CN109916703B - 焊点检测装置及焊点检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焊点检测装置及焊点检测方法。一种焊点检测装置，包括：弹性探头；移动机构，用以带动所述弹性探头移动至待检测焊点的检测初始位置；检测初始位置位于待检测焊点的一侧；旋转机构，用以控制所述弹性探头旋转；推力检测单元，用以检测焊点作用在所述弹性探头上以使得所述弹性探头发生弹性形变的推力；以及控制单元，所述控制单元还用以控制所述移动机构和所述旋转机构的运行，并接收所述推力检测单元的检测信息。上述焊点检测装置，在对焊点进行检测时，仅需将弹性探头移动至焊点一侧即可。相对于传统的拉力检测的方式，可减少移动次数，从而提高检测效率。

Description

焊点检测装置及焊点检测方法

技术领域

本发明涉及焊点检测领域，特别是涉及一种焊点检测装置及焊点检测方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

在一些产品中，器件之间通过焊接等方式连接。例如，在电池系统中，电芯与汇流排之间通过铝丝进行焊接。为确保具有焊点的产品的质量，一般在产品出货前需对产品的焊点进行质量检测。传统的，对焊点的检测多采用拉力检测。采用拉力检测的方式对焊点进行检测的过程中，需将探头端部的钩针勾住焊点。钩针勾住焊点的过程中需要移动多次。另外，一般产品具有若干个焊点，在检测完一个焊点并移动至另一个焊点的过程中，也需要移动多次，检测效率低。

发明内容

基于此，有必要提供一种能提高检测效率的焊点检测装置。

一种焊点检测装置，包括：

弹性探头；

移动机构，用以带动所述弹性探头移动至待检测焊点的检测初始位置；检测初始位置位于待检测焊点的一侧；

旋转机构，用以控制所述弹性探头旋转；

推力检测单元，用以检测焊点作用在所述弹性探头上以使得所述弹性探头发生弹性形变的推力；以及

控制单元，所述控制单元用以控制所述移动机构和所述旋转机构的运行，并接收所述弹力检测单元的检测信息。

上述焊点检测装置，在对焊点进行检测时，仅需将弹性探头移动至焊点一侧即可。相对于传统的拉力检测的方式，可减少移动次数，从而提高检测效率。

在其中一个实施例中，所述弹性探头具有用以与焊点接触的第一端，所述推力检测单元位于所述弹性探头的与所述第一端相对设置的第二端。

在其中一个实施例中，所述推力检测单元为力传感器。

在其中一个实施例中，所述弹性探头为弹片式探头。

在其中一个实施例中，还包括用以固定具有待检测焊点的产品的固定机构，所述固定机构包括支架以及可移动的设于所述支架上的固定组件，所述固定组件用以固定具有待检测焊点的产品。

在其中一个实施例中，所述控制单元可以控制所述固定组件移动。

在其中一个实施例中，所述控制单元包括可编程逻辑控制器。

在其中一个实施例中，所述控制单元还包括与所述可编程逻辑控制器通过串口连接的触摸屏。

在其中一个实施例中，还包括警报装置；所述控制单元根据检测信息判断焊点作用在所述弹性探头上的最大推力小于阈值时，触发警报装置。

在其中一个实施例中，还包括位置传感器，所述位置传感器用以检测焊点位置并将检测信息传递给所述控制单元。

在其中一个实施例中，所述移动机构包括可带动所述弹性探头沿第一方向移动的第一移动机构、可带动所述弹性探头沿第二方向移动的第二移动机构以及可带动所述弹性探头沿第三方向移动的第三移动机构；所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两不共向。

