JPH0989737A - 材料試験機のチャック装置 - Google Patents

材料試験機のチャック装置

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JPH0989737A
JPH0989737A JP25137895A JP25137895A JPH0989737A JP H0989737 A JPH0989737 A JP H0989737A JP 25137895 A JP25137895 A JP 25137895A JP 25137895 A JP25137895 A JP 25137895A JP H0989737 A JPH0989737 A JP H0989737A
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JP
Japan
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test piece
gripping
chuck device
gripping teeth
testing machine
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Pending
Application number
JP25137895A
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English (en)
Inventor
Shozo Nagatani
祥三 永谷
Hitoshi Hiraki
均 平木
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で試験片を正確に負荷軸に一致さ
せて試験片を把持する。 【解決手段】 測寸装置17で測定した試験片TPの厚
さ(太さ)t情報を、コントローラ16に入力する。コ
ントローラ16は、試験片TPの厚さtに基づいて所定
の圧油をシリンダ12HL,12LLに注入し、クロス
ヘッド等負荷枠の中心軸S0 からt/2左の位置(S0
−t/2)へ、左つかみ歯9HL,9LLを移動させ
る。そして、試験片TPをこれらつかみ歯9HL,9L
Lに当接した後、右つかみ歯9HR,9LRを移動させ
て、試験片TPを把持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、引張試験機、圧縮
試験機などの材料試験機において、油圧アクチュエータ
などによって開閉されるつかみ歯を備えた材料試験機の
チャック装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、試験片を負荷するラムシリンダ
と、このラムシリンダの側方にそれぞれ植立された一対
の支柱と、この一対の支柱に回転ナットを介して昇降可
能に保持される下部クロスヘッドと、ラムシリンダによ
り昇降されるテーブルと、このテーブル上に設けられた
立設される支柱に保持される上部クロスヘッドと、下部
クロスヘッドに設けられた下つかみ具と、上部クロスヘ
ッドに設けられた上つかみ具とを備えた材料試験機が従
来から知られている。
【0003】このような材料試験機において使用される
油圧開閉式チャック装置は、対向する一対のピストン及
びシリンダ機構からなるつかみ歯を油圧などの流体圧に
より駆動し、その流体圧に応じた締付力で試験片をチャ
ッキングするものである。そして上チャック装置および
下チャック装置により試験片をチャッキングした後、試
験片に負荷荷重が加えられ、ロードセルなどの荷重検出
器によって試験片の負荷荷重が検出される。
【0004】しかし、油圧開閉式チャック装置は、チャ
ック装置を構成するピストンおよびシリンダの加工寸法
の僅かな違い、ピストンに設けられたシールリングとシ
リンダとの間の摺動抵抗の違い、あるいは供給される流
体圧に違いなどにより、各ピストンの移動速度に差異が
生じることがある。このような場合、肉厚の大きな試験
片ではあまり問題はないが、肉厚の薄い試験片の場合、
各ピストンの移動速度に差異が生じると、上下つかみ具
の把持位置がずれ、正確に芯出しを行うことができず、
偏心が生じてしまうので、正確な試験データを得ること
ができなくなる。このような問題は油圧開閉式チャック
装置に限らず、ねじ送り機構を使用した開閉式チャック
装置にも生じる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した問
題点を解決するために創案されたもので、その目的は、
1対のつかみ歯によって試験片を把持する材料試験機の
開閉式チャック装置において、簡単な構成で試験片のセ
ンタを正確に負荷軸に一致させて試験片を把持すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、1対のつかみ
歯と、このつかみ歯を試験片の負荷方向に対して略直角
方向に開閉駆動する手段とを有する材料試験機のチャッ
ク装置において、少なくとも一方のつかみ歯駆動手段
に、その閉塞行程の停止位置を試験片の太さに応じて予
め定めた設定位置に規制する位置設定手段を設け、一方
のつかみ歯をこの設定位置に停止させた後、試験片を装
填し、引き続いて他方のつかみ歯を閉塞移動させて試験
片をチャッキングするようにしたことを特徴とする材料
試験機のチャック装置である。
【0007】
【発明の実施の形態】図1〜図3により、本発明による
材料試験機の実施例を説明する。図1において、ベッド
上の中央にはラムシリンダ1が設置されると共に、さら
に対角線上に隅部には1対のねじ柱2が立設されてい
る。ラム1aの上部に固着されたテーブル3には、ねじ
柱2と異なる対角線上に位置して一対の支柱4が立設さ
れ、1対の支柱4の上端には上部クロスヘッド5が横架
されて固着される。そして、1対のねじ柱2には、下部
クロスヘッド6の内部で1対のナット(図示省略)が螺
合され、このナットを回転させる駆動機構(図示省略)
によって下部クロスヘッド6は昇降する。一方、上部ク
ロスヘッド5は、ラムシリンダ1のラム1aの伸縮によ
りテーブル3、支柱4と一体に上下動する。
【0008】また、上下のクロスヘッド5,6には、油
圧開閉式の上チャック装置7および下チャック装置8が
それぞれ設けられ、試験片TPの両端は上下チャック装
置7,8にそれぞれ把持される。油圧開閉式チャック装
置の構造について、上チャック装置7の概略構成を図2
を用いて説明すると、1対のつかみ歯9HL、9HRは
互いに対向して配置され、それぞれ上チャック装置7本
体に形成された孔10にスライド可能に挿入されてい
る。左右つかみ歯9HL,9HRはそれぞれピストンロ
ッド11によって操作されている。各ピストンロッド1
1は各つかみ歯9HL,9HRの後方において、ピスト
ン11aが上チャック装置2本体に形成されたシリンダ
12HL,12HRに内蔵され、ピストンロッド11の
先端11bがはそれぞれ各つかみ歯9HL,9HRの後
面に連結されている。
【0009】一方、下チャック装置も同様の構成をなし
ており、図3に示すように、上下チャック装置の各シリ
