JP5109948B2 - Material testing machine - Google Patents

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Description

本発明は、電磁アクチュエータを用いて供試体に試験力を負荷する材料試験機に関するものである。
The present invention relates to wood charge tester you load test force to specimen using an electromagnetic actuator.

従来から、電磁力を利用した電磁アクチュエータを用いることにより、供試体に試験力を負荷する加振装置あるいは材料試験機が知られている。電磁力を利用する電磁アクチュエータのうち、小型の電磁アクチュエータでは永久磁石を用いて励磁部を構成している。他方、大型の電磁アクチュエータでは励磁部に励磁コイルを備えており、その励磁コイルにより必要な磁束密度を達成している。いずれのタイプの電磁アクチュエータにおいても、可動コイルに駆動電流を供給することにより、可動コイル用ボビンと連動するピストンロッドを介して供試体に試験力(荷重)を与えている(特許文献1)。
特開2004−205337号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, a vibration apparatus or a material testing machine that applies a test force to a specimen by using an electromagnetic actuator using an electromagnetic force is known. Among electromagnetic actuators that use electromagnetic force, a small electromagnetic actuator uses a permanent magnet to form an excitation unit. On the other hand, a large electromagnetic actuator is provided with an exciting coil in an exciting part, and a necessary magnetic flux density is achieved by the exciting coil. In any type of electromagnetic actuator, by supplying a drive current to the movable coil, a test force (load) is applied to the specimen through a piston rod that works in conjunction with the movable coil bobbin (Patent Document 1).
JP 2004-205337 A

しかしながら、励磁コイルを備えているタイプの電磁アクチュエータでは励磁部を電磁石として作動させる必要があることから、一般には磁気飽和状態を達成させる電流が常時供給され続けている。
その結果として、実際に必要とされる試験力の大小に拘わらず励磁部では大きな電力消費が継続的になされるばかりでなく、可動コイルに大きな電流が流れてしまうような故障・誤動作が生じた際には過大な試験力が突然発生してしまい安全上の観点からも危険であるという問題があった。
However, in an electromagnetic actuator having an excitation coil, it is necessary to operate the excitation unit as an electromagnet, so that a current for achieving a magnetic saturation state is generally continuously supplied.
As a result, not only the test force that is actually required is large, but also the excitation unit not only consumes a large amount of power continuously, but also causes a malfunction or malfunction that causes a large current to flow through the moving coil. In some cases, excessive test force suddenly occurs, which is dangerous from the viewpoint of safety.

本発明に係る材料試験機は、励磁コイルおよび可動コイルを有する電磁アクチュエータにより発生された試験力を試験片に負荷する材料試験機において、前記可動コイルに取り付けられているピストンロッドと、所定のつかみ具を用いて前記試験片を前記ピストンロッドに取り付ける取付段階および前記ピストンロッドから前記試験片を取り外す終了段階では、前記ピストンロッドを上下に移動させるに足りるだけの推力を発生させるために、前記励磁コイルにより第1の磁束密度を生じさせる第1の励磁制御手段と、前記試験片に対して試験を実行している段階では、所定の試験力が得られるように、前記励磁コイルにより第2の磁束密度を生じさせる第2の励磁制御手段と、を備えることを特徴とする。
ここで、前記第1の励磁制御手段および前記第2の励磁制御手段は、前記励磁コイルに印加する直流電圧を変化させることにより磁束密度を制御する印加電圧設定手段、または、前記励磁コイルに設けた複数タップのいずれか1つを選択するタップ切り替え手段とすることができる。
A material testing machine according to the present invention is a material testing machine for loading a test piece with a test force generated by an electromagnetic actuator having an exciting coil and a moving coil, and a piston rod attached to the moving coil and a predetermined grip. In the attaching step of attaching the test piece to the piston rod using a tool and the ending step of removing the test piece from the piston rod, the excitation is performed in order to generate a thrust force sufficient to move the piston rod up and down. The first excitation control means for generating the first magnetic flux density by the coil and the second excitation step by the excitation coil so that a predetermined test force can be obtained at the stage of executing the test on the test piece. It characterized in that it comprises a second excitation control means for generating a magnetic flux density, the.
Here, the first excitation control means and the second excitation control means are provided in an applied voltage setting means for controlling a magnetic flux density by changing a DC voltage applied to the excitation coil, or provided in the excitation coil. In addition, tap switching means for selecting any one of the plurality of taps can be provided.

