WO2007141855A1

WO2007141855A1 - 試験機および試験方法

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Publication number: WO2007141855A1
Application number: PCT/JP2006/311442
Authority: WO
Inventors: Takefumi Kawasaki; Mitsuhiro Mouri; Takehiko Fukuda
Original assignee: Shimadzu Corporation
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2007-12-13
Also published as: JPWO2007141855A1; CN101460823A

Abstract

　試験機は、試験機本体１００と制御装置２００とを備える。試験機本体１００は、供試体に負荷を与える負荷機構と、供試体に負荷を与えた際の変位と荷重を計測するロードセル１１０と変位計１１１とを備える。制御装置２００は、負荷機構を駆動制御するＣＰＵ２０１を含む。ＣＰＵ２０１は、ロードセル１１０，変位計１１１による計測結果に基づいて、グラフの画像データを作成する。画像データをプリントするための印刷用データをＤＰＯＦファイルとして画像データとともにＵＳＢメモリ３００に記録する。ＵＳＢメモリ３００をＤＰＯＦ対応プリンタにセットしてグラフをプリントする。

Description

明細書

試験機および試験方法

技術分野

[0001] この発明は、データ処理装置を経由することなぐ試験結果を表すグラフなどの画像データを作成するようにした試験機および試験方法に関する。

背景技術

[0002] 従来から、クロスヘッドを駆動して供試体を負荷し、供試体の変位と荷重を計測して供試体の強度などを評価する試験機が知られている。この種の試験機は、図 1に示すように、試験機本体 70と、データ処理装置 80とを備え、データ処理装置 80にはプリンタ 90が接続されている。試験機本体 70は、供試体に負荷を与える負荷機構 71と、供試体に負荷を与えた際の変位と荷重を計測するロードセルおよび変位計等を含む計測装置 72と、負荷機構と計測装置を制御して試験を実行するとともに計測データを取得する制御装置 73とを備える。制御装置 73には試験用プログラム力インストールされ、このプログラムにより試験機本体で各種の試験が行われ、計測装置 72から生の計測データを取得してデータ処理装置 80内のメモリに記録する。データ処理装置 80は、計測データに基づいて、たとえば変位と荷重の関係を示すグラフを作成し画像データとして記録する。データ処理装置 80は、この画像データをプリンタ 90に送信して印刷している。

[0003] 特許文献 1：特開 2005— 201770号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] このように従来の試験機では、試験実行用の制御装置 73とデータ処理用のデータ処理装置 80を用い、計測データをグラフで出力する場合には、グラフ表題や任意のコメントをデータ処理装置 80で入力操作し、さらに、印刷設定操作をした上で画像データをプリントしている。そのため、グラフ作成作業や印刷作業が煩雑である。

課題を解決するための手段

[0005] この発明による試験機は、供試体に負荷を与える負荷機構と、供試体に負荷を与えた際の変位と荷重を少なくとも計測する計測装置と、負荷機構と計測装置を制御するとともに、計測装置で計測した計測結果に基づいて、試験結果である画像データを作成し、さらに、画像データをプリントする際の制御データを、デジタルカメラとプリンタとを接続してプリントする規格に則って作成する制御装置とを備える。

[0006] この試験機の制御装置は負荷機構である試験機本体と一体に設けられる。この制御装置は、計測装置からの信号を読み取って少なくとも変位データと荷重データを取得するデータ取得手段と、データ取得手段で取得したデータに基づいて、供試体の強度評価用の画像データを生成する画像生成手段と、画像生成手段で生成された画像を制御データとともに記録媒体に記録する記録制御手段とを備えることができる。

[0007] 上記試験機には、画像データに重ねて表示する文字データを入力する入力装置をさらに有するのが好ましい。また、上記試験機には、計測結果に基づいて、供試体の強度を評価する複数の強度データを算出する算出手段と、複数の強度データのなかから、画像データに重ねて表示する強度データを選択する選択装置をさらに備えることができる。

