JP2002250684A - 材料試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 試験片を両手で支える必要のあるような場合
等においても、チャック機構による試験機に対する試験
片の着脱やクロスヘッドの移動、あるいは試験の開始／
終了の指令等、試験機のコントロールを容易に行うこと
ができ、また、試験結果や試験機の状態の確認のために
作業能率を低下させることのない材料試験機を提供す
る。 【解決手段】 マイクデバイス４２およびスピーカデバ
イス４１を設けるとともに、マイクデバイス４２を介し
て入力された音声を音声認識手段３４で認識し、その結
果に応じて負荷制御部３３やチャック制御部３４に動作
指令を与え、また、試験機の状態や試験結果等を音声合
成手段３６により合成された音声によりスピーカデバイ
ス４１を介して報知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は材料試験機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】材料試験機においては、一般に、掴み具
等を介してチャック機構により試験片を装着した状態
で、負荷機構を駆動することにより試験片に所要の負荷
を与えながら、その刻々の負荷の大きさや試験片の歪み
等を計測する。

【０００３】引張試験や圧縮試験を行う材料試験機にお
いては、通常、負荷機構は、テーブル等の固定部材に対
してクロスヘッド等の移動部材を接近／離隔させる構造
が採用され、試験片は、これらのテーブルとクロスヘッ
ド等の間に当該試験片の形状・寸法に対応した構造を持
つ掴み具等の用具を介在させた状態で、チャック機構に
よってその両端部分において装着され、クロスヘッド等
の移動により負荷が与えられる。

【０００４】負荷機構の駆動制御、つまりクロスヘッド
の移動の制御は、試験中においてはあらかじめ設定され
ている目標パターン通りの負荷が試験片に作用するよう
に自動的にフィードバック制御されるが、試験前の試験
片の装着時、並びに試験後の試験片の除去時等において
は、通常、スイッチ操作等によって手動により行われ
る。また、チャック機構により試験片を試験機に装着す
る際においても、チャック機構はスイッチ操作等により
手動により開閉動作等が与えられる。

【０００５】また、試験の結果、例えば試験片が試験に
合格したか否か等、については、表示器に表示されると
ともに、試験機の状態、例えばクロスヘッドのストロー
クエンドやチャック機構の開閉端等に配置されているリ
ミットスイッチの動作状態についても、表示器に表示さ
れたり特定の位置に配置されているランプの点消灯によ
り操作者に報知されるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な従来の材料試験機においては、試験片をチャック機構
により試験機に対して着題する際、試験片を両手で支え
ながら着脱する必要があるような場合、スイッチ操作等
によってチャック機構を開閉させたり、あるいはクロス
ヘッドを適当な位置にまで移動させるのが困難な場合が
ある。また、試験片の合否判定などの試験結果を、毎回
の試験ごとに確認することが作業能率を悪化させる場合
があり、更に各種リミットスイッチ等の動作状態に基づ
く試験機の状態についても、一々表示器やランプ等を見
て確認するのでは作業能率が低下してしまう場合があ
る。

【０００７】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、試験片を両手で支える必要のある場合等におい
ても、チャック機構による試験機に対する着脱やクロス
ヘッド等の移動、あるいは試験の開始／終了の指令等、
試験機のコントロールを容易に行うことができ、また、
試験結果や試験機の状態の確認のために作業能率を低下
させることのない材料試験機の提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の材料試験機は、試験片に負荷を与える負荷
機構と、その負荷機構に対して駆動信号を供給する負荷
制御手段と、当該試験機の状態および／または試験の結
果を検知する検知手段を備えた材料試験機において、マ
イクデバイスと、そのマイクデバイスを介して入力され
た音声を認識する音声認識手段と、上記検知手段による
検知結果に対応した音声を合成する音声合成手段と、ス
ピーカデバイスを備え、上記音声認識手段による音声の
認識結果に基づいて上記負荷制御手段に動作指令が与え
られるとともに、上記音声合成手段は、上記検知手段に
よる検知結果に応じた音声を合成し、その音声をスピー
カデバイスから出力するように構成されていることによ
って特徴づけられる（請求項１）。

【０００９】ここで、本発明においては、試験片を装着
するためのチャック機構と、そのチャック機構に開閉駆
動信号を供給するチャック制御手段を備えた材料試験機
にあっては、このチャック制御手段に対しても、上記音
声認識手段による音声の認識結果に基づいて動作指令が
与えられるように構成すること（請求項２）が望まし
い。

【００１０】本発明は、材料試験機に対する指令を音声
入力により行い、また、材料試験機による試験結果や試
験機の状態を音声出力により行うことによって所期の目
的を達成しようとするものである。

