CN105980829A - 板测试设备 - Google Patents
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Abstract
一种板测试设备和方法,并且,特别地,一种用于测试由瓦楞材料制成的板,例如,瓦楞板,的测试方法的测试设备,以获得失效特性。所述方法包括:从瓦楞成型机或者变换机上取出瓦楞板;将所述瓦楞板的至少一部分定位在测试机中;对所述测试机内的瓦楞板的一部分的试样区域执行非破坏性挤压,并且提供所述板的区域的挤压测试性能读数,将所述性能读数与上述设计的瓦楞板应当具有的预定义的可接受的挤压测试性能读数进行对比,并从该对比中总结所述板或者所述板的所述试样区域是否满足所需的挤压刚性参数。
Description
本发明涉及一种板测试设备及方法,尤其涉及一种用于测试由波纹材料制成的板(例如,瓦楞纸板)的失效性能。这种失效性能可能是由瓦楞成型机(corrugator)内的过度加工或者后续的转化工艺(conversion process)(例如,印刷应用工艺或者切割/刻痕(scoring)/折叠/组装工艺)造成的。这些工艺通常使用辊子给料、运输或处理所述板,并且,这些辊子,尤其是,当所述辊子安装不正确、或者安装压力或辊缝宽度不合适时,会对所述板造成损坏。典型的损坏为所述板内的凹槽(flute)过曲(overflexure),这种损坏可能导致所述板在很大程度上被整体削弱。即便在没有明显的视觉损坏时(即,通常过曲的凹槽可能弹性回弹,即使所述板的强度因此得到补偿,从而掩饰了所述损坏)仍然会导致所述板在很大程度上被整体削弱。
仍然持续存在对优化包装所使用的材料的重量的需求。因此,对特定的板的强度进行量化的测试过程,有益于允许对所述板中使用的材料的重量进行微调,同时仍然允许达到目标强度性能,或者,通过允许更好地控制或管理对所述板的加工而简单地将所述强度最大化。
还持续存在保持产品(例如,坯料(blank)或实际组装成的包装或盒子)品质一致的需求。在这方面,可能同时存在对视觉外观质量(即,没有瑕疵)、以及结构性能质量(例如,所述板的强度)的需求。通常能够使用摄像机阵列或者肉眼检查有序地完成对包装的视觉性能测试。然而,检查所述产品的结构性能却不那么容易,并且可行的测试在本质上通常是具有破坏性的,或者通常需要从组装线上拿出并带离组装线,因此,这些测试方法要么不切实际,要么导致显著的机械停机时间。例如,如果纸板坯料生产线在一天之内组装或生产25至30种不同形式的包装,并且如果每个产品测试需要5至10分钟的测试工艺,并且之后进行证实通过调节达到校正的后续测试,随后5至10分钟乘以30条产品线,并且,随后乘以提供所需校正所需要的后续测试的数量,得到的是相当于每天停机三至六小时!所述测试工艺包括在对所述组装线进行必要调节(例如,辊缝或压力)之前,在组装线停留在暂停模式中时将产品样品移出,在该产品样品中取出一个或多个测试样品(或者将所述产品样品组装成用于进行压盒测试(box-crush test)的盒形),将所述测试样品放置在用于进行测试的测试机上,执行所述测试,检查结果,并且总结所述产品是否满足要求。因此,需要一种能够提供现有工艺精确性且减少停机时间的测试工艺。
关于现有技术中的测试,通常包括压盒(box crush)测试或者挤压盒(boxcompression)测试(或者简称BCT测试)。这些BCT设备(挤压盒测试设备)在竖直挤压作用下将组装的盒挤压至失效的点,以测试所述组装的盒。例如,参见图1,该图1示意性地示出了典型的BCT设备。如图所示,通过上板12靠向下板14挤压组装形式的盒10,上板12和下板14中的每一个均安装在四个角柱16上。随后,所示的BCT设备还包括至少一个螺杆传动件18,所述螺杆传动件18用于将上板12相对于下板14降低或升起。通过这一设备可以测得力读数,并且这些读数被输入至计算机20,使得所述读数随后能够以可视化图形的形式(以抗压强度(牛顿(N))对压缩量(μm)的形式)展示在计算机屏幕22上,或者可以将所述读数与这种产品/材料公认准则相对比。出于客户的目的,所述盒的失效点决定了所述盒的性能特点。可以通过负载力从最大负载下降的点看出所述失效点。随后,可以宣布所述盒合格或失效。
然而,这种测试是破坏性的测试,并且是涉及组装所述盒的测试,而且由于所述测试设备的尺寸,所述测试难以在所述盒的坯料生产线旁边进行,并且,要求设备没有干涉(例如,这种干涉可能由所述板/坯料生产线的噪声和振动导致,并且,所述干涉可能导致组装成的盒的明显振动)。因此,以这种方式执行的测试倾向于远离产品生产线,并且,由于在所述产品上执行所述测试导致停机时间,对于高速生产技术,时间消耗太多且不实用。
还需记住的是,由于如果发现被测试的盒或箱子未通过测试(即,被测试的盒或箱子的结构强度不足以满足用户要求)时,在测试工艺过程中继续生成产品或坯料将产生过多的产品浪费,因此,在测试工艺过程进行的同时,继续生产产品或坯料是不切实际的。毕竟,进行所述箱子或盒的生产时,测试设备的给料速度为每分钟大约20至400个箱子或盒,每个箱子或盒可能需要使用或转换1至8平方米之间的瓦楞材料,因此,在进行一个盒挤压测试的时间(即,大约5分钟)内,可能已经生产了由瓦楞材料制成的2000或更多个箱子,并且因此如果在所述盒挤压测试表面产品失败时继续生产,由瓦楞材料制成的2000或更多个箱子则将被浪费!
此外,鉴于这种盒的产品的利润率,加上这种浪费对环境的影响,即使所述材料最终被循环,但是这些浪费水平从经济上到环境上均完全不能被接受。因此,在试样测试过程中,总是停止产品生产。
还应当观察到的是,由于各个产品生产涉及不同的变换机(convertor)安装,并因此需要进一步试样测试,因此在停机时间内,不同产品的生产也不能进行。
因此,对于这些机械的操作者而言,恢复这些丢失的停机时间将是非常有利的。
当生产者具有典型的指令或产品生产产量(包括例如每个指令或每次生产平均大约在2000至5000个箱子之间)时,在进行老式测试所用的时间(即每个5分钟的测试中)中,通常就可完成整个生产,并且因此,长的停机时间是非必要的,在这种情况中尤其能够看到恢复这些丢失的停机时间的利益。因此,非常需要显著缩短停机时间的步骤。
除了现有技术中的BCT测试的时间缺陷外,由于在测试纸板包装/组装盒时检测极限压碎强度而非纸板本身的强度,因此,纸板包装/组装盒的失效测试(test-to-failure)还被认为是一种相对粗暴的测试模式。因此,一种更优选的选择应当是测试瓦楞板的材料性能,而非测试所述盒的结构性能。毕竟,测试所述瓦楞板的强度避免了成型的坯料的角部的结构性能,例如,提供不精确的强度测试数据。
因此,已经发展了多种测试瓦楞材料本身的质量或强度的技术,并且,这些技术中的一些提供所述瓦楞材料的强度特征读数,反之,其他的技术则是简单地利用卡尺测量所述材料来观察。
关于卡尺,根据自身的设计(即,用于前层、后层、凹槽以及凹槽的形式,例如A-槽、B-槽、C-槽、E-槽、F-槽、G-槽、N-槽或者R-槽的材料),特定形式的板将具有已知的目标卡尺尺寸(即,厚度)。如果经过后加工(例如,当所述板离开形成该板的瓦楞成型机或者在所述转换装置的给料点(即在所述给料辊的挤压之前)时,或者在所述板离开所述转换装置后)的板的厚度(即,卡尺尺寸)小于所述目标卡尺尺寸,那么,可知所述板被过度压缩,并且因此存在潜在损坏。其中,所述转换装置是可以进行印刷、折缝、折叠、穿孔或者其他后续成型步骤的设备。然而,由于瓦楞具有回弹趋势,并且因此所述瓦楞将从某种程度的挤压弹回,或者完全弹回至目标卡尺尺寸,或者大致弹回至所述目标卡尺尺寸,因此只留下较小的表明过度挤压对板造成的损坏或者轻微挤压损坏的痕迹,所以这种基础的测试是相对粗暴的或者对轻微挤压损坏不敏感。
另一种更可靠的测试代替最近形成的测试,该更可靠的测试被称作动态刚性测试(dynamic stiffness test)或者DST。这种测试测量根据施加至其上的扭曲力测量从瓦楞板上切割的试样的阻力特性。参见图2中一种用于这种测试的装置的图片。在图2中,试样24的端部安装在两个夹具26、28中,两个夹具中的一个安装在传感器单元30上,并且另一个夹具28固定在组件框架32上。可以利用杆34打开或关闭固定夹具28。相似地,可以利用杆36打开或关闭可移动的夹具26,此时,杆36在传感器单元30的头部38处。为了进行这种测试,头部38首先相对于固定夹具28旋转,以旋转旋转夹具26,并因此扭转试样24。随后,允许头部38返回其原始位置,该返回原始位置通过振动头部38来实现,该振动头部38由振荡由试样24的抗扭刚度和回弹性能来控制。因此,可以利用传感器单元30根据,例如,振荡的频率、幅度以及衰变速率来产生试样24的刚度和回弹性能的读数。因此,上述读数提供代表性的刚性特性数据,该数据表明了所述板中已经产生的永久性损坏,例如,试样24内的瓦楞结构的损坏。
如果所述瓦楞结构受到损坏,那么刚度将比所述瓦楞结构在没有损坏的条件下的刚度低,并且上述测试提供损坏的试样和未损坏的试样之间的清晰差别。已经发现,这种动态刚性测试在提供关于从瓦楞成型机或者转换机(例如,打印机、切割机或者压痕/穿孔设备)中出来的瓦楞材料的质量保证信息方面卓有成效,并且迄今已经被多种瓦楞结构制造厂所采用。然而,如下文中将描述的,这种测试相对较慢,并且这种测试可能明显依赖于操作者的勤奋程度。
