(57)【要約】固定された主要本体；主要本体に対して移動する、主要本体と関連する台車；固定された主要本体に結合されて、材料片を係止する第１のデバイス；台車に結合されて台車と共に移動し、かつ材料片を係止する第２のデバイス；固定された主要本体及び台車に結合されて、台車及び第２のデバイスの移動を主要本体に対して移動させて、それにより材料片に引張荷重を印加する、少なくとも一つのモータ装置；少なくとも一つの力センサを含み、第２のデバイスの移動中に材料片に印加される引張荷重を感知するセンサ装置；及び駆動コントローラ、を含むシミュレーション装置が提供される。コントローラはモータ装置に結合されて、別個の時間間隔に対応する所定の台車位置にしたがって、かつ少なくとも一つの力センサを含むセンサ装置からのフィードバックに応答して、モータ装置の動作を制御し、時間の関数としての台車位置の制御を改善する。
2006508370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シミュレーション装置であって、以下の：
固定された主要本体；
前記主要本体に対して移動する、前記主要本体と関連する台車；
前記固定された主要本体に結合されて材料片を係止する第１のデバイス；
前記台車に結合されて前記台車と共に移動し、かつ前記材料片を係止する第２のデバイス；
前記固定された主要本体及び前記台車に結合されて、前記台車及び前記第２のデバイスを前記主要本体に対して移動させて、それにより前記材料片に引張荷重を印加する、少なくとも一つのモータ装置；
少なくとも一つの力センサを含み、前記第２のデバイスの移動中に前記材料片に印加される前記引張荷重を感知するセンサ装置；及び、
前記少なくとも一つのモータ装置に結合され、別個の時間間隔に対応する所定の台車位置にしたがって、かつ前記少なくとも一つの力センサを含む前記センサ装置からのフィードバックに応答して、前記少なくとも一つのモータ装置の動作を制御する駆動コントローラ、を含むシミュレーション装置。
【請求項２】
前記所定の台車位置の少なくとも一部分が、開始位置と停止位置との間の移動の少なくとも一部の間で前記台車が実質的に一定の速度で移動するように選択される、請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項３】
前記所定の台車位置の第１部分が、開始位置と停止位置との間の移動の第１部分の間で前記台車が実質的に一定の第１速度で動作するように選択され、また、前記所定の台車位置の第２部分が、開始位置と停止位置との間の移動の第２部分の間で前記台車が実質的に一定の第２速度で動作するように選択され、前記第２速度が前記第１速度と異なる、請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項４】
前記所定の台車位置が、前記材料片に前記引張荷重が印加されている間、前記材料片が所定の実質的に一定の変化率のひずみを受けるように定義される、請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項５】
前記少なくとも一つのモータ装置が少なくとも一つのサーボリニアモータを含む、請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項６】
前記少なくとも一つのモータ装置が、前記駆動コントローラ及び前記少なくとも一つのサーボリニアモータに接続された少なくとも一つの増幅器を更に含む、請求項５記載のシミュレーション装置。
【請求項７】
前記台車が、前記固定された主要本体に対して直線的に往復運動する、請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項８】
前記第１のデバイスは結合構造を介して前記固定された主要本体に結合され、前記結合構造は前記少なくとも一つの力センサを包含し、前記コントローラは前記少なくとも一つの力センサで感知された荷重に応答して前記少なくとも一つのモータ装置に対して駆動信号を増加させる、請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項９】
前記少なくとも一つの力センサが少なくとも一つのロードセルを含む、請求項８記載のシミュレーション装置。
【請求項１０】
前記センサ装置が、前記固定された主要本体に結合されたリニアエンコーダ読み取りヘッド、及び前記台車に結合されたセンサストリップを更に含み、前記読み取りヘッドは前記センサストリップから位置値を読み取り、前記コントローラに対して対応する信号を生成する、請求項９記載のシミュレーション装置。
【請求項１１】
前記コントローラが、前記台車位置に基づいて、及び前記読み取りヘッド及び前記少なくとも一つのロードセルで生成された信号に応答して、前記少なくとも一つのモータ装置の動作を制御する、請求項１０記載のシミュレーション装置。
【請求項１２】
一定速度部分中の前記台車位置が以下の方程式によって決定される、請求項１１記載のシミュレーション装置。
【数１】
2006508370.tif 000014
ここで、Ｌｏ＝前記材料片の初期ゲージ長さ；
ｔ＝０〜Ｔ（一定速度部分の終了時の時間）
【数２】
2006508370.tif 000015
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
米国特許第６，３７０，９６２号（サリバン（Sullivan）ら）は、動的条件下での試料の引張り特性を測定するための装置を開示している。装置は、リニアモータ２０を具備するハウジング１６を含む。装置は又、先導つかみ具アセンブリ３０及び追随つかみ具アセンブリ３２を含み、これらはレール２６に搭載されることでレール２６に沿って移動する。更に、光学センサ１０２、１０４、及び力センサ１０８が設けられる。試運転の前に、つかみ具アセンブリは磁石を使用するなどして共に結合される（第６コラム、第１９−２０行参照）。試料は、先導つかみ具アセンブリ３０及び追随つかみ具アセンブリ３２のつかみ具に取り付けられる。「試料Ｓは、引張荷重下に置かれずに試運転に入れられる」（第７コラム、第１４−１５行参照）。追随つかみ具アセンブリ３２は、最初は先導つかみ具アセンブリ３０と共に移動し、捕捉アセンブリ９０に達するとその合流点で前進を止める。先導つかみ具アセンブリ３０は移動を続けるので、引張荷重が試料に印加される。リニアモータ２０は「試運転の開始時又はその前に、試験速度に達していなければならない」（第６コラム、第３４−３６行参照）ことに留意されたい。光学センサ１０２，１０４、並びに力センサ１０８は、試運転中の実時間データを生成する（第７コラム、第３−６行参照）。そのデータを使用して、試料Ｓの応力・ひずみ特性が決定される（第７コラム、第１１−１４行参照）。力センサ１０８で生成された信号は、本装置のコントローラがいずれかのつかみ具アセンブリ３０，３２の位置を時間の関数として制御するためには使用されないと考えられる。
