(57)【要約】【課題】試験担当者の負担増、及び伸び計の大型化と高コスト化を伴うことなく、伸び計の破損及び故障を回避することができる材料試験機、及び材料試験機の制御方法を提供する。【解決手段】最大試験力取得部２２は、引張試験開始からの測定試験力の最大値である最大試験力を取得する。減少度合算出部２３は、最大試験力に対する測定試験力の減少度合を算出する。衝撃対応部２４は、材料試験の実行中に、減少度合が第１判定値以上となる第１判定条件が成立したときに、試験片ＴＰで生じる破断衝撃の伸び計６０への影響を低減するための衝撃対応処理を実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験対象に試験力を付与する負荷機構と、
前記試験力を測定する試験力測定器と、
前記試験力の付与に応じて変化する前記試験対象の伸び量を測定する伸び計と、
前記負荷機構により前記試験対象に前記試験力を付与した状態で、前記試験力測定器により前記試験力を繰り返し測定すると共に、前記伸び計により前記伸び量を繰り返し測定する材料試験を実行する制御ユニットと
を備える材料試験機であって、
前記制御ユニットは、
前記材料試験の実行中に、前記材料試験の開始時から前記試験力測定器により測定された前記試験力のうちの最大値である最大試験力を取得する最大試験力取得部と、
前記材料試験の実行中に、前記試験力測定器により測定された直近の前記試験力の前記最大試験力からの減少度合を算出する減少度合算出部と、
前記材料試験の実行中に、前記減少度合が第１判定値以上となる第１判定条件が成立したときに、前記試験対象で生じる破断衝撃の前記伸び計への影響を低減するための衝撃対応処理を実行する衝撃対応部と
を備えることを特徴とする材料試験機。
【請求項２】
前記衝撃対応部は、前記材料試験の実行中に、前記伸び計により測定された前記伸び量の前記材料試験の開始時からの変化量が第２判定値以上となる第２判定条件が成立し、且つ、前記第２判定条件が成立した後に前記第１判定条件が成立したときに、前記衝撃対応処理を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の材料試験機。
【請求項３】
前記減少度合は、前記試験力測定器により測定された直近の前記試験力の前記最大試験力からの減少量である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の材料試験機。
【請求項４】
前記伸び計は、前記伸び量を測定するために前記試験対象を把持して前記試験対象と共に変位する試験対象把持部と、前記試験対象把持部により把持された前記試験対象を、使用者の手作業に依らずに前記試験対象把持部から解放する試験対象解放機構とを有し、
前記衝撃対応部は、前記衝撃対応処理として、前記試験対象把持部により把持された前記試験対象を、前記試験対象解放機構により前記試験対象把持部から解放する処理を行う
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の材料試験機。
【請求項５】
前記制御ユニットは、前記材料試験として、前記負荷機構により試験力として前記試験対象に引張力を付与する引張試験を実行し、
前記衝撃対応部は、前記衝撃対応処理として、前記負荷機構による前記試験対象の引張速度を低下させる処理を行う
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の材料試験機。
【請求項６】
試験対象に試験力を付与する負荷機構と、
前記試験力を測定する試験力測定器と、
前記試験力の付与に応じて変化する前記試験対象の伸び量を測定する伸び計と、
前記負荷機構により前記試験対象に前記試験力を付与した状態で、前記試験力測定器により前記試験力を繰り返し測定すると共に、前記伸び計により前記伸び量を繰り返し測定する材料試験を実行する制御ユニットと
を備える材料試験機の制御方法であって、
前記制御ユニットが、前記材料試験の実行中に、前記材料試験の開始時から前記試験力測定器により測定された前記試験力のうちの最大値である最大試験力を取得する最大試験力取得ステップと、