如图3所示,生产试样24的工艺涉及具有两个平行的切割引导件42的引导模型40的使用手册,例如斯坦利工艺刀通过引导模型40切割出所述试样。随后,为了给出一致的长度,可以旋转引导模型40,以利用该引导模型40的长边作为切割试样24的预定长度的引导件。随后,可以将这些试样安装在两个夹具26、28之内,并且随后测试。使用的刀锋的锋利程度将决定能否干净利索地切割所述试样,并且,由于切割不利落本身可能导致对瓦楞结构/凹槽的损坏,因此,小心使用,并且,尤其是锋利刀具的使用变得很重要。相似地,施加在引导模具40上的压力根据使用者的不同而不同,并且,如果施加的压力过大将损坏凹槽。此外,所述夹具对试样的夹紧(例如,如果夹得过紧)可能导致错误或损坏(并且,并非所有的试样都将具有相同的厚度,例如,不同类型的纸制成的纸板具有不同的厚度)。最后,虽然实物检测是快的—大约15秒,但是,对于每个试样,即便对于有经验的操作者,利用生产线上取下的纸板上准备试样,并且将所述试样安装在所述测试设备中,这整个过程可能需要大约2至3分钟。即便将这种测试推广至所有的商业应用中,或者现有生产线上所有的产品,或者,通过在辊校准调节后进行多个重复的测试微调产品生产上,这种方法过慢,但是,这种测试比盒挤压测试快,并且比仅进行卡尺测试精确。因此,这种测试在实际中执行时不一致,或者仅仅是不规律的。
因此,需要提供一种更快且简单精确的测试方法,以在生产线中或者生产线旁边进行,从而使得所述测试能够规律且一致地进行,并且因此使得制造者能够总是执行所述测试,并且因此更好地校准辊压,并且同时还为使用者提供离开生产线的产品的一致性的证明。这可以为用户提供坯料或者包装产品的质量、一致性和性能特征的保证。
根据本发明的第一个方面,提供一种测试瓦楞板的结构性能的方法,该方法包括:从瓦楞成型机或者变换机上取出瓦楞板;将所述瓦楞板的至少一部分定位在测试机中;对所述测试机内的瓦楞板的一部分的试样区域执行非破坏性挤压,并且提供所述板的区域的挤压测试性能读数,将所述性能与上述设计的瓦楞板应当具有的预定义的可接受的挤压测试性能读数进行对比,并根据该对比总结所述板或者所述板的所述试样区域是否符合所需的挤压刚性参数。
优选地,所述板是用于形成盒或包装的整个坯料。优选地,在未折叠所述板或者未将所述板组装成盒时对所述板进行测试。然而,对于即将成为折叠的坯料、折叠的产品的一部分或者完全组装的盒的板来说,固然优选地,可以具有用于插入所述测试机中的可接近的板边缘。所述测试机优选地具有用于接收上述边缘的槽。
当所述板以折叠、组装或者部分组装的情况离开所述生产线时,通常,在盒上、或者折叠的坯料上、或者折叠的产品的一部分上进行所述测试,而不是在平的或展开的坯料上进行所述测试。
在一种可选的实施方式中,待测试的板是通过转换机之前的瓦楞薄板。
在另一种实施方式中,对同一板、坯料或者折叠的坯料进行多次测试,包括在通过所述变换机之前的测试和通过所述变换机之后的后续测试。对于生产线的初始安装来说,这是一种优选的设置。
所述板优选不是从离开所述生产线的板切割下来的样品,而是大的瓦楞件,例如整个坯料(completed blank),例如,所述板具有至少30cm的线性尺寸,所述线性尺寸为,例如,宽度或长度。
通过直接从所述生产线上,而非从离开所述生产线的板上切割下来的样品,在所述板或薄板上执行所述测试之前需要更少的加工、甚至不需要加工。因此,这明显加快了测试工艺,潜在地允许每分钟进行多个测试。
一种优选的设置是,在10秒之内,在位于所述转换机的给料区域的所述板或薄板上执行所述测试,使得提供所述板、进行所述测试、以及将所述板送回给料区平均花费不超过10秒。
在优选的实施例中,所述薄板或所述板的宽度为至少30cm。更优选地,所述薄板或所述板的长度为至少20cm。更优选地,所述薄板或所述板的宽度为至少1m。并且,更优选地,所述板的长度为至少30cm。
事先,由于整个坯料(或者尺寸大于20cm、30cm或1m的薄板/板)对于测试设备而言过大,因此,通常不能将整个坯料直接用于质量测试过程或质量测试设备中。即便在盒挤压中,也没有“直接”使用所述坯料——首先需要将所述坯料折叠以形成所述盒,并且因此,所述盒挤压设备仅测试由坯料组装而成的盒,而非坯料本身。
根据本发明的第二个方面,还提供一种适于执行对瓦楞板的结构特性进行非破坏性测试的测试机,所述非破坏性测试包括:在瓦楞板的试样区域上执行非破坏性挤压测试,所述板取自于被从瓦楞成型机或转换装置,并且随后至少部分地放入所述测试机内,并且,通过所述非破坏性测试,提供所述试样区域的挤压测试性能的读数,将所述性能与上述设计的瓦楞板应当具有的预定义的可接受性能进行对比,并总结所述板或者所述板的所述试样区域是否满足所需的挤压刚性参数,其中,所述测试机包括:
a)支撑表面,所述板的所述试样区域能够设置在所述支撑表面上;
b)压力板,通过所述压力板将测试力施加在所述板的相对侧,从而在所述板的厚度方向上施加朝向所述支撑表面的挤压力;
c)一个或多个传感器,所述传感器用于传感所述板的变形以及来自于所述板的力;
d)数据库或者查找表,该数据库或者查找表用于根据每个变形参数的预定力查找传感到的数据。
所述非破坏性测试方法可以为根据本发明第一个方面所描述的方法。
优选地,所述挤压测试涉及提供一种其中具有槽的测试设备,所述槽用于容纳所述板的厚度,以允许所述板或者待测试的区域,可以插入所述槽中。
优选地,所述方法包括,例如,在所述板的不同试样区域进行多次测试,以提供所述板的整个表面区域、或者所述板的整个宽度上或者所述板的整个长度上的挤压测试参数范围。随后,所述板的总体确定的性能可以是上述读数的平均值。多个测试结果并不是必须的,但是,由于在形成或转换所述板的过程中用到的辊子在穿过所述设备的薄板的宽度方向上是不均匀的,并且待形成的物体的每一侧都需要被测试,因此,尤其是对于用于形成多侧物体的坯料,多个测试结果是优选的。
关于所述辊子,由于不正确的安装或者辊子的磨损,可能会产生不一致的辊压,当辊子两端逐渐变尖时,所述不一致的辊压将非常明显,从而沿薄板或者坯料的宽度方向对所述薄板或者坯料施加不均匀的压力。还可能形成管锥,并且还可能导致与所述板的一个或两个边缘或者所述板的截面相比的更宽(或更窄)的中间截面。其他形式的磨损,或者不正确的安装,可能甚至在所述板的宽度或长度方向上产生波动。测试多个位置可以识别局部错误,或者在所述生产线中不正确的辊对齐,因此通常,允许通过简单地压下生产设备的控制面板上的一个或多个按钮在可能的位置矫正所述辊子。
由于在整个坯料上执行所述测试,而非在切割自所述坯料上的试样上执行所述测试,因此,所述测试可以非常快。的确,在优选实施例中所示的测试设备中,可以在一分钟内执行多次测试和设备调整,借此,可以在第一试样上执行测试,并且,如果分辨出失效,可以通过改变压下重量或者给料速度等(通常通过按钮操作的控制器,或者上述控制面板来改变压下重量或者给料速度等)调节转换装置,并且,随后另一个试样可以从生产线上流出,并且在另一个试样上重复执行所述测试,以观察上述问题是否得到矫正。通过这种方式,可以发现,可以在1分钟内执行至少四次这种检查,并且这种检查需要任何较小的压力/给料对齐改变,因此,本发明可以在两个工作指令之间为所述生产线提供更快的生产线设置次数,或者更快的错误鉴别和纠正。因此,本发明可以显著减少生产线设备的停机时间。由于所述机械设备可以执行多个不同的工艺,其中很多工艺,如果不正确执行、或者辊子没有相对于辊缝和压力正确安装,对于瓦楞板具有不良的影响,因此,这对于板转换装置是尤其有利的。这些工艺可以包括提供胶水、提供颜料或墨水,增加条形码、增加折叠、折缝、刻痕、穿孔和切割,加上所述产品本身在一些条件下的实际组装。这些转换机还具有用于挤压所述坯料以将所述坯料供给所述设备的给料辊,并且如果不正确地安装,很容易对坯料造成损坏。
利用本发明,在优选实施方式中,可以以平面的形式或者组装(或者部分组装)的形式测试所述板,即,瓦楞材料,只要所述板能够进入并插入所述测试设备的槽中即可。
优选地,在所述板的多个区域执行所述测试,并且将所述结果与平均过程对比,从而可以辨别局部失效,并且因此可以表明趋势,或者因此,仅有小瑕疵或者畸形缺陷并不必然导致所述板整体失效。这避免了局部或者偶然/不规则的瑕疵导致产品整体报废。由于通常来说整个盒的完整性不妥协于一个、局部的缺陷区域,因此这将是有利的。
由于不需要从所述板上切割试样,因此,本发明还避免了因出现与工厂地板上的生产线相邻且独立于所述生产线的刀具或切割设备而产生的健康和安全问题。这对于本发明也是有利的。
根据本发明的第三个方面,还提供一种新的测试模式,该测试模式重点集中在瓦楞特性的失效上,而非绝对失效点上。
本发明的发明人已经发现,没有被破坏的瓦楞件不具有单一的失效点,而是相反地具有多个阶段的失效,所述多个阶段的失效具有三个明显的失效点。通过图5至图10中示出的变形对负载轨迹可以清楚地看出。因此,本发明的发明人使用这种具体失效特性来精细调节测试设备,从而以非破坏性的方式提供更快的测试结果。与动态刚性测试类似,但是与所述盒压缩测试不同,所述板的完全失效并不是所述测试的一部分,因此,一旦试样位于所述测试设备内,那么就可以快速地在所述试样上执行所述测试。然而,与所述动态刚性测试不同,本发明可以在所述板本身上进行,而不需要从板上切割试样。因此,根据本发明的第三个方面,提供一种由所述测试机执行的板测试方法,所述测试方法包括:将由已知类型的瓦楞材料制成的板设置在所述测试设备的支撑板和压力板之间;通过相对于所述支撑板移动所述压力板向所述支撑板和所述压力板之间的所述板施加负载,利用安装在所述测试设备上或所述测试设备内的一个或多个传感器获取负载和变形读数(load anddeflection reading);以及,输出至少一对负载和变形读数以与所述已知类型的板的给定变形的预设读数进行比较,所述给定变形是不超过所述已知类型的瓦楞材料的预定平均第一失效点90%的距离。