【０００２】
米国特許第５，１８８，４５６号（バーク（Burke）ら）もまた、動的条件下での試料の引張り特性を測定するための装置を開示している。装置は、可動抑制部材１２に結合された第１のつかみ具１８を含む。抑制部材１２及び、したがってつかみ具１８は、直線ステップモータ１０を介して動くようにされる。第２の繊維つかみ具２４は、実質的に固定されている。これはまた、ロードセル３２に結合されている。試運転の前に、第１のつかみ具１８は、荷重の増加がロードセル３２に感知されるまで、第２のつかみ具２４から離れた方向に移動される（第６コラム、第９−１２行参照）。第１のつかみ具１８は、次いで、コントローラによって決定されたように、試料が所定の比率だけ伸長する位置まで移動される（第６コラム、第１２−１６行参照）。コントローラは、次いで、ロードセルをサンプリングして試料にかかる荷重を測定する（第６コラム、第１６−１９行参照）。第’４５６号の特許はまた、コントローラが、試料が加熱されている間連続的にロードセルをサンプリングし、試料にかかる荷重が一定であるように第１のつかみ具１８の動きを制御することも検討している（第６コラム、第３２行〜第７コラム、第３３行参照）。ロードセルで生成される信号は、本装置のコントローラが第１のつかみ具１８の位置を時間の関数として制御するためには使用されないと考えられる。
【０００３】
更に、ＭＴＳシステムズ社（MTS Systems Corporation）が、「８１０フロアスタンディングシステム（810 Floor-Standing Systems）」の製品名で販売される材料試験システムを製造していることにも留意されたい（「ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｔｓ．ｃｏｍ／ｍｅｎｕｓｙｓｔｅｍ．ａｓｐ？ＤａｔａＳｏｕｒｃｅ＝０＆ＮｏｄｅＩＤ＝１０１１」参照）。装置は、固定された第１材料片掴持部材及び可動の第２材料片掴持部材を含む。第２部材は、第１部材から離れるように移動されて、それにより材料片に引張荷重が印加される。第２部材の移動は、サーボバルブを介して行われる。装置は、第１及び第２掴持部材の間で相対変位を測定するための従来のＬＶＤＴセンサを備える。更に、材料片から第１部材に印加される荷重を示す信号を生成するためのロードセンサも備える。ロードセンサで生成される信号は、本装置のコントローラが第２材料片掴持部材の位置を時間の関数として制御するためには使用されないと考えられる。
【発明の開示】
【課題を解決しようとする手段】
【０００４】
本発明の一態様によれば、シミュレーション装置が提供され、この装置は、固定された主要本体と；主要本体に対して移動する、主要本体と関連する台車と；固定された主要本体に結合されて材料片を係止する第１のデバイスと；台車に結合されて台車と共に移動し、かつ材料片を係止する第２のデバイスと；固定された主要本体及び台車に結合されて、台車及び第２のデバイスの移動を主要本体に対して移動させて、それにより材料片に引張荷重を印加する、少なくとも一つのモータ装置と；少なくとも一つの力センサを含み、第２のデバイスの移動中に材料片に印加された引張荷重を感知するセンサ装置と；及び、少なくとも一つのモータ装置に結合され、別個の時間間隔に対応する所定の台車位置にしたがって、かつ少なくとも一つの力センサを含むセンサ装置からのフィードバックに応答して、少なくとも一つのモータ装置の動作を制御する駆動コントローラとを含む。
【０００５】
駆動コントローラが、台車を駆動するモータ装置を制御する際に、力センサからのフィードバックを考慮した時、時間の関数としての台車位置の改善された制御が達成されることが見出されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明にしたがって構成された、材料片Ｗに引張荷重を印加するための装置１０が、図１に例証されている。材料片Ｗの例としては、ポリオレフィンフィルム及び繊維組織；エラストマーフィルム及び繊維組織；紙のシート；及び他の類似のフィルム及び繊維組織が挙げられる。装置１０は、下側部分２２及び下側部分２２に固定的に結合された上側部分２４を含む、固定された主要本体２０を含む（図１、２Ａ及び２Ｂ参照）。装置１０は更に、主要本体２０の下側部分２２及び上側部分２４によって画定される空洞２６内に配置される主要本体部分３４を含む、直線的に往復運動する台車３０も含む（図２Ａ、図２Ｃ（図２Ｃでは、台車３０を例証するために、上側部分２４は下側部分２２から取り除かれている）、及び図２Ｄ−２Ｇ（図２Ｄ−２Ｇでは、主要本体部分３４のみが例証されている）参照）。
【０００７】
台車３０は、台車の主要本体部分３４の一部を成す一対のウィング３４ｃに取り付けられた従来のリニアベアリング３２を介して、第１レール２８ａ及び第２レール２８ｂに沿って移動する（図２Ａ、２Ｃ、２Ｄ、並びに３Ａ及び３Ｂ参照）。台車３０の往復運動は、すべてが連動して動作する８個の別個のサーボリニアモータ４０によって達成されるが、それらモータ４０は、ロックウェルインターナショナル社（Rockwell International Corporation）から「ＬＥＣ−Ｓ−４Ｐ」の製品名で市販されている。各サーボモータ４０は、Ｕ字形の空洞内に取り付けられ、かつそのほぼ全長に沿って延在する複数の磁石４２ｂを有する金属のＵ字形要素４２ａを含む、概ねＵ字形である第１部材４２（図２Ａ及び４参照）、並びに、支持プレートの周りに巻かれ、かつその長さに沿って延在する複数のコイルを有する金属の支持プレートを含む、可動の第２部材４３（図２Ｈ及び２Ｉ参照）を含む。第１部材４２の内４つは、主要本体２０の上側部分２４の内側表面２４ａに固定的に結合され（図２Ａ参照）、一方、残りの４つの第１部材（図示なし）は、主要本体２０の下側部分２２の上側表面（図示なし）で台車３０の直下に、固定的に結合されている。第２部材４３の内４つは、台車主要本体部分３４の主要プレート３４ｄの上側部分３４ａに固定的に結合され、一方、残りの４つの第２部材（図示なし）は、台車主要本体部分３４の主要プレート３４ｄの下側部分３４ｂに固定的に結合されている。４つのポリマー製整列プレート４４が、主要プレート３４ｄの上側部分３４ａに取り付けられ（図２Ａ参照）、４つのポリマー製整列プレート（図示なし）が主要プレート３４ｄの下側部分３４ｂに取り付けられている。モータの第２部材４３は、台車主要本体部分３４の主要プレート３４ｄの上側部分３４ａ及び下側部分３４ｂに固定的に結合されており、ポリマー製プレート４４と一列に並んで取り付けられている。モータ４０の始動時に、第２部材４３各々はそれに対応する第１部材４２に対して移動し、それによって台車３０が固定された主要本体２０に対して直線的に移動する。例証された実施形態では、モータ４０は、台車３０を＋／−３メートル／秒までの速度で、かつ＋／−１９６ｍ／秒２までの加速度で移動させることが可能であり、それによって、台車３０が材料片Ｗに対して引張荷重、すなわち第１掴持デバイス１００及び第２掴持デバイス２００によって材料片Ｗに印加される、約＋／−２０，０００ニュートンまでの力を生成する。
