特開 2023-93058 材料試験機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023093058

(43)【公開日】2023-07-04

(54)【発明の名称】材料試験機

(51)【国際特許分類】

   G01N 3/08 20060101AFI20230627BHJP

   G01B 5/30 20060101ALI20230627BHJP

   G01N 3/06 20060101ALN20230627BHJP

【ＦＩ】

G01N3/08

G01B5/30

G01N3/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021208461

(22)【出願日】2021-12-22

(71)【出願人】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001081

【氏名又は名称】弁理士法人クシブチ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 俊介

【テーマコード（参考）】

2F062

2G061

【Ｆターム（参考）】

2F062AA02

2F062EE04

2F062EE63

2F062FF03

2F062GG37

2G061AA01

2G061AB01

2G061CC16

2G061DA12

2G061DA19

2G061EA01

2G061EA02

2G061EB05

(57)【要約】

【課題】簡単な構成により、一対の掴み具と一対のアームの位置関係を、適切に変更できる材料試験機を提供する。
【解決手段】材料試験機（１）は、一対の掴み具（３８、３９）により両端を把持した試験片（Ｔ）に試験力を負荷する負荷機構（３５）と、試験片（Ｔ）に設けた一対の標線（Ｍ１、Ｍ２）に一対のアーム（８０、９０）を固定して一対の標線（Ｍ１、Ｍ２）間の伸びを測定する伸び測定装置（７０）と、を備える材料試験機（１）において、伸び測定装置（７０）は、負荷機構（３５）の動きと連動して一対のアーム（８０、９０）を押動し、一対のアーム（８０、９０）を一対の掴み具（３８、３９）間に位置決めする位置決め機構（１００）を備え、位置決め機構（１００）は、試験片（Ｔ）の長さに応じて一対のアーム（８０、９０）の押動量（Ｕ１、Ｕ２）を調整するアクチュエータ（１０２）を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対の掴み具により両端を把持した試験片に試験力を負荷する負荷機構と、前記試験片に設けた一対の標線に一対のアームを固定して前記一対の標線間の伸びを測定する伸び測定装置と、を備える材料試験機において、
前記伸び測定装置は、前記負荷機構の動きと連動して前記一対のアームを押動し、前記一対のアームを前記一対の掴み具間に位置決めする位置決め機構を備え、
前記位置決め機構は、前記試験片の長さに応じて前記一対のアームの押動量を調整するアクチュエータを備える、材料試験機。

【請求項2】

前記位置決め機構は、前記負荷機構に連結された連結フレームと、前記連結フレームに支持された前記アクチュエータと、前記アクチュエータに連結された衝撃吸収部材と、を備える、請求項１に記載の材料試験機。

【請求項3】

前記アクチュエータは、前記一対のアーム間の中心位置を前記試験片の一対の標線間の中心位置に一致させるように、前記一対のアームの押動量を調整する、請求項１又は２に記載の材料試験機。

【請求項4】

前記試験片を収納する試験片収納装置と、前記試験片収納装置から前記試験片を取り出して、前記試験片を前記負荷機構に受け渡す搬送装置と、前記試験片の長さ情報を取得して、前記長さ情報に基づいて前記アクチュエータを駆動する制御装置と、を備える、請求項１乃至３の何れか一項に記載の材料試験機。

【請求項5】

前記位置決め機構は、前記一対のアームを前記一対の掴み具間に位置決めする場合、前記一対の掴み具のうちの上掴み具を下掴み具に向けて移動させる、請求項１乃至４の何れか一項に記載の材料試験機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、材料試験機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、試験片に設けた一対の標線に一対のアームを固定して一対の標線間の伸びを測定する伸び測定装置を備える材料試験機が提案されている（特許文献１）。
この伸び測定装置は、引張試験を行う際に、一対のアームを一対のパルスモータで駆動して、一対のアームを一対の掴み具間の任意の位置に位置決めしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－３３３３８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記従来の伸び測定装置は、一対のアームを一対のパルスモータで駆動するため、駆動系の構成が複雑化するという課題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成により、一対の掴み具と一対のアームの位置関係を、適切に変更できる材料試験機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第１の態様は、一対の掴み具により両端を把持した試験片に試験力を負荷する負荷機構と、前記試験片に設けた一対の標線に一対のアームを固定して前記一対の標線間の伸びを測定する伸び測定装置と、を備えた材料試験機において、前記伸び測定装置は、前記負荷機構の動きと連動して前記一対のアームを押動し、前記一対のアームを前記一対の掴み具間に位置決めする位置決め機構を備え、前記位置決め機構は、前記試験片の長さに応じて前記一対のアームの押動量を調整するアクチュエータを備える。

