JPH1172422A

JPH1172422A - 材料試験機

Info

Publication number: JPH1172422A
Application number: JP23257697A
Authority: JP
Inventors: Zenichi Yasuda; 善一安田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1997-08-28
Filing date: 1997-08-28
Publication date: 1999-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】供試体のセット時に生じた過負荷を完全に除
荷する除荷制御を、ハンチングを起こすことなく行い得
る材料試験機を提供する。【解決手段】供試体ＴＰのセット時に、制御回路１
は、まず、下つかみ具の変位を制御する変位フィードバ
ック制御を、変位計４からの変位フィードバック信号に
基づいて行う一方、この変位フィードバック制御におい
て、供試体ＴＰに過負荷がかかったことを比較回路９が
検出したならば、スイッチＳＷ２、ＳＷ４を切り換え
て、除荷レベルを目標値とする荷重フィードバック制御
に切り換える。また、この荷重フィードバック制御にお
いては、ＰＩＤ制御器１３の積分ゲインＫＩを大きく、
比例ゲインＫＰを小さく設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対のつかみ具の
間に供試体を把持し、これらのつかみ具を介して供試体
を負荷する材料試験機の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】材料の静的強度または動的強度を試験す
る材料試験機としては、例えば図４に示すように、供試
体の両端を一対のつかみ具で把持し、これらのつかみ具
を介して供試体を負荷するものが知られている。

【０００３】図４に示されるように、このような材料試
験機では、基台２１とヨーク２２との間に一対の柱部材
２３Ａ、２３Ｂが立設され、これらの柱部材２３Ａ、２
３Ｂの所定の位置に設けられたクロスヘッド２４の下面
から、ロードセル５を介して上つかみ具２５が垂下され
る。

【０００４】基台２１には油圧アクチュエータ２が固設
され、この油圧アクチュエータ２は伸縮自在のロッド２
Ａを備える。そして、上つかみ具２５側に向かって伸び
出すロッド２Ａの先端に、下つかみ具２６が設けられ
る。

【０００５】例えばマイクロコンピュータ等で構成され
る制御回路１００は、油圧アクチュエータ２への作動油
の供給を調節するサーボ弁３への制御信号を、Ｄ／Ａコ
ンバータ２７を介して出力し、ロッド２Ａの伸縮、すな
わち下つかみ具２６の位置を制御する。

【０００６】供試体ＴＰは、これら上つかみ具２５およ
び下つかみ具２６の間に把持される。なお、上つかみ具
２５および下つかみ具２６の把持動作は、図示されない
電気配線を通じて、制御回路１００により制御される。

【０００７】油圧アクチュエータ２には変位計４が備え
られる。この変位計４からの検出信号は、アンプ３０お
よびＡ／Ｄコンバータ３１を介して制御回路に入力さ
れ、油圧アクチュエータ２のロッド２Ａの伸縮、すなわ
ち供試体ＴＰに与えられた変位が、制御回路１００によ
り検出される。

【０００８】また、上つかみ具２５とクロスヘッド２４
の間に設けられたロードセル５からの検出信号は、アン
プ２８およびＡ／Ｄコンバータ２９を介して制御回路１
００に入力される。これにより、供試体ＴＰにかかる荷
重が、制御回路１００により検出される。

【０００９】制御装置１００は、入力部３２と接続さ
れ、この入力部３２から供試体ＴＰの目標変位または目
標荷重に関するデータが入力される。さらに、制御回路
１００には、種々の制御モードの選択指令を入力するた
めのモードスイッチ３３と、供試体ＴＰのセット作業に
おいて変位の目標値を手動で入力するためのつまみ６
が、それぞれ接続されている。

【００１０】図５には、この従来の材料試験機における
制御回路１００の構成を示す。

【００１１】図示されるように、制御回路１００は波形
発生回路７を備え、この波形発生回路７は、入力部３２
から入力された供試体ＴＰの目標変位または目標荷重に
関するデータに基づいて、目標変位または目標荷重の波
形が出力される。制御回路１００は、変位計４またはロ
ードセル５により検出された供試体ＴＰに実際に与えら
れた変位または荷重が、この目標変位または目標荷重と
一致するように、サーボ弁３を介して油圧アクチュエー
タ２をフィードバック制御する。このように制御された
変位または荷重を供試体ＴＰに与えることにより、供試
体ＴＰの歪み／応力特性が計測される。

