JP6867457B2 - Information processing device - Google Patents
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Description
本発明は、工作機械に用いられるNCプログラムなどのプログラムを処理するための情報処理装置に関するものである。 The present invention relates to an information processing device for processing a program such as an NC program used in a machine tool.
従来、NCプログラムが新規に作成されると、これを用いた加工のシミュレーションが行われる。これにより、当該NCプログラムで指定した工作機械の動作や切削条件等が適切であるか否かをチェックし、必要に応じてNCプログラムに修正を施す作業が行われている。 Conventionally, when a new NC program is created, a machining simulation using the NC program is performed. As a result, the work of checking whether the operation of the machine tool and the cutting conditions specified in the NC program are appropriate, and modifying the NC program as necessary is performed.
特許第6438023号公報には、工具の位置データ(CLデータ:Cutter Location data)の非切削経路を最適化することで、加工時間を短縮できるNCプログラムを製造できることが開示されている(特許文献1)。 Japanese Patent No. 6438023 discloses that an NC program capable of shortening the machining time can be manufactured by optimizing the non-cutting path of the tool position data (CL data: Cutter Location data) (Patent Document 1). ).
しかしながら、特許文献1においては、最適化されたNCプログラムがどのようなものかを直感的に把握しにくかった。 However, in Patent Document 1, it is difficult to intuitively grasp what the optimized NC program looks like.
そこで、本発明は、請求項に記載した、情報処理装置および情報処理プログラムを提供するものである。 Therefore, the present invention provides the information processing apparatus and the information processing program described in the claims.
本発明によれば、変更されたNCプログラムなどのプログラムがどのようなものかが直感的に把握しやすくなる。 According to the present invention, it becomes easy to intuitively grasp what a program such as a modified NC program looks like.
以下、本発明に係る情報処理装置および情報処理プログラムの実施形態について図面を用いて説明する。なお、後述する実施形態の説明は例示であって個々の実施形態に制限されるものではない。各実施形態は、当業者によって変形および変更が適宜可能である。また、各実施形態は、それぞれ独立の個別形態ではなく、一つの実施形態にのみ記載された一部の機能や構成であっても他の実施形態にも当然適用することが可能である。 Hereinafter, embodiments of the information processing apparatus and the information processing program according to the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the description of the embodiments described later is an example and is not limited to the individual embodiments. Each embodiment can be appropriately modified and modified by those skilled in the art. Further, each embodiment is not an independent individual embodiment, and even a part of the functions and configurations described only in one embodiment can be naturally applied to other embodiments.
<実施形態1>
本実施形態の情報処理装置1は、工作機械の制御に用いられるNCプログラムを処理するためのものであり、数値制御装置やパーソナルコンピュータ等のコンピュータによって構成されている。具体的には、情報処理装置1は、図1に示すように、ユーザからの入力を受け付ける入力手段2と、NCプログラムや後述する各種の表示エリア等を表示する表示手段3と、を備える。また、情報処理装置1は、本実施形態の情報処理プログラム1aや各種データを記憶する記憶手段4と、各種の演算処理を実行し後述する各構成部として機能する演算処理手段5と、を備える。以下、各構成や手段について詳細に説明する。
<Embodiment 1>
The information processing device 1 of the present embodiment is for processing an NC program used for controlling a machine tool, and is composed of a computer such as a numerical control device or a personal computer. Specifically, as shown in FIG. 1, the information processing apparatus 1 includes an input means 2 for receiving an input from a user, and a display means 3 for displaying an NC program, various display areas described later, and the like. Further, the information processing device 1 includes an information processing program 1a of the present embodiment, a storage means 4 for storing various data, and a calculation processing means 5 that executes various calculation processes and functions as each component described later. .. Hereinafter, each configuration and means will be described in detail.
入力手段2は、ユーザからの指示や情報の入力を受け付けるためのものである。本実施形態において、入力手段2は、表示手段3上で指定された位置情報や、入力されたデータ等を演算処理手段5へ出力するようになっている。 The input means 2 is for receiving an instruction or information input from the user. In the present embodiment, the input means 2 outputs the position information designated on the display means 3, the input data, and the like to the arithmetic processing means 5.
表示手段3は、NCプログラムによって制御される工作機械での加工をシミュレートするシミュレーション画像や、NCプログラム等を表示するためのものである。本実施形態において、表示手段3は、後述する表示制御部57から入力された表示内容を表示させるようになっている。
The display means 3 is for displaying a simulation image that simulates machining on a machine tool controlled by an NC program, an NC program, and the like. In the present embodiment, the display means 3 displays the display contents input from the
本実施形態において、入力手段2および表示手段3は、タッチパッド等による入力手段2としての位置入力機能と、液晶パネル等による表示手段3としての表示機能とを兼ね備えたタッチパネルによって構成されている。そして、当該タッチパネル上のタッチ位置に基づいて、各種のデータや情報を演算処理手段5へ受け渡すようになっている。 In the present embodiment, the input means 2 and the display means 3 are composed of a touch panel having both a position input function as an input means 2 by a touch pad or the like and a display function as a display means 3 by a liquid crystal panel or the like. Then, various data and information are passed to the arithmetic processing means 5 based on the touch position on the touch panel.
なお、入力手段2および表示手段3は、タッチパネルに限定されるものではなく、マウス等のポインティングデバイスからなる入力手段2と、液晶モニタ等のディスプレイ装置からなる表示手段3とをそれぞれ別体として有していてもよい。この場合、表示手段3にはマウスポインタが表示されるため、クリックされたときのマウスポインタの位置に基づいて、各種のデータや情報を演算処理手段5へ提供することとなる。 The input means 2 and the display means 3 are not limited to the touch panel, and the input means 2 made of a pointing device such as a mouse and the display means 3 made of a display device such as a liquid crystal monitor are separated from each other. You may be doing it. In this case, since the mouse pointer is displayed on the display means 3, various data and information are provided to the arithmetic processing means 5 based on the position of the mouse pointer when the mouse pointer is clicked.
