JP3427536B2 - 材料試験機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、一対のつかみ具の試験
片把持空間が試験機の前方に開口するようにした材料試
験機に関する。 【０００２】 【従来の技術】図７は従来の材料試験機の一例を示す。
この材料試験機は、試験片の両端を把持する一対のつか
み具５１，５２と、この一対のつかみ具５１，５２の試
験片把持空間ＳＰが試験機の前方に開口するように一対
のつかみ具５１，５２を保持し、その一対のつかみ具５
１，５２の間隔を変更して試験片を負荷する負荷機構Ｌ
Ｍと、指令スイッチ（不図示）からの開閉指令に応じて
つかみ具５１，５２の開閉を制御する制御回路（不図
示）とを備える。 【０００３】負荷機構ＬＭは、ラムシリンダ６１と、こ
のラムシリンダ６１により上下動するテーブル６２と、
このテーブル６２の対角線位置に立設された一対の支柱
６３と、一対の支柱６３の上端の間に設けられた上クロ
スヘッド６４と、テーブル６２を貫通して支柱６３とは
異なる対角線位置に立設されたねじ棹６５と、このねじ
棹６５に螺合するナットが内蔵され、そのナットを回転
することにより位置を変更可能な下クロスヘッド６６と
から構成される。 【０００４】上下クロスヘッド６４，６６にはそれぞれ
油圧式つかみ具５１，５２が装着されているが、試験片
の着脱操作性を向上させるために、つかみ具の把持空間
ＳＰは試験機の前方に開口している。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】このような材料試験機
を１人の作業者が操作する場合は問題ないが、多人数を
対象とした実習で使用する場合には、試験片を装着する
人とつかみ具の開閉を指令する人が違うことがある。そ
の場合、両者のタイミングによっては、試験片の把持位
置が定まらないのにつかみ具が閉じ始める。 【０００６】本発明の目的は、試験片が正確に把持位置
に定められなければつかみ具の閉じ操作を禁止した材料
試験機を提供することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、試験片の両端
を把持する一対のつかみ歯交換式のつかみ具と、これら
一対のつかみ具の間隔を変更して前記試験片を負荷する
負荷機構と、開閉指令に応じてつかみ具の開閉を制御す
る制御回路とを備えた材料試験機に適用される。そし
て、つかみ歯が正しくセットされているか否かを検知す
る検知スイッチを備え、検知スイッチでつかみ歯が正し
くセットされていないことが検知されている時は、つか
み具の閉じ操作を禁止するよう構成する。 【０００８】 【作用】検知スイッチでつかみ歯が正しくセットされて
いないことが検知されている時は、つかみ具の閉じ操作
が禁止される。 【０００９】 【実施例】図１および図２により本発明の第１の実施例
を説明する。図１および図２において図７と同様な箇所
には同一の符号を付して相違点を主に説明する。なお、
図１は、図２に示す材料試験機の下クロスヘッドのつか
み具を斜め上方から見た図である。 【００１０】図１および図２に示すつかみ具は図７に示
すつかみ具とは異なり、いわゆるくさび式つかみ具であ
る。下クロスヘッド６６にはつかみ具５２を収容する空
所６６ａが設けられ、この空所６６ａに一対のつかみ歯
ホルダ１１が設けられ、ホルダ１１はホルダ押え板１２
で固定されている。つかみ歯ホルダ１１にはつかみ歯１
３が装着され、つかみ歯押え板１４により固定される。 【００１１】下クロスヘッド６６の前面６６ｂには２組
のフォトインタラプタ（検知スイッチ）が設けられてい
る。それぞれのフォトインタラプタは発光素子１５ａと
受光素子１５ｂとからなり、発光素子１５ａからの出射
光の光路に遮光物体が存在すると、出射光が受光素子１
５ｂで受光されず、これにより、試験片挿入空間の異物
が検知される。 【００１２】図３はつかみ具の開閉制御回路の一例を示
し、３１〜３４はそれぞれ上下つかみ具５１，５２の開
閉油圧回路を駆動するソレノイドであり、それぞれ対応
する常開リレー接点３１ａ〜３４ａの二つづつが閉じる
と励磁される。リレー接点については図４により後述す
る。ソレノイド３１が励磁されると、上つかみ具５１が
閉じ、ソレノイド３２が励磁されると上つかみ具５１が
開くように、上つかみ具開閉用油圧シリンダ（不図示）
