CN110763419A - 一种跌落试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种跌落试验装置，包括跌落平台、设于跌落平台上的升降机构、与所述升降机构固定连接的夹持机构；所述夹持机构包括相对设置的两块夹持板，两块夹持板通过平移组件固定连接与所述升降机构上；所述平移组件带动两块夹持板在夹持工位和释放工位往复运动，其中，所述夹持工位中两块夹持板的中间位置放置待测包装件，同时带有提升包装件的功能。与现有技术相比，本发明可以实现对包装件的面、棱、角跌落测试，具有测试结果准确、测试方便、减轻人力劳动等优点。

Description

一种跌落试验装置

技术领域

本发明涉及跌落试验测试技术领域，尤其是涉及一种跌落试验装置。

背景技术

1.2米跌落测试，指每个电芯或电池的包装件或者完全包装件必须能承受1.2米跌落测试。每个包装件都要进行面跌落测试、棱跌落测试、角跌落测试，而不造成包含在其中的电池或电芯损坏，不造成使电池与电池(电芯与电芯)接触的内含物的移动和内含物的释出。

而现有的跌落试验机在进行棱跌落测试、角跌落测试时，时常存在需要上方施加一个力(下压固定件或实验人员手扶)以确保试验样品重力线通过被跌落的面、线、点；这样会导致试验的结论存在不可靠性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的跌落试验测试不准确等缺陷而提供一种半自动定角度跌落试验装置，能够确保电池包装件在进行面跌落测试、棱跌落测试、角跌落测试时，无需施加额外的力，从而提高结果的可靠性和准确性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种跌落试验装置，包括跌落平台、设于所述跌落平台上的升降机构、与所述升降机构固定连接的夹持机构；所述夹持机构包括相对设置的两块夹持板，两块夹持板通过平移组件固定连接与所述升降机构上；所述平移组件带动两块夹持板在夹持工位和释放工位往复运动，其中，所述夹持工位中两块夹持板的中间位置放置待测包装件。

两块夹持板的相对位置处均设有与水平方向成夹角的斜边，在夹持工位中两个斜边形成放置所述待测包装件棱部的承托结构。

两块夹持板的斜边上均设有位置匹配的缺口，在夹持工位中两个缺口形成放置所述待测包装件角部的承托结构。

所述待测包装件的形状为立方体，所述夹持板的斜边与水平方向的夹角为45°，所述夹持板的斜边上设有缺口，两个缺口的侧面与待测包装件的角部位置对应的三个侧面接触连接。

所述升降机构包括设于所述跌落平台上的龙门框架、旋转连接于龙门框架和跌落平台之间的支柱、安装于所述支柱上的升降叉和带动支柱旋转的可逆驱动电机；所述支柱和升降叉通过匹配的螺纹连接，支柱旋转带动升降叉上下移动。

所述升降叉包括安装板和与安装板连接的两个连接臂，所述安装板的中部与所述支柱连接，安装板的两侧与龙门框架的竖向导轨连接，所述夹持机构分别安装于两个连接臂上，所述竖向导轨上设有限制升降叉的升降高度的限位开关。

所述平移组件包括穿设于所述连接臂上的滑杆、固定于所述连接臂外侧的双作用气缸、与所述双作用气缸的输出端连接的连接板；所述滑杆的一端与所述夹持板连接，另一端与所述连接板连接。

所述双作用气缸包括气缸套筒、设于所述气缸套筒内的活塞和与所述活塞连接的顶杆；所述气缸套筒上设有第一进/出气口和第二进/出气口，所述活塞在第一进/出气口和第二进/出气口之间往复运动；所述第一进/出气口和第二进/出气口与驱动气路连接，所述顶杆与连接板连接。

所述驱动气路包括与设于所述顶杆一侧的第一进/出气口连接的第一气路和与第二进/出气口连接的第二气路；沿进气时气体流动方向，所述第一气路上依次设有毛细管和二位三通通气阀，所述第二气路上设有二位三通通气阀。