【００１２】この場合、制御回路１００は、モードスイ
ッチ３３から入力された制御モードの選択指令にしたが
って、スイッチ１０１、１０２のＯＮ（接続）／ＯＦＦ
（切断）を切り換えることにより、変位フィードバック
制御モード、荷重フィードバック制御モード、またはこ
れらを組み合わせたモード（例えば後述する除荷制御モ
ード等）を、適宜選択することができる。

【００１３】例えば、変位フィードバック制御モードに
おいては、スイッチ１０１をＯＮ、スイッチ１０２をＯ
ＦＦにすることにより、減算器１０３において、波形発
生回路７からの目標変位の波形と、変位計４からアンプ
１０３を介して入力される供試体ＴＰの変位の検出信号
との偏差が算出され、この偏差がＰＩＤ制御器１０５に
入力される。ＰＩＤ制御器１０５からは、この偏差に基
づいた信号が出力され、サーボ弁３に入力される。

【００１４】また、荷重フィードバック制御モードにお
いては、スイッチ１０１をＯＦＦ、スイッチ１０２をＯ
Ｎにすることにより、減算器１０６において、波形発生
回路７からの目標荷重の波形と、ロードセル５からアン
プ１０７を介して入力される供試体ＴＰの荷重の検出信
号との偏差が算出され、この偏差がＰＩＤ制御器１０５
に入力される。ＰＩＤ制御器１０５からは、この偏差に
基づいた信号が出力され、サーボ弁３に入力される。

【００１５】ところで、このような材料試験機では、強
度試験に先立って、一対のつかみ具２５、２６の間に供
試体ＴＰをセットする作業が必要となる。このような供
試体ＴＰの装着作業においては、除荷制御モードが選択
される。

【００１６】この除荷制御モードでは、制御回路１００
の入力側に設けられたスイッチ１０８は、波形発生回路
７側のポジションｂからつまみ６側のポジションａに切
り換えられ、つまみ６を介して手動で下つかみ具２６の
変位の目標値が入力される。そして、供試体ＴＰの下端
側を把持した下つかみ具２６をその移動量と移動方向を
制御しつつ移動させ、供試体ＴＰの上端側が上つかみ具
２５に対して所定の位置に達したところで、この上つか
み具２５で供試体ＴＰの上端側を把持するようにする。

【００１７】ところで、このような装着作業では、供試
体ＴＰに初期セットの状態でかかる負荷はゼロであるこ
とが理想である。しかしながら、供試体ＴＰの上昇と上
つかみ具２５による把持のタイミングが合わないとき等
には、供試体ＴＰに過負荷が生じてしまうことがある。
そして、このように供試体ＴＰに過負荷が生じると、そ
の後の強度試験の精度が悪化してしまう。

【００１８】そこで、この除荷制御モードでは、スイッ
チ１０１、１０２をともにＯＮにして、変位制御に加え
て、供試体ＴＰにかかった過負荷を除荷する荷重制御を
同時に進行させる。すなわち、供試体ＴＰのセット作業
においては、変位計４によって下つかみ具２６の位置が
検出されるので、減算器１０３からは下つかみ具２６の
位置と目標値の偏差が出力され、アンプ１０９において
所定のゲインが与えられ、荷重信号に変換された後、減
算器１０６に入力される。一方、供試体ＴＰにかかる荷
重はロードセル５で検出され、アンプ１０７において所
定のゲインが与えられた後、減算器１０６に入力され
る。このようにして、減算器１０６の出力は、下つかみ
具２５の位置をつまみ６からの目標値に一致させるため
にアンプ１０９側から入力される変位制御分から、供試
体ＴＰへの負荷を除去するためにアンプ１０７側から入
力される荷重制御分を差し引いたものとなり、これがＰ
ＩＤ制御器１０５に入力される。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
供試体ＴＰのセット時における除荷制御においては、変
位フィードバックループと荷重フィードバックループの
バランスは、アンプ１０９と１０７のゲインを適切に設
定することにより調整される。しかしながら、この場
合、アンプ１０９のゲイン（変位フィードバックゲイ
ン）とアンプ１０７のゲイン（荷重フィードバックゲイ
ン）のマッチングは容易ではない。

【００２０】つまり、例えば、下つかみ具２６が目標位
置を超えて変位して供試体ＴＰに負荷がかかり始めてし
まうときには、変位計４からの変位フィードバック信号
が供試体ＴＰをさらに上昇させようとするのに対して、
ロードセル５からの荷重フィードバック信号は供試体Ｔ
Ｐを下降させようとするが、このように変位フィードバ
ック信号と荷重フィードバック信号とが反発し合うとき
には、荷重負荷フィードバックゲインが大きすぎると、
下つかみ具２６の位置がハンチングを起こしてしまう恐
れがある。

