JP2020201058A - Bending tester - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート状の試験片の耐屈曲性を試験する屈曲試験機に関する。 The present invention relates to a bending tester for testing the bending resistance of a sheet-shaped test piece.
シート状の製品の耐屈曲性を、当該製品と同様の構成を有する試験片を用いて試験する場合、例えば、屈曲試験機が用いられる。この試験機を用いた試験法としては、例えば、JIS K5600−5−1に準拠して、軸部材(マンドレル)の周面に試験片を巻き付けるように屈曲させる円筒形マンドレル法や、特許文献1に開示されるように、試験片の一方の端部を固定すると共に、他方の端部を前記一方の端部に近接又は離隔させて試験片を屈曲させる方法等が挙げられる。
When the bending resistance of a sheet-shaped product is tested using a test piece having the same structure as that of the product, for example, a bending tester is used. Examples of the test method using this testing machine include a cylindrical mandrel method in which a test piece is bent so as to be wound around a peripheral surface of a shaft member (mandrel) in accordance with JIS K5600-5-1, and
しかしながら、製品を2つ折りに屈曲させる態様で使用する場合、当該態様は、上記各方法での試験片の屈曲態様と異なる。このため、シート状の試験片を2つ折りに屈曲させる態様について、上記各方法で試験片の耐屈曲性の評価を適切に行うことは困難である。 However, when the product is used in a mode of bending it in half, the mode is different from the mode of bending the test piece in each of the above methods. Therefore, it is difficult to appropriately evaluate the bending resistance of the test piece by each of the above methods in the mode of bending the sheet-shaped test piece in half.
また、円筒形マンドレル法によれば、試験片の表面に軸部材が繰り返し接触するため、長時間試験を行うことで試験片が損傷し、屈曲試験を適切に行うことが困難な場合がある。また、試験中の試験片の損傷を単に防止しようとすると、屈曲試験機の構造が複雑化し、屈曲試験を実施するために必要なコストが増大する。 Further, according to the cylindrical mandrel method, since the shaft member repeatedly contacts the surface of the test piece, the test piece may be damaged by the long-term test, and it may be difficult to properly perform the bending test. Also, simply trying to prevent damage to the test piece during the test complicates the structure of the bending tester and increases the cost required to perform the bending test.
そこで本発明は、シート状の試験片を2つ折りにする屈曲態様で試験片の耐屈曲性を試験する場合において、屈曲試験を実施するために必要なコストの増大を防止しつつ、試験片の耐屈曲性の評価を適切に行えるようにすることを目的としている。 Therefore, according to the present invention, when testing the bending resistance of a test piece in a bending mode in which a sheet-shaped test piece is folded in half, the test piece can be prevented from increasing in cost required for performing the bending test. The purpose is to be able to appropriately evaluate bending resistance.
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る屈曲試験機は、シート状の試験片が載置される第1載置面と、前記第1載置面から前記第1載置面の外方へ前記試験片が延びた状態で前記試験片を前記第1載置面に固定する固定具とを有する固定ユニットと、前記第1載置面と並設されて前記試験片の前記第1載置面から前記第1載置面の外方へ延びた延在部分が載置される第2載置面と、前記試験片の前記延在部分を前記第2載置面に沿わせた状態で保持する保持具とを有し、前記第1載置面と前記第2載置面とにわたって前記試験片が載置された状態で、前記第1載置面に垂直な方向から見て前記第1載置面と前記第2載置面との間に配置された揺動軸線周りに、前記固定ユニットに対して揺動可能に配置された揺動ユニットと、前記揺動ユニットを軸支する軸支ユニットと、を備え、前記保持具は、前記揺動ユニットの揺動に伴う前記揺動ユニットと前記試験片との前記第2載置面に沿った相対移動を許容しながら前記試験片を保持する。 In order to solve the above problems, the bending tester according to one aspect of the present invention includes a first mounting surface on which a sheet-shaped test piece is placed, and the first mounting surface to the first mounting surface. A fixing unit having a fixture for fixing the test piece to the first mounting surface in a state where the test piece extends outward from the first mounting surface, and the test piece being juxtaposed with the first mounting surface. The second mounting surface on which the extending portion extending from the first mounting surface to the outside of the first mounting surface is mounted, and the extending portion of the test piece along the second mounting surface. It has a holder that holds the test piece in a pressed state, and the test piece is placed over the first mounting surface and the second mounting surface from a direction perpendicular to the first mounting surface. As seen, a swing unit arranged so as to be swingable with respect to the fixed unit around a swing axis arranged between the first mounting surface and the second mounting surface, and the swing unit. The holder includes a shaft support unit that supports the shaft, and the holder allows relative movement of the rocking unit and the test piece along the second mounting surface as the rocking unit swings. While holding the test piece.
上記構成によれば、固定ユニットに対して揺動ユニットが揺動することにより、固定ユニットと揺動ユニットとの各載置面にわたって載置されたシート状の試験片が、各載置面が対向して重なる方向に屈曲される。このため、試験片を厚み方向に屈曲する態様で屈曲試験を行うことができる。よって、試験片を2つ折りにする屈曲態様での試験片の耐屈曲性を適切に評価できる。 According to the above configuration, the swinging unit swings with respect to the fixed unit, so that the sheet-shaped test pieces mounted over the mounting surfaces of the fixed unit and the swinging unit can be mounted on each mounting surface. It is bent in the direction of facing each other and overlapping. Therefore, the bending test can be performed in a manner in which the test piece is bent in the thickness direction. Therefore, the bending resistance of the test piece in the bending mode in which the test piece is folded in half can be appropriately evaluated.
