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纸箱夹作为一种搬运工具，在国内家电业推广使用已超过20年，用纸箱夹搬运各种家用电器产品，可以最大化地进行无托盘搬运作业，纸箱夹替代托盘已被市场广泛认可。 由于家电产品从下线到入库，再到堆垛仓储、出库装车等操作都是采用纸箱夹进行搬运操作，因此在对家电产品进行包装设计时，不仅需要考虑包装件水平方向的耐压强度，而且需要对包装件进行夹持模拟试验，以考察家电包装的耐压性能以及对内装家电产品的保护能力。 对于需要夹持搬运的产品，包装设计时需要考虑以下4方面：允许夹持的方向(左右方向或前后方向)、夹持的方式(单件夹持或集体夹持)、夹持力的大小、允许夹持的部分(面夹持或偏移夹持)。而且，需要将这些信息在瓦楞纸箱包装件的表面用正确的标识来体现。如图1所示，可以得到的信息： a.可以从此面夹持;b.最大夹持力是2000lbs;c.采用面夹持，夹板下边缘不能超过允许夹持线。如图2所示，可以得到的信息：不允许从此面进行夹持搬运。  
目前有关挤压夹持试验的标准有国际标准和企业标准。国际标准包括ISTA系列标准和ASTM标准，ISTA系列标准为ISTA 6-SAMSCLUB-2010(2016)，ISTA 6-AMAZON.COM-SIOC-2018，ASTM标准为ASTM D6055-96(2014)。国外标准还包括企业标准。其中ISTA标准和企业标准都是固定的挤压夹持搬运的模拟，即原地夹持，ASTM D6055标准和其他企业标准则是对挤压夹持进行动态模拟，即夹持搬运行进模拟。本文主要从夹持力值的确定、夹持力的校准、夹持方式和方法以及夹持搬运路径对以上夹持试验标准进行对比分析。 夹持力值的确定 ISTA标准中规定了夹持力值的计算公式，企业标准针对不同的搬运方式和不同的产品规定了特定的压力值，在ASTM D6055标准中没有规定夹持力值。 1.ISTA标准中夹持力的规定 ISTA标准中规定了用于计算夹持力的公式，通过包装件重量和尺寸计算夹持力。 (1)ISTA 6-SAMSCLUB中夹持力的计算公式为： F=39.2×W×1220/D =4×W×1220/D×9.8 式中：F为夹持力，单位N;W为包装件重量，单位kg;1220为标准托盘长度，单位mm;D为包装件允许夹持方向的最小尺寸，单位mm;4为补偿系数。 标准要求最小夹持力1800N、最大夹持力8900N。 (2)ISTA 6-AMAZOM.COM-SIOC-2018中的计算公式为： F= 39.2×Wt =4×Wt×9.8 式中：F为夹持力，单位N;Wt为包装件重量，单位kg;4为补偿系数。 标准要求最小夹持力：非电视/显示器包装件890N、电视/显示器包装件3559N;最大夹持力：8900 N。 2.ASTM D6055标准中夹持力的规定 在ASTM D6055中没有规定夹持力的计算公式，只是规定夹持力应为可以使样品正常运输的夹持力。 3.企业标准中夹持力的规定 企业标准中规定对于零售补货中心的产品的夹持力为1500±50lbf，对于小型产品和大型产品的夹持力为2000±50lbf。也有的企业标准中规定多个包装件夹持力为1800±25lbf或1700±25lbf，单个包装件夹持力为1700±25lbf。 夹持力的校准 夹持力校准是指在进行夹持试验之前对夹板之间的夹持力进行测量及确认。在ISTA标准中并未规定夹持力的校准方式，在ASTM D6055标准和企业标准中均规定利用单点测量的方式对夹持力进行校准。 ASTM D6055标准中夹持力校准时单点夹紧力测试仪的位置如图3所示(仅适用于铰接式夹板)，前后位置位于夹板枢轴的中心线，上下位置位于上下油缸之间。 
