專利名稱：施壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及控制技術(shù)，更具體地涉及施壓裝置(鋰電池PSE認(rèn)證之強制內(nèi)部 短路試驗的測試臺)。
背景技術(shù)：
單電池強制內(nèi)部短路試驗臺是對便攜式電子設(shè)備用鋰離子電池的單電池產(chǎn)品進 行安全試驗的專用設(shè)備，它是按日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISC8714 :2007(BAJ/JSA)中的5. 5條款要求 設(shè)計制作。其試驗的技術(shù)指標(biāo)是試驗的環(huán)境溫度10°C 45°C，誤差為士2°C ；施壓速度0.lmm/S,誤差士 5 % ；壓力范圍0 1000N，誤差士 FS士2個字，分辨率1N ；試驗過程中，當(dāng)樣品出現(xiàn)50mV以上的下降或施壓的壓力達到800N(方形單電池， 施壓達到400N時)，設(shè)備壓力保持30S后解除施加的壓力?，F(xiàn)有的施壓機構(gòu)大都采用液壓與氣動機構(gòu)，它們對上述指標(biāo)要求體現(xiàn)得不夠，尤 其是在外部試驗環(huán)境有要求時(溫度10°C 45°C )，對其控制精度方面要求更為嚴(yán)格；且 其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外形龐大及生產(chǎn)成本高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種可編程控制施壓精密裝置，在規(guī)定的試驗環(huán)境 下，可以明顯簡化設(shè)備機械結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)一種可編程高精度的數(shù)字化控制機構(gòu)，從而縮短生產(chǎn) 周期及有效降低制作成本，讓設(shè)備達到最大的效用。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種施壓裝置，包括固定支架；電機，設(shè) 置在所述固定支架上；傳動裝置，連接至所述電機，用于將來自所述電機的動力傳遞給施壓 件，轉(zhuǎn)換成壓力；所述施壓件，用于將所述壓力傳遞給工作臺上的待檢測物；所述工作臺， 用于承載所述待檢測物。優(yōu)選地，在上述施壓裝置中，進一步包括壓力傳感器，連接至所述工作臺，用于采 集所述工作臺上的所述待檢測物所承受的壓力；可編程控制器，連接至所述壓力傳感器，用 于接收來自所述壓力傳感器的壓力值，并根據(jù)所述壓力值來控制所述電機所輸出的動力。優(yōu)選地，在上述施壓裝置中，進一步包括電壓取樣器，連接至所述工作臺，用于采 集所述工作臺上的所述待檢測物的電壓；可編程控制器，連接至所述電壓取樣器，用于接收 來自所述電壓取樣器的電壓值，并根據(jù)所述電壓值來控制所述電機所輸出的動力。優(yōu)選地，在上述施壓裝置中，所述可編程控制器和所述電機之間設(shè)置有驅(qū)動器，所 述驅(qū)動器用于接收來自所述可編程控制器的控制信號，并將所述控制信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號 輸入所述電機，從而控制所述電機所輸出的動力。優(yōu)選地，在上述施壓裝置中，進一步包括數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，連接在所述可編程控制 器和所述壓力傳感器及所述電壓取樣器之間，用于將來自所述壓力控制器及所述電壓取樣器的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。優(yōu)選地，在上述施壓裝置中，進一步包括減速箱，連接在所述電機和所述傳動裝置 之間，用于降低所述電機的轉(zhuǎn)速，并將所述電機輸出的動力傳遞給所述傳動裝置。優(yōu)選地，在上述施壓裝置中，所述傳動裝置包括聯(lián)軸器、軸承支座、絲桿、移動螺 母、傳動平臺和兩條直線導(dǎo)軌，所述聯(lián)軸器連接至所述電機，所述電機的輸出主軸通過所述 聯(lián)軸器連接至所述絲桿，所述絲桿靠近所述聯(lián)軸器經(jīng)由所述軸承支座緊固于所述固定支架 上，所述絲桿的另一端經(jīng)由與其配合的所述移動螺母連接至所述傳動平臺，所述傳動平臺 由所述兩條直線導(dǎo)軌限定為僅能進行直線運動，所述施壓件固定在所述傳動平臺底邊水平 凸座上，所述施壓件的中心軸線與所述絲桿的中心軸線重合。優(yōu)選地，在上述施壓裝置中，所述電機為步進電機。進一步包括觸摸屏，連接至所 述可編程控制器，用于在所屬可編程控制器上設(shè)置試驗參數(shù)并接收及顯示所述可編程控制 器反饋的試驗數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，在上述施壓裝置中，進一步包括夾具，設(shè)置在所述工作臺上，用于夾持所 述待檢測物，所述待檢測物為電池。采用上述技術(shù)方案，本實用新型達到了高精度化控制要求，且制作簡單，成本低， 縮短了生產(chǎn)周期和減少了設(shè)備出現(xiàn)故障的機率；另該結(jié)構(gòu)可以獨立使用，讓提供試驗環(huán)境 的高低溫箱可以做獨立的試驗使用，使設(shè)備達到最大效用。

