1.本实用新型具体是一种动力电池顶部球击针刺试验机，涉及验证新能源汽车电池系统壳体的力学性能相关领域。
背景技术：2.新能源汽车已成为汽车发展的趋势，但是新能源汽车起火自燃事故频发，在事故中时常有发生动力电池或新能源汽车碰撞、挤压、刮擦等痕迹，由该类事故造成的自燃最终原因也无法完全确定。
3.因此，研究新能源汽车或动力电池系统的顶部碰撞、挤压、刮擦、针刺等复杂力学性能变化具有重大意义，目前，针对新能源汽车或动力电池系统的底部力学性能验证，但是现在的挤压针刺试验机一般结构复杂，导致操作不便，影响试验效率。
技术实现要素：4.因此，为了解决上述不足，本实用新型在此提供一种动力电池顶部球击针刺试验机。
5.本实用新型是这样实现的，构造一种动力电池顶部球击针刺试验机，该装置包括支撑架、电池包固定架、电池包、配电柜、双电脑控制柜，前后移动同步组件、前后左右移动组件和移动球击针刺组件，所述支撑架与电池包固定架底部相固定，所述支撑架上端设置有侧板，所述支撑架前端设置有配电柜，所述支撑架与双电脑控制柜后端电连接所述支撑架顶部设置有前后移动同步组件，所述前后移动同步组件两侧设置有前后左右移动组件，所述前后移动同步组件中部安装有移动球击针刺组件，所述前后移动同步组件包括竖向移动横梁、左右同步驱动链条和导向轮，所述竖向移动横梁安装于支撑架顶部，所述竖向移动横梁内侧设置有左右同步驱动链条，所述左右同步驱动链条与导向轮下端相咬合。
6.优选的，所述前后左右移动组件包括安装框、驱动电机、转动轴、齿轮和滑块，所述安装框安装于竖向移动横梁后端，所述安装框内部下端固定有驱动电机，所述驱动电机通过转动轴与齿轮中部相连接，所述齿轮与支撑架上端内侧齿条相咬合，所述滑块与安装框底部相固定，所述滑块沿着支撑架上端滑动。
7.优选的，所述移动球击针刺组件包括固定框、上下驱动模组、保护罩、横向移动电机齿轮组、导轨滑块、导杆、力量传感器、球击头、摄像头、滚珠丝杆和防击打翻转滚轮，所述固定框嵌入安装于前后移动同步组件内侧，所述固定框顶部设置有上下驱动模组，所述固定框与保护罩后端螺栓连接，所述固定框内部安装有横向移动电机齿轮组，所述横向移动电机齿轮组与左右同步驱动链条内侧相传动连接，所述固定框与导轨滑块后端固定连接，所述滚珠丝杆与上下驱动模组输出端相连接，所述滚珠丝杆安装于导杆内侧，所述导杆底部设置有连接板，并且导杆底部连接板底部安装有球击头，球击头尾部安装有力量传感器，所述导杆右端设置有摄像头，所述固定框上端嵌入安装有防击打翻转滚轮。
8.优选的，所述移动球击针刺组件还包括z向伺服电机、行星减速机、滚珠螺杆、钢针
夹头、钢针和y向伺服电机，所述z向伺服电机安装于固定框内侧，所述z向伺服电机与行星减速机输出端相连接，所述行星减速机与滚珠螺杆下端相连接，所述滚珠螺杆上端设置有钢针夹头，所述钢针夹头内侧安装有钢针，钢针夹头尾部安装有力量传感器，所述y向伺服电机安装于固定框下端。
9.优选的，所述防击打翻转滚轮共设置有四组，并且防击打翻转滚轮沿固定框左右两侧上下两端相对设置。
10.优选的，所述导轨滑块沿着竖向移动横梁内侧滑动，并且导轨滑块共设置有四个，所述球击头为实心半球体组成。
11.优选的，所述前后左右移动组件共设置有两个，并且前后左右移动组件沿竖向移动横梁前后两侧相对设置。
12.优选的，所述滚珠丝杆和滚珠螺杆上端均设置有螺杆上装有轮辐力量传感器，并且上下驱动模组上自带高精度编码器。
13.优选的，所述钢针的圆锥角度为20
°
～60
°
，针的表面光洁、无锈蚀、无氧化层及油污。
14.优选的，所述球击头采用耐高温、耐腐蚀、高强度、实心钢材料，承受≥80kn的球击力。
15.本实用新型具有如下优点：本实用新型通过改进在此提供一种动力电池顶部球击针刺试验机，与同类型设备相比，具有如下改进：
