(57)【要約】  本発明は、ビデオ式伸び計による引張または類似の試験用の、試験体上にあるビデオ標的のパッド印刷に関する。パッド印刷機１０は、種々の改良点を含み、例えばパッドの間隔を変更する空気圧式ピストンと、インクピックアップと印刷との間において間隔を変更してそれにより特定のクリシェまたは印刷板１６に対して一連の印刷が可能になるパッド支持部３６、３８と、比例する標的距離の自動的計算と、印刷パッド４０、４２をパッド搬送部３６、３８に固定するための機械的突起部および磁性板とを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
引張試験のために標的を試験体に印刷する装置であって、
凹部を有する印刷板と、
前記凹部へのインクの供給源と、
第一の位置および第二の位置を有する印刷パッドであって、前記第一の位置において前記凹部からインクを引き上げ、前記第二の位置において前記インクを用いて前記試験体のビデオ標的を印刷する印刷パッドと、
前記印刷パッド間の距離を自動的に変更する機構と、
を備えた、標的印刷装置。
【請求項２】
前記機構は、パッド搬送部と軌道部とを含み、前記印刷パッドのそれぞれは、それぞれのパッド搬送部上に取付けられ、前記パッド搬送部は、前記軌道部に移動可能に取付けられ、前記パッド搬送部の前記軌道部に沿った動作は、前記印刷パッドの間の距離を変更する、請求項１に記載の標的印刷装置。
【請求項３】
前記機構は、前記パッド搬送部を前記軌道部において動作させるモータを含む、請求項２に記載の標的印刷装置。
【請求項４】
前記機構は、空気圧式の構成部品を備える、請求項２に記載の標的印刷装置。
【請求項５】
前記パッド搬送部は、それぞれのピストンの動作に対応して動作する、請求項２に記載の標的印刷装置。
【請求項６】
前記それぞれのピストンは、ソレノイドに対応して動作する、請求項５に記載の標的印刷装置。
【請求項７】
前記ソレノイドは、電気入力によって作動する、請求項６に記載の標的印刷装置。
【請求項８】
引張試験のために標的を試験体に印刷する装置であって、
凹部を有する印刷板と、
前記凹部へのインクの供給源と、
第一の位置および第二の位置を有する印刷パッドであって、前記第一の位置において前記印刷パッド間の第一の間隔を開けて前記凹部からインクを引き上げ、前記第二の位置において前記印刷パッド間の第二の間隔を開けて前記インクを用いて前記試験体のビデオ標的を印刷する印刷パッドと、
前記第一の位置における前記第一の間隔と前記第二の位置における前記第二の間隔との間において前記印刷パッド間の距離を変更する機構と、
を備えた、標的印刷装置。
【請求項９】
前記機構は、パッド搬送部と軌道部とを含み、前記印刷パッドのそれぞれは、それぞれのパッド搬送部に取付けられ、前記パッド搬送部は、前記軌道部に移動可能に取付けられ、前記パッド搬送部の前記軌道部に沿った動作は、前記印刷パッド間の距離を変更する、請求項８に記載の標的印刷装置。
【請求項１０】
前記機構は、前記パッド搬送部を前記軌道部において動作させるモータを含む、請求項９に記載の標的印刷装置。
【請求項１１】
前記機構は、空気圧式の構成部品を備える、請求項９に記載の標的印刷装置。
【請求項１２】
前記パッド搬送部は、それぞれのピストンの動作に対応して動作する、請求項９に記載の標的印刷装置。
【請求項１３】
前記それぞれのピストンは、ソレノイドに対応して動作する、請求項１２に記載の標的印刷装置。
【請求項１４】
前記ソレノイドは、電気入力によって作動する、請求項１３に記載の標的印刷装置。
【請求項１５】
引張試験のために標的を試験体に印刷する装置であって、
凹部を有する印刷板と、
前記凹部へのインクの供給源と、
第一の位置および第二の位置を有する印刷パッドであって、前記第一の位置において前記印刷パッド間の第一の間隔を開けて前記凹部からインクを引き上げ、前記第二の位置において前記印刷パッド間の第二の間隔を開けて前記インクを用いて前記試験体のビデオ標的を印刷する印刷パッドと、
前記試験体のパラメータに基づく前記第二の距離を自動的に計算し、第一の間隔と第二の間隔との間において前記印刷パッド間の距離を変更する機構と、
を備えた、標的印刷装置。
【請求項１６】