[0008] 上記画像データは画像データファイルとして記録し、制御データは制御用の別ファィルとして記録するものとし、画像データと制御データを互いに対応付ける。

[0009] 制御データは DPOF (Digital Print Order Format)ファイルで記録するようにし、画像データは DCIMフォルダに画像データファイルとして保存し、制御データは MIS Cフォルダに制御用ファイルとして保存する。画像データファイルと制御用ファイルを 1つのルートディレクトリに記録するメモリカードのような可搬式記録媒体を装着する装着部を備えるとさらにょい。

[0010] さらに、計測装置の計測結果を表示するタツチパネルモニタをさらに備えることができる。この場合、タツチパネルモニタには、画像データの作成指示を対話形式で行うダイァローグボックスと各種ボタンを表示するようにするとよ、。

[0011] 本発明の供試体の試験方法では、供試体に負荷を与え、供試体に負荷を与えた際の変位と荷重を少なくとも計測し、計測装置力の信号を読み取って少なくとも変位データと荷重データを取得し、取得したデータに基づいて、供試体の強度評価用の画像データを生成し、生成された画像データをプリントする際の制御データを、デジタルカメラとプリンタとを接続する規格に則って作成し、画像データと制御データを記録媒体に記録する。

[0012] この試験方法において、さらに、画像データに重畳する文字を入力し、画像データと制御データを対応付けて記憶することができる。

発明の効果

[0013] この発明による試験機によれば、試験を実行する制御装置により計測データを処理してグラフなどの画像データを作成するとともに、デジタルカメラとプリンタとを接続する規格に則って、画像データをプリントする際の制御データを作成するようにした。したがって、試験機本体にデータ処理装置を接続することなく試験結果の画像データをプリンタでプリントすることができる。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1]従来技術を説明する材料試験機の模式図

[図 2]本発明による材料試験機の模式図

[図 3]図 1の試験機本体と制御装置の詳細構成図

[図 4]試験中のタツチパネルモニタの表示例を示す図

[図 5]試験終了後のタツチパネルモニタの表示例を示す図

[図 6]図 5に引き続く、試験終了後のタツチパネルモニタの表示例を示す図

[図 7]試験結果のプリント例を説明する図

符号の説明

[0015] 100 :試験機本体 110 :ロードセル

111 :変位計 200 :制御装置

201： CPU 204：タツチパネノレモニタ

205 :USB端子 300 :USBメモリ

401 :試験結果挿入ボタン 402 :コメント挿入ボタン

403 :画像保存ボタン 404 :表示欄

405 : OKボタン 406 :キャンセルボタン

407 :試験結果表示領域 408 :コメント挿入欄 409 :コメント確認欄

発明を実施するための最良の形態

[0016] この発明による試験機を材料試験機に適用した一実施の形態を図 2〜図 6を参照して説明する。図 2に示すように、材料試験機は、試験機本体 100と、試験機本体 10 0を制御するオペレーションパネル 200とを備えて!/、る。オペレーションパネル 200には USBメモリなどの可搬式の記録媒体 300を装着する端子 (コネクタ）が設けられている。以下では、オペレーションパネルを制御装置 200として説明する。

[0017] 図 3を参照して試験機本体 100と制御装置 200を詳細に説明する。

試験機本体 100は固定テーブル 101を有し、固定テーブル 101の上には左右一対のネジ棹 102, 103が立設され、このネジ棹 102, 103の上部にはヨーク 104が横架されている。各ネジ棹 102, 103にはクロスヘッド 105が昇降可能に支持されている。ネジ棹 102, 103は変速機 106を介してサーボモータ 107により回転駆動され、これによりクロスヘッド 105が昇降する。

[0018] クロスヘッド 105の上昇により、上つかみ具 108および下つかみ具 109によって保持された供試体 TPに負荷が加えられると供試体 TPが変形する。負荷はクロスヘッド 105の上部に取り付けられたロードセル 110により荷重 (試験力)として検出され、変形量は供試体 TPに取り付けた変位計 111により伸び量として検出される。サーボモータ 107の回転量は回転センサ 112で検出される。

