JP4089516B2

JP4089516B2 - Material testing machine

Info

Publication number: JP4089516B2
Application number: JP2003155307A
Authority: JP
Inventors: 然宮崎
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: JP2004354335A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、治具の使用限界を検出するようにした材料試験機に関する。
【０００２】
【背景技術】
引張試験機では、上下つかみ具に設けた一対のつかみ歯間に試験片を挟持して試験片に負荷を与える。つかみ歯の挟持面にはやすり目が形成されているが、使用によりやすり目が摩耗する。摩耗すると、引張力を与えたときに試験片との間で滑りが発生して正しい試験結果が得られない。従来は、作業者が試験結果からつかみ歯の摩耗状況を推測して交換の時期を見計らっている。しかしながら、経験の浅い作業者は試験結果からつかみ歯の摩耗を推測することができない。
【０００３】
本発明は、つかみ歯などの試験治具の使用限界を検出することができる材料試験機を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１の発明の材料試験機は、予め定めた試験条件にしたがって試験片に負荷を与える負荷手段と、無線タグが装着された治具と、無線タグから送信された情報に基づいて、その治具の使用状況を判定する制御手段とを備え、情報は、つかみ具に滑りが発生したときの荷重（滑り荷重）であり、制御手段は、滑り荷重の値が試験条件である試験荷重の範囲に含まれる場合に使用限界と判定することを特徴とする。
（２）請求項２の発明の材料試験機は、予め定めた試験条件にしたがって試験片に負荷を与える負荷手段と、無線タグが装着された治具と、無線タグから送信された情報に基づいて、その治具の使用状況を判定する制御手段とを備え、治具は、つかみ具または圧盤であり、情報は、つかみ具または圧盤の使用回数、および試験時の荷重（試験荷重）であり、制御手段は、試験荷重により無線タグから送信された使用回数を補正し、その補正した使用回数が、予め設定した基準回数より大きいときにつかみ具または圧盤の使用限界と判定するとともに、試験完了に応じてつかみ具または圧盤の無線タグに記録する使用回数を更新することを特徴とする。
（３）請求項３の発明の材料試験機は、予め定めた試験条件にしたがって試験片に負荷を与える負荷手段と、無線タグが装着された治具と、無線タグから送信された情報に基づいて、その治具の使用状況を判定する制御手段とを備え、治具は、つかみ具または圧盤であり、情報は、つかみ具または圧盤の識別番号、および試験時の荷重（試験荷重）であり、制御手段は、無線タグから送信された識別番号を読取り、当該つかみ具または圧盤の使用回数を読み出し、試験荷重により使用回数を補正し、その補正した使用回数が予め設定した基準回数より大きいときにつかみ具または圧盤の使用限界と判定するとともに、試験完了に応じて該当する識別番号のつかみ具または圧盤の使用回数を更新することを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項２または３の材料試験機において、情報は、試験片の材質であり、制御手段は、材質により使用回数を補正することを特徴とする。
（５）請求項５の発明の材料試験機は、予め定めた試験条件にしたがって試験片に負荷を与える負荷手段と、無線タグが装着された治具と、無線タグから送信された情報に基づいて、その治具の使用状況を判定する制御手段とを備え、治具は、つかみ具または圧盤であり、情報は、つかみ具または圧盤の使用回数、および試験片の材質であり、制御手段は、材質により無線タグから送信された使用回数を補正し、その補正した使用回数が、予め設定した基準回数より大きいときにつかみ具または圧盤の使用限界と判定するとともに、試験完了に応じてつかみ具または圧盤の無線タグに記録する使用回数を更新することを特徴とする。
（６）請求項６の発明の材料試験機は、予め定めた試験条件にしたがって試験片に負荷を与える負荷手段と、無線タグが装着された治具と、無線タグから送信された情報に基づいて、その治具の使用状況を判定する制御手段とを備え、治具は、つかみ具または圧盤であり、情報は、つかみ具または圧盤の識別番号、および試験片の材質であり、制御手段は、無線タグから送信された識別番号を読取り、当該つかみ具または圧盤の使用回数を読み出し、材質により使用回数を補正し、その補正した使用回数が予め設定した基準回数より大きいときにつかみ具または圧盤の使用限界と判定するとともに、試験完了に応じて該当する識別番号のつかみ具または圧盤の使用回数を更新することを特徴とする。
（７）請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかの材料試験機において、制御手段は、治具の使用限界を超えていると判定した場合、負荷手段の駆動を禁止することを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
―第１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材料試験機を説明する。図１は材料試験機の正面図である。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。クロスヘッド４の下面にはロードセル６を介して上つかみ具７が設置され、基台１には下つかみ具８が設置されている。クロスヘッド４を上昇させて上下つかみ具間で試験片に引張負荷を加える。
