CN1957797A - 一种指甲修护方法及其专用指甲修护机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种指甲修护方法，该方法采用电脑微处理器控制的指甲修护机对指(趾)甲进行护理和修整，包括如下基本步骤：(1)将需要修护的一根或多根手指的指头放入夹指模中；(2)通过摄像头装置确定各手指指甲的位置、形状，并显示在电脑显示器上，通过电脑选择修护项目；(3)通过电脑控制修护装置按预定程序对指甲进行相应的修护操作。本发明还公开了一种指甲修护机，主要包括控制装置、摄像装置、夹指装置、工作头、运动机构、磨头装夹机构和机身。本发明的方法和设备不仅可以取代手工操作、简化操作过程，而且还可以节省大量的时间。

Description

一种指甲修护方法及其专用指甲修护机

技术领域

本发明涉及一种用于修整与护理指(趾)甲的方法，以及实施这种方法的专用设备。

技术背景

本发明的申请人曾于2004年5月13日提出过申请号为200410037923.0的《多图案同时制作的人体彩绘方法及其专用电脑人体彩绘机》，该方法及其装置包括电脑、打印装置、摄像装置、纵向移动机构、横向移动机构、夹具和机身，可以将多个彩绘图案作为一个打印图案同时打印，并且依照调节好的打印位置分别打印在相应的各个彩绘部位上，仅需一次打印就可以形成多个彩绘图案，极大地简化了操作过程，缩短了彩绘时间。虽然该装置具有十分突出的使用效果，但由于只具有打印功能，因此无法对指甲进行去死皮、修形、抛光、涂指甲油等操作，这些处理过程目前仍依赖手工操作来完成，其具体做法是在一台电机的转轴上安装可更换的各种磨头，由手持对指甲进行打磨、抛光、去死皮等操作，这种人工方法操作起来非常麻烦而且消耗时间很多。

发明内容

针对现有手工护理方法存在的缺陷，本发明的目的是提供一种快速智能的指甲修护方法，并提供这种方法的专用设备，采用本发明的方法和设备不仅可以简化操作过程，而且还可以节省大量的时间。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种指甲修护方法，采用电脑微处理器控制的指甲修护机对指甲或脚趾甲进行护理和修整，包括如下基本步骤：

(1)将需要修护的一根或多根手指放入夹指模中，并通过夹指模将各指甲调整到符合修护项目的位置，当一次进行多个指甲修护时，可按自然状态进行修护，也可按如下方法对手指进行分组先后两次即可完成对指甲的修护：

方式一：将双手中一只手的拇指与另一只手的除拇指外的其余四指伸分为一组另外五指伸分为一组，

方式二：将双手中两个拇指伸分为一组，另外八指伸分为一组；

(2)通过摄像头装置确定各手指指甲的位置、形状，并显示在电脑显示器上，选取需要的修护项目；

(3)通过电脑控制修护装置按预定程序对指甲进行相应的修护操作。

所述步骤(2)、(3)中的具体修护项目可分别为下列项目中的一项，也可为下列各项目的组合：

修护项目为修甲型时，首先在指甲图片上设定甲型形状及修整路径，获取修整手指个数及各甲型的路径坐标，然后控制修护装置更换修甲型磨头，使其按指定路径进行甲型修整，完毕后将修甲型磨头归位；

修护项目为去死皮时，首先在指甲图片上设定去死皮路径，获取去死皮的手指个数及各路径坐标，然后控制修护装置更换去死皮磨头，使其按指定路径进行去死皮操作，完毕后将去死皮磨头归位；

修护项目为抛光时，首先在指甲图片上设定抛光范围，获取抛光的手指个数及抛光范围坐标，然后控制修护装置更换抛光磨头，使其按指定区域进行抛光操作，完毕后将抛光磨头归位；

修护项目为刷涂层时，首先在指甲图片上设定刷涂层范围，获取刷涂层的手指个数及刷涂层范围坐标，然后控制修护装置更换刷涂层刷，使其按指定区域进行刷涂层操作，完毕后将刷涂层刷归位。