本発明によれば、材料試験の状態に応じて励磁コイルにより発生させる磁束密度を適宜変更する構成としてあるので、励磁コイルで生じる電力消費の無駄を省くばかりでなく、故障・誤動作に起因した予期し得ない過大な試験力の発生を防止することができる。 According to the present invention, since it is constituted appropriately changing the magnetic flux density to be generated by the exciting coil in accordance with the state of the wood charge test, not only eliminate unnecessary power consumption caused by the excitation coil, due to failure or malfunction Unexpected excessive test force can be prevented.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<実施の形態1>
図1は、本発明の一実施形態による電磁アクチュエータを用いた材料試験機の全体構成図である。この材料試験機は、試験片TPに試験力を負荷する試験機本体部10と、その制御を行う帰還制御系60とを備えている。帰還制御系60には、試験片TPに与える試験力の目標信号を発生する目標信号発生部30と、試験機本体部10に備えられている電磁アクチュエータ12の駆動信号を生成するフィードバック制御部50とが含まれる。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a material testing machine using an electromagnetic actuator according to an embodiment of the present invention. This material testing machine includes a testing machine main body 10 that applies a test force to the test piece TP, and a feedback control system 60 that controls the testing machine body. The feedback control system 60 includes a target signal generating unit 30 that generates a target signal of a test force applied to the test piece TP, and a feedback control unit 50 that generates a drive signal for the electromagnetic actuator 12 provided in the testing machine main body unit 10. And are included.

試験機本体部10は、フレーム11により支持される電磁アクチュエータ12を有する。図2は、電磁アクチュエータ12の概略的構成を示した説明図である。電磁アクチュエータ12は、ピストンロッド13Aを鉛直方向に駆動する。すなわち電磁アクチュエータ12内には、円筒状の可動部70に載置された可動コイル71と、所定の磁束密度を発生させるための励磁コイル72を備えた励磁部73が収容されている。ピストンロッド13Aは可動部70に固定されている。   The tester main body 10 has an electromagnetic actuator 12 supported by a frame 11. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the electromagnetic actuator 12. The electromagnetic actuator 12 drives the piston rod 13A in the vertical direction. That is, in the electromagnetic actuator 12, the exciting part 73 provided with the movable coil 71 mounted on the cylindrical movable part 70 and the exciting coil 72 for generating a predetermined magnetic flux density is accommodated. The piston rod 13 </ b> A is fixed to the movable portion 70.

励磁コイル72に電流が流れて磁束密度Bが生じているとき、可動コイル71に駆動電流Iを流すことにより可動部70に推力Fが発生し、可動部70に固定されているピストンロッド13Aに上下方向の推力Fが伝達される。   When a current flows through the exciting coil 72 and a magnetic flux density B is generated, a driving force I is passed through the movable coil 71 to generate a thrust F in the movable portion 70, and the piston rod 13A fixed to the movable portion 70 A vertical thrust F is transmitted.

可動コイル71の長さをLとすると、推力Fは、次式で表される。
F=I・B・L
すなわち、可動コイルの電流Iに比例した推力Fがピストンロッド13Aに伝達される。
When the length of the movable coil 71 is L, the thrust F is expressed by the following equation.
F = I ・ B ・ L
That is, a thrust F proportional to the current I of the movable coil is transmitted to the piston rod 13A.

フレーム11には変位センサ14(図1参照)を取り付けてある。変位センサ14は、ピストンロッド13Aの変位量を検出してフィードバック制御部50に出力する。   A displacement sensor 14 (see FIG. 1) is attached to the frame 11. The displacement sensor 14 detects the displacement amount of the piston rod 13 </ b> A and outputs it to the feedback control unit 50.