【０００６】
上下つかみ具７，８の構造は略同様であり、図２にその概略構成を示す。つかみ具７，８は、連結ロッド７１、８１と、つかみ具本体７２、８２と、一対のくさび状のつかみ歯７３，８３とを有する。つかみ歯の試験片把持面にはやすり目が形成されている。つかみ具本体７２，８２は対向するテーパ面を有し、このテーパ面にそれぞれつかみ歯７３，８３が摺動可能に保持されている。つかみ具本体７２，８２と一対のつかみは７３，８３との負荷軸方向の相対位置関係を図示しない機構により変更して一対のつかみ歯間に試験片ＴＰを挟持することができる。試験片ＴＰの把持力は、試験片ＴＰに引張力が作用したときのつかみ歯７３，８３のくさび効果で増加する。
【０００７】
つかみ歯７３，８３には、いわゆる無線タグ３０が埋め込まれている。無線タグ３０は半導体メモリを内蔵している。半導体メモリには、リーダ/ライター３１を用いて誘導電磁波あるいは電波によって非接触でデータが書き込まれる。また、リーダ/ライター３１を用いて半導体メモリからデータが非接触で読み出される。第１の実施の形態では、無線タグ３０の半導体メモリにつかみ歯の使用回数が記録される。リーダ/ライター３１は無線タグ３０の通信可能領域内に設置されている。
【０００８】
なお、上下つかみ具７，８のつかみ歯７３、８３にそれぞれ設けられる無線タグ３０を区別する場合、上つかみ具７の無線タグに符号３０Ｕを、下つかみ具８の無線タグに符号３０Ｌを付して区別する。同様に、リーダ/ライター３１についても、上つかみ具用リーダ/ライターに符号３１Ｕを、下つかみ具用リーダ/ライターに符号３１Ｌを付して区別する。
【０００９】
材料試験機は制御装置２０を備えている。図３に示すように、この制御装置２０は、主にＣＰＵで構成される演算処理装置２１と、キーボード２２と、試験開始ボタン２３ａを有する制御パネル２３と、モニタ２４とを有する。材料試験機の各種試験条件はキーボード２２により設定される。試験条件は、引張試験速度、試験片の材質などである。試験結果はモニタ２４に表示される。上述したリーダ/ライター３１Ｕ，３１Ｌは演算処理装置２１と接続されている。
【００１０】
図４は試験開始ボタン２３ａが操作されると実行されるプログラムの処理手順を示すフローチャートである。プログラムは演算処理装置２１に格納されている。ステップＳ１において、リーダ/ライター３１を介して無線タグ３０の半導体メモリに記憶されている使用回数Ｎａを読み込む。なお、この実施の形態では、上下つかみ具７、８は必ずセットで使用されることを前提にするため、上つかみ具用無線タグ３０Ｕとリーダ/ライター３１Ｕとの間でデータの授受を行うものとする。
【００１１】
なお、上下つかみ具７，８が必ずしもセットで使用されない場合もあり、その場合は、上下つかみ具７，８の使用回数を読み込む。そして、２つの使用回数に応じて後述する警報や試験禁止の処理が実行される。
【００１２】
ステップＳ２に進み、使用回数Ｎａが第１の規定回数Ｎｒ１を越え、かつ第２の規定回数Ｎｒ２未満であると判定されるとステップＳ３に進む。ここで、第１の規定回数Ｎｒ１＜第２の規定回数Ｎｒ２に設定される。ステップＳ３では、モニタ２４につかみ歯が交換時期であることを表示し、ステップＳ４において試験を行う。すなわち、モータを駆動して試験片ＴＰに引張荷重を与える。次いで、ステップＳ５において、リーダ/ライター３１を介して、無線タグ３０の半導体メモリに書き込まれている使用回数のデータを１歩進する。換言すると、半導体メモリの使用回数カウンタに１を加算する。ステップＳ６において、試験終了が判定されるまで試験を続行し、試験終了が判定されると試験を終了する。
【００１３】
ステップＳ２が否定されるとステップＳ７に進み、使用回数Ｎａが第２の規定回数Ｎｒ２以上であるか判定する。否定されるとステップＳ４に進み試験を行う。使用回数Ｎａが第２の規定回数Ｎｒ２以上と判定されると、ステップＳ８に進み、試験を禁止する処理を行う。たとえば、ねじ棹用駆動モータの電源回路を開路する。さらに、ステップＳ９において、モニタ２４につかみ歯が交換時期であることを表示し、試験が禁止されたことを報知する。
【００１４】
このように、この実施の形態の材料試験機では、試験開始ボタン２３ａが操作されるたびに、つかみ具に内蔵した無線タグ３０の使用回数カウンタに１を加算する。カウンタの値が第１の規定回数Ｎｒ１を超えると、制御装置２０は、つかみ歯の使用時期であることを警告する。したがって、経験の浅い作業者でも簡単につかみ歯の交換時期を知ることができる。また、カウンタの値が第２の規定回数Ｎｒ２を超えると、制御装置２０は試験を禁止してつかみ歯の使用限界を越えていることを作業者に報知するようにしているので、使用限界を超えたつかみ具を使用した試験による信頼性の低いデータ採取を未然に防止できる。
【００１５】
また、つかみ具に装着した無線タグ３０につかみ具の使用回数を記録し、この使用回数を制御装置２０が読み込んで試験の許可、禁止を判定するようにしたので、同一のつかみ具を異なる材料試験機で使用する場合でも、つかみ具の使用限界を確実に検出できる。その結果、やすり目が摩耗したつかみ具による試験を確実に禁止できる。
【００１６】
―第２の実施の形態―
