JP2002178188A - レーザ切断加工における極薄板金属板の保持装置 - Google Patents
レーザ切断加工における極薄板金属板の保持装置Info
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- JP2002178188A JP2002178188A JP2000373208A JP2000373208A JP2002178188A JP 2002178188 A JP2002178188 A JP 2002178188A JP 2000373208 A JP2000373208 A JP 2000373208A JP 2000373208 A JP2000373208 A JP 2000373208A JP 2002178188 A JP2002178188 A JP 2002178188A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】極薄板金属板を所定の緊張力で安定して保持で
きる作業性の優れたレーザ切断加工用の保持装置を提供
する。 【解決手段】この極薄板金属板の保持装置は、レーザ光
を照射するとともにアシストガスを噴射する加工ヘッド
のノズルの直下に設けられたＸＹステージ上に設けられ
る。この発明は、一端側に溝部を備えた固定枠３５をＸ
Ｙステージ９に固設し、極薄板金属板の両端部を固定枠
３５に取付板２１で締結し、取付板に設けた押付部材で
極薄板金属板を上方から押し付けて溝部へ押し込んで緊
張保持するようにしたものである。
きる作業性の優れたレーザ切断加工用の保持装置を提供
する。 【解決手段】この極薄板金属板の保持装置は、レーザ光
を照射するとともにアシストガスを噴射する加工ヘッド
のノズルの直下に設けられたＸＹステージ上に設けられ
る。この発明は、一端側に溝部を備えた固定枠３５をＸ
Ｙステージ９に固設し、極薄板金属板の両端部を固定枠
３５に取付板２１で締結し、取付板に設けた押付部材で
極薄板金属板を上方から押し付けて溝部へ押し込んで緊
張保持するようにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ切断加工に
おける被加工物の保持装置に関し、特に極薄板金属板を
緊張保持する装置に関するものである。
おける被加工物の保持装置に関し、特に極薄板金属板を
緊張保持する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属板のレーザ切断加工装置は図１に示
すように、加工ヘッド３にレーザ発振器１から反射ミラ
ー２を介して入射されるレーザ光を集光する集光レンズ
４が内装され、下端にはノズル６が設けられている。ま
た、集光レンズ４の下部にはアシストガスＡＧの噴射圧
力から集光レンズ４を保護するための保護ガラス５が設
けられている。
すように、加工ヘッド３にレーザ発振器１から反射ミラ
ー２を介して入射されるレーザ光を集光する集光レンズ
４が内装され、下端にはノズル６が設けられている。ま
た、集光レンズ４の下部にはアシストガスＡＧの噴射圧
力から集光レンズ４を保護するための保護ガラス５が設
けられている。
【０００３】被加工物ＷはＸ方向とＹ方向に移動可能な
ＸＹステージ９上に設けた保持装置８に把持され、ＮＣ
制御装置１０により、予め設定してある切断データに基
づいて制御され、所定の形状にならって移動するように
構成されている。なお、１１はＸ軸駆動装置、１２はＹ
軸駆動装置である。
ＸＹステージ９上に設けた保持装置８に把持され、ＮＣ
制御装置１０により、予め設定してある切断データに基
づいて制御され、所定の形状にならって移動するように
構成されている。なお、１１はＸ軸駆動装置、１２はＹ
軸駆動装置である。
【０００４】ところで、例えば実装基板製作時に使用さ
れるメタルマスクのように極薄板金属板（板厚０．１〜
０．５ｍｍ）を高精度・高品質に微細切断する場合は、
レーザ光をできるだけ小さく集光させ、焦点位置の変動
がないようにするとともにアシストガスを加工部に効果
的に噴射させる必要があるが、アシストガスの噴射圧に
よって加工部に局所的な撓み（波打ち現象と称してい
