JP7124786B2 - Material testing machine and control method for material testing machine - Google Patents
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Description
本発明は、材料試験機、及び材料試験機の制御方法に関する。 The present invention relates to a material testing machine and a control method for the material testing machine.
試験対象をつかみ具により把持し、試験対象に負荷を与える材料試験機が知られている。
材料試験機は、テーブルと、クロスヘッドと、テーブルと、クロスヘッドを昇降させる一対のねじ棹と、を備える(特許文献1)。
この材料試験機において引張試験を行う場合には、クロスヘッドに配設された上つかみ具とテーブルに配設された下つかみ具とにより試験片の両端を把持した状態で、ねじ棹を回動させることにより、テーブルに対してクロスヘッドを上昇させて試験片に負荷を与える。
A material testing machine is known in which a test object is gripped by a gripper and a load is applied to the test object.
A material testing machine includes a table, a crosshead, a table, and a pair of screw rods for raising and lowering the crosshead (Patent Document 1).
When performing a tensile test with this material testing machine, the screw neck is rotated while both ends of the test piece are gripped by the upper gripper provided on the crosshead and the lower gripper provided on the table. to raise the crosshead relative to the table and apply a load to the test piece.
また、この材料試験機において、試験片を把持するつかみ具に油圧式のものが採用される。また、この材料試験機は、つかみ具の一対のつかみ歯を開閉させるための油圧シリンダに圧油を供給するための油圧ポンプを備える。 In addition, in this material testing machine, a hydraulic type gripper is adopted for gripping the test piece. This material testing machine also includes a hydraulic pump for supplying pressure oil to a hydraulic cylinder for opening and closing the pair of grip teeth of the grip.
特許文献1に記載の材料試験機では、材料試験を実行中は、つかみ具の試験片を把持する力を保持するために、油圧ポンプを常時駆動していた。 In the material testing machine described in Patent Literature 1, the hydraulic pump is constantly driven during the execution of the material test in order to maintain the gripping force of the gripper on the test piece.
しかしながら、材料試験を実行中に油圧ポンプを駆動し続けるため、油圧ポンプを駆動する電力を消費するという問題が生じる。 However, since the hydraulic pump continues to be driven while the material test is being performed, there arises a problem of consuming power to drive the hydraulic pump.
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、つかみ具の油圧源の駆動時間を短縮し、消費電力を低減することが可能な材料試験機、及び材料試験機の制御方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a material testing machine capable of shortening the driving time of the hydraulic power source of the gripper and reducing power consumption, and a control method of the material testing machine. intended to
本発明の第1の態様は、試験対象をつかみ具により把持し、前記試験対象に負荷を与える材料試験機であって、前記つかみ具に作動油を供給するポンプと、前記ポンプと前記つかみ具との間の油路に配置され、前記油路を連通する開位置と、前記油路を遮断する閉位置とを切換可能に構成される電磁弁と、前記油路内の油圧を検出する圧力センサと、前記電磁弁を前記開位置に切り換え、前記ポンプの駆動を開始して、前記圧力センサが検出する油圧が第1油圧に到達したときに、前記電磁弁を前記開位置から前記閉位置に切り換え、前記ポンプを駆動状態から停止状態に移行させる制御部と、を備える材料試験機に関する。 A first aspect of the present invention is a material testing machine that grips a test object with grippers and applies a load to the test object, comprising a pump that supplies hydraulic oil to the grippers, the pump and the grippers. A solenoid valve arranged in an oil passage between and configured to be switchable between an open position that communicates the oil passage and a closed position that blocks the oil passage, and a pressure that detects the hydraulic pressure in the oil passage When the hydraulic pressure detected by the pressure sensor reaches the first hydraulic pressure, the electromagnetic valve is switched from the open position to the closed position. and a control unit that switches the pump from a driving state to a stopped state.
本発明の第2の態様は、試験対象をつかみ具により把持し、前記試験対象に負荷を与える材料試験機の制御方法であって、前記つかみ具に供給される油圧が第1油圧となったときに、前記第1油圧を維持したまま、前記つかみ具とポンプとの間の油路を閉じ、前記ポンプを駆動状態から停止状態に移行させる、材料試験機の制御方法に関する。 A second aspect of the present invention is a control method for a material testing machine that grips a test object with grippers and applies a load to the test object, wherein the hydraulic pressure supplied to the grippers is a first hydraulic pressure. The present invention sometimes relates to a method of controlling a materials testing machine, closing an oil passage between the gripper and the pump while maintaining the first oil pressure, and shifting the pump from a driving state to a stopped state.
本発明の第1の態様によれば、つかみ具の油圧源の駆動時間を短縮し、消費電力を低減できる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to shorten the drive time of the hydraulic power source of the gripper and reduce power consumption.
本発明の第6の態様によれば、本発明の第1の態様と同様の効果を奏する。 According to the sixth aspect of the present invention, the same effects as those of the first aspect of the present invention can be obtained.
