专利名称：测试包装强度的方法及实施该方法的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测试包装强度的方法及实施该方法的设备，通过测试机模拟被测
试物在人体背部被背负的情景来对被测试物施加冲击载荷，以评定被测试物的安全防护性 能，确保其安全背负运输。 随着社会经济的飞速发展，各类家电产品已广泛地应用到人们的生活中，从而使 家电产品的搬运安全问题也相应地受到关注。尤其是就冰箱、空调以及洗衣机等体积较大 的产品的搬运而言，由于在进户搬运的过程中往往是采用人力背负的搬运方式，即搬运者 将家电产品背在背部并用手抓握住家电产品的打包带，由此将家电产品搬运到消费者的室 内。所以，在这种用人力背负家电产品的搬运过程中，经常不可避免地会出现家电产品沿着 搬运者的背部向下滑落的情况，背负者难免要不止一次地将家电物件反向向上掂起复位， 以使家电产品处于其背部的适当位置，以便继续运输。这个反向向上掂起过程中，人体背部 会对家电包装物的被背负面造成冲击，导致家用电器外观表面甚至内里结构的损坏。这种 现象已经严重影响了家用电器的运输安全。 因此，迫切需要一种可通过模拟人力搬运家电产品的情景，来对家电产品在被冲 击后的相应性能参数进行检测的技术，由此可评定家电产品的包装的安全防护性能，以根 据检测的结果来对产品的包装环节进行相应的改进，预先防止对家电产品的外观或内部结 构带来损坏，确保家电产品的安全背负运输。 本发明的目的在于提供一种测试包装强度的方法及实施该方法的设备，以便检测 包装特定部位的强度。 为了实现上述目的，根据本发明提供一种测试包装强度的方法，包括如下步骤A、 将被测试物置于测试机上，并使其被检测部位抵靠在测试机支承部位上；B、将所述被测试 物悬挂在测试机上；C、对所述被测试物施加冲击载荷；D、取下被测物，检测测试结果。
采用上述根据本发明的测试包装强度的方法，可通过测试机模拟被测试物在人体 背部被背负的情景来对被测试物施加冲击载荷，检测被测试物在被冲击后的状态，以准确 地评定被测试物的安全防护性能，确保其安全背负运输。 在上述方法的基础上，根据本发明在步骤A之前，将所述测试机调整到使被测试
物可垂直放置于其上的角度，在步骤A之后，将所述被测试物调整到工作角度。 由此，可避免在将被测试物搬运到测试机上时因操作不当而对被测试物造成额外
的冲击，影响测试结果，同时，可模仿人在背负不同重量时的情景，从而使得测试结果更为可靠。 根据本发明，所述工作角度为使被测试物与水平面的角度为30° 60° 。 由此，可更逼真地模仿人在背负不同重量时的情景，由此可更准确地对被测试物
背景技术：
发明内容进行测试。 根据本发明，在所述步骤B之后，步骤C之前，调整所述被测试物的悬挂高度。
这样，可根据被测试物的尺寸调整其悬挂高度，由此可更准确地对被测试物进行 领lj试。 根据本发明，所述冲击载荷加速度为65 95m/V，所述冲击载荷次数为80 120次，所述冲击载荷频率为10 20次/分，所述测试在温度为15°C 25t:、相对湿度为 60 % 70%的条件下进行。 采用上述测试包装强度的方法，都可更逼真地模拟被测试物在人体背部被背负的 状态下被运到楼上的情景，由此，可更准确地对被测试物进行测试。 本发明还提供一种实施上述技术方案的测试设备，其包括底座和与底座相连接的 测试机主体，所述底座与可以产生冲击载荷的机构相连接。 采用根据本发明的上述测试设备，可通过测试设备模拟被测试物在人体背部被背 负的情景来对被测试物施加冲击载荷，并对被测试物在被冲击后的相应性能参数进行检 根据本发明，所述测试机主体与所述底座固定连接。