JPH0346059B2 - - Google Patents
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- JPH0346059B2 JPH0346059B2 JP14370084A JP14370084A JPH0346059B2 JP H0346059 B2 JPH0346059 B2 JP H0346059B2 JP 14370084 A JP14370084 A JP 14370084A JP 14370084 A JP14370084 A JP 14370084A JP H0346059 B2 JPH0346059 B2 JP H0346059B2
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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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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ヤツキング制御装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a chuck control device for a material testing machine.
(ロ) 従来技術
材料試験機にテストピースを装置（以下、チヤ
ツキングという）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。
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つては
過負荷防止機能が働かない事であるので、副ルー
プの制御出力を制限するためにクリツプ回路を設
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
によつ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ヤツ
キング装置のピ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。(b) Prior art When installing a test piece in a material testing machine (hereinafter referred to as chucking), make sure that no more load than necessary is applied to the test piece. Conventionally,
Three methods were used for this purpose. 1st
This method adds displacement control to load control (zero load control) as a sub-control loop.
The second method is that if only the first method is used, the overload prevention function may not work depending on the gain of the load control loop (hereinafter referred to as the main loop), the gain of the sub-loop, or how the setting values are selected. In this method, a clip circuit is provided to limit the control output of the sub-loop. The third method is that in the first method, the overload prevention function may not work depending on how the gain or setting value is selected, and in the second method, the overload amount is reduced. If the control output of the sub-loop is reduced in order to This is a method to add to the circuit of the method.
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
なゲイン比によつて変わることである。そして、
テストピースの素性が異なつ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。 What the above three methods have in common is that the maximum overload load varies depending on the relative gain ratio of the main loop and the sub loop. and,
If the nature of the test piece is different or the oil pressure is different, the maximum overload weight will change even if the gains of the main loop and the sub loop are the same. Furthermore, if the test piece is one in which the main loop is likely to hunt, the gain of the main loop is reduced, but at this time a large overload may be applied.
(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
存できるようにした材料試験機のチヤツキング制
御装置を提供することである。(c) Purpose of the Invention The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a material test in which the maximum overload amount acting on a test piece can be arbitrarily set and the set value can be saved. An object of the present invention is to provide a switching control device for a machine.
(ニ) 発明の構成
本発明による材料試験機のチヤツキング制御装
置は、チヤツキング装置の変位量を制御してチヤ
ツ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
御ループへ上記チヤツキング装置の変位を戻す向
きに重畳する手段を有し、上記チヤツキング装置
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。(d) Structure of the Invention The chucking control device for a material testing machine according to the present invention includes a main control loop that controls the displacement amount of the chucking device to operate the chucking device, a load cell that detects the load acting on the test piece, and a load cell that detects the load acting on the test piece. A threshold value setter that sets the allowable range of the load, a comparator that detects when the measured value by the load cell exceeds the threshold value, and the output of the comparator is sent to the main control loop of the tracking device. It is characterized by having means for superimposing the displacement in the direction of returning it, and configured so that the chucking device does not displace beyond the threshold value.
(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からフイード
バツク系（以下、主ループという）の測定値E2
を減じる。その偏差は、制御アンプ２で増幅さ
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。(E) Embodiment FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. The deviation section 11 calculates the measured value E 2 of the feedback system (hereinafter referred to as the main loop) from the set value E 1 of the load setting device 1.
decrease. The deviation is amplified by the control amplifier 2, passed through the addition point 12, and inputted to the servo amplifier 3, which operates the valve 13 of the hydraulic system (not shown) of the test machine main body 100. 100 is driven.
試験機本体１００には、チヤツキング装置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
変位計アンプ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。 A displacement sensor 5 for detecting the displacement of a hydraulic cylinder (not shown) of the chucking device 4 is attached to the testing machine main body 100, and an output signal of the displacement sensor 5 is provided to the deviation section 14 via a displacement meter amplifier 6.
The deviation section 14 further includes a manual displacement setting device 15.
The setting value of is given. A sub-loop is formed by the displacement setter 15, the deviation section 14, the above-mentioned displacement sensor 5, and the displacement meter amplifier 6, and the output of this sub-loop is given to the addition point 12 of the above-mentioned main loop.
試験機本体１００のロードセル７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はこのロードセル７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。 The load cell 7 of the testing machine main body 100 measures the load acting on a test piece (not shown). A load amplifier 8 amplifies the output of this load cell 7. Then, the output of this load amplifier 8 is given to the above-mentioned deviation section 11 as the measured value E 2 of the main loop, and is also given to the comparators 9 and 10.
