JPH0755669A

JPH0755669A - 自動引張試験装置

Info

Publication number: JPH0755669A
Application number: JP19714993A
Authority: JP
Inventors: Seiji Fuchigami; 誠司渕上; Shigeyuki Shinohara; 茂行篠原; Yuzo Ishii; 勇三石井; Hirotada Kawai; 弘忠川合
Original assignee: Japan Tobacco Inc
Current assignee: Japan Tobacco Inc
Priority date: 1993-08-09
Filing date: 1993-08-09
Publication date: 1995-03-03
Anticipated expiration: 2017-11-05
Also published as: JP3340197B2

Abstract

(57)【要約】【目的】試験片の位置ずれを防止して正確なセッティ
ングができる自動引張試験装置を提供することを目的と
している。【構成】扉２ｈ，２ｈを開き、試験片１を多数重ねた
積層体を搬入して昇降台２ｅ上に載せる。試験片１の中
央平行部を長手規制手段２ｆ，２ｆに軽く押しつけ、扉
２ｈ，２ｈを図示の位置にして扉の屈曲した先端部で積
層体を軽く押しつけて保持する。次に駆動部２ｇで長手
規制手段２ｆ，２ｆを矢印のように移動し、長手規制手
段２ｆの丸い角を試験片１の中央平行部１ａと拡大部１
ｂとの間の円弧状側面１ｃに当接して試験片１の長手方
向の位置決めをする。昇降台２ｅで最も上にある試験片
１の位置を予め決められた高さに持ち上げ、幅規制手段
２ｊの先端の円板で試験片１を長手規制手段２ｆ，２ｆ
に押しつけて正確な位置決めをする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属材料等の自動引張
試験装置に関し、特に、試験片の位置決めが正確にでき
るものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動引張試験装置としては、図１
０に示す構造のものが知られている。同図において、１
は試験片で、中央の細い平行部１ａの両端に把持用の拡
大部１ｂを有する板状をしている。この試験片１を多数
重ねて供給装置ａの固定板ａ１の前に置く。固定板ａ１
には、対向する二つのガイド板ａ２，ａ２があり、ガイ
ド板の先端部ａ２′を矢印のように回動して試験片１の
積層体を固定板ａ１に押しつけて位置決めする。

【０００３】ｂは搬送装置で、シリンダｂ１のロッド先
端に取り付けたクロスバーｂ２が左右のレールｂ３上を
走り、クロスバーｂ２の左右両端近傍の吸盤ｂ４が供給
装置ａにある積層体の一番上にある試験片１を吸着して
厚さ測定装置ｃに移動する。

【０００４】厚さ測定装置ｃは、シリンダｃ１で駆動さ
れるリンク機構ｃ２を有しており、搬送装置ｂで搬送さ
れてきた試験片１をリンクｃ１の先端間に図示のように
挟み、測長検出機ｃ３により試験片１の厚さを測定す
る。

【０００５】厚さ測定が終わると、セッティング装置ｄ
が試験片１の中央近くを把持して、厚さ測定装置ｃから
試験片１を受け取る。試験片１は、セッティング装置ｄ
により垂直な向きになるように回転され、同時に移動し
て引張試験機ｅに設けられた相対向するつかみ具ｅ１，
ｅ１間に挿入される。

【０００６】以下、引張試験を例にとって説明する。各
つかみ具ｅ１には、それぞれ二つの可動把持片ｅ２があ
り、図示しない駆動手段により、図１１に示すように接
近して試験片１の両端の拡大部を把持する。こうしてつ
かみ具ｅ１，ｅ１が、試験片１の拡大部を締めつけて把
持すると、移動台ｅ３が、つかみ具ｅ１，ｅ１を図の上
下に相離反させるように移動し、試験片１に引張荷重を
加える。引張荷重は、荷重計ｅ４で刻々と計測される。

