JPH11320360A - Method and device for two-surface simultaneous machining of work - Google Patents
Method and device for two-surface simultaneous machining of workInfo
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- JPH11320360A JPH11320360A JP13688398A JP13688398A JPH11320360A JP H11320360 A JPH11320360 A JP H11320360A JP 13688398 A JP13688398 A JP 13688398A JP 13688398 A JP13688398 A JP 13688398A JP H11320360 A JPH11320360 A JP H11320360A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、両端面の平面度お
よび平行度が必要とされるワークについて、例えば、シ
リコンウエハ等の薄板円板状素材の両面を同時に高精度
にしかも高能率で研削および研磨する方法および装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a work requiring flatness and parallelism at both ends, for example, simultaneously grinding both surfaces of a thin disk-shaped material such as a silicon wafer with high precision and high efficiency. And a polishing method and apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】シリコンウエハ、光学部品、CD、MD
等に適用されるワークにおいては、両端面の平面度およ
び平行度が必要とされ、ワークの両端面を同時に高効率
で研削して仕上げることのできる装置として両頭研削装
置が知られている。この両頭研削装置で加工されるワー
クの仕上がり精度は、平面度、平行度ともに、一般的に
数μm程度である。2. Description of the Related Art Silicon wafers, optical parts, CDs, MDs
In a work applied to the above-mentioned method, both ends are required to have flatness and parallelism, and a double-headed grinding device is known as a device capable of simultaneously grinding and finishing both ends of the work with high efficiency. The finishing accuracy of a work machined by this double-headed grinding machine is generally about several μm in both flatness and parallelism.
【0003】図1に従来の両頭研削装置のカップ型砥石
の研削時の配置を示した正面の概念図、図2はその側面
図を示す。図1および図2の両頭研削装置におけるカッ
プ型砥石1はその端面に平坦な研削作用面を有し、カッ
プ型砥石1の開放側を2個向かい合わせ、対向する両カ
ップ型砥石1の中間にワーク2を配置し、該ワーク2の
両側面に対してカップ型砥石1を同時に接触可能に移動
させることによって、ワーク2を自転させながら研削加
工できる。FIG. 1 is a schematic front view showing an arrangement of a conventional double-headed grinding machine during grinding of a cup-type grindstone, and FIG. 2 is a side view thereof. The cup-type grindstone 1 in the double-headed grinding machine of FIGS. 1 and 2 has a flat grinding action surface on its end face, two open sides of the cup-type grindstone 1 face each other, and is located between the opposed cup-shaped grindstones 1. By arranging the work 2 and moving the cup-shaped grindstone 1 simultaneously so as to be able to come into contact with both side surfaces of the work 2, it is possible to perform grinding while rotating the work 2.
【0004】両頭研削装置における2個のカップ型砥石
1は各々主軸3に結合されており、両主軸3は中心線が
一致するように、即ち、カップ型砥石1の中心軸が一致
するように配置されている。[0004] The two cup-shaped grinding wheels 1 in the double-headed grinding machine are respectively connected to the main shaft 3, and the two main shafts 3 are aligned so that their center lines coincide, that is, the center axes of the cup-shaped grinding wheels 1 coincide. Are located.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前記従来の両頭研削装
置におけるカップ型砥石1における加工中心4は、カッ
プ型砥石1の中心から片側に偏ったところ、即ち、図
1、図2における×印で示される位置にあるため、研削
時にはカップ型砥石1の中心軸に対して偏心した軸方向
の荷重が作用する。したがって、両頭研削装置における
両カップ型砥石1の研削作用面を平行に保って研削する
ことが困難であるという欠点があり、研削加工されたワ
ーク2の表裏面の平坦度の精度に問題があった。The machining center 4 of the cup-shaped grindstone 1 in the conventional double-headed grinding device is deviated to one side from the center of the cup-shaped grindstone 1, that is, the cross mark in FIGS. 1 and 2. Because of the illustrated position, an axial load eccentric to the central axis of the cup-type grindstone 1 acts during grinding. Therefore, there is a disadvantage that it is difficult to grind while maintaining the grinding action surfaces of the two cup-type grindstones 1 in the double-headed grinding machine in parallel, and there is a problem in accuracy of flatness of the front and back surfaces of the ground work 2. Was.
