JPH07270291A - 低伸張応力試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低伸張応力試験における引張り試験機への試
験片の供給機構として試験片の吸着盤や旋回装置が不要
となる自動低伸張応力試験装置を提供すること。 【構成】 横型の引張り試験機２と、非接触式の標線間
距離検出器４と、制御装置６と、試験結果表示装置８と
を有する低伸張応力試験装置。引張り試験機２は、弾性
試験片Ｗの両端をチャックするチャック対１０、１１、
該チャック対を同時的に等距離離隔・近接させる引張り
駆動手段１２、及びチャック対１０、１１の一方に接続
されるロードセル１４を備えたものである。標線間距離
検出器４は、引張り試験機２のチャック対１０、１１の
対称軸線上の対称軸線上に配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴム、熱可塑性エラス
トマー等の弾性試験片の低伸張応力試験（ＪＩＳ Ｋ
６３０１）に使用する低伸張応力試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、低伸張応力試験は、ＪＩＳ Ｋ
６３０１に準じて、下記の如く行なう。

【０００３】試験片の取り付け；標線を付した短冊状
の試験片を、引張り試験機のつかみに取り付ける。

【０００４】予備加荷；本試験に先立ち、予備加荷を
２回行なう。ε％伸長する場合、０から１．５ε％まで
加荷する。このとき、伸び０及び１．５ε％では、それ
ぞれ毎回３０秒停止する。（なお、加荷及び減加速度
は、原則として１分間に３０〜６０mmとする。） 本試験；本試験（第３回目）は、原則として、加荷状
態で行なう。加荷後３０秒経過して、荷重を測定する。

【０００５】なお、参考のために、図１に１号形試料に
おけるタイムチャートを示す（実線；チャック間伸び，
二点鎖線は標線間伸びである）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】多数の試験片につい
て、上記のような低伸張応力試験を人手により行なおう
とすると、試験片の試験機への取り付け、操作、取り外
しと、多大の労力と工数を必要とする。

【０００７】そのため、例えば本願出願人の一人によっ
て提案されている下記のような構成の引張り試験機を低
伸張応力試験に使用することが考えられる。

【０００８】「複数個のカセットを配設可能に構成した
カセット載置台上に、試験片を略水平状態で載置する複
数段の棚板を備えたカセットを載置し、前記カセット載
置台の上部に、前記カセット載置台上の各カセットを所
定位置まで搬出させる搬出装置を設け、前記カセット載
置台の側部に、前記搬出手段により搬出されたカセット
の各棚板上に載置された試験片を、引張試験機の取付け
装置と接続する試験片搬送台上まで押し出す押出手段を
載置し、前記試験片搬送台の上部に、試験片の所定位置
に測定マークを付す標線付着装置を設置し、前記試験片
を、前記取付け装置を介して引張試験機本体に取付ける
と共に、試験片に引張荷重を加えながら引張試験機本体
の側部に設置された非接触伸びセンサーにより、前記試
験片の測定マークの変化を測定して、試験片の引張特性
を測定するように構成したことを特徴とする引張試験
機。」しかし、上記自動引張り試験装置の場合、カセッ
トの棚板から試験片搬送台上に押出された試験片に標線
を付した後、吸着盤を備えた取り付け装置で吸着して９
０°旋回して垂直状態として、引張り装置に取り付ける
必要がある。

【０００９】即ち、試験片の吸着盤や旋回装置を必要と
して、装置全体として、構成が複雑となる。

【００１０】本発明の第１の目的は、上記にかんがみ
て、低伸張応力試験における引張り試験機への試験片の
供給機構として試験片の吸着盤や旋回装置が不要となる
自動低伸張応力試験装置を提供することにある。

【００１１】本発明の第２の目的は、上記低伸張応力試
験装置に試験片を自動供給するのに好適な低伸張応力試
験用試験片自動供給装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

(1) 本発明の低伸張応力試験装置は、上記第１の目的を
下記構成により達成するものである。

【００１３】横型の引張り試験機と、非接触式の標線間
距離検出器と、制御装置と、試験結果表示装置とを有
し、引張り試験機は、水平方向に載置供給されてきた弾
性試験片の両端をチャックするチャック対、該チャック
対を同時的に等距離離隔・近接させる引張り駆動手段、
及びチャック対の一方に接続されるロードセルを備えた
ものであり、標線間距離検出器は、引張り試験器のチャ
ック対の対称軸線上の対称軸線上に配設されており、制
御装置は、標線間距離検出器からの信号が入力可能に接
続され、引張り駆動手段の動力源に指令信号を、試験結
果表示装置に伸び信号をそれぞれ入力可能に接続され、
さらに、ロードセルからの荷重信号が試験結果表示装置
に入力可能に接続されていることを特徴とする。