前記制御ユニットが、前記材料試験の実行中に、前記試験力測定器により測定された直近の前記試験力の前記最大試験力からの減少度合を算出する減少度合算出ステップと、
前記制御ユニットが、前記材料試験の実行中に、前記減少度合が第１判定値以上となる第１判定条件が成立したときに、前記試験対象で生じる破断衝撃の前記伸び計への影響を低減するための衝撃対応処理を実行する衝撃対応ステップと
を含むことを特徴とする材料試験機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料試験機、及び材料試験機の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
材料の力学的特性を評価するための引張試験を行う材料試験機は、試験片等の試験対象に負荷としての試験力を付与する負荷機構と、負荷機構を制御する制御ユニットと、試験対象に付与されている試験力を測定する試験力測定器と、試験力の付与に応じて変化する試験対象の伸び量を測定する伸び計とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−９６８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
材料試験機においては、試験対象が破断するまで測定を行うことができるが、試験対象の種類によっては、大きな破断衝撃が生じて伸び計が破損或いは故障してしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、伸び計の破損及び故障を防止するために、試験担当者が引張試験の進行状況を観察して、試験対象が破断する兆候を認識した時点で試験を終了する、または伸び計を試験対象から取り外す対応をとることが考えられる。しかし、この対応をとる場合、試験担当者は、試験を終了するまでの間ずっと試験対象を観察し続けなければならいので、試験担当者の負担が大きいという不都合がある。また、伸び計を、試験対象の破断衝撃に耐えうる構造として対処することも考えられるが、この場合は、伸び計の大型化と高コスト化を伴うという不都合がある。
さらに、試験対象の弾性領域を予め測定しておき、弾性領域が終了する時点で伸び計を試験対象から取り外す対応も考えられるが、この場合は、弾性領域を過ぎた塑性領域を対象とした測定ができないという不都合がある。
【０００６】
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、試験片に試験力を付与して材料試験を行う際に、試験担当者の負担増、及び伸び計の大型化と高コスト化を伴うことなく、伸び計の破損及び故障を回避することができる材料試験機、及び材料試験機の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、試験対象に試験力を付与する負荷機構と、前記試験力を測定する試験力測定器と、前記試験力の付与に応じて変化する前記試験対象の伸び量を測定する伸び計と、前記負荷機構により前記試験対象に前記試験力を付与した状態で、前記試験力測定器により前記試験力を繰り返し測定すると共に、前記伸び計により前記伸び量を繰り返し測定する材料試験を実行する制御ユニットとを備える材料試験機であって、前記制御ユニットは、前記材料試験の実行中に、前記材料試験の開始時から前記試験力測定器により測定された前記試験力のうちの最大値である最大試験力を取得する最大試験力取得部と、前記材料試験の実行中に、前記試験力測定器により測定された直近の前記試験力の前記最大試験力からの減少度合を算出する減少度合算出部と、前記材料試験の実行中に、前記減少度合が第１判定値以上となる第１判定条件が成立したときに、前記試験対象で生じる破断衝撃の前記伸び計への影響を低減するための衝撃対応処理を実行する衝撃対応部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記衝撃対応部は、前記材料試験の実行中に、前記伸び計により測定された前記伸び量の前記材料試験の開始時からの変化量が第２判定値以上となる第２判定条件が成立し、且つ、前記第２判定条件が成立した後に前記第１判定条件が成立したときに、前記衝撃対応処理を実行することを