JPH06313751A

JPH06313751A - 引張り試験装置

Info

Publication number: JPH06313751A
Application number: JP10453093A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Ono; 茂喜小野; Hiroyuki Nishijima; 博行西島; Seiji Ichikawa; 清次市川; Kosaku Otani; 耕作大谷; Yoji Tanaka; 洋二田中
Original assignee: Bridgestone Corp; Toyo Seiki Seisaku-sho Ltd
Current assignee: Bridgestone Corp; Toyo Seiki Seisaku-sho Ltd
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 1994-11-08

Abstract

(57)【要約】【目的】必要回数の引張り試験を行うための複数の引
張り試験片を恒温槽内でまとめて予熱し、恒温槽の試験
片出入用開口部が、引張り試験が必要回数終了するまで
は開閉しないようにして恒温槽から高温度空気が漏れな
いようにし、所望期間恒温槽が所定の高温状態にあるよ
うにして、１日当たりの試験可能回数を増加することが
できる引張り試験装置を提供すること。【構成】ダンベル型試験片７をチャック部２４で把持
して引っ張る引張り試験部１８と、引張り試験部１８の
チャック部２４に対してダンベル型試験片７を供給しか
つ試験済みダンベル型試験片７を回収する供給回収部２
０と、供給回収部２０に向けてダンベル型試験片７を搬
送しかつ当該搬送途中にダンベル型試験片７の複数を予
熱する搬送予熱部２２と、これら引張り試験部１８、供
給回収部２０および搬送予熱部２２が内部に配置される
恒温槽１０とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の技術分野】この発明は、引張り試験装置に関
する。詳しくは、試験片の物理特性を所定温度領域下で
測定する引張り試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】研究開発や品質管理をするにあたって欠
くことのできない物性試験を行う上で重要なことの一つ
に、試験片を実情に即した条件下に置くことが挙げられ
る。例えば、タイヤ材料としての加硫ゴムについて、物
性試験の一つである引っ張り試験が行われる。タイヤ
は、回転に依るタイヤのたわみ、屈伸運動によって発熱
する。そのため、加硫ゴムからなる引張り試験用試験片
（一般にダンベル型の試験片）についての有効なデータ
を取るためには、当該試験片は、通常、車両走行中のタ
イヤが持つ温度と同じ高温状態で試験されなければなら
ず、したがって、当該試験片は、所定高温度に設定され
た恒温槽で予熱した後試験される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
あっては、恒温槽で各試験片についての引張り試験を行
うごとに恒温槽の試験片出入用開口部を開閉して試験片
を出し入れしていたため、当該開口部からでる放熱量が
多くなって、恒温槽を所定の高温度の常態に維持するこ
とが難しかった。このため、一度下がった恒温槽の温度
が当該所定の高温度になるまで次の試験を待たなければ
ならず、場合によっては、１日当たり数回の試験しかで
きないことがあった。このため、試験の能率が極めて悪
かった。また、試験片は設定温度で所定時間予熱してお
くものであるが、試験片ごとに予熱していたことも当該
遅れの原因の一つであった。本発明は、上記従来の問題
点を解決しようとするものであって、その解決しようと
する課題は、必要回数の引張り試験を行うための引張り
試験片を順次恒温槽に送り、設定温度で所定時間予熱
し、引張り試験をする装置において、恒温槽の試験片出
入用開口部が、開閉しても恒温槽から高温度空気が漏れ
ないようにしたものであって、この様にすることで１日
当たりの試験可能回数を増加することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る引張り試験
装置は、以上の課題を解決するものであって、次のよう
なものである。すなわち、本発明に係る引張り試験装置
は、引張り試験用試験片をチャック部で把持して引っ張
る引張り試験部と、この引張り試験部の前記チャック部
に対して前記試験片を供給しかつ試験済み試験片を回収
する供給回収部と、この供給回収部に向けて前記試験片
を搬送しかつ当該搬送途中に前記試験片の複数を予熱す
る搬送予熱部と、これら引張り試験部、供給回収部およ
び搬送予熱部が内部に配置される恒温槽とを有する。ま
た、本発明に係る引張り試験装置にあっては、引張り試
験用試験片を恒温槽外部から恒温槽内部に搬入するため
の試験片出入用開口部を有するとともに、この試験片出
入用開口部にはエアーカーテンを設けている。

【０００５】

【作用】したがって、本発明に係る引張り試験装置によ
れば、恒温槽の内部に引張り試験部、供給回収部および
搬送予熱部が配置され、複数の試験片が前記搬送予熱部
で予熱されるので、複数の試験片は、搬送予熱部によっ
て予熱された後も、当該予熱温度を恒温槽内で維持する
ようになる。そして、当該複数のすべての試験片は、そ
の予熱温度を保ったままの状態で、供給回収部によっ
て、搬送予熱部から引張り試験部に至らしめられ、その
後、所定高温度の恒温槽内で各試験片ごとの引張り試験
が行われる。また、試験片出入用開口部にはエアーカー
テンが設けられているので、恒温槽外部と内部との通気
性がエアーによって妨げられる。

