一种电动车电池抗穿刺检测试验机的制作方法

本发明涉及机械检测技术领域，具体为一种电动车电池抗穿刺检测试验机。

背景技术：

在电动车电池的生产过程中，一般会需要了解电池在封口后的内部压力情况，判断其是否符合设计要求。而目前的做法一般是将封口后的电池进行穿刺测压，由于不同型号电池的尺寸不同，为了满足各类电池，一般会设计多个装置，不同型号电池使用不同的装置，这样就造成了测试装置过多，使用繁琐，通用性差，增加了工装成本。并且在电池的某一位置进行穿刺试验，用以检测电池外皮的抗穿刺性能时，目前的穿刺设备往往仅可对电池的某一点进行压力穿刺试验，而无法做到电池外皮多点的高频撞击穿刺试验。

通过公开专利检索，发现以下对比文件：

一种电池隔膜穿刺强度的检测装置(cn202562795u)公开了一种电池隔膜穿刺强度的检测装置，包括：穿刺针；用于夹持电池隔膜的夹具；驱动机构，其连接于穿刺针，驱动穿刺针向夹具的方向运动，以使穿刺针的端部向夹具内的电池隔膜施加穿刺力；穿刺力传感器，其与穿刺针连接。本发明的电池隔膜穿刺强度的检测装置利用一穿刺针对受夹具夹持固定的电池隔膜施加一穿刺力，即当穿刺针所施加的力刚好将电池隔膜刺破，此时所施加的力就为穿刺力，从而实现对电池隔膜的穿刺强度的检测，可为电池隔膜的质量控制提供依据。本发明具有操作简单、成本低廉以及测试结果准确等优点。

一种刺扎器(cn203983833u)公开了一种刺扎器，包括刺扎器本体及其内射击动力单元，还包括置于刺扎器本体前部的电缆卡位装置和刺扎器本体上与射击动力单元作用的电子控制单元，刺扎器本体前部具有前枪管；电缆卡位装置与前枪管出口连通；电缆卡位装置包括中心制有通孔一的固定板；前枪管通过通孔一与电缆卡位装置套接固定；固定板长度方向两侧制有通孔二；电缆卡位装置具有u型卡头。该方案实现了刺扎器可以在任意角度安装固定在电缆上并使用电池供电的控制系统，避免了使用交流供电带来的安全隐患还具有语音提示，再次加强现场操作安全警示。

经分析，上述公开专利中待检测电池的工装夹具以及穿刺端结构、动作状态及功能均与本申请存在较大差异，固不影响本申请的新颖性。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种电动车电池抗穿刺检测试验机，该试验机可在电池抗穿刺检测过程中实现电池旋转功能，可对电池周向外壁的不同位置进行冲击穿刺，并且可同时进行多个不同型号电池的同步固定，有效解决了测试装置型号繁多且无法进行电池转动过程中抗刺穿测试的问题，可对电池表皮进行重复性的撞击穿刺，其高频撞击穿刺检测的精度高于现有技术中的单一穿刺点的抗压穿刺检测精度，更有利于检测电池多部位抗穿刺耐久度。

一种电动车电池抗穿刺检测试验机，包括l形机架、电池定位单元及高频撞击单元；l形机架的竖向侧壁上沿水平纵向滑动导向连接高频撞击单元，l形机架的水平底板上沿水平横向滑动导向连接电池定位单元，该l形机架的的竖向侧壁上连接有安装高频撞击单元的第一导向单元，且l形机架的水平底板上连接有转动支撑电池定位单元的第二导向单元；第一导向单元包括第一导槽、第一螺杆、第一滑块及第一电机，其中第一导槽沿水平纵向制出在l形机架的的竖向侧壁上，第一导槽内部滑动配合连接第一滑块；第一螺杆沿水平纵向穿透连接在l形机架的的竖向侧壁上，该第一螺杆的中部延伸入第一导槽内且穿透并螺纹连接在第一滑块上，第一螺杆的一端同轴固接有第一手轮，第一螺杆的另一端与固装在l形机架侧壁的第一电机的输出端同轴固装；第二导向单元包括第二导槽、第二螺杆、第二滑块及周向限位单元，其中第二导槽沿水平横向开设在l形机架的底板顶面上，该第二导槽内滑动配合连接第二滑块；第二滑块的顶部跨接并旋转支撑电池定位单元，第二滑块的底部穿透并螺纹连接第二螺杆，且第二滑块的侧壁上周向限位连接有同轴套装在电池定位单元端部的周向限位单元。