【００１４】(2) 本発明の低伸張応力試験用試験片自動
供給装置は、上記第２の目的を下記構成により達成する
ものである。

【００１５】請求項１に記載の試験装置に弾性試験片を
順次自動供給するための試験片供給装置であって、搬送
面に引掛けフィンが所定ピッチで配されているベルトコ
ンベアと、該ベルトコンベアの搬入側端に配され、ベル
トコンベアの幅と干渉しないように切り欠かれ、該切り
欠き部に弾性試験片を複数本並列して掛け渡してセット
可能な平面Ｕ字形の試験片トレイと、該試験片トレイを
ベルトコンベアのフィンが干渉しない隙間を有して複数
段積み重ね可能に止め部を有し、かつ、ベルトコンベア
に対し、上下動可能な棚駆動手段を有するトレイ収納ケ
ースとからなることを特徴とする。

【００１６】

【実施例】図２に自動低伸張応力試験装置の概略図を示
すとともに、図３に当該試験装置に試験片供給装置を組
合せた概略全体斜視図を示す。

【００１７】(1) 本発明の自動低伸張応力試験装置は、
横型の引張り試験機２と、非接触式の標線間距離検出器
４と、制御装置６と、試験結果表示装置８とを有する。

【００１８】引張り試験機２は、水平方向に載置供給さ
れてきた弾性試験片Ｗの両端をチャックするチャック対
１０，１１、該チャック対１０，１１を同時的に等距離
離隔・近接させる引張り駆動手段１２、及びチャック対
の一方１１に接続されるロードセル１４を備えている。

【００１９】具体的には、引張り駆動手段は、装置基台
１６に形成されたレール１８上を自在走行する一対の走
行ブロック２０，２１に雌ねじを形成し、該雌ねじに、
中央から両端に向って逆方向にねじを切った駆動ボルト
２２を螺着して、該駆動ボルト２２を駆動ベルト２３を
介してサーボモータ２４で駆動可能としたものである。

【００２０】そして、標線間距離検出器４は、引張り試
験機のチャック対１０，１１の対称軸線上に配設されて
いる。

【００２１】標線間距離検出器４としては、光学的なも
のなら特に限定されないが、試験片に付された標線間距
離の可変範囲全体を１つの視野の映像としてとらえられ
るものが望ましい。なお図例中、「ｐ」は、試験片に付
された標線である。

【００２２】そして、制御装置６は、標線間距離検出器
４からの信号が入力可能に接続されるとともに、引張り
駆動手段の駆動源に指令信号を出力可能に接続されてい
る。

【００２３】即ち、図１に示すような順序・時間で、引
張り（加荷）保持及び戻す（減荷）動作をするように入
力設定しておき、標線間距離検出器４からの信号と比較
演算しながら、引張り駆動手段２の動力源（サーボモー
タ）２４に指令信号を入力可能に接続されている。

【００２４】試験結果表示装置８には、標線間距離検出
器４からの検出信号を制御装置６を介して距離信号に変
えて入力可能に接続されているとともに、ロードセル１
４からの荷重信号が入力可能に接続されている。

【００２５】(2) 次に、上記記載の試験装置に弾性試験
片を順次自動供給する試験片供給装置について説明する
（図３〜５参照）。

【００２６】なお、引張り試験機２のチャック対１０，
１１は、ベルトコンベア２６のピッチの整数倍の位置に
配されている。

【００２７】ベルトコンベア２６と、該ベルトコンベア
２６に試験片を搬入する試験片トレイ２８と、該試験片
トレイ２８を収納するトレイ収納ケース３０とからな
る。

【００２８】上記ベルトコンベア２６は、搬送面に引掛
けフィン３２が所定ピッチ（例えば１６〜２０mm）で配
されている。また、引掛けフィン３２の厚さ及び高さ
は、それぞれ ５〜９mm、５〜８mmとする。ベルトの材
質は、通常伸張しないように金属帯板が埋設されたゴム
製とする。