【０００７】ｆは接触式ひずみ計測装置で、上下の挟持
体ｆ１，ｆ１が、つかみ具ｅ１，ｅ１に把持されて引張
荷重が加わる前の試験片１の長手方向に離間した２か所
を挟む。引張荷重の増加に伴い、挟持体ｆ１，ｆ１間の
距離が広がるのを、例えばリニアエンコーダｆ２で測定
して、試験片１の伸びを測定する。こうして引張試験が
行われ、応力−歪み線図が得られる。なお、圧縮試験や
曲げ試験についても、同様に行うことができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術における自動引張試験装置は、試験片の把持・解放を
繰り返し行うため、試験片の位置がずれ易く、たとえ
ば、厚さ測定装置にいったとき、測定位置がずれたり、
引張試験機のつかみ具間に挟む際に中心がずれることが
あり、測定誤差の原因となっていた。また、厚さ測定装
置では、リンク機構と単一の測長検出器により厚さを測
定する構成なので、リンク部分に多少のガタが必要であ
り、その反面ガタにより測定値に誤差が生じていた。

【０００９】本発明は、試験片の位置ずれを防止して正
確なセッティングができる自動引張試験装置を提供する
ことを目的としている。また、他の目的として、試験片
の厚さ測定からガタツキの影響を排除して正確に測定で
きる自動引張試験装置を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、複数の試験片を積層して配置する供給装
置と、該供給装置から一つずつ試験片を取り出して移送
する搬送装置と、該搬送装置から試験片を受け取って試
験片の厚さを測定する厚さ測定装置と、該厚さ測定装置
から試験片を受け取って引張試験機に供給するセッティ
ング装置とからなり、該セットされた試験片に荷重を加
えてひずみを発生させ試験片の物性を測定する自動引張
試験装置において、前記供給装置が、試験片の長手方向
の位置を決めて固定する長手規制手段と、幅方向の位置
を決めて固定する幅規制手段と、積層された試験片を載
置すると共に最も上の試験片の高さを一定にする昇降台
とを有し、試験片の形状を登録することにより試験片の
中心位置を算出するシステム制御装置を設け、該システ
ム制御装置が試験片の形状変化による中心位置のずれ信
号を前記搬送装置に送り搬送装置が試験片の搬送位置と
セッティング位置とを修正可能な構成を特徴としてい
る。

【００１１】また、前記厚さ測定装置が、試験片を所定
の位置に固定する保持機構と、試験片の厚さ測定がされ
る両面に接離自在に配置された二つの測長検出器とを有
する構成としたり、前記自動引張試験装置が、さらに試
験片に塗料を塗布する塗布装置と、該塗料を塗布された
部分に引張方向と直交する二本の平行な標線を記入する
ケガキ装置とを有し、これら塗布装置とケガキ装置も試
験片を所定の位置に固定する保持機構をそれぞれ有する
構成としたり、前記供給装置、塗布装置、ケガキ装置及
びセッティング装置が、一つの搬送装置の搬送路に沿っ
て配置され、該搬送装置が試験片を前記装置の前記所定
の位置に順次搬送可能な構成としてもよい。

【００１２】

【実施例】以下に図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は、本発明の引張試験機の全体構成を示す
図である。試験片１は、従来例で説明したのと同じ形状
のものが使用されている。複数の試験片１が積層された
状態で、図の右端の供給装置２に置かれ、搬送装置３に
よって最も上の試験片１が取り上げられて、厚さ測定装
置４、塗布装置５、ケガキ装置６に順次送りこまれる。
そして、ケガキ装置６では、多関節ロボットからなるセ
ッティング装置７に渡され、引張試験機８にセットさ
れ、幅計測装置９で試験片の幅を測定した後、引張試験
が開始され、非接触形のひずみ計測装置１０でひずみが
測定される。測定が完了した試験片１は、セッティング
装置７により取り出されて回収部１１に回収される。１
２はシステム制御装置で、多種類の試験片サイズに対応
して試験片の供給から回収までを自動的に行うように構
成されたものである。引張試験に先立って一試験ロット
の試験片１について、その形状、試験条件、搬送装置３
の停止位置といった必要な事項を予め登録しておき、こ
れに基づいて引張試験を自動的に行う。

