专利名称：材料试验机的制作方法
技术领域：
本发明涉及 通过对试验片赋予试验力来实行材料试验的材料试验机。
背景技术：
这种材料试验机例如具有如下的结构互相同步且旋转自如地将一对螺杆支承在工作台上，且通过螺母将十字头的两端部支承在这些螺杆上。然后，通过利用电机的旋转使这一对螺杆互相同步地旋转，使十字头沿一对螺杆移动。在十字头和工作台上各自连接有夹具。而且，构成为，在利用这一对夹具夹持试验片的两端的状态下，通过移动十字头，对试验片赋予试验力。在这种的材料试验机中，用负载传感器等检测作用于试验片的试验力。另外，用位移测定部测定在试验片上的标点间的距离的位移量。由位移测定部测定的位移量的数据被采样部采样，试验片的位移数据与对于试验片的试验力等的数据一起被取入。作为该位移测定部，也使用具备拍摄试验片的图像的摄像机、和从该摄像机所摄的试验片的图像中提取试验片的位移并输出该试验片的位移的测定结果的图像处理电路的设备(参照专利文献I)。专利文献I所记载的材料试验机，其结构为，通过对为了使夹具进入视野内而设置的摄像机的输出进行图像处理，来认识夹具的形状。而且，移动十字头以使得与根据通过夹具的形状认识读出的信息而设定的夹具间距离相一致。这样一来，该材料试验机中，不需要由人工操作来进行夹具的定位。另外还知道有这样的材料试验机在操作人员将试验片装到夹具上时，通过在监示器上显示表示一对夹具的负载轴与试验片的中心是否一致的辅助显示，操作人员一面看着监示器一面进行将试验片夹持到夹具上的作业(参照专利文献2)。专利文献专利文献I :日本特开2002-365188号公报专利文献2 日本特开平06-167433号公报
发明内容
发明要解决的课题但是，现有的材料试验机，即使能自动地设定夹具间的距离，是否能将试验片铅垂地装到夹具上的确认，也只用目视来进行。另外，如专利文献2所述那样，操作人员通过一面看着辅助显示一面进行将试验片装到夹具上的作业，能够容易地进行能将试验片铅垂地装到夹具上的确认，即使如此，在其前阶段的夹具间距离的定位中，也是操作人员一面目视自己手中所持的规尺，一面上下移动十字头那样的情况。这样，在现有的材料试验机中，不能有效且正确地进行夹具间距离的定位和向夹具的试验片的安装的两方面的作业。而且，由于夹具间距离的定位和向夹具的试验片的安装中的一方是靠操作人员的目视来确认的，因此存在因各操作人员的不同而导致设定产生偏差那样的问题。
另外，在进行拉伸试验的材料试验机中，有必要在试验片上标记用于计测标点间距离GL (Gage Length标距长度)的标线。这时，在现有的材料试验机中，在试验片夹持于夹具上的状态下，操作人员一面使规尺接触试验片，一面在离开试验片的负载轴方向上的中心等距离的位置上标记标线。因此，也存在各操作人员的设定的差异显现为标点间距离GL的偏差那样的问题。本发明为解决上述的课题而作，其目的在于提供能降低夹具、试验片等的设置精度偏差，同时有效且正确地进行试验准备的材料试验机。
解决课题的手段技术方案I所述的发明，在通过对试验片赋予试验力来实行材料试验的材料试验机中，其特征在于，具备夹持所述试验片的一对夹具；拍摄所述一对夹具和试验片的摄影部；显示由所述摄影部拍摄的被赋予试验力的试验片的图像、试验条件和计测值中至少一个的第I显示部；以及，为了用所述一对夹具夹持所述试验片的试验准备，与所述一对夹具周边的图像一起，将辅助所述一对夹具的定位、试验片的安装及对所述一对夹具所夹持的状态下的试验片应标记的标点的配置中的至少一个的设定位置的指标，显示于与所述第I显示部分开的第2显示部上的设定辅助单元。技术方案2所述的发明.是在技术方案I项所述的发明中，所述第I显示部与材料试验机主体分开地配置，所述第2显示部配置于材料试验机主体的所述一对夹具附近。技术方案3所述的发明.是在技术方案2所述的发明中，所述第2显示部，在对试验片赋予试验力时，显示由所述摄影部拍摄的被赋予试验力的试验片的图像和计测值。技术方案4所述的发明.