また上記構成によれば、試験中にマンドレル等の軸部材に巻き付ける必要がないため、試験片が軸部材により損傷するのを防止できる。また、揺動ユニットの揺動に伴う揺動ユニットと試験片との第2載置面に沿った相対移動が許容されるので、試験片に対して揺動軸線に垂直な方向に不要な張力が作用するのが防止される。よって、屈曲試験を適切に行うことができる。 Further, according to the above configuration, since it is not necessary to wind the test piece around a shaft member such as a mandrel during the test, it is possible to prevent the test piece from being damaged by the shaft member. Further, since the relative movement of the swing unit and the test piece along the second mounting surface due to the swing of the swing unit is allowed, unnecessary tension is applied in the direction perpendicular to the swing axis with respect to the test piece. Is prevented from acting. Therefore, the bending test can be appropriately performed.
前記保持具は、前記試験片の前記揺動軸線に垂直な一端を前記第2載置面に沿ってスライド可能に保持してもよい。これにより、試験中の試験片に対して前記張力が作用するのを良好に防止でき、正確な試験結果を得ることができる。また、複雑な機構や構造等を用いなくても比較的簡素な構造で前記張力が試験片に作用するのを防止できる。よって、屈曲試験を実施するために必要なコストの増大を防止できる。 The holder may slidably hold one end of the test piece perpendicular to the swing axis along the second mounting surface. As a result, it is possible to satisfactorily prevent the tension from acting on the test piece under test, and accurate test results can be obtained. Further, it is possible to prevent the tension from acting on the test piece with a relatively simple structure without using a complicated mechanism or structure. Therefore, it is possible to prevent an increase in the cost required for carrying out the bending test.
前記保持具は、前記第2載置面と対向して配置された庇部を有し、前記第2載置面と前記庇部との間で前記試験片を保持してもよい。これにより、比較的簡素な構造で、試験中に試験片に前記張力が作用するのを防止しながら、試験片を保持できる。 The holder may have an eaves portion arranged to face the second mounting surface, and may hold the test piece between the second mounting surface and the eaves portion. As a result, the test piece can be held with a relatively simple structure while preventing the tension from acting on the test piece during the test.
前記軸支ユニットに軸支された前記揺動ユニットの被軸支部が、前記第2載置面に載置された前記試験片よりも前記揺動軸線に沿った方向の外方に配置されていてもよい。これにより、試験中に揺動ユニットの被軸支部が試験片と干渉するのを防止でき、試験片を厚み方向に屈曲する態様で良好に屈曲試験を行うことができる。 The shaft-supported portion of the swing unit pivotally supported by the shaft support unit is arranged outside in the direction along the swing axis with respect to the test piece mounted on the second mounting surface. You may. As a result, it is possible to prevent the shafted support portion of the swing unit from interfering with the test piece during the test, and the bending test can be performed satisfactorily in a mode in which the test piece is bent in the thickness direction.
前記揺動ユニットを前記揺動軸線周りに繰り返し揺動させたときの揺動回数をカウントするカウンタを更に備えてもよい。これにより、長時間にわたって試験片を試験する場合でも、揺動回数をカウンタにより自動で容易に把握できる。 A counter that counts the number of swings when the swing unit is repeatedly rocked around the swing axis may be further provided. As a result, even when the test piece is tested for a long time, the number of swings can be automatically and easily grasped by the counter.
前記第1載置面と前記第2載置面とにわたって載置された前記試験片が前記揺動ユニットの揺動に伴って前記揺動軸線周りに屈曲するときの前記試験片の屈曲半径を調節可能に、前記固定ユニットに対する前記揺動ユニットの位置を調整する調節部材を更に備えていてもよい。このような調節部材を用いることにより、試験片が厚み方向に屈曲する態様を詳細に調整でき、目的に応じた屈曲試験を良好に行うことができる。 The bending radius of the test piece when the test piece mounted over the first mounting surface and the second mounting surface bends around the swing axis as the swing unit swings. Adjustably, an adjusting member for adjusting the position of the swinging unit with respect to the fixing unit may be further provided. By using such an adjusting member, the mode in which the test piece bends in the thickness direction can be adjusted in detail, and the bending test according to the purpose can be satisfactorily performed.
前記第1載置面と前記第2載置面との前記試験片が載置される側の間の角度が0°以上180°以下となる範囲で、前記固定ユニットに対して前記揺動ユニットが揺動してもよい。これにより、広範囲にわたって試験片を厚み方向に屈曲でき、屈曲試験の設定幅を拡大できる。 The swing unit with respect to the fixed unit within a range in which the angle between the first mounting surface and the second mounting surface on the side on which the test piece is mounted is 0 ° or more and 180 ° or less. May swing. As a result, the test piece can be bent in the thickness direction over a wide range, and the setting range of the bending test can be expanded.
前記第1載置面と前記第2載置面とが最も近接して対向配置された状態で前記固定ユニットの前記揺動ユニットと重なる領域の外側に、前記固定具が配置されていてもよい。これにより、固定具が揺動ユニットと干渉するのを防止できるため、屈曲試験の設定幅を更に拡大できる。 The fixture may be arranged outside the region of the fixing unit that overlaps with the swing unit in a state where the first mounting surface and the second mounting surface are arranged so as to face each other most closely. .. As a result, it is possible to prevent the fixture from interfering with the swing unit, so that the setting range of the bending test can be further expanded.
