JP4029196B2 - Lock opening and closing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロックの開閉を回転により行う容器等のロック開閉を行うためのロック開閉装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体製造において、従来からパーティクルの存在がウェーハの性能に影響を与えることが認められていた。更に近年これに加えて、ガス状の物質の付着もウェーハの性能に影響すると考えられている。このため、ウェーハをカセットに納め、このカセットを気密性容器に入れて保管したり、この気密性容器を無人搬送装置により搬送する方法が提案されている。
この気密性容器(以下「ポッド」という)の底部にはロック機構を持ったフタがあり、このフタのある底部よりウェーハを入れたカセットの出し入れを行う構成となっている。前記フタには、ロック開閉装置のステージ上に設けられたピンに合うようにロック開閉用の2個の穴があり、この穴に挿入られたピンを回転させることによりポッドのロック開閉が行われる。
【0003】
以下で図を用いてポッド側のロック開閉を行う従来のロック開閉装置を説明する。
図3より従来のロック開閉装置は、ギアードモータ10からなる動力供給部、ウォーム軸20、ウォーム22からなる動力伝達部、ステージ30、ピン31、センサ作動片32a、32bおよびセンサ33a、33bからなる開閉部、およびギアードモータの回転を制御する制御装置40からなっている。
次にこのロック開閉装置のロックを解除する動作を説明する。
前記ポッドがロック開閉装置のステージ30上に置かれ、ポッド底部のフタにある穴にピン31が挿入されると制御装置40からの信号によりギアードモータ10が回転を始める。このギアードモータ10による回転動力は、ギアードモータ10に付けられたプーリ11からウォーム軸20に付けられたプーリ21へベルト50により伝達されて、ウォーム軸20が回転を始める。なお、符号23a、23bはウォーム軸20を固定する軸受けである。
そして、ステージ30はウォームホイールとなっており、ウォーム軸20上に設置されたウォーム22より、ウォーム軸20の回転がステージ30に伝達され、ステージ30が方向Aに回転する。そして、ステージ30上に設けられたピン31が回転する結果、ポッド底部のフタ中央部のカムが回され内部の係合板が左右に駆動しロック状態あるいはロックが解除される。
【0004】
ところで、ポッドのロックを掛けた状態から解除状態までの回転角を「θ」とする。また、ピン31の停止位置決めを行うために、ステージ30の回転軸に対して、ロックを解除する動作を開始する前の位置と「開」を検知するためのセンサ33aの位置とのなす角度が角度θとなる位置に、ステージ30上に「開」検出用のセンサ作動片32aがあらかじめ付設されている。そのため、ステージ30が方向Aに角度θ回転し、センサ作動片32aがセンサ33aの位置に移動すると、センサ33aがセンサ作動片32aを検知する。
そして、センサ33aの出力信号が制御装置40に送られ、制御装置40はギアードモータ10に停止信号を送る。
以上により、ポッドの底部のフタ中央部のカムが角度θ回されロックが解除される。
ロック開閉装置のロックを掛ける場合は、制御装置40からギアドモータ10に前述のロック解除の場合と逆方向に回転するよう信号をり、ステージ30の回転方向が方向Bとする。そして、「閉」検出用のセンサ動作片32bがセンサ動作片32aとは別にあらかじめ設けられ、「閉」を検知するためのセンサ33bによるセンサ作動片32bの出力信号により、制御装置40がギアードモータ10に対して停止信号を送る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のロック開閉装置において、ピン31の停止位置の位置決めは、センサ作動片32a、32bの取付位置を微調節することにより行われる。しかし、ステージ30は低速で回転しているため、モータの回転角に対する解像度が低く、ステージ30上へのセンサ作動片32a、32bの取付けをきわめて正確に行わない限り、検知誤差が生じ易い。したがって、センサ作動片32a、32bの位置決めを正確に行うためには多くの作業時間がかかる、という課題があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ロックの開閉におけるピンの停止位置の位置決めが容易なロック開閉装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項1に記載の発明は、回転力を発生する動力提供手段と、この動力提供手段の出力を減速して伝達する動力伝達手段と、この動力伝達手段を介して伝達された回転力により容器を開閉する開閉手段と、前記動力提供手段を制御する制御手段とから構成され、前記動力伝達手段における前記開閉手段より高速側の回転部分に設けられてこの回転部分と一体に回転する第1のセンサ作動片と、この第1のセンサ作動片が所定の回転位置に達することにより操作される第1のセンサと、を有し、前記制御手段は、前記第1のセンサの出力信号によって前記動力供給手段のON/OFFを制御することを特徴とするロック開閉装置である。
