JP2003207429A

JP2003207429A - 材料試験機

Info

Publication number: JP2003207429A
Application number: JP2002006548A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Fukuda; 武彦福田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2003-07-25

Abstract

(57)【要約】【課題】オペレータが試験機を操作しながらメモ等を
とるなどの作業を必要とせず、一度行った試験について
は、以後、マニュアルを読んで理解する等の手間を掛け
ることなく、簡単に設定等を行うことのできる材料試験
機を提供する。【解決手段】指令を付与した後、操作パネル２１やキ
ーボード３４等の操作部を操作するごとに、その操作を
順に記憶し、その記憶内容に基づく操作履歴を所定のフ
ォーマットの操作手順書として出力する機能を持たせる
ことにより、試験中にメモ等をとることなく、その試験
に必要な事項のみを記載した操作手順書が自動的に作成
され、試験機の全機能についての説明が記載されたマニ
ュアル等を読むことなく、随時に先の試験と同一の条件
のもとに試験を行うことを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属、ゴム、食品
等の各種材料の引張、圧縮、曲げ、引き裂きなどの試験
を行うための材料試験機に関する。

【０００２】

【従来の技術】材料試験機においては、一般に、試験片
に対する負荷機構や、試験片の掴み具などの複数の機構
を備えるとともに、制御方法（荷重制御，ストローク制
御等）やデータの単位、あるいは試験速度や荷重レンジ
などの複数の設定機能を備えたものが多い。このような
各機構の駆動や各種設定は、それぞれに対応して設けら
れている操作ボタン等の操作部をオペレータが操作する
ことによって行うように構成されている。

【０００３】このような各操作部の使い方や各機能等に
ついては、通常、その材料試験機が有している全ての機
能等を網羅した印刷物によるマニュアルを添付したり、
あるいは付属のパーソナルコンピュータに、各機能とそ
れぞれに対応する各操作部についての説明を記録した
「使い方」を随時に画面上に呼び出す機能を持たせてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な材料試験機を用いて、異なる材質や異なる種類の試験
を行うに際しては、当然のことながら制御方法や試験速
度や荷重レンジなどの設定を変える必要があり、また、
各機構の駆動手順も変えなければならない場合もある。
このような場合、従来の材料試験機においては、その材
料試験機が持つ全ての機能についての説明が記載された
印刷物であるマニュアルをオペレータが読んで理解し、
その中からオペレータが必要とする機能を探し出したう
えで各種設定変更等を行う必要があるが、マニュアルに
記載されている全機能を理解することは困難であり、ま
た、その中から必要な機能を探し出すことも容易ではな
く、そのために作業効率が落ちるという問題がある。

【０００５】このようなことから、従来の材料試験機を
用いて試験を行うに当たっては、後に同種の材料、同種
の試験を行う場合に備えて、試験機を操作しながらその
手順をメモしておくといった使い方が多用されている
が、この場合においても、作業を行いながら必要事項を
メモすることは面倒であり、作業効率の低下に繋がる。

【０００６】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、オペレータが試験機を操作しながらメモ等をと
るなどの面倒な作業を行うことなく、一度行った試験に
ついては、以後、マニュアルを読んで理解する等の手間
を掛けることなく、簡単に設定等を行うことができ、も
って作業効率を向上させることのできる材料試験機の提
供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の材料試験機は、試験片に対して所要の負荷
を加える負荷機構を備えるとともに、その負荷機構を含
む当該試験機が有する複数の機構の個別の駆動並びに複
数の機能の個別の設定のための複数の操作部を備えた材
料試験機において、指令の付与後に上記各操作部が操作
された順序を記憶する操作履歴記憶手段と、その記憶内
容に基づく操作履歴を、あらかじめ設定されているフォ
ーマットの操作手順書として出力する出力手段を備えて
いることによって特徴づけられる（請求項１）。

【０００８】また、本発明の材料試験機においては、上
記各操作部を含むように視野が設定されたビデオカメラ
およびその再生手段と、オペレータの音声を録音するた
めの録音手段およびその再生手段を備え、上記ビデオカ
メラおよび録音手段が上記指令の付与に連動して能動化
されるように構成すること（請求項２）もできる。

【０００９】なお、本発明において、操作手順書の出力
の態様については、印字のほか、随時に呼び出し可能な
表示などを採用することができる。

【００１０】本発明は、指令を与えた後にオペレータが
操作部を操作することにより、その操作順序を記憶して
操作手順書を自動的に作成することで、所期の目的を達
成しようとするものである。

