JPH0650757Y2 - 試験片回収装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は材料試験機における破断試験片の回収装置に関
し、特に材料試験終了後の破断試験片のそれぞれを把持
し、搬出して回収する機構を有する試験片回収装置に関
するものである。

［従来の技術］ 鉄鋼、非鉄金属、プラスチック材料等の品質管理上行わ
れる材料試験たとえば引張試験は、無味乾燥な繰り返し
作業であるので、できるだけ自動化することが望まし
い。

近年、省力化等の観点から多数の試験片について順次連
続的に、試験を行う試みが多くなされており、全自動連
続引張り試験装置、およびこれに関連する試験片の搬
出、搬送装置等のいくつかが開示されている。このなか
には、たとえば複数の試験片を装填したカセットと該カ
セットから試験片を１個づつ取出してこれを引張試験機
構に供給する給送機構と、供給された試験片の上下をつ
かんで引張試験を行う引張試験機構と、さらに試験を終
えた試験片を外部に取り出す排出装置をもち、各工程が
自動的に行われるものがある。また、試験片を試験片供
給位置から引張試験機構の試験片把持装置へ自動的に搬
送することができるとともに、試験後の試験片を前記把
持装置から試験片回収装置へ自動的に搬送することがで
きる試験片搬送装置などが開示されている。

［考案が解決しようとする問題点］ 引張試験を連続的に行うためには破断した試験片を確実
にチャックから取り外す必要があり、しかも破断面の観
察のために試験終了後の１対の破断試験片を他のものと
区別して確保することが求められている。このため、試
験終了後に試験機のチャックに保持されている破断試験
片を３軸方向に移動可能なロボットハンドいわゆるオー
トハンドでつかんで取り出す方法が考えられているが、
試験片の長さは多様であり、上記オートハンドによるつ
かみ位置設定のためにリミットスイッチ等を多段に設け
る必要があるので、制御回路が複雑となり、断線等の配
線関連の故障の頻度が高くなるのみならず高価なものと
なるという問題点がある。

かかる実情に鑑みて、本考案は、試験片の種類にかかわ
らず確実に前記試験後の破断試験片を回収できる材料試
験機における試験片回収装置を提供し、前記問題点を解
決せんとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、材料試験機で試験を行った後に、破断した試
験片を回収するための回収装置であって材料試験機の上
クロスヘッドに取り付けられた上チャック側の破片をつ
かむ上つかみ具と、下クロスヘッドに取り付けられた下
チャック側の破片をつかむ下つかみ具とを、それぞれ別
個に上下位置調節可能にしてかつ材料試験機に対し前進
後退可能に設けるとともに、前記上下両クロスヘッドと
両つかみ具には、それぞれ発光素子と受光素子からなる
光電センサを設け、つかみ具に備えた発光素子又は受光
素子の光軸と、クロスヘッドに備えた受光素子又は発光
素子の光軸とが一致するように、つかみ具がクロスヘッ
ドに追従することを特徴としている。

［作用］ 回収装置側の上下のつかみ具が、材料試験機側の上下の
チャックに保持されている上下の破断試験片をそれぞれ
別々につかんで取り出し、所定の位置へ移送する。これ
らつかみ具とチャックとの間には位置決め用で発光素子
と受光素子からなる光電センサが設けられているので、
試験片の長さが異なってもつかみ具が光電センサの検出
結果に基づいて常に最適のつかみ位置に移動し、破断試
験片を確実に取り出す。

［実施例］ 以下図面にあらわされた実施例について説明する。

第１図と第２図は、本考案に係る試験片回収装置を示す
正面図および平面図であり、第３図は、引張試験装置と
の相対的位置関係を示す図である。

この試験片回収装置１は、基体２に設けられた油圧シリ
ンダ３のピストンロッド3a先端部にフレーム５を取り付
け、このフレーム５に上つかみ具６と下つかみ具７を取
り付けている。上つかみ具６は支点8a,8bによってベー
ス９に枢着された左右１対のつかみ部材6a,6bによって
鋏状に形成され、前端部には試験片に接触する口部材10
が枢着されるとともに、後端部には開閉用油圧シリンダ
12が取り付けられている。この油圧シリンダ12を伸縮す
ればつかみ部材6a,6bが支点8a,8bを中心として回動し、
口部材10が設けられた口部を開閉する。

ベース９は、モータ14によって回転するねじ棒15に螺合
するナット16をそなえ、モータ14を回転させることによ
ってガイド棒17に沿って上下に移動するようになってい
る。

上つかみ具の下側に対称的に設けられている下つかみ具
７も上つかみ具６と同様に構成されており、油圧シリン
ダ12′を伸縮することにより開閉するとともに、モータ
14′によってねじ棒15′を回転させれば上下に移動す
る。

基体２は固定枠20側に設けられた左右１対のねじ棒22,2
2に螺合するナット23,23をそなえ、このねじ棒22,22の
正逆回転により前進、後退運動を行うようになってい
る。固定枠20の後部にはモータ25が設けられており、前
記ねじ棒22,22はこのモータ25によって回転させられる
ようになっている。26はモータの回転力を左右のねじ棒
22,22に同時に伝えるためのベルトである。

