CN111370213B - 一种台架式变压器引接线智能生产***及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种台架式变压器引接线智能生产***及其工作方法，包括自动裁线机构、线缆定型机构、气动剥皮机和气动压接机，自动裁线机构将线缆按照规格裁剪完成后送至线缆定型机构进行弯折定型处理，线缆定型机构中弯折定型后的电缆送至气动剥皮机进行剥皮处理，自动裁线机构与控制柜相连接，控制柜与上位机相连接。本发明整体通过电缆的定量、定长裁剪以及电缆自动化快速定型，整套线缆制作效率高，减轻了人工劳动强度，整体实现了智能流水线式作业模式。
Description
技术领域
本发明涉及线缆制作的技术领域，尤其涉及一种台架式变压器引接线智能生产***及其工作方法。
背景技术
传统配电台区建设工序中，需要首先对导线进行制作，导线制作过程中需要裁剪对应长度的导线、导线弯折定型、绝缘层剥离、绝缘接地线夹压接安装等一系列繁琐的工序，各工序中周转过程耗时长，效率低，并且由于工作人员工艺不统一，从电缆盘裁线全部由人工完成，放线费力、长度不准确，人工对电缆两次折弯定型，费时费力，绑扎缠绕、固定接地线夹时电缆易滑落，操作不便，整体制作出来的引接线长度、弯折度不符合设计标准，无法正常使用，造成大量的原材浪费。
发明内容
针对现有导线制作工序繁杂、整体制作出来的引接线长度、弯折度不符合设计标准，无法正常使用，造成大量的原材浪费的技术问题，本发明提出一种台架式变压器引接线智能生产***及其工作方法。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：
一种台架式变压器引接线智能生产***，包括自动裁线机构、线缆定型机构、气动剥皮机和气动压接机，自动裁线机构将线缆按照规格裁剪完成后送至线缆定型机构进行弯折定型处理，线缆定型机构中弯折定型后的电缆送至气动剥皮机进行剥皮处理，自动裁线机构与控制柜相连接，控制柜与上位机相连接。
优选地，所述自动裁线机构包括第一导轨，第一导轨上设置有滑动模组，滑动模组上设置有第一拉线器，第一拉线器通过线缆与电缆线轮相连接且电缆线轮与第一拉线器之间依次设置有导向机构、第一夹紧机构、剪切机构和第二夹紧机构，电缆线轮与线轮电机相连接；所述滑动模组、第一拉线器、第一夹紧机构、剪切机构、第二夹紧机构和线轮电机均与控制柜相连接。
优选地，所述导向机构包括第一导向轮和第二导向轮，第一导向轮和第二导向轮设置在电缆线轮与第一夹紧机构之间；所述第一导向轮和第二导向轮之间设置有张力轮，张力轮下部设置有张力传感器，张力传感器与控制柜相连接。
优选地，所述导向机构包括第一导向轮和第二导向轮，第一导向轮和第二导向轮设置在电缆线轮与第一夹紧机构之间；所述第一导向轮和第二导向轮之间设置有张力轮，张力轮下部设置有张力传感器，张力传感器与控制柜相连接。
优选地，所述第一夹紧机构包括第一气动夹头，第一气动夹头通过线缆分别与第二导向轮、张力轮、第一导向轮、电缆线轮、剪切机构、第二夹紧机构和第一拉线器。
优选地，所述剪切机构包括气动剪刀；所述第二夹紧机构包括第一气动取线夹和第二气动取线夹，第一气动夹头通过线缆依次通过气动剪刀、第一气动取线夹、第二气动取线夹与第一拉线器相连接；所述启动剪刀、第一气动取线夹和第二气动取线夹分别与对应的气缸相连接，气缸与控制柜相连接。
优选地，所述线缆定型机构包括第二导轨，第二导轨上设置有滑动模组，滑动模组上设置有第二拉线器，第二拉线器通过线缆与第二气动夹头相连接且第二气动夹头与第二拉线器之间的线缆上依次设置有接地线夹、双线***和瓷瓶，瓷瓶通过气动卡盘活动设置在第三导轨上；所述滑动模组和第二拉线器均与控制柜相连接。