优选地,所述测试方法还包括:利用卡尺测量承受负载的区域中负载不超过20N/cm2的点。或者,更优选地,利用卡尺测量承受负载的区域中负载不超过10N/cm2的点,但是优选地超过1N/cm2的点,或者更优选地超过3N/cm2的点。这种卡尺可以作为在假设的大致零变形的位置获得的参照卡尺(reference calliper)。利用通常被称作“软施加(soft landing)”的方式获取卡尺读数,典型地,所述卡尺读数具有上述明显的负载水平。在一些实施例中,软施加负载可以一共在5N至30N之间。优选地,10N为优选的软施加负载。
对于典型的测试机,所述压力板具有平坦的、盘状、朝向所述板的表面。优选地,所述压力板的直径为大约20mm。因此,所述压力板具有用于承受所述板的表面积为大约3.14cm2。所述压力板的形状和直径可以改变,但是,优选地,压力板的面积在2和10cm2之间。
优选地,所述压力板与驱动机构相连,以向所述坯料施加高达至少500N的负载力,或者在另一种实施例中施加高达至少1000N的力。优选地,对应于假设的大致零变形,在负载在10N和40N之间的位置处设置参照卡尺。
所述板测试方法还可以包括在将所述板插入所述压力板和所述支撑板之间之前,通过所述压力板朝向所述支撑板的移动获取零卡尺数据,并且将所述卡尺数据撤销。
所述瓦楞板的第一失效点是板出现第一个最大负载处的变形的点。这对应于所述板的槽的第一个拱起,即,瓦楞结构第一次失效,即,瓦楞结构变形。随后存在第二失效点,这是相对的槽拱起(flute arches)失效的位置,即,瓦楞结构也变形。随后,还有最终失效点,在该最终失效点,槽壁(连接槽拱起)也失效,即,也变形。这被认为是所述瓦楞结构的整个结构失效。图35和图38提供了胶粘瓦楞结构的第一种类型的失效形式的代表性图片(其中,所述拱起被分别粘结至所述板的顶面和底面)。
优选地,所述测试设备还在所述板提供零变形点参照时进行卡尺测量。然而,这还可以用作查找表内的交叉引用,所述查找表包括预定的读数。在所述板的卡尺测量不匹配,或者与所述类型的板的预定平均卡尺测量尺寸相比时,所述板的卡尺测量的变化超过预定的增量值(delta),所述卡尺测量可以提供简单的失效指示。
还优选的是,可以获取两个卡尺读数,第一个读数在利用变换机装置转换所述板之前获取,第二个读数在利用变换机装置转换所述板之后获取。这还可以提供另一种简单的使用卡尺确定的失效,例如,当两个卡尺读数的差距超过所述类型的板的预定量时。但是,这也为损坏确定提供额外的数据,因此是更有用的。
在一种优选实施方式中,所述测试寻找给定负载的变形增量。在优选的实施方式中,利用初始卡尺测量值(例如,给料端的卡尺尺寸(即,所述转换装置利用给料辊挤压所述板之前的尺寸)减去面板卡尺测量值(即,在转换后获取的第二卡尺尺寸),加上当所述板被设置在所述测试的预设负载下时第二卡尺所测得的变形值。这代表所述预设负载是达到所述样品的板类型的的第一失效点的预定负载的大约50%至95%。并且,最优选地,是达到第一失效点的预定负载的85%。当所述变形增量超过目标增量时,所述板失效。否则,所述板合格。
使用两个卡尺(一个在转换前,一个在转换后)防止在所述给定假阳性(false positive)的85%的负载处产生过转换变形。毕竟,如果所述板被所述转换机过度挤压,将可能不再弹性恢复,并且,因此在所述软施加点可能具有较小的卡尺,并且,可能具有更大的刚度风险(从而变形较少,并且导致假阳性,而不是呈现用于纠正变形的预转换卡尺)。
图5至图10展示了多种不同类型的板的多种轨迹,利用多种不同材料的应用中,(在一些示例中)包括在板上进行的导致某个失效点(例如,第一失效点或第二失效点而非第三(完全)失效点)的第一测试的轨迹,并且,随后,在同一试样板上的测试随后展示了局部失效的板对应于在不同的第三(完全)失效点施加负载的特征,从而展示了可以在还未发生完全失效时辨别板的压缩失效——可以至少通过预期的第一失效点的较低轨迹来辨别所述压缩失效。
因此,本发明的特征在于,分析被测试的板的力与增量值数据之间的关系与这种板的预期反应相对比——已知预定的通过对相同类型的处于良好状态下的板的在先测试获得所述预期反应。
优选地,本发明观察提供所述板的第一变形所需要的负载,即,所述变形为第一失效点变形的85%,或者相反地,观察达到第一失效变形点的负载的85%所需要的负载产生的变形,并且在实际力/变形与预期的所述变形/力对应的力/变形的基础上提供合格或者表示被测试的板的质量特性的参数。
由于没有与第一失效点交叉,所以这是非破坏性测试。
优选地,测试变形或力在达到第一失效点所需的预期的变形或力的50%和90%之间。
优选地,所述系统包括数据库或查找表,该数据库或查找表包括用于不同类型的板的测试数据,以使得所述测试设备可以为给定的板结构查找合适的读数。优选地,除了根据所述板的形式本身的数据之外,所述数据库或者查找表还具有根据所述变形的数据和/或根据力响应的数据,所述数据包括以下数据中的至少一者:凹槽的轮廓类型、材料重量、和材料类型,例如,a)顶部织造材料,b)底部织造材料,c)凹槽材料,d)层结构(即,三壁设计或两壁涉及),和e)厚度卡尺,还可能加上不仅仅是第一失效点变形/力,还有第二失效点变形/力以及第三失效点变形/力。
优选地,对于每一种板结构,标识有识别“板类型码”,借此,可以通过参考所述板类型码在查找表中快速地查找给定的板类型的所有细节。
优选地,所述测试过程包括在最终板上进行的测试之前的参考测试,其中,所述最终板为离开转换装置的板。可以在离开瓦楞成型机的板上进行上述参考测试,即,在进入转换装置之前进行上述参考测试。另一种可能性是将所述板带离所述转换机,但是在利用所述转换机上的给料辊夹紧所述板之前进行所述参考测试。这通常被称作供给板。
所述参考测试允许将瓦楞成型机或者转换单元施加在所述板上的任何损坏都被独立地标记,借此,如果需要的话,可以调节所述瓦楞成型机,或者如果所述损坏是在转换单元中产生的话,可以调节所述转换单元。例如,可能需要将所述转换单元的给料辊压、喷墨辊压或者切割/刻痕/穿孔/折叠辊压调节至确保所述板经过所述转换单元时没有损坏,而不需要利用瓦楞成型机和转换单元进行试错步骤来辨别产生损坏的位置。还可以为严重损坏的最终板提供校正和参照卡尺,从而不将所述最终板的变形保留在后续的转换挤压测试中,并误判合格。
利用本发明,由于为了达到读数所需要的挤压程度较小——通常小于1mm,并且可能小于0.8mm,或者甚至小于0.5mm,并且,更优选地,达到约0.4mm,因此可以在短至5秒或者短至10秒之内提供插入所述测试设备中的板的测试结果。对于待执行的测试而言,不同的板类型需要不同程度的挤压,然而,仍有一些仅需要低至0.35mm的挤压方能确定失效的情况。因此,由于可以快速地进行测试,因此可以在一分钟内对所述转换单元或者瓦楞成型机进行多次测试和调整,因此允许对所述转换装置或瓦楞成型机进行快速的精细调整,因此减少了切换命令时,或者任意一天需要更换辊子或者材料供应时,所述转换装置或瓦楞成型机的停机时间。
一种优选的测试设备使得加压臂(即,压力板)的给料速度为大约每分钟12.5mm,或者在每分钟5mm和每分钟20mm之间。
有时,在所述测试中用到的负载是指扭矩负载。这是因为,所述压力板的驱动件的形式——所述驱动件具有电机,并且所述扭矩负载为所述电机的输出。因此,例如,达到第一失效点所需的电机扭矩将是第一失效点扭矩或者100%扭矩。可以通过在试样板上的测试预先设定所述扭矩。然而,用于合格/失效的测试的扭矩可以是100%扭矩的一部分,即,在100%扭矩的50%至95%之间,优选地,是第一失效点扭矩负载的85%。然而,所述负载通常是所述板的挤压负载,而不是施加在所述板本身上的扭矩。的确,优选地,所述负载不是施加在所述板或面板上的扭矩负载,并且,相反地,所述负载可以更加简单,仅仅是所述支撑板和所述压力板之间的挤压测试。
因此,在优选的设置中,为了获得合格/失效结果,可以有两个选项:
1、输入大约为第一失效点的85%的扭矩值,并测量变形—如果所测得的变形小于目标变形值,那么所述板是合格的,但是,如果所测得的变形大于所述目标变形值,则所述板是失效的。
2、输入所述圆柱的达到从软施加点所达到的目标变形值,并测量所述圆柱达到目标变形值所需要的相应的扭矩,并且,例如,如果该扭矩是达到第一失效点扭矩的80%,那么所述板则是合格的,但是,如果所述扭矩远低于,例如,第一失效点扭矩的30%至40%,那么所述板之前已经被第一失效点冲压过,并且因此所述板是失效的。
需要解释的是,在合格点和失效点之间具有增量值—即,“琥珀色”条件(“amber”condition),潜在性地暗示了非决定性的结果,或者为了构建调节较小的局部缺陷的余量。然而,这并不是必须的。
本发明还提供一种预成型坯料,该预成型坯料能够直接用于组装成包括顶层、底层和顶层与底层之间的至少一个瓦楞件的包装或盒,并且所述包装或盒还包括关于所述包装或盒结构特征的说明,该说明在利用上述或此处描述的方法或装置生产的坯料所给出。
优选地,所述板是调节所述生产线的结果,其中,来自所述测试过程的反馈允许通过对瓦楞成型机或者转换单元的调节(例如,辊缝的调节、辊子对齐的调节或者辊压的调节)来实现所述调节。
