JP2020173215A - 材料試験機、及び材料試験機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】材料試験機の消費電力を抑制することを目的とする。解決手段の構成には参照符号を付してください。【解決手段】試験対象をつかみ具により把持し、前記試験対象に負荷を与える材料試験機であって、前記つかみ具に作動油を供給するポンプと、前記ポンプと前記つかみ具との間の油路に配置され、前記油路を連通する開位置と、前記油路を遮断する閉位置とを切換可能に構成される電磁弁と、前記油路内の油圧を検出する圧力センサと、前記電磁弁を前記開位置に切り換え、前記ポンプの駆動を開始して、前記圧力センサが検出する油圧が第１油圧に到達したときに、前記電磁弁を前記開位置から前記閉位置に切り換え、前記ポンプを駆動状態から停止状態に移行させる制御部と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、材料試験機、及び材料試験機の制御方法に関する。

試験対象をつかみ具により把持し、試験対象に負荷を与える材料試験機が知られている。
材料試験機は、テーブルと、クロスヘッドと、テーブルと、クロスヘッドを昇降させる一対のねじ棹と、を備える（特許文献１）。
この材料試験機において引張試験を行う場合には、クロスヘッドに配設された上つかみ具とテーブルに配設された下つかみ具とにより試験片の両端を把持した状態で、ねじ棹を回動させることにより、テーブルに対してクロスヘッドを上昇させて試験片に負荷を与える。

また、この材料試験機において、試験片を把持するつかみ具に油圧式のものが採用される。また、この材料試験機は、つかみ具の一対のつかみ歯を開閉させるための油圧シリンダに圧油を供給するための油圧ポンプを備える。

特開２０１５−１１４１１６号公報

特許文献１に記載の材料試験機では、材料試験を実行中は、つかみ具の試験片を把持する力を保持するために、油圧ポンプを常時駆動していた。

しかしながら、材料試験を実行中に油圧ポンプを駆動し続けるため、油圧ポンプを駆動する電力を消費するという問題が生じる。

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、つかみ具の油圧源の駆動時間を短縮し、消費電力を低減することが可能な材料試験機、及び材料試験機の制御方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、試験対象をつかみ具により把持し、前記試験対象に負荷を与える材料試験機であって、前記つかみ具に作動油を供給するポンプと、前記ポンプと前記つかみ具との間の油路に配置され、前記油路を連通する開位置と、前記油路を遮断する閉位置とを切換可能に構成される電磁弁と、前記油路内の油圧を検出する圧力センサと、前記電磁弁を前記開位置に切り換え、前記ポンプの駆動を開始して、前記圧力センサが検出する油圧が第１油圧に到達したときに、前記電磁弁を前記開位置から前記閉位置に切り換え、前記ポンプを駆動状態から停止状態に移行させる制御部と、を備える材料試験機に関する。

本発明の第２の態様は、試験対象をつかみ具により把持し、前記試験対象に負荷を与える材料試験機の制御方法であって、前記つかみ具に供給される油圧が第１油圧となったときに、前記第１油圧を維持したまま、前記つかみ具とポンプとの間の油路を閉じ、前記ポンプを駆動状態から停止状態に移行させる、材料試験機の制御方法に関する。

本発明の第１の態様によれば、つかみ具の油圧源の駆動時間を短縮し、消費電力を低減できる。

本発明の第６の態様によれば、本発明の第１の態様と同様の効果を奏する。

本実施形態の材料試験機の構成を模式的に示す図である。 油圧回路の構成を示す図である。 つかみ具で試験片を把持する過程における油圧変化を示すグラフである。 つかみ具で試験片を把持するためのフローチャートである。 加圧処理と圧力維持処理のフローチャートである。 つかみ具を開くためのフローチャートである。 材料試験機の終了処理のフローチャートである。

［１．材料試験機の構成］
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る材料試験機１の構成を模式的に示す図である。
本実施形態の材料試験機１は、いわゆる引張試験機であり、引張やせん断などの外力に対する耐久性などを決定する材料固有の機械的性質を試験する試験機である。