一种台架式变压器引接线智能生产***的工作方法，包括以下步骤：
S1、首先电缆线轮挂在自动裁线机构中的线轮电机的输出轴上，随后人工将线缆依次穿过自动裁线机构中的第一导向轮、张力轮和第二导向轮后，将线缆***到第一气动夹头中，并利用第一气动夹头对线缆夹紧；
S2、随后通过上位机远程设定裁切长度、裁切数量和裁切速度，启动气动剪刀、第一气动取线夹和第二气动取线夹离开工位；
S3、此时自动裁线机构中的第一拉线器中的内置夹头松开，第一拉线器在自动裁线机构中的滑动模组的作用在第一导轨上左移，当第一拉线器到达气动剪刀的位置时，第一拉线器上的光电传感器检测到第一启动夹头上的线缆头时，光电传感器探测的次数用于累计剪切数量，控制柜控制第一拉线器夹头夹紧线缆，随后控制柜控制第一气动夹头松开；
S4、随后控制柜控制滑动模组带动第一拉线器拉动线缆向右移动，同时控制线轮电机启动开始对电缆线轮放线；当第一拉线器拉动线缆到达预定长度后停止移动，同时线轮电机也停止，此时第一气动夹头启动夹紧线缆，并且第一气动取线夹和第二气动取线夹移动到工位上对线缆进行夹紧，控制柜控制气动剪刀移动到裁切位置后剪断线缆；
S5、第一气动取线夹和第二气动取线夹在气缸的作用下夹着裁切好的线缆移动到放料位置后松开线缆，线缆落入料箱内；
S6、重复步骤S3~S5，直到线缆裁切数量达到设置裁切数量后，各设备自动停止；
S7、随后人工将料箱内裁剪好的线缆安装在线缆定型机构中；
S8、在线缆定型机构中将瓷瓶首先套设在气动卡盘上，通过控制柜控制气动卡盘将瓷瓶锁紧，同时将第二拉线器伸出，人工将裁切好线缆的一端夹在第二气动夹头内，线缆的另一端将夹在第二拉线器上的夹头上，此时线缆位于瓷瓶的下方，人工启动控制柜上的控制按钮控制第二导轨上的滑动模组带动第二拉线器向右移动，将线缆拉平直；
S9、随后通过控制第三导轨上的瓷瓶向下移动，同时第二拉线器夹着线缆沿着第二导轨向左移动；
S10、当第二拉线器向左移动到一定位置后，控制第三导轨上的瓷瓶向上移动回到初始位置，随着第二拉线器向左移动，线缆缠绕住瓷瓶；
S11、随后控制双线***伸缩，双线***定位槽同时卡住两根线缆，人工用电线绑扎瓷瓶位置处的电缆，并在第二拉线器与双位***之间安装好线夹；
S12、随后通过控制柜控制第二拉线器、第二气动夹头、双位***松开线缆，气动卡盘松开，人工取下瓷瓶；
S13、最后将线缆两端通过气动剥皮机和气动压接机进行剥皮和压接端子处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明首先通过第一拉线器、第一气动夹头和线轮电机相互配合实现对线缆自动放线，利用调节第一拉线器在第一导轨上的移动间距进而控制线缆裁切长度，并且通过气动剪刀对线缆进行裁切，利用第一气动取线夹和第二气动取线夹对剪切线缆夹紧，随后放入到料箱内，实现了线缆的定量、定长自动化裁切；
2、本发明通过第二拉线器和第二气动夹头对剪切后的线缆进行定型，利用第二拉线器在第二导轨上滑动，瓷瓶在第三导轨上上下移动对线缆进行顶升定型，随后利用双线***对缠绕的线缆进行夹紧，最后利用接地线夹和电线绑扎线缆，实现线缆的自动化成型，并且对成型后的线缆进行固定，便于后续线缆剥皮和端子压接处理；
3、本发明整体实现了线缆裁切、定型、剥皮和压接的一体流水线式作业，大大减少线缆制作过程中周转时间，提高了线缆制作效率，为建立智能车间打下了坚实的基础。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中自动裁线机构的设备安装示意图。
