CN211605336U - 废料剔除装置及卷绕设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种废料剔除装置及卷绕设备。该废料剔除装置包括：平移机构，包括安装座、滑座及设置于安装座的平移驱动组件，滑座沿第一方向可移动地连接于安装座，且与平移驱动组件传动连接；收卷机构，包括收卷针及设置于滑座的旋转驱动件，收卷针绕自身轴线可转动地连接于滑座，且与旋转驱动件传动连接；及挡料机构，设置于安装座；其中，在滑座沿第一方向移动的过程中，收卷针的移动路径上包括依次布设的收卷位置、挡料位置及避位位置，当收卷针处于收卷位置，收卷针用于收卷废料段；当收卷针处于挡料位置，挡料机构抵挡收卷针上的废料段，以阻止废料段随收卷针移动至避位位置。

Description

废料剔除装置及卷绕设备

技术领域

本实用新型涉及锂电池生产设备技术领域，特别是涉及一种废料剔除装置及卷绕设备。

背景技术

在锂电池的生产制造过程中，需要将隔膜和极片一起卷绕以制备形成电芯。但是，极片一般存在废料段(不合格的极片)，当极片的废料段被卷绕形成电芯后会导致整个电芯报废，造成价格昂贵的隔膜的浪费，增加了生产成本，降低了生产效率。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术中极片中存在废料段，导致电芯报废，增加了生产成本的问题，提供一种改善上述缺陷的废料剔除装置及卷绕设备。

一种废料剔除装置，包括：

平移机构，包括安装座、滑座及设置于所述安装座的平移驱动组件，所述滑座沿第一方向可移动地连接于所述安装座，且与所述平移驱动组件传动连接；

收卷机构，包括收卷针及设置于所述滑座的旋转驱动件，所述收卷针绕自身轴线可转动地连接于滑座，且与所述旋转驱动件传动连接；及

挡料机构，设置于所述安装座；

其中，在所述滑座沿所述第一方向移动的过程中，所述收卷针的移动路径上包括依次布设的收卷位置、挡料位置及避位位置，当所述收卷针处于所述收卷位置，所述收卷针用于收卷废料段；当所述收卷针处于所述挡料位置，所述挡料机构抵挡所述收卷针上的所述废料段，以阻止所述废料段随所述收卷针移动至所述避位位置。

上述废料剔除装置在实际生产中，当入料装置输出的极片为废料段时，平移驱动组件驱动滑座沿第一方向移动，使得收卷针由避位位置移动至收卷位置，并且废料段插入收卷针。旋转驱动件驱动收卷针旋转以对极片的废料段进行收卷。当极片的废料段完全通过入料装置后入料装置将废料段切断，收卷针继续旋转将切断后的废料段完全收卷。随后，平移驱动组件驱动滑座沿第一方向移动使得收卷针由收卷位置移动至挡料位置，此时挡料机构抵挡收卷于收卷针上的废料段。收卷针继续随滑座移动至避位位置为下一次的收卷作准备，而收卷针上的废料段由于挡料机构的抵挡而与收卷针分离。

如此，当入料装置输出的极片为废料段时，可通过上述废料剔除装置将废料段剔除，有效避免了废料段被输入至卷绕装置进行卷绕作业，避免了隔膜的浪费，降低了生产成本，提高了生产效率。

在其中一个实施例中，所述挡料机构包括固定支架、挡料驱动件及挡料件，所述固定支架固定连接于所述安装座，所述挡料驱动件设置于所述固定支架，所述挡料件设置于所述挡料驱动件的驱动端，以由所述挡料驱动件驱动沿与所述第一方向成角度的第二方向移动；

所述挡料件沿所述第二方向移动的过程中包括推料位置，当所述挡料件处于所述推料位置，所述挡料件与移动至所述挡料位置的所述收卷针上的所述废料段相抵，以阻止所述废料段随所述收卷针(21)移动至所述避位位置。