ピストンロッド13Aの下方には上つかみ具38,試験片TP,下つかみ具40,連結ロッド13Bおよび荷重センサ16(例えばロードセル)が設けられ、荷重センサ16は試験力を検出してフィードバック制御部50に出力する。   Below the piston rod 13A, an upper grip 38, a test piece TP, a lower grip 40, a connecting rod 13B, and a load sensor 16 (for example, a load cell) are provided. The load sensor 16 detects a test force and detects a feedback control unit 50. Output to.

目標信号発生部30は、材料試験の目的に応じて操作者(あるいは、他の制御装置)が波形、振幅、周波数、変位、試験力の平均値など必要な情報を設定することにより、その設定情報に応じた目標信号を出力する。   The target signal generation unit 30 is set by setting the necessary information such as the average value of the waveform, amplitude, frequency, displacement, and test force by the operator (or other control device) according to the purpose of the material test. A target signal corresponding to the information is output.

フィードバック制御部50は、荷重センサ16により検出された荷重信号を増幅して出力する荷重アンプ51と、変位センサ14により検出された変位信号を増幅して出力する変位アンプ52と、荷重アンプ51から出力された荷重信号と変位アンプ52から出力された変位信号のいずれか一方を選択的に取り出すための切り替えスイッチ53と、目標信号発生部30から供給された目標信号と切り替えスイッチ53から出力された信号との偏差(制御偏差)を算出する減算部54と、算出された偏差に基づいてPID制御信号を出力するPID制御信号出力部55と、PID制御信号を増幅して電磁アクチュエータ12の駆動電流を出力するパワーアンプ57とを備えている。   The feedback control unit 50 amplifies the load signal detected by the load sensor 16 and outputs it, a displacement amplifier 52 that amplifies and outputs the displacement signal detected by the displacement sensor 14, and the load amplifier 51. A changeover switch 53 for selectively taking out one of the output load signal and the displacement signal output from the displacement amplifier 52, the target signal supplied from the target signal generator 30, and the changeover switch 53. A subtraction unit 54 that calculates a deviation (control deviation) from the signal, a PID control signal output unit 55 that outputs a PID control signal based on the calculated deviation, and a drive current of the electromagnetic actuator 12 by amplifying the PID control signal The power amplifier 57 is provided.

次に、フィードバック制御部50による制御動作について説明する。荷重フィードバック制御を行うか変位フィードバック制御を行うかが切り替えスイッチ53により選択されると、荷重アンプ51からの荷重信号または変位アンプ52からの変位信号が減算部54に送られる。   Next, the control operation by the feedback control unit 50 will be described. When the changeover switch 53 selects whether to perform load feedback control or displacement feedback control, a load signal from the load amplifier 51 or a displacement signal from the displacement amplifier 52 is sent to the subtractor 54.

目標信号発生部30からの目標信号に対して荷重信号あるいは変位信号を負帰還することにより、減算部54では偏差(制御偏差)を算出する。PID制御信号出力部55は、あらかじめP、I、D成分ごとにゲイン係数が設定してあり、これらの各係数と減算部54で算出された偏差との演算によりフィードバックゲインを算出してPID制御信号を出力する。   By subtracting the load signal or displacement signal negatively from the target signal from the target signal generator 30, the subtractor 54 calculates a deviation (control deviation). The PID control signal output unit 55 has gain coefficients set in advance for each of the P, I, and D components, and calculates a feedback gain by calculating each of these coefficients and the deviation calculated by the subtracting unit 54 to perform PID control. Output a signal.

