DE102007063318B3 - Method for adjusting machines for working wooden or plastic profiles uses sliding camera to produce image of working tool, desired profile being superimposed on displayed image and tool adjusted to produce desired profile - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Justieren einer Profilbearbeitungsmaschine. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Justiersystem zum Justieren einer Profilbearbeitungsmaschine.The The invention relates to a method for adjusting a profile processing machine. According to one second aspect, the invention relates to an adjustment system for adjustment a profile processing machine.
Derartige Profilbearbeitungsmaschinen dienen der Bearbeitung von geraden Bauteilen, beispielsweise aus Holz, Holzwerkstoffen oder Kunststoffen, und stellen Durchlaufmaschinen dar, die an dem Bauteil ein Profil beispielsweise an einer oder mehreren Kanten herstellen. Soll das Bauteil ein komplexes Profil erhalten, so wird das Profil in mehreren sukzessiven Arbeitsschritten hergestellt. Verschiedene Werkzeuge erzeugen dabei hintereinander einzelne Profilabschnitte, die zusammen das fertige Profil ergeben. Beispielhafte Profile sind Verbindungsprofile bei Paneelen oder Postformingprofile bei Möbelteilen. Für die einzelnen Werkzeuge der Profilbearbeitungsmaschinen wird eine Einstellgenauigkeit im Hundertstelmillimeter-Bereich gefordert.such Profile processing machines are used for machining straight components, for example, from wood, wood materials or plastics, and represent continuous machines, the profile of the component, for example at one or more edges. If the component is a complex Profile, the profile is transformed into several successive steps produced. Different tools create one after the other individual profile sections, which together give the finished profile. Exemplary profiles are connection profiles in panels or Postforming profiles for furniture parts. For the individual tools of the profile processing machines is an adjustment accuracy in the hundredths of a millimeter range required.
Bei
bekannten Verfahren zum Justieren der Profilbearbeitungsmaschine,
wie sie beispielsweise in der nach dem Anmeldetag veröffentlichten
Aus
der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Rüstzeit zum Einrichten einer Profilbearbeitungsmaschine zu verringern. Die Erfindung löst das Problem durch ein Verfahren zum Justieren einer Profilbearbeitungsmaschine mit den Schritten (a) Anordnung einer Kamera auf einem Referenzbauteil, (b) Bewegen des Referenzbauteils in die Profilbearbeitungsmaschine, (c) Positionieren der Kamera auf eine vorgegebene Position relativ zur Profilbearbeitungsmaschine, (d) Aufnehmen eines Bilds eines Werkzeugs der Profilbearbeitungsmaschine und Darstellen des Bilds auf einem Anzeigegerät, (e) lagerichtiges Einblenden eines Sollprofils eines mit der Profilbearbeitungsmaschine zu bearbeitenden Bauteils und (f) Einstellen des Werkzeugs so, dass eine Profilschneide des Werkzeugs in dem Bild zumindest teilweise dem Sollprofil entspricht.Of the Invention is the object of the set-up time to set up a Reduce profile processing machine. The invention solves the problem by a method for adjusting a profile processing machine comprising the steps of (a) arranging a camera on a reference component, (b) moving the reference component into the profile processing machine, (c) positioning the camera relative to a predetermined position to the profile processing machine, (d) taking a picture of a tool of the profile processing machine and displaying the image on a Display device, (E) correct view of a desired profile of one with the profile processing machine and (f) adjusting the tool so that a profile cutting edge of the tool in the image at least partially corresponds to the nominal profile.
Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch ein Justiersystem zum Justieren einer Profilbearbeitungsmaschine, das (a) ein Referenzbauteil, (b) eine Kamera, die mittels einer Führung an dem Referenzbauteil geführt bewegbar ist, und (c) eine elektrische Steuerung umfasst, die eingerichtet ist zum Darstellen von Bildern der Kamera auf einem Anzeigengerät und zum lagerichtigen, und insbesondere auch maßstäblichen, Einblenden eines Sollprofils eines mit der Profilbearbeitungsmaschine zu bearbeitenden Bauteils auf dem Anzeigegerät.According to one second aspect triggers the invention solves the problem by an adjustment system for adjustment a profiling machine comprising (a) a reference component, (b) a camera by means of a guide guided on the reference component is movable, and (c) comprises an electrical control set up is for displaying images of the camera on a display device and to in the correct position, and in particular also to scale, fade in a desired profile a to be machined with the profile processing machine component on the display device.