前記固定ユニットに対して前記揺動ユニットを前記揺動軸線周りに繰り返し揺動させるように前記揺動ユニットを駆動する駆動ユニットと、前記揺動ユニットの前記揺動軸線周りの位置を検出する検出器と、前記駆動ユニットを制御する制御器と、を備えていてもよい。これにより、屈曲試験を自動化でき、長時間にわたって試験を行い易くすることができる。また検出器を用いることで、試験片を常に一定の角度で屈曲でき、屈曲試験を適切に行うことができる。 A drive unit that drives the rocking unit so as to repeatedly swing the rocking unit around the rocking axis with respect to the fixed unit, and a detection that detects the position of the rocking unit around the rocking axis. A device and a controller for controlling the drive unit may be provided. As a result, the bending test can be automated, and the test can be easily performed over a long period of time. Further, by using the detector, the test piece can always be bent at a constant angle, and the bending test can be appropriately performed.
前記駆動ユニットは、前記揺動ユニットに駆動力を伝達するモータと、前記モータを駆動する駆動回路とを有し、前記制御器は、制御プログラムが格納された記憶部と、前記制御プログラムに基づいて前記駆動回路を制御する演算部とを有していてもよい。 The drive unit has a motor for transmitting a driving force to the swing unit and a drive circuit for driving the motor, and the controller is based on a storage unit in which a control program is stored and the control program. It may have a calculation unit that controls the drive circuit.
上記構成によれば、記憶部に格納された制御プログラムの内容を変更するだけで、演算部による駆動回路の制御内容を容易に調整できる。これにより、揺動ユニットの動作を迅速且つ容易に設定でき、屈曲試験を効率よく行うことができる。 According to the above configuration, the control content of the drive circuit by the arithmetic unit can be easily adjusted only by changing the content of the control program stored in the storage unit. As a result, the operation of the swing unit can be set quickly and easily, and the bending test can be efficiently performed.
本発明の各態様によれば、シート状の試験片を2つ折りにする屈曲態様で試験片の耐屈曲性を試験する場合において、屈曲試験を実施するために必要なコストの増大を防止しつつ、試験片の耐屈曲性の評価を適切に行うことができる。 According to each aspect of the present invention, when testing the bending resistance of a test piece in a bending mode in which a sheet-shaped test piece is folded in half, while preventing an increase in cost required for performing the bending test. , The bending resistance of the test piece can be appropriately evaluated.
以下、実施形態について図を参照して説明する。図1は、実施形態に係る屈曲試験機1の外観図である。図2は、図1の揺動ユニット4の斜視図である。図3は、図1の揺動ユニット4の分解図である。図2では、揺動ユニット4の揺動アーム40と連結部材41等の図示を省略している。図3では、保持具43の図示を省略している。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external view of the
屈曲試験機1は、シート状で且つ長尺状の試験片10を2つ折りにする屈曲態様で、試験片10の耐屈曲性を試験する。試験片10は、ここでは携帯電子端末やタッチパネル等の各種ディスプレイに装着されるフィルムである。試験片10の屈曲試験は、当該フィルムの品質検査項目の一つである。一例として当該フィルムは、ベース部材と、ベース部材に重ねて配置され、ベース部材よりも高硬度のハードコート部材とを有する。ベース部材とハードコート部材とは、樹脂材料からなる。
The bending
試験片10の耐屈曲性を屈曲試験機1により試験することで、試験片10と同様の構成を有する商品のフィルムがディスプレイに装着されて使用される際に、例えばフィルムがディスプレイと共に2つ折りに屈曲されたときのフィルムの耐屈曲性を評価できる。なお試験片10では、ハードコート部材は省略されてもよい。また試験片10は、前述した構成を有するものに限定されず、例えば、樹脂フィルムと薄膜ガラスとを貼り合わせてなる複合材料としての構成を有するものでもよい。この場合の試験片10も、例えば、前述したフィルムと同様に各種ディスプレイに装着される。また試験片10は、前述した用途に限定されない。
By testing the bending resistance of the
図1〜3に示すように、屈曲試験機1は、ベース2、固定ユニット3、揺動ユニット4、軸支ユニット5、駆動ユニット6、カウンタ7、制御器8、及び検出器9を備える。ベース2は、屈曲試験機1の下側で水平方向に延びている。ベース2は、各構成要素3〜8を支持する。ベース2の内部には、配線等が収容されている。本実施形態のベース2は板状であり、上面と下面とが水平に配置されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the bending