また請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のロック開閉装置において、前記第1のセンサ作動片と前記第1のセンサを2組備えたことを特徴としている。
【0007】
また請求項3に記載の発明は、回転力を発生する動力提供手段と、この動力提供手段の出力を減速して伝達する動力伝達手段と、この動力伝達手段を介して伝達された回転力により容器を開閉する開閉手段と、前記動力提供手段を制御する制御手段とから構成され、前記動力伝達手段における前記開閉手段より高速側の回転部分に設けられてこの回転部分と一体に回転する第1のセンサ作動片と、この第1のセンサ作動片が所定の回転位置に達することにより操作される第1のセンサと、前記開閉手段と一体に回転する第2のセンサ作動片と、このセンサ作動片が所定の位置に達することにより切替えられる第2のセンサと、を有し、前記制御手段は、前記第1のセンサと第2のセンサの出力信号の論理積によって前記動力供給手段のON/OFFを制御することを特徴とするロック開閉装置である。
また請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のロック開閉装置において、前記第1のセンサ作動片と第1のセンサを2組備え、前記第2のセンサ作動片と第2のセンサを2組備えたことを特徴としている。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態によるロック開閉装置を図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態によるロック開閉装置を示す図である。同図において図3の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
この実施形態のロック開閉装置は、図3に示す従来のロック開閉装置に以下の構成を追加したものである。具体的には、ウォーム軸20上にピン31の停止位置の位置決め用の第1のセンサ作動片24a、24bおよび、このセンサ作動片24a、24bを検知する第1のセンサ26a、26bを新たに設け、このセンサ26a、26bの信号を制御装置40に入力して、センサ26a、26b、33a、33bの出力によりモータを制御するようにしたものである。以下、センサ作動片24a、24b、32a、32bの位置調節方法および、新たな構成を設けたことによる制御装置40における停止制御について述べる。なお、以下では、センサ作動片32a、32bを「第2のセンサ作動片」と呼び、センサ33a、33bを「第2のセンサ」と呼ぶことにする。
【0009】
まずロックを開く際のピン31停止位置の位置決めにおける第1および第2のセンサ作動片24a、32aの位置調節方法について説明する。なお、ポッドのロックを掛けた状態から解除状態までの回転角を「θ」とする。
まず、ステージ30の回転軸に対して、ロックを解除する動作を開始する前の位置と「開」を検知するための第2のセンサ33aの位置とのなす角度がほぼロック開閉角θとなる位置に、ステージ30上に「開」検出用の第2のセンサ作動片32aの位置を調節する。ここで、ピン31がロック開閉角θ回転したときには第2のセンサ33aが第2のセンサ作動片32aを検知するように、第2のセンサ作動片32aの調節角度αは
θ−β < α < θ
の範囲で調節する。ここで、角度βは、ウォーム軸20が1回転したとき、ステージ30が回転する回転角である。なお、ロック開閉角θと第2のセンサ動作片32aの調節角αとの差を誤差角γ(γ=θ−α、0<γ<β)とする。
そして、前述の誤差角γをなくすために、第2のセンサ33aが第2のセンサ作動片32bを検出した後、更にステージ30が方向Aに回転するようにウォーム軸20を回転し誤差角γを減らしてゆく。最終的に、ステージ30の回転軸に対して、ロックを解除する動作を開始する前の位置と「開」を検知するための第2のセンサ33aの位置とのなす角度が正確に角度θとなる位置、すなわち誤差角γがなくなる位置でウォーム軸20の回転を止め、第1のセンサ作動片24aが「開」検出用の第1のセンサ26aにより検知される位置でセットボルト25aを用いてウォーム軸20に第1のセンサ作動片24aを固定する。
【0010】
