JP3247577B2 - 硬さ/引張自動試験機 - Google Patents
硬さ/引張自動試験機Info
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- JP3247577B2 JP3247577B2 JP12282895A JP12282895A JP3247577B2 JP 3247577 B2 JP3247577 B2 JP 3247577B2 JP 12282895 A JP12282895 A JP 12282895A JP 12282895 A JP12282895 A JP 12282895A JP 3247577 B2 JP3247577 B2 JP 3247577B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、同一の試験片に対して
硬さと引張強度を全自動で測定するようにした硬さ/引
張自動試験機に関する。
硬さと引張強度を全自動で測定するようにした硬さ/引
張自動試験機に関する。
【0002】
【従来の技術】金属材料や非金属材料、あるいは複合材
料の物性などを評価する場合、材料の硬さと引張強度が
要求される場合がある。従来は、硬さと引張強度はそれ
ぞれ単独の試験機で別々に測定されている。
料の物性などを評価する場合、材料の硬さと引張強度が
要求される場合がある。従来は、硬さと引張強度はそれ
ぞれ単独の試験機で別々に測定されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そのため、硬さ試験に
適した形状の試験片と引張強度に適した試験片をそれぞ
れ用意しなければならない。また、硬さ試験と引張強度
を手動または自動によりそれぞれ別々のタイミングで行
なっていたため、同一の試験片に対する硬さと引張強度
を一対一に対応して正確に把握できなかった。
適した形状の試験片と引張強度に適した試験片をそれぞ
れ用意しなければならない。また、硬さ試験と引張強度
を手動または自動によりそれぞれ別々のタイミングで行
なっていたため、同一の試験片に対する硬さと引張強度
を一対一に対応して正確に把握できなかった。
【0004】本発明の目的は、硬さと引張強度とを同一
の試験片に対して自動的に連続して測定することができ
る硬さ/引張自動試験機を提供することにある。
の試験片に対して自動的に連続して測定することができ
る硬さ/引張自動試験機を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る硬さ/引張
自動試験機は、試験片有無検出センサが収納部に設けら
れ、試験片を収納する試験片収容装置と、試験片端面検
出センサが設けられ、前記収容装置から取り出された試
験片の幅および長手方向の位置決めを行うとともに、一
対の吸着部とその間に設けられた試験片吸着防止用突起
部により試験片複数吸着防止可能な位置決め装置と、前
記試験片に記された情報を読取る情報読取り装置と、前
記試験片の寸法を測定する測寸装置と、複数の硬さ測定
値の演算を行なうデータ処理部を備えた1台または複数
の硬度計からなる硬さ試験装置と、引張強度を測定する
引張試験装置と、前記各装置間での試験片の搬送を制御
するとともに、前記情報読取り装置で読取った情報に基
づいて、試験する種類を判別して試験片を分離すること
なく前記各種硬さ試験装置と引張試験装置で試験を行う
ようにシーケンス制御する制御装置とを具備するもので
ある。
自動試験機は、試験片有無検出センサが収納部に設けら
れ、試験片を収納する試験片収容装置と、試験片端面検
出センサが設けられ、前記収容装置から取り出された試
験片の幅および長手方向の位置決めを行うとともに、一
対の吸着部とその間に設けられた試験片吸着防止用突起
部により試験片複数吸着防止可能な位置決め装置と、前
記試験片に記された情報を読取る情報読取り装置と、前
記試験片の寸法を測定する測寸装置と、複数の硬さ測定
値の演算を行なうデータ処理部を備えた1台または複数
の硬度計からなる硬さ試験装置と、引張強度を測定する
引張試験装置と、前記各装置間での試験片の搬送を制御
するとともに、前記情報読取り装置で読取った情報に基
づいて、試験する種類を判別して試験片を分離すること
なく前記各種硬さ試験装置と引張試験装置で試験を行う
ようにシーケンス制御する制御装置とを具備するもので
ある。
【0006】
【作用】収容装置から取り出された試験片の情報が情報
読取り装置で読取られる。制御装置はこの読取り情報に
基づいて試験片の試験を行う。すなわち、行うべき試験
や硬さ試験の種類を判別し、その判別結果に応じて各装
置に試験片を順次に搬送する。硬さ試験を行う試験片に
ついては、硬さ試験の後、引張り試験を行う。
読取り装置で読取られる。制御装置はこの読取り情報に
基づいて試験片の試験を行う。すなわち、行うべき試験
や硬さ試験の種類を判別し、その判別結果に応じて各装
置に試験片を順次に搬送する。硬さ試験を行う試験片に
ついては、硬さ試験の後、引張り試験を行う。
【0007】
【実施例】図1〜図8により本発明の一実施例を説明す
る。図1〜図6において、10は搬送装置であり、直線
状に配設された搬送レール11と、このレール11の上
を直線移動する搬送ロボット12と、ロボット12を走
行させる走行機構13とを備える。搬送ロボット12
は、水平面内に置かれている試験片をその上方から真空
または磁石で吸着する吸着装置と、吸着した試験片を図
1の矢印A,B方向に搬送する搬送部と、試験片を90
度旋回して垂直方向に向ける回動装置とを備える。走行
機構13は、レール11に沿って設けられたラックと、
ロボット11に一体に設けられたモータと、このモータ
の出力軸に連結されラックと噛合するピニオンギアとを
備え、モータを回転してロボット12をレール11上の
所望の位置に移動する。これらの装置や機構はそれぞれ
周知であり詳細な図示は省略する。
る。図1〜図6において、10は搬送装置であり、直線
状に配設された搬送レール11と、このレール11の上
