JP5563019B2 - 引張り応力の測定方法 - Google Patents
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Description
これら非常に小さな力は、試験装置の掴みヘッドがゆっくりと動いているとき、力変換器を用いて首尾良く且つ正確に測定できる。しかしながら、高い引張り試験速度(15mm/秒以上)が必要な場合、可動部品の慣性質量は、機械的結合部を破壊するのに必要な力を弱める場合がある。かくして、本発明の目的は、掴みヘッドのところに大きな掴み力を及ぼすことができ、しかも、高速試験を行うことができるような測定方法を提供することにある。
デポジットを掴む一体形ジョーを用意するステップを有し、ジョーは、開き状態及び閉じ状態を有すると共に引張り方向を有し、
ジョーを、引張り方向に対して垂直に延びる片持ちビームの自由端部に取り付けるステップを有し、ビームには、ビームの曲げを加えられた力に関連づける歪ゲージが設けられており、
引張り力を、ビームの延びる方向及び引張り方向に相互に垂直な方向に加えることによりジョーを閉じるアクチュエータを用意するステップを有し、
デポジットをジョー内に位置決めするステップを有し、ジョーは、開き状態にあり、
アクチュエータを作動させてジョーをデポジットの周りで閉じるステップを有し、
ビームを介して漸増する引張り力を引張り方向に加えるステップを有し、
歪ゲージの電気的出力を記録するステップを有することを特徴とする方法が提供される。
デポジットを掴む一体形ジョーを用意するステップを有し、ジョーは、開き状態及び閉じ状態を有すると共に引張り方向を有し、
ジョーを片持ちビームの自由端部に取り付けるステップを有し、ビームには、ビームの曲げを、加えられた力に関連づける歪ゲージが設けられており、
引張り荷重を加えることによりジョーを閉じるアクチュエータを用意するステップを有し、
デポジットをジョー内に位置決めするステップを有し、ジョーは、開き状態にあり、
アクチュエータを作動させてジョーをデポジットの周りで閉じるステップを有し、
ジョーとデポジットを一緒に所定の速度で引張り方向に動かすステップを有し、
デポジットを急停止させるステップを有し、
歪ゲージの電気的出力を記録するステップを有することを特徴とする方法が提供される。
図1及び図6を参照すると、試験カートリッジ10が、この試験カートリッジを試験片に対して所望の方向に動かすのに十分な運動軸線を備えた試験機内に設置されるようになっている。試験片は、例えば、固定ベースプレートに取り付けられるのが良く、カートリッジは、掴みジョーを試験場所に位置決めするようX軸及びY軸回りに動くことができると共にジョーが試験ボールに接近してこれを掴むことができ、そして引張り試験を行うことができるようZ軸に沿って動くことができる。先行技術の試験機の一例は、英国アイルスベリ所在のデイジ・プレシジョン・インダストリーズ(Dage Precision Industries)によって販売されているシリーズ4000型機械である。
カートリッジ10は、傷つきやすい部品を覆い隠して保護するヒンジ止めカバー12を備えたシャーシ11を有しており、カバーは、図1では開き状態で示されている。
(1)引張り試験装置のジョーであって、前記ジョーは、歪ゲージ付き片持ちビームに取り付けられるようになった横部材及び2つの直立部材を備えた一体の実質的に“H”の形をした部材を含み、前記直立部材の端部は、使用の際に前記直立部材の下端部が互いに近づけられて試験サンプルを掴むよう互いに弾性的に押し離されるようになっている、ジョー。
(2)前記直立部材は、前記直立部材の質量を減少させるために孔を備えている、上記(1記載のジョー。
(3)格子状のフレーム構造を有する、上記(2)記載のジョー。
(4)前記一方の側に停止部材を更に有し、前記停止部材は、前記他端部の最大開きを定めるよう互いに差し向けられている、上記(1)〜(3)のうちいずれか一に記載のジョー。
(5)10g以下の質量を有する、上記(1)〜(4)のうちいずれか一に記載のジョー。
(6)5g以下の質量を有する、上記(5)記載のジョー。
(7)上記(1)〜(6)のうちいずれか一に記載のジョーと、片持ちビームとを有するジョー組立体であって、前記ジョーは、前記ビームの自由端部に取り付けられ、前記ビーム軸線は、前記直立部材の軸線及び前記横部材の軸線に実質的に垂直であり、前記ビームは、抵抗測定要素を有する、ジョー組立体。
