JP2002005801A - 材料試験機 - Google Patents
材料試験機Info
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Abstract
で、しかも設定ミスを冒すことなく正確な設定が可能な
材料試験機を提供する。 【解決手段】 表示器27の画面上に、時間軸に対して
荷重軸と、歪み軸もしくは変位軸が交差した座標を表示
し、その座標上に、時間−荷重、時間−歪み、時間−変
位の関係を表すひとつのグラフを描画する入力手段(マ
ウス28b)を設け、制御部25ではその入力されたグ
ラフに従って駆動装置14を制御することで、試験制御
パターンをプログラミング作業により行う従来の試験機
に比して簡単で、かつ、設定ミスを試験前に容易に判別
できるようにする。
Description
る。
構を駆動して試験片に引張や圧縮等の荷重(試験力)を
負荷しつつ、その荷重を検出するとともに、その荷重に
よる試験片の歪みや変位を検出して、試験片の特性を調
査する。試験片に対する経時的な負荷のかけ方、つまり
負荷機構の制御の仕方としては、試験片に作用する荷重
の速度を目標値に一致させる荷重速度制御や、試験片の
歪みの変化速度を目標値に一致させる歪み速度制御、あ
るいは試験片ないしは負荷機構の変位の速度を一定の目
標値に一致させる等速速度制御などが知られている。
験に先立って一つもしくは複数を組み合わせて設定され
るが、従来の材料試験機においては、負荷機構の制御の
仕方の設定方法として、あらかじめ決められた試験制御
のパターン中において、操作者がパラメータのみを設定
または変更する方法と、試験機を動作させるコマンドを
操作者に列挙させて入力させ、試験機側ではその順番に
負荷機構の制御を行うことによって試験制御のパターン
を設定する方法が採用されている。
来の材料試験機における試験制御のパターンの設定方法
のうち、あらかじめ設定されているパターン中のパラメ
ータのみを変更する方法では、多様化する制御の仕方に
対応することができないという問題がある。
させる方法では、実質的にプログラミング作業になって
しまい、設定が困難であるばかりでなく、設定ミスをし
てもそのことが判りにくいという問題がある。
もので、試験制御のパターンを容易に、かつ、正確に設
定することができ、しかも多様な制御に対応することが
可能な材料試験機の提供を目的としている。
め、本発明の材料試験機は、試験片に負荷を与える負荷
機構と、その負荷機構の駆動により試験片に作用する荷
重を検出する荷重検出手段と、その荷重による試験片の
歪みを検出する歪み検出手段と、上記負荷機構の変位を
検出する変位検出手段と、その荷重検出手段、歪み検出
手段、および変位検出手段の各出力の少なくともいずれ
か一つを用いて、試験片に対してあらかじめ設定されて
いる刻々の負荷目標に一致するよう、上記負荷機構を刻
々と制御する制御手段を備えた材料試験機において、表
示画面上に、時間軸に対して、荷重軸、および、歪みも
しくは変位軸とが交差する座標を表示する表示手段と、
その座標上に時間と荷重の関係、および、時間と歪みも
しくは変位の関係を表すグラフを描画するための入力手
段を備え、上記制御手段は、その入力されたグラフ情報
に従って上記負荷機構を制御するように構成されている
ことによって特徴づけられる。
て時間と荷重の関係、および、時間と歪みもしくは変位
の関係からなることを利用し、画面上に表示された一つ
の座標上に、時間と荷重の関係、および、時間と歪みも
しくは変位の関係からなる試験制御のパターンを表す一
つのグラフを操作者に入力させ、試験機ではこれを試験
制御のパターンの設定内容として負荷機構を制御するこ
とにより、所期の目的を達成しようとするものである。
軸と、歪み軸もしくは変位軸が交差した座標を表示し、
操作者がその座標上に時間−荷重、および、時間−歪み
もしくは変位の関係からなるグラフで試験制御パターン
を設定するように構成すれば、複雑な試験制御パターン
であってもその入力が容易で、しかもその設定内容が正
しいか否かを試験前に操作者が簡単に確認ないしは判別
することができる。
重、および、時間−歪みもしくは変位の関係を表すグラ
フを入力し、これを表示する方法としては、線種や線の
色をそれぞれの関係に対応させる等によって対処するこ
とができる。
実施の形態について説明する。図1は本発明の実施の形
態の全体構成図であり、機械的構成を表す模式図と、電
気的構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
1と、後述する制御部25等を内蔵したオペレーション
パネル2を主体として構成されており、試験機本体1
は、テーブル11上に2本のねじ棹12a,12bを鉛
直に配置するとともに、そのねじ棹12a,12bにク
ロスヘッド13の両端部をナットを介して支承した構造
