一种汽车玻璃抗冲击实验玻璃碎片收集装置及方法与流程

本发明涉及玻璃工业技术领域，尤其涉及一种汽车玻璃抗冲击实验玻璃碎片收集装置及方法。

背景技术：

随着人民生活水平的提高以及先进制造技术的应用，私家车逐渐成为出行的首选交通工具。汽车玻璃作为汽车重要的组成部分，其安全性能要求始终被放在第一位。

在现行的国家标准《汽车安全玻璃》(GB 9656-2003)和《汽车安全玻璃试验方法第1部分：力学性能试验》(GB 5137.1-2002)中，汽车夹层玻璃抗冲击性能实验中，要求称取冲击面反侧剥离的碎片总质量和最大碎片的质量。夹层玻璃是两层玻璃重叠中间有一层胶状膜，在发生损坏破裂时不会完全裂开和扩散，即便发生严重撞击，依靠中间胶装膜也可以在受损严重情况下保证玻璃不会脱落和部分散落，仍然保持相对整体性。正因为这样的特性，为了保证在出现撞击后给驾驶员留出尽量完整的视线和安全性，夹层玻璃被要求配备在前挡风玻璃上使用。在实验中，使用227g钢球最低从8.5m高度自由落体冲击试样，势必会造成玻璃破碎和碎片剥离。实验时剥离脱落的玻璃碎片收集的通常方法是：将一张塑料薄膜或者其它类似物放入抗冲击实验用试样支撑框内，再将试样放置在支撑框上进行实验；当试样受到钢球冲击后，冲击面反侧的玻璃碎片就会掉入支撑框内。抗冲击实验用试样支撑框如图1所示，包括夹持试样玻璃5的上框1与下框2，在所述上框1、下框2与所述试样玻璃5之间分别设置有橡胶垫4；所述下框2的下端插接于一方形的支撑框架6内，在所述支撑框架6的下端设置有橡胶收集薄膜3用于承载剥离后的玻璃碎片。上述现有技术中的玻璃碎片收集装置，存在着不能将剥离后的玻璃碎片准确收集的缺陷：若使用独立的收集盘以贴合于支撑框架6的内侧壁的方式置于支撑框架6的内部下侧，剥离脱落的玻璃碎片是能够完全落入收集盘内，但是难以制造出与支撑框架6内边尺寸一致且便于取出、放入的收集盘。所以采用图1中的方式：汽车前风窗玻璃为普通夹层玻璃，玻璃受冲击时剥离的玻璃碎片落入橡胶收集薄膜3上，而当从支撑框上取下受损的试样玻璃时还会有 部分玻璃碎片脱离至橡胶收集薄膜3上，从而增加了玻璃的剥离量，难以保证称量结果的客观、真实；同时收集薄膜或类似物的取出、放入过程较繁琐，均为人工完成，严重影响实验工作效率。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供一种能够准确收集冲击过程中剥离的玻璃碎片、自动的、并且收集盘易于更换的汽车玻璃抗冲击实验玻璃碎片收集装置及方法。

