JPS6122228A - 材料試験機のチャッキング制御装置 - Google Patents
材料試験機のチャッキング制御装置Info
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- JPS6122228A JPS6122228A JP14370084A JP14370084A JPS6122228A JP S6122228 A JPS6122228 A JP S6122228A JP 14370084 A JP14370084 A JP 14370084A JP 14370084 A JP14370084 A JP 14370084A JP S6122228 A JPS6122228 A JP S6122228A
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- Japan
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- load
- loop
- test piece
- displacement
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/02—Details
- G01N3/06—Special adaptations of indicating or recording means
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は材料試験機のチャッキング制御装置に関する。
（ロ）従来技術
材料試験機にテストピースを装着（以下、チャッキング
という）する場合、テストピースに必要以上の荷重がか
からないようにする。従来では、そのために３種類の方
法が用いられていた。第１の方法は、荷重制御（荷重零
制御）に副コントロールループとして変位制御を加える
方法である。
という）する場合、テストピースに必要以上の荷重がか
からないようにする。従来では、そのために３種類の方
法が用いられていた。第１の方法は、荷重制御（荷重零
制御）に副コントロールループとして変位制御を加える
方法である。
第２の方法は、上記第１の方法のみでは荷重制御ループ
（以下、主ループという）のゲイン、副ループのゲイン
あるいは設定値の選び方によっては過負荷防止機能が働
かない事があるので、副ループの制御出力を制限するた
めにクリップ回路を設ける方法である。第３の方法は、
上記第１の方法では上述のようにゲインあるいは設定値
の選び方によっては過負荷防止機能が働かない事が有る
ことと、上記第２の方法では過負荷量を小さくするため
に副ループの制御出力を小さくするとチャッキング装置
の（ストンがテストピースに接触するまでの副ループの
制御性が低下することから、荷重が大きくなると副ルー
プのゲインを小さくする回路を第１の方法の回路に追加
する方法である。
（以下、主ループという）のゲイン、副ループのゲイン
あるいは設定値の選び方によっては過負荷防止機能が働
かない事があるので、副ループの制御出力を制限するた
めにクリップ回路を設ける方法である。第３の方法は、
上記第１の方法では上述のようにゲインあるいは設定値
の選び方によっては過負荷防止機能が働かない事が有る
ことと、上記第２の方法では過負荷量を小さくするため
に副ループの制御出力を小さくするとチャッキング装置
の（ストンがテストピースに接触するまでの副ループの
制御性が低下することから、荷重が大きくなると副ルー
プのゲインを小さくする回路を第１の方法の回路に追加
する方法である。
上記の３つの方法に共通している点は、それぞれ最大過
負荷荷重が主ループと副ループの相対的なゲイン比によ
って変わることである。そして、テストピースの素性が
異なったりあるいは油圧が異なると、主ループと副ルー
プのゲインを同じにしていても最大過負荷重が変わる。
負荷荷重が主ループと副ループの相対的なゲイン比によ
って変わることである。そして、テストピースの素性が
異なったりあるいは油圧が異なると、主ループと副ルー
プのゲインを同じにしていても最大過負荷重が変わる。
また、テストピースが主ループがハンチングしやすいも
のの場合には、主ループのゲインを小さくするが、この
ときに、大きい過負荷がかかる事がある。
