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生産設備に関する記事

引張試験機のおすすめメーカ4選 選定や活用のポイントも解説

引張試験機は、金属材料やゴム、フィルムなどのさまざまな材料の機械的特性を測定するための測定機です。ヤング率や破断伸びなどの機械特性は、最終製品の機能向上や安全性担保のためにも重要な要素です。また、引張試験機を導入することで、自社製品の品質向上も期待できます。

今回は、引張試験機の選び方や、導入によるメリットやデメリット、引張試験機の導入によって生産性を上げる場合の注意点について解説します。また、引張試験機を取り扱っているおすすめメーカについても紹介します。

もし、引張試験機導入のコンサルティングを受けて、

  • 省力化、省人化してコストダウンしたい
  • 生産性アップして売上を上げたい
  • 人的ミスを減らして品質価値を高めたい
  • どのメーカーの自動化設備を使えば効率的かわからない

という場合は、お気軽に日本サポートシステムまでお問い合わせください。
関東最大級のロボットSIerとして、最適化のご提案をさせていただきます。

1.引張試験機の選び方

「引張試験機(ひっぱりしけんき)」とは、万能試験機とも呼ばれる試験機で、自動車部品メーカやフィルム・テープメーカ、アパレルメーカなどのさまざまな業界で使用されている試験機です。測定対象物の以下のような機械的試験ができます。

  • 静的荷重
  • 引張り
  • 圧縮
  • 曲げ
  • 剪(せん)断
  • 引裂き
  • 剥離

これらのテストを行うことで、材料の弾性率やヤング率、引張り強さ、破断伸び、ポアソン比といったものが算出可能です。また、フィルムや布のようなシート状のもの、ゴムやチューブのような柔らかいもの、鋼のような固いものまで、さまざまな材質の機械的特性の測定もできます。

ここでは、引張試験機を選ぶ際のポイントについて紹介します。

(1)測定対象物に対応したものを選ぶ

測定対象物の材質や形状が異なれば、引張試験機に固定するために必要な治具も材料に応じて変えなければいけません。また、測定時の試験機のストローク長や速度設定などが、測定対象物の機械特性の測定に適した範囲で設定できることも重要です。

(2)目的の測定機能があるものを選ぶ

引張試験機は大が小を兼ねるというわけではなく、機器によって測定できる項目や最大測定範レンジが異なります。自社で測定したい項目や品質保証範囲を問題なく測定できるか、事前にメーカに確認しましょう。

(3)導入前後のサポートサービスが充実しているメーカの試験機を選ぶ

引張試験機は、卓上の小型サイズのものから2mを超える大型のものもあります。大型の引張試験機ならば測定室の天井の高さの確保も必要です。引張試験機の導入前に目的の測定ができるかメーカでテストを行うのと同時に、機器のサイズについても把握しておきましょう。

また、引張試験は温度の影響も受けるため、導入時に事前テストと同様の測定ができているかメーカも交えての確認が必須です。導入後は定期的なメンテナンスが必須ですので、機器導入後のアフターサービスがしっかりしているメーカ品を選びましょう。

2.引張検査機のおすすめメーカと取扱い製品

次に、引張試験機のおすすめメーカと、それぞれの取扱い製品の特徴をご紹介します。

(1)株式会社島津製作所

【特徴】
・分析計測機器のみならずさまざまな産業に対応した部品も取り扱う大手メーカ
・引張試験機などの計測機器導入実績も豊富なため顧客のニーズに幅広く対応可能
・日本だけでなく世界で導入実績がありメンテナンスサービスまで充実

【取り扱い引張試験機】
島津製作所では、静的試験用の機器ラインナップが豊富で、オーソドックスな引張試験機から、ばね試験機や圧縮試験機なども取り扱っており、自動試験システムの提供も行っています。ここでは、引張試験機を2シリーズ紹介します。

①AGX-Vシリーズ

画像引用:株式会社島津製作所・AGX-Vシリーズ

高剛性フレームで飛散防止カバーもついているため、安全性に配慮した自動測定ができます。また、マルチプロセッサーやマルチエンジンによって高速サンプリングと高精度の自動制御が可能。ノイズや外乱に対応したオートチューニング機能で、ひずみ速度制御にも対応しています。

②EZ-Testシリーズ

画像引用:株式会社島津製作所・EZ-Testシリーズ

小型の卓上型引張試験機でコンパクトながらも豊富な機能があり、効率良く機械的特性を測定できます。従来機に比べてテーブルが低く、オープンテーブルなので治具交換も容易で作業性が高くなっています。

