特許 7070315 線材引張試験装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-10

(45)【発行日】2022-05-18

(54)【発明の名称】線材引張試験装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 3/08 20060101AFI20220511BHJP

【ＦＩ】

G01N3/08

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018195017

(22)【出願日】2018-10-16

(65)【公開番号】P2020063947

(43)【公開日】2020-04-23

【審査請求日】2021-02-01

(73)【特許権者】

【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】特許業務法人クシブチ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐伯 昴

【審査官】前田 敏行

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２７６１２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０７－０２９４４８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５１－１４７０７７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０４９０９０８４（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０８６９５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

線材試験片に引張試験力を加える試験機本体と、当該線材試験片をストックするマガジンラックと、当該マガジンラックから前記線材試験片の両端を保持し、前記試験機本体に線材試験片を搬送する搬送装置と、を備えた線材引張試験装置において、
前記マガジンラックは、
前記線材試験片の両端部を固定する一対の固定具と、
一対の前記固定具の間に配置され、前記線材試験片の両端部の間の部位を位置決めする位置決め部材と、
一対の前記固定具と、前記位置決め部材との間に設けられ、前記搬送装置のオートハンドが進入するスペースと、
を備えることを特徴とする線材引張試験装置。

【請求項2】

前記マガジンラックは、
一対の前記固定具ごとに、当該固定具から延びた前記線材試験片が通るパイプ部材を備え、これらのパイプ部材の間に前記位置決め部材が配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の線材引張試験装置。

【請求項3】

前記位置決め部材が、前記線材試験片を位置決めするガイド溝を有する
ことを特徴とする請求項１もしくは２に記載の線材引張試験装置。

【請求項4】

前記線材試験片が屈曲性の高い線材試験片である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の線材引張試験装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数本の線材の試験片をストックするためのマガジンラックを備える線材引張試験装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、試験片に引張力を加える試験機本体と、試験片をストックするマガジンラックと、マガジンラックから試験片を取り出し、試験機本体に試験片を搬送する搬送手段を備えた線材引張試験装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

この種の線材引張試験装置は、搬送手段が線材試験片をマガジンラックから取り出す際には、棒状の線材試験片の一端をオートハンドで把持することで保持し、そのままパイプから引き抜いた後、他端もオートハンドで把持することで棒状の線材試験片の両端を保持する。そして、両端を保持した状態で棒状の線材試験片を試験機本体に搬送する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－２７６１２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の構成では、線材試験片の屈曲性が高かったり、自然状態で曲がっていたりする場合、線材試験片をマガジンラックから安定して取り出すことができない課題があった。

【0006】

本発明は、上記課題を解消し、線材試験片が直線形状を維持する程度の剛性を有していない場合でも、当該線材試験片をマガジンラックから安定して取り出すことができる線材引張試験装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

線材試験片に引張試験力を加える試験機本体と、当該線材試験片をストックするマガジンラックと、当該マガジンラックから前記線材試験片の両端を保持し、前記試験機本体に線材試験片を搬送する搬送装置と、を備えた線材引張試験装置において、前記マガジンラックは、前記線材試験片の両端部を固定する一対の固定具と、一対の前記固定具の間に配置され、前記線材試験片の両端部の間の部位を位置決めする位置決め部材と、一対の前記固定具と、前記位置決め部材との間に設けられ、前記搬送装置のオートハンドが進入するスペースと、を備えることを特徴とする。

【0008】

上記構成において、前記マガジンラックは、一対の前記固定具ごとに、当該固定具から延びた前記線材試験片が通るパイプ部材を備え、これらのパイプ部材の間に前記位置決め部材が配置されても良い。

【0009】

上記構成において、前記位置決め部材が、前記試験片を位置決めするガイド溝を有しても良い。

【0010】

前記線材試験片が屈曲性の高い線材試験片であっても良い。

【発明の効果】

【0011】

上記構成によれば、線材試験片が直線形状を維持する程度の剛性を有していない場合でも、当該線材試験片に、張力を付与した状態で、なおかつ、その両端部の間の部位が位置決めされた状態でマガジンラックにストックできる。この状態において、線材試験片は、少なくとも位置決めされた両側の部位が一定の位置に配置される。
したがって、オートハンドは、位置決め部材で位置決めされた部位の両端を、線材試験片の両端として保持することで、定位置で端部を保持することができる。

【0012】

上記構成において、前記マガジンラックは、一対の前記固定具ごとに、当該固定具から延びた前記線材試験片が通るパイプ部材を備え、これらのパイプ部材の間に前記位置決め部材が配置される。
このため、線材試験片がパイプ部材を通ることで、当該パイプ部材の位置決め部材側の出口での線材試験片の位置も一定となり、オートハンドにより線材試験片を保持する位置の精度が向上する。