固定ユニット3と揺動ユニット4とは、ベース2の上面に並設されている。固定ユニット3は、固定台30、固定板31、及び固定具32を有する。固定台30は、ベース2に固定されて固定板31を支持する。固定板31は、シート状の試験片10が載置される第1載置面31aを有する。固定板31は、一方の面が上面となるようにベース2に固定されている。本実施形態の第1載置面31aは、この固定板31の上面である。
The fixed
固定具32は、第1載置面31aから第1載置面31aの外方へ試験片10が延びた状態で試験片10を第1載置面31aに固定する。一例として固定具32は、試験片10と重ねて配置される長尺状の板材33と、板材33を固定板31に脱着自在に固定する固定部材34とを有する。固定ユニット3は、試験片10の長手方向一端10aを板材33と固定板31との間で挟持する。固定部材34は、ここでは締結部材であり、一例としてローレットノブであるが、これに限定されない。
The
揺動ユニット4は、固定ユニット3に対して揺動可能に軸支されている。揺動ユニット4は、試験片10を2つ折りに屈曲させる動作と当該屈曲を解消する動作とを交互に繰り返し行うように、後述する揺動軸線X周りに固定ユニット3に対して揺動する。揺動ユニット4は、一対の揺動アーム40、複数の連結部材41、揺動板42、保持具43、及び一対の支持台44を有する。一対の揺動アーム40は、長尺状であり、互いに平行に配置された状態で、複数の連結部材41により連結されている。各々の揺動アーム40の長手方向一端寄りの部分には、貫通孔40aが形成されている。貫通孔40aには、軸支ユニット5の回転軸52が挿通され且つ固定される。
The
複数の連結部材41は、長尺状であり、揺動アーム40の長手方向に並設されている。連結部材41は、揺動板42と重ねて配置されている。一対の揺動アーム40と連結部材41は、揺動板42を支持する。揺動板42は、第1載置面31aと並設されて試験片10の第1載置面31aから第1載置面31aの外方へ延びた延在部分が載置される第2載置面42aを有する。連結部材41は、揺動板42の第2載置面42aとは反対側に位置している。
The plurality of connecting
保持具43は、試験片10の延在部分を第2載置面42aに沿わせた状態で保持する。本実施形態の保持具43は、揺動ユニット4の揺動に伴う第2載置面42aに沿った揺動ユニット4と試験片10との後述する相対移動を許容しながら試験片10を保持する。一例として、保持具43は、試験片10の長手方向他端10b(揺動軸線Xに垂直な一端)を第2載置面42aに沿ってスライド可能に保持する。保持具43は、第2載置面42aと対向して配置された庇部43aを有し、第2載置面42aと庇部43aとの間で試験片10を保持する。
The
保持具43は、揺動板42の第2載置面42aとは反対側の面に部分的に重ねて配置される長尺状の第1部材45と、第1部材45に重ねて配置されるシム46と、シム46に重ねて配置され、L字状断面を有する長尺状の第2部材47とを有する。第2部材47は、第2載置面42aと対向して配置される板部を有する。本実施形態では、この板部が庇部43aである。第2部材47は、固定部材49により第1部材45とシム46とに脱着自在に固定されている。固定部材49は、ここでは締結部材であり、一例として皿ボルトであるが、これに限定されない。
The
庇部43aと第2載置面42aとの間には、第2載置面42aに沿って延びるスリットSが設けられている。このスリットSには、試験片10の一部が差し込まれる。屈曲試験機1では、一例として、長尺状の試験片10の長手方向一端10a側に固定具32が配置され、他端10b側に保持具43が配置されている。スリットSの第2載置面42aに垂直な方向の幅寸法D1は、例えば、シム46の厚み寸法D2を調節することにより容易に調節される。
A slit S extending along the second mounting
スリットSの幅寸法D1は、試験片10の厚み寸法D3(図4参照)よりも大きく且つ試験片10を保持可能な範囲で適宜設定可能である。一例として、スリットSの幅寸法D1は、試験片10の厚み寸法D3よりも0.1mm以上0.5mm以下の範囲で大きい値に設定されるが、これに限定されない。
The width dimension D1 of the slit S can be appropriately set within a range larger than the thickness dimension D3 (see FIG. 4) of the
揺動ユニット4は、第1載置面31aと第2載置面42aとにわたって試験片10が載置された状態で、第1載置面31aに垂直な方向から見て第1載置面31aと第2載置面42aとの間に配置された揺動軸線X周りに、固定ユニット3に対して揺動可能に配置されている。
The rocking
一対の支持台44は、ベース2に固定されて、揺動板42と固定板31との間が最も開いた状態(以下、平坦状態とも称する。)のときに揺動板42と近接するように配置されている。支持台44の揺動アーム40との接触部位は、ゴム等の弾性部材からなる。これにより、揺動ユニット4の揺動方向が反転する際に揺動ユニット4に外力が作用しても、揺動アーム40が支持台44と接触し、弾性部材が弾性変形することで揺動ユニット4を支持台44により安定して支持できると共に、支持台44から揺動ユニット4上の試験片10に不要な衝撃が伝わるのが防止されている。本実施形態では、第1載置面31aと第2載置面42aとが最も近接して対向配置した状態(以下、最屈曲状態とも称する。)で固定ユニット3の揺動ユニット4と重なる領域の外側に、固定具32が配置されている。
The pair of
軸支ユニット5は、ベース2上で揺動ユニット4を軸支する。本実施形態では、屈曲試験機1は一対の軸支ユニット5を有し、2つの軸支ユニット5が、揺動ユニット4の揺動軸線Xに沿った両側に配置されている。軸支ユニット5は、軸支台50、軸受51、及び回転軸52を有する。軸支台50は、ベース2の上面に固定されている。軸受51は、軸支台50に設けられた貫通孔50aの内部に配置されている。回転軸52は、軸方向の一端部が軸受51に回転自在に軸支され、他端部が揺動ユニット4の揺動アーム40に固定されている。2つの回転軸52の回転軸線は、揺動軸線Xと一致する。これにより揺動ユニット4は、回転軸52の軸周りに揺動する。
The shaft support unit 5 pivotally supports the
軸支ユニット5に軸支された揺動ユニット4の被軸支部(本実施形態では、揺動アーム40の貫通孔40aが設けられた部分)は、第2載置面42aに載置された試験片10よりも揺動軸線Xに沿った方向の外方に配置されている。これにより屈曲試験機1では、試験片10の厚み方向において、試験片10と回転軸52との重なりが回避されている。
