TW202138781A - 衝擊測試裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明藉由與衝擊台獨立地設置防翻倒機構,可減輕驅動衝擊台所需之動力的增大。
本發明一個方面提供一種衝擊測試裝置,係具備:基座;裝載試品而可行駛之台車;及防止試品翻倒之防翻倒機構;並設置成防翻倒機構包含從台車獨立之第一機構,第一機構可對基座在台車之行駛方向移動。
此外,本發明另一方面提供一種衝擊測試裝置,係具備:裝載試品而可行駛之台車;及防止試品翻倒之防翻倒機構;防翻倒機構包含設置於台車之第二機構,第二機構具備:豎立於台車上之複數根支柱;及架設於複數根支柱上之線狀構件。
Description
本發明係關於一種衝擊測試裝置。
為了評估製品之強度及包裝設計的妥當性而使用衝擊測試裝置。記載於日本特開2019-35705號公報之衝擊測試裝置,為了防止試品在測試中翻倒而具備支撐試品之支撐板36(圖5)。支撐板對行駛方向垂直地設於裝載試品之行駛部(衝擊台)上。
(發明所欲解決之問題)
記載於專利文獻1之衝擊測試裝置因為將支撐板設於衝擊台上,所以造成衝擊台之重量加重了支撐板的部分。此外,因為對衝擊台之行駛方向垂直地配置面積大的支撐板,所以使衝擊台高速行駛時,會對支撐板施加強大風壓。隨著設置支撐板導致衝擊台之重量及衝擊台在行駛時承受的風壓增加(換言之,空氣阻力增加),而使驅動衝擊台所需之動力增大,並導致消耗電力增大。此外,因為驅動衝擊台所需之動力增大,為了驅動衝擊台則需要更大電容之(亦即大型之)馬達,因而也發生原價增加及測試裝置大型化的問題。
本發明係鑑於上述情形者,目的為減輕隨著採用防止試品翻倒機構造成驅動衝擊台所需之動力增大。
(解決問題之手段)
本發明一個方面提供一種衝擊測試裝置,係具備:可行駛之台車,其係裝載試品;及防翻倒機構,其係防止試品翻倒;並設置成防翻倒機構包含從台車獨立之第一機構,第一機構可在台車之行駛方向移動。
上述衝擊測試裝置中,亦可構成第一機構具備:支撐體,其係當試品傾斜時,支撐試品並妨礙試品翻倒;及引導機構,其係引導支撐體向行駛方向移動。
上述衝擊測試裝置中,亦可構成具備基座,其係設置第一機構,第一機構具備固定機構,其係對基座可解除地固定支撐體。
上述衝擊測試裝置中,亦可構成第一機構具備固定、引導機構,其係兼引導機構及固定機構,固定、引導機構具備:T形溝,其係對基座固定並在行駛方向延伸;T形溝螺帽,其係嵌入T形溝;及螺栓,其係藉由通過形成於支撐體之貫穿孔嵌入T形溝螺帽,而將支撐體固定於T形溝。
上述衝擊測試裝置中,亦可構成第一機構具備支撐體驅動機構,其係向行駛方向驅動支撐體。
上述衝擊測試裝置中,亦可構成支撐體驅動機構具備:驅動模組,其係產生用於驅動支撐體之動力;及皮帶機構,其係將驅動模組產生之動力傳遞至支撐體。
上述衝擊測試裝置中,亦可構成具備:台車驅動部,其係驅動台車;及控制部,其係控制支撐體驅動機構及台車驅動部;控制部向依測試條件而決定之指定位置移動支撐體。
上述衝擊測試裝置中,亦可構成具備衝擊產生裝置,其係與台車碰撞,產生須賦予試品之衝擊,衝擊測試裝置可分別執行:碰撞型測試,其係藉由使衝擊產生裝置碰撞裝載試品之台車,而對試品賦予衝擊;及非碰撞型測試,其係藉由使藉由台車驅動部之驅動而產生的衝擊傳遞至台車,而將衝擊賦予試品;控制部在碰撞型測試中,係以指定速度使衝擊產生裝置碰撞台車之方式控制台車驅動部,在非碰撞型測試中,係以依據預設之衝擊波形驅動台車的方式控制台車驅動部。
上述衝擊測試裝置中,亦可構成台車驅動部具備:車架(Carriage),其係可解除地連結於台車;及台車軌道部,其係可行駛地支撐台車及車架;在碰撞型測試中,將車架連結於台車,在非碰撞型測試中,解除車架與台車之連結。
上述衝擊測試裝置中,亦可構成衝擊產生裝置具備:活動塊;第一塑膠程序裝置(Plastic Programmer),其係安裝於活動塊與台車相對之面;塊軌道部,其係可在行駛方向移動地支撐活動塊;及振動吸收器,其係吸收活動塊之振動;塊軌道部具備直線導軌,直線導軌具備:軌道;及動輪(Runner),其係安裝於活動塊,經由轉動體可在軌道上行駛;台車具備第二塑膠程序裝置,其係安裝於與活動塊相對之面。
上述衝擊測試裝置中,亦可構成防翻倒機構包含設置於台車之第二機構,第二機構具備:複數根支柱,其係豎立於台車上;及線狀構件,其係架設於複數根支柱上。
本發明另一方面提供一種衝擊測試裝置,係具備:可行駛之台車,其係裝載試品;及防翻倒機構,其係防止試品翻倒;防翻倒機構包含設置於台車之第二機構,第二機構具備:複數根支柱,其係豎立於台車上;及線狀構件,其係架設於複數根支柱上。