第２の実施の形態の材料試験機では、無線タグ３０の半導体メモリにつかみ具の識別番号を書き込み、制御装置２０はリーダ/ライター３１を介して識別番号を読取る。なお、つかみ具の識別番号は事前にリーダ/ライター３１を介して記録しておく。使用して制御装置２０の記憶領域には予め識別番号に対応した記憶領域が設定されており、その記憶領域に使用回数のデータを書き込む。使用回数データは演算処理装置２１の記憶領域に書き込まれる。この記録領域を便宜上、使用回数カウンタと呼ぶ。すなわち、試験が１回行われると使用回数カウンタに１が加算される。使用回数カウンタのカウント値が第１の規定値と第２の規定値との間であればつかみ歯の交換時期であることを報知して試験を行い、第２の規定値Ｎｒ２以上であれば試験を禁止するとともに、つかみ歯の交換時期であることと試験が禁止されたことをモニタ２４に表示する。
【００１７】
図５のフローチャートを参照して第２の実施の形態の処理手順を説明する。試験開始ボタン２３ａが操作されたときに図５の処理が開始される。ステップＳ１１において、制御装置２０はリーダ/ライター３１を介して無線タグ３０からつかみ具の識別番号を読取る。ステップＳ１２において、演算処理装置２１に設けた使用回数カウンタから識別番号に対応したカウント値Ｎａを読み出す。その後の処理は、第１の実施の形態のステップＳ２〜ステップＳ９と同様である。ただし、ステップＳ５におけるカウントアップは、ステップＳ１１で読み込まれた識別番号に対応する使用回数カウンタのカウント値をアップする。
【００１８】
第２の実施の形態においても、使用回数が第１規定回数Ｎｒ１以下の場合、予め設定された試験条件により引っ張り試験を行い、使用回数が第１規定回数Ｎｒ１を越え、かつ、第２の規定回数Ｎｒ２未満の場合は、つかみ歯の交換時期をモニタ２４により報知し、試験は続行する。また、使用回数が第２の規定回数Ｎｒ２以上の場合、試験を禁止するとともに、つかみ歯が交換時期であることを表示し、試験が禁止されたことを報知する。したがって、初心者でも簡単につかみ具の交換時期を誤ることがなく、信頼性の高い試験を行うことができる。
【００１９】
―第３の実施の形態―
使用回数だけでつかみ歯の摩耗状況を確実に把握することができない。たとえば、大きな引張荷重による試験では、小さな引張荷重による試験に比べて摩耗の程度が大きい。そこで第３の実施の形態では、使用回数ととともに引張荷重データ、試験片の材質を記録し、このデータを用いて使用回数を補正することにより、第１および第２の実施の形態と同様に試験の許可／禁止を行う。
【００２０】
第３の実施の形態では、使用回数Ｎａに次式（１）により重み付けを行って補正する。
【数１】
補正後の使用回数Ｎｈ＝実測使用回数Ｎａ×α ……（１）
ただし、αは荷重による重み付け係数であり、次式（２）で算出することができる。
【数２】
α＝Ｆｓ/Ｆｒ ……（２）
ここで、Ｆｒは基準荷重、Ｆｓは試験荷重であり、基準荷重Ｆｒではαが１．０である。例えば、基準荷重を１００ｋｇとすれば、試験荷重が１０００ｋｇであればαは１０．０となる。
【００２１】
なお、硬い材料の引張試験に比べて柔らかい材料の引張試験では摩耗の程度が小さい。そこで、計測した使用回数に次式（３）により重み付けを行い、使用回数を補正してもよい。
【００２２】
【数３】
補正後の使用回数Ｎｈ＝実測使用回数Ｎａ×β ……（３）
βは材料による重み付け係数であり、硬い材料ほど大きな値となる。ただし、基準の材料を１．０としたときに、０．５以上２以下の値である。例えば、鉄系金属材料を基準材料としたとき、ステンレス系の材料は１．５、銅系の材料は０．７のように決定すればよい。
【００２３】
なお、使用回数を無線タグ３０に書き込む第１の実施の形態、使用回数を制御装置２０に書き込む第２の実施の形態のいずれの場合にも、第３の実施の形態を適用することができる。第１の実施の形態では、引張荷重データは試験時の最大荷重を無線タグに書き込む。また、試験片の材質は試験条件として作業者が制御装置２０に予め入力しているから、その試験条件ファイルから読み込んで無線タグに書き込めばよい。第２の実施の形態では、試験荷重と材質を演算処理装置２１に割り当てられた識別番号ごとの記憶領域に記録する。
【００２４】
第３の実施の形態においても、第１および第２の実施の形態と同様に、補正後の使用回数に応じて引っ張り試験の許可、禁止を制御するとともに、つかみ歯の交換時期を報知する。したがって、初心者でも簡単につかみ具の交換時期を誤ることがなく、信頼性の高い試験を行うことができる。
【００２５】
―第４の実施の形態―
第４の実施の形態の材料試験機では、無線タグ３０の半導体メモリや制御装置２０のメモリに試験荷重や試験片の材質を書き込む代わりに、無線タグ３０の半導体メモリに、試験中に滑ったときの試験荷重と試験片の材質を書き込む。これらを実試験結果データと呼ぶ。試験中に滑ったときの試験荷重は、クロスヘッド４の変位量が急激に増加し始める時の荷重を制御装置２０で判定すれば検出できる。試験片の材質は、上述したように、試験条件として作業者が制御装置２０に予め入力しているから、その試験条件ファイルから読み込めばよい。
【００２６】
第６図は第４の実施の形態で行われる処理手順を示すフローチャートである。試験開始ボタン２３ａが操作されると、図６の処理が実行される。ステップＳ２１において、無線タグ３０の半導体メモリから実試験結果データを読み込む。ステップＳ２２において、予め設定した試験条件ファイルから試験条件を読み込み、ステップＳ２３で読み取った実試験結果データと試験条件データとを相互に比較する。
【００２７】