Vorteilhaft an der Erfindung ist die deutliche Verkürzung der Rüstzeit beim Einrichten der Profilbearbeitungsmaschine auf ein neues Profil. Vorteilhaft ist zudem die Einfachheit der Erfindung, so dass eine aufwändige Schulung von Mitarbeitern entbehrlich ist.Advantageous to the invention is the significant reduction of set-up time when setting up the Profile processing machine on a new profile. Is advantageous In addition, the simplicity of the invention, so that a complex training is dispensable by employees.
Es ist ein weiterer Vorteil, dass bestehende Profilbearbeitungsmaschinen nicht oder nur zu einem geringen Umfang nachgerüstet werden müssen, um die Erfindung auf ihnen durchzuführen. Vorteilhaft ist zudem die Flexibilität der Erfindung, die auf einer Vielzahl von bestehenden Profilbearbeitungsmaschinen verwendet werden kann. Vorteilhaft ist außerdem, dass die Erfindung auch dann einsetzbar ist, wenn die Profilbearbeitungsmaschine nur einen kleinen Bauraum besitzt, da lediglich klein bauende Komponenten eingesetzt werden.It Another advantage is that existing profile processing machines not or only to a small extent must be retrofitted to to carry out the invention on them. Another advantage is the flexibility of the invention on a variety can be used by existing profile processing machines. It is also advantageous that the invention can also be used when the profile processing machine has only a small space, since only small components be used.
Im Rahmen der folgenden Beschreibung wird unter einem Referenzbauteil insbesondere eine Vorrichtung verstanden, die in ihren Abmessungen im Wesentlichen den Abmessungen eines Bauteils entspricht, das mit der Profilbearbeitungsmaschine bearbeitet werden soll. In anderen Worten ist die Profilbearbeitungsmaschine eingerichtet, um Bauteile zu bearbeiten, die in ihren Abmessungen dem Referenzbauteil entsprechen. Das Referenzbauteil selbst wird in der Regel nicht bearbeitet und kann daher starrer und steifer ausgelegt sein als das eigentliche Bauteil. Die Profilbearbeitungsmaschine kann beispielsweise eine Einkettenmaschine oder eine Zweikettenmaschine mit einstellbarer Bearbeitungsbreite sein.in the The scope of the following description is under a reference component In particular, a device understood in its dimensions in Essentially corresponds to the dimensions of a component that with the profile processing machine is to be processed. In other Words, the profile processing machine is set up to components to be processed, which correspond in their dimensions to the reference component. The reference component itself is usually not edited and can therefore be designed to be more rigid and stiffer than the actual component. The profile processing machine, for example, a single-chain machine or a two-chain machine with adjustable machining width.
Unter einem Bewegen des Referenzbauteils in die Profilbearbeitungsmaschine wird insbesondere verstanden, dass das mit der Kamera versehene Referenzbauteil so durch die Profilbearbeitungsmaschine geführt wird, wie später in der Fertigung das eigentliche Bauteil.Under moving the reference component into the profile processing machine is understood in particular that provided with the camera Reference component is guided through the profile processing machine, how later in production the actual component.
Unter einem Sollprofil wird insbesondere dasjenige Profil verstanden, das beim späteren Fertigungsprozess an dem Bauteil ausgebildet werden soll. Im mathematischen Sinne handelt es sich dabei in der Regel um eine zweidimensionale Kurve. Unter dem lagerichtigen Einblenden ist zu verstehen, dass das Sollprofil so auf dem Anzeigegerät dargestellt wird, dass dann, wenn die Werkzeuge auf dieses Sollprofil eingestellt sind und in einem nachfolgenden Fertigungsschritt Bauteile mit der Profilbearbeitungsmaschine hergestellt werden, genau das vorgegebene Sollprofil an den Bauteilen ausgebildet wird.Under a desired profile is understood in particular that profile, the later Manufacturing process to be formed on the component. In the mathematical The senses are usually a two-dimensional one Curve. Under the correct insertion is to be understood that the Target profile on the display device is shown that when the tools on this target profile are set and in a subsequent manufacturing step components be made with the profile processing machine, just that predetermined target profile is formed on the components.