本发明还提供用一种测试设备,所述测试设备设置有支撑板、压力板、框架、用于相对于所述支撑板移动所述压力板的机构,和传感设备,优选地,该传感设备为负载传感器和位移传感器的形式,用于测量由所述压力板或者所述支撑板造成的或者所述压力板和所述支撑板两者共同造成的移动和力,以及用于接收所述支撑板和所述压力板之间的板的槽,该槽沿所述测试设备的整个宽度延伸。
优选地,所述压力板48适于由力传感位移机构56所移动,从而将所述力传感位移机构中的所述负载传感器与所述位移传感器整合为一体。
优选地,所述测试设备包括集成的屏幕。
优选地,所述屏幕为触摸屏,以用于控制所述测试设备的操作。
优选地,所述屏幕显示被测试的板的合格信息或者失效信息。这可以通过交通指示灯指示信息,例如,利用绿色或者琥珀色指示合格或初步合格,并且利用红色表示失效。
优选地,所述测试设备布置为获取所述板上的多个测试读数,并且根据所述多个测试读数提供通过或失败分数。这优选地代替了仅使用一个读数的情况,虽然每次测试都可以提供独立的合格或失效分数。
优选地,对多个结果求平均值,用于提供合格或失效分数。
可以通过螺纹驱动,或者通过带驱动,机械地、液压地或者气动地来提供所述压力板的移动。由于线圈电机的精确性,因此,优选方式为利用移动式线圈电机(coil actuator)。所述线圈电机可以为音圈型电机(voice coil typeactuator)。
优选地,所述压力板比所述支撑板小。
优选地,所述压力板具有不超过30mm的外尺寸,并且,优选地,所述压力板是25mm或20mm的圆盘。通过提供小的压力盘,进行所述测试必需的负载较小,因为,在较大的区域上,需要提供较大的力才能提供到大致所述板变形所必要的总挤压。
优选地,采用所述测试设备进行以上讨论的一种或多种测试方法。
本发明还提供一种瓦楞坯料生产线,其特征在于,所述瓦楞坯料生产线上设置有上文中定义的设备。
本发明还提供一种瓦楞坯料生产线,其特征在于,在来自所述瓦楞坯料生产线上制造的坯料或产品上执行上文中定义的方法。
本发明还提供一种瓦楞坯料生产线,其特征在于,所述瓦楞坯料生产线上设置有上文中定义的测试机。
本发明还提供一种如上定义的瓦楞坯料生产线,所述瓦楞坯料生产线的瓦楞成型机或者变换机具有校准的辊压,以用于生产由上述坯料制成的特定的坯料或产品。这种校准辊生产更可靠的无缺陷的产品供应,因此减少可能的返工。
本发明还提供一种瓦楞坯料或产品,该瓦楞坯料或产品来自如上定义的瓦楞板生产线上制造的坯料,所述瓦楞坯料生产线的瓦楞成型机或者变换机具有校准的辊压,以用于生产由上述坯料制成的特定的坯料或产品。由于使用了本发明所提供的瓦楞坯料生产线,所述坯料的材料重量能够被优化,并且由于不存在所述瓦楞坯料生产线的瓦楞板成型机或转换装置上的辊子在坯料上施加的压力过大或不足的情况,因此,所述坯料通常将是无缺陷的。
本发明还提供一种由上文中定义的瓦楞板生产线生产的坯料形成的成垛或者成包的瓦楞坯料,所述瓦楞板生产线的瓦楞成型机和/或转换装置具有校准的辊压。由于使用了本发明所提供的瓦楞坯料生产线,成垛或成包的坯料的材料重量能够被优化,并且由于不存在所述瓦楞坯料生产线的瓦楞板成型机或转换装置上的辊子在坯料上施加的压力过大或不足的情况,因此,成垛或成包的坯料通常将是无缺陷的。
下面将参照附图进一步详细地描述本发明的这些和其他特征,其中:
图1展示了箱测试设备;
图2展示了动态刚性测试设备;
图3展示了用于切割图2中动态刚性测试设备的试样的模板切割装置;
图4展示了用于形成查找表的数据的挤压/变形测试设备,所述查找表用于测试非破坏性试样50的本发明中;
图5至图10展示了利用图4中的测试设备执行测试获得的测试数据结果或者图表;
图11展示了用于本发明的板测试设备的第一种设置;
图12展示了所述测试设备的支撑板和压力板的细节;
图13和图14展示了根据本发明的测试设备的另一实施方式,所述实施方式具有用于接收此处待测试的板的槽;
图15至图19展示了所述测试设备在优选测试过程中,测试设备上的使用的屏幕的输出样板;
图20至图34展示了测试设备的优选设置及其制造模式;
图35示意性地示出了核心具有良好瓦楞结构的瓦楞板的剖面图,图中清晰的示出了凹槽形状;
图36展示了经过第一失效点的具有相同结构的瓦楞板,其中,所述瓦楞结构的波形的冠部塌陷,与图35相比,所述板的高度相应减小;
图37展示了经过第二失效点的具有相同结构的瓦楞板,其中,在此,相对的冠部,或者所有的冠部已经塌陷,与图36相比,所述板的厚度也相应减小;
图38展示了完全失效的瓦楞结构/凹槽,其中,所述冠部以及冠部之间的壁均已塌陷,因此,所述板是完全塌陷的瓦楞板,此后,所述瓦楞结构将提供极小的挤压阻力,因此,现在与图37相比,所述板的厚度被进一步减小。
首先,参照图1,图1示出了盒挤压测试(BCT)设备。如前文中讨论的,在这种盒挤压测试设备中,盒10位于上板12和下板14之间,并且被挤压至失效点。通常,失效通过褶皱视觉传播的方式,可以在盒10的角部或者在上板12与下板14之间延伸的边缘处观察到。这种失效还导致盒10所提供的挤压支撑力明显下降,这种下降可以从变形-力曲线里明显的看出,该变形-力曲线显示在相邻的电脑20的电脑屏幕22上。这种测试是本领域公知的提供盒的绝对抗压强度的测试。然而,不幸的是,由于由所述测试所辨别出的失效是由所述盒的结构失效所确定的,所以,在辨别板的失效的部分时,这种方法有些不准确。由于需要在进行测试之前组装成盒,并且还因为,为了达到对失效的检测并提供“盒强度”读数(例如,如果存在目标强度的话,所述读数为数值或者合格/失效指示),需要较大的变形,所以,这种方法执行起来也相对较慢。
还观察到的是,由于整个盒都被测试,而不是仅测试盒的一部分,当将所述盒设置在所述装置的挤压循环中时,角的垂直度或者折叠的正确度(true-ness)中的瑕疵也可能导致明显的初始变形,因此,在所述挤压循环中,所述测试尝试提供具体的强度读数,而不是失效数值。这是在完整坯料、或者由该坯料制成的完整的盒上进行的测试的通病,但是这比在从所述坯料上提取试样上执行的测试的问题少。
接下来参照图2,图2展示了这种在从坯料上分割下来的试样上执行的更加可靠的测试。在本测试中,从坯料上获取试样,并且,利用动态刚性测试机或者DST装置对所述试样进行测试。亦如上文中公开的,此处,这种装置通过上述试样的扭矩负载为所述坯料的材料提供动态刚性读数,而不是所述板的整体强度读数。本测试被认为更加精确,并且能够重复地提供关于所述板的质量的读数。然而,由于需要从所述坯料上切出所述试样,然后将所述试样设置在两个夹具之间(所述试样的每端各设置一个夹具)仅在这些之后进行所述DST测试,因此,所有这些DST测试趋向于是一种比较慢的测试过程。
即便因为所述DST装置明显比BCT装置小导致DST可能比BCT快,并且更便携,但是,测试过程(包括准备试样)仍然可能花费几分钟,并且当每天在20至30个产品上执行时,正如将在纸板包装生产线中发生的(每个生产线生产不同产品,仅仅是不同的打印工序或者不同的板类型,或者不同的切割轮廓),也许在给定的产品上需要进行多个测试,以精确调节生产线中转换装置或其他辊子、切割件、折叠件等,即便这种较快的测试仍然被认为太慢了,以至于无法在所有产品线上进行商业应用。毕竟,如果每个测试花费2分钟,即使是每个产品单个测试都导致一个小时的额外停机时间(2分钟X30个产品线更换),并且这一停机时间将增加至不同生产线之间更换辊子/材料所产生的必要停机时间中。然而,测试结果是可重复的,并且是可靠的,并且因此被认为是板质量良好的指示。因此,大量的生产线都使用这种测试作为瓦楞质量测试工艺。
然而,已经发现了DST测试的另一个问题:由于需要从离开所述生产线的板上切出所述试样,这些试样是必须加载在所述测试设备中的试样(原因在于测试的模式—在所述试样中提供扭转,然后分析弹性恢复),因此,由于在通过切出试样的工艺中向所述试样中引入错误,或者在将所述试样加载在夹具26、28之间是向所述试样中引入错误,因此在测试结果中存在发生变动的不良可能性。例如,可能提供过高的夹持力,并且由于板可能具有不同的厚度或强度,所述夹持力的规定或者标准并不是明确的。可选地,如果在随后的试样中,用于切割所述试样的刀锋不太锋利,那么所述瓦楞结构可能被不定地损坏。
在切割所述试样的过程中,施加在所述引导模型或者样品模板上的负载、或者切割速度(或者所述刀锋完成切割所需要的经过次数)也可能引入变动。
因此,将有利的是,一种允许准确、快速地确定所述瓦楞件是否满足该类型的板的标准强度需求的新的测试过程。
由于能够消除这种刀片在工件中的使用环境的健康和安全隐患,因此,还将期望的是,在生产线(即用于切割出用于测试的所述试样)中不使用刀片。
因为快速,实际中执行了另一种类型的测试,并且这种测试仅仅是对板的卡尺,即,板的厚度,进行测试或确定。可以将测定的厚度与该类型板的标准厚度进行对比,并且,如果所述板过薄(或者—不大可能—过厚),那么所述板将不满足该类型的板的要求,并且因此可能被否决。然而,已经意识到的是,由于瓦楞结构倾向于具有一定程度的恢复,借此,如果仅挤压一定量(即便达到导致所述板内的槽结构的一定程度损坏的第一变形),瓦楞结构弹回初始厚度,所以,卡尺测试不足以确定板是否仅是局部损坏。因此,卡尺测试可以为所述槽是否正确地支撑所述板的表面之间的高度或空间提供准确的判定,但是,所述卡尺测试不能确定所述槽是否具有事先的塌陷或者弹性回弹。由于如果所述槽事先具有第一初始塌陷(又叫做第一失效),所述瓦楞件将不具有和所述槽没有初始缺陷时相同的总体刚度和强度特性,与玻璃纤维安全帽相似,在经过第一次冲击后,它们将不再像之前一样强壮,因此,缺陷中的后者是一个问题。