上述衝擊測試裝置中,亦可構成線狀構件包含帶狀之帶狀構件及網狀之網狀構件的其中一個。
(發明之效果)
採用本發明之一個實施形態時,可減輕隨著採用防止試品翻倒機構造成驅動衝擊台所需之動力增大。
以下,參照圖式說明本發明之實施形態。另外,在以下之說明中,對於相同或對應之事項註記相同或對應之符號,並省略重複之說明。此外,各圖中顯示複數個符號共同之事項時,未必對此等複數個顯示全部註記符號,而就此等複數個顯示之一部分適切省略符號之賦予。此外,各圖中,為了方便說明而省略構成之一部分或是以剖面顯示。
(第一種實施形態)
圖1-3依序是本發明第一種實施形態之衝擊測試裝置1的俯視圖、側視圖及前視圖。此外,圖4及圖5依序是放大衝擊測試裝置1之後述的衝擊產生裝置40附近之俯視圖及側視圖。
在以下之說明中,將圖1中從左向右之方向定義為X軸方向,從下向上之方向定義為Y軸方向,垂直於紙面地從背面側向表面側之方向定義為Z軸方向。X軸方向及Y軸方向係彼此正交之水平方向,Z軸方向係鉛直方向。此外,將X軸正方向稱為前方,將X軸負方向稱為後方,將Y軸正方向稱為左方,將Y軸負方向稱為右方。
以下說明之本發明第一種實施形態的衝擊測試裝置1係構成可執行以下兩種測試方法:藉由使裝載試品W之衝擊台與衝擊波形產生裝置碰撞,而對試品W賦予衝擊之過去型的測試方法(以下稱為「碰撞型測試」。);及使藉由依據衝擊波形之馬達的驅動所產生之衝擊傳遞至衝擊台,而對試品W賦予衝擊之新型的測試方法(以下稱「非碰撞型測試」。)
衝擊測試裝置1具備:裝載試品W之台車20(衝擊台);驅動台車20之台車驅動部30;可在X軸方向行駛地支撐台車20及台車驅動部30之後述的車架32之軌道部10(台車軌道部);在碰撞型測試中與台車20碰撞,產生須賦予試品W之衝擊的衝擊產生裝置40(衝擊波形產生裝置);及防止試品W翻倒之防翻倒機構。
軌道部10具備:設置於基座2上並在X軸方向延伸之路基11;及設於路基11上之導軌形循環式直線軸承(以下稱「直線導軌」。)12。本實施形態之軌道部10具備在左右(亦即在Y軸方向)例如等間隔排列之複數組(例如3組)的路基11及直線導軌12。另外,亦可一體地連結複數個路基11。例如,軌道部10亦可構成在單一之路基11上設有複數個直線導軌12。
各直線導軌12具備:敷設於路基11之上面(亦即,對基座2固定)的軌道121;及經由複數個轉動體可在軌道121上行駛之複數個(例如7個)動輪122(圖3)。轉動體保持在形成於動輪122內及軌道121與動輪122之間的循環路徑內。各直線導軌12之複數個動輪122的一部分(例如5個)在X軸方向例如等間隔排列而安裝於台車20之下面。此外,各直線導軌12之其餘(例如2個)的動輪122在X軸方向例如等間隔排列,並安裝於台車驅動部30之後述的車架32下面。藉由直線導軌12引導台車20及車架32在X軸方向移動。另外,車架32、台車20及衝擊產生裝置40依序排列於X軸方向。
台車驅動部30具備:可在軌道部10上行駛之車架32;及驅動車架32之車架驅動機構。車架驅動機構具備:產生用於驅動車架32之動力的驅動模組34;及將驅動模組34產生之動力傳遞至車架32的皮帶機構35。
本實施形態之台車驅動部30具備:分別配置於基座2之四個角落附近的四個驅動模組34(34FL、34BL、34FR、34BR);及左右二組之皮帶機構35(35L、35R)。左側之皮帶機構35L藉由左側之一對驅動模組34FL及34BL而驅動,右側之皮帶機構35R藉由右側之一對驅動模組34FR及34BR而驅動。
如圖3所示,驅動模組34具備:框架341、伺服馬達342、皮帶機構343、軸桿344及複數個軸承345。伺服馬達342將軸342b朝向Y軸方向而安裝於框架341的上部。軸桿344與伺服馬達342之軸342b平行地配置於下方,並藉由安裝於框架341之複數個軸承345可旋轉地支撐。
皮帶機構343具備:與伺服馬達342之軸342b結合的驅動滑輪343a;與軸桿344結合之從動滑輪343c;及繞掛於驅動滑輪343a與從動滑輪343c之帶齒皮帶343b。驅動滑輪343a及從動滑輪343c係分別具有適合於帶齒皮帶343b之齒的帶齒滑輪。本實施形態因為從動滑輪343c之齒數比驅動滑輪343a多(亦即,節圓直徑大),所以皮帶機構343發揮減速機功能,放大從伺服馬達342所輸出之轉矩,並傳導至軸桿344。
皮帶機構35具備:一對驅動滑輪351;繞掛於一對驅動滑輪351之帶齒皮帶352;及將帶齒皮帶352固定於車架32之皮帶夾353(繞掛媒介節固定具)。驅動滑輪351與各驅動模組34之軸桿344結合。