所述步骤(2)中，根据不同的修护项目需要对需修护部位进行修护前的预处理，使之符合修护和人体保护要求，修护后进行后处理使之符合人体保护要求。

一种指甲修护机，其特征在于，包括控制装置、摄像装置、夹指装置、工作头、运动机构、磨头装夹机构和机身，所述控制装置同所述摄像装置、运动机构、磨头装夹机构电信号连接，所述夹指装置位于机身底板的前侧，摄像装置位于夹指装置的上方，主要由摄像头构成，其摄像方向朝下，摄像范围包括整个修护区域，所述磨头装夹机构设置在夹指装置的一旁，所述工作头安装在运动机构上，由纵向布置的直流电机和电机外壳构成，其电机轴末端设有磨头插孔，所述运动机构由上下运动机构、左右运动机构、前后运动机构组成。

所述前后运动机构由支架、光轴、横向框体、直线轴承、轴承座、步进电机、同步带构成，所述光轴为两根，左右对称地架设在机身的两边，其端部由支架支撑，横向框体的底部两侧固定有滑动块，并通过滑动块上的穿孔套装在光轴上，穿孔与光轴之间安装直线轴承和轴承座，步进电机固定在横向框体下方的底板上，并与底板上的另一支撑轴之间安装同步带，横向框体通过侧板安装有齿轮，该齿轮与同步带传动配合。

所述左右运动机构由光轴、纵向框体、直线轴承、轴承座、步进电机、同步带构成，光轴水平地安装在前后运动机构的横向框体内，纵向框体的背面固定有滑动块，并通过该滑动块上的穿孔套装在光轴上，穿孔与光轴之间安装直线轴承和轴承座，步进电机固定在前后运动机构的横向框体背面，其转轴穿过框体在前侧与另一支撑轴之间安装同步带，纵向框体的背面安装有齿轮，该齿轮与同步带传动配合。

所述上下运动机构由光轴、直线轴承、轴承座、步进电机、同步带构成，光轴竖直地安装在左右运动机构的纵向框体内，工作头的电机外壳背面固定有滑动块，并通过该滑动块上的穿孔套装在光轴上，穿孔与光轴之间安装直线轴承和轴承座，步进电机固定在纵向框体的侧面，其转轴穿过框体在内侧与另一支撑轴之间安装同步带，工作头的电机外壳背面安装有齿轮，该齿轮与同步带传动配合。

所述夹指装置由指模底座、放指模座、放指模、压指盖构成，其中指模底座固定在机身的底板上，放指模座安装在指模底座内，两者间设置有伸缩弹装，放指模的顶面呈与手指指肚相吻合的内凹弧面，压指盖呈与手指背部相吻合的弧形，其一侧与放指模座铰接连接，另一侧设有与放指模座相对的扣合结构，并在顶面开设有使指甲外露的豁口，该豁口的左右两边均设有横向调节板和横向调节轮，底边设有纵向调节板和纵向调节轮。

所述磨头装夹机构由底盘、定位块、夹板和电磁铁构成，定位块与底盘通过支撑柱上下间隔设置，底盘中部开设有夹板安装槽，其内安装两块留有夹紧槽的夹板，电磁铁主轴与夹板相连接并可推动夹板将磨头夹紧，定位块上开设有一排与夹紧槽相对应的磨头穿孔。

本发明采用机电结合的方式来控制完成指甲修护的各项操作，用户只需将所要护理的手指放在夹指模中，然后在电脑上选择所要进行的护理项目即可开机，设备会按预定程序进行工作，主要设计有四种自动功能：1、为指甲去死皮；2、为指甲修形；3、为指甲盖抛光；4、为指甲涂指甲油。可以一次修护一指，也可以一次对多个指(趾)进行修护，可以一次进行单项修护，也可以进行多个项目的顺序修护，极大地简化了操作过程，缩短了修护时间。

