(57)【要約】【課題】  評価項目の選択の手間を省いて作業性の向上を図ることができる材料試験機の提供。【解決手段】  試験片の材質を選択した後に評価項目表示画面２００を表示させると、選択した材質に応じたサンプルカーブ２０１が表示され、そのサンプルカーブ２０１とともに、選択した材質に応じた評価項目に対応するボタン２０２〜２１１が表示される。各ボタン２０２〜２１１には評価項目名が表示され、それらのボタン２０２〜２１１はサンプルカーブ２０１における各評価項目の持つ意味を端的に示す位置に配置される。このように、材質に応じたサンプルカーブと評価項目が自動的に表示されるため、ユーザは評価個目の選択作業を行う必要がなく、作業性が向上する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め複数の材質情報が記憶される記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された複数の材質情報の中のいずれか一つを被検体の材質情報として選択する選択手段と、
材料試験の種類および前記選択手段により選択された材質情報に応じた特性図を表示するとともに、前記材料試験の種類および前記選択された材質情報に応じた評価項目を表すマークを表示する表示装置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、
新規材質情報を前記記憶手段に記憶させるための入力手段と、
前記新規材質情報，前記材料試験の種類に応じた特性図および評価項目を表すマークを作成するための操作手段とを備え、
前記新規材質情報が前記選択手段により被検体の材質情報として選択されると、前記表示装置は前記操作手段により作成された特性図およびマークを表示することを特徴とする材料試験機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の材料試験機において、
前記特性図の特定の点に対応した評価項目を表すマークを、前記特定の点の近傍に表示することを特徴とする材料試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、材料試験機において、評価項目の設定方法を改良して操作性の向上を図ったものが知られている（特許文献１）。その材料試験機では、材料試験の種類に対応した代表的な線図（サンプルカーブ）を表示モニタに図柄で表示するとともにその図柄の特定の点に対応した試験データ処理項目を図柄の特定の点の近傍に文字表示する。そして、マウスなどのポインティングデバイスでその文字表示を指定することにより試験データの評価項目を選択できるようにしている。そのため、材料試験に関する深い専門知識を有しないユーザであっても、それぞれの評価項目がどのような処理内容であるのかについて視覚的に認識することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３０７０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、試験片の材質が異なると、同一試験モードであっても試験データに関する評価項目は材質毎にそれぞれ異なる。しかしながら、上述した従来の材料試験機では、試験片の材質によらず表示モニタにはその試験モードに関する全ての評価項目が表示され、その中から試験片材質に適する評価項目をユーザが選択するようになっている。そのため、材料試験機の使用に慣れていないユーザの場合や、めったに試験評価を行わない材質の場合には、多数表示されている評価項目の中で、いずれの評価項目が試験片の材質に適切な評価項目であるかを容易に判断できず、試験準備に手間取ってしまい作業性が低下するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明による材料試験機は、予め複数の材質情報が記憶される記憶手段と、記憶手段に記憶された複数の材質情報の中のいずれか一つを被検体の材質情報として選択する選択手段と、材料試験の種類および選択手段により選択された材質情報に応じた特性図を表示するとともに、材料試験の種類および選択された材質情報に応じた評価項目を表すマークを表示する表示装置とを備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載の材料試験機において、新規材質情報を記憶手段に記憶させるための入力手段と、新規材質情報，材料試験の種類に応じた特性図および評価項目を表すマークを作成するための操作手段とを備え、新規材質情報が選択手段により被検体の材質情報として選択されると、表示装置が操作手段により作成された特性図およびマークを表示する。
