JPH0886728A - Tester for evaluating strength reliability - Google Patents

Tester for evaluating strength reliability

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JPH0886728A
JPH0886728A JP22303294A JP22303294A JPH0886728A JP H0886728 A JPH0886728 A JP H0886728A JP 22303294 A JP22303294 A JP 22303294A JP 22303294 A JP22303294 A JP 22303294A JP H0886728 A JPH0886728 A JP H0886728A
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strength reliability
motor
reliability evaluation
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辰夫 松崎
Yoshiyasu Ito
吉保 伊藤
Shizuo Suzuki
静夫 鈴木
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紀夫 簡野
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Abstract

PURPOSE: To enable evaluating the strength reliability of a material or small parts using a simple and small device by subjecting a test piece to high-speed, repeated deformation at a fixed amplitude. CONSTITUTION: A miniature test piece in the form of a thin plate about 0.3 to 3.0-mm thick or a round bar about 0.3 to 3.0 ϕ in diameter is mounted between a deforming jig 2 directly coupled to a stepping motor shaft 4 and a test piece clamp 3, and is tested for bending fatigue as it is repeatedly bent by the turning of a stepping motor 1 which provides small output torque, is small, easy to control and has high positioning accuracy. When the sum of the distance I1 from the center of the shaft 4 to the inner end face of the jig 2 and the distance I2 from the center of the shaft 4 to the inner end face of the clamp 3 is about 15 to 30mm, for example, the distribution of bending moments can be controlled to an accuracy of several % errors through fine adjustment of the position (distance I2 ) of the clamp 3 to an accuracy of 0.2 to 0.3mm using a pushing bolt 10 and a microhead 11 having an accuracy of 1/100mm.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、比較的小型のミニチュ
ア試験片に高速で一定振幅の繰り返し変形を与えること
により、材料素材または小型部品の強度信頼性を評価す
る試験技術に係り、各種金属、非金属材料の強度特性の
基礎研究に、或いは製品素材購入時の品質検査、小型部
品の製造過程および完成時に利用される強度信頼性評価
試験装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a test technique for evaluating the strength reliability of a material or a small component by applying a cyclic deformation of a relatively small miniature test piece at a high speed and a constant amplitude, and to various metals. The present invention relates to a strength reliability evaluation test device used for basic research on strength characteristics of non-metallic materials, quality inspection at the time of purchase of product materials, manufacturing process of small parts and completion.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来は、強度信頼性の保証を必要とする
機械要素の寸法が比較的大きかったため、疲労試験機な
ど強度信頼性評価のための試験装置はいずれも板厚3〜
30mmの板状試験片および、直径3〜30mm程度の寸法
の丸棒試験片を対象としていた。したがってこれらの試
験片に高速で繰り返し変形を与えるためには大きい駆動
力を必要とした。このため、従来の試験装置では、試験
片に繰り返し負荷を加える方法としては、油圧などによ
るピストンの往復運動を利用したものや、モーターの一
方向回転運動を機械的方法(カム、リンク機構など)に
より往復運動に変換する方式がとられており、前述した
ような試験片に対しては十分な精度で試験がおこなわれ
ていた(株式会社 東京衡機製造所のPW形又はPWO
形平面曲げ一ねじり疲労試験機)。しかし、半導体、エ
レクトロニクス分野の発展にともない小型精密機器も増
加し、これらを構成する小型部品の強度信頼性保証試験
や、これに対応した小型素材の寿命試験の必要性が増大
した。しかし、従来の形式の試験機を単純に小型化した
試験装置では往復動部分の慣性力が試験片に加える負荷
にくらべて大きく、機構も複雑で実用化が困難であっ
た。また、実用し得る小型の試験装置も市販されていな
い。
2. Description of the Related Art Conventionally, since the size of a mechanical element that requires guarantee of strength reliability is relatively large, a fatigue testing machine or other testing apparatus for strength reliability evaluation has a plate thickness of 3 to 3.
The target was a 30 mm plate-shaped test piece and a round bar test piece having a diameter of about 3 to 30 mm. Therefore, a large driving force was required to give these test pieces cyclic deformation at high speed. For this reason, in the conventional test equipment, as a method of repeatedly applying a load to the test piece, a method of utilizing reciprocating motion of the piston by hydraulic pressure or a one-way rotational motion of the motor by a mechanical method (cam, link mechanism, etc.) is used. The method of converting into a reciprocating motion is adopted by the above, and the test piece as described above has been tested with sufficient accuracy (PW type or PWO manufactured by Tokyo Hoki Co., Ltd.).
Shape plane bending-torsion fatigue tester). However, with the development of the semiconductor and electronics fields, the number of small precision equipment has also increased, and the necessity of strength reliability assurance tests for the small parts that compose these and life tests of small materials corresponding thereto has increased. However, in a testing device in which a conventional type testing machine is simply downsized, the inertial force of the reciprocating portion is larger than the load applied to the test piece, and the mechanism is complicated, which makes practical application difficult. In addition, a small-sized test device that can be practically used is not commercially available.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術から脱却して、機構が簡単で、比較的往復動による
慣性力が小さく、板厚0.3〜3.0mm程度の板状試験
片および直径0.3〜3.0mm程度の丸棒試験片のよう
なミニチュアサイズの試験片に、高速で繰り返し変形を
加えて強度信頼性評価をおこなうことの出来る試験機を
提案することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention, which is a departure from the above-mentioned prior art, has a simple mechanism, a relatively small inertial force due to reciprocating motion, and a plate shape with a plate thickness of 0.3 to 3.0 mm. We propose a tester that can perform strength reliability evaluation by applying repeated deformation at high speed to a test piece and a miniature size test piece such as a round bar test piece with a diameter of 0.3 to 3.0 mm. To aim.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は次のような強度信頼性試験装置を提案す
る。
In order to achieve the above object, the present invention proposes the following strength reliability test apparatus.

【0005】試験装置本体と、該本体に支持された試験
片固定具と、試験片に変形を加える変形付加用治具を有
し、かつ板圧0.3〜3.0mm程度の薄板あるいは直径
0.3〜3.0φ程度の小径棒またはコイル等に変形を
繰り返し加えることにより、材料の強度信頼性を評価す
る強度信頼性評価試験装置において、試験片に繰り返し
変形を一定振幅で加えるための駆動源としてのモーター
と、該モーターの軸に直結され、前記繰り返し一定振幅
変形を直接に試験片に伝える前記変形付加用治具とを備
えたことを特徴とする強度信頼性評価試験装置。
A thin plate or a plate having a plate pressure of about 0.3 to 3.0 mm, which has a test apparatus main body, a test piece fixing tool supported by the main body, and a deformation adding jig for deforming the test piece. In a strength reliability evaluation test device that evaluates the strength reliability of a material by repeatedly applying deformation to a small diameter rod or coil of about 0.3 to 3.0φ, in order to apply repeated deformation to a test piece at a constant amplitude. A strength reliability evaluation test device comprising: a motor as a drive source; and a deformation adding jig that is directly connected to the shaft of the motor and directly transmits the repeated constant amplitude deformation to a test piece.

【0006】この強度信頼性評価試験装置において、前
記モータは、ステップモータ,超音波モータ,DCサー
ボモーター,ACサーボモーターのいずれかのモータで
あることを特徴とする強度信頼性評価試験装置。
In this strength reliability evaluation test apparatus, the motor is any one of a step motor, an ultrasonic motor, a DC servo motor, and an AC servo motor.

【0007】試験装置本体と、該本体に支持された試験
片固定具と、試験片に変形を加える変形付加用治具を有
し、かつ板厚0.3〜3.0mm程度の薄板あるいは直径
0.3〜3.0φ程度の小径棒またはコイル等に変形を
繰り返し加えることにより、材料の強度信頼性を評価す
る強度信頼性評価試験装置において、該本体に支持さ
れ、マイクロヘッドにより位置決めされる前記試験片固
定具と、試験片に繰り返し変形を一定振幅で加えるため
の駆動源としてのステップモーターと、該モーターの軸
に直結された前記変形付加用治具とを備え、モーター軸
中心から変形付加用治具の内端面までの距離l1とモー
ター軸中心から試験片固定具の内端面までの距離l2
したときに、l1とl2を可変に設定するようにしたこと
を特徴とする強度信頼性評価試験装置。
A thin plate or a plate having a thickness of about 0.3 to 3.0 mm, which has a test apparatus main body, a test piece fixing tool supported by the main body, and a deformation adding jig for deforming the test piece. In a strength reliability evaluation tester for evaluating strength reliability of a material by repeatedly applying deformation to a small diameter rod or coil having a diameter of about 0.3 to 3.0, the material is supported by the main body and positioned by a micro head. The test piece fixture, the step motor as a drive source for applying repeated deformation to the test piece at a constant amplitude, and the deformation adding jig directly connected to the shaft of the motor, are deformed from the center of the motor shaft. When the distance l 1 to the inner end face of the additional jig and the distance l 2 from the center of the motor shaft to the inner end face of the test piece fixture are set, l 1 and l 2 are variable. Strength trust Evaluation test equipment.

【0008】試験装置本体と、該本体に支持された試験
片固定具と、試験片に変形を加える変形付加用治具を有
し、かつ板厚0.3〜3.0mm程度の薄板あるいは直径
0.3〜3.0φ程度の小径棒またはコイル等に変形を
繰り返し加えることにより、材料の強度信頼性を評価す
る強度信頼性評価試験装置において、試験片に繰り返し
変形を一定振幅で加えるための駆動源としてのステップ
モーターと、該モーターの軸に直結された前記変形付加
用治具と、試験片の変位を計測する非接触変位計とを備
え、該変位計の出力を参照して設定値まで変位振幅を増
加し、この振幅を一定に保持しながら繰り返し変形を与
える制御機能(前述のように、これを「サンプリング・
フィードバック制御機能」という)を持つことを特徴と
する強度信頼性評価試験装置。
A test apparatus main body, a test piece fixture supported by the main body, and a deformation adding jig for deforming the test piece, and a thin plate having a plate thickness of about 0.3 to 3.0 mm or a diameter. In a strength reliability evaluation test device that evaluates the strength reliability of a material by repeatedly applying deformation to a small diameter rod or coil of about 0.3 to 3.0φ, in order to apply repeated deformation to a test piece at a constant amplitude. A step motor as a drive source, the deformation adding jig directly connected to the shaft of the motor, and a non-contact displacement meter for measuring the displacement of a test piece are provided, and a set value is set with reference to the output of the displacement meter. The control function that increases the displacement amplitude up to, and repeatedly applies deformation while keeping this amplitude constant (as described above,
A strength reliability evaluation test device, which is characterized by having a "feedback control function".

