CN111453520A - 自动化保护片贴机撕膜控制*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及贴片技术领域，具体公开了自动化保护片贴机撕膜控制***，连接在自动化保护片贴机的机架上，包括放卷部件、传输单元、吸附部件、调节单元和纠偏单元；放卷部件包括放卷辊、分离块和回收辊，放卷辊和回收辊转动连接在机架上；分离块固定连接在机架上；传输单元连接在机架上，传输单元能够带动吸附部件靠近或远离分离块；吸附部件包括吸附板，吸附板能够与保护片相贴，吸附板上设有吸附孔，吸附孔连通有负压单元；纠偏单元用于根据保护片实际位置与目标位置的偏移量来控制调节单元带动吸附部件运动实现纠偏功能。本方案用以解决现有技术中人工撕下保护片存在的效率低下和容易撕破保护片的问题。

Description

自动化保护片贴机撕膜控制***

技术领域

本发明涉及贴片技术领域，具体是自动化保护片贴机撕膜控制***。

背景技术

电脑键盘中有一个零件叫做软板，该软板也称软性线路板，在该软板上焊接有电气元件、印刷有电路，为了保证在安装前软板上的电气元件和线路不受损坏，需要在软板上粘贴一块保护片(该保护片采用透明的PVC材质制成，质地柔软)，以避免软板受损。

现有技术中，传统的对软板贴保护片的方式主要是人工进行的，如人工取带有底膜的保护片，使用时，将每一块保护片从每一块底膜上撕下来，但是人工操作的方式容易存在粘贴效率低下、保护片撕坏(保护片软且薄，人工将保护片从粘贴着的底膜撕下时，因保护片与底膜粘贴，需要先使得保护片的其中一个角位翘起以使得保护片与底膜分开，但保护片和底膜均是薄且软的东西，工人经常采用揉搓的方式使得保护片的一个角位翘起，但是这样的方式很容易使得保护片的角位发生折皱而损坏)、保护片粘胶位置粘附灰尘而导致粘贴不牢固等问题。

发明内容

本发明意在提供自动化保护片贴机撕膜控制***，以解决现有技术中人工撕下保护片存在的效率低下和容易撕破保护片的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：

自动化保护片贴机撕膜控制***，连接在自动化保护片贴机的机架上，包括放卷部件、传输单元、吸附部件、调节单元和纠偏单元；放卷部件包括放卷辊、分离块和回收辊，放卷辊和回收辊转动连接在机架上；分离块固定连接在机架上；传输单元连接在机架上，传输单元能够带动吸附部件靠近或远离分离块；吸附部件包括吸附板，吸附板能够与保护片相贴，吸附板上设有吸附孔，吸附孔连通有负压单元；纠偏单元用于根据保护片实际位置与目标位置的偏移量来控制调节单元带动吸附部件运动实现纠偏功能。

相比于现有技术的有益效果：

采用本方案时，首先将保护片间隔地粘贴在连续的底膜上形成保护带，因保护片和底膜均采用质地柔软的材质制成，因而保护带能够收卷成保护卷；接着将保护卷套在放卷辊上，将保护带从保护卷上放出后，保护带经过分离块时，使得保护带的底膜与分离块的上表面相贴，而保护片位于底膜上；吸附部件的吸附板与保护片相贴后，负压单元启动，通过负压单元的负压使得吸附板与保护片负压吸紧，再通过传输单元带动吸附有保护片的吸附部件远离分离块，进而将保护片从底膜上揭下来，而被撕掉保护片的底膜则被回收辊进行收卷回收；相比于现有技术，本方案实现了将保护片自动从底膜上撕下来的动作，提高了生产效率。

在本方案中，保护片是被吸附板上的吸附孔、分离块和传输单元同时作用而从底膜上撕下来的，不需要人工用手对每一张保护片的边角进行揭开翘起，因而相比于人工撕下保护片存在的保护片撕坏的情况，本方案能够避免保护片被撕坏的情况。

此外，因保护带在放卷时，可能存在保护带发生前后移位而偏斜的情况，而本方案中的纠偏单元能够检测到保护片的偏移情况，并利用调节单元对偏移的保护片进行纠偏，进而保证了保护片后期与软板粘贴位置的准确性。