以上説明してきた事項は、可動コイル71の駆動電流を制御する過程である。次に、励磁コイル72により発生させる磁束密度の制御について説明する。
図1に示す励磁電流制御回路65は、励磁コイル72に流れる電流の大きさを制御する回路である。より具体的には、図3に示すように、電磁アクチュエータ12の内部に直流定電圧源77および増幅器79を設置しておき、励磁電流制御回路65により増幅器79のゲイン制御を行う。換言すれば、励磁コイル72に印加する電圧を直接制御することにより励磁電流を制御するものである。但し、励磁電流の大きさと磁束密度は線形の関係にないので、励磁コイル72の励磁電流と磁束密度との関係を予めテーブル等に記憶しておくのが好適である。
What has been described above is the process of controlling the drive current of the movable coil 71. Next, control of the magnetic flux density generated by the exciting coil 72 will be described.
The excitation current control circuit 65 shown in FIG. 1 is a circuit that controls the magnitude of the current flowing through the excitation coil 72. More specifically, as shown in FIG. 3, a DC constant voltage source 77 and an amplifier 79 are installed inside the electromagnetic actuator 12, and gain control of the amplifier 79 is performed by the excitation current control circuit 65. In other words, the excitation current is controlled by directly controlling the voltage applied to the excitation coil 72. However, since the magnitude of the excitation current and the magnetic flux density are not in a linear relationship, it is preferable to previously store the relationship between the excitation current of the excitation coil 72 and the magnetic flux density in a table or the like.

励磁コイル72により発生させる磁束密度は、動作モード、すなわち材料試験の状態に応じて切り替えていく。例えば、材料試験の準備段階(=試験片TPの取り付け段階)においては、ピストンロッド13Aを上下させて試験片TPを上つかみ具38および下つかみ具40で把持させるのに足りるだけの推力を電磁アクチュエータ12から発生させればよい。このことにより、励磁コイル72での消費電力を削減できるばかりでなく、何らかの故障により可動コイル71に大きな電圧あるいは電源電圧そのものが印加されて過大な力が瞬時に発生したとしても、操作者に対する危険ならびに機器等の破損を最小限に抑えることができる。   The magnetic flux density generated by the exciting coil 72 is switched according to the operation mode, that is, the state of the material test. For example, in the preparatory stage of the material test (= attachment stage of the test piece TP), an electromagnetic force sufficient to raise and lower the piston rod 13A and grip the test piece TP with the upper grip 38 and the lower grip 40 is electromagnetic. It may be generated from the actuator 12. As a result, not only can the power consumption in the exciting coil 72 be reduced, but even if a large voltage or the power supply voltage itself is applied to the movable coil 71 due to some failure and an excessive force is instantaneously generated, there is a danger to the operator. In addition, it is possible to minimize damage to equipment and the like.

材料試験を実施している段階(=試験実行段階)においては、増幅器79のゲインを増大させることにより、定格試験力が得られるような磁束密度に設定する。材料試験が終了した後には、試験片TPを取り外すだけであるので、材料試験の準備段階と同等の磁束密度が得られるように、増幅器79のゲインを低下させる。   In the stage where the material test is performed (= test execution stage), the gain of the amplifier 79 is increased to set the magnetic flux density so that the rated test force can be obtained. Since the test piece TP is simply removed after the material test is completed, the gain of the amplifier 79 is reduced so that a magnetic flux density equivalent to the preparation stage of the material test can be obtained.

上述したように、材料試験の各実施段階において磁束密度を切り替えるほか、材料試験の実行段階において、試験条件に応じた磁束密度制御を行うことも可能である。すなわち、試験片TPに負荷される試験力に適合した推力が得られるよう磁束密度を変更することができる。   As described above, in addition to switching the magnetic flux density in each execution stage of the material test, it is possible to control the magnetic flux density according to the test conditions in the execution stage of the material test. That is, the magnetic flux density can be changed so that a thrust suitable for the test force applied to the test piece TP can be obtained.