【００１３】図２は、供給装置２の詳細を示す図であ
る。供給装置２は、直方体の中央を厚く左右両側を段差
を付けて薄くした形状の本体２ａと、本体２ａの上下を
左右に貫通する２本の水平なシャフト（図示せず）の両
端に取り付けられたベルト車２ｂ，２ｃと、上下のベル
ト車間に張られたベルト２ｄと、両側のベルト２ｄに両
端を固定されて試験片１の積層体を載せる昇降台２ｅ
と、本体２ａの中央部に左右対称に設けられた柱状の長
手規制手段２ｆ，２ｆと、この長手規制手段２ｆを左右
対象に保ちながらその間隔を拡げたり狭めたりする駆動
部２ｇと、長手規制手段２ｆ，２ｆに対向して設けられ
軸２ｉ回りに回動自在なＬ字形の扉２ｈ，２ｈと、幅規
制手段２ｊとからなっている。

【００１４】Ｌ字形の扉２ｈ，２ｈを矢印と反対方向に
図示の位置から９０°回動して開き、試験片１を多数重
ねた積層体を搬入して昇降台２ｅ上に載せる。試験片１
の積層体の中央平行部を長手規制手段２ｆ，２ｆに軽く
押しつけ、扉２ｈ，２ｈを矢印方向に回動して図示の位
置にし、扉の屈曲した先端部で積層体を軽く押しつけて
保持する。次に駆動部２ｇで長手規制手段２ｆ，２ｆを
矢印のように移動し、長手規制手段２ｆの丸くなった角
を試験片１の中央平行部１ａと拡大部１ｂとの間の円弧
状側面（或いは斜面）１ｃに当接して試験片１の長手方
向の位置決めをする。この状態の積層体は、昇降台２ｅ
により上下に移動自在である。

【００１５】幅規制手段２ｊは、積層体の一番上にある
試験片１の位置決めをするために、供給装置２の上方に
設けられている。一番上の試験片１が予め決められた高
さまで昇降台２ｅで持ち上げられると、幅規制手段２ｊ
のロッドの先端の円板がシリンダにより前進して最上の
試験片１の中央平行部１ａを側面から長手規制手段２
ｆ，２ｆにしっかりと押しつけて正確な位置決めをす
る。

【００１６】図３は、搬送装置の斜視図である。搬送装
置３は、長方形のフレーム３ａの長手方向に沿って送り
ねじ３ｂを設け、フレーム３ａの一端に収納された駆動
手段３ｃによりねじ３ｂを回転し、ねじ３ｂと螺合した
移送ブラケット３ｄを進退させるものである。駆動手段
３ｃとしては、定量的な制御が容易なステッピングモー
タ等を使用する。移送ブラケット３ｄの両側には、昇降
手段３ｅが取り付けられて、各昇降手段３ｅの下端には
それぞれ吸着パッド３ｆが設けられ、各吸着パッド３ｆ
は、可撓チューブ３ｇにより真空源３ｈに接続されてい
る。この吸着パッド３ｆ，３ｆは、ステッピングモータ
等で駆動される昇降手段３ｅによりＨ１だけ降下でき、
その高さにある試験片１の拡大部１ｂ，１ｂを吸着し、
Ｂ軸に沿って試験片を移送する。

【００１７】ここで、Ｉ軸は、図２で説明した供給装置
２の軸であり、図２において、試験片１が幅規制手段２
ｊによって長手規制手段２ｆ，２ｆに押しつけられたと
きの最も上にある試験片１の中心軸Ａである。II軸は厚
さ測定装置、III 軸は塗布装置、IV軸はケガキ装置にお
ける試験片１の中心軸を示す。

【００１８】図２において、昇降台２ｅが、試験片１の
積層体を昇降して、最も上にある試験片の中心軸Ａを、
図３のＩ軸と一致させる。次に、図３の搬送装置３がＩ
軸のＨ１上方に来る。吸着パッド３ｆ，３ｆがＨ１だけ
降下して試験片１を吸着し、II軸の位置に移動する。