を有している。そして、各ねじ棹12a,12bは駆動
装置14によって回動が与えられ、この駆動装置14の
駆動によってクロスヘッド13が上下動するようになっ
ている。
クロスヘッド13の下面とテーブル11の上面に、互い
に対向する上下の掴み具15a,15bが設けられ、そ
の一対の掴み具15a,15bにより試験片Wの両端を
把持した状態で、クロスヘッド13を上昇させることに
よって、試験片Wに引張荷重が加えられる。そして、試
験中に試験片Wに作用する荷重は、クロスヘッド13側
に設けられたロードセル3によって刻々と検出されると
ともに、試験片Wの変位あるいは伸びは、試験片Wに装
着された伸び計4によって刻々と検出される。
れぞれに対応してオペレーションパネル2内に設けられ
ているアンプ21および22によって増幅された後、A
−D変換器23,24によってデジタル化され、刻々と
制御部25にサンプリングされる。
コンピュータを主体とするものであって、A−D変換器
23を介してサンプリングしたロードセル3からの刻々
の荷重データと、A−D変換器24を介してサンプリン
グした伸び計4からの標点間の変位データ、および、そ
の刻々の変位データを当初の標点間距離で除して得られ
る伸びデータを、付属のメモリ26に逐次格納していく
とともに、以下に示すようにあらかじめ設定されている
試験制御の目標パターンに基づき、試験片Wにその試験
制御の目標パターン通りの負荷が加えられるように、上
記の各データのいずれかを検出値として駆動装置14を
フィードバック制御する。また、制御部25には、当該
制御部25からの指令に基づく表示を行うためのCRT
等の表示器27と、制御部25に対して各種指令を与え
るためのキーボード28aおよびマウス28bと、試験
結果等をプリントするためのプリンタ29が接続されて
いる。
装置14を制御する制御用のプログラムのほかに、試験
制御のパターンを設定するための設定用のプログラムが
インストールされており、この設定用のプログラムが選
択されると、まず、表示器27に、時間軸を一方の軸に
とり、荷重軸と、歪み軸もしくは変位軸を他方の軸にと
って2次元の座標を表示する。そして、操作者に対し
て、その座標上に、所望の試験制御のパターンに対応す
るグラフをマウス28bを用いて描画させる。このグラ
フが入力されると、その入力内容がメモリ26に格納さ
れるとともに、その状態で試験の開始を指令すると、制
御部25はそのグラフに基づき、刻々のサンプリングデ
ータがグラフに則って推移するように駆動装置14を制
御する。
においては、横軸に時間軸を、縦軸に荷重軸と、歪み軸
もしくは変位軸をとった座標を表示し、その座標上に時
間−荷重、時間−歪み、および時間−変位の関係からな
る試験制御のパターンを一つのグラフにより設定してい
る。ここで、グラフ上における時間−荷重、時間−歪
み、および時間−変位の識別は、線種(もしくは線の
色)を相違させることによって行っている。また、この
例においては、あるデータがあらかじめ設定された値に
達した時点を制御の切り換え点とすることも可能となっ
ており、例えば上降伏点、耐力のほか、任意の選択でき
るデータ値が設定値に到達した時点を制御の切り換え点
とする複数の中間点の設定も可能となっている。
く説明すると、試験を開始した後、図中aで示す時点ま
で荷重(試験力)速度制御を行う。この荷重速度制御
は、時間軸と荷重軸上におけるグラフの傾きにより時間
−荷重の関係を表すことができ、荷重データの値がL1
に達したa点から、時間T1後の図中bで示される時点
まで荷重データが一定となるように保持される。次に、
b点から等速速度制御に切り換えられ、変位データがD
1に達する図中cで示す時点から歪み速度制御に切り換
えられる。なお、等速速度制御および歪み速度制御にお
いては、時間軸と変位軸上、および時間軸と歪み軸上に
おけるグラフの傾きにより変位速度を表し、あるいは時
間−歪みの関係を表すことができる。そして、歪み速度
制御中において、中間点1として、荷重データの値があ
らかじめキーボード28aにより設定されている値に達
した図中dで示した時点で、再び荷重速度制御に切り換
えて荷重データがd点における値を保持するように制御
し、その制御を時間T2だけ継続した後、図中eで示す
時点で等速速度制御により変位が0になる図中fで示す
時点にまで負荷を解除して試験を終える。
表示された座標上に、試験制御のパターンに対応するグ
ラフを入力することによってその設定を行うことがで
き、複雑なパターンに対応することが可能であり、ま
た、その設定作業も容易で、しかもプログラミングする
場合に比して試験開始前に設定ミス等があれば簡単に見
つけることができる。
制御パターンの設定について述べたが、他の試験に対し
ても同様の設定の仕方で対処することができ、また、試