[0019] 制御装置 200は、試験機本体 100により行われる試験条件を設定し、計測データを記録し、そのデータを処理する。この実施の形態では、計測データ力グラフの画像データを作成し、 JPEG形式で圧縮する。この圧縮画像データは、後述する DPOF (Digital Print Order Format)ファイルとともに記録される。このような制御装置 200 は、 CPU201、 ROM202、 RAM203、タツチノネルモニタ 204、 USBコネクタ 205 、 AZD変^^ 206, 207, 208、 DZ A変^^ 209を備えている。 USBコネクタ 205 には USBメモリ 300が装着され、画像データファイルと DPOFファイルが記録される。すなわち、画像データは、デジタルカメラとプリンタを接続して印刷する DPOFフアイル規格に則って保存される。

[0020] CPU201は、 RAM203を作業領域として ROM202に記憶された試験実行 Zデータ処理用プログラムを実行することにより、各種の演算を実行する。このプログラムで実行される主な処理は、試験条件設定処理、試験実行処理、計測データのデータ処理である。

[0021] 試験条件設定処理では、 CPU201は、タツチパネルモニタ 204に試験条件設定画面を表示する。この設定画面には、試験条件設定を対話形式で行うためのダイァローグボックスや入力ボタンが表示される。オペレータは、ダイアローグボックスを介した文字入力やボタン操作を行って、試験条件、試験結果表示形式などを設定する。たとえば、引っ張り試験を行う際、オペレータは変位速度、すなわちクロスヘッド 105 の速度をタツチパネルモニタ 204から入力する。

[0022] 試験実行処理では次のような処理を実行する。供試体 TPに働く荷重を測定する口ードセル 105、および、荷重による供試体 TPの変形を測定する変位計 111により計測されたアナログ信号を、 AZD変 206, 207を介して所定サンプル時刻ごとにデジタルデータとして取り込む。 CPU201は、この計測データを計測データ格納領域に記憶するとともに、この計測データに基づいて、供試体 TPの荷重や変形量の変化速度を算出し、目標試験速度で供試体 TPが負荷されるようにモータ駆動信号を生成し、 DZA変翻 209を介してモータ 107へ出力する。

[0023] 計測データ処理では次のような処理を実行する。試験実行中、 CPU201は、計測データ格納領域に記憶された変形量と荷重とを用いて、変形量と荷重の数値データをタツチパネルモニタ 204にリアルタイムで表示する。また、変形量と荷重の関係を表すグラフの表示画像データを生成して、タツチパネルモニタ 204にリアルタイムで表示する。

[0024] 試験終了後、 CPU201は、記憶された計測データに基づいてデータ処理を行い、データ処理後の計測結果からグラフの画像データを作成し、 JPEG形式で USBメモリ 300に記録する。 USBメモリ 300に記録される画像データは、たとえば、荷重データおよび変位データに基づ、て作成した荷重—変位特性グラフである。グラフの表題、グラフの縦軸および横軸の単位、すなわち、画像に重畳される文字データは、ユーザの好みにより任意の位置に入力することができる。また、グラフの試験結果を端的に示す最大点や降伏点、破断点などの強度データは、あらかじめ用意した複数の強度データのな力からユーザの好みにより任意に選択してグラフに重畳することができる。この JPEG画像データとともに、 DPOFファイルである自動プリントファイルも作成する。なお、必要に応じて、 DPOFファイルである自動送信ファイル、自動再生フアイルも作成する。

[0025] 試験終了後のデータ処理の指示はタツチパネルモニタ 204を使用して行われる。

モニタの表示画面には、データ処理の指示を対話形式で行うためのダイアローダボックスや入力ボタンが表示される。オペレータは、ダイアローグボックスによる文字入力や各種ボタンにより好みの画像データを作成することができる。

