JP2510258Y2 - 材料試験機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、能率的かつ安全に試験荷重を負荷すること
のできる材料試験機に関する。

［従来の技術］ ベッドに立設したねじ棹にクロスヘッドを昇降可能に
取り付けるとともに、ベッドに設けた油圧装置によって
テーブルをクロスヘッドと独立に昇降させるようにした
万能材料試験機がある。

この種の試験機で例えば圧縮試験を行なう場合は、ク
ロスヘッドに設けた上部圧盤とテーブルに設けた下部圧
盤との間で試験片に圧縮荷重を負荷するが、実際に試験
荷重を負荷する前にクロスヘッドを試験片に向って下降
させ、上部圧盤が試験体に接触する直前でクロスヘッド
の下降を一旦停止させてゆっくりと接触させる操作が必
要である。この調整操作は、（１）クロスヘッドの移動
を目視しながら駆動装置を0N-OFFしたり、（２）テーブ
ルとクロスヘッド間の試験体の高さに応じた位置にリミ
ットスイッチを設け、このリミットスイッチで下降を停
止させるようにしたり、（３）上部圧盤とクロスヘッド
の間にギャップを設けておき、圧盤が試験体に接触する
ことによりリミットスイッチが作動して下降を停止させ
るようにして行なわれている。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記した従来の調整操作方法では、下記のような問題
点があった。（１）の場合は操作者が目視によって停止
操作を行なうため、接触直前の位置よりも早く停止させ
たり、試験体に衝突させたりする事態が生じ、操作性が
悪く試験体を破壊したり試験機を故障させる原因となっ
ていた。（２）の場合は、高さの異なる種々の試験体の
高さに応じてリミットスイッチを設定する位置を調節し
なければならず、作業が煩雑で操作性が悪かった。
（３）の場合は、荷重の零調整を正確に行なうのが難し
く、またギャップを設けて設置することから圧盤のおさ
まりが悪かった。

そこで本考案は、前記調整を操作性よく行なえるとと
もに、試験体の破壊、試験機の故障等を生じさせないよ
うな材料試験機を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は上記問題点を解決するために、次のような構
成を採用した。

すなわち、本考案にかかる材料試験機は、テーブルと
クロスヘッドを備え、クロスヘッドとテーブルの間に保
持された試験片に試験荷重を負荷するようにした材料試
験機において、テーブル側負荷部材に設けられた試験片
を検出する光電センサを前記クロスヘッド側に設けると
ともに、該光電センサの検出結果に基づいて、クロスヘ
ッド側負荷部材が前記試験片に接触する直前で前記クロ
スヘッド又はテーブルの駆動速度を低下させるか又は停
止させる駆動制御手段を設けたことを特徴とする。

［作用］ クロスヘッド若しくはテーブルを移動させて両者間の
試験空間を調整する際に、テーブル側に設けられた試験
片の端部がクロスヘッド側に設けられた光電センサの光
路を遮ぎると、光電センサが試験片を検出し、該試験片
が上部圧盤等クロスヘッド側の部材に接触する直前にク
ロスヘッド若しくはテーブルの駆動を停止する。

［実施例］ 第１図は本考案の実施例を示す図で、材料試験機１
は、ベッド２に立設したねじ棹3,3′にナット5,5′を介
してクロスヘッド６が取り付けられている。ベッド２に
はシリンダ７が固定され、シリンダ７にはめ込まれたラ
ム８にテーブル10が取り付けられている。

クロスヘッド６には昇降モータ12が取り付けられてお
り、モータを差動させることによりモータの回転軸に設
けた図示しないウォームがウォームホイールを回転さ
せ、ウォームホイールに螺合するねじ棹3,3′に沿って
クロスヘッド６が昇降する。このクロスヘッド６の変位
はパルスエンコーダ13によって検出されるモータの回転
軸の回転数とねじ棹のピッチとから検出される。一方テ
ーブル10もラム８の上昇により上昇し、この変位は、差
動トランス式の変位検出器14によって検出される。

