JP4534080B2 - ワーク検査装置 - Google Patents
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ねじ、釘、ビス、リベットなどの頭部付き部品（ワーク）を回転テーブルを用いて移動させながら検査するワーク検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転テーブルの外周に定ピッチで設けた切欠溝にフィーダから供給されるワークの首部を受け入れ、ワークの頭部をテーブルの上面で受け支えてテーブル回転によりワークを移動させ、その移動途中にワークの首下長さなどの検査を行う装置は、ワーク導入部、検査部、不良ワークの払出し部、良品の取出し部などを円軌道に沿って配置でき、小型化などが図り易い利点がある。
【０００３】
この種検査装置の従来例の概要を図８に示す。図中１は回転テーブル、２はテーブル１の外周に添わせたガイドである。回転テーブル１の外周には、ワークの首部を受け入れる切欠溝３が定ピッチで設けられ、その切欠溝に導入されたワークＷの頭部をテーブル外周の上面で支え、宙吊り状態になったワークＷをガイド２で切欠溝３から外れ止めしながらテーブル回転により移動させる。移動路の途中には、光学センサの投光部４と受光部５を対向させて設けてあり、ここを通過するときにワークの首下長さなどの検査がなされる。その検査で不良と判定されたワークは払出し部において取り除かれ、良品のみが取出し部に流れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の検査装置は、テーブル１の下側で検査を行うので、ワークの全長検査や全域の側方からの投影検査が行えない。
【０００５】
また、首下長さの検査はテーブル下面からワーク先端までの長さを測定するが（テーブル下面から光路Ａまでの距離を一定と考えて図のように首下の先端側の一部の長さを測定することもある）、この方法ではワーク支持面（テーブル外周部の上面）の振れ（上下変位）が測定誤差となって表れ、測定精度を低下させる。
【０００６】
さらに、最近の検査対象は、微小ワークが増えている（特にビスは微小なものが多い）が、テーブル厚みが厚い従来の検査装置では首下がテーブル下方に突出しなかったり、突出長さが短過ぎたりしてまともな検査が行えない。その対策としてテーブル厚みを薄くするとテーブルが歪み、ワーク支持面の振れが大きくなってこの場合にもまともな検査が行えない。
【０００７】
そこで、この発明は、回転テーブルを用いてワークの全長検査や全域の投影検査を行えるようにすることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明においては、回転テーブルを用いる図８の検査装置を以下の如く改良する。即ち、回転テーブルの外周部を環状の薄板で形成し、この薄板を回転テーブルの径方向途中に設ける段落ち部の下部に締結具で固定し、この薄板の外周に前記切欠溝を設け、
前記段落ち部に前記切欠溝に対応させた窓を設け、前記検査部に含まれる光学センサの投光部と受光部又は照明用光源とカメラを前記段落ち部の内側とテーブル外周に対向させて配置し、ワークの頭部が前記窓を透して検査域の中に取り込まれてワークの全域が検査域の中に納まるようにする。
【０００９】
この検査装置は、切欠溝を有するテーブル外周部を環状の薄板で形成し、この薄板を段落ち部の下部に締結具で固定した回転テーブルを用いるので、微小ワークの検査も支障なく行える。
【００１０】
また、回転テーブルを下向き配置にしたスピンドルの下端に取付け、スピンドルの回転駆動部を含めて回転テーブルを昇降させる昇降機構を設けると好ましい。
【００１２】
【作用】
この発明では、回転テーブルの外周部を段落ちさせ、段落ち部に形成した窓を透してワークの頭部が検査域の中に取込まれるようにしたので、ワークの全長検査、全域の投影検査が行える。
【００１３】
また、従来は、ワイヤでワークを宙吊りにして全長検査を行っているが、この方法ではワイヤの揺れによるワークの変位が起こり、測定タイミングをワークの位置で判断する場合、２度ＯＮなどの誤動作が起こる。この発明の装置は、揺れ難い回転テーブルでワークを支えているので、その誤動作も起こらない。
