JPH07151663A

JPH07151663A - 万能試験装置

Info

Publication number: JPH07151663A
Application number: JP32999093A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Hoshino; 孝寛星野
Original assignee: SORUBETSUKUSU KK
Current assignee: SORUBETSUKUSU KK
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1993-11-30
Publication date: 1995-06-16
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: JP2568978B2

Abstract

(57)【要約】【目的】試験体に所定のパターンで加圧が繰り返され
る場合の試験体の挙動を試験するのに適した万能試験装
置を提供する。【構成】万能試験機２にコントローラユニット１を付
設する。この万能試験機は、試験体としての液体収容袋
を載置する受け台ユニット１１と、加圧台９ａが下面に
固定されたスライドテーブル９を設ける。このスライド
テーブルの上下動を、上記コントローラユニットで制御
する。このコントローラユニットには、繰り返し試験の
加圧パターンの条件、例えば、荷重値や加圧継続時間な
どを入力するためのボタン２１，２３などからなる入力
装置などを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、万能試験装置に係り、
詳しくは、試験体に所定パターンの圧力を繰り返し加え
る試験が可能な万能試験装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、万能試験装置としては、特開平１
−２１７２３９号公報に開示されているように、試験体
を押圧する押圧手段と、該押圧手段を駆動する駆動手段
と、該押圧手段による変位により試験体に加わる荷重を
検出するセンサと、前記加圧手段を制御する制御手段
と、この制御手段の制御内容及び前記センサの検出結果
を表示する表示手段とを備えた万能試験装置が知られて
いる。また、特開平５−３４２１５公報には、コンピュ
ータにより、手動式万能試験機で加圧される荷重に基づ
き計測を開始し、所定の荷重に対して、前記測定機から
の計測データを採取し、この採取データに基づき所定の
演算を行い、この演算情報に基づいて諸数値と関係図表
を表示装置に表示すると共に記憶装置に記憶し、前記試
験機で加圧される荷重の前記記憶装置に記憶された最大
荷重に対する割合が低下するときに一つの試験体の計測
を終了し、前記一連の処理を所定数の試験体が終わるま
で繰り返した後、試験結果の表及び関係図をプリンタに
より出力する手動式万能試験機を用いた自動計測方法が
開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば液体
を収容するための袋の耐久性を試験するためには、液体
収容状態の袋に次第に大きくなるように圧力を加えて、
これが破れる圧力を検出する破袋試験が行われる。しか
し、液体を収容した袋は、例えば運搬中の振動などで加
圧が繰り返されると、上記破袋試験によって判明した破
袋時の加圧力よりも小さなピーク圧力であっても、液体
の漏れが生じる恐れがある。前述の公知の万能試験装置
や手動式万能試験機を用いた自動測定方法においては、
このような運搬中の振動などのように所定のパターンの
加圧が繰り返されるような環境を想定したシュミレーシ
ョン試験は想定されておらず、そのままでは、この種の
試験を効率的かつ正確に行うのが困難である。

【０００４】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、試験体に所定のパタ
ーンで加圧が繰り返される場合の試験体の挙動を試験す
るのに適した万能試験装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、試験体に対して圧力を加える加圧手段
と、該加圧手段を駆動する駆動手段と、該駆動手段を制
御する制御手段とを有する万能試験装置において、加圧
パターンに関する情報を入力する入力装置を設け、該入
力装置によって入力されたデータに基づいく所定の加圧
パターンで、前記加圧手段による加圧動作を試験体に対
して繰り返えさせるように前記制御手段を構成したこと
を特徴とするものである。

