CN1967201B - 用于检测模制泡沫部件的质量的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种装置和方法，用于可靠地检测模制泡沫部件中的小球熔化的质量。该装置可以是便携或手持的，并且检测过程不破坏或损坏所检测的产品。在一个有效的实施例中，包括用于监测模制泡沫部件质量的装置，插入装置在气压下将选定气流引入模制泡沫部件的内部。插入装置可以包括插入部件内部的细喷嘴。不良熔化的小球比良好熔化的小球允许更快流速的气体，因为不良熔化将提供更多的开口用于气体泄漏。因此本实施例包括用于当气流被引入部件内部时检测气流流速的传感器。指示机构响应流速传感器的操作，为该装置的使用者提供流速是否超过预定水平的指示，而该预定水平指示部件质量的相应水平。

Description

用于检测模制泡沬部件的质量的装置和方法

技术领域

[0001] 这里公开并要求保护的本发明总体涉及用于监测或检测模制泡沫部件的装置和方法。具体而言，本发明涉及上面类型的装置，其中通过熔化塑料小球形成模制泡沫部件。 再具体而言，本发明涉及上面类型的装置，它能够使对模制泡沫部件的熔化的检测得到改善和实质上的简化，并且不会损坏部件。

背景技术

[0002] 模制泡沫部件广泛用于包装缓冲垫以及其它重要的应用。例如，计算机装置和其它电子产品通常必须防止撞击或野蛮装卸，并且可以具有不规则的形状。因此，通常使用模制泡沫来保证在运输纸箱内稳固地固定产品。模制泡沫也用于防止产品受到突然的震动、

撞击等。

[0003] 由模制泡沫制造的缓冲垫或其它部件价格比较低廉，部件可以被实际形成为任何所需的形状。通过熔化塑料小球制成模制泡沫部件，其中小球由例如可膨胀的聚苯乙烯、聚丙烯或聚乙烯制成。当塑料小球被置于模具或其它工具中并经过蒸汽加热和加压从而使它们膨胀并一起熔化时，发生熔化。因此小球熔化形成部件，其中模具确定了部件形状。

[0004] 模制泡沫部件的强度和耐久性对于许多应用是很重要的，尤其是如果将部件用于缓冲比较易碎的部件或如上所述的产品。模制泡沫部件的强度和缓冲特性很大程度上决定于小球熔化的质量。该质量由决定于熔化的程度，即在模制工艺期间小球接合的程度。很明显，对于许多应用，知道部件中小球熔化质量是否处于可接受的水平是至关重要的。

[0005] 目前，还没有已知的可靠的和可重复的技术来测量小球熔化。目前大多数用于测量小球熔化的技术是手动系统，它要求破坏被测试的部件。例如，为了从视觉上观察小球熔化质量，检测者必须分开或切割要检测的部件。具体而言，检测者必须观察膨胀的小球，看它们是否保持完好或裂开（torn apart)，裂开的小球是良好熔化的标志。通过计算完好小球与裂开小球的比例，提供了熔化质量的粗略指示。然而，小球很小，经常难于辨别是否裂开。因此，该工艺是不可靠、冗长耗时的，并且破坏要测试的部件。

[0006] 另一个检测方法包括截取部件的截面，然后增加部件上的应力直到它断裂。该方法同样破坏了部件，但它仍不可靠。截面的选择可能导致材料的应力线，其影响测试而不一定指示总体小球熔化质量。在第三种方法中，将探针设置在模制泡沫部件的表面上以测量电阻。尽管该方法比较快并且不破坏部件，但也已经证明是不可靠的。形成在部件外壁上的表皮可能阻碍对部件内深处的熔化不充分的检测。

[0007] 因此很明显，需要新的装置或方法来检测模制泡沫部件的熔化质量，其检测结果准确和可靠、且不破坏或损坏所检测的部件。另外，装置的使用者应该仅要求低水平的培训或技能。

发明内容

[0008] 本发明提供了一种装置和方法，用于以较小的努力可靠地检测或测量模制泡沫部件中小球熔化的质量。本发明的实施例可以是便携或手持的，并且检测过程不破坏或损坏所检测的产品。在该实施例中，将细喷嘴插入到部件中，并且将固定体积的空气或其它气体释放到部件内部。不良熔化的小球比良好熔化的小球允许更快流速的气体，因为不良熔化将提供更多的开口用于气体泄漏。因此该装置可以由模制泡沫部件制造者使用，以在运输前检测模制缓冲垫的小球熔化质量，这如上所述在目前通常是不可能的。在本发明一个有用的实施例中，提供用于监测模制泡沫部件的质量水平的装置。该装置包括用于在气压下将选定气流引入模制泡沫部件的内部的插入装置，还包括用于当气流被引入部件内部时检测气流流速的传感器。指示机构，响应予流速传感器的操作，为该装置的使用者提供流速是否超过预定水平的指示，该预定水平与部件质量相关。