在其中一个实施例中，所述第一移动机构、所述第二移动机构和/或所述第三移动机构为平移气缸。

在其中一个实施例中，所述移动机构为机械手。

在其中一个实施例中，所述旋转机构为旋转气缸。

本发明还提供过一种焊点检测方法。

一种焊点检测方法，利用本申请提供的焊点检测装置对待检测焊点进行检测；

所述焊点检测方法包括步骤：

所述控制单元控制所述移动机构运行，以使所述弹性探头移动至待检测焊点的检测初始位置；

所述控制单元控制所述旋转机构运行，以使所述弹性探头旋转预设角度；同时，所述推力检测单元检测焊点作用在所述弹性探头的推力，并将检测信息传递给所述控制单元。

上述焊点检测方法，在对焊点进行检测时，仅需将弹性探头移动至焊点一侧即可。相对于传统的拉力检测的方式，可减少移动次数，从而提高检测效率。

在其中一个实施例中，所述移动机构包括可带动所述弹性探头沿第一方向移动的第一移动机构、可带动所述弹性探头沿第二方向移动的第二移动机构以及可带动所述弹性探头沿第三方向移动的第三移动机构；所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两不共向，所述第一方向和所述第二方向均为水平方向，所述第三方向为竖直方向；

所述控制单元控制所述移动机构运行，以使所述弹性探头移动至待检测焊点的检测初始位置的步骤的操作为：

所述控制单元依次控制所述第一移动机构和所述第二移动机构运行，至所述弹性探头移动至检测初始位置的上方；

所述控制单元控制所述第三移动机构运行，至所述弹性探头向下移动至待检测焊点的检测初始位置。

在其中一个实施例中，所述控制单元控制所述移动机构运行，以使所述弹性探头移动至待检测焊点的检测初始位置的步骤中，所述检测初始位置使得待检测焊点的与所述弹性探头抵接的位置靠近待检测焊点的根部。

在其中一个实施例中，所述旋转机构控制所述弹性探头旋转预设角度的步骤中，预设角度可以使得所述弹性探头越过待检测焊点。

在其中一个实施例中，还包括如下步骤：

所述控制单元控制所述移动机构运行，以使所述弹性探头移动至下一个待检测焊点的检测初始位置。

在其中一个实施例中，所述焊点检测装置还包括用以固定具有待检测焊点的产品的固定机构，所述固定机构包括支架以及可移动的设于所述支架上的固定组件，所述固定组件用以固定具有待检测焊点的产品；

所述焊点检测方法还包括如下步骤：

移动所述固定组件，以使所述弹性探头位于下一个待检测焊点的检测初始位置。

在其中一个实施例中，所述焊点为电池系统中的电芯与汇流排之间的铝丝焊点。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的焊点检测装置的结构示意图。

图2为图1中的弹性探头位于待检测焊点的检测初始位置时的结构示意图。

图3为本发明一实施例提供的焊点检测方法的流程图。

图4为本发明另一实施例提供的焊点检测方法的流程图。

图5为本发明另一实施例提供的焊点检测方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1和图2所示，本发明一实施例提供的焊点检测装置100，包括弹性探头110、用以带动弹性探头110移动至待检测焊点的检测初始位置的移动机构130、用以控制弹性探头110旋转的旋转机构150、用以检测焊点作用在弹性探头110上以使得弹性探头110发生弹性形变的推力的推力检测单元以及控制单元。其中，待检测焊点的检测初始位置位于待检测焊点的一侧。控制单元用以控制移动机构130和旋转机构150的运行，并接收所述推力检测单元的检测信息。

具体地，弹性探头110位于待检测焊点20的检测初始位置时，弹性探头110与焊点20的相对位置关系如图2所示。图2中，焊点20的结构呈曲线状。需要说明的是，在另外的实施例中，焊点的结构不限于呈线状，还可以呈直线等其它规则或不规则的形状。

利用焊点检测装置100对焊点进行检测时，仅需将弹性探头110移动至焊点一侧即可。相对于传统的拉力检测的方式，可减少移动次数，从而提高检测效率。

另外，相对于人工目检的方式，上述焊点检测装置100通过推力检测单元的检测结果来判断焊点是否存在虚焊，有精确的参数对比，检测精度高。

可以理解的是，焊点检测装置100中，将移动至待检测焊点的检测初始位置的弹性探头110旋转时，即在弹性探头110推动焊点的过程中，焊点会作用在弹性探头110上一个推力，以阻挡弹性探头110的旋转。当焊点存在虚焊时，焊点作用在弹性探头110上的推力会变小。故可以根据焊点作用在弹性探头110上的推力来检测焊点是否存在虚焊。

