URHEBERRECHT Der Inhalt dieser Betriebsanleitung ist geistiges Eigentum der STEPCRAFT GmbH & Co. KG. Die Weitergabe oder Verviel- fältigung (auch auszugsweise) ist nicht gestattet, es sei denn, wir haben es ausdrücklich schriftlich genehmigt. Zuwider- handlungen werden strafrechtlich verfolgt. Einleitung Diese Betriebsanleitung beschreibt das STEPCRAFT Messinstrument 3D-Taster und informiert Sie über den Umgang mit diesem Gerät.
1 Hinweise 1.1 Informationen und Erklärungen zur Betriebsanleitung Dieses Handbuch dient dazu, Sie mit Ihrem STEPCRAFT Produkt vertraut zu machen und Ihnen alle notwendigen In- formationen zu vermitteln, die Sie benötigen, um das Zubehör sicher und fachgerecht bedienen zu können.
Bei der Benutzung von Zubehör beachten Sie bitte immer die zusätzlichen Betriebsanleitungen der jeweili- HINWEIS gen Produkte und prüfen Sie vor der ersten Nutzung die Kompatibilität zum STEPCRAFT CNC-System und zur Steuerung. Das CNC-Portalfrässystem darf ausschließlich in technisch einwandfreiem Zustand betrieben werden. Dieser HINWEIS ist vor jedem Betrieb zuvor sicherzustellen.
1.3 Relevante Sicherheitssymbole und Einheiten Die folgenden Symbole und Einheiten sind gegebenenfalls für das Verständnis Ihres Werkzeugs vonnöten: Symbol Bezeichnung Erklärung Allgemeines Warnsymbol Macht den Anwender auf Warnmitteilungen aufmerksam Macht den Anwender auf das Lesen der Anleitung vor erstmaliger Anleitung lesen Inbetriebnahme aufmerksam Ohrschutz tragen Macht den Anwender auf das Tragen von Ohrschutz aufmerksam...
1.4 Anforderungen an den Anwender Dieses Produkt ist für fortgeschrittene Anwender konzipiert, die das 14. Lebensjahr vollendet haben und die über Vor- kenntnisse in der Bedienung von Werkzeugen, wie z. B. Bohr- und Fräsmaschinen und computergesteuerten Werkzeu- ge, wie CNC-Fräsmaschinen oder 3D-Druckern verfügen. Es muss mit Vorsicht bedient werden und erfordert grund- legende mechanische Fähigkeiten.
1.7 Hinweise zum Not-Aus-Schalter An einer STEPCRAFT CNC-Fräsmaschine finden Sie den Not-Aus-Schalter der Maschine entweder an der Frontseite oder in Form eines beweglichen Schalters. Hinweise dazu finden Sie in der Bedienungsanleitung Ihrer Fräsmaschine. Wenn Sie ein systemgeführtes Werkzeug, wie z. B. einen Bohr- und Fräsmotor nutzen möchten, die über einen separaten Ein- und Ausschalter verfügt und NICHT über den PC gesteuert wird, müssen Sie dafür sor-...
Einbindung in Produktionsstraßen, ist dieses Messinstrument nicht bestimmt. Der 3D-Taster wurde speziell für die Installation und Verbindung mit den STEPCRAFT-Maschinen aus der D- / M- und Q-Serie konstruiert. In der CNC-Software UCCNC und WinPC-NC sind jeweils spezielle Funktionen für dieses Produkt integriert. Der 3D-Taster kann auch mit anderen CNC-Systemen und Softwares genutzt werden.
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Fräsmaschine anstecken. Externer Anschluss an STEPCRAFT-Maschinen An allen STEPCRAFT-Maschinen können Sie den 3,5 mm Klinkenstecker verwenden, um den 3D-Taster an der Rücksei- te der Fräsmaschine anzuschließen. Vergewissern Sie sich, dass der 3D-Taster sicher eingespannt ist nachdem Sie den 3D-Taster eingesetzt oder HINWEIS andere Änderungen an der Spannvorrichtung vorgenommen haben.
4.3.2 Nutzung von Adaptern Der 3D-Taster kann mithilfe von Adaptern am 8 mm-Befestigungszapfen einge- spannt werden. STEPCRAFT hat dazu folgende Adapter im Programm: • Art. 12369 Adapter Ø 43 mm auf Ø 8 mm • Art. 10038 Adapter Ø 43 mm auf Ø 20 mm +...