附图说明

[0009] 在所附权利要求书中提出作为本发明的特征的新颖特征。当结合附图阅读时，通过参考下面对说明性实施例的具体描述，将最好地理解本发明本身和使用的优选方式，以及其目的和优点，其中：

[0010] 单个图示出了本发明实施例的示意图。

[0011] 具体实施例

[0012] 参考附图，其示出了熔化测量装置100，用于监测如上所述的缓冲垫或其它模制泡沫部件的质量。具体而言，检测者可以使用装置100来迅速确定模制部件的熔化质量是否达到可接受的预定水平。装置100设有具有固定容积的膨胀腔102，并且还设有气体存储罐 104。腔102的入口（未示出）通过三通接头106与罐104连接。

[0013] 为了用规定的气体填充罐，快速释放连接器110也耦合到接头106。连接器110可以连接到规定气体的源或供给（未示出）。当完成操作时，打开关闭阀107以允许规定的气体进入罐104。在本发明有效的实施例中，气体可以是CO2、氮气或大气，但本发明绝不限于此。当罐104已经填充或充气时，关闭阀108，气源与连接器110断开。

[0014] 进一步参考附图，其示出的气压调节阀112和气压表114通过接头106分别连接到膨胀腔102。更具体地，阀112这样连接：它可以打开以允许气体从罐104进入腔102。

[0015] 表114可以是数字或模拟气压传感器，并被连接以便通过读数116连续示出腔102 内的气压。这样，在罐104按如上所述充气之后，装置100的操作者可以使用阀112和表 114用气体将腔102填充到精确的预定气压水平。当进行该过程时关闭阀108必须关闭。 腔104中气体的体积由其已知的尺寸决定。因此，使用者很容易对膨胀腔102填充已知量的预定气体。

[0016] 附图还示出了连接到腔102的出口（未示出）的触发释放阀118。阀118还通过流速表122和导管1¾连接到喷嘴120。因此，通过操作释放阀118，使用者可以使气体在气压下从腔102通过喷嘴120流出。如果该气流的速度超过预定水平，安装在表122的指示灯1¾将亮起。装置100的使用者可以调节表122来将导致灯亮起的水平设定到特定的流速水平。附图示出位于表122和喷嘴120间的凸缘部件126，此后将具体描述。

[0017] 通过提供如上所述的熔化测量装置100，基本上简化了检测模制泡沫部件的小球熔化质量的任务。使用装置100，通过下面明确和简单过程，检测者可以检测部件的小球熔化质量。对于特定部件，检测者被提供对应的一组规格。[0018] 作为该过程的第一步，用来自罐104的气体填充膨胀腔102，并设定到由所述规格表示的部件的psi气压水平。通过如上所述的关闭阀108、气压表114和气压调节阀112执行该步骤。作为第二步，将规定用于特定部件的喷嘴120连接以与装置100—起使用。

[0019] 为了完成特定部件的检测，将喷嘴插入部件的由规格指示的位置，使得凸缘126 紧靠着部件表面。然后压下并保持释放阀118，同时检测者观察指示灯124。有用的是，调节流速表122，仅如果检测到气体流速足够高以指示小球熔化质量的不可接受的水平，灯IM 才亮起。因此如果灯没有亮，检测者可以推断：小球熔化质量是可接受的，并且该特定部件是良好的。

[0020] 在检测特定部件之后，检测者用气体将膨胀腔再填充到规定的气压，然后进行检测另一个部件。将可以看出，使用相同量的气体检测每一个部件，由此对于所有的检测都使用单一的标准。用于检测特定类型部件的小球熔化质量的规格可以通过在部件样品上进行测试来产生。

[0021] 出于描述和说明目的而提出本发明的说明书，它并不趋向于穷尽或将本发明限于所公开形式。对于本领域的普通技术人员，许多修改和变化是显而易见的。为了最好地说明本发明的原理、实际应用，并为了使本领域的其他普通技术人员理解本发明的适于所考虑的特定应用的具有各种修改的各种实施例，选择并描述了上述实施例。

Claims (20)

