CN102788675A - 一种重物冲击试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测技术领域，公开了一种重物冲击试验系统。为了解决冲击砝码下坠中受他力干扰的问题，提出了技术方案：其特征是：砝码夹持装置包括：支架机构（4）、第一电磁铁（11）、第二电磁铁（12）、第一分离块（27）、第二分离块（28）、第一卡块（25）、第二卡块（26）、第一弹簧组（29-1）、第二弹簧组（29-2）和卡块运动机构；支架机构（4）与升降块（22）固定连接；卡块运动机构，其与支架机构（4）固定连接；第一卡块（25）和卡块运动机构为前后滑动连接，第二卡块（26）和卡块运动机构为前后滑动连接；冲击砝码（6）具有被夹持结构。有益效果是：冲击砝码下坠的过程中，不受其他任何力的干扰。

Description

一种重物冲击试验系统

技术领域

本发明涉及检测技术领域，特别是涉及一种重物冲击试验系统。

背景技术

在各种环境和条件下，能够安全存储、安全运输和安全使用，是很多产品必须具备的技术性能；为此，不论是生产厂家还是国家的专门检测机构，需要对这类产品进行重物冲击试验，以检测和验证产品的耐受重物冲击的技术性能。在重物冲击试验中，常常将被试验的样品夹持在下方，然后在上方释放冲击砝码，对样品进行重物冲击试验，以观察被试验的样品是否会出现爆炸、燃烧等现象。试验中，冲击砝码的重量、冲击砝码距离被试验样品的高度均有规定；特别是：冲击砝码下坠的初始速度为零，然后在地球的引力作用下不断加速，还有，冲击砝码下坠的过程中，除了受到地球的引力作用外，不应再受到其他任何力的影响。

但是，使用现有技术的重物冲击装置，其冲击砝码下坠的过程中受到其他力的影响。比如，有一种现有技术的重物冲击装置，使用钢丝绳索将冲击砝码提升到规定的高度，然后通过释放绳索实现释放冲击砝码，从而对下面的试验样品进行重物冲击试验，但是，在冲击砝码下坠的过程中，带动着钢丝绳索一同运动，而处于运动状态的钢丝绳索，会与支架等物体产生摩擦运动，而该摩擦运动又对冲击砝码造成干扰，无法实现仅由重力作用下落的要求。

现有技术的重物冲击试验设备和上述的重物冲击情况，普遍存在三个不足：一是冲击砝码下坠的过程中受到其他力的影响（前述使用钢丝绳索的重物冲击装置，在冲击砝码下坠的过程中，钢丝绳索本身、以及钢丝绳索与他物的摩擦均对冲击砝码的下坠运动带来影响）；二是释放前的冲击砝码与被试验样品的高度距离，其尺寸不够精准；三是整个重物冲击试验过程中自动化程度不高。

发明内容

为了解决现有技术重物冲击试验设备存在的冲击砝码下坠过程中受到其他力干扰的问题，本发明提出了以下的技术方案。

1．一种重物冲击试验系统，包括：冲击砝码，砝码夹持装置，用于升降砝码夹持装置的升降装置，基座，控制电路和夹持被试样品的样品夹持机构；所述的升降装置包括：进行升降运动的升降块；

所述的砝码夹持装置包括：支架机构、第一电磁铁、第二电磁铁、第一分离块、第二分离块、第一卡块、第二卡块、第一弹簧组、第二弹簧组和卡块运动机构；每一弹簧组包括两根以上的弹簧；

所述的支架机构与升降块固定连接；

所述的第一电磁铁和第二电磁铁具有如下性质：a.它们均与支架机构固定连接；b.第一电磁铁设置在左，第二电磁铁设置在右，并且该两个电磁铁的输出轴相向设置；

第一分离块的末端与第一电磁铁的输出轴固定连接；第二分离块的末端与第二电磁铁的输出轴固定连接；

所述的卡块运动机构，其与支架机构固定连接；

第一卡块和卡块运动机构为前后滑动连接，第二卡块和卡块运动机构为前后滑动连接；

所述的第一弹簧组，其前侧与卡块运动机构抵连接，其后侧与第一卡块抵连接；所述的第二弹簧组，其后侧与卡块运动机构抵连接，其前侧与第二卡块抵连接；第一卡块的后侧与第二卡块的前侧相抵；两个卡块相抵处，其中央开设夹持冲击砝码的夹持孔，其左部开设第一分离缺口，其右部开设第二分离缺口；第一分离块的首端位于第一分离缺口处，第二分离块的首端位于第二分离缺口处；

所述的冲击砝码具有被夹持结构，所述的被夹持结构是指该结构具有上大下小的台阶形结构，台阶之处的朝下面为圆环平面，台阶之下为圆柱体，台阶之上为圆柱体或者为圆锥体或者为圆锥台体，前述的圆锥体及圆锥台体均为上小下大；

第一电磁铁的接线端和第二电磁铁的接线端均通过导线与控制电路电连接。

2．所述的夹持孔是以下四者中的任意一者：

a.所述的夹持孔是圆孔，即在第一卡块和第二卡块上各开设半个圆形缺口，第一卡块和第二卡块相抵时呈现为一个圆孔；

b.所述的夹持孔是椭圆形孔，即在第一卡块和第二卡块上各开设半个椭圆形缺口，第一卡块和第二卡块相抵时呈现为一个椭圆形孔；

c.所述的夹持孔是菱形孔，即在第一卡块和第二卡块上各开设半个菱形缺口，第一卡块和第二卡块相抵时呈现为一个菱形孔；

d.所述的夹持孔是嘴唇形孔，即在第一卡块和第二卡块上各开设圆弧形缺口，所述的圆弧为圆周轨迹的一部分并且不足半圆，第一卡块和第二卡块相抵时呈现为嘴唇形孔。

3．所述的第一分离缺口和第二分离缺口，所述的第一分离块首端和第二分离块首端，它们是以下两者中的任意一者：

a.所述的分离缺口为凹陷的三角形，所述的分离块首端呈突起的三角形，并且三角形的最突出处被切去；

b.所述的分离缺口为凹陷的半圆形，所述的分离块首端呈突起的半圆形。

4．所述的第一卡块开设第一限制孔；所述的第二卡块开设第二限制孔；

所述的砝码夹持装置包括：1号电磁铁和2号电磁铁；该两个电磁铁均与支架机构固定连接；1号电磁铁的输出轴位于第一限制孔内；2号电磁铁的输出轴位于第二限制孔内；

1号电磁铁的接线端和2号电磁铁的接线端均通过导线与控制电路电连接。

5．所述的卡块运动机构包括滑动箱和箱盖；所述的滑动箱包括平板状的箱底以及位于箱底四周并向上凸起的边框；箱底的中央开设避让孔；滑动箱左侧的中部开设左避让缺口，滑动箱右侧的中部开设右避让缺口；

所述的第一卡块，其前部开设两个弹簧安装孔，其后部切除左角和右角；所述的第二卡块，其后部开设两个弹簧安装孔，其前部切除左角和右角；第一弹簧组为两根弹簧，它们的前侧与滑动箱前边的边框抵连接，它们的后侧位于第一卡块的弹簧安装孔内并与第一卡块抵连接；第一卡块的后侧与第二卡块的前侧相抵；第二弹簧组为两根弹簧，它们的前侧位于第二卡块的弹簧安装孔内并与第二卡块抵连接，它们的后侧与滑动箱后边的边框抵连接；所述的箱盖，其位于第一卡块和第二卡块的上方，其与滑动箱固定连接。

6．所述的升降装置包括：交流伺服电机和直线丝杆导轨组件；

所述的直线丝杆导轨组件包括：丝杆，直线导轨，开设圆孔的上端板和开设圆孔的下端板；直线导轨竖直设置，直线导轨的下部通过固定零件与基座固定连接；上端板与直线导轨的上部固定连接，下端板与直线导轨的下部固定连接；

所述的丝杆，其上端与上端板转动连接，其下部向下穿过下端板的圆孔并且与下端板转动连接；

所述的交流伺服电机与基座固定连接，交流伺服电机的输出轴与丝杆的底部固定连接；所述的升降块位于直线导轨内，升降块与直线导轨滑动抵连接；升降块中开设螺孔，升降块螺孔的内螺纹与丝杆的外螺纹，两者螺纹配合；丝杆与升降块旋转滑动连接；

所述的交流伺服电机，其接线端通过导线与控制电路电连接。

7．所述的升降装置包括：第一位置传感器和第二位置传感器；第一位置传感器设置在直线导轨的上部；第二位置传感器设置在直线导轨的下部；第一位置传感器通过导线与控制电路电连接；第二位置传感器通过导线与控制电路电连接。

