KR101472003B1 - 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치 - Google Patents

비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도금액이 충진되는 수조와, 상기 수조에 기판을 인입시켜 이송시키는 이송부로 이루어진 기판도금장치에 있어서, 상기 이송부는 상기 수조의 측면에 배치되고, 상면에 레일패널이 마련된 하우징본체와, 상기 하우징본체에 회전되게 설치되는 구동기어가 설치된 구동축과 상기 구동축을 회전시키는 구동모터로 이루어진 구동부와, 상기 하우징본체에 회전되게 설치되며 상기 구동기어의 회전력을 전달받아 회전되도록 회동기어가 마련되고 일단에 이송기어가 형성된 작동축와 상기 작동축이 회전되게 지지되는 베어링부로 이루어진 작동부와, 상기 레일패널을 따라 이동되도록 롤러가 마련되고, 상기 이송기어에 치합되는 래크가 형성되고, 일단에는 기판이 고정되는 홀더가 형성된 이송유닛으로 이루어져, 구동기어와 회동기어가 비접촉식으로 자력에 의해 회전력이 전달되도록 마그넷기어 구조로 구성시켜, 동력이 전달되는 과정에서 소음발생이 줄어들고 마찰이 없어 유지보수비용이 절감되는 효과가 있다.

Description

비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치 { SUBSTRATE PLATING DEVICE }
본 발명은 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구동모터에 의해 회전되는 이송장치의 구동축에 구동기어를 마련하고, 구동기어의 회전력을 전달받아 회전하여 수조에 인입된 기판을 이송시키는 작동축에 회동기어를 구비시키며, 구동기어와 회동기어가 비접촉식으로 자력에 의해 회전력이 전달되도록 마그넷기어 구조로 구성시켜, 동력이 전달되는 과정에서 소음발생이 줄어들고 마찰이 없어 유지보수비용이 절감되는 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치에 관한 것이다.
종래부터 알려져 있는 기어의 전달 시스템은 기계적인 접촉을 수반하는 기어 전달 방식을 채택해왔었다.
그러나, 이러한 기계식 기어는 기어 간에 맞물려 움직이는 소음이 발생하고, 기어간의 맞물림에 의한 티끌이 발생되어 내구성 성능의 열화 문제가 있고, 정기적으로 급유를 해야 한다는 문제가 있다.
이러한 기계식 기어를 대체하는 기술로서 최근에는 자기의 흡인력 및 반발력을 이용해 비접촉으로 동력을 전달하는 마그넷 기어가 개발되어 사용되고 있다.
이러한 마그넷 기어는 분진, 금속입자, 소음발생에 의한 오염에 대비하여 고청정이 요구되는 LCD 제조설비, 반도체 제조설비, 제약설비, 식품 제조설비 등에 자석을 이용하여 비접촉 방식으로 동력을 전달하는 장치로 사용되고 있다.
한편, 상기한 마그넷 기어를 이용한 구동력 전달방식의 일 예를 보면 구동축인 샤프트에는 그 용도에 따른 롤러나 또 다른 기능을 갖는 다양한 구조물들이 배열되고 그 샤프트의 끝 부분에는 자기의 흡인력 및 반발력을 이용해 샤프트를 회전시키기 위한 마그넷 기어가 배치된다.
또 상기 샤프트는 구동력을 원활하게 하기 위하여 베어링에 축설된다.
한편, 두꺼운 두께를 갖는 인쇄회로기판은 다수의 홀이 형성되어 있으며, 인쇄회로기판의 표면 및 홀에도 일정하고 균일한 두께의 도금층이 형성되어야 한다.
이러한, 인쇄회로기판의 제조는 수많은 공정의 집합체이며 그 단계 또한 매우 복잡하다. 그 중 전자소자에 전류와 전압을 제공하기 위해 핵심적인 역할을 하는 것이 도금공정, 즉, 금속화 과정이다. 더욱이, 최근 인쇄회로기판은 경박단소의 경향으로 금속배선과 전자소자가 접속되는 비아 홀의 크기가 점점 작아지고 있어 더욱 균일한 도금이 요구되고 있다. 또한, 인쇄회로기판의 도금공정에서 회로형성이나 비아를 도금하기 위해서는 무전해 화학도금방법을 이용해 시드층을 형성한 후 전해도금으로 금속층을 형성하는 방법이 일반적으로 이용되고 있다.