材料試験機１は、試験対象の材料である試験片ＴＰに負荷としての試験力を付与して引張試験を行う引張試験機本体２と、試験機本体２による引張試験動作を制御する制御装置１０とを備えている。

［２．試験機本体の構成］
試験機本体２は、テーブル３０と、テーブル３０上に鉛直方向を向く状態で回転可能に立設された一対のねじ棹３１、３２と、これらのねじ棹３１、３２に沿って移動可能なクロスヘッド３３と、このクロスヘッド３３を移動させて試験片ＴＰに負荷を与える負荷機構４０と、ロードセル３６とを備えている。ロードセル３６は、試験片ＴＰに付与されている引張荷重である試験力を測定し、測定された試験力を示す試験力測定信号Ａ１を制御装置１０に出力するセンサである。なお、ねじ棹を１本とする構成としてもよい。

一対のねじ棹３１、３２はボールねじから成り、クロスヘッド３３は、各ねじ棹３１、３２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。負荷機構４０は、各ねじ棹３１、３２の下端部に連結されるウォーム減速機４１、４２と、各ウォーム減速機４１、４２に連結されるサーボモータ４３とを備えている。

負荷機構４０は、ウォーム減速機４１、４２を介して、一対のねじ棹３１、３２にサーボモータ４３の回転を伝達し、各ねじ棹３１、３２が同期して回転することにより、クロスヘッド３３がねじ棹３１、３２に沿って昇降する。

クロスヘッド３３には、試験片ＴＰの上端部を把持するための上つかみ具３４が付設され、テーブル３０には、試験片ＴＰの下端部を把持するための下つかみ具３５が付設されている。試験機本体２は、引張試験の際、試験片ＴＰの上端部を上つかみ具３４で把持すると共に、試験片ＴＰの下端部を下つかみ具３５で把持した状態で、制御装置１０による制御により、クロスヘッド３３を上昇させることによって、試験片ＴＰに試験力を付与する。
上つかみ具３４は一対のつかみ歯３４ａ、３４ｂを備え、下つかみ具３４は一対のつかみ歯３５ａ、３５ｂを備える。

［３．制御装置の構成］
制御装置１０は試験機本体２の作動の制御と試験状況の測定を行う。制御装置１０には、外部制御装置であるＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）１００が接続され、ＰＣ１００は、制御装置１０との間で通信を行って、引張試験の試験条件の設定、引張試験の開始の指示、引張試験の進行状況の監視、及び測定データの表示と解析等を行う。

制御装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０、メモリ１１、図示しないインターフェース回路等により構成された電子回路ユニットである。制御装置１０は、ロードセル３６から出力される試験力測定信号Ａ１を増幅するセンサアンプ１２と、サーボモータ４３に駆動電流を供給するサーボアンプ１４とを備えている。

制御装置１０は、メモリ１１に保存された制御装置１０用の制御プログラムを、ＣＰＵ２０により実行することによって、制御部２１及び測定部２２として機能する。制御部２１により、本発明の材料試験機の制御方法における各処理が実行される。制御装置１０は、ＰＣ１００から送信される試験条件命令ＴＣｄ、試験開始命令ＴＳｃ、及び伸び計操作命令ＥＸｃ等を受信する。

制御部２１は、試験開始命令ＴＳｃを受信した時に、試験条件命令ＴＣｄに従って、試験機本体２による引張試験の動作の制御を実行する。試験条件命令ＴＣｄにより、原点調整、ストロークレンジ、引張速度等の試験条件が指定される。

測定部２２は、センサアンプ１２により増幅された試験力測定信号Ａ１に基づいて、試験片ＴＰに付与されている試験力の測定値（以下、測定試験力Ｆｓと記す）を取得する。また、測定部２２は、カウンタ１３によりカウントされた伸び量測定信号Ａ２のパルス数に基づいて、引張試験開始時からの試験片ＴＰの上方向の変位（伸び量、以下、測定変位Ｘｓと記す）を取得する。そして、測定部２２は、測定試験力Ｆｓと測定変位Ｘｓを含む測定データＭｄをＰＣ１００に送信する。