8．所述的冲击砝码为旋转体，该旋转体包括从下到上的七个部分：第一圆柱体、上小下大的第一圆锥台体、第二圆柱体、第三圆柱体、上小下大第二圆锥台体、第四圆柱体以及圆锥体；第三圆柱体的直径小于第二圆柱体的直径；第二圆锥台体的底部直径大于第三圆柱体的直径；所述的冲击砝码为一体制造或分体制造；

所述的砝码夹持装置包括：第一导向块、第二导向块和就位检测机构；

所述的第一导向块，其位于第一卡块和第二卡块的下方，其与支架机构固定连接，其内部开设第一导向通孔；第一导向通孔包括同一中心轴线开设的圆柱形上孔和圆锥形下孔；上孔在上、下孔在下，并且该两孔相交连通；圆锥形下孔呈现为下大上小；

所述的第二导向块，其位于第一卡块和第二卡块的上方，其与支架机构固定连接，其开设第二导向通孔；

所述的就位检测机构包括微动开关和检测杆；微动开关与支架机构固定连接；检测杆的一端位于微动开关的下方并与支架机构固定连接，检测杆的另一端位于第二导向块的上方；微动开关的接线端通过导线与控制电路电连接；

所述的样品夹持机构包括：夹具和护栏；所述的被试样品位于护栏中、并被夹具夹持；

所述的护栏，其内部空间包括：镂空的圆柱体形空间和镂空的圆锥台体形空间；前述的两个空间，它们互相连通；圆柱体形空间在上、并且朝上敞开；圆锥台体形空间在下、并且是上大下小；

以下的a、b、c和d全部位于同一条垂直的中心线上：

a.第一卡块和第二卡块相抵处开设的夹持孔，b.第一导向块的第一导向通孔，c.第二导向块的第二导向通孔，d.护栏中镂空的圆柱体形空间和镂空的圆锥台体形空间。

9.所述的被试样品，其具有两个平行的面；

所述的样品夹持机构包括：抽拉框，抽板，拉手，锁钮和第三位置传感器；所述的抽拉框包括：前框条，左框条和后框条，该三个框条构成框形并与基座固定连接，所述的框形，其右侧敞开；前框条和后框条均开设凹槽结构；所述的抽板，其前边侧和后边侧具有凸条结构；抽板的凸条位于抽拉框的凹槽内并且两者滑动连接；所述的拉手位于抽板的右端；所述的锁钮位于抽板上；所述的第三位置传感器，其设置在前框条上；

所述的护栏包括底座；具有底座的护栏与抽板固定连接；

所述的夹具，位于护栏内的底座上；所述的夹具包括第一固定条，1号弹簧组，第一活动条，第一限制条，第二限制条，第二活动条，2号弹簧组和第二固定条；1号弹簧组和2号弹簧组，它们的弹簧数量相同，并且每一弹簧组的弹簧为两根以上；

第一固定条与底座固定连接；1号弹簧组，其一侧与第一固定条弹性抵连接，其另一侧与第一活动条的一侧弹性抵连接；第一活动条的另一侧与第二活动条的一侧抵连接；第二活动条的另一侧与2号弹簧组的一侧弹性抵连接，2号弹簧组的另一侧与第二固定条弹性抵连接；第二固定条与底座固定连接；

第一限制条既与底座固定连接，又与第一活动条滑动连接；第二限制条既与底座固定连接，又与第二活动条滑动连接；

在第一活动条与第二活动条的相抵之处，每一活动条上均开设斜坡。

10．所述的卡块运动机构包括：1号固定条，2号固定条，安装平板，1号滑动限制块，2号滑动限制块，3号滑动限制块和4号滑动限制块，每个滑动限制块的截面均呈L形；

所述的1号固定条和2号固定条，它们均有两个弹簧安装孔，它们均与安装平板固定连接；

所述的第一卡块，其前部开设两个弹簧安装孔，其后部切除左角和右角；所述的第二卡块，其后部开设两个弹簧安装孔，其前部切除左角和右角；第一弹簧组为两根弹簧，它们的前侧位于1号固定条的弹簧安装孔内并与1号固定条弹性相抵，它们的后侧位于第一卡块的弹簧安装孔内并与第一卡块弹性抵连接；第一卡块的后侧与第二卡块的前侧相抵；第二弹簧组为两根弹簧，它们的前侧位于第二卡块的弹簧安装孔内并与第二卡块弹性抵连接，它们的后侧位于2号固定条的弹簧安装孔内并与2号固定条弹性相抵；

所述的1号滑动限制块和2号滑动限制块，它们分别位于第一卡块的左端和右端，它们与第一卡块为滑动连接关系，它们与安装平板固定连接；

所述的3号滑动限制块和4号滑动限制块，它们分别位于第二卡块的左端和右端，它们与第二卡块为滑动连接关系，它们与安装平板固定连接；

所述的安装平板，其开设避让孔，其与支架机构固定连接。

本发明的有益效果是：能做到在冲击砝码下坠的过程中，不受其他任何力的干扰。此外，还有以下的好处：

1.采用直线丝杆导轨组件等技术方案的，还能使冲击砝码与被试验样品的高度距离得到精准控制。

2.采用第一导向块等技术方案的，还能自动化捡起冲击砝码。

3.采用本发明的主体技术方案以及备选的进一步的方案，可以制造成自动化程度很高的重物冲击试验系统。

4.本发明系统结构紧凑，重量轻、体积小，可以制造为车载型的；如此，则本发明系统可以安装在机动车辆上，以方便专业检测机构运输本发明系统上门到生产现场、仓库、商场等处进行现场检测。

附图说明

图1是本发明系统的示意图；

图2是图1上半部分的放大图，放大比例为2：1；

图3是图1下半部分的放大图，放大比例为1.5：1；

图4是图1的变化图，图中的变化一是升降块、支架机构以及冲击砝码均位于较低的位置，二是抽板处于向左被推到底的位置；

图5是丝杆、升降块和交流伺服电机结构示意图，在本图中，交流伺服电机的输出轴与丝杆的底部通过联轴器实现固定连接；

图6是冲击砝码的示意图；

图7是冲击砝码的立体示意图；

图8是冲击砝码被夹持的立体示意图之一；

图9是冲击砝码被夹持的立体示意图之二；

图10是冲击砝码被释放的立体示意图；

图11是第一卡块和第二卡块被锁住的立体示意图，图中的1号电磁铁和2号电磁铁作了移出处理；

图12是箱盖、滑动箱、卡块三者连接关系的主视图；

图13是图12的俯视图；

图14是图12去除了箱盖的示意图；

图15是图14的俯视图；

图16是箱盖的主视图；

图17是图16的俯视图；

图18是第一卡块的主视图；

图19是图18的后视图；

图20是图18的俯视图，第一卡块上开设圆弧形缺口，所述的圆弧为圆周轨迹的一部分并且不足半圆；

图21是夹持孔是嘴唇形孔的示意图，即在第一卡块和第二卡块上各开设圆弧形缺口，所述的圆弧为圆周轨迹的一部分并且不足半圆，第一卡块和第二卡块相抵时呈现为嘴唇形孔；

图22是滑动箱的主视图；

图23是图22中的A-A向剖视图；

图24是图22的后视图；

图25是图22中的B-B向剖视图；

图26是第一导向块的主视图，图中的第一导向块内部开设第一导向通孔，第一导向通孔包括同轴开设的圆柱形上孔和圆锥形下孔，上孔在上、下孔在下，并且该两孔相交连通，圆锥形下孔呈现为下大上小；