【発明の効果】

【0006】

本発明の第１の態様によれば、位置決め機構は、試験片の長さに応じて一対のアームの押動量を調整するアクチュエータを備えるため、簡単な構成により、一対の掴み具と一対のアームの位置関係を変更できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に係る材料試験機の図である。

【図2】伸び測定装置と試験装置の要部を示す側面図である。

【図3】伸び測定装置と試験装置の要部を示す斜視図である。

【図4】試験片を試験する場合の説明図である。

【図5】図２、図４で説明した試験片よりも長さが短い試験片を試験する場合の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

【0009】

［１．実施形態］
図１は、実施形態に係る材料試験機１の図である。
本実施形態の「材料試験機」の一例としての材料試験機１は、試験片Ｔに対して試験力としての試験荷重を付与することにより、試験片Ｔの引張力及び伸びを測定する。

【0010】

材料試験機１は、試験片供給装置１０と、試験装置３０と、試験片回収装置５０と、伸び測定装置７０と、制御装置２００と、を備える。

【0011】

試験片供給装置１０は、パレット１１に試験片Ｔを収容した状態で収納する試験片収納装置１２と、試験片Ｔの測寸を行う測寸装置１４と、試験片収納装置１２からパレット１１が搬送される搬送台１３と、搬送台１３に供給されたパレット１１から試験片Ｔを試験装置３０に搬送する搬送装置２０と、を備える。

【0012】

試験片収納装置１２は、試験片Ｔが収められた複数のパレット１１を、例えば、上下に重ねて収納する。

【0013】

試験装置３０は、試験片供給装置１０から供給された試験片Ｔに試験荷重を付与して試験片Ｔを試験する。
ここで、本実施形態では、図１に示す試験装置３０を基準にして、前後方向ＦＤ（図２，図３参照）、幅方向ＳＤ、および上下方向ＴＤを使用する。なお、幅方向ＳＤは、左右方向ともいう。

【0014】

試験装置３０は、台座３１を有する。台座３１の上部にはテーブル３２が設けられている。テーブル３２には、鉛直方向上方に延びる支柱３３が立設されている。支柱３３は、試験装置３０の幅方向ＳＤに一対設けられている。支柱３３の上部には、一対の支柱３３の間に延びるクロスヨーク３４が架け渡されている。支柱３３の内部には、図示しないねじ棒が設けられている。ねじ棒はボールネジで構成されている。ねじ棒には、クロスヘッド３５の両端が図示しないナットを介して連結されている。クロスヘッド３５は、ねじ棒の回転によりテーブル３２に対して昇降する。なお、ねじ棒は、図示しないモータにより回転駆動される。

【0015】

クロスヘッド３５には、ロードセル３６が設置されている。ロードセル３６には、継手３７が取り付けられる。継手３７は、下方に延びている。継手３７の下端には、上掴み具３８が接続されている。上掴み具３８には、不図示のシリンダ装置が配置されている。不図示のシリンダ装置が作動することにより、上掴み具３８は幅方向ＳＤに開閉される。上掴み具３８には、起立された状態の試験片Ｔの上側の端部が掴まれる。試験片Ｔは、上掴み具３８の掴み中心Ｌ上に配置される。

【0016】

上掴み具３８の下方には、下掴み具３９が配置される。下掴み具３９は、接手４０を介してテーブル３２の上面に固定される。下掴み具３９は、上掴み具３８に対して上下対称に構成されること以外は、上掴み具３８と同様に構成される。下掴み具３９には、起立された状態の試験片Ｔの下側の端部が掴まれる。試験片Ｔは、下掴み具３９の掴み中心Ｌ上に配置される。

【0017】

上掴み具３８及び下掴み具３９によって試験片Ｔが掴まれた状態で、上掴み具３８がクロスヘッド３５と共に昇降する。これにより、上掴み具３８と下掴み具３９との間に掴まれた試験片Ｔには、試験力が付与される。この際に、ロードセル３６は、継手３７を介して、上掴み具３８が付与する試験力を計測する。ロードセル３６の計測信号は制御装置２００に入力される。