进一步，所述传输单元上连接有连接座，传输单元带动连接座移动；吸附部件还包括升降单元，升降单元固定连接在连接座上，升降单元连接吸附板，升降单元带动吸附板升降；机架上设有工作台，工作台位于吸附板下方。

有益效果：通过升降单元带动吸附板实现上下移动，便于保护片与工作台上软板的粘贴。

进一步，所述纠偏单元包括图像采集模块、图像处理模块和控制模块，图像采集模块用于采集吸附板上保护片处的图像数据，图像采集模块与图像处理模块信号连接，图像处理模块与控制模块电连接，控制模块与调节单元电连接；图像处理模块用于根据图像数据计算出吸附板上保护片的实际位置，图像处理模块将保护片的实际位置与预设的目标位置进行比较得出保护片的偏移量，图像处理模块基于偏移量计算出需要运动量，图像处理模块将需要运动量发送至控制模块，控制模块基于需要运动量来控制调节单元带动吸附部件运动实现纠偏功能。

有益效果：通过图像采集模块、图像处理模块和控制模块实现纠偏功能。

进一步，所述升降单元包括驱动器一和升降组件，驱动器一带动升降组件升降；调节单元还包括角度调节单元，角度调节单元连接在升降组件上，角度调节单元包括驱动器二和转轴，驱动器二与升降组件同步升降，驱动器二带动转轴转动，转轴与吸附板固定连接；偏移量包括角度偏移量，需要运动量包括角度旋转量，图像处理模块将角度旋转量发送至控制模块；控制模块与驱动器二电连接，控制模块基于角度旋转量来控制角度调节单元的驱动器二带动吸附板旋转以补偿保护片产生的角度偏差。

有益效果：在保护带存在角度偏移时，通过纠偏单元控制角度调节单元带动吸附板的旋转对保护片的角度偏差进行纠正。

进一步，所述调节单元包括轴向调节单元，轴向调节单元连接在机架上，工作台连接在轴向调节单元上，轴向调节单元带动工作台移动，工作台的移动方向与升降单元的升降方向、传输单元带动吸附部件移动的方向均垂直；偏移量还包括位置偏移量，需要运动量还包括位置移动量，图像处理模块将位置移动量发送至控制模块；控制模块与轴向调节单元电连接，控制模块与传输单元电连接，控制模块基于位置移动量来控制轴向调节单元带动工作台移动、控制传输单元带动吸附部件移动以补偿保护片产生的位置偏差。

有益效果：通过设置轴向调节单元、升降单元和传输单元，使得吸附板能够相对机架实现三个方向的移动，进而使得在保护带不断放卷而可能存在偏移的情况下，可以通过纠偏单元控制轴向调节单元带动工作台的移动和控制传输单元带动吸附部件的移动，来补偿保护片产生的位置偏差。

进一步，所述图像采集模块包括相机和光源，相机与图像处理模块信号连接，相机安装在机架上，相机用于采集吸附板上保护片处的图像数据。

有益效果：相机采集图像数据，而光源能够提高相机采集的图像质量。

进一步，所述机架上设有光电传感器，光电传感器与控制模块电连接，控制模块用来在光电传感器检测到分离块上存在保护片时，停止放卷部件的放卷动作、启动升降单元带动吸附板向下移动到分离块上的保护片上、启动负压单元产生负压。

有益效果：通过光电传感器、控制模块与放卷部件的配合，实现放卷部件的自动启停和在需要将保护片从底膜上撕下来时对升降单元和负压单元的控制。

进一步，所述放卷辊与分离块之间还设有展平板，展平板上设有吸紧孔，吸紧孔与负压单元连通。

有益效果：展平板上开设的吸紧孔将保护带紧紧吸附，则在保护带不断放卷的过程中，保护带不会轻易出现褶皱的情况，同时也能降低保护带在放卷过程中发生前后移位而偏斜的程度。

