JP2001056275A - 顕微鏡付電磁力式微小材料試験機 - Google Patents
顕微鏡付電磁力式微小材料試験機Info
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- JP2001056275A JP2001056275A JP11231047A JP23104799A JP2001056275A JP 2001056275 A JP2001056275 A JP 2001056275A JP 11231047 A JP11231047 A JP 11231047A JP 23104799 A JP23104799 A JP 23104799A JP 2001056275 A JP2001056275 A JP 2001056275A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 曲げ試験に際して、その試験中の試験片表面
に生じる亀裂を連続的に正確に測定するなど、曲げ試験
中における試験片表面の挙動を正確に観察することので
きる電磁力式微小材料試験機を提供する。 【解決手段】 動電型アクチュエータ３を出力軸３ａが
上方を向くように配置し、その出力軸３ａに対向してそ
の直上に顕微鏡９の対物レンズ９ｃを配置しするととも
に、試験片Ｗの試験機への取付けは、上方が対物レンズ
９ｃに向けて開口し、かつ、その開口部５５の両側で試
験片Ｗの上面に当接する固定治具５と、出力軸３ａに取
り付けられて試験片Ｗの下面に当接する移動治具６に挟
み込むことにより行い、その状態で動電型アクチュエー
タ３を駆動することにより曲げ負荷を与えるように構成
し、その曲げ試験中に開口部５５を介して試験片Ｗの上
面の顕微鏡９による観察を可能とする。
に生じる亀裂を連続的に正確に測定するなど、曲げ試験
中における試験片表面の挙動を正確に観察することので
きる電磁力式微小材料試験機を提供する。 【解決手段】 動電型アクチュエータ３を出力軸３ａが
上方を向くように配置し、その出力軸３ａに対向してそ
の直上に顕微鏡９の対物レンズ９ｃを配置しするととも
に、試験片Ｗの試験機への取付けは、上方が対物レンズ
９ｃに向けて開口し、かつ、その開口部５５の両側で試
験片Ｗの上面に当接する固定治具５と、出力軸３ａに取
り付けられて試験片Ｗの下面に当接する移動治具６に挟
み込むことにより行い、その状態で動電型アクチュエー
タ３を駆動することにより曲げ負荷を与えるように構成
し、その曲げ試験中に開口部５５を介して試験片Ｗの上
面の顕微鏡９による観察を可能とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動電型のアクチュ
エータによって試験片に負荷を与える電磁力式微小材料
試験機に関し、更に詳しくは、負荷中の試験片を顕微鏡
により観察する機能を有する顕微鏡付電磁力式微小材料
試験機に関する。
エータによって試験片に負荷を与える電磁力式微小材料
試験機に関し、更に詳しくは、負荷中の試験片を顕微鏡
により観察する機能を有する顕微鏡付電磁力式微小材料
試験機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、試験片に負荷を与えるための駆動
力として電磁力を用いた、いわゆる電磁力式微小材料試
験機が知られている。この種の材料試験機においては、
一般に、永久磁石が作る静磁場中にコイルを配置し、そ
のコイルに電流を流すことによって電磁力を発生する動
電型アクチュエータを、試験片に対する負荷用のアクチ
ュエータとして用いる。
力として電磁力を用いた、いわゆる電磁力式微小材料試
験機が知られている。この種の材料試験機においては、
一般に、永久磁石が作る静磁場中にコイルを配置し、そ
のコイルに電流を流すことによって電磁力を発生する動
電型アクチュエータを、試験片に対する負荷用のアクチ
ュエータとして用いる。
【０００３】また、このような電磁力式微小材料試験機
においては、通常、動電型アクチュエータはその出力軸
を鉛直軸に沿うように配置され、適宜の治具を装着して
出力軸を移動させることによって、試験片に対して圧縮
や引張、あるいは曲げ等の負荷を選択的に付与できるよ