【0006】一方、近年、光学部品のガラスや半導体シ
リコンウエハなどにおいて、シリコンウエハ等のワーク
の大型化に伴い研削装置の大型化も避けられず、また、
加工面の仕上がり精度の要求が年々厳しくなっているこ
とから、両頭研削装置を用いた研削方式によるワークの
仕上がり精度を高めることが要望されている。On the other hand, in recent years, in the case of optical parts such as glass and semiconductor silicon wafers, it is inevitable that the size of a grinding device is increased due to the enlargement of a work such as a silicon wafer.
2. Description of the Related Art Since the demand for the finish accuracy of a machined surface is becoming stricter year by year, there is a demand for improving the finish accuracy of a workpiece by a grinding method using a double-head grinding device.
【0007】このような要望は、両頭研削だけではな
く、カップ型の研磨工具を用いて両面を同時に研磨する
方法および装置においても同様である。[0007] Such a demand is not limited to a double-sided grinding but also to a method and an apparatus for simultaneously polishing both surfaces using a cup-type polishing tool.
【0008】そこで、本発明は、両端面の平面度および
平行度が必要とされるワークについて、高精度にしかも
高能率で研削および研磨する方法および装置を提供する
ことを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for grinding and polishing a work which requires flatness and parallelism of both end faces with high accuracy and high efficiency.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】前記した問題点を解決す
るために、本発明の加工方法(研削および研磨方法)
は、カップ型工具の中心軸に対して2個のワークを対称
に配置して加工することを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a processing method (grinding and polishing method) of the present invention is provided.
Is characterized in that two workpieces are arranged symmetrically with respect to the center axis of the cup-type tool for machining.
【0010】また本発明の加工方法(研削および研磨方
法)は、(1)粗加工用カップ型砥石の中心軸に対して
2個のワークを対称に配置して粗加工を行い、(2)次
いで、個々のワークに対して各々仕上用カップ型工具を
適用して仕上加工を行うことを特徴とする。Further, the working method (grinding and polishing method) of the present invention comprises: (1) rough work by arranging two workpieces symmetrically with respect to the center axis of a cup-shaped grindstone for rough working; Next, a finishing process is performed by applying a finishing cup type tool to each individual workpiece.
【0011】本発明の加工装置(研削装置および研磨装
置)は、カップ型工具と、該カップ型工具の中心軸に対
して2個対称に配置したワーク保持装置とを含むことを
特徴とする。[0011] The processing apparatus (grinding apparatus and polishing apparatus) of the present invention is characterized by including a cup-shaped tool and two work holding apparatuses symmetrically arranged with respect to the center axis of the cup-shaped tool.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】図3は、2個のワークをカップ型
砥石の中心軸に対して対称に配置し、ワークを研削加工
する際にインフィードおよびアウトフィード可能に移動
する本発明の加工装置の例であり、平面の概略図を示
す。図4はその側面の概略図を示す。1はカップ型砥石
である。ワーク2を保持したワーク保持装置8が2組、
該カップ型砥石1の中心軸に対して対称になるように配
置されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 3 shows a process of the present invention in which two works are arranged symmetrically with respect to the center axis of a cup-shaped grindstone, and move in an in-feed and out-feed manner when grinding the work. 1 is an example of a device, showing a schematic plan view. FIG. 4 shows a schematic view of the side. 1 is a cup-shaped grindstone. Two sets of work holding devices 8 holding the work 2,
The cup-shaped grindstone 1 is arranged symmetrically with respect to the central axis.