16.优点1：本实用新型所述一种动力电池顶部球击针刺试验机，通过上下驱动模组对滚珠丝杆联动施力推动导杆上的球击头由上向下运动，对电池包顶部进行球击测试，同时球击头尾部安装有力量传感器，通过施力球击头对电池包球击产生的反作用力传递到力量传感器上实时检测和反馈到双电脑控制柜上的电脑软件上进行控制，达到了适用于各类从上部向下受力加载条件下的力学性能验证，结构简单、操作便捷、可靠性、扩展性强，维护、维修便利等优点。
17.优点2：本实用新型所述一种动力电池顶部球击针刺试验机，通过在支撑架上端设置了前后左右移动组件，驱动电机通电进行工作，通过转动轴带动齿轮与支撑架内侧齿条相互啮合传动，从而带动竖向移动横梁通过滑块在支撑架上端进行前后移动，达到了能够快速带动移动球击针刺组件进行前后移动的优点。
18.优点3：本实用新型所述一种动力电池顶部球击针刺试验机，竖向移动横梁上端设置了移动球击针刺组件，横向移动电机齿轮组上端齿轮与左右同步驱动链条相互啮合传动，能够带动安装框进行左右水平移动，从而调节球击头的方位，同时上下驱动模组对滚珠丝杆联动施力推动导杆的球击头由上向下运动，对电池包顶部进行球击测试，同时摄像头通过网线连接到远程电脑上,可实时拍摄记录电池包的测试状况，达到了能够球击电
19.池包顶部不同部位的优点。
20.优点4：本实用新型所述一种动力电池顶部球击针刺试验机，通过在移动球击针刺组件上端设置了钢针，钢针夹头能够直接安装于球击头的安装工装上端，同时上下驱动模组对滚珠丝杆联动施力推动导杆上的钢针由上向下运动，可以进行针刺试验，达到了能够快速进行针刺试验的优点。
21.优点5：本实用新型所述一种动力电池顶部球击针刺试验机，通过在移动球击针刺
组件上端设置了z向伺服电机、行星减速机和滚珠螺杆，z向伺服电机经行星减速机减速后，驱动滚珠螺杆产生推力，推动球击头和钢针进行上下移动，达到了能够进行多种形式推动工作的优点。
附图说明
22.图1是本实用新型结构示意图；
23.图2是本实用新型挤压针刺试验机剖面结构示意图；
24.图3是本实用新型前后移动同步组件立体结构示意图；
25.图4是本实用新型前后左右移动组件剖面结构示意图；
26.图5是本实用新型移动球击针刺组件立体结构示意图；
27.图6是本实用新型移动球击针刺组件内部结构示意图；
28.图7是本实用新型钢针立体结构示意图；
29.图8是本实用新型移动球击针刺组件局部结构示意图。
30.其中：支撑架-1、电池包固定架-2、电池包-3、配电柜-4、双电脑控制柜-5、前后移动同步组件-6、前后左右移动组件-7、移动球击针刺组件-8、竖向移动横梁-61、左右同步驱动链条-62、导向轮-63、安装框-71、驱动电机-72、转动轴-73、齿轮-74、滑块-75、固定框-81、上下驱动模组-82、保护罩-83、横向移动电机齿轮组-84、导轨滑块-85、导杆-86、力量传感器-87、球击头-88、摄像头-89、滚珠丝杆-810、防击打翻转滚轮-811、z向伺服电机-812、行星减速机-813、滚珠螺杆-814、钢针夹头-815、钢针-816、y向伺服电机-817。
具体实施方式
31.下面将结合附图1-8对本实用新型进行详细说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.实施例一：
33.请参阅图1和图2，本实用新型通过改进在此提供一种动力电池顶部球击针刺试验机，包括支撑架1、电池包固定架2、电池包3、配电柜4、双电脑控制柜5，前后移动同步组件6、前后左右移动组件7和移动球击针刺组件8，支撑架1与电池包固定架2底部相固定，支撑架1上端设置有侧板3，支撑架1前端设置有配电柜4，支撑架1与双电脑控制柜5后端电连接支撑架1顶部设置有前后移动同步组件6，前后移动同步组件6两侧设置有前后左右移动组件7，前后移动同步组件6中部安装有移动球击针刺组件8。
34.请参阅图3，本实用新型通过改进在此提供一种动力电池顶部球击针刺试验机，前后移动同步组件6包括竖向移动横梁61、左右同步驱动链条62和导向轮63，竖向移动横梁61安装于支撑架1顶部，竖向移动横梁61内侧设置有左右同步驱动链条62，左右同步驱动链条62与导向轮63下端相咬合。