【0009】この強度信頼性評価試験装置において、前
記サンプリング・フィードバック制御機能は次の構成を
有することを特徴とする強度信頼性評価試験装置 (1) 目標とする変位設定入力値(±入力パルス数)
によって、変位繰返し1サイクル分ないし数サイクル分
についてステップモーターを駆動し、目標とする変位振
幅を非接触変位計により計測してその結果を記憶するこ
と、(2) ステップモーターを変位設定入力値より低
い入力値で駆動し、先に記憶した目標変位振幅と変位振
幅実測値を毎サイクル比較しながら入力パルス数を増加
せしめ、記憶した目標変位振幅と変位振幅実測値の差
が、所定の数値(例えば1パルス入力相当の変位の1/
2)になるまで駆動継続すること、(3) (2)の条
件を満たす入力パルス数を求め、そのパルス数でステッ
プモーターを一定時間又は一定サイクル数駆動するこ
と、(4) 所定時間又は所定サイクル数経過後に再度
サンプリング・フィードバックの制御を行なうこと。
In this strength reliability evaluation test device, the sampling / feedback control function has the following structure: (1) Target displacement setting input value (± input pulse number) )
Drive the step motor for one cycle to several cycles of repeated displacement, measure the target displacement amplitude with a non-contact displacement meter, and store the result. (2) Set the step motor from the displacement setting input value. Driven with a low input value, increase the number of input pulses while comparing the previously stored target displacement amplitude and measured displacement amplitude with each cycle, and set the difference between the stored target displacement amplitude and measured displacement amplitude to a predetermined value ( For example, 1 / displacement equivalent to one pulse input
Continue driving until 2), (3) Obtain the number of input pulses that satisfy the condition of (2), and drive the step motor for a certain time or a certain number of cycles with the number of pulses, (4) For a predetermined time or for a predetermined period Perform sampling feedback control again after the number of cycles has elapsed.

【0010】試験片の変位を計測する非接触変位計とを
備え、前記ステップモーターは、水平に、かつその回転
軸を実験者側に対して前後方向となるように設置され、
かつ前記試験片固定具は、試験片長手方向に微調整可能
なようにスライド機構を介して試験装置本体のベース板
に取り付けられ、さらに押しボルトと1/100mm精度
のマイクロヘッドではさみ込まれて位置ぎめ固定されて
設置してもよい。また、試験片固定具は、ステップモー
ターの軸の長手方向に軸と一直線に配置され、ローラー
を介して試験装置本体のベース板上に設置されてもよ
い。
A non-contact displacement gauge for measuring the displacement of the test piece is provided, and the step motor is installed horizontally and its rotation axis is in the front-back direction with respect to the experimenter side.
Further, the test piece fixture is attached to the base plate of the test apparatus main body through a slide mechanism so that the test piece can be finely adjusted in the longitudinal direction, and is further sandwiched by a push bolt and a micro head of 1/100 mm accuracy. It may be fixed and installed. Further, the test piece fixture may be arranged in the longitudinal direction of the axis of the step motor and aligned with the axis, and may be installed on the base plate of the test apparatus main body via a roller.

【0011】試験片の上方に顕微鏡または拡大観察用セ
ンサ設け、これをX,Y,Z三軸方向に微小移動可能な
テーブル上に設置してもよい。
A microscope or a magnifying observation sensor may be provided above the test piece, and this may be installed on a table that can be finely moved in the X, Y, and Z triaxial directions.

【0012】本発明においては、特に、高速で試験片に
繰り返し変形を一定振幅で加えるための駆動源としてス
テップモーターを使用することを提案する。
In particular, the invention proposes to use a stepper motor as a drive source for applying repetitive deformations at constant amplitude to the test piece at high speed.

【0013】高速で試験片に繰り返し変形を加えること
について説明する。
Repetitive deformation of the test piece at high speed will be described.

【0014】疲労試験において、総繰返し数106〜1
7回の場合には試験の性質上問題のない範囲で出来る
だけ速い繰返し速度で試験することが、時間短縮の上か
ら重要である。また、試験機の制約上からも限界があ
る。通常は10HZ以上の周波数での試験を高速と考え
てよい。一方、図8の動特性からも10HZを越すと
θdθsが大巾に1.0を超え始めており、“高速”
の定義は一応10HZ以上とするのが妥当と思われる。
しかし、図8からもわかるように、2〜3HZの所で共
振現象を示し、θdθsが1.1程度になっている
ので、1HZ以上をもって高速の範囲に入るとしてもよ
い。要は、“高速”と云っても相対的なものであり、共
振現象を起し、或いは慣性力によるオーバーシュートの
大きくなる速度範囲をいう。本発明における実施例の場
合は、図8より2HZ以上をもって“高速”とする。
In the fatigue test, the total number of repetitions was 10 6 to 1
In the case of 0 7 times, it is important from the viewpoint of shortening the time to test at a repetition rate as high as possible within the range where there is no problem in the nature of the test. In addition, there are limits due to the restrictions of the testing machine. Testing at frequencies above 10 HZ can usually be considered high speed. On the other hand, it exceeds the 10HZ from dynamic characteristics of Fig. 8
“High speed” because θ d / θ s has begun to exceed 1.0.
It seems reasonable to define the definition of 10HZ or more.
However, as can be seen from Figure 8, shows a resonance at 2~3HZ, since θ d / △ θ s is set to about 1.1, may fall fast ranging with a more 1HZ . In short, "high speed" is a relative speed, and refers to a speed range in which resonance phenomenon occurs or overshoot due to inertial force increases. In the case of the embodiment of the present invention, "high speed" is assumed to be 2HZ or more from FIG.

【0015】ここで、ステップモーターについて若干説
明を加えると、「電気工学ハンドブック」(576から
578ページ)には、ステップモーターはステッピング
モーターあるいはステッパとも呼ばれ、電子回路によっ
て駆動されるのが特徴であって、基本的運転システムは
パルス分配器と駆動回路で構成されることが示されてい
る。位置決め制御に用途が広く、パルス周波数を高くす
ると、ステップモーターは滑らかに回転するので定速運
転にも用いられることが示されている。
The step motor will be briefly described below. In "Electrical Engineering Handbook" (pages 576 to 578), the step motor is also called a stepping motor or stepper, and is characterized by being driven by an electronic circuit. Therefore, it has been shown that the basic operating system consists of a pulse distributor and a drive circuit. It has been widely used for positioning control, and it has been shown that when the pulse frequency is increased, the step motor rotates smoothly, so it is also used for constant speed operation.

【0016】ステップモーターには、VR形,PM形,
ハイブリッド形,クローポール形,ディスクロータ形な
どがあり、その駆動法としてはユニポーラ駆動,バイポ
ーラ駆動,バイファイラ巻駆動その他の駆動法があるこ
とが示されている。
The step motor includes VR type, PM type,
There are hybrid type, claw pole type, disk rotor type, and the like, and it is shown that there are unipolar drive, bipolar drive, bifilar winding drive, and other drive methods as the drive method.

【0017】ステップモーターのオーバーシュートを考
慮して設定値よりも過大変形を生じさせぬよう、変位を
計測し、制御するために非接触変位計を設け、変位設定
入力値に対し、起動の初期に過大変形が加わらぬよう、
目標とする設定入力値よりも十分低い入力からスタート
し、変位計の出力を読み取りながら、逐次、入力を増加
して、最終的に過大変形を試験片に与えることなく、設
定値まで変位振幅を増加し、この振幅を一定に保持しな
がら、繰り返し変形強度試験を遂行するような制御機能
すなわち、サンプリング・フィードバック制御機能を持
つことを特徴とする強度信頼性評価試験装置としてもよ
い。
In consideration of the overshoot of the step motor, a non-contact displacement gauge is provided to measure and control the displacement so as not to cause an excessive deformation than the set value. To prevent excessive deformation,
Start from an input that is sufficiently lower than the target set input value, read the displacement meter's output, and gradually increase the input until the displacement amplitude reaches the set value without giving excessive deformation to the test piece. The strength reliability evaluation test apparatus may be characterized by having a control function of increasing the amplitude and keeping the amplitude constant and performing a repeated deformation strength test, that is, a sampling / feedback control function.

【0018】オーバーシュート現像のない低速度での繰
り返し変形の場合はこのサンプリング・フィードバック
制御は不要であり、また、高速であっても試験中の変位
を前述の非接触変位計で計測記録しておき、これを用い
てデータを処理する場合にはこのサンプリング・フィー
ドバック制御は不要である。
In the case of repetitive deformation at a low speed without overshoot development, this sampling / feedback control is unnecessary, and the displacement during the test is measured and recorded by the non-contact displacement meter even at a high speed. If this is used to process the data, this sampling / feedback control is unnecessary.

【0019】前述のように、超音波モーター,DCサー
ボモーター,ACサーボモーターなど位置ぎめ精度のよ
いモーターでもステップモーターと同様の結果を得るこ
とが出来る。
As described above, the same result as that of the step motor can be obtained even with a motor having a high positioning accuracy such as an ultrasonic motor, a DC servo motor, an AC servo motor.

