CN113770498B - 一种加工尺寸可调的电极端面修磨装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种加工尺寸可调的电极端面修磨装置，属于机械加工设备技术领域。该电极端面修磨装置包括外壳体和修磨组件，修磨组件安装在外壳体上，修磨组件包括刀架、切削刀具和调节单元。刀架上具有用于与电极端面嵌合的圆形切削槽，圆形切削槽的槽壁上具有沿径向内凹的刀具安装槽和抵接块安装槽。切削刀具可滑动地安装在刀具安装槽内，切削刀具具有切削刃部。调节单元包括伸缩杆、抵接块和弹性连接件，伸缩杆与所述刀架固定连接，伸缩杆的推杆与切削刀具连接，抵接块一端通过弹性连接件与所述抵接块安装槽连接，另一端与第一抵接面抵接。能够自动对切削刀具的规格进行调节，无需工作人员进行反复拆卸安装，提高了整体加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工设备技术领域，特别涉及一种加工尺寸可调的电极端面修磨装置。
背景技术
在机器人点焊工艺过程中，受高温和高压等苛刻工作负荷的循环作用，电极的焊接端面的直径与成分、与工件表面之间的接触面积、接触电阻和接触热阻等均随焊点序数递增而不断改变，一系列变化动态改变着焊点接头之间的总电阻值和沿板厚方向的电阻分配比例关系，接头各部位之间的电阻析出热也随其间的电阻分配比例关系改变不断重新进行热量再分配，并视热量再分配比例的关系不同，对焊点质量和点焊工艺成本等产生不同程度的影响。为了减小因电极焊接端面状态变化过大对焊点质量和点焊工艺成本等产生过多不利影响，需要定期对电极的焊接端面进行修磨。
在相关技术中，通常利用电极修磨器对经过长时间工作过的电极进行修磨。电极修磨器通常包括用于固定切削刀具的刀架，刀架的中部具有切削槽，而切削刀具侧设置在切削槽内。在需要对电极进行磨削时，通过电极等驱动部件驱动刀架绕与电极同轴的中心轴线转动，并将电极的焊接端面伸入到切削槽中，利用跟随刀架旋转的切削刀具对电极的焊接端面进行切削修磨。
考虑到占用空间，目前的机器人焊接工作站在每条生产线上往往仅配备有一台电极修磨器。相关技术中的电极修磨器只能安装一种固定尺寸的切削刀具，仅能修磨同一种规格的焊接端面。当机器人电焊生产线上需要焊接的钢板等产品尺寸发生变化时，电焊电极帽的端面尺寸也会对应发生变化，需要工作人员手动更换对应尺寸的切削刀具进行对应修磨，费时费力，导致加工效率低。
发明内容
本发明实施例提供了一种加工尺寸可调的电极端面修磨装置，能够自动对切削刀具的规格进行调节，无需工作人员进行反复拆卸安装，提高了整体加工效率。所述技术方案如下：
本发明提供了一种加工尺寸可调的电极端面修磨装置，包括：
外壳体和修磨组件，所述修磨组件安装在所述外壳体上，所述修磨组件包括刀架、切削刀具和调节单元，
所述刀架上具有用于与电极端面嵌合的圆形切削槽，所述圆形切削槽的槽壁上具有沿径向内凹的刀具安装槽和抵接块安装槽，所述刀具安装槽和所述抵接块安装槽相对于所述圆形切削槽的轴线对称布置；
所述切削刀具可滑动地安装在所述刀具安装槽内，所述切削刀具具有用于与嵌合在所述圆形切削槽内的电极端面的形状相对应的切削刃部，切削刀具靠近所述圆形切削槽中心的一端具有第一抵接面，所述第一抵接面平行于所述圆形切削槽的轴线；
