một thùng vận chuyển có thể lấy ra khỏi bàn rung trông hoàn toàn bình thường.
Mở ra, và câu chuyện có thể khác.
Bọt đã dịch chuyển. Một sợi cáp đã cọ xát vào vỏ máy. Sản phẩm đã di chuyển về phía một bên của thùng carton. Một phụ kiện bắt đầu thử nghiệm trong ngăn riêng không còn nữa.
Không có gì bất ngờ xảy ra vào bất kỳ thời điểm nào. Thiệt hại phát sinh do rung động lặp đi lặp lại.
Đó là vấn đề mà ISO 13355 được thiết kế để điều tra.
ISO 13355:2016 quy định kiểm tra rung động ngẫu nhiên theo chiều dọc đối với các kiện hàng vận chuyển đầy đủ và tải trọng đơn vị. Phương pháp này có thể được sử dụng để đánh giá độ bền của bao bì, mức độ bảo vệ mà nó cung cấp cho bên trong, hoặc cả hai. Nó có thể được sử dụng như một bài kiểm tra rung độc lập hoặc như một phần của chuỗi kiểm tra phân phối rộng hơn.
Tuy nhiên, đối với phòng thí nghiệm kiểm tra, việc biết con số tiêu chuẩn chỉ là khởi đầu.
Yêu cầu cấu hình rung ngẫu nhiên nào? Bao bì đã được nạp lớn và nặng đến mức nào? Nó sẽ được kiềm chế như thế nào? Hệ thống rung có thể tái tạo PSD cần thiết sau khi đóng gói, phần cứng giữ và các bộ phận chuyển động được thêm vào không?
Những câu hỏi này quyết định liệu bạn có hệ thống kiểm thử khả thi hay không.
Những gì ISO 13355 thực sự kiểm tra
Tiêu đề của tiêu chuẩn rất đáng để đọc kỹ:
ISO 13355:2016 — Đóng gói — Gói vận chuyển hoàn chỉnh, đầy đủ và hàng hóa đơn vị — Kiểm tra rung động ngẫu nhiên theo chiều dọc.
Ba phần quan trọng ngay lập tức:
Hoàn thành và điền. Ngẫu nhiên. Thẳng đứng.
Mẫu thử không chỉ là một thùng carton rỗng. Cũng không phải sản phẩm được lấy ra khỏi bao bì. Phương pháp này được xây dựng xung quanh toàn bộ gói vận chuyển hoặc đơn vị tải được tiếp xúc với kích thích ngẫu nhiên theo phương thẳng đứng.
Hãy xem xét một bộ điều khiển công nghiệp nặng 12 kg.
Sản phẩm được vận chuyển trong thùng carton sóng nằm giữa hai nắp xốp đúc. Một bộ cáp đặt bên cạnh bộ điều khiển trong ngăn bên trong, và hộp được dán kín.
Trên bảng rung, đây không phải là bốn đối tượng độc lập.
Chúng là một hệ thống động.
Bộ điều khiển có thể di chuyển tương đối so với lớp foam. Mút có thể nén hoặc di chuyển so với thùng carton. Bản thân thùng carton có thể uốn cong. Phụ kiện có thể dịch chuyển và bắt đầu tiếp xúc với các bề mặt mà chúng chưa từng chạm vào khi bắt đầu thử nghiệm.
Chính sự tương tác đó chính là lý do tại sao việc kiểm tra rung trong bao bì cần xem xét toàn bộ cấu hình vận chuyển.
Tháo bao bì thì bạn đã thay đổi bài kiểm tra — không đơn giản hóa nó.
10–200 Hz không phải là đặc tả rung động ngẫu nhiên hoàn chỉnh
Đây là lúc việc đóng gói kiểm tra rung động ngẫu nhiên thường bị hiểu sai.
Một khách hàng nói với bạn:
"Chúng ta cần rung động ngẫu nhiên từ 10 đến 200 Hz."
Thông tin hữu ích—nhưng chưa đủ để cấu hình bài kiểm tra.
Rung động ngẫu nhiên không chỉ được xác định bởi dải tần số.