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明において、前記減少度合は、前記試験力測定器により測定された直近の前記試験力の前記最大試験力からの減少量であることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第１の発明から第３の発明のうちのいずれかにおいて、前記伸び計は、前記伸び量を測定するために前記試験対象を把持して前記試験対象と共に変位する試験対象把持部と、前記試験対象把持部により把持された前記試験対象を、使用者の手作業に依らずに前記試験対象把持部から解放する試験対象解放機構とを有し、前記衝撃対応部は、前記衝撃対応処理として、前記試験対象把持部により把持された前記試験対象を、前記試験対象解放機構により前記試験対象把持部から解放する処理を行うことを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、前記制御ユニットは、前記材料試験として、前記負荷機構により試験力として前記試験対象に引張力を付与する引張試験を実行し、前記衝撃対応部は、前記衝撃対応処理として、前記負荷機構による前記試験対象の引張速度を低下させる処理を行うことを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、試験対象に試験力を付与する負荷機構と、前記試験力を測定する試験力測定器と、前記試験力の付与に応じて変化する前記試験対象の伸び量を測定する伸び計と、前記負荷機構により前記試験対象に前記試験力を付与した状態で、前記試験力測定器により前記試験力を繰り返し測定すると共に、前記伸び計により前記伸び量を繰り返し測定する材料試験を実行する制御ユニットとを備える材料試験機の制御方法であって、前記制御ユニットが、前記材料試験の実行中に、前記材料試験の開始時から前記試験力測定器により測定された前記試験力のうちの最大値である最大試験力を取得する最大試験力取得ステップと、前記制御ユニットが、前記材料試験の実行中に、前記試験力測定器により測定された直近の前記試験力の前記最大試験力からの減少度合を算出する減少度合算出ステップと、前記制御ユニットが、前記材料試験の実行中に、前記減少度合が第１判定値以上となる第１判定条件が成立したときに、前記試験対象で生じる破断衝撃の前記伸び計への影響を低減するための衝撃対応処理を実行する衝撃対応ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、試験対象が弾性領域を過ぎて塑性領域に入り、試験対象の破断が近づいたことを、試験力測定器により測定された直近の試験力の材料試験開始時からの最大試験力からの減少度合によって、認識することができる。そして、減少度合が第１判定値以上になったときに、試験対象の破断が生じる前に、衝撃対応処理を実行することにより、試験対象が破断した際に生じる衝撃の伸び計への影響を低減することができる。これにより、試験担当者の負担増、及び伸び計の大型化と高コスト化を伴うことなく、伸び計の破損及び故障を回避することができる。
第２の発明によれば、伸び計により測定される伸び量の変化量により、試験対象が弾性領域から塑性領域に移行したことを認識することができる。そして、伸び量の変化量が第２判定値以上となる第２判定条件が成立し、且つ、第２判定条件が成立した後に第１判定条件が成立したことを判断することにより、試験片が弾性領域から塑性領域に移行する付近での試験力の減少を、試験片が破断する直前の兆候と誤認識することを防止することができる。
第３の発明によれば、試験対象に与えられている試験力が最大試験力からある程度減少した時点を、試験対象の破断が生じる兆候と判断して、伸び計の破損及び故障を防止することができる。
第４の発明によれば、試験対象解放機構により、試験対象を伸び計の試験対象把持部から解放することにより、試験対象が破断した際の衝撃が伸び計に伝達されないようにして、伸び計の破損及び故障を防止することができる。
第５の発明によれば、負荷機構による試験対象の引張速度を低下させることにより、試験対象が破断した際に生じる衝撃を低減させて、伸び計の破損及び故障を防止することができる。