所述调节单元包括伸缩杆、抵接块和弹性连接件，所述伸缩杆沿所述圆形切削槽的径向布置且与所述刀架固定连接，所述伸缩杆的推杆位于所述刀具安装槽中且与所述切削刀具连接，所述抵接块可滑动地安装在所述抵接块安装槽中，所述抵接块的一端通过所述弹性连接件与所述抵接块安装槽的底壁连接，所述抵接块的另一端具有第二抵接面，所述第二抵接面与所述第一抵接面抵接，在所述圆形切削槽的径向上，所述切削刃部、所述抵接块的端面和所述圆形切削槽的槽壁共同形成用于与嵌合在所述圆形切削槽内的电极端面的形状相对应的加工面。
可选地，所述刀架包括相反的第一加工端面和第二加工端面，所述圆形切削槽连通所述第一加工端面和所述第二加工端面，所述切削刀具包括两个所述切削刃部，两个所述切削刃部相对于所述抵接块对称布置。
可选地，所述圆形切削槽的轴线沿水平方向布置。
可选地，所述加工尺寸可调的电极端面修磨装置包括多个所述修磨组件，多个所述修磨组件沿水平方向间隔布置在所述外壳体上。
可选地，所述加工尺寸可调的电极端面修磨装置还包括限位单元，所述限位单元包括限位块和限位杆，所述限位块安装在所述外壳体中且位于所述伸缩杆远离所述切削刀具的一端，所述限位块上具有条形槽，所述条形槽沿所述圆形切削槽的径向布置，所述限位杆的一端与所述伸缩杆的推杆连接，所述限位杆的另一端具有沿径向凸出布置的限位凸起，所述限位凸起可滑动地安装在所述条形槽中。
可选地，所述加工尺寸可调的电极端面修磨装置还包括调节支架，所述调节支架沿竖直方向布置，所述外壳体可滑动地安装在所述调节支架上。
可选地，所述加工尺寸可调的电极端面修磨装置还包括碎屑承接盘，所述碎屑承接盘设置在所述外壳体的下方。
可选地，所述加工尺寸可调的电极端面修磨装置还包括滑轨，所述滑轨沿水平方向布置，所述碎屑承接盘可滑动地安装在所述滑轨上。
可选地，所述加工尺寸可调的电极端面修磨装置还包括AGV小车，所述调节支架、所述碎屑承接盘和所述滑轨均安装在所述AGV小车上。
可选地，所述伸缩杆为气压伸缩杆。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
通过将焊接电极输送到电机端面修磨装置的外壳体处，并使呈柱状的焊接电极与刀架上的圆形切削槽同轴对称。接着将焊接电极沿轴向向圆形切削槽中进给，使焊接电极的电极端面伸入到圆形切削槽并相互嵌合。当焊接电极的电极端面与切削刃部、抵接块的端面和圆形切削槽的槽壁共同形成的加工面相抵接后。通过电极端面修磨装置中的电动机驱动整个刀架绕圆形切削槽的轴线旋转，跟随刀架一同旋转的切削刀具即利用切削刃部对嵌合在圆形切削槽中的电极端面进行切削磨削。
而针对直径尺寸相对较小的焊接电极，可以通过调整调节单元中的伸缩杆，使伸缩杆的推杆伸长，进而推动与推杆连接的切削刀具由刀具安装槽伸出并向圆形切削槽的中心移动。切削刀具在移动的同时推动与其抵接的抵接块压缩弹性连接件，抵接块相应的向抵接块安装槽中收缩，进而使加工面的整体尺寸缩小，实现对应直径尺寸相对较小的焊接电极的切削。而在需要重新对直径尺寸较大的焊接电极进行磨削加工时，仅需要重新控制伸缩杆的推杆收缩，抵接块即可在弹性连接件的弹力下复原并保持抵接，使加工面的整体尺寸增大，实现对应直径尺寸相对较大的焊接电极的切削。
本发明实施例通过在外壳体中设置调节单元，实现对切削刀具在圆形切削槽中的相对位置进行实时自动调节，从而实现自动对切削刀具的规格进行调节，无需工作人员进行反复拆卸安装更换不同尺寸的切削刀具，提高了整体加工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种加工尺寸可调的电极端面修磨装置的立体结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种加工尺寸可调的电极端面修磨装置的局部结构断面图；
