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JP7806463B2 - Video-type non-contact extensometer and material testing machine - Google Patents
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JP7806463B2 - Video-type non-contact extensometer and material testing machine - Google Patents

Video-type non-contact extensometer and material testing machine

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JP7806463B2 JP2021192502A JP2021192502A JP7806463B2 JP 7806463 B2 JP7806463 B2 JP 7806463B2 JP 2021192502 A JP2021192502 A JP 2021192502A JP 2021192502 A JP2021192502 A JP 2021192502A JP 7806463 B2 JP7806463 B2 JP 7806463B2
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Description

本発明は、ビデオ式非接触伸び計、および、材料試験機に関する。 The present invention relates to a video-type non-contact extensometer and a materials testing machine.

従来、材料試験機において、試験体の伸びを測定するビデオ式非接触伸び計が知られている(例えば、特許文献1参照)。
このようなビデオ式非接触伸び計では、例えば、試験体の表面に所定の間隔を空けて標線が付され、試験体に試験荷重が付与される際に標線をカメラで撮影する。そして、カメラが撮影した標線の撮影データに基づいて標線の変位に基づく標線間距離の変位を算出することにより、試験体の伸びが計測される。ここで、撮影データにおける標線の位置は、標線がカメラのレンズによって結像するカメラの撮像素子上の位置に基づくため、カメラと試験体との距離が変わる場合には、撮影データ上の標線の位置も変わる。よって、ビデオ式非接触伸び計では、一般には、予め設定された所定の距離に基づいて校正され、カメラと試験体との距離がその所定の距離となるようにカメラが配置された状態で、標線が撮影される。
カメラの位置調整に関し、特許文献1には、支柱におけるアームの固定位置およびアームの屈曲度を調整することにより、試験片に対してカメラを位置決めする旨が開示されている。
BACKGROUND ART Conventionally, a video-type non-contact extensometer for measuring the elongation of a test specimen in a material testing machine has been known (see, for example, Patent Document 1).
In such a video-type non-contact extensometer, for example, marked lines are placed at a predetermined interval on the surface of a test specimen, and the marked lines are photographed with a camera when a test load is applied to the test specimen. The displacement of the gauge line distance is calculated based on the photographic data of the marked lines photographed by the camera, thereby measuring the elongation of the test specimen. Here, the position of the marked lines in the photographic data is based on the position on the camera's image sensor where the marked lines are imaged by the camera lens. Therefore, if the distance between the camera and the test specimen changes, the position of the marked lines in the photographic data also changes. Therefore, a video-type non-contact extensometer is generally calibrated based on a predetermined distance, and the marked lines are photographed with the camera positioned so that the distance between the camera and the test specimen is the predetermined distance.
Regarding the adjustment of the camera position, Patent Document 1 discloses that the camera is positioned relative to the test piece by adjusting the fixing position of the arm on the support and the bending degree of the arm.

特開2012-47465号公報JP 2012-47465 A

ところで、試験体は、所定の規格で形成されていたとしても、実際には有効数字に基づくバラつきがある。例えば、試験体の一例としての棒鋼が所定の直径を有するとされる場合を考える。この場合において、棒鋼が試験機本体にセットされた状態では、棒鋼の中心位置は棒鋼に関わらず一定とみなせるが、鋼棒の直径には有効数字に基づくバラつきがある。このため、棒鋼の表面とカメラとの間の距離は棒鋼ごとに異なり易く、伸びの計測誤差になり易い。よって、試験体の伸びを計測する場合には、試験体ごとに試験体を測定し、その測定結果に応じてカメラの位置を合わせることが望ましい。 However, even if a test specimen is formed to a specified standard, there will actually be variations based on significant figures. For example, consider a case where a steel bar, as an example of a test specimen, has a specified diameter. In this case, when the steel bar is set in the testing machine body, the center position of the steel bar can be considered constant regardless of the steel bar, but the diameter of the steel bar will have variations based on significant figures. For this reason, the distance between the surface of the steel bar and the camera will likely vary for each steel bar, which will easily lead to errors in measuring elongation. Therefore, when measuring the elongation of a test specimen, it is desirable to measure the test specimen for each specimen and adjust the position of the camera according to the measurement results.

しかしながら、特許文献1に記載のような構成では、カメラの位置の調整は、スケールなどの目盛りに合わせてカメラを移動させる。このため、試験体ごとに試験体を測定し、目盛りに合わせてカメラの位置を調整する作業は煩雑になり易い。
また、目盛りに合わせる構成では、作業者によっては目盛りを読み誤り易く、カメラの位置を精度良く調整できない可能性がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、作業者に関わらず、カメラと試験体との間の距離が所定の距離となるようにカメラの位置を簡易に精度良く合わせ易いビデオ式非接触伸び計を提供することを目的とする。
However, in the configuration described in Patent Document 1, the camera position is adjusted by moving the camera in accordance with the graduations on a scale, etc. Therefore, the work of measuring each test object and adjusting the camera position in accordance with the graduations can easily become cumbersome.
Furthermore, in a configuration where the camera is adjusted to a scale, some workers may easily misread the scale, which may prevent them from adjusting the camera position with high precision.
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and aims to provide a video-type non-contact extensometer that makes it easy for anyone, regardless of the operator, to easily and accurately adjust the position of the camera so that the distance between the camera and the test piece is a predetermined distance.

本発明の第1の態様は、所定の間隔を空けて標線が付された試験体を撮影するカメラを備え、前記カメラの位置が前記試験体までの距離が所定の距離となるように合わされた状態で前記カメラが撮影する撮影データに基づいて、前記標線の変位から前記試験体の伸びを計測するビデオ式非接触伸び計であって、前記試験体に接近離間する方向に延びた長手形状を有する支持バーと、前記支持バーに支持された移動機構であって、前記支持バーの長手方向に移動可能に支持された移動部材を備える移動機構と、前記移動部材に固定された前記カメラと、前記カメラと一体に設けられ、前記試験体までの距離を非接触で計測する距離計と、前記カメラと一体に設けられ、計測された前記距離を表示する表示部と、を備え、前記移動機構は、前記支持バーに対して前記移動部材を前記試験体に接近離間する方向に移動させる位置調節ねじを備える、ビデオ式非接触伸び計に関する。 A first aspect of the present invention relates to a video non-contact extensometer that includes a camera that photographs a test specimen having marked lines at predetermined intervals, and measures the elongation of the test specimen from the displacement of the marked lines based on the photographic data captured by the camera when the camera is positioned so that the distance to the test specimen is a predetermined distance. The video non-contact extensometer includes: a support bar having a longitudinal shape that extends in a direction toward or away from the test specimen; a moving mechanism supported by the support bar, the moving mechanism including a moving member supported so as to be movable in the longitudinal direction of the support bar; the camera fixed to the moving member; a rangefinder that is provided integrally with the camera and that measures the distance to the test specimen in a non-contact manner; and a display unit that is provided integrally with the camera and that displays the measured distance , and the moving mechanism includes a position adjustment screw that moves the moving member relative to the support bar in a direction toward or away from the test specimen .

