JPH0631365Y2 - 材料試験機用試験片伸び測定装置 - Google Patents
材料試験機用試験片伸び測定装置Info
- Publication number
- JPH0631365Y2 JPH0631365Y2 JP1985118027U JP11802785U JPH0631365Y2 JP H0631365 Y2 JPH0631365 Y2 JP H0631365Y2 JP 1985118027 U JP1985118027 U JP 1985118027U JP 11802785 U JP11802785 U JP 11802785U JP H0631365 Y2 JPH0631365 Y2 JP H0631365Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- test piece
- elongation
- measuring device
- testing machine
- optical head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、材料試験機において利用される試験片の伸
び測定装置に関する。
び測定装置に関する。
（従来の技術とその問題点） 材料強度を評価するための引張試験機に用いられる試験
片の伸び測定装置として、接触式と非接触式との２つの
方式がある。このうち、接触式においては、金属材料、
非金属材料を問わず、試験片の標点や標線（この明細書
では、これらを総称して「測定標識」と言う。）に伸び
測定装置の複数の測定端を固着させ、これらの測定端の
間の伸びを測定することによって試験片の伸びを求めて
いる。
片の伸び測定装置として、接触式と非接触式との２つの
方式がある。このうち、接触式においては、金属材料、
非金属材料を問わず、試験片の標点や標線（この明細書
では、これらを総称して「測定標識」と言う。）に伸び
測定装置の複数の測定端を固着させ、これらの測定端の
間の伸びを測定することによって試験片の伸びを求めて
いる。
ところが、ゴムやプラスチックス、フィルム等のように
伸びの大きな材料についての引張試験を行なう場合に
は、上記測定端の固着による試験片への外乱が測定値に
影響を及ぼすため、測定誤差がかなり大きなものとな
る。
伸びの大きな材料についての引張試験を行なう場合に
は、上記測定端の固着による試験片への外乱が測定値に
影響を及ぼすため、測定誤差がかなり大きなものとな
る。
このため、最近では非接触式のものが多く用いられるよ
うになっているが、この非接触式の主流は光学式の伸び
測定装置である。このような光学式の伸び測定装置で
は、試験片にマーキングを行なってこれを測定標識とす
るとともに、この測定標識の位置変化を光学ヘッドとサ
ーボ機構との組合せによって検出することによって、試
験片の伸びを測定している。
うになっているが、この非接触式の主流は光学式の伸び
測定装置である。このような光学式の伸び測定装置で
は、試験片にマーキングを行なってこれを測定標識とす
るとともに、この測定標識の位置変化を光学ヘッドとサ
ーボ機構との組合せによって検出することによって、試
験片の伸びを測定している。
しかしながら、従来は光学ヘッドの検出としては、明暗
たとえば白黒の境界（線）を検出するホトセンサーを使
用していた。この場合、標識からの反射光を直接ホトセ
ルが受光するが、受光量が弱まるという欠点がある。す
なわち上記のようなゴム、プラスチックス等を試験片と
している場合には、試験片の伸び量が大きいため、測定
標識自体の幅に広がりが生じ、測定標識の境界線位置の
検出誤差を防止できず、測定精度を高めることができな
いという問題がある。
たとえば白黒の境界（線）を検出するホトセンサーを使
用していた。この場合、標識からの反射光を直接ホトセ
ルが受光するが、受光量が弱まるという欠点がある。す
なわち上記のようなゴム、プラスチックス等を試験片と
している場合には、試験片の伸び量が大きいため、測定
標識自体の幅に広がりが生じ、測定標識の境界線位置の
検出誤差を防止できず、測定精度を高めることができな
いという問題がある。
（考案の目的） この考案は、上述の欠点の克服を意図しており、伸びの
大きな材料を試験片とした場合においても測定精度を高
めることができる非接触式の材料試験機用の試験片の伸
び測定装置を提供することを目的としている。
大きな材料を試験片とした場合においても測定精度を高
めることができる非接触式の材料試験機用の試験片の伸
び測定装置を提供することを目的としている。
（目的を達成するための手段） この考案においては、試験片の表面に付された測定標識
に対向させた光学ヘッドを、サーボ機構によって前記測
定標識に追随移動させ、前記光学ヘッドの移動量に基づ
いて前記試験片の伸びを測定する伸び測定装置におい
て、前記光学ヘッドが有する検出器をイメージセンサと
し、前記イメージセンサを伸び方向における前記測定標
