(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の調整ネジを操作することにより、試験片を把持するつかみ具の軸心を調整する軸心調整装置を備えた材料試験機であって、
試験片に負荷を加える負荷手段と、
試験片の異なる複数の高さごとに貼設される複数の歪みゲージと、
前記複数の歪みゲージからの信号を記録する計測手段と、
前記計測手段からの信号に基づいて、試験片の歪み方向と歪み量を複数の高さごとに算出する演算手段と、
前記演算手段により算出された複数の高さごとの歪み方向と歪み量に基づいて、前記複数の調整ネジによる軸心調整方向と対応する方向を座標軸とする座標図に、試験片の高さごとの軸心位置を位置マークとして表示する位置表示手段と、
前記位置マークの座標図上の位置に基づいて選択された、オペレータが行うべき軸心調整操作を案内する案内表示手段と、
前記案内表示手段により表示された軸心調整操作が実行されるならば前記位置表示手段により表示された前記位置マークの動く方向を、前記案内表示手段により表示される軸心調整操作と連動させて、前記位置マークに付加して表示する方向表示手段と、
を備えたことを特徴とする材料試験機。
【請求項２】
請求項１に記載の材料試験機において、
前記案内表示手段は、前記複数の調整ネジの配置を図形表示するとともに、オペレータが操作すべき調整ネジに対して「緩める」または「締める」を表す図形をさらに表示する材料試験機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の材料試験機において、
前記案内表示手段は、前記軸心調整装置における調整ネジの操作案内メッセージを表示する材料試験機。
【請求項４】
請求項２に記載の材料試験機において、
前記調整ネジは、つかみ具の水平方向の位置を調整するための水平調整ネジと、つかみ具の角度を調整するための角度調整ネジであり、
前記案内表示手段は、オペレータが行うべき軸心調整操作が、水平調整ネジの操作である場合には、複数の水平調整ネジの配置を図形表示し、角度調整ネジの操作である場合には、複数の角度調整ネジの配置を図形表示する材料試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、試験片を把持するつかみ具の軸心を調整するための軸心調整装置を備える材料試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような材料試験機は、上つかみ具および下つかみ具によりその両端を把持した試験片に対して負荷を与えながら、ロードセルと変位検出器によりそのときの試験力と変位とを測定することにより、試験片の試験力−変位特性や、Ｓ−Ｎ線図を求める構成となっている。このような材料試験機においては、上つかみ具と下つかみ具との軸心が整合していないと、正確な材料試験を実行することができない。このため、このような材料試験機においては、上つかみ具と下つかみ具との軸心を調整するための軸心調整装置が配設されている。
【０００３】
また、このような軸心調整の操作を容易化するため、例えば、試験片に取り付けた複数の歪みゲージの検出値に基づいて試験片の軸心の偏心率を演算した結果を表示手段に図形表示する材料試験機が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６４−３１０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、オペレータが軸心調整を行う場合には、現在の軸心のずれの程度を的確に把握し、その状況に応じた調整操作を確実に実行する必要がある。特に、繰返し回数が１０４以下の低サイクル疲労試験と呼ばれる材料試験では、上つかみ具と下つかみ具との軸心のずれが試験データの精度や信頼性に及ぼす影響が大きくなるため、精度の高い軸心調整が要求される。このため、このような精度の高い軸心調整は、オペレータにとって精度を出すために比較的長い時間が費やされる困難な作業となっている。
【０００６】
また、軸心を調整するための軸心調整装置には、複数の軸心調整用のネジが配設されている。オペレータは、モニタ等に表示された軸心調整に関する情報を見ながら、これらのネジを締めたり緩めたりすることで軸心調整を行っている。ところが、従来のこれらモニタ等に表示される内容としては、例えば、試験片の歪みゲージ取り付け高さにおける現在の軸心位置等を図形表示する程度のもので、どのネジをどのように調整すると、軸心がどの方向に動くのかなどを、オペレータに伝えることが出来るものではなかった。このため、オペレータが操作したネジが、操作すべきネジと違っていた場合や、オペレータがネジを締めるべきところを逆に緩めてしまったなどの間違った操作を行った場合に、その間違いに気づくのが遅れる傾向にあった。オペレータが、このような間違いに気づくのに遅れると、軸心のずれをより拡大させることになり、さらに軸心調整に長い時間を費やすことにもなっていた。