Môi trường giao thông thực tế chứa năng lượng rung động phân bố trên nhiều tần số khác nhau. Trong phòng thí nghiệm, phổ rung động ngẫu nhiên cần thiết mô tả phân bố đó.
ISO 13355 tự nó tham chiếu đến IEC 60068-2-64 để thảo luận về lý thuyết rung động ngẫu nhiên.
PSD cho bạn biết năng lượng ở đâu
Power Spectral Density (PSD) mô tả cách năng lượng dao động ngẫu nhiên được phân bố theo tần số.
Điều này quan trọng vì hệ thống đóng gói không phản hồi đồng đều ở mọi tần số.
Cấu trúc carton có thể phản ứng mạnh ở một vùng. Hệ thống đệm có thể phản ứng trong một hệ thống khác. Sản phẩm đóng gói có thể có đặc điểm động riêng biệt.
Thay đổi nơi tập trung năng lượng rung và bạn có thể thay đổi cách gói phản ứng.
Grms cho bạn biết điều gì đó khác
Overall Grms cung cấp thước đo mức độ dao động ngẫu nhiên tổng thể.
Nó không thay thế PSD.
Hãy tưởng tượng hai hồ sơ rung động với cùng Grms tổng thể.
Profile A tập trung nhiều năng lượng hơn vào một phần của dải tần số. Hồ sơ B phân phối khác biệt.
Mức tổng thể có thể giống nhau, nhưng kích thích thì không.
Sự khác biệt này có thể quan trọng khi gói có hành vi nhạy với tần số.
vậy khi khách hàng chỉ cung cấp:
"0.6 Grms"
vẫn còn thiếu thông tin.
Để có một đặc tả kiểm thử hữu ích, bạn cần hiểu sự kết hợp của:
PSD profile, dải tần số, tổng thể Grms và thời lượng kiểm tra.
Grms giống nhau không tự động có nghĩa là cùng một bài kiểm tra rung động ngẫu nhiên.
A chuỗi kiểm tra thực tiễn ISO 13355
Hồ sơ rung chính xác, tiêu chí điều kiện và chấp nhận nên lấy từ tiêu chuẩn áp dụng, thông số kỹ thuật của khách hàng và chương trình kiểm tra.
Từ góc độ phòng thí nghiệm, quy trình làm việc có thể được chia thành bảy giai đoạn thực hành.
1. Định nghĩa yêu cầu rung động
Bắt đầu với yêu cầu kiểm tra—không phải shaker.
Xác nhận hồ sơ rung ngẫu nhiên cần thiết, bao gồm các yếu tố liên quan:
PSD, dải tần số, tổng thể Grms và thời lượng.
Nếu yêu cầu đến từ một đặc tả khách hàng hoặc chương trình kiểm thử phân phối rộng hơn, hãy giữ bối cảnh đó với bài kiểm tra.
Đừng chọn profile chỉ vì nó đã được lưu trong bộ điều khiển rung.
2. Chuẩn bị gói hoàn chỉnh
Xây dựng mẫu vật theo cấu hình liên quan đến phân phối.
Đối với một lô hàng điện tử, điều đó có thể có nghĩa là:
product + túi bảo hộ + miếng đệm xốp + phụ kiện + bao bì bên trong + thùng carton bên ngoài.
Đối với các bộ phận ô tô, nó có thể là một thùng chứa nhiều bộ phận được bảo vệ riêng biệt.
Đối với pin hoặc sản phẩm công nghiệp, mẫu có thể nặng hơn đáng kể hoặc là một phần của tải đơn vị.
Ghi lại cấu hình trước khi kiểm tra.
3. Điều kiện và tài liệu
mẫuVật liệu bao bì có thể phản ứng với điều kiện môi trường.
Carton là một ví dụ rõ ràng: hành vi cơ học của nó có thể bị ảnh hưởng bởi độ ẩm và độ ẩm.
Áp dụng các điều kiện cần thiết khi cần, sau đó ghi lại kích thước gói và khối lượng đã đầy.