識の像の変化を検出する手段として用いるとともに、検
出結果に基づいて前記標識の中心を求め、この標識の中
心を基準として試験片の伸び測定を行う手段を設けて構
成する。
に対向させた光学ヘッドを、サーボ機構によって前記測
定標識に追随移動させ、前記光学ヘッドの移動量に基づ
いて前記試験片の伸びを測定する伸び測定装置におい
て、前記光学ヘッドが有する検出器をイメージセンサと
し、前記イメージセンサを伸び方向における前記測定標
識の像の変化を検出する手段として用いるとともに、検
出結果に基づいて前記標識の中心を求め、この標識の中
心を基準として試験片の伸び測定を行う手段を設けて構
成する。
（実施例） 第１図はこの考案の一実施例である試験片の伸び測定装
置の構成を示す概略ブロック図である。同図において、
ゴムやプラスチックスなどから形成された試験片１に
は、その材料の地肌の色に対して明度差の大きな塗料に
よって２本の標線２ａ，２ｂが付されている。これは、
たとえば、暗色の試験片については白色の、また、明色
の試験片については黒色の塗料を用いればよい。
置の構成を示す概略ブロック図である。同図において、
ゴムやプラスチックスなどから形成された試験片１に
は、その材料の地肌の色に対して明度差の大きな塗料に
よって２本の標線２ａ，２ｂが付されている。これは、
たとえば、暗色の試験片については白色の、また、明色
の試験片については黒色の塗料を用いればよい。
一方、これらの標線２ａ，２ｂに対向する位置には、ネ
ジ杆４ａ，４ｂに螺合された２つのナット５ａ，５ｂに
それぞれ結合された２個の光検出器３ａ，３ｂが設けら
れている。これらの光検出器３ａ，３ｂは、標線２ａ，
２ｂに光を照射するための光源６ａ，６ｂと、標線２
ａ，２ｂの像を光学的に読取る光学ヘッド７ａ，７ｂと
によって構成されている。そして、この光学ヘッド７
ａ，７ｂの検出器は、イメージセンサ８ａ，８ｂを用い
て形成されている。
ジ杆４ａ，４ｂに螺合された２つのナット５ａ，５ｂに
それぞれ結合された２個の光検出器３ａ，３ｂが設けら
れている。これらの光検出器３ａ，３ｂは、標線２ａ，
２ｂに光を照射するための光源６ａ，６ｂと、標線２
ａ，２ｂの像を光学的に読取る光学ヘッド７ａ，７ｂと
によって構成されている。そして、この光学ヘッド７
ａ，７ｂの検出器は、イメージセンサ８ａ，８ｂを用い
て形成されている。
このイメージセンサ８ａ，８ｂのイメージ出力信号は、
増幅器９ａ，９ｂによって増幅されて、出力ＳＡ，ＳＢ
となる。なお、この増幅器９ａ，９ｂは、上記イメージ
センサ８ａ，８ｂを駆動する回路をも含めたものとして
表現してある。そして、出力ＳＡ，ＳＢは、任意のレベ
ルをあらかじめ設定しておくことのできるレベル設定器
１０ａ，１０ｂに入力され、設定されてあるレベル以上
の信号のみが選択されて所定の波高値へと整形された後
に出力ＶＡ，ＶＢとなり、それぞれカウンタ１１ａ，１
２ａおよびカウンタ１１ｂ，１２ｂへと与えられる。
増幅器９ａ，９ｂによって増幅されて、出力ＳＡ，ＳＢ
となる。なお、この増幅器９ａ，９ｂは、上記イメージ
センサ８ａ，８ｂを駆動する回路をも含めたものとして
表現してある。そして、出力ＳＡ，ＳＢは、任意のレベ
ルをあらかじめ設定しておくことのできるレベル設定器
１０ａ，１０ｂに入力され、設定されてあるレベル以上
の信号のみが選択されて所定の波高値へと整形された後
に出力ＶＡ，ＶＢとなり、それぞれカウンタ１１ａ，１
２ａおよびカウンタ１１ｂ，１２ｂへと与えられる。
この部分の動作を第２図に例示する。すなわち、第２図
（ａ）に示すように伸びが小さいときには、イメージセ
ンサ８ａ，８ｂからの出力ＳＡ，ＳＢは、分布幅の狭い
パルス列となるが、このうちレベルＬｏ以上のパルスの
みを選択して整形することによって、標線２ａ，２ｂの
伸び方向の幅の広がりに応じた分布幅ＣＡ，ＣＢを有す
るレベルＬのパルス列ＶＡ，ＶＢとなる。同様に、伸び
が大きくなった同図（ｂ）でも、選択・整形後の出力Ｖ
Ａ，ＶＢが、標線２ａ，２ｂの幅の広がりに応じた分布
幅ＣＡ，ＣＢを有するパルス列となる。このため、これ
らの出力ＶＡ，ＶＢは、いずれの場合にも、標線２ａ，
２ｂの幅の広がりを表現した信号となっている。
（ａ）に示すように伸びが小さいときには、イメージセ
ンサ８ａ，８ｂからの出力ＳＡ，ＳＢは、分布幅の狭い
パルス列となるが、このうちレベルＬｏ以上のパルスの
みを選択して整形することによって、標線２ａ，２ｂの
伸び方向の幅の広がりに応じた分布幅ＣＡ，ＣＢを有す
るレベルＬのパルス列ＶＡ，ＶＢとなる。同様に、伸び
が大きくなった同図（ｂ）でも、選択・整形後の出力Ｖ
Ａ，ＶＢが、標線２ａ，２ｂの幅の広がりに応じた分布
幅ＣＡ，ＣＢを有するパルス列となる。このため、これ
らの出力ＶＡ，ＶＢは、いずれの場合にも、標線２ａ，
２ｂの幅の広がりを表現した信号となっている。
第１図に戻って、この出力ＶＡ，ＶＢが与えられたカウ