【０００７】
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、オペレータの軸心調整時の誤操作を防止するとともに、軸心調整操作を容易に行うことが可能な材料試験機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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、複数の調整ネジを操作することにより、試験片を把持するつかみ具の軸心を調整する軸心調整装置を備えた材料試験機であって、試験片に負荷を加える負荷手段と、試験片の異なる複数の高さごとに貼設される複数の歪みゲージと、前記複数の歪みゲージからの信号を記録する計測手段と、前記計測手段からの信号に基づいて、試験片の歪み方向と歪み量を複数の高さごとに算出する演算手段と、前記演算手段により算出された複数の高さごとの歪み方向と歪み量に基づいて、前記複数の調整ネジによる軸心調整方向と対応する方向を座標軸とする座標図に、試験片の高さごとの軸心位置を位置マークとして表示する位置表示手段と、前記位置マークの座標図上の位置に基づいて選択された、オペレータが行うべき軸心調整操作を案内する案内表示手段と、前記案内表示手段により表示された軸心調整操作が実行されるならば前記位置表示手段により表示された前記位置マークの動く方向を、前記案内表示手段により表示される軸心調整操作と連動させて、前記位置マークに付加して表示する方向表示手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記案内表示手段は、前記複数の調整ネジの配置を図形表示するとともに、オペレータが操作すべき調整ネジに対して「緩める」または「締める」を表す図形をさらに表示する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記案内表示手段は、前記軸心調整装置における調整ネジの操作案内メッセージを表示する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記調整ネジは、つかみ具の水平方向の位置を調整するための水平調整ネジと、つかみ具の角度を調整するための角度調整ネジであり、前記案内表示手段は、オペレータが行うべき軸心調整操作が、水平調整ネジの操作である場合には、複数の水平調整ネジの配置を図形表示し、角度調整ネジの操作である場合には、複数の角度調整ネジの配置を図形表示する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、複数の調整ネジによる軸心調整方向と対応する方向を座標軸とする座標図に、試験片の高さごとの軸心位置を位置マークとして表示する位置表示手段と、位置マークの座標図上の位置に基づいて選択された、オペレータが行うべき軸心調整操作を案内する案内表示手段と、案内表示手段により表示された軸心調整操作が実行されるならば前記位置表示手段により表示された前記位置マークの動く方向を、案内表示手段により表示される軸心調整操作と連動させて、位置マークに付加して表示する方向表示手段と、を備えることにより、オペレータは、案内表示手段に示された操作すべき調整ネジとオペレータが実際に操作している調整ネジが一致していることを認識することができ、調整ネジの誤操作を防止することができる。また、オペレータが誤った操作を行ったとしても、方向表示手段により位置マークに付加して表示された位置マークの動く方向と、オペレータの実際の操作により位置マークが動いた方向の違いを容易に把握できることから、オペレータが軸心調整操作の間違いにすぐに気づくことができる。このため、オペレータは、軸心調整操作に無駄な時間を費やすことなく、オペレータは軸心調整操作を容易に行うことができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、案内表示手段は、複数の調整ネジの配置を図形表示するとともに、オペレータが操作すべき調整ネジに対して「緩める」または「締める」を表す図形をさらに表示することから、オペレータは、操作すべき調整ネジの操作間違いに、より容易に気づくことができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、案内表示手段は、軸心調整装置における調整ネジの操作案内メッセージを表示することから、オペレータは、操作案内メッセージに従って軸心調整操作の手順を確認しながら、軸心調整操作をより容易に行うことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、案内表示手段は、オペレータが行うべき軸心調整操作が、水平調整ネジの操作である場合には、複数の水平調整ネジの配置を図形表示し、角度調整ネジの操作である場合には、複数の角度調整ネジの配置を図形表示することから、オペレータが、水平調整ネジと角度調整ネジを間違って操作することを防止することがでる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明に係る材料試験機の概要図である。