35.请参阅图4，本实用新型通过改进在此提供一种动力电池顶部球击针刺试验机，前后左右移动组件7包括安装框71、驱动电机72、转动轴73、齿轮74和滑块75，安装框71安装于竖向移动横梁61后端，安装框71内部下端固定有驱动电机72，驱动电机72通过转动轴73与
齿轮74中部相连接，齿轮74与支撑架1上端内侧齿条相咬合，滑块75与安装框71底部相固定，滑块75沿着支撑架1上端滑动，前后左右移动组件7共设置有两个，并且前后左右移动组件7沿竖向移动横梁61前后两侧相对设置。
36.请参阅图5、图6、图7和图8，本实用新型通过改进在此提供一种动力电池顶部球击针刺试验机，移动球击针刺组件8包括固定框81、上下驱动模组82、保护罩83、横向移动电机齿轮组84、导轨滑块85、导杆86、力量传感器87、球击头88、摄像头89、滚珠丝杆810和防击打翻转滚轮811，固定框81嵌入安装于前后移动同步组件6内侧，固定框81顶部设置有上下驱动模组82，固定框81与保护罩83后端螺栓连接，固定框81内部安装有横向移动电机齿轮组84，横向移动电机齿轮组84与左右同步驱动链条62内侧相传动连接，固定框81与导轨滑块85后端固定连接，滚珠丝杆810与上下驱动模组82输出端相连接，滚珠丝杆810安装于导杆86内侧，导杆86底部设置有连接板，并且导杆86底部连接板底部安装有球击头88，球击头88尾部安装有力量传感器87，导杆86右端设置有摄像头89，固定框81上端嵌入安装有防击打翻转滚轮811，防击打翻转滚轮811共设置有四组，并且防击打翻转滚轮811沿固定框81左右两侧上下两端相对设置，导轨滑块85沿着竖向移动横梁61内侧滑动，并且导轨滑块85共设置有四个，球击头88为实心半球体组成，滚珠丝杆810和滚珠螺杆814上端均设置有螺杆上装有轮辐力量传感器，并且上下驱动模组82上自带高精度编码器，钢针816的圆锥角度为20
°
～60
°
，针的表面光洁、无锈蚀、无氧化层及油污，球击头88采用耐高温、耐腐蚀、高强度、实心钢材料，承受≥80kn的球击力。
37.实施例二：
38.本实用新型通过改进在此提供一种动力电池顶部球击针刺试验机，移动球击针刺组件8还包括z向伺服电机812、行星减速机813、滚珠螺杆814、钢针夹头815、钢针816和y向伺服电机817，z向伺服电机812安装于固定框81内侧，z向伺服电机812与行星减速机813输出端相连接，行星减速机813与滚珠螺杆814下端相连接，滚珠螺杆814上端设置有钢针夹头815，钢针夹头815内侧安装有钢针816，钢针夹头815尾部安装有力量传感器87，y向伺服电机817安装于固定框81下端。
39.本实用新型通过改进提供一种动力电池顶部球击针刺试验机，其工作原理如下；
40.第一，在使用前，将动力电池顶部挤压针刺试验机进行水平放置；
41.第二，在使用时，间电池包放置于电池包固定架2上，随后通过手轮旋转螺杆带动电池包压板压紧电池包，整套固定压板可进行左右位置调节，方便固定部大小不同的电池包；
42.第三，随后通过双电脑控制柜5对挤压针刺试验机进行控制，通过上下驱动模组对滚珠丝杆810联动施力推动导杆86上的球击头88由上向下运动，对电池包顶部进行球击测试，同时导杆86底部连接板上装有力量传感器87，通过施力球击头88对电池包球击产生的反作用力传递到力量传感器87上实时检测和反馈到双电脑控制柜5上的电脑软件上进行控制，同时摄像头89通过网线连接到远程电脑上,可实时拍摄记录电池包的测试状况，达到了适用于各类从上部向下受力加载条件下的力学性能验证，结构简单、操作便捷、可靠性、扩展性强，维护、维修便利等优点；
43.第四，并且通过在支撑架1上端设置了前后左右移动组件7，驱动电机72通电进行工作，通过转动轴73带动齿轮74与支撑架1内侧齿条相互啮合传动，从而带动竖向移动横梁
