試驗機及試驗方法

2023-05-15 20:00:31

專利名稱：試驗機及試驗方法
技術領域：
本發明涉及不必經過數據處理裝置而製作成表示試驗結果的曲線圖 等圖像數據的試驗機及試驗方法。
背景技術：
以往，公知有一種驅動十字頭負載試樣，測量試樣的位移和載重以對 試樣的強度等進行評價的試驗機。如圖1所示，這種試驗機具備試驗機
主體70、數據處理裝置80，在數據處理裝置80上連接有印表機90。試驗 機主體70具備對試樣施加負載的負載機構71、含有測量對試樣施加負 載時的位移和載重的負載傳感器及位移計的測量裝置72、控制負載機構和 測量裝置實行試驗並採集測量數據的控制裝置73。在控制裝置73內安裝 有試驗用程序，通過該程序由試驗機主體執行各種試驗，從測量裝置72 釆集原始測量數據並記錄於數據處理裝置80內的存儲器。數據處理裝置 80根據測量數據，例如製作成表示位移和載重的關係的曲線圖並作為圖像 數據進行記錄。數據處理裝置80將該圖像數據發送到印表機進行印刷。 專利文獻1:日本特開2005—201770號公報
這樣，現有的試驗機中，在使用試驗執行用的控制裝置73和數據處 理用的數據處理裝置80而用曲線圖輸出測量數據的情況下，由數據處理 裝置80對曲線圖標題及任意的註解進行輸入操作，再在進行了印刷設置 操作的基礎上列印圖像數據。因此，曲線圖製作操作及印刷操作繁雜。

發明內容
本發明的試驗機具備負載機構，其對試樣施加負載；測量裝置，其 至少對將負載施加於試樣時的位移和載重進行測量；控制裝置，其控制負 載機構和測量裝置，並且根據由測量裝置測量出的測量結果，製作試驗結 果即圖像數據，進而連接數位相機和印表機，按照列印規格製作列印圖像數據時的印刷用數據。
將該試驗機的控制裝置與作為負載機構的試驗機主體設置成一體。該 控制裝置可以具備讀取來自測量裝置的信號且至少採集位移數據和載重 數據的數據採集單元、根據由數據採集單元所採集的數據生成試樣的強度 評價用的圖像數據的圖像生成單元、將由圖像生成單元所生成的圖像與控 制數據一起記錄於記錄介質的記錄控制單元。
優選在上述試驗機中，還具有輸入重疊顯示於圖像數據的文字數據的 輸入裝置。另外，上述試驗機中可以還具備根據測量結果而計算出對試 樣的強度進行評價的多個強度數據的計算單元；從多個強度數據中，選擇 重疊顯示於圖像數據的強度數據的選擇裝置。
將上述圖像數據作為圖像數據文件進行記錄，將控制數據作為其它文 件進行記錄，使圖像數據和控制數據相互對應。
將控制數據用DPOF (Digital Print Order Format:數字列印格式)文 件進行記錄，將圖像數據作為圖像數據文件保存於DCIM文件夾，將控制 數據作為控制用文件保存於MISC文件夾。也可以還具備安裝部，該安裝 部對將圖像數據文件和控制用文件記錄於一個根目錄下的存儲器卡那樣 的可移動式記錄介質進行安裝。
另外，可以還具備顯示測量裝置的測量結果的觸摸面板監視器。該情 況下，優選在觸摸面板監視器上顯示有以對話形式執行圖像數據的製作指 示的對話框和各種按鈕。
在本發明的試樣的試驗方法中，對試樣施加負載，至少測量對試樣施 加負載時的位移和載重，讀取來自測量裝置的信號且至少採集位移數據和 載重數據，根據採集的數據生成試樣的強度評價用的圖像數據，按照連接 數位相機與印表機的格式製作列印生成的圖像數據時的控制數據，將圖像 數據和控制數據記錄於記錄介質。
在該試驗方法中，還可以輸入重疊於圖像數據的文字，使圖像數據和 控制數據對應而進行存儲。
根據本發明的試驗機，通過實行試驗的控制裝置而處理測量數據且制 作曲線圖等圖像數據，並且按照連接數位相機和印表機的格式製作成列印 圖像數據時的控制數據。因此，可以不必將數據處理裝置連接於試驗機主體，而用印表機列印作為試驗結果的圖像數據。