【0018】

上掴み具３８及び下掴み具３９の右側には、試験片回収装置５０が配置されている。試験片回収装置５０は、試験装置３０から試験片Ｔを回収する。
試験片回収装置５０は、上掴み具３８に対応して設けられた上部回収装置５１と、下掴み具３９に対応して設けられた下部回収装置６１とを備える。上部回収装置５１は、クロスヘッド３５に固定されており、クロスヘッド３５と共に昇降可能である。下部回収装置６１は、テーブル３２の上面に固定されている。

【0019】

図２は、伸び測定装置７０と試験装置３０の要部を示す側面図である。
材料試験機１は、試験装置３０により試験力が付与される際に、試験片Ｔの伸びを計測する伸び測定装置７０を備える。本実施形態の伸び測定装置７０は、試験片Ｔにアーム８０、９０が接触して伸びを計測する接触式伸び計である。
伸び測定装置７０は、クロスヘッド３５の後方（図１の紙面裏側）に配置される。伸び測定装置７０は、例えば、試験装置３０のテーブル３２の上面に固定される。伸び測定装置７０は、上下方向ＴＤに延びる外装フレーム７１を備える。外装フレーム７１の前方には、ガイドロッド７２が支持される。ガイドロッド７２は、試験装置３０の支柱３３（図１参照）に沿って延びる。ガイドロッド７２には、上アーム８０と下アーム９０とが摺動可能に支持される。上アーム８０と下アーム９０とは、試験装置３０の上掴み具３８と下掴み具３９との間に配置される。

【0020】

外装フレーム７１の上端部内部には、アーム８０、９０のそれぞれに対応して、一対のプーリー７３Ａ、７３Ｂが回転可能に支持される。各プーリー７３Ａ、７３Ｂには、連結部材の一例としてのベルト７５Ａ、７５Ｂが上方から巻き掛けられている。ベルト７５Ａ、７５Ｂの一端は、アーム８０、９０に連結される。ベルト７５Ａ、７５Ｂの他端には、バランスウエイト７６Ａ、７６Ｂが吊り下げられる。バランスウエイト７６Ａ、７６Ｂは、対応するアーム８０、９０の重さに対応する重さに設定される。バランスウエイト７６Ａ、７６Ｂは、ベルト７５Ａ、７５Ｂを介しアーム８０、９０の重さを打ち消す力をアーム８０、９０に作用させる。これにより、アーム８０、９０は、上下方向ＴＤの外力が作用すると、その外力に応じてガイドロッド７２に沿って上下方向ＴＤに移動し易くなる。

【0021】

各プーリー７３Ａ、７３Ｂには、ロータリーエンコーダー７４Ａ、７４Ｂが接続される。ロータリーエンコーダー７４Ａ、７４Ｂは、プーリー７３Ａ、７３Ｂの回転量を検出する。ここで、アーム８０、９０が上下方向ＴＤに移動する場合には、ベルト７５Ａ、７５Ｂを介してプーリー７３Ａ、７３Ｂが回転する。よって、プーリー７３Ａ、７３Ｂの回転量がロータリーエンコーダー７４Ａ、７４Ｂにより計測され制御装置２００に入力されることにより、制御装置２００では、プーリー７３Ａ、７３Ｂの回転量に基づいて、アーム８０、９０の移動量が計測可能になっている。

【0022】

図３は、伸び測定装置７０と試験装置３０の要部を示す斜視図である。
上アーム８０は、ガイドロッド７２に摺動自在に支持される摺動部８１を有する。摺動部８１は、例えば、リニアブッシュを介してガイドロッド７２に支持される。摺動部８１には、前方に延びる一対の挟持部材８２が支持される。挟持部材８２は、基端側が、上下に延びるヒンジ軸（不図示）を中心に回動可能に支持され、先端側が開閉可能に構成される。一対の挟持部材８２の下部には、引張ばね（弾性部材）８３が跨った状態で取り付けられる。引張ばね８３により、挟持部材８２が閉じ方向に付勢される。一対の挟持部材８２の上部には、被押圧ローラー８４が設けられる。被押圧ローラー８４間には、シリンダ機構８５が配置される。