可以通过图10的图表中所示的变形/负载看出这种在第一局部挤压后的槽中的局部弱化,其中,在多个试样上重复执行了所述测试,并且,每个测试达到不同的失效程度,以展示这种环境中的不同轨迹特征。
执行的测试被从1至6编号。
执行第一测试,仅为示出第一失效点、第二失效点和第三失效点的存在。图35至图38分别代表了这些失效的一般形式,通过在各个失效点处的截面处的槽的形状展示了三种失效的每一种模式。
在所述轨迹中,三个峰58、60、62代表了这三个失效点。其中,第一峰58对应于如图36所示的第一槽失效。第一峰58是所述槽失效(或者弯曲)的波形内的两个相对的槽的冠部。随后,第二峰60代表第二槽失效,对应于图37中,所述槽塌陷、失效或者弯曲的顶部波形和底部波形的冠部。随后,第三峰62代表了所述板的最终塌陷。在这种失效中,所述冠部之间的壁也开始塌陷、失效或弯曲,参见图38。
随后,在没有被破坏的新试样上执行第二测试。第二测试的轨迹沿X轴相对于第一轨迹移动,但是,这仅代表了沿X轴的不同起始点—否则,在加载过程中所测量的力的特性与第一轨迹明显相似。
可以看到的是,在第二测试中,开始加载负载,但是在导致对应于第一失效点58的负载力之前停止加载,即,负载峰值为大约500N,其中,第一轨迹中出现的第一失效点发生在大约600N的负载处。因此,槽承担一定程度的挠曲,但是槽并没有失效。
一经释放挤压,所述板就弹性地恢复至其起始厚度。
随后在第三测试中对同一试样进行测试(对第二试样进行第二测试),并且,即便沿图表中的X轴移动(大约0.1mm),仍然可以清晰地看出所述轨迹为重复的相同的曲线,由于具有不同的起始点(例如,由于弹性恢复并不完美,借此,可能具有稍小的卡尺——可能是上述的0.1mm)。
随后在另一新试样中执行第四测试(对第三试样进行第一测试)并且,通过第一失效点对所述试样进行测试,但是在第二失效点之前的进一步变形之前—在上述变形点处以及超过第一失效点58但是小于第二失效点60的负载点处停止。进行完第四测试,以允许在相同的第三试样上执行后续测试,但是这次,所述试样为局部失效试样。
第五测试是在第三个试样上进行第二测试,即,局部失效试样的测试,并且可以看出,未出现第一失效峰58,并且所述轨迹初始地沿着朝向第二失效点的更低的轨迹。随后,所述轨迹简单地朝向第二失效点60向上移动(尽管第三试样的挤压也并未达到第二失效点60)。
随后在第三个试样上执行第六测试,但是,相反地,这次达到最终失效。由于不同的起始点,所述轨迹再次轻微移动,但是基本上还是初始地沿这第五测试的轨迹。
在第六个测试的轨迹中还可以看出,第二失效点60所需要的负载大致与第一测试中的相同(大约900N)。相似地,最终失效点的负载也与第一测试相似(大约1700N)。
所述轨迹的向上走的端点简单地展示了所述板的全挤压,在所述板上,负载随着所述测试设备的板通过受挤压的瓦楞试样互相挤压而增大。
因此,通过上文可以清晰地观察到对应于初始变形的负载特征能够给出关于所述板是否已经承受第一失效点的指示。由于在瓦楞成型工艺中或者转换工艺中,例如,如果所述辊缝或者辊压未正确设置,瓦楞板将可能承受这种失效类型的失效,但是卡尺测试不能够探测到所述失效。因此,本发明试图探测这种失效,以允许所提供的板被认证为符合提供的板的类型的要求。
由于在经过第一槽失效的损坏的板中不存在第一失效点,轨迹或者力-变形曲线的对比允许确定已经经过转换装置或者瓦楞成型机基础上的辊子中的工艺的板是否损坏。如果轨迹或力-变形曲线展示了没被破坏的板的初始强度特征,那么所述轨迹或力-变形曲线将沿着朝向第一失效点的路径,但是如果已经被所述工艺损坏从而使得所述槽上已经存在了损坏,那么相反地,所述轨迹或力-变形曲线在朝向第二失效点回复之前,将展示较低的负载特性。
因此,可以通过在现场采样上的测试数据的对比,并且将所述测试数据与未被破坏形式的预测试样的期望数值进行对比,以确定在非破坏性测试中所述试样是否发生上述形式的损坏。
接下来参照图4,图4展示了用于产生未被破坏的产品上的样品数据的查找表的测试设备。在这种实施例中,从已知未被破坏的板上切割直径通常为80mm的盘,并且能够从所述盘上获得所述测试数据,借此,能够获得由所述生产线生产的所有不同类型的板对应于图10中第一测试的数据的曲线后的数据。这可以包括由多种不同顶板、不同底板、不同瓦楞结构(形状、频率和幅度)制成的板、以及不同的瓦楞结构/板的厚度以及层数量的板的测试数据。可以为查找表提供这种数据,以与生产线的实际产品(例如,现场产品)的实际数据进行对比。
接下来参照图5,图5展示了达到失效的独立测试的六条轨迹,其中的四条轨迹是未被破坏的存货上的轨迹,其中两条是受损存货上的轨迹,并且因此,跟随有朝向第二失效点(未发生第一失效点)的不同路径。可以看出的是,未被破坏的存货的轨迹沿着具有三个明显拐点(inflection)的路径,每条路径代表上述三个失效点中的一个。其他两条轨迹仅具有两个明显拐点。
随后,图6展示了在不同类型的板上进行的相似测试—在所述板中,所述瓦楞件由刚度更大的材料制成。在这种测试中,四条轨迹仍然遵循大致相同的形式,而其余两个明显地未展示出第一失效拐点。因此可以通过对曲线的早期部分(或者较早地对应于变形负载的部分)辨别损坏。
随后,图7展示了六种其他的轨迹,四个板仍然展示了三个失效点,而其他两个仅展示了两个失效点。在这些试样中,使用较厚的槽材料,并且这些较厚的槽材料在最终失效点出展示了较大的变动。尽管如此,由于与未被破坏的板相比,两个受损板的轨迹明显不同,因此仍然足以重复第一失效点,以允许做出判定结果。因此,对响应于变形的早期负载的再次学习能够展示板是否一经被损坏。
图8和图9还进一步展示了由刚度更大的槽材料制成的板的轨迹,并且与两个受损的板相比,通过所述测试的板上存在第一失效点是非常明显的。借此,可以根据对负载的初始响应达到板的合格或失效。
因此,清楚的是,通过查找现场采样对于给出的这种变形的耐压力(此处用牛顿来衡量),并且通过将所述耐压力与对应于上述变形的期望值相比,并且可能通过观察,例如,第一失效点的期望值的50和90%之间的点,可以确定所述槽的质量。相似地,可以测量固定的负载导致的变形,并且将其与对应于上述负载的期望变形(例如,第一失效点的50和90%之间,优选地,第一失效点的85%)相对比,能够提供槽状态的指示。如果所述板通过所述测试,那么所述槽处于正确或可接受的状态,而当所述板失效时,所述槽被例如,瓦楞成型工艺,严重损坏。
由于不需要使得进行所述测试的所述瓦楞结构完全塌陷,因此上述测试过程允许执行快速测试,本发明初始地涉及上述测试过程,并且确保可靠的读数。优选地,在转换前或者转换后,直接在离开所述生产线的所述板执行所述测试,即,不需要从所述板上切割试样。因此,所述测试设备具有用于接收板的边缘的缝或槽。
鉴于快速测试,还可能的是在所述生产线旁边执行所述测试,其中,操作者可以执行所述测试,并对所述辊压进行精细调节,以避免在生产所述板的过程中或者在将所述板转换成相应的坯料的进一步产品的过程中损坏所述板。由于为了获得测试结果需要非常小的变形(通常为小于1mm或者,甚至小于0.5mm),因此可以在一分钟内执行多次所述测试。
发明人还意识到的是,由于所述瓦楞成型机或者转换装置中的辊子的安装或磨损状态可能有改变,因此,对于一个板而言,穿过瓦楞成型机或者转换装置的宽度方向的单个测试是不足的或者不准确的。例如,所述板的边缘比其他位置受到更大挤压,或者所述板的中部比边缘受到更多挤压,例如,当所述辊子磨损以使得长度方向上逐渐变细时,或者当所辊子轻微错位时,可能会出现上述情况。因此,本发明还提供一种方法,在所述方法中,在单个板的宽度方向上执行多次测试。在现有技术的方法中,由于需要从所述板上切割所述试样,这将涉及沿所述板的宽度方向切割多个试样,因此进一步延长测试过程。然而,由于切割试样可能将测试过程减缓至一种不可接受的水平,因此,在不从所述板上切割上述试样的情况下,本发明实现了完整的多次测试程序,因此所述测试方法节约了时间。因此,根据本发明,理想的是,在完整的所述板上进行所述测试,而不是从所述板上切割用于测试的试样。还优选地是,测试准备周期以及测试执行周期可以短于20秒。
在一种优选的实施方式中,在未被破坏的板或坯料的多个位置上测试所述未被破坏的板或坯料。例如,对于坯料或者具有四个侧面的盒,可以在形成所述盒的四个面板上进行所述测试。如果所述盒具有多个侧面,虽然没有必要对每个侧面都测试,但是可以适当地进行多个测试。相似地,如果具有扁平物或者其他有效的面板,也可以对其进行测试。然而,这仍然不是必须的。
优选的是,上述测试中的每一个的测试准备及执行周期可以短于20秒。它们还可以全体长于20秒。
优选地,本发明涉及在多个位置处测试所述板,并且优选地,在四个或更多个位置处测试所述板。
所述板可以是精加工坯料,或者所述板可以是从所述瓦楞成型机切割下来(即,在插入所述转换装置之前)的板或者宽板,或者部分成型坯料,或者设置在所述转换单元的给料托盘上的板。在后两者上的测试可以提供转换后的坯料或者精加工的坯料的参照。那么,当所述转换装置对所述坯料造成损坏时,通过对经过所述转换装置后的前面的板进行后续测试,可以稍后分辨所述损坏。随后,可以采用所述转换装置或者可以降低所述转换装置的压力,以矫正或去除其中的安装错误。然而,如果第一个测试相反地展示出所述瓦楞成型机导致了所述损坏,那么可以反过来对所述瓦楞成型机进行调整。
由于所述生产线中的装置倾向于具有用于调节辊压等的按钮控制器,因此,通过将所述测试设备设置在所述控制装置旁边,所述板或坯料的快速测试与所述辊压的快速、简单的调节能够允许所述坯料快速地从所述转换装置中流出,以微调从而提供所需结果。
