專利名稱：包裝材料跌落測試系統及其測試方法
技術領域：
本發明提供一種包裝材料跌落測試系統及其測試方法，尤指一種利用可撓式壓力感測器測試包裝材料包覆待測物的狀況的包裝材料跌落測試系統及其測試方法。
背景技術：
一般來說，在電子產品出貨時，為確保電子產品能在各類運輸狀態下安全且無損傷的送達顧客手上，會在包裝紙箱中填裝緩沖材料(如EPE、EPS等材質)，以達保護電子產品的效果。因此各家廠商會訂定各項包裝材料跌落規范(Packing Drop Specification), 而制造商在設計產品及包裝材料時均要符合其規范。以電子產品而言，目前跌落測試規范為要求產品內部電子零件加速度值在指定跌落高度下，不可超出其規范值，且產品外觀及結構不可有明顯的損傷。舉例來說，目前進行包裝材料跌落試驗步驟如下首先將加速度計黏貼至廠商所指定的區域，再將產品依照出貨方式，放置在包裝材料及紙箱中，以進行跌落試驗，之后擷取加速度數據，藉以判斷是否超出客戶所訂定的規范。并在完成每次跌落后，以目視檢查包裝材料及產品是否發生損傷，若產品所得的加速度值超出規范，或是外觀可見明顯的損傷， 則工程師依照假設的撞擊位置及損傷狀態再來推論產品或包裝材料損傷的原因，以進行后續設計變更。由于產品是在包裝材料及紙箱包覆下進行跌落，無法直接觀察其落下時撞擊的行為，因此較不易判斷損傷形成的原因，也無法得知產品局部受力的行為，僅憑工程師以經驗及推論去判斷，容易誤判或有盲點，而造成修改方向錯誤，故增加測試次數及成本。此夕卜，現行還有使用黏土與兩段式吸管以量測跌落過程中的最大位移量，藉以判斷產品與地面是否直接接觸，然而此法受限于黏土僅能黏貼至產品無包裝材料包覆的范圍或需將吸管穿插至包裝材料中，且僅能獲得最大位移量，但對于包裝材料是否能否在跌落過程中貼附產品，或因包裝材料擠壓而造成產品局部受力過大均無法量化表示。再者，傳統的黏土及兩段式吸管的方法僅能黏貼至包裝材料與產品間的空隙，且黏土及兩段式吸管壓縮方向需指向外包裝紙箱，較不易使用，且受產品幾何外觀限制。故，如何設計出有效且簡易的包裝材料跌落測試機制，便為現今包裝材料設計所需努力的課題。
發明內容
本發明提供一種利用可撓式壓力感測器測試包裝材料包覆待測物的狀況的包裝材料跌落測試系統及其測試方法，以解決上述的問題。本發明公開一種包裝材料跌落測試系統，該包裝材料跌落測試系統用來測試包覆有一待測物的包裝材料的跌落狀況，該包裝材料跌落測試系統包含有一可撓式壓力感測器，該可撓式壓力感測器安裝于該待測物的至少一側且設置于該待測物與該包裝材料之間；以及一分析單元，該分析單元耦合于該可撓式壓力感測器，該分析單元用來依據該可撓式壓力感測器所傳來的信號，分析該待測物在跌落時被包覆于該包裝材料內的受壓狀況。
本發明還公開該可撓式壓力感測器為一可撓式壓力貼片，其黏貼于該待測物的至少一側。本發明還公開該分析單元還用來顯示該可撓式壓力感測器的受壓分布狀況。本發明還公開該包裝材料跌落測試系統還包含有一信號傳輸線，其連接于該可撓式壓力感測器與該分析單元，該信號傳輸線用來傳輸該可撓式壓力感測器所產生的信號至該分析單元。本發明還公開該包裝材料跌落測試系統還包含有一加速度計，其安裝于該待測物上且耦合于該分析單元，該分析單元還用來依據該加速度計所傳來的信號，分析該待測物在跌落時的加速度值。本發明還公開一種包裝材料跌落測試方法，該包裝材料跌落測試方法用來測試包覆有一待測物的包裝材料的跌落狀況，該包裝材料跌落測試方法包含有安裝一可撓式壓力感測器在該待測物的至少一側，且設置該可撓式壓力感測器在該待測物與該包裝材料之間；跌落該待測物；以及耦合于該可撓式壓力感測器的一分析單元依據該可撓式壓力感測器所傳來的信號，分析該待測物在跌落時被包覆于該包裝材料內的受壓狀況。本發明的可撓式壓力感測器可獲得待測物的面壓力分布狀態，若使用在不規則物件上，更可同時獲得待測物的兩側以上的壓力分布。故本發明可獲取在整個跌落過程中，待測物受壓力的歷時，并量化壓力數值，以供參考。此外，由于可撓式壓力感測器可置于包裝材料與待測物之間，意即在待測物的外觀上作量測，故其不占空間，且可隨待測物的外表面黏貼作變化，而不受待測物外觀限制。再者，本發明可通過可撓式壓力感測器所提供的信息以及分析單元的分析，對測試中肉眼無法直接觀察的區域進行分析，進而修改包裝材料設計，以減少不確定的猜測，藉以提供修改方向，從而減少測試次數，故可有效降低測試成本。
