JP2594057Y2 - 材料試験装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、搬送された試験片の両
端部を一対のつかみ具で把持して試験を行う材料試験装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】試験片ストッカーから搬送
装置にて試験片を１枚づつ試験機本体に搬送し、搬送さ
れた試験片の上下端部を上下一対のつかみ具で把持し、
この状態で上下つかみ具を離接させて引張試験などを行
う材料試験装置が知られている。この種の材料試験装置
においては、試験片の把持代（つかみ具によって把持さ
れる部分の長さ）が試験片全体の長さによって異なり、
この把持代が適正でなかったり、あるいは上下一定でな
い場合には試験精度の低下を招く。そこで従来は、試験
に供する試験片の長さが変わるたびに試験を中断して人
手によりつかみ具間隔の調整を行い、試験片の上下の把
持代が適正になるようにしているが、人手による作業で
は手間がかかり、また連続して試験が行えずに試験効率
が低下し、さらには正確性に欠けるという問題がある。

【０００３】本考案の目的は、試験片の長さに応じて自
動的につかみ具間の間隔を調整し、いかなる長さの試験
片でも把持代が適正になるようにした材料試験装置を提
供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本考案は、第１および第
２のつかみ具を開閉して試験片を把持／解除する開閉手
段と、第１および第２のつかみ具を互いに離接させる離
接手段とを備え、搬送手段により搬送された試験片の両
端を第１および第２のつかみ具でそれぞれ把持させて両
つかみ具を互いに離接させることにより試験を行う材料
試験装置に適用される。そして、把持すべき試験片の長
さを認識する認識手段と、開状態の第１および第２のつ
かみ具の間に搬送されてきた試験片に対して、前記第１
のつかみ具を閉じて試験片の一端側を把持し、認識した
試験片の長さに基づいて試験片の他端側の把持代が所定
量となるように両つかみ具の間隔を調整した後、第２の
つかみ具を閉じて試験片の他端側を把持し、第１のつか
み具を開いて試験片の把持を解除し、認識された試験片
の長さに基づいて試験片の一端側の把持代が所定量とな
るように両つかみ具の間隔を調整した後、第１のつかみ
具を閉じて試験片の一端側を把持すべく開閉手段および
離接手段を制御する制御手段とを具備し、これにより上
記問題点を解決する。

【０００５】

【作用】搬送手段により試験片が搬送されると、まず第
１のつかみ具が閉じて試験片の一端側が把持される。次
に、認識した試験片の長さに基づいて試験片の他端側の
把持代が所定量となるように両つかみ具の間隔が調整さ
れ、その後に第２のつかみ具が閉じて試験片の他端側が
把持される。これにより試験片他端側の把持代が適正と
なる。次に、第１のつかみ具が開いて試験片の把持が解
除され、認識された試験片の長さに基づいて試験片の一
端側の把持代が所定量となるように両つかみ具の間隔が
調整される。その後、第１のつかみ具が閉じて試験片の
一端側が把持される。これにより試験片一端側の把持代
も適正となる。

【０００６】

【実施例】図１〜図６により本考案の一実施例を説明す
る。図１は本考案に係る材料試験装置の構成を示してい
る。テーブル１１には一対のねじ棹１２が立設され、そ
の上部にはクロクヨーク１３が横架されている。各ねじ
棹１２にはクロスヘッド１４の両端が螺合され、ねじ棹
１２の回転によりこのクロスヘッド１４が昇降する。ク
ロスヘッド１４の下面には上部つかみ具１５が、テーブ
ル１１の上面には下部つかみ具１６が互いに同軸で対向
配置され、これらの上下つかみ具１５，１６は、例えば
エアシリンダ（不図示）によって開閉可能なつかみ歯を
備えている。各つかみ歯を閉じることにより上下つかみ
具１５，１６に試験片ＴＰの両端が把持され、引張試験
が行われる。

【０００７】試験片ＴＰは複数種類の長さのものが予め
図２に示すストッカー２１内に積層されて収納されてい
る。図２の例では、長い試験片ＴＰ_Lが複数枚積層され
るとともに、その上部に短い試験片ＴＰ_Sが複数枚積層
されており、各試験片ＴＰ_L，ＴＰ_Sは、一端がストッカ
ー２１の一方の内壁に接触するよう位置決めされる。こ
こで、試験片ＴＰをつかみ具１５，１６に把持する際の
把持代は試験片の長さによって異なり、例えば短い試験
片ＴＰ_Sであれば、図３に示すように把持代Ｌは比較的
短くてよいが、長い試験片の場合には図６（ｅ）に示す
ように把持代Ｌを長くとる必要がある。