【0013】

上記構成において、前記位置決め部材が、試験片を位置決めするガイド溝を有する。
これにより、固定具の間で、線材試験片の位置決めを行うことができ、マガジンラックに保持された線材試験片の位置精度が向上する。さらに、オードハンドで線材試験片を保持する際に、一方のオートハンドと接触による線材試験片の位置の変化を、他方のオートハンドにより保持される線材試験片の部位に伝えにくい。

【0014】

上記構成において、前記線材試験片が屈曲性の高い線材試験片である。
これにより、自然状態で丸まったり、曲がったりする屈曲性の高い線材試験片をマガジンラックに保持し、線材引張試験機に供給できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】線材引張試験装置の全体構成を示す側面図である。

【図2】同じく平面図である。

【図3】試験片用のマガジンラックの全体構成を示す平面図である。

【図4】試験片を保持するマガジンラックを示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して本発明による線材引張試験装置の一実施形態について説明する。
図１は線材引張試験装置の全体構成を示す側面図であり、図２は同じく平面図である。なお、説明の便宜上、図示のようにＦＲを前方向、ＲＨを右方向、ＵＰを上方向とし、以下ではこれにしたがって各部の構成を説明する。

【0017】

図１，２に示すように線材引張試験装置１は、線材の試験片７をストックするマガジンラック６と、マガジンラック６を所定の試験片供給位置Ｐに移動するラック移動装置５とを備える。さらに、線材引張試験装置１は、試験片供給位置Ｐに移動されたマガジンラック６から試験片７をオートハンド４により取り出し搬送する搬送装置３と、搬送装置３により搬送された試験片７の引張試験を行う試験機本体２とを備える。
試験対象である試験片７は、線材試験片であり、屈曲性の高い線状のものや、延出方向を左右方向に向けると自重などにより直線状態を維持できないものである。例えば、屈曲性の高いケーブルやワイヤーなどである。

【0018】

マガジンラック６は、図１に示すように、昇降台５７の上に、積層状態で保持される。
ラック移動装置５は、２つの押し出しプレート５１を備え、各押し出しプレート５１の両端はチェイン５２、５３に固定される。チェイン５２、５３は、一対のスプロケット５４、５５に巻回されており、スプロケット５４、５５は、不図示の駆動モーターにより回転駆動される。チェイン５２、５３の駆動により、最上段に位置するマガジンラック６を前方（矢印Ａの方向）に移動させる。マガジンラック６は、試験片７が試験片供給位置Ｐに到達すると停止する。該マガジンラック６は樹脂製であり、最上段のマガジンラック６は下段のマガジンラック６の上を滑るように移動する。
ラック移動装置５は、マガジンラック６を試験片７が保持された間隔ごとに、前方（矢印Ａの方向）に繰り出し、搬送装置３の真下に試験片７を供給する。

【0019】

搬送装置３は移動体４１を備える。
移動体４１は、図２に示すように、水平案内レール４２に保持されて、水平方向（矢印Ｂの方向）に移動が可能である。また図１に示すように、移動体４１は垂直案内レール４３に保持されて、垂直方向（矢印Ｃの方向）に移動が可能である。
移動体４１は、図２に示すように、アーム４４を備え、アーム４４には２つのオートハンド４が配置されている。アーム４４は移動体４１に支持された状態で、図２の水平状態から図１の垂直状態に起立可能に構成される。
オートハンド４は、一対の開閉式つかみ片４５、４５を備える。
試験片７が試験片供給位置Ｐに到達すると、アーム４４が、図２の水平状態とされ、一対のつかみ片４５、４５により試験片７の２カ所をつかんだ後に、図１の垂直状態に起立する。そして、移動体４１が、水平案内レール４２に保持されて水平方向（矢印Ｂの方向）に移動し、試験片７を試験機本体２に搬送する。

【0020】

すべての試験片７がマガジンラック６から取り出されると、空のマガジンラック６はラック移動装置５によりストック位置Ｓに押し出される。このストック位置Ｓには昇降台５８が設けられ、昇降台５８の上には、空になったマガジンラック６が上下方向に積層した状態で蓄えられる。
そして図１の左端の昇降台５７が上昇し、マガジンラック６を所定の位置に上昇させる。これと共に、チェイン５２、５３が、矢印Ａ方向に移動を続け、押し出しプレート５１が一体にスプロケット５４の外周を回転し、所定の位置に上昇したマガジンラック６の前方への押し出しを開始する。