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の材料試験機において、前記特性図の特定の点に対応した評価項目を表すマークを、特定の点の近傍に表示するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、材料試験の種類および材質情報に応じた特性図や評価項目を表すマークが表示されるので、材料試験の作業性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明による材料試験機の一実施の形態を示したものであり、材料試験機の概略構成を示すブロック図である。図１に示す材料試験機は、試験機本体部２と、試験機本体部２の制御および試験データの蓄積のための制御装置１と、材料試験機で行われる試験条件の設定や、試験後のデータ処理方法の設定をユーザが行うための入出力操作部３とで構成される。
【０００８】
入出力操作部３は、表示モニタ１０、キーボード１１、ポインティングデバイスであるマウス１２などで構成される。ユーザは、キーボード１１あるいはマウス１２を介して引張試験、圧縮試験などの試験モードやその他の試験条件を入力したり、試験データの処理方法や評価項目などについて入力したりする。そのときの設定条件や実験結果などはＣＲＴなどの表示モニタ１０に表示される。
【０００９】
制御装置１はコンピュータおよびその周辺装置で構成され、入出力操作部３を介してユーザにより設定された試験条件に基づいて試験機本体部２を駆動制御する。さらに、制御装置１は試験機本体部２より試験データを逐次取得し、試験終了後にはデータを処理してその結果を表示モニタ１０に表示する。これらの処理は制御装置１により実行されるデータ処理ソフトウェアによって行われる。なお、制御装置１にはデータの処理結果を打ち出すためにプリンタ１３および補助記憶装置１４が接続されている。補助記憶装置１４には、試験モードや後述する材質などの試験条件、そして実験で得られたデータなどが保存される。
【００１０】
試験機本体部２は、試験片ＴＰに対して引張や圧縮などの荷重を加え、そのときの試験片ＴＰの挙動を調べるものであり、テーブル２２の上に立設された一対のねじ棹２３、２４の上端にはヨーク２５が横架されるとともに、ねじ棹２３、２４にクロスヘッド２６が螺合される。クロスヘッド２６にはロードセル２７を介して上つかみ具２８が設けられ、テーブル２２には下つかみ具２９が設けられている。試験片ＴＰは、これら上つかみ具２８および下つかみ具２９によって両端を把持される。
【００１１】
テーブル２２にはモータ３１および変速機３２が設置され、これらモータ３１および変速機３２でねじ棹２３，２４が回転駆動されてクロスヘッド２６が昇降する。モータ３１はモータドライバ３３を介して制御装置１によって制御される。クロスヘッド２６の昇降にともない、上つかみ具２８および下つかみ具２９により把持された試験片ＴＰに引張荷重または圧縮荷重が与えられる。試験片ＴＰに与えられる荷重はロードセル２７により検出され、ヘッドアンプ３７、Ａ／Ｄコンバータ３８を介して制御装置１に入力される。
【００１２】
変速機３２には、エンコーダ３５が設置され、変速機３２の回転あるいはねじ棹２３、２４の回転に応じたパルス信号を出力する。このエンコーダ３５からのパルス信号はカウンタ３６でカウントされ、このカウント結果が制御装置１に入力される。制御装置１はカウンタ３６からの入力や変速機３２の変速比、そしてねじ棹２３、２４のねじピッチなどに基づいて試験片ＴＰの変位を検出する。
【００１３】
試験機本体部２には試験の開始および停止を指示するためのスイッチ３０が設けられている。ユーザが上述したように入出力操作部３で試験方法や試験後のデータ処理方法などを設定した後、スイッチ３０を操作することにより材料試験機は作動を開始する。そして、試験片ＴＰに与えられた荷重と、その荷重時における試験片ＴＰの変位を検出し、試験片ＴＰの荷重−変位特性が測定される。