帶齒皮帶352及帶齒皮帶343b具有鋼線之心線。另外,帶齒皮帶352及帶齒皮帶343b亦可使用例如具有由碳纖維、芳香族聚醯胺纖維、超高分子量聚乙烯纖維等所謂超纖維所形成之心線者。藉由使用碳心線等重量輕且強度高之心線,即使使用輸出比較低之伺服馬達342,因為仍可以大的加速度驅動車架32與台車20,所以可使衝擊測試裝置1小型化。此外,使用相同輸出之伺服馬達342時,藉由使用具有由所謂超纖維所形成之心線的輕型帶齒皮帶352及帶齒皮帶343b,可將更大之加速度的衝擊賦予試品W。
左側之皮帶機構35L的一對驅動滑輪351與左側之一對驅動模組34FL及34BL的軸桿344分別結合,右側之皮帶機構35R的一對驅動滑輪351分別與右側之一對驅動模組34FR及34BR的軸桿344結合。
車架32藉由結合機構321(例如螺栓或電磁鐵等)而與台車20之後端部可解除地連結。具體而言,車架32在進行非碰撞型測試時與台車20結合成一體,進行碰撞型測試時從台車20分開。
台車20具備:工作台21;及安裝於工作台21之正面的第一衝擊調整機構之塑膠程序裝置(以下稱為「墊」。)22。本實施形態之台車20具備在Y軸方向等間隔排列之四個墊22。
如圖4所示,衝擊產生裝置40具備:活動塊41;可在X軸方向移動地支撐活動塊41之軌道部42(塊軌道部);安裝於活動塊41之背面(與台車20相對之面)的墊43;及配置於活動塊41之左右兩側的二對振動吸收器44、45。振動吸收器44、45例如係油壓緩衝器。
軌道部42具備:設置於基座2上並在X軸方向延伸之路基421;及設於路基421上之直線導軌422。本實施形態之軌道部42具備在左右等間隔排列之複數組(例如3組)路基421及直線導軌422。另外,亦可一體連結複數個路基421。例如,軌道部42亦可構成在單一之路基421上設置複數個直線導軌422。
各直線導軌422具備:敷設於路基421上面之軌道422a;及可在軌道422a上行駛之複數個(例如4個)動輪422b。複數個動輪422b例如在X軸方向等間隔排列,並安裝於活動塊41之下面。藉由直線導軌422引導活動塊41在X軸方向移動。
如圖1及圖3所示,在台車20之活動範圍的中央部,並在台車20之左右兩側設有一對線性編碼器744。線性編碼器744之本體安裝於路基11。在台車20之左右兩側面安裝有線性編碼器744之標尺744b。藉由線性編碼器744檢測台車20之位置及速度。
衝擊產生裝置40具備與台車20之墊22等數的第二衝擊調整機構之墊43。墊43與墊22成對,並在與對應之墊22相對的位置安裝於活動塊41之背面。
如圖4所示,具有與X軸垂直之二個平面(操作面411a、411b)的一對壓板411從活動塊41的左右兩側面突出。振動吸收器44將活塞桿442朝向壓板411而鄰接配置於壓板411之正面。振動吸收器45將活塞桿452朝向壓板411而鄰接配置於壓板411的背面。振動吸收器44之汽缸441與振動吸收器45之汽缸451對基座2固定。此外,活塞桿442之前端頂住形成於壓板411之正面的操作面411a,活塞桿452之前端頂住形成於壓板411之背面的操作面411b。
活動塊41在X軸正方向之運動主要藉由振動吸收器44而衰減,在X軸負方向之運動主要藉由振動吸收器45而衰減。藉由使用反向配置之一對振動吸收器44、45,可使活動塊41之衝擊(振動)更有效衰減。
另外,本實施形態係使用油壓緩衝器作為振動吸收器44、45,不過,亦可取代油壓緩衝器而使用氣壓緩衝器。此外,亦可直向或橫向結合油壓緩衝器與氣壓緩衝器(或是,空氣彈簧及線圈彈簧等彈性元件)來使用。例如,汽車之Mcpherson Strut式懸吊系統,亦可同軸配置振動吸收器與線圈彈簧(亦即,在線圈彈簧之中空部中通過振動吸收器),橫向結合此等而構成。
碰撞型測試中,藉由使慣性行駛(惰性行駛)之台車20與衝擊產生裝置40碰撞,而對台車20及試品W賦予衝擊。此時,台車20之工作台21與衝擊產生裝置40的活動塊41經由墊22、43而碰撞。此外,藉由碰撞產生之活動塊41的振動(衝擊)藉由振動吸收器44、45吸收而衰減。因而,衝擊產生裝置40賦予試品W之衝擊波形藉由振動吸收器44、45(第一緩衝機構)及墊22、43(第二緩衝機構)之特性而變化。並以將求出之波形的衝擊賦予試品W的方式,來調整振動吸收器44、45(第一緩衝機構)及墊22、43(第二緩衝機構)之特性。
本實施形態之防翻倒機構包含:在基座2上從台車20獨立設置之第一支架50(第一機構);與設置於台車20上之第二支架60(第二機構)。
第一支架50具備:概略門形之支撐體51;及支撐支撐體51之一對軌道部52(支撐體軌道部)。支撐體51於試品W失去平衡而傾斜時,藉由與試品W接觸而妨礙試品W翻倒。