前記パラメータは、前記試験体の断面積である、請求項１５に記載の標的印刷装置。
【請求項１７】
前記機構は、前記試験体の前記断面積の平方根に関する方程式を用いて、前記第二の距離を計算する、請求項１６に記載の標的印刷装置。
【請求項１８】
前記試験体の前記断面積の平方根に比例するよう前記第二の距離を計算する、請求項１６に記載の標的印刷装置。
【請求項１９】
引張試験のために標的を試験体に印刷する装置であって、
凹部を有する印刷板と、
前記凹部へのインクの供給源と、
それぞれの印刷パッドが取付けられたパッド搬送部であって、第一の位置および第二の位置を有し、前記第一の位置において前記凹部からインクを引き上げ、前記第二の位置において前記インクを用いて前記試験体のビデオ標的を印刷する印刷パッドと、を備え、
前記印刷パッドは磁気作用によって前記パッド搬送装置に固定されている、標的印刷装置。
【請求項２０】
前記印刷パッドは、少なくとも一つの前記パッド搬送部の突起部により前記パッド搬送部に固定されている、請求項１９に記載の標的印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオ式伸び計または同様の機器により、ビデオ標的を歪み測定用の試料に配置するパッド印刷機の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオ式伸び計は、米国特許出願第１０／６８３０７２号、発明の名称「試料試験」、出願日２００３年１０月１０日、および米国特許出願第１１／４１０６８６号、発明の名称「試料試験」、出願日２００６年４月２４日に開示されている。これらの機器は、試験される試料の応力／歪み曲線を生成する。試験を受けている試料の線形変形の割合に基づいて計算される歪みを測定するために、ビデオ標的、例えば２つのドットが試料に配置される。ビデオ式伸び計は、試験時に標的間の距離における変化を測定し、それにより歪みを計算するビデオ方式を使用する。試験に先立って標的の断面積が計算され、標的に掛けられた力が記録されているので、結果として生じる応力を、従来の応力／歪み曲線を生成するよう、歪みに相互に関係づけることができる。
【０００３】
しかしながら、従来技術において、ビデオ標的の生成には課題があった。ビデオ標的を付けるために手作業によるマーキングペンの使用は均一な結果を得られない課題がある。同様に、ドットを供給するよう穿孔された裏側粘着性のペーパの使用は、以下の点で課題があった。ドットは、湾曲したまたは平坦以外の試験体に対して適切に粘着しない可能性がある。また、ドットは、損傷をいくらかの試験体に与える可能性がある相当な作動力を必要とする可能性がある。ドットは、ドットの剛性が試料の剛性を不自然に高める可能性があるので、薄膜の試験結果に干渉する可能性がある。また、試験体が伸びて、ドットが試験体に均等に付着せず、それにより歪み測定に干渉する可能性がある。さらに、ドットが試験時に試験体から、特に試験体が破壊された時に飛ぶ可能性がある。伸び計の視線の内部にあるドットが、誤った試験結果の原因となる可能性がある。少なくともそのような誤りのあるドットは、試験範囲に散乱する場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため、本発明の目的は、歪み測定用の試験体上にあるビデオ標的のマーキングに係る改良を提供することである。
【０００５】
本目的および他の目的は、歪み試験用の試験体上にビデオ標的を生成するためのパッド印刷機器を提供することによって達成される。さらに、そのような改良は、パッドの間隔を自動的に変更してそれによりビデオ標的の間隔を変更するために空気圧式ピストンをパッド支持部に設け、インクピックアップとインク塗布部との間の間隔を変更してそれによりパッド印刷機の印刷板（すなわちクリシェ）におけるインク窪みの単一の間隔に対して異なったビデオ標的の間隔を与えるパッド支持部を設け、自動的に標点距離を計算し、印刷パッドを固定するためにスナップ−イン方式による磁石の構造を設けることによって達成される。
【０００６】
本発明のさらなる目的および利点は、以下の記述および添付の図面により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、ビデオ標的を含む試料の応力／歪み試験を実行するビデオ式伸び計の斜視図である。