(8)前記ビームは、前記ビームの撓みを加えられた力に関連づける1つ又は2つ以上の歪ゲージを備えている、上記(7)記載のジョー組立体。
(9)前記ビームは、片持ちばねを備えた主ビーム要素及び端部が前記主ビーム要素に連結され、且つ力検出部材として働く副ビーム要素を有する多部品構成装置で構成される、上記(8)記載のジョー組立体。
(10)前記副ビーム要素には、前記副ビーム要素の曲げを前記加えられた力に関連づけることができる歪ゲージが取り付けられている、上記(9)記載のジョー組立体。
(11)前記主ビーム要素は、その各側に副ビーム要素を有する、上記(10)記載のジョー組立体。
(12)前記ビームは、一方の側部が前記ジョーに連結され、他方の側部が主フレーム要素に連結されるようになった3つの互いに平行なビーム要素で構成される、上記(11)記載のジョー組立体。
(13)前記直立部材に取り付けられていて、前記直立部材を作動させる互いに逆方向に差し向けられた引張り要素を更に有する、上記(1)〜(12)のうちいずれか一に記載のジョー組立体。
(14)前記引張り要素は、可撓性である、上記(12)記載のジョー組立体。
(15)前記引張り部材は、前記引張り部材を介する非引張り力の伝達に抵抗するように、引張りの際に剛性があり、曲げの際に柔軟性が非常に高いようになっている、上記(14)記載のジョー組立体。
(17)前記突出部を休止状態にそれぞれ付勢する戻しばねを更に有する、上記(16)記載の作動装置。
(18)前記戻しばねは、突出部と前記フレームとの間にそれぞれ1つずつ固定されたコイル巻きワイヤ引張りばねで構成される、上記(17)記載の作動装置。
(19)前記突出部の前記休止状態を定める設定手段を更に有し、前記設定手段は、前記フレーム内に固定されていて、前記突出部にそれぞれ当接するよう前記フレームに対して動くことができるねじ山付きアジャスタで構成される、上記(16)〜(18)のうちいずれか一に記載の作動装置。
(21)基板上のデポジットを掴むジョーを備えた引張り試験機であって、ジョーは、前記引張り試験機で支持されたビームに取り付けられ、力測定要素が、前記ビームに設けられ、前記ジョーは、2つの剛性部材及び前記2つの剛性部材を互いに連結する中央部材を有し、前記剛性部材は各々、第1の端部及びこれと反対側に配置された第2の端部を有し、前記剛性部材の前記第1の端部は、前記引張り試験機で支持された作動機構に引張り部材によって取り付けられ、前記作動機構は、引張り力を前記引張り部材に加えて前記剛性部材の前記第1の端部を互いに引き離すのに適しており、前記第1の端部を互いに遠ざけることにより、前記第2の端部は、前記デポジットを掴むよう互いに近づく、引張り試験機。
(22)使用の際に前記ジョーによって掴まれるべきデポジットを備えた基板の取付けのためのプラテンを更に有し、前記ビームは、前記ジョーを掴み可能に位置決めするよう第1の方向において前記プラテンに相対的に近づいたりこれから遠ざかったりすることができる、上記(21)記載の引張り試験機。
(23)前記プラテンは、前記ジョーを、試験されるべきデポジットの上方に位置決めするように、前記方向に垂直な平面内で相対的に動くことができる、上記(22)記載の引張り試験機。
(24)機械フレームを有し、前記プラテンは、前記平面内で前記機械フレーム上で相対的に動くことができ、前記ビームは、前記方向において前記機械フレーム上で相対的に動くことができる、上記(22)又は(23)記載の引張り試験機。
前記ジョーを片持ちビームの自由端部に取り付けるステップを有し、前記ビームには、前記ビームの曲げを加えられた力に関連づける歪ゲージが設けられており、
引張り力を加えることにより前記ジョーを閉じるアクチュエータを用意するステップを有し、
デポジットを前記ジョー内に位置決めするステップを有し、前記ジョーは、前記開き状態にあり、
前記アクチュエータを作動させて前記ジョーを前記デポジットの周りで閉じるステップを有し、
前記ビームを介して漸増する引張り力を前記引張り方向に加えるステップを有し、
前記歪ゲージの電気的出力を記録するステップを有する、方法。
(26)前記ジョーを前記デポジットに対して相対的に駆動して前記デポジットを前記ジョー内に位置決めする予備ステップを有する、上記(25)記載の方法。
(27)先ず、前記デポジットは、前記ジョーの下に距離を置き且つ前記引張り方向に垂直な平面内に位置決めされ、次に、前記ジョーは、前記開き状態で相対的に前記デポジットに向かって且つその上方に動かされ、その後、前記デポジット上で閉じられる、上記(26)記載の方法。
