JP4710578B2 - 材料試験機 - Google Patents

Description

本発明は、材料を試験するための材料試験機に関する。

次のような材料試験機が特許文献１によって知られている。この材料試験機は、試験片に対して引張や圧縮などの荷重を加え、そのときの試験片の挙動を調べるものであり、その試験片に対する試験情報や試験結果をモニタに表示する。このとき、モニタに表示するモニタ画面を複数領域に分割し、各分割画面に試験情報や試験結果などをそれぞれ表示する。

特開２００５−１５６２４０号公報

しかしながら、従来の材料試験機においては、
（１）各分割領域の大きさ、表示位置などを変更することができず使い勝手が悪い。
（２）１つの分割画面に１種類の情報を表示しており、その情報を変更することができない。
という問題が生じていた。

請求項１の発明は、モニタ画面を複数領域に分割し、一の領域には複数の試験片の試験結果のグラフを表示し、他の領域には複数の試験片の試験結果を一覧表形式で表示するようにした材料試験機であって、複数の試験片の少なくともいずれか１つを、一の領域に表示するグラフ上または他の領域に表示する一覧表上で選択する選択手段と、選択手段で選択した試験片に対応する試験結果を一の領域および前記他の領域から消去する消去手段と、選択手段で選択した試験片に対応する再試験を指示する指示手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、１つの分割領域に複数の情報を含めて表示することができ、さらに１つの分割領域に表示した複数の情報の他の領域への移動や分割等を行うことができるため、使用者の使い勝手を向上することができる。

図１（ａ）は、本実施の形態における材料試験機の一実施の形態の構成を示すブロック図である。材料試験機１００は、材料試験機本体１０１と、入力装置１０２と、制御装置１０３と、モニタ１０４とを備えている。

材料試験機１０１は、種々の試験条件で試験対象の材料（試験片）に対して負荷をかけ、その試験結果をリアルタイムで制御装置１０３へ出力する。入力装置１０２は、種々の入力スイッチ、キーボード、マウス等の使用者によって操作される入力用部材を含んでいる。使用者はこの入力装置１０２を操作して、試験片に対する試験の試験条件をあらかじめ設定する。

図１（ｂ）は、材料試験機本体１０１の具体的な構成を模式的に示した図である。試験機本体１０１は、試験片に対して引張や圧縮などの荷重を加え、そのときの試験片の挙動を調べるものである。この試験機本体１０１においては、テーブル２２の上に立設された一対のねじ棹２３、２４の上端にはヨーク２５が横架されるとともに、ねじ棹２３、２４にクロスヘッド２６が螺合される。クロスヘッド２６にはロードセル２７を介して上つかみ具２８が設けられ、テーブル２２には下つかみ具２９が設けられている。試験片は、これら上つかみ具２８および下つかみ具２９によって両端を把持される。

テーブル２２には、制御装置１０３によって制御されるモータ３１および変速機３２が設置され、これらモータ３１および変速機３２でねじ棹２３，２４が回転駆動されてクロスヘッド２６が昇降する。クロスヘッド２６の昇降にともない、上つかみ具２８および下つかみ具２９により把持された試験片に引張荷重または圧縮荷重が与えられる。試験片に与えられる荷重はロードセル２７により検出され、制御装置１０３に出力される。

変速機３２には、エンコーダ３５が設置され、エンコーダ３５は、変速機３２の回転あるいはねじ棹２３、２４の回転に応じたパルス信号を検出し、パルス信号のカウント結果を制御装置１０３に出力する。制御装置１０３は入力されたパルス信号のカウント結果や変速機３２の変速比、そしてねじ棹２３、２４のねじピッチなどに基づいて試験片の変位を検出する。

試験機本体部１０１には、さらに試験の開始および停止を指示するためのスイッチ３０が設けられている。使用者が入力装置１０２を操作して試験方法や試験後のデータ処理方法などを設定した後、スイッチ３０を操作することにより材料試験機１０３は作動を開始する。