第６の発明によれば、第６の発明の方法を材料試験機で実施することにより、第１の発明と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る材料試験機の構成を模式的に示す図である。
【図２】引張試験の実行処理のフローチャートである。
【図３】引張試験実行時の試験力及び試験片の伸び量の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［１．材料試験機の構成］
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る材料試験機１の構成を模式的に示す図である。
本実施形態の材料試験機１は、いわゆる引張試験機であり、引張りやせん断などの外力に対する耐久性などを決定する材料固有の機械的性質を試験する試験機である。
【００１６】
材料試験機１は、試験対象の材料である試験片ＴＰに負荷としての試験力を付与して引張試験を行う引張試験機本体２と、試験機本体２による引張試験動作を制御する制御ユニット５と、試験片ＴＰの伸び量を計測する伸び計６０とを備えている。伸び計６０は、試験片ＴＰの把持と解放を使用者の手作業に依らずに行う自動伸び計である。
【００１７】
伸び計６０は、試験片ＴＰを把持して、試験片ＴＰと共に変位する上アーム６１及び下アーム６２と、アームアクチュエータ６３とを備えている。アームアクチュエータ６３は、例えば電動モータであり、上アーム６１及び下アーム６２を上下方向に移動させる。上アーム６１及び下アーム６２の先端は開閉可能なＵ字形状となっており、アームアクチュエータ６３によって、開状態と閉状態とが切り替えられる。
【００１８】
引張試験の実行時には、アームアクチュエータ６３により、上アーム６１及び下アーム６２の先端部が閉状態とされて、上アーム６１及び下アーム６２により試験片ＴＰが把持される。引張試験の実行中は、アームアクチュエータ６３による上アーム６１及び下アーム６２の上下方向の保持が解除され、上アーム６１及び下アーム６２は、試験片ＴＰの伸びに応じて変位する。
【００１９】
一方、アームアクチュエータ６３により、上アーム６１及び下アーム６２の先端が開状態とされたときには、試験片ＴＰは上アーム６１及び下アーム６２から解放される。上アーム６１及び下アーム６２は、本発明の試験対象把持部に相当し、アームアクチュエータ６３により、試験片ＴＰを上アーム６１及び下アーム６２から解放する構成は、本発明の試験対象解放機構に相当する。
【００２０】
伸び計６０は、磁気誘導方式リニアセンサーにより試験片ＴＰの伸び量を測定し、試験片ＴＰが所定量伸びる毎に１つのパルスを生成する伸び量測定信号Ａ２を本体制御装置５０に出力する。なお、ストレーンゲージ式センサにより、試験片ＴＰの伸び量を測定する構成としてもよい。
【００２１】
［２．試験機本体の構成］
試験機本体２は、テーブル３０と、テーブル３０上に鉛直方向を向く状態で回転可能に立設された一対のねじ棹３１、３２と、これらのねじ棹３１、３２に沿って移動可能なクロスヘッド３３と、このクロスヘッド３３を移動させて試験片ＴＰに負荷を与える負荷機構４０と、ロードセル３６とを備えている。ロードセル３６は、試験片ＴＰに付与されている引張荷重である試験力を測定し、測定された試験力を示す試験力測定信号Ａ１を本体制御装置５０に出力するセンサである。ロードセル３６は本発明の試験力測定器に相当する。なお、ねじ棹を１本とする構成としてもよい。
【００２２】
一対のねじ棹３１、３２はボールねじから成り、クロスヘッド３３は、各ねじ棹３１，３２に対して図示を省略したナットを介して連結されている。負荷機構４０は、各ねじ棹３１、３２の下端部に連結されるウォーム減速機４１、４２と、各ウォーム減速機４１、４２に連結されるサーボモータ４３と、ロータリエンコーダ４４とを備えている。ロータリエンコーダ４４は、サーボモータ４３が所定角度回転する毎に１つのパルスを生成する回転測定信号をサーボアンプ５４に出力するセンサである。
【００２３】
負荷機構４０は、ウォーム減速機４１、４２を介して、一対のねじ棹３１、３２にサーボモータ４３の回転を伝達し、各ねじ棹３１、３２が同期して回転することにより、クロスヘッド３３がねじ棹３１、３２に沿って昇降する。
【００２４】
