TWI688758B

TWI688758B - 彈跳試驗裝置

Info

Publication number: TWI688758B
Application number: TW108101379A
Authority: TW
Inventors: 李允椉
Original assignee: 李允椉
Priority date: 2019-01-14
Filing date: 2019-01-14
Publication date: 2020-03-21
Also published as: TW202026616A

Abstract

本發明係關於一種彈跳試驗裝置，其包含一載臺及一支撐總成。載臺具有一表面以承載一待測物。支撐總成係設置於載臺下方以使載臺沿一垂直方向進行一往復運動。支撐總成包含一往復結構及一壓力調節組件，往復結構用以使載臺於一第一位置及一第二位置之間位移，壓力調節組件係鄰設於往復結構，且以一間接接觸之氣缸或是氣囊方式施加正壓力或負壓力（真空）於載臺，以輔助使用機械方式調整凸輪造成落下高度的重力位能下，增加一個利用氣缸或氣囊增減的彈力位能，藉此使增加操作的精準度並更提高了操作性。

Description

彈跳試驗裝置

本發明係關於一種試驗裝置，特別關於一種產生重現式（repetitive）衝擊於待測物以進行測試之彈跳試驗裝置。

隨著科技的進步，各式各樣的電子產品問世，產品內部之零件構造也越來越精良，致使其組裝結構須有一定強度以避免損毀。為了確保產品不致於運輸過程中損壞、或是確保其在消費者使用期間有足夠的耐久度，產品出廠前便須先行進行多種測試。其中，彈跳試驗裝置便為一種用來模擬產品在運輸或使用中所會面臨之衝擊環境，藉此測試產品之破壞累積程度及特定功能的退化情形，俾便廠商在初期研發階段即能察覺產品結構上的缺點。

現有所使用之彈跳試驗裝置係為懸臂式之彈跳試驗裝置，其承載待測物之裝置平台的重心與懸臂之旋轉中心係呈現一偏移，導致該彈跳試驗裝置在作動時容易產生卡頓的情形。除此之外，該彈跳試驗裝置中用以控制作動行程之調整組件受到零件規格的限制，僅能選擇性地被設定於特定區間內，無法進行更細微的調整，更無法快速地進行操作。

有鑑於此，如何提供一種彈跳試驗裝置以改善上述缺失，乃為業界待解決的問題。

本發明之一目的在於提供一種彈跳試驗裝置，其可供使用者以更為方便且精簡的步驟進行衝擊力道的調整。

本發明之又一目的在於提供一種彈跳試驗裝置，其可藉由對滾輪、調整組件與壓力調節組件的控制，達成對衝擊力道的微調。

為達上述目的，本發明之彈跳試驗裝置包含一載臺及一支撐總成。載臺具有一表面以承載一待測物；支撐總成係設置於載臺下方以使載臺沿一垂直方向進行一往復運動；支撐總成包含一往復結構及一壓力調節組件，往復結構用以使載臺於一第一位置及一第二位置之間位移，壓力調節組件係鄰設於往復結構，且以一間接接觸之方式施加壓力於載臺。

為達上述目的，本發明之彈跳試驗裝置所具有之往復結構包含一凸輪，凸輪自一下方接觸並承載載臺所具有之一滾輪，當凸輪沿一旋轉軸轉動時適可驅動滾輪沿垂直方向移動，從而連動載臺於第一位置及第二位置之間位移。

為達上述目的，本發明之彈跳試驗裝置所具有之載臺具有一壓力接觸區，且壓力調節組件係自壓力接觸區之上方或下方以間接接觸之方式施加一正壓或一負壓於壓力接觸區。

為達上述目的，本發明之彈跳試驗裝置所具有之壓力調節組件係為一氣壓式調節組件或一液壓式調節組件。

為達上述目的，本發明之彈跳試驗裝置所具有之載臺更包含一調整組件，滾輪可調整地設置於調整組件上，以使載臺可沿垂直方向進行微調。

為達上述目的，本發明之彈跳試驗裝置所具有之支撐總成之復結構更包含一桿件，該桿件適可定義旋轉軸，且該桿件由至少一馬達所驅動。

為達上述目的，當本發明之彈跳試驗裝置所具有之往復結構之凸輪與至少一馬達分別設置於載臺之二相對側時，桿件適可穿設載臺下方所具有一條狀通孔。

為達上述目的，本發明之彈跳試驗裝置更包含具有一緩衝件之一緩衝結構，且緩衝結構係設置於支撐總成下方。

為達上述目的，本發明之彈跳試驗裝置所具有之緩衝結構更包含一可調元件，可調元件係藉由環設於緩衝件周緣之方式調整緩衝件之露出高度，以控制緩衝件所提供之一緩衝力。

為讓上述目的、技術特徵及優點能更明顯易懂，下文係以較佳之實施例配合所附圖式進行詳細說明。

第1圖及第2圖係為依據本發明之一較佳實施例之彈跳試驗裝置10之立體示意圖。其中，彈跳試驗裝置10可外接一操作機台50，以對彈跳試驗裝置10進行有線或無線的遠端控制；操作機台50可顯示彈跳試驗裝置10提供給待測物之壓力數據，俾便使用者觀看並據此進行壓力之細微調整。