附图说明

图1为本发明指甲修护方法中修甲型项目的流程示意图；

图2为本发明指甲修护方法中去死皮项目的流程示意图；

图3为本发明指甲修护方法中去死皮的原理示意图；

图4为本发明指甲修护方法中抛光的流程示意图；

图5为本发明指甲修护方法中涂指甲油的流程示意图；

图6为本发明指甲修护机的内部结构示意图；

图7为本发明指甲修护机中夹指模的结构示意图；

图8为本发明指甲修护机中磨头装夹机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的说明。

附图标记说明如下：

1——磨头截面              2——作路径

3——运动界限              4——死皮纹路

5——工作头直流电机        6——工作头电机外壳

7——前后运动机构支架                8——前后运动机构光轴

9——前后运动机构横向框体            10——前后运动机构步进电机

11——前后运动机构同步带             12——前后运动机构支撑轴

13——左右运动机构光轴               14——左右运动机构纵向框体

15——左右运动机构步进电机           16——左右运动机构同步带

17——左右运动机构支撑轴             18——左右运动机构滑板

19——上下运动机构光轴               20——上下运动机构步进电机

21——上下运动机构同步带             22——指模底座

23——放指模座                       24——放指模

25——压指盖                         26——横向调节板

27——横向调节轮                     28——纵向调节板

29——纵向调节轮                     30——底盘

31——定位块                         32——夹板

33——支撑柱                         34——打磨头

本发明提供的指甲修护方法采用电脑微处理器控制的指甲修护机对指(趾)甲进行护理和修整，由如下基本步骤组成：

(1)将需要修护的一根或多根手指的指头放入夹指模中，并通过夹指模将各手指的指甲调整到符合修护项目的位置，当一次进行多个指甲修护时，可按自然状态进行修护，也可按如下方法对手指进行分组先后两次即可完成对指甲的修护：

方式一：将双手中一只手的拇指与另一只手的除拇指外的其余四指伸分为一组另外五指伸分为一组，

方式二：将双手中两个拇指伸分为一组，另外八指伸分为一组；

(2)通过摄像头装置确定各手指指甲的位置、形状，并显示在电脑显示器上，通过电脑选择修护项目；

(3)通过电脑控制修护装置按预定程序对指甲进行相应的修护操作，根据不同的修护项目需要对需修护部位进行修护前的预处理，使之符合修护和人体保护要求，修护后进行后处理使之符合人体保护要求。

由于手指具有不同的指甲形状和轮廓，因此在将手指调整到符合要求的位置后，需要预定程序按摄像头获取的图形来重新确定修护路径，进而控制工作头按照这一路径对指甲进行不同的护理操作，本方法可进行指甲去死皮、修形、抛光、涂指甲油这四项主要修护项目，现分述如下：

如图1所示，修护项目为修甲型时，首先通过摄像头装置确定各手指指甲的位置、形状，并显示在电脑显示器上，再在指甲图片上设定甲型形状及修整路径，获取修整手指个数及各甲型的路径坐标，然后控制修护装置更换修甲型磨头，使其按指定路径进行甲型修整，完毕后将修甲型磨头归位，为指甲修形时，用户生长的指甲必须超过其指头的前端，超过的长度不小于5mm为益，磨头运动速度则根据所要修整的指甲形状程序设定，一般一种形状需要进行3～6遍的修磨，每回修磨的量依次递减，以增强手指在修磨时的舒适感。

如图2所示，修护项目为去死皮时，首先通过摄像头装置确定各手指指甲的位置、形状，并显示在电脑显示器上，再在指甲图片上设定去死皮路径，获取去死皮的手指个数及各路径坐标，然后控制修护装置更换去死皮磨头，使其按指定路径进行去死皮操作，完毕后将去死皮磨头归位，其工作原理如图3所示，磨头截面1按箭头所示的四个方向运动，其工作路径2恰好被限制在运动界限3的范围内，磨头截面1所经过的工作路径可以将死皮纹路4覆盖，运动界限3锁定的面积较大，基本上可以将不同大小的死皮纹路涵盖进去。

如图4所示，修护项目为抛光时，首先通过摄像头装置确定各手指指甲的位置、形状，并显示在电脑显示器上，再在指甲图片上设定抛光范围，获取抛光的手指个数及抛光范围坐标，然后控制修护装置更换抛光磨头，使其按指定区域进行抛光操作，完毕后将抛光磨头归位，抛光头直径为5mm左右，移动范围可将整个指甲盖覆盖。