另外，弹性探头110具有弹性。故在弹性探头110旋转的过程中，可通过发生弹性形变的方式，避免焊点也发生相应角度的旋转。从而避免在检测的过程中对焊点造成损伤。

本实施例中，弹性探头110具有用以与焊点接触的第一端111，推力检测单元位于弹性探头110的与第一端111相对设置的第二端113。可以理解的是，弹性探头110的第一端111受到的焊点的推力越大，相应的弹性探头110的第二端113受到的力越大。当焊点作用在弹性探头110上的推力小于推力的阈值时，弹性探头110的第二端113受到的推力也小于相应的阈值。故可以通过推力检测单元检测弹性探头110的第二端113受到的力来判断焊点是否存在虚焊。

具体地，本实施例中，弹性探头110设于旋转机构150上。故通过旋转机构150施加在弹性探头110的第二端的压力即为推力检测单元欲检测的压力。故，可以理解的是，推力检测单元位于弹性探头110的与旋转结构150接触的表面。

可以理解的是，旋转机构150在弹性探头110的第二端施加压力的同时，弹性探头110的第二端也给旋转机构150时间等大反向的压力。故在另外的实施例中，推力检测单元也可以设置在旋转机构上。

可以理解的是，在另外的实施例中，当弹性探头未直接设置在旋转机构上，则推力检测单元的位置根据上述原理进行相应设置，此处不再赘述。

可选地，本实施例中，推力检测单元为压力传感器。

可以理解的是，在另外的实施例中，若推力检测单元的体积足够小，在弹性探头的旋转时不影响弹性探头发生弹性形变，且不会对焊点造成损伤的情况下，可以将推力检测单元直接设于弹性探头的用以与焊点接触的位置。

本实施例中，弹性探头110为弹片式探头。从而可以使得弹性探头110与焊点面接触，从而减小弹性探头110作用在焊点上的压强，避免弹性探头110局部应力集中的现象，从而能够更好的避免焊点在检测过程中受损。

本实施例中，焊点检测装置100还包括用以固定具有待检测焊点的产品的固定机构。通过固定机构将产品固定，从而更好的保证检测结果的准确性。

具体地，本实施例中，固定机构包括支架以及可移动的设于支架上的固定组件。其中，固定组件用以固定具有待检测焊点的产品。

一般地，待检测焊点的产品具有多个焊点，且焊点多呈一字型排列。当对产品的多个焊点进行检测时，可通移动产品来实现对每个焊点的检测。即在检测完一个焊点后，直接将弹性探头110移动至原来的位置即可实现对另一个焊点的检测，无需改变弹性探头110移动的目标位置。

当然，在另外的实施例中，若待检测焊点的产品上的多个焊点呈曲线排列时，也可设置相应的固定组件与支架的相对活动的方式与焊点的排列方式相同。

可选地，本实施例中，控制单元可以控制所述固定组件移动。实现固定组件移动的自动化，提高检测效率。

可以理解的是，在另外的实施例中，若具有待检测焊点的产品的体积和重量足够大，或者具有待检测焊点的产品已经被固定在其它设备等上，则无需固定机构将其固定。

具体地，本实施例中，控制单元包括可编程逻辑控制器。从而可以根据待检测焊点的位置、大小或材料等的不同输入弹性探头110移动至待检测焊点的检测初始位置的具体位置及待检测焊点的数量等。

进一步地，控制单元还包括与可编程逻辑控制器通过串口连接的触摸屏。即可通过触摸屏更便捷的输入弹性探头110移动至待检测焊点的检测初始位置的具体位置及待检测焊点的数量等。另外，还可以通过触摸屏控制焊点检测装置100的运行。