这使得结构简单，且能使测试 机准确地反映底座的冲击。 所述测试机主体一端与所述底座铰接，且在所述测试机主体与所述底座之间设有 一个支架，所述支架与测试机主体固定连接或铰接。利用这种结构，可根据被测试物的不同 重量而适当调整所述测试机主体相对于所述水平面的倾角，以逼真地模拟人在背负不同重 物时的情景。 所述测试机主体与所述底座铰接，在所述测试机主体与所述底座之间还铰接设置 气缸或液压工作缸。通过设置气缸或液压工作缸，能对所述测试机主体相对于所述水平面 的倾角进行调整，以逼真地模拟人在背负不同重物时的情景。 所述测试机主体包括支架主体；支承板，所述支承板安放在支架主体上且呈活 动连接；以及锁紧悬挂机构，所述锁紧悬挂机构设置在支承板之上，且相对支架主体可移 动。支架主体和支承板可比较平稳地对被测试物进行支承，锁紧悬挂机构能防止被测试物 在测试过程中坠落。 所述锁紧悬挂机构包括固定轴，其沿所述支架主体的横向设置，且两端固定在支 承板上，以及锁紧钩，所述锁紧钩设有直径大于所述固定轴直径的孔，所述锁紧钩通过该孔 铰接安装在所述固定轴上。通过结构简单的锁紧悬挂机构有效地防止被测试物在测试过程 中坠落，并能使锁紧钩的位置适应多种尺寸的被测试物。 所述测试机主体还包括牵引机构，该牵引机构包括驱动机构和牵引线，所述牵引 线一端与所述驱动机构相连，另一端与所述支承板相连。利用这种结构，可以根据被测试物 的外形尺寸，适当地调整支承板的位置，从而调整所述被测试物在所述测试机主体上的位置。 所述驱动机构包括旋转轴和旋转轴驱动轮，旋转轴驱动轮与旋转轴通过齿轮啮
合，旋转轴的两端可转动地支承在所述支架主体上，所述牵引线的一端相对旋转轴固定。通
过结构简单的驱动机构来适当地调整所述被测试物在所述测试机主体上的位置。 所述测试机主体还包括与所述支架主体垂直且固定于其下端的支承架。这种结构便于在测试初始或结束时稳定地支承被测试物。 所述测试机主体还包括可以束紧被测物的横向固定带，其一端固定在所述测试机主体上。这将进一步有效地防止被测试物在测试过程中坠落。 所述支承板包括一块基板，所述基板上设有柔性减震层，柔性减震层上贴覆有包覆层，所述支承板的表面为曲面。通过对支承板形状和材料的选择可逼真地模拟人的背部，以实现准确地进行所述测试的目的。
图1是本发明用于测试包装强度的测试设备的结构示意图。
附图标记说明 10 :底座、11 :底座主体、12 :底座固定框架、20 :测试机主体、21 :铰接轴、22 :气压工作缸、23 :气泵、24 :支承架、25 :支架、30 :支架主体、40 :支承板、50 :锁紧悬挂机构、51 :固定轴、52 :锁紧钩、60 :牵引机构、61 :驱动机构、62 :滑轮、63 :牵引线、64 :旋转轴、65 :驱动轮、66 :支承梁。
具体实施例方式
下面，根据图1对本发明的实施方式进行详细说明。 图1表示一种根据本发明一个实施例的测试家电产品包装强度的检测设备。本实施方式中，测试包装强度的设备包括底座10和固定在底座10上的测试机主体20，以及与底座10相连接的可以产生冲击载荷的机构。。 底座10主要由底座主体11和底座固定框架12构成。底座主体11与可产生冲击载荷的机构相连接。该机构例如可采用变频电机(未图示)和凸轮机构(未图示)来实现，通过变频电机的输出轴与凸轮机构相连接，将所述输出轴的转动转换为所述测试机主体20的振动，由此来模拟搬运者在背负家电产品对家电产品的冲击。此外，通过调整电机的转速可调整所述测试机主体20振动的频率。这种施加冲击载荷的机构中还可设置压力传感器、加速度传感器、放大器、A/D转换器、显示器、报警器、中央处理器等，从而可自动地模拟搬运者在背负家电产品时的振动情景。