本発明の第2の態様は、試験体に試験荷重を付与する試験機本体と、所定の間隔を空けて標線が付された前記試験体を撮影するカメラを備え、前記カメラの位置が前記試験体までの距離が所定の距離となるように合わされた状態で前記カメラが撮影する撮影データに基づいて、前記標線の変位から前記試験体の伸びを計測するビデオ式非接触伸び計と、を備える材料試験機であって、前記試験体に接近離間する方向に延びた長手形状を有する支持バーと、前記支持バーに支持された移動機構であって、前記支持バーの長手方向に移動可能に支持された移動部材を備える移動機構と、前記移動部材に固定された前記カメラと、前記カメラと一体に設けられ、前記試験体までの距離を非接触で計測する距離計と、前記カメラと一体に設けられ、計測された前記距離を表示する表示部とを、前記ビデオ式非接触伸び計は備え、前記移動機構は、前記支持バーに対して前記移動部材を前記試験体に接近離間する方向に移動させる位置調節ねじを備える、材料試験機に関する。 A second aspect of the present invention relates to a materials testing machine comprising: a testing machine main body that applies a test load to a test specimen; and a video non-contact extensometer that is equipped with a camera that photographs the test specimen, which has marked lines at predetermined intervals, and that measures the elongation of the test specimen from the displacement of the marked lines based on the photographic data captured by the camera when the camera is positioned so that the distance to the test specimen is a predetermined distance. The video non-contact extensometer comprises: a support bar having a longitudinal shape that extends in a direction toward or away from the test specimen; a moving mechanism supported by the support bar, the moving mechanism comprising a moving member supported so as to be movable in the longitudinal direction of the support bar; the camera fixed to the moving member; a rangefinder that is integral with the camera and that measures the distance to the test specimen in a non-contact manner ; and a display unit that is integral with the camera and that displays the measured distance ; and the moving mechanism comprises a position adjustment screw that moves the moving member relative to the support bar in a direction toward or away from the test specimen .

本発明の第1の態様および第2の態様によれば、カメラに距離計が一体に設けられているため、作業者に関わらず、カメラと試験体との間の距離が所定の距離となるようにカメラの位置を簡易に精度良く合わせ易くできる。 In the first and second aspects of the present invention, a rangefinder is integrated into the camera, making it easy for any operator to easily and accurately align the camera position so that the distance between the camera and the test piece is the specified distance.

実施形態に係る材料試験機の正面図である。FIG. 1 is a front view of a material testing machine according to an embodiment. 実施形態に係る材料試験機の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a material testing machine according to an embodiment. ビデオ式非接触伸び計の要部を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the main parts of a video-type non-contact extensometer. ビデオ式非接触伸び計の要部を試験体側から見た図である。FIG. 1 is a view of the main parts of a video-type non-contact extensometer as seen from the test specimen side. X軸ステージを模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an X-axis stage.

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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[1.実施形態]
図1は、実施形態に係る材料試験機1の正面図である。図2は、実施形態に係る材料試験機1の平面図である。
実施形態に係る材料試験機1は、上下の掴み具18、19により両端が掴まれた試験体Tに対して、上下の掴み具18、19同士の間隔が広がる方向である引張方向に試験荷重を付与可能な材料試験機である。
1. Embodiment
Fig. 1 is a front view of a material testing machine 1 according to an embodiment. Fig. 2 is a plan view of the material testing machine 1 according to an embodiment.
The material testing machine 1 according to the embodiment is a material testing machine capable of applying a test load to a test specimen T whose ends are gripped by upper and lower gripping tools 18 and 19 in a tensile direction, which is the direction in which the distance between the upper and lower gripping tools 18 and 19 widens.

本実施形態の材料試験機1は、試験体Tに試験荷重を付与する試験機本体10と、試験機本体10により試験荷重が付与される試験体Tの伸びを計測するビデオ式非接触伸び計30と、試験機本体10などの制御を行う制御装置100と、備える。 The material testing machine 1 of this embodiment includes a testing machine main body 10 that applies a test load to a test specimen T, a video-type non-contact extensometer 30 that measures the elongation of the test specimen T to which the test load is applied by the testing machine main body 10, and a control device 100 that controls the testing machine main body 10 and other components.

試験機本体10は、床面に設置されるベース11を有する。ベース11上には、ラムシリンダ12が配置されている。ラムシリンダ12は、油圧により昇降可能に構成されたラム12Aを有する。ラムシリンダ12には、不図示の油圧源が接続されている。ラムシリンダ12内の油圧は、圧力セル(不図示)により計測され、制御装置100に入力される。ラム12Aの上端には、矩形板状のテーブル13が固定される。テーブル13は、ラムシリンダ12により昇降可能である。 The testing machine main body 10 has a base 11 that is installed on the floor. A ram cylinder 12 is placed on the base 11. The ram cylinder 12 has a ram 12A that can be raised and lowered hydraulically. A hydraulic source (not shown) is connected to the ram cylinder 12. The hydraulic pressure inside the ram cylinder 12 is measured by a pressure cell (not shown) and input to the control device 100. A rectangular plate-shaped table 13 is fixed to the upper end of the ram 12A. The table 13 can be raised and lowered by the ram cylinder 12.

図2に示すように、テーブル13には、第一の対角線方向に一対の支柱14が配置されている。一対の支柱14の上部には、幅方向に延びる上部クロスヘッド15が架け渡された状態で支持されている。一対の支柱14および上部クロスヘッド15はテーブル13と共に一体に昇降する。 As shown in Figure 2, a pair of support columns 14 are arranged in the first diagonal direction on the table 13. An upper crosshead 15 extending in the width direction is supported across the top of the pair of support columns 14. The pair of support columns 14 and the upper crosshead 15 rise and fall together with the table 13.

テーブル13には、第二の対角線方向に、厚み方向に貫通する貫通孔(不図示)が一対形成されている。この貫通孔には、上下方向に延びるねじ棹16がそれぞれ挿通されている。ねじ棹16は、テーブル13の下方でベース11に立設されている。ねじ棹16には、テーブル13よりも上方において、幅方向に延びる下部クロスヘッド17が掛け渡されている。下部クロスヘッド17は、ナット(不図示)を介してねじ棹16に支持されている。このナットが図示しない駆動源により回転することにより、下部クロスヘッド17がねじ棹16に沿って昇降する。これにより、下部クロスヘッド17は、高さが設定される。 A pair of through-holes (not shown) are formed in the table 13 in the second diagonal direction, penetrating the thickness direction. Threaded rods 16 extending in the vertical direction are inserted into the through-holes, respectively. The threaded rods 16 are erected on the base 11 below the table 13. A lower crosshead 17 extending in the width direction is suspended above the threaded rods 16 above the table 13. The lower crosshead 17 is supported by the threaded rods 16 via a nut (not shown). When this nut is rotated by a drive source (not shown), the lower crosshead 17 rises and falls along the threaded rods 16. This allows the height of the lower crosshead 17 to be set.

上部クロスヘッド15と、下部クロスヘッド17とには、それぞれ、試験体Tを掴む掴み具18、19が設けられている。
下部クロスヘッド17が所定の高さに設定されて、上部クロスヘッド15の掴み具18と、下部クロスヘッド17の掴み具19とに、試験体Tの両端が掴まれた状態で、テーブル13を上方に移動させることにより、上部クロスヘッド15が下部クロスヘッド17に対して上昇し、試験体Tには引張荷重が付与される。試験体Tとしては、例えば、試験片や、鋼棒、異形鋼棒などが用いられる。
The upper crosshead 15 and the lower crosshead 17 are provided with grippers 18 and 19 for gripping the test specimen T, respectively.
With the lower crosshead 17 set to a predetermined height and both ends of the test specimen T gripped by the grippers 18 of the upper crosshead 15 and the grippers 19 of the lower crosshead 17, the table 13 is moved upward, whereby the upper crosshead 15 rises relative to the lower crosshead 17 and a tensile load is applied to the test specimen T. As the test specimen T, for example, a test piece, a steel bar, a deformed steel bar, etc. may be used.

なお、本実施形態に係る試験機本体10では、下部クロスヘッド17の下面には上部圧盤20が設けられ、テーブル13の上面には下部圧盤21が設けられている。上部圧盤20と下部圧盤21との間には、例えば、コンクリートなどの試験体Tが挟まれ、テーブル13を上方に移動させることにより、試験体Tには圧縮方向の荷重が付与可能である。 In the testing machine main body 10 according to this embodiment, an upper platen 20 is provided on the underside of the lower crosshead 17, and a lower platen 21 is provided on the upper surface of the table 13. A test specimen T, such as concrete, is sandwiched between the upper platen 20 and the lower platen 21, and a compressive load can be applied to the test specimen T by moving the table 13 upward.

