JP2004132738A - 自動材料試験用恒温槽 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単で且つ安価な構成で、恒温槽外の空気の混入を防止して恒温槽内の所定の検査温度を保持でき、且つ直接試験片装着に人手を要さない自動試験操作を可能とすることで、試験作業の効率向上化を図る。
【解決手段】本発明の自動材料試験用恒温槽１では、恒温槽前面扉５に自動開閉窓部１１を設け、さらに該恒温槽前面扉５に付設した試験片セット台１２ｂから、開閉窓開口部１１Ｌを挿通して上，下自動把持チャック３Ａ，３Ｂへ試験片４を移送アーム１２Ｃにより移送し、また試験終了後破断試験片４Ａ，４Ｂを移送アーム１２Ｃにより恒温槽１内に手を入れず回収、また別に設けるストッカー部１６又はマガジン部１４内に積み重ねた試験片４又は試験片カセット１４Ｍを順番に取りだし、移送アーム１２Ｃにより試験片４を移送、連続的に試験装置２に供給、破断試験片４Ａ，４Ｂを移送アーム１２Ｃにより順次吸着保持して恒温槽１外に回収、廃棄して自動試験を行う。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、材料試験を行う試験装置、詳しくはプラスチック等の試験片の恒温環境下における引張試験，曲げ試験等を目的とする自動材料試験用恒温槽に係り、恒温槽内にある試験片を把持する試験片把持部又は試験治具又は養生用待機棚へ異なるタイプの試験片を確実に移送して把持又は位置決めを行い、試験終了後破断試験片の搬出，廃棄を自動的に行い試験作業の省力化、省人化、省時間を図ることのできる自動材料試験用恒温槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、恒温温度下における材料強度試験を行うに際し、試験温度に対応して試験温度雰囲気を用意する恒温槽と、負荷を与える試験装置とを組み合わせて試験が行われている。
【０００３】
このような従来のシステムの一例が図１７に示されている。
【０００４】
図１７は従来の恒温槽と材料試験装置とを組み合わせて構成された恒温温度下における材料試験対応のシステム全体の構成例を示すもので、図１７（ａ）は該システムの正面図、図１７（ｂ）は該システムの側面図である。
【０００５】
図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示すように、恒温温度下における材料試験対応の材料試験システムは、例えば恒温槽１１Ａと、試験装置（試験機本体ともいう）２とを組み合わせて構成されたもので、試験片把持具３Ａ，３Ｂ、曲げ試験治具（図示せず）、養生が必要な試験片４を、予め温度設定された恒温槽１１Ａ内に収容して置き、各試験毎に作業者が恒温槽１１Ａの前面回転扉５を開き、手を使用して試験片４を試験片把持具３Ａ，３Ｂへ導き、把持操作又は位置決め操作を行い、試験片把持操作完了後、扉を閉め槽内温度雰囲気が試験温度に戻り安定した事を確認してから試験機操作を行っている。
【０００６】
さらに、上記構成の材料試験システムの構成及び実際の材料試験方法を詳細に説明すると、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示すように、恒温槽１１Ａは、通常、試験機本体２の試験テーブル６と移動クロスヘッド７との間に収容，位置決めされている。また、恒温槽１１Ａの上下中心部には挿通孔８Ａ，８Ｂが形成されている。
【０００７】
この恒温槽１１Ａ内に収容されている上把持チャック３Ａは、前記上挿通孔８Ａを通じて上連結棒１０Ａによりロードセル９に連結保持されており、また下把持チャック３Ｂは、前記下挿通孔８Ｂを通じて下連結棒１０Ｂにより試験機テーブル６に連結支持されている。
【０００８】
前記上把持チャック３Ａに把持された試験片４は、前記ロードセル９を介して移動クロスヘッド７に連結されており、試験開始により移動クロスヘッド７が上昇し、したがって、前記上把持チャック３Ａも恒温槽上部壁面１Ａに当接するまで上昇することができ、一方、下把持チャック３Ｂは、試験機テーブル６に固定されているため、試験片４は移動クロスヘッド７の変移により伸長されることにより引張試験が実施されることになる。
【０００９】
ところが、上記構成の材料試験システムでは、上記の試験操作を手で行う場合、例えば下記の様な不都合がある。つまり、前記恒温槽１１Ａの槽内温度が１００℃を越える場合、素手の作業は火傷の恐れがあり作業手袋が不可欠で、操作性に問題が在る他、危険でもある。また、前面回転扉５を開けて、恒温槽１１Ａの槽内で操作を行う関係上、扉を短時間開放しても、槽内の雰囲気温度が大きく変わってしまうため、手早く行う必要があり、また、開閉後再び槽内が試験温度に戻り安定する迄に時間が掛かる為、その間、作業者は待機する必要があり、作業効率が悪いといった問題点もあった。
【００１０】
関連技術としては、例えば特願平１１−２４３０１３号公報に記載されている材料試験機や、特願平１１−１２２６７７号公報に記載の恒温槽がある。
【００１１】
【特許文献１】
特願平１１−２４３０１３号公報（第１図）
【００１２】
【特許文献２】
特願平１１−１２２６７７号公報（第１図）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如く、従来の恒温槽と試験機とを組み合わせて構成された材料試験対応のシステムでは、恒温温度下で引張り試験操作を行う場合、試験片４装着に際し、旋回扉５全体を開閉するため、槽内雰囲気に外部空気が混ざる度合いが大きく、試験片装着後の試験温度への復帰に時間を要し、したがって、試験時間がトータルで長くなるという問題点がある。また、試験温度が高温の場合、耐熱手袋を使用せねばならず危険であるばかりか、フイルムや薄い試験片等は特に扱いが難しく、試験作業の効率向上にも障害となっている。また、試験温度が低温の場合には、多量の外気の混入は結露を起こしやすくなり、それが冷凍機の冷却フィン上に氷結して冷却能力低下の原因となってしまうといった不都合もあった。
【００１４】
関連技術しての例えば特願平１１−２４３０１３号公報に記載の材料試験機では、上部把持チャック部用の装着検出手段を設け、該装着検出手段を荷重計測装置の荷重値のゼロ調整自動処理回路に導結し、該装着検出手段の信号でゼロ調整自動処理回路を作動してゼロ調整を行うように構成したもので、上記問題点を解決する手段については何ら述べられてはいない。
【００１５】
また、前記特願平１１−１２２６７７号公報に記載の恒温槽では、一端が上側の槽壁に形成された貫通孔に近接して開口し、他端が槽壁を貫通して槽内に開口するパイプと、そのパイプの上記一端側の開口部から気体を吸引して槽内に導く吸い込みファンを備えていることにより、高温空気の流出によるロードセルの加熱を制御すると同時にヒートロスを少なくするようにしているが、その構成が煩雑であり高価になってしまう他に、開閉扉に改良を施して試験作業の効率向上を図るための技術や、また自動的に恒温槽を用いた試験作業を行う技術については何ら開示がなされておらず、問題解決には至っていないのが現状である。
【００１６】
そこで、本発明は上記問題に鑑みなされたもので、簡単で且つ安価な構成で、恒温槽外の空気の混入を防止して恒温槽内の所定の検査温度を保持でき、且つ直接試験片装着に人手を要さない自動試験操作を可能とすることで、試験作業の効率向上化を図ることのできる自動材料試験用恒温槽を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、材料試験片を把持する把持部を収容して所定温度の恒温温度条件下で材料試験を行うために、少なくとも加熱手段，送気手段及び制御手段を備えるとともに、少なくとも材料試験片の着脱のために槽前面に配された前面回転扉と、該前面回転扉に設けられた覗き窓とを有して構成された恒温槽において、前記覗き窓をスライド開閉可能に構成し、開口時の開口部を挿通して試験片を槽外から槽内に移送するための移送アーム及びこの移送アームに付設する吸着口により吸着保持された試験片を挿通するための開口スペースを有する開口部と、この開口部を開閉する移動窓枠とを有するスライド式開閉窓部と、