而且，电池定位单元包括周向均布设置的多根夹杆，以及在夹杆两端对向设置的转盘；转盘均上周向均布设置有多个轴向穿透转盘的径向调节口，该径向调节口的内部沿转盘的径向方向滑动导向连接有滑块；转盘的一端均同轴固装转轴，转盘的另一端通过滑块调节连接夹杆；夹杆的侧壁上复合粘接有防滑条，夹杆的一端与滑块铰装连接，夹杆的另一端由滑块压合定位连接，且其中一根夹杆上穿透并螺纹调节连接有电池压紧单元。

而且，转盘的周向侧壁上径向穿透并转动连接有多个调节螺杆，该调节螺杆的一端伸出转盘侧壁并固装握柄，调节螺杆的另一端伸入至径向调节口内并与径向调节口的侧壁周向旋转并轴向限位连接，且调节螺杆的中部套装并螺纹连接滑块；滑块的侧壁上制出有导槽，该导槽内滑动导向连接滑块。

而且，夹杆的截面为u形，该夹杆一端的滑块上固装有连接耳，且夹杆另一端的滑块上固装有压块；连接耳与夹杆的一端铰装连接；压块压合固定在夹杆u形截面的凹槽内部。

而且，电池压紧单元包括螺栓及压片，其中螺栓径向穿透夹杆，该螺栓的底部固接压片。

而且，转轴的一端周向旋转并轴向限位穿透第二滑块，该端的转轴上套装周向限位单元；周向限位单元包括套筒、顶压弹簧及旋转限位杆，其中套筒周向限位并轴向滑动套装在转轴的端部，该套筒的外周径向固装有多根旋转限位杆，且套筒的开口处固装有向套筒轴心处延伸的导向花键；转轴上制出有多个滑动连接导向花键的花键导槽，转轴的端部同轴伸入至套筒内部并套装顶压弹簧；顶压弹簧的一端顶压支撑在转轴端部的凸环上，顶压弹簧的另一端顶压支撑在导向花键的侧壁上；第二滑块的侧壁为套筒提供轴向限位，且第二滑块的侧壁上制出有多个卡接旋转限位杆的旋转限位槽。

而且，高频撞击单元包括电机、柱形壳体、传动单元及撞针，其中柱形壳体的内部轴向滑动并周向旋转连接传动单元，柱形壳体的一端侧壁上固装电机，且柱形壳体的另一端穿透并轴向滑动导向连接撞针，该柱形壳体的内部轴向制出有旋转动力腔、平移传动腔及针头导向腔；传动单元的动力输入端由电机提供旋转动力，传动单元的动力输出端为撞针提供轴向滑动动力；传动单元包括主动齿轮、从动齿轮、传动杆、导向套筒及缓冲弹簧；主动齿轮及从动齿轮均为转动设置于旋转动力腔内的锥型齿轮，其中主动齿轮与电机的输出端同轴固装，且主动齿轮与从动齿轮啮合连接；从动齿轮轴向滑动并周向限位套装在传动杆的一端，且从动齿轮的一端由旋转动力腔内壁轴向限位；导向套筒套装在传动杆的中部，导向套筒的两端与平移传动腔内壁通过缓冲弹簧滑动缓冲连接，且导向套筒与平移传动腔的周向内壁滑动导向连接。

