JP2975710B2 - ピッキング装置 - Google Patents

ピッキング装置

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JP2975710B2
JP2975710B2 JP6705391A JP6705391A JP2975710B2 JP 2975710 B2 JP2975710 B2 JP 2975710B2 JP 6705391 A JP6705391 A JP 6705391A JP 6705391 A JP6705391 A JP 6705391A JP 2975710 B2 JP2975710 B2 JP 2975710B2
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和男 本田
清 有方
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、段ボール箱製品その他
種々の直方体形状物品(以下、段ボール箱製品と総称す
る)を取扱う流通システム等に利用されるピッキング装
置に係わり、特にパレット上に多層積みされた同一品種
の段ボール箱製品を取り下ろして自動的に所望とする異
品種多層積みのパレットを実現するピッキング装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、流通業界においては、同一品種
の物品ごとに段ボール箱に積めた後、他の品種の段ボー
ル箱製品とともに混載して所定の店舗その他の場所に運
搬することが行われている。
【0003】従来、かかる同一品種の多層積みされた段
ボール箱製品を所望とする異品種多層積みのパレット
実現するピッキング作業には図6に示すようなピッキン
グ装置が用いられている。このピッキング装置は、具体
的には各品種a,b,cに対応して供給コンベア1a,
1b,1cが設けられ、これら供給コンベア1a,1
b,1cから同一品種の段ボール箱製品が多層積みされ
たパレットがデパレタイザー2a,2b,2cに供給さ
れ、ここで供給されたパレットは図示しないリフター機
構によって搬出ライン高さまで持ち上げられた後、上側
から層単位で取り下ろされ、引き続き、同様にリフター
機構にて搬出ライン高さまで持ち上げられ、同様に上層
の1層分だけ取り下ろしされ、このようにして取り下ろ
しされた各層の段ボール箱製品は整列機3a,3b,3
cに送られる。これら整列機3a,3b,3cでは、各
層単位で取り下ろしされた複数の段ボール箱製品の中か
ら1個ずつ段ボール箱製品4を取出して一定方向に整列
し順次搬送コンベア5a,5b,5cへ導入する。これ
ら搬送コンベア5a〜5cの後端部側には当該コンベア
5a〜5cにそれぞれ跨がって所定の速度で走行するパ
レットコンベア6が設置され、このパレットコンベア6
上には下流側から所定の間隔で空パレット7が搬送コン
ベア5a側→5b側→5c側の順序で移動している。従
って、空パレット7は先ず搬送コンベア5a側に到達す
るが、このとき品種aの段ボール箱製品を取扱う作業員
8aが予め定めた作業計画に基づいて例えば2層分だけ
品種aの段ボール箱製品を積み付けすると、この2層積
みされたパレット7aは引き続き搬送コンベア5b側に
移動する。ここでは、品種bの段ボール箱製品を取扱う
作業員8bが下流側から到達する2層積みされた品種a
の段ボール箱製品の上に同様に作業計画に基づいて品種
bの段ボール箱製品を取扱う作業員8cは、3層積みさ
れたパレット7bが到来するとその品種bの段ボール箱
製品の上に品種cの段ボール箱製品を1層分だけ積み付
けし、図7に示すように1パレットにつき3品種多層積
みのパレット7cができ上がる。引き続き、積み付け作
業計画に基づいて各パレットごとに積み付け作業を繰り
返し実施し、必要な数の多品種多層積みのパレットがで
き上がったときにピッキング作業が完了する。9はパレ
ットを持ち上げる時にリフターの爪を差し込む差し込み
孔である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
ピッキング装置では、各層ごとに人間が積み付け作業計
画に基づいて複数の段ボール箱製品をパレットに積み付
けること、および同一品種の段ボール箱製品を2層以上