【図２】軸心調整装置１３の概要図である。
【図３】軸心調整装置１３における角度調整用カラー部材１３４付近の平面概要図である。
【図４】軸心調整装置１３における位置調整用カラー部材１３５付近の平面概要図である。
【図５】テスト用試験片１０ａの歪みを測定する様子を示す概要図である。
【図６】テスト用試験片１０ａにおける歪みゲージ６１の貼設位置を示す説明図である。
【図７】制御部６４を構成する要素のうち、本願発明を実行するための主要部を示すブロック図である。
【図８】軸心のずれとそれに対応する軸心調整装置１３の調整操作を示す表示例である。
【図９】軸心のずれとそれに対応する軸心調整装置１３の調整操作を示す表示例である。
【図１０】位置マークＭ１、Ｍ２の座標図８１上の位置関係とオペレータが行うべきネジ操作とを対応付けるテーブルである。
【図１１】座標図８１における位置マークの表示と、位置マークが動く方向を示す矢印の付加状態を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る材料試験機の概要図である。
【００１８】
この材料試験機は、基台１６と、この基台１６上に立設された左右一対のねじ棹１７と、左右一対のねじ棹１７と螺合するナット部を備え、ねじ棹１７に対して昇降するクロスヘッド２３とを備える。クロスヘッド２３には、上つかみ具１１が、軸心調整装置１３を介して付設されている。また、基台１６には下つかみ具１２が、ロードセル１５を介して付設されている。試験片１０は、その両端をこれらの上つかみ具１１および下つかみ具１２により把持される。
【００１９】
一対のねじ棹１７の下端部には、各々、同期ベルト２２と係合する同期プーリー２１が配設されている。また、この同期ベルト２２は、モータ１８の駆動により回転する同期プーリー１９とも係合している。このため、一対のねじ棹１７は、モータ１８の駆動により同期して回転する。そして、一対のねじ棹１７が同期して回転することにより、クロスヘッド２３は、一対のねじ棹１７の軸心方向に昇降する。
【００２０】
試験片１０に負荷される試験力は、ロードセル１５により検出される。また、試験片１０の上下の標点間の変位量は、変位計１４により検出される。ロードセル１５および変位計１４からの信号は図示しない制御回路に入力される。この制御回路は、ロードセル１５および変位計１４からの信号に基づいて、モータ１８の駆動制御信号を作成する。これにより、モータ１８の回転が制御され、引張や圧縮等の各種材料試験が行われる。
【００２１】
図２は、軸心調整装置１３の概要図である。
【００２２】
この軸心調整装置１３は、クロスヘッド２３と上つかみ具１１との間に介在されるものであり、クロスヘッド２３と上つかみ具１１とを連結する連結軸１３１と、この連結軸１３１の中央部に固定された枠部材１３９と、枠部材１３９の内部で連結軸１３１の外周部に配設され、クロスヘッド２３に固定された角度調整用カラー部材１３４と、枠部材１３９の内部で連結軸１３１の外周部に配設され、上つかみ具１１に固定された位置調整用カラー部材１３５とを備える。
【００２３】
連結軸１３１は、角度調整用カラー部材１３４、枠部材１３９および位置調整用カラー部材１３５を貫通するとともに、連結軸１３１の上端部は取付板１３２と螺合しており、連結軸１３１の下端部は上つかみ具１１と螺合している。また、取付板１３２は、一組のジャッキボルト１３３を介してクロスヘッド２３と連結されている。このため、一組のジャッキボルト１３３を利用して取付板１３２をクロスヘッド２３に対して上方に移動させることにより、上つかみ具１１を所定の力でクロスヘッド２３に対して締結することができる。
【００２４】
枠部材１３９は、連結軸１３１に螺合して固定された支持部１３７と、連結軸１３１の周囲を囲う矩形状の枠部１３６とから構成される。支持部１３７の上面には、半球状の凸部１３８が形成されており、角度調整用カラー部材１３４の下面にはこの凸部１３８と対応する形状を有する半球状の凹部が形成されている。また、支持部１３７の下面は平面状となっており、平面状の位置調整用カラー部材１３５の上面と当接している。
【００２５】
図３は、軸心調整装置１３における角度調整用カラー部材１３４付近の平面概要図である。
【００２６】