【図２】図２は、ビデオ標的を有する典型的な試験体の平面図である。
【図３】図３は、本発明に係るパッド印刷機器の第一実施形態の斜視図である。
【図４】図４は、本発明に係るパッド印刷機器の第二実施形態の斜視図である。
【図５】図５は、本発明に係るパッド印刷機用のクリシェまたは印刷板の平面図であり、ビデオ標的の印刷のためのインク窪みの典型的な間隔を示す。
【図６】図６は、図５のクリシェのドットの標点距離図柄の実施例の図であり、典型的な寸法を示している。
【図７】図７は、インクピックアップと印刷との間の印刷パッドの間隔を変更するピストンを示す図である。
【図８】図８は、比例する標点距離の間隔でビデオ標的を自動的に配置する装置を示す図である。
【図９】図９は、印刷パッドの磁石による支持構造を示す分解斜視図であって、部分透過図として示している。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
詳細について図面を参照する際、幾つかの図を通して同様の番号は同様な構成要素を指し示しており、幾つかの図のうち一つを見ると、図１はビデオ式伸び計２００により応力／歪み分析を受けている試験体１００を示しているのが分かる。それらは、例えば、米国特許出願第１０／６８３０７２号、発明の名称「試料試験」、出願日２００３年１０月１０日、および米国特許出願第１１／４１０６８６号、発明の名称「試料試験」、出願日２００６年４月２４日に開示されている。
【０００９】
試験体１００（図２に詳細が示されており、後述する）は、引張試験を実行するために、一般には引張力を試験体に掛ける二つの試料保持器またはグリップ２０２、２０４の間に保持されている。引張力を試験体１００の中央部分の断面積（すなわち、最小の断面積）により割ることで、応力が計算される。この力および断面積の測定と計算は容易である。試験体の伸長部分の歪みを計算するために、応力に対応した、試験体の伸長部分の伸び率を計測しなくてはならない。ビデオ標的１０２、１０４は試験体の伸長部分に配置され、それによりビデオ式伸び計２００は試験体１００の伸長部分の相対的な変形を検出することができるようになる。
【００１０】
試験体１００の典型的な形状を図２に示す。一般的に試験体１００は比較的均一な厚さの平面材料から形成されている。試験体１００は、試料保持器またはグリップ２０２、２０４により堅固に係合されるよう拡幅されている二つの端部１０６、１０８を含む。中央部分１１０は、二つの端部１０６、１０８の間に形成されている。一般的に中央部分１１０は平行な縁部および試験体１００の最小の幅を含み、それにより比較的均一な応力を最小の断面となる特定の部分（従って、最大の応力になる部分）に掛けることができるようになる。一般的にビデオ標的１０２、１０４は中央部分１１０に配置される。
【００１１】
ビデオ標的１０２、１０４の印刷のためのパッド印刷機１０の第一実施形態を図３に示す。床固定基盤１２は、印刷するために試験体１００を配置する位置決め機器１４を保持し、さらにクリシェまたは印刷板１６の支持部を提供する。さらに、基盤１２は、レール２０、２２の近位端と係合する支持部１８と係合し、レール２０、２２はその近位端から伸びている。止部２４は、レール２０、２２の遠位端に形成されている。往復ヘッド３０は、搬送板３２の垂直動作を提供するために、垂直レール３１、３３が通過する垂直通路２７、２９を含んでいる。この垂直動作を電気機械的に提供してもよく、また、この垂直動作を垂直レール３１、３３と往復ヘッド３０から伸びる枢軸延長部３９の遠位端にある枢軸とに係合するハンドル３７を通じて手動により提供してもよい。
【００１２】