前記前面回転扉側面に設けられ、前記移動窓枠に連結された連結棒を前記前面回転扉内部の、且つ槽前面に平行に配設された導管を挿通させて連結されたアクチュエータとを具備し、前記アクチュエータが前記スライド式開閉窓部を移動させて、前記開口部を形成し、該開口部を挿通して前記材料試験片を槽外より槽内に移送する際、槽内空気の外部への流出と外部空気の槽内への混入を最小限に押さえ、前記材料試験片を前記移送アームにより前記把持部へ自動的に移送することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の自動材料試験用恒温槽において、前記送気手段は、槽内前面方向に向けて送気する吹出し孔を有し、該吹出し孔を介して前記加熱手段により加熱した槽内空気を槽内前面方向へと送気するもので、前記スライド式開閉窓の前記開口部側の槽内上下位置にＲ形状の凹面を有する１対のガイド板を設け、これらのガイド板により前記送風手段により前記吹出し孔を介して送気された槽内空気を反射し、前記開口部近傍に空気流を生成して循環させることにより、槽内の所定温度を保持することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の自動材料試験用恒温槽において、前記移送アームは、試験片吸着保持用吸着口を有し、槽本体より取り外し容易な恒温槽外前扉面に配設された取付台上に取付けられ、該取付台上に設けられた試験片セット台とセット台上に置かれた前記材料試験片を吸着保持し、前記開口部を挿通して槽内の前記把持部へ材料試験片を移送するとともに、必要に応じて引張試験終了後、破断試験片を同時に又は上下別々に前記把持部から前記試験片保持用吸着口により吸着保持して槽外に移送し回収することを特徴とするものである。
【００２０】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の自動材料試験用恒温槽において、前記恒温槽を取付ける取付台上に取付けられた２組の試験片収納用ストッカー側柱台と、前記取付台上に別に設けられた側柱台との間を挿通して上昇する昇降テーブルを設け、該昇降テーブル上に複数の材料試験片をストックしたストッカー部を載せた状態で該昇降テーブルを上昇させ、試験片最上部位置を検知するセンサーの検知に基づき昇降テーブルの上昇を停止させてストッカー部の１つの材料試験片を移送位置で待機させた後、前記移送アームにより吸着して槽内の前記把持部へ移送し、同時に試験片移送後、前記昇降テーブルを上昇行程に移行させて前記センサーの検知に基づき停止させ、以降、昇降テーブルを待機―上昇―停止を繰り返すことで、前記ストッカー部内の材料試験片全てが無くなるまで移送を繰り返して試験を連続して行い、また毎試験終了後、破断試験片を回収、廃棄することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載の自動材料試験用恒温槽において、前記材料試験用試験片を搬送するための容器である試験片カセットを収納するマガジンを設け、このマガジンを取付けるためのマガジン台を前記恒温槽を取付ける取付台上に取付け、該マガジン台下部に収納されている試験片カセットを搬出する搬送アームにより、前記マガジン内より前記試験片カセットを一個づつマガジン下部から試験片移送位置へ搬出し、該試験片カセット上の材料試験片を前記移送アームにより吸着、保持して槽内の前記把持部へ移送し、空の試験片カセットを次に搬送される試験片カセットにより前方に押し出して試験片カセット回収ボックスに回収することで、連続してマガジン内の試験片を槽内へ移送、同時に試験片カセットを回収し、また試験終了後、別に設けた破断試験片除去装置により破断試験片を把持面より剥脱して廃棄する外、必要に応じて別に設けた吸引装置により回収、廃棄することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項６に係る発明は、請求項４に記載の自動材料試験用恒温槽において、前記恒温槽内に前記材料試験片養生用の養生棚を別に設け、養生時間比較的長くまた複数個の材料試験片を連続して試験を行う場合に、該材料試験片を前記把持部へ装着後、直ちに次の材料試験片を前記養生棚上に移送し、試験中に次の試験に使用する材料試験片を、前記恒温槽内の恒温温度下で同時に配置させることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項７に係る発明は、請求項４に記載の自動材料試験用恒温槽において、前記恒温槽内の前記把持部に代えて、試験片支持台と移動クロスヘッドに取付けられた曲げ治具圧子からなる圧縮曲げ治具を設けて曲げ試験可能に構成するとともに、前記スライド式開閉窓部と前記圧縮曲げ治具間の適切な位置に養生棚を配設し、前記移送アームが槽外の試験片移送位置にある試験片を吸着保持して槽内の曲げ治具支持台上に移送、養生を開始すると共に、引き続いて槽外試験片移送位置にある材料試験片を、前記移送アームにより前記養生棚に移送して養生を開始し、前記曲げ治具支持台上の試験片が予め設定された養生時間を経過した時点で曲げ試験を実施し、曲げ試験終了後、前記移送アームにより養生棚上の材料試験片を養生棚から曲げ治具支持台上に移送する際、前記移送アーム側面に設けられた押し出し金具により、曲げ治具支持台上の試験済み試験片を曲げ治具上から押し出して排除し、また別に設けたタイマーにより養生棚上にあった試験片の槽内滞留時間をカウントし不足養生時間を計算して算定、また槽外の次の試験片を養生棚上に直ちに移送することで養生を開始し、曲げ試験実施時間と次の試験片の養生時間を重複させるとともに、材料試験片の移送と排除を同時に行うことを特徴とするものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
第１の実施形態：
図１は本発明の自動材料試験用恒温槽の第１の実施の形態を示し、自動開閉窓部及び試験片供給装置を搭載した自動材料試験用恒温槽の構成を説明するもので、図１（ａ）は試験装置システム全体の正面図、図１（ｂ）は上面図、図１（ｃ）は側面図である。
【００２６】
本発明は、恒温槽内材料試験作業において、試験片４の取り付けに作業者が外部より槽内に手を入れる事無く、移送装置１２を使って試験片４を把持部３に装着、把持すると共に、試験終了後破断試験片の除去、回収を直接手で触れる事無く実施し、多数の試験片の恒温試験が連続して実現できる自動開閉窓部１１及び試験片搬送装置１２を備えた自動材料試験用恒温槽１として構成したことが特徴である。
【００２７】
本実施の形態の自動材料試験用恒温槽１の具体的な構成及び作用について図１を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
図１（ａ），図１（ｂ），図１（ｃ）に示すように、本実施の形態の自動材料試験用恒温槽１を採用した試験装置は、該自動材料試験用恒温槽（以下、恒温槽と称す）１，試験機本体２，上，下自動把持チャック３Ａ，３Ｂ，試験機テーブル６，移動クロスヘッド７，ロードセル９，試験片移送装置１２等で主に構成されている。
【００２９】
なお、図示はしないが、さらに、上記試験装置の各種動作を制御するとともに、該試験装置により得られた検査データのデータ処理や表示処理を行うパーソナルコンピュータと、検査データや試験装置の動作状態等を表示するモニタ等の表示手段と、得られた検出データ等をプリントアウトするプリンタと設けてシステム構成される。
【００３０】
前記恒温槽１は、自動開閉窓部１１及び試験片移送装置１２を備えて構成され、試験機本体２の試験機テーブル６と移動クロスヘッド７の間に収容、位置決めされている。また、該恒温槽１の上下中心部には、挿通孔８Ａ，８Ｂが形成されている。
【００３１】
恒温槽１内に収容されている上自動把持チャック３Ａは、前記上挿通孔８Ａを通じて連結棒１０Ａによりロードセル９に締結保持され、前記下自動把持チャック３Ｂは、前記下挿通孔８Ｂを通じて連結棒１０Ｂにより試験機テーブル６に締結支持されている。
【００３２】