制御装置１０３は、ＣＰＵ、メモリ、およびその他周辺回路で構成され、材料試験機１００全体を制御する。制御装置１０３はまた、材料試験機本体１０１からリアルタイムで入力される試験結果をモニタ１０４へ出力する。モニタ１０４は、設定されている試験条件、制御装置１０３から入力された試験結果などを所定の表示結果画面上に表示する。なお、表示結果画面は複数の表示領域に分割されており、各表示領域には試験条件や試験結果などの情報が表示される。

図２は、モニタ１０４に表示される表示結果画面の具体例を示す図である。この図２に示すように、表示結果画面２ａは複数の表示領域２ｂ〜２ｄに分割されており、各表示領域には試験条件や試験結果などを表示するためのウィンドウが表示される。そして、各領域内に表示されるウィンドウは、それぞれタブによって切り替え可能になっており、使用者はこのタブを入力装置１０２に含まれるマウスを操作してクリックすることにより、各領域内で表示するウィンドウを切り替えることができる。

例えば図２においては、表示領域２ｂ内のウィンドウは、試験片１〜３のそれぞれの試験結果を示すグラフを表示するためのタブ「１」〜「３」の３つのタブで切り替え可能になっており、現在はタブ「１」が選択されて試験片１の試験結果のグラフが表示されている。また、表示領域２ｃ内のウィンドウはタブ「Ａ」、「Ｂ」の２つのタブで切り替え可能であり、現在はタブ「Ａ」が選択されている。このタブ「Ａ」には、試験片１〜３の試験結果として、最大値を示すデータ（max）と中間値を示すデータ（中間点）とを示す表が表示されている。さらに、表示領域２ｄ内のウィンドウはタブ「あ」、「い」の２つのタブで切り替え可能であり、現在はタブ「あ」が選択されている。

本実施の形態では、このような複数の領域に分割され、各領域内にタブを用いて切り替え可能なウィンドウを有する表示結果画面２ａにおいて、使用者は、以下の（Ａ）〜（Ｄ）で後述するように、表示結果画面２ａ内の表示内容を使用者の好みに応じて変更することができる。

（Ａ）表示領域間でのタブの移動
使用者は、各表示領域内の任意のタブを選択して他の表示領域内に移動することができる。すなわち、使用者によっていずれかの表示領域内から任意のタブが選択されて他の表示領域内へ移動するように指示されると、制御装置１０３は、選択されたタブに対応するウィンドウを、指定された移動先の表示領域内に移動して表示するように制御する。

なお、本実施の形態においては、使用者は入力装置１０２に含まれるマウスを操作して、移動したいタブをクリックし、そのまま移動先の表示領域内にドラッグ＆ドロップすることにより、選択したタブを移動先の表示領域内に移動することができる。

図３は、図２に示した表示結果画面２ａにおいて、表示領域２ｂ内のウィンドウからタブ「１」を表示領域２ｃ内に移動した後の表示結果画面の具体例を示す図である。この図３に示すように、タブ「１」の移動後は、タブ「１」は、表示領域２ｂ内のウィンドウから削除され、表示領域２ｃ内のウィンドウに追加される。そして表示領域２ｃ内には、タブ「１」に対応するウィンドウが表示される。また、表示領域２ｂ内にはタブ「１」の次のタブ、すなわちタブ「２」に対応するウィンドウが表示される。

なお、ここでは、表示領域２ｂ内のウィンドウからタブ「１」を表示領域２ｃ内に移動する場合について説明したが、使用者は表示結果画面２ａ内に含まれる全てのタブを移動することができ、制御装置１０３は、使用者によるタブの移動指示に基づいて、上述した処理と同様の処理を実行する。これによって、使用者は表示結果画面２ａ内の表示内容を好みに応じて変更することができ、使用者の使い勝手を向上することができる。

（Ｂ）ウィンドウをタブ単位に分割
表示結果画面２ａにおいては、各表示領域内に表示されているウィンドウを分割することによって、各表示領域内に複数のウィンドウを同時に表示することもできる。ここでは、使用者が、分割したいウィンドウを含む表示領域上で入力装置１０２に含まれるマウスを右クリックすると、モニタ１０４上にメニューダイアログ（ポップアップメニュー）を表示して、使用者からの分割指示を受け付ける場合について説明する。