【００１４】
試験を行う場合には、図１に示すように試験片ＴＰをセッティングした後に、入出力操作部３により試験モードを設定する。引張・圧縮試験を行う材料試験機の場合には、試験モードとして引張試験、圧縮試験、３点曲げ試験、ピール（剥がし）試験などがあるので、これらから所望の試験モードを選択することになる。試験モードの設定が終了したならば、試験片ＴＰの材質情報を設定した後に試験を実行する。
【００１５】
《材質情報設定の説明》
次に、材質情報設定について説明する。上述したように試験片ＴＰを材料試験機にセッティングしたならば、入出力操作部３を操作して表示モニタ１０に試験モード選択画面を表示させる。そして、その試験モード選択画面に表示された複数の試験モードからいずれか一つの試験モードを選択すると、図２に示すような材料設定画面１００が表示される。材料設定画面１００の左上領域には、選択された試験モードが引張試験であることを示す文字表示１０６が表示されている。
【００１６】
材料設定画面１００の左側の領域には、試験片ＴＰの形状、材質および寸法単位の表示される表示枠１０１，１０２，１０３がそれぞれ表示されている。各表示枠１０１，１０２，１０３はプルダウンメニュー方式の表示枠になっており、マウス１２（図１参照）を用いて各表示枠１０１〜１０３の右側に配置されたボタン１０４上にポインタＰを移動させ、マウス１２の左ボタン１２Ｌを押し下げる操作（以後、この操作のことを左クリックと呼ぶことにする）をすると、図３に示すようなプルダウンメニュー１１０が表示される。
【００１７】
プルダウンメニュー１１０には選択可能な材質が上下方向に並べて表示される。図３に示す状態では材質としてプラスチックが選択されているので、プルダウンメニュー１１０の「プラスチック」の文字が選択状態を表す白黒反転表示となっている。例えば、試験片ＴＰが金属であった場合には、図３に示す画面においてポインタＰをプルダウンメニュー１１０の「金属」の文字の位置に移動してその文字を白黒反転表示させ、マウス１２により左クリックする。そうすると、表示枠１０２の表示が金属に切り替わり、材質として金属が設定される。
【００１８】
材質の選択が完了した後の評価項目の確認は、図２の材料設定画面１００において、評価項目と表示されたボタン１０５を左クリックすることにより行うことができる。図４は、ボタン１０５を左クリックしたときに表示される評価項目表示画面２００を示したものであり、材質がプラスチックの場合を示す。図２，３に示す材料設定画面１００では材質としてプラスチックが選択されているので、図４の評価項目表示画面２００には、引張試験で材質がプラスチックの場合のサンプルカーブ２０１が表示される。なお、図４に表示されたサンプルカーブ２０１は実際の試験結果を示したものではなく、プラスチックに関して代表的なカーブを表示したものである。
【００１９】
評価項目表示画面２００上には、評価項目を表す文字が表示されたボタン２０２〜２１１が配置されている。これらの評価項目は試験モードが引張試験で材質がプラスチックの場合に対応する評価項目であり、各ボタン２０２〜２１１は、サンプルカーブ２０１における各評価項目の持つ意味を端的に示す位置に配置されている。
【００２０】
図５は材質として金属が選択されている場合に表示される評価項目表示画面２００であり、図６は材質としてゴムまたはその他が選択された場合に表示される評価項目表示画面２００である。図５の評価項目表示画面２００には金属に特有なサンプルカーブ２２０が表示され、金属の場合の評価項目に対応したボタン２２１〜２３６が所定の位置に配置されている。一方、図６の場合には、ゴム等に特有なサンプルカーブ２４０が表示され、ゴム等の場合の評価項目に対応したボタン２４１〜２４８が所定の位置に配置されている。
【００２１】
上述した実施の形態では、図３のプルダウンメニュー１１０から材質を選択する場合について説明したが、登録されていない材質の試験片ＴＰを試験する場合には、以下のようにして新規に登録することができる。まず、図３に示したプルダウンメニュー１１０に表示された「新規登録」にポインタＰを移動して左クリックする。そうすると、図７に示すような材質登録画面３００が表示される。
【００２２】
