JPS6162838A - 材料試験機の負荷速度制御装置 - Google Patents
材料試験機の負荷速度制御装置Info
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- JPS6162838A JPS6162838A JP59185143A JP18514384A JPS6162838A JP S6162838 A JPS6162838 A JP S6162838A JP 59185143 A JP59185143 A JP 59185143A JP 18514384 A JP18514384 A JP 18514384A JP S6162838 A JPS6162838 A JP S6162838A
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- JP
- Japan
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- signal
- load
- testing machine
- polarity
- material testing
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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
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
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- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、電動機を駆動源とし、（イオ′１の引張試験
、圧縮試験、および繰り返し疲労試験等を行う材料試験
機の負荷速度制御装置に関する。
、圧縮試験、および繰り返し疲労試験等を行う材料試験
機の負荷速度制御装置に関する。
（ロ）従来技術
材料試験機の荷重負荷動力源に電動機を用いた場合、そ
の負荷速度の可変範囲は、従来、負荷υ■構に可変減速
装置を有する場合でおよそ１〜１ ／１０００００、可
変減速装置を用いなければおよそ１〜１ ／１０００程
度である。
の負荷速度の可変範囲は、従来、負荷υ■構に可変減速
装置を有する場合でおよそ１〜１ ／１０００００、可
変減速装置を用いなければおよそ１〜１ ／１０００程
度である。
ところで、材料の引張、圧縮あるいは繰り返し疲労試験
において、高速から極低速までの広範囲の負荷速度が要
求される場合、可変減速機を用いない従来装置では速度
制御範囲が要求をｌｌ′Ｉ′ｉ足せず、また、可変減速
機を用いるとギア等のハックラッシュが存在する為、試
験に悪影響をＪｊえ、正ｒ＋７１゛な試験結果を得るこ
とができないという欠点があった。
において、高速から極低速までの広範囲の負荷速度が要
求される場合、可変減速機を用いない従来装置では速度
制御範囲が要求をｌｌ′Ｉ′ｉ足せず、また、可変減速
機を用いるとギア等のハックラッシュが存在する為、試
験に悪影響をＪｊえ、正ｒ＋７１゛な試験結果を得るこ
とができないという欠点があった。
（ハ）目的
本発明の目的は、負荷機構に可変減速装面を用いること
なく、高速から極低速までの広範囲の負荷速度制御を行
うことのできる、電動機を負荷駆動源とする材料試験機
の負荷速度制御装置を提供することにある。
なく、高速から極低速までの広範囲の負荷速度制御を行
うことのできる、電動機を負荷駆動源とする材料試験機
の負荷速度制御装置を提供することにある。
（ニ）構成
本発明の特徴とす名ところは、負荷機構の駆動源に直流
ザーボモークを用いるとともに、負荷目標値信号に負荷
検出値信号をフィードバックしてなる誤差信号の絶対値
に比例した周波数のパルス信号を発生ずる電圧−周波数
変換回路と、その電圧−周波数変換回路の出力を入力と
する可変分周器と、誤差信号の極性を判別する極性判別
回路と、可変分周器出力と極性判別回路出力を入力し、
直流サーボモータを、入力パルス信号の周波数に応した
回転数で極性判別結果に応した方向に回転させるモーフ
駆動回路を備えたことにある。
ザーボモークを用いるとともに、負荷目標値信号に負荷
検出値信号をフィードバックしてなる誤差信号の絶対値
に比例した周波数のパルス信号を発生ずる電圧−周波数
変換回路と、その電圧−周波数変換回路の出力を入力と
する可変分周器と、誤差信号の極性を判別する極性判別
回路と、可変分周器出力と極性判別回路出力を入力し、
直流サーボモータを、入力パルス信号の周波数に応した
回転数で極性判別結果に応した方向に回転させるモーフ
駆動回路を備えたことにある。
（ボ）実施例
本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。
第１図は本発明実施例の構成を示すブロック図で、第２
図は本発明実施例により制御される＋Ａ利試験機の負荷
機構りの構成を示す図である。
図は本発明実施例により制御される＋Ａ利試験機の負荷
機構りの構成を示す図である。
第２図において、１は直流サーボモータでその動力は、
ブーＩＪ ２、ヘルド３、プーリ４、ウオーム５、ウオ
ームホイール６、およびねし７を介して試験片Ｗに伝達
され、可変減速機等を用いず殆どバンクラッシュの発生
しない構造となっている。
ブーＩＪ ２、ヘルド３、プーリ４、ウオーム５、ウオ
ームホイール６、およびねし７を介して試験片Ｗに伝達
され、可変減速機等を用いず殆どバンクラッシュの発生
しない構造となっている。
なお、８はロー１′セルである。
設定器１０は試験片Ｗに加えるべき荷重の目標値信号を
発生する為のもので、例えば第３図（ａ）。
発生する為のもので、例えば第３図（ａ）。