ＰＣ１００は、ユーザーによる操作によって設定される引張試験の実行条件を取得して、試験条件命令ＴＣｄを制御装置１０に送信する。また、ＰＣ１００は、ユーザーによる操作によって指示される引張試験の開始を受け付けて、試験開始命令ＴＳｃを制御装置１０に送信する。さらに、ＰＣ１００は、制御装置１０から送信される測定データＭｄを受信して測定試験力Ｆｓと測定変位Ｘｓとを取得し、測定試験力Ｆｓと測定変位Ｘｓとの推移等を示すモニタ画面を表示する。

制御部２１は、上つかみ具３４及び下つかみ具３５の開閉を指示するリモコン１５を備える。リモコン１５には、上つかみ具３４の閉動作を指示する閉スイッチ１５１、上つかみ具３４の開動作を指示する開スイッチ１５２が設けられる。そして、リモコン１５には、下つかみ具３５の閉動作を指示する閉スイッチ１５３、下つかみ具３５の開動作を指示する開スイッチ１５４が設けられる。
さらに、制御部２１は、上つかみ具３４及び下つかみ具３５の開閉動作を行う油圧ポンプ９０を駆動するモータ９１を制御して、油圧ポンプ９０の停止状態と駆動状態とを切り換える。また、制御部２１は上つかみ具３４の開閉用の電磁弁８６及び下つかみ具３５の開閉用の電磁弁１８６を切り換える。油圧ポンプ９０及びモータ９１については、図２を参照して後述する。電磁弁８６及び電磁弁１８６については、図２を参照して詳細に説明する。

制御装置１０は、スタンバイスイッチ１５５を備える。スタンバイスイッチ１５５は、制御装置１０に起動動作及び終了動作を実行させるボタンである。
材料試験機１による材料試験を開始する場合には、ユーザーは、材料試験機１の図示しない主電源スイッチをＯＮし、スタンバイスイッチ１５５を押下することによって、制御装置１０を起動する。そして、上つかみ具３４及び下つかみ具３５の閉動作が指示可能となる。
材料試験機１による材料試験を終了する場合には、ユーザーは、スタンバイスイッチ１５５を押下することによって、制御装置１０の動作を終了させた後、材料試験機１の主電源をＯＦＦする。

［４．つかみ具の油圧回路］
図２は、油圧回路の構成を示す。
この油圧回路６５は、油圧ポンプ９０と、電磁弁８６と、上つかみ具３４を構成する一対の油圧シリンダ７２、７７と、を備える。
電磁弁８６は、いわゆるダブルソレノイド型であり、開位置８７、閉位置８８、及び排出位置８９を有する３位置型の電磁弁である。
中立位置の閉位置８８では、油圧ポンプ９０と油路８３の連絡が遮断されて、油路８５が油圧タンク９５に連通する。

電磁弁８６が図中右の開位置８７に切り換わると、油圧ポンプ９０と油路８３が連通し、油路８５が油圧タンク９５に連通する。
このとき、一対の油圧シリンダ７２、７７の閉側油室７５、８０に油圧が供給され、ピストン７３、７８が移動し、つかみ歯３４ａ、３４ｂが突出する。
つかみ歯３４ａ、３４ｂには、ラック・ピニオン機構７１が設けられ、つかみ歯３４ａ、３４ｂの動作が同期される。

電磁弁８６が図中左の排出位置８９に切り換わると、油圧ポンプ９０と油路８５が連通し、油路８３が油圧タンク９５に連通する。
このとき、一対の油圧シリンダ７２、７７の開側油室７６、８１に油圧が供給され、ピストン７３、７８が移動し、つかみ歯３４ａ、３４ｂが没入する。
この際には、ラック・ピニオン機構７１の作用によって、つかみ歯３４ａ、３４ｂの動作が同期される。