を直線移動する搬送ロボット12と、ロボット12を走
行させる走行機構13とを備える。搬送ロボット12
は、水平面内に置かれている試験片をその上方から真空
または磁石で吸着する吸着装置と、吸着した試験片を図
1の矢印A,B方向に搬送する搬送部と、試験片を90
度旋回して垂直方向に向ける回動装置とを備える。走行
機構13は、レール11に沿って設けられたラックと、
ロボット11に一体に設けられたモータと、このモータ
の出力軸に連結されラックと噛合するピニオンギアとを
備え、モータを回転してロボット12をレール11上の
所望の位置に移動する。これらの装置や機構はそれぞれ
周知であり詳細な図示は省略する。
【0008】搬送装置10の一方の側に沿って、収容装
置20と、刻印読取り装置(情報読取り装置)30と、
接触式測寸装置40と、研磨装置50と、自動ビッカー
ス硬さ計本体60と、自動ロックウエル硬さ計本体70
と、自動ブリネル硬さ計本体80と、引張試験機本体9
0と、試験片回収装置100Aとが配置されている。ま
た、搬送装置10の他方の側には、刻印読取り制御装置
35と、自動ビッカース硬さ計制御装置65と、自動ロ
ックウエル硬さ計制御装置75と、自動ブリネル硬さ計
制御装置85と、引張試験機コントローラ95Aと、引
張試験機計測盤95Bと、シーケンス制御装置110
と、データ処理装置120と、試験片回収装置100
B,100Cとが配置されている。
置20と、刻印読取り装置(情報読取り装置)30と、
接触式測寸装置40と、研磨装置50と、自動ビッカー
ス硬さ計本体60と、自動ロックウエル硬さ計本体70
と、自動ブリネル硬さ計本体80と、引張試験機本体9
0と、試験片回収装置100Aとが配置されている。ま
た、搬送装置10の他方の側には、刻印読取り制御装置
35と、自動ビッカース硬さ計制御装置65と、自動ロ
ックウエル硬さ計制御装置75と、自動ブリネル硬さ計
制御装置85と、引張試験機コントローラ95Aと、引
張試験機計測盤95Bと、シーケンス制御装置110
と、データ処理装置120と、試験片回収装置100
B,100Cとが配置されている。
【0009】図10は本実施例で使用されるダンベル型
試験片TPを示し、両端部LP,RPは引張試験機の把
持部であり、ハッチング部HPは硬さ試験の被測定部で
ある。
試験片TPを示し、両端部LP,RPは引張試験機の把
持部であり、ハッチング部HPは硬さ試験の被測定部で
ある。
【0010】図3にも示すように、収容装置20は、図
10に示す試験片を複数枚積層して収容する3つの収容
部20a〜20cと、収容部に積層されている試験片を
昇降する昇降部(不図示)と、積層されている試験片の
最上部の1枚を吸着保持して位置決め部20dに搬送す
る搬送部20eとを備える。搬送部20eの試験片吸着
部は一対の吸盤とその間に設けられた複数の吸着防止用
突起とにより薄い試験片の場合にその試験を若干曲げて
複数枚の吸着を防止している。
10に示す試験片を複数枚積層して収容する3つの収容
部20a〜20cと、収容部に積層されている試験片を
昇降する昇降部(不図示)と、積層されている試験片の
最上部の1枚を吸着保持して位置決め部20dに搬送す
る搬送部20eとを備える。搬送部20eの試験片吸着
部は一対の吸盤とその間に設けられた複数の吸着防止用
突起とにより薄い試験片の場合にその試験を若干曲げて
複数枚の吸着を防止している。
【0011】各々の収容部底面には試験片有無検出用セ
ンサ20fが設けられ、各収容部の試験片の有無を自動
判別する。このセンサは、試験片の表面性状(黒皮、圧
延、みがきなど)にかかわらず試験片を検出することが
できる高感度型のセンサである。また、この有無判別機
能により割込み試験を行うこともできる。
ンサ20fが設けられ、各収容部の試験片の有無を自動
判別する。このセンサは、試験片の表面性状(黒皮、圧
延、みがきなど)にかかわらず試験片を検出することが
できる高感度型のセンサである。また、この有無判別機
能により割込み試験を行うこともできる。
【0012】試験片TPは、位置決め部20dによって
水平面内の直交2軸(長手方向と幅方向)に対して位置
決めされる。また、位置決め部20dは端面検出センサ
を備え、試験片に曲り、反り、ねじれなどの変形があっ
ても、幅、長さ方向とも確実に位置決めできるように端
面検出センサにより位置を検出し、位置決めを行う。
水平面内の直交2軸(長手方向と幅方向)に対して位置
決めされる。また、位置決め部20dは端面検出センサ
を備え、試験片に曲り、反り、ねじれなどの変形があっ
ても、幅、長さ方向とも確実に位置決めできるように端
面検出センサにより位置を検出し、位置決めを行う。
【0013】これにより、搬送装置10のロボット12
が収容装置20の位置決め部20dまで前進すると、そ
の把持部により試験片を把持し、位置決め部20dから
刻印読取り装置30へ搬送する。なお、位置決め部20
dでは把持部で試験片を把持した状態で曲りの大きな試
験片を検出し、このような異常のある試験片は後述する
回収装置へ回収される。なお、収容装置20の各部は周
知であるから詳細な図示は省略する。
が収容装置20の位置決め部20dまで前進すると、そ
の把持部により試験片を把持し、位置決め部20dから
刻印読取り装置30へ搬送する。なお、位置決め部20
dでは把持部で試験片を把持した状態で曲りの大きな試
験片を検出し、このような異常のある試験片は後述する
回収装置へ回収される。なお、収容装置20の各部は周
知であるから詳細な図示は省略する。
【0014】図4に位置決め部20dの全体構成を示
す。受け皿昇降シリンダ201のピストンロッドの先端
には試験片受け皿202が設けられ、試験片はこの受け
皿202に載置される。試験片幅方向を挟んで幅方向位
置決め用アーム203、204が配設され、これらアー
ム203、204は送りねじ205の右ねじと左ねじに
それぞれ螺合している。送りねじ205は幅方向位置決
めアーム開閉用モータ206で回転し、幅方向位置決め