Đối với tải lớn hoặc không đối xứng, phân bố tải và trọng tâm cũng có thể cần được xem xét khi lên kế hoạch thiết lập.
4. Định vị và Hạn chế Gói
Đặt mẫu vật vào vị trí cần thiết trên bàn rung.
Vậy hãy suy nghĩ kỹ về sự kiềm chế.
Dây giữ có nhiệm vụ: duy trì trạng thái thử nghiệm dự kiến và ngăn chặn chuyển động không an toàn hoặc không mong muốn.
Nhiệm vụ của nó không phải là biến một gói vận chuyển thành một mẫu thử kết cấu được kẹp cứng.
Quá ít sự kiềm chế có thể cho phép di chuyển không kiểm soát.
Quá hạn chế có thể thay đổi phản hồi gói mà bạn muốn đánh giá.
Hạn chế gói. Đừng thiết kế lại bài kiểm tra.
Điều này đặc biệt quan trọng với các thùng carton lớn và hàng hóa đơn vị.
Dây đeo bị kéo mạnh qua thùng có thể gây nén mà điều kiện phân phối dự kiến không có. Đèn bên cứng có thể hạn chế chuyển động mà gói hàng sẽ trải qua.
Do đó, bố trí hạn chế nên hỗ trợ điều kiện thử nghiệm yêu cầu thay vì chỉ đơn giản làm cho mẫu vật thuận tiện để lắp đặt.
5. Cài đặt và xác minh phép đo điều khiển
Rung động ngẫu nhiên đòi hỏi kích thích có kiểm soát.
Do đó, cảm biến gia tốc điều khiển, giá đỡ và bộ điều khiển rung đều là một phần của chuỗi đo—không phải là phụ kiện có thể bỏ qua khi máy rung đang chạy.
Cảm biến lỏng, bề mặt lắp đặt kém hoặc vị trí điều khiển không phù hợp có thể làm ảnh hưởng đến bài kiểm tra.
Hệ thống cần phản hồi đáng tin cậy để bộ điều khiển duy trì đầu vào rung ngẫu nhiên cần thiết.
6. Chạy hồ sơ rung ngẫu nhiên
Chạy mức độ rung động ngẫu nhiên theo chiều dọc đã chỉ định.
Trong quá trình kiểm tra, hãy quan sát nhiều hơn bộ đếm thời gian.
Tìm kiếm các chuyển động bất thường của gói hàng, vấn đề về hạn chế, tiếng ồn bất ngờ, mất kiểm soát hoặc các hành vi khác có thể ảnh hưởng đến tính hợp lệ của bài kiểm tra.
Nếu thiết lập kiểm thử thay đổi đáng kể trong quá trình chạy, hãy ghi lại điều đó.
7. Kiểm tra gói và nội dung bên trong
Khi rung động dừng lại, đừng đưa ra quyết định đậu/rớt từ phía bên kia phòng.
Kiểm tra gói một cách hệ thống.
Bắt đầu với thùng carton hoặc hộp ngoài, sau đó làm việc vào trong qua các nắp đậy, đệm và bao bì bên trong.
Cuối cùng, kiểm tra chính sản phẩm.
Đối với các sản phẩm chức năng, kiểm tra bằng mắt có thể chưa đủ.
Thùng carton trông ổn. Gói hàng có được chấp nhận không?
Không nhất thiết.
ISO 13355 có thể được sử dụng để kiểm tra cả độ bền của gói và sự bảo vệ mà nó mang lại cho nội dung.
Điều đó có nghĩa là kiểm tra sau kiểm tra cần nhìn xa hơn những tấm bìa cứng bị rách.
Một gói có thể cho thấy rất ít hư hại bên ngoài trong khi có điều gì đó quan trọng thay đổi bên trong.
Foam có thể đã bị di chuyển.
Một giá đỡ đúc có thể đã bị nứt.
Sản phẩm có thể đã dịch chuyển đủ để chạm vào tường thùng.
Một sợi cáp có thể đã cọ xát nhiều lần vào vỏ máy.
một đầu nối hoặc chốt có thể đã bị lỏng.