【００１９】上記のように、供給装置２は試験片１の位
置を決めるにあたり、中央平行部１ａの両側面を挟むこ
とにより位置決めしている。したがって、試験片１の形
状が異なると、試験片１の軸ＡがＩ軸とずれることにな
る。そこで、システム制御装置１２に試験片の中央平行
部１ａの幅等の必要なデータを予め入力しておき、それ
に基づいて停止位置をシステム制御装置１２で演算制御
する構成とし、複数の試験片の形状に対応できる構成と
なっている。

【００２０】図４は、II軸の位置にある厚さ測定装置４
を示す斜視図である。厚さ測１装置４は、フレーム内に
送りねじを備えた移動手段４ａと、移動手段４ａの送り
ねじに螺合して移動する移動台４ｂと、移動台４ｂの両
端に設けられた保持片４ｃ，４ｃと、移動台４ｂの移動
先の上下固定位置に設けられた測長器４ｄ，４ｄ及び測
長器の可動軸４ｅを進退させる伸縮手段４ｆ，４ｆとか
らなる。保持片４ｃは、支持軸を中心に矢印のように回
動できると共に、支持軸の方向に進退して移動台４ｂと
の間で試験片を挟めるようになっている。

【００２１】供給装置２から搬送装置３によって搬送さ
れた試験片１は、図３のII軸の位置のＨ１だけ上方に達
するが、その位置が図４に示す試験片１の位置になる。
この後、吸着パッド３ｆ，３ｆが、昇降手段３ｅにより
Ｈ１だけ降下して、試験片１はII軸の位置に来て移動台
４ｂの上に置かれるが、その前に保持片４ｃ，４ｃは、
図示の位置から９０°回転した位置にあって、試験片１
が上方から進入できるように開いている。吸着パッド３
ｆの真空が破られて試験片１が移動台上に載置され、吸
着パッド３ｆが元の位置に上昇すると、保持片４ｃが図
示の位置に９０°回動し、引き続き下降して試験片１を
移動台との間で把持する。移動台４ｂの中央には、貫通
孔４ｇが穿設されており、試験片１の中央平行部１ａが
この貫通孔４ｇの上にくる。

【００２２】移動手段４ａの送りねじが回転して試験片
１は、その中央平行部１ａが上下の測長器の可動軸４
ｅ，４ｅ間に達する。上下の伸縮手段４ｆ，４ｆが測長
器４ｄの可動軸４ｅを接近させると、上の可動軸４ｅは
試験片１の中央平行部１ａの上面に当接する。一方、下
の可動軸４ｅは、貫通孔４ｇを通過して中央平行部１ａ
の下面に当接する。

【００２３】測長器４ｄは、たとえば、マグネスケール
やレーザスケールからなるもので、可動軸４ｅの先端の
座標を所望の精度で測定できるものである。そこで、た
とえば上下の可動軸４ｅ，４ｅの先端が当接する位置
と、試験片１の上下の面に当接する位置を知ることによ
って、直接試験片の長手方向中心線における厚さｔを測
定することができる。本発明の実施例では、試験片１の
長手方向に沿って場所を替え、３か所で厚さを測定し、
平均化することとしている。厚さのデータは、システム
制御装置１２に登録される。上記実施例の構成によれ
ば、図１０に示す従来例のようなリンク機構が無いの
で、リンク機構のガタツキ等の影響を受けずに、正確な
厚さの測定ができる。

【００２４】厚さの測定が終了すると、上下の可動軸４
ｅは後退して元の位置に戻り、移動手段４ａの送りねじ
が反対に回転して移動台４ｂが図４の位置に戻る。保持
片４ｃ，４ｃが上昇及び９０°回転して試験片１を解放
し、搬送装置３の吸着パッド３ｆが降下して再び試験片
１を吸着し、上方に持ち上げて、図３のIII 軸の位置、
すなわち、塗布装置５に運ぶ。