【００２１】一方、荷重フィードバックゲインが小さす
ぎるときには、制御が進んでも供試体ＴＰにかかる負荷
が完全にゼロにならず、結局、つまみ６を逆回転させて
下つかみ具２６の目標値を調節するなどしなければなら
ない。

【００２２】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、供試体のセット時に生じた過負荷を完全に
除荷する除荷制御を、ハンチングを起こすことなく行い
得る材料試験機を提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図
１、図４を参照して説明すると、請求項１に記載の発明
は、一対のつかみ具２５、２６を介して供試体ＴＰを負
荷するアクチュエータ２と、つかみ具２６の変位を検出
する変位検出手段４と、供試体ＴＰにかかる荷重を検出
する荷重検出手段５と、変位検出手段４からの変位フィ
ードバック信号または荷重検出手段５からの荷重フィー
ドバック信号が目標値に一致するようにアクチュエータ
２をフィードバック制御する制御回路１と、つかみ具の
一方２６の変位指令値を与える変位指令値操作部材６と
を備え、一対のつかみ具２５、２６に供試体ＴＰを装着
する時には、つかみ具の一方２６に供試体ＴＰの一端を
把持するとともに、変位指令値操作部材６により変位指
令値を与えてつかみ具の一方２６をつかみ具の他方２５
側に移動させ、つかみ具の他方２５により供試体ＴＰの
他端を把持させるようにした材料試験機において、供試
体ＴＰの装着作業時にはつかみ具の一方２６を変位指令
値を目標値とした変位フィードバック制御で移動させる
一方、供試体ＴＰにかかる荷重が過負荷レベルを超える
と、この変位フィードバック制御を除荷レベルを目標値
とした荷重フィードバック制御に切り換える切換手段
９、ＳＷ２、ＳＷ４を備えた。

【００２４】請求項２に記載の発明は、各フィードバッ
ク制御をＰＩＤ制御で行うとともに、供試体ＴＰの装着
作業時の荷重フィードバック制御においては、ＰＩＤ制
御のゲインの積分成分を比例成分に比較して大きな値に
設定した。

【００２５】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。

【００２７】図１には、本実施の形態における制御回路
１を示す。なお、本実施の形態の全体構成は、例えば図
３に示した従来のものと同様の構成であり、この全体構
成に対して制御回路１００の代わりに制御回路１が適用
される。したがって、本実施の形態の特徴的構成である
図１の制御回路１について中心に説明する。

【００２８】図示されるように、制御回路１には、４つ
のスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４が設けられ
る。これらのスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４
は、それぞれ２つのポジションａ、ｂを持ち、モードス
イッチ３３（図４参照）の操作に基づいてモード切換回
路８から出力される指令信号により、ポジションａ、ｂ
が切り換えられ、制御回路１内の電気的な接続状態が変
更される。なお、後述するようにスイッチＳＷ２、ＳＷ
４については、比較回路９からの指令信号によってもポ
ジションが切り換えられる。

【００２９】これらのスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ
３、ＳＷ４のポジションの組み合わせは、制御回路１が
採り得る各種制御モードと対応している。図３には、こ
の対応関係を一覧表にして示す。なお、この図において
ａ／ｂとあるのは、制御の初期においてはポジションａ
であり、その後ポジションｂに切り換えられることを示
している。

【００３０】以下、これら各種制御モードにおける信号
の流れをたどりながら、図１の制御回路１の構成を説明
する。

【００３１】変位フィードバック制御モードは、供試体
ＴＰの強度試験中に用いられるモードである。このモー
ドでは、スイッチＳＷ１はポジションｂにあり、波形発
生回路７からの目標変位波形信号がスイッチＳＷ１を介
して減算器１０に入力される。一方、変位計４により検
出された供試体ＴＰの変位の検出信号は、アンプ１１に
より所定のゲインを与えられて、変位フィードバック信
号として減算器１０に入力される。減算器１０は、これ
ら目標変位波形信号と変位フィードバック信号との偏差
を出力し、この出力信号はアンプ１２において所定のゲ
インを掛けられた後、ポジションａにあるスイッチＳＷ
２を介して、ＰＩＤ制御器１３に入力される。ＰＩＤ制
御器１３がこの入力に基づいてサーボ弁３に操作信号を
出力することにより、供試体ＴＰの変位は目標変位波形
に一致するようにフィードバック制御される。

