(57)【要約】【課題】  簡易な構成でありながら、容易に試験片の種類を識別することが可能なパレットを備えた材料試験機を提供する。【解決手段】  パレット４０は、ベース板４１とガイド板４２から成る。ベース板４１の長辺側の両端には、ネジ４６により一対のガイド板４２が固定されている。ガイド板４２は、パレット４０上に載置する試験片１０を位置決めするものであり、試験片１０のつかみ具による把持部分の幅に応じた対のものが用意されている。このパレット４０は、ベース板４１への一対のガイド板４２の取り付け位置を変更することで、長さの異なる２種類の試験片１０の位置決めに対応できるようになっている。ベース板４１の長辺側の一方には、貫通孔４８が穿設されている。この貫通孔４８は、長さの異なる２種類の試験片１０のうち一方の試験片１０を収納するときの位置に取り付けたガイド板４２により塞がれるものであり、これによってガイド板４２の取り付け位置の変更を識別する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷機構を備えた試験機本体と、複数の試験片を載置したパレットを搬送する搬送機と、前記試験片を前記パレットから前記試験機本体の所定の位置まで移載する移載機と、を備える材料試験機において、
前記パレットは、試験片を載置する位置を決める一対のガイド板と、このガイド板を取り付けるための取付部を複数箇所にもつベース板とからなり、
前記ガイド板の取り付け位置から前記試験片の種類を識別するための試験片識別手段を備える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、
前記試験片識別手段は、前記パレットの前記ベース板に形成された貫通孔を塞ぐ前記ガイド板の有無を検出するセンサであり、
前記センサは、前記搬送機によって搬送される前記パレットにおける前記貫通孔と対向する位置に配設される材料試験機。
【請求項３】
請求項２に記載の材料試験機において、
前記センサからの信号を受信する受信部を有する制御部を備え、
前記制御部は、前記センサからの検出信号の有無により、前記ガイド板の取り付け位置を認識し、前記ガイド板の取り付け位置に対応する前記試験片の種類を識別した後に、予め設定した試験条件での試験片の種類と前記試験片識別手段により識別した試験片の種類とを比較し、予め設定した試験条件での試験片の種類と前記試験片識別手段により識別した試験片の種類が異なるときには、前記試験片識別手段により識別した試験片の種類に応じた試験条件に変更して前記負荷機構を動作させる材料試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の試験片をパレットに載置して搬送する材料試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の試験片を自動的に連続試験する材料試験機は、自動機とも呼称され、試験片に試験力を与える試験を実行する試験機本体と、試験機本体に試験片を順次搬送する搬送機構と、を備えている。このような材料試験機では、複数の同一サイズの試験片が、パレットに収容された状態で試験機本体の近くまで搬送される（特許文献１、特許文献２および特許文献３参照）。
【０００３】
試験片を収容するパレットは、長方形の板状や皿状の形状を有し、パレットに置かれた試験片の種類等は、パレット表面に貼設したバーコードに記憶させている。そして、試験機本体は、バーコードリーダーで情報を読み取ることで、パレットに載置された試験片を判別し、試験片の種類に応じた試験を実行している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２５８１３４号公報
【特許文献２】特開２００４−３６１１２３号公報
【特許文献３】特開平１１−２７１１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パレットへのバーコードの貼設は、ユーザによる手作業であるため、バーコードの貼り間違いが起こる。例えば、試験機本体側に設定されている試験条件とバーコードから読み取った試験片の種類が一致しているにもかかわらず、実際の試験片が試験条件と合わない場合には、試験が失敗することになる。また、試験条件に合致しない試験片に対して負荷機構を駆動したときに、試験機本体側の安全機構が異常を検知して試験を中断することもある。このような人為的ミスによって、データ収集の失敗や試験の中断などが起きると、時間を浪費するばかりでなく、材料試験機の稼働効率も低下する。
【０００６】