電磁弁８６と、一対の油圧シリンダ７２、７７の各閉側油室７５、８０と、を繋ぐ油路８３には、圧力センサ８４が接続され、油路８３内の油圧が検出される。また、油路８３には、蓄圧用のアキュムレータ８２が接続され、油路８３内は、所定の油圧（第１油圧）に維持可能である。
本実施形態では、電磁弁８６と、アキュムレータ８２と、一対の油圧シリンダ７２、７７の各閉側油室７５、８０と、油路８３とは、閉じた油路回路を構成し、内部漏れが極力小さい油圧回路とされている。

電磁弁８６が排出位置８９に切り換わって、油路８３が油圧タンク９５に連通する際には、油圧シリンダ７２、７７の内部にたまった圧力が、電磁弁８６の切り換えと同時に解放される。
本実施形態では、内部漏れを極力少なくした油圧系を採用するため、油圧シリンダ７２、７７の内部と、アキュムレータ８２の内部の油が、第１油圧Ｐ１が掛かった状態から大気圧の油圧タンク９５に流れると、解放時の流量が大きすぎて、オイルフィルター９４の許容流量を超える可能性がある。そこで、オイルフィルター９４の手前の油路９２に、開放時の流量増加を抑え、流量をオイルフィルター９４の許容流量とするための流量制御弁９３が設けられる。
なお、下つかみ具３５の油圧回路は、油圧ポンプ９０より吐出される作動油を用いており、その構成は、上つかみ具３４の場合と同一であるため、下つかみ具３５の油圧回路についての説明は省略する。

［５．つかみ具の開閉動作］
つぎに、上つかみ具３４の開閉動作について、説明する。
上つかみ具３４の開閉動作は油圧ポンプ９０より吐出される作動油の供給先を電磁弁８６により切り換えて行われる。

上つかみ具３４を閉じる場合には、油圧ポンプ９０が駆動され、作動油が電磁弁８６に供給される。作動油が供給されている状態で、電磁弁８６が閉位置８８から開位置８７に切り換えられる。これにより、油路８３が閉側油室７５、８０に繋がり、閉側油室７５、８０に油圧ポンプ９０からの作動油が供給される。開位置８７では、一対の油圧シリンダ７２、７７の閉側油室７５、８０に油圧が供給されるため、つかみ歯３４ａ、３４ｂが突出し、試験片ＴＰが把持される。開側油室７６、８１内の作動油は油路８５を通り、油圧タンク９５に排出される。

上つかみ具３４を開く場合には、油圧ポンプ９０が駆動され、作動油が電磁弁８６に供給される。作動油供給されている状態で、電磁弁８６が閉位置８８から排出位置８９に切り換えられる。これにより、油路８５が開側油室７６、８１に繋がり、開側油室７６、８１に油圧ポンプ９０から作動油が供給される。排出位置８９では、一対の油圧シリンダ７２、７７の開側油室７６、８１に油圧が供給され、つかみ歯３４ａ、３４ｂが没入し、試験片ＴＰが解放される。閉側油室７５、８０内の作動油は油路８５を通り、油圧タンク９５に排出される。

試験片ＴＰを把持する場合について、油路８３の油圧の時間変化に沿って説明する。
図３は、上つかみ具３４で試験片ＴＰを把持する過程における油路８３内の油圧Ｐの変化を示すグラフである。図３において、縦軸は油路８３における油圧Ｐを示し、横軸は時間Ｔを示す。油路８３の油圧は、閉側油室７５の油圧、及び閉側油室８０の油圧の各々とほぼ同一である。
まず、時間Ｔ１において、ユーザーによって閉スイッチ１５１が押下される。閉スイッチ１５１が押下されると、制御部２１の指示に従って、油圧ポンプ９０が駆動され、電磁弁８６が開位置８７に切り換えられる。
これにより油路８３に作動油が供給され、油路８３内の油圧Ｐが「零」から油圧Ｐ０に変化する。油圧Ｐ０は、油圧ポンプ９０の吐出側が大気圧である場合に吐出される作動油の圧力であり、例えば１〜２ＭＰａである。