4.3.3 Nutzung einer 8 mm-Spannzange Sie können den 3D-Taster in einen Fräsmotor einspannen. Dazu benötigen Sie eine 8 mm Spannzange. Stellen Sie sicher, dass der Fräsmotor nicht an das Stromnetz an- geschlossen ist und befolgen Sie die Hinweise zum Werkzeugwechsel in der Betriebs- anleitung Ihres Fräsmotors.
5.3 Steuerung des 3D-Tasters Der 3D-Taster wird als passives Werkzeug verwendet. Er verfügt über keine eigene Steuerungsfunktion und wird über die bewegli- chen Achsen der Fräsmaschine in X-/ Y-/ und Z-Richtung bewegt. Üblicherweise wird der 3D-Taster mittels manueller Steuerung (siehe Abbildung rechts) oder über das Aufrufen von zuvor festgelegten Ar- beitsabläufen (Makros) gesteuert.
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Wenn Sie eine Abweichung der Mittelpunkte der Tas- terspitze ( ) und Marke feststellen, fahren Sie den 3D-Taster 2 mm aufwärts. Verwenden Sie einen 1,5 mm-Sechskantschlüssel, um die Einstellschrauben vorsichtig zu drehen und somit der Abweichung zu ent- gegenzuwirken. Bewegen Sie nun eine Schraube nach der anderen, um die korrekte Zentrierung der Tasterspitze durchzuführen.
6 Betrieb mit UCCNC Die Benutzeroberfläche von UCCNC (abhängig von der verwendeten Version) bietet diverse Schaltflächen, um Funktionen mithilfe des 3D-Tasters nutzen zu können. Hierzu sind zahlreiche Makros (zuvor festgelegte Arbeitsabläufe) in UCCNC integriert. Beispielsweise lassen sich automatisiert Koordinaten von Kanten, Ecken und Mittelpunkte ermitteln. Sie können das interne Koordinatensystem an schräge Werkstückkanten anpassen und für Fräser unzugängliche Nullpunkte ermitteln.
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Startposition 3D-Taster Wird eine Seite des Werkstücks angetastet, muss der 3D-Taster 5 mm ( ) vorher manuell 5 mm vor der entsprechenden Seite des Werk- stücks positioniert werden. Klicken Sie dann auf die gewünsch- te Schaltfläche (zum Beispiel ). Nach der Messung zeigt UCCNC die Maschinenkoordinate der Position an.
6.2 Automatische Maß- und Mittelpunktbestimmung Mit diesen beiden Funktionsknöpfen lassen sich die Außenmaße und der Mit- telpunkt runder und eckiger Formen finden. Am Ende der Messung werden zuerst die ermittelten X- / Y-Maße des Werkstücks ausgegeben. Danach werden die X- / Y-Maschinenkoordinaten des ermittelten Werkstückmittelpunkts ange- zeigt.
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Mit diesen beiden Funktionsknöpfen lassen sich die Innenmaße und der Mit- telpunkt runder und eckiger Formen finden. Positionieren Sie den 3D-Taster ( ) innerhalb der Kontur, die Sie vermessen möchten. Die Messspitze muss in der Lage sein, die Kanten der Kontur zu berühren. Der Taster muss aber nicht zwingend exakt mittig in der Form positioniert werden.
6.3 Fräser Längenkompensation – P-Zero P-Zero ist eine Funktion, die Ihnen ermöglicht einen Nullpunkt an einer Positi- on zu ermitteln, die schwer zugänglich ist oder in die ein Werkzeuglängensensor nicht hineinpasst. Es wird der Längenunterschied zwischen einem Werkzeug und dem 3D-Taster kompensiert, sodass Sie mit dem 3D-Taster einen Null- punkt ermitteln und diesen dann nahtlos mit einem Werkzeug weiterverwenden können.
6.4 Drehung des Koordinatensystems (Align to Angle) Mit dieser Funktion lässt sich das interne Koordinatensystem mithilfe des 3D-Tasters ( ) an schräg eingespannte Werkstücke anpassen. Dazu werden zwei Messpunkte aufgenommen, um den Winkel der Drehung zu berechnen. Die Strecke zwischen diesen beiden Punkten, können Sie nach dem Anklicken eingeben.
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Durch die Änderung des Koordinatensystems wird die Benutzeroberfläche von UCCNC angepasst, sodass Sie leicht erkennen können, dass Sie mit einem modifizierten Koordinatensystem arbeiten. Die Werkstückkoordinaten werden schwarz anstatt orange dargestellt, bis Sie Reset Angle klicken oder UCCNC schließen und erneut öffnen. Wenn Sie Ihr Fräsprogramm (erneut) laden, wird der Weg Ihres Programms gedreht dargestellt.
