JPH04140637A - 材料試験機 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明はクロスヘッドの移動により試験片を負荷する材
料試験機に関する。

Ｂ５従来の技術 固定テーブル上に一対のねじ棹を立設するとともにその
一対のねじ棹に固定テーブルと対向してクロスヘッドを
螺合し、ねじ棹の回転によりクロスヘッドを昇降させて
試験片を負荷する材料試験機が知られている。

この種の材料試験機においては、クロスヘッドの昇降速
度が所定の許容範囲内にあるか否かを検査するため、そ
の速度を正確に測定する必要がある。従来は、目視とモ
ータ音などからクロスヘッドの速度が定速度になったこ
とを判定した後、クロスヘッドが所定距離移動する間の
時間をストップウォッチで計測してクロスヘッドの速度
を測定している。

Ｃ１発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の速度計測方式では、計
測操作性が悪く測定精度に問題がある上、速度測定の自
動化が図れないという問題がある。

本発明の目的は、クロスヘッド速度の測定操作性と測定
精度の向上を図るとともに、測定操作を自動化すること
のできる材料試験機を提供することにある。

００課題を解決するための手段 クレーム対応図である第１図に対応づけて本発明を説明
すると１本発明は、クロスヘッドの速度を検出する検出
手段１００と、クロスヘッドの定速度状態を判定する判
定手段２００と、定速度が判定された後に検出されるク
ロスヘッド速度を出力する出力手段３００とを具備する
ことにより、上述した目的が達成される。

Ｅ０作用 検出手段１００でクロスヘッドの速度が検出される。ク
ロスヘッドの定速度状態が判定手段２００で判定される
と、その後で検出されたクロスヘッド速度が出力手段３
００で出力される。

Ｆ、実施例 第２図および第３図により本発明に係る材料試験機の一
実施例を説明する。

第２図は材料試験機の全体構成図であり、固定テーブル
１上に一対のねじ棹２が立設され、その上端はクロスヨ
ーク３に回転可能に固定されている。一対のねじ棹２に
は固定テーブル１と対向してクロスヘッド４が螺合され
、テーブル１の下方にはねじ棹駆動用モータや減速機構
などから成る駆動袋Ｗ５が配設されている。試験片６は
クロスヘッド４と固定テーブル１との間につかみ具７で
把持され、駆動装置５でねじ棹２を回転してクロスヘッ
ド４を昇降させて試験片６が負荷される。

クロスヘッド４には加速度センサ１１が設けられ、クロ
スヘッド４の加速度に応じた信号はアンプ１２を介して
コンパレータ１３の一方の入力端子に入力され、コンパ
レータ１３の他方の入力端子には基準加速度に対応して
設定された基準電圧２１が印加されている。すなわち、
クロスヘッド速度が定速度になると、換言すると加速度
が所定値以下になるとコンパレータ１３の出力がハイレ
ベルになるように構成される、 クロスヨー・り３にはねじ棹２の回転に同期したパルス
信号を出力するロータリエンコーダ１４が設けられ、そ
の出力はカウンタ１５に接続されている。したがって、
カウンタ１５はねじ棹２の回転に伴ってカウントアツプ
し、そのカウント値はねじ棹２の回転量を示す。

１６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるマ
イクロコンピュータでであり、コンパレータ１３とカウ
ンタ１５の出力がマイクロコンピュータ１６に入力され
る。１７はタイマであり、マイクロコンピュータ１６に
よって計時時間Ｔｍ（例えば１分）がセットされると計
時動作を開始し、時間Ｔｍが経過すると計時終了信号を
マイクロコンピュータ１６に入力する。マイクロコンピ
ュータ１６には、測定されたクロスヘッド速度などを表
示し記録するデイスプレー１８や記録計１９が接続され
る。また、マイクロコンピュータ１６は、モータドライ
バ２２を介して駆動装置５のモータに駆動開始信号と駆
動終了信号を出力してその駆動を制御する。２０は、ク
ロスヘッド速度測定開始指令をマイクロコンピュータ１
６に入力するスイッチであり、このスイッチ２０がオン
すると後述するプログラムが起動してクロスヘッドの速
度計測が開始される。

第３図のフローチャートを参照して実施例の動作を説明
する。

スイッチ２ｏがオンされるとこのプログラムが起動され
、ステップＳ１でマイクロコンピュータ１６はモータ駆
動開始信号を送出して駆動装置５のモータを起動する。

これにより、ねし棹２が回転してクロスヘッド４が移動
し始める。クロスヘッド４の始動直後は加速度域であり
、その間は検出される加速度が基準値よりも大きいので
ステップＳ２は否定される。クロスヘッド４の速度が定
速度域に入ると、加速度が基準値以下となり、ステップ
Ｓ２でコンパレータ１３の出方がハイレベルになってい
ることが判定され、ステップｓ３でカウンタ１５をリセ
ットし、ステップｓ４でタイマ１７に速度計測時間Ｔｍ
をセットする。