【0023】

シリンダ機構８５は、エアシリンダで構成される。シリンダ機構８５は、円錐状のロッド先端部８５Ａを有する。ロッド先端部８５Ａが被押圧ローラー８４間に進入することにより、引張ばね８３の弾性力に抗して挟持部材８２を押し広げて開放させる。また、ロッド先端部８５Ａを被押圧ローラー８４間から後退させることにより、引張ばね８３の弾性力により挟持部材８２を閉じさせる。シリンダ機構８５により、挟持部材８２が閉じられることで、上アーム８０が試験片Ｔを挟持して試験片Ｔに固定される。
本実施形態では、上アーム８０には、板状の押圧受部８６（図２参照）が形成される。

【0024】

下アーム９０は、上アーム８０と略上下対称に構成される。詳細には、下アーム９０は、上アーム８０の部材８１～８５に対応する部材９１～９５を有する。
また、下アーム９０には、下方に凹んだ着脱孔を有する着脱部９２Ａが形成されている。着脱部９２Ａには、上下方向ＴＤに延びるカラー９６が着脱可能に支持される。カラー９６は、試験片Ｔの標線間距離λ１、λ２（図４，図５参照）に応じる長さを有するように構成された棒である。カラー９６の上面に上アーム８０が当接することにより、上アーム８０と下アーム９０との間が標線間距離λ１、λ２に保持される。

【0025】

本実施形態では、試験片Ｔの長さに対応する、長さの異なる複数のカラー９６が準備されており、カラー９６が選択的に使用される。これにより、上アーム８０および下アーム９０の間隔を所定の標線間距離λ１、λ２に設定することができる。

【0026】

ガイドロッド７２の下部には、ストッパ７７が固定される。ストッパ７７は、クランプ構造を有する。ストッパ７７は、ガイドロッド７２をクランプすることにより、ガイドロッド７２の所定の高さに固定される。所定の高さは、下掴み具３９の高さに応じた高さである。ストッパ７７は、その上面が、下アーム９０に接触して下アーム９０の下方への移動を規制する。ストッパ７７は、下アーム９０の下限位置を設定する。

【0027】

ストッパ７７の上面には、所定の厚みを有する板状のアジャスター７８が着脱可能に支持される。アジャスター７８は、例えば、ガイドロッド７２に嵌合する略Ｃ字板状に形成される。アジャスター７８がガイドロッド７２に嵌合してストッパ７７の上面に支持される。これにより、ストッパ７７は、アジャスター７８の厚み分だけ、上面が嵩上げされた状態となる。すなわち、アジャスター７８は、ストッパ７７により設定された下アーム９０の下限位置を変更可能に調節する部材である。

【0028】

本実施形態では、試験片Ｔの下側の標線Ｍ２と下掴み具３９との距離Ｄ１、Ｄ２（図４、図５参照）に対応させて、高さが異なる複数のアジャスター７８が準備されており、アジャスター７８が選択的に使用される。なお、ストッパ７７に対してアジャスター７８が選択的に配置されるとは、ストッパ７７に対してアジャスター７８が配置されない場合も含んだ意味で使用する。これにより、ストッパ７７をアンクランプ、クランプして、下掴み具３９に対してストッパ７７の位置を調整する場合に比べて、容易に下アーム９０の下限位置を調整可能になっている。
ストッパ７７と、アジャスター７８とにより、本実施形態の下アーム９０のストッパ機構７９が構成される。

【0029】

図２および図３に示すように、上アーム８０の上方に位置するクロスヘッド（負荷機構）３５には、位置決め機構１００が設けられる。
位置決め機構１００は、クロスヘッド３５に連結された連結フレーム１０１を有する。連結フレーム１０１は、クロスヘッド３５から下方に延びる折り曲げ板状である。連結フレーム１０１には、三角板状のリブ１０１Ａが支持されている。リブ１０１Ａにより、折り曲げ板状の連結フレーム１０１の剛性が確保される。連結フレーム１０１の下端には、アクチュエータ１０２が支持される。

【0030】

アクチュエータ１０２は、本実施形態では、エアシリンダで構成される。アクチュエータ１０２は、シリンダ部１０２Ａと、シリンダ部１０２Ａに対して上下方向ＴＤに伸縮可能に支持されるロッド部１０２Ｂとを備える。