が駆動される。また、ソレノイド３３が励磁されると下
つかみ具５２が閉じ、ソレノイド３４が励磁されると上
つかみ具５２が開くように、下つかみ具開閉用油圧シリ
ンダ（不図示）が駆動される。 【００１３】図４は、ソレノイド３１〜３４を制御する
回路であり、上つかみ具閉じ回路Ｃ１と、上つかみ具開
き回路Ｃ２と、下つかみ具閉じ回路Ｃ３と、下つかみ具
開き回路Ｃ４とが並列に設けられている。 【００１４】上つかみ具閉じ回路Ｃ１には、上つかみ具
５１の閉操作釦（不図示）に連動する閉操作常開接点４
１ａおよび開操作釦（不図示）に連動する常閉接点４２
ｂが直列に接続されるとともに、フォトインタラプタ１
５ａ，１５ｂの検知出力により開閉する安全スイッチ４
１ｃが接点４１ａ，４２ｂと直列に接続されている。接
点４１ａは、閉操作釦をオン操作（つかみ具を閉じ操
作）すると閉じ、接点４２ｂは、開操作釦をオン操作
（つかみ具を開き操作）すると開く。 【００１５】さらに、上つかみ具開き回路Ｃ２に介装さ
れたリレー３２Ａの常閉接点３２ａと、これらの接点や
スイッチが全て閉じている時に励磁される下つかみ具開
き用リレー３１Ａと３１Ｂが各接点と直列に接続され
る。リレー３１Ｂはリレー３１Ａと並列に接続されてい
る。また、常開接点４１ａと常閉接点４２ｂとの接続点
には、常開接点４１ａと並列で常閉接点４２ｂとは直列
に、リレー３１Ａの常開接点３１ａが接続されている。 【００１６】上つかみ具開き回路Ｃ２には、上つかみ具
５１の開操作釦（不図示）に連動する開操作常開接点４
２ａおよび閉操作釦に連動する常閉接点４１ｂが直列に
接続される。接点４２ａは、開操作釦をオン操作（つか
み具を開き操作）すると閉じ、接点４１ｂは閉操作釦を
オン操作すると開く。また、常開接点４２ａの前段には
下つかみ具用開き回路Ｃ４に介装されたリレー３４Ｂの
常開接点３４ｂが接点４２ａと直列に接続されている。
さらに、上述した上つかみ具閉じ回路Ｃ１に介装された
リレー３１Ａの常開接点３１ａと、これらの接点が全て
閉じている時に励磁される上つかみ具開き用リレー３２
Ａとが各接点と直列に接続されている。常開接点４２ａ
と常閉接点４１ｂとの接続点には、常開接点４２ａと並
列で常閉接点４１ｂとは直列に、リレー３２Ａの常開接
点３２ａが接続されている。 【００１７】下つかみ具閉じ回路Ｃ３にも同様に、上つ
かみ具開き用リレー３１Ｂの常開接点３１ｂと、下つか
み具５２の閉操作釦（不図示）に連動する閉操作常開接
点４３ａおよび開操作釦（不図示）に連動する常閉接点
４４ｂと、安全スイッチ４３ｃと、下つかみ具開き回路
Ｃ４のリレー３４Ａの常閉接点３４ａと、リレー３３Ａ
とがそれぞれ直列接続されている。また、リレー３３Ａ
の常開接点３３ａが接点４３ａと４４ｂとの接続点に接
続されている。接点４３ａは、下つかみ具閉操作釦をオ
ン操作（つかみ具を閉じ操作）すると閉じ、接点４４ｂ
は下つかみ具開操作釦をオン操作すると開く。 【００１８】下つかみ具開き回路Ｃ４にも同様に、下つ
かみ具５２の開操作釦（不図示）に連動する開操作常開
接点４４ａおよび下つかみ具閉操作釦に連動する常閉接
点４３ｂと、下つかみ具閉じ回路Ｃ３のリレー３３Ａの
常閉接点３３ｂと、リレー３４Ａ，３４Ｂとがそれぞれ
直列接続されている。また、常開接点３４ａが接点４４
ａと４３ｂとの接続点に接点４４ａと並列に接続されて
いる。接点４４ａは、開操作釦をオン操作（つかみ具を
開き操作）すると閉じ、接点４３ｂは閉操作釦をオン操
作すると開く。 【００１９】このように構成された材料試験機において
は、試験片を握った作業者の手がフォトインタラプタで
検知されると安全スイッチ４１ｃと４３ｃが開き、閉じ
指令が発せられてもリレー３１Ａ，３１Ｂおよび３３Ａ
が励磁されず、ソレノイド３１および３３は駆動されな
い。したがって、つかみ具５１，５２は閉じ動作を行わ
ない。作業者が試験片の両端を正しくつかみ歯間に設定
すると、フォトインタラプタの受光素子１５ｂは出射光
を受光するから、安全スイッチ４１ｃおよび４３ｃは閉
じ、開閉指令に応じて通常の試験片把持動作を行う。す
なわち、リレー３１Ａおよび３３Ａが励磁されて接点３
１ａと３３ａが閉じ、ソレノイド３１と３３が励磁され
てつかみ具５１，５２は閉動作を行う。 【００２０】図５および図６は第２の実施例を示し、図
１および２と同様な箇所には同一の符号を付して相違点
を主に説明する。第２の実施例は、フォトインタラプタ