【００１４】
また、全長検査ではワーク支持面の振れを無視でき、実測した全長から頭部高さを差し引いて首下長さも正確に求めることができる。
【００１５】
さらに、首下を検査する従来装置では、テーブル下面から首下が十分に突出しない微小ワークの場合、ワークがテーブルに載っていることの確認検査ができないが、この発明の装置は頭部の有無によってその確認検査も行える。
【００１６】
テーブル外周を薄板で形成したことにより、微小ワークの検査も支障なく行える。
【００１７】
なお、テーブル外周部を薄くし、それを一体加工すると歪取りが難しい。このため、別体の薄板を締結具で固定して歪を防止する構造にしており、これにより移動中のワークの振れが抑えられ、安定した検査が行える。
【００１８】
また、昇降機構を設けたものは、回転テーブルを持ち上げてテーブルの下部に作業空間を生じさせることができ、テーブル交換がし易い。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１及び図２に、この発明の検査装置の実施形態を示す。
【００２０】
この検査装置１０は、回転テーブル１１とそのテーブルの外周に添わせたガイド１２と、検査部に含ませる光学センサ１３とを備えている。
【００２１】
回転テーブル１１は、モータ１４で回転させるスピンドル１５を設けて下向き配置にしたそのスピンドルの下端に取付けている。また、モータ１４とスピンドル１５は支持アーム１６に取付け、支柱１７で支える支持アーム１６は、リニヤガイド１８ａを含む昇降機構１８のスライダ１８ｂに取付けている。これにより、支持アーム１６と共に回転テーブル１１を昇降機構１８のストローク終点まで上昇させることができる。
【００２２】
ガイド１２は、図２に示すように、ワーク導入部１９からワーク払出し部２０に至る範囲に設けている。図の２１はフィーダであり、このフィーダから供給されたワークが回転テーブル１１上に移されてテーブル回転によりワーク払出し部に向けて搬送される。
【００２３】
図３、図４は、回転テーブル１１の構成部品を示している。図１の回転テーブル１１は、図３の本体部１１ａと図４の環状薄板１１ｂを組合わせて構成される。
【００２４】
本体部１１ａは、図３に示すように、穴あき円盤の外周に段落ち部２３を設け、その段落ち部の下面に放射状配置のスリット２４（これが後に窓となる）とねじ孔２５を定ピッチで設けて成る。また、薄板１１ｂは、図４に示すように、外周にスリット２４と同一割り出し角で切欠溝２６を設け、さらにねじ孔２５に対応させた取付孔２７を設けて成る。この環状薄板１１ｂを本体部１１ａの外周下部にビス止めして回転テーブル１１を完成させる。薄板１１ｂの厚みは、例えば０．５〜１．０ｍｍ程度であり、そのような薄板の歪を抑えるために、別体の薄板をビス止めする構造にした。
【００２５】
図５は、光学センサ１３の設置部の拡大図である。図示の光学センサ１３は、レーザ光の投光部１３ａと受光部１３ｂを有している。
【００２６】
その投光部と受光部を段落ち部２３の内側とテーブル外周に対向させて配置し、スリット２４によって作りだされた窓にもレーザ光を透してワークＷの頭部を含む全域が光路Ａの中、即ち、検査域の中に納まるようにしており、ワークＷの全長検査や首下長さの検査を行える。
【００２７】
ガイド１２は、光路が余分に遮られないように、薄板１１ｂと同一厚みにして同一高さ位置に配置している。また、ホルダ２８による支持を光路Ａから外れた位置で行っている。
【００２８】
図６は、図５の投受光部１３ａ、１３ｂに代えて照明用の光源２９とＣＣＤカメラ３０を対向させて配置しており、外形等の投影検査を行える。
【００２９】
図７は、光センサの発光素子と受光素子（共に図示せず）に接続した光ファイバ３１ａ、３１ｂを対向させて配置し、片方の光ファイバから投射した光をスリット２４によって形成される窓に透して他方の光ファイバに入射させるようにしたものであり、ワークＷの頭部によって光路が遮られると受光量が減少する。従って、微小ワークについても、ワークがテーブル１１に載っているか否かの確認検査が行える。
【００３０】
なお、テーブル１１の外周部を薄くすると微小ワークの確実な検査が行えて好ましいが、この発明の装置は汎用サイズのワークの検査にも利用でき、その場合には、テーブル外周部を薄くする必要はない。