圖1為本發明較佳實施例的待測物安裝于包裝材料內的示意圖。圖2為本發明較佳實施例的包裝材料跌落測試系統的功能方框示意圖。圖3為本發明較佳實施例的可撓式壓力感測器安裝于待測物上的外觀示意圖。圖4為本發明測試包裝材料包覆待測物的狀況的跌落測試流程圖。圖5與圖6分別為本發明較佳實施例的包裝材料變更設計前后的局部外觀示意圖。主要組件符號說明50 待測物52 包裝材料54 包裝紙箱56 包裝材料跌落測試系統58 可撓式壓力感測器60 分析單元62 加速度計64 信號傳輸線步驟100、102、104、106、108、110
具體實施例方式請參閱圖1，圖1為本發明較佳實施例的一待測物50安裝于至少一包裝材料52內的示意圖，待測物50可為一電子裝置，如筆記本型計算機等，而包裝材料52環繞包覆于待測物50，且包裝材料52可由EPE、EPS等材質所構成，以達保護待測物50的功效。除此之夕卜，待測物50與包裝材料52可容置于一包裝紙箱M內，以作為運送時的外包裝結構。為了測試包裝材料52包覆待測物50是否符合各項包裝材料跌落規范，本發明利用包裝材料跌落測試系統來進行包裝材料跌落測試。請參閱圖2，圖2為本發明較佳實施例的一包裝材料跌落測試系統56的功能方框示意圖，包裝材料跌落測試系統56包含有至少一可撓式壓力感測器58，其安裝于待測物50的至少一側且設置于待測物50與包裝材料52之間，其中可撓式壓力感測器58為一可撓式壓力貼片，其黏貼于待測物50的至少一側。請參閱圖3， 圖3為本發明較佳實施例的可撓式壓力感測器58安裝于待測物50上的外觀示意圖。舉例來說，可撓式壓力感測器58的材料主要可使用導電高分子及軟性電路板作一結合，其具有良好的可撓度，故可與待測物50進行緊密貼合，而可撓式壓力感測器58可藉由感測電阻的變化來反映各種外界壓力的變化。與其他壓力量測工具的差異為，可撓式壓力感測器58除可根據待測物50的外觀作形狀上改變，且相比較于傳統單點式壓力感測器來說，可撓式壓力感測器58可獲得一個面上的壓力分布，若使用在不規則物件上，更可同時獲得待測物50 的兩側以上的壓力分布。故其可獲取在整個跌落過程中，待測物50受壓力的歷時，并量化壓力數值，以供參考。再者，可撓式壓力感測器58可置于包裝材料52與待測物50之間，意即在待測物50的外觀上作量測，故其不占空間，且可隨待測物50的外表面黏貼作變化，而不受待測物50外觀限制。此外，包裝材料跌落測試系統56還包含有一分析單元60，其耦合于可撓式壓力感測器58，分析單元60用來依據可撓式壓力感測器58所傳來的信號，分析待測物50在跌落時被包覆于包裝材料52內的受壓狀況，意即通過可撓式壓力感測器58所提供的信息以及分析單元60的分析，可對測試中肉眼無法直接觀察的區域進行分析，進而修改包裝材料設計，以減少不確定的猜測。藉以提供修改方向，從而減少測試次數，故可有效降低測試成本。 除此之外，分析單元60可針對從可撓式壓力感測器58所接收到的信號，作出一連串的數據擷取及處理，并且作出圖像化的顯示界面，從而反映出信號來源的形狀及信號的強度，再者分析單元60也能夠即時性地對信號的變化做出反應，迅速顯現出變化之后的狀況。如此一來，分析單元60便可提供可視化的操作界面來顯示可撓式壓力感測器58的受壓分布狀況。 包裝材料跌落測試系統56還可包含有一加速度計62，其安裝于待測物50上且耦合于分析單元60。舉例來說，可將加速度計62黏貼至廠商所指定的區域，再將待測物50依照出貨方式，放置于包裝材料52及包裝紙箱M中，從而進行跌落測試。而分析單元60還用來依據加速度計62所傳來的信號，分析待測物50在跌落時的加速度值，藉以判斷是否超出相關測試規范。