【0020】超音波モーターについて、前述した「電気
工学ハンドブック」は、強力な超音波振動の力を直進あ
るいは回転の一方向運動に変換するもので、新しい形式
のモーターであることが示されている(582ペー
ジ)。そして、超音波モーターは、構造が簡単であるこ
と、小形軽量であること、応答性がよく制御性に優れて
いることが示されている。
Regarding the ultrasonic motor, the above-mentioned "Electrical Engineering Handbook" converts a force of strong ultrasonic vibration into a unidirectional motion of straight or rotation, and is shown to be a new type of motor. (Page 582). It has been shown that the ultrasonic motor has a simple structure, is small and lightweight, and has good responsiveness and excellent controllability.

【0021】サーボ駆動装置について、その原理に関
し、サーボ駆動装置は、機械装置のフィードバック制御
に用いられるサーボ機構の一部であり、制御部(駆動増
幅器),制御対象(モーター)および検出部より成り立
っている。被制御量は、サーボモーターまたはそれに結
合された機械の速度および位置であることが示されてい
る(1686〜1690ページ)。
Regarding the principle of the servo drive device, the servo drive device is a part of a servo mechanism used for feedback control of a mechanical device, and is composed of a control unit (drive amplifier), a controlled object (motor) and a detection unit. ing. The controlled variable has been shown to be the speed and position of the servomotor or the machine coupled to it (pages 1686-1690).

【0022】DCサーボモーター,ACサーボモーター
は、通常のモーターと異なり、回転数や位置などの目的
値(目標値)に対する偏差測定用のカウンターや回路を
もち、精度の高い速度制御や位置制御がおこなえるよう
なモーターシステムで、その特性を生かして計測記録装
置のペンあるいはチャートの駆動,ロボットアームの駆
動などに使用されている。また超音波モーターは圧電素
子の弾性変形エネルギーを利用した振動子の高周波振動
を摩擦力を介して高周波パルス数に応じた運動に変換す
るものである。これも位置制御特性にすぐれている。
Unlike ordinary motors, DC servo motors and AC servo motors have counters and circuits for measuring deviations from target values (target values) such as the number of revolutions and position, and provide accurate speed control and position control. This motor system can be used to drive the pen or chart of the measurement recording device, the robot arm, etc. by taking advantage of its characteristics. Further, the ultrasonic motor converts the high frequency vibration of the vibrator using the elastic deformation energy of the piezoelectric element into a motion according to the number of high frequency pulses via frictional force. This is also excellent in position control characteristics.

【0023】従って、これらのモーターの位置制御機能
を利用し、モーターの(±入力値)をパソコンにより高
速で切り換えて入力し、制御をおこなうことが出来る。
Therefore, by utilizing the position control function of these motors, the (± input value) of the motors can be switched and input at high speed by the personal computer to perform control.

【0024】強度信頼性評価試験装置において、薄板試
験片の繰り返し曲げ変形に際して軸力成分を逃がすよう
に、また小径棒の繰り返しねじり変形に際しては棒の曲
げ変形を逃がすため二枚の薄板で支持されたことを特徴
とする試験片固定具で、しかも上記二枚の薄板の一方ま
たは両方にループ形の荷重計測部をもうけ、ここに電気
抵抗ひずみゲージなどのひずみセンサーを取り付けるこ
とにより繰り返し変形中の試験片に加わる曲げモーメン
ト,あるいはねじりモーメントの経時的な変化を計測,
記録することを可能とした試験片固定具を使用すること
ができる。
In the strength reliability evaluation tester, the thin plate test piece is supported by two thin plates so as to release the axial force component during repeated bending deformation, and to release the bending deformation of the rod during repeated torsional deformation of the small diameter rod. The test piece fixture is characterized by having a loop type load measuring part on one or both of the above two thin plates, and by attaching a strain sensor such as an electric resistance strain gauge to it Measures the change in bending moment or torsion moment applied to the test piece over time,
It is possible to use test strip fixtures that allow recording.

【0025】また、特に薄板の繰り返し曲げ試験におい
て、試験片の曲げモーメント分布を試験片長手方向に均
一にするか、あるいは試験片固定具側の曲げモーメント
を大きくして、変形付加用治具側を小さくするか、また
は逆に固定具側の曲げモーメントを小さくして変形付加
用治具側を大きくするか、を自由に選択可能とするため
に、試験片とステップモーター軸中心との相対位置を1
/100mmオーダーで容易に調整設定出来るよう、試験
片固定治具を試験片長手方向に微小移動させるためのス
ライド装置と、これを1/100mm精度で設定するため
のマイクロヘッドを装着した、試験片固定具を使用する
ことができる。
Further, particularly in the repeated bending test of the thin plate, the bending moment distribution of the test piece is made uniform in the longitudinal direction of the test piece, or the bending moment on the side of the test piece fixture is increased to increase the deformation addition jig side. Relative position between the test piece and the center of the step motor shaft in order to freely select whether to reduce the bending moment on the fixture side to increase the deformation addition jig side. 1
A test piece equipped with a slide device for finely moving the jig for fixing the test piece in the longitudinal direction of the test piece and a micro head for setting this with an accuracy of 1/100 mm so that adjustment / setting can be easily performed on the order of / 100 mm. Fixtures can be used.

【0026】また、試験片固定具および変形付加用治具
に試験片を固定する方法は、通常はボルトによるが、本
試験機の試験片は薄板であるため、強力マグネット製の
押さえ板を用いて試験片を固定することが可能である。
The method of fixing the test piece to the test piece fixture and the jig for adding deformation is usually using bolts, but since the test piece of this tester is a thin plate, a strong magnet holding plate is used. It is possible to fix the test piece.

【0027】強度信頼性評価試験装置において、目標と
なる変位設定入力値に対して、起動の初期にステップモ
ーターのオーバーシュート現象のための過大変形が加わ
らぬようにするため、 (1) 目標とする変位設定入力値(±入力パルス数)
に対し、起動と同時にまず変位繰返し1サイクル分ない
し数サイクル分をオーバーシュートの生じないゆっくり
したパルスレートでステップモーターを(±入力パルス
数)だけ駆動し、目標とする変位振幅を非接触変位計に
より計測記録する。
In the strength reliability evaluation test apparatus, in order to prevent excessive deformation due to the overshoot phenomenon of the step motor from being applied to the target displacement setting input value at the initial stage of startup, (1) Displacement setting input value (± number of input pulses)
On the other hand, at the same time as the start-up, the displacement is repeated for one cycle to several cycles, and the step motor is driven by (± input pulse number) at a slow pulse rate that does not cause overshoot, and the target displacement amplitude is measured by the non-contact displacement meter. Measure and record by.

【0028】(2) 次に指定したパルスレートで往復
駆動を始めるが、最初は設定した(±入力パルス数)よ
りも十分低い入力値からスタートし、さきに記憶した、
目標変位振幅と変位振幅実測値を毎サイクル比較しなが
ら(±入力パルス数)を1パルスづつ増加し、記憶した
目標変位振幅と変位振幅実測値の差が、所定の数値(例
えば1パルス入力相当の変位の1/2)になるまで、継
続する。以上はプラス側,マイナス側の入力パルス数を
同じ値として説明したが、プラス側とマイナス側のパル
ス数をかえて実施することも勿論可能である。さらに、
プラス側,マイナス側共に上記条件を満足した後もこの
ようなフィードバック・サンプリング制御運転を試験終
了まで続けることが出来る。特に試験片の剛性が時間と
共に変化する場合には一定振幅を保つためこのような運
転が必要となる。しかし、試験片の剛性があまり変わら
ぬ場合には(3)以下のような制御が有利である。この
ような選択が自由に出来ることも特徴の一つである。
(2) Next, the reciprocating drive is started at the designated pulse rate, but at the beginning, the input value is sufficiently lower than the set (± input pulse number), and stored before.
While comparing the target displacement amplitude and the measured displacement amplitude every cycle, (± input pulse number) is increased by one pulse, and the difference between the stored target displacement amplitude and the measured displacement amplitude is a predetermined value (for example, one pulse input equivalent). Until it becomes 1/2) of the displacement of. Although the number of input pulses on the plus side and the number on the minus side have been described as the same value in the above, it is of course possible to change the number of pulses on the plus side and the minus side. further,
Even after the above conditions are satisfied on both the positive side and the negative side, such feedback sampling control operation can be continued until the end of the test. Especially when the rigidity of the test piece changes with time, such an operation is necessary to maintain a constant amplitude. However, when the rigidity of the test piece does not change so much, the following control (3) is advantageous. One of the features is that you can make such choices freely.

【0029】(3) 上記(2)の条件を満たす(±入
力パルス数)が求まったならば、その時点でサンプリン
グ・フィードバック制御を中断し、その時の(±入力パ
ルス数)に固定して一定時間(又は一定サイクル数)駆
動する。所定時間経過したならば再度上記サンプリング
・フィードバック制御をおこない、上記(2)の条件か
らのずれを修正したならば、修正後の(±入力パルス
数)で再度一定時間(又は一定サイクル数)駆動する。
(3) When the condition (± input pulse number) satisfying the condition (2) above is obtained, the sampling / feedback control is interrupted at that time and fixed at (± input pulse number) at that time. Drive for a time (or a fixed number of cycles). After a lapse of a predetermined time, the sampling / feedback control is performed again, and if the deviation from the condition (2) above is corrected, the corrected (± input pulse number) is driven again for a fixed time (or a fixed number of cycles). To do.

【0030】(4) 以上のような間欠的なサンプリン
グ・フィードバック制御を、試験片の破断まで、または
総繰り返し数が所定の値に達するまで、実行する。
(4) The intermittent sampling / feedback control as described above is executed until the test piece is broken or the total number of repetitions reaches a predetermined value.

【0031】(5) 以上のような制御は通常のパソコ
ンで制御可能である。かつ、サンプリング・フィードバ
ック制御を中断しての運転中の期間ではパソコンの機能
に余裕が生じるので、この期間は毎サイクルごとの変位
振幅の計測,特定の1サイクル中の変位波形を計測記憶
してプリンターに出力させる等の処理をおこなわせる。
(5) The control described above can be controlled by an ordinary personal computer. In addition, since there is a margin in the function of the personal computer during the period of operation when sampling / feedback control is interrupted, the displacement amplitude for each cycle is measured, and the displacement waveform for a specific one cycle is measured and stored. Causes the printer to perform processing such as output.