この角度調整用カラー部材１３４は、平面視において矩形状の形状を有し、その外周面は、枠部材１３９における枠部１３６と螺合する４本のネジ１４１、１４２、１４３、１４４の先端部と当接している。このため、４本のネジ１４１、１４２、１４３、１４４を調整することにより、枠部材１３９を連結軸１３１とともに傾斜させて上つかみ具１１の角度を調整することが可能となる。すなわち、４本のネジ１４１、１４２、１４３、１４４のうち、互いに対向する２本のネジの一方を緩め一方を締めた状態で、枠部材１３９の半球状の凸部１３８を角度調整用カラー部材１３４の半球状の凹部に沿って移動させることにより、枠部材１３９を連結軸１３１とともに傾斜させることが可能となる。そして、この連結軸１３１の傾斜に伴って、上つかみ具１１が傾斜する。
【００２７】
図４は、軸心調整装置１３における位置調整用カラー部材１３５付近の平面概要図である。
【００２８】
この位置調整用カラー部材１３５は、平面視において矩形状の形状を有し、その外周面は、枠部材１３９における枠部１３６と螺合する４本のネジ１５１、１５２、１５３、１５４の先端部と当接している。このため、４本のネジ１５１、１５２、１５３、１５４を調整することにより、枠部材１３９を連結軸１３１とともに移動させて上つかみ具１１の水平方向の位置を調整することが可能となる。すなわち、４本のネジ１５１、１５２、１５３、１５４のうち、互いに対向する２本のネジの一方を緩め一方を締めた状態で、枠部材１３９を位置調整用カラー部材１３５の上面に沿って移動させることにより、枠部材１３９を連結軸１３１とともに位置調整用カラー部材１３５に対して相対的に移動させることが可能となる。そして、この連結軸１３１の相対的な移動に伴って、上つかみ具１１が移動する。
【００２９】
上述したように、この軸心調整装置１３においては、角度調整ネジとして機能する４本のネジ１４１、１４２、１４３、１４４、および、水平調整ネジとして機能する４本のネジ１５１、１５２、１５３、１５４に相当するネジを調整することにより、連結軸１３１の水平方向の位置および角度の調整が可能となっている。すなわち、上つかみ具１１の水平方向の位置を調整する水平調整、および、角度を調整する角度調整を行うことにより、上つかみ具１１と下つかみ具１２の負荷軸、すなわち軸心の調整が可能となっている。
【００３０】
図５は、テスト用試験片１０ａの歪みを測定する様子を示す概要図である。図６は、テスト用試験片１０ａにおける歪みゲージ６１の貼設位置を示す説明図である。
【００３１】
上つかみ具１１と下つかみ具１２との軸心の歪み方向と歪み量は、歪みゲージ６１を貼設したテスト用試験片１０ａを、上つかみ具１１と下つかみ具１２に把持させた状態と、その状態でさらに軽い負荷（例えば２０Ｎ程度）をテスト用試験片１０ａに与えた状態とで計測される。歪みゲージ６１は、図６に示すように、テスト用試験片１０ａの上・下の異なる高さに各４個、合計８個貼設される。
【００３２】
図５に示すように、テスト用試験片１０ａに貼設された歪みゲージ６１は、計測手段であるデータロガー６２に接続される。データロガー６２は、歪みゲージ６１の検出値を記録し、その結果を保存する計測機器である。この実施形態では、同一高さの歪みゲージ６１ごとにデータロガー６２を各１台備えている。
【００３３】
各データロガー６２は、記憶装置であるＲＯＭ，ＲＡＭ等および演算装置であるＣＰＵ等を備えるコンピュータ等によって構成される制御部６４に接続される。そして、制御部６４には、表示手段であるディスプレイ６３が接続されている。制御部６４内では、各データロガー６２から送信された歪みゲージ６１の検出値に基づいて、テスト用試験片１０ａの上・下の高さごとの歪み方向と歪み量が算出され、オペレータに対して提供する軸心調整に必要な情報をディスプレイ６３に表示するための表示制御が実行される。
【００３４】
次に、歪み方向と歪み量の算出方法の一例を説明する。まず、データロガー６２により記録され制御部６４に送られた各歪みゲージ６１の検出値から、各歪みゲージ６１の位置ごとの歪み（Ｇ１〜Ｇ８）が計算される。図６に示すように、歪みゲージ６１は同一高さにおいて等間隔に４つ貼設されていることから、その高さの負荷軸に略直交する面において、向かい合う２個の歪みゲージ６１間を結ぶ対角線が直交することになる。その直交する対角線のそれぞれをＸ軸方向およびＹ軸方向と規定して、上位置のＸ軸方向の歪み＝（Ｇ１−Ｇ３）／２および上位置のＹ軸方向の歪み＝（Ｇ２−Ｇ４）／２から、上の高さでの負荷軸に略直交する面における歪み方向と歪み量を表す（上Ｘ，上Ｙ）座標を求める。同様に、下位置のＸ軸方向の歪み＝（Ｇ５−Ｇ７）／２および下位置のＹ軸方向の歪み＝（Ｇ６−Ｇ８）／２から、下の高さでの負荷軸に略直交する面における（下Ｘ，下Ｙ）座標を求める。なお、座標原点は、上・下の高さにおける面と負荷軸が交わる点としている。
【００３５】