ステップＳ５でその計測時間Ｔｍがタイムアツプしたか
を判定し、肯定されるとステップｓ６でカウンタ１５の
カウント値Ｃｖを読み込み、ステップＳ７でマイクロコ
ンピュータ１６が駆動終了信号を駆動装置５に送出して
クロスヘッド４を停止する。そして、ステップｓ８でク
ロスヘッド速度Ｖｃを、 Ｖｃ＝　（Ｃｖ／Ｔｍ）本α ただし、αはねじ棹２の回転量であるカウント値ｃｖを
クロスヘッド４の移動量に変換する定数により求め、ス
テップＳ９でその結果をデイスプレー１８に表示してエ
ンドに進む。

以上の実施例では、加速度計１１からの加速度信号が予
め定めた基準値以下になるとクロスヘッド４が定速度域
に入ったと判定し、その後、一定時間の間のねじ棹２の
回転量からクロスヘッド４の速度を検出する。したがっ
て、クロスヘッド速度の検出精度が向上するとともに、
計測の自動化が図られる。

なお、計測したクロスヘッド速度をデイスプレー１８に
表示せず、記録計１９に記録したり、場合によっては音
声で出力しても良い。

第４図は他の実施例のフローチャートを示す。

第３図と同様なステップには同一の番号を付して相違点
を中心に説明する。

スイッチ２０によりこのプログラムが起動すると、ステ
ップＳ２１で駆動装置５が起動されてクロスヘッド４が
移動を開始する。ステップＳ２２でカウンタ１５をリセ
ットし、ステップＳ２３において、所定時間たとえば２
０μｓ経過するまで待機し、２０μｓ経過するとステッ
プＳ２４でカウント値Ｃｖを読み込んでレジスタＣ（ｎ
）にセットするとともに、レジスタＣ（ｎ）の値をレジ
スタＣ（ｎ＋１）にシフトする。そして、ステップＳ２
５において、 ΔＣ＝Ｃ（ｎ＋１）　　Ｃ（ｎ） を求め、ステップＳ２６でΔＣが基準値以下かを判定す
る。クロスヘッド４の移動開始直後は加速度域でありΔ
Ｃが基準値より大きいからステップ２３〜ステツプＳ２
６を繰り返す。クロスヘッド速度が定速度域に入ると八
Ｃが基準値以下となるからステップＳ２６が肯定され、
それ以降は第３図のステップ８３〜ステツプＳ９を実行
してクロスヘッドの速度が計測されて表示される。

以上の実施例によれば、ステップＳ２５でクロスヘッド
４の加速度に相当する値ΔＣを求めてクロスヘッド４が
定速度域に入ったことを検出しているから、第２図に示
した加速度計１１が不要となる。

以上の第１の実施例の構成において、ロータリエンコー
ダ１４、カウンタ１５、マイクロコンピュータ１６がク
ロスヘッド速度の検出手段１００を、加速度計１１とマ
イクロコンピュータ１６が判定手段２００を、デイスプ
レー１８が出力手段３００をそれぞれ構成する。また、
第２の実施例の構成において、ロータリエンコーダ１４
、カウンタ１５、マイクロコンピュータ１６がクロスヘ
ッド速度の検出手段１００と判定手段２００を、デイス
プレー１８が出力手段３００をそれぞれ構成する。

Ｇ０発明の効果 本発明によれば、クロスヘッドが定速度域に入ったこと
を自動検出してその後のクロスヘッド速度を計測するよ
うにしたので、測定操作性と検出精度が向上するととも
に、クロスヘッド速度計測の自動化が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図、第２図は本発明に係る材料試
験機の概略全体構成図、第３図および第４図はクロスヘ
ッド速度自動計測手順の２例を示すフローチャートであ
る。 １：固定テーブル　　２：ねじ棹 ４：クロスヘッド　　５：駆動装置 ６：試験片　　　　　７：つかみ具 １１：加速度計　　　１３＝コンパレータ１４：ロータ
リエンコーダ １５：カウンタ　　　１６：マイクロコンピユータ１７
：タイマ　　　　１８：ディスプレー１００：検出手段
　　２００：判定手段３００：出力手段 特許出願人　　　株式会社島津製作所 代理人　弁理士　　　　永　井　°冬　紀第４ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クロスヘッドの移動により試験片を負荷する材料試験機
   において、クロスヘッドの速度を検出する検出手段と、
   前記クロスヘッドの定速度状態を判定する判定手段と、
   定速度が判定された後に検出されるクロスヘッド速度を
   出力する出力手段とを具備することを特徴とする材料試
   験機。