非碰撞型測試中,試品W翻倒之位置(亦即,在對試品W施加大的衝擊之X軸方向的位置)依測試條件而改變。因而,本實施形態之第一支架50係構成可變更支撐體51在X軸方向之位置。
如圖3所示,支撐體51具有:左右延伸之梁513(連結部);從梁513之左右兩端部下垂的一對腳部512;從各腳部512之下端部向前方延伸的一對足部511;及連結腳部512與足部511之兩對肋條514。另外,本實施形態之梁513與一對腳部512係從一片平板切出而一體地形成。圖3中,如被二點鏈線包圍之放大圖所示,在足部511中形成有鉛直貫穿之複數個貫穿孔511a。複數個貫穿孔511a例如在X軸方向等間隔形成於一列。
在支撐體51之下部形成有被梁513與一對腳部512所包圍的矩形缺口部51n。缺口部51n之寬度(Y軸尺寸)與高度(Z軸尺寸)比台車20大,台車20可通過缺口部51n。亦即,在試品W未裝載於台車20之狀態下,可改變台車20與支撐體51之前後關係(在X軸方向之配置順序)。
如圖1所示,一對軌道部52設置於基座2之左右兩端部。如圖3中之放大圖所示,軌道部52具備:導軌521、T形溝螺帽522及螺栓523。導軌521係形成有在X軸方向延伸之T形溝的細長構件(所謂T形溝軌道)。在導軌521之T形溝中嵌入複數個T形溝螺帽522。
藉由將通過支撐體51之貫穿孔511a的螺栓523嵌入T形溝螺帽522,而將支撐體51可解除地固定於軌道部52。亦即,軌道部52具有作為對基座2固定支撐體51之固定機構的功能。
此外,旋鬆螺栓523時,解除支撐體51對軌道部52之固定,支撐體51可在X軸方向移動。此時,因為螺栓523並未從T形溝螺帽522脫離,所以支撐體51之足部511仍然經由螺栓523而連結於T形溝螺帽522。因為T形溝螺帽522已嵌入T形溝,所以T形溝螺帽522(及連結於T形溝螺帽522之支撐體51)僅可在T形溝之延長方向的X軸方向移動。換言之,解除支撐體51對軌道部52之固定時,軌道部52發揮作為引導支撐體51向X軸方向移動之引導機構的功能。
另外,本實施形態之軌道部52兼:將支撐體51對基座2固定之固定機構;與引導支撐體51向X軸方向(台車20之行駛方向)移動之引導機構的固定、引導機構而構成,不過,亦可個別地設置固定機構與引導機構而構成。
第二支架60具備:設置於台車20之工作台21上的四個角落附近之四支柱台(Post Stand)62;藉由各柱台62可分別裝卸地保持之四支支柱64(Post);及被四支支柱64支撐之網66(線狀構件)。柱台62係鉛直地延伸的筒狀構件,且支柱64之下部插入柱台62的中空部。
網66形成將開口面向下之箱形(立方體狀),而覆蓋於四組支柱64及柱台62,並藉由無圖示之固定構件而固定於支柱64、柱台62或工作台21。網66例如設置成高度比試品W低。結果,因為試品W之上部與網66接觸,藉由網66彈性地緩和保持所以防止翻倒。
由支柱64及網66等比較細之構件(或是將細的構件連結成網狀之構件)構成第二支架60,並藉由隔開間隔(例如,比各構件之粗度大的間隔)配置此等細的構件,可減輕第二支架60之重量,此外,當台車20行駛時,可減輕第二支架60承受之空氣阻力。藉此,可減輕驅動台車20所需之動力,並可減少伺服馬達342之電容,可節約衝擊測試裝置1之消耗電力及小型化。
試品W之高度較低時,亦可不使用支柱64,而將網66固定於柱台62或工作台21。
此外,亦可取代網66等網狀構件,而使用橡膠帶或繩索等帶狀構件作為線狀構件。此外,亦可取代彈性體,而使用例如由聚丙烯及鋼等具有一般彈性(能彈性)之材料所形成的線狀構件。
此外,亦可使用不具彈性之線狀構件,並使用將線狀構件彈性地固定於支柱64或台車20之固定構件而構成。
圖6係顯示衝擊測試裝置1之控制系統1a的概略構成方塊圖。控制系統1a具備:控制整個裝置之動作的控制部72;進行各種計測之計測部74、及與外部進行輸入輸出之介面部76。
控制部72經由伺服放大器342a而連接各驅動模組34之伺服馬達342。伺服馬達342中內建旋轉編碼器RE。旋轉編碼器RE所檢測之伺服馬達342的軸342b之相位資訊經由伺服放大器342a而輸入控制部72。
控制部72與各伺服放大器342a藉由光纖可通信地連接,可在控制部72與各伺服放大器342a之間進行高速的反饋控制。藉此,可更精確(詳細而言,在時間軸上高分辨率且高準確度)地同步控制複數個伺服馬達342。