時間Ｔ２において、つかみ歯３４ａ、３４ｂと試験片ＴＰとが接触する。その結果、油路８３内の油圧Ｐが上昇する。
時間Ｔ３において、油圧Ｐが第２油圧Ｐ２になると、制御部２１の指示に従って、電磁弁８６が閉位置８８に切り換えられ、油圧ポンプ９０の駆動が停止される。油路８３内は第２油圧Ｐ２に保持され、上つかみ具３４の把持力は、第２油圧Ｐ２に対応する。第２油圧Ｐ２は、例えば３〜６Ｍｐａである。
第２油圧Ｐ２は、大きな圧力ではなく、上つかみ具３４に挟まれる試験片ＴＰの位置は、ユーザーが微調整することができる。

時間Ｔ４において、ユーザーが再び閉スイッチ１５１を押下すると、制御部２１の指示に従って、油圧ポンプ９０が駆動され、電磁弁８６が開位置８７に切り換えられる。油路８３内の油圧Ｐは上昇する。
油圧Ｐが第１油圧Ｐ１に到達すると、制御部２１の指示に従って、電磁弁８６が閉位置８８に切り換えられ、一定時間の後に油圧ポンプ９０の駆動が停止される。油圧ポンプ９０が停止しても、第１油圧Ｐ１に対応する把持力で、試験片ＴＰが把持される。第１油圧Ｐ１は、例えば５００Ｍｐａである。

電磁弁８６が開位置８７に切り換えられると、油路８３が閉じられ、閉側油室７５、８０内の作動油の圧力が保持される。
この状態では、閉側油室７５、８０内の作動油が、仮に開側油室７６、８１にリークしても、アキュムレータ８２内の作動油が油路８３に供給され、閉側油室７５、８０内の作動油の圧力が保持される。
このように、材料試験中に油圧ポンプ９０が停止するので、材料試験において油圧ポンプ９０により発生するノイズの影響を抑えられる。
また、試験片ＴＰが把持される場合に、時間Ｔ１において閉スイッチ１５１を押下され、一回目の閉じ動作が行われる。時間Ｔ４において閉スイッチ１５１を押下され、二回目の閉じ動作が行われる。これにより、試験片ＴＰを把持する際の誤操作を抑制できる。

材料試験が終了して材料試験機１が停止される際に、制御部２１は、終了処理を実行する。
この場合には、油圧ポンプ９０が停止されたまま、電磁弁８６が、閉位置８８から排出位置８９に切り換えられる。これにより、閉側油室７５、８０とアキュムレータ８２が油路８３を介して油圧タンク９５に繋がり、作動油が油圧タンク９５に排出され、閉側油室７５、８０内及びアキュムレータ８２内の圧力が抜ける。
油圧タンク９５に繋がる油路９２には、流量制御弁９３が設けられており、流量制御弁９３により急激な作動油の流出が抑えられる。

［６．つかみ具を閉じる制御フロー］
上つかみ具３４を閉じる制御フローについて説明する。
図４は、上つかみ具３４で試験片ＴＰを把持するためのフローチャートである。図５は、加圧処理と圧力維持処理のフローチャートである。図６は、上つかみ具３４を開くためのフローチャートである。
図４に示すように、ステップＳ１において、制御部２１は、つかみ具の閉スイッチ１５１が押されているか否かを判定する。閉スイッチ１５１が押されている場合には、ステップＳ２において、制御部２１は加圧処理を行う。
加圧処理は、図５に示すように、ステップＳ２１において、制御部２１が油圧ポンプ９０を駆動し、続けてステップＳ２２において、制御部２１が電磁弁８６を開位置８７へ切り換える処理である。

図４のステップＳ２において、加圧処理が行われた後に、ステップＳ３において、制御部２１は、圧力センサ８４によって検出された油路８３内の作動油の油圧Ｐが設定された第２油圧Ｐ２か否かを判断する。
油路８３内が第２油圧Ｐ２より低い場合（ステップＳ３；ＮＯ）には、ステップＳ３に戻る。油路８３が第２油圧Ｐ２である場合（ステップＳ３；ＹＥＳ）には、ステップＳ４において、閉側油室７５、８０内の圧力を第２油圧Ｐ２に維持する圧力維持処理が行われる。
圧力維持処理は、図６に示すように、ステップＳ２３において、制御部２１が電磁弁８６を閉位置８８に切り換え、ステップＳ２４において、制御部２１が所定時間経過したか否かを判断し、所定時間経過した後（ステップＳ２４；ＹＥＳ）に、ステップＳ２５において油圧ポンプ９０の駆動を停止する処理である。
閉スイッチ１５１は、ステップＳ１〜ステップＳ４において、継続して押し続けるスイッチである。これにより、閉スイッチ１５１を押し続けた場合でも、閉側油室７５、８０内の圧力が第２油圧Ｐ２に維持される。