用アーム203、204を開閉する。アーム203、2
04の開閉運動により試験片の幅方向の位置決めが行わ
れる。アーム203の端部にはそれぞれ透過型光電スイ
ッチの投光素子207a、208aと受光素子207
b、208bが上下方向に所定距離離して配置され、ア
ーム204の端部にはそれぞれ透過型光電スイッチの投
光素子209a、210aと受光素子209b、210
b(それぞれ不図示)が上下方向に配置されている。
す。受け皿昇降シリンダ201のピストンロッドの先端
には試験片受け皿202が設けられ、試験片はこの受け
皿202に載置される。試験片幅方向を挟んで幅方向位
置決め用アーム203、204が配設され、これらアー
ム203、204は送りねじ205の右ねじと左ねじに
それぞれ螺合している。送りねじ205は幅方向位置決
めアーム開閉用モータ206で回転し、幅方向位置決め
用アーム203、204を開閉する。アーム203、2
04の開閉運動により試験片の幅方向の位置決めが行わ
れる。アーム203の端部にはそれぞれ透過型光電スイ
ッチの投光素子207a、208aと受光素子207
b、208bが上下方向に所定距離離して配置され、ア
ーム204の端部にはそれぞれ透過型光電スイッチの投
光素子209a、210aと受光素子209b、210
b(それぞれ不図示)が上下方向に配置されている。
【0015】モータ206により幅方向位置決めアーム
203、204を閉じ操作すると試験片TPがアーム2
03、204に応動されて受け皿202の中心CLXに
位置決めされ、このとき、各投光素子207a、208
a、209a、210aからの光は試験片TPで遮光さ
れ、各受光素子207b、208b、209b、210
bは光を受光していないことを示すレベルの信号を出力
する。
203、204を閉じ操作すると試験片TPがアーム2
03、204に応動されて受け皿202の中心CLXに
位置決めされ、このとき、各投光素子207a、208
a、209a、210aからの光は試験片TPで遮光さ
れ、各受光素子207b、208b、209b、210
bは光を受光していないことを示すレベルの信号を出力
する。
【0016】一方、試験片長手方向を挟んで長手方向位
置決め用アーム211、212が配設され、これらアー
ム211、212は送りねじ213の右ねじと左ねじに
それぞれ螺合している。送りねじ213は長手方向位置
決めアーム開閉用モータ214で回転し、長手方向位置
決め用アーム211、212を開閉する。アーム21
1、212の開閉運動により試験片の長手方向の位置決
めが行われる。アーム211の上部には透過型光電スイ
ッチの投光素子215aと受光素子215bが上下方向
に所定距離離して設けられ、アーム212の上部には透
過型光電スイッチの投光素子216aと受光素子216
bが所定距離離して設けられている。
置決め用アーム211、212が配設され、これらアー
ム211、212は送りねじ213の右ねじと左ねじに
それぞれ螺合している。送りねじ213は長手方向位置
決めアーム開閉用モータ214で回転し、長手方向位置
決め用アーム211、212を開閉する。アーム21
1、212の開閉運動により試験片の長手方向の位置決
めが行われる。アーム211の上部には透過型光電スイ
ッチの投光素子215aと受光素子215bが上下方向
に所定距離離して設けられ、アーム212の上部には透
過型光電スイッチの投光素子216aと受光素子216
bが所定距離離して設けられている。
【0017】モータ214により長手方向位置決めアー
ム211、212を閉じ操作すると試験片TPがアーム
211、212に応動されて受け皿202の中心CLY
に位置決めされ、このとき、各投光素子215a、21
6aからの光は試験片TPで遮光され、各受光素子21
5b、216bは光を受光していないことを示すレベル
の信号を出力する。
ム211、212を閉じ操作すると試験片TPがアーム
211、212に応動されて受け皿202の中心CLY
に位置決めされ、このとき、各投光素子215a、21
6aからの光は試験片TPで遮光され、各受光素子21
5b、216bは光を受光していないことを示すレベル
の信号を出力する。
【0018】さらに、アーム211、212の上部には
互いに対向して光電スイッチの投光素子217aと受光
素子217bが設けられている。受け皿202に反りの
ある試験片TPが載置され、投光素子217aからの光
が試験片TPで遮断されると受光素子217bが光を受
光していないことを示すレベルの信号を出力する。
互いに対向して光電スイッチの投光素子217aと受光
素子217bが設けられている。受け皿202に反りの
ある試験片TPが載置され、投光素子217aからの光
が試験片TPで遮断されると受光素子217bが光を受
光していないことを示すレベルの信号を出力する。
【0019】刻印読取り装置30は、搬送装置10から
供給される試験片TPの載置部30aと、この載置部3
0aに置かれた試験片TPの試験片番号を読取る読取り
部30bとを備える。刻印読取り装置30は、照射角
度、明るさなどの照射パターンを自動的に変え、試験片
の刻印の正常読取りができるようになされている。な
お、刻印に代えてバーコードを付してバーコードリーダ
を使用することもできる他、試験片の情報を種々の形態
で試験片に付与しそれに応じた読取り装置を使用でき
る。
供給される試験片TPの載置部30aと、この載置部3
0aに置かれた試験片TPの試験片番号を読取る読取り
部30bとを備える。刻印読取り装置30は、照射角
度、明るさなどの照射パターンを自動的に変え、試験片
の刻印の正常読取りができるようになされている。な
お、刻印に代えてバーコードを付してバーコードリーダ
を使用することもできる他、試験片の情報を種々の形態
で試験片に付与しそれに応じた読取り装置を使用でき
る。
【0020】図1、図2および図5に示すように測寸装
置40は、搬送装置10から供給される試験片TPの載
置部40aと、載置部40aに載置されている試験片の
厚さ、幅を測定する測定部40bとを備える。なお、厚