【００１１】すなわち、マイクデバイスを介して入力し
た操作者による音声信号を音声認識手段によって認識
し、その認識結果により負荷機構をコントロールし（請
求項１）、あるいはそれに加えてチャック機構をコント
ロールする（請求項２）ことにより、スイッチを操作す
ることなく試験片の着脱等が可能となり、両手で支える
必要のある試験片等であっても簡単に着脱することがで
きる。また、試験結果や試験機の状態を表示器やランプ
ではなく音声合成回路で合成された音声出力により行え
ば、一々表示器等を見ることなく試験結果や試験機の状
態を知ることができ、作業能率を向上させる要因となり
得る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形
態の構成図で、機械的構成を表す模式図と電気的構成を
表すブロック図とを併記して示す図である。

【００１３】試験機本体１は、テーブル１１の上に２本
のねじ棹１２ａ，１２ｂを鉛直に配置するとともに、そ
のねじ棹１２ａ，１２ｂにクロスヘッド１３の両端部を
ナットを介して支承した構造を有している。各ねじ棹１
２ａ，１２ｂは駆動装置１４によって回転が与えられ、
この駆動装置１４の駆動によってクロスヘッド１３が上
下動するようになっている。

【００１４】試験片Ｗは、例えば引張試験を行う場合、
テーブル１１とクロスヘッド１３にそれぞれ装着された
掴み具１４ａ，１４ｂによって両端部が把持され、その
状態でクロスヘッド１３を上昇させることにより、試験
片Ｗに引張荷重が加えられる。掴み具１４ａ，１４ｂ
は、例えば油圧ユニット（図示せず）から供給される圧
油により動作する油圧駆動型のチャック機構１５ａ，１
５ｂの駆動により開閉する。

【００１５】クロスヘッド１３の変位は変位センサ１６
によって検出され、また、試験片Ｗに作用する荷重はロ
ードセル１７によって検出され、それぞれアンプ２１
ａ，２１ｂを経てＡ−Ｄ変換器２２ａ，２２ｂでデジタ
ル化された後、制御装置３０に取り込まれる。制御装置
３０は、実際にはコンピュータとその周辺機器によって
構成され、インストールされているプログラムに従って
各種機能を実行するのであるが、説明の明瞭化のため、
この図１においては機能ブロックの集合として図示して
いる。

【００１６】変位センサ１６およびロードセル１７によ
り検出された変位データおよび荷重データは、それぞれ
制御装置３０のデータ処理部３１に取り込まれ、例えば
荷重−変位（歪み）曲線に係る刻々のデータ等としてデ
ータ記憶部３２に格納されると同時に表示器５に刻々と
表示され、また、負荷制御部３３に供給される。負荷制
御部３３では、試験中においてはあらかじめ設定されて
いる負荷パターンのもとに試験片Ｗに負荷が与えられる
ように、駆動装置１４に対してＤ／Ａ変換器２３を介し
て動作信号を供給する。

【００１７】また、試験片Ｗを把持する掴み具１４ａ，
１４ｂを開閉させるチャック機構１５ａ，１５ｂは、チ
ャック制御部３４からの駆動信号によって駆動制御され
る。

【００１８】試験機本体１には、スピーカデバイス４１
が取り付けられているとともに、試験機本体１に隣接し
た任意の位置にマイクデバイス４２が配置されている。
このマイクデバイス４２の出力は、制御装置３０の音声
認識部３５に取り込まれ、スピーカデバイス４１には、
制御装置３０の音声合成部３６からの音声信号が供給さ
れる。

【００１９】また、試験機本体１の各部、例えばクロス
ヘッド１３の上下のストローク端等、に取り付けられて
いるリミットスイッチ（図示せず）からの出力は、検知
回路６を経て制御装置３０の状態判別部３７に取り込ま
れる。

【００２０】制御装置３０にはキーボードをはじめとす
る操作スイッチ群７が接続されており、手動時において
は、この操作スイッチ群７のうちの該当のスイッチを操
作することによって、負荷制御部３３に動作信号が供給
されてクロスヘッド１３が上昇または下降する。また、
別のスイッチを操作することによって、チャック制御部
３４に動作信号が供給されてチャック機構１５ａ，１５
ｂが動作し、掴み具１４ａ，１４ｂが開閉する。また、
これらのクロスヘッド１３およびチャック機構１５ａ，
１５ｂの手動操作は、マイクデバイス４２を通じての音
声入力によっても行うことができる。

【００２１】すなわち、音声認識部３５では、あらかじ
めクロスヘッド１３の上昇と下降、およびチャック機構
１５ａ，１５ｂの開放と把持などの言語が設定されてお
り、マイクデバイス４２を介して設定されている言語の
入力があったとき、それに対応する信号を負荷制御部３
３またはチャック制御部３４に供給する。従って、クロ
スヘッド１３や掴み具１４ａ，１４ｂは、スイッチ群７
の操作のほかに、音声入力によっても手動操作すること
ができる。また、試験の開始や終了等のコマンドも音声
により入力することができる。なお、このマイクデバイ
ス４２を介して入力され、音声認識部３５によって認識
されたコマンドの入力があった場合、その入力内容が表
示器５に表示され、これによって確実なコントロールを
実現している。