종래의 두꺼운 기판에 균일한 두께의 도금층을 형성시키기 위핸 기판도금장치의 도금용 플라이트 바는 대한민국 출원번호 제10-2011-0050579호에서와 같이 바이브레이터가 설치되어 발생된 진동이 플라이트 바를 통해 인쇄회로기판에 전달되도록 함으로서, 인쇄회로기판의 표면 및 홀에 균일한 두께의 도금층이 형성되도록 하고 있다.
그러나, 종래의 기술은 기판을 이송시키는 구성은 기어나 벨트를 통해 클램프에 고정된 기판을 수조에서 이동시키게 되는데, 수조에 충진된 도금액의 저항에 의해 동력을 전달하는 기어간 서로 마찰이 심하게 발생하여, 주기적인 유지보수를 해야 하는 문제점이 있어 유지보수기간중 생산이 중단되므로 생산성도 저하되는 문제점이 상존하게 된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구동모터에 의해 회전되는 이송장치의 구동축에 구동기어를 마련하고, 구동기어의 회전력을 전달받아 회전하여 수조에 인입된 기판을 이송시키는 작동축에 회동기어를 구비시키며, 구동기어와 회동기어가 비접촉식으로 자력에 의해 회전력이 전달되도록 마그넷기어 구조로 구성시켜, 동력이 전달되는 과정에서 소음발생이 줄어들고 마찰이 없어 유지보수비용이 절감되고, 생산성이 향상되는 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 도금액이 충진되는 수조와, 상기 수조에 기판을 인입시켜 이송시키는 이송부로 이루어진 기판도금장치에 있어서, 상기 이송부는 상기 수조의 측면에 배치되고, 상면에 레일패널이 마련된 하우징본체와, 상기 하우징본체에 회전되게 설치되는 구동기어가 설치된 구동축과 상기 구동축을 회전시키는 구동모터로 이루어진 구동부와, 상기 하우징본체에 회전되게 설치되며 상기 구동기어의 회전력을 전달받아 회전되도록 회동기어가 마련되고 일단에 이송기어가 형성된 작동축와 상기 작동축이 회전되게 지지되는 베어링부로 이루어진 작동부와, 상기 레일패널을 따라 이동되도록 롤러가 마련되고, 상기 이송기어에 치합되는 래크가 형성되고, 일단에는 기판이 고정되는 홀더가 형성된 이송유닛으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동기어와 상기 회동기어는 마그넷기어로 이루어져 있어, 자기의 흡인력 또는 반발력에 의해 상호 비접촉된 상태에서 회전력이 전달되도록 하고, 상기 작동축은 상기 구동축에 직교된 상태로 배치되어 회전되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동기어와 상기 회동기어에는 부식을 방지하도록 코팅층이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 홀더에는 진동모듈부가 더 설치되며, 상기 진동모듈부은 작동홈이 형성되고, 상기 작동홈의 일면에는 한쌍의 타격돌기가 형성되며, 상기 작동홈의 내측면에는 상기 타격돌기를 타격하는 편심캠과 상기 편심캠을 회전시키는 형성된 모터로 이루어진 진동장치가 더 마련된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수조에는 파랑생성장치가 더 설치되며, 상기 파랑생성장치는 상기 수조에 마련되는 연결대에 설치되는 승강실린더와, 상기 승강실린더의 승강축에 설치되고, 상기 수조에 충진되는 도금액의 수면에 배치되어 가압하는 가압패널과, 상기 가압패널의 테두리에 설치되는 실링부재로 이루어지며, 상기 연결대에는 진동패널이 더 형성되고, 상기 진동패널에는 상기 진동모듈부가 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치는 구동모터에 의해 회전되는 이송장치의 구동축에 구동기어를 마련하고, 구동기어의 회전력을 전달받아 회전하여 수조에 인입된 기판을 이송시키는 작동축에 회동기어를 구비시키며, 구동기어와 회동기어가 비접촉식으로 자력에 의해 회전력이 전달되도록 마그넷기어 구조로 구성시켜, 동력이 전달되는 과정에서 소음발생이 줄어들고 마찰이 없어 유지보수비용이 절감되고, 생산성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치를 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치에 있어, 수조와 하우징 본체가 없는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치에 있어, 이송부를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치를 나타낸 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치를 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치에 있어, 수조와 하우징 본체가 없는 상태를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치에 있어, 이송부를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치(10)(이하 설명의 편의상 기판도금장치라 명명함)는 기판(100)을 고정시킨 후 수조에 인입 후 이송시켜, 기판(100)에 균일하게 도금층이 형성되도록 하는 것으로서, 이에 이와같은 기판도금장치(10)는 수조(20)와 이송부(30)로 이루어진다.