−実施の形態1による作用・効果−
(1)実施の形態1によれば、永久磁石の代わりに励磁コイル72を備えた電磁アクチュエータ12において、材料試験の準備段階および終了段階では励磁コイル72により第1の磁束密度を生じさせる励磁制御を行い、材料試験を実施している試験実行段階では励磁コイル72により第2の磁束密度(第1の磁束密度<第2の磁束密度)を生じさせる励磁制御を行うので、励磁コイル72で生じる電力消費の無駄を省くばかりでなく、故障・誤動作に起因した予期し得ない過大な試験力の発生を防止することができる。
(2)試験片TPに負荷される試験力そのもの(=試験条件)が変更されたときにも、励磁コイル72により発生させる磁束密度を適宜変更することにより、省電力および安全性向上を図ることができる。
-Actions and effects of the first embodiment-
(1) According to the first embodiment, in the electromagnetic actuator 12 including the excitation coil 72 instead of the permanent magnet, the excitation control for generating the first magnetic flux density by the excitation coil 72 in the preparation stage and the end stage of the material test. In the test execution stage in which the material test is performed, the excitation coil 72 performs excitation control for generating the second magnetic flux density (first magnetic flux density <second magnetic flux density). In addition to eliminating waste of power consumption, it is possible to prevent the occurrence of an unpredictable excessive test force due to a failure or malfunction.
(2) Even when the test force itself (= test condition) applied to the test piece TP is changed, the magnetic flux density generated by the exciting coil 72 is appropriately changed to improve power saving and safety. Can do.

−実施の形態1における変形例−
(1)励磁コイル72に流す励磁電流Iを正確に制御するためには、図4に示すように、ゲインが十分に大である増幅器を用いて直流電圧Vを可変設定することも可能である。
-Modification in Embodiment 1-
(1) In order to accurately control the excitation current I L flowing through the exciting coil 72, as shown in FIG. 4, it is also possible for the gain variable setting to a DC voltage V 0 using amplifiers is sufficiently large It is.

(2)図5に示すように、励磁コイル72に複数のタップを設け、これらタップを切り替えることにより、巻線数nを直接変更することも可能である。この切り替えには、機械的リレーあるいは静止型のスイッチング素子を用いることができる。   (2) As shown in FIG. 5, it is also possible to directly change the number of windings n by providing a plurality of taps in the exciting coil 72 and switching these taps. For this switching, a mechanical relay or a stationary switching element can be used.

(3)これまで説明してきた電磁アクチュエータ12を用いて試験片TPを加振することにより疲労試験を行うことも可能である。すなわち、目標信号発生部30(図1参照)において、試験片TPを繰り返して負荷する際の最大変位および最大速度および最大加速度を設定することにより、加振条件に応じた試験力を発生させることが可能である。   (3) It is also possible to perform a fatigue test by vibrating the test piece TP using the electromagnetic actuator 12 described so far. That is, in the target signal generator 30 (see FIG. 1), the test force corresponding to the excitation condition is generated by setting the maximum displacement, the maximum speed, and the maximum acceleration when the test piece TP is repeatedly loaded. Is possible.

(4)被試験材料もしくは基板の局所硬度を測定するための微小硬度計にも、図1ないし図5で述べた電磁アクチュエータ12を用いることができる。   (4) The electromagnetic actuator 12 described with reference to FIGS. 1 to 5 can also be used in a microhardness meter for measuring the local hardness of a material to be tested or a substrate.

<実施の形態2>
先に述べた実施の形態1は、材料試験機の構成および制御形態に関するものであるが、図1ないし図5に示した電磁アクチュエータ12を用いて加振装置を構成することも可能である。すなわち、電磁アクチュエータ12および励磁電流制御回路65のみを取り出し、ピストンロッド13Aを介して供試体(図示せず)を加振することも可能である。ロードセル(図示せず)の取り付け位置は、加振の態様に応じて適宜設定する。
<Embodiment 2>
The first embodiment described above relates to the configuration and control mode of the material testing machine, but it is also possible to configure the vibration device using the electromagnetic actuator 12 shown in FIGS. That is, it is possible to take out only the electromagnetic actuator 12 and the exciting current control circuit 65 and vibrate a specimen (not shown) through the piston rod 13A. The mounting position of the load cell (not shown) is appropriately set according to the mode of vibration.