図3は、ビデオ式非接触伸び計30の要部を示す図である。図3では、材料試験機1の側方からビデオ式非接触伸び計30の要部を見ている。図4は、ビデオ式非接触伸び計30の要部を試験体T側から見た図である。
ビデオ式非接触伸び計(以下、「伸び計」という)30は、所定の間隔を空けて標線M1、M2が付された試験体Tを撮影するカメラ51、52を備える。伸び計30は、試験機本体10によって試験体Tに荷重が付与される際に、カメラ51、52により試験体Tの標線M1、M2を撮影し、カメラ51、52が撮影する撮影データに基づいて、標線の位置を検出し標線M1、M2の変位から試験体Tの伸びを計測する。
なお、標線M1、M2は、標線M1、M2を示すマークの付いたシールが試験体Tに貼付されることにより、試験体Tに付与される。
Fig. 3 is a diagram showing the main parts of the video non-contact extensometer 30. In Fig. 3, the main parts of the video non-contact extensometer 30 are viewed from the side of the materials testing machine 1. Fig. 4 is a diagram showing the main parts of the video non-contact extensometer 30 as viewed from the side of the test piece T.
The video-type non-contact extensometer (hereinafter referred to as "extensometer") 30 is equipped with cameras 51 and 52 that photograph a test specimen T, which has marked lines M1 and M2 spaced a predetermined distance apart. When a load is applied to the test specimen T by the testing machine main body 10, the extensometer 30 photographs the marked lines M1 and M2 of the test specimen T using the cameras 51 and 52, detects the positions of the marked lines based on the photographic data captured by the cameras 51 and 52, and measures the elongation of the test specimen T from the displacement of the marked lines M1 and M2.
The benchmark lines M1 and M2 are provided on the test piece T by attaching a sticker bearing a mark indicating the benchmark lines M1 and M2 to the test piece T.

本実施形態に係る伸び計30は、上下方向に延びるポール31を有する。ポール31は、例えば、床面に固定される。ポール31には、水平方向に延びる支持バー32が支持される。支持バー32は、四角筒状に形成されている。支持バー32は、クランパ33を介して、ポール31に固定される。クランパ33は、ポール31に沿って上下方向に移動可能であると共にポール31の周りに回転可能に構成されている。また、支持バー32は、クランパ33に対して水平方向にスライド可能である。クランパ33のレバー33Aが操作されることにより、クランパ33がポール31に固定される。これにより、支持バー32は、ポール31に対して回り止めされた状態で上下方向の位置が固定される。また、支持バー32は、長手方向の所定位置でポール31に固定される。 The extensometer 30 according to this embodiment has a pole 31 that extends vertically. The pole 31 is fixed to, for example, the floor. A support bar 32 that extends horizontally is supported on the pole 31. The support bar 32 is formed in a rectangular cylindrical shape. The support bar 32 is fixed to the pole 31 via a clamper 33. The clamper 33 is configured to be movable vertically along the pole 31 and rotatable around the pole 31. The support bar 32 is also slidable horizontally relative to the clamper 33. The clamper 33 is fixed to the pole 31 by operating the lever 33A of the clamper 33. This fixes the vertical position of the support bar 32 while preventing it from rotating relative to the pole 31. The support bar 32 is also fixed to the pole 31 at a predetermined longitudinal position.

支持バー32の長手方向の第一端には、カメラユニット50が支持される。支持バー32の長手方向の第二端部には、ウエイト34が支持される。ウエイト34により、支持バー32に加わる重さの重心位置をポール31に寄せることができる。ウエイト34により、長手形状を有する支持バー32が水平方向に延びて安定した状態でポール31に固定させ易くなっている。 The camera unit 50 is supported at the first longitudinal end of the support bar 32. The weight 34 is supported at the second longitudinal end of the support bar 32. The weight 34 allows the center of gravity of the weight applied to the support bar 32 to be closer to the pole 31. The weight 34 allows the longitudinal support bar 32 to extend horizontally, making it easier to secure the bar to the pole 31 in a stable manner.

図5は、X軸ステージ40を模式的に示す図である。
図4および図5に示すように、支持バー32の長手方向の第一端には、移動機構の一例としてのX軸ステージ40が設けられる。X軸ステージ40は、水平方向において試験体Tに接近離間する直線方向に移動可能に構成されている。以下では、水平方向において試験体Tに接近離間する方向を前後方向として説明する。また、カメラ51、52が試験体Tから離間する方向を前方、カメラ51、52が試験体Tに接近する方向を後方として説明する。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic diagram of the X-axis stage 40. As shown in FIG.
4 and 5, an X-axis stage 40, which is an example of a movement mechanism, is provided at a first longitudinal end of the support bar 32. The X-axis stage 40 is configured to be movable in a linear direction in the horizontal direction toward and away from the test piece T. In the following, the horizontal direction toward and away from the test piece T will be referred to as the front-to-rear direction. Furthermore, the direction in which the cameras 51, 52 move away from the test piece T will be referred to as the front, and the direction in which the cameras 51, 52 approach the test piece T will be referred to as the rear.

X軸ステージ40は、ハウジング41を有する。ハウジング41は支持バー32の下面に固定される。ハウジング41には、移動部材の一例としての移動ステージ42が前後方向に移動可能に支持されている。本実施形態では、ハウジング41にはアリ溝41A(図4参照)が形成されており、アリ溝41Aに沿って移動ステージ42が前後方向に移動可能に構成されている。 The X-axis stage 40 has a housing 41. The housing 41 is fixed to the underside of the support bar 32. A moving stage 42, which is an example of a moving member, is supported on the housing 41 so that it can move in the front-to-rear direction. In this embodiment, a dovetail groove 41A (see Figure 4) is formed in the housing 41, and the moving stage 42 is configured to move in the front-to-rear direction along the dovetail groove 41A.

ハウジング41には、位置調節ねじ43が設けられている。位置調節ねじ43は、摘まみ部43Aと、摘まみ部43Aから前方に延びるねじ軸部43Bと、を備える。位置調節ねじ43は、ハウジング41に回転自在に支持される。また、位置調節ねじ43は、ハウジング41に対して、位置調節ねじ43の軸方向、すなわち、前後方向には移動不能に支持されている。位置調節ねじ43のねじ軸部43Bは、移動ステージ42のねじ孔42Bに嵌め合わされている。ねじ孔42Bは、移動ステージ42に設けられた柱状のねじ孔部42Aに形成されている。作業者が摘まみ部43Aを摘まんで位置調節ねじ43を正逆回転させることにより、移動ステージ42が前後方向に移動する。 A position adjustment screw 43 is provided on the housing 41. The position adjustment screw 43 has a knob 43A and a threaded shaft 43B extending forward from the knob 43A. The position adjustment screw 43 is rotatably supported on the housing 41. The position adjustment screw 43 is supported so as to be immovable relative to the housing 41 in the axial direction of the position adjustment screw 43, i.e., the front-to-rear direction. The threaded shaft 43B of the position adjustment screw 43 is fitted into a threaded hole 42B of the moving stage 42. The threaded hole 42B is formed in a columnar threaded hole 42A provided on the moving stage 42. When an operator grips the knob 43A and rotates the position adjustment screw 43 forward or backward, the moving stage 42 moves forward or backward.