記憶手段4は、各種のデータを記憶するとともに、演算処理手段5が演算処理を行う際のワーキングエリアとして機能するものである。本実施形態において、記憶手段4は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)およびフラッシュメモリ等によって構成されている。図1に示すように、記憶手段4は、プログラム記憶部41と、NCプログラム記憶部42と、GUIデータ記憶部43と、工作機械情報記憶部44と、を有している。以下、各構成部についてより詳細に説明する。
The storage means 4 stores various data and functions as a working area when the arithmetic processing means 5 performs arithmetic processing. In the present embodiment, the storage means 4 is composed of a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a flash memory, and the like. As shown in FIG. 1, the storage means 4 includes a
プログラム記憶部41には、本実施形態の情報処理プログラム1aがインストールされている。そして、演算処理手段5が、情報処理プログラム1aを実行することにより、情報処理装置1としてのコンピュータを後述する各構成部として機能させるようになっている。
The information processing program 1a of the present embodiment is installed in the
NCプログラム記憶部42は、NCプログラムを記憶するものである。本実施形態のNCプログラム記憶部42は、後述する変更処理前のNCプログラムや変更処理をした後の変更後NCプログラムなどを記憶している。本実施形態のNCプログラムは複数のブロックから構成されている。また、NCプログラムは、パートプログラムを含んでいてもよい。各ブロックは、工作機械の主軸の回転数、移動指令における座標や送り速度などを数値制御するために、NCコードによって記述されている。NCコードは、アルファベット、記号(+、*など)、数値を含み構成されている。例えば、G90は、アブソリュート指令コードであり、M98は、パートプログラムやサブプログラムの呼び出すコードである。
The NC
なお、情報処理プログラム1aやNCプログラムの利用形態は、上記構成に限られるものではない。例えば、CD−ROMやUSBメモリ等のように、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に情報処理プログラム1aやNCプログラムを記憶させておき、当該記録媒体から直接読み出して実行してもよい。また、外部サーバ等からクラウドコンピューティング方式やASP(Application Service Provider)方式で利用してもよい。 The usage pattern of the information processing program 1a and the NC program is not limited to the above configuration. For example, the information processing program 1a or NC program may be stored in a computer-readable recording medium such as a CD-ROM or a USB memory, and the information processing program 1a or NC program may be directly read from the recording medium and executed. Further, it may be used by a cloud computing method or an ASP (Application Service Provider) method from an external server or the like.
GUI(Graphical User Interface)データ記憶部43は、表示手段3上で入力手段2による直感的な操作を可能にするグラフィカルユーザインターフェース(Graphical User Interface)を表示するためのGUIデータを記憶するものである。具体的には、図2から図4に示すような第1シミュレーション表示エリア、第2シミュレーション表示エリア、NCプログラム表示エリア、加工時間表示エリア、グラフ表示エリア、および各種のボタン等を表示するためのGUIデータが記憶されている。後述する本実施形態の第1シミュレーション画像は、第1シミュレーション表示エリアに表示され、後述する本実施形態の第2シミュレーション画像は、第2シミュレーション表示エリアに表示される。
The GUI (Graphical User Interface)
工作機械情報記憶部44は、工作機械に関する各種の情報である工作機械情報を記憶するものである。ここで、工作機械情報とは、工作機械で共通する情報と、工作機械の個々の製品に固有の情報と、を含む情報である。具体的には、工作機械が5軸加工機である場合、工作機械に共通する情報とは、例えば、5軸加工機での機械原点、5軸加工機での機械ストローク長、主軸径、5軸加工機で用いることができるNCプログラム用パートプログラム、5軸加工機で使用できる工具などである。また、工作機械の個々の製品固有の工作機械情報としては、工作機械の製品番号、機械原点、機械ストローク長、チップコンベアの種類、チップコンベアで用いることができるNCプログラム用パートプログラム、数値制御装置の種類(C社製、D社製など)などがある。
The machine tool
本実施形態では、工作機械A,B,Cについて、下記(1)〜(4)に示すような工作機械情報が工作機械情報記憶部44に記憶されている。
In the present embodiment, the machine tool information as shown in the following (1) to (4) is stored in the machine tool
(1)工作機械A(5軸加工機)の製品番号AAAの工作機械情報
・製品番号AAA
・機械原点
・機械ストローク長
・タレット数
・主軸径
・チップコンベアAAA
・数値制御装置の種類
・工作機械Aで用いることができるNCプログラム用パートプログラム
・チップコンベアAAAで用いることができるNCプログラム用パートプログラム
(1) Machine tool A (5-axis machine) product number AAA machine tool information / product number AAA
・ Machine origin ・ Machine stroke length ・ Number of turrets ・ Spindle diameter ・ Chip conveyor AAA
-Type of numerical control device-Part program for NC program that can be used in machine tool A-Part program for NC program that can be used in chip conveyor AAA
(2)工作機械Aの製品番号AABの工作機械情報
・製品番号AAB
・機械原点
・工作機械Aで用いることができるNCプログラム用パートプログラム
・工作機械Aの製品番号AABで用いることができるNCプログラム用パートプログラム
(2) Machine tool A product number AAB machine tool information / product number AAB
-Machine origin-Part program for NC program that can be used in machine tool A-Part program for NC program that can be used in product number AAB of machine tool A
(3)工作機械Bの製品番号BAAの工作機械情報
・製品番号BAA
・機械原点
・機械ストローク長
・主軸頭
・チップコンベアBBB
・数値制御装置の種類
・工作機械Bで用いることができるNCプログラム用マクロ
・チップコンベアBBBで用いることができるNCプログラム用マクロ
(3) Machine tool B product number BAA machine tool information / product number BAA
・ Machine origin ・ Machine stroke length ・ Spindle head ・ Tip conveyor BBB
-Type of numerical control device-Macro for NC program that can be used in machine tool B-Macro for NC program that can be used in chip conveyor BBB
(4)工作機械C(付加加工機)の製品番号CAAの工作機械情報
・製品番号CAA
・機械原点
・機械ストローク長
・レーザの種類
・付加する材料の種類(材料Aと材料B)
・数値制御装置の種類
・工作機械Cで用いることができるNCプログラム用パートプログラム
・材料Aで付加加工を行う場合に用いることができるNCプログラム用パートプログラム
(4) Machine tool C (additional processing machine) product number CAA machine tool information / product number CAA
-Machine origin-Machine stroke length-Type of laser-Type of material to be added (Material A and Material B)