Một thiết bị y tế, thiết bị điện tử hoặc bộ điều khiển công nghiệp vẫn có thể trông bình thường nhưng cần kiểm tra chức năng trước khi xác nhận tình trạng của nó.
Tiêu chí chấp nhận phụ thuộc vào sản phẩm và chương trình kiểm thử, nhưng nguyên tắc rất đơn giản:
Không có hư hại trên hộp giấy không tự động có nghĩa là PASS.
Điều này đặc biệt quan trọng đối với các lô hàng có giá trị cao hoặc quan trọng về chức năng như máy chủ, điện tử ô tô, hệ thống pin, thiết bị y tế, thiết bị gia dụng và bộ điều khiển công nghiệp.
Sản phẩm khác nhau. Câu hỏi về kỹ thuật vẫn như cũ:
Bao bì có tiếp tục bảo vệ những gì bên trong không?
Chỉ số tải trọng 100 kg không có nghĩa là mọi thử nghiệm ngẫu nhiên 100 kg đều thành công
Đây là một trong những điểm khác biệt quan trọng nhất khi lựa chọn thiết bị kiểm tra rung bao bì.
Đặt một gói hàng nặng 100 kg lên bàn rung cố định.
Không có gì xảy ra.
Bàn có thể mang nó.
Bây giờ yêu cầu cùng hệ thống tái tạo một PSD được chỉ định trên một dải tần số xác định trong khi gói đó đang di chuyển.
Đó là một câu hỏi khác.
Payload chỉ là kiểm tra đầu tiên
Máy rung phải tăng tốc hệ thống đang chuyển động.
Hệ thống đó có thể bao gồm:
Gói đã điền
Restraint / fixture
Armature
Table or head expander
Phần cứng chuyển động khác
Do đó, khối lượng gói không phải là khối lượng duy nhất quan trọng.
Và khối lượng không phải là tham số hiệu suất duy nhất.
Khả năng rung ngẫu nhiên cũng phụ thuộc vào phổ tần yêu cầu và giới hạn hoạt động của toàn bộ hệ thống rung.
Tùy vào bài kiểm tra, kiểm tra kỹ thuật có thể bao gồm:
lực, gia tốc, vận tốc, dịch chuyển và tần suất.
Đây là lý do tại sao một câu lệnh như:
"Gói hàng nặng 80 kg và máy hỗ trợ 100 kg."
không hoàn thành việc chọn thiết bị.
Câu hỏi tốt hơn là:
Hệ thống đầy đủ tải có thể tái tạo PSD yêu cầu trong giới hạn lực, vận tốc và dịch chuyển không?
Đó là khả năng quan trọng.
rung động ngẫu nhiên không giống với chuyển động vận chuyển mô phỏng
Từ transportation gây ra nhiều sai sót khi chọn thiết bị.
A máy có thể được thiết kế để kiểm tra rung động vận chuyển mà không nhất thiết phù hợp với mọi phương pháp rung động vận chuyển.
ISO phân biệt các phương pháp rung khác nhau cho các kiện hàng vận chuyển đầy đủ. ISO 2247 xử lý rung động hình sin tần số thấp cố định, trong khi ISO 8318 xử lý rung động hình sin tần số biến đổi. ISO 13355 xử lý rung động ngẫu nhiên theo chiều dọc.
Phương pháp rung xác định thiết bị.
Đối với ISO 13355, hệ thống cần tạo ra và kiểm soát kích thích ngẫu nhiên cần thiết.
Một cấu hình điện động học điển hình bao gồm:
lắc điện động + bộ khuếch đại công suất + bộ điều khiển rung + gia tốc kế + bàn kiểm tra / giá đỡ
Đối với ITM-LAB, điều này khiến hệ thống kiểm tra rung động điện động lực học dòng RS-V Series là nền tảng thiết bị phù hợp để đánh giá cho các ứng dụng ISO 13355, thay vì chọn máy rung vận chuyển cơ học chỉ vì tên gọi có chứa "rung vận chuyển."