【００３２】荷重フィードバック制御モードは、同じく
供試体ＴＰの強度試験中に用いられるモードであり、こ
のモードでは、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ３は
ともにポジションｂに切り換えられる。そして、波形発
生回路７からの目標荷重波形信号は、スイッチＳＷ１お
よびスイッチＳＷ３を介して減算器１４に入力される。
一方、ロードセル２により検出された供試体ＴＰにかか
る荷重の検出信号は、アンプ１５により所定のゲインを
与えられて、荷重フィードバック信号として減算器１４
に入力される。減算器１４は、これら目標荷重波形信号
と荷重フィードバック信号との偏差を出力し、この出力
信号はアンプ１６により所定のゲインを掛けられた後、
ポジションｂにあるスイッチＳＷ４を介して、ＰＩＤ制
御器１３に入力される。そして、ＰＩＤ制御器１３はこ
の入力に基づいてサーボ弁３に操作信号を出力し、供試
体ＴＰにかかる荷重は目標荷重波形に一致するようにフ
ィードバック制御される。

【００３３】除荷制御モードは、実際の強度試験に先立
って、供試体ＴＰを材料試験機にセットするときに用い
られるモードである。このモードでは、スイッチＳＷ１
〜ＳＷ４は総てポジションａに切り換えられ、つまみ６
からの下つかみ具２６に対する変位指令信号が、スイッ
チＳＷ１を介して減算器１０に入力される。そして、除
荷制御モードによる制御の初期においては、スイッチＳ
Ｗ２，ＳＷ４はポジションａにあるので、変位指令信号
と変位フィードバック信号との偏差が、減算器１０から
アンプ１２、スイッチＳＷ２を介してＰＩＤ制御器１３
に入力され、変位フィードバック制御が行われる。な
お、この場合には、変位フィードバック信号は、下つか
み具２５の変位に関するフィードバック信号となってい
る。

【００３４】一方、このような変位フィードバック制御
の間、ロードセル５においては供試体ＴＰへの荷重の検
出が行われており、アンプ１５からの荷重フィードバッ
ク信号は、比較回路９に入力されている。そして、比較
回路９においては、この荷重フィードバック信号と過負
荷レベルとの比較がなされる。なお、この過負荷レベル
は、供試体ＴＰから除去したい過負荷のレベルに応じて
所定のレベルに設定され、後述する除荷レベルととも
に、入力部３２（図４参照）から入力される。このよう
にして、比較回路９において、荷重フィードバック信号
が過負荷レベルを超えたと判断されたならば、比較回路
９は、スイッチＳＷ２、ＳＷ４に指令信号を出力し、ス
イッチＳＷ２、ＳＷ４をポジションａからポジションｂ
に切り換える。

【００３５】これにより、下つかみ具２６の変位を変位
指令値へと制御する変位フィードバック制御は、供試体
ＴＰの荷重を除荷レベル（例えば荷重ゼロ）へと制御す
る荷重フィードバック制御に移行する。すなわち、減算
器１４においては、スイッチＳＷ３を介して入力される
除荷レベルと荷重フィードバック信号との偏差が演算さ
れ、この偏差は、アンプ１６により所定のゲインが掛け
られた後、ＰＩＤ制御器１３に入力される。ＰＩＤ制御
器１３は、この入力に基づいてサーボ弁３に操作信号を
出力し、供試体ＴＰにかかる荷重は除荷レベルと一致す
るようにフィードバック制御される。

【００３６】このようにして供試体ＴＰにかかる荷重が
除荷レベルとなったならば、比較回路９は、スイッチＳ
Ｗ２、ＳＷ４をポジションａに切り換え、再び、下つか
み具２６の変位についての変位フィードバック制御が行
われる。なお、本実施の形態では、除荷制御モードはモ
ードスイッチ３３により除荷制御モードの終了指令が入
力されるまで続行され、変位フィードバック制御と荷重
フィードバック制御が交互に実行され続ける。

【００３７】このように本実施の形態の除荷制御では、
変位フィードバック制御と荷重フィードバック制御が、
別々に交互に繰り返されるので、各フィードバック制御
においてハンチングが生じることはない。また、荷重フ
ィードバック制御においては、供試体ＴＰにかかる初期
荷重を完全に除荷レベルとすることができる。