うになっている。更に、この種の材料試験機において
は、試験により試験片に生じた亀裂等を観察するための
顕微鏡を備えたものも知られている。
においては、通常、動電型アクチュエータはその出力軸
を鉛直軸に沿うように配置され、適宜の治具を装着して
出力軸を移動させることによって、試験片に対して圧縮
や引張、あるいは曲げ等の負荷を選択的に付与できるよ
うになっている。更に、この種の材料試験機において
は、試験により試験片に生じた亀裂等を観察するための
顕微鏡を備えたものも知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、材料の曲げ
試験を行う場合、一般に、図４に４点曲げ試験の場合を
例にとって示すように、それぞれ互いに平行な２本のバ
ー材４１ａ，４１ｂまたは４２ａ，４２ｂを有する上下
一対の治具４１，４２を用い、その各治具４１，４２の
間に試験片Ｗを配置して、各バー材４１ａ，４１ｂおよ
び４２ａ，４２ｂを試験片Ｗの表裏両面に当接させ、治
具４１，４２のうちの一方を固定し、他方を負荷機構に
接続して駆動することにより、試験片Ｗに曲げ荷重を加
える。
試験を行う場合、一般に、図４に４点曲げ試験の場合を
例にとって示すように、それぞれ互いに平行な２本のバ
ー材４１ａ，４１ｂまたは４２ａ，４２ｂを有する上下
一対の治具４１，４２を用い、その各治具４１，４２の
間に試験片Ｗを配置して、各バー材４１ａ，４１ｂおよ
び４２ａ，４２ｂを試験片Ｗの表裏両面に当接させ、治
具４１，４２のうちの一方を固定し、他方を負荷機構に
接続して駆動することにより、試験片Ｗに曲げ荷重を加
える。
【０００５】このような曲げ試験における治具構成は、
電磁力式微小材料試験機においても採用されるのである
が、この治具構成を用いた曲げ試験において、試験片Ｗ
に生じる亀裂を観察する場合、治具４１，４２のいずれ
を移動させたとしても、試験片Ｗの亀裂発生箇所は、引
張応力が作用する面、つまり治具４２への当接面で、か
つ、バー材４２ａ，４２ｂの間であるため、試験中にお
ける亀裂の顕微鏡による観察は、従来、試験片Ｗの亀裂
発生面に対して斜め方向から行わざるを得ず、正確な亀
裂長さの測定ができないという問題があった。また、試
験の途中または試験終了後に試験片Ｗを試験機から取り
外して亀裂を顕微鏡観察する方法も採用されているが、
この場合、亀裂の進展の連続測定ができないという問題
がある。
電磁力式微小材料試験機においても採用されるのである
が、この治具構成を用いた曲げ試験において、試験片Ｗ
に生じる亀裂を観察する場合、治具４１，４２のいずれ
を移動させたとしても、試験片Ｗの亀裂発生箇所は、引
張応力が作用する面、つまり治具４２への当接面で、か
つ、バー材４２ａ，４２ｂの間であるため、試験中にお
ける亀裂の顕微鏡による観察は、従来、試験片Ｗの亀裂
発生面に対して斜め方向から行わざるを得ず、正確な亀
裂長さの測定ができないという問題があった。また、試
験の途中または試験終了後に試験片Ｗを試験機から取り
外して亀裂を顕微鏡観察する方法も採用されているが、
この場合、亀裂の進展の連続測定ができないという問題
がある。
【０００６】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、曲げ試験を行う際にも、その試験中に試験片表
面に生じる亀裂を連続的に正確に測定する等、曲げ試験
中における試験片表面の挙動を正確に観察することので
きる電磁力式微小材料試験機の提供を目的としている。
もので、曲げ試験を行う際にも、その試験中に試験片表
面に生じる亀裂を連続的に正確に測定する等、曲げ試験
中における試験片表面の挙動を正確に観察することので
きる電磁力式微小材料試験機の提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の顕微鏡付電磁力式微小材料試験機は、試験
片に負荷を与える動電型アクチュエータと、その動電型
アクチュエータの駆動により試験片に作用する荷重また
は変位を検出する検出手段と、その検出手段による検出
結果が設定された目標値に一致するよう上記動電型アク
チュエータをフィードバック制御する制御機構を備えた
電磁力式微小材料試験機において、動電型アクチュエー