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、簡易な構成でありながら、容易に試験片の種類を識別することが可能なパレットを備えた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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、負荷機構を備えた試験機本体と、複数の試験片を載置したパレットを搬送する搬送機と、前記試験片を前記パレットから前記試験機本体の所定の位置まで移載する移載機と、を備える材料試験機において、前記パレットは、試験片を載置する位置を決める一対のガイド板と、このガイド板を取り付けるための取付部を複数箇所にもつベース板とからなり、前記ガイド板の取り付け位置から前記試験片の種類を識別するための試験片識別手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の材料試験機において、前記試験片識別手段は、前記パレットの前記ベース板に形成された貫通孔を塞ぐ前記ガイド板の有無を検出するセンサであり、前記センサは、前記搬送機によって搬送される前記パレットにおける前記貫通孔と対向する位置に配設される。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の材料試験機において、前記センサからの信号を受信する受信部を有する制御部を備え、前記制御部は、前記センサからの検出信号の有無により、前記ガイド板の取り付け位置を認識し、前記ガイド板の取り付け位置に対応する前記試験片の種類を識別した後に、予め設定した試験条件での試験片の種類と前記試験片識別手段により識別した試験片の種類とを比較し、予め設定した試験条件での試験片の種類と前記試験片識別手段により識別した試験片の種類が異なるときには、前記試験片識別手段により識別した試験片の種類に応じた試験条件に変更して前記負荷機構を動作させる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１から請求項３に記載の発明によれば、ガイド板の取り付け位置から試験片の種類を識別するための試験片識別手段を備えることから、従来のように、バーコードを各パレットにユーザが手作業で貼付ける必要がないため、ユーザ側の手間を低減することができ、人為的ミスが生じることがない。このため、試験機本体側の設定と試験片の種類の不一致による試験の失敗や事故の発生を防止することが可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、制御部が認識した試験片の種類に応じて試験条件を変更することから、試験片の種類が異なるパレットが混入した場合でも、連続試験が可能となる。従来のバーコードの貼り間違いによる連続試験の不要な中断が起きなくなるため、装置の稼働効率も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明に係る材料試験機の概要図である。
【図２】この材料試験機の主要な制御系を示すブロック図である。
【図３】パレット４０の平面図である。
【図４】パレット４０の平面図である。
【図５】センサ５１によるガイド板４２の検出を説明する断面概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
この材料試験機は、試験機本体１１と、試験機本体１１の近くまで複数の試験片１０をパレット４０に載置した状態で搬送する搬送機５０と、搬送機５０により搬送されたパレット４０から試験機本体１１における試験空間に試験片１０を移載する移載機６０とを備える。試験機本体１１は、クロスヘッド１３と、基台１６と、この基台１６の左右に立設されたカバー１９とにより囲まれた試験空間に、試験片１０を配置して引張試験を実行するように構成されている。また、試験機本体１１には、装置全体を制御する制御部２３と、タッチパネルを備えた表示装置２４とが接続されている。
【００１５】
クロスヘッド１３には、試験片１０の上端部を把持する上つかみ具２１と試験片１０に与えられる試験力を検出するロードセル１４が配設されている。基台１６には、試験片１０の下端部を把持する下つかみ具２２が配設されている。
【００１６】
クロスヘッド１３の両端部には、カバー１９内に配置される一対のネジ棹と螺合するナット（図示せず）が配設されている。そして、一対のネジ棹が基台１６内に配設されたモータなどの駆動機構３０により同期して回転することで、クロスヘッド１３が昇降する。試験片１０の両端部を上つかみ具２１と下つかみ具２２に把持させた状態でクロスヘッド１３を上昇させることで、試験片１０に引張試験力が付与される。このときの試験力は、ロードセル１４により検出され、制御部２３に入力される。クロスヘッド１３と一対のネジ棹を同期して回転させる駆動機構３０は、この発明の負荷機構を構成する。
【００１７】
図２は、この材料試験機の主要な制御系を示すブロック図である。
【００１８】