图3是本发明实施例提供的一种加工尺寸可调的电极端面修磨装置的局部放大断面图；
图4是本发明实施例提供的一种修磨组件和调节单元的配合结构示意图；
图5本发明实施例提供的另一种加工尺寸可调的电极端面修磨装置的立体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
在相关技术中，通常利用电极修磨器对经过长时间工作过的电极进行修磨。电极修磨器通常包括用于固定切削刀具的刀架，刀架的中部具有切削槽，而切削刀具侧设置在切削槽内。在需要对电极进行磨削时，通过电极等驱动部件驱动刀架绕与电极同轴的中心轴线转动，并将电极的焊接端面伸入到切削槽中，利用跟随刀架旋转的切削刀具对电极的焊接端面进行切削修磨。
考虑到占用空间，目前的机器人焊接工作站在每条生产线上往往仅配备有一台电极修磨器。相关技术中的电极修磨器只能安装一种固定尺寸的切削刀具，仅能修磨同一种规格的焊接端面。当机器人电焊生产线上需要焊接的钢板等产品尺寸发生变化时，电焊电极帽的端面尺寸也会对应发生变化，需要工作人员手动更换对应尺寸的切削刀具进行对应修磨，费时费力，导致加工效率低。
图1是本发明实施例提供的一种加工尺寸可调的电极端面修磨装置的立体结构示意图。图2是本发明实施例提供的一种加工尺寸可调的电极端面修磨装置的局部结构断面图。图3是本发明实施例提供的一种加工尺寸可调的电极端面修磨装置的局部放大断面图。图4是本发明实施例提供的一种修磨组件和调节单元的配合结构示意图。图5本发明实施例提供的另一种加工尺寸可调的电极端面修磨装置的立体结构示意图。如图1至图5所示，通过实践，本申请人提供了加工尺寸可调的电极端面修磨装置，包括外壳体1、修磨组件2。修磨组件2安装在外壳体1上，修磨组件2包括刀架21、切削刀具22和调节单元23。
其中，刀架21上具有用于与电极端面嵌合的圆形切削槽21a，圆形切削槽21a的槽壁上具有沿径向内凹的刀具安装槽211和抵接块安装槽212。刀具安装槽211和抵接块安装槽212相对于圆形切削槽21a的轴线对称布置。
切削刀具22可滑动地安装在刀具安装槽211内，切削刀具22具有用于与嵌合在圆形切削槽21a内的电极端面的形状相对应的切削刃部221。切削刀具22靠近圆形切削槽21a中心的一端具有第一抵接面222，第一抵接面222平行于圆形切削槽21a的轴线。
调节单元23包括伸缩杆231、抵接块232和弹性连接件233。伸缩杆231沿圆形切削槽21a的径向布置且与刀架21固定连接，伸缩杆231的推杆位于刀具安装槽211中且与切削刀具22连接。抵接块232可滑动地安装在抵接块安装槽212中，抵接块232的一端通过弹性连接件233与抵接块安装槽212的底壁连接，抵接块232的另一端具有第二抵接面2321，第二抵接面2321与第一抵接面222抵接。在圆形切削槽21a的径向上，切削刃部221、抵接块232的端面和圆形切削槽21a的槽壁共同形成用于与嵌合在圆形切削槽21a内的电极端面的形状相对应的加工面M。
在本发明实施例中，在机器人焊接工作站的生产线上，当通过机器人摆臂所驱动的焊接电极经过长时间使用后需要进行修磨加工时。焊接电极首先通过位于生产线上方的机器人摆臂输送到电机端面修磨装置的外壳体1处，并使呈柱状的焊接电极与刀架21上的圆形切削槽21a同轴对称。接着在机器人摆臂的驱动下将焊接电极沿轴向向圆形切削槽21a中进给，使焊接电极的电极端面伸入到圆形切削槽21a并相互嵌合。当焊接电极的电极端面与切削刃部221、抵接块232的端面和圆形切削槽21a的槽壁共同形成的加工面m相抵接后。