进一步，所述回收辊与分离块之间还设有牵引对辊；通过牵引对辊作为保护带放卷的动力，便于保护带的放卷。

进一步，所述机架上还固定连接有吹风管，吹风管位于分离块下方，吹风管上设有若干个开孔朝上的气孔，吹风管连通有气泵。

有益效果：通过气泵为吹风管提供风力，使得吹风管上的风能顺着气孔吹向正在被吸附板吸附着保护片底部，进而避免周围粉尘落到保护片的底部，保证了保护片粘胶位置的干净整洁，进而解决保护片粘胶位置因粘附灰尘而导致与软板粘贴不牢固的问题。

附图说明

图1为本发明实施例一的轴测图；

图2为图1的主视图；

图3为本发明实施例一另一角度下的轴测图；

图4为本发明实施例一中吸附部件另一角度下的轴测图；

图5为图4的主视图；

图6为本发明实施例二的轴测图；

图7为图6中的A部放大示意图；

图8为图6的主视图；

图9为图8中的B部放大示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、放卷辊11、分离块12、回收辊13、保护卷14、牵引对辊15、磁粉离合器16、展平板17、底膜18、吹风管19、气孔191、工作台2、滚珠丝杆滑台3、升降单元4、角度调节单元5、吸附板6、连接座31、驱动器一41、升降组件42、连接板43、中间夹块44、驱动器二51、转轴52、压块53、连接腔61、吸附孔62、轴向调节单元7、滑轨72、相机81、安装盒82。

实施例一

实施例一基本如附图1至图5所示：

结合图1至图3，自动化保护片贴机撕膜控制***，安装在自动化保护片贴机的机架1上，包括放卷部件、传输单元、吸附部件、调节单元和纠偏单元，放卷部件、传输单元和纠偏单元均安装在机架1上的。

放卷部件安装在机架1的左侧，放卷部件包括放卷辊11、引导辊、展平板17、分离块12、牵引对辊15和回收辊13，放卷辊11上同轴连接有磁粉离合器16(磁粉离合器16用于与张力传感器和自动张力控制器实现对放卷辊11上保护带放卷时的张紧情况进行实时调节)。

分离块12通过螺钉固定连接在机架1上，分离块12位于放卷辊11、牵引对辊15和回收辊13的右侧，分离块12上一体成型有便于底膜18和保护片分离的分离尖端(分离尖端朝向机架1右侧)。

展平板17通过螺钉固定连接在机架1上，展平板17位于放卷辊11与分离块12之间，展平板17上开设有若干个开口朝上的吸紧孔，展平板17的上表面和分离块12的上表面平行，吸紧孔连通有负压单元，负压单元采用真空泵。

牵引对辊15位于回收辊13与分离块12之间，牵引对辊15通过电机带动，回收辊13的转动轴通过皮带与带动牵引对辊15转动的电机连接。

传输单元安装在机架1上，传输单元采用横向的滚珠丝杆滑台3，滚珠丝杆滑台3通过螺钉固定连接在机架1上，滚珠丝杆滑台3由步进电机带动，滚珠丝杆滑台3的输出滑块上通过螺钉连接有连接座31。

连接座31上安装吸附部件，吸附部件包括升降单元4和吸附板6，滚珠丝杆滑台3能够带动吸附部件横向移动(也即左右移动，也称沿Y轴的移动)。

结合图4和图5，升降单元4包括驱动器一41和升降组件42，驱动器一41采用竖向设置的直线电机，直线电机通过螺钉固定连接在连接座31上；直线电机带动升降组件42上下移动；升降组件42包括移动块和连接板43(移动块即为直线电机上的输出滑块)，连接板43通过螺钉连接在移动块上，驱动器一41带动移动块竖向移动(也即上下移动，也称沿Z轴的移动)，连接板43随移动块一起移动。

连接板43上通过螺钉固定连接有中间夹块44。

调节单元包括轴向调节单元7和角度调节单元5，角度调节单元5安装在中间夹块44上。角度调节单元5包括驱动器二51和竖向设置的转轴52，驱动器二51采用伺服电机，驱动器二51通过螺钉固定连接在中间夹块44上，驱动器二51与升降组件42同步升降，驱动器二51的输出轴通过联轴器与转轴52连接，驱动器二51带动转轴52转动，转轴52穿过中间夹块44，转轴52的底部通过螺钉连接有压块53，压块53底部通过螺钉固定连接吸附板6，通过角度调节单元5带动吸附板6在水平面内旋转(也即使得吸附板6沿Z轴旋转)。