[1.材料試験機の構成]
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る材料試験機1の構成を模式的に示す図である。
本実施形態の材料試験機1は、いわゆる引張試験機であり、引張やせん断などの外力に対する耐久性などを決定する材料固有の機械的性質を試験する試験機である。
[1. Configuration of material testing machine]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a material testing machine 1 according to this embodiment.
The material testing machine 1 of the present embodiment is a so-called tensile testing machine, and is a testing machine for testing mechanical properties unique to materials that determine durability against external forces such as tension and shear.
材料試験機1は、試験対象の材料である試験片TPに負荷としての試験力を付与して引張試験を行う引張試験機本体2と、試験機本体2による引張試験動作を制御する制御装置10とを備えている。
The material testing machine 1 includes a tensile testing machine
[2.試験機本体の構成]
試験機本体2は、テーブル30と、テーブル30上に鉛直方向を向く状態で回転可能に立設された一対のねじ棹31、32と、これらのねじ棹31、32に沿って移動可能なクロスヘッド33と、このクロスヘッド33を移動させて試験片TPに負荷を与える負荷機構40と、ロードセル36とを備えている。ロードセル36は、試験片TPに付与されている引張荷重である試験力を測定し、測定された試験力を示す試験力測定信号A1を制御装置10に出力するセンサである。なお、ねじ棹を1本とする構成としてもよい。
[2. Configuration of tester main body]
The testing machine
一対のねじ棹31、32はボールねじから成り、クロスヘッド33は、各ねじ棹31、32に対して図示を省略したナットを介して連結されている。負荷機構40は、各ねじ棹31、32の下端部に連結されるウォーム減速機41、42と、各ウォーム減速機41、42に連結されるサーボモータ43とを備えている。
The pair of threaded
負荷機構40は、ウォーム減速機41、42を介して、一対のねじ棹31、32にサーボモータ43の回転を伝達し、各ねじ棹31、32が同期して回転することにより、クロスヘッド33がねじ棹31、32に沿って昇降する。
The
クロスヘッド33には、試験片TPの上端部を把持するための上つかみ具34が付設され、テーブル30には、試験片TPの下端部を把持するための下つかみ具35が付設されている。試験機本体2は、引張試験の際、試験片TPの上端部を上つかみ具34で把持すると共に、試験片TPの下端部を下つかみ具35で把持した状態で、制御装置10による制御により、クロスヘッド33を上昇させることによって、試験片TPに試験力を付与する。
上つかみ具34は一対のつかみ歯34a、34bを備え、下つかみ具34は一対のつかみ歯35a、35bを備える。
The
The
[3.制御装置の構成]
制御装置10は試験機本体2の作動の制御と試験状況の測定を行う。制御装置10には、外部制御装置であるPC(Personal Computer)100が接続され、PC100は、制御装置10との間で通信を行って、引張試験の試験条件の設定、引張試験の開始の指示、引張試験の進行状況の監視、及び測定データの表示と解析等を行う。
[3. Configuration of control device]
The
制御装置10は、CPU(Central Processing Unit)20、メモリ11、図示しないインターフェース回路等により構成された電子回路ユニットである。制御装置10は、ロードセル36から出力される試験力測定信号A1を増幅するセンサアンプ12と、サーボモータ43に駆動電流を供給するサーボアンプ14とを備えている。
The
制御装置10は、メモリ11に保存された制御装置10用の制御プログラムを、CPU20により実行することによって、制御部21及び測定部22として機能する。制御部21により、本発明の材料試験機の制御方法における各処理が実行される。制御装置10は、PC100から送信される試験条件命令TCd、試験開始命令TSc、及び伸び計操作命令EXc等を受信する。
The
制御部21は、試験開始命令TScを受信した時に、試験条件命令TCdに従って、試験機本体2による引張試験の動作の制御を実行する。試験条件命令TCdにより、原点調整、ストロークレンジ、引張速度等の試験条件が指定される。
Upon receiving the test start command TSc, the
測定部22は、センサアンプ12により増幅された試験力測定信号A1に基づいて、試験片TPに付与されている試験力の測定値(以下、測定試験力Fsと記す)を取得する。また、測定部22は、カウンタ13によりカウントされた伸び量測定信号A2のパルス数に基づいて、引張試験開始時からの試験片TPの上方向の変位(伸び量、以下、測定変位Xsと記す)を取得する。そして、測定部22は、測定試験力Fsと測定変位Xsを含む測定データMdをPC100に送信する。
Based on the test force measurement signal A1 amplified by the
PC100は、ユーザーによる操作によって設定される引張試験の実行条件を取得して、試験条件命令TCdを制御装置10に送信する。また、PC100は、ユーザーによる操作によって指示される引張試験の開始を受け付けて、試験開始命令TScを制御装置10に送信する。さらに、PC100は、制御装置10から送信される測定データMdを受信して測定試験力Fsと測定変位Xsとを取得し、測定試験力Fsと測定変位Xsとの推移等を示すモニタ画面を表示する。