【0031】

ロッド部１０２Ｂには、折り曲げ板状の接続板１０３を介して、押圧機構（衝撃吸収部材）１０４が連結される。
押圧機構１０４は、クロスヘッド３５と共に一体に降下し、上アーム８０の押圧受部８６に接触すると押圧受部８６を下方に押す。押圧機構１０４は、本実施形態では、エアシリンダにより構成される。押圧機構１０４は、接続板１０３に固定されたシリンダ部１０４Ａと、シリンダ部１０４Ａに対して上下方向ＴＤに伸縮可能に支持されたロッド部１０４Ｂと、ロッド部１０４Ｂの下端に支持された押圧子１０４Ｃと、を備える。押圧子１０４Ｃは、下端が上掴み具３８よりも下方に配置される。

【0032】

押圧機構１０４では、アクチュエータ１０２がロッド部１０２Ｂを保持する力よりも小さい力でロッド部１０４Ｂを保持する。押圧機構１０４は緩衝機構として機能する。

【0033】

図１に示すように、材料試験機１には、材料試験機１の各部を制御する制御装置２００が配置される。制御装置２００は、材料試験機１との間で信号を送受信可能に接続される。制御装置２００が受信する信号は、ロードセル３６が出力する計測信号や、ロータリーエンコーダー７４Ａ、７４Ｂが出力する計測信号、制御や試験に要する適宜の信号である。制御装置２００が送信する信号は、試験片供給装置１０の制御信号、掴み具３８、３９の図示しないシリンダ装置の制御信号や、図示しないネジ棒のモータの制御信号、回収装置５１、６１の制御信号、アクチュエータ１０２の図示しないシリンダ装置の制御信号、その他の制御や試験に要する適宜の信号である。

【0034】

制御装置２００はコンピュータを備え、このコンピュータは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ－Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリデバイスと、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などのストレージ装置と、制御装置２００や各種の周辺機器などを接続するためのインターフェース回路と、を備える。そして、プロセッサがメモリデバイス又はストレージ装置に記憶された制御プログラムを実行することで、材料試験機１の各種の機能を実現する。

【0035】

制御装置２００は、各試験片Ｔの長さ情報を記憶する。ここで、パレット１１毎に同一規格の試験片Ｔを収容してパレット１１毎に試験片Ｔの規格を変更する場合には、パレット１１毎に試験片Ｔの長さを記憶してもよい。試験開始前に、作業者が制御装置２００に入力することにより各試験片Ｔの長さを制御装置２００に記憶させることができる。

【0036】

制御装置２００は、例えば、試験片の長さに対応する参照情報に基づいて、これらの降下量と押動量とを取得する。そして、制御装置２００は、搬送装置２０から上掴み具３８に試験片Ｔが受け渡された場合に、クロスヘッド３５を試験片Ｔの長さに応じた降下量、降下させる。また、制御装置２００は、搬送装置２０から上掴み具３８に試験片Ｔが受け渡された場合に、アクチュエータ１０２を試験片Ｔの長さに応じた押動量Ｕ１、Ｕ２（図４、図５参照）となるように制御する。試験片Ｔの長さに代えて、試験片Ｔの降下量と押動量とを記憶してもよい。
なお、伸び測定装置７０では、試験開始前に、ストッパ機構７９においては、アジャスター７８が選択的に配置される。また、下アーム９０には、カラー９６が選択的に装着される。

【0037】

図４は、試験片Ｔを試験する場合の説明図である。図５は、図２、図４で説明した試験片Ｔよりも長さが短い試験片Ｔを試験する場合の説明図である。
図２、図４、図５を参照し、実施形態の作用を説明する。
試験開始の所定の操作が入力されると、試験片供給装置１０では、搬送装置２０が、回動アーム２６（図１参照）に支持された吸着パッド２９により、パレット１１から試験片Ｔを一片ずつ取り出して保持し、図２に示すように、試験片Ｔを試験装置３０の上掴み具３８に供給し、上掴み具３８に掴ませる。

