于限位机构上。

优选的，所述的分拣高度可调的物流分拣小车中，所述丝杠为多个，且它们通过传动机构连接同一电机。

优选的，所述的分拣高度可调的物流分拣小车中，所述螺杆的长度在0.5-10m之间。

优选的，所述的分拣高度可调的物流分拣小车中，所述限位机构包括垂设在底盘上且上端连接输送机的至少三个伸缩杆。

优选的，所述的分拣高度可调的物流分拣小车中，所述限位机构包括位于所述输送机两侧的导向架，所述输送机与所述导向架滚动连接或滑动连接。

优选的，所述的分拣高度可调的物流分拣小车中，所述底盘的底部吊设有与所述螺杆螺接的支撑螺母。

分拣高度可调的物流分拣***，包括一组依次铰接的上述任一的分拣高度可调的物流分拣小车，所述分拣高度可调的物流分拣小车可移动地设置于落地式或顶吊式的轨道上且由驱动装置驱动沿轨道移动。

优选的，所述的分拣高度可调的物流分拣***中，

所述轨道为顶吊式，所述螺杆的上端延伸到所述轨道的上方；

或所述轨道为落地式，所述分拣高度可调的物流分拣小车的螺杆的下端延伸到所述轨道的下方，地面上开设有供所述螺杆移动的与所述轨道形状一致且共轴的凹槽。

优选的，所述的分拣高度可调的物流分拣***还包括位于轨道侧边的分拣格口及上包线，每个所述分拣格口具有多层格口。

优选的，所述的分拣高度可调的物流分拣***中，每层格口为一斜槽，且每个分拣格口的斜槽的长度由底部至顶部逐渐增大。

优选的，所述的分拣高度可调的物流分拣***中，所述上包线为多条且并排设置，两侧的上包线与最靠近其的分拣格口之间的轨道的长度L满足如下公式：

其中，H为输送机的最大移动行程，V1为输送机的最大升降速度；V2为物流分拣小车的沿轨道移动的速度。

分拣高度可调的物流分拣***的分拣方法，包括如下步骤：

S1，包裹输送至上包线，包裹在上包线上至少获取路径后输送至预约的物流分拣小车：

S2，物流分拣小车的电机启动并根据确认的目标格口所在的位置和高度，驱动螺杆升降将输送机的输送面调整至相应高度；

S3，物流分拣小车跟随环线移动至目标格口的位置，输送机启动将包裹输送至目标格口；

S4，物流分拣小车随环线继续移动且电机启动驱动螺杆升降使下部后的物流分拣小车的输送面在移动至上包点前调整至与上包线衔接的高度。

本发明技术方案的优点主要体现在：

本方案设计精巧，通过使丝杠的活动螺母位置固定，螺杆升降的方式驱动输送机升降，可以实现输送机上包裹在不同高度的分拣需要，为多层格口分拣创造了有利条件，并且采用这种驱动方式，结构简单，且可以有效的减小占用空间，同时，其升降高度可以根据不同的应用场合进行合理的调整。

本方案的分拣小车方便了与不同高度差的输送线进行对接，可以实现不同高度的输送线之间的移载，可以应用于仓储等领域，有效的提高了应用的灵活性，适用性更广，可以推广利用。

本方案的分拣小车以导向架或伸缩杆进行导向和限位，导向架和伸缩杆的负重小，能够有效保证输送机升降时的稳定性，另外以伸缩杆进行导向和限位，可以占用更小的空间，且不会对小车的上下包操作产生干涉，实用效果更佳，整体结构更加精简。

本方案的分拣小车增加支撑螺栓，可以有效的对螺杆提供支撑，避免其弯曲，影响输送机升降的平稳性和顺畅性。

本方案的分拣***，可以有效的实现多层格口的分拣需要，且采用落地式时，可以在地面开槽，从而收纳丝杠的螺杆，能够充分利用地下空间从而增加螺杆的长度，实现大行程的升降作业。

本方案的分拣格口可以根据需要进行设计，能够有效的适应仓储和物流等多种应用场合，当采用斜槽式分拣格口时，并设计斜槽的长度可以有效的与容纳槽配合使用，同时能够充分的节约占地面积。