【００３１】
また、図１の昇降機構１８は、回転テーブル１１の交換を容易化する目的で設けたが、これも必須ではない。スピンドル１５を上向きにしてテーブル１１の下側に配置する装置も考えられ、その装置は、テーブル１１を上から取外せるので、交換は難しくならない。
【００３２】
このほか、全長検査、投影検査、ワークの有無検査などを行う検査部をひとつの装置に併設するものも考えられる。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明では、回転テーブルに段落ち部を設けてテーブル外周部の位置を下げ、段落ち部に設けた窓を透してワークの頭部を検査域内に取込めるようにしたので、ワークの全長検査や全域の投影検査を行える。テーブル外周部を薄板で形成したものは、微小ワークの検査も支障無く行え、多様なワークに対応できる。
【００３５】
また、全長検査では、ワーク支持面の振れによる影響が出ないので、首下長さの検査精度も向上する。
【００３６】
このほか、頭部の有無によるワークの確認検査も行え、ユーザの要求に応えた高性能の検査装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の検査装置の実施形態を示す側面視断面図
【図２】同上の装置の平面図
【図３】（ａ）回転テーブルの本体部の一例を示す底面部
（ｂ）同上の本体部の部分破断側面図
【図４】（ａ）回転テーブルの外周部となす環状薄板の平面図
（ｂ）同上の薄板の断面図
【図５】光学センサの投受光部設置部の拡大断面図
【図６】照明用光源とＣＣＤカメラを用いた投影検査部の拡大断面図
【図７】光ファイバで投光部と受光部と形成した例を示す図
【図８】従来の検査装置の概要を示す断面図
【符号の説明】
１０ 検査装置
１１ 回転テーブル
１１ａ 本体部
１１ｂ 環状薄板
１２ ガイド
１３ 光学センサ
１３ａ 投光部
１３ｂ 受光部
１４ モータ
１５ スピンドル
１６ 支持アーム
１７ 支柱
１８ 昇降機構
２１ フィーダ
２３ 段落ち部
２４ スリット
２６ 切欠溝
２８ ホルダ
２９ 照明用光源
３０ ＣＣＤカメラ
３１ａ、３１ｂ 投受光用の光ファイバ
【発明の属する技術分野】
この発明は、ねじ、釘、ビス、リベットなどの頭部付き部品（ワーク）を回転テーブルを用いて移動させながら検査するワーク検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転テーブルの外周に定ピッチで設けた切欠溝にフィーダから供給されるワークの首部を受け入れ、ワークの頭部をテーブルの上面で受け支えてテーブル回転によりワークを移動させ、その移動途中にワークの首下長さなどの検査を行う装置は、ワーク導入部、検査部、不良ワークの払出し部、良品の取出し部などを円軌道に沿って配置でき、小型化などが図り易い利点がある。
【０００３】
この種検査装置の従来例の概要を図８に示す。図中１は回転テーブル、２はテーブル１の外周に添わせたガイドである。回転テーブル１の外周には、ワークの首部を受け入れる切欠溝３が定ピッチで設けられ、その切欠溝に導入されたワークＷの頭部をテーブル外周の上面で支え、宙吊り状態になったワークＷをガイド２で切欠溝３から外れ止めしながらテーブル回転により移動させる。移動路の途中には、光学センサの投光部４と受光部５を対向させて設けてあり、ここを通過するときにワークの首下長さなどの検査がなされる。その検査で不良と判定されたワークは払出し部において取り除かれ、良品のみが取出し部に流れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の検査装置は、テーブル１の下側で検査を行うので、ワークの全長検査や全域の側方からの投影検査が行えない。
【０００５】
また、首下長さの検査はテーブル下面からワーク先端までの長さを測定するが（テーブル下面から光路Ａまでの距離を一定と考えて図のように首下の先端側の一部の長さを測定することもある）、この方法ではワーク支持面（テーブル外周部の上面）の振れ（上下変位）が測定誤差となって表れ、測定精度を低下させる。
【０００６】