当然本发明并不限于此，还可采用其他可模拟搬运者在背负家电产品时的振动情景的结构，例如，通过电机和振动电机，或气泵和气缸等结构来实现所述测试机主体20的振动。 测试机主体20包括一个框架式支架主体30、支承板40、锁紧悬挂机构50、牵引机构60、驱动机构61以及横向固定带(未图示)。 该支架主体30包括两根相互平行设置的支承梁66。在本实施例中，支承梁66为横截面为U形的型材。在支承梁66之间设有将其固定连接的横向固定连接杆，这些连接杆与支承梁66焊接连接在一起，从而构成一个矩形支承框架。 支架主体30的一端经由铰接轴21铰接设置在底座10的底座固定框架12上，由此使支架主体30可以铰接轴21为转动中心相对于底座10转动。支架主体30与底座10之间的夹角为a为0° 90° 。在试验过程中，该夹角a优选为锐角，例如45。。当然，支架主体30的所述一端也可固定在底座10的底座固定框架12上。在采用这种结构的情况下，支架主体30与底座IO之间的夹角为a也可以是O。 90° 。在试验过程中，该夹角a优选为锐角，如30。 60° ，最好为45。。 支承板40可滑动地设置在支架主体30上。该支承板40包括一块基板，该基板上设有被包覆层所贴覆的柔性减震层。此外，支承板40的表面构成用于支承被检测包装物的支承部位。在进行测试的过程中，被检测的包装物贴靠在支承板40的表面上。为了模拟搬运者的背部形状，从而准确再现搬运者背部施加在被搬运物品_例如电冰箱或洗衣机_包装箱上的载荷，根据本实施例，将支承板40的表面设置成搬运者在弯腰背负重物前行时其背部的轮廓形状。 支承板40沿纵向方向的两侧可滑动地支承在支架主体30的两根支承梁66中。如上所述，支承梁66可由横截面呈U形的型材制成。因此，支承板40的纵向侧边嵌入支承梁66的U形凹槽中，并可以在其中滑动。为了减小调整支承板40位置时的阻力，根据本发明的另一种实施方式，在支承板40的纵向侧边上设置滚轮(图中没有示出)，从而使支承板40通过滚轮在支承梁66中滚动移动。 锁紧悬挂机构50固定设置在支承板40的上端，从而可以与支承板40 —起移动。锁紧悬挂机构50包括一根固定轴51，其沿所述支架主体30的横向设置且两端固定在支承板40上，固定轴51可随支承板40 —起相对支架主体30在其滑道内移动。在固定轴51上设置有锁紧钩52。在本实施例中，锁紧钩52可摆动地支承在固定轴51上。锁紧钩52上设有直径大于所述固定轴51直径的孔，通过该孔将所述锁紧钩52安装在所述固定轴51上。试验过程中，将家电产品的外包装打包带通过锁紧钩52悬挂在锁紧悬挂机构50上，以使家电产品不会沿支承板40向下坠落并使其底部悬空没有受到任何支承，这种状态是由搬运者人工搬运家电产品时的真实状态。锁紧悬挂机构50可以是杆状部件，也可以是钩状部件，还可以是其他可将家电产品的打包带锁紧的部件。此外，锁紧钩52可固定在固定轴51上，也可相对于该固定轴51沿所述支架主体30的宽度方向移动。当锁紧钩52采用能沿所述支架主体30的宽度方向移动的结构时，可适用于不同家电产品因大小不同而打包带间距不同的情况。锁紧钩52可以是一个或者多个，优选2个。
牵引机构60包括驱动机构61、滑轮62、牵引线63。 牵引线63的一端缠绕在驱动结构61的旋转轴64上，另一端与支承板40相连接。
驱动机构61包括旋转轴64和与旋转轴64相连接的驱动轮65。通过驱动机构61中设置的电机(未图示)或人工手动驱动驱动轮65旋转，进而带动与之相连接的旋转轴64转动，使牵引线63沿滑轮62运动，进而将牵引线63缠绕在旋转轴64上或将其从旋转轴64放开。由此，可使锁支承板40相应地沿支架主体30的支承梁66移动。