本发明发现,每分钟可以执行多于三个,并且可能是四个测试,并且与测试本身一起对所需的机械进行调节可能仅需要花费3-6秒。
优选地,在被控制的环境中执行所述测试。这将包括执行用于填充所述查找表的测试,并且在生产过程中在生产线上实施所述测试。大部分纸板包装工艺的优选的环境温度为23℃+/-1℃、相对湿度为50%+/-2%。所述被控制的环境为纸板提供可预见或可重复的特征,这对基于瓦楞件的木材或纤维素纤维尤为重要。
正如已经示出的,通过在生产线附近设置所述测试设备,可以容易地在所述生产线暂停时将产品带离生产线。随后可以对所述产品进行测试,并且随后如果必要的话可以对所述生产线进行调节。随后,对所述生产线的操作可以是恢复生产模式,并扔出用于测试的下一个产品(例如,如果先前有调整)以检查修正后的产品是否符合所需的要求。
由于在所述产品上执行所述测试,而不是在切割自所述产品的试样上执行所述测试,或者甚至在再成型的产品(例如,由所述产品组装而成的盒),并且由于所述测试仅观察对负载的初始反应,因此所述测试过程足够快,从而允许在一分钟内进行多个测试和生产线调节以及重新开始生产,或者先对盒进行盒冲撞测试或者甚至进行动态刚性测试。
因此,较快的测试减少了生产过程中的停机时间,从而提高了生产效率。所述测试还能够减少对生产线损坏,从而允许更大的材料利用率—选定的材料能够使得最终的瓦楞板/产品达到更加一致的强度特性,并且因此消除残留在生产线上的产品,可以为用户提供更小的强度安全边际,因此,允许提供更轻的包装,同时始终如一地提供用户所需的理想强度。
由于所述包装使用了较少的原材料,因此减少的重量还可以减少对环境的破坏,并且由于存在较少的待运输/循环的包装,因此还可以减少运输费用。
接下来参照图11,展示了本发明的测试设备的第一种实施方式。所述测试设备包括支撑表面46、压力板48和框架54,待测试的板设置在支撑表面46上,压力板向位于压力板48下方的板施加压力,框架54用于支撑压力板48。在这种实施方式中,所述框架额外地支撑所述压力板的驱动杆64、用于通过线缆68向计算机66发送数据的力传感位移机构56和负载传感器或发送器52(在本实施方式中,USB电连接于(cable to)独立的计算机/笔记本电脑)。
所述装置还包括电源单元70,该电源单元70设置为向力传感位移机构56和负载传感器52提供电源。由于存在在不同电压下操作的部件,或者,由于想要将驱动电机和传感器之间的电源分开,以避免干涉,因此本实施方式还具有第二电源单元。然而,如果优选地为了降低成本,相反地可以设置单个电源单元。
在本实施方式中的支撑板46由单个的部件形成,该单个的部件具有腿72,该腿72用于将所述测试设备支撑在桌子上。还可能的是,所述支撑板可以是与框架54集成设计。
在本实施方式中,所述压力板明显比所述支撑板小。然而,也可以具有不同的布置,例如,如图1或图4中所示(其中,所述压力板与所述支撑板具有相同的尺寸)。然而,优选地,支撑板的尺寸要小10%。使用较小的压力板允许用于所述压力板的驱动单元比较小,但所述测试设备仍然能够为所述板提供足够大的压力。另一方面,由于随后可以为待测试的板提供稳定的支撑表面—所述板将具有较小的在支撑板上摇晃的趋势,优选的是可以使用较大的支撑板,应当记住的是,所述板的潜在优点在于可以被操作者维持在所述测试设备中。
电源单元70可以通过线缆74与主电源相连,并且因此,电源单元70可以包括电压转换器。
在本实施方式中,力传感位移机构56的形式为移动线圈电机,或者音圈电机,并且,优选地,力传感位移机构56可以提供精确度高达至少50微米(或者更优选地,10微米,或者更优选地,5微米或1微米)的位移测量。虽然通常不是必须的,但在一些实施例中,精确度高达1至0.1微米之间,也可以是有利的。在优选的实施方式中,力传感位移机构56的精确度为大约5微米。
对于上文中讨论的较小的压力板,优选地,驱动单元能够提供高达100N或者150N或者甚至200N的负载。由于压力板较小,因此不需要较大的力。优选地,所述驱动单元提供高达185N的负载。通常,对于测试设备来说,具有形式为直径25mm或20mm的板的形式的压力板48是足够的。因此,所述压力板可以比其更大或更小。相似地,所述驱动单元的力性能可以大于或小于185牛顿。
由于在测试过程中,所述槽不必完全失效,并且由于所述负载区域较小,因此,需要比在盒挤压测试中或者图4中用于测试80mm盘的实验室设备更小的力。
电源单元的一种适于本发明的测试设备的形式是移动线圈电机。这种设备的制造商包括SMAC。这种设备可以是线性电机和线性/旋转电机,并且两个可能的模式型号为SMAC生产的LAL300和LAL500。其他可能的模式型号包括SMAC的LAL95-015-85单元。优选地,电源单元具有高速单轴控制器。合适的控制器可以是SMAC生产的LAC-1控制器。
优选地,所述布置将提供位移测量和行程长度高达15mm、25mm或50mm的位移的负载读数,因此,优选地,所述布置足以测试瓦楞板—这种瓦楞板几乎不厚于10mm。
参照图13和图14,展示了测试设备的修改的变形。在本修改的变形中,所述计算机结合至所述测试设备的壳体内,并且,因此所述测试设备的前面具有屏幕。该屏幕为触摸屏,以允许用户交互以控制所述测试过程。
如图14中所示,设置有槽,所述板夹在槽中以进行测试。槽76优选为10mm宽,以容纳瓦楞板商业中常见的板的厚度。如果适于从较大的板取样,那么还可以使用厚度更宽的所述槽。虽然如果需要,所述槽的宽度是可调节的,以例如,在测试过程中将板固定在槽中,但是所示的槽具有固定的宽度。注意的是,由于固定可能会是导致所述板损坏的原因,因此优选不对所述板进行固定。
由于允许所述板的边缘快速地出现在测试设备中,所以,所述槽的设置是有利的。由于所述槽是其提供的入口的限定,而不会阻碍测试设备快速接收瓦楞板的能力,因此,所述槽可以提供安全保卫机构。例如,由于手指不可能在所述槽内额外匹配,所述槽防止操作者的手指插入,但是所述槽应当足够宽以容易地接收所述板的边缘。
在使用时,触摸屏78的屏幕上可以具有多个软件图标或按钮,根据测试设备的不同模式,按钮或图标80也可以是不同的。在图13中,所示的初始模式具有多个供选择按钮。例如,可以选择待测试的板的类型,或者选择待进行的测试类型。
优选的是,所述测试设备连接于所述产品线的网,以便于所述及其能够自动地提供正确的产品生产线数据,或者,以便于所述测试设备能够从数据库中上传正确的产品生产线数据,例如,从产品订单号。然而,所述数据可以由用户在屏幕上选择的数据代替,例如,通过菜单或输入装置,例如键盘(屏幕上的虚拟键盘,或者独立的硬件键盘)。
图15至图19展示了另一种屏幕选项,例如,用于之后的测试过程。
图15的屏幕允许所述板的材料被展示或设置。在第一表82的顶部展示了生产订单(manufacturing order number)(MFO),并且在所述表中还示出了所述类型的板所期望的指定细节。在本实施例中,所述板具有C型槽,所述板由每平方米(GSM)130克的重量的FHY型材料制成,并且,具有线性顶部和底部,并且具有KBR或牛皮纸(Kraft)型,并且具有每平方米135克的重量。
在第一表右侧的第二表中,如果需要,可以从所示的下拉框中选择其他选项,例如,本实施例中的槽类型。出于这个目的,如与之相反的箭头所指示的,在左手边的表格上选择输入“槽类型”。作为触摸屏,可以利用手指按压表82的相关盒。因此,如果合适的话,可以从右侧的下拉框中选择其他的槽类型(例如,如果出于任意原因将生产线从缺省模式修改)。
一旦所述屏幕指示了所述板的类型,并且该类型与待测试的板的类型一致,用户可以按压确定按钮,以进行下一步骤。
在本实施方式中,首先进行参照测试,并且,在本实施例中,参照测试的形式为供给板测试。优选地,在每个生产线中均出现所述参照测试,或者当调节所述瓦楞板成型机(而不是仅调节所述转换装置)时执行所述参照测试。处于此目的,瓦楞板成型机输出的板,或者,更优选地,来自所述转换装置的供给端的板,即,先于所述转换装置的给料辊的挤压点,所述板被移动并插入所述测试设备,从而可以在所测试设备上执行所述测试方法。这可以确保,所述瓦楞板成型机用于生产正确的板,并且不需要更新或改变辊压。由于在将所述板供给所述转换装置中之前提供卡尺测试,因此,作为总体挤压测试的一部分—在所述板转换后,将在下文中参照优选实施方式进一步详细描述,这种参考测试是有利的。
在测试过程中,获取变形和力读数,并且与所述查找表中的数据对比,所述查找表中具有各种板类型在实验室条件下预先确定的正常读数。假设所述供给板满足这些标准,随后,能够在下一阶段测试来自所述转换装置的板,即,转换后的板或产品。
图17展示了优选的下一阶段的屏幕,该阶段已经准备好接收所述坯料。所述坯料可以是印花的或素色的(或预打印的)并且按钮可以按在所述屏幕上,以进行选择。由于印花可能是所述板上的另外一层,例如,在使用预打印覆盖纸的情况下,在所述坯料上的印花类型能够改变所述板的总体性能,因此这是优选的选项,或者,打印能够意味着所述板在涉及使用打印辊的在线打印工艺中经历了进一步的挤压周期。随后,可以进行所述测试。
如图18所示,所述板的第一区域被测试,并且,第一区域是合格的。在该测试中,所述板被插入所述槽中,并且按下“运行测试”的按钮。随后,所述压力板向下压到所述板上,以朝向所述支撑板挤压,并且所述装置同时获取变形/负载读数,也许在所述类型的板的已知的“第一失效点”(在实验室条件下预先设定)的85%。也可以是第一失效点的50%至90%。然而,在加载前,使用软施加卡尺,以确定所述板的预挤压厚度。当所述板为供给板(即转换之前的板)时,可以与所述板的相似的卡尺读数进行对比。