而且，传动杆的包括依次同轴固接的四方杆、粗柱形杆及细柱形杆；四方杆同轴伸入至旋转动力腔内并同轴穿透、轴向滑动且轴向限位连接从动齿轮；粗柱形杆同轴伸入至平移传动腔内，该粗柱形杆的中部径向穿透固接有导向杆，且粗柱形杆的外周滑动套装导向套筒；细柱形杆同轴伸入至针头导向腔内，且细柱形杆的末端同轴制出有定位环。

而且，导向套筒的两端分别同轴固接缓冲弹簧，且升降套筒的周向内壁上制出有配合定位导向杆的波浪导槽。

而且，针头导向腔内轴向滑动导向连接有导向座，该导向座的一端周向旋转并轴向限位嵌装定位环，且导向座的另一端同轴固接撞针。

本发明的优点和技术效果是：

本发明的一种电动车电池抗穿刺检测试验机，通过l形机架提供整体试验机的主体支撑，由第一导槽为第一滑块及高频撞击单元提供水平纵向的滑动导向，由第一螺杆、第一电机及第一手轮为高频撞击单元提供水平纵向的平移动力；由第二导槽为第二滑块及电池定位单元提供水平横向的滑动导向，由第二螺杆提供电池定位单元的水平横向平移动力；最后由第二滑块上的周向限位单元为电池定位单元提供周向限位。

本发明的一种电动车电池抗穿刺检测试验机，其电池定位单元通过轴向均布设置的多根夹杆配合夹装电池的周向外壁，为避免同时夹装多个电池时外径稍大的电池撑起夹杆，进而导致外径稍小的电池夹装不牢，特设置电池压紧单元，通过螺栓及压片对单个电池的夹紧力进行微调；通过转盘为夹杆及其上夹持的电池提供旋转动力，转盘上的径向调节口及导槽用于滑块滑动导向，调节螺栓、滑块用于调节夹杆的径向位移量；其中夹杆的一端与滑块通过连接耳铰装连接，另一端通过压块压合固定，便于电池在夹杆上的拆装；最后夹杆侧壁上复合粘接的防滑条紧密贴合在电池轴向外壁上，避免电池在穿刺受力时与夹杆发生相对滑动。

本发明的一种电动车电池抗穿刺检测试验机，其电池定位单元可在电池抗穿刺检测过程中实现电池旋转功能，可对电池周向外壁的不同位置进行冲击穿刺，并且可同时进行多个不同型号电池的同步固定，有效解决了测试装置型号繁多且无法进行电池转动过程中抗刺穿测试的问题，尤其适用于对大批量电池进行抗穿刺试验。

本发明的一种电动车电池抗穿刺检测试验机，其高频撞击单元通过柱形壳体为撞针提供主体支撑，其中电机、主动齿轮及从动齿轮用于为传动杆提供周向旋转动力以及周向滑动导向；传动杆旋转时由导向杆与导向套筒内周的波浪导槽为导向杆提供轴向往复滑移动力，其中导向套筒的外周由平移传动腔的周向内壁提供滑动导向，导向套筒的两端由平移传动腔两端的内壁以及缓冲弹簧提供缓冲支撑，用以在撞针撞击到硬物时由缓冲弹簧卸载导向杆与波浪导槽之间产生的切向力，避免结构自锁及导向杆断裂，而后通过传动杆的旋转带动粗柱形杆及其上径向穿透的导向杆旋转；最后由传动杆的细柱形杆、定位环及导向座，将传动杆的轴向滑动动力传导至撞针上，并且避免将传动杆的周向旋转动力传导至撞针上，避免撞针旋转撞击而造成的撞击点偏斜错位问题。

本发明的一种电动车电池抗穿刺检测试验机，其高频撞击单元的高频撞针可对电池表皮进行重复性的撞击穿刺，其高频撞击穿刺检测的精度高于现有技术中的单一穿刺点的抗压穿刺检测精度，更有利于检测电池多部位抗穿刺耐久度，尤其适用于对不同型号的电池进行高频装机穿刺试验。