附图说明

图1是本发明的分拣小车的第一实施例的主视图；

图2是本发明的分拣小车的第二实施例的主视图；

图3是本发明的分拣小车的第二实施例的俯视图；

图4是本发明的分拣小车的第三实施例的示意图(图中隐去电机、丝杠等结构)；

图5是本发明的物流分拣***的示意图；

图6是本发明的分拣小车的连接示意图(图中仅显示了底盘区域的结构)；

图7是本发明的物流分拣***的主视图(图中隐去了分拣格口及上包线且仅显示了轨道上部区域的结构，轨道下部区域的结构未示出)；

图8是本发明的物流分拣***中驱动装置的第一实施例示意图；

图9是本发明的物流分拣***中驱动装置的第二实施例示意图；

图10本发明的物流分拣***隐去了上包线的主视图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

下面结合附图对本发明揭示的分拣高度可调的物流分拣小车进行阐述，如附图1所示，其包括底盘111，所述底盘111上设置有至少一沿纵向延伸的丝杠112，所述丝杠112的活动螺母1121可自转地固定在底盘111上且连接驱动其自转的电机113，所述丝杠112的螺杆1122可自转地连接输送机114，所述输送机114设置于限位机构上。

具体来看，所述底盘111可以是已知的各种具有足够承载力的框架结构或板状结构，其具体形状和结构可以根据实际需要进行设计调整，此处不作限定。

如附图1所示，所述丝杠112的活动螺母1121通过轴承118固定在所述底盘111上，并且所述活动螺母1121插接在所述轴承118的内圈中，所述轴承118的外圈固定在底盘111上。

如附图1所示，所述丝杠112的所述螺杆1122的顶端通过轴承119固定在输送机114的底部，从而电机113驱动所述活动螺母1121自转时，所述螺杆1122能够相对活动螺母1121升降以驱动输送机114升降。

并且，为了保证驱动的稳定性，同时提供足够的支撑，所述丝杠112为多个，每个丝杠112的活动螺母可以分别通过一个电机113驱动；当然，多个所述活动螺母也可以共用一个电机113，如附图1所示，即多个活动螺母通过传动机构1110连接同一电机113，所述传动机构1110可以是链轮与链条构成的结构或皮带轮与皮带构成的结构。

为了适应不同的分拣高度，所述螺杆1122的长度可以根据需要进行设计，其长度优选在0.5-10m之间。

所述输送机114可以是皮带机、辊筒机、偏转轮输送机等，其具体结构为已知技术，此处不作赘述。

所述限位机构用于保证输送机114在升降过程中的稳定性，其可以有多种实现方式，在一种实施例中，如附图2、附图3所示，所述限位机构包括位于所述输送机114两侧的导向架116，所述输送机114与所述导向架116滚动连接或滑动连接。

如附图2、附图3所示，每一侧的导向架116可以是两个间隙设置的方管1161及位于顶部的加强管或板1162，所述输送机114的两侧分别设置有与每个方管1161的两个垂直的侧壁贴合的限位滚轮1141，从而通过限位滚轮1141与导向架116配合限定输送机114的位置。并且，所述导向架116的高度可以根据所需使用环境进行适应性设计，一般满足1-8m的高度即可。

当然采用导向架116时，所述导向架116需要设置在底盘111上，会占据一定的空间，若是升降的高度较高，则导向架116的高度也会相应增高，占据更大的空间，并且物流分拣小车是沿导向架116移动的，因此，物流分拣小车移动时需会对导向架116产生一定的向外的作用力，从而当物流分拣小车移动到高位时可能会产生晃动，此时就必须通过一定的结构来保证导向架116的稳定性；同时，无论物流分拣小车是否升降，导向架116的高度无法改变，则整个环线就需要进行相应的避让。

因此，在另一可选的实施例中，如附图1所示，可以用伸缩杆115来代替导向架116，所述伸缩杆115垂直固定在底盘111上，所述伸缩杆115的顶部固定在输送机114的底部，在这种结构中，由于伸缩杆115位于所述输送机114的底部，不会占据输送机114两侧的空间，因此不会对输送机114的上下包操作产生干涉，同时，伸缩杆115常态下结构很小，占用的空间很小，因此能够简化结构。

所述伸缩杆115的数量至少为3个且它们的轴线不在一个平面内，从而可以有效的提供支撑和限位。另外，如附图1所示，在将伸缩杆115安装在底盘111上时，其可以延伸到底盘111的下方，从而进一步减少其最短状态下所要占据的空间以使输送机的最低位置可以尽量低。

在又一实施例中，如附图4所示，所述限位机构可以包括至少一层呈X形铰接的支撑杆1120，例如，所述支撑杆1120为一层时，所述支撑杆1120的下端分别枢轴连接一滑块1130，所述滑块1130可滑动地连接在底盘111上的导轨1140上，两个所述支撑杆1120的上端分别枢轴连接一滑块1150，所述滑块1150可滑动地设置在所述输送机底部的导轨1160上。