Unter dem Merkmal, dass das Werkzeug so eingestellt wird, dass eine Profilschneide des Werkzeugs in dem Bild zumindest teilweise dem Sollprofil entspricht, ist insbesondere zu verstehen, dass die Profilschneide in dem Bild zumindest bereichsweise mit dem Sollprofil übereinstimmt bzw. mit diesem deckungsgleich ist. In anderen Worten wird das Werkzeug in der Profilbearbeitungsmaschine so positioniert, dass seine Profilschneide auf dem Bild zumindest bereichsweise dem Sollprofil folgt.Under the feature that the tool is adjusted so that a profile cutting edge of the tool in the image at least partially corresponds to the desired profile, is to be understood in particular that the profile cutting edge in the picture at least partially coincides with the desired profile or with this is congruent. In other words, the tool becomes in the profile processing machine positioned so that its profile cutting edge on the picture at least partially follows the target profile.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass es prinzipiell möglich ist, eine Kamera sukzessive an mehreren Positionen innerhalb der Profilbearbeitungsmaschine anzuordnen und mit dieser das Einstellen der Werkzeuge zu überwachen. Das aber setzt für jedes Werkzeug in der Regel einen eigenen Montagepunkt am Maschinenbett voraus, was Justageprobleme mit sich bringt und aufwändig ist. Das Vorschubsystem bildet hingegen eine Referenz beim Fräsen der Profile, so dass es auch vorteilhaft als Referenz zum Positionieren der Kamera eingesetzt werden kann.Of the Invention is the consideration underlying that it is possible in principle is, a camera successively at several positions within the To arrange profile processing machine and with this setting to monitor the tools. But that sets for Each tool usually has its own mounting point on the machine bed advance, which involves adjustment problems and is expensive. The Feed system, however, forms a reference when milling the Profiles, making it also advantageous as a reference for positioning the camera can be used.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Kamera mit entozentrischer Optik verwendet. Alternativ oder additiv könnte auch eine Kamera mit einer telezentrischen Optik verwendet werden. Telezentrische Objektive haben den Vorteil, dass das zu vermessende Objekt sich um mehrere Millimeter bewegen kann, ohne dass das mit der Kamera aufgenommene Bild sich signifikant verschlechtert. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass es trotz dieser Vorteile des telezentrischen Objektivs günstiger ist, eine entozentrische Optik zu verwenden, da die möglicherweise entstehenden Fehler mit vergleichsweise geringem Aufwand korrigierbar sind und eine entozentrische Optik mit Standardkomponenten aufgebaut werden kann und flexibler einsetzbar ist. Sie baut zudem kompakt, was bei beengtem Bauraum vorteilhaft ist.In a preferred embodiment a camera with entocentric optics is used. alternative or additive could Also a camera with a telecentric optic can be used. Telecentric lenses have the advantage that the one to be measured Object can move by several millimeters, without that with The picture taken by the camera deteriorates significantly. It However, it has been found that despite these advantages of telecentric lens cheaper is to use a decentered optics, as that may be resulting error with relatively little effort correctable and an entocentric look with standard components can be and is more flexible. It also builds compact, which is advantageous in a confined space.