（ｂｌに示す如きランプ波や、同図（Ｃ１に示す如き繰
り返し三角波等の電圧信号を出力することができる。
り返し三角波等の電圧信号を出力することができる。
試験片Ｗに作用する荷重は、ロードセル８およびロード
アンプ１１によって検出され、その検出値信号は目標値
信号にフィー１”ハックされている。
アンプ１１によって検出され、その検出値信号は目標値
信号にフィー１”ハックされている。
このフィードハックにおいて生ずる誤差信号は、増巾器
１２で増［１１された後、絶対値回路１３によってその
極性にかかわらず常に正の直流電圧信号とされ、■−ｒ
コンバータ１４に入力される。同時に、誤差信号の極性
は極性判別回路１５によって判別される。
１２で増［１１された後、絶対値回路１３によってその
極性にかかわらず常に正の直流電圧信号とされ、■−ｒ
コンバータ１４に入力される。同時に、誤差信号の極性
は極性判別回路１５によって判別される。
Ｖ−ｆコンバータ１４は、入力信号の電圧に比例した周
波数のパルス信号を発生するが、この■−ｆコンバータ
は約５０ ＫＩｌｚ〜５１１ｚ （１〜１００００ ）
の範囲の周波数のパルス信号を発生ずることができる。
波数のパルス信号を発生するが、この■−ｆコンバータ
は約５０ ＫＩｌｚ〜５１１ｚ （１〜１００００ ）
の範囲の周波数のパルス信号を発生ずることができる。
Ｖ−ｆコンバータ１４の出力パルス信号は次段の可変分
周器１６の入力信号となっている。
周器１６の入力信号となっている。
可変分周器１６は、１〜１／１０まで分周可能なマルチ
プライヤ３個と、１〜１／２まで分周可能なマルチプラ
イヤ１個を、カスケード接続して構成されており、入力
パルス周波数に対して１〜１ ／２０００の範囲で分周
することができる。従って、Ｖ−ｆコンバータ１４およ
び可変分周器１６とにより、誤差信号から最大１〜１
／２０００００００の周波数範囲のパルス信号を発生さ
せることができる。
プライヤ３個と、１〜１／２まで分周可能なマルチプラ
イヤ１個を、カスケード接続して構成されており、入力
パルス周波数に対して１〜１ ／２０００の範囲で分周
することができる。従って、Ｖ−ｆコンバータ１４およ
び可変分周器１６とにより、誤差信号から最大１〜１
／２０００００００の周波数範囲のパルス信号を発生さ
せることができる。
可変分周器１６の出力パルス信号と、前述した極性判別
回路１５の出力信号は、直流サーボモータ１の駆動回路
１７に供給される。駆動回路１７は、極性判別回路１５
の出力信号を正転・逆転指令信号として、入力パルス周
波数に比例した回転数で直流サーボモータ１を回転駆動
さゼることかでき、例えばｆ−Ｖコンバーク１７ａとサ
ーボアンプ１７ｂによって構成することができる。
回路１５の出力信号は、直流サーボモータ１の駆動回路
１７に供給される。駆動回路１７は、極性判別回路１５
の出力信号を正転・逆転指令信号として、入力パルス周
波数に比例した回転数で直流サーボモータ１を回転駆動
さゼることかでき、例えばｆ−Ｖコンバーク１７ａとサ
ーボアンプ１７ｂによって構成することができる。
従って、直流サーボモータ】の回転数は１〜１ ／２０
００００００の範囲に亘って制御可能となり、その直流
サーボモータ１を駆動源とする負荷機構は、１〜Ｉ ／
２０００００００の範囲の負荷速度で制御することがで
きる。
００００００の範囲に亘って制御可能となり、その直流
サーボモータ１を駆動源とする負荷機構は、１〜Ｉ ／
２０００００００の範囲の負荷速度で制御することがで
きる。
なお、以上の実施例においては、制御量を荷重とした場
合の例を示したが、他の物理量、例えば振巾や伸びを制
御量としても、ロードセル８に替えて振巾検出器や伸び
計を設置することにより、全く同様の速度制御を行い得
ることは勿論である。
合の例を示したが、他の物理量、例えば振巾や伸びを制
御量としても、ロードセル８に替えて振巾検出器や伸び
計を設置することにより、全く同様の速度制御を行い得
ることは勿論である。
（へ）効果
以上説明したように、本発明によれば、目標値信号に検
出値信号をフィードバックしてなる誤差信号の電圧に比
例するパルス信号を発生し、そのパルス信号を可変分周
器によって任意に分周し、その可変分周器の出力パルス
周波数に比例した回転数で負荷機構の駆動源たる直流サ
ーボモータを駆動するよう構成したので、直流サーボモ
ータの可変速範囲を著しく拡大することができ、負荷機
構内に可変減速装置を用いることなく、例えば１〜］
／２０００００００の広範囲に亘る負荷速度制御を達成
することができる。これは、試験片の引張（又圧縮）荷
重速度を、例えば３５０ ｍ／ｍｉｎ〜０．００００２
ｍｍ／ｍｉｎ程度の広範囲に制御し得るとともに、繰り
返し疲労試験の繰り返し周波数ではおよそ２’、５１１
ｚ〜Ｘｌ０−Ｉ？Ｉｌｚの制御を行うことができること
を意味し、材料試験機としての要求を充分に達成し得る
ものである。また、可変減速機等功機械的変速装置を不
要とするから、バックラッシュの影響を受けることなく
、特に、繰り返し疲労試験は常に正確なデータを得るこ
とができ、その効果は大きい。
出値信号をフィードバックしてなる誤差信号の電圧に比
例するパルス信号を発生し、そのパルス信号を可変分周
器によって任意に分周し、その可変分周器の出力パルス
周波数に比例した回転数で負荷機構の駆動源たる直流サ
ーボモータを駆動するよう構成したので、直流サーボモ
ータの可変速範囲を著しく拡大することができ、負荷機
構内に可変減速装置を用いることなく、例えば１〜］
／２０００００００の広範囲に亘る負荷速度制御を達成
することができる。これは、試験片の引張（又圧縮）荷
重速度を、例えば３５０ ｍ／ｍｉｎ〜０．００００２
ｍｍ／ｍｉｎ程度の広範囲に制御し得るとともに、繰り
返し疲労試験の繰り返し周波数ではおよそ２’、５１１