随后参照图19,对第二区域和第三区域进行测试。第二区域合格,但是第三区域失效。为了达到获得所述结果的目的,测试的板已经被在第三测试区域故意破坏(例如,利用手指挤压),以制造失效的结果。实际中,单一的失效通常不足以使得整个产品失效。
为了改善所述测试过程,而不是具有由所述板作为整体失效而引起的单一失效,可以选择地使用规则,如在此所述的实施例中,以帮助所述测试过程忽略局部失效。出于此目的,单一失效通常不足以使得整个产品失效。
从图19中可以看出,在左侧的图片区域86下方,还具有用于指示所述板或坯料整体合格或失效的交通灯系统。尽管是可选地,与多测试的测试过程一起工作仍然是有利的。在这种情况中,尽管第三区域失效,所述产品仍然是总体合格的(虽然仍然没有进行第四个测试),由于所述交通灯系统的顶线88—该顶线88记录了为了制造失效所需的总体平均分数—对于给定类型的板,所述分数是绝对的,或者设置满足客户需求(对于给定的板,需要更打的强度,而其他的并不太在意所述板的强度)的指令—仍然未达到运行平均分数90。的确,由于前两个测试具有好的结果,并且第三个测试为边界失效,因此运行平均分数90实际上覆盖了绿交通灯区域92。
随后,如果第四个测试的平均分数进入琥珀色警示区域94(或者,由于顶线(或合格线88)限定了发生失效的点,在本实施例中,甚至是红色区域96),那么随后将产生整体的警报或者可能会发生失效,如果合适的话。
因此,本发明不仅测试,还能够提供平均分数测试。由于这允许不导致所述坯料整体失效的局部失效,那么这将是有利的。
此外,用户或生产商能够明确规定失效条件(平均失效/单独失效,琥珀失效,红色失效),因此,这增大了灵活性。因此,这允许生产商避免将对于用户是可接受的板判定为失效。因此,这还能加速生产,甚至,或者潜在地,与临时材料规则不能满足客户的规格的条件相比,还能够防止大量的纸浪费,从而更有益于环境。
最后参照图20至图34,提供了一种用于槽完整测试机的优选组件。从图20中可以看出,所述槽完整测试机100包括内部机构102和铰链盖104,所述铰链盖104的前方具有触摸屏78。在铰链盖94边缘的下方(当处于闭合位置是,通入如图13所示),能够发现槽76。在图20中,压力板48已经通过具有沿其延伸的驱动杆64的力传感位移机构56朝向支撑板46降下压力板48,以例如,获得零位。
为了便于参照,所述附图中并没有示出所述装置内的线缆,但是参见图11中,提供了一种类型的线缆的实施例。
力传感位移机构56操作活塞,用于向上或向下移动杆,并且,在所述实施方式中,通过移动线圈电机或音圈电机向上或向下移动杆,尽管所述位移的可选模式也是可能的,例如,机械、启动、液压、螺纹杆、带驱动等其他已知的移动杆的位移模式。
在本实施例中,驱动机构与活塞的控制器相连,参见图34,控制器106与第一电源70相连。
在本实施方式中,第二电源108设置在框架上与第一电源70相对的一侧,并且与第一电源70在不同的电压下运行,以控制所述传感器而非所述驱动杆。其他的控制器或传感器可能需要其他电压需求。单个的电源单元也是可能的(或者,可以提供多个电压控制器)。
随后参照图21至图34,展示了组装所述产品的步骤。
所述方法开始于所述基板或具有背框组件110的支撑板46,支撑板46与背框组件110可以是一体的,或者多个连接在一起的工件。图21展示了侧视图,其中,图22展示了平面俯视图。如图所示,支撑板46与背框组件110形成为单个的部件,例如,单个的模具。
随后,支撑框架54被螺纹固定在背框组件110上,并且,参见图24所示,本实施例的框架54可以具有大致U形的结构,用以容纳力传感位移机构56,或者力传感位移机构56的电机。
在支撑框架54的顶部,安装有负载传感器52或者控制器106。参照图25至图28。
多个部件的所示出的和所讨论的位置是本实施方式的优选位置。当然,也可以使用其他部件位置和布置替代。
此外,防护板114安装在所述单元的前方和后方,并且随后,较大的手指防护件116固定在所述单元的基底上,以形成防止手指进入所述测试设备的屏障。因此限定了所述槽的形式。然而,可替代的,所述槽的形式可以通过所述装置的壳体限定,或者由盖104的底边缘限定。
随后可以安装电源单元,例如,如图31和图32所示。此处,在所述盖被连接至所述框架的顶部上方之前,电源单元连接至所述框架的侧面。
所述组件提供一种单盒测试设备,该单盒测试设备具有集成的屏幕和触摸屏控制器,并且,所述组件中设置有槽,以直接接收所述板,并且在所述测试过程中不需要对所述板的任何预夹持。
因此,本发明提供一种新型的测试设备,以及高度精确和快速的测试坯料和板的方法,该测试在生产线上进行,并不需要制造很长的生产线停机时间。
由于制造的所述板的类型是预先测试的,以确定响应于挤压负载的标准,并且在线测试仅需要去查找查找表,以确定使用中的实际的板释放满足所述标准,因此,所述测试结果快速简单地辨别所述板是合格或失效。
当指定定做或未测试的板时,可以有很多次测试,并且因此,如果制造的板恰好没有经过预-测试,即,查找表中没有标准值,那么所述系统能够标识缺陷,并且可以将测试数据上传以供以后使用,从而增加所述数据库的灵活性。
从一个生产线至另一个生产线,由于所述查找表的数据库是恒定的,因此所述数据库能够被中心控制并且可以联网,借此,多个设备可以依赖于所述数据库,例如,在一个或多个生产线位置或者不同的国家。此外,当从实验室测试中获得新的测试结果/标准并增加时,所有的位置都能接收或通过新的测试结果/标准。
此外,由于可以在最终转换之前测试供给板,操作者不需要仅依赖于对供给板的视觉检查。
此外,其上的测试设备可以提供指示,以确定失效的板是否满足先于转换的标准或者仅在转换后的标准。这减少了辨别发生错误的位置所用的总时间。
由于所述卡尺厚度可以与标准相对比,或者在缺省状态下确定实际的挤压/变形,因此除了新测试之外,所述卡尺厚度优选由本发明确定。然而,基础的卡尺值允许执行卡尺测试,并且由于如果卡尺厚度进行了显著改变,这将造成指示显著损坏,因此,卡尺厚度是重要的—例如,可能导致给出假阳性的新的挤压测试,其中,需要两次测试。
由于测试单元的形状(所述测试单元具有相对宽且窄的槽,以及在其上的相对较小的壳体),本发明还允许不仅对平的板测试,还允许对组装的盒进行测试—如果尺寸足够,并且具有易靠近的边缘,以安装进所述测试设备的槽中。例如,测试设备优选具有大约20cm的宽度、以及大约20cm高的槽。因此,所述盒具有开放的顶端,并且宽度至少20cm,长度至少20cm,并且孔的高度足以允许所述板穿过所述压力板和所述支撑板之间,沿所述盒和所述孔的四个边都是可测试的。
优选地,所述尺寸(高度和宽度)不超过40cm。
本发明的示例性测试是参照板的四个测试部分的读数的平均值描述的。然而,可能优选的是,使用总分数。
由于按压按钮可以调节打印或辊压,并且因为所述测试结果很快地反馈在所述屏幕上,因此,在本发明中,可以在几秒钟之内完成所述测试,并且通常快于10秒,可以在几秒钟之内(而不是几分钟)对瓦楞成型机或转换机的打印或者辊压进行校准。
在本发明中,所述系统设计为从独立的机器至瓦楞成型机和转换装置生产线中运行。然而,期望的是,可以与生产线相结合,例如,通过在所述瓦楞成型机或者转换机的宽度方向提供多个测试单元,典型地,每个测试单元限定辊缝而非槽。然而,需要有人出现在所述机器的侧面,以检测视觉打印质量和视觉槽质量,让他进行测试,同时不必具体改变产品加工速度。的确,与当前的利用BCT或DST测试相比,甚至可以让人加速产品加工速度。
因此,通过实施例的方式单纯地描述了本发明。可以在所附的权利要求限定的范围内对本发明的细节进行修改。
Claims (53)
1.一种测试瓦楞板的结构性能的方法,该方法包括:从瓦楞成型机或者变换机上取出瓦楞板;将所述瓦楞板的至少一部分定位在测试机中;对所述测试设机内的瓦楞板的一部分的试样区域执行非破坏性挤压,并且提供所述板的所述区域的挤压测试性能读数,将所述性能读数与上述设计的瓦楞板应当具有的预定义的可接受的挤压测试性能读数进行对比,并从该对比中总结所述板或者所述板的所述试样区域是否满足所需的挤压刚性参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述板为用于形成盒或包装的整个坯料。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,在未折叠所述板或者未将所述板组装成盒时对所述板进行测试。
4.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其中,所述测试机具有用于接收所述板的边缘的槽。
5.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其中,对所述板进行多次测试,包括在通过所述变换机之前的测试和通过所述变换机之后的后续测试。
6.根据上述任意一项权利要求所述的方法,所述方法包括在所述板的不同试样区域进行多次测试,以提供所述板的整个表面区域或者所述板的整个宽度上或者所述板的整个长度上的挤压测试参数范围。
7.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其中,所述板不是从离开所述生产线的板上切割下来的样品。