상기 수조(20)는 금속재 또는 합성수지재로 이루어지고 상부가 개방되며 내부에는 도금액이 충진되도록 충진공간이 형성된다. 상기한 수조(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 길게 나열되는 기판(100)을 도금시킬 수 있도록 긴 직사각형 형상으로 형성시키는 것이 바람직하다.
상기 이송부(30)는 상기 수조(20)에 기판(100)을 인입시켜 이송시키는 것으로서, 이러한 이송부(30)는 하우징본체(31)와, 구동부(32)와, 작동부(33) 및 이송유닛(34)으로 이루어진다.
상기 하우징본체(31)는 금속의 케이스 또는 테이블 구조로 이루어져 있으며, 상기 수조(20)의 일측면에 나사체결 또는 용접되어 상호 고정되도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 하우징본체(31)의 상면에는 일측에 레일패널(311)이 용접 또는 나사체결되어 고정된다.
상기 구동부(32)는 상기 하우징본체(31)에 회전되게 설치되는 구동기어(321a)가 설치된 구동축(321)과 상기 구동축(321)을 회전시키는 구동모터(322)로 이루어지며, 상기 구동기어(321a)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 구동축(321)의 길이방향을 따라 다수개가 끼움되어 나사체결되고, 상기 구동축(321)은 상기 하우징 본체(31)의 상면 양측에 각각 형성되는 베어링을 갖는 지지돌부(332a,332a')에 양단부가 회전되게 체결되며, 상기 하우징본체(31)의 상면에는 상기 구동축(321)의 단부를 회전시키도록 상기 구동모터(322)가 용접 또는 나사체결되어 고정된다.
상기 작동부(33)는 상기 하우징본체(31)에 회전되게 설치되며 상기 구동기어(321a)의 회전력을 전달받아 회전되도록 회동기어(331a)가 마련되고 일단에 이송기어(331b)가 형성된 작동축(331)과 상기 작동축(331)이 회전되게 지지되는 베어링부(332)로 이루어진다.
즉, 상기 베어링부(332)는 베어링을 갖는 한쌍의 지지돌부(332a,332a')로 이루어지며, 상기 지지돌부(332a,332a')은 상호 일정간격을 유지하며 상기 하우징본체(31)의 상면에 나사체결되어 고정되고, 상기 지지돌부의 베어링에 상기 작동축(331)의 단부가 회전되게 체결되어, 상기 구동기어(321a)의 회전력을 상기 회동기어(331a)에 전달함으로서, 상기 작동축(331)을 회전시키게 된다.
이때, 상기 구동기어(321a)와 상기 회동기어(331a)는 자성체로 이루어진 마그넷기어로 이루어져 있어, 자기의 흡인력 또는 반발력에 의해 상호 비접촉된 상태에서 회전력이 전달되도록 하고, 상기 작동축(331)은 상기 구동축(321)에 직교(교차)된 상태로 배치되어 상술한 바와 같이 자기의 흡인력 또는 반발력에 의해 상기 회동기어(331a)가 회전되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구동기어(321a)와 상기 회동기어(331a)에는 부식을 방지하도록 코팅층을 더 형성시키는 것이 바람직하며, 상기 코팅층은 용융된 수지를 도포하거나 분부한 후 건조시켜 코팅층을 형성시키게 된다.
다르게는, 상기 구동축(321)과 상기 작동축(331)은 도 1에 도시된 바와 같이 교차되게 배치되며, 교차되는 방향으로 회전력을 전달하도록 상기 구동기어(321a)와 상기 회동기어(331a)는 베벨기어로 형성시키는 것도 가능하다.