タがその出力軸を上方に向けて配置され、かつ、その出
力軸に対向してその直上に顕微鏡の対物レンズが配置さ
れているとともに、試験片は上記出力軸と対物レンズの
間に配置され、上方が対物レンズに向けて開口し、か
つ、その開口部の両側で試験片の上面に当接する固定治
具と、動電型アクチュエータに取り付けられて試験片の
下面に当接する移動治具の間に挟まれた状態で、当該動
電型アクチュエータの駆動により曲げ負荷が与えられる
よう構成されていることによって特徴づけられる。
め、本発明の顕微鏡付電磁力式微小材料試験機は、試験
片に負荷を与える動電型アクチュエータと、その動電型
アクチュエータの駆動により試験片に作用する荷重また
は変位を検出する検出手段と、その検出手段による検出
結果が設定された目標値に一致するよう上記動電型アク
チュエータをフィードバック制御する制御機構を備えた
電磁力式微小材料試験機において、動電型アクチュエー
タがその出力軸を上方に向けて配置され、かつ、その出
力軸に対向してその直上に顕微鏡の対物レンズが配置さ
れているとともに、試験片は上記出力軸と対物レンズの
間に配置され、上方が対物レンズに向けて開口し、か
つ、その開口部の両側で試験片の上面に当接する固定治
具と、動電型アクチュエータに取り付けられて試験片の
下面に当接する移動治具の間に挟まれた状態で、当該動
電型アクチュエータの駆動により曲げ負荷が与えられる
よう構成されていることによって特徴づけられる。
【０００８】本発明は、動電型アクチュエータの出力軸
を上方に向けて配置するとともに、その出力軸の直上に
顕微鏡の対物レンズを対向配置し、その顕微鏡によって
試験中の試験片の亀裂発生面を法線方向から観察するこ
とを可能とし、所期の目的を達成しようとするものであ
る。
を上方に向けて配置するとともに、その出力軸の直上に
顕微鏡の対物レンズを対向配置し、その顕微鏡によって
試験中の試験片の亀裂発生面を法線方向から観察するこ
とを可能とし、所期の目的を達成しようとするものであ
る。
【０００９】すなわち、本発明においては、動電型アク
チュエータの出力軸を上方に向けて配置し、その出力軸
の直上に顕微鏡の対物レンズを対向配置する。曲げ試験
に供すべき試験片は、この出力軸と対物レンズの間に配
置されて、出力軸に装着された移動治具とその上方の固
定軸に挟まれた状態で動電型アクチュエータの駆動によ
って曲げ負荷が与えられる。そして、試験片の上面側に
当接する固定治具には、対物レンズに向けて開口する開
口部を設け、その開口部の両側で試験片の上面に当接さ
せる。これにより、動電型アクチュエータの駆動により
試験片に曲げ負荷を与えながら、試験片の表面（上面）
をその法線方向から顕微鏡により観察することが可能と
なる。
チュエータの出力軸を上方に向けて配置し、その出力軸
の直上に顕微鏡の対物レンズを対向配置する。曲げ試験
に供すべき試験片は、この出力軸と対物レンズの間に配
置されて、出力軸に装着された移動治具とその上方の固
定軸に挟まれた状態で動電型アクチュエータの駆動によ
って曲げ負荷が与えられる。そして、試験片の上面側に
当接する固定治具には、対物レンズに向けて開口する開
口部を設け、その開口部の両側で試験片の上面に当接さ
せる。これにより、動電型アクチュエータの駆動により
試験片に曲げ負荷を与えながら、試験片の表面（上面）
をその法線方向から顕微鏡により観察することが可能と
なる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
好適な実施の形態について説明する。図１は本発明の実
施の形態の正面図であり、図２はその部分断面右側面図
である。
好適な実施の形態について説明する。図１は本発明の実
施の形態の正面図であり、図２はその部分断面右側面図
である。
【００１１】本体フレーム１の上面にＸ−Ｙステージ２
が設けられおり、そのＸ−Ｙステージ２の上には、動電
型アクチュエータ３と、試験片保持フレーム４が搭載さ
れている。動電型アクチュエータ３は、永久磁石が作る
静磁場中に上下方向に可動のコイルを設けた公知の電磁
力発生機構を有し、コイルに電流を流すことによってそ
のコイルに対して上下方向への電磁力が作用して、その
コイルに一体化された出力軸３ａが上下方向に移動する