如图5所示，修护项目为刷涂层时，首先通过摄像头装置确定各手指指甲的位置、形状，并显示在电脑显示器上，再在指甲图片上设定刷涂层范围，获取刷涂层的手指个数及刷涂层范围坐标，然后控制修护装置更换刷涂层刷，使其按指定区域进行刷涂层操作，毛刷在指甲盖上作前后、左右的运动来完成刷涂层的操作，一般涂2～3遍即可，完毕后将刷涂层刷归位。

如图6所示的指甲修护机，该装置的机械部分主要由夹指装置、工作头、运动机构、磨头装夹机构和机身组成，夹指装置位于机身底板的前侧，磨头装夹机构设置在夹指装置的一旁，工作头安装在运动机构上，运动机构由上下运动机构、左右运动机构、前后运动机构组成。工作头由纵向布置的直流电机5和电机外壳6构成，直流电机5在工作时可进行变速，其电机轴末端设有磨头插孔，与市场上通用的打磨头柄相配套，可插装不同的磨头和毛刷，用于完成各项修护功能，电机后端设有弹簧机构，用以使直流电机工作时根据指甲形状作微量的上下移动，增加打磨时的舒适感。运动机构中的上下、左右、前后运动机构的工作原理基本一致，其中前后运动机构由支架7、光轴8、横向框体9、直线轴承、轴承座、步进电机10、同步带11构成，光轴8为两根，左右对称地架设在机身的两边，其端部由支架7支撑，横向框体9的底部两侧固定有滑动块，并通过滑动块上的穿孔套装在光轴上，穿孔与光轴之间安装直线轴承和轴承座(图中未示出)，步进电机10固定在横向框体下方的机身底板上，并与底板上的另一支撑轴12之间安装同步带11，横向框体9通过侧板安装有齿轮，该齿轮与同步带11传动配合，电机运转时便可通过齿轮与同步带的配合带动横向框体前后运动，步进电机10和同步带11基本上位于机身底板的中间位置，这样可使直线轴承在光轴上运动时基本受力均匀，运动更流畅。左右运动机构由光轴13、纵向框体14、直线轴承、轴承座、步进电机15、同步带16构成，光轴13为一根，水平地安装在前后运动机构的横向框体9内，纵向框体14的背面固定有滑动块，并通过该滑动块上的穿孔套装在光轴上，穿孔与光轴之间安装直线轴承和轴承座，步进电机15固定在前后运动机构的横向框体背面，其转轴穿过框体在前侧与另一支撑轴17之间安装同步带16，纵向框体的背面安装有齿轮，该齿轮与同步带传动配合，电机运转时便可带动纵向框体14左右运动，纵向框体14的背面设有开口朝下的U形滑板18，该滑板扣合在横向框体的上边沿与之滑动配合，这样可确保纵向框体14在运动时的平稳性。上下运动机构由光轴19、直线轴承、轴承座、步进电机20、同步带21构成，光轴19竖直地安装在左右运动机构的纵向框体14内，工作头电机外壳6的背面固定有滑动块，并通过该滑动块上的穿孔套装在光轴上，穿孔与光轴之间安装直线轴承和轴承座，步进电机20固定在纵向框体14的侧面，其转轴穿过框体在内侧与另一支撑轴之间安装同步带21，工作头电机外壳6的背面安装有齿轮，该齿轮与同步带传动配合，电机运转时可带动工作头上下运动，工作头电机外壳6的背面设有开口朝后的U形滑板，该滑板扣合在纵向框体14的前沿并与之滑动配合。当上下运动机构、左右运动机构、前后运动机构接收到控制装置传送过来的信号后便开始运动，通过三方向的复合运动来完成各项修护所需的曲线运动。

如图7所示，夹指装置主要由指模底座22、放指模座23、放指模24、压指盖25构成，其中指模底座22固定在机身的底板上，放指模座23安装在指模底座22内，两者间设置有弹装，可在受压后作上下伸缩运动，放指模24的顶面呈与手指指肚相吻合的内凹弧面，压指盖25呈与手指背部相吻合的弧形，其一侧与放指模座22铰接连接，另一侧设有与放指模座22相对的扣合结构，并在顶面开设有使指甲外露的豁口，该豁口的左右两边均设有横向调节板26和横向调节轮27，底边设有纵向调节板28和纵向调节轮29，用户将手指放置于放指模24内即可将压指盖25压下来，根据指甲盖的大小通过纵向调节轮和横向调节轮来移动纵向调节板和横向调节板的位置，从而调节到适合指甲盖的大小，在去死皮、修形、抛光时位置形状的调整应大于指甲盖外形2～4mm，在涂指甲油时应尽量调整到和指甲盖形状基本吻合。

