CN115979832B - 一种瓦楞纸箱强度试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于纸箱试验装置技术领域，具体为一种瓦楞纸箱强度试验装置，包括：机体组件、施压组件、定位组件、测压组件和滚动组件；其中，所述机体组件包括测试台和设置于所述测试台上的控制主机；所述施压组件设置于所述测试台上，用于施加试验压力，所述施压组件包括设置于所述测试台上的U形导轨、装配于所述U形导轨上的轨道机一。本发明通过施压组件和测压组件，利用施压组件可以全方位对瓦楞纸箱进行施加压力，而测压组件可以对瓦楞纸箱上的施压位置进行受力监测，同时配合激光测量传感器组监测瓦楞纸箱的形变量，进而可以得出瓦楞纸箱全方位的受力数据和形变数据，方便结合施压数据对其结构强度进行分析，便于后续针对性的进行研发改进。

Description

一种瓦楞纸箱强度试验装置

技术领域

本发明涉及纸箱试验装置技术领域，具体为一种瓦楞纸箱强度试验装置。

背景技术

瓦楞纸箱由纸箱组合而成，纸箱的耐破强度直接决定了瓦楞纸箱的使用性能，随着现代生活对瓦楞纸箱使用要求的提高，瓦楞纸箱强度试验装置作为其生产检测设备，对其设备的性能要求也越来越高。

现有瓦楞纸箱强度试验装置一般是采用压力设备对纸箱进行挤压，而后在一定压力范围内观察瓦楞纸箱是否出现变形和破损等现象，以此判断瓦楞纸箱的结构强度，但通过人工观察无法得出瓦楞纸箱具体的受力情况，仅根据施力数据也无法得出瓦楞纸箱具体的结构强度，不利于后续针对性的研发改进。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：

一种瓦楞纸箱强度试验装置，包括：机体组件、施压组件、定位组件、测压组件和滚动组件；其中，所述机体组件包括测试台和设置于所述测试台上的控制主机；所述施压组件设置于所述测试台上，用于施加试验压力，所述施压组件包括设置于所述测试台上的U形导轨、装配于所述U形导轨上的轨道机一、安装于所述轨道机一底部的伺服电机一、固定于所述伺服电机一驱动端的液压杆一、设置于所述液压杆一驱动端上的压力传感器一、安装于所述压力传感器一外侧的施压板、安装于所述测试台两侧上的调节导轨和装配于所述调节导轨且供所述U形导轨安装的轨道机二；所述定位组件设置于所述测试台上，所述定位组件包括设置于所述测试台上的安装架、开设于所述安装架上的安装槽一、固定于所述安装架且位于所述安装槽一内的安装轴一、分别连接于所述安装轴一两端的伺服电机二与扭矩传感器一、固定于所述安装轴一上的多组液压杆二、安装于水平与垂直方向的所述液压杆二驱动端上的角位安装块、安装于倾斜方向的液压杆二驱动端上的边位安装块、安装于所述测试台上的激光测量传感器组和设置于所述角位安装块上相互垂直的两组测压组件与设置于边位安装块上一组的测压组件；所述测压组件所述测压组件包括分别安装于所述角位安装块与边位安装块上的安装轴二、固定于所述安装轴二一端的扭矩传感器二、固定于所述安装轴二中部的连接杆、安装于所述连接杆内的压力传感器二和连接于所述压力传感器二活动端的测压板。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述测压板上还设有便于测压板移动的滚动组件，所述滚动组件包括开设于所述测压板中部的限位孔、卡装于所述限位孔内的滚珠、设置于所述限位孔内用于承托所述滚珠的珠座、连接于所述珠座底部的弹簧和安装于所述限位孔且位于所述弹簧内的按钮。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述测试台的中部安装有转动器，且所述测试台上固定有用于所述安装架固定的升降器。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述U形导轨与安装架为同圆心的半弧形状结构。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述安装架上的液压杆二设有呈横向分布的多组，且多组所述安装架等距设置。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述角位安装块上开设有用于容纳所述连接杆的安装槽二。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述激光测量传感器组位于瓦楞纸箱侧边的下方。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述测试台上设置有用于压固瓦楞纸箱侧边的压板。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述激光测量传感器组包括若干个激光测量传感器组成回形检测区域，用于监测瓦楞纸箱上发生的形变量。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

1.本发明通过施压组件和测压组件，利用施压组件可以全方位对瓦楞纸箱进行施加压力，而测压组件可以对瓦楞纸箱上的施压位置进行受力监测，同时配合激光测量传感器组监测瓦楞纸箱的形变量，进而可以得出瓦楞纸箱全方位的受力数据和形变数据，方便结合施压数据对其结构强度进行分析，便于后续针对性的进行研发改进。