迅速に積み付けることも多いこと等から、積み付け作業
の労力が非常にきびしく、また各品種のラインごとに同
一のパレットに必要層数分だけ段ボール箱製品を載置し
なければならず、作業時間が非常に長くかかる問題があ
る。また、少なくとも一度に取り扱う品種の数だけライ
ン設備が必要となるので、設備費用が高く、しかもピッ
キング装置の作業スペースを十分に確保する必要があ
る。また、一般的に取扱うべき品種は数十種類以上もあ
ることから、益々以上のような不具合が増大化し、かか
る不具合を解決することが急務となっている。
【0005】本発明は上記実情にかんがみてなされたも
ので、少ないスペースを有効に生かしながら短時間に異
品種多層積みのパレットを容易に実現可能とし、しかも
ピッキング作業の能率向上に大きく貢献しうるピッキン
グ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】本発明に係わるピッキン
グ装置は上記課題を解決するために、各品種の積み順お
よび各品種ごとの積載層数をもった層ピッキング指令を
送出する層ピッキング指令手段と、同一品種の多層積み
されたパレットを複数品種について順次供給する供給装
と、この供給装置から供給される各パレットの多層積
み製品から前記層ピッキング指令に基づいて所要の層数
だけ層単位で取り下ろしを行い、残りの製品をパレット
ごと返送するデパレタイザーと、このデパレタイザーに
よって取り下ろしされた層単位の製品を空パレットに積
み付けし前記層ピッキング指令に基づく異品種製品を多
層積みするパレタイザーと、予め作業計画に基づく層ピ
ッキング運転に必要な動作条件が記憶され、前記層ピッ
キング指令である作業計画に基づいて、前記記憶された
動作条件に従って前記デパレタイザーからの層製品の取
り下ろし位置および前記パレタイザーによる層製品積み
付け位置をそれぞれ制御する制御手段を設けた構成で
ある。なお、前記層ピッキング指令手段としては、予め
各品種ごと一層当りの製品ケース数および寸法共通品種
をもつ積み付けパターンが記憶され、作業計画に応じて
入力される各品種および各品種ごとの製品ケース数に基
づき、前記記憶された積み付けパターンの中から前記パ
レタイザーに異品種多層積みする各品種ごとの積み付け
パターンおよび各品種ごとの積み付け層数を決定する層
積み付け数決定手段と、予め少なくとも製品積み付け時
の各層面積および各層重量の制約条件が設定され、前記
層積み付け数決定手段によって決定された各品種ごとの
積み付け層数を受けたとき、前記選択された各品種ごと
の積み付けパターンが前記各条件を満たすような積み付
け順を定めた作業計画を作成する積み付け順決定手段と
を備え、この積み付け順決定手段から作業計画を層ピッ
キング指令として送出する構成である。 また、前記デパ
レタイザーとしては、同一品種の多層積みされたパレッ
トを載置するための昇降機構が設けられ、前記制御手段
の位置制御信号を受けて前記パレット上から層単位で取
り下ろすごとに最上層の製品高さ位置を取り下ろす上昇
動作を行うことにより、取り下ろす層製品高さ位置を最
適位置に設定できる。 さらに、パレタイザーとしては、
空パレットを載置するための昇降機構が設けられ、前記
制御手段の位置制御信号を受けて前記空パレットの位置
が製品積み付けに最適な位置に設定され、かつ、層単位
の製品の積み付け後層相当距離だけ下降動作を行うこと
により、積み付け高さ位置を最適位置に設定できる。
【0007】
【作用】従って、本発明は以上のような手段を講じたこ
とにより、供給装置から同一品種ごとに多層積みされた
複数品種のパレットがデパレタイザーに供給されると、
このデパレタイザーでは層ピッキング指令の積み順に相
当する品種であれば、層ピッキング指令の積載層数に基
づいてパレットの最上層から順に層単位で取り下ろしを
行いながらパレタイザーに導き、残った製品はパレット
ごと返送する。このとき、パレタイザーでは、デパレタ
イザーから送られてくる層単位の製品を層単位で空パケ
ットに積み付けし、層ピッキング指令による各品種ごと
の層数だけ積み付けしたとき、1つのパレットに対する
積み付け作業を完了し、所定の場所へ搬送するようにし
たので、それぞれ1台のデパレタイザーおよびパレタイ
ザーを用いて迅速、かつ、確実に多品種混載形の多層積