The shafted support portion of the
駆動ユニット6は、固定ユニット3に対して揺動ユニット4を揺動軸線X周りに繰り返し揺動させるように揺動ユニット4を駆動する。本実施形態の駆動ユニット6は、モータ60と駆動回路61とを有する。モータ60は、揺動ユニット4に接続されて揺動ユニット4に駆動力を伝達する。本実施形態のモータ60は、サーボモータであり、ここでは一例としてステッピングモータであるが、これに限定されない。モータ60の駆動軸62は、一対の軸支ユニット5のうちの一方の回転軸52に接続されている。これにより、モータ60の駆動軸62の回転駆動力が当該回転軸52に伝達され、当該回転軸52が、その軸周りに往復自在に回転する。駆動回路61は、モータ60を駆動する。
The drive unit 6 drives the
本実施形態の駆動回路61は、モータ60の駆動軸62の回転角度を検出するエンコーダを有する。本実施形態では、駆動軸62が回転軸52に接続され、当該回転軸52が揺動アーム40に固定されている。これにより、駆動軸62の回転角度は、揺動ユニット4の揺動軸線X周りの揺動角度θと1対1に対応する。揺動中の揺動ユニット4の位置情報は、制御器8により監視される。これにより制御器8は、揺動ユニット4の揺動回数を把握する。
The
制御器8は、駆動ユニット6を制御する。制御器8は、駆動回路61に接続されている。制御器8は、制御プログラムが格納された記憶部80と、制御プログラムに基づいて駆動回路61を制御する演算部81とを有する。一例として、演算部81は、CPUにより実現され、記憶部80は、ROM、RAM、及びHDDにより実現されている。制御プログラムは、オペレータからの入力指示により、揺動ユニット4の揺動速度、揺動回数(又は揺動時間)、及び揺動角度θの最大値を決定する。これらの項目は、オペレータの操作により、任意の値又はプリセットされた値に容易に調整される。なお、記憶部80はROM、RAM、及びHDDのうちのいずれかを有していなくてもよい。
The
屈曲試験機1は、電源スイッチSW1、開始スイッチSW2、停止スイッチSW3、原点移動スイッチSW4、非常停止スイッチSW5、及び複数の選択スイッチSW6を更に備える。スイッチSW1〜SW6は、制御器8に接続されている。電源スイッチSW1は、屈曲試験機1をオン/オフする。開始スイッチSW2は、屈曲試験機1による屈曲性試験を開始させる。停止スイッチSW3は、試験中の屈曲試験機1を停止させる。原点移動スイッチSW4は、揺動ユニット4を所定の原点位置に移動させる。非常停止スイッチSW5は、屈曲性試験1を緊急停止させる。複数の選択スイッチSW6は、制御器8のプリセットされた異なる制御内容に対応する。オペレータが特定の選択スイッチSW6を押下することにより、制御器8の駆動ユニット6に対する制御内容が選択される。各スイッチSW1〜SW6のオン/オフ状態は、制御器8により監視されている。
The bending
カウンタ7は、揺動ユニット4を揺動軸線X周りに繰り返し揺動させたときの揺動回数をカウントする。カウンタ7は、揺動ユニット4の揺動回数をカウントするカウント部70と、カウント数を表示する表示部71とを有する。カウンタ7は、スイッチSW6と共に、ベース2に設けられたパネル11に取り付けられている。
The
検出器9は、揺動ユニット4の位置(ここでは揺動軸線X周りの位置)を検出する。検出器9からの出力信号は、カウンタ7のカウント部70に送信される。この出力信号は、制御器8に監視される。検出器9は、一例として検出センサであり、ここでは可視光(赤色)を出射する光センサであるが、これに限定されず、例えば赤外線センサであってもよい。
The detector 9 detects the position of the swing unit 4 (here, the position around the swing axis X). The output signal from the detector 9 is transmitted to the
検出器9は、例えば、揺動ユニット4が原点位置にあるか否かを検出可能に配置されている。カウント部70は、検出器9の出力信号に基づいて揺動ユニット4の揺動回数をカウントする。なお屈曲試験機1は、揺動中の揺動ユニット4を異なる位置で検出可能に配置された複数の検出器9を備えていてもよい。
The detector 9 is arranged so as to be able to detect, for example, whether or not the
図4は、図1の揺動板42と固定板31との間が最も開いた状態(以下、平坦状態とも称する。)のときの試験片10を示す図である。図5は、図1の揺動板42と固定板31との間が最も閉じた状態(最屈折状態)のときの試験片10を示す図である。図4及び5に示すように、平坦状態では、揺動軸線Xは、固定板31と揺動板42との境目で且つ固定板31と揺動板42との上方で、試験片10が揺動軸線X周りに屈曲するときの試験片10の屈曲半径Rに相当する最短距離だけ第1載置面31aと第2載置面42aとから離隔して位置している。このとき一例として、第1載置面31aと第2載置面42aは、共にベース2の上面から同じ高さ位置で平行に配置される。また平坦状態では、固定板31に対する揺動板42の揺動軸線X周りの揺動角度θは0°である。
FIG. 4 is a diagram showing a
揺動板42の前記境目とは反対側の一端は、図4及び5中の外側の破線が示す半円のように沿って揺動する。揺動板42と固定板31との間が最も閉じた状態(以下、最屈曲状態とも称する。)では、揺動角度θは180°となる。最屈曲状態では、揺動板42と固定板31とは、試験片10の屈曲半径Rの2倍(2R)の最短距離をおいて平行に対向する。
One end of the rocking
このように本実施形態では、第1載置面31aと第2載置面42aとの試験片10が載置される側の間の角度(揺動角度θ)が0°以上180°以下となる範囲で、固定ユニット3に対して揺動ユニット4が揺動する。試験片10の厚み寸法D3は、揺動板42の厚み寸法に比べて非常に小さいため、揺動角度θは、第1載置面31aと第2載置面42aとにわたって載置された試験片10の屈曲角度と実質的に同等である。
As described above, in the present embodiment, the angle (swing angle θ) between the first mounting