2.本发明通过定位组件，可以将测压组件移动到瓦楞纸箱的内侧壁上实现贴合，包括水平和竖直的测压组件对应侧面位置和倾斜的测压组件对应拐角位置，进而便于测压组件检测的进行，提高了试验的自动化程度。

3.本发明通过滚动组件，可以提高倾斜的测压板移动的流畅程度，当一组测压板贴在瓦楞纸箱的内壁上时，继续施压会使得测压板向瓦楞纸箱上方的拐角处移动，直至两组测压板中的滚珠均受压触发按钮，侧面直接接触触发，此时完成定位，启动后一步作业，可以有效防止测压板抵在瓦楞纸箱上无法到达拐角处，较为合理。

附图说明

图1为本发明一个实施例的瓦楞纸箱强度试验装置主视图；

图2为本发明一个实施例的瓦楞纸箱强度试验装置A处放大图；

图3为本发明一个实施例的瓦楞纸箱强度试验装置B处放大图；

图4为本发明一个实施例的定位组件俯视图；

图5为本发明一个实施例的激光测量传感器组结构示意图。

附图标记：

100、机体组件；110、测试台；111、转动器；112、升降器；113、压板；120、控制主机；

200、施压组件；210、U形导轨；220、轨道机一；230、伺服电机一；240、液压杆一；250、压力传感器一；260、施压板；270、调节导轨；280、轨道机二；

300、定位组件；310、安装架；320、安装槽一；330、安装轴一；340、伺服电机二；350、扭矩传感器一；360、液压杆二；370、角位安装块；371、安装槽二；380、边位安装块；390、激光测量传感器组；

400、测压组件；410、安装轴二；420、扭矩传感器二；430、连接杆；440、压力传感器二；450、测压板；

500、滚动组件；510、限位孔；520、滚珠；530、珠座；540、弹簧；550、按钮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种瓦楞纸箱强度试验装置。

实施例一：

结合图1-图5所示，本发明提供的一种瓦楞纸箱强度试验装置，包括：机体组件100、施压组件200、定位组件300和测压组件400；

其中，所述机体组件100包括测试台110和设置于所述测试台110上的控制主机120，控制主机120分别电性连接该设备各用电设备及传感器设备，控制主机120包括PLC控制器和计算机等组成部分；

具体的，所述测试台110的中部安装有转动器111，且所述测试台110上固定有用于所述安装架310固定的升降器112，通过转动器111可以驱动定位组件300的转动调向，升降器112可以调节定位组件300的高度，而所述测试台110上设置有用于压固瓦楞纸箱侧边的压板113，压板113则是采用金属板结构，直接放置在开口朝下瓦楞纸箱的侧盖上，压住侧盖对瓦楞纸箱进行固定。

其中，所述施压组件200设置于所述测试台110上，用于施加试验压力，所述施压组件200包括设置于所述测试台110上的U形导轨210、装配于所述U形导轨210上的轨道机一220、安装于所述轨道机一220底部的伺服电机一230、固定于所述伺服电机一230驱动端的液压杆一240、设置于所述液压杆一240驱动端上的压力传感器一250、安装于所述压力传感器一250外侧的施压板260、安装于所述测试台110两侧上的调节导轨270和装配于所述调节导轨270且供所述U形导轨210安装的轨道机二280。

具体的，通过施压组件200中的轨道机二280可以驱动U形导轨210在调节导轨270上移动，进而如图5所示对准瓦楞纸箱的多个位置进行定位，而后通过轨道机一220调整位置，再通过伺服电机一230驱动液压杆一240转动，使施压板260朝向瓦楞纸箱的平面、侧面和拐角处，在施压时压力传感器一250记录施压数据，实现瓦楞纸箱的多位置自动化施压测试。

进一步的，所述U形导轨210与安装架310为同圆心的半弧形状结构，可以使得轨道机一220可以在U形导轨210上移动至瓦楞纸箱各个位置的侧面，方便定点施压试验。

其中，所述定位组件300设置于所述测试台110上，所述定位组件300包括设置于所述测试台110上的安装架310、开设于所述安装架310上的安装槽一320、固定于所述安装架310且位于所述安装槽一320内的安装轴一330、分别连接于所述安装轴一330两端的伺服电机二340与扭矩传感器一350、固定于所述安装轴一330上的多组液压杆二360、安装于水平与垂直方向的所述液压杆二360驱动端上的角位安装块370、安装于倾斜方向的液压杆二360驱动端上的边位安装块380、安装于所述测试台110上的激光测量传感器组390和设置于所述角位安装块370上相互垂直的两组测压组件与设置于边位安装块380上一组的测压组件400，通过定位组件300可以将测压组件400移动到瓦楞纸箱的内侧壁上实现贴合，包括水平和竖直的测压组件400对应侧面位置和倾斜的测压组件400对应拐角位置，进而便于测压组件400检测的进行，提高了试验的自动化程度。