クロスヘッド６の中央下面部には、クロスヘッド側負
荷部材としての上部圧盤16が設けられるとともに、テー
ブル10の中央上面部にはテーブル側負荷部材としての下
部圧盤17が設けられており、これら両圧盤によって下部
圧盤17上に設置された試験片18に試験荷重を負荷する。
この荷重は、上部圧盤16に設けたロードセル19によって
検出される。

クロスヘッド６の下面左右端部のねじ棹3,3′を挟む
位置には第２図に示すように、光電センサ21,22および2
3,24（21,23は発光素子,22,24は受光素子）が一組ず
つ、上部圧盤16の直下を投光路が交差するように設けら
れている。該光電センサ21,22および23,24は、クロスヘ
ッド６が下降し、上部圧盤16が試験片18に接触する直前
に試験片18によって投光路が遮ぎられることにより作動
する。光電センサが作動することにより、試験片18の上
部圧盤16への接近が検知され、その検知信号が試験機制
御装置（駆動制御手段）25へ出力される。試験機制御装
置25は、テーブル等各部の移動を制御するとともに、変
位検出信号および荷重検出信号が入力してデータ処理を
行なう装置であり、該光電センサからの検知信号が入力
すると直ちにクロスヘッド６の移動を停止させる。

このように上記実施例装置では、クロスヘッド６を移
動させ試験片の高さに合わせて試験空間を調整する際
に、クロスヘッド６に設けた上部圧盤16が試験片18に接
触する直前で試験片18が光電センサの光路を遮ぎり、こ
の時点で制御装置25からクロスヘッド６の下降停止指令
が出されるので、上部圧盤が試験片に衝突することがな
くなり、試験片を破壊したり試験機を破損させる事態が
生じない。かかる停止動作は高さの異なる種々の試験片
であっても、一律に上部圧盤が試験片に接触する直前の
時点で行なわれるので、従来のように試験片ごとにリミ
ットスイッチの設置等を行なう作業が不要となり、試験
空間調整の操作を能率的に行なうことができる。また、
クロスヘッドの下降停止信号の出力を、タイマ等の遅延
回路によって自由に設定できるようにしておけば、遅延
時間を適当に設置することにより、光電センサが試験片
の接近を検知して後上部圧盤が試験片に接触する直前ま
でのクロスヘッドの下降停止位置を調整することがで
き、試験を開始する前の荷重の零調整も行なうことがで
きるようになる。また、操作者が誤まって試験片と上部
圧盤間に手を入れても、クロスヘッドの下降が停止され
るので安全に試験を行なうことができる。

上記実施例では、光電センサは透過形のものを使用し
たが、反射形のもの等を使用することができる。また、
曲げ抗折試験を行なう場合には、支点（ポンチ）と試験
片の接触位置の設定もでき、引張試験を行なう場合はク
ロスヘッドに設けたつかみ歯と試験片のつかみ位置の設
定も行なうことができる。光電センサは１個でもよい
が、図示例のような２個の場合それぞれの高さを変えて
２段検出方式とし速度を２段で制御するようにすること
もできる。

［考案の効果］ 上記説明から明らかなように、本考案にかかる材料試
験機によれば、試験空間の調整を試験片の種類に関係な
く能率よく行なうことができ、試験片の破壊、試験機の
故障等を生じさせず安全に試験荷重を負荷することがで
きるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の構成を示す図、第２図は要部
の構成を示す図である。 ６……クロスヘッド、10……テーブル 16……上部圧盤、17……下部圧盤 18……試料片 21,22,23,24……光電センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−167436（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−250512（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−100096（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−182142（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−95543（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭52−17349（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭61−16508（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭61−20512（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】テーブルとクロスヘッドを備え、クロスヘ
   ッドとテーブルの間に保持された試験片に試験荷重を負
   荷するようにした材料試験機において、テーブル側負荷
   部材に設けられた試験片を検出する光電センサを前記ク
   ロスヘッド側に設けるとともに、該光電センサの検出結
   果に基づいて、クロスヘッド側負荷部材が前記試験片に
   接触する直前で前記クロスヘッド又はテーブルの駆動速
   度を低下させるか又は停止させる駆動制御手段を設けた
   ことを特徴とする材料試験機。