【００２９】試験片トレイ２８は、図４〜５に示す如
く、ベルトコンベア２６の幅と干渉しないように切り欠
かれ、該切り欠き部３４に、試験片Ｗを掛け渡してセッ
ト可能な平面Ｕ字形のものである。

【００３０】具体的には、試験片Ｗを掛け渡し可能に切
欠き部３４の縁部両側に係合凹部３６対が所定ピッチ
（上記引掛けフィン３２のピッチと同じ）で形成されて
いる。

【００３１】トレイ収納ケース３０は、試験片トレイ２
８を、ベルトコンベア２６の引掛けフィン３２が干渉し
ない隙間を有して、複数段積み重ね可能に止め部３８を
有し、かつ、ベルトコンベア２６に対して上下動できる
駆動手段５６を備えている。この駆動手段５６の構成
は、例えば、図示しないが、パルスモータによって駆動
されるねじ送り装置によってトレイ収納ケース３０全体
を、上昇・下降できるようになっている。

【００３２】(3) 試験片供給装置２６のベルトコンベア
において、低伸張応力試験装置の手前には、標線マーキ
ング装置４０が配設されている。この標線マーキング装
置４０は、ベルトコンベア２６のピッチの整数倍の位置
に配されている。

【００３３】具体的には、スタンプ機４２とスタンプ台
４４とからなり、スタンプ機４２は第１シリンダ４６で
ベルトコンベア２６の搬送方向と直交する方向に往復運
動するスタンプ保持ブロック４８と、スタンプ保持ブロ
ック４８の一側が上下動駆動されるスタンプ５０とから
なる。なお、スタンプ５０の上下動は、ブロック４８内
に内設された第２シリンダで行なうようになっている。

【００３４】なお、図３において、５２は照明用光源、
５４は試験片回収箱である。

【００３５】(4) 次に、上記実施例の低伸張応力試験装
置で、試験片供給装置を使用しての、低伸張応力試験を
行なう方法について説明する。

【００３６】1)短冊状に形成した試験片（試料）Ｗを、
試験片トレイ２８の各係合凹部３６に係合させて、複数
本づつセットする。

【００３７】2)試験片Ｗがセットされたトレイ２８を、
トレイ収納ケース３０に、等間隔に配設された止め部３
８を介して、多段に積層する。

【００３８】3)このとき、トレイ収納ケース３０は、上
死点位置にある。

【００３９】4)次に、駆動手段５６でトレイ収納ケース
３０を、最下段のトレイ２８が二点鎖線位置になるよう
に下降させて、二点鎖線位置最下段のトレイ２８の一群
の試験片Ｗを、複数の引掛けフィン３２間のベルト搬送
面に移す。

【００４０】5)ベルトコンベア２６を駆動させて、最前
端の試験片Ｗが、標線マーキング装置配設位置までくる
と、ベルトコンベア２６は停止して、マーキング装置ス
タンプ５０が作動して、試験片Ｗに標線が付される。

【００４１】6)標線が付されたなら、再びベルトコンベ
ア２６が駆動されてピッチ送りされて、試験片Ｗは引張
り試験機２のチャック対１０，１１間の位置まで搬送さ
れ停止する。

【００４２】7)そして、引張り試験機２のチャック対１
０，１１が作動して、試験片Ｗをチャックした後、制御
装置６に予め入力された図１に示すような試験方法指令
信号に従って、引張り試験機２により低伸張応力試験が
行なわれ、その試験結果がロードセル１４及び制御装置
６から表示装置８に入力されてプリントアウト等され
る。

【００４３】8)試験が終了したら、チャック対１０，１
１がチャックを解除して、試験片Ｗがベルト上に戻され
る。

【００４４】9)再び、ベルトコンベア２６を駆動させ、
次の試験片Ｗに対して、標線付け及び低伸張応力試験を
順次行っていく。

【００４５】10)そして、べルトコンベア２６の搬送面
上に移した試験片群の最後端の試験片Ｗが標線マーキン
グ装置配設位置まで来たら、再び、トレイ収納ケース３
０を下降させ、駆動手段５６でトレイ収納ケース３０を
下降させて、次段のトレイ２８の一群の試験片Ｗを、複
数の引掛けフィン３２間のベルト搬送面に移す。これら
の一連の作業を順次繰り返す。