【０００６】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明引張り試験装
置１を図示した実施例に従って詳細に説明する。図１は
本発明に係る引張り試験装置の全体像を示す斜視図、図
２はダンベル型試験片がカセットマガジンから供給され
て試験が終了するまでの流れを示す斜視図、図３は引張
り試験システムを示す拡大斜視図、図４は、試料供給シ
ステムを示す拡大斜視図、図５は搬送予熱部、第１搬送
ロボット、ねじコンベヤおよび第２搬送ロボットの関係
を示す図、図６は標線付着システムとねじコンベヤとの
関係を示す図、図７は引張り試験部、供給回収部および
搬送予熱部の関係を示す図である。

【０００７】図１に示すように引張り試験装置１は、本
体２と、制御部４とからなる。本体２は、図２に示すよ
うに引張り試験を行う引張り試験システム６と、引張り
試験システム６にダンベル型試験片７を供給する試料供
給システム８と、ダンベル型試験片７に標線を付すため
の標線付着システム９と、ダンベル型試験片７の硬度を
測定する硬度測定システム１１と、からなり、これらの
ものはケース２ａに入っている。

【０００８】引張り試験システム６は、図３および図７
で示すように、試験が行われる恒温槽１０と、引張り試
験用試験片としてのダンベル型試験片７に付されたいわ
ゆる標線１４を引張り試験時に追跡する標線追跡装置１
６とからなる。恒温槽１０は、適宜形状の中空体であっ
て、開口部としての試験片出入用開口部１０ａが形成さ
れ、試験片出入用開口部１０ａを介して試料供給システ
ム８から恒温槽１０内にダンベル試験片７・７…が搬入
されるようになっている。開口部としての試験片出入用
開口部１０ａには、図示しない周知の手段によるエアー
カーテンが配設されている。また、恒温槽１０は、その
内部に引張り試験部１８と、供給回収部２０と、搬送予
熱部２２とを包蔵している。

【０００９】引張り試験部１８は、ダンベル型試験片７
を後述するチャック部で把持して引っ張ることで引張り
試験を行う部分である。引張り試験部１８は、機械的・
空気的手段等の適宜の挟持手段を用いてダンベル型試験
片７を挟持するチャック部２４と、チャック部２４の後
述する上・下部チャックを鉛直方向に沿って近づけたり
遠ざけたりするためのチャック駆動部２６と、引張り試
験を行ったときの引っ張り強力を測定するロードセル２
８とからなる。チャック部２４は、上下にある程度離間
した、上部チャック３０と下部チャック３２とからな
る。これらのチャック３０、３２には、それぞれコマ３
０ａ・３０ａおよび３２ａ・３２ａを介して、ダンベル
型試験片７の上・下端７ａ、７ｂを挟持する構造になっ
ている（図３参照）。なお、上部チャック３０は、チャ
ック駆動部２６の後述する支柱体に対して動かないよう
になっており、下部チャック部３２は、上記支柱体に対
して可動するようになっている。

【００１０】チャック駆動部２６は、下部チャック３２
を上下動させるものであって、図３で示すように門柱状
の支柱体３４と、駆動スクリュウ体３６とからなる。支
柱体３４は、駆動スクリュウ体３６と上・下部チャック
３０・３２とを間に位置した状態で上下に長い支柱４０
・４０と、支柱４０・４０の上端で両者４０・４０と連
結される支柱体ヘッド４２とからなる。そして、支柱４
０・４０の図示しない下端部は、適宜の固定手段によっ
て、本体２の図示しない底板に固定されている。

【００１１】駆動スクリュウ体３６は、２本の棒状スク
リュウ４６・４６と、棒状スクリュウ４６・４６を連結
するクロスヘッド４７と、棒状スクリュウ４６・４６の
下端に設けられたベルト車４８・４８と、ベルト車４８
・４８に動力を伝えるためのベルト５０・５０と、ベル
ト５０・５０とベルト車４８・４８を介して棒状スクリ
ュウ４６・４６を回転させる駆動モータ５２とからな
る。棒状スクリュウ４６・４６は、適宜離間して、支柱
体３４の支柱体ヘッド４２に回転自在に支持されるとと
もに、上・下部チャック３０・３２を間に置いた状態で
上下に延びるようにされ、その上下方向における中央に
は、雄ネジ４６ａが螺旋状に形成された棒状体である。

【００１２】クロスヘッド４７は、棒状スクリュウ４６
・４６と連結して棒状スクリュウ４６・４６の各雄ネジ
４６ａに沿ってその軸方向に上下動するものである。す
なわち、クロスヘッド４７は、その両端部に、スクリュ
ウ４６・４６の雄ネジ４６ａと螺合する図示しない雌ネ
ジが形成された螺孔４７ａ・４７ａを有しているため、
この螺孔４７ａ・４７ａに棒状スクリュウ４６・４６を
入れてから駆動モータ５２の動力をベルト５０・５０、
ベルト車４８・４８を介して棒状スクリュウ４６・４６
に伝えると、クロスヘッド４７は、その螺孔４７ａ・４
７ａの雌ネジと棒状スクリュウ４６・４６の雄ネジ４６
ａとが螺合していることと、クロスヘッド４７は、その
両端に位置する２本の棒状スクリュウ４６・４６によっ
てその回転が阻止されていることとが相俟って、棒状ス
クリュウ４６・４６を上下動する。また、クロスヘッド
４７のほぼ中央には上方に延びる支持棒５４が設けら
れ、支持棒５４を介して下部チャック３２が支持固定さ
れている。