【0032】以下のような機器の配置を特徴とする強度
信頼性評価試験装置を提案する。
We propose a strength reliability evaluation test device characterized by the following equipment arrangements.

【0033】(1) 駆動源となるステップモーター
は、水平に、かつ回転軸を実験者に対して前後方向とな
るよう設置し、変形付加用治具は、モーターの手前側
(実験者に近い側)のローター軸先端に取りつける。
(1) The step motor, which is the drive source, is installed horizontally and the rotation axis is in the front-back direction with respect to the experimenter, and the deformation addition jig is on the front side of the motor (close to the experimenter). Side) rotor tip.

【0034】(2) 繰り返し曲げの場合は、試験片
が、モーターと実験者の間で水平に、かつ試験片の長手
方向が実験者の左右方向に一致するように取付出来るよ
うな位置に(モーターと実験者の中間位置で、)試験片
固定具を設置する。
(2) In the case of repeated bending, the test piece should be mounted horizontally between the motor and the experimenter and at a position such that the longitudinal direction of the test piece should be aligned with the right and left direction of the experimenter ( Install the specimen fixture (in the middle between the motor and the experimenter).

【0035】試験片固定具は、その設置場所を、試験片
長手方向に微調整出来るようなスライド機構を介してベ
ース板に取り付けられ、さらに押しボルトと1/100
mm精度のマイクロヘッドではさみ込んで位置ぎめ固定出
来るように設置してある。さらに、試験片の曲げ変位を
計測するための非接触変位計は変形付加用治具の真下に
上下方向に設置し、変形付加用治具の搖動巾を上下方向
変位として計測出来るようにしてある。またこの非接触
変位計は、変位計を取りはずすことなく検定しかつ上下
方向の位置設定が出来るよう1/100mm精度のマイク
ロヘッドを介して取付け具に取り付けられ、さらにこの
取付け具は変形付加用治具の寸法に合わせて左右方向
(試験片長手方向)の位置調整が出来るようなスライド
機構を介してベース板に取り付けられている。
The test piece fixture is attached to the base plate through a slide mechanism that allows fine adjustment of the installation location in the longitudinal direction of the test piece.
The mm-precision micro head is installed so that it can be pinched and fixed in position. Further, a non-contact displacement gauge for measuring the bending displacement of the test piece is installed vertically below the deformation adding jig so that the swing width of the deformation adding jig can be measured as the vertical displacement. . In addition, this non-contact displacement gauge is attached to a fixture via a micro head with a precision of 1/100 mm so that it can be verified and the vertical position can be set without removing the displacement gauge. It is attached to the base plate via a slide mechanism that can adjust the position in the left-right direction (longitudinal direction of the test piece) according to the size of the tool.

【0036】(3) 試験中の試験片表面の破損状況を
観察,監視することが出来るようにモーターおよび試験
片の上には顕微鏡または拡大観察用センサを固定し、
X,Y,Z三軸方向に微小移動させることが可能なテー
ブルを設置する。
(3) A microscope or a magnifying observation sensor is fixed on the motor and the test piece so that the damage on the surface of the test piece during the test can be observed and monitored.
A table that can be finely moved in the X-, Y-, and Z-axis directions is installed.

【0037】このテーブルは後部(実験者から遠い側)
を2ヶ所のピンで支えられ前部を2本の足で支えられ、
試験中随時試験片表面を観察出来るが、試験片着脱時に
は後部のピンを中心に上方向に回転させて持ち上げ支持
することにより、テーブルを移動除去することなく、試
験片を着脱することが出来る。
This table is at the rear (the side far from the experimenter)
Is supported by 2 pins and the front part is supported by 2 legs,
The surface of the test piece can be observed at any time during the test, but when the test piece is attached or detached, the test piece can be attached or detached without moving and removing the table by rotating the pin at the rear part upward and lifting and supporting it.

【0038】(4) 以上述べて来た機器の配置を一部
変えることにより他の特徴ある種々の試験をおこなうこ
とが出来る。その例を以下に示す。
(4) Various characteristic tests having other characteristics can be performed by partially changing the arrangement of the equipment described above. An example is shown below.

【0039】I) さきに述べた変形付加用治具の代わ
りにモーター軸先端に通常の疲労試験機の丸棒ねじり用
チャックと同様のチャックを取りつけ、試験片固定具は
上記(2)の場合と角度90°回転させ、位置をモータ
ー軸の手前の軸延長線上に設置することにより丸棒のね
じり疲労試験をおこなうことができる。さらにこの試験
片固定具をベース板に完全には固定せず、試験片長手方
向(モーター軸方向と一致)に無拘束となるようローラ
ーを、介してベース板に設置し、かつ試験片固定具をコ
イルばねで引っ張ることにより試験片に定荷重軸力と繰
り返しねじりによるラチェッティング試験をおこなうこ
とが出来る。
I) A chuck similar to the round bar twisting chuck of a normal fatigue tester is attached to the tip of the motor shaft instead of the deformation adding jig described above, and the test piece fixture is the case of the above (2). It is possible to perform a torsional fatigue test of a round bar by rotating the position by 90 ° and setting the position on the axis extension line before the motor shaft. Furthermore, this test piece fixture is not completely fixed to the base plate, but is installed on the base plate via a roller so as to be unconstrained in the test piece longitudinal direction (coincident with the motor axis direction), and the test piece fixture It is possible to perform ratcheting test by constant load axial force and repeated torsion on the test piece by pulling the coil spring with a coil spring.

【0040】II) 上記(1)(2)で述べた薄板の曲
げ試験装置において、変形付加用治具の初期位置を試験
片固定具と同一の水平面上に設置せず、水平面から45
°,90°,140°など任意の位置に設置し、この位
置を基準として揺動させることにより、折れ曲がり部を
持った曲がり板の繰り返し曲げ試験を実施することが出
来る。
II) In the thin plate bending test apparatus described in (1) and (2) above, the initial position of the deformation adding jig is not set on the same horizontal plane as the test piece fixture, but 45 ° from the horizontal plane.
By installing it at any position such as °, 90 °, 140 °, and swinging with this position as a reference, it is possible to carry out a repeated bending test of a bent plate having a bent portion.

【0041】[0041]

【作用】1つの例として、出力トルクは小さいが制御が
簡単で位置制御精度の高いステップモーターを駆動源と
して使用した。対象とする試験片がミニチュアサイズで
あるため、駆動に必要なトルクはかなり小さく、ステッ
プモーターの出力トルクで十分駆動できる。
As an example, a step motor having a small output torque but simple control and high position control accuracy is used as a drive source. Since the target test piece is a miniature size, the torque required for driving is quite small, and it can be driven sufficiently with the output torque of the step motor.

【0042】そこで、ステップモーターに正負のパルス
入力を交互に入力してパルスモーター軸を正負に高速で
振動させ、軸端に直結された変形付加用治具を介して試
験片に繰り返し曲げ変形または繰り返しねじり変形を発
生させることが出来る。従来の方式と異なり、モ−タ−
を直接正負に高速振動させるので、機構がきわめて簡単
となることが特徴である。即ち、薄板試験片又は丸棒試
験片の一端を試験片固定用台に固定し他端を変形付加用
治具に固定し、変形付加用治具をステップモ−タ−によ
り高速で振動させることにより、試験片に繰り返し変形
を与えることができる。
Therefore, positive and negative pulse inputs are alternately input to the step motor to vibrate the pulse motor shaft at positive and negative speeds at high speed, and the test piece is repeatedly bent or deformed through a deformation addition jig directly connected to the shaft end. Repeated torsional deformation can be generated. Unlike the conventional method, the motor
The feature is that the mechanism is extremely simple because it directly vibrates positively and negatively at high speed. That is, one end of a thin plate test piece or a round bar test piece is fixed to a test piece fixing base, the other end is fixed to a deformation adding jig, and the deformation adding jig is vibrated at high speed by a step motor. The test piece can be repeatedly deformed.

【0043】しかし、ステップモーターを高速で駆動す
ると停止又は反転時にローターの慣性力のためいわゆる
オーバーシュート現象が発生し、ローター及び変形付加
用治具の振れは(±入力パルス数)から予測される理論
的振れ幅よりも大きくなる。即ちオーバーシュート現象
の生じないゆっくりしたパルスレートでステップモータ
ーを駆動した場合には(±入力パルス数)から予測され
る理論的振れ幅と実際の振れ幅は等しいが、パルスレー
トを増加(加振用波数が増加する)するにつれて実際の
振れ幅はオーバーシュートのため大きくなる。しかも、
このオーバーシュートの量はパルスレートの増加と共
に、複数の共振点では各々ピーク値を示しながら振れ幅
が複雑に増加する。しかし、任意のパルスレートで長時
間駆動してもそのオーバーシュート量は一定値で安定し
ているので、試験中、非接触変位計により、振れ幅を計
測記録しておき、これを用いてデーターを処理すること
は可能である。
However, when the step motor is driven at a high speed, a so-called overshoot phenomenon occurs due to the inertial force of the rotor at the time of stopping or reversing, and the shake of the rotor and the deformation addition jig is predicted from (± input pulse number). It is larger than the theoretical swing. That is, when the step motor is driven at a slow pulse rate that does not cause an overshoot phenomenon, the theoretical swing width predicted from (± input pulse number) is equal to the actual swing width, but the pulse rate is increased (excitation As the frequency of use increases), the actual swing width increases due to overshoot. Moreover,
The amount of this overshoot increases as the pulse rate increases, and the swing width increases in a complicated manner while showing peak values at a plurality of resonance points. However, even if it is driven for a long time at an arbitrary pulse rate, its overshoot amount is stable at a constant value, so during the test, the runout width was measured and recorded by a non-contact displacement meter, and this was used to record the data. Can be processed.