横向固定带(未图示)的一端固定在在支架主体30上，并位于该支架主体30长度方向(纵向)的大致中央处，该横向固定带用于沿支架主体30的宽度方向将所述家电产品固定在支承板40上。由此，可进一步有效地防止家电产品沿支承板40向下坠落。横向固定带是一端位于支架主体30 —侧另一端处于自由状态的带状部件，当利用该横向固定带对家电产品锁紧时，根据家电产品的大小，以适当的松紧度将带状部件处于自由状态的另一端系缚在支架主体30的另一侧。此外，横向固定带也可由两个带状部件构成，各带状部件一端分别设置在支架主体30两侧，各带状部件的另一端处于自由状态，且其上分别设置有相配合的卡合部件。由此，通过两个带状部件上的卡合部件相互卡合，即可沿所述水平方向固定所述家电产品。当然，横向固定带还可以是其他具有相同功能的结构。此外，横向固定带也不限于位于支架主体30长度方向的大致中央处，还可以使横向固定带随支承板40位移而在支架主体30上移动，或者直接设置在支承板40上。 如图1所示，测试机主体20还具有支承架24，该支承架24与所述支架主体30垂直地固定于其下端。在支承架24与支架主体30相对固定的状态下，两者经由铰接轴21设置在底座10的底座固定框架12上。支承架24也可像支架主体30 —样经由铰接轴21相对于底座10转动。支承架24与底座10之间的夹角为P，该夹角13与前述夹角a之和为90° 。在试验过程中，该夹角13优选为锐角，例如45。。此外，支承架24与支架主体30之间并不限于上述结构，二者也可以不固定，只要是能在测试初始或结束时稳定地对被测试物进行支承的结构即可。 如图1所示，在底座10和测试机主体20之间还设置有支架25，用于支承支架主体30，以维持支架主体30与底座10之间的夹角为a。支架25是一个三角形支架，其一条边与测试机主体20中的支架主体30固定或可摆动地连接，而另一条相邻边支承在底座10的底座固定框架12上。当支架25与支架主体30固定连接时，支架25将与支架主体30 —起运动。支架25也可以可摆动地连接在支架主体30上，这样可以在调整支架主体30的时候将支架25收起来，然后在调整到位后，再打开固定，进行支承。此外，还可在支架25与底座固定框架12之间设置不同高度的刚性垫块，以适当地调整支架主体30与底座10之间的夹角为a 。 如图1所示，在底座10和测试机主体20之间还铰接有气缸22。气缸22具有由活塞隔开的两个腔室，两个腔室分别与底座10上设置的气泵23相连通。通过气泵23分别对两个腔室供入压縮气体，可使支架主体30以铰接轴21为转动中心相对于底座10转动(升降)，也可实现对支架主体30的倾斜度的调节。此外，还可不采用气压工作缸而采用液压工作缸，从而不仅可以对支架主体30的倾斜度进行调节，还可起到支架25支撑支架主体30一样的作用。 下面，对利用本发明图1所示的测试设备进行包装强度测试的过程进行描述。
在实际的背负运输过程中，因产品的质量或外形尺寸不同，存在一些不需要或不能进行背负运输的产品。所以，在利用所述测试设备对家电产品进行包装强度测试前，需要判断产品是否应当进行包装强度测试。 在需要进行包装强度测试的情况下，通过气泵，将所述测试设备的支架主体30调整到与所述底座10 (或水平面)垂直的位置，从而将支承板40也相应地调整到与水平面垂直的位置。此时，与所述测试机主体20的支架主体30固定连接的支承架24平行于所述底座10并位于其上然后确定应当进行包装强度测试的产品(被测试物)的被检测部，将被测试物放到测试机主体20的支承架24上，并使其被检测部抵靠在支承板40上。