【0038】

次に、クロスヘッド３５を降下させて、試験片Ｔが把持された上掴み具３８を下掴み具３９に向けて移動させる。クロスヘッド３５の降下とともに、位置決め機構１００を構成する連結フレーム１０１、アクチュエータ１０２及び押圧機構１０４が一体となって降下し、やがて押圧機構１０４が上アーム８０に当接する。押圧機構１０４が上アーム８０に当接した後、クロスヘッド３５の降下を継続すると、上アーム８０が降下を開始し、上アーム８０がカラー９６に当接する。更に、クロスヘッド３５の降下を継続すると、上アーム８０がカラー９６を介して下アーム９０を押下げ始め、下アーム９０が上アーム８０と一体となって降下を開始する。そして、クロスヘッド３５は所定の降下量だけ降下して停止し、図４に示すように、下掴み具３９に試験片Ｔが進入して下掴み具３９が試験片Ｔを掴む。下アーム９０はストッパ機構７９に当たって停止する。

【0039】

このとき、伸び測定装置７０では、上アーム８０および下アーム９０の位置が試験片Ｔの標線Ｍ１、Ｍ２の位置に一致し、一対の掴み具３８、３９の中心位置Ｍ０に対して上下に均等な位置で、上アーム８０の挟持部材８２および下アーム９０の挟持部材９２を閉じて試験片Ｔが固定される。これにより、アーム８０、９０は、試験片Ｔの伸びに応じて標線Ｍ１、Ｍ２に追従可能となる。
なお、押圧機構１０４は、緩衝機構として機能するため、下アーム９０がストッパ機構７９に当接してクロスヘッド３５が降下を停止しても、上アーム８０などを過剰に押すことが抑制される。
伸び測定装置７０では、試験装置３０のクロスヘッド３５の移動を利用して、上アーム８０および下アーム９０を標線Ｍ１、Ｍ２に移動させて位置決めすることができる。

【0040】

図５は、図２、図４で説明した試験片Ｔよりも長さが短い試験片Ｔを試験する場合の説明図である。試験片Ｔの長さが短い場合には、一対の掴み具３８、３９間の距離Ｌ２は、図４に示す距離Ｌ１よりも短くなる。また、試験片Ｔの標線間距離λ２は、図４に示す標線間距離λ１よりも短くなり、一対のアーム８０、９０間の距離が短くなる。
本実施形態では、アクチュエータ１０２を備える位置決め機構１００を備えるため、この位置決め機構１００により、試験片Ｔの長さに応じて一対のアーム８０、９０の押動量を調整する。具体的には、押圧機構１０４の押圧子１０４Ｃの位置が上掴み具３９に対して距離Ｕ２となるように調整する。この際には、ストッパ機構７９においては、アジャスター７８が選択的に配置される。また、下アーム９０には、カラー９６が選択的に装着される。

【0041】

これにより、クロスヘッド３５が試験片Ｔの長さに応じて所定の降下量だけ降下すると、伸び測定装置７０では、掴み具３８、３９に対して異なる位置に上アーム８０および下アーム９０を移動させて、長い試験片Ｔとは異なる標線Ｍ１、Ｍ２に一致させることができる。よって、上アーム８０および下アーム９０が短い長さの標線Ｍ１，Ｍ２に固定できる。
よって、本実施形態では、位置決め機構１００は、試験片Ｔの長さに応じて一対のアーム８０、９０の押動量を調整するアクチュエータ１０２を備えるため、伸び測定装置７０では、構成が簡素化されており、簡単な構成により、一対の掴み具３８、３９と一対のアーム８０、９０の位置関係を変更できる。

【0042】

試験片Ｔに試験力が付与される際には、押圧機構１０４では、ロッド部１０４Ｂを縮めて押圧子１０４Ｃを上アーム８０の押圧受部８６から離間させる。これにより、試験力の負荷時に、押圧子１０４Ｃが上アーム８０を拘束しない状態にできる。
そして、クロスヘッド３５が上昇して、上掴み具３８が下掴み具３９に対して離間することにより、試験片Ｔには引張荷重が付与される。これに伴い、試験片Ｔは上掴み具３８に引っ張られて上方に延びる。このとき、下アーム９０は標線Ｍ２の移動に追従して上方に移動し、ストッパ機構７９から離間する。また、上アーム８０は標線Ｍ１の移動に追従して上方に移動し、カラー９６から離間する。押圧機構１０４は、クロスヘッド３５と共に上昇する。材料試験機１では、試験片Ｔの引張荷重が計測されると共に、試験時のアーム８０、９０間の距離の変動により試験片Ｔの伸びが計測される。
また、図２に示すように、ストッパ機構７９、下アーム９０、上アーム８０、および、押圧機構１０４は、上下方向ＴＤに互いに離れ、上アーム８０および下アーム９０が位置決め機構１００により押すことが可能な位置に戻る。なお、押圧機構１０４では、縮められていたロッド部１０４Ｂが伸ばされ、押圧子１０４Ｃが上アーム８０を押すための位置に戻される。