彈跳試驗裝置10可包含一載臺100及一支撐總成200，各元件之技術內容依序說明如下。

如第2圖所示，載臺100具有一表面110，其係用以放置並承載待測物（圖未示出）。支撐總成200設置於載臺100下方以使載臺100沿一垂直方向D（即：Y方向）進行一往復運動。

申言之，支撐總成200包含一往復結構210及一壓力調節組件220，往復結構210可使載臺100於第一位置（如第4A圖所示之最高點，其具有一最大高度H _max）及第二位置（如第4B圖所示之最低點，其具有一最小高度H _min）之間位移（第3圖所示之載臺100係顯示介於第一位置與第二位置之間的高度H），壓力調節組件220係鄰設於往復結構210，且以一間接接觸之方式施加壓力於載臺100。

請接續參閱第3圖，往復結構210包含一凸輪212（即：驅動件），凸輪212自一下方接觸並承載載臺100所具有之一滾輪120（即：從動件）。如此一來，當設置於下方之凸輪212沿一旋轉軸214轉動時，被承載於上方之滾輪120適可沿凸輪212之外輪廓被驅動，使滾輪120於垂直方向D移動，從而連動載臺100於第一位置及第二位置之間位移。

滾輪120係被設置為僅可沿垂直方向D位移，於彈跳試驗裝置10運作時，凸輪212係以逆時針方向轉動，抵靠凸輪212之滾輪120便隨著凸輪212之外輪廓被推向上方或瞬間落下至下方。

詳細而言，如第4A圖所示，凸輪212包含一突出頂端212a與一凹陷部212b，且凹陷部212b乃鄰設突出頂端212a。當凸輪212逆時針旋轉時，滾輪120將先與突出頂端212a接觸後，再自突出頂端212a掉落至凹陷部212b。由於滾輪120係為載臺100之一部分且與載臺100相固定，故滾輪120沿垂直方向D之上下移動移動將連帶使載臺100產生位移。亦即，當凸輪212旋轉而使滾輪120移動至位於凸輪212之突出頂端212a時，滾輪120適可處於其可移動之最高點，且連帶地使載臺100上升最大高度H _max抵達至第一位置。

隨後，如第4B圖所示，當凸輪212繼續旋轉而使滾輪120與突出頂端212a脫離，從而瞬間落下至凹陷部212b內時，載臺100也將相應地由第一位置瞬間落下至第二位置（即：落下至最小高度H _min處），並藉此產生對待測物之衝擊。需注意的是，最小高度H _min不以圖式所繪之距離為限制，隨著使用者之調整，其可包含0公釐或以上之距離。

藉由重複上述旋轉凸輪212的動作，便能夠使滾輪120於特定的時間內自凸輪212之突出頂端212a瞬間落下至凹陷部212b，且連帶地使載臺100於特定的時間內自第一位置瞬間落下至第二位置（即：自最大高度H _max處落下至最小高度H _min處），藉此對待測物產生重現式衝擊以完成對待測物之彈跳試驗。

換言之，倘若對凸輪212的旋轉進行適當的控制，便能夠相應地控制本發明之彈跳試驗裝置對待測物進行彈跳試驗之工作頻率或給予衝擊之週期。

請參閱第5圖，載臺100更包含一調整組件140，滾輪120可調整地設置於調整組件140內，透過調整組件140微調滾輪120於垂直方向D上之位置，即是使載臺100沿垂直方向D進行微調。於第5圖所示之實施例中，調整組件140可包含一螺桿142，藉由順時針或逆時針旋轉螺桿142將可使滾輪120沿垂直方向D上升或下降。此外，亦可透過更換不同直徑之滾輪120（例如：5公分、5.5公分、6公分等，以5公釐為間隔區分大小之滾輪）來改變載臺100之揚程（即：使載臺100於第一位置與第二位置之間移動的距離變短或變長；換言之，使最大高度H _max與最小高度H _min之間的差距變小或變大），以達到調整施加於載臺100之壓力的效果。

於本發明中，載臺100更具有壓力接觸區130。如第6圖所示，設置於載臺100下方兩側之壓力接觸區130係透過支架160與載臺100連動，使壓力調節組件220可自壓力接觸區130之上方或下方以間接接觸之氣缸或是氣囊方式施加一正壓或一負壓（真空）於壓力接觸區130，且壓力調節組件220可為氣壓式調節組件或液壓式調節組件。

詳細而言，如第6-7圖所示之實施例中，壓力調節組件220係為氣壓式調節組件，且壓力調節組件220具有二氣囊222及提供氣體之管線等元件（圖未示）。壓力接觸區130係指與二氣囊222接觸之部分，且氣囊222設置於壓力接觸區130之上方。