【0021】

次に、マガジンラック６の構成を説明する。
図３は、マガジンラック６の全体構成を示す平面図であり、図４は試験片を保持するマガジンラックを示す斜視図である。
マガジンラック６は、矩形形状のフレーム６０を備える。フレーム６０は、左右方向に延出された２つの連結枠６１と、前後方向に延出された２つの支持枠６２とにより構成されている。２つの連結枠６１の間は、支持枠６２と平行に延びる、第１ガイド６３と、ガイドプレート６４と、第２ガイド６５と、を備える。

【0022】

２つの支持枠６２には、それぞれ等間隔にクリップ８が取り付けられる。クリップ８は試験片７の両端部を把持可能である。第１ガイド６３には、クリップ８の間隔と等しい間隔で、第１ガイドパイプ６３ａが設けられる。第１ガイドパイプ６３ａには試験片７が通される。第２ガイド６５には、クリップ８の間隔と等しい間隔で、第２ガイドパイプ６５ａが設けられる。第２ガイドパイプ６５ａには試験片７が通される。
第２ガイド６５には、上方に開口した開口６５ｂが設けられ、第２ガイド６５の左右方向の幅Ｗ１は、第１ガイド６３の左右方向の幅Ｗ２より大きく構成される。開口６５ｂを設けることで、第２ガイド６５の軽量化が図れる。

【0023】

マガジンラック６は、枠型に構成されており、支持枠６２が固定具であるクリップ８が取り付けられた一対の外枠材を構成する。クリップ８としては、試験片７を挟持して、保持可能な構成であればよい。また、ダブルクリップや、目玉クリップなどのペーパークリップなどに利用される挟持機構を利用してもよい。
ガイドプレート６４は、マガジンラック６の中桟を構成するものであり、板状部材により構成されている。

【0024】

ガイドプレート６４は、第１ガイド６３および第２ガイド６５と同様に、前後方向に延出される板状の部材である。ガイドプレート６４の上面には、左右の幅方向の全域に渡りガイド溝６４ａが複数設けられており、ガイド溝６４ａは前後方向に等間隔で、クリップ８の間隔と等しい間隔で、配置されている。

【0025】

マガジンラック６において、第１ガイド６３とガイドプレート６４の間には、図３に示すように、オートハンド４の開閉式つかみ片４５、４５が進入するための、スペース６６が空けられている。そして、第２ガイド６５とガイドプレート６４の間には、同じくオートハンド４の開閉式つかみ片４５、４５が進入するための、スペース６７が空けられている。
スペース６６およびスペース６７は、オートハンド４が試験片７を保持するためのスペースであり、オートハンド４を挿入するスペースである。

【0026】

マガジンラック６には、左右に配置された一対のクリップ８が複数セット配置されている。左右に配置された一対のクリップ８間には、第１ガイドパイプ６３ａ、ガイド溝６４ａ、および第２ガイドパイプ６５ａが配置される。
クリップ８間において、試験片７にはテンションがかけられ、張った状態で保持される。この状態において、試験片７は、第１ガイドパイプ６３ａおよび第２ガイドパイプ６５ａに挿入され、かつ、ガイド溝６４ａ内に位置している。
試験片７は、これら部材により下方から支持されるため、試験片７の屈曲性が高く、自然状態で自重により曲がっていても、直線性が維持され、試験片７にはテンションがかけられ、張った状態で保持される。

【0027】

第１ガイドパイプ６３ａ、ガイド溝６４ａ、および第２ガイドパイプ６５ａは、それぞれの延出方向が一致しており、左右に配置された一対のクリップ８間を結ぶ一直線上に位置するように配置されている。すなわち、１つの試験片７が通る第１ガイドパイプ６３ａ、ガイド溝６４ａ、および第２ガイドパイプ６５ａの前後位置および上下位置は一致しており、延出方向も一致している。

【0028】

クリップ８の試験片７を保持する部位が第１ガイドパイプ６３ａおよび第２ガイドパイプ６５ａの開口位置に一致するように、支持枠６２が配置される。支持枠６２の上面にクリップ８を配置する場合には、支持枠６２の上面を、第１ガイドパイプ６３ａおよび第２ガイドパイプ６５ａの開口位置の高さに合わせる。第１ガイド６３上面より、第１ガイドパイプ６３ａ内と連通する切り込みを設け、この切り込みより、試験片７を第１ガイドパイプ６３ａ内に導入しても良い。第２ガイド６５においても、同様に第２ガイドパイプ６５ａに至る切り込みを設けることも可能である。

【0029】

次に、本実施の形態に係る線材引張試験装置におけるマガジンラック６よりの試験片７の取り出し動作を説明する。
まず、図３および図４に示すように、試験片７の両端がクリップ８により挟持された状態で保持される。試験片７は、テンションがかかった状態でクリップ８間に保持され、試験片７が直線状に保持される。