【0044】そして、使用上の便利さを考えると(±入
力パルス数)に対し、パルスレートの如何にかかわら
ず、パルス数から予測される理論振れ幅で常に駆動され
ることが望ましい。一方強度信頼性評価試験において
は、一定の振幅で長時間の駆動をおこなうが、いきなり
所定のパルスレートで所定の(±パルス数)を入力して
駆動し、起動時にオーバーシュートのため目標理論振幅
よりも過大な変位が加わり、これを駆動中に徐々に理論
振幅になるよう(入力パルス数)を下げてゆく方法は、
起動時の過大変形繰り返しの影響が残る。従って、起動
に際してはサンプリング・フィードバック制御を行うこ
とにより、起動時に過大変位が加わらぬよう、しかも所
定の理論振幅で強度信頼性試験が出来るようにした。
In consideration of convenience in use (± input pulse number), it is desirable to always drive with a theoretical fluctuation width predicted from the pulse number regardless of the pulse rate. On the other hand, in the strength reliability evaluation test, driving is performed at a constant amplitude for a long time, but suddenly a predetermined (± pulse number) is input at a predetermined pulse rate to drive the target theoretical amplitude due to overshoot at startup. Than the above, the method of lowering (the number of input pulses) gradually becomes the theoretical amplitude while driving this,
The effect of repeated excessive deformation at startup remains. Therefore, by performing sampling / feedback control at the time of starting, it is possible to prevent excessive displacement from being applied at the time of starting and to perform a strength reliability test with a predetermined theoretical amplitude.

【0045】[0045]

【実施例】本発明の詳細を以下の実施例で説明する。The details of the present invention will be described in the following examples.

【0046】図1は請求項1に係わるステップモーター
1,変形付加用治具2,試験片固定具3の実施例を示す
平面図であり、図2は同側面図である。ステップモータ
ーの軸4には変形付加用治具2が直結されており、図1
よりわかるようにその左側に設置した試験片固定具3と
の間に薄板試験片を取りつけ、ステップモーターを揺動
させることにより試験片に曲げ変形を繰り返し与えて試
験片の曲げ疲労試験を実施する。また、図1、図2はス
ッテプモーター1,試験片固定具3,変形付加用治具2
の配置の実施例を示した図でもある。図3は図1の正面
図であり、試験片固定具の実施例についての説明図であ
る。試験片固定具3は2枚の試験片固定具支持用薄板6
で支えられており、この薄板の曲げ変形によって試験片
に発生した軸力成分を逃がし、試験片には純粋な曲げ応
力を生ずるよう考慮されている。試験片は試験片押さえ
板5によって固定される。試験片押さえ板5は、この実
施例ではボルトで試験片を押さえるようになっている
が、多くの試験片を自動的に試験する場合には押さえ板
5を強力マグネットで作成し、マグネットの吸引力によ
り試験片を押さえる構造とすることも出来る。また、試
験片固定具支持用薄板6には図4に示したようなループ
型荷重計測部をもうけている。即ち、このループ部の表
面にひずみゲージなどのセンサーを取り付け、ループ部
の弾性ひずみを計測することにより、試験片固定具支持
用薄板6に加わる軸荷重を求め、この値から試験片に加
わった曲げモーメントの値およびその経時的変化を計測
記録出来るようになっている。またこの支持用薄板6に
加わる軸荷重の大きさによって、このル−プ部は図4
(b)のように薄板6の全幅にわたってもうけてもよ
く、また図4(C)のように幅の一部にループをもう
け、他をくり抜くことにより計測感度を向上させること
が出来る。またループの形状も荷重の大きさにより図4
(a)のような形状でも図4(d)のような形状でも使
い分けることが出来る。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a step motor 1, a deformation adding jig 2, and a test piece fixture 3 according to claim 1, and FIG. 2 is a side view of the same. The deformation adding jig 2 is directly connected to the shaft 4 of the step motor.
As can be seen, a thin plate test piece is mounted between the test piece fixture 3 installed on the left side of the test piece and the step motor is oscillated to repeatedly bend and deform the test piece to perform a bending fatigue test of the test piece. . 1 and 2 show a step motor 1, a test piece fixture 3, a deformation adding jig 2
It is also the figure which showed the Example of arrangement | positioning. FIG. 3 is a front view of FIG. 1, and is an explanatory view of an embodiment of the test piece fixture. The test piece fixture 3 is a thin plate 6 for supporting two test piece fixtures.
It is considered that the axial force component generated in the test piece due to the bending deformation of this thin plate is released and a pure bending stress is generated in the test piece. The test piece is fixed by the test piece pressing plate 5. The test piece pressing plate 5 is designed to hold the test piece with bolts in this embodiment. However, when many test pieces are to be automatically tested, the pressing plate 5 is made of a strong magnet to attract the magnet. It is also possible to have a structure in which the test piece is pressed by force. Further, the test piece fixture supporting thin plate 6 is provided with a loop type load measuring section as shown in FIG. That is, a sensor such as a strain gauge is attached to the surface of the loop portion and the elastic strain of the loop portion is measured to obtain the axial load applied to the thin plate 6 for supporting the test piece fixture, and the axial load is applied to the test piece from this value. The value of the bending moment and its change over time can be measured and recorded. Further, depending on the magnitude of the axial load applied to the supporting thin plate 6, this loop portion is
It may be provided over the entire width of the thin plate 6 as shown in (b), or the measurement sensitivity can be improved by providing a loop in a part of the width and hollowing out the other as shown in FIG. 4 (C). The shape of the loop depends on the size of the load,
The shape as shown in FIG. 4A or the shape as shown in FIG.

【0047】次に、実施例を図1,図2および図3にて
説明する。試験片に加わる曲げモーメントの分布形状を
コントロールするには、図1に記入した寸法l1とl2
寸法関係が重要である。ここでl1はモーター軸中心か
ら変形付加用治具2の内端面までの距離、l2はモータ
ー軸中心から試験片固定具3の内端面までの距離であ
る。解析の結果、以下のことがわかった。即ち、l1
2の場合に、試験片には長手方向に一様な曲げモーメ
ントが生じるが、l1>l2の場合には試験片固定具側の
曲げモーメントが大きく、変形付加用治具側の曲げモー
メントが小さく、その間は直線状の分布になる。またl
1<l2の場合には逆に試験片固定具側の曲げモーメント
が小さく、変形付加用治具側の曲げモーメントが大きく
なる。またこの曲げモーメントの分布を誤差数%の精度
までコントロールするためには、(l1+l2)の長さが
15〜30mm程度の場合には、長さl2を0.2〜0.
3mmの精度で調整することが必要であることがわかっ
た。そこで本実施例では試験片固定具取付台9をスライ
ド用レール8にはめ込み、さらに押しボルト10と1/
100mm精度のマイクロヘッド11との間ではさみ込み
固定すると共にマイクロヘッド11で位置微調整可能と
している。
Next, an embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3. In order to control the distribution shape of the bending moment applied to the test piece, the dimensional relationship between the dimensions l 1 and l 2 shown in FIG. 1 is important. Here, l 1 is the distance from the center of the motor shaft to the inner end surface of the deformation adding jig 2, and l 2 is the distance from the center of the motor shaft to the inner end surface of the test piece fixture 3. As a result of the analysis, the following was found. That is, l 1 =
In the case of l 2 , a uniform bending moment is generated in the test piece in the longitudinal direction, but in the case of l 1 > l 2 , the bending moment of the test piece fixture side is large and the bending of the deformation addition jig side is large. The moment is small, and the distribution is linear between them. Also l
On the contrary, when 1 <l 2 , the bending moment on the test piece fixture side is small and the bending moment on the deformation addition jig side is large. Further, in order to control the distribution of the bending moment to an accuracy of a few percent, when the length of (l 1 + l 2 ) is about 15 to 30 mm, the length l 2 is 0.2 to 0.
It turns out that it is necessary to adjust with an accuracy of 3 mm. Therefore, in this embodiment, the test piece fixture mounting base 9 is fitted into the slide rail 8 and further the push bolts 10 and 1 /
The micro head 11 is pinched and fixed between the micro head 11 and the micro head 11 having an accuracy of 100 mm, and the position of the micro head 11 can be finely adjusted.

【0048】図5および図6には図中の太線で非接触変
位計の取付状態の例を説明している。非接触変位計12
のセンサー部分は、図5よりわかるように、変形付加用
治具2の真下に設置している。非接触変位計12は非接
触変位計支持板13,マイクロヘッド14を介して非接
触変位計取り付け台15に固定され、さらに非接触変位
計取り付け台15は楕円孔を介して試験装置本体100
のベース板16にボルト締めされている。従って非接触
変位計12はマイクロヘッド14によってその場で感度
検定と上下位置調整を同時に行い、かつ、試験片の長さ
に合わせてl1の寸法をちがえた複数の変形付加用治具
に対応できるように、非接触変位計取り付け台15の楕
円孔によって位置調整可能となっている。図6(a)は
変位計取り付け状況の平面図、図6(b)は変位計取り
付け台15の側面図を示す。
In FIGS. 5 and 6, the thick line in the drawings illustrates an example of the mounting state of the non-contact displacement gauge. Non-contact displacement gauge 12
As can be seen from FIG. 5, the sensor part of 1 is installed directly below the deformation adding jig 2. The non-contact displacement gauge 12 is fixed to a non-contact displacement gauge mounting base 15 via a non-contact displacement gauge supporting plate 13 and a micro head 14, and the non-contact displacement gauge mounting base 15 is further provided with an elliptical hole to test apparatus main body 100.
It is bolted to the base plate 16 of. Therefore, the non-contact displacement meter 12 simultaneously performs on-site sensitivity verification and vertical position adjustment by the micro head 14, and is compatible with a plurality of deformation addition jigs having different l 1 sizes according to the length of the test piece. As possible, the position can be adjusted by the elliptical hole of the non-contact displacement gauge mounting base 15. FIG. 6A is a plan view of the displacement gauge mounting state, and FIG. 6B is a side view of the displacement gauge mounting base 15.