パレットを実現できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本発明装置の一実施例を示す構成図
である。同図において11は図示イ方向から供給されて
くる同一品種の多層積みパレット12の最上層から順次
層単位で段ボール箱製品を取り下ろしするデパレタイザ
ーであって、このデパレタイザー11の入り側には供給
コンベア13、出側には排出コンベア14がそれぞれ設
置されている。これら供給コンベア13および排出コン
ベア14の端部はそれぞれ図示しない自動倉庫に接続さ
れている。この供給コンベア13は自動倉庫によって搭
載される同一品種のフル多層(例えば10層)積みまた
は作業計画に基づく同一品種の任意層数多層積みされた
パレット12を複数品種について順次搬送してデパレタ
イザー11に供給し、また排出コンベア14はデパレタ
イザー11にてパレット12から所要とする層数分だけ
段ボール箱製品を取り下ろした残りの層数の段ボール箱
製品を積んだパレット12を図示ロ方向に返送し、再び
前記自動倉庫に戻して再度供給コンベア13に導入する
構成となっている。
【0009】前記デパレタイザー11の製品取り下ろし
側には例えばレイヤーコンベア15を介してパレタイザ
ー16が設置され、デパレタイザー11から図示ハ方向
に取り下ろしされた層単位の段ボール箱製品をパレタイ
ザー16に供給する。このパレタイザー16の入り側に
は空パレット17を図示ニ方向に供給する空パレット
給コンベア18が設置され、出側にはパレタイザー16
から作業計画に基づいて搭載された所要とする異品種多
層積みパレット19を図示矢印ホ方向に搬送する搬送コ
ンベア20が設けられている。
【0010】前記デパレタイザー11は、例えば図2に
示すように供給コンベア13から同一品種多層積みパレ
ット12を受け取るパレットリフタ11aを備え、また
パレットリフタ11aに載置される段ボール箱製品のう
ち最上層の段ボール箱製品を受け止めるように図示ヘ方
向に進退動作するストッパ11bが設けられ、さらに図
示ト方向の回転を維持しつつ図示左方向に移動する先端
の高摩擦ピックアップローラ11cを段ボール箱製品の
下部面に当接させて最上層の段ボール箱製品を取り下ろ
しする取り下ろし機構11dが設けられている。なお、
このパレットリフタ11aは、例えば2層の段ボール箱
製品を取り下ろしする場合、最上層の段ボール箱製品を
取り下ろしした後、再度最上層の段ボール箱製品の取り
下ろしに最適な高さ位置となるように所要とする高さだ
け上昇動作する。
【0011】一方、パレタイザー16は、同じく図2に
示すように段ボール製品を1層ずつ積み付けた後、再度
最適な積み付け高さ位置となるように下降動作するパレ
ットリフタ16aの他、段ボール箱製品を受け止めるス
トッパ16bおよび紙面奥行き方向に段ボール箱製品の
横ずれを防止するサイドガイド(図示せず)が設置され
ている。
【0012】21はマイクロコンピュータまたは上位制
御装置等の層ピッキング指令装置であって、ここでは例
えば図3に示すような処理を実行して作業計画となる層
ピッキング指令を得た後、この層ピッキング指令を機械
制御装置22に送出する。この機械制御装置22は、デ
パレタイザー11およびパレタイザー16等の運転に必
要な条件データ(図4参照)を記憶する記憶装置23
と、プログラムデータに基づいて前記層ピッキング指令
(作業計画)および記憶装置23の条件データを用いて
デパレタイザー11およびパレタイザー16等を制御す
る制御装置24とによって構成されている。
【0013】次に、以上のように構成された装置の動作
を説明するに先立ち、層ピッキング指令装置21による
作業計画の作成例について述べる。先ず、パレットに混
載すべき品種例えばa,b,cおよび各品種ごとの段ボ
ール箱製品ケース数をインプットして混載パレット要求
31を行うと、層積み付け数決定手段32では例えば品
種毎1層当りのケース数データ、寸法共通品種を1つに
まとめたパターン番号データその他必要なデータが記憶
されている積み付けパターンデータベース33から品種
ごとの品種毎パターン番号データを取り出し、さらに品
種毎1層当りのケース数データとインプットされた各品
種ごとの段ボール箱製品ケース数とから層数を決定し、