圖1是說明現有技術的材料試驗機的示意圖2是本發明的材料試驗機的示意圖3是圖1的試驗機主體和控制裝置的詳細結構圖4是表示試驗中的觸摸面板監視器的顯示例的圖5是表示試驗結束後的觸摸面板監視器的顯示例的圖6是表示與圖5連續的試驗結束後的觸摸面板監視器的顯示例的
圖7是說明試驗結果的列印例的圖。
附圖符號說明跳試驗機主體
110:負載傳感器
111:位移計
200:控制裝置
201:CPU
204:觸摸面板監視器
205:USB連接器
300:USB存儲器
401:試驗結果插入按鈕
402:註解插入按鈕
403:圖像保存按鈕
404:顯示欄
405:OK按鈕
406:取消按鈕
407:試驗結果顯示區域
408:註解插入欄
409:註解確認欄
具體實施例方式
參照圖2 圖6說明將本發明的試驗機應用於材料試驗機的一實施方 式。如圖2所示，材料試驗機具備試驗機主體100、控制試驗機主體100 的控制面板200。在控制面板200上設置有安裝USB存儲器等可移動式記 錄介質300的端子(連接器)。下面，以控制面板為控制裝置200來進行 說明。
參照圖3詳細說明試驗機主體100和控制裝置200。 試驗機主體100具有固定工作檯101，在固定工作檯101上立設有左 右一對絲槓102、 103，在該絲槓102、 103的上部橫向架設有軛鐵104。 在各絲槓102、 103上支承有十字頭105，使得該十字頭105可升降。絲槓 102、 103經由變速器106且通過伺服電動機107被旋轉驅動，由此十字頭 105得以升降。
通過十字頭105的上升，在將負載作用到被上夾具108和下夾具109 保持的試樣TP時，試樣TP發生變形。負載通過安裝於十字頭105的上部 的負載傳感器110作為載重(試驗力)而檢測出，變形量通過安裝於試樣 TP的位移計111作為伸長量而檢測出。伺服電動機107的旋轉量由旋轉傳 感器112而檢測出。
控制裝置200對由試驗機主體100執行的試驗條件進行設置，記錄測 量數據，並對該數據進行處理。在該實施方式中，根據測量數據製作成曲 線像數據，並以JPEG形式進行壓縮。將該壓縮圖像數據與後述的 DPOF (Digital Print Order Format:數字列印指令格式)文件一起進行記錄。 這樣的控制裝置200具備CPU201、 ROM202、 RAM203、觸摸面板監視 器204、 USB連接器205、 A / D轉換器206、 207、 208、 D / A轉換器209。 在USB連接器205上安裝有USB存儲器300，記錄圖像數據文件和DPOF 文件。即，圖像數據按照與數位相機和印表機連接並印刷的DPOF文件格 式進行保存。
CPU201通過執行以RAM203為作業區域而存儲於ROM202的試驗執 行/數據處理用程序，來進行各種運算。由該程序執行的主要處理是試驗 條件設置處理、試驗執行處理、測量數據的數據處理。
在試驗條件設置處理中，CPU201將試驗條件設置畫面顯示於觸摸面
7板監視器204。在該設置畫面上顯示有用於以對話方式進行試驗條件設置
的對話框及輸入按鈕。操作者進行經由對話框的文字輸入及按鈕操作，來 設置試驗條件、試驗結果顯示方式等。例如，在進行拉伸試驗時，操作員
從對話框204輸入位移速度即十字頭105的速度。
在試驗執行處理中執行如下所述的處理。經由A / D轉換器206、 207 將通過測量作用於試樣TP的載重的負載傳感器105及測量載重的試樣TP 的變形的位移計111而測量出的模擬信號，在每一規定採樣時刻作為數字 數據讀入。CPU201將該測量數據存儲於測量數據貯存區域，並且根據該 測量數據計算出試樣TP的載重及變形量的變化速度，以按照目標速度使 試樣TP承受負載的方式來生成電動機驅動信號，並經由D / A轉換器209 向電動機107輸出。
在測量數據處理中執行如下處理。在執行試驗中，CPU201使用存儲 於測量數據貯存區域的變形量和載重，將變形量和載重的數值數據實時顯 示於觸摸面板監視器204。另外，還生成表示變形量和載重的關係的曲線 圖的顯示圖像數據，實時顯示於觸摸面板監視器204上。