吸附板6内开设连接腔61，吸附板6底部开设有若干个开口朝下的吸附孔62，连接腔61与吸附孔62连通，连接腔61与真空泵通过管道连通，真空泵产生的负压经过连接腔61到达吸附孔62，使得吸附孔62产生负压。

结合图3，机架1上安装有工作台2，工作台2位于吸附板6下方，工作台2位于机架1的右侧。

轴向调节单元7安装在机架1的右侧，轴向调节单元7包括安装在机架1上的驱动器三和滑轨72，驱动器三采用直线电机，工作台2的滑动连接在滑轨72上，工作台2通过螺钉固定连接在直线电机的输出滑块上，通过驱动器三带动工作台2沿机架1的前后方向滑动(沿前后方向的移动也称沿X轴的移动)。

纠偏单元包括图像采集模块、图像处理模块和控制模块，图像采集模块包括相机81和光源，相机81与图像处理模块信号连接，相机81用于采集吸附板6上保护片处的图像数据，光源用于提高相机81获取的图像质量；光源安装在分离块12下方设有的安装盒82上(安装盒82固定在机架1上)；图像处理模块与控制模块电连接，控制模块与角度调节单元5的驱动器二51电连接，控制模块与轴向调节单元7的驱动器三电连接，控制模块与滚珠丝杆滑台3的的步进电机电连接。

图像处理模块用于根据图像数据计算出吸附板6上保护片的实际位置，图像处理模块将保护片的实际位置与预设的目标位置进行比较得出保护片的角度偏移量和位置偏移量，图像处理模块基于角度偏移量和位置偏移量计算出需要运动量(需要运动量包括角度旋转量和位置移动量，位置移动量包括沿X轴的位置移动量和沿Y轴的位置移动量)，图像处理模块将角度旋转量和位置移动量发送至控制模块，控制模块基于角度旋转量来控制角度调节单元5的驱动器二51带动吸附板6旋转以补偿保护片产生的角度偏差；控制模块基于位置移动量来控制轴向调节单元7的驱动器三带动工作台2前后移动(即沿X轴的移动)、控制滚珠丝杆滑台3带动吸附部件左右移动(即沿Y轴的移动)，以补偿保护片在X轴和Y轴产生的位置偏差。

机架1上还安装有光电传感器，光电传感器采用光纤传感器，光纤传感器安装在相机81与分离块12之间，光纤传感器与控制模块电连接，控制模块用来在光纤传感器检测到分离块12上存在保护片时，停止牵引对辊15对底膜18的牵引、启动驱动器一41带动吸附板6向下移动到分离块12上的保护片上、启动真空泵产生负压。

本实施例中相机81的厂家为大恒图像；型号为131-75Gm；控制模块采用PLC控制器,PLC控制器的厂家为台达，PLC控制器包括型号为AS-PS02的PLC电源、型号为AS228T-A的台达PLC、型号为AS16AM10N-A的扩展模块、型号为AS16AN01T-A的扩展模块和型号为AS16AP11T-A的扩展模块。

具体实施过程如下：

结合图2，采用本实施例一时，首先将保护片间隔地粘贴在连续的底膜18上形成保护带，因保护片和底膜18均采用质地柔软的材质制成，因而保护带能够收卷成保护卷14。

本实施例一的自动化保护片贴机撕膜控制***用于将保护带上的保护片从底膜18上撕下来，并带动保护片移动到软板上方，最后将保护片放置到工作台2上的软板上，保护片最后通过自身带有的粘胶贴在软板上，形成对软板的保护，具体如下步骤：

第一步，保护带放置：

在保护带放卷时，保护带以保护卷14的形式套在放卷辊11上，在牵引对辊15的牵引下保护卷14上放出的保护带经过引导辊、展平板17到达分离块12上(在保护带的保护片和底膜18没有分离前，底膜18与分离块12的上表面相贴，保护片位于底膜18上方)，之后保护带的底膜18将绕在回收辊13上；通过回收辊13以便于底膜18的回收。