また、この実施形態では、角度調整のときのＸ軸は、上述した軸心調整装置１３において互いに対向するネジ１４１とネジ１４２とを結ぶ線と略同一であり、水平調整のときのＸ軸は、上述した軸心調整装置１３において互いに対向するネジ１５１とネジ１５２とを結ぶ線と略同一である。また、角度調整のときのＹ軸は、上述した軸心調整装置１３において互いに対向するネジ１４３とネジ１４４とを結ぶ線略同一であり、水平調整のときのＹ軸は、上述した軸心調整装置１３において互いに対向するネジ１５３とネジ１５４とを結ぶ線と略同一である。なお、Ｘ軸およびＹ軸の歪みを表す数値の単位は、マイクロストレイン（με）である。歪みは、単位長さ当たりの変形量で表されるため無次元量であるが、歪み計測に関する技術分野では、歪みを表す単位として慣習的にストレイン（ε：ｓｔｒａｉｎ）が使用されている。このため、この実施形態においても歪みの数値の単位としてストレインを用いている。そして、上述した算出方法により求められた上の高さの座標（上Ｘ，上Ｙ）、下の高さの座標（下Ｘ，下Ｙ）は、上・下の高さごとの試験片の軸心位置として後述する座標図８１にプロットされる。
【００３６】
図７は、制御部６４を構成する要素のうち、本願発明を実行するための主要部を示すブロック図である。
【００３７】
この制御部６４は、オペレータに対して提供する軸心調整に必要な情報をディスプレイ６３に表示するための表示制御部６５と、後述する座標図８１上の位置マークの位置とオペレータが行うべき軸心調整のネジ操作とを対応付けるテーブルを格納する記憶部７４とを備える。そして、表示制御部６５には、複数の調整ネジによる軸心調整方向と対応する方向を座標軸とする座標図８１に、試験片の高さごとの軸心位置を位置マークとして表示する位置表示部７１と、位置マークの座標図８１上の位置に基づいて選択された、オペレータが行うべき軸心調整操作を案内する案内表示部７２と、案内表示部７２により表示された軸心調整操作が実行されるならば位置表示部７１により表示された位置マークの動く方向を、案内表示部７２により表示される軸心調整操作と連動させて、位置マークに付加して表示する方向表示部７３と、が備えられる。
【００３８】
図８および図９は、軸心のずれとそれに対応する軸心調整装置１３の調整操作を示す表示例である。図８は、オペレータが水平調整ネジを操作して水平方向の位置を調整する水平調整を行うときの表示例であり、図９は、オペレータが角度調整ネジを操作して角度を調整する角度調整を行うときの表示例である。また、図１０は、記憶部７４に格納されている位置マークＭ１、Ｍ２の座標図８１上の位置関係とオペレータが行うべきネジ操作とを対応付けるテーブルである。
【００３９】
図８に示す表示例では、２次元的に表した座標図８１と、軸心調整装置１３を模式的に表した調整ネジの正面配置図８３と水平調整ネジの平面配置図８４が表示されるとともに、操作メッセージ表示部７３に具体的なネジの操作メッセージが表示されている。
【００４０】
座標図８１には、テスト用試験片１０ａの上・下の高さでの軸心位置を示す位置マークＭ１、Ｍ２がそれぞれ黒丸で表示される。この座標図８１におけるＸ軸とＹ軸は、上述した歪み方向と歪み量の算出方法におけるＸ軸、Ｙ軸に対応している。上述したように、Ｘ軸とＹ軸は、軸心調整装置１３の各ネジのうち互いに対向する位置にあるネジ間を結ぶ線と略同一である。また、軸心調整における調整操作は、互いに対向する２本のネジの一方を緩め一方を締めことにより軸心調整装置１３の枠部材１３９を移動させるネジ操作である。従って、座標図８１は、対向する位置にあるネジを操作して軸心調整装置１３の枠部材１３９を動かす方向、すなわち、軸心調整における調整方向を座標軸とした座標図である。
【００４１】
座標図８１への位置マークの表示は、歪み方向と歪み量の算出方法により得られた（Ｘ，Ｙ）座標の値をもとに、図７に示す位置表示部７１により行われる。オペレータは、このような２次元的表示により、座標図８１の位置マークの原点からのずれ、すなわちテスト用試験片１０ａの上・下位置の軸心のずれを把握することができる。なお、座標図８１の原点を中心に半径５０マイクロストレインの円を破線で示しているが、これは、軸心調整の閾値を示している。この閾値を示す円内に位置マークＭ１、Ｍ２があれば、軸心はほぼ合っているものとして、材料試験を行うことが可能となっている。
【００４２】
調整ネジの正面配置図８３におけるＡ、Ｃの文字は、調整ネジの正面配置図８３の破線の上側が角度調整を行うネジの正面配置であり、破線の下側が水平調整を行うネジの正面配置であることを示すものである。水平調整ネジの平面配置図８４のＣの文字も、同様に、水平調整を行うネジの平面配置であることを示すものである。
【００４３】
水平調整ネジの平面配置図８４のＸ軸とＹ軸は、座標図８１における座標軸との対応を示している。水平調整ネジの平面配置図８４の０、９０、１８０、２７０は、それぞれ図４に示す、水平調整ネジであるネジ１５４、１５１、１５３、１５２に相当する。
【００４４】
調整ネジの正面配置図８３および水平調整ネジの平面配置図８４には、操作すべき調整ネジに、操作を案内するための矢印が付加される。矢印がネジに向かっている場合は「締める」、矢印の起点がネジである場合は「緩める」を意味する。この矢印の表示は、図７に示す案内表示部７２により行われる。
【００４５】