例えば、使用者が表示領域２ｂを分割したいと考え、表示領域２ｂ上でマウスが右クリックされた場合には、図４に示すように選択可能な項目として「画面分割」を含むメニューダイアログ４ａを表示する。そして、使用者によってマウスが操作され、当該「画面分割」が選択されると、ウィンドウをどのように分割するかを選択するためのサブメニュー４ｂを表示する。このサブメニュー４ｂには、表示領域２ｂ内のウィンドウを上下に分割して表示することを指示するための「上下」項目と、表示領域２ｂ内のウィンドウを左右に分割して表示することを指示するための「左右」項目とが含まれている。

制御装置１０３は、サブメニュー４ｂ内のいずれの項目が使用者によって選択されたかを判定して、その選択結果に応じた分割方法で表示領域２ｂ内のウィンドウをタブ単位に分割して、表示結果画面２ａ上に表示する。

図５（ａ）は、使用者によってサブメニュー４ｂにおいて「上下」が選択された場合の表示結果画面２ａの表示例を示す図である。この図５（ａ）に示すように、図4に示した表示領域２ｂが上下に２分割され、上側の領域５ａには表示領域２ｂ内のタブ「１」に対応するウィンドウが表示され、下側の領域５ｂには表示領域２ｂ内のタブ「２」に対応するウィンドウが表示される。

なお、図５（ａ）に示す例では、タブ「３」は、下側の領域５ｂに含まれ、タブ「２」との間で切り替えが可能になっているが、上側の領域５ａに含まれ、タブ「１」との間で切り替えが可能にしてもよい。

図５（ｂ）は、使用者によってサブメニュー４ｂにおいて「左右」が選択された場合の表示結果画面２ａの表示例を示す図である。この図５（ｂ）に示すように、図4に示した表示領域２ｂが左右に２分割され、左側の領域５ｃには表示領域２ｂ内のタブ「１」に対応するウィンドウが表示され、右側の領域５ｄには表示領域２ｂ内のタブ「２」に対応するウィンドウが表示される。なお、この場合もタブ「３」を左側の領域５ｃ、または右側の領域５ｄのいずれに含むようにしてもよい。

これによって、使用者は複数のタブで切り分け可能なウィンドウを、そのタブ単位に分割して表示結果画面２ａ上に表示することができ、表示結果画面２ａ内の表示方法の自由度を上げて、使用者の利便性をさらに向上することができる。

（Ｃ）表示領域間での表示内容の連動
本実施の形態における材料試験機では、使用者は表示結果画面２ａ上でさらに次のような操作を行うことができる。使用者は、上述した図２に示す表示結果画面２ａの表示領域２ｃに表示されている各試験片１〜３の試験結果データのうちいずれかをマウスを操作して選択することができる。そして、使用者が表示領域２ｃ内のいずれかの試験結果データを選択すると、選択された試験片のグラフが表示領域２ｂ内のウィンドウに表示される。

換言すれば、使用者によって表示領域２ｃに表示されているいずれかの試験片の試験結果データが選択されると、制御装置１０３は、それに連動して表示領域２ｂ内のウィンドウの表示内容を、選択結果に対応する試験片のタブに自動的に切り替える。具体例を図６に示す。

図６に示す例では、使用者によって表示領域２ｃに表示されている試験結果データのうち、試験片２の試験結果データが選択された場合を示している。このように、使用者によって表示領域２ｃに表示されている試験片２の試験結果データが選択されると、それに連動して表示領域２ｂ内のウィンドウはタブ「２」に切り替えられ、試験片２の試験結果を示すグラフが表示される。このとき、試験片２の試験結果を示すグラフ上には、さらに表示領域２ｃに表示されている試験片２の最大値を示すデータ（max）６ａと中間値を示すデータ（中間点）６ｂとをプロットして表示するようにしてもよい。

これによって、使用者が表示領域２ｃ内に表示された試験結果データをクリックするだけで、それに対応するグラフを表示領域２ｂ内に表示することができ、複数の表示領域にまたがって表示されている関連する試験結果を、使用者による操作に応じて連動して表示することができる。