彈跳試驗裝置10運作時，藉由將氣體打入氣囊222形成正壓、或將氣體抽出氣囊222形成負壓之方式，即可間接地提供一正壓或負壓於壓力接觸區130。換言之，藉由壓力調節組件220之設置，將可於進行彈跳試驗時額外提供載臺100一向下之壓力（壓力調節組件220提供正壓時）或一向上之壓力（壓力調節組件220提供負壓時）。如此一來，不同於現有利用重力位能原理，僅能以機械方式調整凸輪造成的落下高度之作法，本發明尚增加一個可利用氣缸或氣囊增減的彈力位能，藉此增加進行彈跳試驗時操作的精準度、並更進一步地提高了可操作性。因此，本發明之彈跳試驗裝置10便可不受原有硬體的零件規格限制，得以更細微地調整給予載臺100之壓力。此外如第1圖所示，藉由與操作機台50之連接，亦能夠接收其壓力值數據，達到自動化監測與調整施加於載臺100之壓力之效果，提供穩定的測試環境。

需說明的是，於第6圖所繪示之實施例中，壓力調節組件220所具有之氣囊222乃是設置於壓力接觸區130上方進行施壓，以避免氣囊222之材質或重量影響壓力調節的精確度，但並不以此作為限制。換言之，於其他實施例中，亦可將壓力調節組件220所具有之氣囊222設置於壓力接觸區130下方進行施壓，而同樣可達到微調壓力之效果。

請參閱第7圖，往復結構210更包含一桿件216，桿件216適可定義凸輪212之旋轉軸214，並由至少一馬達300所驅動。馬達300之設置數量係決定於所欲提供動力之大小，待測物越重就會需要越大的動力。

依據使用者之操作或外觀考量，凸輪212與馬達300可選擇性地設置於載臺100之相同側或相對側。當凸輪212與馬達300設置於載臺100之二相對側時，桿件216適可穿設載臺100下方所具有之一條狀通孔150以供馬達300驅動凸輪212，並使載臺100可順利地進行往復運動。

請參閱第8圖，本發明之彈跳試驗裝置10更包含具有一緩衝件410之緩衝結構400。緩衝結構400設置於支撐總成200下方且具有一可調元件420，可調元件420係環設於緩衝件410之周緣，透過可調元件420之轉動將可調整緩衝件410之露出高度，從而控制緩衝件410所提供之一緩衝力，進而模擬不同的緩衝力道。更具體而言，緩衝件410可為一橡膠，環設於橡膠周緣之可調元件420可供使用者操作（例如：旋轉調升或旋轉下降）以調整橡膠之露出高度，當橡膠之露出高度較高時，橡膠較軟、可於進行彈跳試驗時提供較大的緩衝效果，而當橡膠之露出高度較低時，橡膠較硬、而於進行彈跳試驗時提供較小的緩衝效果。

除此之外，本發明之彈跳試驗裝置10在橡膠之露出高度較高時，將會因為橡膠的支撐而改變最大高度H _max與最小高度H _min之間的高度差，使滾輪120自突出頂端212a脫離後可在未觸碰到凹陷部212b時便已遭橡膠的支撐而停止落下（圖未示），從而達到另一種調整高度差的效果。

綜合上述，本發明之彈跳試驗裝置可藉由調整組件140之使用或更換不同直徑之滾輪120來調整載臺100於垂直方向D上之初始位置，並藉此控制載臺100遭受衝擊時於垂直方向D上的作動行程。此外，透過壓力調節組件220的設置，本發明之彈跳試驗裝置可於施加衝擊的過程中以間接接觸之方式透過氣囊222施加一正壓或負壓於壓力接觸區130，故相較於過往僅能透過更換凸輪來調整落下高度的彈跳試驗裝置，本發明之彈跳試驗裝置將能更細微地調整給予載臺100之壓力。又，緩衝結構400乃是利用緩衝件410之露出高度模擬不同的緩衝力道。如此一來，將可供使用者以更方便、快速且精細的方式調整載臺對待側物產生之壓力，同時穩定地的模擬產品於運送或使用時可能遭遇之受力狀況，方便廠商在研發階段修正產品結構。

上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

10:彈跳試驗裝置

100:載臺

110:表面

120:滾輪

130:壓力接觸區

140:調整組件

142:螺桿

150:條狀通孔

160:支架

200:支撐總成

210:往復結構

212:凸輪

212a:突出頂端

212b:凹陷部

214:旋轉軸

216:桿件

220:壓力調節組件

222:氣囊

300:馬達

400:緩衝結構

410:緩衝件

420:可調元件

50:操作機台

D:垂直方向

H _max:最大高度

H _min:最小高度

H:高度

第1圖為本發明之較佳實施例之彈跳試驗裝置搭配一操作機台使用之立體示意圖；第2圖為第1圖所示之彈跳試驗裝置之立體示意圖；第3圖為第1圖所示之彈跳試驗裝置位於第一位置及第二位置之間之局部放大立體示意圖；第4A圖為第1圖所示之彈跳試驗裝置位於第一位置之局部放大立體示意圖；第4B圖為第1圖所示之彈跳試驗裝置位於第二位置之局部放大立體示意圖；以及第5圖至第8圖為第1圖所示之彈跳試驗裝置之部分元件之局部放大立體示意圖。