产品从工厂流转至终端用户手中,装卸搬运环节不可避免会出现意外跌落状况,包装箱连同内部产品摔落之后,冲击载荷会造成箱体破裂、内部组件移位、零部件损坏。双翼跌落试验机用于在实验室条件模拟这类跌落冲击工况,观测包装件从指定高度自由跌落之后的损伤状态,评估包装防护结构的抗冲击能力,为包装方案优化、成品质量检验提供试验依据,设备遵循多项国内国际测试标准,适配纸箱包装、家电整机、各类盒装产品的跌落冲击测试工作。
设备整体主要由底座底板、双组跌落翼板、垂直升降立柱结构、电动传动动力单元以及电气控制箱组成。底板是样品跌落的冲击承接平台,具备足够的结构强度,样品跌落之后直接撞击底板表面。两组翼板作为样品承载部件,样品放置在两翼板之上,翼板的尺寸规格可以适配一定长宽范围的被测样品,翼板由电动机构带动,沿着垂直立柱完成升降动作,以此调整样品跌落高度,高度可以在设备的区间内按需设定。当设备执行跌落动作,两翼板快速向两侧分开撤离支撑位置,样品失去支撑,以自由落体状态向下坠落,撞击到底板完成一次跌落冲击试验。设备可以实现面、棱、角多种跌落姿态的测试,通过调整样品在翼板上的摆放姿态,分别让包装件的平面、棱边、尖角部位优先撞击底板,复现现实搬运过程当中不同的摔落形式。
面跌落测试,样品平整的一个平面朝向底板,跌落之后整个平面同步接触冲击台面,冲击受力面积大;棱跌落,调整样品摆放角度,让箱体两个面相交形成的棱边正对下方底板,跌落时棱边优先接触底板;角跌落是让箱体的尖角位置最先撞击底板,尖角位置接触面积小,局部冲击压强更大,往往更能暴露包装防护的薄弱位置。不同姿态的跌落,对应现实场景中货物不同角度摔落的工况,研发人员可以结合产品实际流通环境,选择对应的跌落姿态开展验证。

整套设备采用电动传动模式,依靠电机提供升降动力,控制箱完成跌落高度设置、动作控制、计数相关功能。操作人员可以在控制端设定对应的跌落高度,升降机构带动翼板连同样品上升至目标高度,确认样品摆放姿态无误之后,启动跌落指令,翼板同步快速撤离,样品完成自由跌落。设备可以记录跌落试验次数,方便完成多组重复冲击试验,反复观测多次冲击之后样品的损伤演变情况。
在现场开展试验作业,有很多实操注意事项需要严格遵守。试验开展之前,确认设备底板摆放稳固,整机保持水平,地脚部位调节到位,防止跌落冲击造成设备移位。样品放置在翼板上,摆放位置要居中,摆放姿态按照试验方案确认完成,确保跌落过程样品不会提前发生滑动脱落。设备运行作业的时候,底板冲击台面上方以及周边区域严禁站人,样品跌落瞬间存在碎片飞溅的潜在风险,人员需要维持足够安全距离。每次完成跌落之后,先确认翼板全部复位到位,再靠近设备查看样品的破损情况,查看完毕之后再安放下一组试样。设备配备对应的防护逻辑,试验过程中如果出现突发状况,可使用急停装置终止设备动作。
针对待测样品,部分标准会要求试验前完成温湿度预处理,将样品放置在规定温湿度环境静置足够时长,再取出开展跌落测试,以此还原样品实际仓储环境状态,减少环境差异带来的试验结果偏差。开展角、棱跌落的时候,样品摆放的角度需要保证准确,若角度偏移,撞击位置发生改变,得到的试验现象不可以代表目标工况,会对包装性能判断形成干扰。
双翼跌落试验机的日常维护保养,关系试验动作的稳定与高度定位的一致性。垂直升降立柱导轨部位,要定期清理灰尘杂质,按照维护周期补充润滑介质,保障翼板升降移动顺滑,没有卡顿异响。翼板是直接承载样品的部件,检查板面是否出现磕碰变形,若翼板发生形变,样品放置会出现倾斜,会改变跌落姿态,需要及时检修处理。跌落底板承受反复的冲击载荷,长期使用后观察底板冲击面状态,表面出现较大凹坑变形之后,会改变冲击接触条件,要及时做对应处理。
电气部分,设备使用单相交流电源,作业环境需要保持干燥,避免水汽侵入控制箱内部。定期检查控制箱接线端子,确认接线紧固无老化破损。电机传动部件,定期检查传动状态,发现异常噪音、抖动,停止使用排查故障。每次试验结束,切断设备电源,清理翼板、底板上面纸箱碎屑、包装碎片等杂物。不可超出设备允许的样品重量开展跌落测试,过载会损伤电机传动机构以及底板结构。当设备出现翼板无法到位、高度定位偏差大等故障现象,停止继续试验,排查故障根源,不可强行开展测试。
通过规范的样品摆放、严格的现场安全管控,搭配周期性设备维护,双翼跌落试验机可以稳定复现货物跌落冲击工况,帮助工作人员发现包装防护设计的不足,针对性调整缓冲材料、箱体结构,降低产品在实际运输装卸环节出现破损的概率,在包装研发、出厂检验工作当中发挥相应的检测价值。