クロスヘッド３３には、試験片ＴＰの上端部を把持するための上つかみ具３４が付設され、テーブル３０には、試験片ＴＰの下端部を把持するための下つかみ具３５が付設されている。試験機本体２は、引張試験の際、試験片ＴＰの上端部を上つかみ具３４で把持すると共に、試験片ＴＰの下端部を下つかみ具３５で把持した状態で、制御ユニット５による制御により、クロスヘッド３３を上昇させることによって、試験片ＴＰに試験力を付与する。
【００２５】
［３．制御ユニットの構成］
制御ユニット５は、本体制御装置５０と外部制御装置１０とを備えている。本体制御装置５０は、試験機本体２の作動の制御と試験状況の測定を行う。外部制御装置１０は、本体制御装置５０との間で通信を行って、引張試験の試験条件の設定、引張試験の開始の指示、引張試験の進行状況の監視、及び測定データの表示と解析等を行う。
【００２６】
本体制御装置５０は、本体制御装置５０の全体的な作動を制御する本体制御部５１と、ロードセル３６から出力される試験力測定信号Ａ１を増幅するセンサアンプ５２と、伸び計６０から出力される伸び量測定信号Ａ２のパルス数をカウントするカウンタ５３と、サーボモータ４３に駆動電流を供給するサーボアンプ５４とを備えている。また、本体制御装置５０には、伸び計６０の上アーム６１及び下アーム６２の上下方向の移動と開閉等を指示するためのリモコン５５が接続されている。
【００２７】
本体制御部５１は、図示しないＣＰＵ、メモリ、インターフェース回路等により構成され、メモリに保存された本体制御装置５０用の制御プログラムを実行することによって、本体制御装置５０の作動を制御する。本体制御装置５０は、外部制御装置１０から送信される試験条件命令ＴＣｄ、試験開始命令ＴＳｃ、及び試験片解放命令ＲＬｃ等を受信する。
【００２８】
そして、本体制御部５１は、試験開始命令ＴＳｃを受信したときに、試験条件命令ＴＣｄに従って、試験機本体２による引張試験の動作の制御を実行する。試験条件命令ＴＣｄにより、原点調整、ストロークレンジ、引張速度等の試験条件が指定される。また、本体制御部５１は、試験片解放命令ＲＬｃを受信したときに、伸び計６０の上アーム６１及び下アーム６２の先端を開状態に制御して、試験片ＴＰを伸び計６０から解放する。
【００２９】
本体制御部５１は、センサアンプ５２により増幅された試験力測定信号Ａ１に基づいて、試験片ＴＰに付与されている試験力（以下、測定試験力Ｆｓと記す）を認識する。また、本体制御部５１は、カウンタ５３によりカウントされた伸び量測定信号Ａ２のパルス数に基づいて、引張試験開始時からの試験片ＴＰの上方向の変位（伸び量、以下、測定変位Ｘｓと記す）を認識する。そして、本体制御部５１は、測定試験力Ｆｓと測定変位Ｘｓを含む測定データＭｄを外部制御装置１０に送信する。
【００３０】
次に、外部制御装置１０は例えばＰＣ（Personal Computer）であり、ＣＰＵ２０、メモリ１１、表示器１２、入力部１３、及び図示しないインターフェース回路等により構成されている。ＣＰＵ２０は、メモリ１１に保存された引張試験に対応したアプリケーションプログラムを読み込んで実行することにより、引張試験管理部２１、最大試験力取得部２２、減少度合算出部２３、及び衝撃対応部２４として機能する。
【００３１】
なお、最大試験力取得部２２により実行される処理は、本発明の材料試験機の制御方法における最大試験力取得ステップにに相当し、減少度合算出部により実行される処理は、本発明の材料試験機の制御方法における減少度合算出ステップに相当する。また、衝撃対応部２４により実行される処理は、本発明の材料試験機の制御方法における衝撃対応ステップに相当する。
【００３２】
引張試験管理部２１は、使用者による入力部１３による操作によって設定される引張試験の実行条件を取得して、試験条件命令ＴＣｄを本体制御装置５０に送信する。引張試験管理部２１は、使用者による入力部１３による操作によって指示される引張試験の開始を受付けて、試験開始命令ＴＳｃを本体制御装置５０に送信する。引張試験管理部２１は、本体制御装置５０から送信される測定データＭｄを受信して、測定試験力Ｆｓと測定変位Ｘｓを認識する。引張試験管理部２１は、測定試験力Ｆｓと測定変位Ｘｓの変化等を示すモニタ画面を表示器１２に表示する。