図示右側に示すような作業計画34を作成し記憶する。
このとき、当然、残りのケース数が出てくるが、これも
品種ごとに対応させて該当記憶部のエリアに記憶してお
く。
【0014】以上のようにして作業計画34を作成した
後、積み付け順決定手段35にて積み付け順を決定す
る。この積み付け順の決定にあっては、積み付け順制約
データベース36に記憶されている制約条件,例えば最
下層から上層になるにしたがって層面積を小さくするオ
ーバーハング防止条件、多層積みされた段ボール箱製品
が荷崩れしないように隣接する上下の層を構成する各段
ボール箱製品の組合せを考慮する棒積み防止条件および
下層ほど重量的に大とするトップヘビー防止条件等に基
づいて積み付け順を決定し、図示右側に示すような作業
計画37を作成する。
【0015】因みに、この作業計画37は、積み順の1
番目,つまり最下層側にパターン2(品種b)をm2の
層数(例えば2層)だけ積み付けし、積み順の第2番目
にはパターン1(品種a)を1層だけ積み付けし、積み
順の第3番目にはパターン3(品種c)を3層積み付け
る計画であり、この作業計画37が層ピッキング指令3
8として機械制御装置22の他、必要に応じて前述した
自動倉庫に送出される。
【0016】従って、自動倉庫では、作業計画37に基
づいて品種b、品種a、品種cの順序でもって同一品種
をフル多層(例えば10層)積みまたは少なくとも3層
積みされたパレット12を所定の時間間隔で供給コンベ
ア13に導入する。よって、このデパレタイザ−11に
は品種bのパレット12、品種aのパレット12、品種
cのパレット12の順序で供給されるものとする。
【0017】一方、機械制御装置22における制御装置
24では、層ピッキング指令38である作業計画37を
受け取ると一旦図示しない記憶装置に格納した後、次の
ような動作制御を実行する。すなわち、制御装置24
は、作業計画37に基づいて記憶装置23(図4)から
必要な設定位置データおよび搬送スピードデータを読み
出してストッパー11b、16bおよびサイドガイドの
位置決めを行い、また空パレット供給コンベア18、搬
送コンベア20、レイヤーコンベア15を所定のスピー
ドで駆動制御し、その他必要な動作制御を行う。
【0018】しかる後、制御装置24では、品種bのパ
レット12がデパレタイザー11に到着したことを検知
すると、記憶装置23に記憶されているデパレ側リフタ
−上昇位置データを読み出してパレットリフタ11aを
上昇させてパレット12上の最上層が所定高さとなるよ
うに設定する。その後、取り下ろしローラ機構11dは
図示左側方向に所定のスピードで移動させながらガイド
ローラ11cを当接させ、このガイドローラ11cの摩
擦力で最上層の1層分の下側に入ってデパレタイズし、
レイヤーコンベア15を経由してパレタイザー16の積
み付け機構16cに移す。このとき、パレタイザー16
側のパレットリフタ16aは空パレット17を載置して
所定高さ位置に設定されているので、当該空パレット1
7の最下層に品種bの1層目を積み付けできる。
【0019】パレットリフタ11a側では、最上層の1
層分が取り下ろしした後、次の最上層(上から2層目)
が所定の高さ位置となるように上昇し、同様に取り下ろ
しローラ機構11dが図示左側方向に移動しながら品種
bの1層分を取り下ろししてパレタイザー16に導く。
このとき、パレットリフタ16aは、所定高さ位置まで
下降しパレット17の一層目上端面の高さが所定の高さ
位置に設定されているので、同様に品種bの2層目を積
み付けできる。
【0020】計画層数をデパレした後、取り下ろしロー
ラ機構11d全体が図示右側に移動する一方、デパレタ
イザー11側では、パレットリフタ11aが予め定めた
高さ下降位置まで下降すると、搬送機構(図示せず)の
爪が伸びてパレット12の差し込み孔に挿入して排出コ
ンベア14へ渡すことにより、品種bの段ボール箱製品
を積載したパレット12は自動的に自動倉庫に帰還さ
れ、引き続き、供給コンベア13に入ってくる。
【0021】次に、デパレタイザー11側にa品種のパ
レット12が到達すると、作業計画に基づいて前述と同
様に最上層の1層だけを取り下ろししてパレタイザー1
6の3層目に積載し、かつ、取り下ろし後のa品種のパ
レット12は同様に排出コンベア14に移される。