The PC 100 acquires a tensile test execution condition set by a user's operation, and transmits a test condition command TCd to the
制御部21は、上つかみ具34及び下つかみ具35の開閉を指示するリモコン15を備える。リモコン15には、上つかみ具34の閉動作を指示する閉スイッチ151、上つかみ具34の開動作を指示する開スイッチ152が設けられる。そして、リモコン15には、下つかみ具35の閉動作を指示する閉スイッチ153、下つかみ具35の開動作を指示する開スイッチ154が設けられる。
さらに、制御部21は、上つかみ具34及び下つかみ具35の開閉動作を行う油圧ポンプ90を駆動するモータ91を制御して、油圧ポンプ90の停止状態と駆動状態とを切り換える。また、制御部21は上つかみ具34の開閉用の電磁弁86及び下つかみ具35の開閉用の電磁弁186を切り換える。油圧ポンプ90及びモータ91については、図2を参照して後述する。電磁弁86及び電磁弁186については、図2を参照して詳細に説明する。
The
Furthermore, the
制御装置10は、スタンバイスイッチ155を備える。スタンバイスイッチ155は、制御装置10に起動動作及び終了動作を実行させるボタンである。
材料試験機1による材料試験を開始する場合には、ユーザーは、材料試験機1の図示しない主電源スイッチをONし、スタンバイスイッチ155を押下することによって、制御装置10を起動する。そして、上つかみ具34及び下つかみ具35の閉動作が指示可能となる。
材料試験機1による材料試験を終了する場合には、ユーザーは、スタンバイスイッチ155を押下することによって、制御装置10の動作を終了させた後、材料試験機1の主電源をOFFする。
The
When starting the material test by the material testing machine 1 , the user turns on the main power switch (not shown) of the material testing machine 1 and presses the
When finishing the material test by the material testing machine 1 , the user presses the
[4.つかみ具の油圧回路]
図2は、油圧回路の構成を示す。
この油圧回路65は、油圧ポンプ90と、電磁弁86と、上つかみ具34を構成する一対の油圧シリンダ72、77と、を備える。
電磁弁86は、いわゆるダブルソレノイド型であり、開位置87、閉位置88、及び排出位置89を有する3位置型の電磁弁である。
中立位置の閉位置88では、油圧ポンプ90と油路83の連絡が遮断されて、油路85が油圧タンク95に連通する。
[4. Grip hydraulic circuit]
FIG. 2 shows the configuration of the hydraulic circuit.
The
The
At the
電磁弁86が図中右の開位置87に切り換わると、油圧ポンプ90と油路83が連通し、油路85が油圧タンク95に連通する。
このとき、一対の油圧シリンダ72、77の閉側油室75、80に油圧が供給され、ピストン73、78が移動し、つかみ歯34a、34bが突出する。
つかみ歯34a、34bには、ラック・ピニオン機構71が設けられ、つかみ歯34a、34bの動作が同期される。
When the
At this time, hydraulic pressure is supplied to the closing
The
電磁弁86が図中左の排出位置89に切り換わると、油圧ポンプ90と油路85が連通し、油路83が油圧タンク95に連通する。
このとき、一対の油圧シリンダ72、77の開側油室76、81に油圧が供給され、ピストン73、78が移動し、つかみ歯34a、34bが没入する。
この際には、ラック・ピニオン機構71の作用によって、つかみ歯34a、34bの動作が同期される。
When the
At this time, hydraulic pressure is supplied to the opening
At this time, the action of the rack and
電磁弁86と、一対の油圧シリンダ72、77の各閉側油室75、80と、を繋ぐ油路83には、圧力センサ84が接続され、油路83内の油圧が検出される。また、油路83には、蓄圧用のアキュムレータ82が接続され、油路83内は、所定の油圧(第1油圧)に維持可能である。
本実施形態では、電磁弁86と、アキュムレータ82と、一対の油圧シリンダ72、77の各閉側油室75、80と、油路83とは、閉じた油路回路を構成し、内部漏れが極力小さい油圧回路とされている。
A
In this embodiment, the
電磁弁86が排出位置89に切り換わって、油路83が油圧タンク95に連通する際には、油圧シリンダ72、77の内部にたまった圧力が、電磁弁86の切り換えと同時に解放される。
本実施形態では、内部漏れを極力少なくした油圧系を採用するため、油圧シリンダ72、77の内部と、アキュムレータ82の内部の油が、第1油圧P1が掛かった状態から大気圧の油圧タンク95に流れると、解放時の流量が大きすぎて、オイルフィルター94の許容流量を超える可能性がある。そこで、オイルフィルター94の手前の油路92に、開放時の流量増加を抑え、流量をオイルフィルター94の許容流量とするための流量制御弁93が設けられる。
なお、下つかみ具35の油圧回路は、油圧ポンプ90より吐出される作動油を用いており、その構成は、上つかみ具34の場合と同一であるため、下つかみ具35の油圧回路についての説明は省略する。
When the
In this embodiment, since a hydraulic system that minimizes internal leakage is employed, the oil inside the
The hydraulic circuit of the
[5.つかみ具の開閉動作]
つぎに、上つかみ具34の開閉動作について、説明する。