材質登録画面３００には、既に登録されている材質が表示される材質一覧枠３０１と、新規登録する材質の名称を入力する新規材質入力欄３０２とが表示されている。図７はコイルばねを材質として新規に登録する場合を示したものであり、新規材質入力欄３０２に「コイルばね」という名称が入力されている。新規材質入力欄３０２に名称を入力した後に、新規材質入力欄３０２の下側に配置された登録ボタン３０３を左クリックすると、コイルばねの登録が完了し、図８に示すように材質登録画面３００に戻る。
【００２３】
なお、本発明における材質情報には、金属やプラスチックなどの一般的な材質名称の他に、コイルばね等のように被検体の種類を表す名称も含まれる。
【００２４】
図８の材質登録画面３００では、材質一覧枠３０１の最下段に登録された「コイルばね」の文字が表示され、新規材質入力欄３０２は空欄となっている。ここで、ポインタＰを材質一覧枠３０１の「コイルばね」の文字が表示された欄に移動して左クリックすると、図９に示すような評価項目設定画面４００に表示が切り替わる。新機材質を登録したならば、この評価項目設定画面４００においてサンプルカーブの設定および評価項目の設定を行う。
【００２５】
なお、図９の評価項目設定画面４００の左上領域に「圧縮試験」の文字が表示されているが、これは圧縮試験を試験モードとして選択した後に新規材質の登録処理を行ったことを表している。すなわち、圧縮試験であって材質がコイルばねの場合のサンプルカーブおよび評価項目の設定が行われることになる。
【００２６】
図９の評価項目設定画面４００においてサンプルカーブを登録する場合、直線ボタン４０１を左クリックすると表示枠４０２内に直線が描画され、曲線ボタン４０３を左クリックすると表示枠４０２内に曲線が描画される。ここではコイルばねの圧縮試験を考えているので、直線ボタン４０１を左クリックしてサンプルカーブとして直線Ｌを描画する。その場合、直線ボタン４０１を左クリックする前に表示枠４０２内に任意の位置にポインタＰを移動して左クリックし、直線Ｌの始点ＳＰを設定する。
【００２７】
次いで、評価項目名入力欄４０４に評価項目名を入力するが、ここでは評価項目としてばね定数を設定することにし、評価項目名入力欄４０４に「ばね定数」という文字を入力する。入力後、評価項目追加ボタン４０５を左クリックすると、表示枠４０２内に評価項目（ばね定数）を表すボタン４０６が表示される。このボタン４０６上にポインタＰを合わせて、マウス１２（図１）の左ボタン１２Ｌを押し下げた状態でポインタＰを移動させることにより、ボタン４０６を表示枠４０２の任意の位置へ移動させることができる。
【００２８】
図９に示すようにボタン４０６上にポインタＰを移動し、左クリックを連続して２回行うことにより、図１０に示すような「ばね定数」に関する計算式定義画面５００が表示される。名前枠５０１には評価項目の名称「ばね定数」が表示され、その下側の計算式入力枠５０２にばね定数に関する計算式を入力する。計算式に使用される変数は予め定義され、データ処理項目としてデータ処理項目欄５０３に表示されている。計算式に使用する数字や記号は領域５０４に配置されたボタンを用いて入力する。また、領域５０５には関数ボタンが配置されている。
【００２９】
ばね定数Ｋの場合の計算式の一例を式（１）に示す。式（１）において、Ｆ１はコイルばねの長さが１００ｍｍのときの力で、Ｆ２はコイルばねの長さが９５ｍｍのときの力であり、図１０の計算式定義画面５００ではそれぞれ中間点Ｆ１，中間点Ｆ２と表示されている。
Ｋ＝（Ｆ２−Ｆ１）／（１００−９５）    …（１）
【００３０】
計算式を計算式入力枠５０２に入力して画面右下のボタン５０６をクリックすると、計算式が設定が完了し図９の評価項目設定画面４００に戻る。さらに、別の評価項目を設定する場合には、ばね定数の場合と同様の操作をすれば良い。サンプルカーブと評価項目の設定が完了したならば、ボタン４０６をクリックして図８の材質登録画面３００に戻る。新規登録する材質がさらにある場合には上述した一連の操作を同様に行い、新規登録が完了した場合にはボタン３０４をクリックして図２の材料設定画面１００に戻る。
【００３１】
なお、ここでは材質を新規登録した場合の評価項目設定方法について説明したが、図４〜６において、標準で用意されている評価項目に加えてユーザ設定の評価項目を追加する場合にも、上述したように設定すれば良い。