【0022】引き続き、品種cのパレット12がデパレ
タイザー11側に到達し、ここでは以上のような要領で
順次最上層から順番に3層分順次取り下ろししてパレタ
イザー16に供給する。従って、パレタイザー16側で
は1層ずつ積み付けするごとに最上層端面が所定高さ位
置となるように下降していく。よって、最終的には作業
計画に基づいて図5に示すような3つの品種a,b,c
が混載された6層積みパレット19が実現し、この完成
された異品種6層積みパレット19は搬送コンベア20
にて所定の場所に搬送される。以上のようにして一連の
ピッキング作業を繰り返し必要な回数だけ自動的に行う
ものである。
【0023】従って、以上のような実施例の構成によれ
ば、1台のデパレタイザー11を用いてある品種のパレ
ット12が到来するごとに当該パレット12の品種が層
ピッキング指令の積み順に従うものであれば、その品種
の製品を最上層から層単位で取り下ろししてパレタイザ
ー16に送出するとともに、残った当該品種の段ボール
箱製品はパレット12ごと返送するので、各品種ごとに
所要とする層数分だけ確実に積み下ろしでき、一方、パ
レタイザー16ではデパレタイザー11から送られてく
る品種の順序で層単位ごとに積み付けるので、非常に少
ない設備を用い、かつ、少ないスペースを有効に利用し
て異品種多層積みのパレットを実現できる。
【0024】また、層ピッキング指令手段は、積みつけ
順制約条件を考慮しつつ積み付け順序を決定するので、
パレット上に段ボール箱製品を安定に積み付けできる。
さらに、デパレタイザー11では、パレット上の段ボー
ル箱製品を層単位で取り下ろしするので、比較的短時間
で積み下ろしすることができ、しかも層単位の積み下ろ
し終了ごとにパレットを所定距離上昇させて最適な取り
下ろし高さ位置に設定するので、常に最適な位置で段ボ
ール箱製品の取り下ろしができる。さらに、パレタイザ
ー16では、空パレット17を載置して所定高さ位置に
設定され、層単位で段ボール箱製品を載置するごとに順
次下降して最適積み付け位置に設定するので、段ボール
箱製品をスムーズに積み付けできる。
【0025】なお、上記実施例では、デパレタイザー1
1の入り側と出側にそれぞれコンベア13,14を設置
したが、これら2つのコンベア13,14を連続した1
つのコンベアとし、その側方にデパレタイザー11を設
置してもよい。空パレット供給コンベア18、搬送コン
ベア20とパレタイザー16との関係も同様である。ま
た、デパレタイザー11から段ボール箱製品を層ごとに
ローラ等で構成された取り下ろし機構11dで取り下ろ
すような構成としたが、例えばパレットの上層の段ボー
ル箱製品を層単位または個別に把持してレイヤーコンベ
ア15または直接パレタイザー16側に積み付ける構成
でもよい。さらに、パレット12上の段ボール箱製品を
層単位で取り下ろした後、パレットリフタ11aを上昇
動作する制御を行ったが、この層単位の取り下ろし状態
の検知手段には光学素子または機械的なスイッチを用い
て行ってもよく、これはパレタイザー16側における層
単位の積み付け完了の検知手段でも同様である。さら
に、昇降手段としてパレットリフタ11a,16bを用
いたが、同様の機能を持つものであれば特にその構成を
限定するものでない。その他、本発明はその要旨を逸脱
しない範囲で種々変形して実施できる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、少
ない設備を用いて短時間に異品種多層積みパレットを実
現でき、しかもスペースを有効に利用でき、ピッキング
作業の能率向上に大きく貢献できるピッキング装置を提
供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係わるピッキング装置の一実施例を
示す構成図。
【図2】 図1に示すデパレタイザーおよびパレタイザ
ーの構成を模式的に表した図。
【図3】 図1に示す層ピッキング指令装置の作業計画
を作成するための機能構成図。
【図4】 図1の記憶装置に格納されている記憶データ
を示す図。
【図5】 本発明装置を用いて実現した異品種で多層積
みされたパレットを示す図。
【図6】 従来装置の構成を示す上面図。
【図7】 従来装置を用いて実現した異品種多層積みパ
レットを示す図。
【符号の説明】