【０００８】
駆動コントローラ３００は、その一つとしてはデルタタウ社（Delta Tau Corporation）から「ターボＰＭＡＣ  ２−ＰＣ（Turbo PMAC 2-PC）」の製品名で市販されているものがあり、モータ４０の動作を制御するために提供される（図１０参照）。駆動コントローラ３００は、第１増幅器３６０ａ及び第２増幅器３６０ｂで受信される駆動信号を生成する。増幅器３６０ａ及び３６０ｂは、デルタタウ社（Delta Tau Corporation）から「クワッドアンプ（Quad Amp）」の製品名で市販されている。各増幅器３６０ａ，３６０ｂは４つのサーボモータ４０に接続される。コントローラ３００からの駆動信号の受信に応答して、各増幅器３６０ａ，３６０ｂは、実質的に同じ駆動制御信号を対応する４つのモータ４０に対して生成する。
【０００９】
固定された主要本体２０に対する台車３０の位置は、固定された主要本体２０の上側部分２４に結合され、台車３０と共に移動するように台車３０に取り付けられた、対応するセンサストリップ４１２から位置値を読み取るリニアエンコーダ読み取りヘッド４１０を介して感知される（図２Ａ参照）。
【００１０】
台車３０は更に、冷却プレート３６及び加熱プレート３８を含む（図２Ａ及び３Ａ参照）。第２の掴持デバイス２００は、ボルト２０２によって加熱プレート３８に直接取り付けられる（図３Ａ，８Ｂ及び８Ｄ参照）。プレート３８は、一対の抵抗加熱器３８ａによって加熱される（図２Ａ及び３Ａ参照）。プレート３８の温度は、加熱器コントローラ３２０に対して温度信号を生成する熱電対３８ｂによって検知される（図２Ａ及び１０Ａ参照）。加熱器コントローラ３２０は、抵抗加熱器３８ａの作動を制御し、それによってプレート３８を所望の温度に維持する。冷却プレート３６は、プレート３６を循環する空気によって冷却される。空気は、取り付け具３６ａでプレート３６に結合された一対の送気管によって、プレート３６に供給される（図３Ａ参照）。冷却プレート３６は、熱の形態のエネルギーが加熱プレート３８から台車主要本体部分３４に移るのを防ぐ。
【００１１】
ばねで付勢された一対のリアバンパー５０が設けられ、台車３０の、第１の掴持デバイス１００から離れる方向への移動を制限する（図１参照）。
【００１２】
再度図１を参照して、主要本体２０の下側部分２２は外側支持部材２２ａを含む。例証された実施形態では、支持部材２２ａを通って、対応するねじ付きロッド６０が各々に設けられる４つのねじ穴（図示なし）が延在している（図６及び７参照）。外側支持部材２２ａには、一対のＬ字形の位置制限部材２２ｂ及び２２ｃが固定的に結合されている。ばね荷重付与プレート（spring-loading plate）７０は、部材２２ｂ及び２２ｃの間に受け入れられ、ねじ付きロッド６０に接している。ばね荷重式ベースプレート（spring-loaded base plate）７２もまた、部材２２ｂ及び２２ｃの間に受け入れられ、制限部材２２ｂ及び２２ｃのアーム部分２２ｄに対して、複数の圧縮ばね７４によって付勢されている（図５−７及び６Ａ参照）。一対の整列ロッド７２ａは、プレート７２から、ばね荷重付与プレート７０内に設けられたリニアベアリング７０ａ、並びに支持部材２２ａ内に設けられたリニアベアリング（図示なし）を通って延在している（図７参照）。ばね７４は、ばね荷重式プレート７２から延在している対応するロッドに取り付けられている。ばね荷重付与プレート７０には穴が設けられて、その周囲にばね７４が取り付けられているロッドを受け入れる。ばね荷重付与プレート７０の位置は、ねじ付きロッド６０の位置を調整することで、ばね７４からプレート７２に対して印加される付勢力を調整することにより、変化させることができる。例証された実施形態では、およそ１２個のばね７４が設けられて、ばね荷重式プレート７２に対しておよそ７０００ポンド（３１，０００Ｎ）の力が印加される。
【００１３】
冷却プレート８０は、ボルト（図示なし）によってばね荷重式プレート７２に固定的に結合される（図５−７及び６Ａ参照）。加熱プレート８２は、予荷重ねじによって冷却プレート８０に固定的に取り付けられる。冷却プレート８０と加熱プレート８２との間に配置されるのは、４つが実施形態に例証されている複数の圧電ロードセル８４（図６Ａ及び７参照）であり、それらは、加熱プレート８２を冷却プレート８０に結合させるための予荷重ねじと共に、キスラー社（Kistler Instrument Corporation）から「ロードワッシャー及び予荷重ねじ、モデル番号９０３１（Load Washer and Preload Screw, Model No.9031）」の製品名で市販されている。ロードセル８４によって生成される信号は、加算器８４ａに供給される（図１０参照）が、これは、キスラー社（Kistler Instrument Corporation）から「４−ギャングコネクタ、モデル番号１０７Ｂ（4-Gang Connector,Model No.107B）」の製品名で市販されている。加算器８４ａは、４つのロードセル８４によって生成された信号を合成して、増幅器８４ｂに対して単独の力信号を生成するように機能する。増幅器８４ｂは、キスラー社（Kistler Corporation）から「デュアルチャージ増幅器、モデル番号５０１０Ｂ（Dual Charge Amplifier,Model No.5010B）」の製品名で市販されている。増幅された力信号は、増幅器８４ｂからコントローラ３００に対して生成されるが、この信号は、冷却プレート８０及び加熱プレート８２によってロードセル８４に直接印加される、合成された圧縮力を表す。加熱プレート８２をプレート８０に結合する予荷重ねじは、ロードセル８４の中央の穴を通って延在する。４つのロードセル８４各々には、３０００ポンド（１３，３４５Ｎ）の荷重が予め加えられ、４つのロードセル８４に対する合成された予荷重は１２，０００ポンド（５３，３４５Ｎ）になる。ロードセル８４に予め荷重が加えられるので、第１の掴持デバイス１００及び第２の掴持デバイス２００により材料片Ｗに引張荷重が印加された場合、冷却プレート８０及び加熱プレート８２によりロードセル８４に印加される圧縮荷重は低減される。ロードセル８４に印加される圧縮荷重のこの低減は、第１の掴持デバイス１００及び第２の掴持デバイス２００により材料片Ｗに印加される引張荷重と等しい。材料片Ｗに印加される引張荷重の大きさはまた、第１の掴持デバイス１００及び第２の掴持デバイス２００の各々、並びに台車３０に対して、材料片Ｗによって印加される引張荷重の大きさとも等しい。