Bevorzugt umfasst der Schritt des Aufnehmens und Darstellen des Bilds des Werkszeugs die Schritte eines kontinuierlichen Aufnehmens von Bildern des Werkzeugs, eines Auslesens einer Hüllkurve des Werkzeugs aus einer Datenbank, eines Einblendens der Hüllkurve auf dem Anzeigegerät, eines Veränderns einer Position, insbesondere einer Drehposition, des Werkzeugs, bis das dargestellte Bild des Werkzeugs und die eingeblendete Hüllkurve zur Deckung kommen und eines Festlegens des Drehantriebs der Profilbearbeitungsmaschine für das Werkzeug. Das Profil des im Anschluss an die Justage zu fertigenden Bauteils wird durch die Profilschneide des Werkzeugs an einer Drehposition festgelegt, bei der die Profilschneide ihre größte Nähe zum Bauteil hat und damit am tiefsten eingreift. Wird das Werkzeug unter einer gegenüber dieser Drehposition um seine Längsachse verdrehten Drehposition betrachtet, so wird das Werkzeug bei der Justage zu weit auf das Bauteil zugestellt. Das Einblenden der Hüllkurve stellt sicher, dass das Werkzeug stets in derjenigen Drehposition ist, in der es maximal auf das Bauteil zugestellt ist.Prefers The step of taking and displaying the image of the Toolkit the steps of continuously taking pictures of the tool, reading out an envelope of the tool from a Database, an envelope of the envelope on the display, changing a Position, in particular a rotational position, of the tool until the displayed image of the tool and the displayed envelope come to cover and a setting of the rotary drive of the profile processing machine for the Tool. The profile of the to be made following the adjustment Component is through the profile cutting edge of the tool at a rotational position determined, in which the profile cutting edge has its closest proximity to the component and thus engages the deepest. Will the tool be under one over this Rotational position about its longitudinal axis considered twisted rotational position, so the tool in the Adjustment too far delivered to the component. The fade in of the envelope represents sure that the tool is always in the rotational position, in which it is maximally delivered to the component.
Bevorzugt umfasst der Schritt des Einstellens des Werkzeugs die Schritte eines Verfahrens des Werkzeugs, eines Nachführens der Hüllkurve und eines Einstellens des Werkszeugs so, dass die Hüllkurve in dem Bild zumindest teilweise dem Sollprofil entspricht. Vorteilhaft hieran ist, dass möglicherweise ungünstige Lichtverhältnisse oder ein Unscharf-Werden des Bilds dazu führen können, dass die Profilschneide des Werkzeugs auf dem Bild nur unzureichend zu erkennen ist. Durch das Einblenden der Hüllkurve wird ein vom Auge gut erkennbarer Kontrast erzeugt, so dass das Werkzeug mit einer hohen Präzision positioniert werden kann.Prefers For example, the step of adjusting the tool includes the steps of Method of the tool, a track of the envelope and a setting of the tool so that the envelope in the image at least partially corresponds to the desired profile. Advantageous this is possibly unfavorable lighting conditions or a blurring of the image can cause the profile cutting edge of the tool on the picture is insufficient to recognize. By fade in the envelope a contrast that is well recognizable by the eye is generated, so that the Tool with a high precision can be positioned.
Das Nachführen der Hüllkurve wird bevorzugt so durchgeführt, dass rechnergestützt diejenige Position der Hüllkurve ermittelt wird, die das Bild des Werkzeugs optimal wiedergibt. Beispielsweise wird die Position der Hüllkurve mittels Bilderkennung durchgeführt. Entsprechende Verfahren sind aus dem Stand der Technik bekannt.The tracking the envelope is preferably carried out in such a way that computerized the position of the envelope is determined, which optimally reproduces the image of the tool. For example becomes the position of the envelope performed by means of image recognition. Corresponding methods are known from the prior art.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Werkstück dadurch eingestellt, dass es ausschließlich in einer Justierebene bewegt wird, die senkrecht zu einer Vorschubrichtung der Profilbearbeitungsmaschine verläuft. Die Vorschubrichtung ist am jeweils betrachteten Ort der Profilbearbeitungsmaschine diejenige Richtung, mit der in einem späteren Fertigungsprozess das Bauteil durch die Profilbearbeitungsmaschine geführt wird. Die Justierebene entspricht damit einer Arbeitsebene des jeweiligen Werkzeugs, in der es auf das Bauteil zugestellt wird.In a preferred embodiment becomes the workpiece adjusted by being in only one adjustment plane is moved, which is perpendicular to a feed direction of the profile processing machine runs. The feed direction is at each considered location of the profile processing machine that direction with which in a later manufacturing process the Component is guided by the profile processing machine. The adjustment level corresponds thus a work plane of the particular tool in which it is on the component is delivered.