試驗結束後，CPU201根據存儲的測量數據執行數據處理，基於數據 處理後的測量結果來製作曲線圖的圖像數據，以JPEG方式記錄於USB存 儲器300。記錄於USB存儲器300的圖像數據，例如是根據載重數據及位 移數據製作成的載重一位移特性曲線圖。曲線圖的標題、曲線圖的縱坐標 及橫坐標的單位，即重疊於圖像的文字數據可以根據使用者的要求而輸入 到任意位置。另外，清楚顯示曲線圖的試驗結果的最大點及屈服點、斷裂 點等強度數據可以根據使用者的要求而從預先備有的多個強度數據中任 意選擇並與曲線圖重疊。與該JPEG圖像數據一起還製作成DPOF文件即 自動列印文件。另外，根據需要還製作成DPOF文件即自動發送文件、自 動再生文件。
試驗結束後的數據處理的指示是使用觸摸面板監視器204進行的。在 監視器的顯示畫面上顯示有用於以對話方式進行數據處理的指示的對話 框和輸入按鈕。操作員可以通過對話框的文字輸入及各種按鈕，而製作成 所需的圖像數據。
當將USB存儲器300安置於未圖示的印表機時，由印表機讀取圖像數據文件和DPOF文件數據即自動列印文件，由印表機列印作為載重一位
移特性曲線圖的曲線圖(例如參照圖7)，該曲線圖將文字數據重疊於圖像數據。
在此，詳細說明DPOF。 DPOF是數位相機用的記錄格式之一，可以 記錄用於自動列印用列印輔助設備及家用印表機拍攝的圖像信息。將 DPOF文件與圖像數據文件一起進行記錄。即，在根目錄下建立有DCIM 目錄和MISC目錄，在DCIM目錄下記錄圖像數據文件，在MISC目錄下 記錄DPOF文件。
通常，在MISC目錄下，生成自動列印文件(AUTOPRINT.MRK)、 UNICODE字符串描述文件(UNICODE.MRK )、自動發送文件 (AUTOXFER.MRK)以及自動再生文件(AUTOPLAYn.MRK)。
對自動列印文件而言，分配有分別定義一般信息、用戶信息、列印作 業信息、圖像源信息、各種設置信息、銷售商功能的區域。對自動發送文 件而言，分配有分別定義一般信息、用戶信息、目的信息、郵件信息、進 程作業信息、圖像源信息、數據信息的區域。對自動再生文件而言，分配 有分別定義一般信息、用戶信息、自動播放作業信息、圖像源信息、各種 設置信息、視頻信息、聲頻信息、銷售商功能的區域。
另外，在該實施方式中，將列印張數等記載於自動列印文件的列印作 業信息欄，將列印對象的圖像文件名等記載於圖像源信息欄，從而印表機 根據該列印作業信息欄及圖像源信息欄來列印圖像文件。
參照圖4 圖6，對試驗過程中、試驗結束後的觸摸面板監視器204 的顯示內容和操作順序進行說明。
圖4是試驗過程中的顯示例。被負載的試樣TP的位移和載重的曲線 可隨著試驗描繪下去。將試驗力和位移實時顯示。橫坐標和縱坐標的單位 可在試驗條件設置處理中進行各種設置。
圖5 (a)是試驗結束後的顯示例。將結果插入按鈕401、註解插入按 鈕402、圖像保存按鈕403疊加於試驗結果的曲線圖進行顯示。當操作圖 像保存按鈕403時，切換到圖5 (b)的列印設置的畫面。在列印設置畫面 中，顯示有圖像文件名的輸入框410、列印張數輸入框411。當觸摸框410 時，切換到未圖示的文件名輸入畫面，從該畫面輸入文件名。另外，當觸
9摸框411時，切換到未圖示的列印張數輸入畫面，從該畫面輸入列印張數。
然後，當操作OK按鈕405時，用輸入的文件名將曲線圖的圖像數據 保存於USB存儲器300的DCIM文件夾，同時將列印張數作為自動列印 文件保存於MISC文件夾。而且，在USB存儲器300內預先製作有DCIM 文件夾和MISC文件夾。當操作取消按鈕406時，轉換到圖5 (a)的初始 畫面。