将所述家电产品的打包带挂在所述支架主体30上端的所述锁紧悬挂机构50上，调整所述支承架24和所述支架主体30与所述底座10之间的角度，使支承有家电产品的所述支架主体30与所述底座IO之间的角度为最合适的检测角度(用于测试包装强度的所述测试设备的工作位置)，例如45° 。接着，根据被测试物的外形尺寸，通过牵引机构60沿所述支架主体30的长度方向(纵向)调整锁紧悬挂机构50和支承板40的位置，以使其处于支架主体30上的适当位置，使家电产品完全脱离所述支承架24依靠支承板40上、锁紧悬挂机构50对家电产品进行支承。用横向固定带对所述家电产品沿水平方向进行锁紧。然后启动施加冲击载荷的机构，对所述被测试物施加冲击载荷。由此，以一定的冲击载荷加速度(例如，65 95m/V)、一定的冲击载荷次数(例如，80 120次)以及一定的冲击载荷频率(例如，10 20次/分)，模拟搬运者背部对被测试物进行冲击的情景，对所述被测试物进行包装强度测试。 测试结束后，通过气泵再次将所述测试设备的支架主体30调整到与所述底座10 (或水平面)垂直的位置；并通过牵引机构60将所述被测试物降至支承架24上；松开横向固定带和锁紧悬挂机构50 ;将所述产品取下，并对所述被测试物进行性能检测并记录相应检测数据。由此，通过安全、逼真地模拟搬运者在背负家电产品时的振动情景，来对被测试物进行包装强度测试，从而可通过测试后获得的相应检测数据来准确地评定其安全防护性能，确保其安全背负运输。 此外，测试过程中采用了上述测试步骤，但本发明并不限于此，且各步骤之间的顺序也不限于此。例如 在被测试物已被锁紧悬挂机构锁紧的情况下，可先对支承板在支架主体长度方向上的位置进行调整，再对支架主体与底座之间的角度进行调整。 此外，还可先对支架主体与底座之间的角度进行调整，再对被测试物进行锁紧。
此外，在测试机主体与底座之间的角度a被固定的情况下，所述测试设备一直处于工作位置，因此，不需要将所述测试设备的支架主体调整到与所述底座(或水平面)相垂直的位置，也不需要将所述测试设备调整到工作位置。 此外，上述实施例中以家电产品作为被测试物，但本发明也可用于对其他产品进行背负运输安全检测试验。
权利要求
一种测试包装强度的方法，包括如下步骤A、将被测试物置于测试机上，并使其被检测部位抵靠在测试机支承部位上；B、将所述被测试物悬挂在测试机上；C、对所述被测试物施加冲击载荷；D、取下被测物，检测测试结果。
2. 根据权利要求1所述的测试包装强度的方法，其特征在于，在步骤A之前，将所述测 试机调整到使被测试物可垂直放置于其上的角度，在步骤A之后，将所述被测试物调整到 工作角度。
3. 根据权利要求2所述的测试包装强度的方法，其特征在于，所述工作角度为使被测 试物的被测部位与水平面的角度为30° 60° 。
4. 根据权利要求1所述的测试包装强度的方法，其特征在于，在所述步骤B之后，步骤 C之前，调整所述被测试物的悬挂高度。
5. 根据权利要求1 5中任意一项所述的测试包装强度的方法，其特征在于，所述冲击 载荷加速度为65 95m/s2。
6. 根据权利要求1 6中任意一项所述的测试包装强度的方法，其特征在于，所述冲击 载荷次数为80 120次。
7. 根据权利要求1 7中任意一项所述的测试包装强度的方法，其特征在于，所述冲击 载荷频率为10 20次/分。
8. 根据权利要求1 8中任意一项所述的测试包装强度的方法，其特征在于，所述测试 在温度为15°C 25"、相对湿度为60% 70%的条件下进行。