相互の試験条件が一致する場合、その試験条件では滑りが発生して信頼性あるデータを得られない。そこで、ステップＳ２４に進んで試験を禁止し、さらに、ステップＳ２５において、実試験結果データと試験条件とが一致したので試験を禁止したことをモニタ２４に表示する。ステップＳ２３の比較の結果、相互の試験条件が不一致と判定されると、ステップＳ２６に進み、試験を開始する。
【００２８】
ステップＳ２７で試験終了が判定されると、ステップＳ２８において、試験データに基づいて、すなわち、荷重−伸び線図に基づいて、試験中に滑りが発生したか否かを判定する。滑りが発生している場合、ステップＳ２９において、でリーダ／ライター３１を介して、滑りが発生した荷重と試験片の材質を無線タグ３０の半導体メモリに書き込む。
【００２９】
ステップＳ２４で試験が禁止された場合、試験を許容できる試験条件を演算してモニタ２４に表示することが好ましい。例えば、破断に至るまでではなく、比例限度内の荷重−伸び特性を算出する試験は許容されること、あるいは、試験が禁止されている材質より柔らかい材料の試験片に対する試験は許容されることなどをモニタ２４に表示する。
【００３０】
第４の実施の形態においても、つかみ歯が試験片と滑らない状態で試験を行うことができ、初心者でも信頼性の高い試験結果を得ることができる。
【００３１】
以上では、つかみ歯のヤスリ目の摩耗に伴う試験結果の信頼性の低下を防止するため、無線タグを用いて使用回数を記録し、つかみ具の使用限界を判定して試験の許容と禁止を制御するようにした。しかしながら、本発明は、つかみ歯の摩耗を原因とする試験の禁止と許可を制御するものに限定されない。たとえば、圧縮試験で使用する圧盤に無線タグを装着してその摩耗や劣化状況を検出して試験の禁止と許可を制御してもよい。すなわち、試験回数に応じて劣化する種々の治具に無線タグを装着して劣化状況を検出することにより、試験の禁止と許可を制御する種々の材料試験機に本発明を適用することができる。
【００３２】
また、第１の規定回数Ｎｒ１で使用限界を報知し、第２の規定回数Ｎｒ２で試験を禁止するようにしたが、いずれか一方の規定回数を使用して、警報だけ、あるいは、試験の禁止だけを行ってもよい。さらに、負荷手段は一対のねじ棹とクロスヘッド４で構成したが、その他、種々の形式の材料試験機の負荷機構を用いることができる。制御手段も実施の形態に限定されない。さらにまた、無線タグは、半導体メモリを備え、近距離通信により使用回数などのデータを授受できるものであって、試験治具に装着できるものであれば、その形式は問わない。
【００３３】
以上では、治具の使用状況を使用回数で判定したが、各治具にポイントを与え、試験条件などに応じてポイントを減算し、所定ポイント以下で治具の交換時期であることを警告し、ポイントゼロで使用禁止を警告してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、試験で使用された回数に応じて劣化するつかみ具などの治具に無線タグを装着し、無線タグの情報に基づいて治具の劣化状況を検出してその使用限界を出力するようにしたので、初心者でも信頼性の高い試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による材料試験機の一実施の形態を示す図
【図２】図１のつかみ具の概略構成を示す図
【図３】図１の制御装置を説明するブロック図
【図４】つかみ具の使用回数により試験を禁止する第１の実施の形態の処理手順を示すフローチャート
【図５】つかみ具の使用回数により試験を禁止する第２の実施の形態の処理手順を示すフローチャート
【図６】つかみ具の使用回数により試験を禁止する第４の実施の形態の処理手順を示すフローチャート
【符号の説明】
４：クロスヘッド７：上つかみ具
８：下つかみ具２０：制御装置
３０，３０Ｕ，３０Ｌ：無線タグ３１，３１Ｕ、３１Ｌ：リーダ／ライター[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a material testing machine that detects the use limit of a jig.
[0002]
[Background]
In the tensile tester, a test piece is sandwiched between a pair of gripping teeth provided on the upper and lower gripping tools and a load is applied to the test piece. A file is formed on the clamping surface of the gripping tooth, but the file is worn by use. When worn, when a tensile force is applied, slip occurs between the specimen and a correct test result cannot be obtained. Conventionally, the operator estimates the wear state of the gripping teeth from the test results and estimates the replacement time. However, inexperienced workers cannot estimate the wear on the gripping teeth from the test results.