圖1示出了根據(jù)本實用新型的施壓裝置的結(jié)構(gòu)圖；以及圖2示出了根據(jù)實用新型的施壓裝置的工作原理圖。附圖標(biāo)記說明1 固定支架；2 機殼；3 步進電機；4 減速箱；5 電機支架；6 聯(lián)軸器；7 軸承支 座；8 絲桿；9 移動螺母；10 傳動平臺；11 直線導(dǎo)軌；12 施壓件；13 單電池試驗樣品； 14:樣品夾具；15、工作臺；16壓力傳感器件。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖，具體描述根據(jù)本實用新型的施壓裝置。圖1示出了根據(jù)本實用新型的施壓裝置的結(jié)構(gòu)圖。該可編程控制施壓精密裝置包括PLC控制系統(tǒng)(圖2中示出)、固定支架1和安裝 于固定支架上的機殼2、步進電機3、減速箱4、直線導(dǎo)軌11、軸承支座7、聯(lián)軸器6、滾珠絲桿 8、傳動平臺10、施壓件12、工作臺15和壓力傳感器件16。其中，直線導(dǎo)軌11、軸承支座7、 聯(lián)軸器6、滾珠絲桿8、傳動平臺10構(gòu)成傳動裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，機殼2可以省 略，另外，可以將壓力傳感器安裝于施壓件端對壓力采樣。雖然本實施例采用了步進電機， 但僅僅出于解釋目的，并不用于限定本實用新型，同樣可以采用其它形式的電機，例如直流 電機和交流電機，并不超出本實用新型的保護范圍。本實施例中，由PLC控制系統(tǒng)控制帶減速箱的步進電機，步進電機連接到電機支 架上后直接固定到固定支架上，電機輸出主軸通過聯(lián)軸器連接到滾珠絲桿(滾珠絲桿近聯(lián) 軸器端經(jīng)軸承支座緊固于固定支架上)；滾珠絲桿另一端經(jīng)與其配合的移動螺母連接到傳
4動平臺；傳動平臺的旋轉(zhuǎn)自由度由兩條直線導(dǎo)軌限死而只能作直線運動，施壓件則固定在 傳動平臺底邊水平凸座上，使其中心軸線與絲桿中心軸線重合。步進電機的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)聯(lián) 軸器傳動到絲桿上，再由絲桿轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成與絲桿配合的移動螺母作直線運動，該移動螺母 與一固定于兩條直線導(dǎo)軌的傳動平臺剛性連接，傳動平臺的另外一端接有試驗專用的施壓 件，使得施壓件與工作臺之間相互作用形成壓力，達到了對樣品施加壓力的功能。樣品的壓 力值通過壓力傳感器件傳輸?shù)絇LC控制系統(tǒng)、樣品的壓降值直接采樣到PLC控制系統(tǒng)，然后 PLC控制系統(tǒng)據(jù)程序要求作出響應(yīng)。施壓件的行程由傳動平臺一凸臺觸發(fā)固定于固定支架 上的輕觸開關(guān)來控制。圖2示出了根據(jù)實用新型的施壓裝置的工作原理圖。根據(jù)本實用新型的施壓裝置所采用的PLC控制系統(tǒng)包括可編程控制器(PLC)、A/ D轉(zhuǎn)換器、觸摸屏、驅(qū)動器、、行程限位開關(guān)、壓力傳感器件及變壓器。其工作原理是機械傳動機構(gòu)的傳動方式步進電機(帶減速箱)的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)聯(lián)軸器傳動到滾 珠絲桿上，再由絲桿轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成與絲桿配合的移動螺母作直線運動，該移動螺母與一固定 于兩條直線導(dǎo)軌的傳動平臺剛性連接，傳動平臺的另外一端接有試驗專用的施壓工裝(施 壓工裝軸心線與絲桿的軸心線重合)，從而將步進電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成移動螺母與傳動 平臺的直線運動，使得施壓工裝與工作臺之間相互作用形成施壓運動。壓力傳感器件安裝 在工作臺下面，其壓力采樣幾何中心點與施壓工裝軸線重合。PLC控制系統(tǒng)工作原理請參考 圖一(施壓裝置工作原理圖)說明。以上所述的傳動機構(gòu)都安裝于設(shè)備殼體內(nèi)，只有施壓 工裝壓頭部分經(jīng)殼體預(yù)留配合孔外露機殼外面(詳細(xì)安裝位置請參考圖二)。PLC控制系 統(tǒng)主要置于高低溫試驗室之外，通過高低溫試驗室的預(yù)留線孔用數(shù)據(jù)線與置于高低溫試驗 室內(nèi)的機械傳動機構(gòu)進行數(shù)字化控制。本實用新型所述一種施加壓力的機械精密裝置的優(yōu)點在于由于所選擇的PLC控 制系統(tǒng)、自帶減速箱步進電機、滾珠絲桿與直線導(dǎo)軌實現(xiàn)設(shè)備的直線施壓，因此本實用新型 簡化設(shè)備機械結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)一種可編程高精度的數(shù)字化控制機構(gòu)，從而縮短生產(chǎn)周期及有效 降低制作成本，讓設(shè)備達到最大的效用。