前記上，下自動把持チャック３Ａ，３Ｂ間に把持された試験片４は、前記ロードセル９を介して移動クロスヘッド７に固定されており、移動クロスヘッド７の上昇にしたがって、上自動把持チャック３Ａも恒温槽上部内壁１Ａまで上昇する事ができ、その可動行程区間内で試験片４は引張られ負荷を与えられるように構成されている。
【００３３】
本実施の形態の恒温槽１は、前面旋回扉部５，恒温槽自動開閉窓部１１を備えて構成されている。
【００３４】
前記恒温槽１の前面旋回扉部５は筐体形構造体であり、該前面旋回扉部５は恒温槽１の本体に蝶番５Ａにより旋回可能に滑合支持され、該前面旋回扉部５の開放端は扉締付固定錠５Ｂで締結固定されている。また、前面旋回扉部５は、前記締付固定錠５Ｂを開放し、前記蝶番部５Ａの軸５Ｃを抜き取ることで、該前面旋回扉部５全体の取り外しが可能であるため、恒温槽不使用の場合は該恒温槽１の本体をガイド１Ｂ上を移動させ、試験機後方に退避することができるようになっている。
【００３５】
さらに、本実施の形態の特徴となる恒温槽１の構成を図２を参照しながら詳細に説明する。
【００３６】
図２は前面旋回扉に恒温槽自動開閉扉を設けてなる本実施の形態の恒温槽１の構成を説明するためのもので、図２（ａ）は恒温槽１の正面図、図２（ｂ）は上面図、図２（ｃ）は側面図である。
【００３７】
図２（ａ）に示すように、恒温槽１の前面旋回扉部５の中央部は、覗き窓部に相当する矩形型開口部が形成され、該矩形開口部は枠部材１１Ａ，１１Ｂにより縁取りされて枠が構成されている。
【００３８】
この構成された枠内部の左半分は、図２（ｂ）に示すように、２枚のガラス板１１Ｃを前後に配し、固定側窓ガラス支持部材１１Ｅ，１１Ｆが内側より支持，位置決めがなされており、外側はスポンジゴム１１Ｓを接着固定の上、押さえ板１１Ｔで押さえて、前後ガラス板間に中間スペース部１１Ｄを設けて固定窓ガラス部１１Ｋを形成している。
【００３９】
一方、枠内部の右半分は、枠内移動開口部１１Ｌが形成され、各要所に緩衝材及びシール材としてスポンジゴムを接着又は保持具を配して固定し（図２（ｃ）参照）、枠内移動開口部１１Ｌと固定窓ガラス部中間スペース部１１Ｄとの間を、額縁フレーム１１Ｈの側面にシリコンゴムスポンジ１１Ｉを接着，該シリコンゴムスポンジ１１Ｉに２枚のガラス１１Ｊを貼り付け形成した移動ガラス窓部１１Ｍが、移動出来るよう構成されている。
【００４０】
また、該移動ガラス窓部１１Ｍは、開時の際、スポンジゴム１１Ｇによって固定部前後ガラス板１１Ｋとの間にガイドされ、閉時の際はスポンジゴム１１Ｇによりガイドされると共に、支持部材１１Ｕに接着されたスポンジゴム１１Ｖにガラス窓端部が当接することで他端も気密に保たれている。
【００４１】
また、前記額縁フレーム１１Ｈに２本の連結棒１１Ｏを連結し、前面旋回扉５内部前面に平行に配設された導管１１Ｎを挿通して前面旋回扉５側面に連結棒１１Ｏを突出させ、該連結棒１１Ｏを係合板１１Ｐに係合し、係合板１１Ｐと前面旋回扉５側面間に設けたアクチュエータ１１Ｑの作動により、開時の際は移動ガラス窓部１１Ｍが固定窓ガラス部中間スペース部１１Ｄに位置し、閉時の際に開口部１１Ｌに其々位置させることで、開時に開口部を挿通して恒温槽１外より恒温槽１内の把持装置へ試験片を移送するように構成されている。
【００４２】
一方、前記恒温槽前面旋回扉５には、図１（ｂ）に示すように、試験片４を恒温槽内に移送するための移送アーム１２Ｃ及び試験片移送用試験片セット台１２Ｂを取り付ける取付台１２Ａが付設されている。また、移送アーム１２Ｃには、試験片４を吸着する２個の独立した吸着口１２Ｆ，１２Ｇが付設されている。
【００４３】
この移送アーム１２Ｃは、試験片４を吸着、自動開閉窓開口部を挿通して、試験片セット位置１２Ｅと各把持チャック３Ａ，３Ｂの把持位置間を自在に回動可能に配設されている。
【００４４】
次に、上記構成の自動材料試験用恒温槽１を備えた試験装置の作用を図１及び図２を参照しながら説明する。
【００４５】
上記構成の材料試験システムにおいて、いま、試験片４を、図１（ｂ）に示すように試験片セット位置１２Ｅに試験片を置き、図示しない制御器に試験開始信号を与えるとする。すると、移送アーム１２Ｃが垂直位置より旋回し、試験片吸着口１２Ｆ，１２Ｇが試験片表面に当接した後、試験片４を吸着保持し、再び垂直位置に戻る。
【００４６】
次に、該制御器の信号により移動ガラス窓部１１Ｍの開閉用アクチュエータ１１Ｑを起動して、移動ガラス窓部１１Ｍを移動させ、開口部１１Ｌを設けた後、移送アーム１２Ｃは、前進、開口部１１Ｌを挿通して試験片上，下自動把持チャック３Ａ，３Ｂの把持面３Ｃ間に試験片４を垂直保持した状態で停止する。
【００４７】
該制御器は、さらに上，下自動把持チャック３Ａ，３Ｂに把持指示信号を送り、試験片４が該把持チャック面間３Ｃに把持されたことを確認後、移送アーム吸着口１２Ｆ，１２Ｇの吸着動作を停止し、試験片移送アーム１２Ｃを恒温槽１外に後退、退避させた後、移動ガラス窓部開閉用アクチュエータ１１Ｑを復帰動作させて開口部１１Ｌを閉鎖する。
【００４８】
制御器は、予め設定された養生時間が経過するまで待機した後、試験開始信号を試験機２に与え、試験機２の移動クロスヘッド７が移動して試験片４に引張負荷を与え、多くの場合破断させるまで移動クロスヘッド７を移動させてから停止し、試験を終了させる。
【００４９】
試験終了時、ガラス窓開閉用アクチュエータ１１Ｑを起動させて開口部１１Ｌを設け、移送アーム１２Ｃを直進させて下自動把持チャック３Ｂに把持された下部破断試験片４Ａを吸着口１２Ｆにて吸着保持した後、下自動把持チャック３Ｂの把持面３Ｃを開放して、移送アーム１２Ｃに下部破断試験片４Ａを渡し、恒温槽１外に移送させると同時に、移動クロスヘッド７を試験開始位置に戻る行程を起動し、また移送アーム１２Ｃは、下部破断試験片４Ａを恒温槽１外で着脱し、破断試験片廃棄位置１９Ａ上で落下させる。
【００５０】
回収後、移送アーム１２Ｃは、再び直進して上自動把持チャック３Ａに把持された上部破断試験片４Ｂを吸着保持し、上自動把持チャック３Ａの把持面３Ｃの開放を待って後退し、上部破断試験片４Ｂを恒温槽１外に移送して回収し、ガラス窓開閉用アクチュエータ１１Ｑを復帰動作させ、開口部１１Ｌを閉鎖して試験を終了する。
【００５１】
なお、恒温槽１への電気の供給を停止するか、又は次の試験に備えて恒温槽１の温度をそのまま維持するかの選択は、全て上記制御器の設定、管理下で行われるようになっている。継続して試験を行う場合、試験片セット位置１２Ｅに次の試験片４をセットし試験を再び開始すれば良い。
【００５２】
ところで、以上述べた構成は、恒温槽自動開閉窓部１１及び試験片移送装置１２を有する自動材料試験用恒温槽１と試験装置２とを用いて、試験片４の引張り試験を行う構成及び作用について説明したが、本発明では、複数の試験片４をストッカー部１４にストックすることにより、試験片４の自動恒温試験を行うことが可能である。
【００５３】
図３は本実施の形態の自動材料試験用恒温槽を有する試験装置に採用された試験片ストック法及び試験片の自動取出し方法を説明するための構成図であり、図３（ａ）は試験装置に搭載された、複数の試験片をストックするストッカー部１４及び自動搬出部近傍の正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）に示すの側面図である。また、図４は本実施の形態のストッカー部による自動試験片供給方法と恒温槽内試験治具への移送方法を説明するための構成図であり、図４（ａ）は前記ストッカー部と試験装置の主要部分の正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の上面図、図４（ｃ）は図４（ａ）の側面図である。なお、図４によって、ストッカー部１４，自動搬送部１５，試験片移送装置１２，養生棚１８，及び恒温槽自動開閉窓部１１の各部配置が示されている。
【００５４】
図３（ａ）に示すように、本例では、前述の試験片セット台１２Ｂ上の試験片セット位置１２Ｅに一本ずつ試験片４を手で置く代わりに、新たに取付け位置としての例えば寸法の異なる取付台１２Ａを設け、該取付台１２Ａに試験片移送装置１２を取付けると共に、前記取付台１２Ａ上に図３（ｂ）に示すようにネジ列１２Ｉを設け、複数の試験片４を収要する容器であるストッカー部１６の側柱台１６Ａの取付位置を変更することで、側柱間の寸法を試験片４の長さに合わせて取付台１２Ａに側柱台固定ボルト１６Ｉにて固定出来るように配設している。