【００１４】
図５，５Ａ，８Ｂ及び８Ｄに例証されるが、図６，７及び６Ａには図示されない第１の掴持デバイス１００は、ボルト１０２によって加熱プレート８２に直接取り付けられる。プレート８２は、一対の抵抗加熱器８２ａによって加熱される（図５，６及び６Ａ参照）。プレート８２の温度は、コントローラ３２０に対して温度信号を生成する熱電対８２ｂによって検出される（図６，６Ａ及び１０Ａ参照）。加熱器コントローラ３２０は、抵抗加熱器８２ａの作動を制御し、それによってプレート８２を所望の温度に維持する。冷却プレート８０は、プレート８０を循環する空気によって冷却される。空気は、取り付け具８０ａでプレート８０に結合された一対の送気管によってプレート８０に供給される。冷却プレート８０は、熱の形態のエネルギーが加熱プレート８２からばね荷重式プレート７２に移るのを防ぐ。
【００１５】
台車３０が第１の掴持デバイス１００に向かって過度に移動することによる、第１の掴持デバイス１００及び第２の掴持デバイス２００の損傷を防止するために、センサ９０が主要本体２０の下側部分２２に取り付けられ、かつフラッグ９２が台車３０の主要本体部分３４に取り付けられる（図２Ａ，３Ａ及び５参照）。センサ９０は、コントローラ３００に結合される（図１０参照）。台車３０が第１掴持デバイス１００の方向に移動し過ぎた場合、台車３０上のフラッグ９２によってセンサ９０が作動されて、コントローラ３００に対して対応する信号を生成する。それに応答して、コントローラ３００は、台車３０を駆動しているモータ４０への電力を停止する。第１の掴持デバイス１００及び第２の掴持デバイス２００の損傷を防止するための、第２のセンサ装置が更に設けられる。それは、制限部材２２ｃに取り付けられたマイクロスイッチ９４、並びにばね荷重式プレート７２に固定的に取り付けられた作動装置９６を含む（図６及び７参照）。マイクロスイッチ９４は、コントローラ３００に結合される（図１０参照）。係止アーム９９（図２Ａ，２Ｄ−２Ｇ及び５Ａには図示なし）が、台車３０の主要本体部分３４に取り付けられ（図５及び６参照）、かつ第２の掴持部材２００が第１の掴持デバイス１００に係合する直前で、ばね荷重式プレート７２と係合するように適合している。係止アーム９９によりばね荷重式プレート７２に対して印加された力が、圧縮ばね７４によりプレート７２に対して印加された付勢力を越えた場合、プレート７２がばね荷重付与プレート７０に向かって移動することによって、作動装置９６がスイッチ９４を作動させ、それにより、対応する信号がコントローラ３００に対して生成される。それに応答して、コントローラ３００は台車３０を駆動しているモータ４０への電力を切断する。
【００１６】
本発明によれば、引張荷重が第１の掴持デバイス１００及び第２の掴持デバイス２００によって材料片Ｗに印加され、それによって、材料片Ｗは、所定の実質的に一定の変化率のひずみを受ける。材料片が破損するか、又は台車３０がその往復路或いは走行路の端、例えばリアバンパー５０から約７５ｍｍ、に達するまで、引張荷重が材料片Ｗに印加される。
【００１７】
第１の材料片掴持デバイス１００は、ボルト１０２によって加熱プレート８２に直接結合される支持プレート１０６を含む（図５，５Ａ及び８Ａ−８Ｄ参照）。外側部材１０８は、ボルト１０８ａによって支持プレート１０６に固定されている（図８Ａ参照）。可動の外側部材１１０は、ボルト１１０ａ及び１１２によって支持プレート１０６に結合されている。外側部材１０８及び１１０の間には、取り外し可能な材料片係止部材１１４が配置される。係止部材１１４の間で材料片Ｗが一旦位置決めされると、係止部材１１４は外側部材１０８及び１１０の間に挿入される。止め具１１４ａが設けられ、外側部材１０８及び１１０の間に挿入された時の係止部材１１４の移動を制限している。次いで、ボルト１１２が操作者によって調整され、外側部材１１０を固定された部材１０８の方に動かして、材料片Ｗを係止部材１１４及び１１６の間で固定する。
【００１８】
第２の材料片掴持部材２００は、ボルト２０２によって加熱プレート３８に直接結合される支持プレート２０６を含む（図２Ａ及び８Ａ−８Ｄ参照）。外側部材２０８は支持プレート２０６に固定される。可動の外側部材２１０は、ボルト２１０ａ及び２１２によって支持プレート２０６に調整可能に結合される。外側部材２０８及び２１０の間には、取り外し可能な材料片係止部材２１４が配置される。係止部材２１４の間で材料片Ｗが一旦位置決めされると、係止部材２１４は外側部材２０８及び２１０の間に挿入される。止め具２１４ａが設けられ、外側部材２０８及び２１０の間に挿入された時の係止部材２１４の移動を制限している。次いで、ボルト２１２が操作者によって調整され、外側部材２１０を固定された部材２０８の方に動かして、材料片Ｗを係止部材２１４の間で固定する。
【００１９】
張力試験の操作を実施する前に、台車３０の「ホーム」位置が決定される。第１の掴持デバイス１００及び第２掴持デバイス２００の間に材料片Ｗを挟まずに、コントローラ３００によって第２の掴持デバイス２００を第１の掴持デバイス１００の方向に、既知の厚さＴを有し、第１の掴持デバイス１００に隣接して配置された較正プレート４００と係合するまで、ゆっくり移動させる（図１２参照）。コントローラ３００が第２の掴持デバイス２００の動きを制御するため、第２の掴持デバイス２００は第１の掴持デバイス１００の方向に、較正プレート４００と係合するまでゆっくりと動く。係合した地点において、台車３０の動きが較正プレート４００に阻止されるため、サーボリニアモータ４０の位置誤差が増加し、その位置誤差の増加がコントローラ３００によって検出される。すなわち、コントローラ３００は、リニアエンコーダ読み取りヘッド４１０によって生成された位置信号から、コントローラ３００が駆動信号を生成してモータ４０に電力を供給しているにも関わらず、台車３０の位置が変化していないことを測定する。台車３０の０の動きを感知していることに応答して、コントローラ３００は、台車３０が較正プレート４００の厚さと等しい距離分、台車３０の「０位置」、すなわち第２の掴持デバイス２００が第１の掴持デバイス１００と係合できる時の台車３０の位置、から離れて位置していることを感知する。コントローラ３００は、センサストリップ４１２からの対応する位置値を読み取った後にリニアエンコーダ読み取りヘッド４１０によって生成された位置信号に基づいて、台車３０の現在位置が、較正プレート４００の厚さと等しいだけ「０位置」から離れていることを定義する。以下で更に検討するように、コントローラ３００は、台車３０の「ホーム」位置を、第２の掴持デバイス２００が第１の掴持デバイス１００から距離「Ｐｌｉ」離れている時の台車３０の位置であると定義する。
【００２０】