在其中一个实施例中，所述挡料件包括抵挡部及固定连接于所述抵挡部的拨条，所述抵挡部可与所述收卷针的周侧表面相配合，所述拨条可插入所述收卷针的夹缝。

在其中一个实施例中，所述废料剔除装置还包括压料组件，所述压料组件包括压料安装座、摆杆、压料件及扭簧，所述压料安装座固定连接于所述滑座，所述摆杆的一端绕一转动轴线可转动地连接于所述压料安装座，所述摆杆的另一端固定连接有所述压料件；

所述扭簧设置于所述压料安装座，且具有第一扭力臂和第二扭力臂，所述第一扭力臂连接于所述压料安装座，所述第二扭力臂连接于所述摆杆，以提供使所述压料件绕所述转动轴线向靠近所述收卷针的方向转动的预紧力。

在其中一个实施例中，所述废料剔除装置还包括导向组件，所述导向组件包括固定连接于所述滑座的导向座及绕自身轴线可转动地连接于所述导向座的导向辊，所述导向辊用于对输入至所述收卷针的所述废料段进行导向。

在其中一个实施例中，所述导向组件还包括设置于所述导向座上的导向板，所述导向板用于对输入至所述收卷针的所述废料段的极耳进行导向。

在其中一个实施例中，所述平移驱动组件包括平移驱动件、主动轮、传动带及从动轮；

所述平移驱动件设置于所述安装座，所述主动轮设置于所述平移驱动件的输出轴，所述从动轮绕自身轴线可转动地连接于所述安装座，且与所述主动轮沿所述第一方向布设，所述传动带套设于所述主动轮与所述从动轮之间，且与所述滑座固定连接。

在其中一个实施例中，所述平移机构还包括设置于所述安装座的平移导轨，所述滑座沿所述平移导轨可移动地连接于所述平移导轨，且所述平移导轨与所述第一方向相平行。

在其中一个实施例中，所述废料剔除装置还包括位于所述收卷针下方的尘屑收集组件，所述尘屑收集组件包括收集盒及收集驱动件，所述收集盒沿所述第一方向可移动地连接于所述滑座，所述收集驱动件设置于所述滑座，且与所述收集盒传动连接。

一种卷绕设备，包括入料装置、卷绕装置及如上任一实施例中所述的废料剔除装置，所述废料剔除装置设置于所述入料装置与所述卷绕装置之间。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中所述的卷绕设备的结构示意图；

图2为图1所示的卷绕设备的废料剔除装置的结构示意图；

图3为图2所示的废料剔除装置的俯视图；

图4为图2所示的废料剔除装置的侧视图；

图5为图3所示的废料剔除装置的挡料机构的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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，不是旨在于限制本实用新型。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所示，本实用新型的一实施例中提供的一种卷绕设备，包括入料装置100、卷绕装置200及废料剔除装置300。该入料装置100用于将极片输入至卷绕装置200，卷绕装置200用于对该极片进行卷绕。废料剔除装置300设置于入料装置100和卷绕装置200之间，且当入料装置100输出的极片为废料段时用于收卷该废料段。

请一并参见图1、图2及图3所示，废料剔除装置300包括平移机构10、收卷机构20及挡料机构30。平移机构10包括安装座11、滑座12及设置于安装座11的平移驱动组件。滑座12沿第一方向可移动地连接于安装座11，且与平移驱动组件传动连接，以使平移驱动组件可驱动滑座12沿第一方向移动。收卷机构20包括收卷针21及设置于滑座12的旋转驱动件22。收卷针21绕自身轴线可转动地连接于滑座12，且与旋转驱动件22传动连接，以使旋转驱动件 22可驱动收卷针21旋转而对废料段进行收卷。挡料机构30设置于上述安装座 11，用于抵推收卷于收卷针21的废料段，而使该废料段脱离收卷针21。