る）が生じ、レーザ光の集光点が変動するという問題が
ある。
れるメタルマスクのように極薄板金属板（板厚０．１〜
０．５ｍｍ）を高精度・高品質に微細切断する場合は、
レーザ光をできるだけ小さく集光させ、焦点位置の変動
がないようにするとともにアシストガスを加工部に効果
的に噴射させる必要があるが、アシストガスの噴射圧に
よって加工部に局所的な撓み（波打ち現象と称してい
る）が生じ、レーザ光の集光点が変動するという問題が
ある。
【０００５】従来、これを解決する手段としては、例え
ば特開平１０−３２８８６７号公報に示されるように被
加工物（極薄板金属板）を緊張した状態に保持して加工
するようにしたものがある。これは、図７に示すよう
に、Ｙ軸駆動台４２に２個の巻取・繰出テンションロー
ラ４１を設けて、これに被加工物Ｗを取り付けＸ軸方向
に張力を与えるようにしている。また、巻取・繰出テン
ションローラ４１はＮＣ制御装置１０からの指令で被加
工物ＷのＸ軸方向の移動も行っている。
ば特開平１０−３２８８６７号公報に示されるように被
加工物（極薄板金属板）を緊張した状態に保持して加工
するようにしたものがある。これは、図７に示すよう
に、Ｙ軸駆動台４２に２個の巻取・繰出テンションロー
ラ４１を設けて、これに被加工物Ｗを取り付けＸ軸方向
に張力を与えるようにしている。また、巻取・繰出テン
ションローラ４１はＮＣ制御装置１０からの指令で被加
工物ＷのＸ軸方向の移動も行っている。
【０００６】さらに、被加工物Ｗを上部押さえ部材４４
と下部固定定盤４５とによって上下から挟み込み、レー
ザ集光点付近の狭い領域で被加工物Ｗを拘束するという
手段も採っている。なお、図７において、４３は加工ヘ
ッド４７の下端に設けられたノズル、４６は高潤滑性
板、４８は接触式変位計で集光レンズ４９の上下方向の
位置を検出するものである。
と下部固定定盤４５とによって上下から挟み込み、レー
ザ集光点付近の狭い領域で被加工物Ｗを拘束するという
手段も採っている。なお、図７において、４３は加工ヘ
ッド４７の下端に設けられたノズル、４６は高潤滑性
板、４８は接触式変位計で集光レンズ４９の上下方向の
位置を検出するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
レーザ切断加工装置では、被加工物をＹ軸駆動台４２に
設けた巻取・繰出テンションローラ４１に取り付けるの
で、被加工物に巻癖がつき易く、これが製品の質に影響
し、また、加工中はＸ軸移動のために巻き取り・繰り出
しが行われるので、緊張力が変動し易く一定に保つこと
が困難であるという問題がある。また、Ｙ軸方向は保持
されないので、幅の広い被加工物では均一に緊張されず
らいという問題もある。さらに、Ｙ軸移動とは異なる手
段でＸ軸移動をさせるのでＹ軸移動とのマッチングが難
しく加工精度に限界がある。
レーザ切断加工装置では、被加工物をＹ軸駆動台４２に
設けた巻取・繰出テンションローラ４１に取り付けるの
で、被加工物に巻癖がつき易く、これが製品の質に影響
し、また、加工中はＸ軸移動のために巻き取り・繰り出
しが行われるので、緊張力が変動し易く一定に保つこと
が困難であるという問題がある。また、Ｙ軸方向は保持
されないので、幅の広い被加工物では均一に緊張されず
らいという問題もある。さらに、Ｙ軸移動とは異なる手
段でＸ軸移動をさせるのでＹ軸移動とのマッチングが難
しく加工精度に限界がある。
【０００８】なお、上記特開平１０−３２８８６７号公
報には、被加工物がシートである場合の例として、被加
工物の外縁部を把持して被加工物に張力を与え略水平に
緊張把持するようにしたことが記載されているが、緊張
保持の構成については記載がなく、不明である。
報には、被加工物がシートである場合の例として、被加
工物の外縁部を把持して被加工物に張力を与え略水平に
緊張把持するようにしたことが記載されているが、緊張
保持の構成については記載がなく、不明である。
【０００９】そこで、本発明は、極薄板金属板を所定の
緊張力で安定して保持できる作業性の優れた保持装置を
提供することを目的とするものである。
緊張力で安定して保持できる作業性の優れた保持装置を