また引張試験の実行前に、エンジニア／技術者は次のパラメータを定義する：材料片Ｗのゲージ長さＬｏ、すなわち緊張しているが伸長されていない、第１の掴持デバイス１００の外側表面１０４から第２の掴持デバイス２００の外側表面２０４まで延在する材料片Ｗの長さ（図８Ｃ参照）；試運転中に材料片Ｗが曝される、実質的に一定の所望のひずみ変化率（１／秒）；上記した距離「Ｐｌｉ」；及び、台車３０がバンパー５０から空けられる最終距離、例えば７５ｍｍ。
【００２１】
次いで、第１の掴持デバイス１００の外側表面１０４と第２の掴持デバイス２００の外側表面２０４との距離が、材料片Ｗのゲージ長さＬｏより短くなるような位置まで、台車３０が移動される。材料片Ｗ、並びに係止部材１１４及び２１４は、次に、掴持デバイス部材１０８，１１０及び２０８，２１０の間に搭載され、これらによって係止される。
【００２２】
その後、台車３０は、第２掴持デバイス２００の外側表面２０４が第１掴持デバイス１００の外側表面１０４から距離Ｐｌｉ離間している、そのホーム位置でもある開始位置まで移動される。距離「Ｐｌｉ」は、掴持デバイス１００及び２００の間に十分な空間が提供され、それにより材料片Ｗが掴持デバイス１００及び２００によって過度に圧縮されて損傷を受けないように選択される。距離「Ｐｌｉ」は、所与の値に材料片Ｗの初期ゲージ長さを掛けたもの、例えばＰｌｉ＝０．１０×Ｌ０、と等しくてもよい。
【００２３】
材料片Ｗは、第２の掴持デバイス２００を動かして第１の掴持デバイス１００と距離Ｐｌｉ離間させることにより、試運転を実行する前に、所定の温度まで加熱されてもよいことが検討される。上述したように、加熱器コントローラ３２０は、加熱プレート３８及び８２を所定の温度で維持する。材料片Ｗは、材料片Ｗを第１の掴持デバイス１００及び第２の掴持デバイス２００の間で、所定の温度に制御された加熱プレート３８及び８２と共に所定の時間維持することにより、所望の温度まで加熱されることができる。
【００２４】
試運転を実施するために、コントローラ３００は、モータ４０によって、第２の掴持デバイス２００が第１の掴持デバイス１００から離れる方向に距離Ｐｌｉ離間し、それにより材料片Ｗに引張荷重が印加されている、開始位置（また、その「ホーム」位置）から台車３０を駆動する。コントローラ３００により、モータ４０は、台車３０がバンパー５０から所定の距離、例えば７５ｍｍ、離れている最終位置に達するまで、台車３０を駆動し続ける。台車３０がその最終位置にある時、第２の掴持デバイス２００もその停止位置又は最終位置にあり、かつ第１の掴持デバイス１００から距離Ｐ３ｆ離間している。台車３０の移動中、材料片Ｗは引張荷重によって損傷、すなわち破断するまで伸長するか、又は台車３００がその最終位置に達するまで伸長する。例証された実施形態では、台車３０の、その開始位置又はホーム位置から最終位置までの移動は、３つの別個部分：前進加速部分；一定速度部分；及び後進加速部分、に分割される。
【００２５】
３つの部分の各々は、複数の等しい別個の時間間隔、例えば３００マイクロ秒、を含む。例えば、以下に検討するように、３つの部分の実行に必要な総時間Ｔが決定され、この総時間が次いで、引張試運転中に駆動コントローラ３００が処理可能な所定数の制御ポイント、例えば７９９０、によって分割され、別個の時間間隔の周期が決定される。計算された別個の時間間隔の周期が、所定の値、例えば３００マイクロ秒、より短い場合、所定の値が使用される。
【００２６】
以下に検討する３つの部分に対応する方程式を使用して、プロセッサ／メモリユニット３４０が、各部分内の別個の時間間隔各々に対して対応する台車３０の位置を決定する。時間間隔及び対応する台車位置は、駆動コントローラ３００に提供される。前進加速部分、一定速度部分及び後進加速部分の間、駆動コントローラ３００は、適切な駆動信号を増幅器３６０ａ，３６０ｂに対して生成して、それら部分の別個の時間間隔に対応する所定の台車位置に基づいて、及びリニアエンコーダ読み取りヘッド４１０からの台車位置信号及び増幅器８４ｂからフィードバックされる力信号に応答して、台車３０の動きを制御する。前進加速部分の間は材料片Ｗから台車３０に対して荷重が印加されないため、また材料片Ｗは典型的には後進加速部分の始めまでには損傷しており、その部分の間は材料片Ｗから台車３０に対して荷重が印加されないため、これら２つの部分の間、増幅器８４ｂからフィードバックされる力信号は、典型的には０の力を示す。
【００２７】
プロセッサ／メモリユニット３４０は、３つの部分の実行に必要な総時間Ｔを、次の方程式を使用して計算する：
Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３
ここで、
Ｔ１＝前進加速部分中の総時間；
Ｔ２＝一定速度部分中の総時間；及び
Ｔ３＝後進加速部分中の総時間。
【００２８】
Ｔ１；Ｔ２；及びＴ３を決定するための方程式は以下に提示される。
【００２９】
ユニット３４０は次いで、総時間Ｔを、３つの部分すべての制御ポイント数を合わせた数、例えば７９９０で除算し、別個の時間間隔の時間周期を決定する。
【００３０】
前進加速部分は、第１の掴持デバイス１００から距離Ｐｌｉ離間した位置にある第２の掴持デバイス２００が、第１の掴持デバイス１００から離れる方向に動き始め、台車３０が、一定速度部分の間維持される速度値である所定の速度値Ｖ２に達するまで、発生するものと定義される。第１の掴持デバイス１００及び第２の掴持デバイス２００の間の材料片Ｗの長さは、前進加速部分の終わりにおいて初期ゲージ長さＬｏに等しく、そのため、一定速度部分の開始まで材料片Ｗには引張荷重は印加されない。
【００３１】
コントローラ３００は、２つの掴持デバイス１００及び２００の間に挟まれた材料片Ｗと共に、台車３０を、前進加速部分の間の別個の時間間隔各々に対応する所定の台車位置Ｐ１にしたがって移動させる。これらの台車位置Ｐ１は、プロセッサ／メモリユニット３４０によって予め定められ、その後コントローラ３００に提供される。プロセッサ／メモリユニット３４０はまた、対応する台車速度値及び台車加速値を決定し、それらがコントローラ３００に提供される。プロセッサ／メモリユニット３４０は、前進加速部分中の複数の等しい別個の時間間隔各々に対して、台車位置、台車速度及び台車加速度を次の方程式を使用して計算する：
前進加速部分における加速度Ａ１：
Ａ１＝Ｖ２／Ｔ１
ここで：
【数１】
2006508370.tif 000003
Ｐｌｉ＝試運転開始時において、第２の掴持デバイス２００が第１の掴持デバイス１００から離間している距離
前進加速部分における速度Ｖ１：
【数２】
2006508370.tif 000004
ここで：
ｔ１＝０〜Ｔ１
前進加速部分における位置：
【数３】
2006508370.tif 000005
ここで
ｔ１＝０〜Ｔ１；
Ｐ１＝第１の掴持デバイス１００に田逸する、及び時間ｔ１に対応する台車位置（又は、第２の掴持デバイス２００の位置）；