板の試験片は厚さと幅が、薄板の試験片は厚さだけが測
定される。
置40は、搬送装置10から供給される試験片TPの載
置部40aと、載置部40aに載置されている試験片の
厚さ、幅を測定する測定部40bとを備える。なお、厚
板の試験片は厚さと幅が、薄板の試験片は厚さだけが測
定される。
【0021】図1、図2および図5に示すように研磨装
置50は、搬送装置10から供給される試験片TPの載
置部50aと、試験片の被測定部HPを研磨する研磨部
50bと、載置部50aと研磨部50bとの間で試験片
TPを搬送する搬送部50cとを備える。この研磨装置
50は、ビッカース硬さ試験とロックウエル硬さ試験を
行なう場合に試験片TPの被硬さ測定部HPを研磨する
ものである。
置50は、搬送装置10から供給される試験片TPの載
置部50aと、試験片の被測定部HPを研磨する研磨部
50bと、載置部50aと研磨部50bとの間で試験片
TPを搬送する搬送部50cとを備える。この研磨装置
50は、ビッカース硬さ試験とロックウエル硬さ試験を
行なう場合に試験片TPの被硬さ測定部HPを研磨する
ものである。
【0022】図1、図2および図5に示すようにビッカ
ース硬さ計本体60は、搬送装置10から供給される試
験片TPの載置部60aと、試験片の被測定部HPに圧
子を押圧する圧子押圧部60bと、被測定部HPに形成
された圧痕を撮像する撮像部60cとを備える。
ース硬さ計本体60は、搬送装置10から供給される試
験片TPの載置部60aと、試験片の被測定部HPに圧
子を押圧する圧子押圧部60bと、被測定部HPに形成
された圧痕を撮像する撮像部60cとを備える。
【0023】このビッカース硬さ計本体60は、ビッカ
ース硬さ計制御部65からの試験指示にしたがって試験
を行う。本装置の硬さ測定処理においては、撮像部60
cで撮像された圧痕の画像をビッカース硬さ計制御装置
65に供給し、周知の画像処理により圧痕の所定の寸法
を演算してビッカース硬さを算出する。また、データ処
理として、単に平均値を演算するだけでなく、指示によ
っては5点測定を行い、そのうち最大、最小を除く平均
値を演算することも可能である。このようなビッカース
硬さ計は周知技術であるから詳細な図示は省略する。
ース硬さ計制御部65からの試験指示にしたがって試験
を行う。本装置の硬さ測定処理においては、撮像部60
cで撮像された圧痕の画像をビッカース硬さ計制御装置
65に供給し、周知の画像処理により圧痕の所定の寸法
を演算してビッカース硬さを算出する。また、データ処
理として、単に平均値を演算するだけでなく、指示によ
っては5点測定を行い、そのうち最大、最小を除く平均
値を演算することも可能である。このようなビッカース
硬さ計は周知技術であるから詳細な図示は省略する。
【0024】図1、図2および図6に示すようにロック
ウエル硬さ計本体70は、搬送装置10から供給される
試験片TPの載置部70aと、指示された荷重に自動的
に切換え、試験片の被測定部HPに圧子を押圧する圧子
押圧部70bと、被測定部HPに形成された圧痕の深さ
を測定する変位計70cとを備える。変位計70cで測
定された変位はロックウエル硬さ計制御装置75に供給
され、ロックウエル硬さが算出される。また、データ処
理として、単に平均値を演算するだけでなく、指示によ
っては5点測定を行い、そのうち最大、最小を除く平均
値を演算することも可能である。このようなロックウエ
ル硬さ計は周知技術であるから詳細な図示は省略する。
ウエル硬さ計本体70は、搬送装置10から供給される
試験片TPの載置部70aと、指示された荷重に自動的
に切換え、試験片の被測定部HPに圧子を押圧する圧子
押圧部70bと、被測定部HPに形成された圧痕の深さ
を測定する変位計70cとを備える。変位計70cで測
定された変位はロックウエル硬さ計制御装置75に供給
され、ロックウエル硬さが算出される。また、データ処
理として、単に平均値を演算するだけでなく、指示によ
っては5点測定を行い、そのうち最大、最小を除く平均
値を演算することも可能である。このようなロックウエ
ル硬さ計は周知技術であるから詳細な図示は省略する。
【0025】図1、図2および図6に示すようにブリネ
ル硬さ計本体80は、搬送装置10から供給される試験
片TPの載置部80aと、試験片の被測定部HPに圧子
を押圧する圧子押圧部80bと、被測定部HPに形成さ
れた圧痕を撮像する撮像部80cとを備える。撮像部8
0cで撮像された圧痕の画像はブリネル硬さ計制御装置
85に供給され、周知の画像処理により圧痕の所定の寸
法を演算して、ブリネル硬さが算出される。このような
ブリネル硬さ計は周知技術であるから詳細な図示は省略
する。
ル硬さ計本体80は、搬送装置10から供給される試験
片TPの載置部80aと、試験片の被測定部HPに圧子
を押圧する圧子押圧部80bと、被測定部HPに形成さ
れた圧痕を撮像する撮像部80cとを備える。撮像部8
0cで撮像された圧痕の画像はブリネル硬さ計制御装置
85に供給され、周知の画像処理により圧痕の所定の寸
法を演算して、ブリネル硬さが算出される。このような
ブリネル硬さ計は周知技術であるから詳細な図示は省略
する。
【0026】図1、図2および図7に示すように引張試
験機本体90は、搬送装置10から供給される試験片T
Pの両端を把持する上下把持部90a,90bと、上下
把持部90a,90bを互いに離間させて試験片TPに
引張負荷を与える負荷部90cと、負荷時に試験片に働
く荷重を検出する荷重検出部90dと、試験片の変位を
測定する変位測定部(不図示)とを備える。荷重と変位
とは引張試験機コントローラ95Aに送られ、コントロ
ーラ95Aは荷重ー変位特性曲線を作成したり、各種の
降伏荷重を演算する。このような引張試験機は周知技術
であるから詳細な図示は省略する。
験機本体90は、搬送装置10から供給される試験片T
Pの両端を把持する上下把持部90a,90bと、上下
把持部90a,90bを互いに離間させて試験片TPに
引張負荷を与える負荷部90cと、負荷時に試験片に働