制御部２３は、演算装置２５と、メモリ２６と、後述するセンサ５１の入力を受け付ける受信部２７とを備える。メモリ２６には、引張、曲げなどの試験の種別、試験片の種類に対応付けられた試験条件が記憶される。試験片の種類、および、それに対応する試験条件は、表示装置２４のタッチパネル機能を利用して入力される。
【００１９】
図３および図４は、パレット４０の平面図である。図３は、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｋ６２５１に規定されているゴムの引張試験に用いられるダンベル状３号形試験片を載置した状態を示し、図４は、同ダンベル状５号形試験片を載置した状態を示している。なお、図３および図４においては、各試験片を仮想線で示している。また、図５は、センサ５１によるガイド板４２の検出を説明する断面概要図である。図５（ａ）は、貫通孔４８がガイド板４２により塞がれた状態を示し、図５（ｂ）は、貫通孔４８がガイド板４２により塞がれていない状態を示す。
【００２０】
パレット４０は、ベース板４１とガイド板４２から成る。ベース板４１の試験片１０を載置する領域の中央には、矩形の開口部４５が複数設けられている。この開口部４５は、試験片１０の厚みを測定するための測寸機のアームの進入や、例えば、特許文献３に記載されているような密着性の強い材料の試験片１０をパレット４０との接触面から引き剥がす押し上げ機の押し上げ台の進入を可能とするために設けられている。なお、図１においては、材料試験機の主要構成のみを示しているが、パレット４０の搬送機５０の構成に測寸機や押し上げ機を追加する場合や、搬送機５０や移載機６０と独立して、測寸機や押し上げ機などが付属する場合がある。
【００２１】
ベース板４１の長辺側の両端付近にはガイド板４２を固定するためのネジ穴があけられており、一対のガイド板４２がネジ４６により固定されている。ガイド板４２は、パレット４０上に載置する試験片１０を位置決めするものである。このようなガイド板４２としては、試験片１０がダンベル形状であれば上つかみ具２１および下つかみ具２２による把持部分の幅に応じた形状のものが、試験片１０が板状であればその幅に応じた形状のものが用意されている。このガイド板４２は、６個の試験片１０を位置決めできるように構成されている。図３のガイド板４２と図４のガイド板４２とでは、ベース板４１の異なる位置のネジ穴にネジ４６を螺合させているため、ベース板４１への一対のガイド板４２の取り付け位置が異なっている。このように、このパレット４０では、ガイド板４２の取り付け位置を変更することで、長さの異なる２種類の試験片１０の位置決めに対応できるようになっている。すなわち、ダンベル状３号形試験片とダンベル状５号形試験片のいずれかの試験片１０を収納できるようになっている。なお、ダンベル状３号形試験片の長さが１００ｍｍ(ミリメートル)であるのに対し、ダンベル状５号形試験片の長さは１１５ｍｍである。なお、上記のベース板４１に対するガイド板４２の固定方法は、上記のようにネジ４６による締結ではなく、ベース板にあけた穴にガイド板４２に立てたピン状のものを差し込むようにしてもよい。そのようにすればガイド板４２の位置変更する場合の作業効率がよい。また、ベース板４１の長辺側の両端付近に開けたネジ穴または単なる穴が本発明におけるガイド板を取り付けるための取付部である。
【００２２】
ベース板４１の長辺側の一方には、貫通孔４８が穿設されている。この貫通孔４８は、ダンベル状５号形試験片を収納するときの位置に取り付けたガイド板４２により塞がれるものである。なお、貫通孔４８の形状は、円形に限定されない。搬送機５０によって搬送されるパレット４０における貫通孔４８と対向する位置には、この発明の試験片識別手段として機能するセンサ５１が配設されている。センサ５１は、搬送機５０におけるパレット４０の搬送を案内する搬送レール（図示せず）に支持されて配設される。このセンサ５１により、貫通孔４８がガイド板４２により塞がれているか否かが検出される。搬送レールに取り付けられたセンサ５１は、搬送レール上の位置であって、移載機６０が試験片１０を持ち上げる位置である移載位置にパレット４０が到達したときに、パレット４０の下側から貫通孔４８を塞ぐガイド板４２の有無を検出する（図５参照）。このように、ガイド板４２の取り付け位置から、パレット４０に収納されている試験片１０の種類が、ダンベル状３号形試験片とダンベル状５号形試験片のどちらであるのかを容易に判別できる。そして、センサ５１の検出信号は、制御部２３に送信される。
【００２３】
なお、パレット４０のベース板４１に形成された貫通孔４８を塞ぐガイド板４２の有無を検出するセンサ５１としては、非接触で物体を検出できる静電容量型の近接センサや、発光源（投光部）と反射光を受光する受光部を有する光電センサ等が採用できる。
【００２４】
このような構成の材料試験機において、パレット４０に載置されている試験片１０の種類の識別について、さらに説明する。