換言すると、実施の形態2では、可動コイル71および励磁コイル72を有する電磁アクチュエータ12により発生された試験力を供試体(図示せず)に繰り返し負荷する加振装置において、励磁コイル72により第1の磁束密度を生じさせる第1の励磁モードと、励磁コイル72により第2の磁束密度を生じさせる第2の励磁モードとを、加振試験の状態に応じて切り替える励磁電流制御回路65を備える。加振試験の状態は、供試体に与える最大変位および最大速度および最大加速度を設定するための試験条件、または、加振試験の準備段階もしくは加振試験中の段階もしくは加振試験終了後の段階を示す処理段階、に応じて特定することができる。   In other words, in the second embodiment, the excitation coil 72 repeatedly applies the test force generated by the electromagnetic actuator 12 having the movable coil 71 and the excitation coil 72 to the specimen (not shown). There is provided an excitation current control circuit 65 that switches between a first excitation mode for generating a magnetic flux density of 2 and a second excitation mode for generating a second magnetic flux density by the excitation coil 72 according to the state of the excitation test. The state of the vibration test is the test conditions for setting the maximum displacement, maximum speed and maximum acceleration applied to the specimen, or the stage during the vibration test preparation stage, the stage during the vibration test, or the stage after the vibration test is completed. Can be specified according to the processing stage.

−実施の形態2による作用・効果−
(1)実施の形態2によれば、永久磁石の代わりに励磁コイル72を備えた電磁アクチュエータ12において、加振試験の準備段階および終了段階では励磁コイル72により第1の磁束密度を生じさせる励磁制御を行い、加振試験を実施している試験実行段階では励磁コイル72により第2の磁束密度(第1の磁束密度<第2の磁束密度)を生じさせる励磁制御を行うので、励磁コイル72で生じる電力消費の無駄を省くばかりでなく、故障・誤動作に起因した予期し得ない過大な試験力の発生を防止することができる。
-Actions and effects of the second embodiment-
(1) According to the second embodiment, in the electromagnetic actuator 12 provided with the excitation coil 72 instead of the permanent magnet, the excitation coil 72 generates the first magnetic flux density at the preparation stage and the end stage of the excitation test. In the test execution stage in which the control is performed and the excitation test is performed, the excitation coil 72 performs excitation control for generating the second magnetic flux density (first magnetic flux density <second magnetic flux density). In addition to eliminating the waste of power consumption caused by the failure, it is possible to prevent the occurrence of an unpredictable excessive test force due to a failure or malfunction.

−実施の形態2における変形例− -Modification in Embodiment 2-

(1)実施の形態1と同じく、図3に示すように直流電圧源の出力電圧Vを可変増幅することにより、磁束密度を変化させることができる。また、励磁コイル72に流す励磁電流Iを正確に制御するためには、図4に示すように、ゲインが十分に大である増幅器を用いて直流電圧Vを可変設定することも可能である。 (1) As in the first embodiment, by the output voltage V 0 which DC voltage source as shown in FIG. 3 to variable amplification, it is possible to vary the magnetic flux density. Further, in order to accurately control the excitation current I L flowing through the exciting coil 72, as shown in FIG. 4, the DC voltage V 0 variably setting it is also possible to use the gain is sufficiently large amplifier is there.

(2)さらに、図5に示すように、励磁コイル72に複数のタップを設け、これらタップを切り替えることにより、巻線数nを直接変更することも可能である。   (2) Furthermore, as shown in FIG. 5, it is also possible to directly change the number of windings n by providing a plurality of taps in the exciting coil 72 and switching these taps.

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上述した実施の形態および変形例に限定されるものではない。
実施の形態と変形例の一つとを組み合わせること、もしくは、実施の形態と変形例の複数とを組み合わせることも可能である。
変形例同士をどのように組み合わせることも可能である。
さらに、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
The above description is merely an example, and the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications unless the features of the present invention are impaired.
It is also possible to combine the embodiment and one of the modified examples, or to combine the embodiment and a plurality of modified examples.
It is possible to combine the modified examples in any way.
Furthermore, other forms conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention.

