(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験片に対して引張または圧縮試験を行うときに、試験片に与えられた試験力を表示する表示盤を有する試験力表示計を備える材料試験機において、
前記試験力表示計の前記表示盤には、複数のＬＥＤが配設されたＬＥＤ表示器を複数備えてなるデジタル表示部が複数配設され、
前記試験力表示計は、前記デジタル表示部ごとに前記ＬＥＤの発光時間を異ならせるＬＥＤ駆動制御を行うことにより、前記表示盤に複数配設されている前記デジタル表示部のうち現在の試験力値を表示するデジタル表示部の表示の明るさを、他のデジタル表示部の表示の明るさよりも明るくする制御手段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、
前記制御手段は、ハイサイドドライバおよびローサイドドライバを備え、前記ハイサイドドライバまたは前記ローサイドドライバにより、前記デジタル表示部ごとにＬＥＤ駆動制御を実行する材料試験機。
【請求項３】
請求項１に記載の材料試験機において、
前記ＬＥＤ表示器は７セグメントＬＥＤ表示器である材料試験機。
【請求項４】
請求項１に記載の材料試験機において、
前記ＬＥＤ表示器は、カソードコモン型７セグメントＬＥＤ表示器であり、
前記制御手段は、ハイサイドドライバおよびローサイドドライバを備え、前記ローサイドドライバにより、前記デジタル表示部ごとにＬＥＤ駆動制御を実行する材料試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、試験片に対して引張試験または圧縮試験を行う材料試験において、試験片に作用する試験力をデジタル表示する試験力表示計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、テーブルと、このテーブルに支柱を介して連結された上部クロスヘッドと、テーブルと上部クロスヘッドとを同期して昇降させるラムシリンダと、支柱に沿って昇降可能な下部クロスヘッドと、この下部クロスヘッドを昇降させる一対のネジ棹と、テーブルまたは上部クロスヘッドと下部クロスヘッドとの間に負荷される試験力を検出する力検出センサとを備える。
【０００３】
この材料試験機において引張試験を行う場合には、上部クロスヘッドに配設された上つかみ具と下部クロスヘッドに配設された下つかみ具により試験片の両端を把持した状態で、ラムシリンダの駆動により下部クロスヘッドに対して上部クロスヘッドを上昇させる。一方、この材料試験機において圧縮試験を行う場合には、下部クロスヘッドとテーブルとの間に試験片を配置した状態で、ラムシリンダの駆動により下部クロスヘッドに対してテーブルを上昇させる。
【０００４】
このような材料試験機においては、試験片に与えられている現在の試験力値を表示盤にアナログ指針と、試験片に与えられている現在の試験力値および最大試験力値を個々にデジタル表示する複数のデジタル表示部が設けられた試験力表示計が備えられている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１２７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されているような従来の試験力表示計のデジタル表示部は、７セグメントＬＥＤ表示器から構成されているが、現在の試験力値を表示するデジタル表示部と、最大試験力値を表示するデジタル表示部の大きさが同じであり、ＬＥＤの発光色も同色であるため、現在の試験力値と最大試験力値のどちらか一方を強調して表示することはできなかった。また、オペレータに注目させたい数値を表示するデジタル表示部を構成する７セグメントＬＥＤ表示器のサイズを大きくすることで、デジタル表示部において表示する数値を強調することもできるが、アナログ指針による表示も同時に行う表示盤にデジタル表示部を設けている試験力表示計では、表示盤上での７セグメントＬＥＤ表示器のサイズおよび配置にデザイン面からの制約がかかる場合もある。このため、７セグメントＬＥＤ表示器のサイズを大きくすることなくオペレータに注目を促したい数値を強調表示できることが求められていた。
【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、同じサイズの表示器を備える複数のデジタル表示部においても、オペレータに注目させたい内容を強調表示することが可能な試験力表示計を備える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、試験片に対して引張または圧縮試験を行うときに、試験片に与えられた試験力を表示する表示盤を有する試験力表示計を備える材料試験機において、前記試験力表示計の前記表示盤には、複数のＬＥＤが配設されたＬＥＤ表示器を複数備えてなるデジタル表示部が複数配設され、前記試験力表示計は、前記デジタル表示部ごとに前記ＬＥＤの発光時間を異ならせるＬＥＤ駆動