【0030】

複数の試験片７は、マガジンラック６に一定間隔を空けて保持されており、連結枠６１に平行な状態で保持される。そして、連結枠６１に隣接する試験片７も連結枠６１に対して一定の間隔を空けて保持される。
これにより、試験片７をオートハンド４により把持するためのスペース６６およびスペース６７が確保される。

【0031】

各オートハンド４のつかみ片４５、４５を開いた状態で、マガジンラック６の上方より、各オートハンド４をスペース６６およびスペース６７に降下させ、つかみ片４５、４５間に試験片７を位置させる。

【0032】

マガジンラック６において、第１ガイドパイプ６３ａ、および第２ガイドパイプ６５ａが所定の位置に設けられるため、マガジンラック６の位置が搬送装置３対して位置決めされることにより、試験片７の位置が搬送装置３に対して決まる。このため、試験片７が、マガジンラック６に対して、高い精度で位置決めされる。

【0033】

オートハンド４のつかみ片４５、４５間に試験片７を位置させた状態より、つかみ片４５、４５を閉じることにより、つかみ片４５、４５間に試験片７が把持される。これにより、２つのオートハンド４により、試験片７の２箇所を保持する。

【0034】

ついで、オートハンド４を上昇させることにより、試験片７が、マガジンラック６より、上方に引き出される。クリップ８で保持された試験片７の端部は、クリップ８より引き外され、それぞれ、第１ガイドパイプ６３ａ、および第２ガイドパイプ６５ａから抜き出される。これにより、試験片７がマガジンラック６より引き出される。
クリップ８の試験片７を挟持する力は、試験片７にテンションをかけた状態で保持可能であり、オートハンド４による試験片７の引出しを阻害しないものとなっている。

【0035】

オートハンド４により引き出された試験片７は、アーム４４を、図２の状態から図１の状態に起立させたのちに、搬送装置３により試験機本体２に搬送される。試験機本体２では、試験片７がチャックされ、引張試験などの試験が行われる。

【0036】

以上説明したように、線材引張試験装置１は、線材の試験片７に引張試験力を加える試験機本体２と、試験片７をストックするマガジンラック６と、マガジンラック６から試験片７の両端を保持し、試験機本体２に試験片７を搬送する搬送手段である搬送装置３と、を備える。そして、マガジンラック６は、同一直線上に配置され、張力が付与された状態の試験片７の両端部を固定する一対の固定具であるクリップ８を備える。さらに、一対のクリップ８の間に配置され、試験片７の両端部の間の部位を位置決めする位置決め部材であるガイドプレート６４と、を備える。
このため、試験片７が直線形状を維持する程度の剛性を有していない場合でも、当該試験片７に、張力を付与した状態で、なおかつ、その両端部の間の部位がガイドプレート６４で位置決めされた状態でマガジンラック６にストックできる。これにより、試験片７の位置精度が向上する。
したがって、オートハンド４により、試験片７の両端を確実に保持できる。

【0037】

上記構成において、マガジンラック６は、一対のクリップ８ごとに、クリップ８から延びた試験片７が通るパイプ部材である第１ガイドパイプ６３ａ、第２ガイドパイプ６５ａを備える。そして、これらの第１ガイドパイプ６３ａ、第２ガイドパイプ６５ａの間にガイドプレート６４が配置されている。
このため、試験片７が第１ガイドパイプ６３ａ、第２ガイドパイプ６５ａを通ることで、第１ガイド６３および第２ガイド６５近傍において、試験片７の前後および上下位置が規制される。そして、第１ガイドパイプ６３ａ、第２ガイドパイプ６５ａのガイドプレート６４側の出口での試験片７が保持される位置の精度を向上し、オートハンド４により試験片７を保持する精度が向上する。

【0038】

上記構成において、ガイドプレート６４が、試験片７を位置決めするガイド溝６４ａを有する。
このため、試験片７の前後方向へのズレや、および下方へのズレがガイドプレート６４により規制される。マガジンラック６における試験片７の位置精度が向上し、オートハンド４により試験片７を保持する精度が向上する。

【0039】

上記構成において、試験片７は屈曲性の高い線材試験片である。
このため、コイル状の鋼線やピヤノ線をマガジンラック６に保持して、引張試験機本体２に供給できる。

【0040】

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。

【符号の説明】

【0041】

１ 試験装置
２ 試験機本体
３ 搬送装置
４ オートハンド
５ ラック移動装置
６ マガジンラック
７ 試験片
８ クリップ
４５ つかみ片
６０ フレーム
６１ 連結枠
６２ 支持枠
６３ 第１ガイド
６３ａ 第１ガイドパイプ
６４ ガイドプレート
６４ａ ガイド溝
６５ 第２ガイド
６５ａ 第２ガイドパイプ
６５ｂ 開口
６６ スペース
６７ スペース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】