JP2017173083A - 材料試験機 - Google Patents

Abstract

【課題】 試験機制御用ソフトウェアを操作するときに、試験を行うための必要な情報を容易に得ることを可能とする。【解決手段】 制御装置１８は、試験機本体１の制御条件の設定や試験データの解析を可能とする制御用ソフトウェアがインストールされたパーソナルコンピュータ２３とケーブルを介して接続されている。パーソナルコンピュータ２３は、制御用ソフトウェアを動作させることにより、ロードセル１４および伸び計１５により取得されたデータに処理を施して表示装置２５に表示するとともに、キーボードやマウスなどの入力装置２４からの入力信号を受け付けて、操作画面によって試験機本体１の制御条件などを設定する。そして操作画面の遷移に連動して、その画面に対応する材料試験を行うために必要な情報を表示する。【選択図】 図１

Description

この発明は、材料試験を行うために必要な情報を表示部に表示する材料試験機に関する。

この種の材料試験機において、試験機本体の動作制御は制御装置により行われており、ユーザへの試験機操作の補助および試験結果の解析を目的として、試験機制御用ソフトウェアがインストールされたパーソナルコンピュータが制御装置に接続されている。そして、ユーザは、試験機本体に付設された制御盤の専用スイッチを操作、あるいは、キーボードなどの入力装置を操作することにより、任意のタイミングで試験の開始、停止、および、一時停止などの特定動作を試験機本体に実行させている（特許文献１および特許文献２参照）。

特開２００５−２１４６３４号公報 特開２００６−２９２４００号公報

このような材料試験機では、試験機制御用ソフトウェアによる試験機の操作画面が表示装置に表示される。一方で、操作画面の具体的な操作方法や操作により実現される機能について、操作画面に表示されている内容のみでは、ユーザが理解できない場合がある。このような場合には、従来は、ユーザは、印刷物として提供される取扱説明書の中から該当箇所を探し出して閲覧する、あるいは、試験機制御用ソフトウェアでのソフトウェアヘルプ機能により電子マニュアルの該当箇所を検索して閲覧する対応をしていた。

このように、操作に不明点がある場合には、ユーザは操作に必要な情報を探し出すという煩雑な作業を行なわなければならなかった。また、試験機の操作に習熟していないユーザの場合、取扱説明書や電子マニュアルのどこを見ればよいのか見当がつかず、目的の情報に辿り着くまでに時間がかかっていた。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、試験機制御用ソフトウェアを操作するときに、試験を行うための必要な情報を容易に得ることが可能な材料試験機を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、試験片に負荷を与える負荷機構と前記負荷機構の動作を制御する制御装置とから成る試験機本体と、ユーザインターフェースとしての操作部と表示部を有する情報処理装置と、を備えた材料試験機において、前記情報処理装置は、遷移構造を有する複数の操作画面のうちの１つを前記表示部に表示させ、前記操作画面上に設定された項目の選択に基づいて前記操作画面の遷移を実行するとともに、前記表示部に表示されている操作画面に対応する材料試験を行うために必要な情報を、前記操作画面の遷移に連動させて前記表示部に同時に表示する表示制御部を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の材料試験機において、前記材料試験を行うために必要な情報は、文書ファイルに記述され、前記表示制御部は、前記操作画面の遷移に連動させて前記表示部に表示されている操作画面に対応する内容が記述されている前記文書ファイルの該当ページを前記表示部に同時に表示する。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の材料試験機において、前記材料試験を行うために必要な情報は、前記操作画面上の各項目の機能説明である。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の材料試験機において、前記材料試験を行うために必要な情報に、試験規格で定められた試験条件の情報が含まれる。