【００３８】ところで、以上のような種々の制御におい
て、ＰＩＤ制御器１３は、入力信号ｅから、

【００３９】

【数１】

【００４０】に基づいて操作量τを演算してサーボ弁３
へ入力する。ここで、ＫＰ、ＫＤ、ＫＩは、それぞれＰ
ＩＤ制御のゲインの比例成分、微分成分、積分成分であ
る。

【００４１】本実施の形態では、制御モードに応じて、
これらＰＩＤ制御のゲインの比例成分ＫＰ、微分成分Ｋ
Ｄ、積分成分ＫＩを変更することにより、適切な制御を
行う。

【００４２】すなわち、実際に強度試験を行うときの変
位フィードバック制御や荷重フィードバック制御におい
ては、ＰＩＤゲインの比例成分ＫＰを比較的大きくする
ことにより、制御の応答性を高めるようにする。なお、
この場合、このＰＩＤゲインの比例成分ＫＰは、比較的
柔らかい供試体ＴＰに対しては特に大きめな値に設定
し、比較的堅い供試体ＴＰに対しては比較的小さめな値
に設定するとよい。

【００４３】これに対して、除荷制御において荷重フィ
ードバック制御を行うときには、ＰＩＤゲインの比例成
分ＫＰは、各供試体ＴＰにより適性値にばらつきが大き
いので、比較的小さめな値に設定する一方、ＰＩＤゲイ
ンの積分成分ＫＩを比較的大きめな値に設定する。この
ように積分ゲインを強調した制御をすることにより、除
荷制御における除荷レベルへの制御の収束性を高めるよ
うにする。

【００４４】つぎに、図３のフローチャートに基づい
て、本実施形態の材料試験機の除荷制御モードにおける
制御手順を説明する。

【００４５】ステップＳ１においては、過負荷レベルお
よび除荷レベルが入力部３２から入力されることによ
り、それぞれ設定される。

【００４６】ステップＳ２〜ステップＳ５にかけては、
下つかみ具２６の変位を制御する変位フィードバック制
御が行われる。すなわち、ステップＳ２においては、つ
まみからの変位指令値と変位計４からの変位フィードバ
ック信号との偏差が算出される。ステップＳ３において
は、この偏差に所定のゲインがかけられ、ステップＳ４
においては、この所定のゲインがかけられた偏差からＰ
ＩＤ演算（式（１）参照）によりサーボ弁３への操作量
が算出される。ステップＳ５においては、サーボ弁３に
操作量が入力される。

【００４７】ステップＳ６においては、過負荷が検出さ
れたか否か、すなわち、ロードセル５からの荷重フィー
ドバック信号が、ステップＳ１で設定された過負荷レベ
ルを超えたか否かが判定される。

【００４８】このステップＳ６において過負荷が検出さ
れなかったならば、ステップＳ７に進み、除荷制御モー
ドの終了指令があったか否かが判定される。そして、除
荷制御モードの終了指令なしと判定されたときには、再
びステップＳ２に戻り、変位フィードバック制御を続行
する。一方、除荷制御モードの終了指令ありと判定され
たときには、そのまま除荷制御のルーチンを終了する。

【００４９】ステップＳ６において過負荷が検出された
ときには、ステップＳ８からステップＳ１１にかけての
供試体ＴＰの荷重フィードバック制御に進む。すなわ
ち、ステップＳ８においては、除荷レベルと荷重フィー
ドバック信号との偏差が算出され、ステップＳ９におい
ては、この偏差に所定のゲインがかけられ、ステップＳ
１０においては、この所定のゲインがかけられた偏差か
らＰＩＤ演算によりサーボ弁３への操作量が算出され、
ステップＳ１１においては、この操作量がサーボ弁３に
入力される。

【００５０】ステップ１２においては、ステップＳ８か
らステップＳ１１にかけての荷重フィードバック制御に
より、荷重フィードバック信号が除荷レベルと一致した
か否かが判定される。そして、荷重フィードバック信号
が除荷レベルと一致していないと判定されたときには、
再びステップＳ８に戻り、供試体ＴＰの荷重フィードバ
ック制御を続行する。一方、荷重フィードバック信号が
除荷レベルと一致したと判定されたときには、ステップ
Ｓ７に進み、除荷制御モードに終了指令があるか否かが
判定され、終了指令がなければ、再び下つかみ具２６の
変位フィードバック制御を行い、終了指令があれば、そ
のまま除荷制御のルーチンを終了する。