【００１３】駆動モータ５２は、恒温槽内の上記底板に
取り付けられたものであって、その回転軸には、ベルト
５０とつながった駆動プーリ５４が取り付けられてい
る。

【００１４】ロードセル２８は、支柱体ヘッド４２のほ
ぼ中央に設けられたものであって、その下端には、ロー
ドセル２８の図示しないロードボタンと連結している支
持軸５６が支柱体ヘッド４２を貫通して垂下され、支持
軸５６の下端部に上部チャック３０が取り付けられてい
る

【００１５】図２および図７に示されている供給回収部
２０は、搬送予熱部２２とチャック部２４との間に介在
されて、チャック部２４に対して、ダンベル型試験片７
を回動アーム部５８を介して供給し、かつ試験終了後、
回収するものである。供給回収部２０は、鉛直線を含む
仮想の垂直面内で回動する回動アーム部５８と、回動ア
ーム部５８を前記垂直面内における所望の回動域内（本
実施例では、搬送予熱部２２とチャック部２４との間に
おける９０°の域内）で動かすとともに水平方向に往復
動して動かす回動直進シリンダ６０とからなる。

【００１６】回動アーム部５８は、クランク状をしてい
る。すなわち、回動アーム部５８は、基端部６１ａが回
動直進シリンダ６０に接続されている第１腕部６１と、
第１腕部６１の先端部からほぼ直角に曲がった第２腕部
６２と、第２腕部６２の先端から第１腕部６１の延びる
方向に直角に曲げられた第３腕部６３と、この第３腕部
６３の先端に設けられダンベル型試験片７をクランプす
るクランプ部６４とからなる。そして、回動アーム部５
８は、引張り試験部１８のチャック部２４にダンベル試
験片７を供給すると自動的に前方に次のダンベル試験片
７を供給するために、回動直進シリンダ６０の作用をう
けて、搬送予熱部２２における、試料供給システム８の
後述する搬送軸の反対側に移動するようになっている。

【００１７】回動直進シリンダ６０は、シリンダ本体部
７０と軸部７２とからなる。シリンダ本体部７０は、前
記９０°の所望の回動域内の範囲で軸部７２を回動させ
るとともに軸部７２を水平方向に往復動させる構造にな
っている。軸部７２は、その先端７２ａが第１腕部６１
の基端部６１ａに固着されている。

【００１８】搬送予熱部２２は、上述した供給回収部２
０にダンベル型試験片７を搬送し、かつ当該搬送前にダ
ンベル型試験片７の複数を予熱するものである。また、
搬送予熱部２２は、図２および図４に示す試料供給シス
テム８の後述するねじコンベヤに対してほぼ直角に水平
方向に延びるベルトコンベヤ７４・７４・…をその幅方
向に複数連ねてなるものであって（この実施例では３連
のものを示している。）、ベルトコンベヤ駆動モータ７
６によって駆動する。そして、ベルトコンベヤ７４・７
４・…の搬送面７５上には、複数のダンベル型試験片７
・７・…が載せられるようになっており、（この実施例
では、１０枚のものが順次置かれたものとして示してい
る。）これらダンベル型試験片７・７・…は、図示しな
い熱源によって引張り試験前に予熱される。

【００１９】標線追跡装置１６は、恒温槽１０の外部に
あって、チャック部２４に対応して設けられた恒温槽１
０の透かし窓１０ｂに対応している。

【００２０】図４に示す試料供給システム８は、恒温槽
１０の外部に配置されており、カセット装填部７６と、
第１搬送ロボット７７と、ねじコンベヤ７８と、第２搬
送ロボット８０とからなる。カセット装填部７６は、図
５に示すように、カセットマガジン８２と、カセット８
４・８４・…と、カセット押上板８６と、カセット用モ
ータ８８とからなる。

【００２１】カセットマガジン８２は、本体２の前記図
示しない底板の適宜の箇所に立ち上げられ、中空直方体
の一側面の一部をその長手方向に切り欠かれ、水平断面
がＣ型で少なくとも上端が開口したチャネル形状をした
のものである。そして、当該切り欠き部は、そこにカセ
ット押上板８６の後述する一端部が差し込まれて当該押
上板８６がスライドするスライド溝８２ａとされてい
る。また、カセットマガジン８２には、その内形状に合
わせた薄板形状の前記カセット８４・８４・…が装填さ
れる。

【００２２】カセット８４は、ダンベル型試験片７とダ
ンベル型試験片７が入るサンプルケース９０とからな
る。カセット押上板８６は、細長い薄板形状をしたもの
の長手方向における一側縁に沿ってその中央部８６ａを
切り欠き、これによって当該中央部８６ａの幅寸法が小
さく両端部８６ｂおよび８６ｃの幅寸法が大きな形状と
されたものである。そして、カセット押上板８６は、そ
の両端部８６ｂおよび８６ｃのうちの一端部８６ｂが、
カセットマガジン８２のスライド溝８２ａに差し込まれ
てスライド可能にされているとともに、他端部８６ｃに
は、カセット用モータ８８の後述する回転軸に形成され
た雄ネジと螺合する雌ネジが形成された螺孔９２が設け
られている。

【００２３】カセット用モータ８８は、その回転軸８８
ａが、本体２の前記図示しない底板に向けて下方に延び
るように、その本体８８ｂがカセットマガジン８２の近
傍に配置されている。そして、回転軸８８ａは、カセッ
トマガジン８２の長さに応じた適宜の長さ寸法を有して
おり、その外表面には雄ネジが形成されている。