【００２２】ここで、音声によるコマンドは、操作者に
よって自由な言葉にカスタマイズすることができ、ま
た、セキュリティのため、特定の人物の声紋を記憶して
おき、その声紋の音声入力があったときにのみ試験機の
コントロールが可能となるように構成することが好まし
い。これにより、従来のようにセキュリティのためのパ
スワードを設定する必要がなく、かつ、パスワードを忘
れて試験に関する操作ができないという不具合も解消す
ることができる。

【００２３】また、試験機本体１の各部に設けられてい
るリミットスイッチの接点信号に基づく状態を判別する
状態判別部３７による試験機の状態判別結果は、表示器
５に刻々と表示されると同時に、音声合成回路３６に供
給され、対応する音声情報でスピーカデバイス４１から
出力される。また、データ処理部３１では、試験終了後
にその試験片Ｗがあらかじめ設定されている条件を満足
しているか否か、例えば破断点荷重があらかじめ設定さ
れている範囲内に収まっている否か等の合否判別を行
い、その結果を表示器５に表示するように構成されてい
るが、その判別結果についても、音声合成部３６に供給
され、対応する音声情報によりスピーカデバイス４１か
ら出力される。

【００２４】以上の本発明の実施の形態によると、音声
によるコマンドに従って材料試験機をコントロールする
ことができ、従って、試験片Ｗが重く両手で持たなけれ
ばならないような場合でも、簡単に試験機を操作するこ
とができる。また、試験機の状態や試験片の合否判定が
音声により報知されることから、一々表示器５を見なく
とも試験機の状態や試験結果を知ることができる。

【００２５】なお、以上の実施の形態においては、マイ
クデバイス４２を試験機本体１に隣接して配置した例を
示したが、本発明は必ずしもこれに限定されることな
く、例えば携帯電話等を通じて制御装置３０に対して音
声コマンドを入力することも可能であり、例えば長時間
の試験に際して、遠隔地から試験の終了を指示するとい
ったことも可能である。

【００２６】また、本発明においては、複数台の試験機
に対して一つのマイクデバイスからの音声入力するよう
に構成して、これらの各試験機に対して同時に試験を開
始させたり、あるいは終了させるなど、同じコマンドを
与えるように構成することも可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、マイク
デバイスを介して入力した音声によって材料試験機をコ
ントロールすることができるので、重量物などを保持し
ている状態においても、試験機を自由にコントロールす
ることができる。また、試験の合否判別や試験機の状態
などが音声により報知されるので、従来のように表示器
等を見ることなく、素早く合否や試験機の状態を知るこ
とができ、作業能率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構成図で、機械的構成を
表す模式図と電気的構成を表すブロック図とを併記して
示す図である。

【符号の説明】

１ 試験機本体 １１ テーブル １３ クロスヘッド １４ａ，１４ｂ 掴み具 １５ａ，１５ｂ チャック機構 １６ 変位センサ １７ ロードセル ３０ 制御装置 ３１ データ処理部 ３３ 負荷制御部 ３４ チャック制御部 ３５ 音声認識部 ３６ 音声合成部 ３７ 状態判別部 ４１ スピーカデバイス ４２ マイクデバイス ５ 表示器 ６ 検知回路 ７ 操作スイッチ群 Ｗ 試験片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G061 AA01 CC02 DA03 EA01 EA02 EB05 EC04 5D015 AA01 BB02 KK02 KK04 5D045 AB30

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試験片に負荷を与える負荷機構と、その
   負荷機構に対して駆動信号を供給する負荷制御手段と、
   当該試験機の状態および／または試験の結果を検知する
   検知手段を備えた材料試験機において、 マイクデバイスと、そのマイクデバイスを介して入力さ
   れた音声を認識する音声認識手段と、上記検知手段によ
   る検知結果に対応した音声を合成する音声合成手段と、
   スピーカデバイスを備え、上記音声認識手段による音声
   の認識結果に基づいて上記負荷制御手段に動作指令が与
   えられるとともに、上記音声合成手段は、上記検知手段
   による検知結果に応じた音声を合成し、その音声をスピ
   ーカデバイスから出力するように構成されていることを
   特徴とする材料試験機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の材料試験機において、
   試験片を装着するためのチャック機構と、そのチャック
   機構に開閉駆動信号を供給するチャック制御手段を備
   え、このチャック制御手段に対しても、上記音声認識手
   段による音声の認識結果に基づいて動作指令が与えられ
   るように構成されていることを特徴とする材料試験機。