-Type of numerical control device-NC program part program that can be used in machine tool C-NC program part program that can be used when performing additional machining with material A
つぎに、演算処理手段5は、CPU(Central Processing Unit)等によって構成されており、記憶手段4にインストールされた情報処理プログラム1aを実行する。図1に示すように、本実施形態の演算処理手段5は、第1生成部51と、第2生成部52と、選択検出部53と、変更処理部54と、加工時間算出部55と、グラフ生成部56と、表示制御部57として機能する。なお、演算処理手段5として、CPUではなくASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)などを用いてもよい。以下、各構成部についてより詳細に説明する。
Next, the arithmetic processing means 5 is composed of a CPU (Central Processing Unit) or the like, and executes the information processing program 1a installed in the storage means 4. As shown in FIG. 1, the arithmetic processing means 5 of the present embodiment includes a
第1生成部51および第2生成部52は、NCプログラムシミュレータによって構成されており、NCプログラムに基づくシミュレーション画像を生成するものである。本実施形態において、第1生成部51は、後述する変更処理前のNCプログラムに基づくシミュレーション画像である第1シミュレーション画像を生成する。また、第2生成部52は、変更処理後のNCプログラムに基づくシミュレーション画像である第2シミュレーション画像を生成する。さらに、第2生成部52は、互いに異なる二以上の変更処理が別々に施されたNCプログラムがある場合、各NCプログラムに基づく第2シミュレーション画像をそれぞれ生成する。生成された第1シミュレーション画像は、表示手段3の第1シミュレーション表示エリアに表示される。第2シミュレーション画像は、表示手段3の第2シミュレーション表示エリアに表示される。
The
なお、本実施形態において、シミュレーション画像は、3次元のコンピュータグラフィックス動画像であるが、この構成に限定されるものではなく、所定時間間隔ごとの静止画像を時系列的に表示させるようにしてもよい。また、シミュレーション画像は、複数のNCプログラムから生成される各シミュレーション動画を繋げたものも含む。 In the present embodiment, the simulation image is a three-dimensional computer graphics moving image, but the present invention is not limited to this configuration, and still images at predetermined time intervals are displayed in chronological order. May be good. Further, the simulation image also includes an image in which each simulation moving image generated from a plurality of NC programs is connected.
選択検出部53は、入力手段2を介してユーザから入力された表示手段3上のタッチ位置を検出するものである。本実施形態において、選択検出部53は、表示手段3上におけるタッチ位置を監視する。そして、図2に示すように、第1シミュレーション表示エリアに表示されている第1シミュレーション画像がタッチ(選択)されたとき、当該選択された時点に対応するブロックまたはパートプログラムを特定する。また、選択検出部53は、図3に示すように、表示手段3に表示された各種のボタンがタッチされたとき、当該タッチされたボタンを特定する。
The
変更処理部54は、第1シミュレーション画像に基づいて選択された時点に対応するブロックまたはパートプログラムに対して、変更処理を施すものである。図3に示す実施形態において、変更処理部54は、表示手段3に表示された「変更」ボタンがタッチ選択されたとき、選択検出部53によって特定されたブロックまたはパートプログラムに対し、各種の変更処理を実行するようになっている。
The
図3に示すNCプログラム表示エリアに表示されているNCプログラムは、シーケンス番号(N番号)が1つのブロックになっている。ただし、これに限定されるものではない。例えば、シーケンス番号(N番号)の中に複数のブロックが含まれるNCプログラムでもよい。また、変更処理は、特定されたブロックだけでなく、その前後の複数のブロックを含めて変更してもよい。 The NC program displayed in the NC program display area shown in FIG. 3 has a sequence number (N number) as one block. However, the present invention is not limited to this. For example, an NC program in which a plurality of blocks are included in the sequence number (N number) may be used. Further, the change process may include not only the specified block but also a plurality of blocks before and after the specified block.
例えば、特定されたブロック(図3のN2210)と、それ以降の複数のブロック(例えば、N2220からN2310の10個のブロック)と、を変更処理してもよい。変更処理はブロックの削除も含んでいてもよく、その場合、本実施形態においては、ブロックを1つ削除すると、N番号が1つ少なくなる。他の例として、特定されたブロック(図3のN2210)と、その特定されたブロックの前の複数のブロック(例えば、N2160からN2200の5個のブロック)と、その特定されたブロックの後の複数のブロック(例えば、5ブロック)と、を変更処理してもよい。 For example, the specified block (N2210 in FIG. 3) and a plurality of subsequent blocks (for example, 10 blocks from N2220 to N2310) may be changed. The change process may also include the deletion of the block. In that case, in the present embodiment, if one block is deleted, the N number is reduced by one. As another example, the identified block (N2210 in FIG. 3), a plurality of blocks before the identified block (eg, 5 blocks from N2160 to N2200), and after the identified block. A plurality of blocks (for example, 5 blocks) may be changed.
さらに、変更処理は、特定されたブロックの中にマクロプログラムやパートプログラムを呼び出すためのMコード(例えば、M98)を追記するような変更処理の場合もある。マクロプログラムやパートプログラムを実行中のときに、第1シミュレーション画像に基づいてユーザが所定時の画像を選択した場合には、マクロプログラム自体やパートプログラム自体をまるごと別のマクロプログラムやパートプログラムに変更する変更処理を行ってもよい。また、選択された画像に対応する部分がマクロプログラムやパートプログラムの場合に、マクロプログラムやパートプログラムの中にあるブロック、条件式、引数などを変更する変更処理を行ってもよい。 Further, the change process may be a change process in which an M code (for example, M98) for calling a macro program or a part program is added to the specified block. When the user selects a predetermined image based on the first simulation image while the macro program or part program is being executed, the macro program itself or the part program itself is changed to another macro program or part program entirely. You may perform the change processing. Further, when the part corresponding to the selected image is a macro program or a part program, a change process for changing a block, a conditional expression, an argument, or the like in the macro program or the part program may be performed.