制御を行うことにより、前記表示盤に複数配設されている前記デジタル表示部のうち現在の試験力値を表示するデジタル表示部の表示の明るさを、他のデジタル表示部の表示の明るさよりも明るくする制御手段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、前記制御手段は、ハイサイドドライバおよびローサイドドライバを備え、前記ハイサイドドライバまたは前記ローサイドドライバにより、前記デジタル表示部ごとにＬＥＤ駆動制御を実行する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ＬＥＤ表示器は７セグメントＬＥＤ表示器である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ＬＥＤ表示器は、カソードコモン型７セグメントＬＥＤ表示器であり、前記制御手段は、ハイサイドドライバおよびローサイドドライバを備え、前記ローサイドドライバにより、前記デジタル表示部ごとにＬＥＤ駆動制御を実行する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１から請求項５に記載の発明によれば、デジタル表示部ごとにＬＥＤの発光時間を異ならせる制御を行うＬＥＤ駆動制御を実行することにより、ＬＥＤの発光時間を長くしたデジタル表示部の表示の明るさを明るくすることができることから、デジタル表示部を構成するＬＥＤ表示器のサイズが同じであっても、オペレータの注意を惹きたいデジタル表示部の表示を他のデジタル表示部の表示よりも強調することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明に係る材料試験機の概要図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】試験力表示計４０の表示盤４２を示す図である。
【図４】ＬＥＤの駆動回路を示すブロック図である。
【図５】この発明の１の実施形態における試験力表示部４４およびピーク表示部４５での表示シーケンスを示す図である。
【図６】この発明の他の実施形態における試験力表示部４４およびピーク表示部４５での表示シーケンスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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り、図２はそのＡ−Ａ断面図である。
【００１５】
この材料試験機は、負荷機構を備えた試験機本体１と、試験力を表示するための試験力表示計４０と、内部に記憶装置としてのＲＡＭ、ＲＯＭ、演算装置としてのＣＰＵ等を備えるコンピュータから構成される材料試験機全体を制御するための制御部３５とを備える。
【００１６】
試験機本体１は、テーブル２１と、このテーブル２１に一対の支柱２２を介して連結された上部クロスヘッド２４と、テーブル２１と上部クロスヘッド２４とを同期して昇降させるラムシリンダ２５と、テーブル２１と上部クロスヘッド２４の間に昇降可能に配設された下部クロスヘッド２６と、この下部クロスヘッド２６の両端に設けられた図示しない回転駆動機構つきナットと螺合する一対のネジ棹２３と、を備える。なお、下部クロスヘッド２６は、図示しない電動モータもしくは油圧モータによりナットを回転させることにより昇降可能な構成となっている。
【００１７】
上部クロスヘッド２４には上つかみ具３１が配設されており、下部クロスヘッド２６には下つかみ具３２が配設されている。引張試験がなされる試験片１０は、これらの上つかみ具３１および下つかみ具３２によりその両端を把持される。また、下部クロスヘッド２６には圧盤２８が付設されており、圧縮試験がなされる試験片１１は、この圧盤２８とテーブル２１とによりその上下端部を押圧される。
【００１８】
ラムシリンダ２５は、シリンダ室２５ａに圧油を供給することによりラム２５ｂが伸長する構成を有する。そして、ラム２５ａが伸長することにより、テーブル２１、一対の支柱２２および上部クロスヘッド２４が同期して上昇する。このテーブル２１および上部クロスヘッド２４の上昇により、引張試験を行うときには上つかみ具３１および下つかみ具３２によりその両端を把持された試験片１０に引張荷重が付与され、圧縮試験を行うときには圧盤２８とテーブル２１との間に配置された試験片１１に圧縮荷重が付与される。このラムシリンダ２５の動作は、ラムシリンダ２５に圧油を供給する油圧源３８により駆動制御される。そして、この油圧源３８は、制御部３５により制御される。
【００１９】
このときの試験力は、圧力センサ３３により測定される。この測定値は、試験力表示計４０の制御回路４５を介して制御部３５に送信され、必要に応じ表示部３６に表示されるとともに、試験力表示計４０に表示される。また、このときのテーブル２１および上部クロスヘッド２４の移動量は、ストローク検出器３４により検出される。この検出値は、制御部３５に送信され、必要に応じ表示部３６に表示される。また、試験力表示計４０は、制御回路４５に接続されたスイッチ群からなる操作パネル４７を備え、表示範囲変更や指針のゼロ点合わせ等の操作をオペレータが手動で行うことが可能な構成となっている。