[0026] USBメモリ 300を図示しないプリンタにセットすると、画像データファイルと DPOFフアイルである自動プリントファイルがプリンタによって読み取られ、荷重一変位特性グラフである画像データに文字データが重畳されたグラフ (たとえば図 7参照)がプリンタでプリントされる。

[0027] ここで DPOFについて詳細に説明する。 DPOFは、デジタルカメラ用の記録フォーマットの一つであり、プリントサービスや家庭のプリンタで撮影した画像を自動的にプリントするための情報を記録することができる。 DPOFファイルは画像データファイルとともに記録される。すなわち、ルートディレクトリの下に DCIMディレクトリと MISCディレクトリが構築され、 DCIMディレクトリに画像データファイルが記録され、 MISCディレクトリには DPOFファイルが記録される。

[0028] 通常、 MISCディレクトリには、自動プリントファイル (AUTOPRINT. MRK)、 UNI CODE文字歹 [J記述フアイノレ（UNICODE. MRK) ,自動送信フアイノレ（AUTOXFE R. MRK)、および自動再生ファイル（AUTOPLAYn. MRK)が生成される。

[0029] 自動プリントファイルには、一般情報、ユーザ情報、プリントジョブ情報、画像ソース情報、各種設定情報、ベンダー機能をそれぞれ定義する領域が割り当てられている。自動送信ファイルには、一般情報、ユーザ情報、宛先情報、メッセージ情報、プロセスジョブ情報、画像ソース情報、データ情報をそれぞれ定義する領域が割り当てられている。自動再生ファイルには、一般情報、ユーザ情報、オートプレイジョブ情報、画像ソース情報、各種設定情報、ビデオ情報、音声情報、ベンダー機能をそれぞれ定義する領域が割り当てられて、る。 [0030] なお、この実施の形態では自動プリントファイルのプリントジョブ情報欄にプリント枚数などが、画像ソース情報欄にプリント対象の画像ファイル名などが記述され、プリンタは、このプリントジョブ情報欄や画像ソース情報欄にしたがって画像ファイルをプリントする。

[0031] 図 4〜図 6を参照して、試験中、試験終了後のタツチパネルモニタ 204の表示内容と操作手順を説明する。

[0032] 図 4は試験中の表示例である。負荷される供試体 TPの変位と荷重のカーブが試験に伴って描画されていく。試験力と変位はリアルタイムに表示される。横軸と縦軸の単位は、試験条件設定処理にお!ヽて種々設定することができる。

[0033] 図 5 (a)は試験終了後の表示例である。結果挿入ボタン 401,コメント挿入ボタン 40 2,画像保存ボタン 403が試験結果のグラフに重畳されて表示される。画像保存ボタン 403を操作すると、図 5 (b)のプリント設定の画面に切り換わる。プリント設定画面では、画像ファイル名の入力ボックス 410と、プリント枚数入力ボックス 411が表示される。ボックス 410をタツチすると、図示しないファイル名入力画面に切り換わり、この画面力もファイル名を入力する。また、ボックス 411をタツチすると、図示しないプリント枚数入力画面に切り換わり、この画面力もプリント枚数を入力する。

[0034] その後、 OKボタン 405を操作すると、グラフの画像データは、 USBメモリ 300の D CIMフォルダに、入力されたファイル名で保存されるとともに、プリント枚数は自動プリントファイルとして MISCフォルダに保存される。なお、 USBメモリ 300には予め DC IMフォルダと MISCフォルダが作成される。キャンセルボタン 406を操作すると、図 5 (a)の初期画面に遷移する。

[0035] OKボタン 405の操作により USBメモリ 300にデータが保存されると、図 5 (a)の表示画面に遷移する。結果挿入ボタン 401を操作すると、図 5 (c)の表示画面に遷移する。図 5 (c)の表示画面では、「最大点試験力」、「最大点変位」、「破断点試験力」、「破断伸び」の欄 404が表示され、各項目の先頭にチヱックボックス 404Bが表示される。このボックス 404Bを押圧操作すると、ボックス内の色が白色から黒色に変わり、選択されたことを示す。これら表示欄 404の右側には、 OKボタン 405とキャンセルボタン 406が表示される。図 5 (c)の表示例では、「最大点試験力」と「破断点試験力」が選択されている。 OKボタン 405を操作すると図 6 (a)の画面に遷移する。