変更処理は、例えば、ワークを加工しない非切削経路を最短距離にするように変更前のNCプログラムに関連する工具位置データであるCLデータを解析し、最短距離にした座標位置をブロックで規定したNCプログラムに変更する処理を言う。CLデータを必ず解析する必要はなく、変更前のNCプログラムに記載されている座標位置を変更して変更後のNCプログラムを生成してもよい。この場合は、予め所定の工具の第1移動経路(インクリメンタル座標情報やアブソリュート座標情報)がプログラムされていた場合に、そのプログラムに対応した工具の第2移動経路のテーブルが記憶されているか、機械学習が可能な人工知能的な機能を有する人工知能部などが必要になる。 In the change process, for example, CL data, which is the tool position data related to the NC program before the change, is analyzed so that the non-cutting path where the workpiece is not machined is set to the shortest distance, and the coordinate position set to the shortest distance is defined by a block. The process of changing to an NC program. It is not always necessary to analyze the CL data, and the coordinate position described in the NC program before the change may be changed to generate the NC program after the change. In this case, if the first movement path (incremental coordinate information or absolute coordinate information) of the predetermined tool is programmed in advance, the table of the second movement path of the tool corresponding to the program is stored or the machine. An artificial intelligence department having an artificial intelligence function capable of learning is required.
また、工作機械AAAの過去に使用したNCプログラムを分析し、選択されたブロックの最適化処理を行ってもよい。例えば、ワークを曲面Aに加工するブロックを選択し最適化処理のボタンを押した場合に、曲率が曲面Aより大きい曲面Bを加工するNCプログラムと曲率が曲面Aよりも小さい曲面Bを加工するNCプログラムとのデータから曲面Cに対するNCプログラムを生成する。生成されたNCプログラムと、選択されたブロックと、曲面AのCADデータとを比較し、生成されたNCプログラムが曲面AのCADデータとの類似度が大きければ、選択されたブロックを新たに生成したNCプログラムに変更し、全体のNCプログラムを最適化する。 Further, the NC program used in the past of the machine tool AAA may be analyzed and the selected block may be optimized. For example, when a block for processing a workpiece into a curved surface A is selected and the optimization processing button is pressed, an NC program for processing a curved surface B having a curvature larger than the curved surface A and a curved surface B having a curvature smaller than the curved surface A are processed. An NC program for the curved surface C is generated from the data with the NC program. The generated NC program is compared with the selected block and the CAD data of the curved surface A, and if the generated NC program has a large degree of similarity with the CAD data of the curved surface A, a newly selected block is generated. Change to the NC program and optimize the whole NC program.
他の変更処理の例としては、変更前のNCプログラムの中で、特定のワーク面を荒加工するコードが記載されている場合がある。この場合に、特定の面を一定のピッチで直線上に工具軌跡が移動するように加工した後に、前の加工の工具軌跡から半ピッチ分をずらした工具軌跡で加工するようにコードを変更する変更処理を行い、変更後のNCプログラムを生成する場合がある。この変更処理では、荒加工で生じやすい取り代の急変による工具の欠損を防ぎ、工具寿命を延ばすことできる最適化処理が可能になる。 As an example of another change process, there is a case where a code for roughing a specific work surface is described in the NC program before the change. In this case, after machining a specific surface so that the tool locus moves on a straight line at a constant pitch, the code is changed so that the tool locus is shifted by half a pitch from the tool locus of the previous machining. The change process may be performed and the changed NC program may be generated. In this change process, it is possible to prevent the tool from being damaged due to a sudden change in the removal allowance, which is likely to occur in rough machining, and to perform an optimization process that can extend the tool life.
他の変更処理の例としては、変更前のNCプログラムの中で、ワークをZ軸に沿ってみた場合に直角に削るプログラムがある場合がある。この場合に、工具の移動経路を直角に削る部分に曲面(コーナ)を付けるプログラムを挿入する変更処理を行い、変更後のNCプログラムを生成する場合がある。この場合は、直角に削る部分で工具の食い込みを防ぐとともに、 工具負荷の急変による工具の破損を未然に防ぐ最適化処理が可能になる。 As an example of another change process, there may be a program in the NC program before the change that cuts the work at a right angle when viewed along the Z axis. In this case, a change process for inserting a program for adding a curved surface (corner) to a portion where the movement path of the tool is cut at a right angle may be performed to generate a changed NC program. In this case, it is possible to prevent the tool from biting into the part to be cut at a right angle and to prevent the tool from being damaged due to a sudden change in the tool load.
なお、本実施形態において、変更処理とは、加工時間の短縮、加工精度の向上、電力やクーラントの節約、切屑の効率的な除去、工程管理の可視化による効率化、工具の破損防止、工具交換頻度の低減等のように、機械加工にメリットをもたらす処理である。 In the present embodiment, the change processing includes shortening of machining time, improvement of machining accuracy, saving of electric power and coolant, efficient removal of chips, efficiency improvement by visualization of process management, prevention of tool damage, and tool replacement. It is a process that brings benefits to machining, such as reducing the frequency.
加工時間算出部55は、第1シミュレーション画像に基づいて選択されたブロックまたはパートプログラムについて、変更処理部54による変更処理を施す前の加工時間と、変更処理を施した後の加工時間とを算出するものである。ここで、加工時間とは、加工開始から変更前のコードが実行された後までの時間、加工開始から変更後のコードが実行された後までの時間、プログラム実行開始から変更前のコードが実行された後までの時間、プログラム実行開始から変更後のコードが実行された後までの時間などである。また、加工時間は、変更するブロックの変更前の実行時間、変更処理された後のNCコードだけを実行した時間でもよい。なお、加工時間算出部55は、変更処理を施す前の加工時間と、変更処理を施した後の加工時間との差異を算出してもよい。
The processing
グラフ生成部56は、プログラムの実行時間やプログラムを実行したことによる加工時間を示すグラフであって、その中に、変更したプログラム部分に対応した対応時間を示したグラフを生成するものである。本実施形態では、後述するとおり、互いに異なる二以上の変更処理が別々に施されたNCプログラムに基づく第2シミュレーション画像がある場合、図5に示すとおり、各変更処理によって変更された加工時間帯を示すグラフを生成するようになっている。
The
表示制御部57は、表示手段3の表示内容を制御するものである。本実施形態において、表示制御部57は、第1生成部51や第2生成部52によって生成されたシミュレーション画像と、GUIデータ記憶部43から読み出したGUIデータとに基づいて、図2から図4に示すような第1シミュレーション表示エリアや第2シミュレーション表示エリアを表示手段3に表示させる。
The
また、表示制御部57は、NCプログラム記憶部42から読み出したNCプログラムと、GUIデータとに基づいて、図3に示すようなNCプログラム表示エリアを表示手段3に表示させる。そして、表示制御部57は、選択検出部53によって選択されたブロックまたはパートプログラムをNCプログラムの他の部分と識別できるように表示する。識別表示としては、図3に示すような矢印を付す他に、太文字やハイライト表示をしたり、目立つ色に変更してもよい。
Further, the
さらに、表示制御部57は、加工時間算出部55によって算出された加工時間と、GUIデータとに基づいて、図4に示すような加工時間表示エリアや、図5に示すようなグラフ表示エリアを表示手段3に表示させてもよい。
Further, the
つぎに、本実施形態の情報処理装置1および情報処理プログラム1aによる作用について説明する。 Next, the operation of the information processing device 1 and the information processing program 1a of the present embodiment will be described.