この位置調節方法により、まずはじめに、第2のセンサ33aがセンサ作動片32aを検知し、続いて第1のセンサ26aがセンサ作動片24aを検知することになる。そして、第1および第2のセンサ26a、33aが共に出力信号を出力したとき、ピン31がロック開閉角θ回転したことになる。
このように、ステージ30上の第2のセンサ動作片32aの位置調節は、ウォーム軸20が1回転するときのステージ30の回転角βの範囲で誤差を許して調節可能となる。よって、第2のセンサ作動片32aの調節が容易となる。また、第2のセンサ動作片32aの調節角度とロック開閉角θとの誤差の角度γは、ウォーム軸20が1回転する範囲、すなわち0〜360度の広い角度範囲で調節できるようになる。そのため、ピン31の停止位置の位置決めがより容易でかつ精度よく行うことができる。
ここでは、ロックを解除する際のピン31停止位置の位置決めにおける第1および第2のセンサ作動片24a、32aの位置調節方法について説明したが、ロックを掛ける際のピン31停止位置の位置決めにおける第1および第2のセンサ作動片24b、32bの位置調節方法も同様である。
【0011】
次にロック開閉装置の制御装置40における停止制御を説明する。
図2はロックを解除する際の停止制御を説明するためのタイムチャートである。図には、ロックを解除する際の停止制御に必要な第1および第2のセンサ26a、33aの出力信号、およびギアードモータ10の回転を制御ためのモータ回転の制御信号が示されている。ここで、センサ26a、33aがセンサ作動片24a、32aを検知した時には”ON”となり、そうでないときには”OFF”となるものとする。
ところで、ウォーム軸20の回転速度は、ステージ30の回転速度に比べ早いので、第1のセンサ26aの出力信号がパルス的に生じる。なお図において、時刻t1およびt2は第1のセンサの出力信号の立ち上がり時刻を示す。よって、時間Tはウォーム軸20が1回転するための時間となる。
制御装置40は停止制御において、第2のセンサ33aの出力信号が”ON”となり、かつ、第1のセンサ26aの出力信号が”ON”となるとき、すなわち2つのセンサ33aと26aの出力信号の論理積が”ON”となる時刻t2において、ギアードモータ10に対してモータ回転信号を”OFF”として、停止制御を行う。上述したように第2のセンサ33aの出力信号が”ON”で、かつ、第1のセンサ26aの出力信号が”ON”となるときは、ピンの回転角がロック開閉角θ回転した時であり、これによりピンの回転角を正確に制御できる。
なお、制御装置40によるロックを掛ける際の停止制御は、第1のセンサ26bの出力信号と第2のセンサ33bの出力信号を用いる点において異なるが、ロックを解除する際の停止制御と同様に制御される。
以上説明したように本実施形態のロック開閉装置を用いることにより、ピン31の停止位置の位置決めが容易かつ高精度で行えるようになる。
【0012】
なお、上記実施形態におけるロック開閉装置として、4つのセンサ26a、26b、33a、33bの出力信号をすべて、制御装置40に入力している。ところで停止制御は第1のセンサ26aと第2のセンサ33aの出力信号の論理積が”ON”となったとき、あるいは第1のセンサ26bと第2のセンサ33bの出力信号の論理積が”ON”となったときモータ回転の停止信号を送信することにより行っている。よって、第1のセンサ26aと第2のセンサ33aの出力信号の積を求めるアンドゲートを設け、その出力をロックを開く際の停止制御用の信号として制御装置40へ入力する。同様に、第1のセンサ26bと第2のセンサ33bの出力信号の積を求めるアンドゲートの出力信号をロックを閉じる際の停止制御用の信号として制御装置40へ入力するようにする。これにより、制御用の入力信号が2つとなり図3に示す従来の制御装置40をそのまま用いることが可能となる。
【0013】
また、第2のセンサ作動片32a、32bおよび第2のセンサ33a、33bを取り除き、制御装置40に第1のセンサ26a、26bの出力信号のパルスをカウントするパルスカウンタを設る。そして、ピン31がロック回転角θ回転したときのウォーム軸20の回転数をあらかじめ求めておくとともに、ロック回転角θに誤差が生じないように第1のセンサ作動片24a、24bを調節しておく。そして、制御装置40による停止制御は、第1のセンサ26a、26bの出力信号のパルス数をパルスカウンタによりカウントし、パルスカウンタがあらかじめ求めたウォーム軸20の回転数に達したときにモータ回転を止める信号を送るようにしてもよい。
また、第1のセンサ26a、26bおよび第1のセンサ作動片24a、24bを動力伝達機構であるウォーム軸20に設けているが、ステージ30より高速となる軸のいずれに設けても良い。
また、上記実施形態では、第1のセンサ作動片24a、24bをセットボルト25a、25bで固定しているが、他の方法で固定しても良い。