[0003]
The present invention provides a material testing machine capable of detecting the use limit of a test jig such as a gripping tooth.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
(1) The material testing machine according to the first aspect of the present invention is based on load means for applying a load to a test piece according to predetermined test conditions, a jig on which a wireless tag is mounted, and information transmitted from the wireless tag. Control means for determining the usage status of the jig , and the information is a load (sliding load) when the gripping tool slips, and the control means has a sliding load value as a test condition. When it is included in the range of the test load, it is determined to be a use limit .
(2) The material testing machine of the invention of claim 2 is based on a load means for applying a load to a test piece according to a predetermined test condition, a jig to which a wireless tag is attached, and information transmitted from the wireless tag. Control means for determining the usage status of the jig, the jig is a gripping tool or a platen, and the information is the number of times the gripping tool or the platen is used and the load during the test (test load) The control means corrects the number of times of use transmitted from the wireless tag by the test load, and when the corrected number of times of use is larger than the preset reference number, determines that the use limit of the gripping tool or the platen is reached and the test is completed. The number of times of use recorded in the radio tag of the gripper or the platen is updated according to the above.
(3) testing machine of the invention of claim 3, based on a predetermined and load means for applying a load to the test piece according to the test conditions, the jig wireless tag is attached, the information transmitted from the wireless tag Control means for determining the use status of the jig, the jig is a gripping tool or a platen, and the information is an identification number of the gripping tool or the pressure board, and a load at the time of testing (test load) The control means reads the identification number transmitted from the wireless tag, reads the number of times of use of the gripping tool or the platen, corrects the number of times of use by the test load, and the corrected number of times of use is larger than a preset reference number of times. The use limit of the gripper or the platen is determined, and the number of times of use of the gripper or the platen corresponding to the identification number is updated when the test is completed.
(4) The invention of claim 4 is the material testing machine according to claim 2 or 3, wherein the information is a material of the test piece, and the control means corrects the number of times of use according to the material.
(5) The material testing machine according to the invention of claim 5 is based on load means for applying a load to the test piece according to predetermined test conditions, a jig on which the wireless tag is mounted, and information transmitted from the wireless tag. Control means for determining the use status of the jig, the jig is a gripping tool or a platen, the information is the number of times the gripping tool or the platen is used, and the material of the test piece, and the control means is The number of uses transmitted from the wireless tag is corrected according to the material, and when the corrected number of uses is greater than a preset reference number, the use limit of the gripping tool or platen is determined, and the gripping tool is determined upon completion of the test. Alternatively, the number of uses recorded in the wireless tag of the platen is updated.
(6) The material testing machine of the invention of claim 6 is based on a load means for applying a load to a test piece according to a predetermined test condition, a jig to which a wireless tag is attached, and information transmitted from the wireless tag. Control means for determining the use status of the jig, the jig is a gripper or a platen, the information is an identification number of the gripper or the platen, and the material of the test piece, and the control means is Reads the identification number transmitted from the wireless tag, reads the number of times of use of the gripper or platen, corrects the number of times of use by the material, and when the corrected number of times of use is larger than a preset reference number of times, the gripper or platen The number of uses of the gripping tool or platen with the corresponding identification number is updated upon completion of the test.
(7) In the invention according to claim 7, in the material testing machine according to any one of claims 1 to 6, when the control means determines that the use limit of the jig is exceeded, the driving of the load means is prohibited. It is characterized by.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
-First embodiment-
A material testing machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view of a material testing machine. A pair of support columns 2 are erected on both sides of the base 1, and the upper ends of the pair of support columns 2 are connected by a cross yoke 3. Screw rods (not shown) are respectively arranged along the columns 2 inside the pair of columns 2, and the screw rods are screwed into nuts respectively provided in the cross head 4. In other words, the crosshead 4 is placed horizontally between the screw rods, and the crosshead 4 moves up and down by the rotation of the screw rods. An upper grip 7 is installed on the lower surface of the crosshead 4 via a load cell 6, and a lower grip 8 is installed on the base 1. The crosshead 4 is raised and a tensile load is applied to the test piece between the upper and lower grips.
[0006]
The structures of the upper and lower grippers 7 and 8 are substantially the same, and FIG. The grippers 7 and 8 include connecting rods 71 and 81, gripper main bodies 72 and 82, and a pair of wedge-shaped gripping teeth 73 and 83. A file is formed on the gripping surface of the gripping tooth specimen. The gripper main bodies 72 and 82 have opposing tapered surfaces, and gripping teeth 73 and 83 are slidably held on the tapered surfaces, respectively. The relative position relationship between the grip body 72, 82 and the pair of grips 73, 83 in the load axis direction can be changed by a mechanism (not shown) to hold the test piece TP between the pair of grip teeth. The gripping force of the test piece TP increases due to the wedge effect of the gripping teeth 73 and 83 when a tensile force acts on the test piece TP.
[0007]
A so-called wireless tag 30 is embedded in the gripping teeth 73 and 83. The wireless tag 30 has a built-in semiconductor memory. Data is written in the semiconductor memory in a non-contact manner by an induced electromagnetic wave or radio wave using a reader / writer 31. In addition, data is read out from the semiconductor memory using the reader / writer 31 in a non-contact manner. In the first embodiment, the number of uses of the gripping teeth is recorded in the semiconductor memory of the wireless tag 30. The reader / writer 31 is installed in the communicable area of the wireless tag 30.