前記ジョーを片持ちビームの自由端部に取り付けるステップを有し、前記ビームには、前記ビームの曲げを加えられた力に関連づける歪ゲージが設けられており、
引張り力を加えることにより前記ジョーを閉じるアクチュエータを用意するステップを有し、
デポジットを前記ジョー内に位置決めするステップを有し、前記ジョーは、前記開き状態にあり、
前記アクチュエータを作動させて前記ジョーを前記デポジットの周りで閉じるステップを有し、
前記ジョーと前記デポジットを一緒に所定の速度で前記引張り方向に動かすステップを有し、
前記デポジットを急停止させるステップを有し、
前記歪ゲージの電気的出力を記録するステップを有する、方法。
Claims (4)
- 引張り試験機においてデポジットを基板から引き剥がすのに必要な引張り力を測定する方法であって、
デポジットを掴む一体形ジョーを用意する段階を有し、前記ジョーは、横部材を備えた一体の実質的に「H」の形をした部材を含み、前記ジョーは、2つの剛性部材を有しており、前記横部材は、前記2つの剛性部材を互いに連結しており、前記剛性部材は各々、第1の端部及びこれと反対側に配置された第2の端部を有しており、前記ジョーは、開き状態及び閉じ状態を有すると共に引張り方向を有し、
前記引張り試験機で支持された片持ちビームの自由端部に前記ジョーの前記横部材を取り付ける段階を有し、前記ビームには、前記ビームの曲げを加えられた力に関連づける歪ゲージが設けられており、
前記引張り試験機で支持されたアクチュエータを用意する段階を有し、前記剛性部材の第1の端部は、引張り力を加えることにより前記ジョーを閉じるために、引張り部材によって前記アクチュエータに取付けられていて、
デポジットを前記ジョー内に位置決めする段階を有し、前記ジョーは、前記開き状態にあり、
前記アクチュエータを作動させて前記引張り部材に引張り力を加え、前記剛性部材の第1の端部を互いに遠ざける段階を有し、前記剛性部材の第1の端部を互いに遠ざける移動により、前記第2の端部は互いに向かって移動して前記ジョーを前記デポジットの周りで閉じるようになっており、
前記ビームを介して漸増する引張り力を前記引張り方向に加える段階を有し、
前記歪ゲージの電気的出力を記録する段階を有する、
ことを特徴とする方法。 - 前記ジョーを前記デポジットに対して相対的に駆動して前記デポジットを前記ジョー内に位置決めする予備段階を有する、請求項1に記載の方法。
- 先ず、前記デポジットは、前記ジョーの下に距離を置き且つ前記引張り方向に垂直な平面内に位置決めされ、次に、前記ジョーは、前記開き状態で相対的に前記デポジットに向かって、且つ、その上方に動かされ、その後、前記デポジット上で閉じられる、請求項2に記載の方法。
- 引張り試験機においてデポジットを基板から引き剥がすのに必要な引張り力を測定する方法であって、
デポジットを掴む一体形ジョーを用意する段階を有し、前記ジョーは、横部材を備えた一体の実質的に「H」の形をした部材を含み、前記ジョーは、2つの剛性部材を有しており、前記横部材は、前記2つの剛性部材を互いに連結しており、前記剛性部材は各々、第1の端部及びこれと反対側に配置された第2の端部を有しており、前記ジョーは、開き状態及び閉じ状態を有すると共に引張り方向を有し、
前記引張り試験機で支持された片持ちビームの自由端部に前記ジョーの前記横部材を取り付ける段階を有し、前記ビームには、前記ビームの曲げを加えられた力に関連づける歪ゲージが設けられており、
前記引張り試験機で支持されたアクチュエータを用意する段階を有し、前記剛性部材の第1の端部は、引張り力を加えることにより前記ジョーを閉じるために、引張り部材によって前記アクチュエータに取付けられていて、
デポジットを前記ジョー内に位置決めする段階を有し、前記ジョーは、前記開き状態にあり、
前記アクチュエータを作動させて前記引張り部材に引張り力を加え、前記剛性部材の第1の端部を互いに遠ざける段階を有し、前記剛性部材の第1の端部を互いに遠ざける移動により、前記第2の端部は互いに向かって移動して前記ジョーを前記デポジットの周りで閉じるようになっており、
前記ジョーと前記デポジットを一緒に所定の速度で前記引張り方向に動かす段階を有し、
前記デポジットを急停止させる段階を有し、
前記歪ゲージの電気的出力を記録する段階を有する、
ことを特徴とする方法。
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