【０００８】図２の２２は、試験片ＴＰ_L，ＴＰ_Sを上下
つかみ具１５，１６に搬送する周知の搬送装置であり、
一対の吸着部２２ａ，２２ｂにてストッカー２１内の最
上段の試験片ＴＰを吸着し、これを例えば図３に示すよ
うにつかみ具１５，１６の各つかみ歯間に搬送する。吸
着部２２ａ，２２ｂによる吸着位置は、試験片ＴＰの長
さによらず常に一定である。

【０００９】図１において、３１は材料試験時のシーケ
ンスを制御する制御回路であり、この制御回路３１に
は、ねじ棹駆動用のモータ３２および搬送装置２２の駆
動機構３３が接続されるとともに、つかみ歯開閉用の空
圧回路３４内に設けられたコントロールバルブも接続さ
れる。さらに、試験に必要なデータを入力したり、試験
開始を指令するための操作部３５も制御回路３１に接続
される。

【００１０】次に、図４〜図６も参照して実施例の動作
を説明する。試験開始に先立って操作者は、操作部３５
から試験片ＴＰの長さおよび本数を各試験片ＴＰごとに
入力し、次いで試験開始の操作を行う。これにより制御
回路３１内で図４のプログラムが起動される。制御回路
３１は、まずステップＳ１で駆動機構３３を介して搬送
装置２２を駆動し、ストッカー２１内の最上段の試験片
ＴＰを吸着させ、試験機本体１０に搬送せしめる。搬送
された試験片ＴＰは上下つかみ具１５，１６のつかみ歯
間に上下端部がそれぞれ挿通される。

【００１１】ステップＳ２では、つかみ具の位置調整が
必要か否かを判定する。すなわち制御回路３１には、操
作部３５から試験片ＴＰの長さと本数が予め入力されて
いるので、この入力情報に基づいて現在搬送された試験
片ＴＰの長さを認識し、現在のつかみ具間隔で試験片Ｔ
Ｐを適正な把持代で把持できるか否かを判断する。例え
ば図３のように、現在のつかみ具間隔が搬送された試験
片ＴＰと適合していればステップＳ２は否定され、ステ
ップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、空圧回路３４
内のコントロールバルブを切換えてエアシリンダを駆動
し、上下つかみ具１５，１６のつかみ歯を閉じて試験片
ＴＰの両端部を把持させる。その後、搬送装置２２を退
避させてからステップＳ９に進む。

【００１２】ステップＳ９では、ねじ棹駆動用のモータ
３２により一対のねじ棹１２を回転させ、クロスヘッド
１４を上昇させる。これにより上部つかみ具１５が上昇
して試験片ＴＰに引張荷重が与えられる。１本の試験片
ＴＰの引張試験が終了すると、ステップＳ１０でつかみ
具間隔を元の状態に復帰させてステップＳ１１に進み、
全ての試験片ＴＰの引張試験が終了したか否かを試験片
ＴＰの本数データから判定する。ステップＳ１１が否定
されるとステップＳ１に戻り、肯定されると処理を終了
させる。

【００１３】一方、上記ステップＳ２でつかみ具の位置
調整が必要と判定された場合にはステップＳ３に進む。
ここで、上述したように搬送装置２２の吸着部２２ａ，
２２ｂによる吸着位置は試験片ＴＰの長さによらず常に
一定であるから、例えば短い試験片ＴＰ_Sの引張試験が
全て終了した後に長い試験片ＴＰ_Lが搬送された場合、
そのままつかみ具１５，１６にて試験片ＴＰ_Lを把持す
ると、図５に示すように上下の把持代が異なってしま
い、試験精度が悪化する。

【００１４】そこで、まずステップＳ３において図６
（ａ）に示すように、搬送装置２２に試験片ＴＰが吸着
されたままの状態で上部つかみ具１５を閉じて試験片Ｔ
Ｐの上端部を把持し、次にステップＳ４で試験片下端部
の把持代が適正となるように上部つかみ具１５を駆動す
る。すなわち、制御回路３１内には、試験片ＴＰの長さ
と把持代とを対応づけたテーブルが予め格納されてお
り、このテーブルから現在の試験片ＴＰに応じた把持代
を選択する。そして、現在の上部つかみ具１５の位置と
試験片の長さにに基づいて、選択された把持代を得るた
めの上部つかみ具１５の駆動量および駆動方向を求め、
これらに基づいてモータ３２によりクロスヘッド１４、
つまり上部つかみ具１５を駆動する。ここでは、図６
（ｂ）に示すようにつかみ具１５を所定量だけ上昇させ
ることになる。

【００１５】次に、ステップＳ５で図６（ｃ）に示すよ
うに下部つかみ具１６を閉じて試験片の下端部を把持す
るとともに、ステップＳ６で上部つかみ具１５を開く。
ステップＳ７では、試験片上端部の把持代が適正となる
ように上部つかみ具１５を駆動する。ここでは図６
（ｄ）に示すようにつかみ具１５を所定量下降させる。
次いでステップＳ８において、図６（ｅ）に示すように
上部つかみ具１５を閉じて試験片ＴＰの上端部を把持す
る。これにより試験片上下端部が共に適正な把持代で把
持される。その後、搬送装置２２を退避させてから上記
ステップＳ９に進んで引張試験を行う。