請求項１から請求項４に記載の発明によれば、操作画面に対応する材料試験を行うために必要な情報を、操作画面の遷移に連動させて表示部に同時に表示する表示制御部を備えることから、表示部に表示されている操作画面上の機能について説明を、ユーザは同一画面上で確認することができる。したがって、ユーザは、煩雑な取扱説明の検索操作を行うことなく、材料試験を行うために必要な情報を得ることが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、材料試験を行うために必要な情報が、文書ファイルに記述され、表示制御部は、操作画面に対応する内容が記述されている文書ファイルの該当ページを表示部に同時に表示することから、ユーザは、紙媒体で供給される情報やソフトウェアヘルプの中から必要な情報を探す必要がなくなり、試験準備にかかる時間を短縮することができる。また、文書ファイルに試験の実施手順や、試験に応じて付け替えられる伸び計などの計測機器の操作方法などを記載しておくことで、試験機の構成に変更が生じた場合であっても、ユーザは、材料試験機の基本的な使用方法を操作と併せて容易に理解することができる。

請求項３に記載の発明によれば、材料試験を行うために必要な情報は、操作画面上の各項目の機能説明であることから、試験機の操作に習熟していないユーザでも、所望の試験を実行するための試験機の操作に必要な情報を容易に得ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、材料試験を行うために必要な情報には、試験規格で定められた試験条件の情報が含まれることから、ユーザは、設定している試験条件が試験規格に合致したものであるか否かを容易に確認することができる。

この発明に係る材料試験機の主要な構成を示す概要図である。 表示装置２５に表示される画面構成例を示す図である。 表示装置２５に表示される画面構成例を示す図である。 表示装置２５に表示される画面構成例を示す図である。 表示装置２５に表示される画面構成例を示す図である。 表示装置２５に表示される画面構成例を示す図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る材料試験機の概要図である。

この材料試験機は、制御装置１８を有する試験機本体１と、入力装置２４と表示装置２５が接続されたパーソナルコンピュータ２３を備える。試験機本体１は、テーブル１６と、回転可能に立設された一対のねじ棹１１と、これらのねじ棹１１に沿って移動可能なクロスヘッド１３と、このクロスヘッド１３を移動させて試験片１０に対して試験力を付与するための負荷機構３０とを備える。

クロスヘッド１３は、一対のねじ棹１１に対して、図示を省略したナットを介して連結されている。各ねじ棹１１の下端部は負荷機構３０に連結されており、負荷機構３０の動力源からの動力が、一対のねじ棹１１に伝達される構成となっている。一対のねじ棹１１が同期して回転することにより、クロスヘッド１３は、これら一対のねじ棹１１に沿って昇降する。

クロスヘッド１３には、試験片１０の上端部を把持するための上つかみ具２１が付設されている。一方、テーブル１６には、試験片１０の下端部を把持するための下つかみ具２２が付設されている。引っ張り試験を行う場合には、試験片１０の両端部をこれらの上つかみ具２１および下つかみ具２２により把持した状態で、クロスヘッド１３を上昇させることにより、試験片１０に試験力（引張荷重）を負荷する。

このときに、試験片１０に作用する試験力はロードセル１４によって検出され、試験片１０に生じた変位は、伸び計１５により検出される。ロードセル１４および伸び計１５の検出信号は、それぞれに対応するアンプおよびＡ／Ｄ変換器を備えるとともに、論理演算を実行するＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置および周辺機器で構成された制御装置１８に入力される。また、この制御装置１８は、負荷機構３０を動作させる信号を作成して、負荷機構３０に供給する。

制御装置１８は、試験機本体１の制御条件の設定や試験データの解析を可能とする試験機制御用ソフトウェアがインストールされたパーソナルコンピュータ２３とケーブルを介して接続されている。パーソナルコンピュータ２３、入力装置２４および表示装置２５は、ユーザインターフェースとしての操作部と表示部を有するこの発明の情報処理装置に相当する。そして、このパーソナルコンピュータ２３は、制御用ソフトウェアを動作させることにより、制御装置１８を介してロードセル１４および伸び計１５により取得されたデータに処理を施して表示装置２５に表示するとともに、キーボードやマウスなどの入力装置２４からの入力信号を受け付けて、制御装置１８による試験機本体１の制御条件などを設定する。また、パーソナルコンピュータ２３は、後述する操作画面５１の遷移など、表示装置２５の表示内容を制御する機能的構成として表示制御部２６を備える。この明細書でいう操作画面の遷移構造とは、一つの操作画面上で所定の部分をクリックするなどの操作をすると、操作画面の大部分あるいは所定の一部分の表示が変更されて、別の画面に遷移したようにユーザに感じさせるソフトウェアの作りを指している。