其中，在滑座12沿第一方向移动的过程中，收卷针21的移动路径上包括依次布设的收卷位置、挡料位置及避位位置。当收卷针21处于收卷位置时，收卷针21伸入至入料装置100和卷绕装置200之间，用于对入料装置100输出的废料段进行收卷，从而避免废料段被输入至卷绕装置200进行卷绕作业。当收卷针21处于挡料位置时，上述挡料机构30抵挡收卷针21上的废料段，以阻止该废料段随收卷针21移动至避位位置。当收卷针21移动至避位位置时，收卷针21从废料段中完全拔出，且退出入料装置100和卷绕装置200之间，避免影响入料装置100和卷绕装置200。需要说明的是，在图1所示的实施例中，第一方向即为垂直于纸面的方向。

上述废料剔除装置300在实际生产中，当入料装置100输出的极片为废料段时，平移驱动组件驱动滑座12沿第一方向移动，使得收卷针21由避位位置移动至收卷位置，并且废料段插入收卷针21。旋转驱动件22驱动收卷针21旋转以对极片的废料段进行收卷。当极片的废料段全部收卷后入料装置100将废料段切断，收卷针21继续旋转将切断后的废料段完全收卷。随后，平移驱动组件驱动滑座12沿第一方向移动使得收卷针21由收卷位置移动至挡料位置，此时挡料机构30抵挡收卷于收卷针21上的废料段。收卷针21继续随滑座12移动至避位位置为下一次的收卷作准备，而收卷针21上的废料段由于挡料机构30 的抵挡而与收卷针21分离。

如此，当入料装置100输出的极片为废料段时，可通过上述废料剔除装置 300将废料段剔除，有效避免了废料段被输入至卷绕装置200进行卷绕作业，避免了隔膜的浪费，降低了生产成本，提高了生产效率。并且，上述废料剔除装置300结构简单，剔除废料段的动作简单可靠，可适用于不同规格的极片，兼容性强。

具体到实施例中，上述收卷针21为叉形卷针。即收卷针21包括第一针片、第二针片以及将第一针片和第二针片一端固定在一起的固定连接部。第一针片和第二针片之间具有供废料段插入的夹缝211。当需要对废料段进行收卷时，收卷针21移动至收卷位置，并且废料段插入收卷针21的第一针片和第二针片之间的夹缝211中，随后收卷针21绕自身轴线旋转从而对废料段进行收卷。

本实用新型的实施例中，平移驱动组件包括平移驱动件13、主动轮14、传动带15及从动轮16。平移驱动件13设置于安装座11，主动轮14设置于平移驱动件13的输出轴，以与平移驱动件13的输出轴同步转动。从动轮16绕自身轴线可转动地连接于安装座11，且从动轮16与主动轮14沿第一方向布设。传动带15套设于主动轮14与从动轮16之间，且与滑座12固定连接。如此，平移驱动件13可驱动主动轮14旋转，从而通过传动带15带动从动轮16旋转。由于滑座12固定连接于传动带15，从而滑座12跟随传动带15沿第一方向移动。并且，可通过改变平移驱动件13的输出轴的旋转方向，可使得滑座12带动收卷针21按照由避位位置、挡料位置至收卷位置的路径或者反向由收卷位置、挡料位置至避位位置的路径移动。可选地，平移驱动件13可为电机。

具体到实施例中，平移机构10还包括设置于安装座11的平移导轨18，滑座12沿平移导轨18可移动地连接于平移导轨18，且平移导轨18与上述第一方向相平行。进一步地，平移机构10还包括平移滑块19，平移滑块19沿平移导轨18可移动地连接于平移导轨18，且与滑座12固定连接。也就是说，滑座12 通过平移滑块19间接地连接于平移导轨18。

本实用新型的实施例中，收卷机构20还包括绕自身轴线可转动地连接于滑座12的旋转轴23。该旋转轴23的一端传动连接于旋转驱动件22，另一端同轴安装有收卷针21，从而旋转驱动件22可驱动旋转轴23旋转，进而收卷针21跟随旋转轴23同步旋转。可选地，旋转驱动件22可为电机。旋转驱动件22的输出轴可通过联轴器与旋转轴23的一端连接。