11…デパレタイザー、11a…パレットリフタ、12
…同一品種多層積みパレット、13、14、18、20
…コンベア、16…パレタイザー、16a…パレットリ
フタ、17…空パレット、19…異品種多層積みパレッ
ト、21…層ピッキング指令装置、22…機械制御装
置、23…記憶装置、24…制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本田 和男 東京都港区元赤坂一丁目2番3号 サン トリー株式会社東京支社内 (72)発明者 有方 清 兵庫県加古川市野口町古大内900 オー クラ輸送機株式会社内 (72)発明者 佐藤 彰一 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 室谷 康夫 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝府中工場内 (56)参考文献 実公 平8−9072(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B65G 61/00 B65G 57/03 B65G 59/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 品種の積み順および各品種ごとの積載
    層数を有する層ピッキング指令を送出する層ピッキング
    指令手段と、同一品種の多層積みされたパレットを複数
    品種について順次供給する供給装置と、この供給装置か
    ら供給される各パレットの多層積み製品から前記層ピッ
    キング指令に基づいて所要の層数だけ層単位で取り下ろ
    しを行い、残りの製品をパレットごと返送するデパレタ
    イザーと、このデパレタイザーによって取り下ろしされ
    た層単位の製品を空パレットに積み付けし前記層ピッキ
    ング指令に基づく異品種の製品を多層積みするパレタイ
    ザーと、予め作業計画に応じた層ピッキング運転に必要
    な動作条件が記憶され、前記層ピッキング指令である作
    業計画に基づいて、前記記憶された動作条件に従って前
    記デパレタイザーからの層製品の取り下ろし位置および
    前記パレタイザーによる層製品積み付け位置をそれぞれ
    制御する制御手段とを備えたことを特徴とするピッキン
    グ装置。
  2. 【請求項2】 層ピッキング指令手段は、予め各品種ご
    と一層当りの製品ケース数および寸法共通品種をもつ積
    み付けパターンが記憶され、作業計画に応じて入力され
    る各品種および各品種ごとの製品ケース数に基づき、前
    記記憶された積み付けパターンの中から前記パレタイザ
    ーに異品種多層積みする各品種ごとの積み付けパターン
    および各品種ごとの積み付け層数を決定する層積み付け
    数決定手段と、予め少なくとも製品積み付け時の各層面
    積および各層重量の制約条件が設定され、前記層積み付
    け数決定手段によって決定された各品種ごとの積み付け
    層数を受けたとき、前記選択された各品種ごとの積み付
    けパターンが前記各条件を満たすような積み付け順を定
    めた作業計画を作成する積み付け順決定手段とを備え、
    この積み付け順決定手段によって作成された作業計画を
    層ピッキング指令として送出する請求項1記載のピッキ
    ング装置。
  3. 【請求項3】 デパレタイザーは、同一品種の多層積み
    されたパレットを載置するための昇降機構が設けられ、
    前記制御手段の位置制御信号を受けて前記パレット上か
    ら層単位で取り下ろすごとに最上層の製品高さ位置を取
    り下ろし最適位置となるように上昇動作する請求項1記
    載のピッキング装置。
  4. 【請求項4】 パレタイザーは、空パレットを載置する
    ための昇降機構が設けられ、前記制御手段の位置制御信
    号を受けて前記空パレットの位置が製品積み付けに最適
    な位置に設定され、かつ、層単位の製品の積み付け後
    相当距離だけ下降動作する請求項1記載のピッキング装
    置。
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