【００２４】しかして、カセット押上板８６の一端部８
６ｂをカセットマガジン８２のスライド溝８２ａに差し
込み、他端部８６ｃの螺孔９２にカセット用モータ８８
の回転軸８８ａをそれらの雌ネジと雄ネジとで螺合させ
て入れると、カセット押上板８６の切り欠かれた中央部
８６ａにカセットマガジン８２の一側８２ｂが収まるよ
うになる。このため、カセットマガジン８２内にその上
端開口からカセット８４を入れてカセット用モータ８８
を駆動すると、カセット押上板８６は、その一端部８６
ｂがカセットマガジン８２のスライド溝８２ａに差し込
まれており、また他端部８６ｃがカセット用モータ８８
の回転軸８８ａと螺合されているので、カセット押上板
８６は、スライド溝８２ａと回転軸８８ａとに沿って上
下方向にスライド移動しカセットマガジン８２のカセッ
ト８４を上下に移動する。そして、次に詳述する第１搬
送ロボット７７との関係において、図示しない適宜の位
置センサーによって最適の箇所で停止する。

【００２５】第１搬送ロボット７７は、図５に示すよう
に、カセットマガジン８２の上方に配置されおり、移動
アームシリンダー９４と、吸引部９６とからなる。移動
アームシリンダー９４は、ねじコンベヤ７８にダンベル
型試験片７を搬送するためにねじコンベヤ７８に対して
近づいたり遠のいたりする（以下、近づいたり遠のいた
りするということを単に「接離する」という。）もので
あって、シリンダー本体９８と、移動アーム１００とか
らなる。

【００２６】シリンダー本体９８は直方体形状をしてお
り、ねじコンベヤ７８に対してその長手方向がほぼ直角
になるように本体２の適宜の箇所に取り付けられてい
る。移動アーム１００は、シリンダー本体９８の長手方
向においてカセット装填部７６とねじコンベヤ７８との
間を往復動するとともに、カセットマガジン８２の上端
開口に対して上下方向に接離するものである。

【００２７】吸引部９６は、ダンベル型試験片７を吸引
するものであって、基盤１０２と、基盤１０２の両端部
に一対ずつ設けられ、図示されないコンプレッサーと接
続された吸引カップ１０４ａ・１０４ａおよび１０４ｂ
・１０４ｂとからなる。基盤１０２は、移動アーム１０
０の下部に設けられた長方形をした板状のものである。
吸引カップ１０４ａは、カセットマガジン８２内のサン
プルケース９０に入れられたダンベル型試験片７を直接
吸引するものである。吸引カップ１０４ｂは、吸引カッ
プ１０４ａによってダンベル型試験片７が吸収された後
の空のサンプルケース９０を吸引するものである。な
お、空のサンプルケース９０は、カセットマガジン８２
と並列でかつカセットマガジン８２の反搬送軸１０６ｂ
側に配置された空ケース収納筒９１に収納される。

【００２８】ねじコンベヤ７８は、吸引カップ１０４ａ
・１０４ａによって吸引されたダンベル型試験片７を搬
送予熱部２２に送るためのものであって、図４からわか
るように駆動モータ１０６と、駆動モータ１０６の後述
する搬送軸に載置されてダンベル型試験片７を所定位置
にまで運ぶための載置台１０８とからなる。なお、載置
台１０８が複数示されてあるが、これは説明のため便宜
上そのように示してあるだけであって、実際には、載置
台１０８の数は１台である。

【００２９】駆動モータ１０６は、本体１０６ａと搬送
軸１０６ｂとからなる。本体１０６ａは、硬度測定シス
テム１１との間において搬送軸１０６ｂが橋渡しされる
ように水平に配置される。搬送軸１０６ｂは、載置台１
０８を後述する変位位置Ｓ１〜Ｓ７に送るためのもので
あって、本体１０６ａによって回転されるものである。
また、搬送軸１０６ｂは、第１搬送ロボット７７のシリ
ンダー本体９８、搬送予熱部２２のベルトコンベヤ７４
・７４・…および第２搬送ロボット８０の後述するシリ
ンダー本体１０９との配置関係において、相互に直角に
なるように配置される。また、搬送軸１０６ｂには雄ネ
ジが形成され、載置台１０８の後述する螺合部と螺合し
ている。

【００３０】載置台１０８は、一本歯の下駄の台木状を
しており、載置部１１０と、螺合部１１２とが一体に形
成されてなる。載置部１１０は、ダンベル試験片７を上
面１１０ａの所定箇所に設けられた図示しない適宜の位
置ずれ防止手段によって固定するようになっている。ま
た、載置部１１０には、搬送軸１０６ｂと螺合関係にあ
る螺合部１１２を介して搬送軸１０６ｂが回転したとき
にその回転にともなって載置部１１０が回転しないよう
にするための図示しない回転防止手段が本体２との関係
において設けられている。このようにして、載置部１１
０が搬送軸１０６ｂによる移動によって移動されても、
その上面１１０ａ上のダンベル試験片７が位置ずれしな
いようになっている。螺合部１１２は、そのほぼ中央に
図示しない貫通孔が形成されており、この貫通孔には、
搬送軸１０６ｂの雄ネジと螺合する雌ネジが形成されて
いる。しかして、載置台１０８は、載置部１１０が本体
２に対して回転が防止された状態でその螺合部１１２が
搬送軸１０６ｂと螺合しているので、駆動モータ１０６
の搬送軸１０６ｂの回転に伴って、図２および図４に示
すＳ１〜Ｓ７の位置にダンベル型試験片７を伴って変位
し、ダンベル試験片７についての厚み測定、標線の着色
および硬度測定等引張り試験前の所定の準備が終了する
と一気にＳ７からＳ２に向けて移動する。なお、Ｓ１〜
Ｓ７の意味は次の通りである。