附图说明

图1为本发明的主视图(局部剖视)；

图2为本发明中第一导向单元的主视图；

图3为本发明电池定位单元的主视图；

图4为本发明电池定位单元的立体图(右视45°)；

图5为本发明电池定位单元的立体图(左视45°)；

图6为图3中a-a截面的剖视图；

图7为图3中b-b截面的剖视图；

图8为图3中c-c截面的剖视图；

图9为本发明的高频撞击单元的半剖视图(撞针伸出状态)；

图10为本发明高频撞击单元的半剖视图(撞针缩进状态)；

图11为本发明传动杆的结构示意图(局部剖视)；

图12为本发明周向限位单元的剖视图；

图中：01-l形机架；02-高频撞击单元；03-电池定位单元；04-周向限位单元；05-第二手轮；06-第二螺杆；07-第二滑块；08-第二导槽；09-刻度尺；010-第一手轮；011-第一导槽；012-第一滑块；013-第一螺杆；014-第一电机；015-套筒；016-旋转限位杆；017-旋转限位槽；018-导向花键；019-花键导槽；020-顶压弹簧；021-凸环；

11-转轴；12-转盘；13-夹杆；14-螺栓；15-压片；16-握柄；17-连接耳；18-径向调节口；19-滑块；110-导槽；111-压块；112-调节螺杆；113-防滑条；

21-电机；22-旋转动力腔；23-平移传动腔；24-针头导向腔；25-撞针；26-导向座；27-定位环；28-细柱形杆；29-粗柱形杆；210-导向套筒；211-缓冲弹簧；212-四方杆；213-从动齿轮；214-主动齿轮；215-波浪导槽；216-导向杆；217-导向轮。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本发明的保护范围。

一种电动车电池抗穿刺检测试验机，包括l形机架01、电池定位单元03及高频撞击单元02；l形机架的竖向侧壁上沿水平纵向滑动导向连接高频撞击单元，l形机架的水平底板上沿水平横向滑动导向连接电池定位单元，该l形机架的的竖向侧壁上连接有安装高频撞击单元的第一导向单元，且l形机架的水平底板上连接有转动支撑电池定位单元的第二导向单元；第一导向单元包括第一导槽011、第一螺杆013、第一滑块012及第一电机014，其中第一导槽沿水平纵向制出在l形机架的的竖向侧壁上，第一导槽内部滑动配合连接第一滑块；第一螺杆沿水平纵向穿透连接在l形机架的的竖向侧壁上，该第一螺杆的中部延伸入第一导槽内且穿透并螺纹连接在第一滑块上，第一螺杆的一端同轴固接有第一手轮010，第一螺杆的另一端与固装在l形机架侧壁的第一电机的输出端同轴固装；第二导向单元包括第二导槽08、第二螺杆06、第二滑块07及周向限位单元04，其中第二导槽沿水平横向开设在l形机架的底板顶面上，该第二导槽内滑动配合连接第二滑块；第二滑块的顶部跨接并旋转支撑电池定位单元，第二滑块的底部穿透并螺纹连接第二螺杆，且第二滑块的侧壁上周向限位连接有同轴套装在电池定位单元端部的周向限位单元。

而且，电池定位单元包括周向均布设置的多根夹杆13，以及在夹杆两端对向设置的转盘12；转盘均上周向均布设置有多个轴向穿透转盘的径向调节口18，该径向调节口的内部沿转盘的径向方向滑动导向连接有滑块19；转盘的一端均同轴固装转轴11，转盘的另一端通过滑块调节连接夹杆；夹杆的侧壁上复合粘接有防滑条113，夹杆的一端与滑块铰装连接，夹杆的另一端由滑块压合定位连接，且其中一根夹杆上穿透并螺纹调节连接有电池压紧单元。