【００５５】
また、前記側柱台１６Ａの端部には、図３（ｂ）に示すように、其々ブラケット固定ボルト１６Ｊにて固定されたブラケット１６Ｂを対向して配し、該ブラケット１６Ｂには其々挿通するガイドロッド１６Ｇ用の一対の固定支持孔と、該固定支持孔と平行に、左右反対にネジきりされたメネジ部を持つ試験片幅調整ネジ棒１６Ｅの平行両端部を滑合支持する一対の支持孔を配するように構成する。
【００５６】
また、該ブラケット１６Ｂ間には一対の左右幅調整ブロック１６Ｃ，１６Ｄが対向して配設され、且つ両調整ブロック１６Ｃ，１６Ｄのガイド孔を挿通するガイドロッド１６Ｇ及び其々左ネジ，右ネジ加工されたメネジ部に螺合する一本の幅調整ネジ棒１６Ｅが挿通するように配設されている。
【００５７】
前記幅調整ネジ棒１６Ｅの延長端部に付設した幅調整ツマミ１６Ｆを廻すことで、該ブロック１６Ｃ，１６Ｄに取付けられている、其々左右２枚の幅調整Ｌ型ガイド板１６Ｈ間の寸法を、中心位置をかえないで中心線から等分に変更することができるように構成されている。また、ストッカー部側の柱により、積み重ねた試験片４を拘束するようにしている。
【００５８】
また、取付台１２Ａ上に別に設けられた昇降部１７は、該取付台１２Ａ上に２本のガイドロッド１７Ａを支持するためのシャフトホルダー１７Ｂを設けてガイドロッド下端を直立保持し、両ガイドロッド上端を係合する天板１７Ｃにより、両ガイドロッド１７Ａが平行になるよう固定してガイド枠を構成している。
【００５９】
また、取付台１２Ａと天板１７Ｃとの中間に、前記ガイドロッド１７Ａを挿通し、且つ案内される移動板１７Ｄを設けると共に、ガイド枠と平行にネジ棹１７Ｅを配設している。
【００６０】
ネジ棹１７Ｅ上端部は、天板１７Ｃに軸受１７Ｆにより滑合支持されており、ネジ棹１７Ｅのネジ部は、フランジ部１７Ｇを有するナット部と螺合の上、移動板１７Ｄに設けたナット取り付け孔にナット外径部１７Ｉを挿入して、ナットフランジ部１７Ｇを移動板１７Ｄにフランジ固定ネジ１７Ｊにてネジ止め固定している。ネジ棹１７Ｅ下端部は、取付台１２Ａを挿通した軸受部１７Ｋにより滑合支持の上、下端部に締結されたプーリー１７Ｌは、取付台１２Ａの別位置に取りつけられたモータ軸１７Ｍに締結されたプーリー１７Ｎと連絡するベルト１７Ｏにより伝動され、モータの回転により移動板１７Ｄは、上下に昇降するように構成されている。
【００６１】
昇降する移動板１７Ｄと該移動板１７Ｄに取付けられた昇降アーム１７Ｐ先端に固定された昇降テーブル１７Ｑ上に積み重ねられた試験片４の最上部高さが、常に試験片移送アーム水平位置と等しくなるように、ストッカー上部に試験片レベル感知スイッチ１７Ｒを、センサー取付けプレート１７Ｓ上に取付けている。
【００６２】
ストッカー下部面からストッカー側柱間を上昇、且つ下降できる昇降テーブル１７Ｑとその駆動モータ軸１７Ｍ、及びストッカー上部に設けた試験片レベル感知スイッチ１７Ｒの協同作用により、ストッカー内試験片のスタック最上部位置が常に移送アーム１２Ｃ水平位置で停止するように構成されている。
【００６３】
また、ストッカー最上部の試験片４を常に恒温槽１内に移送出来る位置１５Ｋに置き、また、最上部試験片移送後、直ちに後続する試験片４をストッカー上部から引き出せる状態に昇降テーブル１７Ｑを上昇することで、後続する試験片４を移送位置１５Ｋで待機させ、移送アーム１２Ｃによる繰り返し移送操作により自動恒温試験を行うことが可能になる。
【００６４】
移送アーム１２Ｃにより複数の試験片４の移送操作を行う際（図３参照）は、少なくとも下記の異なる４動作位置で試験片移送アーム１２Ｃの停止操作が必要であるため、試験片移送アーム１２Ｃを駆動する回転ー直進アクチュエータ１２Ｄの直進可動ストローク間に可動可能な４個のリミットスイッチ（試験片移送位置Ｌ１，養生棚位置Ｌ２，破断試験片廃棄位置Ｌ３，チャック把持位置Ｌ４）と、旋回方向（垂直ー水平）に２個のリミットスイッチ（Ｌ５〜Ｌ６であり図示せず）とを配設し、前記リミットスイッチによる信号で回転ー直進アクチュエータ１２Ｄを停止し，またはその位置で垂直／水平状態を選択、各操作を組み合わせるといったプログラム化することで、連続自動恒温試験の試験片４のピックアップ、養生棚１８への移送、上，下自動把持チャック３Ａ，３Ｂへの移送、及び破断試験片の槽外への回収、廃棄を連続して行うことが可能になる。
【００６５】
なお、恒温温度条件下で材料試験を行う場合、試験片を恒温槽内に置いて、該試験片内の温度が恒温槽内温度と等しくなるまで待機させる事を養生と言い、待機時間の長さを養生時間と言う。容積の大きい試験片又は室温に比べて温度差の大きい試験片を試験温度に到達させるためには養生時間を長く取る必要がある。このような養生時間を有する工程を養生工程としている。
【００６６】
例えば、養生行程を含む自動恒温引張試験を行う操作例を以下に説明する。
【００６７】
移送アーム１２Ｃは、図４（ａ），図４（ｃ）に示すように、スタート時Ｌ１の位置にあり、その姿勢を垂直状態１２Ｃ１で待機している。
【００６８】
試験片４が昇降テーブル１７Ｑの上昇により試験片移送位置１５Ｋに押し上げられると、移送アーム１２Ｃは、水平位置１２Ｃ２に姿勢を代え、吸着口１２Ｆ，１２Ｇにより試験片４を吸着保持する。
【００６９】
移送アーム１２Ｃは、試験片４の吸着後、姿勢を垂直１２Ｃ１位置に戻し、恒温槽移動窓ガラス部１１Ｍを起動して開口部１１Ｌを設け、試験片４を保持し垂直姿勢を維持して開口部１１Ｌを挿通して恒温槽１内に直進し、上，下自動把持チャック３Ａ，３Ｂ内の把持位置でリミットスイッチ（Ｌ４）により停止する。
【００７０】
試験片４が上，下自動把持チャック３Ａ，３Ｂにより把持された後、移送アーム１２Ｃは、恒温槽１外に戻り、リミットスイッチ（Ｌ１）により停止し、次の試験片４の吸着保持動作を行い、姿勢を垂直１２Ｃ１位置に戻し、再び恒温槽１内に直進し、養生棚位置１８でリミットスイッチ（Ｌ２）により停止する。
【００７１】
その後、移送アーム１２Ｃは、水平位置１２Ｃ２に姿勢を代え、養生棚上で試験片４を脱着，姿勢を垂直に戻し、恒温槽１外に戻りリミットスイッチ（Ｌ１）により停止し、開口部１１Ｌを閉鎖して把持部試験片の恒温槽１内滞留時間Ｔ分が養生時間Ｙ分に達するまで試験機２は待機する。なお、この場合、養生時間Ｙ分は、予め試験前に決めておく必要がある。
また、恒温槽１内に移送された試験片４については、常に機械に付属するコンピュータのタイマーにより恒温槽１内滞留時間をカウントし、恒温槽１内滞留時間が養生時間を最低限満たした時点で、引張試験又は曲げ試験が実施されるようにプログラムが構成され、実行されることになる。
【００７２】
設定時間終了後、試験機２は、上，下自動把持チャック３Ａ，３Ｂを介して試験片４を破断するまで引っ張り、試験片４が破断した際、移動クロスヘッド７を停止し、先ず下部破断試験片４Ａの除去を行うため、移動窓ガラス部１１Ｍを起動して開口部１１Ｌを開けた後、移送アーム１２Ｃを直進させ、把持位置でリミットスイッチ（Ｌ４）により停止する。
【００７３】
上自動把持チャック３Ａの開放と、移送アーム１２Ｃの吸着孔１２Ｆによる吸着を同時に行い、移送アーム１２Ｃが下部破断試験片４Ａを吸着、保持すると直ちに、制御器は移動クロスヘッド７に試験開始点に戻る指令を出し、同時に移送アーム１２Ｃは後退して槽外破断試験片廃棄位置１９Ａでリミットスイッチ（Ｌ３）により停止させる。このとき、下部破断試験片４Ａを脱着、廃棄する。
【００７４】
廃棄後、移送アーム１２Ｃは再び把持位置に戻り、下部破断試験片回収と同様のシークエンスで上部破断試験片４Ｂを恒温槽１外で廃棄し、再び恒温槽１内に戻り、養生棚位置で停止、養生棚１８にある試験片４を上，下自動把持チャック３Ａ，３Ｂへ移送する。
【００７５】
試験片４の把持後、移送アーム１２Ｃは、恒温槽１外に戻り、スタート点でリミットスイッチ（Ｌ１）により停止し、次の試験片４を養生棚１８に移送後、恒温槽１外に開口部１１Ｌを閉鎖して把持されている試験片４の槽内滞留時間Ｔ分と設定養生時間Ｙ分をオンラインで比較し、槽内滞留時間Ｔが設定養生時間Ｙ分を満たした時点であれば、引張試験が開始出来る状況にあるので試験が開始されることになる。