第二步，从底膜18上撕下保护片：

在保护片到达分离块12上后，光纤传感器感应到分离块12上的保护片后，通过PLC控制器控制牵引对辊15停止对底膜18的牵引，保护带停止放卷，安装在机架1上的滚珠丝杆滑台3通过连接座31带动吸附部件移动到放有保护带的分离块12上方，然后停止滚珠丝杆滑台3；接着升降单元4的驱动器一41启动，使得升降组件42带动吸附板6向下移动，当吸附板6移动到与保护片相贴时启动真空泵(此时停止驱动器一41)，真空泵使得吸附板6上的吸附孔62产生负压吸附保护片；接着，再次启动滚珠丝杆滑台3，使得滚珠丝杆滑台3带动吸附部件向右移动，直至保护片与底膜18分离。

第三步，对保护片进行纠偏：

在完成第二步后，因保护带在放卷时，可能存在保护带发生前后移位而偏斜的情况，则在保护片被吸附板6撕下来后；纠偏单元的相机81采集吸附板6上保护片处的图像数据，图像数据传输至图像处理模块，图像处理模块根据图像数据计算出吸附板6上保护片的实际位置，图像处理模块将保护片的实际位置与预设的目标位置进行比较得出保护片的角度偏移量，图像处理模块基于角度偏移量计算出保护片的角度旋转量和位置偏移量，PLC控制器基于角度旋转量来控制角度调节单元5的驱动器二51带动吸附板6在水平面旋转以补偿保护片产生的角度偏差。

在角度偏差补偿完成后，相机81再次采集吸附板6上保护片处的图像数据，图像处理模块根据图像数据计算出吸附板6上保护片的实际位置，图像处理模块将保护片的实际位置与预设的目标位置进行比较得出保护片的位置偏移量(因角度偏差已经完成补偿了，则只剩下位置偏移量)，图像处理模块基于位置偏移量计算出位置移动量，PLC控制器基于位置移动量来控制轴向调节单元7带动工作台2的前后移动(即沿X轴的移动)、控制滚珠丝杆滑台3带动吸附部件的左右移动(即沿Y轴的移动)来补偿保护片在X轴和Y轴产生的位置偏差。

在角度偏差和位置偏差都完成补偿后，也即完全实现了对保护片的自动纠偏功能。

第四步，运送和粘贴保护片：

在完成第三步后，滚珠丝杆滑台3继续启动，使得连接座31带动吸附部件和保护片一起向右移动，当吸附板6上的保护片到达工作台2上软板所在位置的上方后，滚珠丝杆滑台3停止，并启动驱动器一41，使得升降组件42带动吸附板6向下移动，将保护片与软板进行粘贴，最后真空泵关闭，保护片即附着在软板上形成对软板的保护。

本实施例中，保护片从底膜18上撕下到保护片粘贴到软板上，整个过程不需要人工触碰保护片，全部机械化实现，因而对保护片的粘贴效率更高；且保护片是被吸附板6上的吸附孔62、分离块12和滚珠丝杆滑台3同时作用而从底膜18上撕下来的，不需要人工用手对每一张保护片的边角进行揭开翘起，因而能够避免保护片被撕坏的情况。

此外，在保护片从底膜18上撕下来的过程中，只要保护带最初吸附在展平板17上时是展平的，展平板17上开设的吸紧孔将保护带的底膜18紧紧吸附，则在保护带不断放卷的过程中，保护带不会轻易出现褶皱的情况，同时也能降低保护带在放卷过程中发生前后移位而偏斜的程度。

实施例二

实施例二基本如附图6至图9所示，实施例二在实施例一的基础上进行了改进，具体为：机架1上还通过螺钉固定连接有吹风管19，吹风管19位于分离块12下方，吹风管19上开有若干个开孔朝上的气孔191，吹风管19连通有气泵。

通过气泵为吹风管19提供风力，使得吹风管19上的风能顺着气孔191吹向正在被吸附板6吸附着保护片底部，进而避免周围粉尘落到保护片的底部，保证了保护片粘胶位置的干净整洁，进而解决保护片粘胶位置因粘附灰尘而导致与软板粘贴不牢固的问题。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.自动化保护片贴机撕膜控制***，连接在自动化保护片贴机的机架上，其特征在于：包括放卷部件、传输单元、吸附部件、调节单元和纠偏单元；