通过电极端面修磨装置中的电动机驱动整个刀架21绕圆形切削槽21a的轴线旋转，跟随刀架21一同旋转的切削刀具22即利用切削刃部221对嵌合在圆形切削槽21a中的电极端面进行切削磨削。而针对直径尺寸相对较小的焊接电极，可以通过调整调节单元23中的伸缩杆231，使伸缩杆231的推杆伸长，进而推动与推杆连接的切削刀具22由刀具安装槽211伸出并向圆形切削槽21a的中心移动。切削刀具22在移动的同时推动与其抵接的抵接块232压缩弹性连接件233，抵接块相应的向抵接块安装槽212中收缩，进而使加工面M的整体尺寸缩小，实现对应直径尺寸相对较小的焊接电极的切削。而在需要重新对直径尺寸较大的焊接电极进行磨削加工时，仅需要重新控制伸缩杆231的推杆收缩，抵接块232即可在弹性连接件233的弹力下复原并保持抵接，使加工面M的整体尺寸增大，实现对应直径尺寸相对较大的焊接电极的切削。本发明实施例通过在外壳体1中设置调节单元23，实现对切削刀具22在圆形切削槽21a中的相对位置进行实时自动调节，从而实现自动对切削刀具的规格进行调节，无需工作人员进行反复拆卸安装更换不同尺寸的切削刀具，提高了整体加工效率。
可选地，刀架21包括相反的第一加工端面21b和第二加工端面21c，圆形切削槽21a连通第一加工端面21b和第二加工端面21c，切削刀具22包括两个切削刃部221，两个切削刃部221相对于抵接块232对称布置。示例性地，在本发明实施例中，通过在切削刀具22上设置两个相对于抵接块232对称布置的切削刃部221，切削刀具22可以与抵接块232的端面和圆形切削槽21a的槽壁在圆形切削槽21a中形成两个加工面M。在需要对焊接电极进行磨削加工时，可以同时将两个焊接电极分别由刀架21的第一加工端面21b和第二加工端面21c分别嵌合到圆形切削槽21a进行同时磨削加工，进一步提高了整体加工效率。
可选地，圆形切削槽21a的轴线沿水平方向布置。示例性地，若将圆形切削槽21a按照传统的竖直方向设置，在需要同时对两个焊接电极进行磨削加工时，若刀架21的相对高度较低，由圆形切削槽21a下方进给的焊接电极容易出现移送空间不足的情况，而若把刀架21和外壳体1的高度升高又会提高电极端面修磨装置的整体尺寸。在本发明实施例中，在需要对焊接电极进行磨削加工时，可以通过机器人摆臂同时将两个焊接电极分别由刀架21的第一加工端面21b和第二加工端面21c沿水平方向分别嵌合到圆形切削槽21a进行同时磨削加工，减少在对焊接电极进行输送和进给时所需要的占用空间，避免干涉，提高了电极端面修磨装置的实用性。
可选地，加工尺寸可调的电极端面修磨装置包括多个修磨组件2，多个修磨组件2沿水平方向间隔布置在外壳体1上。示例性地，在本发明实施例中，通过在外壳体1上设置多个修磨组件2，可以实现同时对更多数量的焊接电极进行磨削，进一步提高了整体加工效率。
示例性地，在本发明实施例中，可以通过增加外壳体1的尺寸，在外壳体1上沿水平方向设置两个修磨组件2，进而实现同时对四个焊接电极进行修磨。
可选地，加工尺寸可调的电极端面修磨装置还包括限位单元24，限位单元24包括限位块241和限位杆242，限位块241安装在外壳体1中且位于伸缩杆231远离切削刀具22的一端，限位块241上具有条形槽2411，条形槽2411沿圆形切削槽21a的径向布置，限位杆242的一端与伸缩杆231的推杆连接，限位杆242的另一端具有沿径向凸出布置的限位凸起2421，限位凸起2421可滑动地安装在条形槽2411中。示例性地，在本发明实施例中，通过在外壳体1中社会限位单元24，可以利用限位块241和限位杆242的配合实现对切削刀具22的滑动行程进行限位。