【００２５】
センサ５１が、受光部に一定量の光が入ってきたときに出力する反射型光電センサの場合、貫通孔４８がガイド板４２により塞がれているときには（図５（ａ）参照）、ガイド板４２で反射した光が受光部に入射する。このとき、受信部２７にセンサ５１からの入力信号があり、制御部２３はパレット４０にはダンベル状５号形試験片が収納されていると判断する。そして、制御部２３は、予め設定した試験条件での試験片の種類とセンサ５１により識別した試験片の種類とを比較する。予め設定した試験条件での試験片の種類とセンサ５１により識別した試験片の種類が異なるときには、制御部２３は、試験条件を変更し、駆動機構３０を動作させてダンベル状５号形試験片の長さに合った位置にクロスヘッド１３を移動させる。そして、移載機６０により試験機本体１１の所定の位置まで移載され、上つかみ具２１と下つかみ具２２により両端部を把持させた試験片１０に対し、ダンベル状５号試験片用の試験条件で引張試験を実行するように、試験機本体１１を制御する。
【００２６】
パレット４０に載置されていた試験片１０の試験が終わると、搬送機５０により空のパレット４０は排出され、次に試験すべき試験片１０を載置したパレット４０が搬送機５０により移載位置に搬入される。次のパレット４０が、貫通孔４８がガイド板４２により塞がれていなかったときには（図５（ｂ）参照）、受信部２７にセンサ５１からの入力信号がなく、制御部２３は、パレット４０にはダンベル状３号試験片が収納されていると判断する。制御部２３は、試験条件を変更し、駆動機構３０を動作させてダンベル状３号形試験片の長さに合った位置にクロスヘッド１３を移動させ、上つかみ具２１および下つかみ具２２により試験片１０の両端を把持させる。そして、ダンベル状３号試験片用の試験条件で引張試験を実行するように、試験機本体１１を制御する。
【００２７】
この材料試験機においては、パレット単位での試験片の種類を、従来のようにユーザが手作業でパレットに貼設するバーコードの読み取りに拠るのではなく、パレット４０のベース板４１に設けた貫通孔４８がガイド板４２により塞がれているか否かにより識別する。このように、この材料試験機では、バーコードとバーコードリーダーを必要としない簡易な構成で、試験片の種類の識別を行うことができる。このため、ユーザによるバーコードの貼付という手間を低減することができるとともに、貼り間違いという人為的ミスが起こることがない。さらには、試験片１０と試験条件とが不一致であるにもかかわらず、試験が実行されることを防止することができる。また、従来、試験機本体側に設定されている試験条件とバーコードから読み取った試験片の種類が不一致の場合に、試験機本体側では試験実行を禁止するなどの措置が取られている装置では、バーコードの貼り間違いによる連続試験の中断などがあった。しかし、そのような装置でパレット４０を使用したこの発明を適用すれば、連続試験の不要な中断が起きることがない。このため、装置の稼働効率も向上する。
【００２８】
また、上述の実施形態では、ダンベル状３号形試験片の試験を実施する場合とダンベル状５号形試験片の試験する場合のどちらでも同じパレットを使用することができるので、二種類のパレットを用意する必要がなく経済的である。また、どちらかの試験片を試験する場合にはその形状に合ったパレットを使う必要があることから、必然的にベース板４１に対するガイド板４２の取り付け位置を変更することになる。そうすると、あとは本発明装置が試験片の形状を判別してそれに合うように試験を進めるから、ユーザは制御装置に対して試験条件の変更などを入力する必要はない。したがって、ユーザの負担は軽減され試験条件の設定を間違えるなどの不具合を防ぐことができる。
【００２９】
なお、上述した実施形態ではゴムの引張試験用のダンベル状試験片を例に説明したが、これに限定されない。金属、プラスチックなどの板状試験片をパレット４０に収納して連続試験を行う場合にも、この発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１０    試験片
１１    試験機本体
１３    クロスヘッド
１４    ロードセル
１６    基台
１９    カバー
２１    上つかみ具
２２    下つかみ具
２３    制御部
２４    表示装置
２５    演算装置
２６    メモリ
２７    受信部
３０    駆動機構
４０    パレット
４１    ベース板
４２    ガイド板
４５    開口部
４６    ネジ
４８    貫通孔
５０    搬送機
５１    センサ
６０    移載機
【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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