Ｐｌｉ＝試運転開始時において、第２の掴持デバイス２００が第１の掴持デバイス１００から離間している距離；及び
Ａ１＝上記の前進加速部分における台車加速度に対する方程式を参照。
【００３２】
一定速度部分は、前進加速部分から、後進加速部分中に台車速度が低下し始めるまで発生するものと定義される。一定速度部分中、台車３０は実質的に一定の速度Ｖ２で維持される。この部分中、引張荷重が材料片Ｗに印加されて、材料片Ｗは実質的に一定の変化率のひずみを受けるが、その変化率のひずみはエンジニア／技術者によって予め選択される。コントローラ３００は、一定速度部分中の別個の時間間隔各々に対応する所定の台車位置Ｐ２にしたがって、台車３０を移動させる。これらの台車位置Ｐ２は、プロセッサ／メモリユニット３４０によって予め定められ、その後コントローラ３００に提供される。プロセッサ／メモリユニット３４０はまた、対応する台車速度値を決定し、それがコントローラ３００に提供される。プロセッサ／メモリユニット３４０は、一定速度部分中の複数の等しい別個の時間間隔に対して、台車位置及び台車速度を次の方程式を使用して計算する：
一定速度部分における加速度Ａ２は、常に０に等しい。
一定速度部分中の速度Ｖ２：
【数４】
2006508370.tif 000006
一定速度部分における位置：
【数５】
2006508370.tif 000007
ここで：
Ｐ２＝一定速度部分開始時の台車３０の位置に対する、かつ時間ｔ２に対応する台車位置（又は、第２の掴持デバイス２００の位置）；
ｔ２＝０（「０」時間は一定速度部分開始時）〜Ｔ２；及び
Ｔ２＝一定速度部分における総時間；
【数６】
2006508370.tif 000008
Ｐ３ｆ＝後進加速部分終了時の、第１の掴持デバイス１００に関する第２の掴持デバイス２００の最終位置；
Ｐｌｉ＝試運転開始時において、第２の掴持デバイス２００が第１の掴持デバイス１００から離間している距離；
Ａ１は、前進加速部分における加速度に等しい；
Ｔ１は、前進加速部分における総時間に等しい；
Ｖ２は、一定速度部分における速度に等しい；
Ａ３は、後進加速部分中の加速度に等しい（下記の方程式参照）；及び
Ｔ３は、後進加速部分における総時間に等しい（下記の方程式参照）。
【００３３】
後進加速部分は、一定速度部分の終了時から台車３０がその最終位置又は停止位置に達するまでに発生するものと定義される。コントローラ３００は、後進加速部分中の別個の時間間隔各々に対応する所定の台車位置Ｐ３にしたがって、台車３０を移動させる。これらの台車位置Ｐ３は、プロセッサ／メモリユニット３４０によって予め定められ、その後コントローラ３００に提供される。プロセッサ／メモリユニット３４０はまた、対応する台車速度値及び台車加速度値を決定し、それらがコントローラ３００に提供される。プロセッサ／メモリユニット３４０は、後進加速部分中の複数の等しい別個の時間間隔各々に対して、台車位置、台車速度及び台車加速度を次の方程式を使用して計算する：
後進加速部分における加速度Ａ３：
Ａ３＝−Ｖ２／Ｔ１
ここで：
【数７】
2006508370.tif 000009
Ｐｌｉ＝試運転開始時において、第２の掴持デバイス２００が第１の掴持デバイス１００から離間している距離。
後進加速部分における速度Ｖ３：
【数８】
2006508370.tif 000010
ここで：
ｔ３＝０（「０」時間は後進加速部分の開始時）〜Ｔ３；
Ｔ３＝Ｔ１に等しい、後進加速部分における総時間。
後進加速部分における位置：
【数９】
2006508370.tif 000011
ここで：
Ｐ３＝後進加速部分開始時の台車３０の位置に対する、かつ時間ｔ３に対応する台車位置（又は、第２の掴持デバイス２００の位置）；
ｔ３＝０（「０」時間は後進加速部分の開始時）〜Ｔ３；
Ｔ３＝Ｔ１に等しい、後進加速部分における総時間；及び
Ａ３＝上記のＡ３に関する方程式を参照。
【００３４】
台車３０が開始位置又はホーム位置にある時、コントローラ３００によってサーボリニアモータ４０が台車３０を駆動して第１の掴持デバイス１００から離し、それにより台車３０は速度Ｖ２まで加速される。この部分中に増幅器３６０ａ，３６０ｂに対して適切な駆動信号を生成する際、コントローラ３００は、リニアエンコーダ読み取りヘッド４１０からの位置フィードバック情報を考慮して、読み取りヘッド４１０から提供される位置情報によって決定される台車３０の実際の位置と、予め定められた所望の位置とを比較する。コントローラ３００はまた、ロードセル８４によって生成される力情報又は荷重情報を考慮して、前進加速部分中に増幅器３６０ａ，３６０ｂに対して適切な駆動信号を生成する。しかしながら、前進加速部分中は、材料片Ｗから台車３０に対する、又はその逆の荷重は印加されていないので、この部分中に増幅器８４ｂからフィードバックされる力信号は、典型的には０の力を示す。
【００３５】
コントローラ３００は更に、一定速度部分の間中、台車３０を速度Ｖ２で移動させる。一定速度部分中に増幅器３６０ａ，３６０ｂに対して適切な駆動信号を生成する際、コントローラ３００は、リニアエンコーダ読み取りヘッド４１０からの位置フィードバック情報を考慮して、読み取りヘッド４１０から提供される位置情報によって決定される台車３０の実際の位置と、予め定められた所望の位置とを比較する。コントローラ３００はまた、ロードセル８４によって生成される力情報又は荷重情報を考慮して、一定速度部分中に増幅器３６０ａ，３６０ｂに対して適切な駆動信号を生成する。
【００３６】
後進加速部分の開始時から、コントローラ３００は、台車３０を速度Ｖ２からゼロ速度まで減速させて、この時点で台車３０はその最終位置又は停止位置にくる。後進加速部分中に増幅器３６０ａ，３６０ｂに対して適切な駆動信号を生成する際、コントローラ３００は、リニアエンコーダ読み取りヘッド４１０からの位置フィードバック情報を考慮して、読み取りヘッド４１０から提供される位置情報によって決定される台車３０の実際の位置と、予め定められた所望の位置とを比較する。コントローラ３００はまた、ロードセル８４によって生成される力情報又は荷重情報を考慮して、後進加速部分中に増幅器３６０ａ，３６０ｂに対して適切な駆動信号を生成する。しかしながら、材料片Ｗは典型的にはこの前の部分で損傷するため、材料片Ｗから台車３０に対して、又はその逆に荷重は典型的には印加されず、したがって、この部分中に増幅器８４ｂからフィードバックされる力信号は、典型的には０の力を示す。
【００３７】
時間の関数としての台車位置の、コントローラ３００による制御の確度は、ロードセル８４からの力フィードバックを使用することで向上し得ることが、見出されている。特徴的なブロック図が図９に例証されており、台車３０の位置を時間の関数として制御する際に、ロードセル８４からの力フィードバックの処理を伴う、サーボコントローラアルゴリズムにしたがってコントローラ３００が行うステップが示されている。