6.5 Flächenermittlung mit dem Autoleveler CA-Plugin (Scan) Das Autoleveler CA-Plugin hat vor allem zwei Einsatzgebiete. Einerseits lassen sich mit diesem Plugin ebene Zeich- nungen auf eine unebene Fläche projizieren. Andererseits können Sie dreidimensionale Formen scannen und dann als 3D-Datei, z. B. im STL-Format, weiterverwenden. Beide Einsatzmöglichkeiten werden nachfolgend beschrieben. Um das UCCNC-Plugin Autoleveler CA zu öffnen, klicken Sie in UCCNC auf Configuration –...
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6.5.1 Erklärungen zum Autoleveler CA-Plugin Nachfolgend wird die Oberfläche des Autoleveler CA-Plugins erklärt, sodass Sie in die Lage versetzt werden, die Anwen- dung auf Ihre persönlichen Anforderungen anzupassen. Das Autoleveler CA-Plugin bietet einige Optionen, mit denen sich der Tastprozess beeinflussen lässt. Da der 3D-Taster ein empfindliches Messinstrument ist, sollten Sie unbedingt einige vorsichtige Tests durchführen, um sicher zu sein, dass die Einstellungen unproblematisch sind.
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Digitize File bietet Ihnen Optionen, mit folgenden Funktionen: Anzeige Erklärung Diese Option macht dann Sinn, wenn Sie eine unebene Oberfläche bearbeiten möchten. Bei Auswahl der Option None wird zuerst die Oberfläche entsprechend den getätigten Einstellungen abgetastet. Im Anschluss daran, pausiert das Fräsprogramm, damit Sie das Werkzeug einsetzen können. Die manuelle Steuerung in UCCNC ist voll verfügbar.
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• Nehmen Sie alle gewünschten Einstellungen im Plugin vor („6.5.1 Erklärungen zum Autoleveler CA-Plugin“): - Anzahl Tastpunkte in X- und Y-Richtung - Tool Z Offset - Manual oder Auto Zero - Settings • Klicken Sie Create GCode and send to UCCNC. Es kann mitunter einige Zeit benötigen, das Programm in UCCNC zu laden.
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6.5.4 Vectric VCarve Pro Öffnen Sie Ihre CAD / CAM-Software. Erstellen Sie nun ein neues Projekt mit den Maßen Ihres Werkstücks plus einige mm Puffer an jeder Seite. In diesem Beispiel wird der X-/ und Y-Ursprung in der Mitte festgelegt. Sie können den Ursprung aber auch anders festlegen.
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Daraufhin wird das Menü Werkzeugweg-Operationen angezeigt. In diesem Menü klicken Sie auf die Schaltfläche Werkzeugweg speichern . Wählen Sie den passenden Postprozessor und speichern die Datei mit der Schaltfläche Werkzeugweg(e) spei- chern ... Damit ist Ihr Dummy-Fräsprogramm erstellt. Öffnen Sie UCCNC mit aktiviertem Autoleveler CA. Wählen Sie im Plugin die Option create.
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6.5.5 AutoDesk Fusion 360 Zu Beginn muss ein zweidimensionales Dummy-Fräsprogramm erstellt werden, das als Rahmen für die abzutastende Oberfläche fungiert. In diesem Beispiel wird die Software Autodesk Fusion 360 verwendet. Öffnen Sie Fusion 360 und klicken Sie im Arbeitsbe- reich Konstruktion auf Skizze erstellen .
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Klicken Sie Im Fenster, das sich daraufhin öffnet, können Sie den Speicherort und Namen für die NC-Datei wählen. Als Postprozessor wählen Sie STEPCRAFT UCCNC (sofern Sie den Postprozessor nicht zuvor schon einmal genutzt haben, benötigen Sie dafür möglicherweise eine aktive Internetverbindung).
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6.5.6 3D-Punktewolken – Nach dem Scan Nachdem dieser Vorgang vollständig durchgeführt wurde, werden Sie dazu auf- gefordert den Speicherort und den Namen für die erstellte Datei festzulegen. Ihre Punktewolke ist nun erstellt und kann weiterverarbeitet werden. Die Datei enthält kommagetrennte Koordinatenwerte in der Reihenfolge XYZ. 11.600 , 4.850 , -0.406 11.600 , 4.850 , -0.350 11.600 , 4.850 , -0.284...
Um das Menü zur Steuerung des 3D-Tasters zu öffnen, starten Sie WinPC-NC, klicken Sie Fahren – Manuell Fahren oder drücken Sie F5 auf Ihrer Tastatur. Klicken Sie auf die Schaltfläche Kantentaster. Der Taster-Durchmesser von 2 mm ist korrekt für den STEPCRAFT 3D-Taster voreingestellt. Die Geschwindigkeit des Tastvorgangs können Sie frei wählen.