【００７６】
これらの上記各操作の連続動作については、別に設けられている制御器の命令，順序，組み合わせを変えることで、様々なシークエンス、又自動操作が可能であるためその個々の具体的組み合わせについては説明を省略する。
【００７７】
ところで、フィルムや薄いゴム等の試験サンプルの恒温槽１を用いた引張試験又は曲げを目的とする試験装置においては、従来、自動化で引張試験を行うことは難しく、試験を行う試験装置毎に検査作業員がついて試験操作を行っているのが現状であり、また試験操作も煩雑となっている。
【００７８】
そこで、本発明では、このような試験サンプルの自動化試験に対する要望を満足するため、其々の試験サンプル形状にあわせたサンプルカセット（試験片カセットともいう）を用意し、該試験サンプルをこの試験片カセットに収納し、上記試験装置へと搬送することで、多種少量の試験サンプルの搬送処理や恒温試験などの各種試験工程の自動化が可能である。
【００７９】
図５乃至図１４はこのような試験片カセットによる自動恒温試験を可能にした、自動材料試験用恒温槽を有する試験装置の構成例及び作用を説明するためのもので、図５は自動材料試験用恒温槽を用いた試験装置全体の主要構成部の構成例を示し、図５（ａ）は前記試験装置の正面図、図５（ｂ）は上面図、図５（ｃ）は側面図である。また、図６は図５の試験装置に搭載された装置本体部，マガジン及び自動搬出部周辺部の具体的な構成例を示し、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は上面図、図６（ｃ）は側面図である。また、図７乃至図１２は該試験装置のマガジン内試験片カセットと搬送アーム爪部の各位置における動作を説明するための説明図、図１３は該試験装置に採用された搬送アーム及び爪部の構成例を示し、図１３（ａ）は搬送アーム全体の構成斜視図、図１３（ｂ）は搬送アームの分解斜視図、図１３（ｃ）は搬送アームに搭載された爪部の作用を説明する説明図である。さらに、図１４は該試験装置に採用されたマガジン部の構成を示す分解斜視図である。
【００８０】
本発明は、このような試験片カセットによる自動恒温試験については、試験片カセットの容器であるマガジン１４内に試験片カセット１４Ｍを縦方向に積み重ねて用意し、マガジン部１４内の試験片カセット１４Ｍを一枚づつ取り出し、恒温槽１内の上，下自動把持チャック３Ａ，３Ｂへ移送するに際し、試験片カセット１４Ｍをマガジン下部搬出口１４Ｓより順次取り出し、及び空になった試験片カセット１４Ｍを回収できるように構成されている。このようなマガジンから試験片セットを円滑に１つずつ取り出す移送方法及び空きになった試験片カセットの回収方法とそれらを実施するための構成例を下記に示す。
【００８１】
先ず、マガジン下部搬出口１４Ｓによりり試験片カセット１４Ｍを取り出す移送法について図５及び図６を参照しながら説明する。
【００８２】
図５及び図６に示すように、前述の取付台１２Ａのスペースを大きくして該取付台１２Ａ上に試験片移送装置１２，装置本体部１３，マガジン部１４，自動搬出部１５が所定の配置で取付けられている。
【００８３】
搬送アーム１５Ｄによりマガジンベース板１３Ｃ上にセットされた試験片カセット収納マガジン１４内から試験片カセット１４Ｍを一個づつ自動搬出装置１５により試験片移送位置１５Ｋまで搬出し、移送位置１５Ｋ上の試験片４を移送アーム１２Ｃにて恒温槽１内の上，下自動把持チャック３Ａ，３Ｂまで移送して把持する。
【００８４】
試験終了後、破断試験片を恒温槽１外に移送アーム１２Ｃにて回収、廃棄した後、再び試験片カセット収納マガジン１４内位置１４Ｎから搬送アーム１５Ｄにより試験片カセット１４Ｍを移送位置１５Ｋまで搬出する際、同時に前試験片用の空試験片カセットを回収ボックスへ送出して回収、以後前記の操作を繰り返すことで複数試験片４の自動恒温試験を行うことが可能である。
【００８５】
また、フイルム等の破断試験片の上，下自動把持チャック３Ａ，３Ｂからの除去については、上記上，下自動把持チャック３Ａ，３Ｂに破断試験片除去機能を付加した把持チャック（詳しくは、本件出願人により提案がなされた特願２００２ー１８３１４６号公報に記載の破断サンプル除去機能付き自動把持チャック装置）の採用により把持面より破断試験片を剥脱、除去の上、槽内回収ボックスへの回収法も可能である。
【００８６】
マガジン部１４内より試験片カセット１４Ｍを取り出す装置は、図６に示すように、装置本体部１３，マガジン部１４，及び自動搬出部１５から構成されており、該装置本体部１３にはマガジン位置決めガイドピン１３Ｆ及び自動搬出部１５が取り付けられている。
【００８７】
マガジン部１４は、図６及び図１４に示すように、複数の試験片カセット１４Ｍを収納する容器であり、容器内に試験片カセット１４Ｍを上部から挿入して積み重ねたマガジン部１４を装置本体部１３に取りつけ、マガジン部１４は側面下部の搬出口を挿通して搬送アーム１５Ｄが試験片カセット１４Ｍを載せて搬出出来る構造に形成されている。
【００８８】
搬出アーム１５Ｄは、マガジン内試験片位置１４Ｎから試験片カセット１４Ｍを試験片移送位置１５Ｋまで搬出する。装置本体部１３は、本体脚板１３Ａ，１３Ｂに２枚のベース板１３Ｃを本体脚固定ボルトにより固定して台を構成し、本体脚板１３Ａ，１３Ｂにそれぞれねじにより固定されているカバープレート１３Ｊを介して側柱台取付ネジ列１２Ｉにより取付台１２Ａに固定されている。
【００８９】
マガジン部１４が着脱可能に装着するベース構造としては、図６（ｂ）及び図１４に示すように、２枚の底板１４Ａに係合アングル１４Ｂ，１４Ｃをねじ止めすることでベース枠を構成し、試験片カセット搬出アーム１５Ｄが底板１４Ａ間の中央を移動できる間隔を設け、また係合アングル１４Ｂ，１４Ｃの両端部位置を試験片カセット寸法に合わせて位置を決めて固定するようにしている。
【００９０】
また、該係合アングル１４Ｂ，１４Ｃにマガジン側柱板１４Ｄをネジ止め固定してマガジン側面を形成し、該マガジン側柱板１４Ｄにマガジン幅板１４Ｆ，１４Ｇをねじ止めすることで、試験片カセット１４Ｍを収容する直方体形の内部空間を設けるように構成している。
【００９１】
さらに、マガジン側柱板１４Ｄとマガジン幅板１４Ｆ，１４Ｇの端部切り欠き部分１４Ｒのスペースに移動側板１４Ｅが挿入され、バネ押さえ板１４Ｈと押えバネ１４Ｋによるバネ力により常に下方向に付圧された該移動側板１４Ｅは、側柱板１４Ｄ面上に打ちこまれたガイドピン１４Ｉと嵌合する移動側板１４Ｅ上のガイド溝１４Ｊにより案内され、かつガイドピン１４Ｉはガイド溝１４Ｊの低端部に当接し、その際、該移動板下端面は試験片カセット１４Ｍの厚さより多少高い位置になるように配設されている。
【００９２】
一方、試験片カセット１４Ｍが搬出される際、爪１５Ｈ先端部が押えバネ１４Ｋに抗して移動側板１４Ｅを上方に押し上げ、移動側板接触面１４Ｑと試験片カセット端面１４Ｎの当接面を毎回移動させて摩擦力を低減するように構成し、また該移動側板間寸法１４Ｐが容器としての機能を損なわない範囲で、試験片カセット長手寸法１４Ｏより充分長くなるように配設して、試験片カセット１４Ｍを毎回確実にマガジンベース板１４Ａ上に落下させ、同時に多数の試験片カセット１４Ｍを積層できるようにマガジン部１４を構成している。
【００９３】
自動搬出部１５は、図６及び図１３に示すように、端面に溝加工を施した２枚のベース板１３Ｃの加工面を向い合せ、かつ間隔が図６（ａ）に示すように搬送アーム１５Ｄ及びアクチュエータ係合部材１５Ｂが挿通出来るように構成し、アクチュエータ１５Ａに付勢されたアクチュエータ係合部材１５Ｂを介して搬送アーム１５Ｄは、上記溝内を挿通してアクチュエータロッド１５Ｆの伸縮に伴いスライド移動するように構成されている。
【００９４】
また、搬送アーム１５Ｄは、図１３（ａ），図１３（ｂ）に示すように、端部に爪支持ピン１５Ｇにて支持された２位置旋回式の爪１５Ｈが付設されている。つまり、この爪１５Ｈは、図１３（ｂ），図１３（ｃ）に示すように、先端円弧部１５Ｈａ，先端傾斜部１５Ｈｂ，端面１５Ｈｃ，旋回用逃げ部１５Ｈｄ，底部１５Ｈｅ，ストッパープーレート当接面１５Ｈｆ，背面傾斜部１５Ｈｇとを外周上に形成することにより、２位置を旋回可能に構成し、搬送アーム１５Ｄによる自動搬送を可能にしている。