操作メッセージ表示部８２には、具体的なネジ操作を案内する操作メッセージが表示される。操作メッセージの内容は、軸心のずれの度合い、すなわち、座標図８１上の位置マークの位置の状態と対応させた水平調整テーブルおよび角度調整テーブル（図１０参照）に記録され、制御部６４内の記憶部７４に格納されている。操作メッセージ表示部８２への操作メッセージの表示は、上述した矢印の表示と同様に、図７に示す案内表示部７２により行われる。
【００４６】
この表示例では、座標図８１に、上の高さでの位置マークＭ１と下の高さでの位置マークＭ２を同じ黒丸で示しているが、Ｙ軸において正側にあるのが上の高さの位置マークＭ１であり、負側にあるのが下の高さの位置マークＭ２である。このような上・下の高さの位置マークＭ１、Ｍ２の位置関係は、図１０（ａ）に示す水平調整テーブルの状態「上Ｙが下Ｙより正側」に該当する。このため、このときに行うべき操作「Ｃ０を緩め、Ｃ１８０を締めてください。」がオペレータに案内すべき内容として選択される。
【００４７】
オペレータが行うべき操作が選択されると、案内表示部７２が矢印を付すべきネジと、ネジに付される矢印の方向も定まることになる。そして、案内表示部７２は、調整ネジの正面配置図８３と水平調整ネジの平面配置図８４のＣ０に「緩める」を意味する矢印を付加するとともに、水平調整ネジの平面配置図８４のＣ１８０に「緩める」を意味する矢印を付加する。さらに、案内表示部７２は、選択された操作「Ｃ０を緩め、Ｃ１８０を締めてください。」を、「水平調整をします。」の文字列とともにネジ操作を案内する操作メッセージとして、操作メッセージ表示部８２に表示する。
【００４８】
また、座標図８１に黒丸で表示された位置マークＭ１，Ｍ２には、案内表示部７２によるネジ操作の案内表示に従った操作が実行されるならば、位置マークが軸心調整により動く方向を示す矢印が付加される。この位置マークが動く方向を示す矢印は、図７に示す方向表示部７３により、案内表示部７２によるネジ操作の案内表示と連動して行われる。なお、この表示例の、操作メッセージ表示部８２に示された「水平調整をします。Ｃ０を緩め、Ｃ１８０を締めてください。」は、座標図８１の上・下の高さにおける位置マークのＹ軸方向の互いの位置を近づけるためのネジ操作である。このため、各位置マークには、Ｙ軸に平行な互いに向き合う矢印が付加されている。
【００４９】
図９に示す表示例では、図８に示す表示例と同様に、２次元的に表した座標図８１と、軸心調整装置１３を模式的に表した調整ネジの正面配置図８３が表示されるとともに、操作メッセージ表示部７３に具体的なネジの操作メッセージが表示されている。また、図９に示す表示例は、図８に示す表示例の操作メッセージ表示部８２等の表示に従った水平調整が行われた後に、角度調整を行う状態となっている。このため、図８において水平調整ネジの平面配置図８４が表示されていた位置に、角度調整ネジの平面配置図８５が表示され、角度調整を行うネジの平面配置図であることを示すＡの文字も表示されている。この角度調整ネジの平面配置図８５の０、９０、１８０、２７０は、それぞれ図３に示す、角度調整ネジであるネジ１４４、１４１、１４３、１４２に相当する。
【００５０】
この表示例では、軸心の水平調整が行われたことにより、座標図８１に黒丸で示す上・下の高さの位置マークＭ１、Ｍ２は、いずれも図８の座標図８１の位置マークＭ１と位置マークＭ２の中間点付近に位置している。これは図８に示す水平調整前の位置マークＭ１と位置マークＭ２の位置関係から見れば、図１０（ｂ）に示す角度調整テーブルの状態「（上Ｘ＋下Ｘ）／２が正側」に該当する。このため、このときに行うべき操作「Ａ２７０を緩め、Ａ９０を締めてください。」がオペレータに案内すべき内容として選択される。
【００５１】
オペレータが行うべき操作が選択されると、案内表示部７２が矢印を付すべきネジと、ネジに付される矢印の方向が定まることから、案内表示部７２は、調整ネジの正面配置図８３と水平調整ネジの平面配置図８５のＡ２７０に「緩める」を意味する矢印を付加するとともに、Ａ９０に「緩める」を意味する矢印を付加する。さらに、案内表示部７２は、選択された操作「Ａ２７０を緩め、Ａ９０を締めてください。」を、「角度調整をします。」の文字列とともにネジ操作を案内する操作メッセージとして、操作メッセージ表示部８２に表示する。
【００５２】
また、座標図８１に黒丸で表示された位置マークには、図７に示す方向表示部７３により、位置マークが軸心調整により動く方向を示す矢印が付加される。この表示例の、操作メッセージ表示部８２に示された操作「角度調整をします。Ａ２７０を緩め、Ａ９０を締めてください。」は、位置マークをＹ軸と重なる位置、すなわちＸ＝０に近づけるためネジ操作である。このため、各位置マークには、Ｘ軸に平行なＹ軸に向く矢印が付加されている。なお、図９の表示例では、角度調整を行う前の位置マークＭ１、Ｍ２が、いずれも閾値の円内にあることから、オペレータは、角度調整のネジ操作を省略して、材料試験を行うこともできる。