ハウジング41には、位置固定ねじ44が設けられている。位置固定ねじ44は、摘まみ部44Aと、摘まみ部44Aから延びるねじ軸部44Bと、を備える。ねじ軸部44Bは、位置調節ねじ43のねじ軸部43Bに交差する方向に延びる。ねじ軸部44Bは、ハウジング41にねじ込まれており、ねじ軸部44Bの先端が移動ステージ42に接近離間可能に構成されている。作業者が摘まみ部44Aを摘まんで位置固定ねじ44をねじ込むことにより、ねじ軸部44Bが移動ステージ42に当接して、移動ステージ42の前後方向の位置が固定される。 A position fixing screw 44 is provided on the housing 41. The position fixing screw 44 has a knob 44A and a threaded shaft 44B extending from the knob 44A. The threaded shaft 44B extends in a direction intersecting the threaded shaft 43B of the position adjustment screw 43. The threaded shaft 44B is threaded into the housing 41, and the tip of the threaded shaft 44B is configured to be able to move toward and away from the moving stage 42. When an operator grips the knob 44A and screws in the position fixing screw 44, the threaded shaft 44B abuts against the moving stage 42, fixing the position of the moving stage 42 in the front-to-rear direction.

移動ステージ42には、カメラユニット50が一体に支持される。カメラユニット50は、カメラ51、52と、試験体Tまでの距離を非接触で計測する距離計53と、を一体に備える。
図3、図4に示すように、本実施の形態のカメラユニット50は、上下一対のカメラ51、52を有する。上下一対のカメラ51、52は、上下方向に延びるフレーム54を介して、移動ステージ42に固定される。カメラ51、52はフレーム54の上下両端部にそれぞれ支持される。
A camera unit 50 is integrally supported on the moving stage 42. The camera unit 50 integrally includes cameras 51 and 52 and a range finder 53 that measures the distance to the test piece T in a non-contact manner.
3 and 4, the camera unit 50 of this embodiment has a pair of upper and lower cameras 51, 52. The pair of upper and lower cameras 51, 52 are fixed to the moving stage 42 via a frame 54 extending in the vertical direction. The cameras 51, 52 are supported at both upper and lower ends of the frame 54, respectively.

本実施の形態では、上下一対のカメラ51、52は同様の構成を有する。カメラ51、52は、レンズ51A、52Aが試験体Tに向いた状態で配置される。上下一対のカメラ51、52は、レンズ51A、52Aから試験体Tまでの距離が同一の距離D1となるように配置される。位置調節ねじ43により移動ステージ42を移動させることにより、上下一対のカメラ51、52について、試験体Tまでの距離を同一の距離D1にすることができる。また、カメラ51、52が、試験体Tまでの距離が同一の距離D1だけ離れた状態で標線M1、M2を撮影することができる。なお、本実施の形態の伸び計30は、予め設定された所定の距離D0に基づいて校正されている。すなわち、カメラ51、52と試験体Tとの距離D1が予め設定された所定の距離D0となるようにカメラ51、52の位置が合わされた状態の場合に、標線M1、M2の位置を精度良く検出可能に構成されている。 In this embodiment, the pair of upper and lower cameras 51, 52 have the same configuration. The cameras 51, 52 are positioned with their lenses 51A, 52A facing the test specimen T. The pair of upper and lower cameras 51, 52 are positioned so that the distances from the lenses 51A, 52A to the test specimen T are the same distance D1. By moving the moving stage 42 using the position adjustment screw 43, the distances to the test specimen T for the pair of upper and lower cameras 51, 52 can be set to the same distance D1. Furthermore, the cameras 51, 52 can capture images of the marked lines M1, M2 when they are separated by the same distance D1 from the test specimen T. Note that the extensometer 30 in this embodiment is calibrated based on a predetermined distance D0. In other words, when the cameras 51, 52 are positioned so that the distance D1 between the cameras 51, 52 and the test specimen T is the predetermined distance D0, the positions of the marked lines M1, M2 can be detected with high accuracy.

上側のカメラ51は、上側の標線M1を含んだ所定範囲の試験体Tを撮影する。下側のカメラ52は、下側の標線M2を含んだ所定範囲の試験体Tを撮影する。これにより、試験体Tが延びて標線M1、M2が移動しても、各標線M1、M2が各カメラ51、52に撮影される。カメラ51、52の撮影データは、図示しない信号ケーブルを介して制御装置100に送信される。 The upper camera 51 captures an image of the test piece T within a predetermined range, including the upper marked line M1. The lower camera 52 captures an image of the test piece T within a predetermined range, including the lower marked line M2. As a result, even if the test piece T extends and the marked lines M1 and M2 move, each marked line M1 and M2 is captured by each camera 51, 52. The captured data from cameras 51 and 52 is transmitted to the control device 100 via a signal cable (not shown).

カメラユニット50は、距離計53を有する。距離計53は試験体Tまでの距離を非接触で計測する。距離計53は、折り曲げ板状のフレーム55を介して、移動ステージ42に固定される。詳細には、フレーム55は、フレーム54に沿って延びる側面55Aを有する。側面55Aは、上下に延びるフレーム54よりも側方に配置される。側面55Aには、前後一対の角枠状の固定部材56、56により、距離計53が固定される。距離計53は、上側のカメラ51と下側のカメラ52との間の中央部に配置される。距離計53は、カメラ51、52と一体に設けられており、カメラ51、52の近傍に設けられている。本実施の形態の距離計53は、レーザー距離計である。距離計53は、スポット径の小さいレーザー光Lを、試験体Tに照射し、その反射レーザー光Lに基づいて試験体Tまでの距離を計測する。 The camera unit 50 has a rangefinder 53. The rangefinder 53 measures the distance to the test piece T in a non-contact manner. The rangefinder 53 is fixed to the moving stage 42 via a folded plate-shaped frame 55. More specifically, the frame 55 has a side surface 55A extending along the frame 54. The side surface 55A is positioned to the side of the frame 54, which extends vertically. The rangefinder 53 is fixed to the side surface 55A by a pair of front and rear square frame-shaped fixing members 56, 56. The rangefinder 53 is positioned centrally between the upper camera 51 and the lower camera 52. The rangefinder 53 is integral with the cameras 51, 52 and is located near the cameras 51, 52. In this embodiment, the rangefinder 53 is a laser rangefinder. The rangefinder 53 irradiates the test piece T with laser light L having a small spot diameter and measures the distance to the test piece T based on the reflected laser light L.

カメラユニット50は、デジタル表示部57を備える。デジタル表示部57は、距離計53により計測された距離をデジタル表示する。デジタル表示部57は、液晶ディスプレイなどにより構成される。デジタル表示部57は、カメラ51、52と一体に設けられている。本実施の形態では、デジタル表示部57は、距離計53に設けられている。デジタル表示部57は、固定部材56、56の間から側面に露出する。作業者は、試験体Tからカメラ51までの距離をデジタル表示された距離で認識可能である。また、デジタル表示部57がカメラ51、52と一体であるため、デジタル表示部57を見ながら、カメラ51、52の位置を合わせ易くなっている。特に、デジタル表示部57の近傍に位置調節ねじ43があるため、デジタル表示部57を見ながら位置調節ねじ43を操作可能になっている。また、目盛りに合わせてカメラ51、52の位置を調節する場合に比べて作業者の読み誤りを抑制し易くなっている。 The camera unit 50 is equipped with a digital display 57. The digital display 57 digitally displays the distance measured by the rangefinder 53. The digital display 57 is configured with an LCD display or the like. The digital display 57 is provided integrally with the cameras 51 and 52. In this embodiment, the digital display 57 is provided on the rangefinder 53. The digital display 57 is exposed on the side between the fixing members 56. The operator can recognize the distance from the test specimen T to the camera 51 from the digitally displayed distance. Furthermore, because the digital display 57 is integrated with the cameras 51 and 52, it is easy to align the positions of the cameras 51 and 52 while looking at the digital display 57. In particular, because the position adjustment screw 43 is located near the digital display 57, it is possible to operate the position adjustment screw 43 while looking at the digital display 57. Furthermore, this makes it easier to reduce operator misreadings compared to adjusting the positions of the cameras 51 and 52 according to the scale.