进一步，由于实际使用时，若要调整的高度较高，则所述螺杆1122的长度会较长，因此如果只有活动螺母1121对螺杆1122进行支撑和限位，则其可能会出现弯曲变形等情况，如附图1所示，所以在所述底盘111的底部吊设有与所述螺杆1122螺接的支撑螺母117，从而在实际使用时，支撑螺母117可以对螺杆1122进行限位，从而避免其弯曲保证支撑性能。

本方案进一步揭示了分拣高度可调的物流分拣***，如附图5所示，其包括一组依次铰接的上述实施例的分拣高度可调的物流分拣小车11，具体而言，如附图6所示，相邻所述分拣高度可调的物流分拣小车11的底盘111通过杆端关节轴承16连接。所述分拣高度可调的物流分拣小车11可移动地设置于轨道12上且由驱动装置13驱动沿轨道12移动。

如附图5、附图6所示，所述轨道12可以是圆形、椭圆形或腰形或其他不规则的封闭的环形轨道，并且，所述轨道12的形状可以根据需要进行适应性设计，优选的，所述轨道12包括两条保持间隙的分别供一轮滚动及限位的限位槽121及位于每个限位槽121的下方的侧挡板122，每个所述物流分拣小车11的底盘111上设置有位于所述限位槽121中的滚轮1111及与侧挡板122贴合的限位轮1112。

在一种实施例中，所述轨道12可以为落地式，即其设置于地面14上，并且若轨道12的设置高度较低时，所述分拣高度可调的物流分拣小车11架设在所述轨道12上，即分拣高度可调的物流分拣小车11的输送面位于轨道12的上方；若轨道12的高度较高时，则分拣高度可调的物流分拣小车11可以吊设在轨道12上，即分拣高度可调的物流分拣小车11的输送面低于轨道。

在另一种实施例中，所述轨道12也可以为顶吊式，即其吊设于屋顶(图中未示出)或其他高空的基础上，此时，优选所述物流分拣小车11吊装在所述轨道12上，吊装的方式适用于房屋高度比较大的空间内。

进一步，由于螺杆1122需要占据一定的安装高度，为了满足大行程的升降需要，当所述轨道12为顶吊式，所述螺杆1122的上端延伸到所述轨道12的上方，并且可以使螺杆1122的下端移动到活动螺母位置，从而可以有效的利用高空的空间降低螺杆1122所要占用的空间，进而可以使输送机114可调整的最大高度达到最大。

当所述轨道12为落地式时，如附图10所示，所述螺杆1122的下端延伸到所述轨道12的下方，地面14上开设有供所述螺杆1122移动的与所述轨道形状一致且共轴的凹槽15，从而当在将分拣高度可调的物流分拣小车11设置在轨道12上时，螺杆的下端能够伸入到地面上的凹槽15中，并且凹槽15的深度满足螺杆1122的上端可以靠近活动螺母，从而处于尽量低的状态以使分拣高度可调的物流分拣小车11保持最低的位置。

同时，如附图10所示，所述螺杆1122的下端还可转动的设置有可沿所述凹槽15的内壁滚动的滚轮17，从而滚轮17能够提供一定的限位作用。

所述分拣高度可调的物流分拣小车11可以与所述轨道12滚动连接，也可以滑动连接，优选的，如附图6所示，每个所述底盘111上与输送机114的输入输出端对应的两侧设置有与轨道上的限位槽对应的滚轮1111及与轨道上的侧板贴合的限位轮1112，从而底盘111沿所述轨道12移动从而带动其上的结构移动。

所述驱动装置13可以是传统的交叉带分拣装置的链式驱动结构，也可以是其他可行的结构，在一优选的实施例中，如附图8所示，所述驱动装置13包括至少一位置固定的U形槽直线电机131及固定在部分或全部所述分拣高度可调的物流分拣小车11上且与U形槽直线电机131的U形槽位置对应的感应板132，通过U形槽直线电机131驱动感应板132移动从而可以带动驱动分拣高度可调的物流分拣小车11移动，由于物流分拣小车相互铰接，从而可以整体移动，并且，通过合理调整U形槽直线电机131的数量及安装位置，可以根据使整个小车环线达到设定的运行速度。