【００２０】
図３は、試験力表示計４０の表示盤４２の正面図である。図４は、ＬＥＤの駆動回路を示すブロック図である。
【００２１】
試験力表示計４０は、図３に示すように、現在の試験力値をアナログ表示する指針４１を備え、表示盤４２には５つの分割目盛表示部４３と、現在の試験力値をデジタル表示する試験力表示部４４と、最大試験力値をデジタル表示するピーク表示部４５とが配設されている。指針４１は、表示盤４２の中心に配設された軸（図示せず）を介して連結されたステッピングモータ（図示せず）の回転駆動により、試験力に対応する表示盤４２上の位置を指し示すように移動する。
【００２２】
各分割目盛表示部４３は、表示盤４２の円周に沿って表示盤４２の一周分（フルスケール）を５分割した位置に配置されている。各分割目盛表示部４３は、４個の７セグメントＬＥＤ表示器により構成されており、オペレータによる操作部３７もしくは操作パネル４７からの入力により選択された表示範囲に対応した数値を各々表示する。なお、７セグメントＬＥＤ表示器は、０〜９の数字およびＡ、ｂ、Ｃ、ｄ、Ｅ、Ｆ等の所定のアルファベットを表現可能な７個の発光領域と、小数点表示分１個の発光領域の計８個の領域に対して個々に発光部材であるＬＥＤを配設して１つのモジュールにしたものである。
【００２３】
試験力表示部４４およびピーク表示部４５は互いに同じ大きさであり、表示盤４２の指針４１を中心にして左右対称な位置に配設されている。そして、試験力表示部４４およびピーク表示部４５は、それぞれ、分割目盛表示部４３を構成する７セグメントＬＥＤ表示器よりも大きいサイズであり、発光色が同色である４個の７セグメントＬＥＤ表示器４６により構成されている。なお、試験力表示部４４およびピーク表示部４５の７セグメントＬＥＤ表示器４６の数は４個に限定されるものではない。
【００２４】
図４では、試験力表示部４４およびピーク表示部４５が備える７セグメントＬＥＤ表示器４６のＬＥＤの駆動回路を示している。なお、この駆動回路によりＬＥＤの点滅が制御される７セグメントＬＥＤ表示器４６は、ＬＥＤのカソード端子がまとめられたカソードコモン型７セグメントＬＥＤ表示器である。
【００２５】
この駆動回路は、駆動制御回路５１に接続されたハイサイドドライバ５２とローサイドドライバ５３とを備える。駆動制御回路５１は、試験力表示計４０の制御回路４５が受信した試験値に基づく信号を受け、ハイサイドドライバ５２およびローサイドドライバ５３に信号を出力する。
【００２６】
ハイサイドドライバ５２には、試験力表示部４４およびピーク表示部４５を構成する７セグメントＬＥＤ表示器４６に対応する８ビットパラレル伝送経路の一端が接続されている。８ビットパラレル伝送経路の他端は、７セグメントＬＥＤ表示器４６に配設された各ＬＥＤのアノード側に接続されている。そして、ハイサイドドライバ５２は、８ビットパラレル伝送経路を介して７セグメントＬＥＤ表示器４６に配設された８個のＬＥＤの発光のＯＮ／ＯＦＦをそれぞれ制御する。なお、この図４においては、８ビットパラレル伝送経路が、試験力表示部４４が備える７セグメントＬＥＤ表示器４６に対応する４レーン、および、そこから分岐してピーク表示部４５が備える７セグメントＬＥＤ表示器４６に対応する４レーン設けられている例を示している。
【００２７】
ローサイドドライバ５３には、試験力表示部４４およびピーク表示部４５に対応する２ビットコモン線の一端が接続されている。２ビットコモン線の他端は、試験力表示部４４およびピーク表示部４５を構成する各７セグメント表示器４６に配設された各ＬＥＤのカソード端子をまとめたカソードコモンに接続されている。そして、ローサイドドライバ５３は、２ビットコモン線を介して各７セグメントＬＥＤ表示器４６の全てのＬＥＤの発光時間、すなわちＯＮ時間とＯＦＦ時間の間隔を、試験力表示部４４ごとおよびピーク表示部４５ごとのデジタル表示部単位で制御する。なお、この図４においては、１本の２ビットコモン線が試験力表示部４４の４個の７セグメントＬＥＤ表示器４６に対して分岐して接続され、他の１本の２ビットコモン線がピーク表示部４５の４個の７セグメントＬＥＤ表示器４６に対して分岐して接続されている。
【００２８】
この図４に示すＬＥＤの駆動回路は、ハイサイドドライバ５２とローサイドドライバ５３が同時にＯＮとなった場合にＬＥＤが点灯するものである。そして、この駆動回路では、ローサイドドライバ５３と各デジタル表示部（試験力表示部４４およびピーク表示部４５）とを連結する配線の数が、各デジタル表示部に対して１本であることから、ローサイドドライバ５３と各デジタル表示部との間の配線等を簡易なものにできるとともに、デジタル表示部ごとにＬＥＤの発光時間を異ならせることが可能な構成となっている。
【００２９】