[0036] 図 6 (a)に示すように、ユーザが選択した結果である「最大点試験力」と「破断点試験力」に関する試験結果がグラフ内の表示領域 407に表示される。なお、最大点試験力および破断線試験力は、制御装置 200の RAM203に保存した計測データに基づいて抽出される。

[0037] 図 6 (a)の画面上でコメント挿入ボタン 402を操作すると、図 6 (b)の表示画面に遷移する。図 6 (b)の表示画面には、任意のコメントを挿入する欄 408が表示される。このコメント挿入欄 408には、さらに文字入力ボタン 408aが表示される。図 5 (c)の表示画面と同様に、 OKボタン 405とキャンセルボタン 406も表示される。

[0038] 図 6 (b)の画面力も文字入力ボタン 408aを使用して任意のコメントを挿入する。ここでは、「引張試験結果 (試験片 No. 3)」を入力するものとする。文字入力後、 OKボタン 405を操作すると、図 6 (c)の表示画面に遷移する。入力した任意のコメントが確認欄 409に表示される。図 6 (c)の画面の画像保存ボタン 403を操作すると、グラフにコメント、強度データを重畳して画像データを作成し、上述したように所定のファイル名が付与されて USBメモリ 300の DCIMフォルダに記録される。

[0039] なお、文字入力ボタン 408aは、たとえばアルファベットや平仮名をキーボード表示したものであり、 CPU201に搭載した仮名漢字変換プログラムにより日本語入力を可能としたものである。

[0040] 図 7は、試験終了後、 USBメモリ 300を図示しないプリンタにセットしてプリントした試験結果の一例を示す。なお、プリンタは DPOF対応のプリンタである。 USBメモリ 3 00がセットされると、プリンタは、 USBメモリ 300内の画像ファイルをサーチし、モニタに画像ファイルの一覧を表示する。ユーザが画像ファイルを選択すると、プリンタは、指定された画像ファイルと対となってヽる MISCフォルダの対応する自動プリントファィルを読み出し、その定義にしたがって画像をモニタに表示する。ユーザが確認指示を入力すると、プリンタは、図 7に示すようなグラフを所定の用紙にプリントする。

[0041] 図 7において、領域 301の「引張試験結果 (試験片 No. 3)」、領域 302の「最大点（ N) : 175. 0」と「破断点（N) : 160. 0」、縦軸の「試験力（N)」と横軸の「変位 (mm)」および縦軸と横軸の目盛の数字、グラフの縦軸線、横軸線、試験結果である折れ線は画像ファイルカゝら読み出した画像データで描画される。

[0042] 以上説明した材料試験機は次のような作用効果を奏することができる。

(1)パソコンなどのデータ処理装置を必要とせずに、試験実行 Zデータ処理用制御装置により、試験結果の画像データ、たとえばグラフを作成することができる。画像データは、デジタルカメラとプリンタを接続して印刷する DPOFファイル規格に則って U SBメモリに保存される。したがって、 USBメモリをプリンタにセットすれば、グラフをプリントできる。

(2)グラフ上の任意のコメントをタツチパネルモニタ 204の文字入力ボタンで入力することができ、グラフを編集するパソコンなどのデータ処理装置が不要である。

(3)グラフとともにプリントする試験データ、たとえば最大試験力や破断最大点などをタツチパネルモニタ 204で選択することができる。この選択も、タツチパネルモニタ 20 4の表示欄に表示された選択項目をチェックするだけで、 RAM202に保存した試験結果データから自動抽出される。したがって、パソコンなどを用いることなく操作性のよい試験機を提供できる。