[0008]
When the wireless tags 30 provided on the gripping teeth 73 and 83 of the upper and lower grippers 7 and 8 are distinguished from each other, the wireless tag of the upper gripper 7 is denoted by reference numeral 30U, and the wireless tag of the lower gripper 8 is denoted by reference numeral 30L. To distinguish. Similarly, the reader / writer 31 is distinguished by assigning a reference symbol 31U to the upper gripper reader / writer and a reference symbol 31L to the lower gripper reader / writer.
[0009]
The material testing machine includes a control device 20. As shown in FIG. 3, the control device 20 includes an arithmetic processing device 21 mainly composed of a CPU, a keyboard 22, a control panel 23 having a test start button 23a, and a monitor 24. Various test conditions of the material testing machine are set by the keyboard 22. The test conditions are the tensile test speed, the material of the test piece, and the like. The test result is displayed on the monitor 24. The reader / writers 31U and 31L described above are connected to the arithmetic processing unit 21.
[0010]
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of a program executed when the test start button 23a is operated. The program is stored in the arithmetic processing unit 21. In step S <b> 1, the usage count Na stored in the semiconductor memory of the wireless tag 30 is read via the reader / writer 31. In this embodiment, since it is assumed that the upper and lower grippers 7 and 8 are always used as a set, data is exchanged between the upper gripper wireless tag 30U and the reader / writer 31U. And
[0011]
In some cases, the upper and lower grippers 7 and 8 are not necessarily used as a set. In this case, the number of times the upper and lower grippers 7 and 8 are used is read. Then, an alarm or test prohibition process, which will be described later, is executed in accordance with the two times of use.
[0012]
Proceeding to step S2, if it is determined that the number of times of use Na exceeds the first specified number of times Nr1 and is less than the second specified number of times Nr2, the process proceeds to step S3. Here, the first specified number of times Nr1 <the second specified number of times Nr2 is set. In step S3, it is displayed on the monitor 24 that the gripping tooth is in the replacement period, and a test is performed in step S4. That is, a tensile load is applied to the test piece TP by driving the motor. Next, in step S 5, the use count data written in the semiconductor memory of the wireless tag 30 is advanced by one through the reader / writer 31. In other words, 1 is added to the use count counter of the semiconductor memory. In step S6, the test is continued until the end of the test is determined, and when the end of the test is determined, the test is ended.
[0013]
If step S2 is negative, the process proceeds to step S7, and it is determined whether the number of times of use Na is equal to or greater than the second specified number Nr2. If negative, the process proceeds to step S4 and a test is performed. When it is determined that the number of times of use Na is equal to or greater than the second specified number of times Nr2, the process proceeds to step S8, and processing for prohibiting the test is performed. For example, the power supply circuit of the screw rod drive motor is opened. Further, in step S9, the monitor 24 displays that the gripping teeth are at the replacement time, and notifies that the test is prohibited.
[0014]
In this way, in the material testing machine of this embodiment, every time the test start button 23a is operated, 1 is added to the use count counter of the wireless tag 30 built in the gripping tool. When the value of the counter exceeds the first specified number of times Nr1, the control device 20 warns that it is time to use the gripping teeth. Therefore, even an inexperienced worker can easily know when to replace the gripping teeth. Further, when the counter value exceeds the second specified number Nr2, the control device 20 prohibits the test and notifies the operator that the gripping tooth usage limit has been exceeded. It is possible to prevent unreliable data collection by the test using the excess gripping tool.
[0015]
In addition, the number of times the gripping tool is used is recorded in the wireless tag 30 attached to the gripping tool, and the control device 20 reads the number of times of use to determine whether the test is permitted or prohibited. Even when used on a testing machine, the usage limit of the gripper can be reliably detected. As a result, it is possible to surely prohibit the test using the gripping tool with worn files.
[0016]
-Second embodiment-
In the material testing machine according to the second embodiment, the identification number of the grip is written in the semiconductor memory of the wireless tag 30, and the control device 20 reads the identification number via the reader / writer 31. The gripper identification number is recorded in advance via the reader / writer 31. In use, a storage area corresponding to the identification number is set in advance in the storage area of the control device 20, and data on the number of times of use is written in the storage area. The usage count data is written in the storage area of the arithmetic processing unit 21. For convenience, this recording area is called a usage counter. That is, when the test is performed once, 1 is added to the usage counter. If the count value of the usage counter is between the first specified value and the second specified value, a test is performed by notifying that it is time to replace the grip teeth, and if it is greater than or equal to the second specified value Nr2 The test is prohibited, and it is displayed on the monitor 24 that it is time to replace the tooth and that the test is prohibited.
[0017]
The processing procedure of the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 5 is started when the test start button 23a is operated. In step S <b> 11, the control device 20 reads the grip identification number from the wireless tag 30 via the reader / writer 31. In step S12, the count value Na corresponding to the identification number is read from the use number counter provided in the arithmetic processing unit 21. The subsequent processing is the same as steps S2 to S9 in the first embodiment. However, the count-up in step S5 increases the count value of the use number counter corresponding to the identification number read in step S11.