【0013】中央に配置したカップ型砥石1に対して2
組のワーク保持装置8を上記のように配置することによ
って、研削加工時に作用する加工軸方向の負荷はカップ
型砥石1の中心軸、即ち、主軸3に対して対称に作用す
る。このため主軸3に対して曲げモーメントが発生しな
いので、ワーク2を対向した両カップ型砥石1で挟み、
表裏面から研削するカップ型砥石1の研削作用面は、互
いに平行を保つことができる。言い換えれば、研削装置
の偏心スラスト荷重に対する剛性が向上することにな
り、ワーク2の研削面の平坦度が向上し、研削精度が高
まる。For the cup-shaped grindstone 1 arranged at the center, 2
By arranging the set of workpiece holding devices 8 as described above, the load in the processing axis direction acting during the grinding process acts symmetrically with respect to the center axis of the cup-type grindstone 1, that is, the main axis 3. For this reason, since no bending moment is generated with respect to the main shaft 3, the work 2 is sandwiched between the opposed cup-shaped grindstones 1,
The grinding action surfaces of the cup-type grindstone 1 for grinding from the front and back surfaces can be kept parallel to each other. In other words, the rigidity of the grinding device with respect to the eccentric thrust load is improved, the flatness of the ground surface of the work 2 is improved, and the grinding accuracy is improved.
【0014】また、本発明では一対のカップ型砥石1で
2個のワーク2を同時に研削加工するため、上記特徴に
加え、生産性も向上する。In the present invention, two workpieces 2 are simultaneously ground by a pair of cup-shaped grindstones 1, so that the productivity is improved in addition to the above features.
【0015】ワーク保持装置8は、ワーク2を保持で
き、カップ型砥石1に適用できるものであれば、どのよ
うな形態のものでもよい。図3、図4に示すワーク保持
装置8の例は、3個以上のローラ5によるワーク2の周
縁保持と、流体圧を用いた静圧保持機構6によるワーク
2の表裏面保持とを組み合わせている。ローラ5は駆動
源7によって回転駆動され、ワーク2を回転駆動してい
る。The work holding device 8 may be of any type as long as it can hold the work 2 and can be applied to the cup-type grindstone 1. The example of the work holding device 8 shown in FIGS. 3 and 4 combines the holding of the periphery of the work 2 with three or more rollers 5 and the holding of the front and back surfaces of the work 2 by the static pressure holding mechanism 6 using fluid pressure. I have. The roller 5 is rotationally driven by a driving source 7 to rotationally drive the work 2.
【0016】図5に上記本発明の両頭研削装置を使用
し、ワークを粗研削加工と仕上研削加工の2段階の加工
プロセスを含む場合のフロー図を示す。図3、図4に示
す研削装置と同じ構成の研削装置に粗研削用のカップ型
研削砥石をセットし、該研削装置に対して2個のワーク
2を供給し、粗研削用カップ型砥石11の中心軸に対し
て2個のワーク2を対称に保持配置させて粗研削する。
このように粗研削用カップ型砥石11に対してワークを
2個同時に適用して粗研削した場合には、モーメント剛
性が粗研削用カップ型砥石11の真ん中の加工軸となる
ので研削精度が高くなるというメリットがある。FIG. 5 is a flowchart showing a case where the double-headed grinding apparatus of the present invention is used and the work includes a two-stage machining process of rough grinding and finish grinding. A cup-type grinding wheel for rough grinding is set in a grinding device having the same configuration as the grinding device shown in FIGS. 3 and 4, and two workpieces 2 are supplied to the grinding device. The two workpieces 2 are symmetrically held and arranged with respect to the central axis of the workpiece and rough grinding is performed.
In the case where two workpieces are simultaneously applied to the coarse grinding cup-type grindstone 11 and rough grinding is performed, the moment rigidity becomes the center processing axis of the coarse grinding cup-type grindstone 11, so that the grinding precision is high. There is a merit of becoming.