ここで、揺動ユニット4が揺動軸線X周りに揺動するとき、第1載置面31aと第2載置面42aとの間の最短距離が平坦状態よりも長くなる過程が存在する。この過程では、第1載置面31aと第2載置面42aとにわたって載置された試験片10に対して、揺動軸線Xに垂直な方向に不要な張力が作用する場合がある。この張力は、前記最短距離の増加量に応じて大きくなる。これにより、試験片10の耐屈曲性を適切に評価するのが困難になる場合がある。
Here, when the
そこで屈曲試験機1の保持具43は、揺動ユニット4の揺動に伴う揺動ユニット4と試験片10との第2載置面42aに沿った相対移動を許容しながら試験片10を保持する。一例として保持具43は、試験片10の揺動軸線Xに垂直な一端(ここでは試験片10の長手方向他端10b)を第2載置面42aに沿ってスライド可能に保持する。これにより屈曲試験機1では、試験中の試験片10に前記張力が作用する前に、試験片10が第2載置面42aに対して相対移動する。結果として、試験片10に前記張力が作用するのが防止される。
Therefore, the
固定板31と固定台30との間には、ベース2の上面からの第1載置面31aの高さ位置を調節する第1スペーサ(不図示)が配置されている。また揺動板42と連結部材41との間には、平坦状態のときのベース2の上面からの第2載置面42aの高さ位置を調節するための第2スペーサ48が配置されている。
A first spacer (not shown) for adjusting the height position of the first mounting
固定板31は、第1スペーサを介して固定台30に脱着自在に固定されている。揺動板42は、第2スペーサ48を介して連結部材41に脱着自在に固定されている。第1スペーサと第2スペーサ48は、ここではワッシャであるが、これに限定されない。
The fixing
屈曲試験機1では、第1スペーサと第2スペーサ48との各厚み寸法を調節することで、平坦状態のときの第1載置面31aと第2載置面42aとが同一面内に配置されるように、固定ユニット3と揺動ユニット4とが配置されている。また、第1スペーサと第2スペーサ48との各厚み寸法を調節することで屈曲半径Rが調節される。即ち屈曲試験機1は、当該屈曲半径Rを調節可能に、固定ユニット3に対する揺動ユニット4の位置を調整する調節部材として、第1スペーサと第2スペーサ48とを備える。
In the bending
次に、屈曲試験機1を用いて試験片10の屈曲試験を行う方法を例示する。オペレータは、まずスイッチSW1,SW4を押下し、揺動ユニット4を原点位置(揺動角度θ=180°となる位置)に移動させることで、屈曲試験機1を初期状態とする。この状態で、シート状の試験片10の一端10aを固定具32により第1載置面31aに固定すると共に、試験片10の他端10bを保持具43のスリットSに差し込む。
Next, a method of performing a bending test of the
次にオペレータは、制御器8により駆動ユニット6を制御する制御内容(揺動ユニット4の揺動速度、揺動回数(又は揺動時間)、揺動角度θの最大値等)を設定する。本実施形態では、オペレータは複数の選択スイッチSW6中の特定の選択スイッチSW6を押下することで、この設定を行う。またオペレータは、カウンタ7のカウント数をゼロに初期設定する。この状態でオペレータは、開始スイッチSW2を押下する。
Next, the operator sets the control content (the swing speed of the
これにより制御器8は、制御プログラムに基づき、駆動回路61に所定の回転角度及び回転速度でモータ60を駆動させることで、屈曲試験機1に取り付けられた試験片10の屈曲試験を開始する。カウンタ7のカウント部70は、検出器9の検出信号に基づいて、揺動ユニット4の揺動回数(往復回数)を表示部71にリアルタイムで表示する。
As a result, the
試験中、第1載置面31aと第2載置面42aとにわたって載置された試験片10の屈曲部分は、マンドレル等の軸部材に巻き付けられないため、当該部分の試験中の様子が軸部材に邪魔されずに外部から容易に視認される。また、揺動ユニット4の揺動方向が反転する際に揺動ユニット4に外力が作用しても、揺動ユニット4が支持台44により安定して支持されると共に、支持台44の弾性部材が弾性変形することで、揺動ユニット4上の試験片10に不要な衝撃が伝わるのが防止される。
During the test, the bent portion of the
次に制御器8は、揺動ユニット4の揺動回数(又は揺動時間)が、予め設定された上限値に達したか否かを、揺動回数をカウントして判定する。制御器8は、揺動ユニット4の揺動回数(又は揺動時間)が上限値に達したと判定すると、揺動ユニット4を停止させるように駆動回路61を制御する。これにより屈曲試験が終了する。また制御器8は、試験中にオペレータが停止スイッチSW3を押下した場合にも、揺動ユニット4を停止させるように駆動回路61を制御する。
Next, the
この屈曲試験では、例えば試験中に試験片10が破断した時点や、試験中に試験片10にクラックが入った時点が、試験片10の寿命である。従って、例えば試験片10の寿命までの屈曲回数又は屈曲時間を試験片10の耐屈曲性の評価項目とすることができる。
In this bending test, for example, the life of the
以上説明したように、屈曲試験機1によれば、固定ユニット3に対して揺動ユニット4が揺動することにより、固定ユニット3と揺動ユニット4との各載置面31a,42aにわたって載置されたシート状の試験片10が、各載置面31a,42aが対向して重なる方向に屈曲される。このため、試験片10を厚み方向に屈曲する態様で屈曲試験を行うことができる。よって、試験片10を2つ折りにする屈曲態様での試験片10の耐屈曲性を適切に評価できる。
As described above, according to the bending
また、試験中にマンドレル等の軸部材に巻き付ける必要がないため、試験片10が軸部材により損傷するのを防止できる。また、揺動ユニット4の揺動に伴う揺動ユニット4と試験片10との第2載置面42aに沿った相対移動が許容されるので、試験片10に対して、揺動軸線Xに垂直な方向に不要な張力が作用するのが防止される。よって、屈曲試験を適切に行うことができる。
Further, since it is not necessary to wind the
また保持具43は、試験片10の揺動軸線Xに垂直な一端を第2載置面42aに沿ってスライド可能に保持する。これにより、試験中の試験片10に対して、前記張力が作用するのを良好に防止でき、正確な試験結果を得ることができる。また、複雑な機構や構造等を用いなくても比較的簡素な構造で前記張力が試験片に作用するのを防止できる。よって、屈曲試験を実施するために必要なコストが増大するのを防止できる。
Further, the