なお、上記実施形態ではウェーハを納めるポッドのロックの開閉を例にしてロック開閉装置の説明をしているが、所定の角度の回転制御において広く利用できる。
【0014】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるロック開閉装置によれば、下記の効果を得ることができる。
請求項1記載の発明によれば、回転解像度の高い動力伝達機構にセンサ作動片を付設し、このセンサ作動片により高速となる軸の回転を検出するセンサを設けているので、より高精度の位置決め制御が可能となる。
また請求項2記載の発明によれば、回転解像度の高い動力伝達機構にセンサ作動片とセンサを2組備えることにより、ロックの開および閉の制御をともに精度よく行うことができる。
【0015】
また請求項3記載の発明によれば、回転解像度の高い動力伝達機構および開閉機構にそれぞれセンサ動作片とセンサを設けることにより、開閉機構のセンサ作動片の停止位置の位置決めにおいてある程度の誤差が許容可能となり停止位置の位置決めが容易となる。また、高速となる軸にセンサ作動片を付設し、このセンサ作動片によりウォーム軸の回転を検出するセンサを設けているので、より容易でかつ高精度の位置決め制御が可能となる。さらに、制御手段において、開閉手段と動力伝達手段に設けられたセンサの出力信号の積を制御装置の入力信号とすることにより、従来の制御装置をそのまま利用することができる。
また請求項4記載の発明によれば、回転解像度の高い動力伝達機構および開閉機構にそれぞれセンサ動作片とセンサを2組備えることにより、ロックの開および閉の制御をともに容易でかつ精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態によるロック開閉装置を示す図である。
【図2】 停止制御の説明をするたのタイムチャートである。
【図3】 ロック開閉装置の一従来例を示す図である。
【符号の説明】
10 ギアードモータ 11 プーリ
20 ウォーム軸 21プーリ 22 ウォーム
23a、23b 軸受け 24a、24b 第1のセンサ作動片
25a、25b セットボルト 26a、26b 第1のセンサ
30 ステージ 31 ピン
32a、32b 第2のセンサ作動片 33a、33b 第2のセンサ
40 制御装置 50 ベルト[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lock opening / closing device for opening / closing a container or the like that performs opening / closing of a lock by rotation.
[0002]
[Prior art]
In semiconductor manufacturing, the presence of particles has conventionally been recognized to affect wafer performance. Furthermore, in recent years, in addition to this, adhesion of gaseous substances is considered to affect the performance of the wafer. For this reason, a method has been proposed in which a wafer is stored in a cassette and the cassette is stored in an airtight container, or the airtight container is transported by an unattended transport device.
At the bottom of this hermetic container (hereinafter referred to as “pod”), there is a lid having a lock mechanism, and the cassette containing the wafer is inserted and removed from the bottom of the lid. The lid has two holes for opening and closing the lock so as to fit the pin provided on the stage of the lock opening and closing device, and the pod is locked and opened by rotating the pin inserted into the hole. .