【００５１】なお、以上の実施の形態においては、供試
体ＴＰへの負荷は、図４に示すように、下つかみ具２６
を油圧アクチュエータ２により昇降させて行われるよう
になっているが、供試体ＴＰを負荷する構成はこのよう
なものに限られない。例えば、柱部材２３Ａ、２３Ｂを
ボールネジとすることにより、クロスヘッド２４を昇降
自在に構成し、このクロスヘッド２４に固定された上つ
かみ具２５の上下動を介して、供試体ＴＰを負荷するよ
うにしてもよい。

【００５２】また、本発明の材料試験機が供試体ＴＰへ
与える負荷の種類は特に限定されず、引っ張り、圧縮、
または引っ張りと圧縮の繰り返し等、任意の負荷を与え
ることができる。

【００５３】また、以上の実施の形態と請求項との関係
において、アクチュエータは油圧アクチュエータ２に、
変位検出手段は変位計４に、荷重検出手段はロードセル
５に、変位指令値操作部材はつまみ６に、切換手段は比
較回路９およびスイッチＳＷ２、スイッチＳＷ４に、そ
れぞれ対応する。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。供試体を一対のつかみ具の間にセットする装着作
業時においては、まず、つかみ具の一方の変位が変位指
令値操作部材からの変位指令値に一致するように、変位
フィードバック制御が実行される。この変位フィードバ
ック制御において、供試体への負荷があらかじめ設定さ
れた過負荷レベルを超えると、変位フィードバック制御
は、除荷レベルを目標値とした荷重フィードバック制御
に切り換えられる。このように、供試体にかかる負荷状
態に応じて、変位フィードバック制御と荷重フィードバ
ック制御が交互に切り換えられて別々に行われるので、
各フィードバック制御ではハンチングが生じることはな
い。また、荷重フィードバック制御においては、供試体
にかかる初期荷重を完全に除荷レベル（例えば荷重ゼ
ロ）と一致させることができる。

【００５５】また、供試体の装着作業時の荷重フィード
バック制御においては、ＰＩＤ制御のゲインの積分成分
を比例成分よりも大きく設定することにより、供試体毎
に適性値のばらつきがある比例ゲインの影響が少なくな
り、異なる供試体に対しても一様に荷重フィードバック
制御が行えるとともに、積分ゲインが強調されることに
より、荷重フィードバック制御の除荷レベルへの収束性
が高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される材料試験機の一実施形態の
制御回路の一例を示す構成図である。

【図２】同じく材料試験機の各種モードと制御回路内の
スイッチのポジションとの関係を示す図表である。

【図３】同じく除荷制御の制御手順を示すフローチャー
トである。

【図４】材料試験機の全体構成を示す構成図である。

【図５】従来の制御回路を示す構成図である。

【符号の説明】

１制御回路２油圧アクチュエータ３サーボ弁４変位計５ロードセル６つまみ７波形発生回路８モード切換回路９比較回路１０減算器１１アンプ１２アンプ１３ＰＩＤ制御器１４減算器１５アンプ１６アンプＳＷ１スイッチＳＷ２スイッチＳＷ３スイッチＳＷ４スイッチ２１基台２２ヨーク２３柱部材２４テーブル２５上つかみ具２６下つかみ具３２入力部３３モードスイッチＴＰ供試体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対のつかみ具を介して供試体を負荷する
アクチュエータと、前記つかみ具の変位を検出する変位検出手段と、前記供試体にかかる荷重を検出する荷重検出手段と、前記変位検出手段からの変位フィードバック信号または
前記荷重検出手段からの荷重フィードバック信号が目標
値に一致するように前記アクチュエータをフィードバッ
ク制御する制御回路と、前記つかみ具の一方の変位指令値を与える変位指令値操
作部材とを備え、前記一対のつかみ具に供試体を装着する時には、前記つ
かみ具の一方に供試体の一端を把持するとともに、前記
変位指令値操作部材により変位指令値を与えて前記つか
み具の一方を前記つかみ具の他方側に移動させ、前記つ
かみ具の他方により供試体の他端を把持させるようにし
た材料試験機において、前記供試体の装着作業時には前記つかみ具の一方を前記
変位指令値を目標値とした変位フィードバック制御で移
動させる一方、供試体にかかる荷重が過負荷レベルを超
えると、この変位フィードバック制御を除荷レベルを目
標値とした荷重フィードバック制御に切り換える切換手
段を備えたことを特徴とする材料試験機。
【請求項２】前記各フィードバック制御をＰＩＤ制御で
行うとともに、前記供試体の装着作業時の荷重フィード
バック制御においては、ＰＩＤ制御のゲインの積分成分
を比例成分に比較して大きな値に設定したことを特徴と
する請求項１に記載の材料試験機。