具体到实施例中，滑座12固定连接有两个沿第一方向布设的旋转支撑座 121，旋转轴23的两端分别可转动地连接于两个旋转支撑座121。旋转驱动件22设置于其中一个旋转支撑座121上。

请一并参见图3及图5所示，本实用新型的实施例中，挡料机构30包括固定支架31、挡料驱动件32及挡料件33。固定支架31固定连接于安装座11，挡料驱动件32设置于该固定支架31，挡料件33设置于挡料驱动件32的驱动端，以由挡料驱动件32驱动沿与上述第一方向成角度的第二方向移动。可选地，第一方向与第二方向相垂直。

挡料件33沿第二方向移动的过程中包括推料位置，当挡料件33处于推料位置时，挡料件33与移动至挡料位置的收卷针21上的废料段相抵，从而使得收卷针21由挡料位置向避位位置移动的过程中，挡料件33阻挡收卷针21上的废料段跟随收卷针21一同移动至避位位置，进而使得废料段与收卷针21分离。可选地，挡料驱动件32可为气缸。

具体到实施例中，挡料件33包括抵挡部及固定连接于该抵挡部的拨条。抵挡部可与收卷针21的周侧表面相配合，以对收卷针21上的废料段进行抵挡。拨条可插入收卷针21的夹缝211内，从而更好对废料段进行抵挡，避免部分废料段随收卷针21移动而进入收卷针21与抵挡部之间的间隙，导致挡料失败。

需要说明的是，由于收卷针21需要由挡料位置移动至避位位置，因此抵挡部与收卷针21周侧表面相配合时二者之间必然存在间隙，使得位于内层的废料段将无法被抵挡部抵挡而继续跟随收卷针21移动，从而导致挡料失败。由于拨条能够插入至收卷针21的夹缝211内，因此能够起到对位于内层的废料段进行抵挡的作用，防止废料段随收卷针21移动而进入收卷针21与抵挡部之间的间隙。

还需要说明的是，由于收卷针21的夹缝211较为狭窄，拨条尺寸较小(即强度较小)，因此配合尺寸较大的抵挡部(即强度较大)共同对废料段进行抵挡，有利于提高挡料件33的综合强度，既能保证挡料效果又避免挡料件33变形或断裂。

进一步地，抵挡部具有用于与收卷针21周侧表面相配合的圆弧面330，该圆弧面330的设置使得挡料件33对收卷于收卷针21上废料段的抵挡更加可靠稳定，有利于保证废料段与收卷针21的分离效果。

具体到实施例中，挡料机构30还包括挡料导向杆34，挡料导向杆34沿第二方向贯穿固定支架31设置，且相对固定支架31可滑动。挡料导向杆34的一端固定连接于挡料件33，从而对挡料件33沿第二方向的移动进行导向，使得挡料件33可准确地移动至推料位置。

请一并参见图2、图3及图4所示，本实用新型的实施例中，废料剔除装置 300还包括压料组件40，该压料组件40包括压料安装座41、摆杆42、压料件 43及扭簧45。压料安装座41固定连接于滑座12，摆杆42的一端绕一转动轴线可转动地连接于压料安装座41，摆杆42的另一端固定连接有压料件43。可选地，该转动轴线平行于收卷针21。

扭簧45设置于压料安装座41，且具有第一扭力臂和第二扭力臂。第一扭力臂连接于压料安装座41，第二扭力臂连接于摆杆42，以提供使压料件43绕转动轴线向靠近收卷针21的方向转动的预紧力，从而使得在收卷针21收卷过程中压料件43始终抵压于收卷针21上的废料段，防止废料段缠绕松散，提高收卷效果。可选地，压料件43可为压料辊，该压料辊可绕自身轴线可转动地连接于摆杆42远离压料安装座41的一端。

具体到实施例中，压料组件40还包括固定连接于压料安装座41上的固定部44，扭簧45设置于压料安装座41，且扭簧45的第一扭力臂连接于固定部44，扭簧45的第二扭力臂连接于摆杆42。如此，固定部44的设置有利于扭簧45的安装。