【００３８】
ステップ５００では、コントローラ３００は、プロセッサ／メモリユニット３４０によって予め定められ、前以てコントローラ３００に提供された所望の台車位置Ｐ２を、各部分中の別個の時間間隔に対して、順次読み出す。前進及び後進加速部分中の別個の時間間隔各々は、同じ第１時間周期ＴＰ１を含む。「軌道生成」ステップと称されるステップ５００ａで、コントローラ３００は、各々が第１周期ＴＰ１を含む別個の時間間隔において生成される台車位置Ｐ２、すなわち粗い台車位置の間を補間して、各々が第１周期ＴＰ１より短い第２時間周期ＴＰ２を含む第２の時間間隔における、高精度の台車位置Ｐ２Ｆが生成される。
【００３９】
ステップ５０２では、コントローラ３００は、高精度の台車位置Ｐ２Ｆを測定された台車位置と比較して、位置誤差値を生成する。測定された台車位置各々は、リニアエンコーダ読み取りヘッド４１０をポーリングして獲得したデータを使用して決定される（ステップ５０４参照）。ステップ５０３では、ステップ５０３ｂで決定された積算値と加算することにより、現在の位置誤差が合成される。ステップ５０３ｂ中で生じる位置誤差の積算値によって、コントローラ３００が強制的に位置誤差をゼロにできる手法、すなわちコントローラ３００が連続的に位置誤差を蓄積して、蓄積された誤差を現在の位置誤差に戻して加算する手法が提供される。
【００４０】
ステップ５００ａ中に決定される高精度の台車位置Ｐ２Ｆは、ステップ５０２ａで使用されて速度正方向送り信号を生成する。ステップ５０２ａで、コントローラ３００は、サーボコントローラアルゴリズムの時間ベースに対応して高精度の台車位置Ｐ２Ｆの１次導関数を決定するが、この時間ベースは、上述の第２周期ＴＰ２に等しい周期を各々が有する別個の時間間隔を含む。速度正方向送り信号は、典型的には機械制動、すなわち装置１０に存在する摩擦を補償するために使用される。ステップ５００ａで決定された高精度の台車位置Ｐ２Ｆはまた、ステップ５０２ｂでも加速度正方向送り信号を生成するのに使用され、ここでコントローラ３００は、サーボコントローラアルゴリズムの時間ベースに対応して高精度の台車位置Ｐ２Ｆの２次導関数を決定するが、この時間ベースは、上述の第２周期ＴＰ２に等しい周期を各々が有する別個の時間間隔を含む。加速度正方向送り信号は、典型的にはシステムの慣性を補償するために使用される。ステップ５０３ａでは、速度正方向送り信号及び加速度正方向送り信号が合計される。
【００４１】
台車３０の速度は、ステップ５１３で、エンコーダ読み取りヘッド４１０から得た実際の位置値の１次導関数を用いて決定される。１次導関数又は台車の速度値は、ステップ５０８で、導関数ゲイン値で乗算され、コントローラ３００の安定性のために制動を提供する。ステップ５０７では、ステップ５０８からの出力が、ステップ５０３で決定された合計並びにステップ５０３ａで決定された合計から減算される。ステップ５０７からの出力は、ステップ５０９でのゲインファクターで乗算され、それによりモータ４０に所望の応答を提供し、コントローラ３００の時間、行過ぎ量、及び一般的なバンド幅を所望の応答に対して調整することができる。この場合、台車３０の所望の位置Ｐ２への移動に関する好ましい応答は、位置誤差の最小化、台車３０の位置に関する行過ぎ量の最小化、及び最小限の時間での所望の位置Ｐ２の達成から成る。
【００４２】
ステップ５０９からの出力は、典型的には現在の参照値と称され、通常は、コントローラ３００内の、電流制御ループを含むモータ電流生成アルゴリズムに直接提供される。しかしながら、本発明にしたがって、コントローラ３００はステップ５１０でロードセル増幅器８４ｂをポーリングして、ロードセル８４によって感知される荷重に直接比例する引張荷重値、すなわち台車３０から材料片Ｗに印加される引張り力を生成する。コントローラ３００は次いで、引張荷重値をスケール係数で乗算し、それによりロードセル増幅器８４ｂからの生信号を、モータ４０から台車３０に印加されて材料片Ｗに引張荷重を与える力に直接比例するモータ電流を表す見積もり値に変換する。この見積もられた引張荷重値はステップ５１２で電流参照値に加算されて、ステップ５０９からの出力によって定義される、モータ４０が台車３０を次の所望の位置Ｐ２に移動させるのに必要とされる実際の力を表す値、並びにステップ５１０からの出力によって表される、材料片Ｗへの引張荷重を生成するのに必要とされるモータ力を生成する。ステップ５１６では、電流ループを使用して、コントローラ３００は、ステップ５１２からの出力に基づいて第１の増幅器３６０ａ及び第２の増幅器３６０ｂに対する適切な駆動信号を決定する。電流ループは、典型的にはモータの電気的特性によって設定され、所望の電流感度を提供するように改善される。本実施形態における所望の電流感度は、ステップ５１２からの出力に最速で到達できる速度において、電流行過ぎ量が最小となる感度である。
【００４３】
ステップ５１２における電流参照値と共に見積もられた引張荷重値を利用することにより、コントローラ３００は、台車３０から材料片Ｗに印加される荷重の変化に関してステップ５０２、５０２ａ及び５０２ｂにおける位置、速度及び加速度のループを有効に迂回して、第１の増幅器３６０ａ及び第２の増幅器３６０ｂへの駆動信号を決定する際に、より直接的に引張荷重の変化を考慮し、それによって、時間の関数としての台車３０の位置の制御確度を直接向上させる。また、荷重値が考慮される場合、モータ４０の動作、及びしたがって時間の関数としての台車３０の位置を制御するためのコントローラの応答時間が改善されることにも留意されたい。すなわち、ステップ５１２でロードセルによって感知された荷重値を考慮に入れなければ、材料片Ｗから台車３０に、またその逆に印加される引張荷重の変化は、位置、速度及び加速度の制御ループによって間接的に考慮される必要があるであろう。そのようにした場合、モータ４０の動作制御におけるコントローラ３００の応答時間が低減され、それにより、特に材料片Ｗから台車３０に、又はその逆に印加される荷重が急速に変化する高速時において、コントローラ３００による台車位置の制御確度に負の影響が及ぼされるであろう。
【００４４】
第１及び第２の一定速度部分が、あらゆる所与の試運転に対して定義されてもよいことが、更に検討される。そのような場合、第１の一定速度部分に対する所定の台車位置は、台車３０がその部分中実質的に一定の第１速度で作動するように定義され、第２の一定速度部分に対する所定の台車位置は、台車３０が第２の一定速度部分中実質的に一定の第２速度で作動するように定義される。第１及び第２の速度は、互いに同等ではない。台車３０の速度を加速又は減速させるような追加の加速部分が、第１及び第２の一定速度部分の間に設けられる。本実施形態において、材料片Ｗは、第２の掴持デバイス２００が第１速度で移動している間、所定の実質的に第１の変化率のひずみを受け、材料片Ｗは、第２の掴持デバイス２００が第２速度で移動している間、所定の実質的に第２の変化率のひずみ速度を受ける。第１の変化率のひずみは、第２の変化率のひずみとは異なる。