なお、本実施の形態では、距離計53は、カメラ51、52に対して距離D2だけ、前方にオフセットした状態で配置されている。ここで、デジタル表示部57には距離計53から試験体Tまでの距離D1+D2が表示されるが、距離D1+D2から距離D2を減算してデジタル表示部57に距離D1が表示される構成にしてもよい。 In this embodiment, the rangefinder 53 is positioned offset forward by a distance D2 relative to the cameras 51 and 52. Here, the digital display unit 57 displays the distance D1+D2 from the rangefinder 53 to the test piece T, but the digital display unit 57 may also be configured to subtract the distance D2 from the distance D1+D2 and display the resulting distance D1.

カメラ51、52、距離計53、フレーム54、55、固定部材56、デジタル表示部57などにより、本実施の形態のカメラユニット50が構成される。カメラ51,52と距離計53、デジタル表示部57は、移動ステージ42と共に一体に前後方向に移動可能である。移動ステージ42は支持バー32の下面に設けられるため、重量物となり易いカメラユニット50が支持バー32に対して下方に設けられている。 The camera unit 50 of this embodiment is made up of cameras 51 and 52, rangefinder 53, frames 54 and 55, fixing member 56, digital display unit 57, etc. The cameras 51 and 52, rangefinder 53, and digital display unit 57 can move together in the forward and backward directions along with the moving stage 42. Because the moving stage 42 is mounted on the underside of the support bar 32, the camera unit 50, which tends to be heavy, is mounted below the support bar 32.

カメラユニット50に対して、支持バー32を挟んで反対側には、照明器具60が設けられる。照明器具60はフレーム61を介して固定される。フレーム61は、支持バー32の上面に固定される。照明器具60は、上下方向に延びている。照明器具60は、試験体Tの標線M1、M2を照らす。照明器具60は、カメラユニット50に対して支持バー32の反対側に設けられるため、照明器具60からの照明が、カメラユニット50のカメラ51、52の位置に関わらず遮られ難くなっている。
なお、試験機本体10の背面には、遮光板62(図2参照)が配置される。遮光板62により、例えば、室内の照明光がカメラ51、52に進入することを抑制可能であり、標線M1、M2の位置の誤検出を抑制させる。
A lighting fixture 60 is provided on the opposite side of the support bar 32 from the camera unit 50. The lighting fixture 60 is fixed via a frame 61. The frame 61 is fixed to the upper surface of the support bar 32. The lighting fixture 60 extends in the vertical direction. The lighting fixture 60 illuminates the marked lines M1 and M2 of the test piece T. Because the lighting fixture 60 is provided on the opposite side of the support bar 32 from the camera unit 50, the light from the lighting fixture 60 is less likely to be blocked regardless of the positions of the cameras 51 and 52 of the camera unit 50.
A light shielding plate 62 (see FIG. 2) is disposed on the back of the testing machine main body 10. The light shielding plate 62 can, for example, prevent indoor illumination light from entering the cameras 51 and 52, thereby preventing erroneous detection of the positions of the marked lines M1 and M2.

図1に示すように、試験機本体10には、材料試験機1の各部を制御する制御装置100が並置されている。制御装置100は、材料試験機1を中枢的に制御する装置であり、試験機本体10および伸び計30との間で信号を送受信可能に接続される。
制御装置100が試験機本体10および伸び計30から受信する信号は、ラムシリンダ12の油圧の計測信号や、カメラ51、52からの映像信号、制御や試験に要する適宜の信号である。
制御装置100が試験機本体10および伸び計30へ送信する信号は、油圧シリンダの制御信号や、下部クロスヘッド17の昇降用の図示しない駆動源の制御信号、その他の制御や試験に要する適宜の信号である。
1, a control device 100 that controls each part of the material testing machine 1 is arranged next to the testing machine main body 10. The control device 100 is a device that centrally controls the material testing machine 1, and is connected to the testing machine main body 10 and the extensometer 30 so that signals can be transmitted and received between them.
The signals received by the control device 100 from the testing machine main body 10 and the extensometer 30 include measurement signals for the oil pressure of the ram cylinder 12, video signals from the cameras 51 and 52, and appropriate signals required for control and testing.
The signals sent by the control device 100 to the testing machine main body 10 and the extensometer 30 include control signals for the hydraulic cylinder, control signals for a drive source (not shown) for raising and lowering the lower crosshead 17, and other appropriate signals required for control and testing.

制御装置100はコンピュータを備え、このコンピュータは、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro-Processing Unit)などのプロセッサと、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などのメモリデバイスと、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)などのストレージ装置と、制御装置100や各種の周辺機器などを接続するためのインターフェース回路と、を備える。そして、プロセッサがメモリデバイス又はストレージ装置に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで、材料試験機1の各種の機能を実現する。 The control device 100 includes a computer that includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or MPU (Micro-Processing Unit), a memory device such as a ROM (Read Only Memory) or RAM (Random Access Memory), a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive), and an interface circuit for connecting the control device 100 and various peripheral devices. The processor executes computer programs stored in the memory device or storage device to realize the various functions of the materials testing machine 1.

本実施形態では、制御装置100は、試験開始の入力操作を受け付けると、材料試験機1の制御を行う。すなわち、制御装置100は、試験体Tに試験荷重を付与するように試験機本体10を制御する。また、制御装置100は、試験体Tの伸びを算出する。具体的には、制御装置100は、カメラ51、52からの映像信号、すなわち、撮影データを取得する。制御装置100は、撮影データに基づいて標線M1、M2の位置を検出する。制御装置100は、標線M1、M2の位置と、試験開始時の標線M1、M2の位置とに基づいて標線M1、M2の変位を算出する。また、制御装置100は、初期の標線間距離と、上側の標線M1の変位と、下側の標線M2の変位とに基づいて、標線間距離の変位、すなわち、試験体Tの伸びを算出する。 In this embodiment, the control device 100 controls the materials testing machine 1 upon receiving an input operation to start a test. That is, the control device 100 controls the testing machine main body 10 to apply a test load to the test specimen T. The control device 100 also calculates the elongation of the test specimen T. Specifically, the control device 100 acquires video signals, i.e., image data, from the cameras 51 and 52. The control device 100 detects the positions of the marking lines M1 and M2 based on the image data. The control device 100 calculates the displacement of the marking lines M1 and M2 based on the positions of the marking lines M1 and M2 and the positions of the marking lines M1 and M2 at the start of the test. The control device 100 also calculates the displacement of the marking line distance, i.e., the elongation of the test specimen T, based on the initial marking line distance, the displacement of the upper marking line M1, and the displacement of the lower marking line M2.

次に、本実施形態の作用を説明する。
伸び計30により伸びを計測する場合には、試験体Tの上下両端が掴み具18、19に掴まれてセットされる。また、試験体Tには、所定の間隔を空けて標線M1、M2が付される。
作業者は、カメラ51、52の位置を、試験体Tとカメラ51,52と間の距離D1が、予め設定された距離D0となるように合わせる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When measuring elongation with the extensometer 30, the test specimen T is set with its upper and lower ends gripped by the grippers 18 and 19. Also, the test specimen T is marked with benchmark lines M1 and M2 spaced a predetermined distance apart.
The operator adjusts the positions of the cameras 51 and 52 so that the distance D1 between the test piece T and the cameras 51 and 52 becomes the preset distance D0.