また保持具43は、第2載置面42aと対向して配置された庇部43aを有し、第2載置面42aと庇部43aとの間で試験片10を保持する。これにより、比較的簡素な構造で、試験中に試験片10に不要な前記張力が作用するのを防止しながら、試験片10を保持できる。
Further, the
また屈曲試験機1では、軸支ユニット5に軸支された揺動ユニット4の被軸支部が、第2載置面42aに載置された試験片10よりも揺動軸線Xに沿った方向の外方に配置されている。これにより、試験中に揺動ユニット4の被軸支部が試験片10と干渉するのを防止でき、試験片10を厚み方向に屈曲する態様で良好に屈曲試験を行うことができる。
Further, in the bending
また屈曲試験機1は、揺動ユニット4を揺動軸線X周りに繰り返し揺動させたときの揺動回数をカウントするカウンタ7を備えている。これにより、長時間にわたって試験片10を試験する場合でも、揺動回数をカウンタ7により自動で容易に把握できる。
Further, the bending
また屈曲試験機1では、第1載置面31aと第2載置面42aとにわたって載置された試験片10が揺動ユニット4の揺動に伴って揺動軸線X周りに屈曲するときの試験片10の屈曲半径Rを調節可能に、固定ユニット3に対する揺動ユニット4の位置を調整する調節部材(第1スペーサ及び第2スペーサ48)を備える。このような調節部材を用いることにより、試験片10が厚み方向に屈曲する態様を詳細に調整でき、目的に応じた屈曲試験を良好に行うことができる。
Further, in the bending
また屈曲試験機1では、第1載置面31aと第2載置面42aとの試験片10が載置される側の間の角度θが0°以上180°以下となる範囲で、固定ユニット3に対して揺動ユニット4が揺動する。これにより、広範囲にわたって試験片10を厚み方向に屈曲でき、屈曲試験の設定幅を拡大できる。
Further, in the bending
また第1載置面31aと第2載置面42aとが最も近接して対向配置された状態で固定ユニット3の揺動ユニット4と重なる領域の外側に、固定具32が配置されている。これにより、固定具32が揺動ユニット4と干渉するのを防止できるため、屈曲試験の設定幅を更に拡大できる。
Further, the
また屈曲試験機1は、固定ユニット3に対して揺動ユニット4を揺動軸線X周りに繰り返し揺動させるように揺動ユニット4を駆動する駆動ユニット6と、揺動ユニット4の揺動軸線X周りの位置を検出する検出器と、駆動ユニット6を制御する制御器8とを備える。これにより屈曲試験を自動化でき、長時間にわたって試験を行い易くすることができる。また検出器を用いることで、試験片10を常に一定の角度で屈曲でき、屈曲試験を適切に行うことができる。
Further, the bending
また駆動ユニット6は、揺動ユニット4に駆動力を伝達するモータ60と、モータ60を駆動する駆動回路61とを有し、制御器8は、制御プログラムが格納された記憶部80と、制御プログラムに基づいて駆動回路61を制御する演算部81とを有する。この構成によれば、記憶部80に格納された制御プログラムの内容を変更するだけで、演算部81による駆動回路61の制御内容を容易に調整できる。これにより、揺動ユニット4の動作を迅速且つ容易に設定でき、屈曲試験を効率よく行うことができる。
Further, the drive unit 6 has a
本発明は、実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその構成を変更、追加、又は削除することができる。保持具43は、揺動軸線Xに垂直な試験片10の2辺を保持するように設けられていてもよい。また、揺動軸線Xの延びる方向に試験片10を横断するように揺動ユニット4に長尺部材を設け、この長尺部材を保持具として用いることで、第2載置面42aに載置された試験片10の部分を保持してもよい。この場合、長尺部材が揺動ユニット4の揺動角度θを必要以上に狭めないように留意する。
The present invention is not limited to the embodiments, and its configuration can be changed, added, or deleted without departing from the spirit of the present invention. The
また駆動回路61は、検出器9を兼ねていてもよい。上記本実施形態では、駆動軸62が一方の回転軸52に接続され、当該回転軸52が揺動アーム40に固定されている。これにより、駆動軸62の回転角度は、揺動ユニット4の揺動角度θと1対1に対応する。従って駆動回路61は、モータ60が接続された揺動ユニット4の揺動軸線X周りの位置を検出する検出器9を兼ねることができる。また、試験中の試験片10に作用する前記張力が無視できる場合等には、例えばシム46の厚み寸法を小さくしたり、シム46を省略することで、保持具43により試験片10を揺動ユニット4に固定してもよい。
Further, the
また上記実施形態では、制御プログラムにより揺動ユニット4の揺動回数の上限値を予め設定しておき、制御器8が当該揺動回数をカウントする例を示したが、これに限定されない。例えば制御器8は、揺動ユニット4の揺動回数(又は揺動時間)が、予め設定された上限値に達したか否かを、検出器9の検出信号から判定してもよい。また、カウンタ7にカウント上限数をプリセットしておき、カウンタ7がカウントする数がカウント上限数に達したとき、カウンタ7がその旨を示す出力信号を制御器8に出力してもよい。この場合、制御器8は当該出力信号を受信することで、揺動ユニット4の揺動回数を把握できる。
Further, in the above embodiment, the upper limit value of the number of swings of the
また上記実施形態では、エンコーダを利用したクローズドループ方式によりモータ60が駆動回路61により駆動される例を示した。モータ60がステッピングモータである場合、駆動回路61はエンコーダを有さず、制御器8が駆動回路61にモータ60の駆動軸62を所定の回転角度だけ回転させるように駆動回路61を制御することで、モータ60が駆動回路61により駆動されてもよい。この場合、制御器8は、例えばオープンループ方式により、駆動軸62の回転角度の大きさに比例したパルス数のパルス信号を駆動回路61に与えることで、モータ60が駆動回路61により駆動されてもよい。当該方式では、制御器8が揺動ユニット4の位置情報を監視することは不要となる。
Further, in the above embodiment, an example is shown in which the
X 揺動軸線
1 屈曲試験機
3 固定ユニット
4 揺動ユニット
5 軸支ユニット