从而实现对加工面M的整体尺寸进行精确的限定，实现对对应两种尺寸的焊接电极的电机端面的精确加工。例如，在本发明实施例中，当伸缩杆231处于收缩状态时，限位杆242的限位凸起2421与条形槽2411远离刀架21的一端抵接，此时加工面M的整体尺寸最大，能够实现对直径尺寸为φ8的电极端面进行磨削加工；而当伸缩杆231处于伸长状态时，限位杆242的限位凸起2421与条形槽2411靠近刀架21的另一端抵接，此时加工面M的整体尺寸最小，能够实现对直径尺寸为φ6的电极端面进行磨削加工。
可选地，加工尺寸可调的电极端面修磨装置还包括调节支架3，调节支架3沿竖直方向布置，外壳体1可滑动地安装在调节支架3上。可选地，在本发明实施例中，通过设置调节支架3，可以实现外壳体1在竖直方向上进行高度调整，以对应不同的机器人工作站上机器人摆臂对焊接电极的移动高度，提高了电极端面修磨装置的实用性。
可选地，加工尺寸可调的电极端面修磨装置还包括碎屑承接盘4，碎屑承接盘4设置在外壳体1的下方。示例性地，在本发明实施例中，通过设置碎屑承接盘4，在对焊接电极进行磨削加工时，由圆形切削槽21a中所飞溅排出的金属碎屑会落入碎屑承接盘4中，方便工作人员在加工完成后进行快速集中清理，进一步提高了电极端面修磨装置的实用性。
可选地，加工尺寸可调的电极端面修磨装置还包括滑轨5，滑轨5沿水平方向布置，碎屑承接盘4可滑动地安装在滑轨5上。示例性地，在碎屑承接盘4承满金属碎屑后，工作人员可以沿滑轨5的长度方向将碎屑承接盘4由外壳体1的下方脱出进行清理，方便进行金属碎屑的倒出清理，进一步提高了电极端面修磨装置的实用性。
可选地，加工尺寸可调的电极端面修磨装置还包括AGV小车6，调节支架3、碎屑承接盘4和滑轨5均安装在AGV小车6上。示例性地，在本发明实施例中，调节支架3、碎屑承接盘4和滑轨5均安装在AGV小车6上，AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引车)指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。工业应用中不需要驾驶员的搬运车，以可充电的蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路径以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路径，电磁轨道黏贴于地板上，AGV依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。采用AGV小车6作为承载运输单元，可以对整个电极端面修磨装置进行现精确定位安装和运输。提高整个机器人焊接工作站的柔性化和模块化，进一步提高了电极端面修磨装置的实用性。
可选地，伸缩杆231为气压伸缩杆。示例性地，在本发明实施例中，由于对切削刀具22进行驱动的负载较小，固采用气压伸缩杆，也即是气缸对切削刀具22进行驱动调整，结构简单，基本可实现免维护，进一步提高了电极端面修磨装置的实用性。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种加工尺寸可调的电极端面修磨装置，其特征在于，包括：外壳体(1)、修磨组件(2)、调节支架(3)、碎屑承接盘(4)、滑轨(5)和AGV小车(6)，所述修磨组件(2)安装在所述外壳体(1)上，所述修磨组件(2)包括刀架(21)、切削刀具(22)和调节单元(23)，