この回収装置１は、材料試験機30と組み合わせて使用さ
れる。この材料試験機30は、油圧装置によって駆動され
るテーブル31に立設された１対の支柱32,32と、基台に
取り付けられモータによって回転駆動される１対のねじ
棹34,34をそなえ、前記支柱32,32の上端部には上クロス
ヘッド35が取り付けられるとともに、前記ねじ棹34,34
には下クロスヘッド37が螺着されている。ねじ棹34,34
を回転させれば下クロスヘッド37が上下動する。

試験片40は上クロスヘッド35に取り付けられた上チャッ
ク41と下クロスヘッド37に取り付けられた下チャック42
との間に装着され、試験荷重が負荷される。

つぎに、前記上つかみ具６と上クロスヘッド35との間お
よび下つかみ具７と下クロスヘッド37との間には光電セ
ンサ50,50′がそれぞれ設けられている。光電センサ50
は発光素子50a,50a′と受光素子50b,50b′とからなり、
発光素子50a（50a′）と受光素子50b（50b′）の光軸が
一致したときに当該光電センサが設けられている側のつ
かみ具の上下動を停止するようになっている。また、上
記光軸が一致したときに丁度その側のつかみ具（６また
は７）がチャックに保持されている破断試験片をつかむ
に適した位置にあるように光電センサ50,50′が設けら
れている。つかみ具6,7は、初期段階では両者の間隔が
狭い状態に保持され、試験時には上下のクロスヘッド3
5,37の移動とともに上記光電センサの光軸が一致するま
で移動する。

上記材料試験機30を用いて引張試験を行う場合は、上ク
ロスヘッド35は固定状態に保ち、下クロスヘッド37を移
動させて試験空間の調節を行ったのち、上チャック41と
下チャック42に試験片40を取り付ける。このとき回収装
置１の上下つかみ具6,7は間隔が狭い状態となってい
る。試験片40を装着して回収装置を作動させると、両つ
かみ具6,7は光電センサ50,50の光軸が一致するまで上下
方向に移動し、光軸が一致すれば停止する。油圧式材料
試験機の場合、一般に下クロスヘッドは最初に試験片の
種類に応じて最適な位置に設定され、負荷時には固定さ
れたままなので、回収装置の下つかみ具７もそのまま破
断まで固定される。したがって、下クロスヘッド37と下
つかみ具７の相対位置関係は、破断してチャック内へ落
ち込んだ試験片の回収に適するように、下クロスヘッド
の上面すれすれの位置に下つかみ具７が位置するように
光電センサの光軸を調節しておくのが好ましい。

試験片が装着されると、材料試験機の油圧装置により上
クロスヘッド35が上方に押し上げられ、試験片40に引張
荷重が負荷される。このときの荷重と変位は図示しない
荷重検出器と変位検出器によって検出された材料試験機
の制御装置に入力される。上クロスヘッド35が移動する
と、光電センサの光軸が一致するまで上つかみ具６がこ
れに追従して移動する。

試験片40が破断したことが荷重検出器等で検出される
と、制御位置からの信号に基づいて、油圧シリンダ3,1
2,12′の働きによりつかみ具6,7が開口した状態で前進
し、破断した上下の破片をそれぞれつかんで後退する。
これによって破片は確実に取り出される。破片が取り出
されると、基体２が後退し、取り出した破片を所定の位
置に移送する。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかなように、本考案にかかる試験片
回収装置は、試験後の破片をつかむつかみ具の位置を試
験機側との間に設けた光電センサによって決めるので、
多段のリミットスイッチ等を設けなくても種々の試験片
の破片をうまくつかむことができるようになり、破片の
除去を確実に行うことができるようになった。特に本考
案では、回収装置側のつかみ具が、材料試験機のクロス
ヘッドの動きに追従して位置決めされるようになってお
り、材料試験機の上下のチャックに保持されている上下
の破断試験片をそれぞれ別々につかみ具でつかんで回収
するので、試験片の長さにかかわらず、また試験片がチ
ャック内へ落ち込む等の試験片の破断状況にかかわら
ず、確実に試験片を回収することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る試験片回収装置の正面図、第２図
はその平面図、第３図は材料試験機と試験片回収装置と
の相対的位置関係を模式的に示す図、第４図は試験終了
時の試験片破断の状態をあらわす正面図である。 １…試験片回収装置、６…上つかみ具 ７…下つかみ具、35…上クロスヘッド 37…下クロスヘッド、40…試験片 50…光電センサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】材料試験機で試験を行なった後に破断した
   試験片を回収するための回収装置であって、材料試験機
   の上クロスヘッドに取り付けられた上チャック側の破片
   をつかむ上つかみ具と、下クロスヘッドに取り付けられ
   た下チャック側の破片をつかむ下つかみ具とを、それぞ
   れ別個に上下位置調節可能にしてかつ材料試験機に対し
   前進後退可能に設けるとともに、前記上下両クロスヘッ
   ドと両つかみ具には、それぞれ発光素子と受光素子から
   なる光電センサを設け、つかみ具に備えた発光素子又は
   受光素子の光軸と、クロスヘッドに備えた受光素子又は
   発光素子の光軸とが一致するように、つかみ具がクロス
   ヘッドに追従することを特徴とする試験片回収装置。