さらに、最近の検査対象は、微小ワークが増えている（特にビスは微小なものが多い）が、テーブル厚みが厚い従来の検査装置では首下がテーブル下方に突出しなかったり、突出長さが短過ぎたりしてまともな検査が行えない。その対策としてテーブル厚みを薄くするとテーブルが歪み、ワーク支持面の振れが大きくなってこの場合にもまともな検査が行えない。
【０００７】
そこで、この発明は、回転テーブルを用いてワークの全長検査や全域の投影検査を行えるようにすることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明においては、回転テーブルを用いる図８の検査装置を以下の如く改良する。即ち、回転テーブルの外周部を環状の薄板で形成し、この薄板を回転テーブルの径方向途中に設ける段落ち部の下部に締結具で固定し、この薄板の外周に前記切欠溝を設け、
前記段落ち部に前記切欠溝に対応させた窓を設け、前記検査部に含まれる光学センサの投光部と受光部又は照明用光源とカメラを前記段落ち部の内側とテーブル外周に対向させて配置し、ワークの頭部が前記窓を透して検査域の中に取り込まれてワークの全域が検査域の中に納まるようにする。
【０００９】
この検査装置は、切欠溝を有するテーブル外周部を環状の薄板で形成し、この薄板を段落ち部の下部に締結具で固定した回転テーブルを用いるので、微小ワークの検査も支障なく行える。
【００１０】
また、回転テーブルを下向き配置にしたスピンドルの下端に取付け、スピンドルの回転駆動部を含めて回転テーブルを昇降させる昇降機構を設けると好ましい。
【００１２】
【作用】
この発明では、回転テーブルの外周部を段落ちさせ、段落ち部に形成した窓を透してワークの頭部が検査域の中に取込まれるようにしたので、ワークの全長検査、全域の投影検査が行える。
【００１３】
また、従来は、ワイヤでワークを宙吊りにして全長検査を行っているが、この方法ではワイヤの揺れによるワークの変位が起こり、測定タイミングをワークの位置で判断する場合、２度ＯＮなどの誤動作が起こる。この発明の装置は、揺れ難い回転テーブルでワークを支えているので、その誤動作も起こらない。
【００１４】
また、全長検査ではワーク支持面の振れを無視でき、実測した全長から頭部高さを差し引いて首下長さも正確に求めることができる。
【００１５】
さらに、首下を検査する従来装置では、テーブル下面から首下が十分に突出しない微小ワークの場合、ワークがテーブルに載っていることの確認検査ができないが、この発明の装置は頭部の有無によってその確認検査も行える。
【００１６】
テーブル外周を薄板で形成したことにより、微小ワークの検査も支障なく行える。
【００１７】
なお、テーブル外周部を薄くし、それを一体加工すると歪取りが難しい。このため、別体の薄板を締結具で固定して歪を防止する構造にしており、これにより移動中のワークの振れが抑えられ、安定した検査が行える。
【００１８】
また、昇降機構を設けたものは、回転テーブルを持ち上げてテーブルの下部に作業空間を生じさせることができ、テーブル交換がし易い。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１及び図２に、この発明の検査装置の実施形態を示す。
【００２０】
この検査装置１０は、回転テーブル１１とそのテーブルの外周に添わせたガイド１２と、検査部に含ませる光学センサ１３とを備えている。
【００２１】
回転テーブル１１は、モータ１４で回転させるスピンドル１５を設けて下向き配置にしたそのスピンドルの下端に取付けている。また、モータ１４とスピンドル１５は支持アーム１６に取付け、支柱１７で支える支持アーム１６は、リニヤガイド１８ａを含む昇降機構１８のスライダ１８ｂに取付けている。これにより、支持アーム１６と共に回転テーブル１１を昇降機構１８のストローク終点まで上昇させることができる。
【００２２】
ガイド１２は、図２に示すように、ワーク導入部１９からワーク払出し部２０に至る範囲に設けている。図の２１はフィーダであり、このフィーダから供給されたワークが回転テーブル１１上に移されてテーブル回転によりワーク払出し部に向けて搬送される。
【００２３】
図３、図４は、回転テーブル１１の構成部品を示している。図１の回転テーブル１１は、図３の本体部１１ａと図４の環状薄板１１ｂを組合わせて構成される。