以上主要器件PLC控制系統(tǒng)、帶減速箱步進電機、滾珠絲桿、直線導(dǎo)軌等均可從 市面直接購買，從而使得其制作簡單，成本低，縮短了生產(chǎn)周期和減少了設(shè)備出現(xiàn)故障的機率。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本 領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種施壓裝置，其特征在于，包括固定支架；電機，設(shè)置在所述固定支架上；傳動裝置，連接至所述電機，用于將來自所述電機的動力傳遞給施壓件，轉(zhuǎn)換成壓力；所述施壓件，用于將所述壓力傳遞給工作臺上的待檢測物；所述工作臺，用于承載所述待檢測物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施壓裝置，其特征在于，進一步包括壓力傳感器，連接至所述工作臺，用于采集所述工作臺上的所述待檢測物所承受的壓力；可編程控制器，連接至所述壓力傳感器，用于接收來自所述壓力傳感器的壓力值，并根 據(jù)所述壓力值來控制所述電機所輸出的動力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施壓裝置，其特征在于，進一步包括電壓取樣器，連接至所述工作臺，用于采集所述工作臺上的所述待檢測物的電壓；可編程控制器，連接至所述電壓取樣器，用于接收來自所述電壓取樣器的電壓值，并根 據(jù)所述電壓值來控制所述電機所輸出的動力。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的施壓裝置，其特征在于，所述可編程控制器和所述電機之 間設(shè)置有驅(qū)動器，所述驅(qū)動器用于接收來自所述可編程控制器的控制信號，并將所述控制 信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號輸入所述電機，從而控制所述電機所輸出的動力。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的施壓裝置，其特征在于，進一步包括數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，連 接在所述可編程控制器和所述壓力傳感器及所述電壓取樣器之間，用于將來自所述壓力控 制器及所述電壓取樣器的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的施壓裝置，其特征在于，進一步包括減速箱，連 接在所述電機和所述傳動裝置之間，用于降低所述電機的轉(zhuǎn)速，并將所述電機輸出的動力 傳遞給所述傳動裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的施壓裝置，其特征在于，所述傳動裝置包括聯(lián)軸 器、軸承支座、絲桿、移動螺母、傳動平臺和兩條直線導(dǎo)軌，所述聯(lián)軸器連接至所述電機，所 述電機的輸出主軸通過所述聯(lián)軸器連接至所述絲桿，所述絲桿靠近所述聯(lián)軸器經(jīng)由所述軸 承支座緊固于所述固定支架上，所述絲桿的另一端經(jīng)由與其配合的所述移動螺母連接至所 述傳動平臺，所述傳動平臺由所述兩條直線導(dǎo)軌限定為僅能進行直線運動，所述施壓件固 定在所述傳動平臺底邊水平凸座上，所述施壓件的中心軸線與所述絲桿的中心軸線重合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的施壓裝置，其特征在于，所述電機為步進電機。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的施壓裝置，其特征在于，進一步包括觸摸屏，連接至所述可編 程控制器，用于在所屬可編程控制器上設(shè)置試驗參數(shù)并接收及顯示所述可編程控制器反饋 的試驗數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的施壓裝置，其特征在于，進一步包括夾具，設(shè)置 在所述工作臺上，用于夾持所述待檢測物，所述待檢測物為電池。
專利摘要本實用新型提供了一種施壓裝置，包括固定支架；電機，設(shè)置在所述固定支架上；傳動裝置，連接至所述電機，用于將來自所述電機的動力傳遞給施壓件，轉(zhuǎn)換成壓力；所述施壓件，用于將所述壓力傳遞給工作臺上的待檢測物；所述工作臺，用于承載所述待檢測物。在規(guī)定的試驗環(huán)境下，可以明顯簡化設(shè)備機械結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)一種可編程高精度的數(shù)字化控制機構(gòu)，從而縮短生產(chǎn)周期及有效降低制作成本，讓設(shè)備達到最大的效用。
文檔編號G01R31/36GK201583555SQ200920246739
公開日2010年9月15日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者劉鑫, 彭琦, 李樹輝, 楊林, 沈濤, 胡洪江, 黃鯤 申請人:中國質(zhì)量認(rèn)證中心;工業(yè)和信息化部電子第五研究所