提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では次の手段を採った。即ち、レーザ光を照
射するとともにアシストガスを噴射する加工ヘッドのノ
ズルの直下に設けられたＮＣ制御装置からの指令で平面
移動するＸＹステージに保持される極薄板金属板の保持
装置において、少なくとも一端側に溝部を備えた固定枠
をＸＹステージに固設し、極薄板金属板の両端を固定枠
の端部に取付板で固定し、該取付板に設けた押付部材で
上方から押し付けることにより、極薄板金属板を溝部へ
押し込んで緊張保持するようにしたことを特徴としてい
る。
め、本発明では次の手段を採った。即ち、レーザ光を照
射するとともにアシストガスを噴射する加工ヘッドのノ
ズルの直下に設けられたＮＣ制御装置からの指令で平面
移動するＸＹステージに保持される極薄板金属板の保持
装置において、少なくとも一端側に溝部を備えた固定枠
をＸＹステージに固設し、極薄板金属板の両端を固定枠
の端部に取付板で固定し、該取付板に設けた押付部材で
上方から押し付けることにより、極薄板金属板を溝部へ
押し込んで緊張保持するようにしたことを特徴としてい
る。
【００１１】レーザ切断加工における被加工物（極薄金
属板）の保持装置は、予め枠体に被加工物を緊張保持し
たものをＸＹステージに取り付けるようにすることも考
えられるが、別途緊張保持する装置を設置する必要があ
る。本発明はレーザ加工機のＸＹステージ上で被加工物
を取り付けて緊張保持するものであり、ムラのない均一
な緊張保持が短時間で確実にできるようにしたものであ
る。
属板）の保持装置は、予め枠体に被加工物を緊張保持し
たものをＸＹステージに取り付けるようにすることも考
えられるが、別途緊張保持する装置を設置する必要があ
る。本発明はレーザ加工機のＸＹステージ上で被加工物
を取り付けて緊張保持するものであり、ムラのない均一
な緊張保持が短時間で確実にできるようにしたものであ
る。
【００１２】緊張力は被加工物の材質や板厚と使用する
アシストガスの噴射圧力などによって適宜調整できるよ
うにする必要があるが、本発明では、押付部材の押し込
み量を変えることによって調整する。この場合、被加工
物全体を均一な緊張状態にするには、被加工物が溝部の
底に隙間なく押圧されるようにするのが望ましい。
アシストガスの噴射圧力などによって適宜調整できるよ
うにする必要があるが、本発明では、押付部材の押し込
み量を変えることによって調整する。この場合、被加工
物全体を均一な緊張状態にするには、被加工物が溝部の
底に隙間なく押圧されるようにするのが望ましい。
【００１３】そこで、請求項２に記載のように、溝部の
底部を平坦として調整板によって溝深さを調整できるよ
うにするのがよい。調整板は種々の板厚金属板を組み合
わせて所望の厚さになるようにすればよい。なお、固定
枠の溝部は被加工物を固定する取付板の近くに設ける
が、これは固定枠の両端側に設けてもよいし、片側だけ
でもよい。また、極薄板金属板の幅寸法が大きいとき
は、上記の長手方向による緊張保持の後に幅方向の両端
部も固定するようにするのがよい。
底部を平坦として調整板によって溝深さを調整できるよ
うにするのがよい。調整板は種々の板厚金属板を組み合
わせて所望の厚さになるようにすればよい。なお、固定
枠の溝部は被加工物を固定する取付板の近くに設ける
が、これは固定枠の両端側に設けてもよいし、片側だけ
でもよい。また、極薄板金属板の幅寸法が大きいとき
は、上記の長手方向による緊張保持の後に幅方向の両端
部も固定するようにするのがよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明のレーザ切断加工に
おける極薄板金属板の保持装置の実施形態を図面に基づ
いて説明する。レーザ加工装置については上記図１で説
明したものと同じであり、説明は省略する。
おける極薄板金属板の保持装置の実施形態を図面に基づ
いて説明する。レーザ加工装置については上記図１で説
明したものと同じであり、説明は省略する。
【００１５】被加工物（極薄板金属板）の保持装置８は
図２ないし図５に示すように、ＸＹステージ９にボルト
３７で固設される上面が四角形の固定枠３５と、被加工