61通过滑块75在支撑架1上端进行前后移动，同时横向移动电机齿轮组84上端齿轮与左右同步驱动链条62相互啮合传动，能够带动安装框71进行左右水平移动，使得能够对球击电池包顶部不同部位；
44.第五，当要进行针刺试验时，将钢针夹头815能够直接安装于球击头88的安装工装上端，随后上下驱动模组对滚珠丝杆810联动施力推动导杆86上的钢针816由上向下运动，可以进行针刺试验，同时钢针夹头815尾部安装有力量传感器87，通过钢针816对电池包针刺产生的反作用力传递到力量传感器87上实时检测和反馈到双电脑控制柜5上的电脑软件上进行控制，达到了能够快速进行针刺试验。
45.本实用新型通过改进提供一种动力电池顶部球击针刺试验机，通过上下驱动模组对滚珠丝杆810联动施力推动导杆86上的球击头88由上向下运动，对电池包顶部进行球击测试，同时球击头88尾部安装有力量传感器87，通过施力球击头88对电池包球击产生的反作用力传递到力量传感器87上实时检测和反馈到双电脑控制柜5上的电脑软件上进行控制，达到了适用于各类从上部向下受力加载条件下的力学性能验证，结构简单、操作便捷、可靠性、扩展性强，维护、维修便利等优点；通过在支撑架1上端设置了前后左右移动组件7，驱动电机72通电进行工作，通过转动轴73带动齿轮74与支撑架1内侧齿条相互啮合传动，从而带动竖向移动横梁61通过滑块75在支撑架1上端进行前后移动，达到了能够快速带动移动球击针刺组件8进行前后移动的优点；竖向移动横梁61上端设置了移动球击针刺组件8，横向移动电机齿轮组84上端齿轮与左右同步驱动链条62相互啮合传动，能够带动安装框71进行左右水平移动，从而调节球击头88的方位，同时上下驱动模组对滚珠丝杆810联动施力推动导杆86的球击头88由上向下运动，对电池包顶部进行球击测试，同时摄像头89通过网线连接到远程电脑上,可实时拍摄记录电池包的测试状况，达到了能够球击电
46.池包顶部不同部位的优点；通过在移动球击针刺组件8上端设置了钢针816，钢针夹头815能够直接安装于球击头88的安装工装上端，同时上下驱动模组对滚珠丝杆810联动施力推动导杆86上的钢针816由上向下运动，可以进行针刺试验，达到了能够快速进行针刺试验的优点；通过在移动球击针刺组件8上端设置了z向伺服电机812、行星减速机813和滚珠螺杆814，z向伺服电机812经行星减速机813减速后，驱动滚珠螺杆814产生推力，推动球击头88和钢针816进行上下移动，达到了能够进行多种形式推动工作的优点。
47.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,并且本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。
48.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征：1.一种动力电池顶部球击针刺试验机，包括支撑架(1)、电池包固定架(2)、侧板(3)、配电柜(4)和双电脑控制柜(5)，所述支撑架(1)与电池包固定架(2)底部相固定，所述支撑架(1)上端设置有侧板(3)，所述支撑架(1)前端设置有配电柜(4)，所述支撑架(1)与双电脑控制柜(5)后端电连接；其特征在于：还包括前后移动同步组件(6)、前后左右移动组件(7)和移动球击针刺组件(8)，所述支撑架(1)顶部设置有前后移动同步组件(6)，所述前后移动同步组件(6)两侧设置有前后左右移动组件(7)，所述前后移动同步组件(6)中部安装有移动球击针刺组件(8)，所述前后移动同步组件(6)包括竖向移动横梁(61)、左右同步驱动链条(62)和导向轮(63)，所述竖向移动横梁(61)安装于支撑架(1)顶部，所述竖向移动横梁(61)内侧设置有左右同步驱动链条(62)，所述左右同步驱动链条(62)与导向轮(63)下端相咬合。2.