本発明の一実施形態による電磁アクチュエータを用いた材料試験機の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a material testing machine using an electromagnetic actuator according to an embodiment of the present invention. 電磁アクチュエータ12の概略的構成を示した説明図である。2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an electromagnetic actuator 12. FIG. 励磁コイル72に流れる電流の大きさを制御するための回路図である。4 is a circuit diagram for controlling the magnitude of a current flowing through an exciting coil 72. FIG. 励磁コイル72に流れる電流の大きさを制御するための回路図である。4 is a circuit diagram for controlling the magnitude of a current flowing through an exciting coil 72. FIG. 励磁コイル72に流れる電流の大きさを制御するための回路図である。4 is a circuit diagram for controlling the magnitude of a current flowing through an exciting coil 72. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

TP 試験片
10 試験機本体部
11 フレーム
12 電磁アクチュエータ
13A ピストンロッド
14 変位センサ
16 荷重センサ
30 目標信号発生部
38 上つかみ具
40 下つかみ具
50 フィードバック制御部
51 荷重アンプ
52 変位アンプ
53 切り替えスイッチ
54 減算部
55 PID制御信号出力部
57 パワーアンプ
60 帰還制御系
65 励磁電流制御回路
70 可動部
71 可動コイル
72 励磁コイル
73 励磁部73
80 タップ切換制御回路
TP Test piece 10 Test machine body 11 Frame 12 Electromagnetic actuator 13A Piston rod 14 Displacement sensor 16 Load sensor 30 Target signal generator 38 Upper gripper 40 Lower gripper 50 Feedback control unit 51 Load amplifier 52 Displacement amplifier 53 Changeover switch 54 Subtraction Unit 55 PID control signal output unit 57 power amplifier 60 feedback control system 65 excitation current control circuit 70 movable unit 71 movable coil 72 excitation coil 73 excitation unit 73
80 Tap switching control circuit

Claims (2)

励磁コイルおよび可動コイルを有する電磁アクチュエータにより発生された試験力を試験片に負荷する材料試験機において、
前記可動コイルに取り付けられているピストンロッドと、
所定のつかみ具を用いて前記試験片を前記ピストンロッドに取り付ける取付段階および前記ピストンロッドから前記試験片を取り外す終了段階では、前記ピストンロッドを上下に移動させるに足りるだけの推力を発生させるために、前記励磁コイルにより第1の磁束密度を生じさせる第1の励磁制御手段と、
前記試験片に対して試験を実行している段階では、所定の試験力が得られるように、前記励磁コイルにより第2の磁束密度を生じさせる第2の励磁制御手段と、
を備えることを特徴とする材料試験機。
In a material testing machine for loading a test piece with a test force generated by an electromagnetic actuator having an excitation coil and a moving coil,
A piston rod attached to the moving coil;
In order to generate a thrust force sufficient to move the piston rod up and down in an attaching step of attaching the test piece to the piston rod using a predetermined gripping tool and an ending step of removing the test piece from the piston rod. a first excitation control means for generating a first magnetic flux density by the exciting coil,
A second excitation control means for generating a second magnetic flux density by the excitation coil so that a predetermined test force can be obtained at a stage of performing a test on the test piece ;
A material testing machine comprising:
請求項に記載の材料試験機において、
前記第1の励磁制御手段および前記第2の励磁制御手段は、前記励磁コイルに印加する直流電圧を変化させることにより磁束密度を制御する印加電圧設定手段、または、前記励磁コイルに設けた複数タップのいずれか1つを選択するタップ切り替え手段であることを特徴とする材料試験機。
The material testing machine according to claim 1 ,
The first excitation control means and the second excitation control means are applied voltage setting means for controlling magnetic flux density by changing a DC voltage applied to the excitation coil, or a plurality of taps provided in the excitation coil. A material testing machine which is a tap switching means for selecting any one of the above.
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