在另一种可行的实施例中，如附图9所示，所述驱动装置13包括由位置固定的摩擦电机133驱动自转的摩擦轮134及固定在部分或全部所述分拣高度可调的物流分拣小车11上且可与摩擦轮134的表面紧贴的摩擦板135，并且所述摩擦轮134的数量可以是两个，且保持间隙，它们可以分别由一个摩擦电机驱动，也可以通过一定的传动结构从而由同一个摩擦电机驱动，此处相应的结构为现有技术，不作赘述。摩擦板135位于两个摩擦轮134之间，两个摩擦轮134转动时驱动摩擦板135移动从而驱动分拣高度可调的物流分拣小车11移动。

另外，如附图5所示，所述分拣高度可调的物流分拣***还包括位于轨道侧边的分拣格口2及上包线3，每个所述分拣格口2具有多层格口21。

如附图10所示，所述分拣格口2的每层格口21的底板211为平板或向下的斜板，当底板211为平板时，其结构类似于可各种仓库的货架；当底板211为斜板时，包裹进入格口后可以沿底板211下滑至底部。同时，每层格口21的后端可以是开口的，即每层格口21为一个长槽，当分拣格口的后端为开口时，其尾部可以与其他输送线或容纳槽4配接；当与收纳槽配接时，每个分拣格口2的每层的格口21的长度不同，且格口21的长度由下至上依次增加，从而可以有效的为容纳槽4的放置创造了空间。当然，每层格口21的后端也可以是可打开的门，当格口21内储存有一定量的包裹后，打开门可以进行取件操作。

并且，由于适用于薄件的收纳，因此，每层格口21的高度不需要很高，优选的，相邻底板211之间的间距在1-30cm之间，进一步优选在5-20cm之间，更优选在10-15cm之间。

当然，所述分拣格口2可以是多个独立部分，也可以是一个整体，其具有多排多列格口21。

所述上包线3可以是已知的各种具有包裹输送、称重、扫码、外形测量的上包装置，其为已知技术，此处不作赘述。

所述上包线3在进行扫码时，采用顶面扫码和底面扫码的方式，具体的，所述上包线3至少包括缓冲输送线(图中未示出)及DWS输送线(图中未示出)，所述缓冲输送线及DWS输送线之间保持间隙，所述间隙的大小略大于包裹上的条码或二维码的最长的对角线的长度。并且在所述间隙处的下方设置有镜头朝上的扫码装置(图中未示出)从而可以实现底部扫码，同时，所述DWS输送线处设置有顶部扫码装置。采用双面扫码的方式，能够有效的方便薄件的分拣特性，降低人工上包的难度，无需确保包裹上的条码、二维码等朝上，有效的提高了操作效率。

进一步，为了保证物品在缓冲输送线和DWS输送线之间的输送的平稳性，在它们的间隙处设置有透明材质的支撑板，例如可以采用钢化玻璃或透明塑料等材料，从而避免包裹与DWS输送线的输入端产生碰撞。

所述上包线3的称重输送线包括两条衔接动态称输送线，其中位于前端(输送时物品先经过的位置为前，后经过的位置为后)的动态称输送线的长度大于后端的长度，并且前端的动态称输送线的长度优选在1m±0.1m之间，后端的动态称输送线的长度在0.8±0.1m之间，工作时，小件由前端的输送线进行称重，小件离开前端的称重线后即可将下一个包裹输送至前端的输送线上，从而提高了小件的称重效率，并且，因此前端的动态称输送线的长度设计能够满足绝大多数小件的称重要求；大件由两个动态称输送线同时称重，此处将双称的数据整合得到一个重量数据的方法和过程为现有技术，不作赘述。

并且所述上包线3为多条且并排设置，它们可以分布于轨道11的两侧，同时，两侧的上包线3与最靠近其的分拣格口之间的轨道的长度L满足如下公式：

其中，H为输送机的最大移动行程，V1为输送机的最大升降速度；V2为物流分拣小车的沿轨道移动的速度。因此在工作时，物流分拣小车有足够的空间将包括输送至预定的高度及下包后能够有效的回到上包高度实现上包。

整个设备工作时，可以通过各种控制装置(如PLC与上位机或工控电脑等)，结合各种传感器(如光电传感器、接近传感器、距离传感器等)进行各电气元件的启停及工作状态的控制，此处具体的控制结构和控制软件为已知技术，并不是本方案的重点，在此不作赘述。