制御部２１は、図４に示すように、ステップＳ５において、上つかみ具３４の閉スイッチ１５１が押されていないかを判定する。閉スイッチ１５１が押されている場合（ステップＳ５；ＮＯ）には、ステッＳ５に戻り、閉スイッチ１５１が押されていない場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）には、ステップＳ６に進む。
制御部２１は、ステップＳ６において、上つかみ具３４の閉スイッチ１５１が再び押されたか否かを判定する。閉スイッチ１５１が再び押された場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）には、ステップＳ７において、制御部２１は加圧処理を行う。
加圧処理は、図５に示すように、ステップＳ２１において、制御部２１が油圧ポンプ９０を駆動し、続けてステップＳ２２において、制御部２１が電磁弁８６を開位置８７へ切り換える処理である。

つぎに、図４のステップＳ８において、制御部２１は、圧力センサ８４の検出値より油路８３内の作動油の圧力が設定された第１油圧Ｐ１か否かを判断する。
油路８３内が第１油圧Ｐ１より低いと判断された場合（ステップＳ８；ＮＯ）には、ステップＳ８に戻る。油路８３が第１油圧Ｐ１であると判断された場合（ステップＳ８；ＹＥＳ）には、ステップＳ９において、閉側油室７５、８０内の圧力を第１油圧Ｐ１に維持する圧力維持処理が行われる。
圧力維持処理は、図６に示すように、ステップＳ２３において制御部２１、が電磁弁８６を閉位置８８に切り換え、ステップＳ２４において、制御部２１が所定時間経過したか否かを判断し、所定時間経過したと判断した（ステップＳ２４；ＹＥＳ）後に、ステップＳ２５において油圧ポンプ９０の駆動を停止する処理である。
閉スイッチ１５１は、ステップＳ６〜ステップＳ９において、押し続ける必要があるスイッチである。これにより、閉スイッチ１５１を押し続けた場合でも、閉側油室７５、８０内の圧力が第１油圧Ｐ１に維持される。

［７．つかみ具を開く制御フロー］
図７は、材料試験機１の終了処理のフローチャートである。
図７に示すように、ステップＳ１１において、制御部２１は、開スイッチ１５２が押されているか否かを判断する。開スイッチ１５２が押されている場合には、ステップＳ１２において、油圧ポンプ９０が駆動され、ステップＳ１３において、電磁弁８６が排出位置８９に切り換えられる。これにより、開側油室７６、８１に作動油が供給され、上つかみ具３４のつかみ歯３４ａ、３４ｂが開かれる。
そして、ステップＳ１４において、タイマーにより所定時間経過後に、ステップＳ１５において、閉側油室７５、８０内の圧力を油圧Ｐ０に維持する圧力維持処理が行われる。

圧力維持処理は、図６に示すように、ステップＳ２３において制御部２１、が電磁弁８６を閉位置８８に切り換え、ステップＳ２４において、制御部２１が所定時間経過したか否かを判断し、所定時間経過したと判断した（ステップＳ２４；ＹＥＳ）後に、ステップＳ２５において油圧ポンプ９０の駆動を停止する処理である。
開スイッチ１５２は、ステップＳ１１〜ステップＳ１５において、押し続ける必要があるスイッチである。これにより、開スイッチ１５２を押し続けた場合でも、閉側油室７５、８０内の圧力が油圧Ｐ０に維持される。