（Ｄ）統計処理を行い、試験対象を絞り込んで再試験を指示
ここでは、図７に示すように、表示領域２ｃ内のウィンドウに複数の試験片の試験結果データが一覧表示されている場合に、試験結果データに対する統計処理を実行してその統計処理結果を表示領域２ｃ内に追加表示する。さらに使用者がその統計処理結果と、複数の試験片の試験結果データとを見比べて、異常値が検出されている試験片があると判断した場合には、その異常値が検出されている可能性がある試験片に対して再試験を指示する方法について説明する。

まず、使用者は表示領域２ｃ内に表示されているウィンドウ上にマウスカーソルを右クリックする、これによって、モニタ１０４上にメニューダイアログ７ａが表示され、使用者はメニュー内から「統計処理」を指定することによって、表示領域２ｃ内に一覧表示されている試験結果データに対して統計処理の実行を指示することができる。制御装置１０３は、使用者によって統計処理の実行が指示されると、表示領域２ｃ内に一覧表示されている試験結果データを対象とした統計処理を行って、例えば平均値や標準偏差を算出し、その結果を表示領域２ｃ内の一覧内に追加表示する。

図８は、使用者によって統計処理の実行が指示され、表示領域２ｃ内の一覧内に統計処理結果８ａを追加表示した場合の具体例を示す図である。使用者は、この図８に示す統計処理結果８ａと、試験結果データの一覧とを比較して、試験結果データの中から統計処理結果から判断して異常値であると考えられる試験片がないかを確認する。その結果、異常値と思われる試験片がある場合には、使用者は、その試験片に対する再試験を表示結果画面２ａ上で次のように指示することができる。

まず、使用者は、表示領域２ｂ内に表示されたウィンドウにおいて、再試験を行いたい試験片のグラフ上にマウスカーソルを合わせて右クリックする。これによって、モニタ１０４上に図８に示すメニューダイアログ８ｂが表示される。使用者はメニュー内から「再試験選択」を指定することによって、その試験片について再試験を指示することができる。ここで、使用者は複数の試験片に対して「再試験選択」を指定することによって、複数の試験片を再試験の対象として選択することができる。

なお、ここでは表示領域２ｂ内に表示されたグラフを選択して再試験対象の試験片を指定する例について説明するが、表示領域２ｃ内に表示された試験結果データ上で試験片を選択して再試験対象の試験片を指定してもよい。この場合、表示領域２ｃ内に表示された各試験結果データに対応するチェックボックスを設け、使用者がチェックボックスをオンすることによって再試験対象の試験片を指定するようにしてもよい。

使用者によって再試験を行う試験片の選択が完了し、メニュー８ｂ内から「再試験実行」が選択されると、制御装置１０３は、表示領域２ｂ内のグラフ、および表示領域２ｃ内の一覧内から再試験の実行が指示された試験片の試験結果に対応する表示を消去した後、材料試験機本体１０１に対して、あらかじめ設定されている試験条件で再試験対象の試験片に対する再試験を実行するよう指示を出す。

図９（ａ）は、使用者によって試験片２が再試験対象として選択された場合の表示結果画面２ａの具体例を示す図である。この図８に示すように、表示領域２ｂ内のウィンドウ、および表示領域２ｃ内のウィンドウから試験片２の試験結果に対応する表示が消去される。換言すれば、表示領域２ｂ内のウィンドウには、再試験が指示されていない試験片１および３の試験結果のグラフのみが表示され、表示領域２ｃ内のウィンドウには、再試験が実行されていない試験片１および３の試験結果データのみが表示される。

そして、材料試験機本体１０１は制御装置１０３からの指示に基づいて試験片２に対する再試験を実行し、再試験を実行した結果得られる試験結果を制御装置１０３へ出力する。制御装置１０３は、図９（ｂ）に示すように、材料試験機本体１０１から入力された試験片２の試験結果をモニタ１０４に表示する。

これによって、使用者は、統計処理結果に基づいて異常値が検出されている試験片を特定することができる。そして、表示結果画面２ａ上で試験結果を視覚的に確認しながら再試験実行対象の試験片を選択することができ、さらに表示結果画面２ａ上で再試験の実行を指示することができるため、使用者の利便性がさらに向上する。

図１０は本実施の形態における材料試験機１００の処理を示すフローチャートである。図９に示す処理は、使用者によって試験の実行が指示されると起動するプログラムとして、制御装置１０３により実行される。