是在技术方案2所述的发明中，所述设定辅助单元使显示于所述第2显示部的、辅助所述一对夹具的设置的设定位置的指标，是表示所述一对夹具中的一方的移动位置的水平线。技术方案5所述的发明.是在技术方案4所述的发明中，所述设定辅助单元按照根据试验目的所选择的所述一对夹具的类别和试验片的长度，变更所述水平线的显示位置。技术方案6所述的发明.是在技术方案2所述的发明中，所述设定辅助单元使显示于所述第2显示部的、辅助所述试验片的设置的设定位置的指标，是表示所述试验片的至少一方的侧端的位置的线。技术方案7所述的发明.是在技术方案6所述的发明中，所述设定辅助单元按照所选择的所述试验片的宽度，变更所述线的显示位置。技术方案8所述的发明.是在技术方案2所述的发明中，所述设定辅助单元使显示于所述第2显示部的、辅助对所述一对夹具夹持的状态下的试验片应标记的标点的设置的设定位置的指标，是表示标点的位置的线。技术方案9所述的发明.是在技术方案8所述的发明中，所述设定辅助单元按照对所述一对夹具夹持的状态下的试验片应标记的标点的标点间距离，变更所述线的显示位置。发明的效果根据技术方案I至9所述的发明，因为具备将对所述一对夹具的设置、试验片的设置及应标记在由所述一对夹具夹持了的状态下的试验片上的标点的设置中的某一个进行辅助的设定位置的指标与一对夹具的周边的图像一起显示于有别于第I显示部的第2显示部上的设定辅助单元，所以进行试验准备的操作人员能一面看着第2显示部所显示的设定位置的指标，一面进行作业。因此，能防止因各操作人员导致夹具的设置、试验片设置等的精度产生偏差，能够正确地进行这些配置。根据技术方案项2所述的发明，因为第2显示部配置于材料试验机主体的一对夹具附近，所以从进行试验的准备作业的操作人员的位置，能在与作为作业对象物的夹具、试验片等同一视线上看到设置位置的指标。因此，操作人员在试验准备作业中不改变站立位置，就能一面看着第2显示部所显示的设定位置的指标，一面更正确地进行夹具的设置、试验片的设置等。根据技术方案项3所述的发明，因为在对试验片赋予试验力时，第2显示部显示由摄影部拍摄的被赋予了试验力的试验片的图像和计测值，所以能提高也作为材料试验机整体的控制监示器和数据处理的计算机监示器使用的第I显示部的在试验实行中的使用性。
图I是本发明的材料试验机的概要图。图2是示出夹具的设定辅助功能的动作的流程图。图3是示出第2显示部26的显示画面的示意图。图4是示出试验片的设定辅助功能的动作的流程图。图5是示出第2显示部26的显示画面的示意图。图6是示出标点的设定辅助功能的动作的流程图。图7是示出第2显示部26的显示画面的示意图。符号的说明10试验片11 螺杆13十字头14负载传感器18摄像机19 支柱21上夹具22下夹具23控制部24输入部25第I显示部26第2显示部30负载机构61设定辅助部62存储部72水平线82垂直线92水平线
具体实施例方式下面根据
本发明的实施形态。图I是本发明的材料试验机的概要图。该材料试验机具有工作台16，直立地设置于地面上的一对支柱19，在各支柱19的内部的工作台16上以向着铅垂方向的状态可旋转地直立设置的一对螺杆11，可沿这些螺杆11移动的十字头13，及使该十字头13移动并对试验片10赋予试验力用的负载机构30。图I中示出拆除了一对支柱19中的纸面左侧的支柱19的状态。十字头13通过图中省略的螺母连接到一对螺杆11上。构成为，各螺杆11的下端部被连接到负载机构30上，来自负载机构30的动力源的动力被传递到一对螺杆11上。通过一对螺杆11同步地旋转，十字头13沿这对螺杆11升降。十字头13中设置夹持试验片10的上端部用的上夹具21。另一方面，在工作台16上设置夹持试验片10的下端部用的下夹具22。在进行拉伸试验时，在由这些上夹具21和下夹具22夹持试验片10的两端部的状态下，通过使十字头13上升，对试验片10加载试验力(拉伸负载)。这时，作用于试验片10的试验力由负载传感器14所检测，并输入控制部23。