JP3979337B2 - 曲げ試験機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たわみ計を備える曲げ試験機あるいは自動曲げ試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、一対の支点間に試験片をセットし、ポンチにより試験片に曲げ荷重を負荷するとともに、試験片の下方に配置され非接触式たわみ計で試験片のたわみを計測する曲げ試験機が知られている。非接触式たわみ計は、例えば光学式であり、試験片の破片が光学素子上に落下すると破損するおそれがある。そのため、従来は、曲げ荷重により試験片が所定量たわんだときに、負荷軸と直交する横方向（水平方向）にたわみ計を退避させて、その後の試験による試験片の破片がたわみ計にぶつからないようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように試験機背面側にたわみ計を退避する従来方式では、試験機の後方にたわみ計を退避する空間が必要となり、曲げ試験機の小型化が阻害されるという問題がある。とくに、試験片自動供給装置を試験機本体の背面に並設する場合、退避位置のたわみ計との干渉を避けるために、さらに背面側に余分なスペースが必要となる。
【０００４】
本発明は、装置の大型化を招くことなくたわみ計を保護するようにした曲げ試験機を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１の発明による曲げ試験機は、支点間に支持された試験片に曲げ荷重を負荷する負荷手段と、計測位置と退避位置との間で移動し、計測位置では試験片のたわみを下方から計測するたわみ検出手段と、たわみ検出手段を負荷手段の負荷軸方向に移動する移動手段と、保護位置と退避位置との間で移動し、保護位置ではたわみ検出手段と試験片との間に挿入される保護板と、移動手段によりたわみ検出手段が試験片に近づく方向に移動するのに連動して保護板を退避位置へ移動させる連動手段とを備え、退避位置で保護板は傾斜姿勢をとるように軸支され、曲げ試験終了後に保護板が退避位置に移動するとき、その上に落下している試験片の破片を保護板上で滑走させて回収するようにしたことを特徴とする。
（２）請求項２の曲げ試験機は、請求項１の曲げ試験機において、保護板上を滑走した試験片の破片を回収する回収容器をさらに有することを特徴とする。
（３）請求項３の曲げ試験機は、請求項１または２の曲げ試験機において、移動手段は、（ａ）曲げ試験開始前、たわみ検出手段を計測位置まで移動させるとともに保護板を退避位置へ移動させ、（ｂ）曲げ試験開始後、たわみ検出手段で検出したたわみが所定値を越えるとたわみ検出手段を退避位置へ復帰させるとともに保護板を保護位置へ移動させ、（ｃ）曲げ試験終了後、移動手段によりたわみ検出手段を試験片に近づける方向に移動して保護板を退避位置に移動させることを特徴とする。
（４）請求項４の発明による自動曲げ試験装置は、請求項１〜３のいずれかの曲げ試験機と、試験機の背面に設けられ、支点間に試験片を搬入してセットする試験片供給装置とを備えることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１〜図４により本発明の一実施の形態による曲げ試験機と試験片供給装置とを有する自動曲げ試験装置について説明する。
図１は曲げ試験機の正面図、図２は曲げ試験機の側面図である。基台１の両側に一対の支柱２が立設され、一対の支柱２の上端はクロスヨーク３で接続されている。一対の支柱２の内部には不図示のねじ棹がそれぞれ支柱２に沿って配設され、クロスヘッド４にそれぞれ内設されているナットにねじ棹が螺合されている。すなわち、ねじ棹間にクロスヘッド４が横架され、ねじ棹の回転によりクロスヘッド４は昇降する。
【０００７】
クロスヘッド４の下面にはロードセル５を介してポンチ６が設置されている。一方、図３および４に詳細に示すように、基台１に立設した２本の支持柱１ａには載置台７が設けられ、この載置台７には、一対の支点台８がそれらの間隔を調整可能に設置されている。図３の左半分は支点間隔が最大、右半分は支点間隔が最小に設定されている場合を示す。
【０００８】
支点台８には試験片ＴＰが横架される。図３において、支点台８は左右一対の移動台９上に設けられ、一対の移動台９は、載置台７のレール７ａ上を図３において左右に移動して、支点台８の間隔が調節される。これにより、長さの異なる試験片ＴＰに応じて支点台８の間隔を調節することができる。
【０００９】
図２に示すように、試験機本体の背面側に試験片供給装置３０が設置され、前面側には、平板状の試験片ＴＰが負荷軸に沿って積層される試験片収納装置４０が設置されている。この実施の形態では、試験片を支点台８へ自動給送する。
