TWI803980B

TWI803980B - 用於測試緩衝材料的測試治具

Info

Publication number: TWI803980B
Application number: TW110134654A
Authority: TW
Inventors: 陳雪鋒; 張小偉; 湯宇; 施燕華; 陸幸均; 王剛
Original assignee: 英業達股份有限公司
Priority date: 2021-09-16
Filing date: 2021-09-16
Publication date: 2023-06-01
Also published as: TW202314215A

Abstract

本發明提供一種用於測試緩衝材料的測試治具，包括：一止彈板，所述止彈板具有一止彈區域，覆蓋所述止彈板下方待測試的緩衝材料；一防撞板，所述防撞板固定於衝擊台上，承載所述緩衝材料並阻止所述緩衝材料被壓縮時觸碰到所述衝擊台；至少三根固定杆，將所述止彈板固定於所述防撞板上。本發明可以實現對緩衝材料進行壓力測試，緩衝材料在測試時不易離開安全位置，且本發明可以防止在測試過程中出現測試治具變形的問題。

Description

用於測試緩衝材料的測試治具

本發明涉及測試技術領域，特別是涉及材料性能測試技術領域，具體為一種用於測試緩衝材料的測試治具。

在EPE（珍珠棉）緩衝材料的包裝設計中，跌落測試顯得尤為重要，在每個新項目的研發階段，針對包裝設計會進行大量的包裝測試，且包裝材料的測試都是一次性的，做完一次跌落測試後，包裝材料和測試機台只能報廢，不可再用於二次測試。並且如果測試失敗，就要重複進行打樣，測試等整個測試過程，因此跌落測試耗費的人力物力是非常大的，所以想要透過計算機輔助工程（Computer Aided Engineering，CAE）仿真技術來模擬服務器的跌落過程，這樣就可以直接有效的得出測試結果，大量減少此過程的重複次數，也節省了測試成本。

在進行跌落測試CAE仿真時，需要在CAE仿真軟件中輸入完整的EPE材料動態應力應變曲線，即在應變範圍中，EPE的應力隨著應變的變化而變化的曲線。但是由於原材料和製造工藝等因素，不同廠商的EPE材料性能是不同的，所以網路文獻中的測試數據是不能參考的，為了得到更精確的仿真結果，測試完整動態應力應變曲線具有非常重要的意義。為了可以實際測量緩衝材料的動態應力-應變曲線，需要一種測試緩衝材料的裝置。

鑒於以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種用於測試緩衝材料的測試治具，用於對緩衝材料進行壓力測試。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明的實施例提供一種用於測試緩衝材料的測試治具，包括：一止彈板，所述止彈板具有一止彈區域，覆蓋所述止彈板下方待測試的緩衝材料；一防撞板，所述防撞板固定於衝擊台上，承載所述緩衝材料並阻止所述緩衝材料被壓縮時觸碰到所述衝擊台；至少三根固定杆，將所述止彈板固定於所述防撞板上。

於本發明的一實施例中，所述止彈板為十字形板，所述十字形板的中間區域形成所述止彈區域，所述固定杆的數量為四根，分別固定於所述十字形板形成的四個板端區域。

於本發明的一實施例中，所述止彈板為平面板，所述固定杆等間距固定於所述平面板的周邊區域。

於本發明的一實施例中，所述止彈板為電木板。

於本發明的一實施例中，所述固定杆為螺紋杆，所述螺紋杆透過與位於所述止彈板上表面的第一螺母和位於所述止彈板下表面的第二螺母配合連接夾緊固定所述止彈板。

於本發明的一實施例中，所述的用於測試緩衝材料的測試治具還包括：一轉換接頭，所述轉換接頭底部固定於所述防撞板上，頂部固定支撐所述固定杆。

於本發明的一實施例中，所述防撞板為防撞鐵板。

於本發明的一實施例中，還包括：質量塊，置於所述止彈板和所述緩衝材料之間，控制所述緩衝材料承擔的負荷。

於本發明的一實施例中，所述質量塊包括層疊的多個不銹鋼鐵板。

於本發明的一實施例中，所述止彈板的止彈區域的面積大於所述質量塊的上表面積；所述防撞板的面積大於所述止彈板的面積。

如上所述，本發明的一種用於測試緩衝材料的測試治具，具有以下有益效果：

本發明可以實現對緩衝材料進行壓力測試，緩衝材料在測試時不易離開安全位置，且本發明可以防止在測試過程中出現測試治具變形的問題。

以上關於本發明內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本發明的原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。

以下透過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地瞭解本發明的其他優點與功效。本發明還可以透過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基於不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。