【作用】本発明においては、まず入力装置で加圧パター
ンに関する情報を入力する。この情報としては、例えば
加圧のピーク値、加圧開始から該ピーク値までの圧上昇
のさせかた、該ピーク値から最低圧までの圧降下のさせ
かた、最低圧の継続時間などが挙げられる。この入力情
報に基づいて、制御手段により駆動手段を制御して、所
定の加圧パターンで試験体に対して加圧動作を繰り返え
させる。なお、加圧動作の繰り返しの終了は、例えば上
記入力装置によって所定パターンの加圧動作の繰り返し
回数や加圧動作繰り返し時間を入力するようにしてお
き、この入力回数の実行完了や入力時間の経過で定める
ようにすることができる。また、これに代え、又は、こ
れに加えて、試験体にかかる圧力を検出する圧力検出手
段と、該圧力検出手段で検出した圧力値の所定の変化や
所定の圧力値との比較結果に基づいて、上記制御手段に
加圧動作終了信号を出力する比較手段とを設け、この比
較手段からの動作終了信号によって、加圧動作の繰り返
しを終了させるようにしても良い。上記所定の圧力値
は、その値自体を上記入力装置で入力するようにしても
良いし、前述の特開平５−３４２１５公報に開示の自動
計測方法におけると同様に、測定終了時期を定めるため
の、加圧される荷重の前記記憶装置に記憶された最大荷
重に対する割合を、上記入力装置で入力するようにして
も良い。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の液体収容袋の破袋試験に好適
な万能試験装置に適用した一実施例について説明する。
図１は本実施例に係る万能試験装置の正面図、図２はそ
の右側面図である。この万能試験装置は、万能試験機本
体１と、この試験機本体の側方に設けられたコントロー
ラユニット２とから構成されている。まず、万能試験機
本体１について説明する。この万能試験機本体１は、下
部にサーボモータ３や圧力センサ４本体などの収容部５
が形成され、該収容部５上には鉛直上方に延在するそれ
ぞれ２本のボールネジ６，７やガイド棒８，８によって
スライドプレート９が取り付けられ、かつ、上部に上記
ボールネジ６，７やガイド棒８，８の上端部を位置決め
するカバー部１０が形成されている。そして、上記収容
部５の上壁上に、試験体を載置する受け台ユニット１１
が固定されている。また上記スライドプレート９の下面
部に加圧台９ａが固定されている。

【０００７】上記サーボモータ３には上記ボールネジの
うちの一方の下端部が減速ギヤ装置を介して連結されて
いる。また、両ボールネジは上記収容部５内で下端部同
士、上記カバー部１０内で上端部同士が、それぞれ連結
ギヤを介して連結されている。そして、これらボールネ
ジに上記スライドプレート９が螺合されている。これに
よりサーボモータ３が作動することによって、ガイド棒
にガイドされながらスライドプレート９が上下動する。

【０００８】図３は上記受け台ユニット１１の部分断面
斜視図である。この受け台ユニット１１は、試験体載置
部になる円形の上壁部を有し上記収容部５の上壁上に置
かれた中空円筒状の受け台本体１２と、該受け台本体１
２を位置決めするとともに、液収容袋の破袋時に収容液
体が周囲に飛散するのを防止するためのカバー部材１３
とを備えている。上記受け台本体１２の中空内部には、
上記収容部５内に収容された例えばロードセルからなる
圧力センサ４の受圧軸１４が収容部５上壁に形成された
孔を通って延在し、その先端部が受け台本体１２の上壁
裏面に当接している。これにより、受け台本体１２上壁
部上に載置された試験体に加わる荷重を、該受け台本体
１２上壁のたわみによる受圧軸１４の移動によって検出
できるようになっている。また、上記カバー部材１３
は、受け台本体１２が入り込む位置決め用の中空部を有
する内筒部１５、該内筒部１５の回りを囲む中空円筒状
の外筒部１６、及び、該外筒部１６の内面と上記内筒部
１５の外面とを連結する環状連結部１７を有する。これ
らの内筒部１５外面、環状連結部１７上面及び外筒部１
６外面によって形成された環状の溝には、試験体である
液体収容袋が破袋して漏れ出した収容液体が流れ込むの
で、流れ込んだ液体を外部に排出できるように上記外筒
部１６にはドレン用の孔が形成され、かつ該孔に対応す
る外筒部１６外壁にドレン口部１８が形成されている。
更に、図示の例では、上記溝内の液体がドレン口部１８
からスムーズに排出されるように上記環状連結部１７の
上面が、ドレン口部１８に向けて低くなるように形成さ
れている（図２参照）。なお、通常は上記ドレン口部１
８に図示しないドレン用のパイプを接続して使用する。
そして、上記内筒部１５の、上記受け台本体１２周面と
対向する内面部には、リンク状のシール部材１９が取付
けられている。また、上記外筒部１６の上縁部には自由
端部が上記連結部上方に延びる環状のリップ２０が取り
付けられている。このリップ２０は可撓性の材料、好ま
しくは弾性材料（例えばゴム材）で形成される。