【００２５】図５は、塗布装置５の詳細を示す。塗布装
置５は、固定台５ａと、固定台５ａの両端に設けられた
保持片５ｂと、この保持片５ｂを矢印のように回動及び
進退させる駆動手段５ｃと、試験片１の上方に設けられ
たノズル５ｄと、ノズル５ｄの固定具５ｅと、この固定
具５ｅを試験片１とほぼ平行に移動させる移動手段５ｆ
と、ノズル５ｄに塗料を供給する可撓性の配管５ｇと、
配管５ｇの基端に設けられた塗料のタンク５ｈとからな
る。タンク５ｈ内には、速乾性で光をよく反射する白色
系の塗料が充填されている。

【００２６】図３において、試験片１を吸着して搬送し
てきた吸着パッド３ｆは、III 軸の上方に達し、Ｈ１下
降すると真空が破られIII 軸に試験片１を置く。このと
きの試験片１の位置は、図５の固定台５ａ上に示す試験
片１の位置である。保持片５ｂは、駆動手段５ｃにより
図４の保持片４ｃと同様に動いて試験片１を固定台５ａ
上に受入れ、固定する。

【００２７】移動手段５ｆによりノズル５ｅは、固定台
５ａの上方を試験片１に沿って移動する。そして、ノズ
ル５ｅが試験片１の中央部１ａを移動する間、塗料が試
験片に吹きつけられ、試験片１の長手中心軸に沿ってあ
る幅を持った塗膜が形成される。塗布が終わると、保持
片５ｂが開き、吸着パッド３ｆが下降して試験片１を吸
着し、次のIV軸の上方に運ぶ。

【００２８】図６は、ケガキ装置の斜視図である。ケガ
キ装置６は、大きく分けて試験片１を保持する保持部６
１と、試験片１の長手方向の位置を規制する長手位置規
制部６２と、ケガキ部６３との３つの部分からなる。

【００２９】保持部６１は、試験片１を載置する左右の
昇降台６１ａと、この昇降台を昇降させる駆動手段６１
ｂと、昇降台の上にあって試験片を昇降台に押さえつけ
る保持片６１ｃと、左右の昇降台６１ａの間に設けられ
た固着台６１ｄと、昇降台６１ａ上に設けられ試験片１
の幅方向の位置決めをする幅転がり規制手段６１ｅとか
らなる。この内、駆動手段６１ｂと固着台６１ｄとは、
図示しないベース板に固定されている。

【００３０】長手位置規制部６２は、長方形の板状の長
手位置規制部材６２ａと、この上に摺動自在に設けられ
た一対の円弧部材６２ｂと、直動部６２ｃと、円弧部材
６２ｂに一端が回動自在に連結され他端が直動部６２ｃ
の軸と摺動及び回動自在に連結された連接部材６２ｄと
からなる。長手位置規制部材６２ａ及び直動部６２ｃ
は、固着台６１ｄと同じベース板に固定されている。

【００３１】ケガキ部６３は、固着台６１ｄと同じベー
ス板に固定されたｙ軸移送手段６３ａと、このｙ軸移送
手段６３ａの送りねじに螺合するブラケット６３ｂに結
合してｙ軸と直交するｘ軸方向に延びる送りねじを有す
るｘ軸移送手段６３ｃと、ｘ軸移送手段６３ｃの送りね
じに螺合するブラケット６３ｄに取り付けられ、ｘ，ｙ
軸の双方に直交するｚ軸方向に移動するｚ軸移送手段６
３ｅと、ｚ軸移送手段６３ｅに取り付けられたケガキ針
６３ｆとからなる。

【００３２】搬送装置３が、塗布装置５で塗布された試
験片１を搬送して、図３のIV軸上に来ると、吸着パッド
３ｆが下降して試験片をIV軸と重なる位置に置く。この
位置が図６に示す試験片１の位置で、このとき、昇降台
６１ａの上面と固着台６１ｄの上面は同一平面になるよ
うにされる。保持片６１ｃは、図４の保持片４ｃと同様
に回動と昇降ができる。