【００３２】
従来は、試験片の材質に関係なく、選択された試験モードに特有なサンプルカーブが表示されるとともに、その試験モードに関係する評価項目が全て表示されていた。例えば、図５に示す金属のサンプルカーブ２２０が表示された画面上に、金属だけでなくプラスチックなどに関する評価項目も表示されていた。そのため、材料試験に慣れていないユーザの場合、表示された多数の評価項目の中から金属試験片に必要な評価項目を選択するのに非常に手間がかかっていた。
【００３３】
一方、上述した実施の形態では、試験片ＴＰの材質を設定すると、評価項目ボタン１０５（図３）を左クリックした場合に、設定された材質に応じた評価項目表示画面２００が自動的に表示される。そのため、評価項目表示画面２００には、材質に応じたサンプルカーブが表示されるとともに、その材質に必要な評価項目のみが自動的に表示されるので、従来のように評価項目選択を行う必要がなく作業性が向上する。そして、不慣れなユーザでも評価項目の選択を誤ることが無く、容易に材料試験を行うことができる。
【００３４】
また、新規材質として、ユーザが必要なものを後から追加することができ、追加した材質に対応したサンプルカーブや評価項目を作成できるので、様々な被検体に関して材料試験を行うことができる。さらに、予めサンプルカーブや評価項目を作成しておくことで、特殊な被検体であって標準的な材質と同様の操作で試験を行うことができる。
【００３５】
以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、補助記憶装置１４は記憶手段を、試験片ＴＰは被検体を、サンプルカーブは特性図を、試験モードは材料試験の種類を、表示モニタ１０は表示装置を、マウス１２およびキーボード１１は選択手段，入力手段および操作手段をそれぞれ構成する。
【００３６】
なお、上述した実施の形態では、文字をマークの一種と定義し、評価項目を表すマークとして文字を各ボタンに表示したが、文字に代えて評価項目の内容を表す図柄をマークとして各ボタンに表示するようにしても良い。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、引張試験や圧縮試験などを行う材料試験機に限らず種々の材料試験機に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による材料試験機の概略構成を示すブロック図である。
【図２】材料設定画面１００を示す図である。
【図３】材料設定画面１００において、プルダウンメニュー１１０を表示した状態を示す図である。
【図４】評価項目表示画面２００を示す図である。
【図５】材質として金属が選択された場合の評価項目表示画面２００を示す図である。
【図６】材質としてゴムまたはその他が選択された場合の評価項目表示画面２００を示す図である。
【図７】材質登録画面３００を示す図である。
【図８】コイルばねを材質として新規登録した後の材質登録画面３００を示す図である。
【図９】評価項目設定画面４００を示す図である。
【図１０】計算式定義画面５００を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  制御装置
２  試験機本体部
３  入出力操作部
１０  表示モニタ
１１  キーボード
１２  マウス
１３  プリンタ
１４  補助記憶装置
１００  材料設定画面
１１０  プルダウンメニュー
２００  評価項目表示画面
２０１，２２０，２４０  サンプルカーブ
３００  材質登録画面
３０１  材質一覧枠
３０２  新規材質入力欄
４００  評価項目設定画面
４０４  評価項目名入力欄
５００  計算式定義画面
Ｐ  ポインタ
ＴＰ  試験片
【図１】
2005214634.tif 000003
【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】
2005214634.tif 000009
【図８】
2005214634.tif 000010
【図９】
2005214634.tif 000011
【図１０】
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