图27是图26的俯视图；

图28是图26的仰视图；

图29是冲击砝码的被夹持结构，该结构具有上大下小的台阶形结构，台阶之处的朝下面为圆环平面，台阶之下为圆柱体，台阶之上为上小下大的圆锥体或者为上小下大的圆锥台体；

图30是图29中的C-C向剖视图；

图31是结构关系示意图，本图结构关系涉及第一卡块、第二卡块和图29中的冲击砝码被夹持结构；

图32是图31中的D-D向剖视图，图中的第一卡块和第二卡块上各开设半个圆形缺口，第一卡块和第二卡块相抵时呈现为一个圆孔；

图33是图32的变化图，在本图中，第一卡块和第二卡块分离后，冲击砝码不再被夹持；

图34是夹持孔为嘴唇形孔的示意图，图中的第一卡块和第二卡块上各开设圆弧形缺口，所述的圆弧为圆周轨迹的一部分并且不足半圆，第一卡块和第二卡块相抵时呈现为嘴唇形孔；

图35是图34的变化图，在本图中，第一卡块和第二卡块分离后，冲击砝码不再被夹持；

图36是连续动作示意图之一；

图37是连续动作示意图之二；

图38是连续动作示意图之三；

图39是连续动作示意图之四；

图40是连续动作示意图之五；

图41是护栏、底座、夹具和抽板的结构示意图；

图42是图41的变化图，与图41相比，本图中的夹具插入了标号为42的被试样品；

图43是图42的俯视图。

图44是固定条、安装平板、弹簧、滑动限制块和卡块的结构关系图；

图45是截面呈L形的滑动限制块立体示意图之一；

图46是截面呈L形的滑动限制块立体示意图之二；

图47是图44的变化图，在本图中，四个滑动限制块的截面均变为U形；

图48是截面呈U形的滑动限制块立体示意图之一；

图49是截面呈U形的滑动限制块立体示意图之二。

图中的标号说明：

第一位置传感器（1）；直线丝杆导轨组件（2）；上端板（2-1）；丝杆（2-2）；直线导轨（2-3）；下端板（2-4）；支架机构（4）；第一导向块（5）；冲击砝码（6）；第一圆柱体（6-1）；第一圆锥台体（6-2）；第二圆柱体（6-3）；第三圆柱体（6-4）；第二圆锥台体（6-5）；第四圆柱体（6-6）；圆锥体（6-7）；第二位置传感器（7）；基座（8）；抽拉框（9）；护栏（10）；第一电磁铁（11）；第二电磁铁（12）；1号电磁铁(13)；2号电磁铁(14)；第二导向块（15）；检测杆（16）；微动开关（17）；抽板（19）；拉手（20）；锁钮（21）；升降块（22）；联轴器（23）；交流伺服电机（24）；第一卡块（25）；第一限制孔（25-a）；弹簧安装孔（25-b）；第二卡块（26）；第二限制孔(26-a)；第一分离块（27）；第二分离块（28）；第一弹簧组（29-1）；第二弹簧组（29-2）；箱盖（30）；安装孔（30a）；滑动箱（31）；安装螺孔（31a）；第三位置传感器（32）；第一活动条（40-1）；1号弹簧组（40-2）；第一固定条（40-3）；第二活动条（40-4）；2号弹簧组（40-5）；第二固定条（40-6）；底座（41）；被试样品（42）；1号滑动限制块（51）；2号滑动限制块（52）；3号滑动限制块（53）；4号滑动限制块（54）；1号固定条（61）；2号固定条（62）；安装平板（63）；第一滑动限制块（71）；第二滑动限制块（72）；第三滑动限制块（73）；第四滑动限制块（74）。

为了对上、下、左、右、前、后方向有唯一性和同一性的理解，避免歧义，特在图1、图2、图3、图4、图8、图9、图10、图11、图41、图42、图43、图44和图47中加添坐标。坐标中的标号说明：S是上，X是下，Z是左，Y是右，Q是前，H是后。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式

下面，先对本发明系统作总体的描述、说明和解释。

本发明系统的总体技术方案描述如下。

本发明的一种重物冲击试验系统，包括：冲击砝码6，砝码夹持装置，用于升降砝码夹持装置的升降装置，基座8，控制电路和夹持被试样品42的样品夹持机构；所述的升降装置包括：进行升降运动的升降块22。

以上技术内容可以借鉴或运用现有技术或现有的设备，但是，以下的技术内容是本发明的特别贡献。

在本发明系统中，所述的砝码夹持装置包括：支架机构4、第一电磁铁11、第二电磁铁12、第一分离块27、第二分离块28、第一卡块25、第二卡块26、第一弹簧组29-1、第二弹簧组29-2和卡块运动机构；每一弹簧组包括两根以上的弹簧。

所述的支架机构4与升降块22固定连接。

所述的第一电磁铁11和第二电磁铁12具有如下性质：a.它们均与支架机构4固定连接；b.第一电磁铁11设置在左，第二电磁铁12设置在右，并且该两个电磁铁的输出轴相向设置。

第一分离块27的末端与第一电磁铁11的输出轴固定连接；第二分离块28的末端与第二电磁铁12的输出轴固定连接。

所述的卡块运动机构，其与支架机构4固定连接。

第一卡块25和卡块运动机构为前后滑动连接，第二卡块26和卡块运动机构为前后滑动连接。

所述的第一弹簧组29-1，其前侧与卡块运动机构抵连接，其后侧与第一卡块25抵连接；所述的第二弹簧组29-2，其后侧与卡块运动机构抵连接，其前侧与第二卡块26抵连接；第一卡块25的后侧与第二卡块26的前侧相抵；两个卡块相抵处，其中央开设夹持冲击砝码6的夹持孔，其左部开设第一分离缺口，其右部开设第二分离缺口；第一分离块的首端位于第一分离缺口处，第二分离块的首端位于第二分离缺口处。

所述的冲击砝码6具有被夹持结构，所述的被夹持结构是指该结构具有上大下小的台阶形结构，台阶之处的朝下面为圆环平面，台阶之下为圆柱体，台阶之上为圆柱体或者为圆锥体或者为圆锥台体，前述的圆锥体及圆锥台体均为上小下大。

第一电磁铁11的接线端和第二电磁铁12的接线端均通过导线与控制电路电连接。

上面，对本发明系统的总体技术方案作了描述；下面，对本发明系统的总体技术方案再作进一步的说明和解释。

1．在本发明系统中，冲击砝码6的夹持及释放由砝码夹持装置实施。砝码夹持装置包括支架机构4和其他众多的零部件；而支架机构4又与升降块22固定连接，因此，提升或降低升降块22，就能把砝码夹持装置得到提升或降低。如果砝码夹持装置夹持着冲击砝码6，则提升或降低升降块22就意味着提升或降低冲击砝码6。

2．升降块22的提升或降低，其具体的技术方案可以借鉴现有技术的方案，也可以采用本发明中的进一步的技术方案；采用本发明进一步的技术方案则技术效果更好。

借鉴现有技术提升或降低升降块22的，如使用钢丝绳索提升或降低升降块22，等等。

对于采用本发明中进一步的技术方案提升或降低升降块22的，本说明书后面还有详细介绍。

3．在本发明中，支架机构4应作广义的理解，它除了具有支撑功能和用途外，还可以根据具体的需要，兼有多种功能。比如，各种电线、电缆、导线等可以通过支架机构4中的某些支架零件得到绑扎、依托；再比如，电磁铁等零部件可以安装在支架机构4上，等等。

4．“所述的冲击砝码6具有被夹持结构，所述的被夹持结构是指该结构具有上大下小的台阶形结构，台阶之处的朝下面为圆环平面，台阶之下为圆柱体，台阶之上为圆柱体或者为圆锥体或者为圆锥台体，前述的圆锥体及圆锥台体均为上小下大”，前面双引号内的文字描述，可以参见图29至图33进行理解。图29是冲击砝码的被夹持结构，该结构具有上大下小的台阶形结构，台阶之处的朝下面为圆环平面，台阶之下为圆柱体，台阶之上为上小下大的圆锥体或者为上小下大的圆锥台体；图30是图29中的C-C向剖视图；图31是结构关系示意图，本图结构关系涉及第一卡块、第二卡块和图29中的冲击砝码被夹持结构；图32是图31中的D-D向剖视图，图中的第一卡块和第二卡块上各开设半个圆形缺口，第一卡块和第二卡块相抵时呈现为一个圆孔；图33是图32的变化图，在本图中，第一卡块和第二卡块分离后，冲击砝码不再被夹持。

本发明中，夹持和释放冲击砝码6的原理及动作，还可结合阅读实施例一进行理解。

5.依靠升降块22和砝码夹持装置的作用，当冲击砝码6被提升到规定的高度时，控制电路同时向第一电磁铁11和第二电磁铁12送电时，第一电磁铁11的输出轴推动第一分离块27向右动作，同时，第二电磁铁12的输出轴推动第二分离块28向左动作。第一分离块27和第二分离块28的相向动作，使得第一卡块25和第二卡块26作分离运动，即：第一卡块25压缩第一弹簧组29-1作向前运动，第二卡块26压缩第二弹簧组29-2作向后运动。

第一卡块25和第二卡块26分离后，冲击砝码6失去夹持而下坠，如图10所示。图10中的小箭头表示各物体的运动方向。

对于第一卡块25和第二卡块26分离后、冲击砝码6失去夹持而下坠的情况，还可以参见图44进行理解。在图44中，小箭头表示物体的运动方向；控制电路同时向第一电磁铁11和第二电磁铁12送电时，第一电磁铁11的输出轴推动第一分离块27向右动作，同时，第二电磁铁12的输出轴推动第二分离块28向左动作。第一分离块27和第二分离块28的相向动作，使得第一卡块25和第二卡块26作分离运动，即：第一卡块25压缩第一弹簧组29-1作向前运动，第二卡块26压缩第二弹簧组29-2作向后运动。当第一卡块25和第二卡块26分离后原先被夹持的冲击砝码6，因失去夹持而下坠。注：在图44中，冲击砝码6省略未画。

6.卡块运动机构的连接关系、功能和作用主要有以下两个方面：

第一方面。使第一卡块25和卡块运动机构具有前后滑动连接关系，使第二卡块26和卡块运动机构具有前后滑动连接关系；换言之，依靠卡块运动机构，第一卡块25只能进行前后移动，而不能进行上下移动，也不能进行左右移动，第二卡块26也只能进行前后移动，而不能进行上下移动，也不能进行左右移动。