放卷部件包括放卷辊、分离块和回收辊，放卷辊和回收辊转动连接在机架上，分离块固定连接在机架上；

传输单元连接在机架上，传输单元能够带动吸附部件靠近或远离分离块；

吸附部件包括吸附板，吸附板能够与保护片相贴，吸附板上设有吸附孔，吸附孔连通有负压单元；

纠偏单元用于根据保护片实际位置与目标位置的偏移量来控制调节单元带动吸附部件运动实现纠偏功能。

2.根据权利要求1所述的自动化保护片贴机撕膜控制***，其特征在于：所述传输单元上连接有连接座，传输单元带动连接座移动；吸附部件还包括升降单元，升降单元固定连接在连接座上，升降单元连接吸附板，升降单元带动吸附板升降；机架上设有工作台，工作台位于吸附板下方。

3.根据权利要求2所述的自动化保护片贴机撕膜控制***，其特征在于：所述纠偏单元包括图像采集模块、图像处理模块和控制模块，图像采集模块用于采集吸附板上保护片处的图像数据，图像采集模块与图像处理模块信号连接，图像处理模块与控制模块电连接，控制模块与调节单元电连接；图像处理模块用于根据图像数据计算出吸附板上保护片的实际位置，图像处理模块将保护片的实际位置与预设的目标位置进行比较得出保护片的偏移量，图像处理模块基于偏移量计算出需要运动量，图像处理模块将需要运动量发送至控制模块，控制模块基于需要运动量来控制调节单元带动吸附部件运动实现纠偏功能。

4.根据权利要求3所述的自动化保护片贴机撕膜控制***，其特征在于：所述升降单元包括驱动器一和升降组件，驱动器一带动升降组件升降；调节单元还包括角度调节单元，角度调节单元连接在升降组件上，角度调节单元包括驱动器二和转轴，驱动器二与升降组件同步升降，驱动器二带动转轴转动，转轴与吸附板固定连接；

所述偏移量包括角度偏移量，需要运动量包括角度旋转量，图像处理模块将角度旋转量发送至控制模块；控制模块与驱动器二电连接，控制模块基于角度旋转量来控制角度调节单元的驱动器二带动吸附板旋转以补偿保护片产生的角度偏差。

5.根据权利要求3所述的自动化保护片贴机撕膜控制***，其特征在于：所述调节单元包括轴向调节单元，轴向调节单元连接在机架上，工作台连接在轴向调节单元上，轴向调节单元带动工作台移动，工作台的移动方向与升降单元的升降方向、传输单元带动吸附部件移动的方向均垂直；

所述偏移量还包括位置偏移量，需要运动量还包括位置移动量，图像处理模块将位置移动量发送至控制模块；控制模块与轴向调节单元电连接，控制模块与传输单元电连接，控制模块基于位置移动量来控制轴向调节单元带动工作台移动、控制传输单元带动吸附部件移动以补偿保护片产生的位置偏差。

6.根据权利要求3所述的自动化保护片贴机撕膜控制***，其特征在于：所述图像采集模块包括相机和光源，相机与图像处理模块信号连接，相机安装在机架上，相机用于采集吸附板上保护片处的图像数据。

7.根据权利要求3所述的自动化保护片贴机撕膜控制***，其特征在于：所述机架上设有光电传感器，光电传感器与控制模块电连接，控制模块用来在光电传感器检测到分离块上存在保护片时，停止放卷部件的放卷动作、启动升降单元带动吸附板向下移动到分离块上的保护片上、启动负压单元产生负压。

8.根据权利要求1所述的自动化保护片贴机撕膜控制***，其特征在于：所述放卷辊与分离块之间还设有展平板，展平板上设有吸紧孔，吸紧孔与负压单元连通。

9.根据权利要求1所述的自动化保护片贴机撕膜控制***，其特征在于：所述回收辊与分离块之间还设有牵引对辊。

10.根据权利要求1所述的自动化保护片贴机撕膜控制***，其特征在于：所述机架上还固定连接有吹风管，吹风管位于分离块下方，吹风管上设有若干个开孔朝上的气孔，吹风管连通有气泵。

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