【0017】次いで、粗研削の終了したワーク2を一段
目の研削装置から開放し、2台配置された二段目の仕上
研削用の研削装置にワーク2をロボット等の搬送手段に
より供給する。該二段目の研削装置には仕上研削用カッ
プ型砥石12がセットされたものであり、ここで仕上研
削した後、各ワークを回収する。図5に示すような2段
の加工プロセスを経ることにより、全体の装置の設置ス
ペースを少なくすることができ、且つ作業効率および研
削精度も向上する。Next, the workpiece 2 after the rough grinding is released from the first-stage grinding device, and the workpiece 2 is supplied to two second-stage finishing grinding devices by transport means such as a robot. A cup-type grindstone 12 for finish grinding is set in the second-stage grinding device, and after finishing grinding, each work is collected. Through a two-stage processing process as shown in FIG. 5, the installation space of the entire apparatus can be reduced, and the working efficiency and the grinding accuracy are improved.
【0018】図6に上記本発明の両頭研削装置を使用
し、ワークを粗研削加工と仕上研削加工の2段階の加工
プロセスを含む場合の上記とは別のフロー図を示す。図
6の実施の態様は、図5の装置構成における粗研削装置
と仕上研削装置の種類を逆に配置した場合の例である。
即ち、図6に示すように、一段目の研削装置として2台
の粗研削用カップ型砥石11を配置して各々1個のワー
ク2を粗研削し、次いで、粗研削の終了した2個のワー
ク2を二段目の研削装置として1台の仕上研削用カップ
型砥石12へ搬送し、セットして同時に仕上研削したの
ち、各ワーク2を回収する。FIG. 6 is a flow chart different from the above when the double-ended grinding apparatus of the present invention is used and the work includes a two-stage processing process of rough grinding and finish grinding. The embodiment of FIG. 6 is an example in which the types of the coarse grinding device and the finish grinding device in the device configuration of FIG. 5 are reversed.
That is, as shown in FIG. 6, two cup-type grindstones 11 for rough grinding are arranged as a first-stage grinding device to roughly grind one work 2 each, and then two rough-finished grindstones are finished. The work 2 is conveyed to one finish-grinding cup-shaped grindstone 12 as a second-stage grinding device, set and simultaneously finish-ground, and then each work 2 is collected.
【0019】図6に示すような2段の加工プロセスを経
ることにより、全体の装置の設置スペースを少なくする
ことができ、且つ作業効率および研削精度も向上する。
また、図6の研削の場合は、仕上研削に使用する仕上研
削装置は一台で2個のワークを同時に加工するので、モ
ーメント剛性の高い真ん中の加工軸での仕上研削とな
り、最終的な加工精度が図5の研削に比べてより高くな
る。By going through a two-stage processing process as shown in FIG. 6, the installation space of the entire apparatus can be reduced, and the working efficiency and the grinding accuracy are improved.
In the case of the grinding shown in FIG. 6, since one finish grinding device used for finish grinding simultaneously processes two works, the finish grinding is performed on the middle processing shaft having high moment rigidity, and the final processing is performed. The accuracy is higher than the grinding of FIG.
【0020】図7に上記本発明の両頭研削装置を使用
し、粗研削加工と仕上研削加工の2段階の加工プロセス
を2個のワークに対して各一台の研削装置で行う場合の
フロー図を示す。図7の実施の態様は、一段目の研削装
置として1台の粗研削用カップ型砥石11を配置して同
時に2個のワーク2を粗研削し、次いで、粗研削の終了
した2個のワーク2を二段目の研削装置として1台の仕
上研削用カップ型砥石12へ搬送し、セットして同時に
仕上研削したのち、各ワーク2を回収する。FIG. 7 is a flow chart in the case of using the double-headed grinding apparatus of the present invention and performing two-stage machining processes of rough grinding and finish grinding on two workpieces with one grinding machine each. Is shown. In the embodiment shown in FIG. 7, one cup-type grindstone 11 for rough grinding is arranged as a first-stage grinding device, and two workpieces 2 are rough-ground at the same time. 2 is transported to one finish-grinding cup-shaped grindstone 12 as a second-stage grinding device, set and simultaneously finish-ground, and then each work 2 is collected.