請參閱圖1至圖2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的範圍內。

同時，本說明書中所引用的如「上」、「下」、「左」、「右」、「中間」及「一」等的用語，亦僅為便於敘述的明瞭，而非用以限定本發明可實施的範圍，其相對關係的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的範疇。

本發明實施例的目的在於提供一種用於測試緩衝材料的測試治具，用於對緩衝材料進行壓力測試。

以下將詳細闡述本實施例的一種用於測試緩衝材料的測試治具的原理及實施方式，使本領域技術人員不需要創造性勞動即可理解本實施例的一種用於測試緩衝材料的測試治具。

如圖1所示，本實施例提供一種用於測試緩衝材料的測試治具100，包括：一止彈板110，一防撞板130以及至少三根固定杆120。

以下對本實施例的用於測試緩衝材料的測試治具100進行詳細說明。

於本實施例中，所述止彈板110置於衝擊台下方，衝擊台可自由落下撞擊所述止彈板110，使得所述止彈板110下方的緩衝材料壓縮。

於本實施例中，所述止彈板110具有一止彈區域，覆蓋所述止彈板110下方待測試的緩衝材料。其中，所述止彈板110的止彈區域面積大於緩衝材料的面積，使得所述止彈板110完全覆蓋下方待測試的緩衝材料，所以本實施例透過增加止彈板110的覆蓋面積，避免測試時測試材料偏移，導致測試數據出現偏差。

於本實施例中，以所述緩衝材料為泡棉為例進行說明。可以透過改變泡棉的不同厚度和密度以得到不同的泡棉的緩衝實驗數據。

在工程上，一般用落錘衝擊試驗機或衝擊試驗台去重擊所述止彈板110，對止彈板110下方的緩衝材料進行測試，其原理是透過改變重錘的重量和跌落高度，使重錘落下後壓縮泡棉，透過重錘上的傳感器得到相應的實驗數據。

若止彈板110硬度不夠，測試泡棉壓縮後反彈在止彈板110上時，在經過多次測試後止彈板110上會出現裂痕，於本實施例中，所述止彈板110為電木板，即將止彈板110的材質變為高強度，不易變形的電木，多次測試後止彈板110不易出現裂痕或變形，有效提高測試治具的安全性和使用壽命。

具體地，於本實施例中，所述止彈板110為十字形板，所述十字形板的中間區域形成所述止彈區域，所述緩衝材料置於所述止彈區域下方，在所述止彈板110為十字形板時，所述固定杆120的數量為四根，分別固定於所述十字形板形成的四個板端區域。本實施例中，由於止彈板110的四個板端脫離於中間的止彈區域，且四個板端分別被固定杆120固定，使得止彈區域被撞擊時，止彈板110不容易偏移或分散作用力，撞擊力直接作用於止彈板110下方的測試材料，獲得更好的測試效果。

所以本實施例中的所述止彈板110採用十字形止彈電木，具有材質堅硬，不易變形，覆蓋面積增大，測試材料被壓縮後不易偏移。

此外，於實施例中，所述止彈板110並不限於十字形板，所述止彈板110也可以為平面板，所述平面板為方形面板、圓形面板等，在所述止彈板110為平面板時，所述固定杆120至少為三根，所述固定杆120優選等間距固定於所述平面板的周邊區域。

於本實施例中，所述防撞板130固定於衝擊台上，承載所述緩衝材料並阻止所述緩衝材料被壓縮時觸碰到所述衝擊台。其中，所述防撞板130透過所述固定杆120將其固定在衝擊台的底板的表面，防止質量塊過度壓縮泡棉後觸碰到衝擊台的檯面，造成對檯面的損傷。

於本實施例中，所述防撞板130優選為防撞鐵板。

於本實施例中，透過上述固定杆120將所述止彈板110固定於所述防撞板130上。

具體地，於本實施例中，如圖2所示，所述固定杆120為螺紋杆，所述螺紋杆透過與位於所述止彈板110上表面的第一螺母151和位於所述止彈板110下表面的第二螺母152配合連接夾緊固定所述止彈板110。

通常固定杆120比較脆弱，在緩衝材料被壓縮後反彈時，止彈板110帶動固定杆120，固定杆120容易出現彎曲變形。本實施例中，為防止固定杆120出現彎曲變形，對所述固定杆120進行加粗，所述固定杆120優選採用M20螺杆，防止在測試過程中出現彎曲變形造成安全隱患。

於本實施例中，所述的用於測試緩衝材料的測試治具100還包括：一轉換接頭140，所述轉換接頭140底部固定於所述防撞板130上，頂部固定支撐所述固定杆120。即所述轉換接頭140底部連接防撞鐵板，頂端連接加粗的螺紋杆，透過增加轉換接頭140，在不修改防撞鐵板孔位的基礎上，可以使用直徑尺寸更大的加粗的螺紋杆。