【００９５】
次に、試験片カセット１４Ｍをマガジン内試験片位置１４Ｎから取り出し試験片移送位置１５Ｋまでの動作を、図７乃至図１２を参照しながら詳細に説明する。
【００９６】
図７は試験片カセット搬送アームのスタート時における爪部，マガジン，試験片カセットの姿勢状態を示す図、図８は搬送アームが移動し爪がマガジン部移動板を上部に動かすと共に最下段試験片カセットを押し出し始めた状態を示す図、図９は搬送アームが搬送行程の半ばを過ぎ、上部試験片カセット下面の一端がマガジンの底板上面に接した状態を示す図、図１０は搬送アームが排出口側の移動板を上方に動かした後、試験片カセットを試験片移送位置へ搬出した状態を示す図、図１１は搬送アームが後退行程に入り且つ爪が搬出口側移動板に当接して爪の姿勢を水平に変更中の状態を示す図、図１２は搬送アームがマガジンカセット収容部から抜け出し、爪ストッパーに当接して水平姿勢から垂直姿勢に変わる直前の状態を示す図である。
【００９７】
図７に示すように、試験片を充填したマガジン１４を本体部１３にガイドピン１３Ｆにより位置決めして装着した状態である。つまり、アクチュエータ１５Ａは収縮した位置にあり、爪１５Ｈの背面傾斜部１５Ｈｇは爪反転用ストッパープレート１４Ｌにより旋回されて垂直状態に保たれており、またマガジン１４内の試験片カセット１４Ｍは、マガジン内試験片カセット位置１４Ｎから順番に上方に積み重ねられ、低位の試験片カセット１４Ｍは上部の試験片カセット１４Ｍの総重量を支持している。
【００９８】
この状態で、外部よりアクチュエータ１５Ａに起動命令を与えると、アクチュエータロッド１５Ｆはスタート点より延伸し、その過程で順番に次のような動作を行う。
【００９９】
アクチュエータロッド１５Ｆ先端に係合されている係合部材１５Ｂを介して、搬送アーム１５Ｄがベース板１３Ｃ間のＴ形溝部をガイドとして挿通し、移動始める。その際、搬送アーム１５Ｄの先端に設けられた爪１５Ｈの底部１５Ｈｅは、搬送アーム端部上面に当接して垂直に支持されている。
【０１００】
その後、移送動作が進行すると、図８に示すように、進行にしたがって爪１５Ｈの先端傾斜部１５Ｈｂがマガジン側板１４Ｅを押し上げ、マガジン内試験片カセット端面と側板１４Ｅの当接面を移動させて試験片カセット１４Ｍを滑動落下し易くする状態となる。
【０１０１】
その後、図９に示すように、引き続いて爪１５Ｈの端面１５Ｈｃが試験片端面に当接して、試験片１４Ｍ１をマガジン側面搬出口から押し出し始める。そして、爪１５Ｈがマガジン中央部を過ぎると、該爪１５Ｈの先端円弧部１５Ｈａが上部試験片カセット重量支持点となり、さらに押出しの終了時には重量バランスを失って上部試験片カセットスタック状態は図９に示すように傾斜することになる。
【０１０２】
そして、図１０に示すように、搬送アーム１５Ｄは移動し続け、引き続いて他方のマガジン側板１４Ｆを上方に押し上げ、上部試験片カセット側面と側板１４Ｆの当接面を移動させて滑動落下し易くし、搬出試験片カセットを試験片移送位置１５Ｋに押し出し停止する。
【０１０３】
次に、図１１に示すように、アクチュエータ反転リミットスイッチ１５Ｊにより復帰命令を与えられると、アクチュエータ１５Ａは反転、収縮し始め、搬送アーム１５Ｄも後退する。後退途中で爪１５Ｈがマガジン側板１４Ｆに当接すると、爪１５Ｈは爪支持ピン１５Ｇを中心として旋回する（図１３（ｃ）参照）。
【０１０４】
そして、図１２に示すように、爪１５Ｈの背面傾斜部１５Ｈｇが移動面に平行になった状態でスタート点まで後退し、爪１５Ｈの背面傾斜部１５Ｈｇがストッパープレート１４Ｌにより反転直立されて停止する。その後、図７に示す状態となるが図１２は図７に示す状態に戻る直前の状態が示されている。
【０１０５】
以後、自動搬出部１５は、次の起動命令を受けると、上記説明の操作を繰り返し行い、前述の移送アーム１２Ｃが試験片移送位置１５Ｋ上の試験片４を恒温槽１内の上，下自動把持チャック３Ａ，３Ｂに移送し、試験終了後、破断試験片４Ａ，４Ｂを別々に吸着して恒温槽１槽外に移送し、図示しない回収ボックス上の破断試験片廃棄位置で脱着、落下排除を行い、マガジン内試験片が無くなった時点で自動試験操作を停止する。
【０１０６】
また、本発明では上，下自動把持チェックによる引張り試験を行うだけでなく、曲げ試験治具を採用して恒温槽１内での曲げ試験を行うことも可能である。このような構成例を図１５に示す。
【０１０７】
図１５は前記上，下自動把持チャックを曲げ治具に代えて恒温槽内に配設して曲げ試験実行可能とする試験装置の構成例を示す構成図であり、図１５（ａ）は該試験装置全体の正面図、図１５（ｂ）は上面図、図１５（ｃ）は側面図である。
【０１０８】
本発明では、図１５に示すように、上，下自動把持チャック３Ａ，３Ｂの代わりに新たに曲げ試験治具である曲げ治具圧子２０Ａ，曲げ治具支持台２０Ｂを設けて構成されている。
【０１０９】
この場合、曲げ治具圧子２０Ａを上自動把持チャック３Ａと交換するとともに、曲げ治具支持台２０Ｂを下自動把持チャック３Ｂと交換して、恒温槽１内に取り付け固定し、また吸着位置を試験片中心に対して偏芯させた試験片吸着口１２Ｆ，１２Ｇを持つ試験片移送アーム１２Ｃ１に具備することで、曲げ治具中心に試験片の位置決めを可能にししている。
【０１１０】
また、前記試験片移送アーム１２Ｃの回転ー直進アクチュエータ１２Ｄが吸着後、回転操作に移行する前に、昇降テーブル１７Ｑを一定距離タイマー等の指令により下降させ、吸着試験片の旋回スペースを確保し、また、直進ストローク中間に可動可能に付設したリミットスイッチ（Ｌ１乃至Ｌ４）により、恒温槽１内の直進中間位置で試験片移送回転ー直進アクチュエータ１２Ｄを停止させ、その旋回位置に曲げ治具養生棚１８Ａを設けることで、試験片を恒温槽１内に移送させる。
【０１１１】
その後、先ず曲げ治具養生棚１８Ａに試験片を置き、養生完了後、試験片移送アーム１２Ｃは養生棚上にある養生済み試験片を、吸着保持し、そのままの姿勢で再び直進し、その際、移送アーム側面に付設された押出金具１２Ｃ２により、曲げ治具上に試験済み試験片があれば、該押し出し金具１２Ｃ２で曲げ治具支持台２０Ｂより後方に押し出して除去した後、試験片を曲げ治具中央上に移送して脱着、開放する事ことで、試験片の曲げ治具支点上への移送、位置決めが可能になり、曲げ試験を連続、自動で行うことが可能となる。
【０１１２】
この場合、試験片養生棚の垂直高さは、曲げ治具の支点頂点より幾分高く配設されているため、試験片が曲げ治具に触れることなく移送される。したがって、前記制御器の制御命令を多少変更することで恒温槽自動開閉窓部１１、マガジン内試験片取り出し装置等の位置，寸法を多少変えるか、またはそのまま使用することで、上記曲げ試験の恒温環境下試験も簡便に行うことが可能となる。
【０１１３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、必ず操作する人間が必要な小ロットの恒温槽内における引張試験及び曲げ試験を、ストッカー内に試験片をセットするだけで自動で試験を行うことができ、また、作業者が恒温槽内に手を入れずに試験片の装着、廃棄が出来ることになる。さらに、複数の試験片を同温度条件下で試験する場合、後続する試験片を恒温槽内の養生棚上に置き、先行の試験片を試験片上，下自動把持チャック又は曲げ試験治具に取り付けて試験を行う間、後続の試験片も槽内の養生棚に置くことで、先行の試験片が試験中に次の試験片も養生して、次の試験片の養生時間を短縮させ、この操作を繰り返すことで全体の試験時間を短縮することができる。これにより、簡単な構成で試験作業の効率向上化を図ることができる。
【０１１４】
ところで、本発明の自動材料試験用恒温槽では、簡単で且つ安価な構成で恒温槽外の空気の混入を防止して恒温槽内の所定の検査温度を保持するための改良もななされている。このような実施の形態を図１６に示す。
【０１１５】
第２の実施の形態：