另夕卜，试验片10由摄像机18所拍摄，其图像被输入控制部23。另外，摄像机18被定位，以使上夹具21和下夹具22收纳到同一视野中。控制部23具有设定辅助部61，由具有R0M、RAM等的存储部62和CPU等的计算机、程序装置所构成。控制部23中连接有作为液晶显示器等的显示装置的第I显示部25和第2显示部26、具有鼠标和键盘等的输入部24、负载传感器14和摄像机18、及负载机构30。 而且，控制部23取入来自负载传感器14的试验力数据和来自摄像机18的摄影图像数据，并实行数据处理。利用这种控制部23的演算等处理，求出试验片10中的标点间的距离的位移量。在该材料试验机中，设定辅助部61为了进行利用上夹具21和下夹具22夹持试验片10的试验准备，作为执行以下功能的设定辅助单元而发挥作用辅助上夹具21和下夹具22的定位的夹具的设定辅助功能、辅助试验片10的安装的试验片的设定辅助功能，及辅助应对由上夹具21和下夹具22夹持的状态的试验片标记的标点的配置的标点的设定辅助功倉泛。该材料试验机中，第I显示部25与控制部23和输入部24 —起，与材料试验机主体分开地配置。第I显示部25显示试验实行中由摄影部拍摄的被赋予了试验力的试验片的图像、试验条件及计测值的至少一个，具有材料试验机整体的控制监示器和数据处理的计算机监示器的功能。另一方面，第2显示部26被配置于支柱19前面的上夹具21和下夹具22的附近。所谓上夹具21和下夹具22的附近，是指与为试验准备而进行上夹具21和下夹具22的定位等的设定作业的一对支柱19所夹的空间接近的位置，是与操作人员进行这些作业时的视线大致为同一高度的位置。其次，说明该材料试验机中进行对试验片10赋予试验力的材料试验之前的试验准备时的动作。在该材料试验机中进行试验准备时，依次实行夹具的设定辅助功能，试验片的设定辅助功能，标点的设定辅助功能。
首先，说明为了用上夹具21和下夹具22夹持试验片10的试验准备，由设定辅助部61实行的动作。图2是示出夹具的设定辅助功能的动作的流程图，图3是示出此时的第2显示部26的显示画面的示意图。当根据来自输入部24的输入选择夹具的设定辅助功能时，就利用控制部23中的设定辅助部61的作用，等间隔地显示多条水平线71，使其与预先显示在第2显示部26中的上夹具21和下夹具22周边的有效图像(5 ^ 7'画像)重合(步骤S11)。这些水平线71是与试验的负载轴正交的线。接着，根据操作人员的自输入部24的输入，指定下夹具22的顶端位置(步骤S12)。这样一来，如图3中粗线所示那样，第2显示部26上显示2条表示夹具的间隔的水平线72(步骤S13)。图3中粗线所示的、2条水平线72中的下侧的线，是与步骤S12中指定的下夹具22的顶端部位相一致的线，上侧的线表示应使上夹具21移动的移动位置。这些水平线71、72的至第2显示部26的显示，随着根据试验目的选择的一对夹具的类别和试验片10的 长度等而变更。即是说，至第2显示部26的线的显示，是通过调用对应于根据试验目的选择的夹具的类别和试验片10的长度等而预先存储于存储部62中的、表示上夹具21和下夹具22的间隔的显示数据来进行的。从而，图3中粗线示出的2条水平线72表示在该试验条件下的上夹具21和下夹具22的间隔。又，步骤Sll中第2显示部26所显示的多条水平线71，作为辅助线原样地显示于第2显示部26上。操作人员以第2显示部26所显示的上夹具21的移动位置即水平线72作为目标，通过人工操作使上夹具21移动。然后，当操作人员选择试验片的设定辅助等别种功能或操作时(步骤S14)，就结束夹具的设定辅助功能的一连串的动作。又，即便在操作人员不选择别的功能，而再选择夹具的设定辅助功能时，也结束夹具的设定辅助功能的一连串动作。如通过上述步骤完成夹具的定位的话，则操作人员接着将试验片10安装到上夹具21和下夹具22上。该作业使用试验片的设定辅助功能来实施。图4是示出试验片的设定辅助功能的动作的流程图，图5是示出此时的第2显示部26的显示画面的示意图。