本實用新型涉及鋰電池的測試領域，尤其涉及一種鋰電池自動換向自由跌落測試裝置。
背景技術：
隨著科技的不斷發(fā)展，手機越來越普及，不管大人還是小孩幾乎人手一部手機?，F在手機大都使用鋰電池，但是，鋰電池的安全性能是令人擔憂的，并且，媒體對手機電池爆炸也是常有報道。因此，對鋰電池進行各種安全性能測試是必不可少的。鋰電池的自由跌落測試性能就是其中一項，根據國標要求，需要對方形鋰電池進行六個面的跌落測試，圓柱形鋰電池進行四次跌落測試，由于現有的自由跌落測試裝置不具備自動換向功能，需要人工安裝測試要求進行重復固定，測試效率低下和勞動量大。
技術實現要素：
本實用新型為了解決現有技術中跌落測試裝置效率低下的技術問題，提供一種鋰電池自動換向自由跌落測試裝置。具體如下：
一種鋰電池自動換向自由跌落測試裝置，包括具有一開口的測試箱體，其中：還包括可與所述測試箱體密封固定的頂蓋；所述頂蓋的底部設置有抓取機構，所述抓取機構包括抓取電機、用于抓取所述鋰電池的抓取爪、用于控制所述抓取爪動作的控制器和與所述控制器連接并傳輸拍攝圖片的攝像頭，所述攝像頭拍攝所述抓取爪中的鋰電池的圖片，所述控制器、抓取爪以及攝像頭都固定在所述抓取電機上；所述測試箱體的底部設置有支撐塊、位于所述支撐塊兩側的往復氣缸以及剛性測試板，所述支撐塊用于支撐所述剛性測試板，所述剛性測試板與所述往復氣缸連接受其作用在所述測試箱體內上下往復運動，所述剛性測試板上設置有受所述控制器控制的換向氣缸和與所述換向氣缸連接的換向板；自動換向時，所述往復氣缸提升所述剛性測試板至預設位置，所述控制器控制所述抓取爪和所述換向氣缸配合運動進行換向，完成抓取后，所述控制器根據所述攝像頭拍攝的圖片判斷是否完成換向，若是，自動換向結束，若否，重復上述過程直到完成換向。
進一步，所述頂蓋包括上板、設有排氣孔的下板、設置在所述下板上的密封圈和開關機構；所述開關機構設置在所述上板上并與所述下板連接帶動所述下板相對于所述上板運動；所述頂蓋放置在所述開口處時，所述開關機構提升所述下板，所述密封圈受擠壓與所述測試箱體密封接合，所述開關機構下移所述下板，所述密封圈未受擠壓與所述測試箱體脫離接合；所述抓取電機固定在所述下板的底部；所述頂蓋與所述測試箱體密封固定時，所述往復氣缸帶動所述剛性測試板運動將所述測試箱體內空氣通過所述排氣孔趕出在所述測試箱體內形成負壓；所述剛性測試板抵達所述支撐塊后，進行跌落測試。
進一步，所述控制器通過無線信號控制所述換向氣缸。
進一步，所述測試箱體由防爆玻璃制成。
進一步，所述排氣孔中設置有閥門，所述開關機構控制所述閥門打開和關閉。
進一步，所述下板的側壁設置有凹槽，所述密封圈包括水平部和從所述水平部向外延伸斜壁部，所述水平部位于所述凹槽中，所述斜壁部與所述測試箱體配合。
進一步，所述開關機構包括第一電機、固定桿和伸縮桿，所述第一電機通過所述固定桿固定在所述上板上，所述伸縮桿穿過所述上板與所述下板連接，所述第一電機通過控制所述伸縮桿使所述下板相對于所述上板運動。
進一步，所述換向板包括楔形換向板和方形換向板。
進一步，所述換向氣缸包括水平換向氣缸和豎直換向氣缸，所述方形換向板由所述水平換向氣缸推動，所述楔形換向板由所述水平換向氣缸和豎直換向氣缸共同推動。
進一步，所述楔形換向板的底部具有缺口，所述豎直換向氣缸設置在所述缺口處用于提升所述楔形換向板，所述水平換向氣缸與所述豎直換向氣缸連接用于推動所述豎直換向氣缸和楔形換向板水平運動。
有益效果：
本實用新型的鋰電池自動換向自由跌落測試裝置實現自動換向減少人工操作，提高了測試效率。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例的鋰電池自動換向自由跌落測試裝置的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
本實用新型的核心思想是設計和制作一個可以自動換向的自由跌落測試裝置，提高測試效率，簡單方便。
本實用新型實施例的另一核心思想是，通過頂蓋與測試箱體形成密封空間，然后在該密封空間中產生負壓，使電池跌落在空氣稀薄的環(huán)境中進行，達到比現實跌落更加嚴格的環(huán)境，提高設計缺陷檢出率，增加通過電池的安全性能。本實用新型通過氣缸往復運動排出測試裝置內部氣體，實現負壓，使電池爆炸對外部人員的威脅更小，同時，也能夠減少密封空間中電池下落的阻力，達到模擬真實跌落的效果，這個比在測試裝置上安裝循環(huán)氣管效果更好。