ようになっている。この動電型アクチュエータ３は、後
述するロードセル７の出力があらかじめ設定された目標
値に一致するように、本体フレーム１内に設けられた制
御回路によってフィードバック制御される。
が設けられおり、そのＸ−Ｙステージ２の上には、動電
型アクチュエータ３と、試験片保持フレーム４が搭載さ
れている。動電型アクチュエータ３は、永久磁石が作る
静磁場中に上下方向に可動のコイルを設けた公知の電磁
力発生機構を有し、コイルに電流を流すことによってそ
のコイルに対して上下方向への電磁力が作用して、その
コイルに一体化された出力軸３ａが上下方向に移動する
ようになっている。この動電型アクチュエータ３は、後
述するロードセル７の出力があらかじめ設定された目標
値に一致するように、本体フレーム１内に設けられた制
御回路によってフィードバック制御される。
【００１２】試験片保持フレーム４は、水平のテーブル
板４ａを複数本の脚４ｂによってＸ−Ｙステージ２上に
支持した構造を有し、動電型アクチュエータ３の出力軸
３ａはテーブル板４ａを貫通し、その上面に設けられた
リニアガイド軸受４ｃによって鉛直軸に沿ってガイドさ
れる。また、テーブル板４ａの上面には、後述する４点
曲げ用の固定治具５が固定されているとともに、動電型
アクチュエータ３の出力軸３ａの上端部には、ロードセ
ル７を介して同じく後述する４点曲げ用の移動治具６が
取り付けられており、試験に供される試験片Ｗはこられ
の固定治具５と移動治具６の間に挟まれた状態で、動電
型アクチュエータ３の駆動によって曲げ負荷が加えられ
る。
板４ａを複数本の脚４ｂによってＸ−Ｙステージ２上に
支持した構造を有し、動電型アクチュエータ３の出力軸
３ａはテーブル板４ａを貫通し、その上面に設けられた
リニアガイド軸受４ｃによって鉛直軸に沿ってガイドさ
れる。また、テーブル板４ａの上面には、後述する４点
曲げ用の固定治具５が固定されているとともに、動電型
アクチュエータ３の出力軸３ａの上端部には、ロードセ
ル７を介して同じく後述する４点曲げ用の移動治具６が
取り付けられており、試験に供される試験片Ｗはこられ
の固定治具５と移動治具６の間に挟まれた状態で、動電
型アクチュエータ３の駆動によって曲げ負荷が加えられ
る。
【００１３】本体フレーム１には、また、その一側縁か
ら上方に立ち上がるコラム８が設けられており、そのコ
ラム８にはレーザ顕微鏡９の本体部９ａが鉛直方向に移
動自在に支持されている。レーザ顕微鏡９は、接眼レン
ズ９ｂと対物レンズ９ｃを備えた本体部９ａと、照明光
源としてのレーザ光源９ｄ等を主体とする公知のもので
あって、レーザ光源９ｄからのレーザ光は光ファイバ９
ｅを介して対物レンズ９ｃの近傍にまで導かれる。そし
て、このレーザ顕微鏡９の本体部９ａは、その対物レン
ズ９ｃが鉛直下方を向いた状態で、動電型アクチュエー
タ３の出力軸３ａにその直上で対向するように配置され
ている。なお、レーザ顕微鏡９の視野は、Ｘ−Ｙステー
ジ２を操作して動電型アクチュエータ３および試験片Ｗ
を水平面上で移動させることによって、適宜に調整する
ことができる。
ら上方に立ち上がるコラム８が設けられており、そのコ
ラム８にはレーザ顕微鏡９の本体部９ａが鉛直方向に移
動自在に支持されている。レーザ顕微鏡９は、接眼レン
ズ９ｂと対物レンズ９ｃを備えた本体部９ａと、照明光
源としてのレーザ光源９ｄ等を主体とする公知のもので
あって、レーザ光源９ｄからのレーザ光は光ファイバ９
ｅを介して対物レンズ９ｃの近傍にまで導かれる。そし
て、このレーザ顕微鏡９の本体部９ａは、その対物レン
ズ９ｃが鉛直下方を向いた状態で、動電型アクチュエー
タ３の出力軸３ａにその直上で対向するように配置され
ている。なお、レーザ顕微鏡９の視野は、Ｘ−Ｙステー
ジ２を操作して動電型アクチュエータ３および試験片Ｗ
を水平面上で移動させることによって、適宜に調整する
ことができる。
【００１４】図３は前記した４点曲げ用の固定治具５お
よび移動治具６の説明図であり、図３（Ａ）はこれらの
治具の近傍の拡大正面図で、同図（Ｂ）はその平面図で
あり、いずれも試験片Ｗを透視した状態で示している。
よび移動治具６の説明図であり、図３（Ａ）はこれらの
治具の近傍の拡大正面図で、同図（Ｂ）はその平面図で