图2为本发明中线缆定型动作状态示意图Ⅰ。
图3为本发明中线缆定型动作状态示意图Ⅱ。
图4为本发明中线缆定型动作状态示意图Ⅲ。
图5为本发明中线缆定型动作状态示意图Ⅳ。
图6为本发明中线缆定型动作状态示意图Ⅴ。
图7为本发明自动裁线机构的控制状态示意图。
图中，1为电缆线轮，2为张力轮，3为张力传感器，4为第一气动夹头，5为气动剪刀，6为第一气动取线夹，7为第一导轨，8为第二气动取线夹，9为第一拉线器，10为第二气动夹头，101为双线***，102为瓷瓶，103为第三导轨，104为第二拉线器，105为第二导轨，106为电线，107为接地线夹，11为线轮电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：如图1和图7所示，一种台架式变压器引接线智能生产***，包括自动裁线机构、线缆定型机构、气动剥皮机和气动压接机，自动裁线机构将线缆按照规格裁剪完成后送至线缆定型机构进行弯折定型处理，线缆定型机构中弯折定型后的电缆送至气动剥皮机进行剥皮处理，自动裁线机构与控制柜相连接，控制柜通过通信线缆与上位机相连接，上位机上设置有触摸屏，在触摸屏上可设定好裁线长度、裁切数量以及线缆的放线速度，整个设备有控制柜内的PLC控制器自动控制。
所述自动裁线机构包括第一导轨7，第一导轨7上设置有滑动模组，滑动模组上设置有第一拉线器9，第一拉线器9通过线缆与电缆线轮1相连接且电缆线轮1与第一拉线器9之间依次设置有导向机构、第一夹紧机构、剪切机构和第二夹紧机构，电缆线轮1与线轮电机11相连接，线轮电机放线速度与第一拉线器放线速度同步，电缆线轮1吊装在带有轴承座的支架上，电缆线轮由线轮电机驱动，线轮电机采用变频器驱动；所述滑动模组、第一拉线器9、第一夹紧机构、剪切机构、第二夹紧机构和线轮电机11均与控制柜相连接，控制柜上设置有若干个控制按钮分别对应用于启动相应的设备。
所述导向机构包括第一导向轮和第二导向轮，第一导向轮和第二导向轮设置在电缆线轮1与第一夹紧机构之间；所述第一导向轮和第二导向轮之间设置有张力轮2，张力轮2下部设置有张力传感器3，张力传感器3与控制柜相连接，张力传感器将张力轮受到的张力情况实时通过RS232或RS485通讯总线传输到控制柜，张力轮传感器检测电缆张力变化，自动调节线轮电机线速度，防止速度差对电缆造成损坏。
所述第一夹紧机构包括第一气动夹头4，第一气动夹头4通过线缆分别与第二导向轮、张力轮2、第一导向轮、电缆线轮、剪切机构、第二夹紧机构和第一拉线器9相连接，人工将电缆穿过第一导向轮、张力轮、第二导向轮，***第一气动夹头内，并利用第一气动夹头对线缆进行夹紧。
所述剪切机构包括气动剪刀5；所述第二夹紧机构包括第一气动取线夹6和第二气动取线夹8，气动剪刀、第一气动取线夹和第二气动取线夹通过对应的气缸安装在生产线上相应位置处，第一气动夹头4通过线缆依次与气动剪刀5、第一气动取线夹6、第二气动取线夹8与第一拉线器9相连接；所述气动剪刀5、第一气动取线夹6和第二气动取线夹8分别与对应的气缸相连接，气缸与控制柜相连接，通过控制对应的气缸控制对应的设备进入工位动作或离开工位处于等待状态；当在上位机上设定好裁线长度和裁切数量后，按下启动裁切启动按钮后，气动剪刀、第一气动取线夹和第二气动取线夹在气缸的带动下离开工位，第一拉线器内置夹头松开，第一拉线器在滑动模组的作用下左移，到达气动剪刀位置并且光电传感器检测到奇异气动夹头上的电缆头后，第一拉线器内置夹头夹紧电缆，接着第一气动夹头松开；第一拉线器牵引电缆向右移动，同时线缆电机开始放线。