【００５３】
図８および図９の表示例のように、案内表示部７２によるネジ操作の案内表示に対応させて位置マークが動く方向を表示すると、オペレータが水平調整ネジの平面配置図８４や操作メッセージ表示部８２に表示された案内どおりのネジ操作を行わなかった場合には、位置マークは矢印で示された方向とは違う方向に動くため、オペレータは座標図８１の表示を見ることで、容易に自身の操作ミスに気づくことができる。なお、図８および図９に示す表示例に、位置マークＭ１、Ｍ２等の（Ｘ，Ｙ）座標の具体的な数値等を同時に表示させ、より軸心調整に必要とされる情報の表示を充実させるようにしてもよい。
【００５４】
次に、軸心調整の操作と方向表示部７３による位置マークへの矢印の付加動作等について、さらに詳細に説明する。図１１は、座標図８１における位置マークの表示と、位置マークが動く方向を示す矢印の付加状態を模式的に示す説明図であり、軸心調整の操作順序に沿って変化する座標図８１の表示遷移をＤ１０１〜Ｄ１０５に示すものである。なお、この図１１においては、上の高さの位置マークＭ１を白丸、下の高さの位置マークＭ２を黒丸、上・下の高さの位置マークが重なった状態の位置マークＭ３をハチング付の丸で示している。
【００５５】
まず、位置表示部７１により、座標図８１に、先に説明した演算方法により求めた、上の高さの座標（上Ｘ，上Ｙ）、下の高さの座標（下Ｘ，下Ｙ）に、位置マークＭ１、Ｍ２が表示される（Ｄ１０１）。軸心調整は、上の高さの位置マークＭ１と下の高さの位置マークＭ２の両方が負荷軸と合っている状態を目指して行われるものであるため、位置マークＭ１と位置マークＭ２の両方を座標軸８１の原点（０，０）に近づけることを目標としている。
【００５６】
軸心調整における水平調整は、座標図８１上において、位置マークＭ１と位置マークＭ２の中間座標｛（上Ｘ＋下Ｘ）／２，（上Ｙ＋下Ｙ）／２｝を目標点として、位置マークＭ１、Ｍ２を重ね合わせる調整である。これは、オペレータが図４に示すネジ１５１、１５２、１５３、１５４を操作することにより実行される。
【００５７】
一方、軸心調整における角度調整は、座標図８１上において、位置マークＭ１と位置マークＭ２の中間座標｛（上Ｘ＋下Ｘ）／２，（上Ｙ＋下Ｙ）／２｝を、さらに座標図８１の原点に近づける調整である。これは、オペレータが図３に示すネジ１４１、１４２、１４３、１４５を操作することにより実行される。
【００５８】
なお、座標図８１のＸ軸とＹ軸は、軸心調整装置１３の各ネジのうち互いに対向する位置にあるネジ間を結ぶ線と略同一であるため、対向する位置にあるネジを操作すると、位置マークはＸ軸と平行な方向またはＹ軸と平行な方向のいずれかに移動することになる。よって、水平調整および角度調整のいずれにおいても、基本的には目標となる位置に対して、Ｘ軸方向に動かす操作と、Ｙ軸方向に動かす操作とを別個に行うことになる。
【００５９】
この実施形態では、軸心調整は、各位置マークの水平調整でのＹ軸方向への移動操作、水平調整でのＸ軸方向への移動操作、角度調整でのＹ軸方向への移動操作、角度調整でのＸ軸方向への移動操作、の順で行うよう予め決められており、上の高さの位置マークＭ１と下の高さの位置マークＭ２の位置関係から、各操作の内容が図１０に示す各テーブルから選びだされる。そして、案内表示部７２は、この操作順序に従って具体的なネジ操作をディスプレイ６３に案内表示している。なお、オペレータはディスプレイ６３の表示を見ながら順次、軸心調整の操作を行うが、オペレータが軸心調整のためネジを操作している間も、歪みゲージ６１からのデータはデータロガー６２により計測および記録がされており、座標図８１には、位置表示部７２によりリアルタイム座標が表示される。
【００６０】
図１１のＤ１０１で表示された上の高さの位置マークＭ１と下の高さの位置マークＭ２の位置関係は、図１０に示す水平調整テーブルの「上Ｙが下Ｙより正側」、「上Ｘが下Ｘより負側」の状態、および、角度調整テーブルの「（上Ｙ＋下Ｙ）／２が正側」、「（上Ｘ＋下Ｘ）／２が正側」の状態に該当する。このため、各状態に対応する操作として「Ｃ０を緩め、Ｃ１８０を締めてください。」（水平調整でのＹ軸方向への移動操作）、「Ｃ９０を緩めＣ２７０を締めてください。」（水平調整でのＸ軸方向への移動操作）、「Ａ０を緩め、Ａ１８０を締めてください。」（角度調整でのＹ軸方向への移動操作）、「Ａ２７０を緩め、Ａ９０を締めてください。」（角度調整でのＸ軸方向への移動操作）が選択され、この順に操作案内が案内表示部７２により表示されることになる。
【００６１】
案内表示部７２により、図１０（ａ）に示す水平調整テーブルから選び出された水平調整でのＹ軸方向への移動操作の案内表示がされる。これと同時に、方向表示部７３は、操作「Ｃ０を緩め、Ｃ１８０を締めてください。」が実行されるならば、位置マークＭ１と位置マークＭ２がそれぞれ動く位置（Ｄ１０２に破線で示す位置）に向かう矢印を、各位置マークＭ１，Ｍ２に付加する。