【0049】図7はステップモーターのオーバーシュー
ト現象を説明した図である。ステップモーターに高速で
(大きいパルスレートで)ステップ状入力を与えると図
7(a)のような挙動となり、ローターの慣性力などの
ために入力パルス数に相当する角度以上に大きくオーバ
ーシュートし、その後若干振動しながら入力パルス相当
の角度におちつく。しかし、小さいパルスレートでゆっ
くり立ちあげるとローターの慣性力は小さくなり図7
(b)のようにオーバーシュートは生じない。このた
め、ステップモーターに(±入力パルス数)を交互に入
力して揺動させる場合、パルスレートを小さく(ゆっく
り立ちあげる)した場合には、図7(c)のような波形
となりオーバーシュートは生じないのでローターの回転
角は入力パルス数に相当する角度で揺動する。しかし、
パルスレ−トを大きく(高速で立ちあげる)した場合に
は図7(d)のように上端,下端部でオーバーシュート
するため実際の振幅は入力パルス数に相当する振幅より
も大きくなる。実際の振幅をθd、入力パルス数に相当
する振幅をθsとし、θd/θsとパルスレートとの関係
の例を示すと図8のようになる。図8は横軸を振動周波
数に換算して記入してある。同図より、θdはθsにくら
べてかなり大きくなり使用上不便であるため、サンプリ
ング・フィードバック制御を実施した。その実施例を図
9により説明する。図9(a)はステップモーターを揺
動させるに必要な目標波形設定のための説明図であり、
モーターの駆動速さを規定するパルスレート(PP
S),+側の揺動振幅を規定するパルス数(ここでは
A),−側の揺動振幅を規定するパルス数(ここでは
B),と上下端での待ち時間T0を規定すれば波形は一
義的にきまる。ステップモ−タ−の起動に際して、これ
らの数値を入力してスタ−トさせると本制御プログラム
では以下のような手順でステップモ−タ−の動きを制御
する。
FIG. 7 is a diagram for explaining the overshoot phenomenon of the step motor. When a step input is applied to the step motor at high speed (at a large pulse rate), the behavior becomes as shown in Fig. 7 (a), and due to the inertial force of the rotor and the like, the overshoot is largely over the angle corresponding to the input pulse number After that, it slightly oscillates and hangs at an angle corresponding to the input pulse. However, if the rotor is slowly raised with a small pulse rate, the inertial force of the rotor will decrease and
No overshoot occurs as in (b). Therefore, when (± input pulse number) is alternately input to the step motor to oscillate, and when the pulse rate is made small (rise slowly), the waveform becomes as shown in FIG. Since it does not occur, the rotation angle of the rotor oscillates at an angle corresponding to the number of input pulses. But,
When the pulse rate is increased (raised at a high speed), the actual amplitude becomes larger than the amplitude corresponding to the number of input pulses because overshoot occurs at the upper end and the lower end as shown in FIG. 7D. The actual amplitude theta d, and the amplitude of the theta s corresponding to the number of input pulses, indicating an example of the relationship between θ d / θ s and the pulse rate is shown in Figure 8. In FIG. 8, the horizontal axis is converted into the vibration frequency and is entered. From the figure, θ d is considerably larger than θ s and is inconvenient to use, so sampling feedback control was performed. An example thereof will be described with reference to FIG. FIG. 9A is an explanatory diagram for setting a target waveform required to swing the step motor,
Pulse rate (PP) that regulates motor drive speed
S), the number of pulses defining the swing amplitude on the + side (here A), the number of pulses defining the swing amplitude on the-side (here B), and the waiting time T 0 at the upper and lower ends. The waveform is unique. When starting up the step motor, if these numerical values are input and started, this control program controls the movement of the step motor according to the following procedure.

【0050】(1) ゆっくりした(オ−バ−シュ−ト
の無いような)パルスレ−トでステップモ−タ−を(+
Α)パルスから(−B)パルスまで数回駆動させ、図9
(b)に示したようにA,(A−1),(A+1)パル
ス時の非接触変位計の値を読みとり、それらの数値から
(A±1/2)パルス相当の位置に対応する非接触変位
計の値を計算し、数回(1回ないし3回程度)の平均値
としてこれを求める。これを(DA+),(DA−)と
して記憶する。
(1) The step motor is set to (+) with a slow (without overshoot) pulse rate.
Driving from (A) pulse to (-B) pulse several times, as shown in FIG.
As shown in (b), the values of the non-contact displacement meter at the time of A, (A-1), and (A + 1) pulses are read, and from these numerical values, the non-corresponding position corresponding to the (A ± 1/2) pulse is determined. The value of the contact displacement meter is calculated and calculated as an average value of several times (about once to about three times). This is stored as (DA +) and (DA-).

【0051】(−B)パルス側についても同様の処理を
する。強度信頼性試験の性質上、設定値以上の変形を試
験片に加えたくない場合には、(А−1)パルスとAパ
ルスの値のみを読み取り、(A+1)パルスまでは駆動
せず、A,(A−1)の値から(DA+),(DA−)
を計算する方式としても良い。
The same processing is performed on the (-B) pulse side. Due to the nature of the strength reliability test, if you do not want to add more than the set value to the test piece, read only the values of the (А-1) pulse and the A pulse, and do not drive until the (A + 1) pulse. , (A-1) to (DA +), (DA-)
It may be a method of calculating.

【0052】次に、さきに入力されているパルスレート
で駆動をはじめるが、入力パルス数は最初±1パルスか
ら出発し、オーバーシュートも含めた(+)側最大値の
実測値のnサイクル分の平均値(DA′)と(DA+)
および(DA−)とを比較し、(DA′)<(DA−)
であれば1パルス増加して±2パルスとして同様にし、
このような処理を繰り返して(DA′)が(DA−)と
(DA+)の間におさまるまで繰り返す。なお平均値を
求めるためのnサイクルをいくらとするかはあらかじめ
設定することが出来る。もし途中(DA′)>(DA
+)となった場合には逆に1パルス減らし、(DA′)
が(DA−)と(DA+)の間にある場合には入力パル
ス数はそのままとする。(−B)パルス側についても同
様の処理をする。以上のような処理をサンプリングフィ
ードバック処理と以下では呼ぶ。(DA′)が(DA
−)と(DA+)の間におさまり、(DB′)が(DB
−)と(DB+)の間におさまるまでサンプリングフィ
ードバック処理をおこなうが、上記条件を満たしたなら
ばサンプリングフィードバック処理を中断し、その時の
入力パルス数に固定してあらかじめ設定された一定繰り
返し数(又は一定時間)駆動させる。所定の繰り返し数
(又は所定の時間)駆動したならば再度サンプリングフ
ィードバック処理をおこない、当初設定値からのずれを
修正した後、修正後の入力パルス数に固定して再度所定
の繰り返し数(又は所定の時間)駆動させる。
Next, the driving is started at the pulse rate input previously, but the number of input pulses starts from ± 1 pulse, and n cycles of the actual measured value of the (+) side maximum value including overshoot are included. Average value (DA ') and (DA +)
And (DA-), and (DA ') <(DA-)
If so, increase by 1 pulse and make ± 2 pulses in the same way,
This process is repeated until (DA ') falls between (DA-) and (DA +). Note that the number of n cycles for obtaining the average value can be set in advance. If in the middle (DA ')> (DA
If it becomes +), reduce 1 pulse on the contrary, and (DA ')
If is between (DA-) and (DA +), the number of input pulses is left unchanged. The same process is performed on the (-B) pulse side. The above-described processing will be referred to as sampling feedback processing below. (DA ') is (DA
Between (-) and (DA +), (DB ') becomes (DB
Sampling feedback processing is performed until it falls between −) and (DB +), but if the above conditions are satisfied, sampling feedback processing is interrupted, and the number of input pulses at that time is fixed, and a preset number of repetitions (or Drive for a certain period of time. After driving for a predetermined number of repetitions (or for a predetermined time), sampling feedback processing is performed again to correct the deviation from the initial setting value, and then the corrected input pulse number is fixed and the predetermined number of repetitions (or predetermined Time) to drive.

【0053】以上のような間欠的なサンプリングフィー
ドバック処理を含んだ駆動を試験片の破断まで、または
総繰り返し数が所定の値に達するまで、駆動する。
The drive including the intermittent sampling feedback process as described above is driven until the test piece is broken or the total number of repetitions reaches a predetermined value.

【0054】なお、サンプリングフィードバック処理を
中断し、固定した入力パルス数で運転している期間に
は、制御処理に使用しているパソコンの機能に余裕がで
るので以下のようなデーター処理をさせることが出来
る。
During the period in which the sampling feedback process is interrupted and the fixed number of input pulses is in operation, the function of the personal computer used for the control process has a margin, so the following data process should be performed. Can be done.

【0055】(a) 運転中の毎サイクルの最大,最小
変位を計測してメモリーに記憶させる。
(A) The maximum and minimum displacements of each cycle during operation are measured and stored in a memory.

【0056】(b) メモリーのデータを図表としてプ
リンターに出力させる。
(B) The data in the memory is output to the printer as a chart.

【0057】(c) 一定繰り返し数ごと,又は、一定
時間ごとに,または実験者からの信号によって1サイク
ル中の変位を詳しく計測記憶し、これを変位波形として
出力させる。
(C) The displacement during one cycle is measured and stored in detail at a constant number of repetitions, or at a constant time, or by a signal from an experimenter, and this is output as a displacement waveform.

【0058】図10,図11は試験片表面の試験中の状
況をオンラインで試験中に監視するための顕微鏡取り付
け用テーブルの実施例で図10に側面図を、図11に平
面図を示した。光学顕微鏡19はZ軸方向(上下方向)
微小移動機構18とX,Y方向微小移動機構17を介し
て4本の脚でベース板16上に設置されている。
10 and 11 show examples of a microscope mounting table for online monitoring of the condition of the surface of the test piece during the test, and a side view is shown in FIG. 10 and a plan view is shown in FIG. . The optical microscope 19 is in the Z-axis direction (vertical direction)
It is installed on the base plate 16 with four legs via a minute movement mechanism 18 and an X and Y direction minute movement mechanism 17.