ンタ１１ａ，１１ｂは、このパルスをそのままカウント
する。したがって、これらのカウンタ１１ａ，１１ｂか
らマイクロコンピュータ１３に与えられる信号は、標線
２ａ，２ｂの幅の広がりに対応した値を持つ信号とな
る。
ンタ１１ａ，１１ｂは、このパルスをそのままカウント
する。したがって、これらのカウンタ１１ａ，１１ｂか
らマイクロコンピュータ１３に与えられる信号は、標線
２ａ，２ｂの幅の広がりに対応した値を持つ信号とな
る。
一方、カウンタ１２ａ，１２ｂは、増幅器９ａ，９ｂ内
で発生したイメージセンサ駆動用のクロックパルスＣＫ
（第３図参照）を、イメージセンサ駆動周期の基点Ｐｏ
から、レベル設定器１０ａ，１０ｂの最初のパルス出力
があるまでの期間ｔＡ、ｔＢでカウントし、そのカウン
ト値をマイクロコンピュータ１３へ出力するように構成
されている。そして、マイクロコンピュータ１３は、上
記各入力に基いて、 ＴＡ＝（ＣＡ／２）＋ｔＡ …(1) ＴＢ＝（ＣＢ／２）＋ｔＢ …(2) なる演算を行ない、ＴＡ，ＴＢなる量を求める。
で発生したイメージセンサ駆動用のクロックパルスＣＫ
（第３図参照）を、イメージセンサ駆動周期の基点Ｐｏ
から、レベル設定器１０ａ，１０ｂの最初のパルス出力
があるまでの期間ｔＡ、ｔＢでカウントし、そのカウン
ト値をマイクロコンピュータ１３へ出力するように構成
されている。そして、マイクロコンピュータ１３は、上
記各入力に基いて、 ＴＡ＝（ＣＡ／２）＋ｔＡ …(1) ＴＢ＝（ＣＢ／２）＋ｔＢ …(2) なる演算を行ない、ＴＡ，ＴＢなる量を求める。
このうち、ｔＡ，ｔＢは標点２ａ，２ｂの上端または下
端位置を表現する量であり、（ＣＡ／２），（ＣＢ／
２）は標線の広がりの半分であるため、前者を後者で補
正することによって得られる量ＴＡ，ＴＢは、標線２
ａ，２ｂの広がりの程度にかかわらず、その中心の位置
を指示する量となっている。
端位置を表現する量であり、（ＣＡ／２），（ＣＢ／
２）は標線の広がりの半分であるため、前者を後者で補
正することによって得られる量ＴＡ，ＴＢは、標線２
ａ，２ｂの広がりの程度にかかわらず、その中心の位置
を指示する量となっている。
このため、ＴＡ，ＴＢで表現される位置が、常にイメー
ジセンサ８ａ，８ｂの幾何学的中心に相当する走査位置
ＱＡ、ＱＢと一致するように、換言すれば、イメージセ
ンサ８ａ，８ｂの駆動周期Ｔの１／２となるようにイメ
ージセンサ８ａ，８ｂを追随移動させれば、その移動量
によって試験片の伸びを知ることができる。
ジセンサ８ａ，８ｂの幾何学的中心に相当する走査位置
ＱＡ、ＱＢと一致するように、換言すれば、イメージセ
ンサ８ａ，８ｂの駆動周期Ｔの１／２となるようにイメ
ージセンサ８ａ，８ｂを追随移動させれば、その移動量
によって試験片の伸びを知ることができる。
第１図のマイクロコンピュータ１３は、このような原理
によって、ＴＡ，ＴＢとＴ／２とのそれぞれの偏差に応
じた信号をパルスモータ１４ａ，１４ｂへと与える。こ
れによって、パルスモータ１４ａ，１４ｂは回転し、ネ
ジ杆４ａ，４ｂもこれに従って回転することによって、
標点検出器３ａ，３ｂが上下に動き、このサーボ機構に
よるイメージセンサ８ａ，８ｂの追随移動が行なわれ
る。そして、ネジ杆４ａ，４ｂに結合されたエンコーダ
（図示せず）などによって、標線検出器３ａ，３ｂの移
動量が計測され、それらの差に基いて試験片の伸びが測
定される。
によって、ＴＡ，ＴＢとＴ／２とのそれぞれの偏差に応
じた信号をパルスモータ１４ａ，１４ｂへと与える。こ
れによって、パルスモータ１４ａ，１４ｂは回転し、ネ
ジ杆４ａ，４ｂもこれに従って回転することによって、
標点検出器３ａ，３ｂが上下に動き、このサーボ機構に
よるイメージセンサ８ａ，８ｂの追随移動が行なわれ
る。そして、ネジ杆４ａ，４ｂに結合されたエンコーダ
（図示せず）などによって、標線検出器３ａ，３ｂの移
動量が計測され、それらの差に基いて試験片の伸びが測
定される。
このようにすることによって、試験片の伸び測定が正確
に行なわれるが、この考案は上記実施例に限定されるも
のではなく、たとえば、透明体を試験片として用いる場
合には透過形とするなどの変形も可能である。また、ゴ
ムやプラスチックなどの伸びが大きな試験片のみでな
く、伸びが小さな試験片についてももちろん利用可能で
ある。さらに、上記実施例では明度差の大きな標線を付
すことによって検出精度を高めているが、イメージセン
サの特性に応じて適当な明度差があれば足りる。
に行なわれるが、この考案は上記実施例に限定されるも
のではなく、たとえば、透明体を試験片として用いる場
合には透過形とするなどの変形も可能である。また、ゴ
ムやプラスチックなどの伸びが大きな試験片のみでな
く、伸びが小さな試験片についてももちろん利用可能で
ある。さらに、上記実施例では明度差の大きな標線を付
すことによって検出精度を高めているが、イメージセン
サの特性に応じて適当な明度差があれば足りる。