此外，包裝材料跌落測試系統56還可包含有至少一信號傳輸線64，其分別連接于可撓式壓力感測器58、加速度計62與分析單元60，信號傳輸線64可分別用來傳輸可撓式壓力感測器58與加速度計62所產生的信號至分析單元60，藉以作為可撓式壓力感測器 58、加速度計62與分析單元60的數據傳輸接口。請參閱圖4，圖4為本發明測試包裝材料52包覆待測物50的狀況的跌落測試流程圖，本發明的方法包含下列步驟步驟100 安裝可撓式壓力感測器58在待測物50的至少一側，且設置可撓式壓力感測器58在待測物50與包裝材料52之間；步驟102 安裝加速度計62在待測物50上；
步驟104 將信號傳輸線64連接于可撓式壓力感測器58、加速度計62與分析單元 60 ；步驟106 跌落待測物50 ；步驟108 分析單元60依據可撓式壓力感測器58與加速度計62所傳來的信號， 分析待測物50在跌落時被包覆于包裝材料52內的受壓狀況與加速度值。步驟110:結束。在此詳細描述上述流程，首先在跌落測試前可先將可撓式壓力感測器58安裝于待測物50的至少一側，且設置可撓式壓力感測器58在待測物50與包裝材料52之間。如圖3所示，可撓式壓力感測器58可貼附于待測物50的欲觀測位置，如貼附于待測物50的角落處。值得一提的是，由于可撓式壓力感測器58具有可撓性，故其可貼附于不規則形狀的待測物50 ；再者可安裝加速度計62在待測物50上，例如可將加速度計62結合于待測物 50的內部電子零件等，其中加速度計62可為選擇性的配置。接著，將包裝材料52包覆于待測物50且將待測物50與包裝材料52裝箱于包裝紙箱M內，再將信號傳輸線64連接于可撓式壓力感測器58、加速度計62與分析單元60，藉以作為可撓式壓力感測器58、加速度計62與分析單元60的數據傳輸接口。除此之外，可撓式壓力感測器58、加速度計62與分析單元60間亦可以無線傳輸方式傳輸相關信號，如此一來信號傳輸線64可為選擇性的配置。之后，便進行跌落待測物50，其中跌落的相關條件符合相關包裝材料跌落規范。在跌落結束后，分析單元60依據可撓式壓力感測器58與加速度計62所傳來的信號，分析待測物50在跌落時被包覆于包裝材料52內的受壓狀況與加速度值。設計者可藉由外觀檢查包裝材料52及待測物50是否發生損傷，若外觀可見明顯的損傷，則可依照假設的撞擊位置及損傷狀態再來推論待測物50或包裝材料52損傷的原因，以進行后續設計變更；再者，由于分析單元60可針對從可撓式壓力感測器58所接收到的信號，作出一連串的數據擷取及處理，并且作出圖像化的顯示界面，如此一來便可顯示出相對應待測物50的欲觀測位置所受壓力分布狀況與受力強度。而相比較于傳統單點式壓力感測器來說，本發明的可撓式壓力感測器58可獲得面壓力分布狀態與強度數據，若使用在不規則形狀的物件上，則可同時獲得待測物50不同側的壓力分布。而在獲得一個面上的壓力分布后，便可根據壓力分布的趨勢，對局部壓力過大或是不符預期壓力分布的位置進行設計修改。舉例來說，請參閱圖5與圖6，圖5與圖6分別為本發明較佳實施例的包裝材料52 變更設計前后的局部外觀示意圖，若可撓式壓力感測器58感測出待測物50的底側壓力分布值較高，意即代表此處局部受擠壓程度較高，因此可依據此信息再輔以待測物50本身的結構強度特性修改包裝材料52的設計。如靠近待測物50中央結構較弱，因此可消減該處的包裝材料，以縮小接觸范圍而減少其局部受力。故本發明可通過可撓式壓力感測器58所提供的信息以及分析單元60的分析，對測試中肉眼無法直接觀察的區域進行分析，進而修改包裝材料設計，以減少不確定的猜測，藉以提供修改方向，從而減少測試次數，故可有效降低測試成本。相比較于先前技術，本發明的可撓式壓力感測器可獲得待測物的面壓力分布狀態，若使用在不規則物件上，更可同時獲得待測物的兩側以上的壓力分布。故本發明可獲取在整個跌落過程中，待測物受壓力的歷時，并量化壓力數值，以供參考。