当根据来自输入部24的输入选择试验片的设定辅助功能时，以试验的负载轴为中心，显示与该负载轴平行的多条垂直线81，使其与预先显示在第2显示部26上的上夹具21和下夹具22周边的有效图像重合(步骤S21)。接着，根据操作人员的自输入部24的输入，指定上夹具21的纵方向的中央位置(步骤S22)。这样一来，如图5中粗线所示那样，第2显示部26上显示对应于试验片的宽度的2条垂直线82，和对应于试验片的中心轴的垂直线83 (步骤S23)。这些垂直线81、82、83至第2显示部26的显示，随着试验片10的宽度而变更。就是说，至第2显示部26的线的显示，是通过调用对应于试验片10的宽度而预先存储于存储部62中的、表示试验片10的中心轴与负载轴相一致时的试验片10的侧端的位置的显示数据来进行的。因而，图5中粗线示出的2条垂直82表示该试验条件下的试验片10的两侧端的位置。又，步骤S21中第2显示部26所显示的多条垂直线81，作为辅助线原样地显示于第2显示部26上。操作人员以表示第2显示部26所显示的试验片10的两侧端的位置的垂直线82为目标，使试验片10的中心轴与试验的负载轴相一致地将试验片10装到上夹具21和下夹具22上。然后，当操作人员选择标点的设定辅助等别种功能或操作时(步骤S24)，就结束试验片的设定辅助功能的一连串的动作。又，即便在操作人员不选择别的功能，而再选择试验片的设定辅助功能时，也结束试验片的设定辅助功能的一连串动作。又，本实施形态中，由于设定摄像机18使上夹具21和下夹具22及试验片10的整体在第2显示部26上都收纳在同一视野中，因此如图5所示那样，在显示画面上以粗线显示与试验片10的两侧端重合的2条垂直线82。然而，即使在摄像机18的设定没有将试验片10的整体收纳于视野中的情况下，如果试验片10的一方的侧端位于视野内，则也能正确地进行试验片10的设定。即是说，在该情况下，使第2显示部26显示表示试验片10的一方的侧端位置的I条垂直线。这样，操作人员能以表示试验片10的一方的侧端位置的I条垂直线作为目标，正确地安装试验片10。若通过上述步骤结束试验片10的至上夹具21和下夹具22的安装的话，则操作人员接着对试验片10加上标点。该作业使用标点的设定辅助功能来进行。图6是示出标点的设定辅助功能的动作的流程图，图7是示出此时的第2显示部26的显示画面的示意图。根据来自输入部24的输入选择标点的设定辅助功能，操作人员指定第2显示部26显示的上夹具21和下夹具22周边的有效图像上的上夹具21的下端位置93和下夹具的上 端位置94 (步骤S31)。接着，在上夹具21和下夹具22之间等间隔地显示多条水平线91，使其与上夹具21和下夹具22周边的有效图像重合(步骤S32)。然后，如图7粗线所示的那样，第2显示部26显示仅隔开相当于标点间距离GL的间隔的2条水平线92 (步骤S33)。这些水平线91、92的至第2显示部26的显示随标点间距离GL而变更。即是说，至第2显示部26的线的显示，通过以从由步骤S31所指定的上夹具21的下端位置93和下夹具22的上端位置94求得的被夹持的状态下的试验片10的中心(上夹具21的下端与下夹具22的上端之间的中间点)作为基准位置，调出对应于标点间距离GL而预先存储于存储部62中的表示标点位置的显示数据来进行。因而，图7中粗线示出的2条水平线92表示从试验片10的中心隔开相等距离的位置，表示在该试验条件下的试验片10上的应标记标点的位置。又，步骤S32中第2显示部26所显示的多条水平线91，作为辅助线原样地显示于第2显示部26上。操作人员通过以第2显示部26所显示的表示标点位置的水平线92作为目标，在试验片10上贴设标点贴纸(標点'>一>)，能将标点设置到正确的位置上。然后，当操作人员选择别的功能或操作时(步骤S34)，就结束标点的设定辅助功能的一连串的动作。又，即便在操作人员不选择别的功能，而再选择标点的设定辅助功能时，也结束标点的设定辅助功能的一连串动作。