所述驱动气路上的二位三通通气阀为联动阀门，包括两个主体通过连接管连通的三通和设于所述连接管上的开关阀。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明所设计的夹持板可对电池包装件的面、棱、角进行固定而无需施加额外的力，使得试验结论更加可靠、可信。包装件可平方在夹持板上进行面跌落测试；可将包装件的棱边插入夹持板的45度斜边面，根据包装件的大小调节夹持板的距离从而固定包装件，进行棱跌落测试；可将包装件的一角插入夹持板的缺口，根据包装件的大小调节夹持板的距离从而固定包装件，进行角跌落测试，因缺口恰好能与立方体包装件任意一角的三个面相切合且可根据包装件的大小调节切合的位置；

(2)考虑到在进行跌落试验时，需要让待测包装件瞬间跌落，本发明通过设计独特的驱动气路使夹持板的收缩运动能够快速完成，气缸在释放状态时，压缩空气通过二位三通通气阀，进入双作用气缸，迅速推动活塞向外运动，从而实现释放包装件的效果，而气缸在回位时，考虑到需要控制两块夹持板的距离，在气路上设计毛细管，从而实现气缸活塞的准确回位；

(3)采用单个联动阀门同时控制两个二位三通通气阀，相比于两个阀门分别控制两个二位三通通气阀，降低了人为因素的干扰，降低了误操作的可能性，同时也使装置更加简洁。

(4)采用了升降机构，用于升降包装件至指定高度，节省了人力消耗，对人力难以抬升的包装件也能有效的应对。

附图说明

图1为本发明中升降机构的结构示意图；

图2为本发明中夹持机构的结构示意图；

图3为本发明中夹持板的俯视结构示意图；

图4为本发明中夹持板的主视结构示意图；

图5为本发明中双作用气缸的主视结构示意图；

图6为本发明中释放状态时的驱动气路原理示意图；

图7为本发明中回位状态时的驱动气路原理示意图；

图8为本发明中二位三通通气阀的结构示意图；

图中，1为龙门框架、2为限位开关、3为支柱、4为可逆驱动电机、5为竖向导轨、6为跌落平台、7为夹持板、8为升降叉、9为双作用气缸、10为滑杆、11为连接板，12为第二进/出气口、13为第一进/出气口、14为活塞、15为顶杆、16为压缩空气、17为毛细管、18为二位三通通气阀，19为连接臂，20为斜边，21为缺口，22为三通，23为连接管。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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。

实施例

一种跌落试验装置，包括跌落平台6、设于跌落平台6上的升降机构、与升降机构固定连接的夹持机构。

如图1所示，升降机构包括设于跌落平台6上的龙门框架1、旋转连接于龙门框架1和跌落平台6之间的支柱3、安装于支柱3上的升降叉8和带动支柱3旋转的可逆驱动电机4；支柱3和升降叉8通过匹配的螺纹连接，支柱3旋转带动升降叉8上下移动。其中，升降叉8包括安装板和与安装板连接的两个连接臂19，安装板的中部与支柱3连接，安装板的两侧与龙门框架1的竖向导轨5连接，夹持机构分别安装于两个连接臂19上，竖向导轨5上设有限制升降叉8的升降高度的限位开关2。夹持机构部分固定于的升降叉内，左右各一块，用于夹持固定以及释放跌落包装件。

如图2所示，夹持机构包括相对设置的两块夹持板7，两块夹持板7通过平移组件固定连接与升降机构的两个连接臂9上；平移组件带动两块夹持板7在夹持工位和释放工位往复运动，其中，夹持工位中两块夹持板7的中间位置放置待测包装件；平移组件包括穿设于连接臂19上的滑杆10、固定于连接臂19外侧的双作用气缸9、与双作用气缸9的输出端连接的连接板11；滑杆10的一端与夹持板7连接，另一端与连接板11连接；连接臂9上设有三个安装孔，中间的安装孔用来固定双作用气缸9，两边的安装孔供两个滑杆10穿过。双作用气缸9的输出端伸长带动连接板11向外运动，进而带动夹持板7向外运动，实现包装件的释放跌落；双作用气缸9的输出端缩短带动连接板11向内运动，进而带动夹持板7向内运动，实现夹持板7复位至夹持工位。