第一拉线器移动到预定长度后停止，线轮电机也同时停止。第一气动夹头夹紧线缆后，第一气动取线夹和第二气动取线夹前移到工作位置并夹住电缆，气动剪刀移动到裁切位置并剪断电缆。第一取线夹和第二气动取线夹在气缸作用下夹着裁切好的电缆后移到放料位置后松开电缆，电缆落入料箱。重复以上动作，直到到达裁切数量后设备自动停止；通过第一拉线器、第一气动夹头和线轮电机相互配合实现对线缆自动放线，利用调节第一拉线器在第一导轨上的移动间距进而控制线缆裁切长度，并且通过气动剪刀对线缆进行裁切，利用第一气动取线夹和第二气动取线夹对剪切线缆夹紧，随后放入到料箱内，实现了线缆的定量、定长自动化裁切。
所述线缆定型机构包括第二导轨105，第二导轨105上设置有滑动模组，滑动模组上设置有第二拉线器104，第二拉线器104通过线缆与第二气动夹头10相连接且第二气动夹头10与第二拉线器104之间的线缆上依次设置有接地线夹107、双线***101和瓷瓶102，利用接地线夹和双线***对定型的线缆进行夹紧固定，同时在靠近瓷瓶位置处用电线106将线缆绑扎固定，瓷瓶102通过气动卡盘活动设置在第三导轨103上，气动卡盘固定在直线模组上，通过控制直线模组控制气动卡盘的上下动作，进而带动瓷瓶上下动作，在使用时将瓷瓶套设在气动卡盘上，启动气动卡盘将瓷瓶撑紧固定，便于瓷瓶对线缆进行导向；所述直线模组、滑动模组和第二拉线器104均与控制柜相连接；通过第二拉线器和第二气动夹头对剪切后的线缆进行定型，利用第二拉线器在第二导轨上滑动，瓷瓶在第三导轨上上下移动对线缆进行顶升定型，随后利用双线***对缠绕的线缆进行夹紧，最后利用接地线夹和电线绑扎线缆，实现线缆的自动化成型，并且对成型后的线缆进行固定，便于后续线缆剥皮和端子压接处理。
实施例2：一种台架式变压器引接线智能生产***的工作方法，包括以下步骤：
S1、首先电缆线轮挂在自动裁线机构中线轮电机11的输出轴上，随后人工将线缆依次穿过自动裁线机构中的第一导向轮、张力轮2和第二导向轮后，将线缆***到第一气动夹头4中，并利用第一气动夹头4对线缆夹紧；
S2、随后通过上位机设定裁切长度、裁切数量和裁切速度，启动气动剪刀5、第一气动取线夹6和第二气动取线夹8离开工位；
S3、此时自动裁线机构中的第一拉线器9中的内置夹头松开，第一拉线器9在自动裁线机构中的滑动模组的作用在第一导轨7上左移，当第一拉线器9到达气动剪刀5的位置时，第一拉线器9上的光电传感器检测到第一气动夹头4上的线缆头时，光电传感器探测的次数用于累计剪切数量，控制柜控制第一拉线器9夹头夹紧线缆，随后控制柜控制第一气动夹头4松开；
S4、随后控制柜控制滑动模组带动第一拉线器9拉动线缆向右移动，同时控制线轮电机11启动开始对电缆线轮1放线；当第一拉线器9拉动线缆到达预定长度后停止移动，同时线轮电机11也停止，此时第一气动夹头4启动夹紧线缆，并且第一气动取线夹6和第二气动取线夹8移动到工位上对线缆进行夹紧，控制柜控制气动剪刀5移动到裁切位置后剪断线缆；
S5、第一气动取线夹6和第二气动取线夹8在气缸的作用下夹着裁切好的线缆移动到放料位置后松开线缆，线缆落入料箱内；
S6、重复步骤S3~S5，直到线缆裁切数量达到设置裁切数量后，各设备自动停止；
S7、随后人工将料箱内裁剪好的线缆安装在线缆定型机构中；