當通過OK按鈕405的操作將數據保存於USB存儲器300時，轉換 到圖5 (a)的顯示畫面。當操作結果插入按鈕401時，轉換到圖5 (c) 的顯示畫面。在圖5 (c)的顯示畫面上，顯示有"最大點試驗力"、"最大 點位移"、"斷裂點試驗力"、"斷裂伸長率"的欄404，在各項目的開頭顯 示有選擇框404B。當對該框404B進行按壓操作時，框內的色調由白色變 為黑色，表示進行選擇。在這些顯示欄404的右側，顯示有OK按鈕405 和取消按鈕406。在圖5 (c)的顯示例中，選擇了 "最大點試驗力"和"最 大點位移"。當對OK按鈕405進行操作時，轉換到圖6 (a)的畫面。
如圖6 (a)所示，將與用戶選擇的結果即"最大點試驗力"和"最大 點位移"有關的試驗結果顯示於曲線圖內的顯示區域407。另外，最大點 試驗力及最大點斷裂線試驗力是根據保存於控制裝置200的RAM203的測 量數據來抽取的。
當在圖6 (a)的畫面上對註解插入按鈕402進行操作時，轉換到圖6 (b)的顯示畫面。在圖6 (b)的顯示畫面上，顯示有插入任意註解的欄
408。 在該註解插入欄408內，還顯示有文字輸入按鈕408a。與圖5 (c) 的顯示畫面同樣，也顯示有OK按鈕405和取消按鈕406。
從圖6 (b)的畫面使用文字輸入按鈕408a插入任意的註解。在此， 假設輸入"拉伸試驗結果(試驗片Na3)"。輸入文字後，若操作OK按鈕 405,則轉換到圖6 (c)的顯示畫面。使所輸入的任意註解顯示於確認欄
409。 當對圖6 (c)的畫面的圖像保存按鈕403進行操作時，將註解、強 度數據重疊於曲線圖而製作成圖像數據，如上所述，附帶有規定的文件名， 並記錄於USB存儲器300的DCIM文件夾。
另外，文字輸入按鈕408a例如是鍵盤顯示字母及平假名的裝置，即 是通過搭載於CPU201的假名漢字轉換程序可輸入日語的裝置。圖7表示試驗結束後將USB300安置於未圖示的印表機進行列印後的 試驗結果的一例。另外，印表機是對應DPOE的印表機。在安置USB存 儲器300時，印表機對USB存儲器300內的圖像文件進行檢索，且在監 視器上顯示圖像文件一覽表。若用戶選擇圖像文件，則印表機讀取與指定 的圖像文件成對的MISC文件夾所對應的自動列印文件，根據其定義而在 監視器上顯示圖像。若用戶輸入確認指示，則印表機將如圖7所示的曲線 圖列印於規定的用紙上。
圖7中，用從圖像文件讀出後的圖像數據來描繪區域301的"拉伸試 驗結果(試驗片No.3)"、區域302的"最大點(N): 175.0"和"斷裂點 (N): 160.0"、縱坐標的"試驗力(N)"和橫坐標的"位移(mm)"及 縱坐標和後成的刻度數字、曲線圖的縱坐標線、橫坐標線、試驗結果即折 線。
以上說明的材料試驗機可以實現以下的作用效果。
(1) 不需要個人電腦等數據處理裝置，而使用試驗執行/數據處理 用控制裝置，就可製作成試驗結果的圖像數據例如曲線圖。圖像數據按照 與數位相機和印表機連接印刷的DPOF文件格fe而保存於USB存儲器。 因此，只要將USB存儲器安置於印表機中，即可列印曲線圖。
(2) 可以用觸摸面板監視器204的文字輸入按鈕輸入曲線圖上的任 意註解，而不需要編輯曲線圖的個人計算機等數據處理裝置。
(3) 可以通過觸摸面板監視器204選擇與曲線圖一起列印的試驗數 據，例如最大試驗力及斷裂最大點等。也可只對顯示於觸摸面板監視器204 的顯示欄的選擇項目進行選取，即可從保存於RAM202的試驗結果數據自 動提取該選擇。因此，可以提供一種無需使用個人計算機等而操作性優良 的試驗機。
以上，說明了將USB存儲器300安置於控制裝置200的USB連接器 205來記錄試驗結果輸出數據，並將USB存儲器安置於對應DPOF的列印 機來列印試驗結果的情況。但是，只要將網絡接口搭載於控制裝置200， 而使控制裝置200與印表機進行網絡連接，就可以將DPOF數據直接發送 到印表機，用印表機列印如圖7所示的試驗結果。另外，可使用存儲卡等 各種移動式記錄介質，而代替USB存儲器。
ii以上，對生成曲線圖的圖像的情況進行了說明，不過，在將曲線圖之 外的圖形等作為圖像生成的情況下，也可以使用本發明。另外，雖然設定 了以DPOF方式保存圖像數據，不過，也可以使在試驗機一側生成的圖像