第二方面。使第一弹簧组29-1的前侧位置固定，使第二弹簧组29-2的后侧位置固定；由此造成：第一弹簧组29-1的后侧与第一卡块25弹性抵连接，第二弹簧组29-2的前侧与第二卡块26弹性抵连接。

对于卡块运动机构，除了上面作了上位性质的描述、说明和介绍外，还在本专利文件中的其它位置，提出了两种具体的卡块运动机构，一种是由滑动箱31和箱盖30构成的卡块运动机构，另一种是图44表达的卡块运动机构。

在理解本发明原理和理解前述两种具体机械结构基础上，依靠公知技术，本领域的普通技术人员还可以提出各种不同类型或变化的卡块运动机构。比如，图44中所示的卡块运动机构，使用了四个滑动限制块，每一滑动限制块的截面呈L形；如果每一滑动限制块的截面改变为U形，让第一卡块25和第二卡块26只能在滑动限制块的凹槽中进行前后移动，而不能进行上下移动，也不能进行左右移动，也是可以的。前述滑动限制块的截面有L形改变为U形，本领域的普通技术人员依靠公知技术是完全有能力提出来的，前提是普通技术人员“在理解本发明原理和理解前述两种具体机械结构基础上”进行。

滑动限制块的截面为U形的情况，可参见图47、图48和图49进行理解。

7.在本发明中，冲击砝码下坠的初始速度为零，并且在下坠过程中不会受到他力的干扰。反观现有技术重物冲击试验设备，均存在的问题是：下坠过程中受到其他力干扰。前述问题的存在，造成重物冲击试验不能完全符合相关的规定，而且每次下坠过程中受到的其他干扰力也大小不同，所以各次试验的条件无法保持一致性。

8.两个卡块相抵处，其左部开设第一分离缺口，其右部开设第二分离缺口。前述的分离缺口，其构成方法是：在第一卡块（25）的后部切除左角和右角，在第二卡块（26）的前部切除左角和右角，这样共切除四块角，每一个分离缺口由两块缺角形成，所以四块缺角形成了两个分离缺口。参见图21进行理解。

上面，对本发明系统的总体技术方案作了描述，并且作了进一步的说明和解释。以下，对本发明的各个进一步技术方案作描述、说明和解释。

进一步的技术方案1。

技术方案描述如下。

所述的夹持孔是以下四者中的任意一者：

a.所述的夹持孔是圆孔，即在第一卡块25和第二卡块26上各开设半个圆形缺口，第一卡块25和第二卡块26相抵时呈现为一个圆孔；

b.所述的夹持孔是椭圆形孔，即在第一卡块25和第二卡块26上各开设半个椭圆形缺口，第一卡块和第二卡块相抵时呈现为一个椭圆形孔；

c.所述的夹持孔是菱形孔，即在第一卡块25和第二卡块26上各开设半个菱形缺口，第一卡块25和第二卡块26相抵时呈现为一个菱形孔；

d.所述的夹持孔是嘴唇形孔，即在第一卡块25和第二卡块26上各开设圆弧形缺口，所述的圆弧为圆周轨迹的一部分并且不足半圆，第一卡块和第二卡块相抵时呈现为嘴唇形孔。

技术方案说明和解释如下。

在以上的四者中，优先推荐d方案。参见图32、图33、图34和图35。

在图32中，第一卡块25和第二卡块26上各开设半个圆形缺口，第一卡块25和第二卡块26相抵时呈现为一个圆孔；图33是图32的变化图，在本图中，第一卡块25和第二卡块26分离后，冲击砝码不再被夹持。

图34是夹持孔为嘴唇形孔的示意图，图中的第一卡块25和第二卡块26上各开设圆弧形缺口，所述的圆弧为圆周轨迹的一部分并且不足半圆，第一卡块和第二卡块相抵时呈现为嘴唇形孔；图35是图34的变化图，在本图中，第一卡块和第二卡块分离后，冲击砝码不再被夹持。

比较图33和图35可以得知，同样释放冲击砝码，嘴唇形孔的卡块分离行程短（见图35），而圆孔的卡块分离行程长（见图33）。所以优先推荐d方案。

进一步的技术方案2。

技术方案描述如下。

所述的第一分离缺口和第二分离缺口，所述的第一分离块27首端和第二分离块28首端，它们是以下两者中的任意一者：

a.所述的分离缺口为凹陷的三角形，所述的分离块首端呈突起的三角形，并且三角形的最突出处被切去；

b.所述的分离缺口为凹陷的半圆形，所述的分离块首端呈突起的半圆形。

技术方案说明和解释如下。

不论是三角形、还是半圆形、或者是其它的形状，其目的是要有利于分离作业，使得分离动作迅速、用力小。

进一步的技术方案3。

技术方案描述如下。

所述的第一卡块25开设第一限制孔25-a；所述的第二卡块26开设第二限制孔26-a；

所述的砝码夹持装置包括：1号电磁铁13和2号电磁铁14；该两个电磁铁均与支架机构4固定连接；1号电磁铁13的输出轴位于第一限制孔25-a内；2号电磁铁14的输出轴位于第二限制孔26-a内；

1号电磁铁13的接线端和2号电磁铁14的接线端均通过导线与控制电路电连接。

技术方案说明和解释如下。

冲击砝码6质量较大，如果发生意外坠落将对操作人员或设备造成伤害。而控制电路不向1号电磁铁13和2号电磁铁14送电，则冲击砝码6不会下坠，从而保证了即便是系统出了故障，也能确保安全。原理如下：

见图8、图9和图11。图8是冲击砝码被夹持的立体示意图之一；图9是冲击砝码被夹持的立体示意图之二；图11是第一卡块和第二卡块被锁住的立体示意图，图中的1号电磁铁和2号电磁铁作了移出处理。

在1号电磁铁13和2号电磁铁14没有得电的情况下，它们的输出轴朝下伸出，并位于卡块的限制孔内，从而使第一卡块25和第二卡块26无法分离，冲击砝码被夹持。

在1号电磁铁13和2号电磁铁14得电的情况下，它们的输出轴朝上运动、并从卡块的限制孔内抽出；此后，当第一电磁铁11和第二电磁铁12得电后才能推动第一卡块25和第二卡块26分离，冲击砝码被释放。

控制电路向1号电磁铁13和2号电磁铁14送电，该作业可以由人工通过按钮或鼠标等实施，也可以由事先设置的软件程序实施。

进一步的技术方案4。

技术方案描述如下。

所述的升降装置包括：交流伺服电机24和直线丝杆导轨组件2；

所述的直线丝杆导轨组件2包括：丝杆2-2，直线导轨2-3，开设圆孔的上端板2-1和开设圆孔的下端板2-4；直线导轨2-3竖直设置，直线导轨2-3的下部通过固定零件与基座8固定连接；上端板2-1与直线导轨2-3的上部固定连接，下端板2-4与直线导轨2-3的下部固定连接；

所述的丝杆2-2，其上端与上端板2-1转动连接，其下部向下穿过下端板2-4的圆孔并且与下端板2-4转动连接；

所述的交流伺服电机24与基座8固定连接，交流伺服电机24的输出轴与丝杆2-2的底部固定连接；所述的升降块22位于直线导轨2-3内，升降块22与直线导轨2-3滑动抵连接；升降块22中开设螺孔，升降块22螺孔的内螺纹与丝杆2-2的外螺纹，两者螺纹配合；丝杆2-2与升降块22旋转滑动连接；

所述的交流伺服电机24，其接线端通过导线与控制电路电连接。

技术方案说明和解释如下。

参见图1、图2、图3、图4和图5。图1是本发明系统的示意图；图2是图1上半部分的放大图，放大比例为2：1；图3是图1下半部分的放大图，放大比例为1.5：1；图4是图1的变化图；图5是丝杆、升降块和交流伺服电机结构示意图，在本图中，交流伺服电机的输出轴与丝杆的底部通过联轴器实现固定连接。

1.交流伺服电机24和直线丝杆导轨组件2均可以购买现成的产品；该两种产品是非常成熟的产品，有众多的厂商提供相关的产品，实施本专利时，可以根据情况购买合适的产品。

2.交流伺服电机24输出轴的转动角度和丝杆2-2的转动角度相同。

3.在控制电路的控制下，交流伺服电机24输出轴正转或反转，丝杆2-2也跟随着正转或反转。

4.丝杆2-2发生正转，升降块22发生上升运动；丝杆2-2发生反转，升降块22发生下降运动。

5.支架机构4与升降块22是固定连接的；当升降块22上升时，包括支架机构4在内的砝码夹持装置一同上升；当升降块22下降时，包括支架机构4在内的砝码夹持装置一同下降。