物の長手方向を固定枠３５に緊張させて固定する取付装
置２０と、固定枠３５に被加工物の幅方向を固定する押
さえ板３０とから構成されている。
図２ないし図５に示すように、ＸＹステージ９にボルト
３７で固設される上面が四角形の固定枠３５と、被加工
物の長手方向を固定枠３５に緊張させて固定する取付装
置２０と、固定枠３５に被加工物の幅方向を固定する押
さえ板３０とから構成されている。
【００１６】固定枠３５のＸ方向の両端には取付装置２
０が、Ｙ方向の両端には押さえ板３０が取り付けられる
ようにネジ穴が設けられている。そして、Ｘ方向の両端
側には溝部３６が形成されている。取付装置２０は断面
角状の取付板２１と、押付部材２５と、押付部材２５を
押し込む押付ボルト２４とから構成されている。
０が、Ｙ方向の両端には押さえ板３０が取り付けられる
ようにネジ穴が設けられている。そして、Ｘ方向の両端
側には溝部３６が形成されている。取付装置２０は断面
角状の取付板２１と、押付部材２５と、押付部材２５を
押し込む押付ボルト２４とから構成されている。
【００１７】取付板２１は取付ボルト２６で固定枠３５
に締結できるように構成され、取付ボルト２６の挿通穴
には脱着を容易にするため戻しバネ２７が設けられてい
る。また、取付板２１の両端部にはガイド取付金具２９
が固設されており、これに押付部材２５を支持するガイ
ド棒２８が取り付けられている。ガイド棒２８の上端部
はナット２８ｂが取り付けられており取付金具２９との
間にバネ２８ａが装着されている。そして、ガイド棒２
８の下端部は押付部材２５の両端部を嵌挿しナット２８
ｃで固定している。押付部材２５は取付板２１と同方向
に長く、下端部は被加工物を傷つけないように曲面とな
っている。
に締結できるように構成され、取付ボルト２６の挿通穴
には脱着を容易にするため戻しバネ２７が設けられてい
る。また、取付板２１の両端部にはガイド取付金具２９
が固設されており、これに押付部材２５を支持するガイ
ド棒２８が取り付けられている。ガイド棒２８の上端部
はナット２８ｂが取り付けられており取付金具２９との
間にバネ２８ａが装着されている。そして、ガイド棒２
８の下端部は押付部材２５の両端部を嵌挿しナット２８
ｃで固定している。押付部材２５は取付板２１と同方向
に長く、下端部は被加工物を傷つけないように曲面とな
っている。
【００１８】取付板２１の上面には２個のブラケット２
３がボルト２２で固設されており、このブラケット２３
には押付部材２５を下方へ押し込むための押付ボルト２
４が設けられている。押さえ板３０は幅の広い被加工物
である場合にＹ方向側を固定枠３５に締結するためのも
ので、固定枠３５に取付ボルト３１で締結される。取付
ボルト３１には上記取付装置２０の取付ボルト２６と同
様な戻しバネが装着されており（図５（ｂ）参照）、押
さえ板３０の脱着を容易にしている。
３がボルト２２で固設されており、このブラケット２３
には押付部材２５を下方へ押し込むための押付ボルト２
４が設けられている。押さえ板３０は幅の広い被加工物
である場合にＹ方向側を固定枠３５に締結するためのも
ので、固定枠３５に取付ボルト３１で締結される。取付
ボルト３１には上記取付装置２０の取付ボルト２６と同
様な戻しバネが装着されており（図５（ｂ）参照）、押
さえ板３０の脱着を容易にしている。
【００１９】次に、このように構成された被加工物の保
持装置の作用について説明する。まず、被加工物を取り
付ける前に、被加工物の板厚や緊張力を考慮して溝部３
６の深さを調整する。この調整は図６に示すように、適
宜の厚さの調整板（金属板）３８を組み合わせて固定枠
３５の溝部３６の底に敷設することによって行う。
持装置の作用について説明する。まず、被加工物を取り
付ける前に、被加工物の板厚や緊張力を考慮して溝部３
６の深さを調整する。この調整は図６に示すように、適
宜の厚さの調整板（金属板）３８を組み合わせて固定枠
３５の溝部３６の底に敷設することによって行う。
【００２０】被加工物の取り付けは、押付ボルト２４を
緩めた状態で行う。まず、取付ボルト２６を緩めること
により、戻しバネ２７によって取付板２１が固定枠３６
から浮き上がるので、固定枠３５の上面と取付板２１の