[0043] 以上では、制御装置 200の USBコネクタ 205に USBメモリ 300をセットして試験結果出力データを記録し、 USBメモリ 300を DPOF対応プリンタにセットして試験結果をプリントする場合について説明した。しかし、制御装置 200にネットワークボードを搭載し、制御装置 200をプリンタとネットワーク接続すれば、 DPOFデータを直接プリンタに送信し、プリンタで図 7に示すような試験結果をプリントすることができる。また、 USBメモリに代えて、メモリカードなど、種々の可搬式記録媒体を使用できる。

[0044] 以上では、グラフの画像を生成する場合について説明した力グラフ以外の図式などを画像として生成する場合にも本発明を適用できる。また、 DPOF形式で画像データを保存するものとしたが、試験機側で生成した画像を、デジタルカメラとプリンタを接続して印刷する DPOFファイル規格以外の規格を使用してもよい。

[0045] 以上では、引張試験機について説明したが、圧縮試験機、疲労試験機、破壊衝撃試験機などに本発明を適用してもよい。また、負荷機構として油圧ァクチユエータゃ油圧ラムを用いる材料試験機にも本発明を適用することができる。さらに、試験機本体の型式や種類は実施の形態に制限されない。すなわち、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。

Claims

請求の範囲

[1] 供試体に負荷を与える負荷機構と、

前記供試体に負荷を与えた際の変位と荷重を少なくとも計測する計測装置と、前記負荷機構と前記計測装置を制御するとともに、前記計測装置で計測した計測結果に基づいて、試験結果である画像データを作成し、さらに、画像データをプリントする際の印刷用データを、デジタルカメラとプリンタとを接続してプリントする規格に則つて作成する制御装置とを備える試験機。

[2] 請求項 1の試験機において、

前記制御装置は前記負荷機構である試験機本体と一体に設けられ、

前記制御装置は、

前記計測装置からの信号を読み取って少なくとも変位データと荷重データを取得するデータ取得手段と、

前記データ取得手段で取得したデータに基づ、て、供試体の強度評価用の画像データを生成する画像生成手段と、

前記画像生成手段で生成された画像を前記印刷用データとともに記録媒体に記録する記録制御手段とを備える。

[3] 請求項 1または 2の試験機において、

前記画像データに重ねて表示する文字データを入力する入力装置をさらに有する

[4] 請求項 3の試験機において、

前記計測結果に基づいて、供試体の強度を評価する複数の強度データを算出する算出手段と、

前記複数の強度データのなかから、前記画像データに重ねて表示する強度データを選択する選択装置をさらに備える。

[5] 請求項 3または 4の試験機において、

前記画像データは画像データファイルとして記録し、前記印刷用データは別フアイルとして記録するものとし、前記画像データと前記印刷用データは互いに対応付けられている。

[6] 請求項 5記載の試験機において、

前記印刷用データは DPOF (Digital Print Order Format)ファイルで記録するようにし、前記画像データは DCIMフォルダに画像データファイルとして保存し、前記印刷用データは MISCフォルダに制御用ファイルとして保存する。

[7] 請求項 5または 6の試験機において、

前記画像データファイルと前記制御用ファイルを 1つのルートディレクトリに記録する可搬式記録媒体を装着する装着部を備える。

[8] 請求項 1乃至 7のいずれか 1項に記載の試験機において、

前記計測装置の計測結果を表示するタツチパネルモニタをさらに備え、前記タツチパネルモニタには、画像データの作成指示を対話形式で行うダイアローグボックスと各種ボタンが表示される。

[9] 供試体に負荷を与え、

前記供試体に負荷を与えた際の変位と荷重を少なくとも計測し、

前記計測装置力の信号を読み取って少なくとも変位データと荷重データを取得し前記取得したデータに基づ、て、供試体の強度評価用の画像データを生成し、前記生成された画像データをプリントする際の印刷用データを作成し、前記画像データと印刷用データを記録媒体に記録する供試体の試験方法。

[10] 請求項 9の試験方法において、

前記画像データに重畳する文字を入力し、

前記画像データと前記印刷用データを対応付けて記憶する。