上つかみ具34の開閉動作は油圧ポンプ90より吐出される作動油の供給先を電磁弁86により切り換えて行われる。
[5. Opening/closing operation of the grip]
Next, the opening/closing operation of the
The opening/closing operation of the
上つかみ具34を閉じる場合には、油圧ポンプ90が駆動され、作動油が電磁弁86に供給される。作動油が供給されている状態で、電磁弁86が閉位置88から開位置87に切り換えられる。これにより、油路83が閉側油室75、80に繋がり、閉側油室75、80に油圧ポンプ90からの作動油が供給される。開位置87では、一対の油圧シリンダ72、77の閉側油室75、80に油圧が供給されるため、つかみ歯34a、34bが突出し、試験片TPが把持される。開側油室76、81内の作動油は油路85を通り、油圧タンク95に排出される。
When closing the
上つかみ具34を開く場合には、油圧ポンプ90が駆動され、作動油が電磁弁86に供給される。作動油供給されている状態で、電磁弁86が閉位置88から排出位置89に切り換えられる。これにより、油路85が開側油室76、81に繋がり、開側油室76、81に油圧ポンプ90から作動油が供給される。排出位置89では、一対の油圧シリンダ72、77の開側油室76、81に油圧が供給され、つかみ歯34a、34bが没入し、試験片TPが解放される。閉側油室75、80内の作動油は油路85を通り、油圧タンク95に排出される。
When opening the
試験片TPを把持する場合について、油路83の油圧の時間変化に沿って説明する。
図3は、上つかみ具34で試験片TPを把持する過程における油路83内の油圧Pの変化を示すグラフである。図3において、縦軸は油路83における油圧Pを示し、横軸は時間Tを示す。油路83の油圧は、閉側油室75の油圧、及び閉側油室80の油圧の各々とほぼ同一である。
まず、時間T1において、ユーザーによって閉スイッチ151が押下される。閉スイッチ151が押下されると、制御部21の指示に従って、油圧ポンプ90が駆動され、電磁弁86が開位置87に切り換えられる。
これにより油路83に作動油が供給され、油路83内の油圧Pが「零」から油圧P0に変化する。油圧P0は、油圧ポンプ90の吐出側が大気圧である場合に吐出される作動油の圧力であり、例えば1~2MPaである。
The case of gripping the test piece TP will be described along with the time change of the oil pressure of the
FIG. 3 is a graph showing changes in the hydraulic pressure P in the
First, at time T1, the user presses the
As a result, hydraulic oil is supplied to the
時間T2において、つかみ歯34a、34bと試験片TPとが接触する。その結果、油路83内の油圧Pが上昇する。
時間T3において、油圧Pが第2油圧P2になると、制御部21の指示に従って、電磁弁86が閉位置88に切り換えられ、油圧ポンプ90の駆動が停止される。油路83内は第2油圧P2に保持され、上つかみ具34の把持力は、第2油圧P2に対応する。第2油圧P2は、例えば3~6Mpaである。
第2油圧P2は、大きな圧力ではなく、上つかみ具34に挟まれる試験片TPの位置は、ユーザーが微調整することができる。
At time T2, the
At time T3, when the hydraulic pressure P becomes the second hydraulic pressure P2, the
The second hydraulic pressure P2 is not a large pressure, and the user can finely adjust the position of the test piece TP clamped by the
時間T4において、ユーザーが再び閉スイッチ151を押下すると、制御部21の指示に従って、油圧ポンプ90が駆動され、電磁弁86が開位置87に切り換えられる。油路83内の油圧Pは上昇する。
油圧Pが第1油圧P1に到達すると、制御部21の指示に従って、電磁弁86が閉位置88に切り換えられ、一定時間の後に油圧ポンプ90の駆動が停止される。油圧ポンプ90が停止しても、第1油圧P1に対応する把持力で、試験片TPが把持される。第1油圧P1は、例えば500Mpaである。
At time T4, when the user presses the
When the hydraulic pressure P reaches the first hydraulic pressure P1, the
電磁弁86が開位置87に切り換えられると、油路83が閉じられ、閉側油室75、80内の作動油の圧力が保持される。
この状態では、閉側油室75、80内の作動油が、仮に開側油室76、81にリークしても、アキュムレータ82内の作動油が油路83に供給され、閉側油室75、80内の作動油の圧力が保持される。
このように、材料試験中に油圧ポンプ90が停止するので、材料試験において油圧ポンプ90により発生するノイズの影響を抑えられる。
また、試験片TPが把持される場合に、時間T1において閉スイッチ151を押下され、一回目の閉じ動作が行われる。時間T4において閉スイッチ151を押下され、二回目の閉じ動作が行われる。これにより、試験片TPを把持する際の誤操作を抑制できる。
When the
In this state, even if the working oil in the closed
Since the
Also, when the test piece TP is gripped, the
材料試験が終了して材料試験機1が停止される際に、制御部21は、終了処理を実行する。
この場合には、油圧ポンプ90が停止されたまま、電磁弁86が、閉位置88から排出位置89に切り換えられる。これにより、閉側油室75、80とアキュムレータ82が油路83を介して油圧タンク95に繋がり、作動油が油圧タンク95に排出され、閉側油室75、80内及びアキュムレータ82内の圧力が抜ける。