以下、本実施形態の情報処理装置1および情報処理プログラム1aを用いてNCプログラムを最適化する処理について、表示手段3に表示されたグラフィカルユーザインターフェースを操作する際の処理に沿って図6を用いて説明する。 Hereinafter, with respect to the process of optimizing the NC program using the information processing device 1 and the information processing program 1a of the present embodiment, FIG. 6 is used in accordance with the process of operating the graphical user interface displayed on the display means 3. I will explain.
本実施形態の情報処理装置1および情報処理プログラム1aを用いてNCプログラムを最適化する場合、まず、第1生成部51が、工作機械A(5軸加工機)の工作機械情報AをもとにNCプログラムに基づく第1シミュレーション画像を生成する(ステップS1)。図2に示すように、表示制御部57が当該第1シミュレーション画像を第1シミュレーション表示エリアに表示する(ステップS2)。
When optimizing the NC program using the information processing device 1 and the information processing program 1a of the present embodiment, first, the
ここで、工作機械情報Aとは、工作機械A(5軸加工機)で共通する情報と、工作機械A(5軸加工機)の個々の製品に固有の情報と、を含む情報である。工作機械Aに共通する情報とは、例えば、5軸加工機での機械原点、5軸加工機での機械ストローク長、主軸径、5軸加工機で用いることができるNCプログラム用パートプログラム、5軸加工機で使用できる工具などである。個々の製品固有の工作機械情報としては、工作機械A(5軸加工機)の製品番号AAA、製品番号AAAの機械原点、製品番号AAAの機械ストローク長、チップコンベアの種類(チップコンベアAAA)、チップコンベアAAAで用いることができるNCプログラム用パートプログラム、数値制御装置の種類(C社製、D社製など)などがある。 Here, the machine tool information A is information including information common to the machine tool A (5-axis machine tool) and information unique to each product of the machine tool A (5-axis machine tool). Information common to machine tool A includes, for example, the machine origin in a 5-axis machine, the machine stroke length in a 5-axis machine, the spindle diameter, and the NC program part program that can be used in a 5-axis machine. Tools that can be used in shaft processing machines. Machine tool information specific to each product includes product number AAA of machine tool A (5-axis machine), machine origin of product number AAA, machine stroke length of product number AAA, type of chip conveyor (chip conveyor AAA), and There are NC program part programs that can be used in the chip conveyor AAA, types of numerical control devices (manufactured by C company, D company, etc.) and the like.
つぎに、ユーザが第1シミュレーション画像を見ながら、最適化したいタイミングで第1シミュレーション画像をタッチすると、選択検出部53が第1シミュレーション画像に基づく選択を検出する(ステップS3)。そして、表示制御部57が、選択された時点に対応するブロックまたはパートプログラムをNCプログラムの他の部分と識別できるように表示する(ステップS4)。これにより、ユーザはシミュレーション画像を見ながら最適化処理を施したい箇所を直感的に選択でき、操作性が向上する。
Next, when the user touches the first simulation image at the timing desired to be optimized while viewing the first simulation image, the
つづいて、図3に示すように、ユーザが表示手段3上の「変更」ボタンをタッチすると、変更処理部54が、第1シミュレーション画像に基づいて選択された時点に対応するブロックまたはパートプログラムに変更処理を施す(ステップS5)。なお、ユーザが表示手段3上の「再スタート」ボタンをタッチすると、第1シミュレーション画像の再生が再スタートされ、変更処理を施したい箇所を選択し直すことができる。
Subsequently, as shown in FIG. 3, when the user touches the "change" button on the display means 3, the
つぎに、第2生成部52が、変更処理後のNCプログラムに基づく第2シミュレーション画像を生成するとともに(ステップS6)、加工時間算出部55が、変更処理を施す前の加工時間と、変更処理を施した後の加工時間とを算出する(ステップS7)。これにより、表示制御部57は、図4に示すように、第1シミュレーション画像に加えて、第2シミュレーション画像を第2シミュレーション表示エリアに表示するとともに(ステップS8)、各シミュレーション表示エリアに付随させた各加工時間表示エリアに変更処理を施す前後の加工時間を表示する(ステップS9)。
Next, the
本実施形態においては、工具の移動経路を短くすることにより加工時間を短くしている。そのため、選択されたブロックやパートプログラムの工具の座標位置や座標位置への移動指令などのNCコードを変更する変更処理を施している。図4において、第1シミュレーション画像では、工具が加工領域の一度上方に退避した後に、図の左側に移動し、その後加工位置に向かって移動する動画になっている。これに対して、第2シミュレーション画像では、工具が上方に退避することなく、左側に移動し、その後加工位置に向かって移動する動画になっている。 In the present embodiment, the machining time is shortened by shortening the moving path of the tool. Therefore, a change process for changing the NC code such as the coordinate position of the selected block or the tool of the part program and the movement command to the coordinate position is performed. In FIG. 4, the first simulation image is a moving image in which the tool moves upward once in the machining area, then moves to the left side of the drawing, and then moves toward the machining position. On the other hand, in the second simulation image, the tool moves to the left side without retracting upward, and then moves toward the machining position.