根据权利要求1所述一种动力电池顶部球击针刺试验机，其特征在于：所述前后左右移动组件(7)包括安装框(71)、驱动电机(72)、转动轴(73)、齿轮(74)和滑块(75)，所述安装框(71)安装于竖向移动横梁(61)后端，所述安装框(71)内部下端固定有驱动电机(72)，所述驱动电机(72)通过转动轴(73)与齿轮(74)中部相连接，所述齿轮(74)与支撑架(1)上端内侧齿条相咬合，所述滑块(75)与安装框(71)底部相固定，所述滑块(75)沿着支撑架(1)上端滑动。3.根据权利要求1所述一种动力电池顶部球击针刺试验机，其特征在于：所述移动球击针刺组件(8)包括固定框(81)、上下驱动模组(82)、保护罩(83)、横向移动电机齿轮组(84)、导轨滑块(85)、导杆(86)、力量传感器(87)、球击头(88)、摄像头(89)、滚珠丝杆(810)和防击打翻转滚轮(811)，所述固定框(81)嵌入安装于前后移动同步组件(6)内侧，所述固定框(81)顶部设置有上下驱动模组(82)，所述固定框(81)与保护罩(83)后端螺栓连接，所述固定框(81)内部安装有横向移动电机齿轮组(84)，所述横向移动电机齿轮组(84)与左右同步驱动链条(62)内侧相传动连接，所述固定框(81)与导轨滑块(85)后端固定连接，所述滚珠丝杆(810)与上下驱动模组(82)输出端相连接，所述滚珠丝杆(810)安装于导杆(86)内侧，所述导杆(86)底部设置有连接板，并且导杆(86)底部连接板底部安装有球击头(88)，球击头(88)尾部安装有力量传感器(87)，所述导杆(86)右端设置有摄像头(89)，所述固定框(81)上端嵌入安装有防击打翻转滚轮(811)。4.根据权利要求1所述一种动力电池顶部球击针刺试验机，其特征在于：所述移动球击针刺组件(8)还包括z向伺服电机(812)、行星减速机(813)、滚珠螺杆(814)、钢针夹头(815)、钢针(816)和y向伺服电机(817)，所述z向伺服电机(812)安装于固定框(81)内侧，所述z向伺服电机(812)与行星减速机(813)输出端相连接，所述行星减速机(813)与滚珠螺杆(814)下端相连接，所述滚珠螺杆(814)上端设置有钢针夹头(815)，所述钢针夹头(815)内侧安装有钢针(816)，钢针夹头(815)尾部安装有力量传感器(87)，所述y向伺服电机(817)安装于固定框(81)下端。5.根据权利要求3所述一种动力电池顶部球击针刺试验机，其特征在于：所述防击打翻转滚轮(811)共设置有四组，并且防击打翻转滚轮(811)沿固定框(81)左右两侧上下两端相对设置。6.根据权利要求3所述一种动力电池顶部球击针刺试验机，其特征在于：所述导轨滑块(85)沿着竖向移动横梁(61)内侧滑动，并且导轨滑块(85)共设置有四个，所述球击头(88)
为实心半球体组成。7.根据权利要求1所述一种动力电池顶部球击针刺试验机，其特征在于：所述前后左右移动组件(7)共设置有两个，并且前后左右移动组件(7)沿竖向移动横梁(61)前后两侧相对设置。8.根据权利要求3所述一种动力电池顶部球击针刺试验机，其特征在于：所述滚珠丝杆(810)和滚珠螺杆(814)上端均设置有螺杆上装有轮辐力量传感器，并且上下驱动模组(82)上自带高精度编码器。
技术总结本实用新型公开了一种动力电池顶部球击针刺试验机，包括支撑架、电池包固定架、电池包、配电柜、双电脑控制柜，前后移动同步组件、前后左右移动组件和移动球击针刺组件，本实用新型过上下驱动模组对滚珠丝杆联动施力推动导杆上的球击头由上向下运动，对电池包顶部进行球击测试，同时球击头尾部安装有力量传感器，通过施力球击头对电池包球击产生的反作用力传递到力量传感器上实时检测和反馈到双电脑控制柜上的电脑软件上进行控制，达到了适用于各类从上部向下受力加载条件下的力学性能验证，结构简单、操作便捷、可靠性、扩展性强，维护、维修便利等优点。维修便利等优点。维修便利等优点。
技术研发人员：周亚鹏 张凯庆 崔克军 林海珍
受保护的技术使用者：招商局检测车辆技术研究院有限公司
技术研发日：2021.10.29
技术公布日：2022/7/5