油圧タンク95に繋がる油路92には、流量制御弁93が設けられており、流量制御弁93により急激な作動油の流出が抑えられる。
When the material test is finished and the material testing machine 1 is stopped, the
In this case, the
A
[6.つかみ具を閉じる制御フロー]
上つかみ具34を閉じる制御フローについて説明する。
図4は、上つかみ具34で試験片TPを把持するためのフローチャートである。図5は、加圧処理と圧力維持処理のフローチャートである。図6は、上つかみ具34を開くためのフローチャートである。
図4に示すように、ステップS1において、制御部21は、つかみ具の閉スイッチ151が押されているか否かを判定する。閉スイッチ151が押されている場合には、ステップS2において、制御部21は加圧処理を行う。
加圧処理は、図5に示すように、ステップS21において、制御部21が油圧ポンプ90を駆動し、続けてステップS22において、制御部21が電磁弁86を開位置87へ切り換える処理である。
[6. Control flow for closing the grip]
A control flow for closing the
FIG. 4 is a flow chart for gripping the test piece TP with the
As shown in FIG. 4, in step S1, the
As shown in FIG. 5, the
図4のステップS2において、加圧処理が行われた後に、ステップS3において、制御部21は、圧力センサ84によって検出された油路83内の作動油の油圧Pが設定された第2油圧P2か否かを判断する。
油路83内が第2油圧P2より低い場合(ステップS3;NO)には、ステップS3に戻る。油路83が第2油圧P2である場合(ステップS3;YES)には、ステップS4において、閉側油室75、80内の圧力を第2油圧P2に維持する圧力維持処理が行われる。
圧力維持処理は、図6に示すように、ステップS23において、制御部21が電磁弁86を閉位置88に切り換え、ステップS24において、制御部21が所定時間経過したか否かを判断し、所定時間経過した後(ステップS24;YES)に、ステップS25において油圧ポンプ90の駆動を停止する処理である。
閉スイッチ151は、ステップS1~ステップS4において、継続して押し続けるスイッチである。これにより、閉スイッチ151を押し続けた場合でも、閉側油室75、80内の圧力が第2油圧P2に維持される。
After the pressurization process is performed in step S2 of FIG. or not.
If the inside of the
In the pressure maintenance process, as shown in FIG. 6, in step S23, the
The
制御部21は、図4に示すように、ステップS5において、上つかみ具34の閉スイッチ151が押されていないかを判定する。閉スイッチ151が押されている場合(ステップS5;NO)には、ステッS5に戻り、閉スイッチ151が押されていない場合(ステップS5;YES)には、ステップS6に進む。
制御部21は、ステップS6において、上つかみ具34の閉スイッチ151が再び押されたか否かを判定する。閉スイッチ151が再び押された場合(ステップS6;YES)には、ステップS7において、制御部21は加圧処理を行う。
加圧処理は、図5に示すように、ステップS21において、制御部21が油圧ポンプ90を駆動し、続けてステップS22において、制御部21が電磁弁86を開位置87へ切り換える処理である。
As shown in FIG. 4, in step S5, the
In step S6, the
As shown in FIG. 5, the
つぎに、図4のステップS8において、制御部21は、圧力センサ84の検出値より油路83内の作動油の圧力が設定された第1油圧P1か否かを判断する。
油路83内が第1油圧P1より低いと判断された場合(ステップS8;NO)には、ステップS8に戻る。油路83が第1油圧P1であると判断された場合(ステップS8;YES)には、ステップS9において、閉側油室75、80内の圧力を第1油圧P1に維持する圧力維持処理が行われる。
圧力維持処理は、図6に示すように、ステップS23において制御部21、が電磁弁86を閉位置88に切り換え、ステップS24において、制御部21が所定時間経過したか否かを判断し、所定時間経過したと判断した(ステップS24;YES)後に、ステップS25において油圧ポンプ90の駆動を停止する処理である。
閉スイッチ151は、ステップS6~ステップS9において、押し続ける必要があるスイッチである。これにより、閉スイッチ151を押し続けた場合でも、閉側油室75、80内の圧力が第1油圧P1に維持される。
Next, at step S8 in FIG. 4, the
If it is determined that the inside of the
In the pressure maintenance process, as shown in FIG. 6, the
The
[7.つかみ具を開く制御フロー]
図7は、材料試験機1の終了処理のフローチャートである。
図7に示すように、ステップS11において、制御部21は、開スイッチ152が押されているか否かを判断する。開スイッチ152が押されている場合には、ステップS12において、油圧ポンプ90が駆動され、ステップS13において、電磁弁86が排出位置89に切り換えられる。これにより、開側油室76、81に作動油が供給され、上つかみ具34のつかみ歯34a、34bが開かれる。
そして、ステップS14において、タイマーにより所定時間経過後に、ステップS15において、閉側油室75、80内の圧力を油圧P0に維持する圧力維持処理が行われる。
[7. Control flow for opening the grip]
FIG. 7 is a flow chart of termination processing of the material testing machine 1 .