6.比较图1和图4。

从图1到图4，交流伺服电机24输出轴反转，升降块22下降，包括支架机构4在内的砝码夹持装置一同下降。

从图4到图1，交流伺服电机24输出轴正转，升降块22上升，包括支架机构4在内的砝码夹持装置一同上升。

7.控制电路采用计算机技术，或者采用CPU智能部件，或者采用可编程序技术。采用前述技术的，需要编制软件程序。

依靠软件程序，可以严格控制交流伺服电机24输出轴的转动角度，从而可以严格控制以下物件的高度位置：升降块22、支架机构4、砝码夹持装置；当前述物件的高度得到了严格控制，即完全等同于冲击砝码的高度得到了严格控制。

因此，采用本进一步技术方案时，可以精确的将冲击砝码提升到规定的高度。

进一步的技术方案5。

技术方案描述如下。

所述的升降装置包括：第一位置传感器（1）和第二位置传感器（7）；第一位置传感器（1）设置在直线导轨（2-3）的上部；第二位置传感器（7）设置在直线导轨（2-3）的下部；第一位置传感器（1）通过导线与控制电路电连接；第二位置传感器（7）通过导线与控制电路电连接。

技术方案说明和解释如下。

1.第一位置传感器1设置在直线导轨2-3的上部，其作用是：设立高位的高度标准。当升降块22上升到某一高度时，被第一位置传感器1检测到并将此信息告诉控制电路，从而使控制电路知道升降块22已经上升到该高位的标准高度了。

此外，控制电路在收到第一位置传感器1发来的信息后，禁止升降块22进一步提高，即禁止交流伺服电机24再进行正转。

2.第二位置传感器7设置在直线导轨2-3的下部，其作用是：设立低位的高度标准。当升降块22下降到某一高度时，被第二位置传感器7检测到并将此信息告诉控制电路，从而使控制电路知道升降块22已经下降到该低位的标准高度了。

还有，控制电路在收到第二位置传感器7发来的信息后，禁止升降块22进一步降低，即禁止交流伺服电机24再进行反转。

进一步的技术方案6。

技术方案描述和说明之一。

描述一：所述的冲击砝码为旋转体，该旋转体包括从下到上的七个部分：第一圆柱体6-1、上小下大的第一圆锥台体6-2、第二圆柱体6-3、第三圆柱体6-4、上小下大第二圆锥台体6-5、第四圆柱体6-6以及圆锥体6-7；第三圆柱体6-4的直径小于第二圆柱体6-3的直径；第二圆锥台体6-5的底部直径大于第三圆柱体6-4的直径；所述的冲击砝码为一体制造或分体制造。

说明和解释一：上述描述一，可结合阅读图6和图7进行理解。图6是冲击砝码的示意图；图7是冲击砝码的立体示意图。

描述二：所述的砝码夹持装置包括：第一导向块5、第二导向块15和就位检测机构；所述的第一导向块5，其位于第一卡块25和第二卡块26的下方，其与支架机构4固定连接，其内部开设第一导向通孔；第一导向通孔包括同一中心轴线开设的圆柱形上孔和圆锥形下孔；上孔在上、下孔在下，并且该两孔相交连通；圆锥形下孔呈现为下大上小；所述的第二导向块15，其位于第一卡块25和第二卡块26的上方，其与支架机构4固定连接，其开设第二导向通孔；所述的就位检测机构包括微动开关17和检测杆16；微动开关17与支架机构4固定连接；检测杆16的一端位于微动开关17的下方并与支架机构4固定连接，检测杆16的另一端位于第二导向块26的上方；微动开关17的接线端通过导线与控制电路电连接。

说明和解释二：上述描述二，可结合阅读图8、图26、图27和图28进行理解。

a.图8是冲击砝码被夹持的立体示意图之一；图26是第一导向块的主视图，图中的第一导向块内部开设第一导向通孔，第一导向通孔包括同轴开设的圆柱形上孔和圆锥形下孔，上孔在上、下孔在下，并且该两孔相交连通，圆锥形下孔呈现为下大上小；图27是图26的俯视图；图28是图26的仰视图。

b.冲击砝码的形状结构与第一导向块5内部的第一导向通孔，该两者是巧妙考虑、精心设计的结果；第一导向块5通过下降的动作，将冲击砝码的上端在第一导向通孔内扶正、并导入，最终可以使第一卡块25和第二卡块26合拢后夹住冲击砝码。

描述三：所述的样品夹持机构包括：夹具和护栏；所述的被试样品42位于护栏中、并被夹具夹持；所述的护栏，其内部空间包括：镂空的圆柱体形空间和镂空的圆锥台体形空间；前述的两个空间，它们互相连通；圆柱体形空间在上、并且朝上敞开；圆锥台体形空间在下、并且是上大下小；以下的a、b、c和d全部位于同一条垂直的中心线上：a.第一卡块25和第二卡块26相抵处开设的夹持孔，b.第一导向块5的第一导向通孔，c.第二导向块15的第二导向通孔，d.护栏中镂空的圆柱体形空间和镂空的圆锥台体形空间。

说明和解释三：上述描述三中，护栏的内部空间情况可参见图36进行理解。

实施例一

本实施例重点介绍卡块运动机构以及相关的使用情况。

卡块运动机构包括滑动箱31和箱盖30。其中，滑动箱31包括平板状的箱底以及四周向上凸起的边框，参见图22至图25；图22是滑动箱的主视图；图23是图22中的A-A向剖视图；图24是图22的后视图；图25是图22中的B-B向剖视图。

滑动箱31的箱底中央开设避让孔，该避让孔是为了给冲击砝码6的上部让开空间。滑动箱31左侧的中部开设左避让缺口，滑动箱31右侧的中部开设右避让缺口；前述两个避让缺口，是给第一分离块27和第二分离块28提供位置，特别是当第一分离块27和第二分离块28相向动作时，要保证留出相应的空间。

第一卡块25和第二卡块26是一对具有对称性质的零件。参见图18至图21，图18是第一卡块的主视图；图19是图18的后视图；图20是图18的俯视图，第一卡块上开设圆弧形缺口，所述的圆弧为圆周轨迹的一部分并且不足半圆；图21是夹持孔是嘴唇形孔的示意图，即在第一卡块和第二卡块上各开设圆弧形缺口，所述的圆弧为圆周轨迹的一部分并且不足半圆，第一卡块和第二卡块相抵时呈现为嘴唇形孔。

第一卡块25，其前部开设两个弹簧安装孔，其后部切除左角和右角；所述的第二卡块26，其后部开设两个弹簧安装孔，其前部切除左角和右角；第一弹簧组29-1为两根弹簧，它们的前侧与滑动箱31前边的边框抵连接，它们的后侧位于第一卡块25的弹簧安装孔内并与第一卡块25抵连接；第一卡块25的后侧与第二卡块26的前侧抵连接；第二弹簧组29-2为两根弹簧，它们的前侧位于第二卡块26的弹簧安装孔内并与第二卡块26抵连接，它们的后侧与滑动箱后边的边框抵连接；所述的箱盖，其位于第一卡块25和第二卡块26的上方，其与滑动箱固定连接。

对于以上的描述，可参见图14和图15，图15是图14的俯视图。如果在图14、图15中再添加箱盖，则变成了图12和图13，图13是图12的俯视图。还有，图16是箱盖的主视图；图17是图16的俯视图。

下面，继续对相关的使用情况进行介绍。

参见图9。在图9中，第一电磁铁11设置在左，第二电磁铁12设置在右，并且该两个电磁铁的输出轴相向设置。第一分离块27的末端与第一电磁铁11的输出轴固定连接；第二分离块28的末端与第二电磁铁12的输出轴固定连接。第一电磁铁11的接线端通过导线与控制电路电连接；第二电磁铁12的接线端通过导线与控制电路电连接。

当控制电路没有向第一电磁铁11和第二电磁铁12送电时，由于两组弹簧的弹性作用，第一卡块25的后侧与第二卡块26的前侧抵连接，从而卡住了冲击砝码6，如图9所示。

当控制电路同时向第一电磁铁11和第二电磁铁12送电时，第一电磁铁11的输出轴推动第一分离块27向右动作，同时，第二电磁铁12的输出轴推动第二分离块28向左动作。第一分离块27和第二分离块28的相向动作，使得第一卡块25和第二卡块26作分离运动，即：第一卡块25压缩第一弹簧组29-1作向前运动，第二卡块26压缩第二弹簧组29-2作向后运动。

第一卡块25和第二卡块26分离后，冲击砝码6失去夹持而下坠，如图10所示。图10中的小箭头表示各物体的运动方向。

第一卡块（25）的后部切除左角和右角；第二卡块（26）的前部切除左角和右角；这样，两个卡块相抵处就形成左部的第一分离缺口、右部的第二分离缺口，即每一个分离缺口由两个缺角形成；参见图9、图10、图20和图21理解。