Um eine Datenbank entbehrlich zu machen, in der Hüllkurven der Werkzeuge vorgehalten werden, umfasst das Verfahren bevorzugt die Schritte eines Drehens des Werkzeugs, eines Aufnehmens von Bildern des Werkzeugs und eines Errechnens der Hüllkurve aus den Bildern des Werkzeug.Around to make a database dispensable, held in the envelopes of the tools The method preferably includes the steps of turning of the tool, taking pictures of the tool and a Calculating the envelope from the pictures of the tool.
Das Werkzeug lässt sich mit einer besonders hohen Genauigkeit justieren, wenn der Schritt des Positionierens der Kamera auf einer vorgegebenen Position relativ zur Profilbearbeitungsmaschine die Schritte eines Grob-Positionierens des Referenzbauteils in der Profilbearbeitungsmaschine und eines Verschiebens der Kamera relativ zum Referenzbauteil bis an einen Anschlag an der Profilbearbeitungsmaschine umfasst. In anderen Worten wird das Referenzbauteil zunächst beispielsweise mit dem Vorschubantrieb der Profilbearbeitungsmaschine grob vorpositioniert. Bei handelsüblichen Profilbearbeitungsmaschinen liegt die Positioniergenauigkeit dabei bei einigen Zentimetern. Anschließend wird die Kamera, beispielsweise in einer Längsführung des Referenzbauteils, so lange in Vorschubrichtung verschoben, bis sie an einem Anschlag an der Profilbearbeitungsmaschine anschlägt. Derartige Anschläge können leicht auch an bestehenden Profilbearbeitungsmaschinen nachgerüstet werden. Der Anschlag muss damit nur so ausgebildet sein, dass eine Justage in Vorschubrichtung präzise möglich ist. Die Positionierung in der Justierebene wird bereits dadurch erreicht, dass das Referenzbauteil auf der Vorschubeinrichtung der Profilbearbeitungsmaschine befestigt ist.The Tool leaves adjust with a particularly high accuracy when the step of positioning the camera relative to a given position for profile processing machine the steps of a coarse positioning the reference component in the profile processing machine and a move the camera relative to the reference component to a stop the profile processing machine includes. In other words that will Reference component first for example, with the feed drive of the profile processing machine roughly prepositioned. For commercially available profile processing machines the positioning accuracy is a few centimeters. Subsequently is the camera, for example in a longitudinal guide of the reference component, as long moved in the feed direction until it stops at one at the profile processing machine strikes. Such attacks can easily be retrofitted to existing profile processing machines. The stop must therefore only be designed so that an adjustment precise in the feed direction possible is. Positioning in the adjustment plane is already achieved by that the reference component on the feed device of the profile processing machine is attached.
Der Anschlag wird bevorzugt an der Profilbearbeitungsmaschine befestigt, indem anstelle des betreffenden Werkzeugs eine Lehre mit einem vorbestimmten Abstandsmaß (Abstand a weiter unten) auf die Motorspindel des Werkzeugs aufgesteckt wird. Anschließend wird an der betreffenden Stelle der Anschlag am Maschinenbett der Profilbearbeitungsmaschine befestigt, beispielsweise angeklebt oder angeschraubt.Of the Stop is preferably attached to the profile processing machine, by instead of the tool in question a lesson with a predetermined Distance measure (distance a below) on the motor spindle of the tool is plugged. Subsequently, will at the relevant point the stop on the machine bed of the profile processing machine attached, for example, glued or screwed.
Um Schäden an der Kamera zu vermeiden, während das Referenzbauteil durch die Profilbearbeitungsmaschine gefahren wird, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Kamera so lösbar an dem Referenzbauteil befestigt ist, dass die Kamera relativ zum Referenzbauteil nachgibt, wenn sie mit der Profilbearbeitungsmaschine kollidiert. Beispielsweise löst sich die Kamera vom Referenzbauteil. Dazu kann die Kamera über eine Magnet-, Steck- oder Rastverbindung mit einem Träger des Referenzbauteils verbunden sein.Around damage while avoiding the camera the reference component is driven through the profile processing machine is, is preferably provided that the camera so solvable the reference component is attached, that the camera relative to the reference component yields when it collides with the profile processing machine. For example, it dissolves the camera from the reference component. The camera can do this via a Magnetic, plug-in or latching connection connected to a carrier of the reference component be.