さらに、往復ヘッド３０は、倒立インクカップ３４のためのインクカップ軸３５を支持する。倒立インクカップ３４は磁石を含み、それにより、クリシェまたは印刷板１６に対してインクカップ３４を付勢して、インクカップ３４がインクカップ軸３５によりクリシェまたは印刷板１６を横断して動かされる際に、インク漏れを防ぐようになっている。さらに、これらの磁石は、インクカップ３４がクリシェまたは印刷板１６を横断して動かされる際に、インクカップ軸３５が垂直な押圧力を倒立インクカップ３４に掛ける必要性をなくす。パッド搬送部３６、３８は、搬送板３２の下面に取付けられている。印刷パッド４０、４２は、パッド搬送部３６、３８に取付けられている。印刷パッド４０、４２の中央部分は、ビデオ標的間の所望の距離と等しい距離により離間されている。一般に、印刷パッド４０、４２は、印刷される図柄を受ける対象物の如何なる曲面または平坦でない外形に適合するよう充分に柔軟である。
【００１３】
パッド印刷の技術分野において公知であるように、クリシェまたは印刷板１６は、凹部５０の図柄を含んでいる（図５および図６を参照）。これらの凹部５０は、各印刷周期において磁気作用により倒立インクカップ３４がクリシェまたは印刷板１６に対して付勢される際に、倒立インクカップ３４からインクを集める。さらに特には、往復ヘッド３０がレール２０、２２の遠位端（図３において位置を示す）からレール２０、２２の近位端まで移動し、それによりインクが満たされた凹部５０から倒立インクカップ３４が離れ、垂直方向に移動できるよう印刷パッド４０、４２が位置決めされ、それにより印刷パッド４０、４２が凹部５０に向かって下がり、凹部５０からインクを引き上げる。次いで、往復ヘッド３０はレール２０、２２の遠位端に後方向に移動し、それにより凹部５０にインクを補充するために凹部５０の上方に倒立インクカップ３４を移動させ、垂直方向に移動できるよう印刷パッド４０、４２が位置決めされ、それによりビデオ標的１０２、１０４を試験体１００に印刷する。
【００１４】
図５はビデオ標的１０２、１０４の印刷のための、クリシェまたは印刷板１６上の凹部５０の典型的な図柄であり、一方、図６はビデオ標的１０２、１０４の印刷のための、典型的な種々の軸方向標点距離および横方向標点距離の寸法を示している。横方向標点距離のビデオ標的は、単一の印刷パッドによりパッド印刷機１０の中央の位置に印刷されてもよい。
【００１５】
図４はパッド印刷機１０の第二実施形態を示しており、第二実施形態のパッド印刷機１０は類似した構成要素を有する共に、さらにパッド搬送部３６、３８とこれをもとにした印刷パッド４０、４２との位置および間隔を調整可能な軌道部４４を含んでいる。このことは空気圧またはモータの使用による印刷パッド４０、４２の間隔または距離の自動変更を可能にしており、さらなる詳細が図７に示されている。線５２からの電気入力に対して反応する電磁弁５０は、印刷パッド４０、４２の位置を動かすようピストン５４、５６を作動させ、それにより図示されたＧ１およびＧ２の標点距離を含む種々の標点距離を得ることが可能になる。さらに、この構成をインクピックアップおよび印刷用受金との間にある印刷パッド４０、４２の間隔を変更するのに使用することができる。このことは、異なる標点距離が必要とされた場合に、クリシェまたは印刷板１６に凹部５０の新しい組を形成する必要なしに、同様に新しいクリシェまたは印刷板１６を取付けるためにパッド印刷機１０を部分的に分解する必要なしに、印刷されるビデオ標的１０２、１０４の異なった間隔を実現可能にするので非常に有用である。さらに具体的には、凹部５０を第一の標点距離に形成することが可能であり、インクピックアップの工程時に印刷パッド４０、４２をこの標点距離に合わせ、次いでビデオ標的１０２、１０４の印刷の前に、ピストン５４、５６によって印刷パッド４０、４２の間隔を第二の標点距離に変更することが可能である。このことは、クリシェ１６またはインクカップ３４よりも広い標点距離が要望された場合に特に有用である。
【００１６】
類似の実施形態を図８に示す。この実施形態は、標点距離が試験体１００の断面積の平方根に比例することを必要とするＪＩＳ規格  Ｚ  ２２０１、ＩＳＯ  ６８９２  付属書Ｄ、および他の規格による金属試験の要件を満たす、自動空気圧式標点距離試験を可能にする。通常、このことはＧＬ＝ｋ√Ａとして表現され、一般的にｋは５．６５である（単位面積の平方根は直線距離を示すので、”ｋ”に単位は必要とされない）。断面積（Ａ）の値は、当該技術分野において公知の他の器具および方法を使用して計測することができ、キーパッドまたは類似の機器を通じてコントローラ７０に入力することができる。