使用與數位相機和印表機連接印刷的DPOF文件格式以外的格式。
以上，對拉伸試驗進行了說明，不過，也可以將本發明應用於壓縮試 驗機、疲勞試驗機、破壞衝擊試驗機等。而且，還可以將本發明應用於作 為負載機構使用液壓致動裝置及使用液力壓頭的材料試驗機。另外，試驗 機主體的型號和種類不限於實施方式。§卩，只要不損害本發明的特徵，本 發明就不受上述實施方式的任何限制。
權利要求
1、一種試驗機，其中，具備負載機構，其對試樣施加負載；測量裝置，其至少對將負載施加於所述試樣時的位移和載重進行測量；控制裝置，其控制所述負載機構和所述測量裝置，並且根據由所述測量裝置測量出的測量結果，製作作為試驗結果的圖像數據，進而連接數位相機和印表機，按照列印規格製作列印圖像數據時的印刷用數據。
2、 如權利要求1所述的試驗機，其中，所述控制裝置與作為所述負載機構的試驗機主體一體設置，所述控制裝置具備數據採集單元，其讀取來自所述測量裝置的信號，並至少採集位移數 據和載重數據；圖像生成單元，其根據由所述數據採集單元採集的數據，生成試樣的強度評價用的圖像數據；記錄控制單元，其將由所述圖像生成單元生成的圖像與所述印刷用數 據一起記錄於記錄介質。
3、 如權利要求1或者2所述的試驗機，其中， 還具有輸入裝置，其輸入重疊顯示於所述圖像數據的文字數據。
4、 如權利要求3所述的試驗機，其中，還具備計算單元，其根據所述測量結果，計算出對試樣的強度進行評價的多 個強度數據；選擇裝置，其從所述多個強度數據中選擇重疊顯示於所述圖像數據的 強度數據。
5、 如權利要求3或者4所述的試驗機，其中，所述圖像數據設定作為圖像數據文件進行記錄，所述印刷用數據設定 作為其它文件進行記錄，使所述圖像數據和所述印刷用數據相互對應。
6、 如權利要求5所述的試驗機，其中，所述印刷用數據用DPOF (Digital Print Order Format:數字列印指令格式)文件進行記錄，將所述圖像數據作為圖像數據文件保存於DCIM文 件夾，將所述印刷用數據作為控制用文件保存於MISC文件夾。
7、 如權利要求5或者6所述的試驗機，其中，具備安裝部，該安裝部對將所述圖像數據文件和所述控制用文件記錄 於一個根目錄下的可移動式記錄介質進行安裝。
8、 如權利要求1 7中任一項所述的試驗機，其中， 還具備顯示所述測量裝置的測量結果的觸摸面板監視器， 在所述觸摸面板監視器上顯示有以對話形式進行圖像數據的製作指示的對話框和各種按鈕。
9、 一種試樣的試驗方法，其中， 對試樣施加負載，至少測量將負載施加於所述試樣時的位移和載重，讀取來自所述測量裝置的信號且至少採集位移數據和載重數據，根據所述採集的數據生成試樣的強度評價用的圖像數據，製作列印所述生成的圖像數據時的印刷用數據，將所述圖像數據和印刷用數據記錄於記錄介質。
10、 如權利要求9所述的試驗方法，其中， 輸入與所述圖像數據重疊的文字， 使所述圖像數據和所述印刷用數據對應而進行存儲。
全文摘要
本發明提供試驗機以及試驗方法，試驗機具備試驗機主體(100)和控制裝置(200)。試驗裝置主體(100)具備對試樣施加負載的負載機構、對將負載施加於試樣時的位移和載重進行測量的負載傳感器(110)和位移計(111)。控制裝置(200)包含驅動控制負載機構的CPU(201)。CPU(201)根據負載傳感器(110)、位移計(111)的測量結果而製作曲線圖的圖像數據。將用於對圖像數據進行列印的印刷用數據作為DPOF文件並與圖像數據一起記錄於USB存儲器(300)。將USB存儲器(300)安置於對應DPOF的印表機並列印曲線圖。
文檔編號G01N3/02GK101460823SQ20068005488
公開日2009年6月17日 申請日期2006年6月7日 優先權日2006年6月7日
發明者川崎健史, 毛利光宏, 福田武彥 申請人:株式會社島津製作所