9. 一种实施上述权利要求所述方法的测试设备，其特征在于，包括底座(10)和与底座 (10)相连接的测试机主体(20)，所述底座(10)与可以产生冲击载荷的机构相连接。
10. 根据权利要求9所述的测试设备，其特征在于，所述测试机主体(20)与所述底座 (10)固定连接。
11. 根据权利要求9所述的测试设备，其特征在于，所述测试机主体(20) —端与所述底 座(10)铰接，且在所述测试机主体(20)与所述底座(10)之间设有一个支架(25)，所述支 架(25)与测试机主体(20)固定连接或铰接。
12. 根据权利要求9所述的测试设备，其特征在于，所述测试机主体(20)与所述底座 (10)铰接，在所述测试机主体(20)与所述底座(10)之间还铰接设置气压工作缸(22)或液 压工作缸。
13. 根据权利要求9 12中任意一项所述的测试设备，其特征在于，所述测试机主体 (20)包括支架主体(30);支承板(40)，所述支承板(40)安放在支架主体(30)上且呈活 动连接；以及锁紧悬挂机构(50)，所述锁紧悬挂机构(50)设置在支承板(40)之上，且相对 支架主体(30)可移动。
14. 根据权利要求13所述的测试设备，其特征在于，所述锁紧悬挂机构(50)包括固 定轴(51)，其沿所述支架主体(30)的横向设置，且两端固定在支承板(40)上；以及锁紧钩 (52)，所述锁紧钩(52)设有直径大于所述固定轴(51)直径的孔，所述锁紧钩(52)通过该 孔铰接安装在所述固定轴(51)上。
15. 根据权利要求9 14中任意一项所述的测试设备，其特征在于，所述测试机主体(20)还包括牵引机构(60)，该牵引机构(60)包括驱动机构(61)和牵引线(63)，所述牵引 线(63) —端与所述驱动机构(61)相连，另一端与所述支承板(40)相连。
16. 根据权利要求15所述的测试设备，其特征在于，所述驱动机构(61)包括旋转轴 (64)和旋转轴驱动轮(65)，旋转轴驱动轮(65)与旋转轴(64)通过齿轮啮合，旋转轴(64) 的两端可转动地支承在所述支架主体(30)上，所述牵引线(63)的一端相对旋转轴(64)固 定。
17. 根据权利要求9 16中任意一项所述的测试设备，其特征在于，所述测试机主体 (20)还包括与所述支架主体(30)垂直且固定于其下端的支承架(24)。
18. 根据权利要求9 17中任意一项所述的测试设备，其特征在于，所述测试机主体 (20)还包括可以束紧被测物的横向固定带，其一端固定在所述测试机主体(20)上。
19. 根据权利要求13 18中任意一项所述的测试设备，其特征在于，所述支承板(40) 包括一块基板，所述基板上设有柔性减震层，柔性减震层上贴覆有包覆层，所述支承板(40) 的表面为曲面。
全文摘要
本发明提供一种测试包装强度的方法及实施该方法的测试设备，所述测试包装强度的方法，包括如下步骤A、将被测试物置于测试机上，并使其被检测部位抵靠在测试机支承部位上；B、将所述被测试物悬挂在测试机上；C、对所述被测试物施加冲击载荷；D、取下被测物，检测测试结果。采用上述测试包装强度的方法，可通过测试机模拟被测试物在人体背部被背负的情景来对被测试物施加冲击载荷，检测被测试物在被冲击后的状态，以准确地评定被测试物的安全防护性能，确保其安全背负运输。
文档编号G01M7/00GK101726400SQ20081017259
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月31日 优先权日2008年10月31日
发明者张少君, 满明强, 王传松, 王军 申请人:海尔集团公司;青岛海尔质量检测有限公司