【００３３】
最大試験力取得部２２は、引張試験開始からの測定試験力Ｆｓの最大値である最大試験力Ｆｍａｘを取得する。減少度合算出部２３は、引張試験の実行中に、直近の測定試験力Ｆｓについて、最大試験力Ｆｍａｘからの減少度合（変化量の一例に相当する）を算出する。本実施形態では、減少度合として、最大試験力Ｆｍａｘからの減少量ΔＦ＝Ｆｍａｘ−Ｆｓを用いる。衝撃対応部２４は、引張試験の実行中に減少度合ΔＦを監視し、減少度合ΔＦが第１判定値Ｆｔ以上になったときに、本体制御装置５０に試験片解放命令ＲＬｃを送信して、試験片ＴＰを伸び計６０から解放する衝撃対応処理を行う。最大試験力取得部２２、減少度合算出部２３、及び衝撃対応部２４による処理の詳細については後述する。
［４．試験片ＴＰの破断衝撃の影響を低減する処理］
図２及び図３を参照して、外部制御装置１０により実行される試験片ＴＰの破断衝撃の伸び計６０への影響を低減するための衝撃対応処理について説明する。図２は引張試験の実行処理のフローチャートである。図３は引張試験実行時の試験力及び試験片の伸び量の変化を示す図である。
【００３４】
図２のステップＳ１で、引張試験管理部２１は、試験開始命令ＴＳｃを本体制御装置５０に送信する。試験開始命令ＴＳｃを受信した本体制御装置５０は、試験機本体２の作動を制御して試験片ＴＰの引張試験を開始する。
【００３５】
続くステップＳ２〜Ｓ７の繰り返しループによる処理を、所定の制御周期毎に実行することにより、外部制御装置１０は、試験片ＴＰの状態を監視して、試験片ＴＰの破断が生じる前に衝撃対応処理を実行する。ステップＳ２で、外部制御装置１０は、本体制御装置５０から測定データＭｄを受信して、試験片ＴＰに付与されている試験力（引張力）の測定値である測定試験力Ｆｓと、材料試験開始からの上方向への試験片ＴＰの変位（伸び量）の測定値である測定変位Ｘｓとを認識する。
【００３６】
次のステップＳ３で、最大試験力取得部２２は、ステップＳ２で認識された直近の測定試験力Ｆｓが最大試験力Ｆｍａｘよりも大きいか否かを判断する。なお、最大試験力Ｆｍａｘの初期値は例えば０に設定される。そして、最大試験力取得部２２は、測定試験力Ｆｓが最大試験力Ｆｍａｘよりも大きいときはステップＳ４に処理を進め、測定試験力Ｆｓを新たな最大試験力Ｆｍａｘとする。一方、測定試験力Ｆｓが最大試験力Ｆｍａｘ以下であるときには、最大試験力取得部２２は、ステップＳ５に処理を進め、この場合は最大試験力Ｆｍａｘは更新されない。
【００３７】
続くステップＳ５で、衝撃対応部２４は、測定変位Ｘｓが第２判定値Ｘｔ以上である第２判定条件が成立しているか否かを判断する。第２判定値Ｘｔは、試験片ＴＰが弾性領域を過ぎて塑性領域に入ったことを判断するための判定値である。
【００３８】
ここで、図３は引張試験の実行中における測定試験力Ｆｓと測定変位Ｘｓの推移の例を、横軸を測定変位Ｘｓに設定し、縦軸を測定試験力Ｆｓに設定して示している。引張試験の開始時点（測定試験力Ｆｓ＝０、測定変位Ｘｓ＝０）から測定試験力Ｆｓと測定変位Ｘｓが次第に増加し、測定変位ＸｓがＸ１となったＰ１で、測定試験力Ｆｓが極大となって増加から減少に転じている。その後、測定変位ＸｓがＸ２となったＰ２で、測定試験力Ｆｓが極小となって減少から増加に転じている。
【００３９】
Ｐ１は試験片ＴＰが弾性領域から塑性領域に変わる際に応力値が最も高くなる上降伏点であり、Ｐ２は上降伏点を過ぎてから生じる応力が最も低くなる下降伏点である。第２判定値Ｘｔを、Ｐ２を過ぎたＰ３に対応したＸ３に設定することにより、Ｐ１付近における測定試験力Ｆｓの減少を、後述するステップＳ７における破断の兆候と誤認識することを避けることができる。
【００４０】
Ｐ４は測定試験力Ｆｓが最大となった状態であり、ステップＳ３及びＳ４の処理により、Ｐ４での測定試験力Ｆｓが最大試験力Ｆｍａｘとなる。Ｐ５は測定試験力Ｆｓが最大試験力ＦｍａｘからＦｔだけ減少した状況であり、その後、測定変位ＸｓがＸ６となったＰ６で試験片ＴＰが破断している。
【００４１】
図２のステップＳ６で、減少度合算出部２３は、最大試験力Ｆｍａｘからの測定試験力Ｆｓの減少量ΔＦ（＝Ｆｍａｘ−Ｆｓ）を、減少度合ΔＦとして算出する。続くステップＳ７で、衝撃対応部２４は、減少度合ΔＦが第１判定値Ｆｔ以上であるか否かを判断する。