本实施例中，焊点检测装置100还包括警报装置。控制单元根据检测信息判断焊点作用在所述弹性探头110上的最大推力小于阈值时，触发警报装置。

可选地，警报装置可以是扬声器等，以提醒操作人员检测的焊点存在故障。

当然，在另外的实施例中，也可以通过在触摸屏上进行显示等方式输出检测数据，操作人员根据检测数据判断检测结果。

进一步地，控制单元还可以根据检测信息判断焊点是否存在虚焊，并将检测信息通过触摸屏等方式输出，并做醒目的标注。

可选地，焊点检测装置100还包括位置传感器，位置传感器用以检测焊点位置并将检测信息传递给控制单元。从而更准确的将弹性探头110移动至相应的检测位置，以确保检测结果的准确性。

具体地，本实施例中，移动机构130包括可带动弹性探头110沿第一方向a移动的第一移动机构131、可带动弹性探头110沿第二方向b移动的第二移动机构133以及可带动弹性探头110沿第三方向c移动的第三移动机构135；第一方向a、第二方向b和第三方向c两两不共向。

更具体地，本实施例中，第二移动机构133设于第一移动机构131上，第一移动机构131可驱使第二移动机构133沿第一方向a移动。第三移动机构135设于第二移动机构133上，第二移动机构133可驱使第三移动机构135沿第二方向b移动。旋转机构150设于第三移动机构135上，第三移动机构135可带动旋转机构150沿第三方向c移动。弹性探头110位于旋转机构150上，旋转机构150可带动弹性探头110旋转。

当然，在另外的实施例中，也可以将旋转机构设于第二移动机构上，将第三移动机构设于旋转机构上，将弹性探头设于第三移动机构上。

可选地，第一方向a、第二方向b和第三方向c两两垂直。

具体地，本实施例中，第一移动机构131、第二移动机构133和第三移动机构135均为平移气缸。可以理解的是，图1中仅示意性的给出了第一移动机构131、第二移动机构133和第三移动机构135的位置关系。本申请对平移气缸本身无改进，故第一移动机构131、第二移动机构133和第三移动机构135自身的结构选用惯用的平移气缸即可。

当然，在另外的实施例中，第一移动机构、第二移动机构和第三移动机构不限于为平移气缸，还可以是其它能带动弹性探头沿相应方向移动的结构。

例如，在一个可行的实施例中，第一移动机构包括可转动的齿轮和与齿轮啮合的齿条，通过转动齿轮带动齿条沿第一方向移动，进而带动弹性探头沿第一方向移动。相应的，第二移动机构和第三移动机构也可以采用相同或相似的结构进行设置。

再如，在一个可行的实施例中，移动机构为机械手。通过机械手可将弹性探头直接沿一个方向移动至待检测位置，从而缩短弹性探头的移动距离，提高移动效率。

本实施例中，旋转机构150为旋转气缸。同样的，可以理解的是，旋转结构也不限于旋转气缸。

参图3，本发明一实施例提供过一种焊点检测方法，利用本申请提供的焊点检测装置100对待检测焊点进行检测。

具体地，焊点检测方法包括步骤：

S01、控制单元控制移动机构130运行，以使弹性探头110移动至检测初始位置。

需要说明的是，步骤S01中，弹性探头110的检测初始位置使得弹性探头110与待检测焊点接触，或与待检测焊点间具有间隙。

S02、控制单元控制旋转机构150运行，以使弹性探头110旋转预设角度；同时，推力检测单元检测焊点作用在弹性探头110的推力，并将检测信息传递给控制单元。

具体地，可以根据产品的焊点大小，焊点与产品的结合力大小等因素，合理设置弹性探头110所需旋转的预设角度。

上述焊点检测方法，在对焊点进行检测时，仅需将弹性探头110移动至焊点一侧即可。相对于传统的拉力检测的方式，可减少移动次数，从而提高检测效率。

本实施例中，移动机构130包括可带动弹性探头110沿第一方向a移动的第一移动机构131、可带动弹性探头110沿第二方向b移动的第二移动机构133以及可带动弹性探头110沿第三方向c移动的第三移动机构135。第一方向a、第二方向b和第三方向c两两不共向，第一方向a和第二方向b均为水平方向，所述第三方向c为竖直方向。