而且，转盘的周向侧壁上径向穿透并转动连接有多个调节螺杆112，该调节螺杆的一端伸出转盘侧壁并固装握柄16，调节螺杆的另一端伸入至径向调节口内并与径向调节口的侧壁周向旋转并轴向限位连接，且调节螺杆的中部套装并螺纹连接滑块；滑块的侧壁上制出有导槽110，该导槽内滑动导向连接滑块。

而且，夹杆的截面为u形，该夹杆一端的滑块上固装有连接耳17，且夹杆另一端的滑块上固装有压块111；连接耳与夹杆的一端铰装连接；压块压合固定在夹杆u形截面的凹槽内部。

而且，电池压紧单元包括螺栓14及压片15，其中螺栓径向穿透夹杆，该螺栓的底部固接压片。

而且，转轴的一端周向旋转并轴向限位穿透第二滑块，该端的转轴上套装周向限位单元；周向限位单元包括套筒015、顶压弹簧020及旋转限位杆016，其中套筒周向限位并轴向滑动套装在转轴的端部，该套筒的外周径向固装有多根旋转限位杆，且套筒的开口处固装有向套筒轴心处延伸的导向花键018；转轴上制出有多个滑动连接导向花键的花键导槽019，转轴的端部同轴伸入至套筒内部并套装顶压弹簧；顶压弹簧的一端顶压支撑在转轴端部的凸环021上，顶压弹簧的另一端顶压支撑在导向花键的侧壁上；第二滑块的侧壁为套筒提供轴向限位，且第二滑块的侧壁上制出有多个卡接旋转限位杆的旋转限位槽017。

而且，高频撞击单元包括电机21、柱形壳体、传动单元及撞针25，其中柱形壳体的内部轴向滑动并周向旋转连接传动单元，柱形壳体的一端侧壁上固装电机，且柱形壳体的另一端穿透并轴向滑动导向连接撞针，该柱形壳体的内部轴向制出有旋转动力腔22、平移传动腔23及针头导向腔24；传动单元的动力输入端由电机提供旋转动力，传动单元的动力输出端为撞针提供轴向滑动动力；传动单元包括主动齿轮214、从动齿轮213、传动杆、导向套筒210及缓冲弹簧211；主动齿轮及从动齿轮均为转动设置于旋转动力腔内的锥型齿轮，其中主动齿轮与电机的输出端同轴固装，且主动齿轮与从动齿轮啮合连接；从动齿轮轴向滑动并周向限位套装在传动杆的一端，且从动齿轮的一端由旋转动力腔内壁轴向限位；导向套筒套装在传动杆的中部，导向套筒的两端与平移传动腔内壁通过缓冲弹簧滑动缓冲连接，且导向套筒与平移传动腔的周向内壁滑动导向连接。

而且，传动杆的包括依次同轴固接的四方杆212、粗柱形杆29及细柱形杆28；四方杆同轴伸入至旋转动力腔内并同轴穿透、轴向滑动且轴向限位连接从动齿轮；粗柱形杆同轴伸入至平移传动腔内，该粗柱形杆的中部径向穿透固接有导向杆216，且粗柱形杆的外周滑动套装导向套筒；细柱形杆同轴伸入至针头导向腔内，且细柱形杆的末端同轴制出有定位环27。