8.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其中,所述板是大的瓦楞件,所述板具有至少30cm的线性尺寸,所述线性尺寸为,例如,宽度或长度。
9.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其中,在10秒之内,在所述板上执行所述测试,使得拿起所述板、进行所述测试以及将所述板送回给料区用时平均不超过10秒。
10.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其中,所述板的宽度为至少30cm。
11.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其中,所述板的长度为至少20cm。
12.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其中,所述板的宽度为至少1m。
13.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其中,所述板的长度为至少30cm。
14.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其中,在所述坯料的多个的区域执行所述测试,并且所述结果受到平均过程的约束。
15.根据上述任意一项权利要求所述的方法,其中,用于将所述板提供给所述测试的刀或者切割设备不需要与工厂地板上的生产线相邻且独立于工厂地板上的生产线。
16.一种利用测试机执行的板测试方法,所述板测试方法包括:将由已知类型的瓦楞材料制成板设置在所述测试机的支撑板和压力板之间;通过相对于所述支撑板移动所述压力板向所述板施加负载,以挤压所述支撑板和所述压力板之间的所述板;利用安装在所述测试机上或所述测试机内的一个或多个传感器获取负载和变形读数;以及,输出至少一对负载和变形读数以与所述类型的板的给定变形的预设读数进行比较,所述给定变形是不超过所述类型的瓦楞材料的预定平均第一失效点90%的距离。
17.根据权利要求16所述的板测试方法,其中,所述板测试方法还包括:利用卡尺测量所述板的承受负载的区域中负载不超过20N/cm2的点。
18.根据上述任意一项权利要求所述的板测试方法,其中,所述压力板具有平坦的、盘状、朝向所述板的表面。
19.根据权利要求18所述的板测试方法,其中,所述压力板的直径为大约20mm。
20.根据上述任意一项权利要求所述的板测试方法,其中,所述压力板连接于驱动机构,所述驱动机构用于向所述坯料施加高达至少500N的负载力。
21.根据上述任意一项权利要求所述的板测试方法,其中,对应于假设的大致零变形,在负载在5N和40N之间的位置处设置参照卡尺。
22.根据上述任意一项权利要求所述的板测试方法,所述板测试方法包括:在将所述板插入所述压力板和所述支撑板之间之前,通过所述压力板朝向所述支撑板的移动获取零卡尺数据,并且之后将所述卡尺数据撤销。
23.根据上述任意一项权利要求所述的板测试方法,其中,获取两个卡尺读数,第一个读数在利用变换机装置变换所述板之前获取,第二个读数在利用变换机装置变换所述板之后获取。
24.根据上述任意一项权利要求所述的板测试方法,其中,所述测试测量给定负载下的变形。
25.根据上述任意一项权利要求所述的板测试方法,其中,利用在将所述变换机利用该变换机的给料辊夹紧所述板之前所获取的初始卡尺测量值减去转换后所获取的板的卡尺测量值,加上当所述板被设置在所述测试的预设负载下时以所述第二卡尺的度量制所测量的变形,计算用作对比的变形值。
26.根据权利要求25所述的板测试方法,其中,所述预设负载大约是达到所述样品的板类型的第一失效点的预定负载的50%至95%。
27.根据上述任意一项权利要求所述的板测试方法,其中,所述板为已知的瓦楞类型,并且,设置在所述板上的测试负载是所述瓦楞类型的板的预设第一失效点负载的85%。
28.根据上述任意一项权利要求所述的板测试方法,其中,所述测试是对板的非破坏性测试。
29.根据上述任意一项权利要求所述的板测试方法,其中,所述测试设备用于压力板的加压臂的给料速度在5mm每分钟和20mm每分钟之间。
30.一种适于执行对瓦楞板的结构特性进行非破坏性测试方法的测试机,所述非破坏性测试包括:在瓦楞板的试样区域上执行非破坏性挤压测试,所述板取自于瓦楞成型机或转换装置,并且随后至少部分地放入所述测试机内,并且,通过所述非破坏性测试,提供所述试样区域的挤压测试性能的读数,将所述性能与上述设计的瓦楞板应当具有的预定义的可接受性能进行对比,并总结所述板或者所述板的所述试样区域是否满足所需的挤压刚性参数,其中,所述测试机包括:
a)支撑表面,所述板的所述试样区域能够设置在所述支撑表面上;
b)压力板,通过所述压力板将测试力施加在所述板的相对侧,从而在所述板的厚度方向上施加朝向所述支撑表面的挤压力;
c)一个或多个传感器,所述传感器用于传感所述板的变形以及来自于所述板的力;
d)数据库或者查找表,该数据库或者查找表用于根据每个变形参数的预定力查找传感到的数据。
31.根据权利要求30所述的测试机,其中,所述非破坏性测试方法为权利要求1至29中任意一项所述的方法。
32.根据权利要求30或31所述的测试机,其中,所述数据库或者查找表包括不同类型的板的测试数据,使得所述测试机能够为给定的板结构查找合适的读数。
33.根据权利要求32所述的测试机,其中,除了根据所述板本身的形态的数据之外,所述数据库或者查找表还具有根据所述变形的数据和/或根据力响应的数据,所述数据包括以下数据中的至少一者:凹槽的轮廓类型、材料重量和材料类型,例如,顶部织造材料、底部织造材料、凹槽材料、层结构或卡尺中任意一者的独立数据。
34.根据权利要求32或33所述的测试机,其中,所述数据库或查找表不仅具有根据第一失效点变形/力的数据,还具有根据第二失效点变形/力的数据,并且可选地具有根据第三失效点变形/力的数据。
35.根据权利要求30至34中任意一项所述的测试机,其中,根据挤压所述板总计小于1mm的程度执行所述挤压测试。
36.一种预成型坯料,该预成型坯料适于组装成包装或盒,所述预成型坯料包括顶层、底层以及所述顶层和所述底层之间的至少一层瓦楞件,并且,所述预成型坯料还包括关于所述预成型坯料的结构性能的认证,所述认证是使用权利要求1至29中任意一项所述的方法在所述预成型坯料的生产线上认证的。
37.一种预成型坯料,该预成型坯料适于组装成包装或盒,所述预成型坯料包括顶层、底层以及所述顶层和所述底层之间的至少一层瓦楞件,并且,所述预成型坯料还包括关于所述预成型坯料的结构性能的认证,所述认证是使用权利要求30至35中任意一项所述的测试机在所述预成型坯料的生产线上认证的。
38.一种用于测试瓦楞板的测试设备,所述测试设备设置有支撑板、压力板、框架、用于相对于所述支撑板移动所述压力板的机构,和用于测量由所述压力板或者所述支撑板造成的或者所述压力板和所述支撑板两者共同造成的移动和力的传感设备,以及用于接收所述支撑板和所述压力板之间的板的槽,该槽沿所述测试设备的整个宽度延伸。
39.根据权利要求38所述的测试设备,其中,所述压力板适于由力传感位移机构所移动,从而将所述力传感位移机构中的负载传感器与位移传感器整合为一体。
40.根据权利要求38或39所述的测试设备,其中,所述测试设备包括集成的屏幕,优选地,所述屏幕为触摸屏,以用于控制所述测试设备的操作。
41.根据权利要求40所述的测试设备,其中,使用后,所述屏幕显示被测试的板的合格信息或者失效信息。
42.根据权利要求41所述的测试设备,其中,通过交通指示灯指示所述信息。
43.根据权利要求38至42中任意一项所述的测试设备,所述测试设备布置为获取所述板上的多个测试读数,并且根据所述多个测试读数提供通过或失败分数。
44.根据权利要求38至43中任意一项所述的测试设备,其中,所述压力板比所述支撑板小。
45.根据权利要求38至44中任意一项所述的测试设备,所述测试设备适于执行根据权利要求1至29中任意一项所述的方法。
46.一种大致参照任意一副附图所描述的以上的方法。
47.一种大致参照任意一副附图所描述的以上的测试设备。
48.一种瓦楞坯料生产线,其特征在于,所述瓦楞坯料生产线上设置有根据权利要求38至45中任意一项或者权利要求47所述的测试设备。
49.一种瓦楞坯料生成线,其特征在于,在来自所述瓦楞坯料生产线制造的坯料上执行根据权利要求1至29中任意一项或者权利要求46所述的方法。
50.一种瓦楞坯料生成线,其特征在于,所述瓦楞坯料生产线上设置有根据权利要求30至35中任意一项所述的测试机。
51.一种根据权利要求48至50中任意一项所述的瓦楞坯料生产线,所述瓦楞坯料生产线向该瓦楞坯料生产线的瓦楞成型机或者变换机施加校准辊压,以用于生产特定的坯料或者由该坯料制成的产品。
52.一种瓦楞坯料或者产品,所述瓦楞坯料或产品来自由根据权利要求48至50中任意一项所述的瓦楞坯料生产线制造的坯料,所述瓦楞坯料生产线向该瓦楞坯料生产线的瓦楞成型机或者变换机施加校准辊压,以用于生产特定的坯料或者产品。
53.成垛或者成包的瓦楞坯料,所述瓦楞坯料来自由根据权利要求48至50中任意一项所述的瓦楞坯料生产线制造的坯料,所述瓦楞坯料生产线向该瓦楞坯料生产线的瓦楞成型机或者变换机施加校准辊压,以用于生产特定的坯料。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160928 |