本實用新型實施例的鋰電池自動換向自由跌落測試裝置，包括具有一開口的測試箱體，其中：還包括可與所述測試箱體密封固定的頂蓋；所述頂蓋的底部設置有抓取機構，所述抓取機構包括抓取電機、用于抓取所述鋰電池的抓取爪、用于控制所述抓取爪動作的控制器和與所述控制器連接并傳輸拍攝圖片的攝像頭，所述攝像頭拍攝所述抓取爪中的鋰電池的圖片，所述控制器、抓取爪以及攝像頭都設置在所述抓取電機上；所述測試箱體的底部設置有支撐塊、位于所述支撐塊兩側的往復氣缸以及剛性測試板，所述支撐塊用于支撐所述剛性測試板，所述剛性測試板與所述往復氣缸連接受其作用在所述測試箱體內上下往復運動，所述剛性測試板上設置有受所述控制器控制的換向氣缸和與所述換向氣缸連接的換向板；自動換向時，所述往復氣缸提升所述剛性測試板至預設位置，所述控制器控制所述抓取爪和所述換向氣缸配合運動進行換向，完成抓取后，所述控制器根據所述攝像頭拍攝的圖片判斷是否完成換向，若是，自動換向結束，若否，重復上述過程直到完成換向。該重復上述過程直到完成換向是指：判斷為沒有換向時，該換向氣缸恢復原位，抓取爪放開，使鋰電池位于剛性測試板上，然后，再在控制器控制下該抓取爪和換向氣缸配合運動進行換向。本實施例的測試裝置實現自動換向減少人工操作，提高了測試效率，安全簡單方便。
圖1是本實用新型實施例的鋰電池自動換向自由跌落測試裝置的結構示意圖。請參照圖1，本實用新型實施例的鋰電池自動換向自由跌落測試裝置包括具有一開口240的測試箱體20和頂蓋10。該頂蓋10可與該測試箱體20密封固定。
該頂蓋10包括上板100、設有排氣孔121的下板120、設置在該下板120上的密封圈110、設置在該下板120底部的抓取機構130和開關機構140。該開關機構140設置在該上板100上并與該下板120連接帶動該下板120相對于該上板100運動。具體優(yōu)選，該開關機構140包括第一電機141、固定桿143和伸縮桿145，該第一電機141通過該固定桿143固定在該上板100上，該伸縮桿145穿過該上板100與該下板120連接，該第一電機141通過控制該伸縮桿145使該下板120相對于該上板100運動。為了節(jié)省空間，使本實施例的測試裝置簡單大方，本實施例優(yōu)選，該伸縮桿145位于該固定桿143的外側，也即，該固定桿143位于該伸縮桿145的內部。該頂蓋10放置在該開口240處時，該開關機構140提升該下板120(即該第一電機141收起伸縮桿145)，該密封圈110受擠壓與該測試箱體20的側壁200的側壁200密封接合，該開關機構140下移該下板120(該第一電機141下放伸縮桿145)，該密封圈110未受擠壓與該測試箱體20的側壁200脫離接合。為了該密封圈110可以穩(wěn)定地與該下板120固定，保證密封性能，優(yōu)選該下板120的側壁設置有凹槽125，該密封圈110包括水平部111和從該水平部111向外延伸斜壁部113，該水平部111位于該凹槽125中，該斜壁部113與該測試箱體20配合(即密封接合或者脫離接合)。進一步優(yōu)選該密封圈110的水平部111的直徑略小于該凹槽125的直徑，使密封圈110處于緊繃狀態(tài)。為了方便空氣的進出，本實施例優(yōu)選該上板100上設置有至少一個通孔101，該下板120上設置有排氣孔121。一般，該排氣孔121為單向通孔，即空氣只能從測試箱體20內部往外部走，此時，需要在該下板120上設置至少一個進氣孔(圖中未示出)，該進氣孔也為單向通孔只能進氣，但該進氣孔受到控制，只能在需要的時候進氣。在需要打開頂蓋時，該進氣孔進氣使該測試箱體20內外氣壓大致相同，方便打開。本實施例優(yōu)選，在該排氣孔121中設置有閥門123，在需要排氣或者進氣時，該閥門123打開，進行排氣或者進氣。該閥門123可以受到該開關機構140控制，具體，該閥門123受到該第一電機141控制進行打開和關閉。此時，優(yōu)選該閥門123為機械閥門，該第一電機141正傳或者反轉，該閥門123打開或者關閉。該抓取機構130包括抓取電機131、用于抓取該鋰電池30的抓取爪133、用于控制該抓取爪133動作的控制器137和與該控制器137連接并傳輸拍攝圖片的攝像頭135，該攝像頭135拍攝該抓取爪133中的鋰電池30的圖片，該控制器137、抓取爪133以及攝像頭135都固定在該抓取電機131上。該控制器137可以反復控制該抓取爪133反復抓取該鋰電池30，反復控制換向氣缸推動和收回換向板，完成該鋰電池換向。本實施例的換向是指將不同的平面朝下，完成標準規(guī)定的六個面的自由跌落測試。