図１６は本発明の自動材料試験用恒温槽の第２の実施の形態を示し、改良がなされた自動材料試験用恒温槽の構成を示す断面図である。
【０１１６】
本実施の形態では、前記第１の実施の形態の自動材料試験用恒温槽１及びこれを用いた試験装置と略同様に構成されている他に、自動材料試験用恒温槽１に、簡単で且つ安価な構成で恒温槽外の空気の混入を防止して恒温槽内の所定の検査温度を保持するための改良を施したことが特徴である。
【０１１７】
具体的には、図１６に示すように、自動材料試験用恒温槽１の上面の所定位置には送風モータ３０及び冷却ファン３１が取付けられている。この送風モータ３０は、恒温槽１の上面に露出するように台座３０Ａに取付けられており、該送風モータ３０の回転軸３０ａは該台座３０内に挿通されている。台座３０Ａ内には、前記回転軸３０ａに軸支された冷却ファン３１が配されており、この冷却ファン３１が回転することにより、上部に介在する送風モータ３０をその風力で冷却している。
【０１１８】
一方、恒温槽１内においては、前記送風モータ３０の回転軸３０ａが連通孔３０Ｂを介して恒温槽１内の上面内側まで配されており、この回転軸３０ａの先端にはシロッコファン３２軸支されている。このファン３２は、外周面に複数のはねが回転軸３０ａに対して鉛直方向に並設されており、回転することにより、恒温槽１内部の空気を空気吹出し孔３２Ａを介して、恒温槽１の前面側へと送風する役割がある。
【０１１９】
また、前記ファン３２の下方には、温度調整室３８への吸引口３２Ｂが配設され、恒温温度化で試験を行うために恒温槽１内を加熱又は冷却するための加熱ヒーター３３、又は冷却のための冷却フィン３６が設けられている。
【０１２０】
なお、前記送風モータ３０及び前記加熱ヒーター３３又は冷凍機３７は、恒温槽１の背面側に設けられたコネクタ３２ａと電気的接続されており、さらに該コネクタ３２ａに図示しない接続ケーブル等が接続されることにより、図示しない制御器へと電気的に接続され、該制御器からの駆動信号により、その回転及び加熱ヒーター３３又は冷凍機３７が制御されるようになっている。
【０１２１】
本実施の形態の恒温槽１では、自動開閉窓部１１が介在する恒温槽１の前面部の内側上下に、Ｒ形状のガイド板３４，３５を設けて構成されている。このガイド板３４は、恒温槽１の前面の内側上部の一角に設けられ、そのＲ形状の面が恒温槽１内の内側に向けるように配されている。また、他のガイド板３５は、恒温槽１の前面の内側下部の一角に設けられ、そのＲ形状の面が恒温槽１内の内側に向けるように配されている。つまり、これらのガイド板３４，３５は、恒温槽１の開口部１１Ｌの上下に対向配置するように取付けられている。
【０１２２】
したがって、前記ガイド板３４，３５を、図１６に示すように設けたことにより、前記ファン３２が回動することによって送風される空気を、前記ガイド板３４のＲ形状面にて開口部１１Ｌが介在する下方向に反射させ、その後反射された空気は開口部１１Ｌの背面側を通過し、前記ガイド板３５のＲ形状面にて恒温槽１内部方向へと反射させて吸引口３２Ｂに導くことができる。その結果、恒温槽１内部の空気を連続的に温度調整室３８を通して循環させることができると同時に、開口部１１Ｌが開いている場合、この開口部１１Ｌの背面側に空気流（エアカーテン）を生成することができる。これにより、恒温槽外の空気の混入を防止することができるとともに、恒温槽内の所定の検査温度を保持することが可能となる。
【０１２３】
なお、前記恒温槽１は、取付台１２Ａ上のレールを介して図中水平方向に移動が可能に装着されており、該取付台１２Ａ所定位置に設けられたストッパー１２と、恒温槽１の対応する箇所に設けられた係止部２１Ａが当接することにより、図中に示すように試験準備位置への移動が可能となっている。
【０１２４】
その他の構成及び作用については、前記第１の実施の形態と同様である。
【０１２５】
したがって、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態と略同様の効果が得られる他に、恒温槽１内の前面の内側上下に前記２つのガイド板３４，３５を設けた構成とすることにより、簡単で且つ安価な構成で恒温槽外の空気の混入を防止することができ、恒温槽内の所定の検査温度を保持することが可能となる。よって、恒温温度化での試験の作業効率を向上させることができると同時に、恒温温度化での引張り試験及び曲げ試験を高精度に実行することができる。
【０１２６】
なお、本発明は、上記第１，第２の実施の形態に限定されるものではなく、それらの実施の形態の組み合わせや応用も本発明に適用される。
【０１２７】
【発明の効果】
以上、述べたように本発明によれば、簡単で且つ安価な構成で、恒温槽外の空気の混入を防止して恒温槽内の所定の検査温度を保持でき、且つ直接試験片装着に人手を要さない自動試験操作を可能とすることで、試験作業の効率向上化を図ることのできる自動材料試験用恒温槽を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動材料試験用恒温槽の第１の実施の形態を示し、自動開閉窓部及び試験片供給装置を搭載した自動材料試験用恒温槽の構成を説明する構成図。
【図２】前面旋回扉に恒温槽自動開閉扉を設けてなる本実施の形態の恒温槽１の構成を説明するための構成図。
【図３】本実施の形態の自動材料試験用恒温槽を有する試験装置に採用された試験片ストック法及び試験片の自動取出し方法を説明するための構成図。
【図４】本実施の形態のストッカー部による自動試験片供給方法と恒温槽内試験治具への移送方法を説明するための構成図。
【図５】試験片カセットによる自動恒温試験を可能にした自動材料試験用恒温槽を用いた試験装置全体の主要構成部を示す構成図。
【図６】図５の試験装置に搭載された装置本体部，マガジン及び自動搬出部周辺部の具体的な構成例を示す構成図。
【図７】試験片カセット搬送アームのスタート時における爪部，マガジン，試験片カセットの姿勢状態を示す動作説明図。
【図８】搬送アームが移動し爪がマガジン部移動板を上部に動かすと共に最下段試験片カセットを押し出し始めた状態を示す動作説明図。
【図９】搬送アームが搬送行程の半ばを過ぎ、上部試験片カセット下面の一端がマガジンの底板上面に接した状態を示す動作説明図。
【図１０】搬送アームが排出口側の移動板を上方に動かした後、試験片カセットを試験片移送位置へ搬出した状態を示す動作説明図。
【図１１】搬送アームが後退行程に入り且つ爪が搬出口側移動板に当接して爪の姿勢を水平に変更中の状態を示す動作説明図。
【図１２】搬送アームがマガジンカセット収容部から抜け出し、爪ストッパーに当接して水平姿勢から垂直姿勢に変わる直前の状態を示す動作説明図。
【図１３】試験装置に採用された搬送アーム及び爪部の構成例を示す斜視図。
【図１４】試験装置に採用されたマガジン部の構成を示す分解斜視図。
【図１５】上，下自動把持チャックを曲げ治具に代えて恒温槽内に配設して曲げ試験実行可能とする試験装置の構成例を示す構成図。
【図１６】本発明の自動材料試験用恒温槽の第２の実施の形態を示し、改良がなされた自動材料試験用恒温槽の構成を示す断面図。
【図１７】従来の恒温槽と材料試験装置とを組み合わせて構成された恒温温度下における材料試験対応のシステム全体の構成例を示す構成図。
【符号の説明】
１…恒温槽（自動材料試験用恒温槽）、
１Ａ…恒温槽上部壁面
１Ｂ…ガイドレール
２…試験機（試験機本体）、
３Ａ…上自動把持チャック、
３Ｂ…自動下把持チャック、
３Ｃ…把持チャック面
４…試験片
４Ａ…下部破断試験片、
４Ｂ…上部破断試験片、
５…恒温槽前面旋回扉、
５Ａ…旋回扉ヒンジ、
５Ｂ…旋回扉錠、
５Ｃ…旋回扉ヒンジピン、
６…試験機テーブル、
７…移動クロスヘッド、
８Ａ…恒温槽上挿通孔、
８Ｂ…恒温槽下挿通孔、
９…ロードセル、
１０Ａ…上連結棒、
１０Ｂ…下連結棒、
１１…恒温槽自動開閉扉部、
１１Ａ，１１Ｂ…枠部材、
１１Ｃ，１１Ｊ…ガラス板、
１１Ｄ…固定窓ガラス中間部、
１１Ｅ，１１Ｆ…ガラス支持部材、
１１Ｇ，１１Ｉ，１１Ｒ，１１Ｖ…シリコンスポンジゴム、
１１Ｈ…額縁フレーム、
１１Ｋ…固定窓ガラス部、
１１Ｌ…開口部、
１１Ｍ…移動ガラス窓部、
１１Ｎ…導管、