又，该实施形态中，将标点标记到试验片10上采用的是标点贴纸，但操作人员也可使用记号笔等，沿着表示标点位置的水平线92将标点记入到试验片10上。另外，该实施形态中，在由上夹具21和下夹具22夹持试验片10的状态下贴设标点贴纸，但也可由上夹具和下夹具夹持预先加上了标点的试验片10。这时，只要在第2显示部26的显示画面上显示网格状的辅助线，且使表示试验片的宽度的垂直线82和表示标点间距离GL的水平线92同时显示，并行实施试验片的设定辅助功能与标点的设定辅助功能就可。上述的实施形态中，虽然用线表示辅助一对夹具的定位、试验片的安装、应标记在由一对夹具夹持的状态下的试验片上的标点的配置中的一个的设定位置的指标，但若是能正确地表现位置，则能对这些指标采用箭头等的各种记号。
另外，上述的实施形态中，虽然第2显示部26设置于材料试验机主体上，但该设置 位置未必有固定的必要。即，使第2显示部26移动到操作人员容易看到的位置的种种变形是可能的。
权利要求
1.一种材料试验机，通过对试验片赋予试验力来实行材料试验，其特征在于，具备 夹持所述试验片的一对夹具； 拍摄所述一对夹具和试验片的摄影部； 显示由所述摄影部所拍摄的被赋予了试验力的试验片的图像、试验条件和计测值中的至少一个的第I显示部 '及 设定辅助单元，其为了用所述一对夹具夹持所述试验片的试验准备，将对所述一对夹具的定位、试验片的安装及应标记在由所述一对夹具夹持了的状态下的试验片上的标点的配置中的至少一个进行辅助的设定位置的指标与所述一对夹具周边的图像一起显示在有别于所述第I显示部的第2显示部上。
2.如权利要求I所述的材料试验机，其特征在于， 所述第I显示部与材料试验机主体分开地配置， 所述第2显示部配置于材料试验机主体的所述一对夹具附近。
3.如权利要求2所述的材料试验机，其特征在于， 在对试验片赋予试验力时，所述第2显示部显示由所述摄影部所拍摄的被赋予了试验力的试验片的图像和计测值。
4.如权利要求2所述的材料试验机，其特征在于， 所述设定辅助单元在所述第2显示部所显示的、辅助所述一对夹具的设置的设定位置的指标，是表示所述一对夹具中的一方的移动位置的水平线。
5.如权利要求4所述的材料试验机，其特征在于， 所述设定辅助单元按照根据试验目的所选择的所述一对夹具的类别和试验片的长度，变更所述水平线的显示位置。
6.如权利要求2所述的材料试验机，其特征在于， 所述设定辅助单元在所述第2显示部所显示的、辅助所述试验片的设置的设定位置的指标，是表示所述试验片的至少一方的侧端的位置的线。
7.如权利要求6所述的材料试验机，其特征在于， 所述设定辅助单元按照所选择的所述试验片的宽度，变更所述线的显示位置。
8.如权利要求2所述的材料试验机，其特征在于， 所述设定辅助单元在所述第2显示部所显示的、对应当标记在由所述一对夹具夹持了的状态下的试验片上的标点的设置进行辅助的设定位置的指标，是表示标点的位置的线。
9.如权利要求8所述的材料试验机，其特征在于， 所述设定辅助单元按照应标记在由所述一对夹具夹持了的状态下的试验片上的标点的标点间距离，变更所述线的显示位置。
全文摘要
本发明提供的材料试验机，具备夹持试验片(10)的上夹具(21)和下夹具(22)；拍摄上夹具(21)、下夹具(22)及试验片(10)的摄像机(18)；第1显示部(25)；第2显示部(26)；及设定辅助部(61)，为了用上夹具(21)和下夹具(22)夹持试验片(10)的试验准备，该设定辅助部(61)使第2显示部(26)显示上夹具(21)和下夹具(22)周边的图像，同时显示辅助夹具的定位、试验片的安装及应标记在由夹具所夹持状态下的试验片上的标点的配置中的至少一个的设定位置的指标。
文档编号G01N3/04GK102884410SQ20108006661
公开日2013年1月16日 申请日期2010年5月6日 优先权日2010年5月6日
发明者福田武彦 申请人:株式会社岛津制作所