【００４６】なお、試験済の試験片Ｗは、順次ベルトコ
ンベア２６により搬送され、サンプル回収箱５４に回収
されていく。

【００４７】

【発明の作用・効果】

(1) 本発明の請求項１に係る低伸張応力試験装置は、横
型であり、引っ張りを両側から同時的に行なう構成であ
るため、水平方向に載置された試験片を、水平方向に搬
送するベルトコンベア上で、標線を付けた後、ベルトコ
ンベアの幅方向両端に突出した部分をそのままチャック
して両側から引っ張って試験を行なうことができる。

【００４８】このため、従来装置の如く、縦型引っ張り
試験機に試験片を取り付けるための吸着盤や旋回装置が
不要となる。従って、試験装置の付帯設備が簡単な構成
となる。

【００４９】(2) 本発明の請求項２に係る試験片供給装
置は、トレイ収納ケースを上下動させることによって試
験片トレイにコンベアと干渉しない切り欠き間に掛け渡
した試験片を複数個同時に、コンベア上の並列された引
掛けフィン間の搬送面上に供給する、簡単な構成であ
り、試験片トレイを収納ケースに多段に納めた状態で順
次、下段側から試験片を複数個同時に連続的に供給で
き、請求項１の試験装置への試験片供給装置として、好
適である。

【００５０】特に、ベルトコンベア上に所定ピッチに載
置されて試験片が供給されるため、ベルトコンベアを対
応させてピッチ送りするだけで、試験片を検出すること
なく、該ピッチの整数倍の位置に予め配設された、標線
マーキング装置のマーキング位置、引張試験機の試験片
チャック位置まで試験片を搬送停止可能である。

【００５１】なお、本発明の試験装置においては、試験
片に付された標線間距離の可変範囲全体を１つの視野の
映像としてとらえる光学検出器で測定する場合、引張り
試験を両側へ引っ張って行なう構成であるため、一方向
に引っ張って行なう場合に比して、レンズ系の収差等に
よる誤差が少なく、また標線間距離が異なっても、検出
器の位置を変える必要がない（試験片Ｗの中心に検出器
４をいつも置くため）。

【図面の簡単な説明】

【図１】１号系試料（ＪＩＳ Ｋ ６３０１）の低伸張
応力試験のタイムチャート。

【図２】本発明の低伸張応力試験装置の一例を示す概略
図。

【図３】本発明の試験片供給装置と図２の低伸張応力試
験装置とを組合せた概略図。

【図４】本発明の試験片供給装置の試験片供給部位の平
面図。

【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図（縮小）。

【符号の説明】

２…引張り試験機、 ４…標線間距離検出器、 ６…制御装置、 ８…試験結果表示装置、 １０，１１…チャック対、 １２…引張り駆動手段、 １４…ロードセル、 ２６…ベルトコンベア、 ２８…試験片トレイ、 ３０…トレイ収納ケース、 ３２…引掛けフィン、 ３４…トレイ切欠き部、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 横型の引張り試験機と、非接触式の標線
   間距離検出器と、制御装置と、試験結果表示装置とを有
   し、 前記引張り試験機は、水平方向に載置供給されてきた弾
   性試験片の両端をチャックするチャック対、該チャック
   対を同時的に等距離離隔・近接させる引張り駆動手段、
   及び前記チャック対の一方に接続されるロードセルを備
   えたものであり、 前記標線間距離検出器は、引張り試験機のチャック対の
   対称軸線上の対称軸線上に配設されており、 前記制御装置は、前記標線間距離検出器からの信号が入
   力可能に接続されるとともに、前記引張り駆動手段の動
   力源に指令信号を、前記試験結果表示装置に伸び信号を
   それぞれ入力可能に接続され、さらに、前記ロードセル
   からの荷重信号が前記試験結果表示装置に入力可能に接
   続されていることを特徴とする低伸張応力試験装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の試験装置に弾性試験片
   を順次自動供給するための試験片供給装置であって、 搬送面に引掛けフィンが所定ピッチで配されているベル
   トコンベアと、 該ベルトコンベアの搬入側端に配され、ベルトコンベア
   の幅と干渉しないように切り欠かれ、該切り欠き部に前
   記弾性試験片を複数本並列して掛け渡してセット可能な
   平面Ｕ字形の試験片トレイと、 該試験片トレイを前記ベルトコンベアのフィンが干渉し
   ない隙間を有して複数段積み重ね可能に止め部を有し、
   かつ、前記ベルトコンベアに対し、上下動可能な棚駆動
   手段を有するトレイ収納ケースと、からなることを特徴
   とする低伸張応力試験装置。