ステップS1からステップS9が実行されることにより、ユーザは、変更処理を施すことによって短縮される加工時間を直感的に把握し、当該変更処理を採用するか否かを判断しやすい。そして、図4に示すように、ユーザが表示手段3上の「選択」ボタンのいずれかをタッチすると、選択検出部53がユーザによる選択を検出し(ステップS10)、当該選択された方のNCプログラムがNCプログラム記憶部42に記憶される(ステップS11)。
By executing steps S1 to S9, the user can intuitively grasp the machining time shortened by performing the change process and easily determine whether or not to adopt the change process. Then, as shown in FIG. 4, when the user touches any of the "selection" buttons on the display means 3, the
なお、本実施形態では、単一の変更処理をシミュレートする場合について説明したが、この構成に限定されるものではなく、互いに異なる二以上の変更処理が別々に施されたNCプログラムを同時にシミュレートしてもよい。例えば、図5に示すように、第2シミュレーション表示エリアを複数配置し、加工時間を最適化する変更処理を施したNCプログラムに基づく第2シミュレーション画像と、工具交換頻度を最適化する変更処理を施したNCプログラムに基づく第2シミュレーション画像のそれぞれを表示させてもよい。 In the present embodiment, the case of simulating a single change process has been described, but the present invention is not limited to this configuration, and an NC program in which two or more different change processes are separately performed is simultaneously simulated. You may do it. For example, as shown in FIG. 5, a second simulation image based on an NC program in which a plurality of second simulation display areas are arranged and a change process for optimizing the machining time is performed, and a change process for optimizing the tool change frequency is performed. Each of the second simulation images based on the applied NC program may be displayed.
また、グラフ生成部56によって、それぞれの変更処理による加工時間帯を示すグラフを生成させ、図5に示すように、グラフ表示エリアに表示させてもよい。これにより、ユーザは各変更処理によって最適化された時間帯を直感的に把握し、いずれの変更処理を採用するか否かを判断しやすい。詳細を以下で説明する。
Further, the
図5は、加工時間が短縮することが可能な工具の移動経路を短くする変更処理をしたNCプログラムの第2シミュレーション画像Aと、工具交換頻度が少なくなるように回転数を下げる変更処理をしたNCプログラムの第2シミュレーション画像Bとを生成し、表示手段3上の第2シミュレーション画像表示エリアに表示している。 FIG. 5 shows the second simulation image A of the NC program that has been changed to shorten the moving path of the tool that can shorten the machining time, and the change process that lowers the rotation speed so that the tool change frequency is reduced. A second simulation image B of the NC program is generated and displayed in the second simulation image display area on the display means 3.
また、図5に示す表示手段3の表示において、下方のグラフ表示エリアに2つのグラフが表示されている。1つのグラフ(第1グラフ)は、変更処理を施していないNCプログラムを実行した場合の実行時間を示したグラフである。図5において、変更処理を施していないNCプログラムは、20分程度でプログラムの実行が終了する帯グラフの例を示している。本実施形態のプログラムの実行時間は、ワークを加工してワークの加工が終了する時間でもあるため加工時間ともいう。 Further, in the display of the display means 3 shown in FIG. 5, two graphs are displayed in the lower graph display area. One graph (first graph) is a graph showing the execution time when the NC program that has not been changed is executed. In FIG. 5, the NC program that has not been changed shows an example of a band graph in which the execution of the program is completed in about 20 minutes. The execution time of the program of the present embodiment is also referred to as a machining time because it is also a time when the work is machined and the machining of the work is completed.
一方、もう1つのグラフ(第2グラフ)は、工具移動経路を短くする変更処理Aと工具主軸の回転数を下げる変更処理Bとを行ったNCプログラムの実行時間を示した帯グラフの例である。第2グラフには、変更処理Aに対応する部分の時間を時間A1と時間A2として示し、変更処理Bに対応する部分の時間を時間B1と時間B2として示している。同様に、第1グラフにも、変更処理前の変更処理Aに対応する部分の時間を時間A1と時間A2として示し、変更処理前の変更処理Bに対応する部分の時間を時間B1と時間B2として示している。 On the other hand, the other graph (second graph) is an example of a band graph showing the execution time of the NC program in which the change process A for shortening the tool movement path and the change process B for lowering the rotation speed of the tool spindle are performed. is there. In the second graph, the time of the portion corresponding to the change process A is shown as time A1 and time A2, and the time of the portion corresponding to the change process B is shown as time B1 and time B2. Similarly, in the first graph, the time of the part corresponding to the change process A before the change process is shown as time A1 and time A2, and the time of the part corresponding to the change process B before the change process is time B1 and time B2. It is shown as.
図5においては、グラフ表示エリアに第1グラフと第2グラフとが並んで表示されているため、NCプログラムの実行による加工時間が第2グラフの方が短くなっていることが直感的に分る。また、変更処理Aは、加工時間を短縮することに寄与しているが、変更処理Bは、加工時間の短縮には寄与しておらず加工時間自体は長くなっている。そのため、ユーザは、表示手段3に表示されている情報をもとに、加工時間の短縮を目的として、変更処理Aだけを行ったNCプログラムを選択し、ワークの加工を行うことを選択することもできる。この場合は、図5に示すA選択のボタンを押すかクリックする。 In FIG. 5, since the first graph and the second graph are displayed side by side in the graph display area, it is intuitively understood that the processing time by executing the NC program is shorter in the second graph. To. Further, the change process A contributes to shortening the machining time, but the change process B does not contribute to shortening the machining time, and the machining time itself is long. Therefore, based on the information displayed on the display means 3, the user selects an NC program in which only the change processing A is performed for the purpose of shortening the processing time, and selects to process the work. You can also. In this case, press or click the A selection button shown in FIG.
また、加工時間は少し伸びてしまうが、工具交換の頻度が少なくなるため工具を購入する費用を抑えることを目的として、変更処理Bだけを行ったNCプログラムを選択し、ワークの加工を行うことを選択することもできる。この場合は、図5に示すB選択のボタンを押すかクリックする。 In addition, although the machining time will be slightly extended, the frequency of tool changes will be reduced, so for the purpose of reducing the cost of purchasing tools, select an NC program that has performed only change processing B, and machine the workpiece. You can also select. In this case, press or click the B selection button shown in FIG.
図5においては、第2グラフは、変更処理Aと変更処理Bとを行ったNCプログラムを実行した際の加工時間を示している。この第2グラフに示される加工時間は、変更処理Bを行っているが何も変更処理をしないNCプログラムを実行した際の加工時間より短い。そこで、2つの変更処理(変更処理Aと変更処理B)を行ったNCプログラムを用いてワークを加工することを選択することも可能である。この場合は、図5に示すAとBの両方を選択のボタンを押すかクリックする。 In FIG. 5, the second graph shows the machining time when the NC program in which the change process A and the change process B are performed is executed. The machining time shown in the second graph is shorter than the machining time when the NC program in which the change process B is performed but no change process is executed is executed. Therefore, it is also possible to select to process the work by using the NC program in which the two change processes (change process A and change process B) are performed. In this case, press or click the button for selecting both A and B shown in FIG.