【００１０】
試験片収納装置４０の下方には試験片移送装置５０が設けられている。試験片移送装置５０は、ガイドレール５１に案内されて試験機前側と背面側との間で移動し、試験片収納装置４０の最下方にある試験片ＴＰを測寸装置３１へ送る。測寸装置３１は試験片ＴＰの両端を把持して試験片ＴＰの寸法を測定する。測寸装置３１は、ガイドレール３２に沿って負荷軸に沿って昇降することができる。測寸を終了した試験片ＴＰは、測寸装置３１で把持したまま負荷軸に沿って上昇し、試験片吸着装置３３で吸着される。試験片吸着装置３３は、試験片ＴＰが受け渡されると試験機本体の前方へ試験片ＴＰを搬送し、支点台８上に試験片を載置する。曲げ試験終了後、試験片排出装置３４は、支点台８上に残っている試験片を試験機本体の前側に掃き出して回収容器１５へ回収する。
【００１１】
図３および図４を参照してさらに説明する。一対の支点台８の間には非接触式のたわみ計１０が設けられている。例えば光学式たわみ計であり、試験片の破片がぶつかると破損しやすい。たわみ計１０は、昇降シリンダ１１により負荷軸に沿って昇降し、上方の計測位置１０（Ｕ）と下方の退避位置１０（Ｌ）との間を往復動する。図３や図４に２点鎖線で示すように、曲げ試験開始前、たわみ計１０（Ｕ）は試験片ＴＰの直下まで昇降シリンダ１１で上昇している。そして、試験片ＴＰに曲げ負荷を与たたときのたわみ量を計測し、たわみ量が所定量になると昇降シリンダ１１により降下する。
【００１２】
図４に詳細に示すように、昇降シリンダ１１の昇降径路には、軸１２ａの支点を中心に２点鎖線で示すように傾動する保護板１２が設けられている。保護板１２は、２点鎖線の退避位置１２（Ｓ）と実線の保護位置１２（Ｈ）との間を揺動する。保護板１２が保護位置１２（Ｈ）にあるときは、たわみ計１０は退避位置１０（Ｌ）にあり、保護板１２はたわみ計１０の上方を水平方向に横たわって覆う。保護板１２が退避位置１２（Ｓ）にあるときは、たわみ計１０は計測位置１０（Ｕ）にあり、保護板１２はたわみ計１０の上方から退避してたわみ計測を妨げないように構成されている。
【００１３】
昇降シリンダ１１には、保護板１２を傾動させるための当て板１３が固定されている。昇降シリンダ１１が昇降すると、保護板１２は当て板１３のローラ１３ａにより、軸１２ａを中心に回動して保護位置１２（Ｈ）から退避位置１２（Ｓ）へ傾動する。昇降シリンダ１１が降下すると、ばね１４により保護板１２は退避位置１２（Ｓ）から保護位置１２（Ｈ）へ回動する。
【００１４】
図４において、保護板１２が退避位置１２（Ｓ）の傾斜姿勢になると、保護板１２上の試験片ＴＰは保護板１２を滑り降りて回収容器１５に回収される。
【００１５】
このような自動曲げ試験装置では、図示しないＣＰＵなどで構成される制御装置により次のように各部が制御され、自動曲げ試験が行われる。
（ａ）曲げ試験開始前、試験片供給装置３０により試験片ＴＰを支点台８上にセットする。
（ｂ）曲げ試験開始前、たわみ計１０を計測位置１０（Ｕ）まで移動させる。これにより、保護板１２は退避位置１２（Ｓ）へ移動する。
【００１６】
（ｃ）曲げ試験を開始し、たわみ計１０で検出したたわみが所定値を越えると、たわみ計１０を退避位置１０（Ｌ）へ復帰させる。このとき、保護板１２はばね１４のばね力により保護位置１２（Ｈ）へ移動する。
（ｄ）曲げ試験の終了を判定すると、たわみ計１０を試験片ＴＰに近づける方向に移動して保護板１２を退避位置１２（Ｓ）に移動する。
（ｅ）保護板１２上の試験片ＴＰの破片は回収容器１５へ滑り落ちて回収される。
【００１７】
以上説明した一実施の形態による曲げ試験機では次のような作用効果を奏する。
（１）たわみ計１０が退避位置１０（Ｌ）にあるときは、たわみ計１０と試験片ＴＰとの間に保護板１２（Ｈ）が挿入されている。したがって、曲げ試験で破壊された試験片ＴＰの破片がたわみ計１０に落下することが防止される。
（２）昇降シリンダ１１によりたわみ計１０を計測位置１０（Ｕ）へ上昇する際、この上昇運動に連動して保護板１２は保護位置１２（Ｈ）から退避位置１２（Ｓ）へ傾動する。したがって、保護板１２の駆動装置を特別に設ける必要がない。
【００１８】
（３）曲げ試験で破損した試験片ＴＰの破片は、保護位置１２（Ｈ）にある保護板１２上に落下する。試験終了後、保護板１２を傾動させると試験片ＴＰの破片が回収容器１５に回収されるようにした。したがって、保護板１２は、たわみ計１０の保護板として機能する他、試験片ＴＰの破片を回収する回収装置としても機能する。
【００１９】