【００３３】固着台６１ｄ上に試験片１が載置される
と、保持片６１ｃが先ず軽く上から押圧して、試験片の
位置を仮に決める。次に、幅転がり規制手段６１ｅの先
端の転がり部材６１ｅ′が前進して試験片１に当接して
幅方向の位置決めをする。次に、直動部６２ｃが二つの
円弧部材６２ｂ，６２ｂを中心Ｄ軸に対称な状態を保っ
て矢印の広がる方向（又は狭まる方向）に移動し、円弧
部材６２ｂの先端円弧面を試験片１の円弧面（又は斜
面）１ｃに当接させて試験片１の長手方向の位置決めを
する。こうして正確な位置決めがされた後、保持片６１
ｃがしっかりと押さえつけて位置決めがされる。

【００３４】以上のようにして試験片１の位置決めがさ
れると、ケガキ部６３のｘ軸移送手段６３ｃ、ｙ軸移送
手段６３ａ及びｚ軸移送手段６３ｅが協同してケガキ針
６３ｆを試験片１の塗布部１ｄの上に移動し、塗布部１
ｄの塗料を剥ぎ取って荷重方向、すなわち試験片１の長
手方向、と直交する２本の標線Ｄ１，Ｄ２を予め設定さ
れた位置に一本ずつケガク。標線のケガキが終わると、
幅転がり規制手段６１ｅと円弧部材６２ｂとが試験片１
から離れ、保持片６１ｃが試験片１を昇降台及び固着台
から解放する。搬送装置３の吸着パッド３ｆが降下して
試験片１を吸着して持ち上げ、次のセッティング装置に
送る。

【００３５】図７は、セッティング装置７、引張試験機
８、幅計測装置９及び回収部１１を示す図である。セッ
ティング装置７は、基台７ａと、その上に設けられｚ軸
と平行な軸回りに回動自在な旋回部７ｂと、旋回部７ｂ
の上部に設けられたｙ軸と平行な軸７ｃと、この軸７ｃ
に回動自在に取り付けられた上腕部７ｄと、上腕部７ｄ
の先端に設けられ軸７ｃと平行な軸７ｅと、この軸７ｅ
に回動自在に取り付けられた前腕部７ｆと、前腕部７ｆ
の先端に軸７ｅと平行に設けられた軸７ｇと、軸７ｇに
回動自在に取り付けられた円板７ｈと、円板７ｈに取り
付けられ、円板７ｈの中心を通りｘ軸に平行な軸回りに
回動自在なハンド７ｉとからなり、基台７ａ及び各軸内
に内蔵された図示しないモータや制御機器と、システム
制御装置１２の指示により作動する。以上の構成なの
で、セッティング装置７は、ハンド７ｉで把持した試験
片１を基台７ａの回りのどの位置にも、またどんな姿勢
にも保持することができる。

【００３６】ケガキ装置６で標線を入れられた試験片１
は、セッティング装置７と対向した状態となる。セッテ
ィング装置７のハンド７ａは、システム制御装置１２の
指示に基づき試験片１の形状に合わせてその中央部分を
把持するように動く。そして受け取った状態から、たと
えば、試験片をｘ軸回りに９０°回転し、次にｚ軸回り
に１８０°回転し、上腕部７ｄと前腕部７ｆとを延ばせ
ば、試験片１を引張試験機８のつかみ具の向きに合わせ
て供給することができる。

【００３７】引張試験機８は、従来例と同じ構造で、基
台８ａの上に門形のフレーム８ｂを立設し、フレーム８
ｂの中間には基台と平行な移動台８ｃを昇降自在に設
け、固定台８ａと移動台８ｃとに対向するつかみ具８
ｄ，８ｄを設け、移動台８ｃのつかみ具と反対側に荷重
検出手段８ｅを設けた構成となっている。セッティング
装置７は、システム制御装置１２の指示により、試験片
１の中心とつかみ具８ｄの中心とが一致するように試験
片１を送り込む。つかみ具８ｄには、可動把持片８ｄ′
があり、従来例と同様に試験片１の拡大部を把持する。

【００３８】幅計測装置９は、垂直移動手段９ａと、こ
れに昇降自在に取り付けられた移動台９ｂと、移動台９
ｂの先端両側に向き合うようにして固定された投光器９
ｃ及び検出器９ｄと、これら投光器９ｃと検出器９ｄと
の間に形成された凹部９ｅとからなり、幅計測装置９全
体が、図示しない駆動手段によりｘ軸方向及びｙ軸方向
に進退自在になっている。