상기 이송유닛(34)은 상기 레일패널(311)의 상면을 따라 이동되도록 롤러(341)가 마련되고, 상기 이송기어(331b)에 치합되는 래크(342)가 형성되고, 일단에는 기판이 고정되는 홀더(343)가 형성된다.
상기 홀더(343)에는 기판을 고정시키는 집게를 갖는 통상의 클램프(343a)가 더 설치되며, 상기 클램프(343a)는 도금액이 충진된 상기 수조(20)의 인입되어 이동하게 된다. 상기 래크(342)는 상기 이송기어(331b)에 치합되어 상기 이송기어(331b)에서 전달되는 회전력에 의해 상기 레일패널(311)을 따라 이동하게 된다.
이때, 이송유닛(34)에는 상기 레일패널(311)의 외측면 하부를 지지하면 안내되도록 안내롤러(344)가 더 설치되며, 상기 레일패널(311)의 내측면 상부에 걸림되게 지지하며 안내되도록 지지롤러(345)가 축 회전되게 더 설치되어, 상기 이송유닛(34)이 상기 레일패널(311)에서 분리되는 것을 방지하게 된다.
상기와 같이 구성되는 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치의 작동상태를 설명하면 먼저, 상기 구동모터(322)를 작동시켜 상기 구동축(321)을 회전시키게 되면 구동축(321)의 구동기어(321a)가 회전하면서 자력에 의해 상기 회동기어(331a)를 회전시키게 되고, 회동기어(331a)의 회전에 의해 이송기어(331b)가 회전하면서 치합된 래크(342)를 이동시켜 클램프(343a)에 고정된 기판(100)을 도금액이 충진된 수조(20)를 따라 이동시키게 됨과 아울러 기판(100)을 도금시키게 됨으로서 일련의 과정을 마치게 된다. 이때, 구동기어(321a)와 회동기어(331a)가 비접촉식으로 자력에 의해 회전력이 전달됨으로서, 소음발생이 줄어들고 마찰이 없어 유지보수비용이 절감된다.
또한, 이송유닛(34)에 안내롤러(344)와 지지롤러(345)가 마련되어 안정적으로 레일패널(344)을 따라 이동되며, 상기 안내롤러(344)와 지지롤러(345)가 안내되도록 상기 레일패널(311)이 패널구조로 상기 하우징 본체에 설치된다.
도 6을 참조하면, 상기 홀더(343)의 상면에는 진동모듈부(40)가 더 설치되며, 상기 진동모듈부(40)의 작동홈(41) 일면에는 일정간격을 유지하며 한쌍의 타격돌기(42)가 형성되고, 상기 작동홈(41)의 내측면에는 상기 타격돌기(42)를 타격하는 편심캠(431)과 상기 편심캠(431)을 회전시키는 형성된 모터(432)로 이루어진 진동장치(43)가 더 형성되어, 상기 모터(432)의 구동에 의해 편심캠(431)이 회전되면서 타격돌기(42)를 타격하며 전달되는 진동이 순차적으로 홀더(343)와 클램프(343a)를 통해 기판(100)으로 전달되어, 기판(100)의 표면에 균일한 도금층을 형성시킬 수 있게 된다. 이러한 진동모듈부(50)는 상기 홀더(343)의 상면에 적어도 하나이상 설치하는 것이 바람직하며, 상기 홀더(343)에 용접 또는 나사체결시켜 고정시키게 된다.