コンパレータ９と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
り構成され、出力線が共通接続されて前記した偏
差部１４の入力に接続されている。 The comparators 9 and 10 are used to set and discriminate the upper and lower limits of the threshold level, and each is composed of a voltage setting device, an operational amplifier, and a diode, and their output lines are commonly connected to the input of the deviation section 14 described above. It is connected to the.
次に、作用を説明する。 Next, the effect will be explained.
テストピースを試験機本体１００にチヤツキン
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。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。 When chucking the test piece to the testing machine main body 100, the set value of the load setting device 1 is set to zero. The main loop now performs zero load control. Then, displacement control of the hydraulic cylinder is added as a subloop. If only this sub-loop is used, an overload may be applied as described above, so a load signal is further applied to the sub-loop through comparators 9 and 10.
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V1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V2以下では＋VRとな
る。従つて、ｂ図に示す特性が得られる。しか
し、ダイオードD1が接続されているため、出力
VOOはｃ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V3としたとき、ｄ図に
示すように、入力V1が設定値V3よりも小さいと
き＋VRとなり、入力V1がV3以上のときダイオー
ドD2の作用により０になる。その結果、共通出
力VOOはｅ図に示すように、スレシホールドレベ
ル内では０、下限をこえて小さいときは＋VR、
上限をこえて大きいときは−VRとなる。 The operation of the comparator 9 will be explained with reference to FIG. When the input V 1 becomes greater than the set value V 2 , the output of the operational amplifier in the absence of the diode D 1
V O becomes −V R , and becomes +V R when input V 1 is less than V 2 . Therefore, the characteristics shown in figure b are obtained. But since diode D 1 is connected, the output
V OO becomes as shown in diagram c. Similarly, when the set voltage is V 3 , the comparator 10 becomes +V R when the input V 1 is smaller than the set value V 3 , as shown in figure d, and becomes a diode when the input V 1 is higher than V 3 . It becomes 0 due to the action of D 2 . As a result, the common output V OO is 0 when it is within the threshold level, and +V R when it is smaller than the lower limit, as shown in figure e.
When the value exceeds the upper limit, it becomes -V R.
したがつて、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V1が設定電圧V2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で増幅されてチヤツキング装置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V2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。 Therefore, when the load applied to the test piece becomes larger than the arbitrarily set load, the output voltage V 1 of the load amplifier 8 becomes larger than the set voltage V 2 on the positive side, and the voltage -V R of the sub-loop increases. This voltage -V R is added to the summing point 12 of the main loop. Then, this voltage -V R is amplified by the servo amplifier 3 and applied to the valve 13 that controls the hydraulic cylinder of the chucking device 4, so that a load greater than the load corresponding to the voltage V2 is not applied to the hydraulic cylinder on the test piece. Control as follows.
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−側に大きくなろうとすると、電圧＋VRが副
ループの出力となり、この電圧＋VRが主ループ
のサーボアンプ３で増幅されてバルブ１３に印加
される。このように、電圧＋VR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れて減少
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。 On the other hand, when the load applied to the test piece corresponds to a voltage between V 2 and V 3 , normal control is performed using the main loop and the sub loop. Also, when the load applied to the test piece becomes larger on the negative side than the load corresponding to the voltage V 3 , the voltage +V R becomes the output of the sub loop, and this voltage +V R is amplified by the servo amplifier 3 of the main loop and the valve 13. In this way, as a result of the voltage +V R or -V R being superimposed on the addition point 12, if the load on the test object is about to increase beyond a predetermined value, the servo amplifier input will decrease, and conversely, the load will decrease below the predetermined value. If an attempt is made to reduce the load, the servo amplifier input will increase, so in the end, the load cannot change beyond a predetermined range.
第３図は本発明の第２の実施例を示す。 FIG. 3 shows a second embodiment of the invention.
偏差部３１は、変位設定器２１の設定値E1か
らフイードバツク系の測定値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２３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へフイードバツクされている。
上記した部分は通常のサーボ制御機構である。 The deviation section 31 subtracts the measured value E 2 of the feedback system from the set value E 1 of the displacement setting device 21 . The deviation is amplified by the control amplifier 22 and added to the addition point 32.
The signal is input to the servo amplifier 23 via the servo amplifier 23, which operates the valve 13 of the hydraulic system (not shown), and the test machine main body 100 is driven by this hydraulic system. A displacement sensor 5 is attached to the testing machine main body 100, and its output signal is fed back to the above-mentioned deviation section 31 via a displacement meter amplifier 26.