步骤S01的操作为：

S011、控制单元依次控制第一移动机构131和第二移动机构133运行，至弹性探头110移动至检测初始位置的上方。

S012、控制单元控制第三移动机构135运行，至弹性探头110向下移动至检测初始位置。

可以理解的是，在另外的实施例中，第一方向、第二方向不限于水平方向，第三方向也不限于竖直方向。

另外，步骤S01中，第一移动机构131、第二移动机构133和第三移动机构135的运行顺序可不做限制，各自运行的次数也可不做限制，能将弹性探头110移动至待检测焊点的检测初始位置即可。

可选地，步骤S012中，检测初始位置使得待检测焊点的与弹性探头110抵接的位置靠近待检测焊点的根部。可以理解的是，焊点与产品的结合力的大小决定焊点是否虚焊。弹性探头110旋转时，弹性探头110的推力作用在焊点的根部，从而焊点的根部所受到的推力越大，对焊点与产品的结合力的影响也越大，从而更准确的判断焊点是否存在虚焊。

本实施例中，步骤S02中，预设角度可以使得弹性探头110越过待检测焊点，以给焊点更大的推力，从而更准确的判断焊点是够存在虚焊现象。

本实施例中，焊点为电池系统中的电芯与汇流排之间的铝丝焊点。即本发明提供的焊点检测方法可以用于电池系统中的电芯与汇流排之间的铝丝焊点的检测。换言之，本发明提供的焊点检测装置可以用于检测电池系统中的电芯与汇流排之间的铝丝焊点。

当然，可以理解的是，本发明提供的焊点检测方法还可以用于检测其它产品中的焊点。即本发明提供的焊点检测装置还可以用于检测其他产品中的焊点。

参图4，在另一实施例中，焊点检测方法还包括如下步骤：

S03、控制单元控制移动机构130运行，以使弹性探头110移动至下一个待检测焊点的检测初始位置。

步骤S03适合具有多个焊点的产品的焊点检测，即不用移动产品就连续对产品的多个焊点进行检测，从而提高检测效率。当然，也可以用于多个产品的焊点的检测，即可以连续对过个产品的焊点进行检测，从而提高检测效率。

可以理解的是，在步骤S03的前后，还需要增加步骤S031：控制单元控制旋转机构150运行，以使弹性探头110回转预设角度。

以下以下一个待检测焊点位于上一个待检测焊点的远离上一个待检测焊点的检测初始位置的一侧为例进行详细说明。

若步骤S02中，弹性探头110越过待检测焊点，则步骤S031在步骤S03执行过程中执行。具体地，则控制单元需先通过移动机构130控制弹性探头110至少沿一个方向移动，至弹性探头110与焊点不干涉的位置，再执行步骤S031。

若步骤S02中，弹性探头110未越过待检测焊点，则步骤S031可在步骤S03执行前执行。当然，步骤S031也可以在步骤S03执行过程中执行，即控制单元同时控制旋转机构150和移动机构130，使得弹性探头110在移动的过程中同时回转，提高检测效率。

可以理解的是，步骤S031的操作需不能与焊点干涉，从而避免弹性探头110回转对焊点造成损伤。

相应地，若下一个待检测焊点位于上一个待检测焊点的靠近上一个待检测焊点的检测初始位置的一侧，则上述步骤进行相应的调整。

焊点检测装置100还包括用以固定具有待检测焊点的产品的固定机构；固定机构包括支架以及可移动的设于支架上的固定组件，固定组件用以固定具有待检测焊点的产品。

参图5，在另一实施例中，焊点检测方法还包括如下步骤：

S03a、移动固定组件，以使弹性探头110位于下一个待检测焊点的检测初始位置。

可以理解的是，以下一个待检测焊点位于上一个待检测焊点的远离上一个待检测焊点的检测初始位置的一侧为前提。若步骤S02中，弹性探头110越过待检测焊点，则在步骤S03a的前后还需要增加步骤S031a：控制单元控制旋转机构150运行，以使弹性探头110回转预设角度。具体地，步骤S031a可在步骤S03执行过程中或在步骤S03a后执行。