【0021】図7に示すような2段の加工プロセスを経
ることにより、研削装置は粗研削装置と仕上研削装置の
2軸ですむので、全体の装置の設置スペースを少なくす
ることができ、且つ全てのワークハンドリングが直線的
でシンプルに構成できるので作業効率が向上する。特
に、図7の研削の場合には、粗研削のための粗研削装置
および仕上研削に使用する仕上研削装置は各一台で2個
のワークを同時に加工するので、モーメント剛性の高い
真ん中の加工軸での粗研削及び仕上研削となり、最終的
な加工精度が図5および図6の研削の場合よりも高くな
る。By going through a two-stage machining process as shown in FIG. 7, the grinding device requires only two axes, a rough grinding device and a finish grinding device, so that the installation space of the entire device can be reduced, and Since all work handling can be configured linearly and simply, work efficiency is improved. In particular, in the case of the grinding shown in FIG. 7, since each of the rough grinding device for rough grinding and the finish grinding device used for finish grinding processes two workpieces at the same time, the middle process having high moment rigidity is performed. Rough grinding and finish grinding are performed on the shaft, and the final processing accuracy is higher than in the case of the grinding in FIGS.
【0022】[0022]
【発明の効果】本発明の研削方法および研削装置によれ
ば、2個のワークをカップ型砥石の中心軸に対して対称
に配置しているので、主軸に対して曲げモーメントが発
生せず、2個のカップ型砥石の研削作用面間の平行を保
つことが容易に行うことができ、研削処理されたワーク
の加工面の平坦度が向上する。According to the grinding method and the grinding apparatus of the present invention, since the two works are arranged symmetrically with respect to the center axis of the cup-shaped grindstone, no bending moment is generated with respect to the main shaft. The parallelism between the grinding action surfaces of the two cup-shaped grindstones can be easily maintained, and the flatness of the machined surface of the ground workpiece can be improved.
【0023】本発明の研削方法および研削装置によれ
ば、一台の研削装置により2個のワークを研削処理する
ことができるので生産性が向上する。According to the grinding method and the grinding apparatus of the present invention, two workpieces can be ground by one grinding apparatus, so that productivity is improved.
【0024】また、粗研削と仕上研削からなる2段プロ
セスの粗研削において、2個のワークをカップ型砥石の
中心軸に対して対称に配置して装置を構成する場合に
は、全体の装置の設置スペースを少なくすることがで
き、さらに、モーメント剛性が真ん中の加工軸となるの
で、研削精度が高くなる。In a rough grinding of a two-step process consisting of rough grinding and finish grinding, when two devices are arranged symmetrically with respect to the center axis of a cup-type grindstone, the entire device is constructed. The space required for installation can be reduced, and the moment rigidity becomes the center machining axis, so that the grinding accuracy is increased.
【図1】従来の両頭研削装置のカップ型砥石の研削時の
配置を示した正面の概念図を示す。FIG. 1 is a conceptual front view showing an arrangement of a conventional double-headed grinding device when grinding a cup-type grindstone.
【図2】図1の側面図を示す。FIG. 2 shows a side view of FIG.
【図3】2個のワークをカップ型砥石の中心軸に対して
対称に配置し、ワークを研削加工する際にインフィード
およびアウトフィード可能に移動する本発明の研削装置
の例であり、平面の概略図を示す。FIG. 3 is an example of a grinding apparatus of the present invention in which two works are arranged symmetrically with respect to a center axis of a cup-type grindstone and move in an in-feed and out-feed manner when grinding the work; FIG.
【図4】図3の側面の概略図を示す。FIG. 4 shows a schematic side view of FIG. 3;
【図5】本発明の両頭研削装置を使用し、ワークを粗研
削加工と仕上研削加工の2段階の加工プロセスを含む場
合のフロー図を示す。FIG. 5 is a flowchart showing a case where the double-ended grinding apparatus of the present invention is used and the work includes a two-stage processing process of rough grinding and finish grinding.