ここで、伸び計30では、試験体Tとカメラ51,52との間の距離D1が測定精度に大きく影響する。例えば、予め設定されている所定の距離D0が500mmに設定されていた場合に、試験体Tとカメラ51、52との間の距離D1が距離D0から1mmずれていたとすると、おおよそ1/500の0.2%の誤差が生じる。よって、伸び計30の測定では、誤差を抑制するために、試験体Tとカメラ51、52との間の距離D1を、校正された予め設定された距離D0に精度良く合わせることが重要である。 Here, with the extensometer 30, the distance D1 between the test specimen T and the cameras 51, 52 has a significant effect on measurement accuracy. For example, if the preset distance D0 is set to 500 mm and the distance D1 between the test specimen T and the cameras 51, 52 deviates from the distance D0 by 1 mm, an error of approximately 1/500, or 0.2%, will occur. Therefore, in order to minimize errors in measurements with the extensometer 30, it is important to accurately align the distance D1 between the test specimen T and the cameras 51, 52 with the calibrated preset distance D0.

本実施形態では、距離計53がカメラ51、52と一体に設けられている。このため、カメラ51、52と試験体Tとの距離D1を作業者が距離計53により簡易に精度よく認識し易くなっている。よって、距離計53に基づいて、カメラ51、52と試験体Tとの距離D1が距離D0となっていないか否かを作業者が認識しながら位置合わせをし易くなっており、カメラ51、52と試験体Tとの距離D1が距離D0となるようにカメラ51,52の位置を調整し易くなっている。特に、距離計53では、試験機本体10にセット後の試験体Tとカメラ51、52との距離D1が計測される。よって、セット前に、カメラ51、52の位置合わせのために試験体Tの大きさを測定する必要はなく、試験作業が容易になっている。 In this embodiment, the rangefinder 53 is integrated with the cameras 51 and 52. This allows the operator to easily and accurately determine the distance D1 between the cameras 51 and 52 and the test specimen T using the rangefinder 53. Therefore, the operator can easily align the cameras 51 and 52 while checking whether the distance D1 between the cameras 51 and 52 and the test specimen T is equal to distance D0 based on the rangefinder 53, making it easier to adjust the positions of the cameras 51 and 52 so that the distance D1 between the cameras 51 and 52 and the test specimen T is equal to distance D0. In particular, the rangefinder 53 measures the distance D1 between the test specimen T and the cameras 51 and 52 after it has been set in the testing machine main body 10. Therefore, there is no need to measure the size of the test specimen T to align the cameras 51 and 52 before setting them, making testing easier.

また、本実施形態では、デジタル表示部57がカメラ51、52に一体に設けられており、カメラ51、52の近傍に距離D1がデジタル表示される。よって、デジタル表示される距離D1を見ながら、カメラ51、52の位置を調節し易くなっている。 In addition, in this embodiment, digital display units 57 are provided integrally with cameras 51 and 52, and the distance D1 is displayed digitally near cameras 51 and 52. This makes it easy to adjust the positions of cameras 51 and 52 while viewing the digitally displayed distance D1.

また、本実施形態では、X軸ステージ40によりカメラユニット50が移動可能に構成されている。よって、カメラ51、52の位置を前後方向に精度よく移動させることができる。また、例えば、カメラ51、52の位置の大きな調整は、支持バー32のクランプ位置を変えることなどにより行い、カメラ51、52の位置の微調整は位置調節ねじ53により行うこともできる。したがって、所定規格の試験体Tを連続的に試験する場合には、所定規格に合わせて支持バー32のクランプ位置を変えることによりカメラ51,52の位置を荒調整し、試験体Tの大きさのバラつきに合わせて位置調節ねじ53によりカメラ51,52の位置を微調整することが可能になっている。 In addition, in this embodiment, the camera unit 50 is configured to be movable by the X-axis stage 40. This allows the positions of the cameras 51 and 52 to be moved in the forward and backward directions with high precision. Furthermore, for example, large adjustments to the positions of the cameras 51 and 52 can be made by changing the clamp position of the support bar 32, and fine adjustments to the positions of the cameras 51 and 52 can be made using the position adjustment screws 53. Therefore, when continuously testing test specimens T of a specified standard, the positions of the cameras 51 and 52 can be roughly adjusted by changing the clamp position of the support bar 32 to match the specified standard, and the positions of the cameras 51 and 52 can be fine-tuned using the position adjustment screws 53 to match variations in the size of the test specimens T.

また、本実施形態では、距離計53がレーザー距離計である。よって、スポット径が小さいレーザー光Lにより試験体Tとの距離D1が精度良く計測されるため、精度良くカメラの位置を合わせ易くなっている。特に、試験体Tとして、異形鋼棒のような表面に凹凸形状が存在する場合には、レーザー距離計ではスポット径が小さいために、凹凸形状の凹凸のいずれかの表面を計測しているか分かり易くなっている。このため、凹凸形状のいずれかの表面で距離D1を計測しているか分かり難い場合に比べて精度良く伸びの計測ができる。レーザー距離計である距離計53は、材料試験機1の伸び計30における距離計として好適である。 In addition, in this embodiment, the distance meter 53 is a laser distance meter. Therefore, the distance D1 to the test piece T is measured with high precision using the laser light L, which has a small spot diameter, making it easier to align the camera position with high precision. In particular, when the test piece T has an uneven surface, such as a deformed steel bar, the small spot diameter of the laser distance meter makes it easy to determine which of the uneven surfaces of the uneven surface is being measured. Therefore, elongation can be measured with higher precision than when it is difficult to determine which of the uneven surfaces is measuring the distance D1. The distance meter 53, which is a laser distance meter, is suitable as the distance meter in the extensometer 30 of the materials testing machine 1.

作業者が距離計53に基づいて試験体Tとカメラ51、52との間の距離D1を、予め設定された所定の距離D1となるようにカメラ51、52の位置を合わせると、作業者は試験開始の操作を制御装置100に入力する。これにより、試験機本体10では試験体Tに引張荷重が付与される。また、伸び計30では、標線M1、M2の撮影データに基づいて伸びが計測される。試験体Tとカメラ51、52との間の距離D1は精度よく距離D0に合っているため、試験体Tの伸びが計測誤差の少ない状態で検出され易くなっている。 When the operator adjusts the positions of the cameras 51 and 52 so that the distance D1 between the test specimen T and the cameras 51 and 52 is the preset distance D1 using the distance meter 53, the operator inputs an operation to start the test into the control device 100. This causes the testing machine main body 10 to apply a tensile load to the test specimen T. Additionally, the extensometer 30 measures the elongation based on the photographic data of the benchmark lines M1 and M2. Because the distance D1 between the test specimen T and the cameras 51 and 52 is accurately matched to the distance D0, the elongation of the test specimen T can be easily detected with minimal measurement error.

したがって、本実施形態では、試験体Tの寸法誤差、作業者の調整誤差などを抑制し易くなっており、距離計53がカメラ51,52に一体に設けられていない場合に比べて、伸びの誤差を格段に小さくすることが可能となる。 Therefore, in this embodiment, it is easier to suppress dimensional errors in the test specimen T and adjustment errors by the operator, making it possible to significantly reduce elongation errors compared to when the rangefinder 53 is not integrated into the cameras 51 and 52.

[2.変形例]
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示するものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、および応用が可能である。
2. Modifications
The above-described embodiment merely exemplifies one aspect of the present invention, and any modifications and applications are possible without departing from the spirit of the present invention.

上述した実施形態において、材料試験機1の試験機本体10では、油圧制御により試験体Tに荷重を付与する構成を例示したが、ねじ棒を電動モータにより駆動させて試験体Tに荷重を付与する構成など、任意の方法で試験体Tに荷重を付与する材料試験機に本実施形態の伸び計30の構成を適用可能である。 In the above-described embodiment, the testing machine main body 10 of the material testing machine 1 is configured to apply a load to the test specimen T by hydraulic control. However, the configuration of the extensometer 30 of this embodiment can be applied to material testing machines that apply a load to the test specimen T by any method, such as a configuration in which a threaded rod is driven by an electric motor to apply a load to the test specimen T.