【００１１】すなわち、本発明においては、指令を与え
た後に各種機構の駆動や各種機能の設定を行うべく操作
部を操作すると、その操作順序が操作履歴記憶手段に記
憶される。そして、その記憶内容は、あらかじめ設定さ
れているフォーマットの操作手順書として出力される。
従って、一度行った試験と同種の試験を後に行う可能性
のある場合や、あるいは同じ試験を他のオペレータが後
に行う場合等において、操作部の操作により各種機構の
駆動や各種設定を行う作業に先立って指令を与えておく
ことによって、その試験についての操作手順書が規定の
フォーマットのもとに自動的に作成されて出力される。
これにより、同種の試験を後で行う場合や、他のオペレ
ータが引き継いで同種の試験を行う場合、材料試験機の
全機能についての説明が記載されたマニュアル等を読ん
だり、試験機の操作時にメモをとるといった手間を省く
ことが可能となり、作業効率を向上させることができ
る。

【００１２】また、請求項２に係る発明のように、操作
部を視野に入れたビデオカメラと録音装置並びにこれら
の再生手段を設けて、これらを上記した指令に同期させ
て能動化させるように構成すれば、必要に応じて再生す
ることによって、操作手順書と併せて画像や音声による
より具体的な手順内容を知ることができ、特に他のオペ
レータに対して説明する手間を省けるという利点があ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形
態の構成図である。

【００１４】この例において試験機本体１０は、テーブ
ル１１上に２本のねじ棹１２ａ，１２ｂを配置するとと
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。各
ねじ棹１２ａ，１２ｂは駆動装置１４によって回転が与
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。

【００１５】試験片Ｗは、例えば引張試験を行う場合、
テーブル１１とクロスヘッド１３にそれぞれ装着された
掴み具１５ａ，１５ｂによって両端部が把持され、その
状態でクロスヘッド１３を上昇させることにより、試験
片Ｗに引張荷重が加えられる。各掴み具１５ａ，１５ｂ
は、例えば油圧ユニット（図示せず）から供給される圧
油により動作する油圧駆動型のチャック機構１６ａ，１
６ｂの駆動により開閉する。

【００１６】クロスヘッド１３の変位は変位センサ１７
によって検出され、また、試験片Ｗに作用する荷重はロ
ードセル１８によって検出され、それぞれアンプおよび
Ａ−Ｄ変換器を内蔵し、かつ、ＣＰＵを主体とする制御
装置２０に取り込まれる。制御装置２０では、以上の変
位データおよび荷重データを用いて、あらかじめ設定さ
れている負荷条件、例えば荷重速度制御や等速速度制
御、あるいは歪み速度制御等からなる負荷の目標パター
ンのもとに試験片Ｗに対して負荷を与えるべく、内蔵の
Ｄ−Ａ変換器等を介して駆動装置１４をフィードバック
制御する。

【００１７】制御装置２０はパーソナルコンピュータ３
０に接続されており、制御装置２０に取り込まれた変位
データおよび荷重データはパーソナルコンピュータ３０
によるデータ処理に供され、荷重−変位曲線等の試験デ
ータが生成される。この試験データは表示器３１に表示
され、あるいはプリンタ３２に印字され、更にはＸＹプ
ロッタ３３にプロットされる。

【００１８】制御装置２０に対する各種の設定や、制御
装置２０を介しての駆動装置１４の手動による駆動／停
止やチャック機構１６ａ，１６ｂの開閉駆動、およ制御
方法や内蔵のアンプのレンジの設定等は、制御装置２０
に接続され、かつ、試験機本体１０に取り付けられた操
作パネル２１上に配置された該当の操作ボタン等の操作
によって行うようになっている。また、パーソナルコン
ピュータ３０によるデータ処理の仕方等の設定は、キー
ボード３４の操作によって行うようになっている。

【００１９】試験機本体１０には、操作パネル２１およ
びパーソナルコンピュータ３０、並びに掴み具１５ａ，
１５ｂを視野内に入れたＣＣＤカメラ４１が取り付けら
れているとともに、マイク４２が適宜位置に配置されて
いる。ＣＣＤカメラ４１の出力は画像取り込み回路４１
ａを介してパーソナルコンピュータ３０に取り込まれ、
また、マイク４２の出力についてもパーソナルコンピュ
ータ３０に内蔵している音声取り込み回路を介して当該
パーソナルコンピュータ３０に取り込まれる。

【００２０】パーソナルコンピュータ３０には、記憶開
始指令を与えることによって、以後のオペレータによる
操作を順に記憶する操作手順記憶プログラムがインスト
ールされている。このプログラムの動作内容を、図２に
示すフローチャートを参照しつつ説明する。