S8、如图2所示，在线缆定型机构中将瓷瓶102首先套设在气动卡盘上，通过控制柜控制气动卡盘将瓷瓶102锁紧，同时将第二拉线器104伸出，人工将裁切好线缆的一端夹在第二气动夹头10内，线缆的另一端夹在第二拉线器104上的夹头上，此时线缆位于瓷瓶102的下方，人工启动控制柜上的控制按钮控制第二导轨105上的滑动模组带动第二拉线器104向右移动，拉线器具有张力控制，拉线器自动控制拉线张力，将线缆拉平直，；
S9、如图3所示，随后通过控制第三导轨103上的直线模组带动气动卡盘和瓷瓶102向下移动，同时第二拉线器104夹着线缆沿着第二导轨105向左移动，第二拉线器控制电缆张力均匀，并且张紧力不会损坏瓷瓶；
S10、如图4所示，当第二拉线器104向左移动到一定位置后，控制第三导轨103上的瓷瓶102向上移动回到初始位置，随着第二拉线器104向左移动，线缆缠绕住瓷瓶102；
S11、如图5和图6所示，随后控制双线***101伸缩，双线***101定位槽同时卡住两根线缆，人工用4mm²电线106绑扎靠近瓷瓶102位置处的电缆，并在第二拉线器104与双位***101之间安装好接地线夹107；
S12、随后通过控制柜控制第二拉线器104、第二气动夹头10、双位***101松开线缆，气动卡盘松开，人工取下瓷瓶102，连接组件；
S13、最后将线缆两端均通过气动剥皮机和气动压接机进行剥皮和压接端子处理，人工将线缆两端通过脚踏气泵控制气动剥皮机和气动压接机对线缆两端进行剥离和压接端子，整体实现了线缆裁切、定型、剥皮和压接的一体流水线式作业，大大减少线缆制作过程中周转时间，提高了线缆制作效率，为建立智能车间打下了坚实的基础。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种台架式变压器引接线智能生产***，其特征在于，包括自动裁线机构、线缆定型机构、气动剥皮机和气动压接机，自动裁线机构将线缆按照规格裁剪完成后送至线缆定型机构进行弯折定型处理，线缆定型机构中弯折定型后的电缆送至气动剥皮机进行剥皮处理，自动裁线机构与控制柜相连接，控制柜与上位机相连接；所述线缆定型机构包括第二导轨（105），第二导轨（105）上设置有滑动模组，滑动模组上设置有第二拉线器（104），第二拉线器（104）通过线缆与第二气动夹头（10）相连接且第二气动夹头（10）与第二拉线器（104）之间的线缆上依次设置有接地线夹（107）、双线***（101）和瓷瓶（102），瓷瓶（102）通过气动卡盘活动设置在第三导轨（103）上；所述滑动模组和第二拉线器（104）均与控制柜相连接；
所述自动裁线机构包括第一导轨（7），第一导轨（7）上设置有滑动模组，滑动模组上设置有第一拉线器（9），第一拉线器（9）通过线缆与电缆线轮（1）相连接且电缆线轮（1）与第一拉线器（9）之间依次设置有导向机构、第一夹紧机构、剪切机构和第二夹紧机构，电缆线轮（1）与线轮电机（11）相连接；所述滑动模组、第一拉线器（9）、第一夹紧机构、剪切机构、第二夹紧机构和线轮电机（11）均与控制柜相连接。
2.根据权利要求1所述的台架式变压器引接线智能生产***，其特征在于，所述导向机构包括第一导向轮和第二导向轮，第一导向轮和第二导向轮设置在电缆线轮（1）与第一夹紧机构之间；所述第一导向轮和第二导向轮之间设置有张力轮（2），张力轮（2）下部设置有张力传感器（3），张力传感器（3）与控制柜相连接。
3.根据权利要求2所述的台架式变压器引接线智能生产***，其特征在于，所述第一夹紧机构包括第一气动夹头（4），第一气动夹头（4）通过线缆分别与第二导向轮、张力轮（2）、第一导向轮、电缆线轮、剪切机构、第二夹紧机构和第一拉线器（9）相连接。