く荷重を検出する荷重検出部90dと、試験片の変位を
測定する変位測定部(不図示)とを備える。荷重と変位
とは引張試験機コントローラ95Aに送られ、コントロ
ーラ95Aは荷重ー変位特性曲線を作成したり、各種の
降伏荷重を演算する。このような引張試験機は周知技術
であるから詳細な図示は省略する。
【0027】図8は全自動硬さ/引張試験機の処理手順
を示すフローチャートであり、操作者が起動スイッチを
オンすることによりデータ処理装置120のCPUに格
納されたプログラムが起動されて、図4に示す処理が実
行される。この図により動作を説明する。
を示すフローチャートであり、操作者が起動スイッチを
オンすることによりデータ処理装置120のCPUに格
納されたプログラムが起動されて、図4に示す処理が実
行される。この図により動作を説明する。
【0028】ステップS1において、搬送装置10のロ
ボット12により、収容装置20の最上部の試験片TP
を吸着し、刻印読み取り装置30の載置部に搬送する。
ステップS2では、読み取り装置30の読取り部で試験
片TPの試験片番号を読取り、ステップS3において、
読取った試験片番号をデータ処理装置120を経由して
上位コンピュータ200に送る。上位コンピュータ20
0は受信した試験片番号に基づいて、その試験片に対し
て行なう試験情報を読み出し、データ処理装置120に
送る。データ処理装置120はステップS4でこの試験
機情報を受信する。ここで、上位コンピュータ200と
は、図示する全自動試験機とは別に設けられ、たとえ
ば、この試験機で試験される材料の製造や工程を管理す
るのに使用されるコンピュータである。
ボット12により、収容装置20の最上部の試験片TP
を吸着し、刻印読み取り装置30の載置部に搬送する。
ステップS2では、読み取り装置30の読取り部で試験
片TPの試験片番号を読取り、ステップS3において、
読取った試験片番号をデータ処理装置120を経由して
上位コンピュータ200に送る。上位コンピュータ20
0は受信した試験片番号に基づいて、その試験片に対し
て行なう試験情報を読み出し、データ処理装置120に
送る。データ処理装置120はステップS4でこの試験
機情報を受信する。ここで、上位コンピュータ200と
は、図示する全自動試験機とは別に設けられ、たとえ
ば、この試験機で試験される材料の製造や工程を管理す
るのに使用されるコンピュータである。
【0029】ステップS5では、刻印読み取り装置30
の載置部30a上の試験片TPを搬送装置10のロボッ
ト12により測寸装置40の載置部40aに搬送する。
ステップS6では、測寸装置40で試験片TPの厚さや
幅を測定し、測定データを読み取る。ステップS7で
は、読み取った測定データに基づいて、引張試験におけ
る荷重レンジや応力計算のための断面積を演算する。ス
テップS8では、上位コンピュータ200から受信した
試験情報に基づいて所定の試験を行なうようにデータ処
理装置120は各装置や試験機を制御する。このステッ
プS8の詳細は後述する。ステップS9では、試験終了
後に試験片を回収装置に回収するため、搬送装置10の
ロボット12で試験片を吸着し、指定された回収装置ま
で搬送して回収装置に回収する。回収装置の指定は、再
処理が必要な試験片、再処理不要な試験片、異常な試験
片の3つに分類されてそれぞれ対応する回収装置へ回収
される。
の載置部30a上の試験片TPを搬送装置10のロボッ
ト12により測寸装置40の載置部40aに搬送する。
ステップS6では、測寸装置40で試験片TPの厚さや
幅を測定し、測定データを読み取る。ステップS7で
は、読み取った測定データに基づいて、引張試験におけ
る荷重レンジや応力計算のための断面積を演算する。ス
テップS8では、上位コンピュータ200から受信した
試験情報に基づいて所定の試験を行なうようにデータ処
理装置120は各装置や試験機を制御する。このステッ
プS8の詳細は後述する。ステップS9では、試験終了
後に試験片を回収装置に回収するため、搬送装置10の
ロボット12で試験片を吸着し、指定された回収装置ま
で搬送して回収装置に回収する。回収装置の指定は、再
処理が必要な試験片、再処理不要な試験片、異常な試験
片の3つに分類されてそれぞれ対応する回収装置へ回収
される。
【0030】ここで、再処理が必要な試験片とは、後処
理として絞り測定を行う試験片、試験片の表面変化観察
を行う試験片、あるいは引張規格外れ材や破断位置不適
切材などを指す。また、異常試験片とは、長さ方向曲り
過大材、刻印読取り不能材、測寸異常材、硬さ異常材な
どを指し、品質確認上極めて重要な項目を判別し各回収
装置に振り分けることができるように構築されている。
理として絞り測定を行う試験片、試験片の表面変化観察
を行う試験片、あるいは引張規格外れ材や破断位置不適
切材などを指す。また、異常試験片とは、長さ方向曲り
過大材、刻印読取り不能材、測寸異常材、硬さ異常材な
どを指し、品質確認上極めて重要な項目を判別し各回収
装置に振り分けることができるように構築されている。
【0031】図9は回収処理を説明する手順を示す図で
ある。このフローチャートは回収の種類を説明するもの
であり、図8に示した各ステップとは整合しない。ステ
ップS901で試験片を位置決めし、ステップS902
で反り検出光電スイッチの受光素子217bからの信号
に基づいて試験片の反りが正常か否かを判定する。受光
素子217bからの信号が光を受光していないレベルの
信号であるときは反りのある異常材としてステップS9
16で異常材回収箱に試験片を回収する。
ある。このフローチャートは回収の種類を説明するもの
であり、図8に示した各ステップとは整合しない。ステ
ップS901で試験片を位置決めし、ステップS902
で反り検出光電スイッチの受光素子217bからの信号
に基づいて試験片の反りが正常か否かを判定する。受光
素子217bからの信号が光を受光していないレベルの
信号であるときは反りのある異常材としてステップS9
16で異常材回収箱に試験片を回収する。