As shown in FIG. 7, in step S11, the
Then, in step S14, after a predetermined time has passed by the timer, in step S15, pressure maintenance processing is performed to maintain the pressure in the closing
圧力維持処理は、図6に示すように、ステップS23において制御部21、が電磁弁86を閉位置88に切り換え、ステップS24において、制御部21が所定時間経過したか否かを判断し、所定時間経過したと判断した(ステップS24;YES)後に、ステップS25において油圧ポンプ90の駆動を停止する処理である。
開スイッチ152は、ステップS11~ステップS15において、押し続ける必要があるスイッチである。これにより、開スイッチ152を押し続けた場合でも、閉側油室75、80内の圧力が油圧P0に維持される。
In the pressure maintenance process, as shown in FIG. 6, the
The open switch 152 is a switch that must be kept pressed in steps S11 to S15. As a result, even when the open switch 152 is kept pressed, the pressure in the closing
[8.態様]
上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
[8. mode]
It will be appreciated by those skilled in the art that the exemplary embodiments described above are specific examples of the following aspects.
(第1項)
一態様に係る前記材料試験機は、試験対象をつかみ具により把持し、試験対象に負荷を与える材料試験機であって、前記つかみ具に作動油を供給するポンプと、前記ポンプと前記つかみ具との間の油路に配置され、前記油路を連通する開位置と、前記油路を遮断する閉位置とを切換可能に構成される電磁弁と、前記油路内の油圧を検出する圧力センサと、前記圧力センサが検出する油圧が第1油圧に到達したときに、前記電磁弁を開位置から閉位置に切り換え、前記ポンプを駆動状態から停止状態に移行させる制御部と、を備える。
(Section 1)
The material testing machine according to one aspect is a material testing machine that grips a test object with grippers and applies a load to the test object, comprising a pump that supplies hydraulic oil to the grippers, the pump and the grippers. A solenoid valve arranged in an oil passage between and configured to be switchable between an open position that communicates the oil passage and a closed position that blocks the oil passage, and a pressure that detects the hydraulic pressure in the oil passage a sensor; and a control unit that switches the solenoid valve from an open position to a closed position and shifts the pump from a driving state to a stopped state when the hydraulic pressure detected by the pressure sensor reaches a first hydraulic pressure.
第1項に記載の材料試験機によれば、つかみ具に試験対象を把持するための油圧を保持しながら、材料試験中にポンプを停止するため、材料試験機の消費電力を抑制できる。 According to the material testing machine described in item 1, the power consumption of the material testing machine can be suppressed because the pump is stopped during the material test while maintaining the hydraulic pressure for gripping the test object in the gripper.
(第2項)
第1項に記載の材料試験機において、前記つかみ具と前記電磁弁との間の前記油路に、前記第1油圧を維持可能に構成されたアキュムレータを備えても良い。
(Section 2)
In the material testing machine according to item 1, an accumulator configured to maintain the first hydraulic pressure may be provided in the oil passage between the gripper and the solenoid valve.
第2項に記載の材料試験機によれば、つかみ具と電磁弁との間の作動油がリークした場合であっても、つかみ具に試験対象を把持するための油圧が維持される。これにより、材料試験機の消費電力を抑制できる。
According to the material testing machine described in
(第3項)
第1項又は第2項に記載の材料試験機において、制御部は、前記電磁弁を開位置から前記閉位置に切り換える指示信号を出力した時点から所定時間経過後に前記ポンプを停止しても良い。
(Section 3)
In the material testing machine according to item 1 or
第3項に記載の材料試験機によれば、ポンプからの圧力が下がる前に電磁弁が閉じられ、つかみ具と電磁弁の間の作動油がポンプ側に戻るのを抑制し、つかみ具にかかる油圧が維持される。 According to the material testing machine described in item 3, the solenoid valve is closed before the pressure from the pump drops, suppressing the hydraulic oil between the grip and the solenoid valve from returning to the pump side, Such hydraulic pressure is maintained.