験機本体1の構造等については、上記した構造のほか、
他の任意の公知の構造のものに本発明を適用し得ること
は勿論である。
御のパターンを画面上に表示されている座標上にグラフ
の形で設定することができるので、複雑な制御パターン
であっても対処可能で、しかもその設定作業が簡単であ
り、設定ミス等を冒しても試験前に容易に発見すること
ができ、簡単かつ正確な設定が可能となる。しかも、グ
ラフによって試験制御パターンを設定することにより、
試験に必要な時間の把握や、実際の試験結果を表す例え
ばSSカーブ等との対比により、試験制御精度なども簡
単に調べることができるという利点もある。
成を表す模式図と電気的構成を表すブロック図とを併記
して示す図である。
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 試験片に負荷を与える負荷機構と、その
負荷機構の駆動により試験片に作用する荷重を検出する
荷重検出手段と、その荷重による試験片の歪み並びに変
位を検出する歪み検出手段および変位検出手段と、その
荷重検出手段、歪み検出手段、および変位検出手段の各
出力の少なくともいずれか一つを用いて、試験片に対し
てあらかじめ設定されている刻々の負荷目標に一致する
よう、上記負荷機構を刻々と制御する制御手段を備えた
材料試験機において、 表示画面上に、時間軸に対して、荷重軸、および、歪み
もしくは変位軸とが交差する座標を表示する表示手段
と、その座標上に時間と荷重の関係、および、時間と歪
みもしくは変位の関係を表すグラフを描画するための入
力手段を備え、上記制御手段は、その入力されたグラフ
情報に従って上記負荷機構を制御するように構成されて
いることを特徴とする材料試験機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000181830A JP4206614B2 (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 材料試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000181830A JP4206614B2 (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 材料試験機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002005801A true JP2002005801A (ja) | 2002-01-09 |
JP4206614B2 JP4206614B2 (ja) | 2009-01-14 |
Family
ID=18682696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000181830A Expired - Lifetime JP4206614B2 (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 材料試験機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4206614B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020169836A (ja) * | 2019-04-01 | 2020-10-15 | 株式会社島津製作所 | 制御装置、材料試験機、材料試験機の制御方法及びプログラム |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
EP3875940A1 (en) | 2018-10-29 | 2021-09-08 | Shimadzu Corporation | Material testing machine |
-
2000
- 2000-06-16 JP JP2000181830A patent/JP4206614B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020169836A (ja) * | 2019-04-01 | 2020-10-15 | 株式会社島津製作所 | 制御装置、材料試験機、材料試験機の制御方法及びプログラム |
JP7207104B2 (ja) | 2019-04-01 | 2023-01-18 | 株式会社島津製作所 | 制御装置、材料試験機、材料試験機の制御方法及びプログラム |
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---|---|
JP4206614B2 (ja) | 2009-01-14 |
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