【００３９】引張試験機８のつかみ具８ｄ，８ｄ間に試
験片１が把持されると、幅計測装置９がその凹部９ｅ内
に試験片１が入るように移動して来る。そして、凹部９
ｅ内にある試験片１に対し、投光器９ｃから光束が照射
される。

【００４０】図８は、この状態を説明する図である。投
光器９ｃから幅Ｗｏの光束が照射されると、試験片１の
幅Ｗに相当する光束が遮られて、検出器９ｄではＷｏ−
Ｗに相当する減少した光束を検出する。したがって、検
出器９ｄの出力からＷを知ることができる。

【００４１】なお、試験片１の幅Ｗは一箇所で測定して
もよいが、測定精度を上げるために、本発明の実施例で
は移動台９ｂを試験片の長手方向に走査して幅を測定
し、平均化して精度を上げるようにしている。システム
制御装置１２は、この幅と前述の厚さのデータから、試
験片１の断面積を算出する。

【００４２】図９は、非接触形のひずみ計測装置１０を
示す。(a) に示す試験片１は、引張試験機８にセットさ
れた状態で、説明の都合上つかみ具８ｄ，８ｄを省略し
ている。１０ａはカメラで、結像面にｚ軸方向に配列さ
れたＣＣＤエリアセンサやＣＣＤラインセンサ等からな
るセンサ１０ｂを設けている。カメラ１０ａの光軸は、
試験片１の標線Ｄ１，Ｄ２が描かれた面に対してαの角
度を持ち、かつ試験片１の長手方向軸線に対し直交する
向きになっている。

【００４３】カメラ１０ａで標線Ｄ１，Ｄ２を含む試験
片１の塗布部のある面を撮影し、センサ１０ｂ上に結像
させる。図９(b) は、センサ１０ｂの各素子の出力を示
した図である。同図から分かるように、塗布部に対応す
る部分の素子は塗布部以外の素子よりも全体に出力が大
きくなっており、標線Ｄ１，Ｄ２に対応する素子Ｃ１，
Ｃ２の出力は、極小値を示していることが分かる。この
極小値を示す二つの素子Ｃ１，Ｃ２間の距離から実際の
標線Ｄ１，Ｄ２間の距離が分かり、ひずみを測定するこ
とができる。

【００４４】引張試験機８のつかみ具８ｄ，８ｄ間に試
験片１を把持し、荷重をかけない状態における試験片１
の幅と標線間の距離を測定し、測定が終わると、データ
をシステム制御装置１２に登録し、幅計測装置９を引張
試験機８から離して元の位置に退避させる。その後、シ
ステム制御装置１２に登録された試験条件にしたがっ
て、引張試験が実施される。すなわち、移動台８ｃが上
昇を開始して試験片１に引張荷重を加える。荷重検出手
段８ｅが逐一引張荷重を検出しシステム制御装置１２に
データを送る。また、非接触形ひずみ計測装置１０は標
線Ｄ１，Ｄ２間の距離の測定を再開し、引張荷重に対応
した伸びを逐一求め、システム制御装置１２にデータを
送る。システム制御装置１２では、これらのデータか
ら、例えば応力−歪み線図を作る、等の必要なデータの
整理やグラフ化を行う。

【００４５】移動台８ｃが上昇を続けていくと、やがて
試験片１が破断し、移動台が停止して引張試験が完了す
る。その後、セッティング装置７のハンド７ｉが、まず
上方のつかみ具８ｄがつかんでいる試験片を受け取り、
回収部１１の箱に入れ、次に、下方のつかみ具８ｄから
試験片を受け取り回収部１１に入れる。以上で一つの試
験片についての引張試験は完了し、各装置は初期状態に
戻り、次の試験片について上記の動作を繰り返し、積層
体が無くなるまで行うことができる。