도 7을 참조하면, 상기 수조(20)에는 파랑생성장치(50)가 더 설치되며, 상기 파랑생성장치(50)는 상기 수조(20)의 상측 테두리에 절곡된 구조로 용접 또는 나사체결되는 연결대(511)에 설치되는 승강실린더(51)와, 상기 승강실린더(51)의 승강축에 용접되고, 상기 수조(20)에 충진되는 도금액의 수면에 배치되어 가압하는 가압패널(52)과, 상기 가압패널(52)의 테두리에 접착 또는 융착되게 설치되어 수조(20)의 내측면과 밀착되는 탄성을 갖는 합성수지재로 이루어진 밴드구조의 실링부재(53)로 이루어지며, 상기 연결대(511)에는 진동패널(512)이 더 용접고정되고, 상기 진동패널(512)에는 상기 진동모듈부(40)가 용접 또는 나사체결되어, 상기 승강실린더(51)의 구동에 의해 가압패널(52)이 도금액의 수면을 가압하면서 담근 후 들어올리는 과정을 반복하여 도금액에 파랑이 일어나도록 하게 됨과 아울러 상기 진동모듈부(40)의 구동에 의해 진동이 가압패널(52)과 도금액에 전달되어 도금액을 요동치게 함으로서, 기판(100)에 도금층을 균일하게 형성시킬 수 있게 된다.
이때, 상기 연결대(511)를 상기 수조(20)에 회동되게 힌지결합하여, 기판을 수조에서 인출시킬 때 상기 연결대(511)를 회동시켜 수조(20)의 외측에 상기 승강실린더(51)와 가압패널(52)이 배치되도록 하는 것이 바람직하다.
10 : 기판도금장치 20 : 수조
30 : 이송부 40 : 진동모듈부
50 : 파랑생성장치
31 : 하우징본체 311 : 레일패널
32 : 구동부 321 : 구동축
321a : 구동기어 322 : 구동모터
33 : 작동부 331 : 작동축
331a : 회동기어 331b : 이송기어
332 : 베어링부 332a,332a' : 지지돌부
34 : 이송유닛 341 : 롤러
342 : 래크 343 : 홀더
343a : 클램프
344 : 안내롤러 345 : 지지롤러
41 : 작동홈 42 : 타격돌기
43 : 진동장치 431 : 편심캠
432 : 모터
51 : 승강실린더 511 : 연결대
512 : 진동패널
52 : 가압패널 53 : 실링부재
100 : 기판

Claims (5)

  1. 도금액이 충진되는 수조와, 상기 수조에 기판을 인입시켜 이송시키는 이송부로 이루어진 기판도금장치로서, 상기 이송부는 상기 수조의 측면에 배치되고, 상면에 레일패널이 마련된 하우징본체와, 상기 하우징본체에 회전되게 설치되는 구동기어가 설치된 구동축과 상기 구동축을 회전시키는 구동모터로 이루어진 구동부와, 상기 하우징본체에 회전되게 설치되며 상기 구동기어의 회전력을 전달받아 회전되도록 회동기어가 마련되고 일단에 이송기어가 형성된 작동축와 상기 작동축이 회전되게 지지되는 베어링부로 이루어진 작동부와, 상기 레일패널을 따라 이동되도록 롤러가 마련되고, 상기 이송기어에 치합되는 래크가 형성되고, 일단에는 기판이 고정되는 홀더가 형성된 이송유닛으로 이루어진 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치에 있어서,
    상기 홀더에는 진동모듈부가 더 설치되며,
    상기 진동모듈부은 작동홈이 형성되고, 상기 작동홈의 일면에는 한쌍의 타격돌기가 형성되며, 상기 작동홈의 내측면에는 상기 타격돌기를 타격하는 편심캠과 상기 편심캠을 회전시키는 형성된 모터로 이루어진 진동장치가 더 마련되고,
    상기 수조에는 파랑생성장치가 더 설치되며,
    상기 파랑생성장치는 상기 수조에 마련되는 연결대에 설치되는 승강실린더와,
    상기 승강실린더의 승강축에 설치되고, 상기 수조에 충진되는 도금액의 수면에 배치되어 가압하는 가압패널과,
    상기 가압패널의 테두리에 설치되는 실링부재로 이루어지며,
    상기 연결대에는 진동패널이 더 형성되고, 상기 진동패널에는 상기 진동모듈부가 설치되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치.

  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동기어와 상기 회동기어는 마그넷기어로 이루어져 있어, 자기의 흡인력 또는 반발력에 의해 상호 비접촉된 상태에서 회전력이 전달되도록 하고, 상기 작동축은 상기 구동축에 직교된 상태로 배치되어 회전되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동기어와 상기 회동기어에는 부식을 방지하도록 코팅층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 기어 이송구조를 갖는 기판도금장치.


  4. 삭제
  5. 삭제
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