介面部76例如具備用於與使用者之間進行輸入輸出的使用者介面、用於與LAN(區域網路(Local Area Network))等各種網路連接之網路介面、用於與外部設備連接之USB(通用串列匯流排(Universal Serial Bus))或GPIB(通用介面匯流排(General Purpose Interface Bus))等各種通信介面的一個以上。此外,使用者介面例如包含各種操作開關、顯示器、LCD(液晶顯示器(liquid crystal display))等各種顯示裝置、滑鼠及觸控板等各種指標裝置、觸控螢幕、影像攝影機、印表機、掃描器、蜂鳴器、喇叭、擴音器、記憶卡讀寫器等各種輸入輸出裝置的一個以上。
計測部74具備:安裝於台車20之加速度感測器742及線性編碼器744,將來自加速度感測器742及線性編碼器744之信號放大及數位轉換而生成計測資料,並傳送至控制部72。此外,亦可在計測部74中增設安裝於試品W之加速度感測器742,於測試中計測施加於試品W之衝擊。
控制部72依據經由介面部76所輸入之衝擊波形(例如,加速度波形)等的控制條件及從計測部74所輸入之計測資料,同步控制各驅動模組34之伺服馬達342的驅動。另外,本實施形態係同相位驅動二個伺服馬達342(嚴格來說,係反相位[反轉]驅動左側之驅動模組34FL、34BL的伺服馬達342與右側之驅動模組34FR、34BR的伺服馬達342)。
如上述,使用本實施形態之衝擊測試裝置1可進行碰撞型測試與非碰撞型測試的兩種測試。其次,說明各測試之內容及步驟。
[碰撞型測試]
碰撞型測試係在解除台車20與台車驅動部30之車架32的連結狀態下進行。此外,碰撞型測試在台車20碰撞衝擊產生裝置40時,對試品W作用向前方翻倒之力。因而,使用第一支架50時,第一支架50之支撐體51(更具體而言,係梁513)例如圖1所示,係設置於衝擊產生裝置40之後端部(亦即,墊43)的附近。另外,依試品W之大小、形狀、重量分布等適切調整第一支架50之支撐體51的位置。
碰撞型測試首先藉由驅動驅動模組34,而向例如設定於可行駛範圍(台車20在X軸方向之活動範圍)的後端附近之開始位置S移動車架32。其次,例如手動而移動至台車20與車架32接觸的位置,並將試品W裝載於台車20之工作台21上。使用第二支架60時,藉由第二支架60將試品W保持於工作台21。
對台車20裝載試品W完成,例如藉由使用者對觸控螢幕(介面部76)操作而輸出開始測試的指令時,藉由裝設於台車20之加速度感測器742開始計測連續性的衝擊。加速度感測器742之檢測結果累積保存於連接於控制部72的存儲體721,並且將衝擊波形(例如加速度波形)圖形化而顯示於顯示裝置(介面部76)。
其次,藉由驅動驅動模組34而將車架32逐漸向前方加速。此時,台車20被車架32推動而以與車架32相同速度行駛。當車架32到達預先設定之碰撞速度時,將車架32減速。車架32減速時,台車20從車架32離開,而以碰撞速度慣性行駛,隨後與衝擊產生裝置40碰撞。
碰撞型測試係將藉由台車20與衝擊產生裝置40碰撞而產生的衝擊施加於放置在台車20上的試品W。此外,藉由碰撞而對試品W作用向前方倒下之力。因而,雖然試品W向前方傾斜,但是,因為與配置於台車20之前端附近的第一支架50之支撐體51接觸,所以避免試品W翻倒。
碰撞後,經過指定時間後,停止藉由加速度感測器742的計測,從台車20取出試品W,1次碰撞型測試結束。
[非碰撞型測試]
非碰撞型測試係藉由結合機構321在車架32與台車20連結成一體之狀態下進行。
非碰撞型測試藉由測試條件(衝擊波形等)預測試品W發生翻倒的位置(預測翻倒位置)改變。使用第一支架50時,將第一支架50之支撐體51設置於預測翻倒位置的附近。
接著,藉由驅動驅動模組34而將與車架32連結之台車20向開始位置移動。另外,非碰撞型測試之開始位置亦可設定於與碰撞型測試之開始位置S不同的位置(例如,在台車20之可行駛範圍的中央附近)。在開始位置將試品W裝載於台車20的工作台21上。使用第二支架60時,藉由第二支架60將試品W保持於工作台21。
對台車20裝載試品W完成,藉由使用者操作而輸出開始測試指令至介面部76時,藉由裝設於台車20之加速度感測器742開始連續的衝擊計測。
其次,依據預先所設定之衝擊波形(例如加速度波形)的波形資料控制各驅動模組34驅動伺服馬達342。各驅動模組34產生之衝擊藉由皮帶機構35傳遞至車架32及台車20,並施加於放置在台車20上之試品W。
因為藉由施加於試品W之衝擊,而對試品W例如作用向前方倒下之力,所以試品W向前方傾斜,但是因為試品W接觸於配置在台車20之前端附近的第一支架50之支撐體51,所以避免試品W翻倒。
對試品W施加衝擊後,經過指定時間後,停止藉由加速度感測器742的計測,從台車20取出試品W,1次非碰撞型測試結束。
(第二種實施形態)