具体的，液压杆二360设置有位于安装架310上的多组，包括竖直设置的，用于支撑瓦楞纸箱的顶面，水平设置的，用于支撑瓦楞纸箱的侧面，倾斜设置的，用于支撑瓦楞纸箱的拐角，且所述安装架310上的液压杆二360设有呈横向分布的多组，且多组所述安装架310等距设置，可以在不移动纸箱的情况下进行更多点位受力的检测。

进一步的，所述角位安装块370上开设有用于容纳所述连接杆430的安装槽二371，通过安装槽二371可以对连接杆430起到限位作用，使其受压后单向移动，便于扭矩传感器二420精准的测出受力。

另一方面，如图5所示，所述激光测量传感器组390位于瓦楞纸箱侧边的下方，且所述激光测量传感器组390包括若干个激光测量传感器组成回形检测区域，用于监测瓦楞纸箱上发生的形变量，图中均匀设置的矩形方块为激光测量传感器，通过多组激光测量传感器由下至上发射激光，可以将瓦楞纸箱侧面的位置记录下来，当纸箱受力发生形变后，其会影响激光的路径，进而得出纸箱的形变量，当纸箱放在测试台110上后，要使得其四边均位于激光测量传感器分布的区域，以此得出纸箱在不同压力和受力下的形变数据，进而可分析其结构强度。

需要说明的是，伺服电机二340在定位时先主动驱动液压杆二360转动，直至液压杆二360到达各自的位置，比如水平、垂直和倾斜状态，而后伺服电机二340解锁，由扭矩传感器一350起到连接作用，受力时液压杆二360也会受压倾斜，利用扭矩传感器一350得出倾斜数据，同时其上的测压组件400中的扭矩传感器二420也会得出其受力情况，以此丰富受力检测的数据。

其中，所述测压组件400包括分别安装于所述角位安装块370与边位安装块380上的安装轴二410、固定于所述安装轴二410一端的扭矩传感器二420、固定于所述安装轴二410中部的连接杆430、安装于所述连接杆430内的压力传感器二440和连接于所述压力传感器二440活动端的测压板450，通过测压组件400，首先利用施压组件200可以全方位对瓦楞纸箱进行施加压力，而测压组件400可以对瓦楞纸箱上的施压位置进行受力监测，同时配合激光测量传感器组390监测瓦楞纸箱的形变量，进而可以得出瓦楞纸箱全方位的受力数据和形变数据，方便结合施压数据对其结构强度进行分析，便于后续针对性的进行研发改进。

具体的，当测压板450受到压力后，会压动压力传感器二440，而得出受力数据，同时会导致连接杆430转动，利用扭矩传感器二420得出受力数据，一个是垂直压力，一个是倾斜压力，更为合理。

实施例二：

结合图3-图4所示，在实施例一的基础上，所述测压板450上还设有便于测压板450移动的滚动组件500，所述滚动组件500包括开设于所述测压板450中部的限位孔510、卡装于所述限位孔510内的滚珠520、设置于所述限位孔510内用于承托所述滚珠520的珠座530、连接于所述珠座530底部的弹簧540和安装于所述限位孔510且位于所述弹簧540内的按钮550。

具体的，通过滚动组件500，可以提高倾斜的测压板450移动的流畅程度，当一组测压板450贴在瓦楞纸箱的内壁上时，继续施压会使得测压板450向瓦楞纸箱上方的拐角处移动，直至两组测压板450中的滚珠520均受压触发按钮550，侧面直接接触触发，此时完成定位，启动后一步作业，可以有效防止测压板450抵在瓦楞纸箱上无法到达拐角处。