ステップＳ１０において、材料試験機本体１０１による試験片に対する試験が完了したか否かを判断する。試験が完了したと判断した場合には、ステップＳ２０へ進む。ステップＳ２０では、試験結果を上述した図２に示すような表示結果画面２ａ上に表示して、ステップＳ３０へ進む。

ステップＳ３０では、使用者によって入力装置１０２に含まれるマウスが操作され、いずれかの表示領域内に表示されているウィンドウのタブが、他の表示領域内にドラッグ＆ドロップされて移動されたか否かを判断する。タブが移動されたと判断した場合には、ステップＳ４０へ進み、（Ａ）で上述したように、移動されたタブに対応するウィンドウを移動先の表示領域内に移動して表示する。その後、ステップＳ５０へ進む。これに対して、タブが移動されていないと判断した場合には、そのままステップＳ５０へ進む。

ステップＳ５０では、使用者によって入力装置１０２に含まれるマウスが操作され、いずれかの表示領域内に表示されているウィンドウの分割が指示されたか否かを判断する。分割が指示されたと判断した場合には、ステップＳ６０へ進み、（Ｂ）で上述したように、上下または左右の使用者によって指定されたいずれかの方法でタブ単位にウィンドウを分割する。その後、ステップＳ７０へ進む。これに対して、ウィンドウの分割が指示されていないと判断した場合には、そのままステップＳ７０へ進む。

ステップＳ７０では、使用者によって入力装置１０２に含まれるマウスが操作され、いずれかの表示領域内に表示されているデータが選択されたか否かを判断する。データが選択されたと判断した場合には、ステップＳ８０へ進み、（Ｃ）で上述したように、他の表示領域内のウィンドウのタブを選択されたデータに関連するデータを表示するものに切り替えて、複数の表示領域間でデータを連動させる。その後、ステップＳ９０へ進む。これに対して、いずれの表示領域内でもデータが選択されていないと判断した場合には、そのままステップＳ９０へ進む。

ステップＳ９０では、使用者によって入力装置１０２に含まれるマウスが操作され、試験結果データに対する統計処理の実行が指示されたか否かを判断する。統計処理の実行が指示されないと判断した場合には、ステップＳ１０へ戻り、次に試験される試験片に対して、上述した処理を実行する。これに対して、統計処理の実行が指示されたと判断した場合にはステップＳ１００へ進む。ステップＳ１００では、統計処理を実行しその結果を表示してステップＳ１１０へ進む。

ステップＳ１１０では、少なくとも１つの試験片に対する再試験の実行が指示されたか否かを判断する。再試験が指示されたと判断した場合には、ステップＳ１２０へ進み、（Ｄ）で上述したように、再試験対象の試験結果の表示を消去した後、材料試験機本体１０１に対して、使用者によって再試験の実行対象として選択された試験片に対する再試験の実行を指示する。そして、材料試験機本体１０１から得られる再試験の結果を表示結果画面２ａ上に表示して、ステップＳ１０へ戻る。これに対して、再試験の実行が指示されていないと判断した場合には、そのままステップＳ１０へ戻る。

以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
（１）使用者によってマウスが操作され、いずれかの表示領域内に表示されているウィンドウのタブが、他の表示領域内に移動された場合には、移動されたタブに対応するウィンドウを移動先の表示領域内のウィンドウに移動して表示するようにした。これによって、使用者は表示結果画面２ａ内の表示内容を好みに応じて変更することができ、使用者の使い勝手を向上することができる。

（２）使用者によってマウスが操作され、いずれかの表示領域内に表示されているウィンドウの分割が指示された場合には、上下または左右の使用者によって指定されたいずれかの方法でタブ単位にウィンドウを分割するようにした。これによって、使用者は複数のタブで切り分け可能なウィンドウを、タブ単位に分割して表示結果画面２ａ上に表示することができ、表示結果画面２ａ内の表示方法の自由度を上げて、使用者の利便性をさらに向上することができる。