のの場合には、主ループのゲインを小さくするが、この
ときに、大きい過負荷がかかる事がある。
（ハ）発明の目的
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、テストピースに作用する最大過負荷量を任意に設
定するとともにこの設定値に保持できるようにした材料
試験機のチャッキング制御装置を提供することである。
的は、テストピースに作用する最大過負荷量を任意に設
定するとともにこの設定値に保持できるようにした材料
試験機のチャッキング制御装置を提供することである。
（ニ）発明の構成
本発明による材料試験機のチャッキング制御装置は、チ
ャッキング装置の変位量を制御してチャッキング装置を
作動させる主制御ループと、テストピースに作用する荷
重を検出するロードセルと、その荷重の許容範囲を設定
するスレシボールド値設定器と、上記ロードセルによる
測定値が上記スレシホールド値をこえたことを検出する
コンパレータと、そのコンパレータの出力を上記主制御
ループへ上記チャッキング装置の変位を戻す向きに重畳
する手段を有し、上記チャッキング装置が上記スレシホ
ールド値をこえて変位しないよう構成されていることに
より特徴づけられる。
ャッキング装置の変位量を制御してチャッキング装置を
作動させる主制御ループと、テストピースに作用する荷
重を検出するロードセルと、その荷重の許容範囲を設定
するスレシボールド値設定器と、上記ロードセルによる
測定値が上記スレシホールド値をこえたことを検出する
コンパレータと、そのコンパレータの出力を上記主制御
ループへ上記チャッキング装置の変位を戻す向きに重畳
する手段を有し、上記チャッキング装置が上記スレシホ
ールド値をこえて変位しないよう構成されていることに
より特徴づけられる。
（ホ）実施例
第１図は本発明の第１の実施例を示す。偏差部１１は、
荷重設定器１の設定値Ｅ１からフィードバック系（以下
、主ループという）のＩＩＩ定値Ｅ２を減じる。その偏
差は、制御アンプ２で１ｉ９幅され、加算点１２を経て
、サーボアンプ３に入力され、試験機本体１００の油圧
系（図示せず）のバルブ１３を作動させ、この油圧系に
より試験機本体１００が駆動される。
荷重設定器１の設定値Ｅ１からフィードバック系（以下
、主ループという）のＩＩＩ定値Ｅ２を減じる。その偏
差は、制御アンプ２で１ｉ９幅され、加算点１２を経て
、サーボアンプ３に入力され、試験機本体１００の油圧
系（図示せず）のバルブ１３を作動させ、この油圧系に
より試験機本体１００が駆動される。
試験機本体１００には、チャッキング装置４の油圧シリ
ンダ（図示せず）の変位を検出する変位センサ５が取り
付けられており、この出力信号が変位針アンプ６を経て
偏差部１４に与えられる。
ンダ（図示せず）の変位を検出する変位センサ５が取り
付けられており、この出力信号が変位針アンプ６を経て
偏差部１４に与えられる。
偏差部１４には、さらに、手動で変位設定器１５の設定
値が与えられる。この変位設定器１５、偏差部１４並び
に上述の変位センサ５、変位計アンプ６により副ループ
が形成され、この副ループの出力が上述の主ループの加
算点１２に与えられる。
値が与えられる。この変位設定器１５、偏差部１４並び
に上述の変位センサ５、変位計アンプ６により副ループ
が形成され、この副ループの出力が上述の主ループの加
算点１２に与えられる。
試験機本体１００のロートセルフは、テストピース（図
示せず）に作用する荷重を測定する。荷重アンプ８はこ
のロートセルフの出力を増幅する。
示せず）に作用する荷重を測定する。荷重アンプ８はこ
のロートセルフの出力を増幅する。
そして、この荷重アンプ８の出力が、主ループの測定値
Ｅ２として上述の偏差部１１に与えられるとともに、コ
ンパレータ９と１０に与えられる。
Ｅ２として上述の偏差部１１に与えられるとともに、コ
ンパレータ９と１０に与えられる。
コンパレータ９．！＝１０はスレシホールドレベルの上
限と下限を設定し、判別するもので、それぞれは電圧設
定器、演算増幅器およびダイオードよ６構成され、出力
線が共通接続されて前記した偏差ｍ１４の入力に接続さ
れている。
限と下限を設定し、判別するもので、それぞれは電圧設
定器、演算増幅器およびダイオードよ６構成され、出力
線が共通接続されて前記した偏差ｍ１４の入力に接続さ