【0032】受光素子217bからの信号が光を受光し
ているレベルの信号であるときは反りのない正常材とし
てステップS903に進む。ステップS903では、刻
印読取り装置30により試験片の刻印を読取り、読取り
が異常の場合にはステップS916で異常材回収箱に試
験片を回収する。読取りが正常に行われた場合には、ス
テップS905において、測寸装置40で試験片の厚
さ、幅を測定する。測寸値が規格内でなければ異常材と
してステップS916で異常材回収箱に試験片を回収す
る。規格内と判定されると、ステップS907で硬さ試
験を行う。ステップS908に進むと、硬さ試験結果が
規格内か否かを判定し、規格外であればステップS91
6で異常材回収箱に試験片を回収する。
ているレベルの信号であるときは反りのない正常材とし
てステップS903に進む。ステップS903では、刻
印読取り装置30により試験片の刻印を読取り、読取り
が異常の場合にはステップS916で異常材回収箱に試
験片を回収する。読取りが正常に行われた場合には、ス
テップS905において、測寸装置40で試験片の厚
さ、幅を測定する。測寸値が規格内でなければ異常材と
してステップS916で異常材回収箱に試験片を回収す
る。規格内と判定されると、ステップS907で硬さ試
験を行う。ステップS908に進むと、硬さ試験結果が
規格内か否かを判定し、規格外であればステップS91
6で異常材回収箱に試験片を回収する。
【0033】次いでステップS909で引張り試験を行
い、ステップS910でローピングモードと判定される
とステップS915に進んで再処理必要材回収箱に試験
片を回収する。ここでローピングモードとは、引張り試
験により規定値だけひずみを与えて試験片の表面状態を
目視する試験である。検査ローピングモードでない場合
にはステップS911に進み、引張り試験結果値が規格
内であるか否かを判定し、規格外の場合にはステップS
915に進んで再処理必要材回収箱に試験片を回収す
る。引張り試験結果が規格内と判定されるとステップS
912でC破断かを判定する。C破断であればステップ
S915に進んで再処理必要材回収箱に試験片を回収す
る。C破断の場合にはステップS913に進む。ステッ
プS913において絞り測定が必要な試験片と判定され
るとステップS915に進んで再処理必要材回収箱に試
験片を回収する。絞り測定不要の場合にはステップS9
14において、再処理不要材回収箱に試験片を回収す
る。なお、絞り測定とは、引張り破断後に幅方向の収縮
量(絞り)を手動で測定するものである。
い、ステップS910でローピングモードと判定される
とステップS915に進んで再処理必要材回収箱に試験
片を回収する。ここでローピングモードとは、引張り試
験により規定値だけひずみを与えて試験片の表面状態を
目視する試験である。検査ローピングモードでない場合
にはステップS911に進み、引張り試験結果値が規格
内であるか否かを判定し、規格外の場合にはステップS
915に進んで再処理必要材回収箱に試験片を回収す
る。引張り試験結果が規格内と判定されるとステップS
912でC破断かを判定する。C破断であればステップ
S915に進んで再処理必要材回収箱に試験片を回収す
る。C破断の場合にはステップS913に進む。ステッ
プS913において絞り測定が必要な試験片と判定され
るとステップS915に進んで再処理必要材回収箱に試
験片を回収する。絞り測定不要の場合にはステップS9
14において、再処理不要材回収箱に試験片を回収す
る。なお、絞り測定とは、引張り破断後に幅方向の収縮
量(絞り)を手動で測定するものである。
【0034】なお、測定データの処理はデータ処理装置
120で行なわれるが、全試験片の測定が終了した後に
バッチ処理でデータ演算処理を行なったり、リアルタイ
ムでその都度データ処理してもよい。演算データは不図
示のプリンタで出力される他、上位コンピュータ200
に転送される。
120で行なわれるが、全試験片の測定が終了した後に
バッチ処理でデータ演算処理を行なったり、リアルタイ
ムでその都度データ処理してもよい。演算データは不図
示のプリンタで出力される他、上位コンピュータ200
に転送される。
【0035】ステップS8における試験情報に基づいた
試験はたとえばつぎの〜のようなものであり、デー
タ処理装置120はこの試験情報に基づいて全自動硬さ
/引張試験機を制御し、所望の試験を行なう。 ビッカース硬さ試験と引張試験 ロックウエル硬さ試験と引張試験 ブリネル硬さ試験と引張試験 ビッカース硬さ試験およびロックウエル硬さ試験と引
張試験 ビッカース硬さ試験およびブリネル硬さ試験と引張試
験 ロックウエル硬さ試験およびブリネル硬さ試験と引張
試験 なお、ここでいう引張試験とは、引張強さや破断伸びを
検出する通常の引張り強伸度試験の他に、材料の加工硬
化指数を調べるn値試験や材料の絞り特性を調べるr値
試験なども含まれ、それらの試験内容が変っても連続的
に運転が可能である。
試験はたとえばつぎの〜のようなものであり、デー
タ処理装置120はこの試験情報に基づいて全自動硬さ
/引張試験機を制御し、所望の試験を行なう。 ビッカース硬さ試験と引張試験 ロックウエル硬さ試験と引張試験 ブリネル硬さ試験と引張試験 ビッカース硬さ試験およびロックウエル硬さ試験と引
張試験 ビッカース硬さ試験およびブリネル硬さ試験と引張試
験 ロックウエル硬さ試験およびブリネル硬さ試験と引張
試験 なお、ここでいう引張試験とは、引張強さや破断伸びを
検出する通常の引張り強伸度試験の他に、材料の加工硬
化指数を調べるn値試験や材料の絞り特性を調べるr値
試験なども含まれ、それらの試験内容が変っても連続的
に運転が可能である。
【0036】データ処理装置120は、上位コンピュー
タ200から受信した試験情報に応じて、図8のステッ
プS8における試験処理をそれぞれ行う。詳細手順は省
略するが、上記〜の試験内容にしたがって、収容装
置20から取り出された試験片TPは搬送装置10で順
次に各工程に搬送され、各工程で必要な測定、処理が行