【0059】後部(顕微鏡から遠い側)の2本の脚は後
部脚支持ピン20を介して支えられ、前部の2本の脚2
1は直接ベース板16上に設置されている。実験中微小
移動機構17,18によって試験片表面の任意の場所の
状況を観察,監視することが出来る。また、試験片着脱
時には、後部脚のピンを中心として顕微鏡をテーブルご
と上方向に回転させて持ち上げ、ストッパーにて支持す
ることにより、試験片周辺の空間を確保することが出来
る。
The rear two legs (the side farther from the microscope) are supported by the rear leg support pins 20, and the front two legs 2 are supported.
1 is directly installed on the base plate 16. During the experiment, it is possible to observe and monitor the situation at any place on the surface of the test piece by means of the minute moving mechanisms 17 and 18. In addition, when the test piece is attached or detached, the space around the test piece can be secured by rotating the microscope upward together with the table around the pin of the rear leg and lifting it and supporting it with a stopper.

【0060】さらに、本発明の他の実施例を示す。図1
2は平板上の薄板ではなく、U型,L型など種々の角度
を持った曲がり薄板の繰り返し曲げ試験の説明図であ
る。同図のように変形付加用治具2を水平位置から任意
の角度θ傾けた位置を基準位置とし、この位置を中心に
揺動させることはステップモーターの特性上、極めて簡
単に実施出来る。
Further, another embodiment of the present invention will be shown. FIG.
2 is an explanatory view of a repeated bending test of a bent thin plate having various angles such as U-shape and L-shape, not a thin plate on a flat plate. As shown in the figure, the position where the deformation adding jig 2 is tilted from the horizontal position by an arbitrary angle θ is set as a reference position, and the swinging can be performed easily about this position because of the characteristics of the step motor.

【0061】次に、図13は丸棒の繰り返しねじり試験
及び繰り返しねじりと軸引っ張り荷重の同時負荷による
ラチェッティング試験の実施例である。図13(a)の
平面図に示すようにステップモーター軸の長手方向一直
線に試験片26および試験片固定具3を設置し、図13
(b)の側面図に示したようにローラー24を介して試
験片固定具3をベース板16上に設置している。また試
験片固定具3を試験片軸方向に引張るためのコイルバネ
25を設置している。コイルバネ25をはずして繰り返
しねじり試験の実施が可能であり、コイルバネにより試
験片に軸引っ張り荷重を加えた状態で繰り返しねじり変
形を与えることによりラチェッティング試験をおこなう
ことが出来る。
Next, FIG. 13 shows an example of a repetitive twisting test of a round bar and a ratcheting test by simultaneous loading of repetitive twisting and shaft pulling load. As shown in the plan view of FIG. 13A, the test piece 26 and the test piece fixture 3 are installed in a straight line in the longitudinal direction of the step motor shaft.
As shown in the side view of (b), the test piece fixture 3 is installed on the base plate 16 via the roller 24. A coil spring 25 for pulling the test piece fixture 3 in the axial direction of the test piece is installed. The coil spring 25 can be removed to repeatedly perform the torsion test, and the ratcheting test can be performed by repeatedly applying the torsional deformation to the test piece while applying the axial tensile load to the test piece.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明によって極めて簡単な構造で、か
つ精度の良い小型の材料強度信頼性評価試験装置を提供
することが出来、また、その制御も比較的容量の小さい
通常のパソコンで全体を制御することが可能となる。ま
た信頼性評価試験中オンラインで試験片表面の状況を観
察・監視することが可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a small-sized material strength reliability evaluation test device having an extremely simple structure and high accuracy, and its control can be carried out by an ordinary personal computer having a relatively small capacity. It becomes possible to control. Also, it becomes possible to observe and monitor the condition of the surface of the test piece online during the reliability evaluation test.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 試験装置のうち、ステップモーター,試験片
固定具,変形付加用治具の構造および配置を示す平面図
FIG. 1 is a plan view showing the structure and arrangement of a step motor, a test piece fixture, and a deformation adding jig of a test apparatus.

【図2】 同上の側面図FIG. 2 Side view of the above

【図3】 同上の正面図FIG. 3 is a front view of the above.

【図4】 試験片固定具支持用薄板6のループ型荷重計
測部を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a loop-type load measuring unit of a thin plate 6 for supporting a test piece fixture.

【図5】 非接触変位計取り付け状況を示す正面図FIG. 5 is a front view showing how the non-contact displacement gauge is attached.

【図6】 同上の平面および側面の部分図FIG. 6 is a partial plan view of the same plane and side view.

【図7】 ステップモーター駆動時のオーバーシュート
の説明図
FIG. 7 is an explanatory diagram of overshoot when driving a step motor.

【図8】 サンプリング・フィードバック処理をしない
場合のステップモーター動特性の説明図
FIG. 8 is an explanatory diagram of step motor dynamic characteristics when sampling / feedback processing is not performed.

【図9】 サンプリング・フィードバック処理の説明図FIG. 9 is an explanatory diagram of sampling feedback processing.

【図10】 顕微鏡取り付け用テーブルの側面図FIG. 10 is a side view of the microscope mounting table.

【図11】 同上の平面図FIG. 11 is a plan view of the above.

【図12】 折れ曲がりを有する薄板の疲労試験を示す
FIG. 12 is a diagram showing a fatigue test of a thin plate having a bend.

【図13】 繰り返しねじりおよびラチェッティング試
験の構成図
FIG. 13 is a block diagram of a repeated twisting and ratcheting test.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ステップモーター 2 変形付加用治具 3 試験片固定具 4 ステップモーター軸 5 試験片押さえ板 6 試験片固定具支持用薄板 7 ループ型荷重計測部 8 スライド用レール 9 試験片固定具取り付け台 10 押しボルト 11 マイクロヘッド 12 非接触変位計 13 非接触変位計支持板 14 マイクロヘッド 15 非接触変位取り付け台 16 ベース板 17 顕微鏡設置用テーブルのX,Y方向の微小移動機
構 18 同上のZ方向微小移動機構 19 光学顕微鏡 20 顕微鏡設置用テーブルの後部脚支持用ピン 21 同上用テーブルの前部脚 22 X方向微小移動つまみ 23 Y方向微小移動つまみ 24 ローラー 25 コイルバネ 26 試験片 100 試験装置本体
1 Step motor 2 Deformation addition jig 3 Specimen fixture 4 Step motor shaft 5 Specimen retainer plate 6 Specimen fixture support thin plate 7 Loop type load measuring unit 8 Sliding rail 9 Specimen fixture mount 10 Push Bolt 11 Micro head 12 Non-contact displacement gauge 13 Non-contact displacement gauge support plate 14 Micro head 15 Non-contact displacement mount 16 Base plate 17 Micro movement mechanism in X and Y directions of microscope setting table 18 Z direction micro movement mechanism same as above 19 Optical microscope 20 Pin for supporting rear leg of microscope setting table 21 Front leg of table for same as above 22 Fine movement knob for X direction 23 Fine movement knob for Y direction 24 Roller 25 Coil spring 26 Test piece 100 Tester body

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 静夫 福島県いわき市中央台飯野5丁目5番1号 いわき明星大学内 (72)発明者 簡野 紀夫 福島県福島市佐倉下字附ノ川1番地の3 福島県ハイテクプラザ福島技術支援センタ ー内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Shizuo Suzuki Inventor 5-5-1 Chuodai Iino, Iwaki City, Fukushima Prefecture Iwaki Meisei University (72) Norio Kanno, No. 1 Tsukinogawa, Sakura Subscript, Fukushima City, Fukushima Prefecture No. 3 inside Fukushima High-Tech Plaza Fukushima Technical Support Center