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Klicken Sie auf die mittlere Schaltfläche, um den Mittelpunkt eines Lochs an- zutasten. Der Taster wird in beide X- und Y-Richtungen die Kanten anfahren und jeweils bei Auslösung des Sensors stoppen. Der 3D-Taster wird mit dem einge- stellten Z-Sicherheitsabstand (Parameter – Koordinaten – Sicherheitsabstand) Kreismittelpunkt antasten über der ermittelten Mittelpunkt-Koordinate positioniert.
Peter Urban Deutschland 151 Field Street +1 203 556 1856 USA & Kanada Stepcraft Inc. Erick Royer Torrington, CT 06790, USA info@stepcraft.us 11 Beschränkte Herstellergarantie Neben der gesetzlichen Gewährleistung geben wir Ihnen eine Herstellergarantie auf unsere eigenen Produkte. Sollte bei einem Produkt eines Fremdherstellers ein Garantiefall eintreten, gelten die Garantiebedingungen des jeweiligen Unter- nehmens.
Introduction These operating instructions explain the STEPCRAFT 3D touch probe and inform you about the correct handling of the system. Please read these operating instructions as well as all accompanying documents in their entirety before commis- sioning of the system in order to become familiar with the characteristics and the operation of the product. The improper operation of the CNC gantry milling system can lead to damage to the product and property and can cause serious inju- ries, electric shock and / or fire.
All instructions, warranties and other collateral documents are subject to change at the sole discretion of STEPCRAFT GmbH & Co. KG. For up-to-date product literature, visit www.stepcraft.us for customers from the USA / Canada or www.stepcraft-systems.com for customers from the rest of the world.
When using accessories please always make sure to have the additional operating instructions of the corre- NOTICE sponding products and check, if the parts are compatible to the STEPCRAFT CNC system and to the control before using them for the first time.
1.3 Relevant Safety Symbols and Units The following symbols and units can be relevant to your understanding of the product: Symbol Name Description General warning symbol Alerts the user to warning notices Read user manual Alerts user to read the manual before first use Use hearing protection Alerts the user to wear hearing protection Use protective gloves...
1.4 Required User Skills The product is only to be operated by technically skilled persons, 14 years or older, who are experienced in dealing with drilling / milling machines, including CNC machines or 3D printing machines. The product has to be operated with caution –...
1.7 Notices Regarding the Emergency Stop Switch The emergency stop switch of STEPCRAFT machines is to be found on the front side of the machine or in a separate housing. This depends on the machine series. Refer to the manual of your machine for more information.
4.2 Assembly and Connection of the 3D Touch Probe The 3D touch probe can be connected to the machine control using multiple methods. The scope of delivery includes a jack plug, which can be connected to a milling machine's jack socket. A machine from the STEPCRAFT D-Series (2nd...
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External Connection to STEPCRAFT Machines The 3,5 mm jack plug can be used to connect the 3D touch probe to the machine control on all modern STEPCRAFT CNC machines. Make sure that the 3D probe is securely clamped after you have inserted the 3D probe or made other chang- NOTICE es to the clamping system.
4.3 Connection of the 3D Touch Probe 4.3.1 Using the 43 mm Euro Neck The housing of the 3D touch probe can be fitted into a 43 mm euro neck. Be cautious to clamp the touch probe in a straight manner.
4.3.3 Using an 8 mm Collet You can use your milling motor to hold the 3D touch probe. All you need is a 8 mm collet. Be sure that the milling motor is disconnected from the power supply. Follow the instructions given in the user manual of your milling motor. If necessary, remove the currently held tool and clamp the touch probe.
5.3 Control of the 3D Touch Probe The 3D touch probe is used as passive tool. This tool is not actively controlled but controlled via the X- / Y- and Z-axis of the CNC ma- chine. Usually the touch probe is controlled manually using the CNC software (see pictures to the right) or by use of macros (previously saved workflows).
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If you notice a deviation between the centers of the probe tip ( ) and the scratch mark, move the 3D probe up 2 mm. Use a 1.5 mm hex wrench to carefully turn the calibration screws to counteract the deviation. Move one screw at a time to center the probe tip.
6 Operation with UCCNC The user interface of UCCNC (depending on the used version) offers various buttons for functions using the 3D probe. Numerous macros (previously defined workflows) are integrated in UCCNC for this purpose. For example, coordinates of edges, corners and center points can be determined automatically. You can adapt the internal coordinate system to slant- ed workpiece edges and determine zero points that are inaccessible to end mills.