其次,說明本發明之第二種實施形態。第二種實施形態之衝擊測試裝置2000係可自動移動第一支架者。以下,就第二種實施形態主要說明與第一種實施形態不同之處,而就與第一種實施形態共同之構成省略重複的說明。
圖7係本發明第二種實施形態之衝擊測試裝置2000的俯視圖。衝擊測試裝置2000之第一支架2500具備:支撐體2510;可將支撐體2510向X軸方向移動地支撐之軌道部2520;及驅動支撐體2510之支撐體驅動機構。支撐體驅動機構具備:產生用於驅動支撐體2510之動力的四個驅動模組2540(2540FL、2540FR、2540BL、2540BR);及將驅動模組2540產生之動力傳遞至支撐體2510的左右二組之皮帶機構2550(2550R、2550L)。藉由驅動模組2540產生之動力而在X軸方向驅動支撐體2510。
四個驅動模組2540分別配置於基座2之四個角落附近。左側之皮帶機構2550L藉由左側之一對驅動模組2540FL及2540BL而驅動,右側之皮帶機構2550R藉由右側之一對驅動模組2540FR及2540BR而驅動。另外,因為驅動模組2540之構成與第一種實施形態之驅動模組34的構成相同,所以省略說明。
軌道部2520具備:設置於基座2上並在X軸方向延伸之一對路基2521;及分別設於各路基2521上之一對直線導軌2522。各直線導軌2522具備:敷設於路基2521上面之軌道2522a;及可在軌道2522a上行駛之複數個(例如2個)動輪2522b。動輪2522b安裝於支撐體2510之足部2511的下面。並藉由直線導軌12引導支撐體2510在X軸方向移動。
皮帶機構2550具備:一對驅動滑輪2551;繞掛於一對驅動滑輪2551之帶齒皮帶2552;及將帶齒皮帶2552固定於支撐體2510之皮帶夾2553(繞掛媒介節固定具)。驅動滑輪2551與各驅動模組2540之軸桿2544結合。支撐體2510中設有從各腳部2512突出於左右外側之水平配置的平板狀之夾安裝部2515。夾安裝部2515中藉由皮帶夾2553安裝有帶齒皮帶2552。支撐體2510藉由驅動模組2540傳遞之動力而在前後(X軸方向)驅動。
如圖6所示,控制部72經由伺服放大器2542a而連接有各驅動模組2540之伺服馬達2542。在伺服馬達2542中內建旋轉編碼器RE。旋轉編碼器RE檢測之伺服馬達2542的軸之相位資訊經由伺服放大器2542a而輸入控制部72。
以下,說明關於本發明第二種實施形態之衝擊測試裝置2000的第一支架2500之支撐體2510的驅動控制之二個實施例。
(實施例1)
實施例1係將在第一種實施形態中手動進行之第一支架50的支撐體51之移動及固定加以自動化者。具體而言,在開始衝擊測試之前(例如,將試品W放置於台車20之前),控制部72同步控制支撐體驅動機構之四個驅動模組2540(伺服馬達2542),並使支撐體2510向藉由測試條件所決定的指定位置移動。
支撐體設置位置在碰撞型測試中,例如決定在測試中鄰接於配置在台車20行駛之範圍最前端的台車20前方之位置(亦即,在衝擊產生裝置40之後端部附近)。此外,在非碰撞型測試中,例如在測試中鄰接於配置在台車20行駛之範圍最前端的台車20前方之位置,或是在鄰接於配置在最後端之台車20後方的位置來決定支撐體設置位置。例如,衝擊波形之最大加速度(或加速度之積分值)的符號為正時(亦即,施加向前之衝擊時),在台車20之行駛範圍的前方決定支撐體設置位置,符號為負時(亦即,施加向後之衝擊時),在台車20之行駛範圍的後方決定支撐體設置位置。
另外,在實施例1中,於測試中支撐體2510不被驅動而保持於支撐體設置位置。換言之,支撐體驅動機構在測試中係發揮將支撐體2510對基座2可解除地固定之固定機構的功能。
(實施例2)
實施例2係於測試中不使支撐體51靜止,而在保持概略等距離之狀態下驅動台車20與支撐體2510者。具體而言,控制部72係依據衝擊波形同步控制車架驅動機構之四個驅動模組34(具體而言,係伺服馬達342)、與支撐體驅動機構之四個驅動模組2540(具體而言,係伺服馬達2542)。
另外,就支撐體驅動機構之四個驅動模組2540,亦可依據實施過平滑化處理(例如單純移動平均)之衝擊波形來控制驅動。藉由依據實施過平滑化處理之衝擊波形控制驅動,將施加於支撐體51之加速度緩和,並減少伺服馬達2542之消耗電力。
採用以上說明之本發明各種實施形態時,藉由將第一支架50、2500從台車20分離,減輕伴隨採用防翻倒機構造成台車20之重量及行駛中的空氣阻力增大,並減輕驅動台車20時所需之動力的增大。因而,可使用更小電容之馬達來驅動台車20。此外,因為減少伴隨採用防翻倒機構造成台車20之行駛特性(例如,行駛速度之精度及穩定性)降低及衝擊特性(例如,賦予試品W之衝擊波形)的變化,所以抑制測試精度降低。此外,在非碰撞型測試中,藉由抑制台車(衝擊台)之重量及/或空氣阻力的增加,可對試品W賦予更大之衝擊(加速度)。