6 駆動ユニット
7 カウンタ
8 制御器
9 検出器
10 試験片
31a 第1載置面
32 固定具
42a 第2載置面
43 保持具
43a 庇部
48 第2スペーサ(調節部材)
60 モータ
61 駆動回路
80 記憶部
81 演算部
60
Claims (10)
前記第1載置面と並設されて前記試験片の前記第1載置面から前記第1載置面の外方へ延びた延在部分が載置される第2載置面と、前記試験片の前記延在部分を前記第2載置面に沿わせた状態で保持する保持具とを有し、前記第1載置面と前記第2載置面とにわたって前記試験片が載置された状態で、前記第1載置面に垂直な方向から見て前記第1載置面と前記第2載置面との間に配置された揺動軸線周りに、前記固定ユニットに対して揺動可能に配置された揺動ユニットと、
前記揺動ユニットを軸支する軸支ユニットと、を備え、
前記保持具は、前記揺動ユニットの揺動に伴う前記揺動ユニットと前記試験片との前記第2載置面に沿った相対移動を許容しながら前記試験片を保持する、屈曲試験機。 The test piece is mounted on the first mounting surface on which the sheet-shaped test piece is placed, and in a state where the test piece extends from the first mounting surface to the outside of the first mounting surface. A fixing unit having a fixture to be fixed to the mounting surface,
A second mounting surface on which an extending portion extending from the first mounting surface of the test piece to the outside of the first mounting surface, which is juxtaposed with the first mounting surface, and the above. It has a holder that holds the extending portion of the test piece along the second mounting surface, and the test piece is placed over the first mounting surface and the second mounting surface. In this state, with respect to the fixed unit, around the swing axis arranged between the first mounting surface and the second mounting surface when viewed from a direction perpendicular to the first mounting surface. A swinging unit arranged so that it can swing,
A shaft support unit that supports the swing unit and a shaft support unit are provided.
The holder is a bending tester that holds the test piece while allowing relative movement of the rocking unit and the test piece along the second mounting surface as the rocking unit swings.
前記揺動ユニットの前記揺動軸線周りの位置を検出する検出器と、
前記駆動ユニットを制御する制御器と、を備える、請求項1〜8のいずれか1項に記載の屈曲試験機。 A drive unit that drives the swing unit so as to repeatedly swing the swing unit around the swing axis with respect to the fixed unit.
A detector that detects the position of the rocking unit around the rocking axis, and
The bending tester according to any one of claims 1 to 8, further comprising a controller for controlling the drive unit.
前記制御器は、制御プログラムが格納された記憶部と、前記制御プログラムに基づいて前記駆動回路を制御する演算部とを有する、請求項9に記載の屈曲試験機。 The drive unit includes a motor that transmits a driving force to the swing unit and a drive circuit that drives the motor.
The bending tester according to claim 9, wherein the controller has a storage unit in which a control program is stored and a calculation unit that controls the drive circuit based on the control program.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019106551A JP2020201058A (en) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | Bending tester |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN116124609A (en) * | 2022-11-28 | 2023-05-16 | 荣耀终端有限公司 | Electronic product and battery bending and flattening test equipment and method |
-
2019
- 2019-06-06 JP JP2019106551A patent/JP2020201058A/en active Pending
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