[0018]
Also in the second embodiment, when the number of uses is equal to or less than the first specified number Nr1, a tensile test is performed according to a preset test condition, the number of uses exceeds the first specified number Nr1, and the second specified number When the number of times is less than Nr2, the monitor 24 notifies the gripping tooth replacement time, and the test continues. When the number of uses is equal to or greater than the second specified number Nr2, the test is prohibited, and it is displayed that the gripping teeth are at the replacement time, and the test is prohibited. Therefore, even a beginner can easily perform a highly reliable test without erroneously replacing the gripping tool.
[0019]
-Third embodiment-
The wear status of the gripping teeth cannot be reliably grasped only by the number of uses. For example, a test with a large tensile load has a greater degree of wear than a test with a small tensile load. Therefore, in the third embodiment, the tensile load data and the material of the test piece are recorded together with the number of times of use, and the number of times of use is corrected using this data, so that the same as in the first and second embodiments. Permit / prohibit testing.
[0020]
In the third embodiment, the number of uses Na is weighted by the following equation (1) to be corrected.
[Expression 1]
Number of uses after correction Nh = Number of times of actual use Na × α (1)
However, (alpha) is a weighting coefficient by a load and can be calculated by following Formula (2).
[Expression 2]
α = Fs / Fr (2)
Here, Fr is a reference load, Fs is a test load, and α is 1.0 at the reference load Fr. For example, if the reference load is 100 kg, α is 10.0 if the test load is 1000 kg.
[0021]
In addition, the degree of wear is small in the tensile test of the soft material compared to the tensile test of the hard material. Therefore, the measured number of uses may be weighted by the following equation (3) to correct the number of uses.
[0022]
[Equation 3]
Number of uses after correction Nh = Number of times of actual use Na × β (3)
β is a weighting coefficient depending on the material, and a harder material has a larger value. However, when the reference material is 1.0, the value is 0.5 or more and 2 or less. For example, when an iron-based metal material is used as a reference material, a stainless-based material may be determined as 1.5 and a copper-based material as 0.7.
[0023]
Note that the third embodiment can be applied to both the first embodiment in which the number of uses is written in the wireless tag 30 and the second embodiment in which the number of uses is written in the control device 20. . In the first embodiment, the tensile load data writes the maximum load at the time of the test to the wireless tag. Further, since the material of the test piece is input in advance to the control device 20 as a test condition by the operator, it may be read from the test condition file and written to the wireless tag. In the second embodiment, the test load and the material are recorded in a storage area for each identification number assigned to the arithmetic processing unit 21.
[0024]
Also in the third embodiment, as in the first and second embodiments, permission / prohibition of the tensile test is controlled according to the number of times of use after correction, and the grasping tooth replacement time is notified. Therefore, even a beginner can easily perform a highly reliable test without erroneously replacing the gripping tool.
[0025]
-Fourth embodiment-
In the material testing machine according to the fourth embodiment, instead of writing the test load and the material of the test piece in the semiconductor memory of the wireless tag 30 or the memory of the control device 20, the semiconductor memory of the wireless tag 30 slipped during the test. Write the test load and the material of the test piece. These are called actual test result data. The test load when slipping during the test can be detected if the control device 20 determines the load when the displacement of the crosshead 4 starts to increase rapidly. As described above, the material of the test piece is input from the test condition file by the operator as the test condition in advance in the control device 20.
[0026]
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure performed in the fourth embodiment. When the test start button 23a is operated, the process of FIG. 6 is executed. In step S21, actual test result data is read from the semiconductor memory of the wireless tag 30. In step S22, the test conditions are read from a preset test condition file, and the actual test result data read in step S23 and the test condition data are compared with each other.
[0027]
If the test conditions match each other, slip occurs under the test conditions, and reliable data cannot be obtained. Therefore, the process proceeds to step S24 to prohibit the test. Further, in step S25, the monitor 24 displays that the test is prohibited because the actual test result data matches the test condition. As a result of the comparison in step S23, if it is determined that the mutual test conditions do not match, the process proceeds to step S26 and the test is started.
[0028]
If it is determined in step S27 that the test has been completed, it is determined in step S28 whether or not slipping has occurred during the test based on the test data, that is, based on the load-elongation diagram. If slipping occurs, the load causing the slipping and the material of the test piece are written in the semiconductor memory of the wireless tag 30 via the reader / writer 31 in step S29.
[0029]
When the test is prohibited in step S24, it is preferable to calculate a test condition permitting the test and display it on the monitor 24. For example, tests that calculate the load-elongation characteristics within the proportional limit are not allowed until breakage, or tests on specimens of materials softer than the materials for which testing is prohibited are allowed. Is displayed on the monitor 24.
[0030]
Also in the fourth embodiment, the test can be performed in a state where the gripping teeth do not slide with the test piece, and even a beginner can obtain a highly reliable test result.