【０００９】図４は試験体である液体収容袋Ａに加圧を
開始した状態の説明図である。この図からもわかるよう
に、上記スライドプレート９下面部の加圧台９ａは、下
面部に円形凹陥部が形成され、該凹陥部の底面部と上記
受け台本体１２の上壁部上面との間で試験体を加圧する
ようになっている。この円形凹陥部の周囲のフランジ部
の内径Ｌ₁はカバー部材１３の内筒部１５外径よりも若
干大きくなるように設定され、かつその外径Ｌ₂はカバ
ー部材１３の外筒部１６に取り付けられたリップ２０と
の間に大きな隙間が生じないように、望ましくはリップ
２０と気密に密着できるように、設定されている。これ
により、加圧台９ａの受け台本体１２に接近して試験体
に対する加圧が始まった時点では、加圧台９ａのフラン
ジ部外周にカバー部材１３のリップ２０がほぼ密着し
て、加圧台９ａ、リップ２０、カバー部材１３の内外筒
部１６や連結部によって、ほぼ密閉した空間を形成し、
試験体としての液体収容袋Ａが瞬間的に破袋しても、収
容液体がこの空間外に飛散しないようになっている。な
お、上記フランジ部の高さは、このように試験体に対す
る加圧が始まった時点で加圧台９ａのフランジ部外周に
カバー部材１３のリップ２０が密着できるように、試験
体の非加圧状態の本来の厚み以上に設定しておくことが
望ましい。

【００１０】次に、上記コントローラユニット２につい
て説明する。本実施例のコントローラユニット２は図１
に示すように、試験条件設定のための数値入力用のボタ
ン２１、破袋試験、繰り返し試験及び定圧試験のいずれ
かを選択するための試験選択ボタン２２，２３，２４、
万能試験機本体１のスライドプレート９の昇降速度調整
用の速度制御撮み２５、緊急停止用撮み２６、試験開始
ボタン２７、液晶表示器２８、プリンター２９を備えて
いる。そして、内部には、これらのボタンや撮みなどの
他、万能試験機本体１の圧力センサ４などからの信号を
受け付けるとともに、上記プリンター２９や液晶表示器
２８、更には、万能試験機本体１のサーボモータ３など
を制御するための制御部が収納させれている。図５は、
この制御部のブロック図である。この制御部は、サーボ
モータ駆動回路３０と、上記ボタンや撮み、更には液晶
表示器２８が接続された操作コントローラ３１と、この
サーボモータ駆動回路３０や操作コントローラ３１の
他、上記圧力センサ４やプリンター２９に接続されたメ
インコントローラ３２とを備えている。このメインコン
トローラ３２は、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）や
ＲＯＭ（リードオンリメモリ）が付設されたＣＰＵなど
から構成され、ＲＯＭに格納された制御プログラムを実
行することによって各部への制御信号を出力したり検出
信号を取り込んだりする。なお、図１中の数値入力用の
キー群に付設して設けられている３つのキー（Ｆ１，Ｆ
２，Ｆ３）は、数値入力用のボタンを用いて設定し、上
記ＲＡＭなどに記憶しておいた試験条件を、読み出して
実行させる場合などに用いキーである。

【００１１】以上のように構成された万能試験装置の動
作について説明する。まず、試験選択キー及び数値入力
キーを用いて、試験条件を入力する。図６（ａ）は破袋
試験、同図（ｂ）は繰り返し試験、同図（ｃ）は定圧試
験について、試験体に加わる荷重の時間変化の一例を示
す説明図である。

【００１２】破袋試験は、例えば図６（ａ）に示すよう
に、万能試験機のスライドプレート９を、コントローラ
ユニット２の速度制御撮み２５で調整した一定の速度で
降下させて、試験体が破袋したことを圧力センサ４の検
出出力を用いて検出する（例えば、検出加重が増加から
減少に転じたことにより、破袋が生じたと判断する）ま
で加圧力を上昇させ、破袋の直前の荷重のピーク値など
を測定したり、予め設定したピーク荷重になるまで、試
験体を加圧して破袋が発生するか否かなどを測定する試
験である。