（３）使用者によってマウスが操作され、いずれかの表示領域内に表示されているデータが選択された場合には、選択されたデータに関連するデータを表示するために他の表示領域内のウィンドウのタブを切り替えるようにした。これによって、使用者がいずれかの表示領域内に表示された試験結果データをクリックするだけで、それに関連するグラフを他の表示領域内に表示することができ、複数の表示領域にまたがって表示されている関連する試験結果を、使用者による操作に応じて連動して表示することができる。

（４）試験結果を表すグラフや一覧上で使用者によってマウスが操作され、少なくとも１つの試験片に対する再試験の実行が指示された場合には、材料試験機本体１０１に対して、使用者によって再試験の実行対象として選択された試験片に対する再試験の実行を指示する。そして、材料試験機本体１０１から得られる再試験の結果を表示結果画面２ａ上に表示するようにした。これによって、使用者は、表示結果画面２ａ上で試験結果を視覚的に確認しながら再試験実行対象の試験片を選択することができ、さらに再試験を行った試験片の試験結果を確認することができるため、使用者の利便性がさらに向上する。

―変形例―
なお、上述した実施の形態の材料試験機は、以下のように変形することもできる。
（１）上述した実施の形態では、表示結果画面２ａは、図２に示すように３つの表示領域２ｂ〜２ｄに分割されている例について説明したが、これに限定されず、２つの表示領域に分割してもよく、あるいは４つ以上の表示領域に分割してもよい。

（２）上述した実施の形態では、表示結果画面２ａにおいて、使用者は入力装置１０２に含まれるマウスを操作して、材料試験機１００に対して種々の指示を与える例について説明した。しかしこれに限定されず、例えばトラックボールなどの他のポインティングデバイスを使用するようにしてもよい。

（３）上述した実施の形態では、使用者によってウィンドウを左右に分割するように指示された場合には、図５（ｂ）に示すように、表示領域２ｂを左右に２分割して、左側の領域５ｃには表示領域２ｂ内のタブ「１」に対応するウィンドウを表示し、右側の領域５ｄには表示領域２ｂ内のタブ「２」に対応するウィンドウを表示する例について説明した。しかしこれに限定されず、図１１に示すように、表示結果画面２ａを左右に２分割し、左側の領域５ｃには表示領域２ｂ内のタブ「１」に対応するウィンドウを表示し、右側の領域５ｄには表示領域２ｂ内のタブ「２」に対応するウィンドウを表示するようにしてもよい。

なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。

特許請求の範囲の構成要素と実施の形態との対応関係について説明する。入力装置１０２は選択手段に相当する。制御装置１０３は選択手段、消去手段、および指示手段に相当する。なお、以上の説明はあくまでも一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係に何ら限定も拘束もされない。

材料試験機の一実施の形態の構成を示すブロック図である。 モニタ１０４に表示される表示結果画面の具体例を示す図である。 表示領域２ｂ内のウィンドウからタブ「１」を表示領域２ｃ内に移動した後の表示結果画面の具体例を示す図である。 画面分割を指示するためのメニューダイアログの具体例を示す図である。 画面分割の具体例を示す図である。 複数の表示領域間でのデータの連動の具体例を示す図である。 統計処理の実行を指示するためのメニューダイアログの具体例を示す図である。 統計処理結果の表示例、および再試験を指示するためのメニューダイアログの具体例を示す図である。 再試験の実行を指示したときの表示結果画面の具体例を示す図である。 材料試験機１００の処理を示すフローチャート図である。 画面分割の変形例を示す図である。

符号の説明

１００ 材料試験機、１０１ 材料試験機本体、１０２ 入力装置、１０３ 制御装置、１０４ モニタ

Claims (1)

1. モニタ画面を複数領域に分割し、一の領域には複数の試験片の試験結果のグラフを表示し、他の領域には複数の試験片の試験結果を一覧表形式で表示するようにした材料試験機であって、
   前記複数の試験片の少なくともいずれか１つを、前記一の領域に表示するグラフ上または前記他の領域に表示する一覧表上で選択する選択手段と、
   前記選択手段で選択した試験片に対応する試験結果を前記一の領域および前記他の領域から消去する消去手段と、
   前記選択手段で選択した試験片に対応する再試験を指示する指示手段とを備えることを特徴とする材料試験機。
   

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