なわれる。
タ200から受信した試験情報に応じて、図8のステッ
プS8における試験処理をそれぞれ行う。詳細手順は省
略するが、上記〜の試験内容にしたがって、収容装
置20から取り出された試験片TPは搬送装置10で順
次に各工程に搬送され、各工程で必要な測定、処理が行
なわれる。
【0037】たとえば、ビッカース硬さ試験やロックウ
エル硬さ試験で硬さ被測定部HPの研磨が必要である場
合には、試験片TPは、測寸後に研磨装置50に搬送さ
れて研磨され、その後、各硬さ計に搬送される。
エル硬さ試験で硬さ被測定部HPの研磨が必要である場
合には、試験片TPは、測寸後に研磨装置50に搬送さ
れて研磨され、その後、各硬さ計に搬送される。
【0038】このような実施例によれば次のような効果
が得られる。 1本の試験片に対して硬さ試験と引張試験を行なうこ
とができ、そのデータは対応づけてプリント出力あるい
は記憶されるので、物性評価の信頼性が向上する。ま
た、試験片の数量を減らすことができる。 硬さのデータと引張強度のデータをほぼ同時期に入手
することができるから、品質管理への対応を極めて早く
行なうことができる。 試験片に試験片番号を刻印し、その試験片番号に基づ
いて予め定めた試験を行なうようにしたから、収容装置
に試験片を収容する際、その収容順序はバラバラでもよ
く、試験片順序のトラッキングミスが防止される。
が得られる。 1本の試験片に対して硬さ試験と引張試験を行なうこ
とができ、そのデータは対応づけてプリント出力あるい
は記憶されるので、物性評価の信頼性が向上する。ま
た、試験片の数量を減らすことができる。 硬さのデータと引張強度のデータをほぼ同時期に入手
することができるから、品質管理への対応を極めて早く
行なうことができる。 試験片に試験片番号を刻印し、その試験片番号に基づ
いて予め定めた試験を行なうようにしたから、収容装置
に試験片を収容する際、その収容順序はバラバラでもよ
く、試験片順序のトラッキングミスが防止される。
【0039】なお、試験片の厚さに応じてビッカース硬
さかロックウエル硬さかブリネル硬さを判別するように
すれば、試験情報の中にどの硬さ計を使用するかを指定
する必要がなく、試験情報の指定が効率よく行える。ま
た、厚さで判別される硬さ試験の種類と試験情報の硬さ
試験の種類との一致を識別して、より信頼性の高い試験
を行うことができる。あるいは、試験情報では薄板に適
した硬さ試験が指定されていた場合、試験片が厚板の場
合には、厚さ情報を優先して硬さ試験の種類を決めた
り、逆に、試験情報で指定された硬さ試験を優先するよ
うにしてもよい。
さかロックウエル硬さかブリネル硬さを判別するように
すれば、試験情報の中にどの硬さ計を使用するかを指定
する必要がなく、試験情報の指定が効率よく行える。ま
た、厚さで判別される硬さ試験の種類と試験情報の硬さ
試験の種類との一致を識別して、より信頼性の高い試験
を行うことができる。あるいは、試験情報では薄板に適
した硬さ試験が指定されていた場合、試験片が厚板の場
合には、厚さ情報を優先して硬さ試験の種類を決めた
り、逆に、試験情報で指定された硬さ試験を優先するよ
うにしてもよい。
【0040】硬さ試験、引張試験に加えて粗さ測定装置
を追加して、必要に応じて試験片の粗さを硬さや引張強
度とともに測定するようにしてもよい。直線搬送装置を
旋回マニュピュレータ搬送装置とし、旋回マニュピュレ
ータの円周経路上に収容装置、刻印読み取り装置、測寸
装置、研磨装置、各種試験機を配設してもよい。なお、
リューダス試験などの表面変化観察が必要な場合には引
張り試験機の後段に画像装置を設置するなど、実施例の
ものに限らずその他の試験機、計測装置などを使用する
こともできる。
を追加して、必要に応じて試験片の粗さを硬さや引張強
度とともに測定するようにしてもよい。直線搬送装置を
旋回マニュピュレータ搬送装置とし、旋回マニュピュレ
ータの円周経路上に収容装置、刻印読み取り装置、測寸
装置、研磨装置、各種試験機を配設してもよい。なお、
リューダス試験などの表面変化観察が必要な場合には引
張り試験機の後段に画像装置を設置するなど、実施例の
ものに限らずその他の試験機、計測装置などを使用する
こともできる。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、1
本の試験片に対して硬さ試験と引張試験を行なうことが
でき、物性評価の信頼性が向上する。また、試験片の数
量を減らすことができる。さらに、硬さのデータと引張
強度のデータをほぼ同時期に入手することができるか
ら、品質管理への対応を極めて早く行なうことができ
る。さらにまた、試験片に試験片情報を付与し、その試
験片情報に基づいて予め定めた試験を行なうようにした
から、収容装置に試験片を収容する際、その収容順序は
バラバラでもよく、試験片順序のトラッキングミスが防
止される。
本の試験片に対して硬さ試験と引張試験を行なうことが
でき、物性評価の信頼性が向上する。また、試験片の数
量を減らすことができる。さらに、硬さのデータと引張
強度のデータをほぼ同時期に入手することができるか
ら、品質管理への対応を極めて早く行なうことができ
る。さらにまた、試験片に試験片情報を付与し、その試
験片情報に基づいて予め定めた試験を行なうようにした
から、収容装置に試験片を収容する際、その収容順序は
バラバラでもよく、試験片順序のトラッキングミスが防
止される。
【図1】本発明による硬さ/引張試験機の一例を示す平
面図である。
面図である。
【図2】図1に示した硬さ/引張試験機の正面図であ
る。
る。
【図3】図2の部分拡大図である。
【図4】位置決め部を示す図であり、(a)は平面から
見たもの、(b)は正面からみたものである。
見たもの、(b)は正面からみたものである。
【図5】図2の部分拡大図である。
【図6】図2の部分拡大図である。
【図7】図2の部分拡大図である。