あり、いずれも試験片Ｗを透視した状態で示している。
【００１５】４点曲げ用の固定治具５は、試験片保持フ
レーム４のテーブル板４ａの上面に互いに対向するよう
に固定された左側治具５ａおよび右側治具５ｂからな
り、これらの各治具５ａ，５ｂは動電型アクチュエータ
３の出力軸３ａの軸心に対して左右対称に取り付けら
れ、テーブル板４ａにボルト等によって固定するための
水平の取付け部５１ａ，５１ｂと、その取付け部５１
ａ，５１ｂから鉛直に立ち上がる鉛直部５２ａ，５２ｂ
と、その鉛直部５２ａ，５２ｂの上端において互いに接
近する向きに水平に伸びる水平部５３ａ，５３ｂと、そ
の水平部５３ａ，５３ｂの下面にそれぞれ取り付けられ
たバー材５４ａ，５４ｂからなり、各バー材５４ａ，５
４ｂは互いに平行に取り付けられている。この固定治具
５には、従って、左側治具５ａと右側治具５ｂの間に、
動電型アクチュエータ３の出力軸３ａの軸心を中心とし
て、レーザ顕微鏡９の対物レンズ９ｃに向けて開口する
開口部５５が形成されていることになる。
レーム４のテーブル板４ａの上面に互いに対向するよう
に固定された左側治具５ａおよび右側治具５ｂからな
り、これらの各治具５ａ，５ｂは動電型アクチュエータ
３の出力軸３ａの軸心に対して左右対称に取り付けら
れ、テーブル板４ａにボルト等によって固定するための
水平の取付け部５１ａ，５１ｂと、その取付け部５１
ａ，５１ｂから鉛直に立ち上がる鉛直部５２ａ，５２ｂ
と、その鉛直部５２ａ，５２ｂの上端において互いに接
近する向きに水平に伸びる水平部５３ａ，５３ｂと、そ
の水平部５３ａ，５３ｂの下面にそれぞれ取り付けられ
たバー材５４ａ，５４ｂからなり、各バー材５４ａ，５
４ｂは互いに平行に取り付けられている。この固定治具
５には、従って、左側治具５ａと右側治具５ｂの間に、
動電型アクチュエータ３の出力軸３ａの軸心を中心とし
て、レーザ顕微鏡９の対物レンズ９ｃに向けて開口する
開口部５５が形成されていることになる。
【００１６】一方、４点曲げ用の移動治具６は、動電型
アクチュエータ３の出力軸３ａの先端面にロードセル７
を介して取り付けられる平板部材６０と、その平板部材
６０の上面に取り付けられた２本のバー材６ａ，６ｂか
らなり、これらのバー材６ａ，６ｂは、動電型アクチュ
エータ３の出力軸３ａの軸心に対して左右対称の位置に
設けられ、また、それぞれ固定治具５のバー材５４ａ，
５４ｂと平行であり、かつ、固定治具５のバー材５４
ａ，５４ｂに対して左右方向内側となる位置に設けられ
ている。
アクチュエータ３の出力軸３ａの先端面にロードセル７
を介して取り付けられる平板部材６０と、その平板部材
６０の上面に取り付けられた２本のバー材６ａ，６ｂか
らなり、これらのバー材６ａ，６ｂは、動電型アクチュ
エータ３の出力軸３ａの軸心に対して左右対称の位置に
設けられ、また、それぞれ固定治具５のバー材５４ａ，
５４ｂと平行であり、かつ、固定治具５のバー材５４
ａ，５４ｂに対して左右方向内側となる位置に設けられ
ている。
【００１７】試験片Ｗは、その上面がバー材５４ａ，５
４ｂに接し、かつ、下面がバー材６ａ，６ｂに接するよ
うに固定治具５と移動治具６の間に挟み込まれた状態
で、試験機に取り付けられる。この状態で動電型アクチ
ュエータ３を駆動して、ロードセル７の出力が目標値に
一致するようにその出力軸３ａを上方に移動させること
によって、試験片Ｗに所定の曲げ負荷が加えられる。
４ｂに接し、かつ、下面がバー材６ａ，６ｂに接するよ
うに固定治具５と移動治具６の間に挟み込まれた状態
で、試験機に取り付けられる。この状態で動電型アクチ
ュエータ３を駆動して、ロードセル７の出力が目標値に
一致するようにその出力軸３ａを上方に移動させること
によって、試験片Ｗに所定の曲げ負荷が加えられる。
【００１８】以上の実施の形態においては、水平に配置
された試験片Ｗの上面が固定治具５の開口部５５を介し
てレーザ顕微鏡９の鉛直下方を向く対物レンズ９ｃに対
して臨んだ状態で、試験片Ｗに曲げ負荷を与えることが
でき、また、試験片Ｗの曲げによる引張応力はその上面
に作用するため、曲げ試験の開始当初から終了に至るま
での間、試験片Ｗの亀裂発生面をその法線方向から一貫
してレーザ顕微鏡９によって観察することができ、曲げ