The above-mentioned part is a normal servo control mechanism.
ロードセル７はテストピース（図示せず）に直
接取り付けられ、，テストピースに作用する荷重
を測定する。荷重アンプ２８はこのロードセル７
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。 The load cell 7 is directly attached to a test piece (not shown) and measures the load acting on the test piece. Load amplifier 28 is this load cell 7
amplify the output of The comparators 29 and 30 are used to set and discriminate the upper and lower limits of the threshold level, and each is composed of a voltage setting device, an operational amplifier, and a diode, and their output lines are commonly connected to the input of the above-mentioned summing point 32. It is connected to the.
次に作用を説明する。 Next, the action will be explained.
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をフイードバツク値と
して、サーボアンプ２３、油圧バルブ１３が作動
し、チヤツキング装置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イードバツク系
は、前記した変位によるフイードバツク制御系に
影響を与えない。 When the measured load value is within a predetermined threshold level, the servo amplifier 23 and the hydraulic valve 13 operate with the displacement set value E 1 as the target value and the measured value E 2 by the displacement sensor 5 as the feedback value, and the servo amplifier 23 and hydraulic valve 13 are activated. The displacement of the device 4 is controlled. At this time, the additional feedback system based on the load measurement value does not affect the feedback control system based on the displacement described above.
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３０からの電圧＋VR又は−VRが加
算点３２に重畳される結果、テストビースに対す
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。 The comparators 29 and 30 operate in the same manner as the comparators 9 and 10 shown in FIG. If the load tries to increase beyond a predetermined value, the servo amplifier input will decrease, and conversely, if the load tries to decrease beyond a predetermined value, the servo amplifier input will increase, so eventually the load will exceed the predetermined range. cannot change.
(ホ) 発明の効果
以上説明したように、本発明においては、テス
トピースを材料試験機にチヤツキングする際に、
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、チヤツキング装置の変
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。(e) Effects of the invention As explained above, in the present invention, when checking a test piece on a material testing machine,
When the load acting on the test piece exceeds a preset allowable range, the displacement of the tracking device is forcibly returned, so no more load than necessary is applied to the test piece, and good test results can be obtained. You can get the exam you want.
第１図は本発明の第１の実施例を示すブロツク
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ツク図であ
る。
１……荷重設定器、２，２２……制御アンプ、
３，２３……サーボアンプ、４……チヤツキング
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、１
１，１４，３１，３２……偏差部、１３……バル
ブ、１５，２１……変位設定器、１００……試験
機本体。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of a comparator, and FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the invention. 1...Load setting device, 2, 22...Control amplifier,
3, 23... Servo amplifier, 4... Chucking device, 5... Displacement sensor, 6, 26... Displacement meter amplifier, 7... Load cell, 8, 28... Load amplifier, 9, 10, 29, 30... ...Comparator, 1
1, 14, 31, 32... Deviation part, 13... Valve, 15, 21... Displacement setter, 100... Testing machine main body.
Claims (1)
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
ープへ上記チヤツキング装置の変位を戻す向きに
重畳する手段を有し、上記チヤツキング装置が上
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ヤツキング制御装置。1. A main control loop that controls the displacement amount of the chucking device to operate the chucking device, and a load cell that detects the load acting on the test piece.
A threshold value setter that sets the allowable range of the load, a comparator that detects when the measured value by the load cell exceeds the threshold value, and the tracking device that sends the output of the comparator to the main control loop. What is claimed is: 1. A chucking control device for a material testing machine, comprising means for superimposing a displacement in a direction to return the chucking device, and configured to prevent the chucking device from being displaced beyond the threshold value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14370084A JPS6122228A (en) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | Controlling device of chucking of material tester |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14370084A JPS6122228A (en) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | Controlling device of chucking of material tester |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6122228A JPS6122228A (en) | 1986-01-30 |
| JPH0346059B2 true JPH0346059B2 (en) | 1991-07-15 |
Family
ID=15344930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14370084A Granted JPS6122228A (en) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | Controlling device of chucking of material tester |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6122228A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6337233A (en) * | 1986-07-31 | 1988-02-17 | Shimadzu Corp | material testing equipment |
| JPS6382339A (en) * | 1986-09-27 | 1988-04-13 | Shimadzu Corp | Material testing machine |
-
1984
- 1984-07-10 JP JP14370084A patent/JPS6122228A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6122228A (en) | 1986-01-30 |
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