如图8所示，磨头装夹机构主要由底盘30、定位块31、夹板32和电磁铁构成，定位块31与底盘30通过支撑柱33上下间隔设置，底盘30中部开设有夹板安装槽，其内安装两块留有夹紧槽的夹板32，电磁铁主轴与夹板相连接并可推动夹板将磨头夹紧(图中未示出)，定位块31上开设有一排与夹紧槽相对应的磨头穿孔，每个磨头穿孔孔径是根据各个磨头的直径尺寸设计的。工作时，打磨头34通过支撑柱33支撑的定位块31插入到底盘内，工作头由程序控制移动到相应的打磨头正上方，下移将电机主轴插入到打磨头端部的孔内，轴和孔为过盈配合，电机主轴上移即可将打磨头取出完成打磨工作，本道打磨工序完成后，电机主轴移动到定位块上相应放置打磨头孔的正上方，电机主轴下移，打磨头通过定位块插入到底盘内，之后电磁铁夹紧盘通电吸合将打磨头夹紧，电机主轴上移即可将主轴从打磨头端部的孔内拔出，从而完成将打磨头放置回原位的操作，然后电磁铁夹紧盘断电放松打磨头，以便下回安装使用。在放置涂指甲油毛刷底盘相应位置下方设有指甲油盛放槽，可以根据需要设置两组磨头库，这样就多出了四个孔位及四个指甲油盛放槽，在每个槽内放置不同的指甲油，供不同需求的客户选择。

本发明的控制部分可采用各种型号的电脑及相应的显示屏、功能按键、开关、控制键等组成，这些部件的结构、安装位置以及电脑同各电机的连接和控制方式均可以采用现有技术来实现，并采用现有的软件技术编写程序进行图片处理和其它操作，如确定修护路径、控制工作头按照这一路径对指甲进行护理等操作均可采用现有数控技术。

当然，也可采用单片机和传感器来控制本发明的指甲修护机，此时，位移传感器应安装在夹指装置的一侧，并在夹指装置上安装相应的感测头，工作时将手指夹紧后通过调节轮，将指甲正上方外露的部分调整好，在调节的过程中夹指装置的感测头移动，移动量通过位移传感器输出的模拟信号转换成数字信号后传送给单片机，单片进行对工作头工作路径的修正后再传送给各个运动机构。

以上对本发明所提供的指甲修护方法及其专用指甲修护机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式作了阐述，这些实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，同时对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，但不论作怎样的变化，凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

Claims (9)

1、一种指甲修护方法，采用电脑微处理器控制的指甲修护机对指甲或脚趾甲进行护理和修整，包括如下基本步骤：

(1)将需要修护的一根或多根手指放入夹指模中，并通过夹指模将各指甲调整到符合修护项目的位置，当一次进行多个指甲修护时，可按自然状态进行修护，也可按如下方法对手指进行分组先后两次即可完成对指甲的修护：

方式一：将双手中一只手的拇指与另一只手的除拇指外的其余四指伸分为一组另外五指伸分为一组，

方式二：将双手中两个拇指伸分为一组，另外八指伸分为一组；

(2)通过摄像装置或传感器确定各手指指甲的位置、形状，并显示在显示设备上，选取需要的修护项目

(3)通过电脑控制修护装置按预定程序对指甲进行相应的修护操作。

2、根据权利要求1所述的指甲修护方法，其特征在于，所述步骤(2)、(3)中的具体修护项目可分别为下列项目中的一项，也可为下列各项目的组合：

修护项目为修甲型时，首先在指甲图片上设定甲型形状及修整路径，获取修整手指个数及各甲型的路径坐标，然后控制修护装置更换修甲型磨头，使其按指定路径进行甲型修整，完毕后将修甲型磨头归位；

修护项目为去死皮时，首先在指甲图片上设定去死皮路径，获取去死皮的手指个数及各路径坐标，然后控制修护装置更换去死皮磨头，使其按指定路径进行去死皮操作，完毕后将去死皮磨头归位；