間に被加工物の一端側の端部を差し込み、取付ボルト２
６を締め込んで締結する。他端側も同様に締結する。
緩めた状態で行う。まず、取付ボルト２６を緩めること
により、戻しバネ２７によって取付板２１が固定枠３６
から浮き上がるので、固定枠３５の上面と取付板２１の
間に被加工物の一端側の端部を差し込み、取付ボルト２
６を締め込んで締結する。他端側も同様に締結する。
【００２１】このとき、押付部材２５はガイド棒２８の
バネ２８ａによって引き上げられ、上方に位置してい
る。次いで、押付ボルト２４を締め込み、押付部材２５
を下方へ押し込む。これによって被加工物は溝部３６へ
押し込まれ、緊張する。押付部材２５が被加工物を溝部
３６の調整板３８へ圧接するまで十分に締め込む。
バネ２８ａによって引き上げられ、上方に位置してい
る。次いで、押付ボルト２４を締め込み、押付部材２５
を下方へ押し込む。これによって被加工物は溝部３６へ
押し込まれ、緊張する。押付部材２５が被加工物を溝部
３６の調整板３８へ圧接するまで十分に締め込む。
【００２２】次に、押さえ板３０を被加工物のＹ方向両
端部に置き、取付ボルト３１で締結する。なお、一端側
の押さえ板３０は上記の取付板２１と同様に取付ボルト
３１を緩めて固定枠３５との間に隙間を作り極薄板金属
板を差し込むようにしてもよい。
端部に置き、取付ボルト３１で締結する。なお、一端側
の押さえ板３０は上記の取付板２１と同様に取付ボルト
３１を緩めて固定枠３５との間に隙間を作り極薄板金属
板を差し込むようにしてもよい。
【００２３】押さえ板３０の締結により被加工物は固定
枠３５にしっかりと緊張保持される。レーザ切断加工が
終わったら、押付ボルト２４、取付ボルト３１および取
付ボルト２６を緩めて緊張を解いてから、被加工物を取
り出す。
枠３５にしっかりと緊張保持される。レーザ切断加工が
終わったら、押付ボルト２４、取付ボルト３１および取
付ボルト２６を緩めて緊張を解いてから、被加工物を取
り出す。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザ切
断加工における極薄金属板の保持装置は、少なくとも一
端側に溝部を備えた固定枠をＸＹステージに固設し、極
薄板金属板の両端を固定枠の端部に取付板で固定し、該
取付板に設けた押付部材で上方から押し付けることによ
り、極薄板金属板を溝部へ押し込んで緊張保持するよう
にしたので、緊張保持作業が簡便で短時間で行え、か
つ、安定した緊張力を保持できる。また、溝部へ調整板
を介在させることによって適宜の緊張力に調整できる。
断加工における極薄金属板の保持装置は、少なくとも一
端側に溝部を備えた固定枠をＸＹステージに固設し、極
薄板金属板の両端を固定枠の端部に取付板で固定し、該
取付板に設けた押付部材で上方から押し付けることによ
り、極薄板金属板を溝部へ押し込んで緊張保持するよう
にしたので、緊張保持作業が簡便で短時間で行え、か
つ、安定した緊張力を保持できる。また、溝部へ調整板
を介在させることによって適宜の緊張力に調整できる。
【図１】金属板のレーザ切断加工装置の全体構成を示す
正面図である。
正面図である。
【図２】本発明の極薄金属板の保持装置の構成を示す側
面図である。
面図である。
【図３】同 平面図である。
【図４】同 図３のＤ−Ｄ視図である。
【図５】（ａ）は図３のＡＡ断面図、（ｂ）はＢＢ断面
図、（ｃ）はＣＣ断面図である。
図、（ｃ）はＣＣ断面図である。
【図６】同 極薄板金属板の緊張保持状態を示す側面図
である。
である。
【図７】従来の極薄板金属板の保持装置を示す正面図で
ある。
ある。
１…レーザ発振器 ２…反射ミラー ３…加工ヘッド ４…集光レンズ ５…保護ガラス ６…ノズル ８…保持装置 ９…ＸＹステージ １０…ＮＣ制御装置 １１…Ｘ軸駆動装置 １２…Ｙ軸駆動装置 ２０…取付装置 ２１…取付板 ２２…ボルト ２３…ブラケット ２４…押付ボルト ２５…押付部材 ２６…取付ボルト ２７…戻しバネ ２８…ガイド棒 ２８ａ…バネ ２８ｂ，２８ｃ…ナット ３０…押さえ板 ３１…取付ボルト ３５…固定枠 ３６…溝部 ３７…ボルト ３８…調整板 ４１…巻取・繰出テンションローラ ４２…Ｙ軸駆動台 ４３…ノズル ４４…上部押え部材 ４５…下部固定定盤 ４６…高潤滑性板 ４７…加工ヘッド ４８…変位計 ４９…集光レンズ Ｗ…被加工物 ＡＧ…アシストガス