【００４２】
ここで、図３に示したように、試験片ＴＰが破断するＰ６よりも前のＰ５の時点で、測定試験力Ｆｓが最大試験力Ｆｍａｘから第１判定値Ｆｔ以上減少している。そのため、減少度合ΔＦが第１判定値Ｆｔ以上になったＰ５の時点で、試験片ＴＰを伸び計６０の上アーム６１及び下アーム６２から解放することにより、その後、試験片ＴＰが破断したときに、破断衝撃が伸び計６０に伝達されることを回避できる。これにより、試験片ＴＰの破断衝撃によって、伸び計６０が破損或いは故障することを防止することができる。
【００４３】
そこで、衝撃対応部２４は、ステップＳ７で、減少度合ΔＦが第１判定値Ｆｔ以上である第１判定条件が成立しているか否かを判断する。そして、衝撃対応部２４は、第１判定条件が成立したときはステップＳ７に処理を進め、本体制御装置５０に試験片解放命令ＲＬｃを送信する。試験片解放命令ＲＬｃを受信した本体制御装置５０は、伸び計６０の上アーム６１及び下アーム６２の先端部を開状態として、試験片ＴＰを伸び計６０から解放する。
【００４４】
これにより、図３に示したＰ５の時点で、試験片ＴＰの破断衝撃が伸び計６０に伝達されない状態として、試験片ＴＰの破断衝撃により伸び計６０が破損或いは故障することを防止している。一方、ステップＳ７でΔＦが第２判定値よりも小さいときには、衝撃対応部２４はステップＳ２に処理を進め、この場合は測定が継続される。
【００４５】
［５．他の実施形態］
上記実施形態では、最大試験力Ｆｍａｘからの測定試験力Ｆｓの減少度合として、ΔＦ＝Ｆｍａｘ−Ｆｓを用いたが、減少度合はこれに限られず、最大試験力Ｆｍａｘからの減少の程度を判断できればよい。例えば、最大試験力Ｆｍａｘに対する測定試験力Ｆｓの割合Ｆｓ／Ｆｍａｘを用いてもよい。
【００４６】
上記実施形態では、図２のステップＳ５において、試験片ＴＰが弾性領域から塑性領域に切り替わる際の測定試験力Ｆｓの減少を、試験片ＴＰの破断の予兆として誤認識しないように、第２判定条件を判断したが、第２判定条件の判断を行わない場合にも、本発明の効果を得ることができる。この場合は、例えば、第１判定値Ｆｔを、試験片ＴＰが弾性領域から塑性領域に切り替わる際の測定試験力Ｆｓの減少幅よりも大きなるように設定して対応することができる。
【００４７】
上記実施形態では、負荷機構４０の駆動源としてサーボモータ４３を用いたが、油圧源等の他の駆動源を用いてもよい。
【００４８】
上記実施形態では、図１に示したように、本体制御装置５０と外部制御装置１０とにより構成される制御ユニット５を示したが、本体制御装置５０と外部制御装置１０を一体に構成してもよい。また、本体制御装置５０を、測定を行う測定装置と、試験機本体２の作動を制御する作動制御装置とに分けて構成してもよい。
【００４９】
上記実施形態では、本発明の衝撃対応処理として、上アーム６１及び下アーム６２の先端部を開状態として試験片ＴＰを伸び計６０から解放する処理を行ったが、衝撃対応処理はこれに限られず、試験片ＴＰの破断衝撃の伸び計６０への影響を低減する効果が得られる処理であればよい。例えば、衝撃対応処理として、試験機本体２による試験片ＴＰの引張速度を低下させる処理を行ってもよい。
【００５０】
上述実施形態において、図１に示した機能ブロックは、本願発明を理解容易にするために構成要素を主な処理内容に応じて分類して示した概略図であり、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。
【符号の説明】
【００５１】
１  材料試験機
２  試験機本体
５  制御ユニット
１０  外部制御装置
２０  ＣＰＵ
２１  引張試験管理部
２２  最大試験力取得部
２３  減少度合算出部
２４  衝撃対応部
３６  ロードセル（試験力測定器）
４４  ロータリエンコーダ
５０  本体制御装置
６０  伸び計
６１  上アーム
６２  下アーム
６３  アームアクチュエータ（試験対象解放機構）
ＴＰ  試験片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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