[0031]
In the above, in order to prevent a decrease in the reliability of the test results due to wear of the grip teeth, record the number of uses using a wireless tag, determine the use limit of the gripper, and allow or prohibit the test. I tried to control it. However, the present invention is not limited to controlling the prohibition and permission of tests due to wear on the jaws. For example, a wireless tag may be attached to a platen used in a compression test, and its wear and deterioration status may be detected to control prohibition and permission of the test. In other words, the present invention can be applied to various material testing machines that control prohibition and permission of a test by attaching a wireless tag to various jigs that deteriorate according to the number of tests and detecting the deterioration status. .
[0032]
Also, the use limit is notified at the first specified number of times Nr1, and the test is prohibited at the second specified number of times Nr2. However, either one of the specified number of times is used and only the alarm or the test is prohibited. You may just go. Furthermore, although the load means is composed of a pair of screw rods and the crosshead 4, various other types of load mechanisms of material testing machines can be used. The control means is not limited to the embodiment. Furthermore, the wireless tag may be of any type as long as it has a semiconductor memory and can send and receive data such as the number of uses by short-range communication and can be attached to a test jig.
[0033]
In the above, the usage status of the jig was determined by the number of times it was used, but points were given to each jig, the points were subtracted according to the test conditions, etc., and a warning was given that it is time to replace the jig below the specified point. The use prohibition may be warned at point zero.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a wireless tag is attached to a jig such as a gripper that deteriorates according to the number of times used in a test, and the deterioration state of the jig is detected based on information of the wireless tag. Because the limit of use is output, even beginners can perform highly reliable tests.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a material testing machine according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a gripping tool in FIG. 1. FIG. 3 is a block diagram for explaining a control device in FIG. Flow chart showing the processing procedure of the first embodiment for prohibiting the test according to the number of times of use of the gripping tool. FIG. 5 is a flowchart showing the processing procedure of the second embodiment for prohibiting the test by the number of times of use of the gripping tool. FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of the fourth embodiment in which a test is prohibited by the number of times of use of the gripping tool.
4: Crosshead 7: Upper gripper 8: Lower gripper 20: Control device 30, 30U, 30L: Wireless tag 31, 31U, 31L: Reader / writer

Claims

Loading means for applying a load to the test piece according to predetermined test conditions;
A jig equipped with a wireless tag;
Control means for determining the usage status of the jig based on the information transmitted from the wireless tag ,
The information is a load (sliding load) when slipping occurs in the gripping tool,
The said control means determines the use limit when the value of the said sliding load is contained in the range of the test load which is a test condition, The material testing machine characterized by the above-mentioned.

Loading means for applying a load to the test piece according to predetermined test conditions;
A jig equipped with a wireless tag;
Control means for determining the usage status of the jig based on the information transmitted from the wireless tag,
The jig is a gripper or a platen,
The information includes the number of times the gripping tool or platen is used , and the load during the test (test load) .
The control means corrects the number of uses transmitted from the wireless tag by the test load, and determines that the use limit of the gripping tool or the platen is larger when the corrected number of uses is larger than a preset reference number. The material testing machine is characterized by updating the number of times of use recorded in the gripping device or the wireless tag of the platen upon completion of the test.

Loading means for applying a load to the test piece according to predetermined test conditions;
A jig equipped with a wireless tag;
Control means for determining the usage status of the jig based on the information transmitted from the wireless tag,
The jig is a gripper or a platen,
The information is an identification number of a gripping tool or a platen , and a load at the time of testing (test load) ,
The control means reads the identification number transmitted from the wireless tag, reads the number of times of use of the gripping tool or the platen, corrects the number of times of use by the test load, and the corrected number of times of use is a preset reference number of times. A material testing machine characterized in that when it is larger, the use limit of the gripping tool or the platen is determined, and the number of times of use of the gripping tool or the pressure plate corresponding to the identification number is updated upon completion of the test.

The material testing machine according to claim 2 or 3 ,
The information is the material of the test piece,
The material testing machine characterized in that the control means corrects the number of times of use according to the material.

Loading means for applying a load to the test piece according to predetermined test conditions;
A jig equipped with a wireless tag;
Control means for determining the usage status of the jig based on the information transmitted from the wireless tag,
The jig is a gripper or a platen,
The information is the number of times the gripper or platen is used and the material of the test piece,
The control means corrects the number of uses transmitted from the wireless tag by the material, and determines the use limit of the gripping tool or the platen when the corrected number of uses is larger than a preset reference number, A material testing machine that updates the number of times of use recorded on the gripping device or the wireless tag of the platen upon completion of the test.

Loading means for applying a load to the test piece according to predetermined test conditions;
A jig equipped with a wireless tag;
Control means for determining the usage status of the jig based on the information transmitted from the wireless tag,
The jig is a gripper or a platen,
The information is the identification number of the gripper or platen, and the material of the test piece,
The control means reads the identification number transmitted from the wireless tag, reads the number of times of use of the gripping tool or the platen, corrects the number of times of use by the material, and the corrected number of times of use is greater than a preset reference number of times. A material testing machine characterized in that when it is large, it is determined that the use limit of the gripping tool or the platen is the limit, and the number of times of use of the gripping tool or platen corresponding to the identification number is updated upon completion of the test.

In the material testing machine according to any one of claims 1 to 6 ,
The material testing machine, wherein the control means prohibits driving of the load means when it is determined that the use limit of the jig is exceeded.