試験の進行に伴う亀裂の発生やその長さを連続的に、か
つ、正確に測定することが可能である。
された試験片Ｗの上面が固定治具５の開口部５５を介し
てレーザ顕微鏡９の鉛直下方を向く対物レンズ９ｃに対
して臨んだ状態で、試験片Ｗに曲げ負荷を与えることが
でき、また、試験片Ｗの曲げによる引張応力はその上面
に作用するため、曲げ試験の開始当初から終了に至るま
での間、試験片Ｗの亀裂発生面をその法線方向から一貫
してレーザ顕微鏡９によって観察することができ、曲げ
試験の進行に伴う亀裂の発生やその長さを連続的に、か
つ、正確に測定することが可能である。
【００１９】なお、以上の実施の形態では、固定治具５
を左側治具５ａと右側治具５ｂに分割した例を示した
が、本発明における固定治具５は、一体構造としてバー
材５４ａ，５４ｂの間に窓を形成してもよく、要はその
上端のバー材５４ａ，５４ｂの間に、試験片Ｗの上面を
対物レンズ９ｃに対して臨ませるための開口部５５が形
成されていれば、固定治具５の構造は任意である。
を左側治具５ａと右側治具５ｂに分割した例を示した
が、本発明における固定治具５は、一体構造としてバー
材５４ａ，５４ｂの間に窓を形成してもよく、要はその
上端のバー材５４ａ，５４ｂの間に、試験片Ｗの上面を
対物レンズ９ｃに対して臨ませるための開口部５５が形
成されていれば、固定治具５の構造は任意である。
【００２０】また、以上の実施の形態では４点曲げ試験
について述べたが、動電型アクチュエータ３の出力軸３
ａの先端部に取り付けられる移動治具６に１つのバー材
を設けることによって、試験片Ｗの表面を観察しつつ３
点曲げ試験を行うことができることは勿論である。
について述べたが、動電型アクチュエータ３の出力軸３
ａの先端部に取り付けられる移動治具６に１つのバー材
を設けることによって、試験片Ｗの表面を観察しつつ３
点曲げ試験を行うことができることは勿論である。
【００２１】更に、以上の実施の形態では、ロードセル
７による荷重検出結果が目標値に一致するように動電型
アクチュエータ３をフィードバック制御する例を述べた
が、動電型アクチュエータ３の出力軸３ａのストローク
を検出する変位検出器を設け、その変位検出結果が目標
値と一致するように動電型アクチュエータ３をフィード
バック制御してもよく、更にまた、レーザ顕微鏡９を通
常の光学顕微鏡に代えてもよいことは言うまでもない。
７による荷重検出結果が目標値に一致するように動電型
アクチュエータ３をフィードバック制御する例を述べた
が、動電型アクチュエータ３の出力軸３ａのストローク
を検出する変位検出器を設け、その変位検出結果が目標
値と一致するように動電型アクチュエータ３をフィード
バック制御してもよく、更にまた、レーザ顕微鏡９を通
常の光学顕微鏡に代えてもよいことは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、試験片
に負荷を与える動電型アクチュエータの鉛直の出力軸の
直上に、顕微鏡の対物レンズを鉛直下方を向けて配置す
るとともに、試験片は、これらの出力軸と対物レンズの
間に配置して、上面が対物レンズに向けて開口し、か
つ、その両側で試験片上面に接する固定治具と、動電型
アクチュエータの出力軸に取り付けられて試験片下面に
接する移動治具との間に挟み込まれた状態で曲げ負荷を
与えるから、曲げ試験中の試験片表面を顕微鏡によって
連続的に観察することができ、試験中に斜め方向から顕
微鏡で試験片表面を観察する従来のこの種の試験機に比
して、亀裂長さ等の測定をより正確なものとすることが
できるとともに、試験の途中または終了後に顕微鏡で試
験片表面を観察する場合のように試験途中で試験機を停
止することなく、例えば繰り返し曲げ負荷を与えつつ、
その試験中における試験片表面の亀裂の進展等を連続的
に、かつ、正確に観察することが可能となり、試験効率
を大幅に向上させることができる。
に負荷を与える動電型アクチュエータの鉛直の出力軸の
直上に、顕微鏡の対物レンズを鉛直下方を向けて配置す
るとともに、試験片は、これらの出力軸と対物レンズの
間に配置して、上面が対物レンズに向けて開口し、か
つ、その両側で試験片上面に接する固定治具と、動電型
アクチュエータの出力軸に取り付けられて試験片下面に