於本實施例中，還包括：質量塊，置於所述止彈板110和所述緩衝材料之間，控制所述緩衝材料承擔的負荷。其中，所述質量塊上配置有加速度傳感器，用來採集質量塊的加速度響應信號。

具體地，於本實施例中，所述質量塊包括層疊的多個不銹鋼鐵板。可以透過增加和減少不銹鋼鐵板的層數，達到調整質量塊重量的目的，從而得到不同的緩衝材料測試實驗數據。

本實施例中，首先可以透過止彈板110將質量塊壓住，避免衝擊台落下時，由於慣性質量塊和泡棉與衝擊台脫離，此外，質量塊壓縮泡棉後會有反彈的動作，止彈板110也起到阻止質量塊反彈運動，防止質量塊飛出的作用。

於本實施例中，所述止彈板110的止彈區域的面積大於所述質量塊的上表面積，使得所述止彈板110完全覆蓋下方待測試的緩衝材料，所以本實施例透過增加止彈板110的覆蓋面積，避免測試泡棉在反彈後會出現位移，質量塊存在跳出安全位置的風險。本實施例中，所述防撞板130的面積優選大於所述止彈板110的面積，增大防撞板130的支撐面積和支撐穩固性。

本實施例的用於測試緩衝材料的測試治具100的工作原理如下：

泡棉放在質量塊與所述止彈板110之間，將衝擊台調整到一定高度並使其自由落下後，撞擊所述止彈板110，質量塊會壓縮泡棉。其中，在質量塊和衝擊平台上分別安裝一個加速度傳感器，用來採集質量塊的加速度響應信號

和衝擊平台的加速度響應信號

。

加速度為：

；

上式經過1次和2次積分，分別得到緩衝材料泡棉的變形速率、變形量為：

，

；

泡棉的應力和應變分別為：

，

；

上式中M為質量塊的質量，S為質量塊與泡棉的接觸的面積，d為泡棉的厚度。以應力σ為橫坐標，應變ε為縱坐標即可得到所需要的動態應力應變曲線。

此外，為了突出本發明的創新部分，本實施例中並沒有將與解決本發明所提出的技術問題關係不太密切的技術特徵引入，但這並不表明本實施例中不存在其它的結構和功能特徵。

需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪製，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件佈局型態也可能更為複雜。

綜上所述，本發明可以實現對緩衝材料進行壓力測試，緩衝材料在測試時不易離開安全位置，且本發明可以防止在測試過程中出現測試治具變形的問題。所以，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。

100:用於測試緩衝材料的測試治具 110:止彈板 120:固定杆 130:防撞板 140:轉換接頭 151:第一螺母 152:第二螺母

圖1顯示為本發明的一實施例中用於測試緩衝材料的測試治具的整體原理結構圖。圖2顯示為本發明的一實施例中用於測試緩衝材料的測試治具中固定杆的示意圖。

Claims

一種用於測試緩衝材料的測試治具，包括：一止彈板，所述止彈板具有一止彈區域，覆蓋所述止彈板下方待測試的緩衝材料；一防撞板，所述防撞板固定於衝擊台上，承載所述緩衝材料並阻止所述緩衝材料被壓縮時觸碰到所述衝擊台；以及至少三根固定杆，將所述止彈板固定於所述防撞板上；其中，所述止彈板為電木板；其中，該測試治具更包含質量塊，所述質量塊置於所述止彈板和所述緩衝材料之間，控制所述緩衝材料承擔的負荷；其中，所述止彈板的止彈區域的面積大於所述質量塊的上表面積；所述防撞板的面積大於所述止彈板的面積。
如請求項1所述的用於測試緩衝材料的測試治具，其中所述止彈板為十字形板，所述十字形板的中間區域形成所述止彈區域，所述固定杆的數量為四根，分別固定於所述十字形板形成的四個板端區域。
如請求項1所述的用於測試緩衝材料的測試治具，其中所述止彈板為平面板，所述固定杆等間距固定於所述平面板的周邊區域。
如請求項1至3中任一項所述的用於測試緩衝材料的測試治具，其中所述固定杆為螺紋杆，所述螺紋杆透過與位於所述止彈板上表面的第一螺母和位於所述止彈板下表面的第二螺母配合連接夾緊固定所述止彈板。
如請求項4所述的用於測試緩衝材料的測試治具，還包括：一轉換接頭，所述轉換接頭底部固定於所述防撞板上，頂部固定支撐所述固定杆。
如請求項1所述的用於測試緩衝材料的測試治具，其中所述防撞板為防撞鐵板。
如請求項1所述的用於測試緩衝材料的測試治具，其中所述質量塊包括層疊的多個不銹鋼鐵板。