(第4項)
第1項から第3項のいずれかの材料試験機において、前記制御部は、前記電磁弁の切換位置を、前記油路内の作動油を排出する排出位置に切り換えた後に、終了処理を実行しても良い。
(Section 4)
In the material testing machine according to any one of items 1 to 3, the control unit switches the switching position of the solenoid valve to a discharge position for discharging hydraulic oil in the oil passage, and then executes termination processing. You can
第4項に記載の材料試験機によれば、材料試験機を停止するときに、つかみ具とポンプとの間の油路の圧力を抜き、パッキンなどの消耗品の傷みを抑える。 According to the material testing machine described in item 4, when the material testing machine is stopped, the pressure in the oil passage between the gripper and the pump is released to prevent damage to consumables such as packing.
(第5項)
第1項から第4項のいずれかに記載の材料試験機において、前記つかみ具の閉じ動作を指示する閉じ動作指示部を備え、前記制御部は、閉じ動作の指示を受け付けたとき、前記油路内が、前記第1油圧より低い第2油圧となった時点で、前記電磁弁を前記開位置から前記閉位置に切り換え、前記ポンプの駆動を停止し、再び閉じ動作の指示を受け付けたときには、前記電磁弁を閉位置から開位置に切り換え、前記油路内が、前記第1油圧に至るまで前記ポンプを駆動しても良い。
(Section 5)
5. The material testing machine according to any one of items 1 to 4, further comprising a closing operation instruction section for instructing a closing operation of the gripper, wherein the control section receives an instruction to close the oil. At the time when the inside of the passage becomes the second hydraulic pressure lower than the first hydraulic pressure, the electromagnetic valve is switched from the open position to the closed position, the driving of the pump is stopped, and when an instruction to perform the closing operation is received again. , the solenoid valve may be switched from the closed position to the open position, and the pump may be driven until the inside of the oil passage reaches the first oil pressure.
第5項に記載の材料試験機によれば、つかみ具が試験対象を挟み始めて、材料試験のための設定圧に到達する前に、一旦油圧を維持し、つかみ具が試験対象を把持する状態を確認できる。また、試験対象の位置を微調整できる。さらに、つかみ具の閉じ動作における誤操作を抑制できる。 According to the material testing machine described in item 5, when the grippers start gripping the test object and before reaching the set pressure for the material test, the hydraulic pressure is once maintained and the grippers grip the test object. can be confirmed. Also, the position of the test object can be finely adjusted. Furthermore, it is possible to suppress erroneous operations in closing the grip.
(第6項)
一態様に係る材料試験機の制御方法は、試験対象をつかみ具により把持し、前記試験対象に負荷を与える材料試験機の制御方法であって、前記つかみ具に供給される油圧が第1油圧となったときに、前記第1油圧を維持したまま、前記つかみ具とポンプとの間の油路を閉じ、前記ポンプを駆動状態から停止状態に移行させる。
(Section 6)
A control method for a material testing machine according to one aspect is a control method for a material testing machine that grips a test object with a gripper and applies a load to the test object, wherein the hydraulic pressure supplied to the gripper is a first hydraulic pressure. When , the oil passage between the gripper and the pump is closed while maintaining the first oil pressure, and the pump is shifted from the driving state to the stopped state.
第6項に記載の材料試験機の制御方法によれば、材料試験機の消費電力を抑制できる。試験対象をつかみ具により把持した状態で、ポンプを停止するので、材料試験中にポンプ作動によるノイズの影響を抑える。
According to the control method of the material testing machine described in
[9.他の実施形態]
上記実施形態では、電磁弁86として3ポジションのものを示したが、開位置87と閉位置88の2ポジションのものを用い、油圧ポンプ90と上つかみ具34との間の油路83に、油路83内の圧力を開放する開放バルブを設けても良い。そして、上記実施形態で電磁弁86を排出位置89に切り換えるのに替えて、2ポジションの電磁弁を閉位置とし、開放バルブを開いて油路83内の圧力を開放してもよい。これにより、電磁弁をより簡便なものとすることができる。
[9. Other embodiments]
In the above embodiment, a three-
上記実施形態では、圧力センサ84を油圧ポンプ90と上つかみ具34との間の油路83に設けたが、圧力センサ84を上つかみ具34の閉側油室75に設けても良い。これにより、試験対象を把持するための圧力をより精度よく検出できる。
Although the
上記実施形態では、制御部21が、閉じ動作の指示を受け付けたとき、油路83内が、前記第1油圧P1より低い第2油圧P2となった時点で、電磁弁86を開位置87から閉位置88に切り換え、油圧ポンプ90の駆動を停止した。しかし、制御部21が、閉じ動作の指示を受け付けたとき、油路83内が、第1油圧P1となるまで、電磁弁86を開位置87に保持して油圧ポンプ90の駆動をしてもよい。これにより、簡単に、材料試験機1を制御することができる。
In the above-described embodiment, when the
上記実施形態では、材料試験機として、引張試験を行う材料試験機1を示したが、本発明は、試験片TPに試験力を付与して、試験片TPに生じる物理用の変化を測定する材料試験機に対して広く適用することができる。例えば、圧縮試験、曲げ試験、引き剥がし試験、疲労試験等を行う材料試験機に対して、本発明を適用することができる。 In the above embodiment, the material testing machine 1 that performs a tensile test is shown as a material testing machine, but the present invention applies a test force to the test piece TP and measures the physical change that occurs in the test piece TP. It can be widely applied to material testing machines. For example, the present invention can be applied to a material testing machine that performs compression tests, bending tests, peeling tests, fatigue tests, and the like.