【図8】図1に示した硬さ/引張試験機の測定手順例を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図9】試験片の回収の種類を説明するフローチャート
である。
である。
【図10】試験片の一例の平面図である。
10 搬送装置 20 収容装置 20d 位置決め部 20f 試験片有無検出センサ 30 刻印読み取り装置 40 測寸装置 50 研磨装置 60 全自動ビッカース硬さ計本体 65 自動ビッカース硬さ計制御装置 70 全自動ロックウエル硬さ計本体 75 自動ロックウエル硬さ計制御装置 80 全自動ブリネル硬さ計本体 85 自動ブリネル硬さ計制御装置 90 引張試験機本体 95 引張試験機制御装置 100 回収装置 110 シーケンス制御装置 120 データ処理装置 200 上位コンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 雅美 京都市北区紫野西御所田町1番地 株式 会社島津製作所紫野工場内 (72)発明者 垣尾 尚史 京都市北区紫野西御所田町1番地 株式 会社島津製作所紫野工場内 (72)発明者 前田 憲一 京都市北区紫野西御所田町1番地 株式 会社島津製作所紫野工場内 (72)発明者 上田 昭夫 京都市北区紫野西御所田町1番地 株式 会社島津製作所紫野工場内 (56)参考文献 特開 平6−313751(JP,A) 特開 平5−281113(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 3/42 G01N 3/08 JICSTファイル(JOIS)
Claims (1)
- 【請求項1】 試験片有無検出センサが収納部に設けら
れ、試験片を収納する試験片収容装置と、 試験片端面検出センサが設けられ、前記収容装置から取
り出された試験片の幅および長手方向の位置決めを行う
とともに、一対の吸着部とその間に設けられた試験片吸
着防止用突起部により試験片複数吸着防止可能な位置決
め装置と、 前記試験片に記された情報を読取る情報読取り装置と、 前記試験片の寸法を測定する測寸装置と、 複数の硬さ測定値の演算を行なうデータ処理部を備えた
1台または複数の硬度計からなる硬さ試験装置と、 引張強度を測定する引張試験装置と、 前記各装置間での試験片の搬送を制御するとともに、前
記情報読取り装置で読取った情報に基づいて、試験する
種類を判別して試験片を分離することなく前記各種硬さ
試験装置と引張試験装置で試験を行うようにシーケンス
制御する制御装置とを具備することを特徴とする硬さ/
引張自動試験機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12282895A JP3247577B2 (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 硬さ/引張自動試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12282895A JP3247577B2 (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 硬さ/引張自動試験機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08313424A JPH08313424A (ja) | 1996-11-29 |
JP3247577B2 true JP3247577B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=14845652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12282895A Expired - Fee Related JP3247577B2 (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 硬さ/引張自動試験機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3247577B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4506926B2 (ja) * | 2001-06-01 | 2010-07-21 | 株式会社島津製作所 | 材料試験機 |
JP2013190369A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Shimadzu Corp | 測寸位置決め装置および測寸装置 |
EP3830584A4 (en) * | 2018-07-27 | 2022-04-27 | Labscubed Inc. | AUTOMATED ARTIFICIAL INTELLIGENCE (AI) TEST MACHINE METHOD AND SYSTEM |
JP6978465B2 (ja) * | 2019-03-29 | 2021-12-08 | Jfeスチール株式会社 | 寸法測定方法、寸法測定装置、自動引張試験装置及び耐力評価方法 |
KR102508885B1 (ko) * | 2021-05-28 | 2023-03-10 | 현대제철 주식회사 | 후강판의 연신율 측정 방법 |
KR102507561B1 (ko) * | 2021-05-28 | 2023-03-09 | 현대제철 주식회사 | 인장 시험 장치 |
-
1995
- 1995-05-22 JP JP12282895A patent/JP3247577B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08313424A (ja) | 1996-11-29 |
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---|---|---|---|
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