本实用新型的实施例中，废料剔除装置300还包括导向组件50，该导向组件50包括固定连接于滑座12的导向座51及绕自身轴线可转动地连接于导向座 51的导向辊52。导向辊52用于对输入至收卷针21的废料段进行导向，防止收卷针21上卷绕的废料段的卷径逐渐增大的过程中，极片的传送方向发生变化而使得极片刮擦到其它机构(例如入料装置100的裁切机构103)，从而造成极片断裂或损坏等。

具体到实施例中，导向组件50还包括设置于导向座51上的导向板53，导向板53用于对输入至收卷针21的废料段的极耳进行导向。

本实用新型的实施例中，废料剔除装置300还包括位于收卷针21下方的尘屑收集组件60。该尘屑收集组件60包括收集盒62及收集驱动件61。收集盒62 沿第一方向可移动地连接于滑座12。收集驱动件61设置于滑座12，且与收集盒62传动连接，从而收集驱动件61可驱动收集盒62沿第一方向移动，以使收集盒62能够同步收卷针21沿第一方向移动，从而可收集收卷废料段的过程中掉落的粉尘和碎屑等废物。

进一步地，收集盒62内可拆卸地连接有快拆盒，该快拆盒用于收集粉尘和碎屑等废物。如此，当需要清理废物时，可以将快拆盒快速拆下，从而方便倾倒废物。可选地，快拆盒通过紧固件连接于收集盒62。该紧固件可为螺钉、卡扣等，在此不作限定。

具体到实施例中，尘屑收集组件60还包括收集滑轨63及收集滑块64。收集滑轨63固定连接于滑座12。收集滑块64沿收集滑轨63可滑动地连接于该收集滑轨63。收集盒62固定安装于收集滑块64。收集驱动件61的驱动端连接于收集滑块64，以驱动收集滑块64沿收集滑轨63移动。

请参见图1所示，本实用新型的实施例中，入料装置100包括沿极片输送方向依次布设的插片机构101、裁切机构103及入料机构102。卷绕装置200位于入料机构102的下游侧，以使入料机构102输出的极片进入卷绕装置200进行卷绕作业。插片机构101及入料机构102均可对极片进行夹持，且插片机构 101在夹持极片时可带动极片移动而插入入料机构102或收卷针21的夹缝211。裁切机构103用于切断极片。进一步地，废料剔除装置300可设置于入料机构 102和卷绕装置200之间，也可设置在裁切机构103和入料机构102之间，在此不作限定。在图1所示的实施例中，废料剔除装置300设置于入料机构102和卷绕装置200之间。

需要说明的是，卷绕设备包括两组入料装置100，两组入料装置100分别用于向卷绕装置200输入阳极片和阴极片。因此，需要设置两组废料剔除装置300，分别用于收卷阳极片的废料段和阴极片的废料段。

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实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种废料剔除装置，其特征在于，包括：

平移机构(10)，包括安装座(11)、滑座(12)及设置于所述安装座(11)的平移驱动组件，所述滑座(12)沿第一方向可移动地连接于所述安装座(11)，且与所述平移驱动组件传动连接；

收卷机构(20)，包括收卷针(21)及设置于所述滑座(12)的旋转驱动件(22)，所述收卷针(21)绕自身轴线可转动地连接于滑座(12)，且与所述旋转驱动件(22)传动连接；及

挡料机构(30)，设置于所述安装座(11)；

其中，在所述滑座(12)沿所述第一方向移动的过程中，所述收卷针(21)的移动路径上包括依次布设的收卷位置、挡料位置及避位位置，当所述收卷针(21)处于所述收卷位置，所述收卷针(21)用于收卷废料段；当所述收卷针(21)处于所述挡料位置，所述挡料机构(30)抵挡所述收卷针(21)上的所述废料段，以阻止所述废料段随所述收卷针(21)移动至所述避位位置。