【００２４】
本体部１１ａは、図３に示すように、穴あき円盤の外周に段落ち部２３を設け、その段落ち部の下面に放射状配置のスリット２４（これが後に窓となる）とねじ孔２５を定ピッチで設けて成る。また、薄板１１ｂは、図４に示すように、外周にスリット２４と同一割り出し角で切欠溝２６を設け、さらにねじ孔２５に対応させた取付孔２７を設けて成る。この環状薄板１１ｂを本体部１１ａの外周下部にビス止めして回転テーブル１１を完成させる。薄板１１ｂの厚みは、例えば０．５〜１．０ｍｍ程度であり、そのような薄板の歪を抑えるために、別体の薄板をビス止めする構造にした。
【００２５】
図５は、光学センサ１３の設置部の拡大図である。図示の光学センサ１３は、レーザ光の投光部１３ａと受光部１３ｂを有している。
【００２６】
その投光部と受光部を段落ち部２３の内側とテーブル外周に対向させて配置し、スリット２４によって作りだされた窓にもレーザ光を透してワークＷの頭部を含む全域が光路Ａの中、即ち、検査域の中に納まるようにしており、ワークＷの全長検査や首下長さの検査を行える。
【００２７】
ガイド１２は、光路が余分に遮られないように、薄板１１ｂと同一厚みにして同一高さ位置に配置している。また、ホルダ２８による支持を光路Ａから外れた位置で行っている。
【００２８】
図６は、図５の投受光部１３ａ、１３ｂに代えて照明用の光源２９とＣＣＤカメラ３０を対向させて配置しており、外形等の投影検査を行える。
【００２９】
図７は、光センサの発光素子と受光素子（共に図示せず）に接続した光ファイバ３１ａ、３１ｂを対向させて配置し、片方の光ファイバから投射した光をスリット２４によって形成される窓に透して他方の光ファイバに入射させるようにしたものであり、ワークＷの頭部によって光路が遮られると受光量が減少する。従って、微小ワークについても、ワークがテーブル１１に載っているか否かの確認検査が行える。
【００３０】
なお、テーブル１１の外周部を薄くすると微小ワークの確実な検査が行えて好ましいが、この発明の装置は汎用サイズのワークの検査にも利用でき、その場合には、テーブル外周部を薄くする必要はない。
【００３１】
また、図１の昇降機構１８は、回転テーブル１１の交換を容易化する目的で設けたが、これも必須ではない。スピンドル１５を上向きにしてテーブル１１の下側に配置する装置も考えられ、その装置は、テーブル１１を上から取外せるので、交換は難しくならない。
【００３２】
このほか、全長検査、投影検査、ワークの有無検査などを行う検査部をひとつの装置に併設するものも考えられる。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明では、回転テーブルに段落ち部を設けてテーブル外周部の位置を下げ、段落ち部に設けた窓を透してワークの頭部を検査域内に取込めるようにしたので、ワークの全長検査や全域の投影検査を行える。テーブル外周部を薄板で形成したものは、微小ワークの検査も支障無く行え、多様なワークに対応できる。
【００３５】
また、全長検査では、ワーク支持面の振れによる影響が出ないので、首下長さの検査精度も向上する。
【００３６】
このほか、頭部の有無によるワークの確認検査も行え、ユーザの要求に応えた高性能の検査装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の検査装置の実施形態を示す側面視断面図
【図２】同上の装置の平面図
【図３】（ａ）回転テーブルの本体部の一例を示す底面部
（ｂ）同上の本体部の部分破断側面図
【図４】（ａ）回転テーブルの外周部となす環状薄板の平面図
（ｂ）同上の薄板の断面図
【図５】光学センサの投受光部設置部の拡大断面図
【図６】照明用光源とＣＣＤカメラを用いた投影検査部の拡大断面図
【図７】光ファイバで投光部と受光部と形成した例を示す図
【図８】従来の検査装置の概要を示す断面図
【符号の説明】
１０ 検査装置
１１ 回転テーブル
１１ａ 本体部
１１ｂ 環状薄板
１２ ガイド
１３ 光学センサ
１３ａ 投光部
１３ｂ 受光部
１４ モータ
１５ スピンドル
１６ 支持アーム
１７ 支柱
１８ 昇降機構
２１ フィーダ
２３ 段落ち部
２４ スリット