れている。
次に、作用を説明する。
テストピースを試験機本体１００にチャッキングすると
きには、荷重設定器１の設定値は零にしておく。これで
、主ループは荷重零制御を行なう。
きには、荷重設定器１の設定値は零にしておく。これで
、主ループは荷重零制御を行なう。
そして、副ループとして油圧シリンダの変位制御を加え
る。この副ループだけであると、前述のように、過負荷
が加わる場合があるので、さらに、荷重信号をコンパレ
ータ９と１０を通して副ループに加える。
る。この副ループだけであると、前述のように、過負荷
が加わる場合があるので、さらに、荷重信号をコンパレ
ータ９と１０を通して副ループに加える。
コンパレータ９の作用を第２図を参照しながら説明する
。入力■１が設定値Ｖ２よりも大きくなると、ダイオー
ドＤ１がないとき演算増幅器の出力Ｖｏは−ｖＲとなり
、入力ｖ１が■２以下では＋ＶＲとなる。従って、（ｂ
１図に示す特性が得られる。しかし、ダイオードＤＩが
接続されているため、出力ＶＯＯはｉｃ１図のようにな
る。同様にして、コンパレータ１０は、設定電圧を■３
としたとき、＋ｄ１図に示すように、入力Ｖｌが設定値
Ｖ３よりも小さいとき＋ｖＲとなり、入力Ｖｌが７３以
上のときダイオードＤ２の作用によりＯになる。その結
果、共通出力ＶＯＯは（８１図に示すように、スレシホ
ールドレベル内ではＯ１下限をこえて小さいときは＋Ｖ
Ｒ％上限をこえて大きいときは−ｖＲとなる。
。入力■１が設定値Ｖ２よりも大きくなると、ダイオー
ドＤ１がないとき演算増幅器の出力Ｖｏは−ｖＲとなり
、入力ｖ１が■２以下では＋ＶＲとなる。従って、（ｂ
１図に示す特性が得られる。しかし、ダイオードＤＩが
接続されているため、出力ＶＯＯはｉｃ１図のようにな
る。同様にして、コンパレータ１０は、設定電圧を■３
としたとき、＋ｄ１図に示すように、入力Ｖｌが設定値
Ｖ３よりも小さいとき＋ｖＲとなり、入力Ｖｌが７３以
上のときダイオードＤ２の作用によりＯになる。その結
果、共通出力ＶＯＯは（８１図に示すように、スレシホ
ールドレベル内ではＯ１下限をこえて小さいときは＋Ｖ
Ｒ％上限をこえて大きいときは−ｖＲとなる。
したがって、テストピースに加わる荷重が任意に設定し
た荷重より大きくなろうとすると、荷重アンプ８の出力
電圧■１が設定電圧■２より＋側に大きくなるので、電
圧−ｖＲが副ループの出力となり、この電圧−ＶＲが主
ループの加算点１２に加えられる。そして、この電圧−
ＶＲがサーボアンプ３で増幅されてチャッキング装置４
の油圧シリンダを制御するバルブ１３に印加され、油圧
シリンダに対して電圧■２に応じた荷重より大きい荷重
がテストピースにかからないように制御する。
た荷重より大きくなろうとすると、荷重アンプ８の出力
電圧■１が設定電圧■２より＋側に大きくなるので、電
圧−ｖＲが副ループの出力となり、この電圧−ＶＲが主
ループの加算点１２に加えられる。そして、この電圧−
ＶＲがサーボアンプ３で増幅されてチャッキング装置４
の油圧シリンダを制御するバルブ１３に印加され、油圧
シリンダに対して電圧■２に応じた荷重より大きい荷重
がテストピースにかからないように制御する。
一方、テストピースにかかる荷重がＶ２とｖ３の間の電
圧に相当する場合には、通常の主ループと副ループによ
る制御が行なわれる。また、テストピースにかかる荷重
が電圧Ｖ３に相当する荷重より一側に大きくなろうとす
ると、電圧十■Ｒが副ループの出力となり、この電圧＋
ｖＲが主ループのサーボアンプ３で増幅されてバルブ１
３に印加される。このように、電圧＋■Ｒ又は−ｖＲが
加算点１２に重畳される結果、試験体に対する荷重が所
定値をこえて増大しようとすればサーボアンプ入力が減
少し、反対に荷重が所定値をこえて減少しようとすれば
サーボアンプ入力が増大するから、結局、荷重は所定範
囲をこえて変化することができない。
圧に相当する場合には、通常の主ループと副ループによ
る制御が行なわれる。また、テストピースにかかる荷重
が電圧Ｖ３に相当する荷重より一側に大きくなろうとす
ると、電圧十■Ｒが副ループの出力となり、この電圧＋
ｖＲが主ループのサーボアンプ３で増幅されてバルブ１
３に印加される。このように、電圧＋■Ｒ又は−ｖＲが
加算点１２に重畳される結果、試験体に対する荷重が所
定値をこえて増大しようとすればサーボアンプ入力が減