此外，由于可撓式壓力感測器可置于包裝材料與待測物之間，意即在待測物的外觀上作量測，故其不占空間，且可隨待測物的外表面黏貼作變化，而不受待測物外觀限制。再者，本發明可通過可撓式壓力感測器所提供的信息以及分析單元的分析，對測試中肉眼無法直接觀察的區域進行分析， 進而修改包裝材料設計，以減少不確定的猜測，藉以提供修改方向，從而減少測試次數，故可有效降低測試成本。 以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡是根據本發明權利要求書的范圍所作的均等變化與修飾，皆應屬本發明專利的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種包裝材料跌落測試系統，該包裝材料跌落測試系統用來測試包覆有一待測物的包裝材料的跌落狀況，該包裝材料跌落測試系統包括一可撓式壓力感測器，該可撓式壓力感測器安裝于該待測物的至少一側且設置于該待測物與該包裝材料之間；以及一分析單元，該分析單元耦合于該可撓式壓力感測器，該分析單元用來依據該可撓式壓力感測器所傳來的信號，分析該待測物在跌落時被包覆于該包裝材料內的受壓狀況。
2.如權利要求1所述的包裝材料跌落測試系統，其中該可撓式壓力感測器為一可撓式壓力貼片，該可撓式壓力貼片黏貼于該待測物的至少一側。
3.如權利要求1所述的包裝材料跌落測試系統，其中該分析單元還用來顯示該可撓式壓力感測器的受壓分布狀況。
4.如權利要求1所述的包裝材料跌落測試系統，該測試系統還包括一信號傳輸線，該信號傳輸線連接于該可撓式壓力感測器與該分析單元，該信號傳輸線用來傳輸該可撓式壓力感測器所產生的信號至該分析單元。
5.如權利要求1所述的包裝材料跌落測試系統，該測試系統包括一加速度計，該加速度計安裝于該待測物上且耦合于該分析單元，該分析單元還用來依據該加速度計所傳來的信號，分析該待測物在跌落時的加速度值。
6.一種包裝材料跌落測試方法，該包裝材料跌落測試方法用來測試包覆有一待測物的包裝材料的跌落狀況，該包裝材料跌落測試方法包括安裝一可撓式壓力感測器在該待測物的至少一側，且設置該可撓式壓力感測器在該待測物與該包裝材料之間；跌落該待測物；以及耦合于該可撓式壓力感測器的一分析單元依據該可撓式壓力感測器所傳來的信號，分析該待測物在跌落時被包覆于該包裝材料內的受壓狀況。
7.如權利要求6所述的包裝材料跌落測試方法，其中安裝該可撓式壓力感測器在該待測物的至少一側包括黏貼該可撓式壓力感測器在該待測物的至少一側的步驟。
8.如權利要求6所述的包裝材料跌落測試方法，該測試方法還包括該分析單元顯示該可撓式壓力感測器的受壓分布狀況的步驟。
9.如權利要求6所述的包裝材料跌落測試方法，該測試方法還包括將一信號傳輸線連接于該可撓式壓力感測器與該分析單元的步驟，其中該信號傳輸線用來傳輸該可撓式壓力感測器所產生的信號至該分析單元。
10.如權利要求6所述的包裝材料跌落測試方法，該測試方法包括安裝一加速度計在該待測物上且耦合于該分析單元的步驟，以及該分析單元依據該加速度計所傳來的信號， 分析該待測物在跌落時的加速度值的步驟。
全文摘要
一種包裝材料跌落測試系統及其測試方法。該包裝材料跌落測試系統用來測試包覆有一待測物的包裝材料的跌落狀況，該包裝材料跌落測試系統包含有一可撓式壓力感測器，該可撓式壓力感測器安裝于該待測物的至少一側且設置于該待測物與該包裝材料之間；以及一分析單元，該分析單元耦合于該可撓式壓力感測器，該分析單元用來依據該可撓式壓力感測器所傳來的信號，分析該待測物在跌落時被包覆于該包裝材料內的受壓狀況。本發明可獲得待測物的面壓力分布狀態，若使用在不規則物件上，更可同時獲得待測物的兩側以上的壓力分布，故可獲取在整個跌落過程中待測物受壓力的歷時，并量化壓力數值以供參考。
文檔編號G01N3/303GK102466599SQ20101053170
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月4日 優先權日2010年11月4日
發明者李明山 申請人:緯創資通股份有限公司