为了实现上述目的，本发明的一种汽车玻璃抗冲击实验玻璃碎片收集装置，包括：

样品支撑部，用于支撑水平放置的待测试玻璃样品；

玻璃碎片收集部，位于所述玻璃样品的下方，包括漏斗、位于所述漏斗下方的可更换的收集盘、位于所述收集盘下方用于放置所述收集盘的传送轨道。

所述样品支撑部包括：

夹持单元，用于夹紧所述待测试玻璃样品；

支撑单元，用于支撑所述夹持单元。

所述漏斗的顶部在整个周向上承接于所述夹持单元的底部；所述待测试的玻璃样品在水平面上的投影，位于所述漏斗顶部在水平面上的投影区域之内。

所述夹持单元包括上框以及下框，玻璃样品夹设于上框及下框之间，并且在所述上框和下框与所述待测试玻璃样品之间分别设置有橡胶垫。

所述收集盘为多个；所述收集盘包括：

剥离碎片收集盘，用于收集在冲击过程中剥离脱落的玻璃碎片；

废样碎屑收集盘，用于在更换破损的玻璃样品时收集脱落的玻璃碎屑；

所述剥离碎片收集盘与所述废样碎屑收集盘彼此间隔一定距离二者交替设置于所述传送轨道上。

所述漏斗具有平滑的内表面。

所述漏斗包括方锥形的漏斗本体部以及连接于所述漏斗本体部下端的颈部；所述颈部的左侧壁向径向内侧弯折并倾斜向下至少延伸至所述颈部的右侧壁的底端正上方。

所述漏斗为软质材料制成。

本发明的一种汽车玻璃抗冲击实验玻璃碎片收集方法，使用上述的汽车玻璃抗冲 击实验玻璃碎片收集装置予以实施，包括以下步骤：

1)将待测试的玻璃样品置于所述样品支撑部并夹紧；

2)通过传送轨道将收集盘传送至漏斗下方；

3)使用钢球进行自由落体运动对所述玻璃样品进行冲击；

4)在冲击完毕后，通过传送轨道将收集盘传出的同时并将废样碎屑收集盘传送至漏斗下方；

5)从收集盘中取出冲击后破损的玻璃样品用于称量。

步骤4)中在将权利要求5所述汽车玻璃抗冲击实验玻璃碎片收集装置中的剥离碎片收集盘传出的同时将废样碎屑收集盘传送至漏斗下方，再更换玻璃样品，用废样碎屑收集盘收集脱落的碎屑；再通过传送轨道将废样碎屑收集盘传出，同时将下一个剥离碎片收集盘传送至漏斗下方。

采用上述技术方案，本发明的汽车玻璃抗冲击实验玻璃碎片收集装置，通过在待测试玻璃样品下方设置漏斗，使冲击时剥离的玻璃碎片通过漏斗后收集在位于漏斗下方的收集盘内，能够确保碎片收集较为完整，测试数据较为准确；由于收集盘位于漏斗下方，收集盘的大小可以控制在大于漏斗下端开口的尺寸，因此无需使用现有技术中的与支撑框架内边尺寸一致的收集盘，因此易于制造与使用，提高了效率；通过传送轨道对收集盘进行传送，克服了现有技术中手动更换收集盘的缺陷，进一步提高了实验效率；本发明的汽车玻璃抗冲击实验玻璃碎片收集方法，通过传送轨道传送收集盘，将收集有剥离脱落的玻璃碎片的收集盘传送出的同时，将位于其后方的另一收集盘传送至漏斗下方进行下一轮测试，从而能够有效提高抗冲击实验的效率，并且在传送轨道上更换收集盘的操作可以在所述样品支撑部的外侧完成，操作较为简便。

附图说明

图1为现有技术汽车玻璃抗冲击实验玻璃碎片收集装置的结构示意图。

图2为本发明汽车玻璃抗冲击实验玻璃碎片收集装置的结构示意图。

图3为图2的侧视图。

图4为图2的俯视图。

图5为本发明中收集盘的结构示意图。

图6为本发明中传送轨道与收集盘的安装示意图。

图7为图6的侧视图。

图8为图6的俯视图。

图9为本发明中实施例二的漏斗的结构示意图。

图中：1-上框；2-下框；3-橡胶收集薄膜；4-橡胶垫；5-试样玻璃；6-支撑框架；101-上框；102-下框；103-橡胶垫；201-支撑框架；201a-台肩结构；100-玻璃样品；301-漏斗；302-收集盘；303-传送轨道；302a-剥离碎片收集盘；302b-废样碎屑收集盘；31-漏斗本体部；32-颈部；32a-左侧壁；32b-右侧壁；32a1-左侧壁的底端；32b1-右侧壁的底端。

具体实施方式

以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

实施例一：

本实施例提供一种汽车玻璃抗冲击实验玻璃碎片收集装置，包括用于支撑水平放置的待测试玻璃样品的样品支撑部，以及用于收集玻璃碎片的玻璃碎片收集部。具体而言，如图2-5所示，所述样品支撑部位于玻璃碎片收集部的上方，包括：用于夹紧所述待测试玻璃样品的夹持单元和用于支撑所述夹持单元的支撑单元。所述夹持单元包括上框101以及下框102，待测试玻璃样品100夹置于上框101和下框102之间，并且在所述上框101和下框102与所述待测试玻璃样品100之间分别设置有橡胶垫103。所述上框101与所述下框102分别为方形框，橡胶垫103用于在所述上框101与所述下框102夹紧所述玻璃样品100时起到缓冲作用，避免对待测试玻璃样品100造成损坏，影响测试精度。所述支撑单元包括支撑框架201，所述支撑框架201为刚性材质，支撑于所述下框102的下端。所述支撑框架201的顶部设置有台肩结构201a，所述下框102插入到所述台肩结构201a内。

所述玻璃碎片收集部位于夹持单元的下方，包括漏斗301以及位于所述漏斗301下方的可更换的收集盘302，位于所述收集盘302下方设置有用于放置所述收集盘302的传送轨道303。所述漏斗301的顶部在整个周向上承接于所述下框102的底部，所述玻璃样品100在水平面上的投影位于所述漏斗301的顶部在水平面的投影区域之内，这样才能保证冲击时剥离的玻璃碎片能够全部落入漏斗301中，达到完整收集碎片的目的。所述漏斗301具有平滑的内表面。例如所述漏斗301可以为不锈钢材质制成， 或者在所述漏斗301内部贴一层光滑薄膜，例如抗静电PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜、BOPP(双向拉伸聚丙烯薄膜)抗静电膜，使其内表面光滑，又能够抗静电吸附，剥离脱落的玻璃碎片以及更换样品时掉落的玻璃碎屑可通过其顺利进入收集盘，不会由于通道表面的不平整而停留在漏斗内表面上。