修护项目为抛光时，首先在指甲图片上设定抛光范围，获取抛光的手指个数及抛光范围坐标，然后控制修护装置更换抛光磨头，使其按指定区域进行抛光操作，完毕后将抛光磨头归位；

修护项目为刷涂层时，首先在指甲图片上设定刷涂层范围，获取刷涂层的手指个数及刷涂层范围坐标，然后控制修护装置更换刷涂层刷，使其按指定区域进行刷涂层操作，完毕后将刷涂层刷归位。

3、如权力要求1所述的指甲修护方法，其特征在于，根据不同的修护项目需要对需修护部位进行修护前的预处理，使之符合修护和人体保护要求，修护后进行后处理使之符合人体保护要求。

4、一种指甲修护机，其特征在于，包括控制装置、摄像装置、夹指装置、工作头、运动机构、磨头装夹机构和机身，所述控制装置同所述摄像装置、运动机构、磨头装夹机构电信号连接，所述夹指装置位于机身底板的前侧，摄像装置位于夹指装置的上方，主要由摄像头构成，其摄像方向朝下，摄像范围包括整个修护区域，所述磨头装夹机构设置在夹指装置的一旁，所述工作头安装在运动机构上，由纵向布置的直流电机和电机外壳构成，其电机轴末端设有磨头插孔，所述运动机构由上下运动机构、左右运动机构、前后运动机构组成。

5、根据权利要求4所述的指甲修护机，其特征在于，所述前后运动机构由支架、光轴、横向框体、直线轴承、轴承座、步进电机、同步带构成，所述光轴为两根，左右对称地架设在机身的两边，其端部由支架支撑，横向框体的底部两侧固定有滑动块，并通过滑动块上的穿孔套装在光轴上，穿孔与光轴之间安装直线轴承和轴承座，步进电机固定在横向框体下方的底板上，并与底板上的另一支撑轴之间安装同步带，横向框体通过侧板安装有齿轮，该齿轮与同步带传动配合。

6、根据权利要求4所述的指甲修护机，其特征在于，所述左右运动机构由光轴、纵向框体、直线轴承、轴承座、步进电机、同步带构成，光轴水平地安装在前后运动机构的横向框体内，纵向框体的背面固定有滑动块，并通过该滑动块上的穿孔套装在光轴上，穿孔与光轴之间安装直线轴承和轴承座，步进电机固定在前后运动机构的横向框体背面，其转轴穿过框体在前侧与另一支撑轴之间安装同步带，纵向框体的背面安装有齿轮，该齿轮与同步带传动配合。

7、根据权利要求4所述的指甲修护机，其特征在于，所述上下运动机构由光轴、直线轴承、轴承座、步进电机、同步带构成，光轴竖直地安装在左右运动机构的纵向框体内，工作头的电机外壳背面固定有滑动块，并通过该滑动块上的穿孔套装在光轴上，穿孔与光轴之间安装直线轴承和轴承座，步进电机固定在纵向框体的侧面，其转轴穿过框体在内侧与另一支撑轴之间安装同步带，工作头的电机外壳背面安装有齿轮，该齿轮与同步带传动配合。

8、根据权利要求4所述的指甲修护机，其特征在于，所述夹指装置由指模底座、放指模座、放指模、压指盖构成，其中指模底座固定在机身的底板上，放指模座安装在指模底座内，两者间设置有伸缩弹装，放指模的顶面呈与手指指肚相吻合的内凹弧面，压指盖呈与手指背部相吻合的弧形，其一侧与放指模座铰接连接，另一侧设有与放指模座相对的扣合结构，并在顶面开设有使指甲外露的豁口，该豁口的左右两边均设有横向调节板和横向调节轮，底边设有纵向调节板和纵向调节轮。

9、根据权利要求4所述的指甲修护机，其特征在于，所述磨头装夹机构由底盘、定位块、夹板和电磁铁构成，定位块与底盘通过支撑柱上下间隔设置，底盘中部开设有夹板安装槽，其内安装两块留有夹紧槽的夹板，电磁铁主轴与夹板相连接并可推动夹板将磨头夹紧，定位块上开设有一排与夹紧槽相对应的磨头穿孔。

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