2.根据权利要求1所述的废料剔除装置，其特征在于，所述挡料机构(30)包括固定支架(31)、挡料驱动件(32)及挡料件(33)，所述固定支架(31)固定连接于所述安装座(11)，所述挡料驱动件(32)设置于所述固定支架(31)，所述挡料件(33)设置于所述挡料驱动件(32)的驱动端，以由所述挡料驱动件(32)驱动沿与所述第一方向呈角度的第二方向移动；

所述挡料件(33)沿所述第二方向移动的过程中包括推料位置，当所述挡料件(33)处于所述推料位置，所述挡料件(33)与移动至所述挡料位置的所述收卷针(21)上的所述废料段相抵，以阻止所述废料段随所述收卷针(21)移动至所述避位位置。

3.根据权利要求2所述的废料剔除装置，其特征在于，所述挡料件(33) 包括抵挡部及固定连接于所述抵挡部的拨条，所述抵挡部可与所述收卷针(21)的周侧表面相配合，所述拨条可插入所述收卷针(21)的夹缝(211)。

4.根据权利要求1所述的废料剔除装置，其特征在于，所述废料剔除装置还包括压料组件(40)，所述压料组件(40)包括压料安装座(41)、摆杆(42)、压料件(43)及扭簧(45)，所述压料安装座(41)固定连接于所述滑座(12)，所述摆杆(42)的一端绕一转动轴线可转动地连接于所述压料安装座(41)，所述摆杆(42)的另一端固定连接有所述压料件(43)；

所述扭簧(45)设置于所述压料安装座(41)，且具有第一扭力臂和第二扭力臂，所述第一扭力臂连接于所述压料安装座(41)，所述第二扭力臂连接于所述摆杆(42)，以提供使所述压料件(43)绕所述转动轴线向靠近所述收卷针(21)的方向转动的预紧力。

5.根据权利要求1所述的废料剔除装置，其特征在于，所述废料剔除装置还包括导向组件(50)，所述导向组件(50)包括固定连接于所述滑座(12)的导向座(51)及绕自身轴线可转动地连接于所述导向座(51)的导向辊(52)，所述导向辊(52)用于对输入至所述收卷针(21)的所述废料段进行导向。

6.根据权利要求5所述的废料剔除装置，其特征在于，所述导向组件(50)还包括设置于所述导向座(51)上的导向板(53)，所述导向板(53)用于对输入至所述收卷针(21)的所述废料段的极耳进行导向。

7.根据权利要求1所述的废料剔除装置，其特征在于，所述平移驱动组件包括平移驱动件(13)、主动轮(14)、传动带(15)及从动轮(16)；

所述平移驱动件(13)设置于所述安装座(11)，所述主动轮(14)设置于所述平移驱动件(13)的输出轴，所述从动轮(16)绕自身轴线可转动地连接于所述安装座(11)，且与所述主动轮(14)沿所述第一方向布设，所述传动带(15)套设于所述主动轮(14)与所述从动轮(16)之间，且与所述滑座(12)固定连接。

8.根据权利要求7所述的废料剔除装置，其特征在于，所述平移机构还包括设置于所述安装座(11)的平移导轨(18)，所述滑座(12)沿所述平移导轨(18)可移动地连接于所述平移导轨(18)，且所述平移导轨(18)与所述第一方向相平行。

9.根据权利要求1至8任一项所述的废料剔除装置，其特征在于，所述废料剔除装置还包括位于所述收卷针(21)下方的尘屑收集组件(60)，所述尘屑收集组件(60)包括收集盒(62)及收集驱动件(61)，所述收集盒(62)沿所述第一方向可移动地连接于所述滑座(12)，所述收集驱动件(61)设置于所述滑座(12)，且与所述收集盒(62)传动连接。

10.一种卷绕设备，其特征在于，包括入料装置(100)、卷绕装置(200)及如权利要求1至9任一项所述的废料剔除装置(300)，所述废料剔除装置(300)设置于所述入料装置(100)与所述卷绕装置(200)之间。

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