該測試箱體20優(yōu)選為具有一開口240的長方形柱體，進一步優(yōu)選，該測試箱體20由防爆玻璃制成，這樣測試人員或者攝像機就可以觀察或者記錄鋰電池自由跌落測試的整個過程。
該測試箱體20的底部設置有支撐塊230、位于該支撐塊230兩側的往復氣缸220以及剛性測試板210。該支撐塊230為模擬地面塊，用于支撐該剛性測試板210。該剛性測試板210與該往復氣缸220連接受其(往復氣缸220)作用在該測試箱體20內上下往復運動。該剛性測試板210上設置有受該控制器137控制的換向氣缸和與該換向氣缸連接的換向板；本實施例優(yōu)選：該控制器137通過無線信號控制該換向氣缸，具體地，該控制器137上具有無線信號發(fā)射器，該換向氣缸上具有無線信號接收器；該換向板包括楔形換向板215和方形換向板217，該換向氣缸包括水平換向氣缸211和豎直換向氣缸213，該方形換向板217由該水平換向氣缸211推動，該楔形換向板215由該水平換向氣缸211和豎直換向氣缸213共同推動，具體，該楔形換向板215的底部具有缺口，該豎直換向氣缸213設置在該缺口處用于提升該楔形換向板215，該水平換向氣缸211與該豎直換向氣缸213連接用于推動該豎直換向氣缸213和楔形換向板215水平運動。這樣該楔形換向板215和方形換向板217就可以方便地將該鋰電池30翻個，即通過楔形換向板215和方形換向板217擠壓，然后抬升該楔形換向板215實現鋰電池翻個。本實施例進一步優(yōu)選，該楔形換向板和方形換向板217具有兩對，分別位于跌落后的該鋰電池30的前后左右，這樣換向效率更高。自動換向時，該往復氣缸220提升該剛性測試板210至預設位置，該控制器137控制該抓取爪133和該換向氣缸配合運動進行換向(例如，先控制楔形換向板215和方形換向板217相對運動將該鋰電池30換向，必要時，可以提升該楔形換向板215，再控制該抓取爪抓取換向后的鋰電池30)，完成抓取后，該控制器137根據所述攝像頭拍攝的圖片判斷是否完成換向，若是，自動換向結束，若否，重復上述過程直到完成換向。該頂蓋10與該測試箱體20密封固定時，該往復氣缸220帶動該剛性測試板210運動將該測試箱體20內空氣通過該排氣孔121趕出在該測試箱體20內形成負壓，該剛性測試板210抵達該支撐塊230后，進行跌落測試。
本實施例的鋰電池自動換向自由跌落測試裝置的工作過程如下：首先，該抓取爪133抓取待測鋰電池30；然后，該上蓋10放置在該開口240上，該第一電機141控制伸縮桿上提，該上板100和下板120擠壓該密封圈110，密封圈110使該上蓋10和測試箱體20密封固定，此時，往復氣缸220推動剛性測試板210運動，將空氣通過排氣孔121排出，空氣排出后排氣孔121關閉，實現測試箱體20負壓；其次，在剛性測試板210回到原位后，即抵達該支撐塊230上時，該抓取爪133放開該鋰電池30進行跌落測試；再次，該往復氣缸220往上運動至預設高度后，該控制器137控制該抓取爪133和換向氣缸工作配合實現換向，并通過攝像頭拍攝的圖片判斷是否完成換向，若未完成，重復上面過程直到完成；再然后，完成換向后，再次進行自由跌落測試，這樣反復跌落測試多次，直到完成測試；最后，排氣孔打開，外面空氣進入測試箱體20，在內外氣壓相同時，該第一電機141下移該下板120使密封圈不受擠壓，打開該上蓋10，取出該鋰電池，完成測試。
鋰電池自動換向自由跌落測試裝置在跌落測試的過程中是處于密閉狀態(tài)且測試裝置內部處于負壓狀態(tài)，即使在電池跌落的過程中發(fā)生爆炸，對于外部人員而言是比較安全，同時，負壓也能夠減少密封空間中電池下落的阻力，達到模擬真實跌落的效果，還有，負壓能夠增加電池內外壓差，這個壓差要比用戶使用過程中產生的壓差(相對于外部一個標準大氣壓而言)要大，因此，測試條件較真實情況更為嚴格，較好的保證了通過該測試的電池的安全性。
以上對本實用新型所提供的鋰電池自動換向自由跌落測試裝置進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。