少し、反対に荷重が所定値をこえて減少しようとすれば
サーボアンプ入力が増大するから、結局、荷重は所定範
囲をこえて変化することができない。
第３図は本発明の第２の実施例を示す。
偏差部３１は、変位設定器２１の設定値Ｅ１からフィー
ドバンク系の測定値Ｅ２を減じる。その偏差は、制御ア
ンプ２２で増幅され、加算点３２を経てサーボアンプ２
３に入力され、油圧系（図示せず）のバルブ１３を作動
させ、この油圧系により試験機本体１００が駆動される
。この試験機本体１００には、変位センサ５が取り付け
られており、この出力信号が変位計アンプ２６を経て前
記した偏差部３１ヘフィードバックされている。
ドバンク系の測定値Ｅ２を減じる。その偏差は、制御ア
ンプ２２で増幅され、加算点３２を経てサーボアンプ２
３に入力され、油圧系（図示せず）のバルブ１３を作動
させ、この油圧系により試験機本体１００が駆動される
。この試験機本体１００には、変位センサ５が取り付け
られており、この出力信号が変位計アンプ２６を経て前
記した偏差部３１ヘフィードバックされている。
上記した部分は通常のサーボ制御機構である。
ロートセルフはテストピース（図示せず）に直接取り付
けられ１．テストピースに作用する荷重を測定する。荷
重アンプ２８はこのロートセルフの出力を増幅する。コ
ンパレータ２９と３０はスレシホールドレベルの上限と
下限を設定し、判別するもので、それぞれは電圧設定器
、演算増幅器およびダイオードにより構成され、出力線
が共通接続されて前記した加算点３２の入力に接続され
ている。
けられ１．テストピースに作用する荷重を測定する。荷
重アンプ２８はこのロートセルフの出力を増幅する。コ
ンパレータ２９と３０はスレシホールドレベルの上限と
下限を設定し、判別するもので、それぞれは電圧設定器
、演算増幅器およびダイオードにより構成され、出力線
が共通接続されて前記した加算点３２の入力に接続され
ている。
次に作用を説明する。
荷重測定値が所定のスレシホールドレベル内にあるとき
、変位設定値Ｅ１を目標値として、変位センサ５による
測定値Ｅ２をフィードバンク値として、サーボアンプ２
３、油圧バルブ１３が作動し、チャッキング装置４の変
位が制御される。このとき荷重測定値による付加フィー
ドバンク系は、前記した変位によるフィードバンク制御
系に影響を与えない。
、変位設定値Ｅ１を目標値として、変位センサ５による
測定値Ｅ２をフィードバンク値として、サーボアンプ２
３、油圧バルブ１３が作動し、チャッキング装置４の変
位が制御される。このとき荷重測定値による付加フィー
ドバンク系は、前記した変位によるフィードバンク制御
系に影響を与えない。
コンパレータ２９と３０は、上述の第２図のコンパレー
タ９と１０と同様に動作し、このコンパレータ２９と３
０からの電圧十ｖＲ又は−ｖＲが加算点３２に重畳され
る結果、テストピースに対する荷重が所定値をこえて増
大しようとすればサーボアンプ入力が減少し、反対に、
荷重が所定値をこえて減少しようと′すればサーボアン
プ入力が増大するから、結局、荷重は所定範囲をこえて
変化することができない。
タ９と１０と同様に動作し、このコンパレータ２９と３
０からの電圧十ｖＲ又は−ｖＲが加算点３２に重畳され
る結果、テストピースに対する荷重が所定値をこえて増
大しようとすればサーボアンプ入力が減少し、反対に、
荷重が所定値をこえて減少しようと′すればサーボアン
プ入力が増大するから、結局、荷重は所定範囲をこえて
変化することができない。
（ホ）発明の詳細
な説明したように、本発明においては、テストピースを
材料試験機にチャッキングする際に、テストピースに作
用する荷重が予め設定した許容範囲をこえようとすると
、チャッキング装置の変位を強制的に戻すようにしたか
ら、テストピースに必要以上の荷重がかかることがなく
、良好な試験結果を求める試験ができる。
材料試験機にチャッキングする際に、テストピースに作
用する荷重が予め設定した許容範囲をこえようとすると
、チャッキング装置の変位を強制的に戻すようにしたか
ら、テストピースに必要以上の荷重がかかることがなく
、良好な試験結果を求める試験ができる。
第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図はコンパレータの動作説明図、第３図は本発明の第２