【００３１】Ｓ１は、ねじコンベヤ７８の始端置、すな
わち載置台１０８がスタートする地点であって、第１搬
送ロボット７７によってカセットマガジン８２から運ば
れて来たダンベル型試験片７は、このＳ１にある載置台
１０８に置かれる。Ｓ２は、ダンベル試験片７について
の厚み測定、標線の着色および硬度測定等引張り試験前
の所定の準備が終了後、当該ダンベル試験片７を第２搬
送ロボット８０を介して恒温槽１０内に搬入するための
箇所である。Ｓ３は、後述する測厚器によってダンベル
試験片７の厚みを測定するための箇所である。Ｓ４およ
びＳ５は、図２の標線付着システム９によって、それぞ
れダンベル試験片７に下地用の白色粉および標線を付す
ための箇所である。Ｓ６は、Ｓ７に移行する前の待機位
置であって、次のＳ７とともに、硬度測定システム１１
が配置される、恒温槽１０とは別の図示しない恒温槽内
に位置する。Ｓ７は、後述するカッターシリンダーによ
って、ダンベル試験片７の一部が硬度測定のために剪断
され、硬度測定システム１１による硬度測定のための準
備をするための箇所である。なお、載置台１０８が、Ｓ
６およびＳ７の位置へ移動するときには、前記別の恒温
槽の図示しない開口部を経由する。この開口部にも恒温
槽内１０の試験片出入用開口部１０ａと同じにエアーカ
ーテンが配設されている。

【００３２】第２搬送ロボット８０は、図２および図５
からわかるように載置台１０８がＳ３〜Ｓ７〜Ｓ３を経
由してからＳ２の位置に達した後で載置台１０８上のダ
ンベル型試験片７を搬送予熱部２２のベルトコンベヤ７
４・７４・…に搬送するものであって、搬送予熱部２２
との間に搬送軸１０６ｂを置いて搬送予熱部２２と対面
するように位置される。そして、この第２搬送ロボット
８０は、ベルトコンベヤ移動用シリンダー１１４と吸引
部１１６とからなる。

【００３３】ベルトコンベヤ移動用シリンダー１１４
は、ねじコンベヤ７８にダンベル型試験片７を搬送する
ためのものであって、シリンダー本体１１８と、移動ア
ーム１２０とからなる。シリンダー本体１１８は、直方
体形状をしており、ねじコンベヤ７８に対してその長手
方向がほぼ直角になるように本体２の適宜の箇所に取り
付けられている。移動アーム１２０は、シリンダー本体
１１８の長手方向においてＳ２の位置にある載置台１０
８と搬送予熱部２２のベルトコンベヤ７４・７４・…と
の間を往復動するとともに、載置台１０８の載置部１１
０上に置かれたダンベル型試験片７を後述する吸引カッ
プを介して吸引するために載置部１１０に対して上下方
向に接離するものである。

【００３４】吸引部１１６は、移動アーム１２０の下部
に設けられた長方形状基盤１２２と、該基盤１２２の両
端部にそれぞれ設けられ図示されないコンプレッサーに
接続された吸引カップ１２４ａ・１２４ａとからなる。

【００３５】図６でよくわかる標線付着システム９は、
ねじコンベヤ７８における搬送軸１０６ｂに沿って配置
されたものであって、スタンプロボット１２５と、着色
用容器１２６とからなる。スタンプロボット１２５は、
載置台１０８に載置されたダンベル型試験片７に標線１
４を付すものであって、移動アームシリンダー１２８
と、マーキングシリンダー１３０とからなる。移動アー
ムシリンダー１２８は、シリンダー本体１３２と、移動
アーム１３４とからなる。シリンダー本体１３２は、直
方体形状をしており、搬送軸１０６ｂに対してその長手
方向がほぼ直角になるように本体２の適宜の箇所に取り
付けられている。移動アーム１３４は、シリンダー本体
１３２の長手方向において、搬送軸１０６ｂと着色用容
器１２６との間を往復動するものである。

【００３６】マーキングシリンダー１３０は、基盤１３
１と、基盤１３１の両端にそれぞれ設けられた下地用マ
ーキングシリンダー１３６と、標線用マーキングシリン
ダー１３８とからなる。下地用マーキングシリンダー１
３６は、ダンベル型試験片７に標線１４を付すための下
地色、例えば後述する白色粉をダンベル型試験片７に標
線１４を付す前に付けるものであって、この白色粉を先
に付けることで標線１４が明瞭化する。そして、この下
地用マーキングシリンダー１３６は、上下に伸縮するシ
リンダー部１３６ａと、シリンダー部１３６ａの先端に
取り付けられたスタンプ部１３６ｂとからなる。標線用
マーキングシリンダー１３８は、下地用マーキングシリ
ンダー１３６によって白色粉が付けられたダンベル型試
験片７の部分に標線１４を付すものであって、上下に伸
縮するシリンダー部１３８ａと、シリンダー部１３８ａ
の先端に取り付けられたスタンプ部１３８ｂとからな
る。