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】試験装置本体と、該本体に支持された試験
片固定具と、試験片に変形を加える変形付加用治具を有
し、かつ板厚0.3〜3.0mm程度の薄板あるいは直径
0.3〜3.0φ程度の小径棒またはコイル等に変形を
繰り返し加えることにより、材料の強度信頼性を評価す
る強度信頼性評価試験装置において、試験片に繰り返し
変形を一定振幅で加えるための駆動源としてのモーター
と、該モーターの軸に直結され、前記繰り返し一定振幅
変形を直接に試験片に伝える前記変形付加用治具とを備
えることを特徴とする強度信頼性評価試験装置。
1. A thin plate having a test apparatus main body, a test piece fixture supported by the main body, and a deformation adding jig for deforming the test piece and having a plate thickness of about 0.3 to 3.0 mm. Alternatively, in a strength reliability evaluation test device for evaluating strength reliability of a material by repeatedly applying deformation to a small diameter rod or coil having a diameter of about 0.3 to 3.0φ, a test piece is repeatedly deformed with a constant amplitude. A strength reliability evaluation test device, comprising: a motor as a drive source for driving the motor; and a deformation adding jig that is directly connected to the shaft of the motor and directly transmits the repeated constant amplitude deformation to a test piece.
【請求項2】請求項1の強度信頼性評価試験装置におい
て、前記モータは、ステップモータ,超音波モータ,D
Cサーボモーター,ACサーボモーターのいずれかのモ
ータであることを特徴とする強度信頼性評価試験装置。
2. The strength reliability evaluation test apparatus according to claim 1, wherein the motor is a step motor, an ultrasonic motor, or a D motor.
A strength reliability evaluation test device characterized by being either a C servo motor or an AC servo motor.
【請求項3】請求項1の強度信頼性評価試験装置におい
て、前記試験片固定具は、2本の薄板を介して支持され
ていることを特徴とする強度信頼性評価試験装置。
3. The strength reliability evaluation test apparatus according to claim 1, wherein the test piece fixture is supported via two thin plates.
【請求項4】試験装置本体と、該本体に支持された試験
片固定具と、試験片に変形を加える変形付加用治具を有
し、かつ板厚0.3〜3.0mm程度の薄板あるいは直径
0.3〜3.0φ程度の小径棒またはコイル等に変形を
繰り返し加えることにより、材料の強度信頼性を評価す
る強度信頼性評価試験装置において、マイクロヘッドに
より位置決めされる前記試験片固定具と、試験片に繰り
返し変形を一定振幅で加えるための駆動源としてのステ
ップモーターと、該モーターの軸に直結された前記変形
付加用治具とを備え、モーター軸中心から変形付加用治
具の内端面までの距離l1とモーター軸中心から試験片
固定具の内端面までの距離l2としたときに、l1とl2
を可変に設定するようにしたことを特徴とする強度信頼
性評価試験装置。
4. A thin plate having a test apparatus main body, a test piece fixing tool supported by the main body, a deformation adding jig for deforming the test piece, and having a plate thickness of about 0.3 to 3.0 mm. Alternatively, in a strength reliability evaluation test device for evaluating strength reliability of a material by repeatedly deforming a small diameter rod or a coil having a diameter of about 0.3 to 3.0φ, the test piece fixed by a micro head is fixed. Tool, a step motor as a drive source for repeatedly applying deformation to the test piece at a constant amplitude, and the deformation adding jig directly connected to the shaft of the motor, and the deformation adding jig is provided from the center of the motor shaft. from the distance l 1 and the motor shaft center to the inner end surface when the distance l 2 to the inner end surface of the test piece fixture, l 1 and l 2
The strength reliability evaluation test device is characterized by setting the variable.
【請求項5】試験装置本体と、該本体に支持された試験
片固定具と、試験片に変形を加える変形付加用治具を有
し、かつ板厚0.3〜3.0mm程度の薄板あるいは直径
0.3〜3.0φ程度の小径棒またはコイル等に変形を
繰り返し加えることにより、材料の強度信頼性を評価す
る強度信頼性評価試験装置において、試験片に繰り返し
変形を一定振幅で加えるための駆動源としてのステップ
モーターと、該モーターの軸に直結された前記変形付加
用治具と、試験片の変位を計測する非接触変位計とを備
え、該変位計の出力を参照して設定値まで変位振幅を増
加し、この振幅を一定に保持しながら繰り返し変形を与
える制御機能(以下、これを「サンプリング・フィード
バック制御機能」という)を持つことを特徴とする強度
信頼性評価試験装置。
5. A thin plate having a test apparatus main body, a test piece fixing tool supported by the main body, a deformation adding jig for deforming the test piece, and having a plate thickness of about 0.3 to 3.0 mm. Alternatively, in a strength reliability evaluation test device for evaluating strength reliability of a material by repeatedly applying deformation to a small diameter rod or coil having a diameter of about 0.3 to 3.0φ, a test piece is repeatedly deformed with a constant amplitude. A stepping motor as a drive source for controlling the deformation, the deformation adding jig directly connected to the shaft of the motor, and a non-contact displacement meter for measuring the displacement of the test piece, and refer to the output of the displacement meter. Strength reliability evaluation test equipment characterized by having a control function (hereinafter referred to as "sampling / feedback control function") that increases the displacement amplitude up to a set value and repeatedly deforms while keeping this amplitude constant. .
【請求項6】請求項5の強度信頼性評価試験装置におい
て、前記サンプリング・フィードバック制御機能は次の
構成を有することを特徴とする強度信頼性評価試験装置 (1) 目標とする変位設定入力値(±入力パルス数)
によって、変位繰返し1サイクル分ないし数サイクル分
についてステップモーターを駆動し、目標とする変位振
幅を非接触変位計により計測してその結果を記憶するこ
と、(2) ステップモーターを変位設定入力値より低
い入力値で駆動し、先に記憶した目標変位振幅と変位振
幅実測値を毎サイクル比較しながら入力パルス数を増加
せしめ、記憶した目標変位振幅と変位振幅実測値の差
が、所定の数値(例えば1パルス入力相当の変位の1/
2)になるまで駆動継続すること、(3) (2)の条
件を満たす入力パルス数を求め、そのパルス数でステッ
プモーターを一定時間又は一定サイクル数駆動するこ
と、(4) 所定時間又は所定サイクル数経過後に再度
サンプリング・フィードバックの制御を行なうこと。
6. The strength reliability evaluation test apparatus according to claim 5, wherein the sampling / feedback control function has the following configuration: (1) Target displacement setting input value (± number of input pulses)
Drive the step motor for one cycle to several cycles of repeated displacement, measure the target displacement amplitude with a non-contact displacement meter, and store the result. (2) Set the step motor from the displacement setting input value. Driven with a low input value, increase the number of input pulses while comparing the previously stored target displacement amplitude and measured displacement amplitude with each cycle, and set the difference between the stored target displacement amplitude and measured displacement amplitude to a predetermined value ( For example, 1 / displacement equivalent to one pulse input
Continue driving until 2), (3) Obtain the number of input pulses that satisfy the condition of (2), and drive the step motor for a certain time or a certain number of cycles with the number of pulses, (4) For a predetermined time or for a predetermined period Perform sampling feedback control again after the number of cycles has elapsed.
【請求項7】試験装置本体と、該本体に支持された試験
片固定具と、試験片に変形を加える変形付加用治具を有
し、かつ板厚0.3〜3.0mm程度の薄板あるいは直径
0.3〜3mmφ程度の小径棒またはコイル等に変形を繰
り返し加えることにより、材料の強度信頼性を評価する
強度信頼性評価試験装置において、試験片に繰り返し変
形を一定振幅で加えるための駆動源としてのステップモ
ーターと、該モーターの軸に直結された前記変形付加用
治具と、ステップモーターの軸の長手方向に一直線に配
置され、ローラーを介して試験装置本体のベース板上に
設置された前記試験片固定具とを備えたことを特徴とす
る強度信頼性評価試験装置。
7. A thin plate having a test apparatus main body, a test piece fixture supported by the main body, and a deformation adding jig for deforming the test piece and having a plate thickness of about 0.3 to 3.0 mm. Alternatively, in a strength reliability evaluation test apparatus for evaluating strength reliability of a material by repeatedly applying deformation to a small diameter rod or coil having a diameter of about 0.3 to 3 mmφ, in order to repeatedly apply deformation to a test piece at a constant amplitude. A step motor as a drive source, the deformation adding jig directly connected to the shaft of the motor, and a straight line arranged in the longitudinal direction of the axis of the step motor, and installed on the base plate of the test apparatus main body via rollers. The above-mentioned test piece fixture is provided, and a strength reliability evaluation test device is provided.
【請求項8】試験装置本体と、該本体に支持された試験
片固定具と、試験片に変形を加える変形付加用治具を有
し、かつ板厚0.3〜3.0mm程度の薄板あるいは直径
0.3〜3mmφ程度の小径棒またはコイル等に変形を繰
り返し加えることにより、材料の強度信頼性を評価する
強度信頼性評価試験装置において、試験片に繰り返し変
形を一定振幅で加えるための駆動源としてのステップモ
ーターと、該モーターの軸に直結された前記変形付加用
治具と、試験片の変位を計測する非接触変形計とを備
え、前記ステップモーターは、水平に、かつその回転軸
を実験者側に対して前後方向となるように設置され、か
つ前記試験片固定具は、試験片長手方向に微調整可能な
ようにスライド機構を介して試験装置本体のベース板に
取り付けられ、さらに押しボルトと1/100mm精度の
マイクロヘッドではさみ込まれて位置ぎめ固定されて設
置してあることを特徴とする強度信頼性評価試験装置。
8. A thin plate having a test apparatus main body, a test piece fixing tool supported by the main body, a deformation adding jig for deforming the test piece, and having a plate thickness of about 0.3 to 3.0 mm. Alternatively, in a strength reliability evaluation test apparatus for evaluating strength reliability of a material by repeatedly applying deformation to a small diameter rod or coil having a diameter of about 0.3 to 3 mmφ, in order to repeatedly apply deformation to a test piece at a constant amplitude. The step motor as a drive source, the deformation adding jig directly connected to the shaft of the motor, and a non-contact deformation meter for measuring the displacement of the test piece are provided. The shaft is installed in the front-back direction with respect to the experimenter side, and the test piece fixture is attached to the base plate of the test apparatus main body through a slide mechanism so that the test piece can be finely adjusted in the longitudinal direction. ,further And bolts and 1/100 mm accuracy strength reliability evaluation test apparatus characterized by being interleaved with the micro heads are placed are fixed Me positioning of.
【請求項9】請求項8の強度信頼性評価試験装置におい
て、試験片の曲げ変位を計測する非接触変位計を変形付
加用治具の真下に上下方向に設置したことを特徴とする
強度信頼性評価試験装置。
9. The strength reliability evaluation test apparatus according to claim 8, wherein a non-contact displacement gauge for measuring the bending displacement of the test piece is installed vertically below the deformation adding jig. Evaluation test equipment.
【請求項10】請求項8の強度信頼性評価試験装置にお
いて、試験片の上方に顕微鏡または拡大観察用センサ設
け、これをX,Y,Z三軸方向に微小移動可能なテーブ
ル上に設置したことを特徴とする強度信頼性評価試験装
置。
10. The strength reliability evaluation test apparatus according to claim 8, wherein a microscope or a magnifying observation sensor is provided above the test piece, and the sensor is set on a table that can be finely moved in the X, Y, and Z triaxial directions. A strength reliability evaluation test device characterized by the above.
【請求項11】請求項10の強度信頼性評価試験装置に
おいて、前記テーブルは、後部(実験者から遠い側)を
ピンで支えられ、前後を足で支えられて後部のピンを中
心に上方向に回転させて持ち上げ得るようにされたこと
を特徴とする強度信頼性評価試験装置。
11. The strength reliability evaluation test apparatus according to claim 10, wherein the table has a rear portion (the side far from the experimenter) supported by a pin and front and rear portions supported by a foot so that the table is directed upward with the rear pin as a center. A strength reliability evaluation test device characterized in that it can be rotated and lifted.
【請求項12】請求項8の強度信頼性試験装置におい
て、前記変形付加用治具は、水平面から45°,90
°,140°などの任意の角度で設置され、この位置か
ら揺動されるようにしたことを特徴とする強度信頼性評
価試験装置。
12. The strength reliability testing apparatus according to claim 8, wherein the deformation applying jig is 45 °, 90 ° from a horizontal plane.
A strength reliability evaluation test device, which is installed at an arbitrary angle of 140 °, 140 °, etc. and is rocked from this position.
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