【００４６】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
自動引張試験装置において、供給装置が、試験片の長手
方向の位置を決めて固定する長手規制手段と、幅方向の
位置を決めて固定する幅規制手段と、積層された試験片
を載置すると共に最も上の試験片の高さを一定にする昇
降台とを有する構成としたので、試験片の位置決めがし
っかりとかつ正確にできるようになり、引張試験機にセ
ットする際、位置ずれを生じることがなくなり、正確な
測定が可能になった。

【００４７】厚さ測定を、二つの測長検出器で直接測定
する構成とすれば、リンク機構を排除でき、リンク機構
のガタツキによる誤差の発生を防止でき、正確な測定が
できる。塗布装置やケガキ装置等を設ける場合、これら
の装置にも試験片を保持する手段を設ける構成とすれ
ば、多数の装置を設けても試験片の位置のずれを起こさ
ないようにすることができる。さらに、一つの搬送装置
の搬送路に沿って各装置を配置する構成とすれば、試験
片の搬送を制御し易くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動引張試験装置の全体構成を示す概
略図である。

【図２】供給装置の構成を示す斜視図である。

【図３】搬送装置の構成を示す斜視図である。

【図４】厚さ測定装置の構成を示す斜視図である。

【図５】塗布装置の構成を示す斜視図である。

【図６】ケガキ装置の構成を示す斜視図である。

【図７】セッティング装置、幅測定装置及び引張試験機
の構成を示す斜視図である。

【図８】幅測定装置の作用を説明する図である。

【図９】(a) は非接触ひずみ計測装置の構成を示す図、
(b) はセンサ素子の出力状態を示す図である。

【図１０】従来の自動引張試験装置の構成を示す斜視図
である。

【図１１】図１０の引張試験機におけるつかみ具が試験
片を把持した状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１試験片２供給装置３搬送装置４厚さ測定装置４ｄ測長器５塗布装置５ｄ塗布具５ｆ駆動装置６ケガキ装置６３ｆケガキ針６３駆動装置７セッティング装置８引張試験機８ｄつかみ具１０非接触形ひずみ計測装置

フロントページの続き (72)発明者川合弘忠愛知県豊橋市北島町北島202番地株式会社東京試験機製作所豊橋工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の試験片を積層して配置する供給装
置と、該供給装置から一つずつ試験片を取り出して移送
する搬送装置と、該搬送装置から試験片を受け取って試
験片の厚さを測定する厚さ測定装置と、該厚さ測定装置
から試験片を受け取って引張試験機に供給するセッティ
ング装置とからなり、該セットされた試験片に荷重を加
えてひずみを発生させ試験片の物性を測定する自動引張
試験装置において、前記供給装置が、試験片の長手方向の位置を決めて固定
する長手規制手段と、幅方向の位置を決めて固定する幅
規制手段と、積層された試験片を載置すると共に最も上
の試験片の高さを一定にする昇降台とを有し、試験片の
形状を登録することにより試験片の中心位置を算出する
システム制御装置を設け、該システム制御装置が試験片
の形状変化による中心位置のずれを算出し、前記搬送装
置を制御して試験片の搬送位置とセッティング位置とを
修正することを特徴とする自動引張試験装置。
【請求項２】前記厚さ測定装置が、試験片を所定の位
置に固定する保持機構と、試験片の厚さ測定がされる両
面に接離自在に配置された二つの測長検出器とを有する
ことを特徴とする請求項１記載の自動引張試験装置。
【請求項３】前記自動引張試験装置が、さらに試験片
に塗料を塗布する塗布装置や、該塗料を塗布された部分
に引張方向と直交する二本の平行な標線を記入するケガ
キ装置等を有し、これらの装置にも試験片を所定の位置
に固定する保持機構をそれぞれ設けたことを特徴とする
請求項１又は２記載の自動引張試験装置。
【請求項４】前記供給装置、塗布装置、ケガキ装置及
びセッティング装置が、一つの搬送装置の搬送路に沿っ
て配置され、該搬送装置が前記システム制御装置からの
試験片中心位置のずれ信号に基づき補正しながら試験片
を前記装置の前記所定の位置に順次搬送可能なことを特
徴とする請求項３記載の自動引張試験装置。