1. 一种用于监测模制泡沫部件的小球熔化质量的装置，包括：具有固定容积的膨胀腔，用于在规定的气压水平保持一定量的选定气体；气压调节阀，用于用选定气体将所述具有固定容积的膨胀腔填充到规定的气压水平；喷嘴，其适于插入到选定的一个模制泡沫部件内部，用于在气压下将选定气体的气流引入所述选定的模制泡沫部件的内部；和单个释放阀连接的导管，提供从所述腔延伸到所述喷嘴的流径，其中所述单个释放阀是包括在所述腔与所述喷嘴之间的流径的唯一阀，并且所述单个释放阀被操作释放掉来自所述腔的、流经所述流径的一定量的选定气体；传感器，用于当所述一定量的选定气体沿着所述流径流至所述喷嘴时测量所述一定量的选定气体的流速；以及；指示机构，其响应所述传感器的工作，指示测量气流的流速是否超过与小球熔化质量相关的预定水平。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述单个释放阀包括在所述膨胀腔中用选定气体填充调节到规定的气压水平、而保持一定量的具有规定气压水平的选定气体之后，用于使能立即释放所述腔中的一定量的选定气体的触发释放阀。

3.如权利要求2所述的装置，其中：所述触发释放阀被人工操作释放掉所述膨胀腔的一定量的选定气体。

4.如权利要求2所述的装置，其中：所述腔包括耦合到所述选定气体的源的膨胀腔。

5.如权利要求4所述的装置，其中还包括耦合到所述调节阀的表，以显示在所述膨胀腔中的所述气体的气压。

6.如权利要求3所述的装置，其中：所述喷嘴插入选定部件的由规格指示的位置，使得凸缘部件紧靠着所述选定部件表

7.如权利要求1所述的装置，其中：所述传感器包括流速表，用于检测从所述腔到所述喷嘴的气流流速。

8.如权利要求6所述的装置，其中：所述喷嘴适于插入到通过熔化小球而形成的部件中，所述小球由选定塑料材料制成。

9.如权利要求7所述的装置，其中：所述指示机构包括响应于所述气流的检测流速的指示灯。

10.如权利要求9所述的装置，其中：当所述气流流速小于所述预定水平时，所述指示灯不亮，以指示所述选定部件具有可接受的小球熔化质量水平。

11.如权利要求1所述的装置，其中：所述气体从包括至少大气、氮气和(X)2的组中选择。

12. 一种用于监测模制泡沫部件的小球熔化质量的装置，包括：具有固定容积的膨胀腔，用于保持一定量的具有规定气压水平的选定气体； 填充装置，用于对所述腔填充一定量的具有规定气压水平的选定气体； 引导装置，用于在规定气压水平下将所述一定量的选定气体的气流从所述膨胀腔引导到所述部件内部；单个释放阀，能够被操作释放掉来自所述膨胀腔的所述一定量的选定气体； 测量装置，用于测量所述气流的流速；以及响应装置，其响应所述测量装置，根据所述测量的流速是小于或大于预定水平，分别指示出所述小球熔化质量是否可接受。

13.如权利要求12所述的装置，其中：所述填充装置包括所述选定气体的供给，其能够通过气压表和气压调节阀连接到所述腔。

14.如权利要求12所述的装置，其中：所述引导装置包括喷嘴，其耦合到所述腔，并能够插入到所述部件的规定深度。

15.如权利要求12所述的装置，其中：所述测量装置包括流速表，通过由所述流速表选择地操作的灯提供指示。

16. 一种用于监测模制泡沫部件的小球熔化质量的方法，该方法包括以下步骤： 在具有固定容积的膨胀腔中填充气体到预先规定的气压水平；将喷嘴插入到所述模制泡沫部件的内部；在所述膨胀腔中已被填充调节到预先规定的气压水平、而保持一定量的预先规定气压水平的选定气体之后，然后触发释放阀释放所述腔中的一定量的选定气体；使所述释放的一定量的选定气体沿着流径并穿过所述喷嘴流至所述部件的内部； 测量所述一定量的选定气体沿所述流径的流速；以及根据所述测量的流速是小于或大于预定水平，提供所述小球熔化质量是否可接受的指示。

17.如权利要求16所述的方法，其中：通过将所述腔经气压表和气压调节阀连接到所述选定气体的供给来填充所述腔。

18.如权利要求16所述的方法，其中：所述喷嘴插入所述部件的由规格指示的位置，使得凸缘部件紧靠着所述部件的表面。

19.如权利要求16所述的方法，其中：通过操作流速表测量所述流速，通过由所述流速表选择地操作的灯提供所述指示。

20.如权利要求16所述的方法，其中：所述气体从包括至少大气、氮气和(X)2的组中选择。