以上のような実施形態1によれば、以下のような効果を奏する。
まず、
1.ユーザはシミュレーション画像を見ながら変更処理を施したい箇所を直感的に選択でき、操作性を向上することができる。
さらに、表示手段3に表示する態様によっては、次の効果を有する。
2.変更処理を施すことによって短縮される加工時間を直感的に把握し、当該変更処理を採用するか否かを判断しやすい。
3.互いに異なる二以上の変更処理をシミュレートする場合、各変更処理によって最適化される時間帯を直感的に把握し、いずれの変更処理を採用するか否かを判断しやすい。
According to the above-described first embodiment, the following effects are obtained.
First,
1. 1. The user can intuitively select the part to be changed while looking at the simulation image, and the operability can be improved.
Further, it has the following effects depending on the mode of displaying on the display means 3.
2. It is easy to intuitively grasp the processing time shortened by performing the change processing and determine whether or not to adopt the change processing.
3. 3. When simulating two or more change processes that are different from each other, it is easy to intuitively grasp the time zone optimized by each change process and determine which change process to adopt.
<実施形態2>
実施形態1の図3は、変更ボタンをクリックすれば、第2シミュレーション画像を生成する形態である。それに対して、実施形態2では、図7に示すように、変更ボタンをクリックした後に、別のウィンドウが開き、モーダル指令や座標を入力できる入力欄などがある編集画面を表示する形態である。
<Embodiment 2>
FIG. 3 of the first embodiment is a mode in which a second simulation image is generated by clicking the change button. On the other hand, in the second embodiment, as shown in FIG. 7, another window opens after clicking the change button, and an edit screen having an input field for inputting modal commands and coordinates is displayed.
例えば、図3に示す第1シミュレーション画像で変更したい工程を含む時点を選択し、シミュレーションをその時点で止め、対応するNCプログラムを確認する。NCプログラムの確認は、図3に表示されるNCプログラムの一部だけでなく、上下にスクロールさせて、作業者が気になる箇所を確認することができる。NCプログラムを確認し、変更したい場合は図3に示す変更ボタンを押すと、図7(a)に示す編集画面が表示される。 For example, in the first simulation image shown in FIG. 3, a time point including the process to be changed is selected, the simulation is stopped at that point, and the corresponding NC program is confirmed. The NC program can be confirmed not only by a part of the NC program displayed in FIG. 3, but also by scrolling up and down to confirm the part of interest to the operator. If you want to check the NC program and change it, press the change button shown in FIG. 3, and the edit screen shown in FIG. 7A is displayed.
図7(a)に示す編集画面は、選択された時のモーダル指令があればそのモーダル指令が表示され、本実施形態では「G00」のモーダル指令コードが表示されている。本実施形態の編集画面では、この「G00」のモーダル指令を編集可能になっているので、「G01」などに変更することができる。 On the edit screen shown in FIG. 7A, if there is a modal command at the time of selection, the modal command is displayed, and in the present embodiment, the modal command code of "G00" is displayed. On the edit screen of this embodiment, since the modal command of "G00" can be edited, it can be changed to "G01" or the like.
さらに、図7(a)に示した編集画面には、第1シミュレーション画像で選択した選択画像に対応した対応ブロックが選択点として表示されている。本実施形態では、X座標、Y座標、Z座標の座標が表示されており、それぞれX座標、Y座標、Z座標の数字を変更することができるようになっている。また、対応ブロックに対応した対応シミュレーション画像を表示している。これにより、シミュレーション画像を確認しながら、座標の数値を変更することができる。本実施形態では、ブロックは座標に関するものだけであったが、それに限定されない。ブロックそのものを表示して、自由に編集できるような編集画面でもよい。ここでのブロックに対応したシミュレーション画像は、選択されたブロックだけのシミュレーション動画だけでなく、選択されたブロックの前後のブロックを複数含めたシミュレーション動画でもよい。複数のブロックに対応したシミュレーション動画では、選択したブロックの動画が表示されているときに、背景画像の色を変えるなど、シミュレーション動画の中でも他の動画と識別できるようにしてもよい。 Further, on the editing screen shown in FIG. 7A, a corresponding block corresponding to the selected image selected in the first simulation image is displayed as a selection point. In the present embodiment, the X coordinate, the Y coordinate, and the Z coordinate are displayed, and the numbers of the X coordinate, the Y coordinate, and the Z coordinate can be changed, respectively. In addition, the corresponding simulation image corresponding to the corresponding block is displayed. This makes it possible to change the numerical values of the coordinates while checking the simulation image. In this embodiment, the blocks are only related to coordinates, but are not limited thereto. The editing screen may be such that the block itself is displayed and can be freely edited. The simulation image corresponding to the block here may be not only a simulation movie of only the selected block but also a simulation movie including a plurality of blocks before and after the selected block. In the simulation video corresponding to a plurality of blocks, when the video of the selected block is displayed, the color of the background image may be changed so that the simulation video can be distinguished from other videos.
編集画面で必要に応じて編集を行う。編集画面の内容を確認後、変更ボタンを再度押すと変更処理が行われ、変更後のNCプログラムに基づいた第2シミュレーション画像が生成される。生成された第2シミュレーション画像は、第2シミュレーション表示エリアに表示される。このようにすることで、作業者のニーズに応じたプログラムの変更を、作業者に直観的に分かりやすくし、プログラムをニーズに応じて正確に変更ができる。なお、編集画面は別ウィンドウであるが、別タブに表示する形でもよい。 Edit as necessary on the edit screen. After confirming the contents of the edit screen, when the change button is pressed again, the change process is performed and the second simulation image based on the changed NC program is generated. The generated second simulation image is displayed in the second simulation display area. By doing so, the change of the program according to the needs of the worker can be intuitively understood by the worker, and the program can be changed accurately according to the needs of the worker. Although the edit screen is a separate window, it may be displayed in a separate tab.