図２から図６は、表示装置２５に表示される画面構成例を示す図である。図２から図６に示す操作画面５１は、遷移構造を有する複数の操作画面のうちの１つであり、各操作画面５１上に設定された項目の選択に基づいて、表示制御部２６の作用により画面が順次遷移する。また、図２から図６に示すマニュアル画面５２には、操作画面５１の遷移に連動して、各操作画面５１の表示内容に対応する材料試験を行うために必要な情報が表示されている。

まず、ユーザが入力装置２４を操作して制御用ソフトウェアを起動することにより、図２に示す操作画面５１とマニュアル画面５２が表示装置２５に表示される。なお、図２に示す画面構成は、ユーザが入力装置２４を介して制御用ソフトウェアを起動したときに表示装置２５に表示される初期画面である。

操作画面５１には、材料試験の試験条件を選択して試験を実行し、試験結果を開いて収集したデータの解析を行うなどの目的に対応したボタン（ナビゲーションボタン）が配置された領域が設けられている。この図２の操作画面５１内には、センサバーと呼称されるロードセル１４が検出した試験力やクロスヘッド１３の移動量（ストローク）などが表示される領域、過去の試験条件をリスト形式で表示する領域、ナビゲーションボタンと呼称される各ボタンが配置された領域、および、制御用ソフトウェアを終了するための終了ボタンなどが設けられている。このように、操作画面５１には、試験機の動作の状況を表示する領域や、入力装置２４を介してユーザに操作されることで試験に関する機能を実現させる操作要素が配置されている。

マニュアル画面５２には、材料試験を行うために必要な情報が記述された文書ファイルの内容が表示され、操作画面５１の表示内容に応じて、表示するページが自動的に変更される。図２においては、操作画面５１の内容に合わせて、センサバーの説明や各ナビゲーションボタンの説明が表示されている。

図３から図５は、図２のナビゲーションボタンのうち「条件を選択し試験実行」もしくは「新規試験条件作成」をユーザが選択したときに遷移する画面構成の一例を示している。ユーザは、図３から図５に示す操作画面５１の「システム」、「センサ」、「試験距離」、「データ処理項目」、「グラフ」などのタブを切り替えることにより、試験条件の確認や設定を行う。操作画面５１で「システム」のタブが選択されているときには、図３に示すように、操作画面５１には、試験モードや試験種類、単位などの各項目を選択可能とするプルダウンメニューが配置されている。このときのマニュアル画面５２には、図３に示すように、「システム」の表示レイアウトの説明や試験モードの選び方など、設定することができる項目の説明が記載された電子マニュアルの該当ページが表示される。

また、操作画面５１で「データ処理項目」のタブが選択されているときには、図４に示すように、試験片１０の材質に関する代表的な試験力の変化を示すサンプルカーブが操作画面５１上に示されるとともに、サンプルカーブにおいて評価項目の持つ意味を端的に示す位置に、「弾性率」、「上降伏点」、「最大点」、「破断点」などの項目が選択可能なボタンとして配置される。このときのマニュアル画面５２には、図４に示すように「データ処理項目」の表示レイアウトの説明や、サンプルカーブ上に配置された評価項目の説明が記載された電子マニュアルの該当ページが表示される。

さらに、図４に示す操作画面５１のうち、データ処理項目選択エリアの中のサンプルカーブにおける「最大点」を、ユーザが入力装置２４を操作して選択すると、図５に示すように、操作画面５１に重畳してさらに詳細項目の設定を行うためのダイアログ５５が表示される。これと同時に、マニュアル画面５２の表示も、ダイアログ５５の表示内容に合わせて、電子マニュアルの「最大点」に関する説明が記載されたページに移動する。