【００２１】この操作手順記憶プログラムは、キーボー
ド３４から記憶開始指令を与えることによって動作を開
始し、以後、ＣＣＤカメラ４１およびマイク４２からの
出力の取り込みを開始するとともに、オペレータが操作
パネル２１の各操作ボタンを操作するごとに、および、
キーボード３４によるデータ処理方法等を設定するごと
に、その操作内容を内蔵のメモリに順に記憶していく。
図２の例では、まず、単位の設定、制御方法の設定、試
験速度の設定等の各種設定の後、クロスヘッド１３を適
正位置にまで下降させ、試験片Ｗを装着すべく掴み具１
５ａ，１５ｂの把持ボタンを押し、試験開始ボタンを押
している。また、試験終了後にリターンボタンを押して
一連の試験動作を終了している。そして、その終了後
に、記憶終了指令を与えることにより、ＣＣＤカメラ４
１およびマイク４２の出力の取り込みを停止するととも
に、操作内容の記憶を停止する。その後、キーボード３
４から印字指令を与えることによって、メモリに記憶し
た操作手順を、あらかじめ設定されているフォーマット
に従った操作手順書の形に自動的に編集し、プリンタ３
２により印字する。

【００２２】その操作手順書の例を図３に示す。この操
作手順書により、特定の試験片Ｗについて、変位や荷重
の単位、制御方法、データ処理の仕方等の各種設定の具
体的内容や、クロスヘッド１３の移動や試験片Ｗの把持
の手順等を知ることができる。また、以上の各種設定や
試験片Ｗの把持の仕方等については、ＣＣＤカメラ４１
による録画の内容から知ることができ、更に詳細な操作
方法等について記録しておく必要がある場合には、オペ
レータが操作中に口述することにより音声情報として記
憶されるので、その再生によりより詳細な操作方法等を
知ることができる。

【００２３】以上の本発明の実施の形態によると、特定
の試験片についての試験に際して、操作手順記憶プログ
ラムを作動させて操作手順書を印字することにより、そ
の試験に必要な機能だけが記載されたマニュアルが作成
されることになり、オペレータは操作中にメモ等をとる
ことなく、後日に同種の試験を行う必要が生じた際に全
く同じ条件のもとに容易に試験を行うことができる。ま
た、他のオペレータが同種の試験を行う場合において
も、特に説明をすることなく、同じ条件のもとに容易に
試験を行うことができ、分厚いマニュアルを見ながら操
作するといった手間を省くことができる。

【００２４】なお、操作手順書のフォーマットについて
は、複数種用意しておき、選択されたフォーマットのも
とに操作手順書を出力するように構成することが好まし
く、更には好みのオリジナルなフォーマットを作成でき
るように構成してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、指令を
付与して各種設定や各機構を操作することによって、そ
の操作手順が自動的に記憶されて操作手順書の形で出力
されるので、一度行った試験については、その試験を行
うために必要な操作だけが記載された操作手順書が作成
されていることになるため、後日に同種の試験を行う場
合や、他のオペレータが同種の試験を行う場合、材料試
験機の全機能の説明が記載されている分厚いマニュアル
を見ながら操作手順を考える手間を省くことができ、従
来に比して試験の作業効率を大幅に向上させることがで
きる。

【００２６】また、請求項２に係る発明のように、上記
の手順の記憶指令の付与に連動するビデオカメラおよび
録音手段と、これらの再生手段を備えることによって、
操作手順書に加えて、具体的な操作の仕方、特に試験片
の把持方法や使用する掴み具の種類、あるいは設定のた
めの操作ボタン等の位置などについても記録することが
可能となり、上記の効果をより一層確実なものとするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構成図である。

【図２】本発明の実施の形態における操作手順記憶プロ
グラムの動作例を示すフローチャートである。

【図３】本発明の実施の形態により得られる操作手順書
の例の説明図である。

【符号の説明】

１０試験機本体１１テーブル１２ａ，１２ｂねじ棹１３クロスヘッド１４駆動装置１５ａ，１５ｂ掴み具１６ａ，１６ｂチャック機構１７変位センサ１８ロードセル２０制御装置２１操作パネル３０パーソナルコンピュータ３１表示器３２プリンタ３４キーボード４１ＣＣＤカメラ４２マイクＷ試験片

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試験片に対して所要の負荷を加える負荷
機構を備えるとともに、その負荷機構を含む当該試験機
が有する複数の機構の個別の駆動並びに複数の機能の個
別の設定のための複数の操作部を備えた材料試験機にお
いて、指令の付与後に上記各操作部が操作された順序を記憶す
る操作履歴記憶手段と、その記憶内容に基づく操作履歴
を、あらかじめ設定されているフォーマットの操作手順
書として出力する出力手段を備えていることを特徴とす
る材料試験機。
【請求項２】上記各操作部を含むように視野が設定さ
れたビデオカメラおよびその再生手段と、オペレータの
音声を録音するための録音手段およびその再生手段を備
え、上記ビデオカメラおよび録音手段が上記指令の付与
に連動して能動化されるように構成されていることを特
徴とする請求項１に記載の材料試験機。