【００４５】
更に、コントローラ３００は、あらゆる所与の試運転に対して読み取りヘッド４１０から提供される位置情報及びロードセル８４によって生成される荷重情報を、その後の検討及び処理のために記憶してもよいことも検討される。この情報から、コントローラ３００は次の追加のデータを生成してもよい：時間による台車位置；及び時間による材料片Ｗに印加される荷重；及び台車位置によって材料片Ｗに印加される荷重。
【００４６】
各試運転中、台車３０は、台車加速度の変化による「振れ（jerk）」或いは機械的振動を受ける。この振動ノイズは、「ドライ」試運転、すなわち材料片Ｗなしの試運転を実施することで測定することができる。ドライ試運転中、ロードセル増幅器８４ｂからのロードセルデータは、時間の関数及び台車位置として収集される。実際の試運転各々の後、すなわち材料片Ｗを引張荷重下に置いた試運転の後、この実際の試運転からのデータが、ドライ試運転で収集されたデータと比較される、すなわちドライ試運転からのデータを実際の試運転からのデータから減算して、振動ノイズを取り除く。
【００４７】
台車３０は、材料片Ｗが緊張状態に置かれる前に速度Ｖ２まで加速されてもよいことが、更に検討される。しかしながら、一定の変化率のひずみは、引張荷重が材料片Ｗに印加された後、すなわち第１の掴持デバイス１００及び第２の掴持デバイス２００の間で材料片が緊張状態に置かれた後にのみ発生するであろう。
【００４８】
引張試運転の実施例からのデータが、次に提示される。実施例における時間プロファイルによる位置が図１１Ａに例証され；実施例における時間プロファイルによる速度が図１１Ｂに例証され；及び、実施例における時間プロファイルによる加速度が図１１Ｃに例証される。
【００４９】
（実施例からのデータ）
【表１】
2006508370.tif 000012
【表２】
2006508370.tif 000013
【００５０】
「発明を実施するための最良の形態」で引用されたすべての文献は、関連部分において本明細書に参考として組み込まれる。いずれの文献の引用も、それが本発明に関して先行技術であることを認めるものとして解釈されるべきではない。
【００５１】
本発明の特定の実施形態を例示し記載したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び修正を、添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】材料片に対する引張試験を実施するように作用する本発明の装置の側面図。
【図２Ａ】第２の掴持デバイスが設けられた往復運動する台車を例証する斜視図であり、台車は装置の主要本体の上側及び下側部分によって画定される空洞内に配置されている。
【図２Ｂ】装置主要本体の上側部分の斜視図。
【図２Ｃ】主要本体の下側部分に取り付けられた台車の側面斜視図であり、主要本体の上側部分及びリニアサーボモータは取り除かれている。
【図２Ｄ】台車主要本体の斜視図。
【図２Ｅ】台車主要本体の後面図。
【図２Ｆ】台車主要本体の正面図。
【図２Ｇ】台車主要本体の側面図。
【図２Ｈ】台車及びモータの第２部材の斜視図。
【図２Ｉ】台車及びモータの第２部材の部分の斜視図。
【図３Ａ】台車及び台車に取り付けられた第２の掴持デバイスの部分の斜視図。
【図３Ｂ】台車の部分及び主要本体下側部分の一部分の側面斜視図。
【図４】図１の装置におけるサーボリニアモータの１つの、Ｕ字形の第１部材の斜視図。
【図５】図１に例証された装置の、装置主要本体の外側支持部材、Ｌ字形位置制限部材；ばね荷重付与プレート、ばね荷重式プレート、加熱プレート、冷却プレート、及び固定の第１掴持デバイスの斜視図。
【図５Ａ】間に挟まれた材料片を有する第１及び第２掴持デバイスの平面図。
【図６】装置主要本体の外側支持部材、Ｌ字形位置制限部材、ばね荷重付与プレート、ばね荷重式プレート、加熱プレート、及び冷却プレートの斜視図であり、固定の第１掴持デバイスは例証されていない。
【図６Ａ】Ｌ字形位置制限部材の部分；ばね荷重式プレート、加熱プレート、及び冷却プレートの斜視図であり、固定の第１掴持デバイスは例証されていない。
【図７】装置主要本体の外側支持部材、Ｌ字形位置制限部材、ばね荷重付与プレート、ばね荷重式プレート、加熱プレート、及び冷却プレートの斜視図であり、固定の第１掴持デバイスは例証されていない。
【図８Ａ】第１及び第２掴持デバイスの図。
【図８Ｂ】第１及び第２掴持デバイスの図。
【図８Ｃ】第１及び第２掴持デバイスの図。
【図８Ｄ】第１及び第２掴持デバイスの図。
【図９】一定速度部分中に時間の関数として台車位置を制御する際、ロードセルからの力フィードバックを処理するのに図１の装置のコントローラによって行われるステップを例証するブロック図である。
【図１０】図１の装置のモータを駆動するためのドライバコントローラ及び増幅器を例証するブロック図。
【図１０Ａ】本発明の加熱器コントローラを例証するブロック図。
【図１１Ａ】実施例における時間プロファイルによる位置のプロット。
【図１１Ｂ】実施例における時間プロファイルによる速度のプロット。
【図１１Ｃ】実施例における時間プロファイルによる加速度のプロット。
【図１２】図１の装置の第１及び第２掴持デバイスによって係止された較正プレートの概略側面図。
【図１】
2006508370.tif 000016
2006508370.tif 000017
2006508370.tif 000018
2006508370.tif 000019
2006508370.tif 000020
2006508370.tif 000021
2006508370.tif 000022
【図４】
2006508370.tif 000023
【図５】
2006508370.tif 000024
2006508370.tif 000025
【図６】
2006508370.tif 000026
2006508370.tif 000027
【図７】
2006508370.tif 000028
2006508370.tif 000029
2006508370.tif 000030
【図９】
2006508370.tif 000031
【図１０】
2006508370.tif 000032
【図１０Ａ】
2006508370.tif 000033
【図１１Ａ】
2006508370.tif 000034
【図１１Ｂ】
2006508370.tif 000035
【図１１Ｃ】
2006508370.tif 000036
【図１２】
2006508370.tif 000037
【国際調査報告】
2006508370.tif 000038
2006508370.tif 000039