本发明的分拣高度可调的物流分拣***工作时，包括如下步骤：

S1，人工或自动化设备将包裹置于上包线上，包裹随上包线输送，当经过扫码装置时，获取包裹的路径(下包位置)，经过动态称获得重量，经过外形测量装置时获取外形数据及预约物流分拣小车11后，上包线根据设定的参数将包裹输送至预约的分拣高度可调的物流分拣小车11上，此处为现有技术，不作赘述。

S2,在前一步获取到包裹的路径后，控制装置会确定下包位置对应格口的位置和高度，接着，控制装置控制电机113启动驱动螺杆1122升降将输送机调整至目标格口对应的高度；同时，分拣高度可调的物流分拣小车11随整个小车环线移动。

S3,分拣高度可调的物流分拣小车11跟随环线移动至目标格口的位置时，输送机114启动将包裹输送至目标格口。

S4,下包后，分拣高度可调的物流分拣小车11随小车环线继续移动且电机113启动驱动螺杆1122升降使分拣高度可调的物流分拣小车11的输送面在移动至上包点之前调整至与上包线衔接的高度。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.分拣高度可调的物流分拣小车，其特征在于：包括底盘(111)，所述底盘(111)上设置有至少一沿纵向延伸的丝杠(112)，所述丝杠(112)的活动螺母(1121)可自转地固定在底盘(111)上且连接驱动其自转的电机(113)，所述丝杠(112)的螺杆(1122)可自转地连接输送机(114)，所述输送机(114)设置于限位机构上。

2.根据权利要求1所述的分拣高度可调的物流分拣小车，其特征在于：所述丝杠(112)为多个，且它们通过传动机构连接同一电机(113)。

3.根据权利要求1所述的分拣高度可调的物流分拣小车，其特征在于：所述螺杆(1122)的长度在0.5-10m之间。

4.根据权利要求1所述的分拣高度可调的物流分拣小车，其特征在于：所述限位机构包括垂设在底盘(111)上且上端连接输送机(114)的至少三个伸缩杆(115)。

5.根据权利要求1所述的分拣高度可调的物流分拣小车，其特征在于：所述限位机构包括位于所述输送机(114)两侧的导向架(116)，所述输送机(114)与所述导向架(116)滚动连接或滑动连接。

6.根据权利要求1所述的分拣高度可调的物流分拣小车，其特征在于：所述底盘(111)的底部吊设有与所述螺杆(1122)螺接的支撑螺母(117)。

7.分拣高度可调的物流分拣***，其特征在于：包括一组依次铰接的权利要求1-6任一所述的分拣高度可调的物流分拣小车(11)，所述分拣高度可调的物流分拣小车(11)可移动地设置于落地式或顶吊式的轨道(12)上且由驱动装置(13)驱动沿轨道(12)移动。

8.根据权利要求7所述的分拣高度可调的物流分拣***，其特征在于：

所述轨道为顶吊式，所述螺杆(1122)的上端延伸到所述轨道的上方；

或所述轨道(12)为落地式，所述分拣高度可调的物流分拣小车(11)的螺杆(1122)的下端延伸到所述轨道的下方，地面(14)上开设有供所述螺杆(1122)移动的与所述轨道形状一致且共轴的凹槽(15)。

9.根据权利要求7所述的分拣高度可调的物流分拣***，其特征在于：还包括位于轨道侧边的分拣格口(2)及上包线(3)，每个所述分拣格口(2)具有多层格口(21)。

10.根据权利要求9所述的分拣高度可调的物流分拣***，其特征在于：每层格口(21)为一斜槽，且每个分拣格口(2)的斜槽的长度由底部至顶部逐渐增大。

11.根据权利要求9所述的分拣高度可调的物流分拣***，其特征在于：所述上包线为多条且并排设置，两侧的上包线与最靠近其的分拣格口之间的轨道的长度L满足如下公式：

其中，H为输送机的最大移动行程，V1为输送机的最大升降速度；V2为物流分拣小车的沿轨道移动的速度。

12.分拣高度可调的物流分拣***的分拣方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1，包裹输送至上包线，包裹在上包线上至少获取路径后输送至预约的物流分拣小车：

S2，物流分拣小车的电机(113)启动并根据确认的目标格口所在的位置和高度，驱动螺杆(1122)升降将输送机的输送面调整至相应高度；

S3，物流分拣小车跟随环线移动至目标格口的位置，输送机(114)启动将包裹输送至目标格口；

S4，物流分拣小车随环线继续移动且电机(113)启动驱动螺杆(1122)升降使下部后的物流分拣小车的输送面在移动至上包点前调整至与上包线衔接的高度。

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