コントローラ７０は、モータ７４を制御する駆動および制御ボックス７２への入力を生成する。モータ７４は、一方の半分に左巻きのネジ山を、もう一方の半分に右巻のネジ山を含む螺旋軸７６を駆動する。パッド搬送部３６、３８は螺旋軸７６にネジ止めされており、それにより第一の方向の螺旋軸７６の回転が、パッド搬送部３６、３８およびこれをもとにするパッド４０、４２を互いに向かって移動させ（それらの間の間隔が減少する）、第二の方向の螺旋軸７６の回転が、パッド搬送部３６、３８およびそれをもとにしたパッド４０、４２を互いに離れて移動させる（それらの間隔が増加する）。足踏みスイッチ８０、またはそれに類似のスイッチが設けられており、そのことにより、使用者は所望の操作を開始することができるようになる。リミットスイッチ８２は、本実施形態の動作限界を越えたパッド搬送部３６、３８の動作を防止し、さらに、パッド機構のレファレンス点または原点の機能を果たす。
【００１７】
図９は、印刷パッド４０をパッド搬送部３６へ取付けるための構造を開示しており、これによって、連結はパッド印刷の操作に対して充分に強固でありつつ、さらに簡単で素早い手動（スナップ−イン方式）の印刷パッド４０の取付けまたは取外しが可能になっている。印刷パッド４０は、突出する雄の突起部８４を有する上部金属板８２を含む。パッド搬送部３６は、雄の突起部８４に対して相補的な寸法と形状とからなる隠れたスロット８６を含む。突出する雄の突起部８４と隠れたスロット８６との位置は逆さにすることができる。さらに、パッド搬送部３６は上部金属板８２とパッド搬送部３６との間の強固な連結を作り出すための磁石８７を含む。
【００１８】
パッド印刷機１０を使用するために、使用者は適切なクリシェまたは印刷板１６が取付けられ、印刷パッド４０、４２が適切に離されていることを確認する。さらに、ある実施形態は、印刷パッド４０、４２の間隔がインクピックアップと印刷との間において調整されるならば、プログラムの作成または調整を必要とする。使用者は試験体１００を調整可能な位置決め機器１４に配置し、それにより、次の張力試験またはそれに類似した試験の準備段階で、ビデオ標的１０２、１０４が試験体１００に印刷されるようになる。
【００１９】
このように、前述した幾つかの目的および利点は、最も効果的に達成される。本発明の好ましい実施形態は、本明細書において詳細に開示され記述されているが、本発明はそれによって制限されるものではなく、本発明の範囲は、添付された特許請求の範囲の記述により決定されると理解されるべきである。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成21年3月30日(2009.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
引張試験のために標的を試験体に印刷する装置であって、
凹部を有する印刷板と、
前記凹部へのインクの供給源と、
第一の位置および第二の位置を有する印刷パッドであって、前記第一の位置において前記凹部からインクを引き上げ、前記第二の位置において前記インクを用いて前記試験体のビデオ標的を印刷する印刷パッドと、
前記印刷パッド間の距離を自動的に変更する機構と、
を備えた、標的印刷装置。
【請求項２】
前記機構は、パッド搬送部と軌道部とを含み、前記印刷パッドのそれぞれは、それぞれのパッド搬送部上に取付けられ、前記パッド搬送部は、前記軌道部に移動可能に取付けられ、前記パッド搬送部の前記軌道部に沿った動作は、前記印刷パッドの間の距離を変更する、請求項１に記載の標的印刷装置。
【請求項３】
前記機構は、前記パッド搬送部を前記軌道部において動作させるモータを含む、請求項２に記載の標的印刷装置。
【請求項４】
前記機構は、空気圧式の構成部品を備える、請求項２に記載の標的印刷装置。
【請求項５】
前記パッド搬送部は、それぞれのピストンの動作に対応して動作する、請求項２に記載の標的印刷装置。
【請求項６】
前記それぞれのピストンは、ソレノイドに対応して動作する、請求項５に記載の標的印刷装置。
【請求項７】
前記ソレノイドは、電気入力によって作動する、請求項６に記載の標的印刷装置。
【国際調査報告】
2010502486.tif 000012
2010502486.tif 000013