の実施例を示すブロック図である。 １・・・荷重設定器 ２．２２・・・制御アンプ ３．２３・・・サーボアンプ ４・・・チャッキング装置 ５・・・変位センサ ６．２６・・・変位計アンプ ７・・・ロードセル ８．２８・・・荷重アンプ ９．１０，２９．３０・・・コンパレータ１１．１４，
３１．３２・・・偏差部 １３・・・バルブ １５．２１・・・変位設定器 １００・・・試験機本体
図はコンパレータの動作説明図、第３図は本発明の第２
の実施例を示すブロック図である。 １・・・荷重設定器 ２．２２・・・制御アンプ ３．２３・・・サーボアンプ ４・・・チャッキング装置 ５・・・変位センサ ６．２６・・・変位計アンプ ７・・・ロードセル ８．２８・・・荷重アンプ ９．１０，２９．３０・・・コンパレータ１１．１４，
３１．３２・・・偏差部 １３・・・バルブ １５．２１・・・変位設定器 １００・・・試験機本体
Claims (1)
- チャッキング装置の変位量を制御してチャッキング装置
を作動させる主制御ループと、テストピースに作用する
荷重を検出するロードセルと、その荷重の許容範囲を設
定するスレシホールド値設定器と、上記ロードセルによ
る測定値が上記スレシホールド値をこえたことを検出す
るコンパレータと、そのコンパレータの出力を上記主制
御ループへ上記チャッキング装置の変位を戻す向きに重
畳する手段を有し、上記チャッキング装置が上記スレシ
ホールド値をこえて変位しないよう構成された材料試験
機のチャッキング制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14370084A JPS6122228A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 材料試験機のチャッキング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14370084A JPS6122228A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 材料試験機のチャッキング制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6122228A true JPS6122228A (ja) | 1986-01-30 |
| JPH0346059B2 JPH0346059B2 (ja) | 1991-07-15 |
Family
ID=15344930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14370084A Granted JPS6122228A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 材料試験機のチャッキング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6122228A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6337233A (ja) * | 1986-07-31 | 1988-02-17 | Shimadzu Corp | 材料試験装置 |
| JPS6382339A (ja) * | 1986-09-27 | 1988-04-13 | Shimadzu Corp | 材料試験機 |
-
1984
- 1984-07-10 JP JP14370084A patent/JPS6122228A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6337233A (ja) * | 1986-07-31 | 1988-02-17 | Shimadzu Corp | 材料試験装置 |
| JPS6382339A (ja) * | 1986-09-27 | 1988-04-13 | Shimadzu Corp | 材料試験機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0346059B2 (ja) | 1991-07-15 |
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