上述した実施形態において、カメラ51、52は上下に一対設けられる構成を説明したが、カメラの数は2つに限定されない。1つのカメラでもよいし、3つ以上のカメラでもよい。また、上述した実施形態においては、上側のカメラ51は上側の標線M1の近傍を撮影し、下側のカメラ52は下側の標線M2の近傍を撮影する構成を説明したが、カメラが上下両方の標線M1、M2を撮影する構成でもよい。また、画角が異なり異なる視野範囲を有するカメラを用いて撮影する構成でもよい。すなわち、標線を用いて試験体の伸びを測定するカメラであれば、カメラの構成は特に限定されない。 In the above-described embodiment, a pair of cameras 51, 52 are provided, one above the other, but the number of cameras is not limited to two. It may be one camera, or three or more cameras. Furthermore, in the above-described embodiment, the upper camera 51 photographs the vicinity of the upper marked line M1, and the lower camera 52 photographs the vicinity of the lower marked line M2. However, the cameras may photograph both the upper and lower marked lines M1, M2. Furthermore, the cameras may be configured to photograph using cameras with different angles of view and different field of view. In other words, the camera configuration is not particularly limited as long as they are capable of measuring the elongation of the test specimen using the marked lines.

上述した実施形態において、距離計53がレーザー距離計である構成を説明した。レーザー距離計は、レーザー光のスポット径が小さいために伸び計には望ましいが、これに代えて、例えば、超音波式の距離計や、赤外線式の距離計などの非接触の距離計を用いてもよい。 In the above-described embodiment, the distance meter 53 is a laser distance meter. Laser distance meters are desirable for extensometers because the spot diameter of the laser light is small, but instead, non-contact distance meters such as ultrasonic distance meters or infrared distance meters may also be used.

上述した実施形態において、位置調節ねじ43は作業者が操作する構成を説明したが、位置調節ねじ43を電動制御する構成にしてもよい。例えば、距離計53が計測する距離のデータを制御装置100に入力される構成とし、制御装置100は距離データに基づいてカメラ51、52と試験体Tとの距離D1が所定の距離D0となるように、電動モータを制御して位置調節ねじ43を回転させる構成としてもよい。 In the above-described embodiment, the position adjustment screw 43 is configured to be operated by an operator, but the position adjustment screw 43 may also be configured to be electrically controlled. For example, the distance data measured by the rangefinder 53 may be input to the control device 100, and the control device 100 may control the electric motor to rotate the position adjustment screw 43 based on the distance data so that the distance D1 between the cameras 51, 52 and the test piece T becomes a predetermined distance D0.

上述した実施形態において、カメラユニット50は、床面に固定されたポール31に支持される構成を説明したが、試験機本体10に固定されてもよい。例えば、ねじ棹16に支持バー32がクランプされる構成でもよい。 In the above-described embodiment, the camera unit 50 is described as being supported by a pole 31 fixed to the floor, but it may also be fixed to the testing machine main body 10. For example, the support bar 32 may be clamped to the threaded rod 16.

上述した実施形態において、伸び計30の伸びの算出は、試験機本体10を制御する制御装置100により行う構成を説明したが、制御装置100とは別に、伸び計30が固有の制御装置を備え、伸び計30の固有の制御装置にカメラ51、52の撮影データを送信し、伸び計30の固有の制御装置により伸びの算出を行う構成としてもよい。 In the above-described embodiment, the calculation of the elongation of the extensometer 30 is performed by the control device 100 that controls the testing machine main body 10. However, the extensometer 30 may also be equipped with its own control device separate from the control device 100, and the image data captured by the cameras 51 and 52 may be sent to the extensometer 30's own control device, which may then calculate the elongation.

上述した例示的な実施形態、及び変形例は、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。 It will be understood by those skilled in the art that the exemplary embodiments and variations described above are specific examples of the following aspects:

(第1項)
一態様に係るビデオ式非接触伸び計は、所定の間隔を空けて標線が付された試験体を撮影するカメラを備え、前記カメラの位置が前記試験体までの距離が所定の距離となるように合わされた状態で前記カメラが撮影する撮影データに基づいて、前記標線の変位から前記試験体の伸びを計測するビデオ式非接触伸び計であって、前記カメラと一体に設けられ、前記試験体までの距離を非接触で計測する距離計を備えてもよい。
(Section 1)
A video-type non-contact extensometer according to one embodiment includes a camera that photographs a test specimen having markings at predetermined intervals, and measures the elongation of the test specimen from the displacement of the markings based on the photographic data captured by the camera when the camera is positioned so that the distance to the test specimen is a predetermined distance. The video-type non-contact extensometer may also include a rangefinder that is integral with the camera and measures the distance to the test specimen non-contact.

第1項に記載のビデオ式非接触伸び計によれば、カメラに距離計が一体に設けられているため、作業者に関わらず、カメラと試験体との間の距離が所定の距離となるようにカメラの位置を簡易に精度良く合わせ易くできる。 With the video-type non-contact extensometer described in paragraph 1, a distance meter is integrated into the camera, making it easy for any operator to easily and accurately align the camera position so that the distance between the camera and the test specimen is the specified distance.

(第2項)
第1項に記載のビデオ式非接触伸び計において、計測された前記距離をデジタル表示する表示部を備え、前記表示部は、前記カメラと一体に設けられてもよい。
(Section 2)
The video type non-contact extensometer described in paragraph 1 may further include a display unit that digitally displays the measured distance, and the display unit may be provided integrally with the camera.

第2項に記載のビデオ式非接触伸び計によれば、表示部を見ながらカメラの位置を合わせ易くできる。また、デジタル表示であるため作業者の読み誤りを抑制させ易くできる。 The video-type non-contact extensometer described in paragraph 2 makes it easy to align the camera while looking at the display. Furthermore, the digital display makes it easier to prevent operators from misreading the data.

(第3項)
第1項または第2項に記載のビデオ式非接触伸び計において、前記カメラが固定される移動部材と、前記移動部材を前記試験体に接近離間する方向に移動させる位置調節ねじと、前記移動部材の位置を固定する位置固定ねじと、を備えてもよい。
(Section 3)
The video-type non-contact extensometer described in paragraph 1 or 2 may further comprise a moving member to which the camera is fixed, a position adjustment screw that moves the moving member in a direction toward or away from the test piece, and a position fixing screw that fixes the position of the moving member.

第3項に記載のビデオ式非接触伸び計によれば、カメラの位置を簡易な構成で調整でき、試験体とカメラとの間の距離を精度良く設定できる。 The video-type non-contact extensometer described in paragraph 3 allows the camera position to be adjusted with a simple configuration, and the distance between the test specimen and the camera can be set with high precision.

(第4項)
第1項から第3項のいずれかに記載のビデオ式非接触伸び計において、前記距離計は、レーザー距離計であってもよい。
(Section 4)
In the video type non-contact extensometer according to any one of paragraphs 1 to 3, the distance meter may be a laser distance meter.

第4項に記載のビデオ式非接触伸び計によれば、レーザー距離計は、レーザー光のスポット径が小さいので、試験体のいずれかの表面までの距離を測定しているかを特定し易い。よって、特定できない場合に比べて、多様な形状の試験体の伸びを精度良く計測することができる。 With the video-type non-contact extensometer described in paragraph 4, the laser distance meter has a small laser light spot diameter, making it easy to determine which surface of the test piece is being measured. Therefore, compared to when this determination is not possible, the elongation of test pieces of various shapes can be measured with greater accuracy.