【図6】ワークを粗研削加工と仕上研削加工の2段階の
加工プロセスを含み、図5の装置構成における粗研削装
置と仕上研削装置の種類を逆に配置した例である。6 is an example in which a work includes a two-stage processing process of a rough grinding process and a finish grinding process, and the types of the rough grinding device and the finish grinding device in the device configuration of FIG. 5 are reversed.
【図7】粗研削加工と仕上研削加工の2段階の加工プロ
セスを2個のワークに対して各一台の研削装置で行う場
合のフロー図である。FIG. 7 is a flow chart in the case where a two-stage machining process of a rough grinding process and a finish grinding process is performed on two workpieces by one grinding device.
1 カップ型砥石 2 ワーク 3 主軸 4 加工中心 5 ローラ 6 静圧保持機構 7 駆動源 8 ワーク保持装置 11 粗研削用カップ型砥石 12 仕上研削用カップ型砥石 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cup-type grindstone 2 Work 3 Main shaft 4 Processing center 5 Roller 6 Static pressure holding mechanism 7 Drive source 8 Work holding device 11 Rough grinding cup-type grindstone 12 Finish grinding cup-type grindstone
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨田 良幸 神奈川県平塚市夕陽ケ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社平塚事業所内 (72)発明者 原 一敬 神奈川県平塚市夕陽ケ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社平塚事業所内 (72)発明者 真崎 隆三 愛媛県新居浜市惣開町5番2号 住友重機 械工業株式会社新居浜製造所内 (72)発明者 岩瀬 昭雄 愛媛県新居浜市惣開町5番2号 住友重機 械工業株式会社新居浜製造所内 (72)発明者 永田 浩 愛媛県新居浜市惣開町5番2号 住友重機 械工業株式会社新居浜製造所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshiyuki Tomita 63-30 Yuyugaoka, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture Sumitomo Heavy Industries Machinery Co., Ltd. (72) Inventor Ryuzo Masaki 5-2 Sokai-cho, Niihama-shi, Ehime Prefecture No. Sumitomo Heavy Industries Machinery Co., Ltd. Niihama Works (72) Inventor Hiroshi Nagata 5-2 Sokai-cho, Niihama City, Ehime Prefecture Sumitomo Heavy Industries Machinery Co., Ltd. Niihama Works
Claims (3)
ークを対称に配置して研削および研磨を行うことを特徴
とする両面同時加工方法。1. A double-sided simultaneous processing method comprising arranging two workpieces symmetrically with respect to a center axis of a cup-type grindstone to perform grinding and polishing.
対して2個のワークを対称に配置して粗加工を行い、 (2)次いで、個々のワークに対して各々仕上げ用カッ
プ型工具を適用して仕上加工を行うことを特徴とする両
面同時加工方法。(1) Two workpieces are arranged symmetrically with respect to a center axis of a rough machining cup-shaped tool to perform rough machining. (2) Then, a finishing cup is formed on each individual workpiece. A double-sided simultaneous machining method characterized by performing finish machining using a mold tool.
したワーク保持装置を含む両面同時加工装置。3. A double-sided simultaneous processing apparatus comprising: (1) a cup-shaped tool; and (2) two work holding devices arranged symmetrically with respect to a center axis of the cup-shaped tool.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13688398A JPH11320360A (en) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | Method and device for two-surface simultaneous machining of work |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13688398A JPH11320360A (en) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | Method and device for two-surface simultaneous machining of work |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11320360A true JPH11320360A (en) | 1999-11-24 |
Family
ID=15185783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13688398A Pending JPH11320360A (en) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | Method and device for two-surface simultaneous machining of work |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11320360A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008119785A (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Disco Abrasive Syst Ltd | Grinding machine and grinding method of wafer |
WO2008067730A1 (en) * | 2006-12-07 | 2008-06-12 | Hong Zhong | Inner ring processing method and internal grinder thereof |
-
1998
- 1998-05-19 JP JP13688398A patent/JPH11320360A/en active Pending
Cited By (2)
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