如图3所示，为了实现能够同时对包装件的面、棱、角部位进行跌落测试，两块夹持板7的相对位置处均设有与水平方向成夹角的斜边20，在夹持工位中两个斜边20形成放置待测包装件棱部的承托结构，两块夹持板7的斜边20上均设有位置匹配的缺口21，在夹持工位中两个缺口21形成放置待测包装件角部的承托结构。

本实施例中需要测试的待测包装件为立方体结构，因此夹持板7的斜边20与水平方向的夹角为45°，夹持板7的斜边20上设有缺口21，两个缺口21的侧面与待测包装件的角部位置对应的三个侧面接触连接。从夹持板的主视方向看，夹持板7的单块的正视图为底角为45度的直角梯形，如图4所示；并且两块夹持板7相靠近的中间部分的缺口212可以固定立方体包装件的一角，两块夹持板7的缺口21在同一水平高度的延长线相连为正三角形，且所有水平高度的正三角形都同心。

如图5所示，双作用气缸9包括气缸套筒、设于气缸套筒内的活塞14和与活塞14连接的顶杆15；气缸套筒上设有第一进/出气口13和第二进/出气口12，活塞14在第一进/出气口13和第二进/出气口12之间往复运动；第一进/出气口13和第二进/出气口12与驱动气路连接，顶杆15与连接板11连接。

其中，驱动气路包括与设于顶杆15一侧的第一进/出气口13连接的第一气路和与第二进/出气口12连接的第二气路；沿进气时气体流动方向，第一气路上依次设有毛细管17和二位三通通气阀18，第二气路上设有二位三通通气阀18。

当该装置需要对待测包装件进行释放，跌落时，即处于释放工位时，如图6所示，压缩空气16通过气路进入第二进/出气口12，迅速推动活塞14向外运动，两块夹持板7迅速分开，待测包装件跌落。

当该装置需要复位夹持板7的位置时，即调节为夹持工况，气路如图7所示，压缩空气16通过气路依次经过毛细管17和二位三通通气阀18进入第一进/出气口13，通过毛细管17限制压缩空气16的流量，缓慢地推动活塞14向内运动，进行回位，从而实现回位或者夹持的效果。

为了更为方便的控制压缩空气的气路，提高自动化水平以及防止人员误操作，驱动气路上的二位三通通气阀为联动阀门，如图8所示，包括两个主体通过连接管连通的三通22和设于连接管23上的开关阀，因此可以通过一个开关同时控制两个二位三通通气阀，从而调节装置的气路在释放和回位两个状态之间切换。

本实施例进行对包装件的面、棱、角跌落测试时的方法分别为：包装件平方在夹持板上进行面跌落测试；将包装件的棱边插入夹持板的45度斜边面，根据包装件的大小调节夹持板的距离从而固定包装件，进行棱跌落测试；将包装件的一角插入夹持板的缺口，根据包装件的大小调节夹持板的距离从而固定包装件，进行角跌落测试。

本实施例通过特殊结构夹持板对电池包装件的面、棱、角进行固定而无需施加额外的力，使得试验结论更加可靠、可信。包装件可平方在夹持板上进行面跌落测试；可将包装件的棱边插入夹持板的45度斜边面，根据包装件的大小调节夹持板的距离从而固定包装件，进行棱跌落测试；可将包装件的一角插入夹持板的缺口，根据包装件的大小调节夹持板的距离从而固定包装件，进行角跌落测试，因缺口恰好能与立方体包装件任意一角的三个面相切合且可根据包装件的大小调节切合的位置；使用单个联动阀门同时控制两个二位三通通气阀，相比于两个阀门分别控制两个二位三通通气阀，降低了人为因素的干扰，降低了误操作的可能性。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种跌落试验装置，其特征在于，包括跌落平台(6)、设于所述跌落平台(6)上的升降机构、与所述升降机构固定连接的夹持机构；