【００１３】前者のタイプの破袋試験においては、スラ
イドプレート９の降下速度以外には特に定める試験条件
は無いので、例えば、破袋試験用の試験選択キー２２の
押下に続いて、エンターキー３３を押下することによっ
て、エンターキー３３押下時の速度制御撮み２５の調整
位置に対応した速度を用いた前者のタイプの破袋試験で
あるとみなすようにプログラムしておく。後者の破袋試
験では、破袋試験用の試験選択キー２２の押下に続い
て、数値入力キーからの上記ピーク荷重の入力がされ、
かつ、エンターキー３３を押下することによって、エン
ターキー３３押下時の速度制御撮み２５の調整位置に対
応した速度を用いた後者のタイプの破袋試験であるとみ
なすようにプログラムしておく。ここで、入力された試
験条件は、試験の種類とともに上記ＣＰＵのＲＡＭに記
憶される。

【００１４】繰り返し試験は、例えば図６（ｂ）に示す
ように、時刻ｔ₀〜ｔ₁の間のような加圧パターンを、繰
り返す試験である。例えば図示の例では、加圧開始（ｔ
₀）から第１の荷重値Ｐ₁まで圧力を高め、該荷重値Ｐ₁
に達したことを圧力センサ４で検出したら荷重値がＰ₃
になるまで圧力を低め、該荷重値Ｐ₃に達したことを圧
力センサ４で検出してからＴ₁時間だけその荷重を維持
させ、Ｔ₁経過時に荷重値がＰ₂になるまで圧力を高め、
該荷重値Ｐ₂に達したことを圧力センサ４で検出してか
らＴ₂時間だけその荷重を維持させ、このＴ₂経過時に荷
重値が０になるまで圧力を低め、該荷重値が０になった
ら、ここで１つのパターンが終了し、引き続き同じパタ
ーンで２回目の加圧に移っている。この例の場合、繰り
返し試験用の試験選択キー２３の押下に続いて、数値入
力キーを用い、荷重値Ｐ₁、継続時間０、荷重値Ｐ₃、継
続時間Ｔ₁、荷重値Ｐ₂、継続時間０、荷重値Ｐ₃、継続
時間Ｔ₂、というように、加重値と継続時間をエンター
キー３３を押下しながら交互に入力し、また必要に応じ
て繰り返し回数を入力することによって、エンターキー
３３押下時の速度制御撮み２５の調整位置に対応した速
度を用いた繰り返し試験であるとみなすようにプログラ
ムしておく。ここでも、入力された試験条件は、試験の
種類とともに上記ＣＰＵのＲＡＭに記憶される。

【００１５】定圧試験は、例えば図６（ｃ）に示すよう
に、所定の荷重Ｐを所定の継続時間Ｔだけ又は破袋が生
じるまで継続して加え、その間の破袋の有無などを測定
する試験である。この試験では、定圧試験用の試験選択
キー２４の押下に続いて、過重値Ｐと、必要に応じて継
続時間Ｔをそれぞれエンターキー３３を用いて入力する
ことによって、エンターキー３３押下時の速度制御撮み
２５の調整位置に対応した速度を用いた定圧試験である
とみなすようにプログラムしておく。ここでも、入力さ
れた試験条件は、試験の種類とともに上記ＣＰＵのＲＡ
Ｍに記憶される。