所述刀架(21)上具有用于与电极端面嵌合的圆形切削槽(21a)，所述圆形切削槽(21a)的槽壁上具有沿径向内凹的刀具安装槽(211)和抵接块安装槽(212)，所述刀具安装槽(211)和所述抵接块安装槽(212)相对于所述圆形切削槽(21a)的轴线对称布置；
所述切削刀具(22)可滑动地安装在所述刀具安装槽(211)内，所述切削刀具(22)具有用于与嵌合在所述圆形切削槽(21a)内的电极端面的形状相对应的切削刃部(221)，切削刀具(22)靠近所述圆形切削槽(21a)中心的一端具有第一抵接面(222)，所述第一抵接面(222)平行于所述圆形切削槽(21a)的轴线；
所述调节单元(23)包括伸缩杆(231)、抵接块(232)和弹性连接件(233)，所述伸缩杆(231)沿所述圆形切削槽(21a)的径向布置且与所述刀架(21)固定连接，所述伸缩杆(231)的推杆位于所述刀具安装槽(211)中且与所述切削刀具(22)连接，所述抵接块(232)可滑动地安装在所述抵接块安装槽(212)中，所述抵接块(232)的一端通过所述弹性连接件(233)与所述抵接块安装槽(212)的底壁连接，所述抵接块(232)的另一端具有第二抵接面(2321)，所述第二抵接面(2321)与所述第一抵接面(222)抵接，在所述圆形切削槽(21a)的径向上，所述切削刃部(221)、所述抵接块(232)的端面和所述圆形切削槽(21a)的槽壁共同形成用于与嵌合在所述圆形切削槽(21a)内的电极端面的形状相对应的加工面(M)；
所述加工尺寸可调的电极端面修磨装置还包括限位单元(24)，所述限位单元(24)包括限位块(241)和限位杆(242)，所述限位块(241)安装在所述外壳体(1)中且位于所述伸缩杆(231)远离所述切削刀具(22)的一端，所述限位块(241)上具有条形槽(2411)，所述条形槽(2411)沿所述圆形切削槽(21a)的径向布置，所述限位杆(242)的一端与所述伸缩杆(231)的推杆连接，所述限位杆(242)的另一端具有沿径向凸出布置的限位凸起(2421)，所述限位凸起(2421)可滑动地安装在所述条形槽(2411)中；
所述调节支架(3)沿竖直方向布置，所述外壳体(1)可滑动地安装在所述调节支架(3)上，以对应不同的机器人工作站上机器人摆臂对焊接电极的移动高度；
所述碎屑承接盘(4)设置在所述外壳体(1)的下方，所述滑轨(5)沿水平方向布置，所述碎屑承接盘(4)可滑动地安装在所述滑轨(5)上，所述调节支架(3)、所述碎屑承接盘(4)和所述滑轨(5)均安装在所述AGV小车(6)上，所述AGV小车(6)用于接收电脑控制或者依靠黏贴于地板上的电磁轨道进行移动。
2.根据权利要求1所述的加工尺寸可调的电极端面修磨装置，其特征在于，所述刀架(21)包括相反的第一加工端面(21b)和第二加工端面(21c)，所述圆形切削槽(21a)连通所述第一加工端面(21b)和所述第二加工端面(21c)，所述切削刀具(22)包括两个所述切削刃部(221)，两个所述切削刃部(221)相对于所述抵接块(232)对称布置。
3.根据权利要求2所述的加工尺寸可调的电极端面修磨装置，其特征在于，所述圆形切削槽(21a)的轴线沿水平方向布置。
4.根据权利要求1所述的加工尺寸可调的电极端面修磨装置，其特征在于，所述加工尺寸可调的电极端面修磨装置包括多个所述修磨组件(2)，多个所述修磨组件(2)沿水平方向间隔布置在所述外壳体(1)上。
5.根据权利要求1所述的加工尺寸可调的电极端面修磨装置，其特征在于，所述伸缩杆(231)为气压伸缩杆。
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