で試験片挿入空間の異物を検知するのではなく、図から
分かるように、試験片をつかみ具に挿入する出入口に透
明な開閉扉７１を設け、この開閉扉７１の開閉をリミッ
トスイッチ７２で検知するようにしたものである。な
お、図５において、符号７３は開閉扉７１をクロスヘッ
ド全面に開閉可能に取り付ける丁番である。リミットス
イッチ７２は図４の安全スイッチ４１ｃに代えて上つか
み具閉じ回路Ｃ１と下つかみ具閉じ回路Ｃ３にそれぞれ
介装される。 【００２１】図５および図６の材料試験機においては、
開閉扉７１が閉じていればリミットスイッチ７２が閉じ
るので、開閉指令に応じてリレー３１Ａと３３Ａがそれ
ぞれ対応して動作するから、つかみ具の開閉を制御でき
る。扉７１が開いている時には、リミットスイッチ７２
が開いており、したがって、図４の安全スイッチ７２が
開き、開閉指令が発せられてもリレー３１Ａと３３Ａは
励磁されず、つかみ具の開閉動作が禁止される。 【００２２】なお、本発明は試験片挿入空間に異物があ
る時や、試験片挿入出入口の扉が開いているときのよう
に、試験片が正しくセットされていない場合につかみ具
の閉時動作を禁止することを特徴とするものであり、第
１の実施例のフォトインタラプタや第２実施例の機械的
なリミットスイッチ以外の検知スイッチ、たとえば各種
の近接スイッチを使用してもよい。また、クロスヘッド
は昇降するからスイッチ類への配線の引き回しが煩雑に
なるおそれがあり、その場合、無線式のスイッチを使用
してもよい。 【００２３】図１において、つかみ歯１３は試験片を把
持する長さの短いもの、つかみ歯１３Ａは把持する長さ
が長いものであり、いずれのつかみ歯もセットできるよ
うにつかみ歯ホルダ１１が構成されている。符号１３ａ
はつかみ歯１３の取っ手であり、この取っ手１３ａが発
光素子１５ａからの出射光の光路に位置するようにして
もよい。このようにすれば、つかみ歯が正しくセットさ
れていない時は受光素子１５ｂが出射光を受光せず、図
４の安全スイッチ４１ｃが開いたままとなり、つかみ具
が閉動作しない。したがって、つかみ歯が正しい位置に
セットされている時にのみ試験が行われるから、信頼性
の高い試験が可能となる。 【００２４】また、開閉扉の裏側につかみ歯を押圧する
弾性部材を配置し、扉を閉めるとつかみ歯が確実に適所
にセットされるようにしてもよい。この場合、つかみ歯
の適所からの移動にともなう試験精度の悪化などが防止
できる。 【００２５】 【発明の効果】本発明によれば、つかみ歯が正しくセッ
トされていないことが検知されるとつかみ具の閉じ操作
を禁止するようにしたので、つかみ歯が正しくセットさ
れているときのみ試験が行われ、信頼性の高い試験が可
能となる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明による材料試験機の下つかみ具の第１の
実施例を示す斜視図である。 【図２】本発明による材料試験機の第１の実施例の正面
図である。 【図３】本発明による材料試験機のソレノイド駆動回路
の一例を示す回路図である。 【図４】図３のソレノイド制御回路を示す図である。 【図５】本発明の第２の実施例の下つかみ具の一例を示
す斜視図である。 【図６】本発明による材料試験機の第２の実施例の正面
図である。 【図７】（ａ）は従来の材料試験機の正面図、（ｂ）は
平面図である。 【符号の説明】 １３ つかみ歯 １５ａ 発光素子 １５ｂ 受光素子 ３１〜３４ つかみ具開閉ソレノイド ４１ｃ 安全スイッチ ５１ 上つかみ具 ５２ 下つかみ具 ６４ 上クロスヘッド ６６ 下クロスヘッド ７１ 透明開閉扉 ７２ リミットスイッチ ＬＭ 負荷機構 Ｃ１〜Ｃ４ 制御回路

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 試験片の両端を把持する一対のつかみ歯
   交換式のつかみ具と、これら一対のつかみ具の間隔を変
   更して前記試験片を負荷する負荷機構と、開閉指令に応
   じて前記つかみ具の開閉を制御する制御回路とを備えた
   材料試験機において、前記つかみ歯が正しくセットされ
   ているか否かを検知する検知スイッチを備え、前記制御
   回路は、前記検知スイッチでつかみ歯が正しくセットさ
   れていないことが検知されている時は、前記つかみ具の
   閉じ操作を禁止することを特徴とする材料試験機。