（４）たわみ計１０を計測位置１０（Ｕ）へ上昇するとき、これに連動して保護板１２を保護位置１２（Ｈ）から退避位置１２（Ｓ）へ移動させ、計測終了後にたわみ計１０を退避位置１０（Ｌ）へ降下させると保護板１２が保護位置１２（Ｈ）まで回動して水平状態となるようにした。そして、曲げ試験終了後に、昇降シリンダ１１によりたわみ計１０を再度上昇させる。これにより、保護板１２を退避位置１２（Ｓ）まで傾動させ、試験片ＴＰの破片を回収容器１５へ回収するようにした。したがって、試験片ＴＰの破片の回収を自動化することができる。
【００２０】
（５）試験機背面側に試験片供給装置３０を、前側に試験片収納装置４０を設ける自動曲げ試験装置の場合、昇降シリンダ１１によりたわみ計を負荷軸方向に移動させるとともに、保護板１２を保護位置１２（Ｈ）と退避位置１２（Ｓ）との間を揺動可能にした。したがって、従来のように、たわみ計を負荷軸と直交する方向に退避させる場合に比べて、負荷軸と直交する背面側の試験機本体の寸法を抑制できる。
【００２１】
なお以上では、自動曲げ試験装置について説明したが、本発明は試験片を手動でセットする曲げ試験機にも適用できる。光学式たわみ計によりたわみ検出手段を実現しているが、光学式に限定されない。昇降シリンダにより移動手段を実現しているが、たわみ計を負荷軸方向に移動することができれば、どのような移動装置でも良い。負荷手段は、一対のねじ棹の回転により昇降するクロスヘッドにより試験片に曲げ荷重を与えるものとして説明したが、その他の種々の負荷機構を採用できる。連動手段も当て板に限定されない。たわみ計の移動に応じて保護板を移動する手段であれば、どのようなものでもよい。
【００２２】
すなわち、本発明では、たわみ計を負荷軸方向に移動させること、また、たわみ計が退避位置にあるときに落下する試験片の破片からたわみ計を保護する保護板を設けることが特徴的構成であり、この構成を含む限りにおいて、本発明は種々の形式の曲げ試験機に適用することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、たわみ検出手段が負荷軸に沿って試験片から離れる方向に移動するのに連動して保護板がたわみ検出手段と試験片との間に挿入されるので、曲げ試験時に破断する試験片がたわみ検出手段上に落下してたわみ検出手段が破損するおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動曲げ試験装置の一例を示す正面図
【図２】図１の自動曲げ試験装置の側面図
【図３】図１の自動曲げ試験装置のたわみ計周辺の要部を拡大して示す正面図
【図４】図３のたわみ計周辺の要部の側面図
【符号の説明】
４：クロスヘッド ６：ポンチ
８：支点台 １０：たわみ計
１１：昇降シリンダ １２：保護板
１３：あて板 ３０：試験片供給装置
４０：試験片収容装置

Claims (4)

1. 支点間に支持された試験片に曲げ荷重を負荷する負荷手段と、
   計測位置と退避位置との間で移動し、前記計測位置では前記試験片のたわみを下方から計測するたわみ検出手段と、
   前記たわみ検出手段を前記負荷手段の負荷軸方向に移動する移動手段と、
   保護位置と退避位置との間で移動し、前記保護位置では前記たわみ検出手段と試験片との間に挿入される保護板と、
   前記移動手段により前記たわみ検出手段が前記試験片に近づく方向に移動するのに連動して前記保護板を前記退避位置へ移動させる連動手段とを備え、
   前記退避位置で前記保護板は傾斜姿勢をとるように軸支され、
   曲げ試験終了後に前記保護板が前記退避位置に移動するとき、その上に落下している試験片の破片を前記保護板上で滑走させて回収するようにしたことを特徴とする曲げ試験機。
2. 請求項１の曲げ試験機において、
   前記保護板上を滑走した前記試験片の破片を回収する回収容器をさらに有することを特徴とする曲げ試験機。
3. 請求項１または２の曲げ試験機において、
   前記移動手段は、
   （１）曲げ試験開始前、前記たわみ検出手段を前記計測位置まで移動させるとともに前記保護板を前記退避位置へ移動させ、
   （２）曲げ試験開始後、前記たわみ検出手段で検出したたわみが所定値を越えると前記たわみ検出手段を前記退避位置へ復帰させるとともに前記保護板を前記保護位置へ移動させ、
   （３）曲げ試験終了後、前記移動手段により前記たわみ検出手段を前記試験片に近づける方向に移動して前記保護板を前記退避位置に移動させることを特徴とする曲げ試験機。
4. 請求項１〜３のいずれかの曲げ試験機と、
   前記試験機の背面に設けられ、前記支点間に試験片を搬入してセットする試験片供給装置とを備えることを特徴とする自動曲げ試験装置。

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