図５は、この発明の第１実施形態における試験力表示部４４およびピーク表示部４５での表示シーケンスを示す図である。図５では、試験力表示部４４およびピーク表示部４５を、１つの７セグメントＬＥＤ表示器を１つの升目とした４桁の数値を表示するものとして表している。そして、図５の紙面左側の列には試験力表示部４４の現在値表示を、紙面右側の列にはピーク表示部４５の最大試験力表示を、各行は上から順に時間の経過による表示の変化を示している。
【００３０】
この実施形態では、図５に示すように、試験力表示部４４とピーク表示部４５の表示を一定の間隔で交互に点滅させている。たとえば、図５の１行を１００μ秒とすると、８００μ秒の間に試験力表示部４４ではＬＥＤの点灯・点灯・消灯・消灯が２回繰り返され、ピーク表示部４５ではＬＥＤの消灯・消灯・点灯・消灯が２回繰り返されている。このように、この例では、試験力表示部４４の各７セグメントＬＥＤ表示器４６に配設されたＬＥＤを点灯させている時間、すなわち、発光時間を、ピーク表示部４５の各７セグメントＬＥＤ表示器４６に配設されたＬＥＤの発光時間の２倍となるようにしている。このような構成のデジタル表示部においては、所定の期間内におけるＬＥＤ等の発光部材の発光時間が長ければ、表示がオペレータに明るく視認され、発光時間が短くなり消灯時間が長くなれば、表示がオペレータに暗く視認される。このため、図５に示す表示シーケンスでは、ピーク表示部４５の表示「５６７８」よりもＬＥＤの発光時間の長い試験力表示部４４の表示「１２３４」の方が明るくなり強調される。すなわち、この実施形態では、デジタル表示部ごとにＬＥＤの発光時間を異ならせることで、オペレータの注意を惹きたい数値等を表示するデジタル表示部の表示を他の表示部よりも明るくし、そのデジタル表示部の表示を強調している。
【００３１】
図６は、この発明の他の実施形態における試験力表示部４４およびピーク表示部４５での表示シーケンスを示す図である。図５と同様に、図６の紙面左側の列には試験力表示部４４の現在値表示、紙面右側の列にはピーク表示部４５の最大試験力表示を、各行は上から順に時間の経過による表示の変化を示している。
【００３２】
この実施形態では、図６に示すように、試験力表示部４４の４個の７セグメントＬＥＤ表示器４６のうち３桁目に相当する７セグメントＬＥＤ表示器４６に配設されたＬＥＤの発光時間のみを、試験力表示部４４の他の３個の７セグメントＬＥＤ表示器４６およびピーク表示部４５の各７セグメントＬＥＤ表示器４６に配設されたＬＥＤの発光時間の２倍となるようにしている。このため、この表示シーケンスでは、試験力表示部４４の表示「２」のみが明るく強調される。この実施形態では、７セグメントＬＥＤ表示器４６ごとにＬＥＤの発光時間を異ならせることで、１つのデジタル表示部の中でも特にオペレータの注意を惹きたい数値等のみを明るくし、強調することが可能となる。なお、図６に示すように７セグメントＬＥＤ表示器４６ごとにＬＥＤの発光時間を異ならせるには、図４におけるＬＥＤの駆動回路において、ローサイドドライバ５３と各デジタル表示部とを連結する配線を、ＬＥＤの発光時間を違えたい７セグメントＬＥＤ表示器４６に対応する本数とする変形が適宜行われる。
【００３３】
上述した実施形態では、デジタル表示部が備える表示器としてカソードコモン型７セグメントＬＥＤ表示器を用いているが、アノードコモン型７セグメントＬＥＤ表示器を用いても良い。また、上述した実施形態では、ローサイドドライバによりＬＥＤの発光時間を制御していたが、これをハイサイドドライバで行うようにしてもよい。なお、図４のＬＥＤの駆動回路の配線は、ＬＥＤ等の発光部材の発光時間を制御するドライバの選択や、表示器として採用するモジュールの型等に応じて適宜変形される。
【００３４】
さらに、デジタル表示部が備える表示器は７セグメントＬＥＤ表示器に限定されるものではなく、１６セグメントＬＥＤ表示器やドットマトリックスＬＥＤ表示器を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  試験片
１１  試験片
２１  テーブル
２２  支柱
２３  ネジ棹
２４  上部クロスヘッド
２５  ラムシリンダ
２６  下部クロスヘッド
２７  モータ
２８  圧盤
３１  上つかみ具
３２  下つかみ具
３３  圧力センサ
３５  制御部
３６  表示部
３７  操作部
３８  油圧源
４０  試験力表示計
４１  指針
４２  表示盤
４３  分割目盛表示部
４４  試験力表示部
４５  ピーク表示部
４６  ７セグメントＬＥＤ表示器
５１  駆動制御回路
５２  ハイサイドドライバ
５３  ローサイドドライバ
【図１】
0005582089.tif 000002
【図２】
0005582089.tif 000003
【図３】
0005582089.tif 000004
【図４】
0005582089.tif 000005
【図５】
0005582089.tif 000006
【図６】
0005582089.tif 000007