以上係說明本發明例示性的實施形態。本發明之實施形態不限定於上述說明者,可做各種修改。適切組合例如本說明書中例示性明示之實施形態等的構成及/或熟悉本技術之業者從本說明書中之記載而領悟的構成者,亦包含於本申請案之實施形態。
上述各種實施形態係藉由分離台車20與車架32,可執行碰撞型測試與非碰撞型測試之兩者而構成,不過,亦可一體構成台車20與車架32,而作為非碰撞型測試專用的裝置。
上述各種實施形態係防翻倒機構包含第一支架50(第一支架2500)及第二支架60兩者,不過,防翻倒機構之構成亦可僅包含第一支架及第二支架之任何一方。
上述各種實施形態係將帶齒皮帶352繞掛於一對驅動滑輪351,不過,亦可將繞掛帶齒皮帶352之滑輪的一方作為從動滑輪。此時,不需要驅動模組34FL(34FR)與34BL(34BR)的任何一方。該構成亦可適用於支撐體驅動機構之皮帶機構2550。
上述各種實施形態係藉由二條帶齒皮帶352驅動車架32,不過,亦可構成藉由一條或三條以上之複數條帶齒皮帶352來驅動車架32。該構成亦可適用於支撐體驅動機構。
圖8係概略顯示藉由四條帶齒皮帶352驅動車架32之構成的一例俯視圖。如圖8所示,各帶齒皮帶352之長度(齒數)亦可相同。藉由使帶齒皮帶352之長度一致,可使複數條帶齒皮帶352之傳遞特性均勻化,並可更穩定驅動車架32。該構成亦可適用於支撐體驅動機構之皮帶機構2550。此外,藉由前後排列鄰接之驅動模組34(亦即,前後錯開位置),可縮小衝擊測試裝置之體積。
亦可使各驅動滑輪351之節圓直徑(齒數)相同。此外,亦可使內建於各驅動模組34之皮帶機構343的減速比相同。藉此,因為各伺服馬達342之驅動量(軸342b之旋轉角)與帶齒皮帶352的移動量之比率相等,所以可以相同驅動量驅動各伺服馬達342。此等構成亦可適用於支撐體驅動機構。
圖9係顯示驅動模組34之修改例的概略構成圖。如圖9所示,驅動模組34亦可具備複數個(例如2個)伺服馬達342。圖9之修改例係在軸桿344之兩端分別藉由耦合器346連接一對伺服馬達342之軸342b。藉此,可藉由一對伺服馬達342驅動一個驅動滑輪351。此外,亦可採用一支軸桿344結合複數個驅動滑輪351(皮帶機構35)的構成。因為藉由該構成可改變與軸桿344結合之伺服馬達342與驅動滑輪351的比率,所以可有效利用伺服馬達342之性能與帶齒皮帶352的性能。
上述實施形態係使用具有橡膠彈性之線狀構件,不過亦可使用例如由聚醯胺系樹脂或鋼鐵等高彈性材料所形成的線狀構件。
1,2000:衝擊測試裝置
2:基座
10:軌道部(台車軌道部)
11,2521:路基
12,2522:直線導軌
20:台車
21:工作台
22:墊
30:台車驅動部
32:車架
34,34FL,34BL,34FR,34BR,2540,2540FL,2540BL,2540FR,2540BR:驅動模組
35,35L,35R,2550,2550L,2550R:皮帶機構
40:衝擊產生裝置
41:活動塊
42:軌道部
43:墊
44,45:振動吸收器
50,2500:第一支架
51,2510:支撐體
52,2520:軌道部
60:第二支架
62:柱台
64:支柱
66:網
1a:控制系統
72:控制部
74:計測部
76:介面部
121,2522a:軌道
122,2522b:動輪
321:結合機構
341:框架
342,2542:伺服馬達
342a,2542a:伺服放大器
342b:軸
343:皮帶機構
343a,2551:驅動滑輪
343b,2552:帶齒皮帶
343c:從動滑輪
344,2544:軸桿
345:軸承
346:耦合器
351:驅動滑輪
352:帶齒皮帶
353,2553:皮帶夾
411:壓板
411a,411b:操作面
421:路基
422:直線導軌
422a:軌道
422b:動輪
441:汽缸
442:活塞桿
451:汽缸
452:活塞桿
511,2511:足部
511a:貫穿孔
512,2512:腳部
513:梁
514:肋條
51n:缺口部
521:導軌
522:T形溝螺帽
523:螺栓
721:存儲體
742:加速度感測器
744:線性編碼器
744b:標尺
2515:夾安裝部
RE:旋轉編碼器
S:位置
W:試品
圖1係本發明第一種實施形態之衝擊測試裝置的俯視圖。
圖2係本發明第一種實施形態之衝擊測試裝置的側視圖。