接する移動治具との間に挟み込まれた状態で曲げ負荷を
与えるから、曲げ試験中の試験片表面を顕微鏡によって
連続的に観察することができ、試験中に斜め方向から顕
微鏡で試験片表面を観察する従来のこの種の試験機に比
して、亀裂長さ等の測定をより正確なものとすることが
できるとともに、試験の途中または終了後に顕微鏡で試
験片表面を観察する場合のように試験途中で試験機を停
止することなく、例えば繰り返し曲げ負荷を与えつつ、
その試験中における試験片表面の亀裂の進展等を連続的
に、かつ、正確に観察することが可能となり、試験効率
を大幅に向上させることができる。
【図１】本発明の実施の形態の正面図である。
【図２】図１の部分断面右側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に用いられる固定治具５お
よび移動治具６の詳細説明図であり、（Ａ）は図１にお
ける固定治具５および移動治具６の近傍の拡大図で、
（Ｂ）はその平面図である。
よび移動治具６の詳細説明図であり、（Ａ）は図１にお
ける固定治具５および移動治具６の近傍の拡大図で、
（Ｂ）はその平面図である。
【図４】４点曲げ試験を行う際に一般的に用いられてい
る治具構成の例を示す斜視図である。
る治具構成の例を示す斜視図である。
１ 本体フレーム ２ Ｘ−Ｙステージ ３ 動電型アクチュエータ ３ａ 出力軸 ４ 試験片保持フレーム ４ａ テーブル面 ５ 固定治具 ５ａ 左側治具 ５ｂ 右側治具 ５１ａ，５１ｂ 取付け部 ５２ａ，５２ｂ 鉛直部 ５３ａ，５３ｂ 水平部 ５４ａ，５４ｂ バー材 ５５ 開口部 ６ 移動治具 ６ａ，６ｂ バー材 ６０ 平板部材 ７ ロードセル ８ コラム ９ レーザ顕微鏡 ９ａ 本体部 ９ｂ 接眼レンズ ９ｃ 対物レンズ Ｗ 試験片
Claims (1)
- 【請求項１】 試験片に負荷を与える動電型アクチュエ
ータと、その動電型アクチュエータの駆動により試験片
に作用する荷重または変位を検出する検出手段と、その
検出手段による検出結果が設定された目標値に一致する
よう上記動電型アクチュエータをフィードバック制御す
る制御機構を備えた電磁力式微小材料試験機において、 上記動電型アクチュエータがその出力軸を上方に向けて
配置され、かつ、その出力軸に対向してその直上に顕微
鏡の対物レンズが配置されているとともに、試験片は上
記出力軸と上記対物レンズの間に配置され、上方が上記
対物レンズに向けて開口し、かつ、その開口部の両側で
試験片の上面に当接する固定治具と、上記動電型アクチ
ュエータの出力軸に取り付けられて試験片の下面に当接
する移動治具の間に挟まれた状態で、当該動電型アクチ
ュエータの駆動により曲げ負荷が与えられるよう構成さ
れていることを特徴とする顕微鏡付電磁力式微小材料試
験機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11231047A JP2001056275A (ja) | 1999-08-18 | 1999-08-18 | 顕微鏡付電磁力式微小材料試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11231047A JP2001056275A (ja) | 1999-08-18 | 1999-08-18 | 顕微鏡付電磁力式微小材料試験機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001056275A true JP2001056275A (ja) | 2001-02-27 |
Family
ID=16917460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11231047A Pending JP2001056275A (ja) | 1999-08-18 | 1999-08-18 | 顕微鏡付電磁力式微小材料試験機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001056275A (ja) |
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