【００３７】着色用容器１２６は、長方形の平板形状を
したものであって、その長手方向において二分され、一
方の分室１１６ａには下地用の白色粉が、また他方の分
室１１６ｂには標線用の着色顔料がそれぞれ別々に入れ
られている。しかして、この標線付着システム９にあっ
ては、載置台１０８がＳ４およびＳ５の位置に来るに先
立って、下地用マーキングシリンダー１３６のスタンプ
部１３６ｂおよび標線用マーキングシリンダー１３８の
スタンプ部１３８ｂとにそれぞれ白色粉および着色顔料
を付着するために、移動アームシリンダー１２８の移動
アーム１３４が、着色用容器１２６の各分室１２６ａお
よび１２６ｂに向けて移動し、各スタンプ部１３６ｂお
よび１３８ｂにそれぞれ白色粉および着色顔料を付着し
てからＳ４およびＳ５に対応する位置に戻る。なお、図
２において、符号１４４および１４６が示すものは、そ
れぞれ測厚器およびカッターシリンダーである。

【００３８】測厚器１４４は、ダンベル型試験片７が、
所定の基準寸法厚内にあるかどうかを測るものであっ
て、スタンプロボット１２５と第２搬送ロボット８０と
の間に配置されている。また、測厚器１４４は、載置台
１０８がＳ３の位置に来たときに自動的にダンベル型試
験片７の肉厚を測定する。

【００３９】カッターシリンダー１４６は、硬度測定シ
ステム１１によるダンベル型試験片７の硬度測定のため
に、載置台１０８がＳ７の位置に来たときに自動的にダ
ンベル型試験片７の先端部分７ａを適宜の大きさに切断
するものであって、前記図示しない、恒温槽１０とは別
の恒温槽内に硬度測定システム１１とともに配置されて
いる。

【００４０】上記別の恒温槽内に入れられた硬度測定シ
ステム１１による硬度測定は、当該別の恒温槽内で行わ
れる。なお、硬度測定システム１１自体は周知のもので
あるので、説明は省略する。

【００４１】制御部としてのコンピュータシステム４
は、本体２と電気的に接続され、必要なデータ、例えば
標線間距離、試験速度、恒温槽内の温度・湿度またはダ
ンベル型試験片７の幅・肉厚等を入力することによっ
て、設定条件に合わせて本体２の各種動作を自動的に制
御するものである。

【００４２】しかして、このような引張り試験装置１に
よれば、次の工程を経て引張り試験が終了する。（１）コンピュータシステム４を用いて本体２を始動さ
せると、恒温槽１０の外部に位置するカセット装填部７
６のカセット用モータ８８が駆動してカセット押上板８
６を上、下またはそれらの組み合わせによって、カセッ
ト８４を第１搬送ロボット７７の吸引部９６によって吸
引するのに最適な箇所にまで送り、当該箇所で自動的に
停止する。このとき吸引部９６の吸引カップ１０４ａ・
１０４ａは、カセットマガジン８２の上端開口のほぼ真
上に位置しており、カセット８４が当該最適の位置に来
るまで待機している。

【００４３】（２）カセット８４が当該最適の位置にま
で来ると、移動アーム１００は、カセット８４に接近す
る。そして、吸引カップ１０４ａ・１０４ａでダンベル
型試験片７を吸引した後、ダンベル型試験片７を引き付
けて上方へ移動する。この移動によって、ダンベル型試
験片７がサンプルケース９０から外れ、サンプルケース
９０は空ケースとなってカセットマガジン８２内に残
る。

【００４４】（３）ダンベル型試験片７を吸引した移動
アーム１００がある所定の位置まで上昇すると、移動ア
ーム１００は、ねじコンベヤ７８に向けてシリンダー本
体９８の長手方向に沿って移動し、ねじコンベヤ７８の
始端部Ｓ１上に来るとそこで停止する。その後、載置台
１０８の載置部１１０に向けて移動アーム１００は下降
し、載置部１１０上に来ると、吸引カップ１０４ａ・１
０４ａは、その吸引を自動的に止めてダンベル型試験片
７を吸引カップ１０４ａ・１０４ａから離す。これによ
って、載置部１１０の上にダンベル型試験片７が置かれ
る。

【００４５】（４）始端部Ｓ１にある載置台１０８にダ
ンベル型試験片７が置かれると、駆動モータ１０６の搬
送軸１０６ｂが回転し、ダンベル型試験片７が置かれた
載置台１０８は、Ｓ２で止まらずにＳ３に移動する。

【００４６】（５）Ｓ３にダンベル型試験片７が移動さ
れると測厚器１４４によってダンベル試験片７の厚み測
定が行われる。（６）厚み測定が終了するとダンベル試験片７は、Ｓ４
に向けて移動する。これに先立って、Ｓ４およびＳ５に
対応する位置では、スタンプロボット１２５が、その下
地用マーキングシリンダー１３６のスタンプ部１３６ｂ
および標線用マーキングシリンダー１３８のスタンプ部
１３８ｂとに、それぞれ白色粉および着色顔料が付着さ
れた状態で待機している。