实施例二

结合图1、图3、图41、图42、图43进行说明。图1是本发明系统的示意图；图3是图1下半部分的放大图，放大比例为1.5：1；图41是护栏、底座、夹具和抽板的结构示意图；图42是图41的变化图，与图41相比，本图中的夹具插入了标号为42的被试样品；图43是图42的俯视图。

被试样品42为锂离子电池。锂离子电池或其他外形如火柴盒、香烟盒的产品，它们都具有两个平行的面，本实施例中的夹具，可以通过夹住该两个平行的面，从而实现夹住被试样品42，而且非常方便。

除了上述锂离子电池、或者其它具有两个平行面的样品外，夹具还能夹持住各种外形的样品，比如，夹具能夹住三角形的样品，夹具能夹住圆形的样品，还有，夹具能夹住非规则结构的样品，等等。

如图所示，样品夹持机构包括：抽拉框9，抽板19，拉手20，锁钮21和第三位置传感器32。

抽拉框9包括：前框条，左框条和后框条，该三个框条构成框形并与基座8固定连接，框形为右侧敞开；前框条和后框条均开设凹槽结构；抽板19的前边侧和后边侧具有凸条结构；抽板19的凸条位于抽拉框9的凹槽内并且两者滑动连接；拉手20位于抽板19的右端；锁钮21位于抽板19上；第三位置传感器32设置在前框条上。

护栏10包括底座41；具有底座41的护栏10与抽板19固定连接。

夹具位于护栏10内的底座41上；夹具包括第一固定条40-3，1号弹簧组40-2，第一活动条40-1，第一限制条，第二限制条，第二活动条40-4，2号弹簧组40-5和第二固定条40-6；1号弹簧组40-2和2号弹簧组40-5，它们的弹簧数量相同，并且每一弹簧组的弹簧为两根。

第一固定条40-3与底座41固定连接；1号弹簧组40-2，其一侧与第一固定条40-3弹性抵连接，其另一侧与第一活动条40-1的一侧弹性抵连接；第一活动条40-1的另一侧与第二活动条40-4的一侧抵连接；第二活动条40-4的另一侧与2号弹簧组40-5的一侧弹性抵连接，2号弹簧组40-5的另一侧与第二固定条40-6弹性抵连接；第二固定条40-6与底座41固定连接。

第一限制条既与底座41固定连接，又与第一活动条40-1滑动连接；第二限制条既与底座41固定连接，又与第二活动条40-4滑动连接；

在第一活动条40-1与第二活动条40-4的相抵之处，每一活动条上均开设斜坡。

以上对夹具等形状结构等进行了描述，下面，分别对使用情况进行介绍。

一、如图3所示，抽板19被朝右拉开，此时可以将被试样品锂离子电池插入；由于在第一活动条40-1与第二活动条40-4的相抵之处，每一活动条上均开设斜坡（详见图41、图42、图43），所以在该两个对称的斜坡处，可以方便的将锂离子电池插入。锂离子电池插入夹具后，就被夹住。由于夹具具有对称性，所以只要介绍其中的一半就可以了。在图42和图43中：第一活动条40-1向右抵住锂离子电池；1号弹簧组40-2，其向右抵住第一活动条40-1，其向左抵住第一固定条40-3。上述情况需要进一步解决的问题是：该第一活动条40-1只允许左右移动，而不允许朝上方向、以及朝前后方向的移动，为此设置了第一限制条。第一限制条与底座41直接固定连接，或通过连接零件与底座41间接连接。图41、图42和图43中，未画出第一限制条；第一限制条的作用是：只允许第一活动条40-1左右移动，不允许第一活动条40-1朝上方向、以及朝前后方向的移动。

二、当锂离子电池插入夹具后，操作人员通过拉手20推动抽板19朝左移动。第三位置传感器32设置在前框条上，该传感器可以检测抽板19的情况。只有当抽板19向左被推到底的时候，第三位置传感器32才会发出抽板19就位的信息，并将该信息输送到控制电路。如果抽板19没有到达最左端，则第三位置传感器32不会发出相关的就位信息。

三、控制电路通过第三位置传感器32可以得知抽板19是否位于最左的位置很重要。如果抽板19不是位于最左的位置，那么，控制电路就会使整个的自动化动作处于停止的状态，如此，可以确保操作人员和设备的安全，并确保系统处于正常的工作状态。

比如，抽板19没有位于最左的位置，就有可能是操作人员还在手动作业，因此自动化动作应该停止，即便人工按动下一步动作的按钮，系统也不会进入下一步的自动化运作，以确保人员的安全。再比如，抽板19没有位于最左的位置，在此种状态的情况下，释放后的冲击砝码6可能下坠后未到撞击被试样品42，而是撞坏了护栏10，等等。

确保抽板19到达最左的位置，一是可以保证人员的安全，而是可以保证冲击砝码6不会撞到护栏10、而是撞到护栏10中央下部的被试样品42。

四、抽板19被推到最左的位置后，就可以转动锁钮21，使抽板19和基座8之间的相对位置关系固定。此后，可以人工按动按钮，使系统进入下一步的自动化运作中去。

实施例三

本实施例中，介绍另一种卡块运动机构，它不同于由滑动箱31和箱盖30构成的卡块运动机构。

结合图44、图45和图46进行说明。图44是固定条、安装平板、弹簧、滑动限制块和卡块的结构关系图；图45是截面呈L形的滑动限制块立体示意图之一；图46是截面呈L形的滑动限制块立体示意图之二。又：图44中的小箭头表示各物体的运动方向。

在本实施例中，卡块运动机构包括：1号固定条（61），2号固定条（62），安装平板（63），1号滑动限制块（51），2号滑动限制块（52），3号滑动限制块（53）和4号滑动限制块（54），每个滑动限制块的截面均呈L形。

1号固定条（61）和2号固定条（62），它们均有两个弹簧安装孔，它们均与安装平板（63）固定连接。

第一卡块（25），其前部开设两个弹簧安装孔，其后部切除左角和右角；第二卡块（26），其后部开设两个弹簧安装孔，其前部切除左角和右角；第一弹簧组（29-1）为两根弹簧，它们的前侧位于1号固定条（61）的弹簧安装孔内并与1号固定条（61）弹性相抵，它们的后侧位于第一卡块（25）的弹簧安装孔内并与第一卡块（25）弹性抵连接；第一卡块（25）的后侧与第二卡块（26）的前侧相抵；第二弹簧组（29-2）为两根弹簧，它们的前侧位于第二卡块（26）的弹簧安装孔内并与第二卡块（26）弹性抵连接，它们的后侧位于2号固定条（62）的弹簧安装孔内并与2号固定条（62）弹性相抵。

1号滑动限制块（51）和2号滑动限制块（52），它们分别位于第一卡块（25）的左端和右端，它们与第一卡块（25）为滑动连接关系，它们与安装平板（63）固定连接。3号滑动限制块（53）和4号滑动限制块（54），它们分别位于第二卡块（26）的左端和右端，它们与第二卡块（26）为滑动连接关系，它们与安装平板（63）固定连接。

安装平板（63），其开设避让孔，其与支架机构（4）固定连接。

当控制电路没有向第一电磁铁11和第二电磁铁12送电时，由于两组弹簧的弹性作用，第一卡块25的后侧与第二卡块26的前侧抵连接，从而卡住了冲击砝码6。

当控制电路同时向第一电磁铁11和第二电磁铁12送电时，第一电磁铁11的输出轴推动第一分离块27向右动作，同时，第二电磁铁12的输出轴推动第二分离块28向左动作。第一分离块27和第二分离块28的相向动作，使得第一卡块25和第二卡块26作分离运动，即：第一卡块25压缩第一弹簧组29-1作向前运动，第二卡块26压缩第二弹簧组29-2作向后运动。

第一卡块25和第二卡块26分离后，冲击砝码6失去夹持而下坠，如图44所示。图44中的小箭头表示各物体的运动方向。注：图44中没有画出冲击砝码6。

安装平板（63）上开设避让孔，该避让孔是为了给冲击砝码6的上部让开空间。

实施例四

在实施例三中，四个滑动限制块的截面呈L形。

在本实施例中，将滑动限制块的截面改变为呈U形，为了与该变化相适应，两个固定条也加厚，以求高度尺寸相适合。本实施例可以参见图47、图48和图49进行理解。

实施例五

本实施例通过对某一系列具体动作过程的描述，对本发明系统进行进一步的介绍，从而使阅读者更清楚地了解发明的原理和内容。

第一步骤情况。冲击砝码6被夹持，升降块22、支架机构4和冲击砝码6等均位于高低的大约中间的位置。

第二步骤情况。操作人员将锁钮21旋开，将抽板19朝右拉开。

第三步骤情况。操作人员把被试样品锂离子电池卡入护栏中夹具内。

第四步骤情况。操作人员将抽板19朝左推到底，并旋紧锁钮21，使得抽板19、护栏、夹具和锂离子电池等位置固定。

第五步骤情况。操作人员启动某一按钮；如果抽板19没有朝左推到底，则自动化电路会发出警报。具体的警报措施可以是声音、或闪光、或电子指示牌显示警告文字，或电脑显示屏出现警告图文，也可以是前面几种情况的任意组合。抽板19没有朝左推到底，如果这一问题没有得到解决，则不仅警报不消除，而且自动化程序不会进入下一步。只有在抽板19朝左推到底后，警报才会消除，并且自动化程序进入下一步。