而且，导向套筒的两端分别同轴固接缓冲弹簧，且升降套筒的周向内壁上制出有配合定位导向杆的波浪导槽215。

而且，针头导向腔内轴向滑动导向连接有导向座26，该导向座的一端周向旋转并轴向限位嵌装定位环，且导向座的另一端同轴固接撞针。

为了更清楚地说明本发明的具体实施方式，下面提供一种实施例：

本发明的一种电动车电池抗穿刺检测试验机，其电池定位单元在安装电池时需打开压块一端的调节螺栓(需要注意的是，在电池尺寸确定以后仅需开启带有电池压紧单元的压杆即可)，使滑块向转盘的外周滑动，此时由于夹杆的另一端与滑块通过连接耳铰装连接，故夹杆另一端脱离压块的定位后可翻折立起，而后向另外两根夹杆上安装电池，最后将打开后的压杆复位，调节螺杆拧紧使滑块向转盘的轴线方向滑动，进而使滑块上的压块压合在夹杆的凹槽内；最后由于电池型号及电池使用寿命不同，其外周直径会有差别，为防止夹杆在同时夹装大直径电池与小直径电池时，小直径电池夹装不牢固，可单独调节用于微调单一电池夹持力的电池压紧单元，仅需拧紧对应位置的螺栓，使压片紧密压合在电池轴向外壁上即可。

本发明的一种电动车电池抗穿刺检测试验机，其高频撞击单元在使用时电机固装在柱形壳体的旋转动力腔外壁上，电机的输出端穿透并旋转连接在旋转动力腔外壁上，且电机的输出端同轴固装主动齿轮，由于主动齿轮及从动齿轮均为锥形齿轮，固可实现电机输出轴与传动杆的90度垂直；主动齿轮带动从动齿轮旋转后，由于从动齿轮的轴心位置制有四方孔，该四方孔套装在四方杆的外壁上，使四方杆可以轴向滑动穿透从动齿轮，并由从动齿轮带动旋转(需要注意的是，从动齿轮的一端由主动齿轮啮合支撑，从动齿轮的另一端由旋转动力腔内壁滑动支撑，避免从动齿轮随着四方杆进行轴向运动)；更近一步地，四方杆将旋转动力传导至粗柱形杆上，粗柱形杆上径向穿透的导向杆两端与导向套筒轴向内壁上的波浪导槽内壁滑动配合，实现当粗柱形杆周向旋转时其与导向套筒发生往复的轴向相对位移，并且导向套筒的两端分别连接缓冲弹簧，当撞针撞击到硬物而无法前进时，导向套筒可挤压缓冲弹簧进行与撞击方向相反的缓冲滑移，避免导向杆在波浪导槽内部卡死，甚至导向杆断裂。最后粗柱形杆将周向旋转以及轴向滑移动力传导至细柱形杆及定位环上，由定位环将轴向滑移动力传导至撞针上，进而实现随着电机高速旋转，进而带动撞针进行带有缓冲效果的轴向穿刺动作。

另外，本发明优选的，从动齿轮轴向滑动并周向限位套装在四方杆上的连接方式采用现有技术中的成熟技术手段。

另外，本发明优选的，定位环周向旋转并轴向限位嵌装在导向座内的连接方式采用现有技术中的成熟技术手段。

另外，本发明优选的，如图11所示，导向杆的两端可转动连接导向轮217，由导向轮在波浪导槽内转动，降低导向杆与波浪导槽内壁的摩擦阻力，可避免缓冲弹簧因上述摩擦阻力过大而导致撞针不动而导向套筒往复运动的问题。

另外，本发明优选的，第二滑块为u形块，该u形块的两个竖向侧壁上对称并转动支撑转轴，u形块的底部穿透连接第二螺杆，且u形块的底部平面在第二导槽内滑动，该第二滑块采用现有技术中的成熟产品。

另外，本发明优选的，第二螺杆的一端穿透第二导槽的侧壁并向l形机架外部延伸，该端的第二螺杆可同轴固接第二电机的输出轴，也可同轴固接第二手轮05(如图1所示)；并且第二螺杆的另一端与第二导槽内部的周向旋转且轴向限位连接方式采用现有技术中的成熟技术手段。

另外，本发明优选的，第二导槽及第一导槽开口处的l形机上均制出有刻度尺09，用以测量第一滑块以及第二滑块的位移量。

另外，本发明优选的，第一滑块上固接高频撞击单元，该固定连接方式采用现有技术中的成熟技术手段。

本发明的未述之处均采用现有技术中的成熟产品及成熟技术手段。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。