所述支撑框架201的下部开设有通道，所述传送轨道303穿过所述通道，通过所述传送轨道303的运动，能够将位于其上的收集盘302传送至所述漏斗301下方，并根据实验步骤的需要从所述漏斗301下方位置传送出来。所述收集盘302为多个，多个所述收集盘302彼此间隔一定距离设置于所述传送轨道303上。

本发明还提供一种汽车玻璃抗冲击实验玻璃碎片收集方法，使用如前所述的汽车玻璃抗冲击实验玻璃碎片收集装置予以实施，包括以下步骤：

1)将待测试的玻璃样品置于所述样品支撑部并夹紧；

2)通过传送轨道将收集盘传送至漏斗下方；

3)使用钢球进行自由落体运动对所述玻璃样品进行冲击；

4)在冲击完毕后，通过传送轨道将收集盘传出后对剥离脱落的玻璃碎片进行称重；

5)在所述样品支撑部上取出冲击后破损的玻璃样品。

通过上述步骤，通过传送轨道传送收集盘，将收集有剥离脱落的玻璃碎片的收集盘传送出的同时，将位于其后方的另一收集盘传送至漏斗下方进行下一轮测试，从而能够有效提高抗冲击实验的效率，并且在传送轨道上更换收集盘的操作可以在所述样品支撑部的外侧完成，操作较为简便。

本发明还提供一种汽车玻璃抗冲击实验玻璃碎片收集方法，使用如前所述的汽车玻璃抗冲击实验玻璃碎片收集装置予以实施，并且，如图6-8所示，所述收集盘包括用于收集在冲击过程中剥离脱落的玻璃碎片的剥离碎片收集盘302a以及用于在更换破损的玻璃样品时收集脱落的玻璃碎屑的废样碎屑收集盘302b，所述剥离碎片收集盘302a与所述废样碎屑收集盘302b二者交替设置。该方法包括以下步骤：

1)将待测试的玻璃样品置于所述样品支撑部并夹紧；

2)通过传送轨道将剥离碎片收集盘传送至漏斗下方；

3)使用钢球进行自由落体运动对所述玻璃样品进行冲击；

4)在冲击完毕后，通过传送轨道将剥离碎片收集盘传出的同时并将废样碎屑收集盘传送至漏斗下方；

5)从剥离碎片收集盘取出冲击后破损的玻璃样品，用于称量。

在一次实验过程中，落球冲击玻璃样品100后，剥离脱落的玻璃碎片被收集在剥离碎片收集盘302a中，传送轨道303将该剥离碎片收集盘302a传出，用于后续进行取出、称量碎片质量等实验步骤；当剥离碎片收集盘302a随着传送轨道303运出后，位于其后的废样碎屑收集盘302b同时传送到漏斗301下方，将破损的玻璃样品在进行更换时脱落的碎屑收集其中，防止这些碎屑被收集至剥离碎片收集盘302a，造成实验误差。

在称量碎片质量的同时，可更换玻璃试样，即在步骤4)中将剥离碎片收集盘传出的同时将废样碎屑收集盘传送至漏斗下方，再更换玻璃样品，用废样碎屑收集盘收集脱落的碎屑；再通过传送轨道将废样碎屑收集盘传出，同时将下一个剥离碎片收集盘传送至漏斗下方，进行下一轮传送，进行新的冲击实验，缩短实验持续时间。

实施例二：

作为对实施例一的一种改进，本实施例二仅对漏斗进行详细说明，其他部分技术特征与实施例一相同，不做进一步赘述。

如图9所示，所述漏斗301包括方锥形的漏斗本体部31以及连接于所述漏斗本体部31下端的颈部32；所述颈部的左侧壁32a向径向内侧弯折并倾斜向下至少延伸至所述颈部的右侧壁32b的底端32b1正上方。

当玻璃样本被冲击后，剥离的玻璃碎片会高速四散崩落，碎片落入漏斗301后，被漏斗本体部31收集并向下输送至颈部32。将漏斗的颈部32设置为上述结构，四散崩落的玻璃碎片不会在颈部32下端的开口处直接高速射出，而是首先被左侧壁32a或右侧壁32b阻挡而减速。如果高速射出则有可能造成玻璃碎片在收集盘中撞击后飞出，造成实验误差，甚至造成人员受伤，而玻璃碎片被左侧壁32a或右侧壁32b阻挡后，能减速后落入收集盘，不会造成损失。

所述漏斗可以为软质材料制成，例如橡胶材质，内部表面设置一层防静电光滑薄膜，能够避免钢制材质的漏斗在玻璃碎片撞击时再次引起碎片进一步破碎的缺陷，确保能够获得精确的最大尺寸玻璃碎片。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见 的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。