【００４７】（７）ダンベル試験片７のＳ４への移動が
終了すると、Ｓ４およびＳ５に対応する位置に予め待機
していたスタンプロボット１２５の下地用マーキングシ
リンダー１３６のシリンダー部１３６ａが下方に延び
て、スタンプ部１３６ｂに付着していた白色粉をダンベ
ル試験片７に付着させる。

【００４８】（８）白色粉が付着されたダンベル試験片
７は、その後Ｓ５へ移動する。ダンベル試験片７のＳ５
への移動が終了すると、スタンプロボット１２５のマー
キングシリンダー１３０の標線用マーキングシリンダー
１３８が、シリンダー部１３８ａを介して下方に延び、
スタンプ部１３８ｂに付着していた着色顔料１４２をダ
ンベル試験片７の白色粉１４０の上に付着する。

【００４９】（９）標線１４が付いたダンベル試験片７
は、その後、恒温槽１０とは別の恒温槽Ｓ６に移動され
て、そこで一時待機する。（１０）Ｓ６で一時待機したダンベル試験片７は、Ｓ７
に移行し、その先端部分７ａが剪断される。そして、こ
の剪断された先端部分７ａは、硬度測定システム１１に
よって、硬度測定をされる。

【００５０】（１１）先端部分７ａが剪断されたダンベ
ル試験片７は、今度は、Ｓ７からＳ２に向けて一気に移
動する。このときＳ２の上方には、第２搬送ロボット８
０の移動アーム１２０が予め位置している。そして、ダ
ンベル試験片７のＳ２への移動が終了すると、移動アー
ム１２０は、Ｓ２に位置するダンベル試験片７に向けて
下降し、吸引部１１６の吸引カップ１２４ａ・１２４ａ
によってダンベル試験片７を吸引する。

【００５１】（１２）ダンベル試験片７を吸引した移動
アーム１２０は、その後ダンベル試験片７を吸引した状
態で上昇し、恒温槽１０内の搬送予熱部２２のベルトコ
ンベヤ７４・７４・…の始端部（図７に２点鎖線で示
してある部分）の上方に向けて移動して恒温槽１０内に
入る。移動アーム１２０が恒温槽１０内に入るときに
は、試験片出入用開口部１０ａを経由する。このとき試
験片出入用開口部１０ａにはエアーカーテンが配設され
ているので、移動アーム１２０が、恒温槽１０内に入る
にあたっても，また出るにあたっても、そのことによっ
て恒温槽１０内に大きな温度変化が生じることはない。

【００５２】（１３）移動アーム１２０が恒温槽１０内
における始端部の上部に来ると移動アーム１２０は自
動的に下降して始端部に向かう。始端部に到着する
と吸引部１１６の吸引カップ１２４ａ・１２４ａはその
吸引を停止し、ダンベル試験片７を始端部上に置く。
このときダンベル試験片７は、ベルトコンベヤ７４・７
４・…の長手方向に対してほぼ直角かつ水平におよび標
線１４が付された面が上を向くように置かれる。（１４）以上の経路を経てダンベル試験片７が始端部
に置かれたときか、またはそれよりも少し前に、搬送予
熱部２２の前記図示しない熱源としての予熱手段が作動
して、ダンベル試験片７の予熱を開始する。この予熱の
開始とともにベルトコンベヤ７４・７４・…は、始端部
にあるダンベル試験片７を供給回収部２０に移動する
ように図２で示す矢印Ａ方向に回転し、ダンベル試験片
７を次のの位置にそのまま移動する。

【００５３】（１５）ダンベル試験片７を始端部の位
置に置いた移動アーム１２０は、その後Ｓ２の上部にま
で自動的に戻り、当該上部で次のダンベル試験片７を始
端部に置くために待機をする。（１６）このようにして、搬送予熱部２２に１０本のダ
ンベル試験片７・７…が順次置かれ、１１本目のダンベ
ル試験片７が送られて来るときには最初のダンベル試験
片７の予熱が終了する。（１７）予熱が終了した最初のダンベル試験片７は、搬
送予熱部２２の端部に図７に２点鎖線で示す予め待機し
ていた供給回収部２０の回動アーム部５８のクランプ部
６４によって水平状態のままクランプされ、同時に回動
直進シリンダ６０の軸部７２がベルトコンベヤ７４・７
４・…から水平方向に離れる方向に動き、当該予熱が終
了した最初のダンベル試験片７がベルトコンベヤ７４・
７４・…から離れる。

【００５４】（１８）当該最初のダンベル試験片７がベ
ルトコンベヤ７４・７４・…から離れると、これに合わ
せてベルトコンベヤ７４・７４・…は、矢印Ａ方向に回
転して、ベルトコンベヤ７４・７４・…の始端部に１
１番目のダンベル試験片７を置くためのスペースをベル
トコンベヤ７４・７４・…上に作る。このようにして、
ベルトコンベヤ７４・７４・…上には、常時１０本のダ
ンベル試験片７・７…が置かれ、順次所定の予熱温度に
なるまで温められる。