【００６２】
水平調整でのＹ軸方向への移動操作が実行され、各位置マークＭ１、Ｍ２がＤ１０２に破線丸で示した位置まで移動すると、案内表示部７２は、水平調整でのＸ軸方向への移動操作を案内表示する。これと同時に、方向表示部７３は、操作「Ｃ９０を緩めＣ２７０を締めてください。」が実行されるならば、位置マークＭ１と位置マークＭ２がそれぞれ動く位置（Ｄ１０３に破線丸で示す位置）に向かう矢印を、各位置マークＭ１、Ｍ２に付加する。オペレータにより案内された操作が実行されれば、位置マークＭ１と位置マークＭ２はその中間位置（Ｄ１０４の位置マークＭ３に相当する位置）でおおよそ重なり、水平調整は終了する。
【００６３】
水平調整後に、案内表示部７２は、図１０（ｂ）に示す角度調整テーブルから選び出された、角度調整でのＹ軸方向への移動操作を案内表示する。これと同時に、方向表示部７３は、操作「Ａ０を緩め、Ａ１８０を締めてください。」が実行されるならば、位置マークＭ３が動く位置（Ｄ１０４に破線丸で示す位置）に向かう矢印を、位置マークＭ３に付加する。
【００６４】
角度調整でのＹ軸方向への移動操作が実行され、移動後の位置マークＭ３の表示が行われると、案内表示部７２は、角度調整でのＸ軸方向への移動操作を案内表示する。これと同時に、方向表示部７３は、操作「Ａ２７０を緩め、Ａ９０を締めてください。」が実行されるならば、位置マークＭ３が動く位置（Ｄ１０５に破線丸で示す原点位置）に向かう矢印を、位置マークＭ３に付加する。案内表示部７２により案内された操作をオペレータが実行すれば、位置マークＭ３はその座標の原点位置に移動し、角度調整は終了し、軸心調整も終了する。
【００６５】
なお、図１１のＤ１０４、Ｄ１０５では、説明の便宜上、上・下の高さの位置マークが重なった状態の位置マークＭ３を１つの位置マークとして表現しているが、方向表示部７３が付加する矢印は、上の高さの位置マークＭ１と下の高さの位置マークＭ２のそれぞれに付加されるものである。よって、位置マークＭ３に付加された矢印は、位置マークＭ１と位置マークＭ２にそれぞれ付加された矢印が重なったものである。また、位置マークＭ１、Ｍ２のいずれもが、完全に原点と一致する必要はなく、上・下の高さの軸心のずれがいずれも閾値内となれば、ほぼ軸心調整はできたものと判断して、オペレータは軸心調整の操作を終了し、材料試験を実行することができる。
【００６６】
この実施形態では、位置マークＭ１、Ｍ２に位置マークが動く方向を示す矢印が付加されているため、オペレータは、表示を見ながら操作を行うことで、軸心調整の方向性がオペレータにとって理解しやすいものとなっている。矢印と違う方向に位置マークが移動した場合には、操作案内で示されたネジとは違うネジを操作したか、あるいは、ネジの「締める」、「緩める」を逆に行ったか等、何らかの操作ミスにオペレータが容易に気づくことができる。
【００６７】
なお、上述した実施形態では、テスト用試験片１０ａの上・下の高さに歪みゲージ６１を貼設しているが、歪みゲージ６１を貼設する高さはこれに限定されるものではない。さらに、テスト用試験片１０ａの形状や、テスト用試験片１０ａの同一高さにおける歪みゲージ６１の数も、この実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６８】
１０      試験片
１０ａ    テスト用試験片
１１      上つかみ具
１２      下つかみ具
１３      軸心調整装置
１４      変位計
１５      ロードセル
１７      ねじ棹
１８      モータ
２３      クロスヘッド
６１      歪みゲージ
６２      データロガー
６３      ディスプレイ
６４      制御部
６５      表示制御部
７１      位置表示部
７２      案内表示部
７３      方向表示部
７４      記憶部
８１      座標図
８２      操作メッセージ表示部
８３      調整ネジの正面配置図
８４      水平調整ネジの平面配置図
８５      角度調整ネジの平面配置図
１３１      連結軸
１３２      取付板
１３３      ジャッキボルト
１３４      角度調整用カラー部材
１３５      位置調整用カラー部材
１３６      枠部
１３７      支持部
１３８      凸部
１３９      枠部材
１４１      ネジ
１４２      ネジ
１４３      ネジ
１４４      ネジ
１５１      ネジ
１５２      ネジ
１５３      ネジ
１５４      ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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