（考案の効果） 以上説明したように、この考案によれば、イメージセン
サを用いて標識の幅（量）の広がりを検出するものであ
り、これによって測定標識の伸び方向の広がりについて
は、その中心を求め、この中心を基準として伸び量を求
めるため、伸びの大きな材料を試料とした場合において
もその標識の中心位置が測定されるので、中心位置の変
位量から伸びを正確に測定することができる。
サを用いて標識の幅（量）の広がりを検出するものであ
り、これによって測定標識の伸び方向の広がりについて
は、その中心を求め、この中心を基準として伸び量を求
めるため、伸びの大きな材料を試料とした場合において
もその標識の中心位置が測定されるので、中心位置の変
位量から伸びを正確に測定することができる。
第１図はこの考案の一実施例の構成を示す概略ブロック
図、第２図は標線の幅の広がりと各信号との関係との関
係を示す図、第３図は実施例の動作を示すタイムチャー
トである。 １……試験片、３ａ，３ｂ……標線検出器 ８ａ，８ｂ……イメージセンサ １０ａ，１０ｂ……レベル設定器 １３……マイクロコンピュータ
図、第２図は標線の幅の広がりと各信号との関係との関
係を示す図、第３図は実施例の動作を示すタイムチャー
トである。 １……試験片、３ａ，３ｂ……標線検出器 ８ａ，８ｂ……イメージセンサ １０ａ，１０ｂ……レベル設定器 １３……マイクロコンピュータ
Claims (1)
- 【請求項１】試験片の表面に付された測定標識に対向さ
せた光学ヘッドを、サーボ機構によって前記測定標識に
追随移動させ、前記光学ヘッドの移動量に基づいて前記
試験片の伸びを測定する伸び測定装置において、前記光
学ヘッドが有する検出器をイメージセンサとし、前記イ
メージセンサを伸び方向における前記測定標識の像の変
化を検出する手段として用いるとともに、検出結果に基
づいて前記標識の中心を求め、この標識の中心を基準と
して試験片の伸び測定を行う手段を設けたことを特徴と
する材料試験機用試験片伸び測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985118027U JPH0631365Y2 (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 材料試験機用試験片伸び測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985118027U JPH0631365Y2 (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 材料試験機用試験片伸び測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6225807U JPS6225807U (ja) | 1987-02-17 |
| JPH0631365Y2 true JPH0631365Y2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=31004094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985118027U Expired - Lifetime JPH0631365Y2 (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 材料試験機用試験片伸び測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0631365Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH073333B2 (ja) * | 1988-01-28 | 1995-01-18 | 住友ゴム工業株式会社 | 弾性体シートのジョイント部の不良検出方法および装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53106070A (en) * | 1977-02-28 | 1978-09-14 | Tokyo Kouon Denpa Kk | Measuring apparatus for dimension |
| JPS58151506A (ja) * | 1982-03-04 | 1983-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式相対位置測定装置 |
-
1985
- 1985-07-30 JP JP1985118027U patent/JPH0631365Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6225807U (ja) | 1987-02-17 |
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