【００５５】（１９）ベルトコンベヤ７４・７４・…か
ら離れた前記最初のダンベル試験片７は、回動直進シリ
ンダ６０の回転によって回動アーム部５８が９０°回転
すると、引張り試験部１８のチャック部２４に対応され
て、かつある程度離間して位置する。このときダンベル
試験片７は垂直状態にされている。そして、この状態で
回動直進シリンダ６０がチャック部２４に向けて水平方
向に移動して所定の位置に来ると、ダンベル試験片７
は、垂直状態のまま、その上下端７ａ、７ｂをチャック
部２４の上部チャック３０と下部チャック３２のそれぞ
れのコマ３０ａ・３０ａおよび３２ａ・３２ａによって
挟持される。これによって、引張り試験部１８にダンベ
ル試験片７がセットされる。

【００５６】（２０）図３に示すように引張り試験部１
８にダンベル試験片７がセットされると、チャック駆動
部２６の駆動モータ５２が所定方向に回転し、その動力
は、駆動プーリ５４、ベルト５０・５１、ベルト車４８
・４９を介して棒状スクリュウ４６・４６に伝わって、
棒状スクリュウ４６・４６が同方向に回転する。そし
て、棒状スクリュウ４６・４６の回転によって、クロス
ヘッド４７およびクロスヘッド４７に設けられた下部チ
ャック３２が下降し、ダンベル試験片７を下方に引っ張
り、引張り試験を開始する。そして、この引張り試験に
合わせてロードセル２８および標線追跡装置１６が機能
して、このときの伸張率および引っ張り応力が測定され
る。

【００５７】しかしてこのような本願発明によれば、恒
温槽１０の内部に引張り試験部１８、供給回収部２０お
よび搬送予熱部２２が配置され、複数のダンベル試験片
７ｂが搬送予熱部２２で予熱されて所定の予熱温度に設
定されるので、複数のダンベル試験片７ｂは、搬送予熱
部２２によって予熱された後も、当該所定の予熱温度を
恒温槽１０内で維持するようになる。そして、当該複数
のすべてのダンベル試験片７ｂは、その予熱温度を保っ
たままの状態で、供給回収部２０によって、搬送予熱部
２２から引張り試験部１８に至らしめられ、その後、所
定高温度にされた恒温槽１０内で各ダンベル試験片７ｂ
ごとの引張り試験が行われる。

【００５８】また、第２搬送ロボット８０によって、恒
温槽１０外部に用意されたダンベル試験片７ｂを搬送予
熱部２２に搬入する際に通る試験片出入用開口部１０ａ
にはエアーカーテンが設けられているので、恒温槽外部
と内部との通気性がエアーによって妨げられる。なお、
こお実施例では、高温状態の恒温槽における引張り試験
について述べたが低温状態における試験でもよいことは
勿論である。

【００５９】

【発明の効果】本発明引張り試験装置によれば、恒温槽
の内部に引張り試験部、供給回収部および搬送予熱部が
配置され、複数の試験片が前記搬送予熱部で予熱される
ので、複数の試験片は、搬送予熱部によって予熱された
後も、当該予熱温度を恒温槽内で維持するようになる。
そして、当該複数のすべての試験片は、その予熱温度を
保ったままの状態で、供給回収部によって、搬送予熱部
から引張り試験部に至らしめられ、その後、所定高温度
の恒温槽内で各試験片ごとの引張り試験が行われる。し
たがって、必要回数の引張り試験を行うための複数の引
張り試験片を恒温槽内でまとめて予熱し、恒温槽の試験
片出入用開口部が、引張り試験が必要回数終了するまで
は開閉しないようにして恒温槽から高温度空気が漏れな
いようにし、所望期間恒温槽が所定の高温状態にあるよ
うにすることができる。このため、１日当たりの試験可
能回数を増加することができる。また、搬入部によっ
て、恒温槽外部に用意された引張り試験用試験片を搬送
予熱部に搬入する際に通る開口部にはエアーカーテンが
設けられているので、恒温槽外部と内部との通気性がエ
アーによって妨げられる。したがって、一層の保温効果
を期待できる。することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る引張り試験装置の全体像を示す斜
視図である。

【図２】ダンベル型試験片がカセットマガジンから供給
されて試験が終了するまでの流れを示す斜視図である。

【図３】引張り試験システムを示す拡大斜視図である。

【図４】試料供給システムを示す拡大斜視図である。

【図５】搬送予熱部、第１搬送ロボット、ねじコンベヤ
および第２搬送ロボットの関係を示す図である。

【図６】標線付着システムとねじコンベヤとの関係を示
す図である。

【図７】引張り試験部、供給回収部および搬送予熱部の
関係を示す図である。

【符号の説明】

７引張り試験用試験片１０恒温槽１０ａ試験片出入用開口部１８引張り試験部２０供給回収部２２搬送予熱部２４チャック部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大谷耕作東京都北区滝野川５−７−６ (72)発明者田中洋二東京都北区滝野川５−７−６

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】引張り試験用試験片をチャック部で把持
して引っ張る引張り試験部と、この引張り試験部の前記
チャック部に対して前記試験片を供給しかつ試験済み試
験片を回収する供給回収部と、この供給回収部に向けて
前記試験片を搬送しかつ当該搬送途中に前記試験片の複
数を予熱する搬送予熱部と、これら引張り試験部、供給
回収部および搬送予熱部が内部に配置される恒温槽とを
有する引張り試験装置。
【請求項２】前記引張り試験用試験片を恒温槽外部か
ら恒温槽内部に搬入するための試験片出入用開口部を有
するとともに、前記試験片出入用開口部にはエアーカー
テンが設けられている請求項１記載の引張り試験装置。