図６は、試験条件の設定が完了し、その試験条件で試験を実行するときの表示装置２５に表示される画面の構成を示している。例えば、図３から図５の操作画面５１の「完了」ボタンをユーザが入力装置２４を操作して選択すると、図６に示す画面へと遷移する。なお、試験条件の設定は、試験片１０の両端を上つかみ具２１および下つかみ具２２により把持させ、試験片１０の標線に伸び計１５を取り付ける前に行われることが多く、試験片１０への伸び計１５の取り付けも、制御用ソフトウェアが起動している状態で行われる。

先の試験条件の設定（図３から図５参照）で、例えば、ユーザが「システム」のタブでの試験種類で「引張」を選択し、「センサ」のタブで、接触型のポテンショメータ式伸び計を選択していた場合には、図６に示すように、マニュアル画面５２には、ポテンショメータ式伸び計を試験片１０に正しく取り付けるために、アームの操作や上下の標線位置で試験片１０をそれぞれ挟む試験片クランパの開閉操作の説明が記載された電子マニュアルの該当ページが表示される。

このように、材料試験を行うために必要な情報として、文書ファイルに操作画面５１上の項目の機能説明だけでなく、試験の実施手順や、試験に応じて付け替えられる伸び計などの計測機器の操作方法などを記載しておくことで、ユーザは、材料試験機の基本的な使用方法を操作と併せて容易に理解することができる。このため、ユーザは、試験機の構成を変更した場合や、はじめて扱う材料の試験であっても、試験準備を速やかに行うことができる。さらに、材料試験を行うために必要な情報として、試験規格に関連した情報を文書ファイルに記載しておくことで、ユーザは、操作画面５１を介して試験条件の設定を行いつつ、その試験条件が試験規格に合致したものであるか否かを、マニュアル画面５２の表示により容易に確認することも可能となる。

なお、この実施形態では、材料試験を行うために必要な情報の全てを１つの文書ファイルに記載した電子マニュアルをパーソナルコンピュータ２３に保持させて、操作画面５１の遷移に連動させたページ表示を行うようにしているが、文書ファイルは１つに限定されない。すなわち、材料試験を行うために必要な情報を、複数の文書ファイルやイメージファイルとし、それらをデータベース化してパーソナルコンピュータ２３に保持させてもよい。この場合には、表示制御部２６は、操作画面５１の表示内容や、ユーザによる操作画面５１上の機能ボタンの選択に応じて、表示するファイルをデータベースから呼び出し、マニュアル画面５２に表示することになる。

１ 試験機本体
１０ 試験片
１１ ねじ棹
１３ クロスヘッド
１４ ロードセル
１５ 伸び計
１６ テーブル
１８ 制御装置
２１ 上つかみ具
２２ 下つかみ具
２３ パーソナルコンピュータ
２４ 入力装置
２５ 表示装置
２６ 表示制御部
３０ 負荷機構
５１ 操作画面
５２ マニュアル画面

Claims (4)

1. 試験片に負荷を与える負荷機構と前記負荷機構の動作を制御する制御装置とから成る試験機本体と、ユーザインターフェースとしての操作部と表示部を有する情報処理装置と、を備えた材料試験機において、
   前記情報処理装置は、
   遷移構造を有する複数の操作画面のうちの１つを前記表示部に表示させ、前記操作画面上に設定された項目の選択に基づいて前記操作画面の遷移を実行するとともに、前記表示部に表示されている操作画面に対応する材料試験を行うために必要な情報を、前記操作画面の遷移に連動させて前記表示部に同時に表示する表示制御部を備えることを特徴とする材料試験機。
2. 請求項１に記載の材料試験機において、
   前記材料試験を行うために必要な情報は、文書ファイルに記述され、
   前記表示制御部は、前記操作画面の遷移に連動させて前記表示部に表示されている操作画面に対応する内容が記述されている前記文書ファイルの該当ページを前記表示部に同時に表示する材料試験機。
3. 請求項１または請求項２に記載の材料試験機において、
   前記材料試験を行うために必要な情報は、前記操作画面上の各項目の機能説明である材料試験機。
4. 請求項３に記載の材料試験機において、
   前記材料試験を行うために必要な情報に、試験規格で定められた試験条件の情報が含まれる材料試験機。

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