所述夹持机构包括相对设置的两块夹持板(7)，两块夹持板(7)通过平移组件固定连接与所述升降机构上；所述平移组件带动两块夹持板(7)在夹持工位和释放工位往复运动，其中，所述夹持工位中两块夹持板(7)的中间位置放置待测包装件。

2.根据权利要求1所述的一种跌落试验装置，其特征在于，两块夹持板(7)的相对位置处均设有与水平方向成夹角的斜边(20)，在夹持工位中两个斜边(20)形成放置所述待测包装件棱部的承托结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种跌落试验装置，其特征在于，两块夹持板(7)的斜边(20)上设有位置匹配的缺口(21)，在夹持工位中两个缺口(21)形成放置所述待测包装件角部的承托结构。

4.根据权利要求2所述的一种跌落试验装置，其特征在于，所述待测包装件的形状为立方体，所述夹持板(7)的斜边(20)与水平方向的夹角为45°，所述夹持板(7)的斜边(20)上设有缺口(21)，两个缺口(21)的侧面与待测包装件的角部位置对应的三个侧面接触连接。

5.根据权利要求1所述的一种跌落试验装置，其特征在于，所述升降机构包括设于所述跌落平台(6)上的龙门框架(1)、旋转连接于龙门框架(1)和跌落平台(6)之间的支柱(3)、安装于所述支柱(3)上的升降叉(8)和带动支柱(3)旋转的可逆驱动电机(4)；所述支柱(3)和升降叉(8)通过匹配的螺纹连接，支柱(3)旋转带动升降叉(8)上下移动。

6.根据权利要求5所述的一种跌落试验装置，其特征在于，所述升降叉(8)包括安装板和与安装板连接的两个连接臂(19)，所述安装板的中部与所述支柱(3)连接，安装板的两侧与龙门框架(1)的竖向导轨(5)连接，所述夹持机构分别安装于两个连接臂(19)上，所述竖向导轨(5)上设有限制升降叉(8)的升降高度的限位开关(2)。

7.根据权利要求6所述的一种跌落试验装置，其特征在于，所述平移组件包括穿设于所述连接臂(19)上的滑杆(10)、固定于所述连接臂(19)外侧的双作用气缸(9)、与所述双作用气缸(9)的输出端连接的连接板(11)；所述滑杆(10)的一端与所述夹持板(7)连接，另一端与所述连接板(11)连接。

8.根据权利要求7所述的一种跌落试验装置，其特征在于，所述双作用气缸(9)包括气缸套筒、设于所述气缸套筒内的活塞(14)和与所述活塞(14)连接的顶杆(15)；所述气缸套筒上设有第一进/出气口(13)和第二进/出气口(12)，所述活塞(14)在第一进/出气口(13)和第二进/出气口(12)之间往复运动；所述第一进/出气口(13)和第二进/出气口(12)与驱动气路连接，所述顶杆(15)与连接板(11)连接。

9.根据权利要求8所述的一种跌落试验装置，其特征在于，所述驱动气路包括与设于所述顶杆(15)一侧的第一进/出气口(13)连接的第一气路和与第二进/出气口(12)连接的第二气路；沿进气时气体流动方向，所述第一气路上依次设有毛细管(17)和二位三通通气阀，所述第二气路上设有二位三通通气阀。

10.根据权利要求9所述的一种跌落试验装置，其特征在于，所述驱动气路上的二位三通通气阀为联动阀门，包括两个主体通过连接管连通的三通(22)和设于所述连接管(23)上的开关阀。

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