(第5項)
一態様に係る材料試験機は、試験体に試験荷重を付与する試験機本体と、所定の間隔を空けて標線が付された前記試験体を撮影するカメラを備え、前記カメラの位置が前記試験体までの距離が所定の距離となるように合わされた状態で前記カメラが撮影する撮影データに基づいて、前記標線の変位から前記試験体の伸びを計測するビデオ式非接触伸び計と、を備える材料試験機であって、前記カメラと一体に設けられ、前記試験体までの距離を非接触で計測する距離計を、前記ビデオ式非接触伸び計は備えてもよい。
(Section 5)
One embodiment of a materials testing machine is a materials testing machine comprising: a testing machine main body that applies a test load to a test specimen; a camera that photographs the test specimen, which has markings at predetermined intervals, and a video non-contact extensometer that measures the elongation of the test specimen from the displacement of the markings based on the photographic data captured by the camera when the camera is positioned so that the distance to the test specimen is a predetermined distance; and the video non-contact extensometer may also comprise a distance meter that is integral with the camera and measures the distance to the test specimen non-contact.

第5項に記載の材料試験機によれば、カメラに距離計が一体に設けられているため、作業者に関わらず、カメラと試験体との間の距離が所定の距離となるようにカメラの位置を簡易に精度良く合わせ易くできる。 In the materials testing machine described in paragraph 5, a rangefinder is integrated into the camera, making it easy for any operator to easily and accurately align the camera position so that the distance between the camera and the test piece is the specified distance.

1 材料試験機
10 試験機本体
30 伸び計(ビデオ式非接触伸び計)
42 移動ステージ(移動部材)
43 位置調節ねじ
44 位置固定ねじ
51、52 カメラ
53 距離計(レーザー距離計)
57 表示部
D0 所定の距離
D1 試験体までの距離
M1、M2 標線
T 試験体
1 Material testing machine 10 Testing machine body 30 Extensometer (video type non-contact extensometer)
42 moving stage (moving member)
43 Position adjustment screw 44 Position fixing screw 51, 52 Camera 53 Rangefinder (laser rangefinder)
57 Display unit D0 Predetermined distance D1 Distance to test piece M1, M2 Marked lines T Test piece

Claims (7)

所定の間隔を空けて標線が付された試験体を撮影するカメラを備え、前記カメラの位置が前記試験体までの距離が所定の距離となるように合わされた状態で前記カメラが撮影する撮影データに基づいて、前記標線の変位から前記試験体の伸びを計測するビデオ式非接触伸び計であって、
前記試験体に接近離間する方向に延びた長手形状を有する支持バーと、
前記支持バーに支持された移動機構であって、前記支持バーの長手方向に移動可能に支持された移動部材を備える移動機構と、
前記移動部材に固定された前記カメラと、
前記カメラと一体に設けられ、前記試験体までの距離を非接触で計測する距離計と、
前記カメラと一体に設けられ、計測された前記距離を表示する表示部と、を備え
前記移動機構は、前記支持バーに対して前記移動部材を前記試験体に接近離間する方向に移動させる位置調節ねじを備える、
ビデオ式非接触伸び計。
A video-type non-contact extensometer is provided with a camera that photographs a test specimen having marked lines at predetermined intervals, and measures the elongation of the test specimen from the displacement of the marked lines based on photographic data taken by the camera while the camera is positioned so that the distance to the test specimen is a predetermined distance,
a support bar having a longitudinal shape extending in a direction approaching and separating from the test body;
a movement mechanism supported by the support bar, the movement mechanism including a movement member supported so as to be movable in a longitudinal direction of the support bar;
the camera fixed to the moving member;
a range finder that is provided integrally with the camera and that measures the distance to the test piece in a non-contact manner;
a display unit that is provided integrally with the camera and that displays the measured distance ,
the moving mechanism includes a position adjustment screw that moves the moving member toward and away from the test piece relative to the support bar.
Video type non-contact extensometer.
上下方向に延びるポールと、A pole extending in the vertical direction;
前記ポールに支持された水平方向に延びる前記支持バーと、the horizontally extending support bar supported by the pole;
前記支持バーの長手方向の第一端側に支持された前記移動機構と、the moving mechanism supported on a first end side of the support bar in the longitudinal direction;
前記支持バーの長手方向の第二端側に支持されて前記支持バーに加わる重さの重心位置を前記ポールに寄せるウエイトと、a weight supported on a second end side of the support bar in the longitudinal direction to shift the center of gravity of the weight applied to the support bar toward the pole;
を備える請求項1に記載のビデオ式非接触伸び計。10. The video non-contact extensometer of claim 1, comprising:
前記表示部は、前記距離をデジタル表示する
請求項1または2に記載のビデオ式非接触伸び計。
The display unit digitally displays the distance .
3. The video type non-contact extensometer according to claim 1 or 2 .
前記移動部材の位置を固定する位置固定ねじを備える、
請求項1から3のいずれかに記載のビデオ式非接触伸び計。
a position fixing screw for fixing the position of the moving member;
4. The video type non-contact extensometer according to claim 1.
前記距離計は、レーザー距離計である、
請求項1からのいずれかに記載のビデオ式非接触伸び計。
The rangefinder is a laser rangefinder.
5. The video type non-contact extensometer according to claim 1.
試験体に試験荷重を付与する試験機本体と、
所定の間隔を空けて標線が付された前記試験体を撮影するカメラを備え、前記カメラの位置が前記試験体までの距離が所定の距離となるように合わされた状態で前記カメラが撮影する撮影データに基づいて、前記標線の変位から前記試験体の伸びを計測するビデオ式非接触伸び計と、を備える材料試験機であって、
前記試験体に接近離間する方向に延びた長手形状を有する支持バーと、
前記支持バーに支持された移動機構であって、前記支持バーの長手方向に移動可能に支持された移動部材を備える移動機構と、
前記移動部材に固定された前記カメラと、
前記カメラと一体に設けられ、前記試験体までの距離を非接触で計測する距離計と、
前記カメラと一体に設けられ、計測された前記距離を表示する表示部とを、前記ビデオ式非接触伸び計は備え
前記移動機構は、前記支持バーに対して前記移動部材を前記試験体に接近離間する方向に移動させる位置調節ねじを備える、
材料試験機。
a testing machine main body that applies a test load to a test specimen;
A material testing machine comprising: a camera that photographs the test specimen having marked lines at predetermined intervals; and a video non-contact extensometer that measures the elongation of the test specimen from the displacement of the marked lines based on photographic data taken by the camera while the camera is positioned so that the distance to the test specimen is a predetermined distance;
a support bar having a longitudinal shape extending in a direction approaching and separating from the test body;
a movement mechanism supported by the support bar, the movement mechanism including a movement member supported so as to be movable in a longitudinal direction of the support bar;
the camera fixed to the moving member;
a range finder that is provided integrally with the camera and that measures the distance to the test piece in a non-contact manner;
The video non-contact extensometer includes a display unit that is integrated with the camera and displays the measured distance ,
the moving mechanism includes a position adjustment screw that moves the moving member toward and away from the test piece relative to the support bar.
Material testing machine.
上下方向に延びるポールと、A pole extending in the vertical direction;
前記ポールに支持された水平方向に延びる前記支持バーと、the horizontally extending support bar supported by the pole;
前記支持バーの長手方向の第一端側に支持された前記移動機構と、the moving mechanism supported on a first end side of the support bar in the longitudinal direction;
前記支持バーの長手方向の第二端側に支持されて前記支持バーに加わる重さの重心位置を前記ポールに寄せるウエイトとを、前記ビデオ式非接触伸び計は備える、The video type non-contact extensometer includes a weight supported on a second end side of the support bar in the longitudinal direction to shift the center of gravity of the weight applied to the support bar toward the pole.
請求項6に記載の材料試験機。7. A material testing machine according to claim 6.
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