２６ 切欠溝
２８ ホルダ
２９ 照明用光源
３０ ＣＣＤカメラ
３１ａ、３１ｂ 投受光用の光ファイバ
Claims (3)
- 外周に所定ピッチで設けた切欠溝にワークの首部を受け入れ、ワークの頭部を外周部の上面で受け支えて宙吊り状態になったワークをワーク導入部からワーク払出し部に向けて移動させる回転テーブルと、光学センサ又はカメラを用いてワークの検査を行う検査部とを備えるワーク検査装置において、
前記回転テーブルの外周部を環状の薄板で形成し、この薄板を前記回転テーブルの径方向途中に設ける段落ち部の下部に締結具で固定し、この薄板の外周に前記切欠溝を設け、
前記段落ち部に前記切欠溝に対応させた窓を設け、前記検査部に含まれる前記光学センサの投光部と受光部又は照明用光源とカメラを前記段落ち部の内側とテーブル外周に対向させて配置し、ワークの頭部が前記窓を透して検査域の中に取り込まれてワークの全域が検査域の中に納まるようにしたことを特徴とするワーク検査装置。 - 前記回転テーブルを下向き配置にしたスピンドルの下端に取付け、前記スピンドルの回転駆動部を含めて前記回転テーブルを昇降させる昇降機構を設けた請求項１に記載のワーク検査装置。
- 前記ワーク導入部からワーク払出し部に至るワーク外れ止め用のガイドを前記回転テーブルの外周に沿わせて設け、このガイドを前記回転テーブルの外周部と同じ厚みにして同じ高さ位置に配置し、そのガイドの支持を前記検査部による検査域から外れた位置で行なった請求項１又は２に記載のワーク検査装置。
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|---|---|---|---|
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| TW090125533A TW522220B (en) | 2000-10-17 | 2001-10-16 | Workpiece inspecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000316531A JP4534080B2 (ja) | 2000-10-17 | 2000-10-17 | ワーク検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002122547A JP2002122547A (ja) | 2002-04-26 |
| JP4534080B2 true JP4534080B2 (ja) | 2010-09-01 |
Family
ID=18795465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000316531A Expired - Lifetime JP4534080B2 (ja) | 2000-10-17 | 2000-10-17 | ワーク検査装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP4534080B2 (ja) |
| TW (1) | TW522220B (ja) |
Families Citing this family (5)
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| JP2003117778A (ja) * | 2001-10-15 | 2003-04-23 | Mori Seiki Co Ltd | 工作機械の精度測定装置 |
| JP3774891B2 (ja) * | 2004-01-28 | 2006-05-17 | 恒廣 吉田 | 被試験体の検査装置 |
| US20050174567A1 (en) * | 2004-02-09 | 2005-08-11 | Mectron Engineering Company | Crack detection system |
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Family Cites Families (4)
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