[0003]
A conventional lock opening / closing device that opens and closes the lock on the pod side will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 3, the conventional lock opening / closing device includes a power supply unit including a geared
Next, the operation of releasing the lock of the lock opening / closing device will be described.
When the pod is placed on the
The
[0004]
By the way, the rotation angle from the locked state of the pod to the released state is defined as “θ”. Further, in order to perform the stop positioning of the
Then, the output signal of the sensor 33 a is sent to the
As described above, the cam at the center of the lid at the bottom of the pod is turned by the angle θ to release the lock.
When the lock opening / closing device is locked, the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described lock opening and closing device, the positioning of the stop position of the
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a lock opening / closing device that can easily position a stop position of a pin in opening / closing of a lock.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present invention includes a power providing means for generating a rotational force, a power transmitting means for decelerating and transmitting the output of the power providing means, and the power An opening / closing means for opening and closing the container by the rotational force transmitted through the transmission means and a control means for controlling the power providing means are provided at a rotating portion of the power transmission means at a higher speed side than the opening / closing means. A first sensor actuating piece that rotates integrally with the lever and a first sensor that is operated when the first sensor actuating piece reaches a predetermined rotational position; The lock opening and closing device controls ON / OFF of the power supply means by an output signal of the first sensor.
According to a second aspect of the present invention, in the lock opening / closing device according to the first aspect, the first sensor operating piece and the first sensor are provided in two sets.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, there is provided power supply means for generating rotational force, power transmission means for decelerating and transmitting the output of the power supply means, and rotational force transmitted through the power transmission means. A first open / close means that opens and closes the container and a control means for controlling the power providing means are provided in a rotating portion of the power transmission means on the high speed side of the opening / closing means and rotate integrally with the rotating portion. A sensor operating piece, a first sensor operated by the first sensor operating piece reaching a predetermined rotational position, a second sensor operating piece rotating integrally with the opening / closing means, and the sensor operation A second sensor that is switched when the piece reaches a predetermined position, and the control means turns on / off the power supply means by a logical product of the output signals of the first sensor and the second sensor. A lock operating unit and controls the FF.
According to a fourth aspect of the present invention, in the lock opening and closing device according to the third aspect, the first sensor operating piece and the first sensor are provided in two sets, and the second sensor operating piece and the second sensor are provided. It is characterized by having two sets.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a lock opening and closing device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a lock opening and closing device according to an embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to portions corresponding to the respective portions in FIG.
The lock opening / closing device of this embodiment is obtained by adding the following configuration to the conventional lock opening / closing device shown in FIG. Specifically, first sensor operating pieces 24a and 24b for positioning the stop position of the
[0009]
First, a method for adjusting the position of the first and second
First, the angle between the position before starting the unlocking operation and the position of the second sensor 33a for detecting “open” with respect to the rotation axis of the
Adjust within the range. Here, the angle β is a rotation angle at which the
In order to eliminate the error angle γ described above, after the second sensor 33a detects the second
[0010]
With this position adjustment method, first, the second sensor 33a detects the
As described above, the position adjustment of the second
Here, the position adjusting method of the first and second
[0011]
Next, stop control in the
FIG. 2 is a time chart for explaining stop control when releasing the lock. In the figure, output signals of the first and
Incidentally, since the rotational speed of the
In the stop control, when the output signal of the second sensor 33a is "ON" and the output signal of the
Note that the stop control when locking by the
As described above, by using the lock opening / closing device of this embodiment, the stop position of the
[0012]
Note that, as the lock opening / closing device in the above embodiment, all the output signals of the four
[0013]
Further, the second
Further, the
Moreover, in the said embodiment, although the 1st sensor action | operation pieces 24a and 24b are being fixed with the set
In the above embodiment, the lock opening / closing device has been described by taking the opening / closing of the lock of the pod for housing the wafer as an example, but it can be widely used in the rotation control of a predetermined angle.