本发明的工作原理及使用流程：首先将瓦楞纸箱底部封边，然后倒扣在激光测量传感器组390上，其下方的箱盖通过压板113压紧，当进行实验时，通过伺服电机二340驱动安装轴一330转动，使得其上的液压杆二360运动到如图1各位置，然后控制液压杆二360伸长，使液压杆二360上的测压板450分别抵在瓦楞纸箱的顶部和侧面，直至滚珠520受压触发按钮550，相应的液压杆二360停止伸长，此时倾斜位置的液压杆二360继续伸长，其上的滚珠520沿着纸箱内壁滑动，直至与其相垂直的滚珠520触发其对应的按钮550，即角位安装块370上的测压组件400运动到纸箱内部的拐角处，完成定位，而后轨道机一220在U形导轨210上移动，调整施压方位，再通过伺服电机一230转动使施压板260水平朝向纸箱，此时操控液压杆一240伸长，对纸箱施加压力，施压后纸箱开始发生形变，同时挤压测压板450，压力传感器二440得出下压力数据，扭矩传感器二420和扭矩传感器一350得出扭转力数据，激光测量传感器组390得出纸箱的形变数据，一位置试验完成后按上述操作重新调整施压位置，如此得出充分的数据，再结合压力传感器一250得出的施力数据对纸箱的强度进行判断，比如哪部分在什么受力情况下相比较其他部位容易出现较大变形、哪部分在什么受力情况下相比较其他部位容易出现破碎等结论，然后针对该位置进行改进，该方式的理解和运动是较为简单的，利用起来较为方便。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种瓦楞纸箱强度试验装置，其特征在于，包括：机体组件（100）、施压组件（200）、定位组件（300）和测压组件（400）；

机体组件（100）包括测试台（110）和设置于所述测试台（110）上的控制主机（120）；

施压组件（200）设置于所述测试台（110）上，用于施加试验压力，所述施压组件（200）包括设置于所述测试台（110）上的U形导轨（210）、装配于所述U形导轨（210）上的轨道机一（220）、安装于所述轨道机一（220）底部的伺服电机一（230）、固定于所述伺服电机一（230）驱动端的液压杆一（240）、设置于所述液压杆一（240）驱动端上的压力传感器一（250）、安装于所述压力传感器一（250）外侧的施压板（260）、安装于所述测试台（110）两侧上的调节导轨（270）和装配于所述调节导轨（270）且供所述U形导轨（210）安装的轨道机二（280）；

定位组件（300）设置于所述测试台（110）上，所述定位组件（300）包括设置于所述测试台（110）上的安装架（310）、开设于所述安装架（310）上的安装槽一（320）、固定于所述安装架（310）且位于所述安装槽一（320）内的安装轴一（330）、分别连接于所述安装轴一（330）两端的伺服电机二（340）与扭矩传感器一（350）、固定于所述安装轴一（330）上的多组液压杆二（360）、安装于水平与垂直方向的所述液压杆二（360）驱动端上的角位安装块（370）、安装于倾斜方向的液压杆二（360）驱动端上的边位安装块（380）、安装于所述测试台（110）上的激光测量传感器组（390）和设置于所述角位安装块（370）上相互垂直的两组测压组件（400）与设置于边位安装块（380）上一组的测压组件（400）；

所述安装架（310）上的液压杆二（360）呈横向分布，且多组所述安装架（310）等距设置；

所述测压组件（400）包括分别安装于所述角位安装块（370）与边位安装块（380）上的安装轴二（410）、固定于所述安装轴二（410）一端的扭矩传感器二（420）、固定于所述安装轴二（410）中部的连接杆（430）、安装于所述连接杆（430）内的压力传感器二（440）和连接于所述压力传感器二（440）活动端的测压板（450）。

2.根据权利要求1所述的瓦楞纸箱强度试验装置，其特征在于，所述测压板（450）上还设有便于测压板（450）移动的滚动组件（500），所述滚动组件（500）包括开设于所述测压板（450）中部的限位孔（510）、卡装于所述限位孔（510）内的滚珠（520）、设置于所述限位孔（510）内用于承托所述滚珠（520）的珠座（530）、连接于所述珠座（530）底部的弹簧（540）和安装于所述限位孔（510）且位于所述弹簧（540）内的按钮（550）。

3.根据权利要求1所述的瓦楞纸箱强度试验装置，其特征在于，所述测试台（110）的中部安装有转动器（111），且所述测试台（110）上固定有用于所述安装架（310）固定的升降器（112）。

4.根据权利要求1所述的瓦楞纸箱强度试验装置，其特征在于，所述U形导轨（210）与安装架（310）为同圆心的半弧形状结构。

5.根据权利要求1所述的瓦楞纸箱强度试验装置，其特征在于，所述角位安装块（370）上开设有用于容纳所述连接杆（430）的安装槽二（371）。

6.根据权利要求1所述的瓦楞纸箱强度试验装置，其特征在于，所述激光测量传感器组（390）位于瓦楞纸箱侧边的下方。

7.根据权利要求1所述的瓦楞纸箱强度试验装置，其特征在于，所述测试台（110）上设置有用于压固瓦楞纸箱侧边的压板（113）。

8.根据权利要求7所述的瓦楞纸箱强度试验装置，其特征在于，所述激光测量传感器组（390）包括若干个激光测量传感器组成回形检测区域，用于监测瓦楞纸箱上发生的形变量。

Images