［８．態様］
上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

（第１項）
一態様に係る前記材料試験機は、試験対象をつかみ具により把持し、試験対象に負荷を与える材料試験機であって、前記つかみ具に作動油を供給するポンプと、前記ポンプと前記つかみ具との間の油路に配置され、前記油路を連通する開位置と、前記油路を遮断する閉位置とを切換可能に構成される電磁弁と、前記油路内の油圧を検出する圧力センサと、前記圧力センサが検出する油圧が第１油圧に到達したときに、前記電磁弁を開位置から閉位置に切り換え、前記ポンプを駆動状態から停止状態に移行させる制御部と、を備える。

第１項に記載の材料試験機によれば、つかみ具に試験対象を把持するための油圧を保持しながら、材料試験中にポンプを停止するため、材料試験機の消費電力を抑制できる。

（第２項）
第１項に記載の材料試験機において、前記つかみ具と前記電磁弁との間の前記油路に、前記第１油圧を維持可能に構成されたアキュムレータを備えても良い。

第２項に記載の材料試験機によれば、つかみ具と電磁弁との間の作動油がリークした場合であっても、つかみ具に試験対象を把持するための油圧が維持される。これにより、材料試験機の消費電力を抑制できる。

（第３項）
第１項又は第２項に記載の材料試験機において、制御部は、前記電磁弁を開位置から前記閉位置に切り換える指示信号を出力した時点から所定時間経過後に前記ポンプを停止しても良い。

第３項に記載の材料試験機によれば、ポンプからの圧力が下がる前に電磁弁が閉じられ、つかみ具と電磁弁の間の作動油がポンプ側に戻るのを抑制し、つかみ具にかかる油圧が維持される。

（第４項）
第１項から第３項のいずれかの材料試験機において、前記制御部は、前記電磁弁の切換位置を、前記油路内の作動油を排出する排出位置に切り換えた後に、終了処理を実行しても良い。

第４項に記載の材料試験機によれば、材料試験機を停止するときに、つかみ具とポンプとの間の油路の圧力を抜き、パッキンなどの消耗品の傷みを抑える。

（第５項）
第１項から第４項のいずれかに記載の材料試験機において、前記つかみ具の閉じ動作を指示する閉じ動作指示部を備え、前記制御部は、閉じ動作の指示を受け付けたとき、前記油路内が、前記第１油圧より低い第２油圧となった時点で、前記電磁弁を前記開位置から前記閉位置に切り換え、前記ポンプの駆動を停止し、再び閉じ動作の指示を受け付けたときには、前記電磁弁を閉位置から開位置に切り換え、前記油路内が、前記第１油圧に至るまで前記ポンプを駆動しても良い。

第５項に記載の材料試験機によれば、つかみ具が試験対象を挟み始めて、材料試験のための設定圧に到達する前に、一旦油圧を維持し、つかみ具が試験対象を把持する状態を確認できる。また、試験対象の位置を微調整できる。さらに、つかみ具の閉じ動作における誤操作を抑制できる。

（第６項）
一態様に係る材料試験機の制御方法は、試験対象をつかみ具により把持し、前記試験対象に負荷を与える材料試験機の制御方法であって、前記つかみ具に供給される油圧が第１油圧となったときに、前記第１油圧を維持したまま、前記つかみ具とポンプとの間の油路を閉じ、前記ポンプを駆動状態から停止状態に移行させる。

第６項に記載の材料試験機の制御方法によれば、材料試験機の消費電力を抑制できる。試験対象をつかみ具により把持した状態で、ポンプを停止するので、材料試験中にポンプ作動によるノイズの影響を抑える。

［９．他の実施形態］
上記実施形態では、電磁弁８６として３ポジションのものを示したが、開位置８７と閉位置８８の２ポジションのものを用い、油圧ポンプ９０と上つかみ具３４との間の油路８３に、油路８３内の圧力を開放する開放バルブを設けても良い。そして、上記実施形態で電磁弁８６を排出位置８９に切り換えるのに替えて、２ポジションの電磁弁を閉位置とし、開放バルブを開いて油路８３内の圧力を開放してもよい。これにより、電磁弁をより簡便なものとすることができる。