ｚ〜Ｘｌ０−Ｉ？Ｉｌｚの制御を行うことができること
を意味し、材料試験機としての要求を充分に達成し得る
ものである。また、可変減速機等功機械的変速装置を不
要とするから、バックラッシュの影響を受けることなく
、特に、繰り返し疲労試験は常に正確なデータを得るこ
とができ、その効果は大きい。
第１図は本発明実施例の構成を示すブロック図、第２図
は本発明実施例により制御される材料試験機の負荷機構
の構成を示す図である。第３図（ａ）。 （ｂｌ、ｆｃｌはそれぞれ設定器１０の出力波形の例を
示ずグラフである。 １−直流サーボモータ、５〜ウオーム ６−ウオームホイール、７−ボールネジ８−ロードセル
、 １０−設定器１３−絶対値回路、 １４−
Ｖ −ｆコンバータ１５−極性判別回路、 １６−可変
分周器１７−駆動回路、 ｌ ７ ａ−−ｆ −
Ｖ ’：Ｊンハータ１７ ｂ−サーボアンプ
は本発明実施例により制御される材料試験機の負荷機構
の構成を示す図である。第３図（ａ）。 （ｂｌ、ｆｃｌはそれぞれ設定器１０の出力波形の例を
示ずグラフである。 １−直流サーボモータ、５〜ウオーム ６−ウオームホイール、７−ボールネジ８−ロードセル
、 １０−設定器１３−絶対値回路、 １４−
Ｖ −ｆコンバータ１５−極性判別回路、 １６−可変
分周器１７−駆動回路、 ｌ ７ ａ−−ｆ −
Ｖ ’：Ｊンハータ１７ ｂ−サーボアンプ
Claims (1)
- 直流サーボモータを駆動源とする負荷機構を有し、被試
験体に加えるべき物理量の目標値信号に、被試験体に作
用する上記物理量の検出値信号をフィードバックするこ
とにより、上記負荷機構の駆動制御を行う材料試験機に
おける制御装置であって、上記目標値信号に上記検出値
信号をフィードバックしてなる誤差信号の絶対値に比例
した周波数のパルス信号を発生する電圧−周波数変換回
路と、その電圧−周波数変換回路の出力を入力とする可
変分周器と、上記誤差信号の極性を判別する極性判別回
路と、上記可変分周器出力と上記極性判別回路出力を入
力し、上記直流サーボモータを、入力パルス信号の周波
数に応じた回転数で上記極性の判別結果に応じた方向に
回転させるモータ駆動回路とを備えたことを特徴とする
材料試験機の負荷速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59185143A JPS6162838A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | 材料試験機の負荷速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59185143A JPS6162838A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | 材料試験機の負荷速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6162838A true JPS6162838A (ja) | 1986-03-31 |
| JPH0562289B2 JPH0562289B2 (ja) | 1993-09-08 |
Family
ID=16165620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59185143A Granted JPS6162838A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | 材料試験機の負荷速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6162838A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6425888U (ja) * | 1987-07-30 | 1989-02-14 | ||
| JPH01118741A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-11 | Shimadzu Corp | 材料試験機 |
| JPH0171649U (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-12 | ||
| JP2003215005A (ja) * | 2002-01-22 | 2003-07-30 | Hokkaido Technology Licence Office Co Ltd | 材料試験機 |
-
1984
- 1984-09-03 JP JP59185143A patent/JPS6162838A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6425888U (ja) * | 1987-07-30 | 1989-02-14 | ||
| JPH01118741A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-11 | Shimadzu Corp | 材料試験機 |
| JPH0171649U (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-12 | ||
| JP2003215005A (ja) * | 2002-01-22 | 2003-07-30 | Hokkaido Technology Licence Office Co Ltd | 材料試験機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0562289B2 (ja) | 1993-09-08 |
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