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Starting position touch probe To find the edge of a workpiece, the touch probe ( ) is to be 5 mm placed in front of the according edge manually – keep a distance of 5 mm to the edge. Then click the associated button (for exam- ).
6.2 Automatic Dimension and Center Determination These two buttons initiate the determination of the outer dimensions and the center point of angular and circular forms. After the measurement, the X- and Y-dimension of the form and then the machine coordinates of the center point will be displayed by UCCNC.
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These two buttons enable you to measure the inner dimensions of circular and angular forms. Place the touch probe ( ) within the contour. The probe tip has to be able to touch the contour, although it does not have to be placed in the center of the form.
6.3 End Mill Length Compensation – P-Zero P-Zero is a function that allows you to determine a zero point at a position which is difficult to access or into which a tool length sensor does not fit. It also compensates for the difference in length between an end mill and the 3D probe, so you can use the 3D probe to find a zero point and then use it with an end mill.
6.4 Rotation of the Coordinate System (Align to Angle) With this function, the internal coordinate system can be adapted to diagonal- ly clamped workpieces with the aid of the 3D probe ( ). For this purpose, two measuring points are recorded in order to calculate the angle of the rotation. The distance between these two points can be entered after clicking .
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Changing the coordinate system adjusts the UCCNC user interface allowing you to easily see that you are working with a modified coordinate system. The workpiece coordinates are displayed in black instead of orange color until you click Reset Angle or close and reopen UCCNC. When you reload your nc program, the path of your program is displayed rotated.
6.5 Surface Determination with the Autoleveler CA-Plugin (Scan) The Autoleveler CA plugin mainly covers two applications. On one hand, this plugin lets you project planar drawings upon an uneven surface. On the other hand, you can scan three-dimensional shapes and then reuse them as a 3D file, like a STL format.
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6.5.1 Explanation of the Autoleveler CA-Plugin This chapter explains the interface of the Autoleveler CA plugin and should enable you to customize the application to your personal needs after reading it. The Autoleveler CA plugin offers some options to influence the probing process. Since the 3D probe is a sensitive measuring instrument, you should definitely perform some careful tests to be sure that the settings are suited for your use case.
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Digitize File can be used with the follwing options: Display Description This option is interesting if you want to work on an uneven surface. If you select the None option, the surface will be scanned first, according to the settings you have made. The milling program then pauses so that you can change the tool.
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• Make all the desired tweaks in the plugin („6.5.1 Explanation of the Autoleveler CA-Plugin“). - Number of scanning points in X- and Y-direction - Tool Z Offset - Manual or Auto Zero - Settings • Click Create GCode and send to UCCNC. It may take some time to load the program into UCCNC.
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6.5.4 Vectric VCarve Pro Open your CAD / CAM software. Now create a new project with the dimensions of your workpiece plus a few mm buffer on each side. In this example, the X- and Y-origin is set in the center. However, you can also set a different origin which suits your per- sonal preference.
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Then the Toolpath Operations menu is displayed. In this menu, click on the Save toolpath button . Select the appropriate postprocessor and save the file with the Save toolpath(s) ... button. Your dummy milling program is now created. Open UCCNC with Autoleveler CA enabled. In the plugin, se- lect the create option.
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6.5.5 AutoDesk Fusion 360 To begin, a two dimensional dummy milling program must be created to act as a frame for the surface to be scanned. In this example, the Autodesk Fusion 360 software is used. Open Fusion 360 and click Create Sketch in the Design workspace.
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Now an NC program can be created. Click In the window that opens, you can choose the location and name for the NC file. As Post, select STEPCRAFT UCCNC (unless you have used the post processor before, you may need an active internet connection for this).
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6.5.6 3D Cloud of Points – After Scanning After the scan process is complete, you will be prompted to specify the storage location and name for the created file. Your point cloud has now been created and is ready for further processing. The file contains comma separated values of coordinates in the order X, Y, Z.
To open the menu which controls the 3D probe, start WinPC-NC, click Move – Jog or press F5 on your keyboard. Click the Edge probe finder button. The probe diameter of 2 mm is correctly preset for the STEPCRAFT 3D probe. You can enter the speed of the probing process. Slow probing processes are to be preferred to faster ones, as they are more accurate.
Germany & rest of STEPCRAFT +49 2373 179 11 60 Markus Wedel, 58708 Menden world GmbH & Co. KG info@stepcraft-systems.com Peter Urban Germany 151 Field Street +1 203 556 1856 USA & Canada Stepcraft Inc. Erick Royer Torrington, CT 06790, USA info@stepcraft.us...
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