1 材料試験機
15 リモコン
21 制御部
34 つかみ具
65 油圧回路
72 油圧シリンダ
75 閉側油室
76 開側油室
77 油圧シリンダ
80 閉側油室
81 開側油室
82 アキュムレータ
83 油路
84 圧力センサ
86 電磁弁
87 開位置
88 閉位置
89 排出位置
90 油圧ポンプ
91 モータ
95 油圧タンク
151 閉スイッチ
152 開スイッチ
153 閉スイッチ
154 開スイッチ
155 スタンバイスイッチ
P1 第1油圧
P2 第2油圧
Reference Signs List 1
Claims (6)
前記つかみ具に作動油を供給するポンプと、
前記ポンプと前記つかみ具との間の油路に配置され、前記油路を連通する開位置と、前記油路を遮断する閉位置とを切換可能に構成される電磁弁と、
前記油路内の油圧を検出する圧力センサと、
前記電磁弁を前記開位置に切り換え、前記ポンプの駆動を開始して、前記圧力センサが検出する油圧が第1油圧に到達したときに、前記電磁弁を前記開位置から前記閉位置に切り換え、前記ポンプを駆動状態から停止状態に移行させる制御部と、
を備える材料試験機。 A material testing machine that grips a test object with a grip and applies a load to the test object,
a pump that supplies hydraulic oil to the gripper;
a solenoid valve arranged in an oil passage between the pump and the gripper, and configured to be switchable between an open position communicating with the oil passage and a closed position blocking the oil passage;
a pressure sensor that detects the hydraulic pressure in the oil passage;
switching the electromagnetic valve to the open position, starting to drive the pump, and switching the electromagnetic valve from the open position to the closed position when the hydraulic pressure detected by the pressure sensor reaches a first hydraulic pressure; a control unit that shifts the pump from a driving state to a stopped state;
material testing machine.
請求項1に記載の材料試験機。 An accumulator configured to maintain the first hydraulic pressure is provided in the oil passage between the gripper and the solenoid valve,
The material testing machine according to claim 1.
請求項1又は2に記載の材料試験機。 The control unit stops the pump after a predetermined time has elapsed from the time when an instruction signal for switching the solenoid valve from the open position to the closed position is output.
The material testing machine according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれか1項に記載の材料試験機。 The control unit switches the switching position of the solenoid valve to a discharge position for discharging hydraulic oil in the oil passage, and then executes a termination process.
The material testing machine according to any one of claims 1 to 3.
前記制御部は、一回目の閉じ動作の指示を受け付けたとき、前記油路内が、前記第1油圧より低い第2油圧となった時点で、前記電磁弁を前記開位置から前記閉位置に切り換え、前記ポンプの駆動を停止し、ついで二回目の閉じ動作の指示を受け付けたときに、前記電磁弁を前記閉位置から前記開位置に切り換え、前記油路内が、前記第1油圧に至るまで、前記ポンプを駆動する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の材料試験機。 A closing operation instruction unit for instructing the closing operation of the grip,
The control unit moves the solenoid valve from the open position to the closed position when the inside of the oil passage becomes a second oil pressure lower than the first oil pressure when receiving a first instruction to close. After switching, the driving of the pump is stopped, and when a second closing operation instruction is received, the solenoid valve is switched from the closed position to the open position, and the inside of the oil passage reaches the first oil pressure. driving the pump to
A material testing machine according to any one of claims 1 to 4.
前記つかみ具に供給される油圧が第1油圧となったときに、
前記第1油圧を維持したまま、前記つかみ具とポンプとの間の油路を閉じ、
前記ポンプを駆動状態から停止状態に移行させる、材料試験機の制御方法。 A control method for a material testing machine that grips a test object with a grip and applies a load to the test object,
When the hydraulic pressure supplied to the gripper becomes the first hydraulic pressure,
closing the oil passage between the gripper and the pump while maintaining the first hydraulic pressure;
A method of controlling a material testing machine, wherein the pump is changed from a driving state to a stopped state.
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