[0014]
【The invention's effect】
As described above, according to the lock opening / closing device of the present invention, the following effects can be obtained.
According to the first aspect of the present invention, the sensor operating piece is attached to the power transmission mechanism having a high rotational resolution, and the sensor that detects the rotation of the shaft at a high speed by the sensor operating piece is provided. Positioning control is possible.
According to the second aspect of the present invention, both the opening and closing of the lock can be controlled with high accuracy by providing two sets of the sensor operating piece and the sensor in the power transmission mechanism with high rotational resolution.
[0015]
According to the third aspect of the present invention, by providing the sensor operating piece and the sensor in the power transmission mechanism and the opening / closing mechanism having high rotational resolution, a certain degree of error is allowed in positioning the stop position of the sensor operating piece of the opening / closing mechanism. This makes it possible to easily position the stop position. In addition, since the sensor operating piece is attached to the high-speed shaft and the sensor for detecting the rotation of the worm shaft is provided by the sensor operating piece, positioning control can be performed more easily and with high accuracy. Furthermore, in the control means, the product of the output signals of the sensors provided in the opening / closing means and the power transmission means is used as the input signal of the control device, so that the conventional control device can be used as it is.
According to the fourth aspect of the present invention, both the opening and closing of the lock can be controlled easily and accurately by providing two sets of sensor operation pieces and sensors in the power transmission mechanism and the opening / closing mechanism with high rotational resolution. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a lock opening and closing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a time chart for explaining stop control.
FIG. 3 is a view showing a conventional example of a lock opening / closing device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記動力伝達手段における前記開閉手段より高速側の回転部分に設けられてこの回転部分と一体に回転する第1のセンサ作動片と、
この第1のセンサ作動片が所定の回転位置に達することにより操作される第1のセンサと、
を有し、
前記制御手段は、前記第1のセンサの出力信号によって前記動力供給手段のON/OFFを制御することを特徴とするロック開閉装置。Power providing means for generating rotational force, power transmitting means for decelerating and transmitting the output of the power providing means, opening / closing means for opening and closing the container by the rotational force transmitted through the power transmitting means, and the power Control means for controlling the providing means,
A first sensor actuating piece which is provided in a rotating part at a higher speed than the opening / closing means in the power transmission means and rotates integrally with the rotating part;
A first sensor operated by the first sensor operating piece reaching a predetermined rotational position;
Have
The lock opening / closing apparatus, wherein the control means controls ON / OFF of the power supply means by an output signal of the first sensor.
前記動力伝達手段における前記開閉手段より高速側の回転部分に設けられてこの回転部分と一体に回転する第1のセンサ作動片と、
この第1のセンサ作動片が所定の回転位置に達することにより操作される第1のセンサと、
前記開閉手段と一体に回転する第2のセンサ作動片と、
このセンサ作動片が所定の位置に達することにより切替えられる第2のセンサと、
を有し、
前記制御手段は、前記第1のセンサと第2のセンサの出力信号の論理積によって前記動力供給手段のON/OFFを制御することを特徴とするロック開閉装置。Power providing means for generating rotational force, power transmitting means for decelerating and transmitting the output of the power providing means, opening / closing means for opening and closing the container by the rotational force transmitted through the power transmitting means, and the power Control means for controlling the providing means,
A first sensor actuating piece which is provided in a rotating part at a higher speed than the opening / closing means in the power transmission means and rotates integrally with the rotating part;
A first sensor operated by the first sensor operating piece reaching a predetermined rotational position;
A second sensor operating piece that rotates integrally with the opening and closing means;
A second sensor that is switched when the sensor operating piece reaches a predetermined position;
Have
The lock opening / closing device, wherein the control means controls ON / OFF of the power supply means by a logical product of output signals of the first sensor and the second sensor.
前記第2のセンサ作動片と第2のセンサを2組備えたことを特徴とする請求項3記載のロック開閉装置。Two sets of the first sensor operating piece and the first sensor are provided,
The lock opening and closing device according to claim 3, wherein two sets of the second sensor operating piece and the second sensor are provided.
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