Nền tảng RS-V hỗ trợ kiểm tra rung động ngẫu nhiên và có nhiều cấu hình lực khác nhau. Cấu hình cụ thể vẫn cần được điều chỉnh phù hợp với bao bì thực tế, cách bố trí bàn và hồ sơ rung động yêu cầu.
Máy lắc cần tái tạo một hồ sơ kiểm tra—không phải một số chuẩn.
Lựa chọn cấu hình RS-V cho ISO 13355
Bắt đầu với mẫu vật.
Không phải danh mục shaker.
Package Dimensions
Trước tiên xác định diện tích bàn sử dụng cần thiết.
A thùng carton 400 × 300 mm và một bao bì công nghiệp lớn có thể yêu cầu giao diện kiểm tra rất khác nhau ngay cả khi khối lượng của chúng tương đương.
Gói cần phải vừa vặn với bố trí hạn chế cần thiết.
Đối với các mẫu lớn hơn, bộ mở rộng đầu hoặc cấu hình bàn khác cũng có thể góp phần vào hệ thống di chuyển và cần được xem xét trong đánh giá năng lực.
Khối lượng gói đã được lấp đầy
Sử dụng khối lượng của mẫu thử thực tế.
Nếu nhiều gói được kiểm tra đồng thời, hãy xem xét toàn bộ tải kiểm tra.
Đối với tải đơn vị, phân bố khối lượng cũng có thể quan trọng.
PSD bắt buộc
Cung cấp phổ rung động ngẫu nhiên thực tế khi có thể.
Điều này hữu ích hơn nhiều cho kỹ sư thiết bị so với:
"Chúng ta cần một máy ISO 13355."
Hệ thống cần tái tạo một hồ sơ, không phải nhận diện một số chuẩn.
Dải tần số và tổng thể grms
Các giá trị này giúp xác định nhu cầu rung động, nhưng không nên xem xét riêng biệt với PSD.
chỉ riêng một dải tần số là không đầy đủ.
Grms riêng lẻ là chưa đầy đủ.
Cùng với PSD, chúng mô tả nhiều hơn về môi trường ngẫu nhiên mà hệ thống phải tái tạo.
Thời lượng kiểm tra
Duration cũng thuộc yêu cầu kiểm tra.
Cấu hình được chọn cần hoạt động dưới điều kiện kiểm tra yêu cầu cho mức phơi sáng đã chỉ định.
Restraint and Fixture
Bất cứ thứ gì di chuyển cùng với shaker đều góp phần vào khối chuyển động.
Độ cứng và hình học của gá cũng có thể ảnh hưởng đến hệ thống được tải.
Bao gồm chúng trong đánh giá thiết bị.
Lực, Vận tốc và Dịch chuyển
Khi cấu hình di chuyển và hồ sơ ngẫu nhiên cần thiết đã được biết, hệ thống được chọn có thể được kiểm tra theo các giới hạn động liên quan.
Đây là lúc việc lựa chọn thiết bị trở thành nhiệm vụ kỹ thuật thay vì so sánh tải trọng.
ITM-LAB RS-V Series bao gồm các cấu hình rung điện động học với lực ngẫu nhiên khoảng 980–9.800 N lực ngẫu nhiên, với các cấu hình bộ điều khiển rung, giá đỡ và bàn có sẵn theo yêu cầu thử nghiệm.
Đối với ứng dụng ISO 13355, cấu hình RS-V cuối cùng cần được kiểm tra theo yêu cầu
Lộ trình lựa chọn hệ thống kiểm tra rung động ngẫu nhiên ISO 13355
Cách đáng tin cậy nhất để chỉ định thiết bị là làm việc ra ngoài khỏi gói.
Bạn nên gửi thông tin gì cho nhà cung cấp thiết bị?
Bạn không cần tự tính cấu hình máy rung trước khi yêu cầu báo giá.
Nhưng "ISO 13355 máy kiểm tra rung" không đủ thông tin để đưa ra khuyến nghị đáng tin cậy.
Một điểm khởi đầu hữu ích là:
Bao bì / loại sản phẩm — Bạn đang giao hàng gì?
Kích thước gói — Chiều dài × rộng × chiều cao.