圖3係本發明第一種實施形態之衝擊測試裝置的前視圖。
圖4係放大第一種實施形態之衝擊產生裝置附近的俯視圖。
圖5係放大第一種實施形態之衝擊產生裝置附近的側視圖。
圖6係顯示本發明之實施形態的衝擊測試裝置之控制系統的概略構成方塊圖。
圖7係本發明第二種實施形態之衝擊測試裝置的俯視圖。
圖8係顯示台車驅動部之修改例的概略構成圖。
圖9係顯示驅動模組之修改例的概略構成圖。
1:衝擊測試裝置
2:基座
10:軌道部
11:路基
12:直線導軌
20:台車
21:工作台
22:墊
30:台車驅動部
32:車架
34BR,34FR,34BL,34FL:驅動模組
35L,35R:皮帶機構
40:衝擊產生裝置
41:活動塊
50:第一支架
52:軌道部
60:第二支架
62:柱台
64:支柱
121:軌道
321:結合機構
411:壓板
521:導軌
352:帶齒皮帶
744:線性編碼器
744b:尺標
Claims (13)
- 一種衝擊測試裝置,係具備: 可行駛之一台車,其係裝載一試品;及 一防翻倒機構,其係防止前述試品翻倒; 並設置成前述防翻倒機構包含從前述台車獨立之一第一機構, 前述第一機構可在台前述車之一行駛方向移動。
- 如請求項1之衝擊測試裝置,其中前述第一機構具備: 一支撐體,其係當前述試品傾斜時,支撐該試品並妨礙該試品翻倒;及 一引導機構,其係引導前述支撐體向前述行駛方向移動。
- 如請求項2之衝擊測試裝置,其中具備一基座,其係設置前述第一機構, 前述第一機構具備一固定機構,其係對前述基座可解除地固定前述支撐體。
- 如請求項3之衝擊測試裝置,其中前述第一機構具備一固定、引導機構,其係兼前述引導機構及前述固定機構, 該固定、引導機構具備: 一T形溝,其係對前述基座固定並在前述行駛方向延伸; 一T形溝螺帽,其係嵌入前述T形溝;及 一螺栓,其係藉由通過形成於前述支撐體之貫穿孔嵌入前述T形溝螺帽,而將前述支撐體固定於前述T形溝。
- 如請求項2之衝擊測試裝置,其中前述第一機構具備一支撐體驅動機構,其係向前述行駛方向驅動前述支撐體。
- 如請求項5之衝擊測試裝置,其中前述支撐體驅動機構具備: 一驅動模組,其係產生用於驅動支前述撐體之動力;及 一皮帶機構,其係將前述驅動模組產生之動力傳遞至前述支撐體。
- 如請求項5之衝擊測試裝置,其中具備: 一台車驅動部,其係驅動前述台車;及 一控制部,其係控制前述支撐體驅動機構及前述台車驅動部; 前述控制部向依測試條件而決定之一指定位置移動前述支撐體。
- 如請求項7之衝擊測試裝置,其中具備衝擊產生裝置,其係與前述台車碰撞,產生須賦予前述試品之衝擊, 前述衝擊測試裝置可分別執行: 一碰撞型測試,其係藉由使前述衝擊產生裝置碰撞裝載前述試品之前述台車,而對前述試品賦予衝擊;及 一非碰撞型測試,其係藉由使藉由前述台車驅動部之驅動而產生的衝擊傳遞至前述台車,而將衝擊賦予前述試品; 前述控制部在前述碰撞型測試中,係以指定速度使前述衝擊產生裝置碰撞前述台車之方式控制前述台車驅動部, 在前述非碰撞型測試中,係以依據預設之一衝擊波形驅動前述台車的方式控制前述台車驅動部。
- 如請求項8之衝擊測試裝置,其中前述台車驅動部具備: 一車架,其係可解除地連結於前述台車;及 一台車軌道部,其係可行駛地支撐前述台車及前述車架; 在前述碰撞型測試中,將前述車架連結於前述台車, 在前述非碰撞型測試中,解除前述車架與前述台車之連結。
- 如請求項8之衝擊測試裝置,其中前述衝擊產生裝置具備: 一活動塊; 一第一塑膠程序裝置,其係安裝於前述活動塊與前述台車相對之面; 一塊軌道部,其係可在前述行駛方向移動地支撐前述活動塊;及 一振動吸收器,其係吸收前述活動塊之振動; 前述塊軌道部具備一直線導軌, 前述直線導軌具備: 一軌道;及 一動輪,其係安裝於前述活動塊,經由一轉動體可在前述軌道上行駛; 前述台車具備一第二塑膠程序裝置,其係安裝於與前述活動塊相對之面。
- 如請求項1之衝擊測試裝置,其中前述防翻倒機構包含設置於前述台車之一第二機構, 前述第二機構具備: 複數根支柱,其係豎立於前述台車上;及 一線狀構件,其係架設於前述複數根支柱上。
- 一種衝擊測試裝置,係具備: 可行駛之一台車,其係裝載一試品;及 一防翻倒機構,其係防止前述試品翻倒; 前述防翻倒機構包含設置於前述台車之一第二機構, 前述第二機構具備: 複數根支柱,其係豎立於前述台車上;及 一線狀構件,其係架設於前述複數根支柱上。
- 如請求項11或12之衝擊測試裝置,其中前述線狀構件包含一帶狀之帶狀構件及一網狀之網狀構件的其中一個。
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