Claims (2)
- 【請求項１】レーザ光を照射するとともにアシストガス
を噴射する加工ヘッドのノズルの直下に設けられたＮＣ
制御装置からの指令で平面移動するＸＹステージに保持
される極薄板金属板の保持装置において、少なくとも一
端側に溝部を備えた固定枠をＸＹステージに固設し、極
薄板金属板の両端を固定枠の端部に取付板で固定し、該
取付板に設けた押付部材で上方から押し付けることによ
り、極薄板金属板を溝部へ押し込んで緊張保持するよう
にしたことを特徴とするレーザ切断加工における極薄板
金属板の保持装置。 - 【請求項２】該固定枠の溝部は底部が平坦で調整板を敷
設することによって溝深さが調整できることを特徴とす
る請求項１記載のレーザ切断加工における極薄板金属板
の保持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000373208A JP2002178188A (ja) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | レーザ切断加工における極薄板金属板の保持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000373208A JP2002178188A (ja) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | レーザ切断加工における極薄板金属板の保持装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002178188A true JP2002178188A (ja) | 2002-06-25 |
Family
ID=18842631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000373208A Pending JP2002178188A (ja) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | レーザ切断加工における極薄板金属板の保持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002178188A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011016156A (ja) * | 2009-07-09 | 2011-01-27 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | レーザ加工機 |
| JP2014130972A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Nidec-Read Corp | チャック及び処理装置 |
| CN104174989A (zh) * | 2013-05-28 | 2014-12-03 | 日本车辆制造株式会社 | 激光加工机 |
-
2000
- 2000-12-07 JP JP2000373208A patent/JP2002178188A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011016156A (ja) * | 2009-07-09 | 2011-01-27 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | レーザ加工機 |
| JP2014130972A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Nidec-Read Corp | チャック及び処理装置 |
| CN104174989A (zh) * | 2013-05-28 | 2014-12-03 | 日本车辆制造株式会社 | 激光加工机 |
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