4.根据权利要求3所述的台架式变压器引接线智能生产***，其特征在于，所述剪切机构包括气动剪刀（5）；所述第二夹紧机构包括第一气动取线夹（6）和第二气动取线夹（8），第一气动夹头（4）通过线缆依次与气动剪刀（5）、第一气动取线夹（6）、第二气动取线夹（8）与第一拉线器（9）相连接；所述气动剪刀（5）、第一气动取线夹（6）和第二气动取线夹（8）分别与对应的气缸相连接，气缸与控制柜相连接。
5.根据权利要求4所述的台架式变压器引接线智能生产***的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、首先电缆线轮挂在自动裁线机构中线轮电机（11）的输出轴上，随后人工将线缆依次穿过自动裁线机构中的第一导向轮、张力轮（2）和第二导向轮后，将线缆***到第一气动夹头（4）中，并利用第一气动夹头（4）对线缆夹紧；
S2、随后通过上位机设定裁切长度、裁切数量和裁切速度，启动气动剪刀（5）、第一气动取线夹（6）和第二气动取线夹（8）离开工位；
S3、此时自动裁线机构中的第一拉线器（9）中的内置夹头松开，第一拉线器（9）在自动裁线机构中的滑动模组的作用在第一导轨（7）上左移，当第一拉线器（9）到达气动剪刀（5）的位置时，第一拉线器（9）上的光电传感器检测到第一气动夹头（4）上的线缆头时，光电传感器探测的次数用于累计剪切数量，控制柜控制第一拉线器（9）夹头夹紧线缆，随后控制柜控制第一气动夹头（4）松开；
S4、随后控制柜控制滑动模组带动第一拉线器（9）拉动线缆向右移动，同时控制线轮电机（11）启动开始对电缆线轮（1）放线；当第一拉线器（9）拉动线缆到达预定长度后停止移动，同时线轮电机（11）也停止，此时第一气动夹头（4）启动夹紧线缆，并且第一气动取线夹（6）和第二气动取线夹（8）移动到工位上对线缆进行夹紧，控制柜控制气动剪刀（5）移动到裁切位置后剪断线缆；
S5、第一气动取线夹（6）和第二气动取线夹（8）在气缸的作用下夹着裁切好的线缆移动到放料位置后松开线缆，线缆落入料箱内；
S6、重复步骤S3~S5，直到线缆裁切数量达到设置裁切数量后，各设备自动停止；
S7、随后人工将料箱内裁剪好的线缆安装在线缆定型机构中；
S8、在线缆定型机构中将瓷瓶（102）首先套设在气动卡盘上，通过控制柜控制气动卡盘将瓷瓶（102）锁紧，同时将第二拉线器（104）伸出，人工将裁切好线缆的一端夹在第二气动夹头（10）内，线缆的另一端夹在第二拉线器（104）上的夹头上，此时线缆位于瓷瓶（102）的下方，人工启动控制柜上的控制按钮控制第二导轨（105）上的滑动模组带动第二拉线器（104）向右移动，将线缆拉平直；
S9、随后通过控制第三导轨（103）上的瓷瓶（102）向下移动，同时第二拉线器（104）夹着线缆沿着第二导轨（105）向左移动；
S10、当第二拉线器（104）向左移动到一定位置后，控制第三导轨（103）上的瓷瓶（102）向上移动回到初始位置，随着第二拉线器（104）向左移动，线缆缠绕住瓷瓶（102）；
S11、随后控制双线***（101）伸缩，双线***（101）定位槽同时卡住两根线缆，人工用电线（106）绑扎靠近瓷瓶（102）位置处的电缆，并在第二拉线器（104）与双位***（101）之间安装好接地线夹（107）；
S12、随后通过控制柜控制第二拉线器（104）、第二气动夹头（10）、双位***（101）松开线缆，气动卡盘松开，人工取下瓷瓶（102）；
S13、最后将线缆两端均通过气动剥皮机和气动压接机进行剥皮和压接端子处理。
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