企业标准中夹持力校准时单点夹紧力测试仪的位置如图4所示，前后装置位于夹板铰接处的中心线，上下位置位于夹板的中心。或是夹持力单点校准时特定夹紧力测试仪的位置如图5所示，装置位于夹板前后中间的位置，垂直位置距夹板下边缘16inch。由于标准中规定使用的夹持机为卡斯卡特35D型纸箱夹，此类型纸箱夹的夹板尺寸为48inch×60inch。也有企业采用四点校准的方法进行夹持力的校准。  
夹持方式及方法 ISTA系列标准、ASTM D6055和企业标准中规定的包装件的夹持部位和试验方法不尽相同。 1.ISTA标准中规定的夹持方式和方法 ISTA 6-SAMSCLUB标准中规定进行夹持试验时，夹持试验力必须通过夹持平板来施力，试验样品分别向下和向前探出平板3inch (76 mm)，如图6所示。根据样品运输方向(装载图)和运输状态确定夹持方向，确定包装件的夹持部位，以0.5～2.5mm/s的速度平稳施加所需夹持力，测量的夹持力与实际值的允许误差为±5%，每个夹持方向夹5次，每次保持压力30s。 
ISTA 6-AMAZON.COM-SIOC标准中规定只有当包装件的侧面之间的距离、端面之间的距离在24inch (610mm)和75inch(1905mm)之间，才需要对侧面以及端面进行夹持试验。进行夹持试验时，夹持试验力必须通过夹持平板来施力，对于非电视/显示器包装件，试验样品分别向下和向前探出平板3inch(76 mm);对于电视/显示器包装件，试验样品分别向下探出平板3inch(76 mm)，且样品前部与夹板前部平齐，如图7所示。在需要夹持的方向进行夹持试验，以恒定的速度施加所需的夹持力，每个方向夹持5次，每次夹持时需要提升样品距地面12inch(305mm)并保持压力30s后放下样品，释放压力。测量的夹持力与实际值的允许误差为±5%。 
2.ASTM D6055标准中规定的夹持方式和方法 在ASTM D6055标准中并未规定包装件的夹持方式和夹持部位，夹持试验时从最小力开始施加直至样品可以被夹起并可正常重复搬运。夹起样品经过特定的运输路径。在允许的所有方向上进行夹持试验，搬运次数由客户确定。 3.企业标准中规定的夹持方式和方法 企业标准中针对不同类型的包装件规定了不同的夹持方式和方法。根据包装件上印刷的允许的搬运方式标识进行夹持试验，根据标识以及样品尺寸确定单个样品夹持或多个样品夹持，夹持时分别与夹板平齐夹持和探出夹板夹持，每次夹持时施加夹持力至规定的力值并提升样品距离地面305mm至少保持15s，不超过1min，然后放下样品释放压力，重复夹持直至完成规定的夹持次数。 国外家电企业标准中规定了单件样品夹持和多件样品集体加持两种方式。单件样品夹持时，每个允许夹持的方向要夹两次，第一次夹持时夹板前端和下端与样品平齐，第二次夹持时样品分别向前和向下探出夹板6inch;当样品高度小于12inch时，第二次夹持时样品向前探出夹板6inch，向下探出夹板3inch。多个样品夹持时，以预定的夹持力夹起样品并提升样品进行搬运，搬运经过特定的路径，从一个位置点搬运至下一个位置点后把样品放到地面上并释放压力，重复搬运直至在规定路径上重复此过程到所需搬运次数。 夹持搬运路径 由于ASTM D6055标准和企业标准是对挤压夹持进行动态模拟，即需要夹持样品通过特定路径。在路径中会设有障碍物，以考察样品在夹持搬运过程中是否会掉落。在路径中设有观察点或者位置点，需要夹起样品至规定的位置点后放下样品释放压力，然后再次夹起至下一个位置点直至走完整个搬运路径。实际上，企业只需根据企业实际物流情况规定模拟路径即可。 目前，纸箱夹在家电企业物流过程中得到了广泛使用，随着近几年物流业的快速发展、电商物流的快速增长，夹持搬运方式开始应用在物流链的不同环节，此时我们就需要考虑这种搬运方式的利与弊，为此只有正确的使用夹持搬运方式、制定科学的挤压加持试验方法对其产品包装进行验证，才有助于企业提高家电产品搬运效率、合理控制包装成本、增强家电产品运输包装件的安全性。 |
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