第六步骤情况。在自动化控制电路的指挥下，升降块22、支架机构4和冲击砝码6一同被上升到最高处。

所谓的上升，是交流伺服电机24正转，丝杆2-2正转，升降块22上升连同支架机构4和冲击砝码6等等一并上升。

所谓的上升到最高处，是第一位置传感器1检测到升降块22并将信息传输到控制电路，由此，控制电路得知升降块22等等已经到了最高处；控制电路得知此信息后，立即命令交流伺服电机24停止转动；此时，丝杆2-2也停止转动，升降块22、支架机构4和冲击砝码6等等均处于最高的位置。

第七步骤。控制电路再命令交流伺服电机24反转一定的角度，其效果是升降块22、支架机构4和冲击砝码6等等均下降一定的高度。

a.假设，最高位置时冲击砝码6高度为2.6米，释放冲击砝码6的高度应该是2.5米，那么下降的高度行程应该是0.1米。

b.丝杆2-2转动的角度和升降块22升降的高度行程尺寸具有严密的线性对应关系。

c.使用软件程序控制交流伺服电机24的反向转动角度，既方便、又精确；因此，使用软件程序控制冲击砝码6下降的距离，既方便、又精确。

第八步骤。冲击砝码6精确到达规定的高度。

第九步骤。控制电路同时向1号电磁铁13和2号电磁铁14送电；受电后，1号电磁铁13的输出轴从第一卡块25的第一限制孔25-a内抽出，2号电磁铁14的输出轴从第二卡块26的第二限制孔26-a内抽出，这样解除了第一卡块25和第二卡块26闭锁。

然后，控制电路同时向第一电磁铁11和第二电磁铁12送电；第一电磁铁11和第二电磁铁12受电后，推动第一分离块27向右动作，推动第二分离块28向左动作，进而导致第一卡块25和第二卡块26作分离运动，随后冲击砝码6脱离卡持、开始下坠。

第十步骤。下坠开始的瞬间，冲击砝码6可能有稍微的歪斜、不垂直，此瞬间受到第二导向块15的作用，冲击砝码6保持垂直。

a.第二导向块15内的第二导向通孔，其内径要与冲击砝码6第四圆柱体6-6外径尺寸配合,比如，第二导向通孔的内径比冲击砝码6第四圆柱体6-6的外径大0.02mm。

b.第二导向块15内的第二导向通孔必须保持为垂直状态。

c.冲击砝码6下坠，其初始速度从零开始。

第十一步骤。冲击砝码6下坠的过程中，除了受地球的引力作用外，没有任何其他外力进行干扰。

第十二步骤。冲击砝码6撞击被试样品锂离子电池，观察并记录（或拍摄）是否爆炸、起火等。冲击砝码6留在护栏10内。

第十三步骤。控制电路命令交流伺服电机24反转，升降块22上、支架机构4等等一同下降。相关机构及零部件如图36所示；进一步的持续下降，其情况依序如图37、图38、图39和图40所示。

第十四步骤。图14的情况是：冲击砝码6完全纳入第一导向块5的第一导向通孔内，冲击砝码6的第四圆柱体6-6穿在第二导向块15的第二导向通孔内，冲击砝码6圆锥体6-7顶尖顶起了检测杆16。

一旦检测杆16被顶起，则微动开关17就得知，并将该信息传输给控制电路；控制电路获到此信息后，判断为冲击砝码6已经就位；然后控制电路切断向第一电磁铁11和第二电磁铁12的供电，第一卡块25和第二卡块26合拢并夹住冲击砝码6；随后，控制电路切断向1号电磁铁13和2号电磁铁14供电，使得第一卡块25和第二卡块26闭锁，即强制第一卡块25和第二卡块26保持合拢状态、无法打开。

第十五步骤。交流伺服电机24正转，升降块22、支架机构4和冲击砝码6等上升到大约中间的位置停下来，由此回复到第一步骤的状态。

Claims (10)

1.一种重物冲击试验系统，包括：冲击砝码（6），砝码夹持装置，用于升降砝码夹持装置的升降装置，基座（8），控制电路和夹持被试样品（42）的样品夹持机构；所述的升降装置包括：进行升降运动的升降块（22）；

其特征是：所述的砝码夹持装置包括：支架机构（4）、第一电磁铁（11）、第二电磁铁（12）、第一分离块（27）、第二分离块（28）、第一卡块（25）、第二卡块（26）、第一弹簧组（29-1）、第二弹簧组（29-2）和卡块运动机构；每一弹簧组包括两根以上的弹簧；

所述的支架机构（4）与升降块（22）固定连接；

所述的第一电磁铁（11）和第二电磁铁（12）具有如下性质：a.它们均与支架机构（4）固定连接；b.第一电磁铁（11）设置在左，第二电磁铁（12）设置在右，并且该两个电磁铁的输出轴相向设置；

第一分离块（27）的末端与第一电磁铁（11）的输出轴固定连接；第二分离块（28）的末端与第二电磁铁（12）的输出轴固定连接；

所述的卡块运动机构，其与支架机构（4）固定连接；

第一卡块（25）和卡块运动机构为前后滑动连接，第二卡块（26）和卡块运动机构为前后滑动连接；

所述的第一弹簧组（29-1），其前侧与卡块运动机构抵连接，其后侧与第一卡块（25）抵连接；所述的第二弹簧组（29-2），其后侧与卡块运动机构抵连接，其前侧与第二卡块（26）抵连接；第一卡块（25）的后侧与第二卡块（26）的前侧相抵；两个卡块相抵处，其中央开设夹持冲击砝码（6）的夹持孔，其左部开设第一分离缺口，其右部开设第二分离缺口；第一分离块的首端位于第一分离缺口处，第二分离块的首端位于第二分离缺口处；

所述的冲击砝码（6）具有被夹持结构，所述的被夹持结构是指该结构具有上大下小的台阶形结构，台阶之处的朝下面为圆环平面，台阶之下为圆柱体，台阶之上为圆柱体或者为圆锥体或者为圆锥台体，前述的圆锥体及圆锥台体均为上小下大；

第一电磁铁（11）的接线端和第二电磁铁（12）的接线端均通过导线与控制电路电连接。

2.根据权利要求1所述的一种重物冲击试验系统，其特征是：所述的夹持孔是以下四者中的任意一者：

a.所述的夹持孔是圆孔，即在第一卡块（25）和第二卡块（26）上各开设半个圆形缺口，第一卡块（25）和第二卡块（26）相抵时呈现为一个圆孔；

b.所述的夹持孔是椭圆形孔，即在第一卡块（25）和第二卡块（26）上各开设半个椭圆形缺口，第一卡块和第二卡块相抵时呈现为一个椭圆形孔；

c.所述的夹持孔是菱形孔，即在第一卡块（25）和第二卡块（26）上各开设半个菱形缺口，第一卡块（25）和第二卡块（26）相抵时呈现为一个菱形孔；

d.所述的夹持孔是嘴唇形孔，即在第一卡块（25）和第二卡块（26）上各开设圆弧形缺口，所述的圆弧为圆周轨迹的一部分并且不足半圆，第一卡块和第二卡块相抵时呈现为嘴唇形孔。

3.根据权利要求1所述的一种重物冲击试验系统，其特征是：所述的第一分离缺口和第二分离缺口，所述的第一分离块（27）首端和第二分离块（28）首端，它们是以下两者中的任意一者：

a.所述的分离缺口为凹陷的三角形，所述的分离块首端呈突起的三角形，并且三角形的最突出处被切去；

b.所述的分离缺口为凹陷的半圆形，所述的分离块首端呈突起的半圆形。

4.根据权利要求1所述的一种重物冲击试验系统，其特征是：

所述的第一卡块（25）开设第一限制孔（25-a）；所述的第二卡块（26）开设第二限制孔(26-a)；

所述的砝码夹持装置包括：1号电磁铁(13)和2号电磁铁(14)；该两个电磁铁均与支架机构(4)固定连接；1号电磁铁(13)的输出轴位于第一限制孔(25-a)内；2号电磁铁(14)的输出轴位于第二限制孔(26-a)内；