ンダ12HL,12HR,12LL,12LRには、油
圧源13が、流量制御弁14HL,14HR,14L
L,14LRを介して、油管15で接続されている。ま
た、流量制御弁14HL,14HR,14LL,14L
Rがコントローラ16によって制御されることで、シリ
ンダ12HL,12HR,12LL,12LRへ注入す
る圧油の量が制御されると共に、コントローラ16の記
憶部は、予め、左右つかみ歯9HL,9HR,9LL,
9LRに変位Sについて、上下クロスヘッド5,6の中
心軸S0 からつかみ歯9HL,9HR,9LL,9LR
表面までの距離とシリンダ12HL,12HR,12L
L,12LRへの圧油の供給量との相関関係を示す関係
式若しくはデータテーブルを記憶する。すなわち、各ピ
ストン11a、シリンダ12HL,12HR,12L
L,12LR、流量制御弁14HL,14HR,14L
L,14LR、及びコントローラ16が位置設定手段を
構成する。
【0010】次に、上下のチャック装置7,8の動作に
ついて、図1〜図3を用いて説明する。試験片TPを材
料試験機に装着する前に、試験片TPの厚さ(太さ)t
を測寸装置17等で測定し、コントローラ16へ入力す
る。なお、この情報は、測寸装置17からオンラインで
入力してもよいし、キーボードから入力してもよい。
【0011】試験片の厚さt情報を入力すると、コント
ローラ16は、試験片TPの厚さtに応じて、まず上下
チャック装置7,8の左つかみ歯9HL,9LLの変位
Sをクロスヘッド5,6の中心軸の位置S0 からt/2
だけ左の(S0 −t/2)まで移動させるのに必要な量
の圧油を、コントローラ16の記憶部の記憶内容に基づ
いて求める。そして、コントローラ16は、流量制御弁
14HL,14LLを制御し所定量の圧油をシリンダ1
2HL,12LLに注入した後、流量制御弁14HL,
14LLを閉じる。このとき、試験片TPを把持する前
は、試験片把持に伴う反力がつかみ歯9HL,9LLに
加わらないので、このつかみ歯9HL,9LLは所定の
位置より若干行き過ぎたところで停止している。なお、
JIS規格(JIS B 7721)において、クロス
ヘッド5,6等の負荷枠の中心に、試験片TPの軸心を
一致させて、試験片TPをチャッキングすることが規定
されている。
【0012】そして、このような状態で、試験片TPを
上下チャック7,8装置内に装填し、上下チャック装置
7,8の左つかみ歯9HL,9LL表面に、試験片TP
を押し当てた状態で保持して、上下チャック装置7,8
の右つかみ歯9HR,9LRを右へ移動させるよう、流
量制御弁14HR,14LRを制御して、シリンダ12
HR,12LRに所定量の圧油を注入する。これら右つ
かみ歯9HR,9LRに移動についても、クロスヘッド
5,6の中心軸S0 からt/2右の位置まで移動させる
のに必要な量の圧油が、コントローラ16により記憶内
容に基づいて算出された後、右シリンダ12HR,12
LRへ注入される。
【0013】やがて、これら右つかみ歯9HR,9LR
は、試験片TPの表面に接触し、試験片TPを介して上
下チャック装置7,8の左つかみ歯9HL,9LLをク
ロスヘッド5,6の中心から左へt/2の位置(S0
t/2)まで押し戻し、上下チャック装置7,8の左右
つかみ歯9HL,9LL,9HR,9LRが共働して試
験片TPをクロスヘッド5,6の中心軸で把持する。そ
して、このとき、試験片TPは芯出しされ仮締めされた
状態なので、試験負荷をかける前に、全ての流量制御弁
14HL,14HR,14LL,14LRを開き、試験
片TPの硬度に応じて最適な把持力で試験片TPを把持
した後、上クロスヘッド5を上昇させて、試験片TPに
負荷を加える。
【0014】なお、ラム2aの制御量や、ロードセル等
で検出される荷重値が増加するに伴って、把持力が大き
くなるように圧油を注入すると、必要以上に大きな力で
試験片TPを把持しないので、チャック切れ等が防止で
きる。
【0015】また、予め、把持力に応じて圧縮される、
試験片の圧縮変形量やつかみ歯、ピストン及びピストン
ロッド等チャック装置の圧縮変形量を求めておくこと
で、その誤差補正を行って、一層正確に試験片を把持す
ることができる。
【0016】さらに、本実施例では、油圧開閉式のチャ
ック装置について説明したが、エアシリンダを備えた空
気圧開閉式のチャック装置に適用できることは言うまで
もないし、ねじ送り機構でつかみ歯を進退させるねじ駆
動式チャック装置に対しても、ねじの回転量を制御し、
つかみ歯を所定の位置に位置決めする位置設定手段を設
けることによって、試験片を最適な位置、すなわちクロ
スヘッド等の中心軸で把持することができる。
【0017】ところで、本発明の変形として、次の態様
のものも含まれる。
【0018】(1)1対のつかみ歯と、このつかみ歯を
試験片の負荷方向に対して略直角方向に開閉駆動する油
圧式アクチュエータとを有する材料試験機のチャック装
置において、少なくとも一方の油圧式アクチュエータ
に、その閉塞行程の停止位置を試験片の太さに応じて予
め定めた設定位置に規制する油圧制御手段を設け、一方
のつかみ歯をこの設定位置に停止させた後、試験片を装
填し、引き続いて他方のつかみ歯を閉塞移動させて試験
片をチャッキングするようにしたことを特徴とする材料
試験機のチャック装置。
【0019】(2)1対のつかみ歯と、このつかみ歯を
試験片の負荷方向に対して略直角方向に開閉駆動する手
段とを有する材料試験機のチャック装置において、前記
つかみ歯駆動手段に、その閉塞行程の停止位置を試験片
の太さに応じて予め定めた設定位置に規制する位置設定
手段を設け、一方のつかみ歯をこの設定位置に停止させ
た後、試験片を装填し、引き続いて他方のつかみ歯を所
定量閉塞移動し、前記設定位置に停止させて試験片をチ
ャッキングするようにしたことを特徴とする材料試験機
のチャック装置。
【0020】
【発明の効果】本発明は、上チャック装置及び下チャッ
ク装置において、それぞれ少なくとも一方のつかみ歯
を、試験片の厚さ(太さ)に応じて位置決めし、これら
つかみ歯の表面に試験片を押し当てた後、他方のつかみ
歯を移動させ、試験片を把持するので、チャック装置を
構成するピストンおよびシリンダの加工寸法の僅かな違
い、ピストンに設けられたシールリングとシリンダとの
間の摺動抵抗の違い、あるいは供給される流体圧に違い
などによって起こる、各ピストンの移動速度に起因す
る、芯出しの誤差が発生することなく、試験片を把持す
ることができるので、正確な試験データを得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るチャック装置を備えた材料試験機
の概略構成を示す図である。
【図2】本発明に係る上チャック装置の概略構成を示す
図である。
【図3】本発明に係るチャック装置の概略構成を示す図
である。
【符号の説明】
9HL,9LL,9HR,9LR・・・・つかみ歯 11・・・・ピストンロッド 11a・・・ピストン 12HL,12LL,12HR,12LR・・・・シリ
ンダ 13・・・・油圧源 14HL,14LL,14HR,14LR・・・・流量
制御弁 16・・・・コントローラ TP・・・・試験片