【００１６】以上の手順によれば、搬送装置２２によっ
て搬送された試験片ＴＰの長さとつかみ具１５，１６の
間隔とが適合しない場合、つまりそのつかみ具間隔では
試験片ＴＰを適正な把持代で把持できない場合には、制
御回路３１においてその旨が認識され、試験片ＴＰの上
下端部が適正な把持代で把持できるようにつかみ具間隔
が自動的に調整される。したがって、異なる長さの試験
片ＴＰが混在する場合でも途中で中断する事なく連続的
に試験が行え、試験効率の向上が図れる。また人手でつ
かみ具間を調整する場合と比べて正確な調整が行え、試
験精度の向上が図れる。

【００１７】以上の実施例の構成において、上部つかみ
具１５が第１のつかみ具を、下部つかみ具１６が第２の
つかみ具を、空圧回路３４が開閉手段を、モータ３２，
ねじ棹１２およびクロスヘッド１４が離接手段を、搬送
装置２２が搬送手段を、制御回路３１が認識手段および
制御手段をそれぞれ構成する。

【００１８】なお以上では、２種類の長さの試験片を用
いた例を示したが、３種類以上の試験片を用いた場合で
も、それらの試験片の長さと本数を入力することにより
同様の制御が行える。また、つかみ具の位置調整を行う
場合に上部つかみ具を駆動するようにしたが、下部つか
み具を駆動したり、双方のつかみ具を駆動してもよい。
さらに、全ての試験片の一端がストッカー内の一方の内
壁に接触するように試験片を積層したが、例えばスペー
サなどを用いて各試験片を同軸で積層するようにしても
よい。この場合も試験片の長さを認識することにより正
確な把持代を得るためのつかみ具駆動量を演算して上述
と同様の制御を行うことができる。また縦型の材料試験
装置にて説明したが、横型の材料試験装置にも本発明を
適用できる。さらに引張試験装置に限定されず、例えば
圧縮試験を行うものにも本考案を同様に適用できる。さ
らにまた以上では、つかみ具間隔のみを調整して試験片
が適正な把持代で把持されるようにしたが、つかみ具間
隔を調整しかつ搬送装置２２を適宜昇降させることによ
り適正な把持を得るようにしてもよい。

【００１９】

【考案の効果】本考案は以上のように構成したから、試
験片の長さに応じて自動的につかみ具間の間隔が調整さ
れ、いかなる長さの試験片でも把持代を適正とすること
ができる。したがって、人手によりつかみ具間隔を調整
していた従来と比べて試験効率および試験精度の向上が
図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る材料試験装置の構成を示す図。

【図２】ストッカー内の試験片収納状態を示す斜視図。

【図３】短い試験片をつかみ具に把持させた状態を示す
図。

【図４】実施例の動作を説明するフローチャート。

【図５】試験片上下端部の把持代が異なる状態を示す
図。

【図６】試験片を把持する際のつかみ具位置調整の順序
を説明する図。

【符号の説明】

１１ テーブル １２ ねじ棹 １３ クロスヨーク １４ クロスヘッド １５ 上部つかみ具 １６ 下部つかみ具 ２１ ストッカー ２２ 搬送装置 ３１ 制御回路 ３２ ねじ棹駆動ようモータ ３３ 搬送装置駆動機構 ３４ 空圧回路 ３５ 操作部 ＴＰ，ＴＰ_L，ＴＰ_S 試験片

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１および第２のつかみ具を開閉して試
   験片を把持／解除する開閉手段と、前記第１および第２
   のつかみ具を互いに離接させる離接手段とを備え、搬送
   手段により搬送された試験片の両端を前記第１および第
   ２のつかみ具でそれぞれ把持させて両つかみ具を互いに
   離接させることにより試験を行う材料試験装置におい
   て、把持すべき試験片の長さを認識する認識手段と、開
   状態の第１および第２のつかみ具の間に搬送されてきた
   試験片に対して、前記第１のつかみ具を閉じて試験片の
   一端側を把持し、前記認識した試験片の長さに基づいて
   前記試験片の他端側の把持代が所定量となるように両つ
   かみ具の間隔を調整した後、前記第２のつかみ具を閉じ
   て前記試験片の他端側を把持し、前記第１のつかみ具を
   開いて前記試験片の把持を解除し、前記認識された試験
   片の長さに基づいて前記試験片の一端側の把持代が所定
   量となるように両つかみ具の間隔を調整した後、第１の
   つかみ具を閉じて前記試験片の一端側を把持すべく前記
   開閉手段および離接手段を制御する制御手段とを具備す
   ることを特徴とする材料試験装置。