図7(b)においても、変更ボタンがクリックされると編集画面が別ウィンドウに表示される。編集画面では、選択された画面に対応する対応ブロックが選択点として表示されている。そのブロックの中でシリアルナンバーだけが編集可能になっている。本実施形態では、シリアルナンバーとブロックが対応しているため、対応ブロックを選択はしたものの、そこに表示されるシミュレーション画像を確認するとユーザの考えていたものと異なる場合がある。そこで、ブロック自体(本実施形態ではシリアル番号を変更)を変更する編集ができるようにしている。シリアル番号は、直接入力する形でもいいし、スクロールで選択できるようにしてもよい。シミュレーション表示エリアには、選択されたシリアル番号に対応したシミュレーション画像が表示される。 Also in FIG. 7B, when the change button is clicked, the edit screen is displayed in a separate window. On the edit screen, the corresponding block corresponding to the selected screen is displayed as a selection point. Only the serial number is editable in that block. In the present embodiment, since the serial number and the block correspond to each other, although the corresponding block is selected, it may be different from what the user thinks when checking the simulation image displayed there. Therefore, the block itself (in this embodiment, the serial number is changed) can be edited. The serial number may be entered directly or may be selected by scrolling. A simulation image corresponding to the selected serial number is displayed in the simulation display area.
<実施形態3>
本実施形態では、STL形式のデータからGコードを生成して付加加工の工作機械で加工物を作る形態について説明する。まず、CADデータをSTL形式のデータに変換し、加工物に使用する材料の情報や付加加工機の工作機械の情報をあわせて、変更前のGコードを作成する。Gコードを作成したらGコードに基づく加工物の作成過程を示す第1シミュレーション画像を生成する。生成された第1シミュレーション画像は、第1シミュレーション表示エリアに表示される。
<Embodiment 3>
In this embodiment, a mode in which a G code is generated from STL format data and a workpiece is produced by an additional machining machine tool will be described. First, the CAD data is converted into STL format data, and the information on the material used for the workpiece and the information on the machine tool of the additional processing machine are combined to create the G code before the change. After creating the G code, a first simulation image showing the process of creating the workpiece based on the G code is generated. The generated first simulation image is displayed in the first simulation display area.
第1シミュレーション表示エリアに表示された動画を見ながら、作業者は変更したい箇所がある場合はその箇所で動画を止める。その際に表示手段3上に表示されている変更ボタンをクリックすると、対応するGコードの部分が最適化処理され、変更されたGコードが生成される。変更されたGコードに基づく第2シミュレーション画像が生成され、第2シミュレーション表示エリアに表示される。 While watching the moving image displayed in the first simulation display area, the operator stops the moving image at the place where he / she wants to change. At that time, when the change button displayed on the display means 3 is clicked, the corresponding G code portion is optimized and the changed G code is generated. A second simulation image based on the modified G code is generated and displayed in the second simulation display area.
<その他>
情報処理装置1は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、実施形態1では、第1生成部51および第2生成部52は、NCプログラムに基づいてシミュレーション画像を生成していたが、この構成に限定されるものではなく、加工物の構造データと、当該加工物を加工するために用いる工作機械の情報とに基づいて、シミュレーション画像を生成してもよい。
<Others>
The information processing device 1 is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate. For example, in the first embodiment, the
この場合、第1生成部51は、加工物の構造データと工作機械の情報とをもとに第1シミュレーション画像を生成し、第1シミュレーション表示エリアに表示させる。また、変更処理部54は、第1シミュレーション画像に基づいて選択された時点に対応する加工物の構造データまたは工作機械の情報に対して、選択された加工物の構造データの該当箇所または工作機械の情報の該当箇所に変更処理を施す。そして、第2生成部52は、変更処理部54で変更処理された加工物の構造データと工作機械の情報とをもとに第2シミュレーション画像を生成し、第2シミュレーション表示エリアに表示させる。
In this case, the
なお、構造データとしては、CADデータ、CL(Cutter Location)データ、STL形式のデータ、STEP(Standard for the Exchange of Product model data)形式のデータ、IGES(Initial Graphics Exchange Specification)形式のデータ、PARASOLID形式のデータ、SAT形式のデータ、ACIS形式のデータなどがある。また、工作機械の情報とは、工具に関する情報や工具の動作情報のみならず、機械原点や機械ストローク等のように、工作機械に固有の情報も含まれる。 The structural data includes CAD data, CL (Cutter Location) data, STL format data, STEP (Standard for the Exchange of Product model data) format data, IGES (Initial Graphics Exchange Specification) format data, and PARASOLID format. Data, SAT format data, ACIS format data, and the like. Further, the machine tool information includes not only information about the tool and tool operation information, but also information unique to the machine tool such as the machine origin and the machine stroke.
1 情報処理装置
1a 情報処理プログラム
2 入力手段
3 表示手段
4 記憶手段
5 演算処理手段
41 プログラム記憶部
42 NCプログラム記憶部
43 GUIデータ記憶部
44 工作機械情報記憶部
51 第1生成部
52 第2生成部
53 選択検出部
54 変更処理部
55 加工時間算出部
56 グラフ生成部
57 表示制御部
1 Information processing device 1a Information processing program 2 Input means 3 Display means 4 Storage means 5 Arithmetic processing means 41
Claims (6)
互いに異なる二以上の変更処理が別々に施されたNCプログラムに基づく前記第2シミュレーション画像を個別に表示する複数の前記第2シミュレーション表示エリアを表示手段に表示させる、請求項1に記載の情報処理装置。 The information processing according to claim 1, wherein a plurality of the second simulation display areas for individually displaying the second simulation image based on an NC program to which two or more different change processes are separately displayed are displayed on the display means. apparatus.
互いに異なる二以上の変更処理が別々に施された前記加工物の構造データまたは前記工作機械の情報に基づく前記第2シミュレーション画像を個別に表示する複数の前記第2シミュレーション表示エリアを表示手段に表示させる、請求項3に記載の情報処理装置。 A plurality of the second simulation display areas for individually displaying the second simulation image based on the structural data of the workpiece or the information of the machine tool that have been separately subjected to two or more different modification processes are displayed on the display means. The information processing apparatus according to claim 3.
互いに異なる二以上の変更処理が別々に施されたGコードに基づく前記第2シミュレーション画像を個別に表示する複数の前記第2シミュレーション表示エリアを表示手段に表示させる、情報処理装置。 An information processing device that causes a display means to display a plurality of the second simulation display areas that individually display the second simulation image based on a G code that has been separately subjected to two or more different modification processes.
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