1号电磁铁(13)的接线端和2号电磁铁(14)的接线端均通过导线与控制电路电连接。

5.根据权利要求1所述的一种重物冲击试验系统，其特征是：所述的卡块运动机构包括滑动箱（31）和箱盖（30）；所述的滑动箱（31）包括平板状的箱底以及位于箱底四周并向上凸起的边框；箱底的中央开设避让孔；滑动箱（31）左侧的中部开设左避让缺口，滑动箱（31）右侧的中部开设右避让缺口；

所述的第一卡块（25），其前部开设两个弹簧安装孔，其后部切除左角和右角；所述的第二卡块（26），其后部开设两个弹簧安装孔，其前部切除左角和右角；第一弹簧组（29-1）为两根弹簧，它们的前侧与滑动箱（31）前边的边框抵连接，它们的后侧位于第一卡块（25）的弹簧安装孔内并与第一卡块（25）抵连接；第一卡块（25）的后侧与第二卡块（26）的前侧相抵；第二弹簧组（29-2）为两根弹簧，它们的前侧位于第二卡块（26）的弹簧安装孔内并与第二卡块（26）抵连接，它们的后侧与滑动箱后边的边框抵连接；所述的箱盖（30），其位于第一卡块（25）和第二卡块（26）的上方，其与滑动箱（31）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种重物冲击试验系统，其特征是：

所述的升降装置包括：交流伺服电机（24）和直线丝杆导轨组件（2）；

所述的直线丝杆导轨组件（2）包括：丝杆（2-2），直线导轨（2-3），开设圆孔的上端板（2-1）和开设圆孔的下端板（2-4）；直线导轨（2-3）竖直设置，直线导轨（2-3）的下部通过固定零件与基座（8）固定连接；上端板（2-1）与直线导轨（2-3）的上部固定连接，下端板（2-4）与直线导轨（2-3）的下部固定连接；

所述的丝杆（2-2），其上端与上端板（2-1）转动连接，其下部向下穿过下端板（2-4）的圆孔并且与下端板（2-4）转动连接；

所述的交流伺服电机（24）与基座（8）固定连接，交流伺服电机（24）的输出轴与丝杆（2-2）的底部固定连接；所述的升降块（22）位于直线导轨（2-3）内，升降块（22）与直线导轨（2-3）滑动抵连接；升降块（22）中开设螺孔，升降块（22）螺孔的内螺纹与丝杆（2-2）的外螺纹，两者螺纹配合；丝杆（2-2）与升降块（22）旋转滑动连接；

所述的交流伺服电机（24），其接线端通过导线与控制电路电连接。

7.根据权利要求6所述的一种重物冲击试验系统，其特征是：

所述的升降装置包括：第一位置传感器（1）和第二位置传感器（7）；第一位置传感器（1）设置在直线导轨（2-3）的上部；第二位置传感器（7）设置在直线导轨（2-3）的下部；第一位置传感器（1）通过导线与控制电路电连接；第二位置传感器（7）通过导线与控制电路电连接。

8.根据权利要求1所述的一种重物冲击试验系统，其特征是：

所述的冲击砝码为旋转体，该旋转体包括从下到上的七个部分：第一圆柱体（6-1）、上小下大的第一圆锥台体（6-2）、第二圆柱体（6-3）、第三圆柱体（6-4）、上小下大第二圆锥台体（6-5）、第四圆柱体（6-6）以及圆锥体（6-7）；第三圆柱体（6-4）的直径小于第二圆柱体（6-3）的直径；第二圆锥台体（6-5）的底部直径大于第三圆柱体（6-4）的直径；所述的冲击砝码为一体制造或分体制造；

所述的砝码夹持装置包括：第一导向块（5）、第二导向块（15）和就位检测机构；

所述的第一导向块（5），其位于第一卡块（25）和第二卡块（26）的下方，其与支架机构（4）固定连接，其内部开设第一导向通孔；第一导向通孔包括同一中心轴线开设的圆柱形上孔和圆锥形下孔；上孔在上、下孔在下，并且该两孔相交连通；圆锥形下孔呈现为下大上小；

所述的第二导向块（15），其位于第一卡块（25）和第二卡块（26）的上方，其与支架机构（4）固定连接，其开设第二导向通孔；

所述的就位检测机构包括微动开关（17）和检测杆（16）；微动开关（17）与支架机构（4）固定连接；检测杆（16）的一端位于微动开关（17）的下方并与支架机构（4）固定连接，检测杆（16）的另一端位于第二导向块（26）的上方；微动开关（17）的接线端通过导线与控制电路电连接；

所述的样品夹持机构包括：夹具和护栏；所述的被试样品（42）位于护栏中、并被夹具夹持；

所述的护栏，其内部空间包括：镂空的圆柱体形空间和镂空的圆锥台体形空间；前述的两个空间，它们互相连通；圆柱体形空间在上、并且朝上敞开；圆锥台体形空间在下、并且是上大下小；

以下的a、b、c和d全部位于同一条垂直的中心线上：

a.第一卡块（25）和第二卡块（26）相抵处开设的夹持孔，b.第一导向块（5）的第一导向通孔，c.第二导向块（15）的第二导向通孔，d.护栏中镂空的圆柱体形空间和镂空的圆锥台体形空间。

9.根据权利要求8所述的一种重物冲击试验系统，其特征是：所述的被试样品（42），其具有两个平行的面；

所述的样品夹持机构包括：抽拉框（9），抽板（19），拉手（20），锁钮（21）和第三位置传感器（32）；所述的抽拉框（9）包括：前框条，左框条和后框条，该三个框条构成框形并与基座（8）固定连接，所述的框形，其右侧敞开；前框条和后框条均开设凹槽结构；所述的抽板（19），其前边侧和后边侧具有凸条结构；抽板（19）的凸条位于抽拉框（9）的凹槽内并且两者滑动连接；所述的拉手（20）位于抽板（19）的右端；所述的锁钮（21）位于抽板（19）上；所述的第三位置传感器（32），其设置在前框条上；

所述的护栏（10）包括底座（41）；具有底座（41）的护栏（10）与抽板（19）固定连接；所述的夹具，位于护栏（10）内的底座（41）上；所述的夹具包括第一固定条（40-3），1号弹簧组（40-2），第一活动条（40-1），第一限制条，第二限制条，第二活动条（40-4），2号弹簧组（40-5）和第二固定条（40-6）；1号弹簧组（40-2）和2号弹簧组（40-5），它们的弹簧数量相同，并且每一弹簧组的弹簧为两根以上；

第一固定条（40-3）与底座（41）固定连接；1号弹簧组（40-2），其一侧与第一固定条（40-3）弹性抵连接，其另一侧与第一活动条（40-1）的一侧弹性抵连接；第一活动条（40-1）的另一侧与第二活动条（40-4）的一侧抵连接；第二活动条（40-4）的另一侧与2号弹簧组（40-5）的一侧弹性抵连接，2号弹簧组（40-5）的另一侧与第二固定条（40-6）弹性抵连接；第二固定条（40-6）与底座（41）固定连接；

第一限制条既与底座（41）固定连接，又与第一活动条（40-1）滑动连接；第二限制条既与底座（41）固定连接，又与第二活动条（40-4）滑动连接；

在第一活动条（40-1）与第二活动条（40-4）的相抵之处，每一活动条上均开设斜坡。

10.根据权利要求1所述的一种重物冲击试验系统，其特征是：

所述的卡块运动机构包括：1号固定条（61），2号固定条（62），安装平板（63），1号滑动限制块（51），2号滑动限制块（52），3号滑动限制块（53）和4号滑动限制块（54），每个滑动限制块的截面均呈L形；

所述的1号固定条（61）和2号固定条（62），它们均有两个弹簧安装孔，它们均与安装平板（63）固定连接；

所述的第一卡块（25），其前部开设两个弹簧安装孔，其后部切除左角和右角；所述的第二卡块（26），其后部开设两个弹簧安装孔，其前部切除左角和右角；第一弹簧组（29-1）为两根弹簧，它们的前侧位于1号固定条（61）的弹簧安装孔内并与1号固定条（61）弹性相抵，它们的后侧位于第一卡块（25）的弹簧安装孔内并与第一卡块（25）弹性抵连接；第一卡块（25）的后侧与第二卡块（26）的前侧相抵；第二弹簧组（29-2）为两根弹簧，它们的前侧位于第二卡块（26）的弹簧安装孔内并与第二卡块（26）弹性抵连接，它们的后侧位于2号固定条（62）的弹簧安装孔内并与2号固定条（62）弹性相抵；

所述的1号滑动限制块（51）和2号滑动限制块（52），它们分别位于第一卡块（25）的左端和右端，它们与第一卡块（25）为滑动连接关系，它们与安装平板（63）固定连接；所述的3号滑动限制块（53）和4号滑动限制块（54），它们分别位于第二卡块（26）的左端和右端，它们与第二卡块（26）为滑动连接关系，它们与安装平板（63）固定连接；

所述的安装平板（63），其开设避让孔，其与支架机构（4）固定连接。

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