若步骤S02中，弹性探头110未越过待检测焊点，则除了在步骤S03a的前后增加步骤S031a外，还需在步骤S03a前，增加步骤S033a：控制单元控制移动机构130运行，以使弹性探头110移动，以避免弹性探头110与焊点发生干涉。可选地，为避免弹性探头110与焊点摩擦，步骤S031a在步骤S033a前执行。当然，在步骤S03a后，还需要增加步骤S035a：控制单元控制移动组件运行，以使弹性探头110沿步骤S033a的路径反向移动至检测初始位置。

相应地，若下一个待检测焊点位于上一个待检测焊点的靠近上一个待检测焊点的检测初始位置的一侧，则上述步骤进行相应的调整。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种焊点检测装置，其特征在于，包括：

弹性探头，所述弹性探头为弹片式探头，所述弹性探头检测焊点时与所述焊点面接触；

移动机构，用以带动所述弹性探头移动至待检测焊点的检测初始位置；检测初始位置位于待检测焊点的一侧；

旋转机构，用以控制所述弹性探头旋转时推动所述焊点；

推力检测单元，用以检测焊点作用在所述弹性探头上以使得所述弹性探头发生弹性形变的推力；以及

控制单元，所述控制单元用以控制所述移动机构和所述旋转机构的运行，并接收所述推力检测单元的检测信息。

2.根据权利要求1所述的焊点检测装置，其特征在于，所述弹性探头具有用以与焊点接触的第一端，所述推力检测单元位于所述弹性探头的与所述第一端相对设置的第二端。

3.根据权利要求1所述的焊点检测装置，其特征在于，还包括用以固定具有待检测焊点的产品的固定机构，所述固定机构包括支架以及可移动的设于所述支架上的固定组件，所述固定组件用以固定具有待检测焊点的产品。

4.根据权利要求1所述的焊点检测装置，其特征在于，还包括警报装置；所述控制单元根据检测信息判断焊点作用在所述弹性探头上的最大推力小于阈值时，触发警报装置。

5.根据权利要求4所述的焊点检测装置，其特征在于，所述警报装置为扬声器。

6.根据权利要求1所述的焊点检测装置，其特征在于，还包括位置传感器，所述位置传感器用以检测焊点位置并将检测信息传递给所述控制单元。

7.根据权利要求1所述的焊点检测装置，其特征在于，所述移动机构包括可带动所述弹性探头沿第一方向移动的第一移动机构、可带动所述弹性探头沿第二方向移动的第二移动机构以及可带动所述弹性探头沿第三方向移动的第三移动机构；所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两不共向。

8.一种焊点检测方法，其特征在于，利用权利要求1至7任一项所述的焊点检测装置对待检测焊点进行检测；

所述焊点检测方法包括步骤：

所述控制单元控制所述移动机构运行，以使所述弹性探头移动至待检测焊点的检测初始位置；

所述控制单元控制所述旋转机构运行，以使所述弹性探头旋转预设角度；同时，所述推力检测单元检测焊点作用在所述弹性探头的推力，并将检测信息传递给所述控制单元。

9.根据权利要求8所述的焊点检测方法，其特征在于，所述旋转机构控制所述弹性探头旋转预设角度的步骤中，预设角度可以使得所述弹性探头越过待检测焊点。

10.根据权利要求8或9所述的焊点检测方法，其特征在于，所述焊点为电池系统中的电芯与汇流排之间的铝丝焊点。

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