【0043】

［２．変形例］
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示するものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、および応用が可能である。

【0044】

上述した実施形態において、アクチュエータ１０２は、エアシリンダで構成され、ロッド部１０２Ｂが二段階に位置が切り替わる構成を説明したが、任意の位置に調整可能な構成でもよい。例えば、アクチュエータ１０２を、電動シリンダで構成して、任意の押動量に調整可能な構成にしてもよい。

【0045】

上述した実施形態において、押圧機構１０４を設けていたが、アクチュエータ１０２のロッド部１０２Ｂで直接、上アーム８０を押してもよい。

【0046】

上述した例示的な実施形態、及び変形例は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0047】

（第１項）
一態様に係る材料試験機は、一対の掴み具により両端を把持した試験片に試験力を負荷する負荷機構と、前記試験片に設けた一対の標線に一対のアームを固定して前記一対の標線間の伸びを測定する伸び測定装置と、を備える材料試験機において、前記伸び測定装置は、前記負荷機構の動きと連動して前記一対のアームを押動し、前記一対のアームを前記一対の掴み具間に位置決めする位置決め機構を備え、前記位置決め機構は、前記試験片の長さに応じて前記一対のアームの押動量を調整するアクチュエータを備えてもよい。

【0048】

第１項に記載の材料試験機によれば、位置決め機構は、試験片の長さに応じて一対のアームの押動量を調整するアクチュエータを備えるため、簡単な構成により、一対の掴み具と一対のアームの位置関係を変更できる。

【0049】

（第２項）
第１項に記載の材料試験機において、前記位置決め機構は、前記負荷機構に連結された連結フレームと、前記連結フレームに支持された前記アクチュエータと、前記アクチュエータに連結された衝撃吸収部材と、を備えてもよい。

【0050】

第２項に記載の材料試験機によれば、アクチュエータの接触に伴うアームに対する衝撃を緩衝できる。

【0051】

（第３項）
第１項又は第２項に記載の材料試験機において、前記一対のアーム間の中心位置を前記試験片の一対の標線間の中心位置に一致させるように、前記一対のアームの押動量を調整してもよい。

【0052】

第３項に記載の材料試験機によれば、試験片にバランスよくアームを固定できる。

【0053】

（第４項）
第１項乃至第３項の何れか一項に記載の材料試験機において、前記試験片を収納する試験片収納装置と、前記試験片収納装置から前記試験片を取り出して、前記試験片を前記負荷機構に受け渡す搬送装置と、前記試験片の長さ情報を取得して、前記長さ情報に基づいて前記アクチュエータを駆動する制御装置と、を備えてもよい。

【0054】

第４項に記載の材料試験機によれば、アクチュエータの制御を自動化でき、長さが異なる試験片の伸びを容易に計測し易くできる。

【0055】

（第５項）
第１項乃至第４項の何れか一項に記載の材料試験機において、前記位置決め機構は、前記一対のアームを前記一対の掴み具間に位置決めする場合、前記一対の掴み具のうちの上掴み具を下掴み具に向けて移動させてもよい。

【0056】

第５項に記載の材料試験機によれば、重力方向にアームを移動させて位置決めできる。

【0057】

第５項に記載の材料試験機において、前記試験片を収納する試験片収納装置と、前記試験片収納装置に収納された試験片を取り出して前記試験片を前記負荷機構の前記上掴み具に搬送する搬送装置と、を備えてもよい。
この材料試験機によれば、試験開始時の負荷機構の移動を利用して一対のアームを位置決めできる。

【符号の説明】

【0058】

１ 材料試験機
１２ 試験片収納装置
２０ 搬送装置
３５ クロスヘッド（負荷機構）
３８ 上掴み具
３９ 下掴み具
７０ 伸び測定装置
８０ 上アーム
９０ 下アーム
１００ 位置決め機構
１０１ 連結フレーム
１０２ アクチュエータ
１０４ 押圧機構（衝撃吸収部材）
Ｍ０ 標線間の中心位置
Ｍ１、Ｍ２ 標線
Ｔ 試験片
Ｕ１、Ｕ２ 押動量

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】