Khối lượng bao bì đầy — Bao gồm sản phẩm và bao bì.
PSD profile — Gửi phổ tần hoặc thông số kiểm tra cần thiết nếu có.
Dải tần — Yêu cầu tần số thấp và cao.
Overall Grms — Mức rung ngẫu nhiên yêu cầu.
Thời gian thử nghiệm — Thời gian phơi sáng yêu cầu.
Thông số áp dụng — ISO 13355 cùng với bất kỳ yêu cầu khách hàng hoặc phân phối nào.
Với những đầu vào đó, nhà cung cấp thiết bị có thể đánh giá bố trí bàn, tải di chuyển và khả năng lắc thay vì chỉ đoán dựa trên trọng lượng gói hàng.
Câu hỏi thường gặp về ISO 13355
ISO 13355 là gì?
ISO 13355:2016 quy định phương pháp kiểm tra rung ngẫu nhiên theo chiều dọc đối với các kiện vận chuyển hoàn chỉnh, đầy và tải trọng đơn vị. Nó có thể được sử dụng để đánh giá độ bền của bao bì, bảo vệ nội dung, hoặc cả hai. Ấn bản thứ hai hiện tại được xuất bản vào năm 2016 và được xác nhận trong đợt đánh giá hệ thống của ISO năm 2021.
PSD là gì trong kiểm tra rung bao bì?
PSD, hoặc Power Spectral Spectral Density, mô tả cách năng lượng rung động ngẫu nhiên được phân bố trên tần số.
Để định nghĩa bài kiểm tra và lựa chọn thiết bị, nên xem xét hồ sơ PSD cùng với dải tần số, Grms tổng thể và thời lượng.
Hai hồ sơ có thể có cùng Grms tổng thể mà không có cùng hình dạng phổ.
Loại máy rung nào được sử dụng cho ISO 13355?
ISO 13355 sử dụng kích thích ngẫu nhiên theo chiều dọc, do đó hệ thống thử nghiệm cần khả năng kiểm soát rung động ngẫu nhiên.
Hệ thống rung động điện động học được cấu hình với bộ điều khiển, cảm biến gia tốc và giao diện kiểm tra phù hợp là một giải pháp thực tiễn.
Đối với ITM-LAB, nền tảng
Làm thế nào để chọn rung ngẫu nhiên phù hợp?
Bắt đầu với gói đầy đủ và hồ sơ kiểm thử cần thiết.
Định nghĩa kích thước gói và khối lượng đã đầy, PSD, dải tần số, Grms tổng thể, thời lượng, yêu cầu bảng và cấu hình giới hạn.
Sau đó kiểm tra toàn bộ hệ thống đã tải với lực lượng, vận tốc và khả năng dịch chuyển cần thiết.
Không chọn máy rung chỉ dựa trên sức chứa tải trọng.
Từ một số chuẩn đến hệ thống kiểm tra hoạt động
ISO 13355 định nghĩa phương pháp rung ngẫu nhiên theo chiều dọc cho các kiện hàng vận chuyển.
Nó không làm cho mọi gói đều giống nhau.
Một thùng carton điện tử nhẹ và một đơn vị công nghiệp nặng đều có thể yêu cầu kiểm tra rung động khi vận chuyển, nhưng đặt ra những yêu cầu rất khác nhau đối với thiết bị.
Trình tự lựa chọn thực tế là:
Làm theo trình tự đó giúp tránh một trong những sai lầm phổ biến nhất khi chọn thiết bị: chọn hệ thống rung vì số tải trọng của nó trông đủ lớn.
Hệ thống phù hợp là hệ thống có thể tái tạo cấu hình rung ngẫu nhiên cần thiết với cấu hình kiểm tra thực tế được cài đặt.
Cần cấu hình hệ thống kiểm tra rung động ngẫu nhiên ISO 13355?
Không chắc cấu hình lắc nào phù hợp với gói của bạn?
Bắt đầu với
Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi có thể đánh giá yêu cầu về tải di chuyển, bàn và lực tắt, bộ điều khiển rung và khả năng hệ thống tải trước khi đề xuất cấu hình