１１Ｏ…連結棒、
１１Ｐ…係合板、
１１Ｑ…アクチュエータ、
１１Ｔ…押さえ板、
１１Ｕ…支持部材、
１２…試験片移送装置、
１２Ａ…取付台、
１２Ｂ…試験片セット台、
１２Ｃ…移送アーム、
１２Ｄ…回転ー直進アクチュエータ、
１２Ｅ…試験片セット位置、
１２Ｆ，１２Ｇ…吸着口、
１２Ｈ…アクチュエータ架台、
１２Ｉ…側柱台取付ネジ列、
１３…装置本体部、
１３Ａ，１３Ｂ…本体脚、
１３Ｃ…ベース板、
１３Ｄ…ガイド板、
１３Ｅ…ガイド板固定ネジ、
１３Ｆ…ガイドピン、
１３Ｇ…ブラケット、
１３Ｈ…ブラケット取付ボルト、
１３Ｉ…アクチュエータナット、
１３Ｊ…カバープレート、
１３Ｋ…ベース脚固定ボルト、
１３Ｌ…レベル調整板、
１４…マガジン部、
１４Ａ…底板、
１４Ｂ，１４Ｃ…係合アングル、
１４Ｄ…側柱板、
１４Ｅ…移動側板、
１４Ｆ，１４Ｇ…マガジン幅板、
１４Ｈ…バネ押さえ板、
１４Ｉ…ガイドピン、
１４Ｊ…ガイド溝、
１４Ｋ…押さえバネ、
１４Ｌ…爪ストッパー、
１４Ｍ…試験片カセット、
１４Ｍ１…マガジン内最下段試験片カセット、
１４Ｍ２…最下段試験片カセットの上部カセット、
１４Ｍｎ…最下段からｎ段上のカセット、
１４Ｓ…試験片カセット搬出口、
１４Ｔ…試験片カセット回収ボックス、
１５…自動搬出部、
１５Ａ…試験片カセット搬出アクチュエータ、
１５Ｄ…搬送アーム、
１５Ｇ…爪支持ピン、
１５Ｈ…爪、
１５Ｈａ…先端円弧部、
１５Ｈｂ…先端傾斜部、
１５Ｈｃ…端面、
１５Ｈｄ…旋回用逃げ部、
１５Ｈｅ…底部、
１５Ｈｆ…ストッパープレート当接面、
１５Ｈｇ…背面傾斜部、
１５Ｋ…試験片移送位置、
１６…ストッカー部、
１７…昇降部、
１８…養生棚、
１８Ａ…曲げ治具養生棚、
２０…曲げ試験治具、
２０Ａ…曲げ治具圧子、
２０Ｂ…曲げ治具支持台、
１２Ｃ１…曲げ治具用試験片移送アーム、
１２Ｃ２…試験済み試験片押し出し金具、
３０…送風モータ、
３１…冷却ファン、
３２…シロッコファン、
３２Ａ…空気吹出し孔、
３２Ｂ…吸引孔、
３３…加熱ヒーター、
３４，３５…ガイド板、
３６…冷却フィン、
３７…冷凍機、
３８…温度調整室、
Ｌ１…試験片移送位置、
Ｌ２…養生槽位置、
Ｌ３…破断試験片廃棄位置、
Ｌ４…チャック把持、試験片セット位置。

Claims (7)

1. 材料試験片を把持する把持部を収容して所定温度の恒温温度条件下で材料試験を行うために、少なくとも加熱又は冷却手段，送気手段及び制御手段を備えるとともに、少なくとも材料試験片の着脱のために槽前面に配された前面回転扉と、該前面回転扉に設けられた覗き窓とを有して構成された恒温槽において、
   前記覗き窓をスライド開閉可能に構成し、開口時の開口部を挿通して試験片を槽外から槽内に移送するための移送アーム及びこの移送アームに付設する吸着口により吸着保持された試験片を挿通するための開口スペースを有する開口部と、この開口部を開閉する移動窓枠とを有するスライド式開閉窓部と、
   前記前面回転扉側面に設けられ、前記移動窓枠に連結された連結棒を前記前面回転扉内部の、且つ槽前面に平行に配設された導管を挿通させて連結されたアクチュエータとを具備し、
   前記アクチュエータが前記スライド式開閉窓部を移動させて、前記開口部を形成し、該開口部を挿通して前記材料試験片を槽外より槽内に移送する際、槽内空気の外部への流出と外部空気の槽内への混入を最小限に押さえ、前記材料試験片を前記移送アームにより前記把持部へ自動的に移送することを特徴とする自動材料試験用恒温槽。
2. 前記送気手段は、槽内前面方向に向けて送気する吹出し孔を有し、該吹出し孔を介して前記加熱手段により加熱した槽内空気又は前記冷却手段により冷却した槽内空気を槽内前面方向へと送気するもので、前記スライド式開閉窓の前記開口部側の槽内上下位置にＲ形状の凹面を有する１対のガイド板を設け、これらのガイド板により前記送風手段により前記吹出し孔を介して送気された槽内空気を反射し、前記開口部近傍に空気流を生成して循環させることにより、槽内の所定温度を保持することを特徴とする請求項１に記載の自動材料試験用恒温槽。
3. 前記移送アームは、試験片吸着保持用吸着口を有し、槽本体より取り外し容易な恒温槽外前扉面に配設された取付台上に取付けられ、該取付台上に設けられた試験片セット台とセット台上に置かれた前記材料試験片を吸着保持し、前記開口部を挿通して槽内の前記把持部へ材料試験片を移送するとともに、必要に応じて引張試験終了後、破断試験片を同時に又は上下別々に前記把持部から前記試験片保持用吸着口により吸着保持して槽外に移送し回収することを特徴とする請求項１に記載の自動材料試験用恒温槽。
4. 前記恒温槽を取付ける取付台上に取付けられた２組の試験片収納用ストッカー側柱台と、前記取付台上に別に設けられた側柱台との間を挿通して上昇する昇降テーブルを設け、該昇降テーブル上に複数の材料試験片をストックしたストッカー部を載せた状態で該昇降テーブルを上昇させ、試験片最上部位置を検知するセンサーの検知に基づき昇降テーブルの上昇を停止させてストッカー部の１つの材料試験片を移送位置で待機させた後、前記移送アームにより吸着して槽内の前記把持部へ移送し、同時に試験片移送後、前記昇降テーブルを上昇行程に移行させて前記センサーの検知に基づき停止させ、以降、昇降テーブルを待機―上昇―停止を繰り返すことで、前記ストッカー部内の材料試験片全てが無くなるまで移送を繰り返して試験を連続して行い、また毎試験終了後、破断試験片を回収、廃棄することを特徴とする請求項１に記載の自動材料試験用恒温槽。
5. 前記材料試験用試験片を搬送するための容器である試験片カセットを収納するマガジンを設け、このマガジンを取付けるためのマガジン台を前記恒温槽を取付ける取付台上に取付け、該マガジン台下部に収納されている試験片カセットを搬出する搬送アームにより、前記マガジン内より前記試験片カセットを一個づつマガジン下部から試験片移送位置へ搬出し、該試験片カセット上の材料試験片を前記移送アームにより吸着、保持して槽内の前記把持部へ移送し、空の試験片カセットを次に搬送される試験片カセットにより前方に押し出して試験片カセット回収ボックスに回収することで、連続してマガジン内の試験片を槽内へ移送、同時に試験片カセットを回収し、また試験終了後、別に設けた破断試験片除去装置により破断試験片を把持面より剥脱して廃棄する外、必要に応じて別に設けた吸引装置により回収、廃棄することを特徴とする請求項１に記載の自動材料試験用恒温槽。
6. 前記恒温槽内に前記材料試験片養生用の養生棚を別に設け、養生時間比較的長くまた複数個の材料試験片を連続して試験を行う場合に、該材料試験片を前記把持部へ装着後、直ちに次の材料試験片を前記養生棚上に移送し、試験中に次の試験に使用する材料試験片を、前記恒温槽内の恒温温度下で同時に配置させることを特徴とする請求項４に記載の自動材料試験用恒温槽。
7. 前記恒温槽内の前記把持部に代えて、試験片支持台と移動クロスヘッドに取付けられた曲げ治具圧子からなる圧縮曲げ治具を設けて曲げ試験可能に構成するとともに、前記スライド式開閉窓部と前記圧縮曲げ治具間の適切な位置に養生棚を配設し、前記移送アームが槽外の試験片移送位置にある試験片を吸着保持して槽内の曲げ治具支持台上に移送、養生を開始すると共に、引き続いて槽外試験片移送位置にある材料試験片を、前記移送アームにより前記養生棚に移送して養生を開始し、前記曲げ治具支持台上の試験片が予め設定された養生時間を経過した時点で曲げ試験を実施し、曲げ試験終了後、前記移送アームにより養生棚上の材料試験片を養生棚から曲げ治具支持台上に移送する際、前記移送アーム側面に設けられた押し出し金具により、曲げ治具支持台上の試験済み試験片を曲げ治具上から押し出して排除し、また別に設けたタイマーにより養生棚上にあった試験片の槽内滞留時間をカウントし不足養生時間を計算して算定、また槽外の次の試験片を養生棚上に直ちに移送することで養生を開始し、曲げ試験実施時間と次の試験片の養生時間を重複させるとともに、材料試験片の移送と排除を同時に行うことを特徴とする請求項４に記載の自動材料試験用恒温槽。

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