【００１６】以上のようなプログラムに対応した手順で
試験の種類選択及び試験条件の入力後に、万能試験機の
受け台本体１２上に試験体を載置し、試験開始をスター
トさせる。この試験開始の指示は、例えば試験選択キー
の押下に続いてスタートボタンを押下することによって
行う。これにより、試験の種類とともに記憶されている
試験条件に基づいて、圧力センサ４の検出出力を読み取
りながらサーボモータ３を制御し、試験体を押圧して試
験を行う。更に、試験中の圧力センサ４出力に基づいて
試験体に対する荷重の履歴をリアルタイムでグラフ表示
する。すなわち、図６（ａ）乃至（ｃ）に示すグラフそ
のものを表示する。そして、例えば図６（ａ）の右上の
領域に合わせて記載するように、例えば破袋試験では、
破袋の直前の荷重のピーク値Ｐ、加圧開始から破袋が生
じるまでの時間ｔ₁、加圧開始から破袋後に荷重値が０
にまでの時間ｔ２などを、液晶表示器２８で表示する。
実際の液晶表示器２８の画面も、図６（ａ）に示すよう
に、荷重履歴のグラフとともに、これらの演算値を表示
することが望ましい。

【００１７】そして、何れの試験においても、試験途中
で試験体の破袋が生じたことを圧力センサ４の検出出力
から判明した場合にはその時点で、破袋直前の荷重ピー
ク値などを表示し試験を終了する。

【００１８】そして、試験終了後には、自動的に液晶表
示器２８で表示したグラフなどをプリンター２９でする
とともに、サーボモータ３を制御して次の試験体の載置
に邪魔にならない高さまでスライドプレート９を上昇さ
せる。ここで、この試験終了後のスライドプレート９の
上昇や、試験開始後スライドプレート９の加圧台９ａが
試験体に接触して加圧を開始するまでのスライドプレー
ト９の降下は、試験時間短縮のために上記速度制御撮み
２５による速度設定とは異なる比較的高速度で行う。

【００１９】なお、上記液晶表示器２８による表示に当
たっては、荷重履歴を表すグラフの横軸である時間軸の
スケールを、撮み操作などで切り換えられるようにする
ことが望ましい。また、上記実施例においては、圧力セ
ンサ４としてロードセルを用いたが、その他のセンサー
を用いても良い。また、上記コントローラユニット２
に、例えば図５中に示すインタフェース４０を介してパ
ソコンなどを接続し、パソコンなどの外部機器から試験
条件の入力設定を行ったり、試験結果のデータの記憶、
整理を行えるようにしても良い。また、上記コントロー
ラユニット２に同様にしてＩＣカードなどの記録媒体に
記憶記録されたデータを読み取る読取装置を接続し、パ
ソコンなどの外部機器で作成し上記記録媒体に記録され
た試験条件のデータなどを該記録媒体から読み出して使
用するようにしても良い。更に、上記コントローラユニ
ット２に同様にしてＩＣカードなどの記録媒体へのデー
タ書込装置を接続し、試験結果を該記録媒体へ書き込む
ようにしても良い。また、上記実施例は液体収容袋Ａを
試験体とした例について説明したが、本発明の万能試験
装置は、所定のパターンの加圧が繰り返されるような環
境を想定したシュミレーション試験などのための万能試
験装置に広く適用できる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、入力装置で加圧パター
ンに関する情報を入力し、この入力情報に基づいて、制
御手段により駆動手段を制御して、所定の加圧パターン
で試験体に対して加圧動作を繰り返えさせるので、試験
体に所定のパターンで加圧が繰り返される場合の試験体
の挙動を自動的に試験することができるという優れた効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る万能試験装置の概略構成を示す正
面図。

【図２】同試験装置の右側面図。

【図３】同試験装置の一部の部分断面斜視図。

【図４】同試験装置の動作の説明図。

【図５】同試験装置の制御部のブロック図。

【図６】（ａ）は同試験装置を用いて破袋試験の説明
図。（ｂ）は同試験装置を用いて繰り返し試験の説明
図。（ｃ）は同試験装置を用いて定圧試験の説明図。

【符号の説明】

１万能試験機２コントローラユニット９スライドプレート９ａ加圧台１１受け台ユニット１３カバー部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試験体に対して圧力を加える加圧手段と、
該加圧手段を駆動する駆動手段と、該駆動手段を制御す
る制御手段とを有する万能試験装置において、加圧パタ
ーンに関する情報を入力する入力装置を設け、該入力装
置によって入力されたデータに基づいく所定の加圧パタ
ーンで、前記加圧手段による加圧動作を試験体に対して
繰り返えさせるように前記制御手段を構成したことを特
徴とする万能試験装置。