Bevorzugt wird die Kamera so an dem Referenzbauteil befestigt, dass ihre Ausrichtung nach einem Abnehmen wieder herstellbar ist. Beispielsweise wird die Kamera über 3-Punkt-Aufnahme anmontiert, so dass ein Abnehmen und Aufstecken ab beliebiger Stelle in der Profilbearbeitungsmaschine ermöglicht wird. Das ist besonders vorteilhaft, wenn in der Profilbearbeitungsmaschine nur begrenzter Raum zur Verfügung steht.Prefers The camera is attached to the reference component so that its orientation can be restored after losing weight. For example the camera over 3-point mount attached, allowing a removal and attaching is made possible from any point in the profile processing machine. This is particularly advantageous when in the profile processing machine limited space available stands.
Um die Position des Referenzbauteils relativ zur Profilbearbeitungsmaschine mit hoher Genauigkeit festzulegen, umfasst das Verfahren bevorzugt den Schritt eines Ausrichtens des Referenzbauteils in der Justierebene.Around the position of the reference component relative to the profile processing machine with high accuracy, the method preferably includes the Step of aligning the reference component in the adjustment plane.
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigtin the Following is an embodiment of the Invention with reference to the attached Drawings closer explained. It shows
Das
Referenzbauteil
Senkrecht zur Vorschubrichtung RV erstreckt sich eine Justierebene E, die zugleich eine x-z-Ebene der Profilbearbeitungsmaschine darstellt.Perpendicular to the feed direction R V extends an adjustment plane E, which also represents an xz plane of the profile processing machine.
Die
Passstifte
In
Das
Werkzeug
Die
Durchführung
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
wird nun mit Bezug auf
Danach
wird mit der Kamera
Anschließend wird
das Referenzbauteil
Anschließend wird
die Kamera
Mit
der Kamera
In
das Bild
Das beschriebene Verfahren wird für alle zu justierenden Werkzeuge der Profilbearbeitungsmaschine durchgeführt. Dazu wird das Referenzbauteil in der Regel vollständig durch die Profilbearbeitungsmaschine befördert. Anschließend kann die Justage überprüft und gegebenenfalls nachjustiert werden.The described method is for all tools to be adjusted the profile processing machine carried out. To The reference component is usually completely through the profile processing machine promoted. Subsequently the adjustment can be checked and if necessary be readjusted.
Das
Einblenden der Hüllkurve
Zur
Positionierung des Werkzeugs
Dieser
Effekt wird gemäß einer
Ausgestaltung des erfinderischen Verfahrens dadurch kompensiert,
dass dem Schneidenprofil im Bereich der optischen Achse der Kamera
softwaretechnisch die Hüllkurve
zugeordnet und auf dem Anzeigegerät visualisiert wird. Diese
Hüllkurve
Die
Einstellung der Werkzeugposition des Werkzeugs
- 1010
- Referenzbauteilreference component
- 1212
- Vorschubkörperfeed body
- 1414
- Kameracamera
- 1616
- KalibrierbolzenKalibrierbolzen
- 1818
- Linearführunglinear guide
- 2020
- entozentrische Optikentocentric optics
- 2222
- Vorschubeinrichtungfeeder
- 2424
- Fixiernutfixing groove
- 2626
- Aufnahmebohrunglocation hole
- 2828
- Passlochfitting hole
- 3030
- Aufnahmeadmission
- 3232
- Passstiftdowel
- 3434
- SteckbolzenSteckbolzen
- 3636
- WerkzeugTool
- 3737
- Monitormonitor
- 3838
- Bildimage
- 4040
- Sollprofiltarget profile
- 4242
- Profilschneideprofile cutting
- 4444
- Hüllkurveenvelope
- 4646
- KugelBullet
- aa
- Abstanddistance
- AA
- optische Achseoptical axis
- Ee
- Justierebenefiducial
- FF
- FestlegkraftFestlegkraft
- LL
- Längsachselongitudinal axis
- MM
- MittelpunktFocus
- PP
- Schneidepunktcutting point
- PP
- Positionposition
- RV R V
- Vorschubrichtungfeed direction
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