上記実施形態では、圧力センサ８４を油圧ポンプ９０と上つかみ具３４との間の油路８３に設けたが、圧力センサ８４を上つかみ具３４の閉側油室７５に設けても良い。これにより、試験対象を把持するための圧力をより精度よく検出できる。

上記実施形態では、制御部２１が、閉じ動作の指示を受け付けたとき、油路８３内が、前記第１油圧Ｐ１より低い第２油圧Ｐ２となった時点で、電磁弁８６を開位置８７から閉位置８８に切り換え、油圧ポンプ９０の駆動を停止した。しかし、制御部２１が、閉じ動作の指示を受け付けたとき、油路８３内が、第１油圧Ｐ１となるまで、電磁弁８６を開位置８７に保持して油圧ポンプ９０の駆動をしてもよい。これにより、簡単に、材料試験機１を制御することができる。

上記実施形態では、材料試験機として、引張試験を行う材料試験機１を示したが、本発明は、試験片ＴＰに試験力を付与して、試験片ＴＰに生じる物理用の変化を測定する材料試験機に対して広く適用することができる。例えば、圧縮試験、曲げ試験、引き剥がし試験、疲労試験等を行う材料試験機に対して、本発明を適用することができる。

１ 材料試験機
１５ リモコン
２１ 制御部
３４ つかみ具
６５ 油圧回路
７２ 油圧シリンダ
７５ 閉側油室
７６ 開側油室
７７ 油圧シリンダ
８０ 閉側油室
８１ 開側油室
８２ アキュムレータ
８３ 油路
８４ 圧力センサ
８６ 電磁弁
８７ 開位置
８８ 閉位置
８９ 排出位置
９０ 油圧ポンプ
９１ モータ
９５ 油圧タンク
１５１ 閉スイッチ
１５２ 開スイッチ
１５３ 閉スイッチ
１５４ 開スイッチ
１５５ スタンバイスイッチ
Ｐ１ 第１油圧
Ｐ２ 第２油圧

Claims (6)

1. 試験対象をつかみ具により把持し、前記試験対象に負荷を与える材料試験機であって、
   前記つかみ具に作動油を供給するポンプと、
   前記ポンプと前記つかみ具との間の油路に配置され、前記油路を連通する開位置と、前記油路を遮断する閉位置とを切換可能に構成される電磁弁と、
   前記油路内の油圧を検出する圧力センサと、
   前記電磁弁を前記開位置に切り換え、前記ポンプの駆動を開始して、前記圧力センサが検出する油圧が第１油圧に到達したときに、前記電磁弁を前記開位置から前記閉位置に切り換え、前記ポンプを駆動状態から停止状態に移行させる制御部と、
   を備える材料試験機。
2. 前記つかみ具と前記電磁弁との間の前記油路に、前記第１油圧を維持可能に構成されたアキュムレータを備える、
   請求項１に記載の材料試験機。
3. 前記制御部は、前記電磁弁を前記開位置から前記閉位置に切り換える指示信号を出力した時点から所定時間経過後に前記ポンプを停止する、
   請求項１又は２に記載の材料試験機。
4. 前記制御部は、前記電磁弁の切換位置を、前記油路内の作動油を排出する排出位置に切り換えた後に、終了処理を実行する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の材料試験機。
5. 前記つかみ具の閉じ動作を指示する閉じ動作指示部を備え、
   前記制御部は、一回目の閉じ動作の指示を受け付けたとき、前記油路内が、前記第１油圧より低い第２油圧となった時点で、前記電磁弁を前記開位置から前記閉位置に切り換え、前記ポンプの駆動を停止し、ついで二回目の閉じ動作の指示を受け付けたときに、前記電磁弁を前記閉位置から前記開位置に切り換え、前記油路内が、前記第１油圧に至るまで、前記ポンプを駆動する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の材料試験機。
6. 試験対象をつかみ具により把持し、前記試験対象に負荷を与える材料試験機の制御方法であって、
   前記つかみ具に供給される油圧が第１油圧となったときに、
   前記第１油圧を維持したまま、前記つかみ具とポンプとの間の油路を閉じ、
   前記ポンプを駆動状態から停止状態に移行させる、材料試験機の制御方法。

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