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1対のつかみ歯と、このつかみ歯を試験
    片の負荷方向に対して略直角方向に開閉駆動する手段と
    を有する材料試験機のチャック装置において、少なくと
    も一方のつかみ歯駆動手段に、その閉塞行程の停止位置
    を試験片の太さに応じて予め定めた設定位置に規制する
    位置設定手段を設け、一方のつかみ歯をこの設定位置に
    停止させた後、試験片を装填し、引き続いて他方のつか
    み歯を閉塞移動させて試験片をチャッキングするように
    したことを特徴とする材料試験機のチャック装置。
JP25137895A 1995-09-28 1995-09-28 材料試験機のチャック装置 Pending JPH0989737A (ja)

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JP25137895A JPH0989737A (ja) 1995-09-28 1995-09-28 材料試験機のチャック装置

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JP25137895A JPH0989737A (ja) 1995-09-28 1995-09-28 材料試験機のチャック装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013120069A (ja) * 2011-12-06 2013-06-17 Shimadzu Corp 材料試験機
JP2021179347A (ja) * 2020-05-13 2021-11-18 株式会社島津製作所 せん断引張試験機、試験片のチャック装置及びチャック方法
JP2021533386A (ja) * 2018-07-27 2021-12-02 ラブスキューブド インコーポレイテッド 自動化人工知能(ai)試験機のための方法およびシステム

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040525