【所在地】
〒604-8511
京都市中京区西ノ京桑原町1番地
TEL.075-823-1111
https://www.shimadzu.co.jp/

(2)株式会社エー・アンド・デイ

【特徴】
・1977年設立の電子計測機器など計測器の開発・製造・販売メーカ
・幅広い計測機器を取り扱っており「はかる」専門メーカとして悩みを解決
・国内外に多数拠点を持ち、幅広い地域の測定相談に対応

【取り扱い引張試験機】
「はかる」ことに特化したメーカであり、さまざまな材料や測定内容に対応した引張・圧縮試験機を取り扱っています。

①テンシロン万能材料試験機 RTHシリーズ / RTIシリーズ

画像引用:株式会社エー・アンド・デイ・テンシロン万能材料試験機 RTHシリーズ / RTIシリーズ

 

最大荷重容量が「2.5kN〜10kN」で、高速サンプリング0.2msecを実現しており、スマートフォンへのデータ転送もできます。測定の速度範囲を拡大し「0.0001〜1500mm/min」という広範囲での測定が可能なだけでなく、リターン速度も高速化しているので測定効率も向上しています。

②卓上型引張圧縮試験機 MCTシリーズ

画像引用:株式会社エー・アンド・デイ・卓上型引張圧縮試験機 MCTシリーズ

卓上などの省スペースで使用可能な設計の引張試験機でサイズは「250(W) × 405(D) × 711(H) mm」。電源オンですぐに測定でき、前面のタッチパネルで簡単に測定条件の設定や測定結果の確認が可能です。

【所在地】
〒170-0013
東京都豊島区東池袋三丁目23番14号
TEL.03-5391-6128
https://www.aandd.co.jp/

(3)ミネベアミツミ株式会社

【特徴】
・1951年にミニチュアベアリングの専業メーカとして設立
・超精密機械加工技術を核として部品加工や解析・測定など幅広いサービスを展開
・製品の開発設計はもちろん成型や塗装、組み立てまで一貫して実施

【取り扱い引張試験機】
卓上タイプの引張試験機を主に扱っており、引張試験、圧縮試験、曲げ試験、剥離試験などに対応可能です。

①引張圧縮試験機テクノグラフ TGI シリーズ

画像引用:ミネベアミツミ株式会社・引張圧縮試験機テクノグラフ TGI シリーズ

駆動用のサーボモーターの分解能の高精度化により位置制御が向上し、安定した測定が可能です。「TGI」「TGE」「TGJ」の3種類があり、最大試験力は同じ「200N~250kN」ですがロードセル容量などに違いがあります。

②荷重測定器LTS-Bシリーズ

画像引用:ミネベアミツミ株式会社・荷重測定器LTS-Bシリーズ

卓上タイプの荷重測定器で、最大試験力に応じて4つのモデルがあります。自動反転機能、ピーク検知機能、試験力表示レンジ切換などさまざまな機能や安全面に配慮した設計になっています。

【所在地】
〒389-0293
長野県北佐久郡御代田町大字御代田4106-73
TEL.0267-32-2200
FAX.0267-31-1350
https://www.minebeamitsumi.com/index.html

(4)株式会社大橋製作所

【特徴】
・1916年設立で1959年から板金加工業を開始
・精密板金加工の技術を活かし材料試験機の設計・開発、製造にも対応
・受託加工だけでなく、製品の設計・開発から完成品組立までの一貫製品が可能

【取り扱い引張試験機】
製造現場での利用を前提に設計されており、簡単に短時間で試験が可能な引張試験機を取り扱っています。

①ABK1200 引張試験機

30秒ほどの短時間で試験可能な油圧タイプの引張試験機。コンパクトな設計のため生産現場に設置して試験可能です。引張試験だけでなく治具を交換しての押込みはく離試験もできます。

【所在地】
〒143-0013
東京都大田区大森南3-1-10
TEL.03-3744-5351
FAX.03-3744-5749
https://ohashi-engineering.co.jp/metal/index.html

3.引張試験機の導入メリット・デメリット

引張試験機を導入するうえでは、導入したときにどんなメリットが得られるのか、どんなところに注意しなければならないのか、事前に把握することが大切です。メリット・デメリットを以下にまとめましたのでご参考ください。

(1)引張試験機導入のメリット

①引張試験を自動化できる

引張試験機は、簡易手動式はもちろん自動測定式もあります。自動測定式であれば、人による測定差が出ることなく測定できるだけでなく測定データの収集も可能です。測定担当者の負荷をかなり減らすことができるでしょう。

②さまざまな材料の測定ができる

引張試験機は、サーボモータ制御などの機械式駆動のものが多く、人が加えられる以上の力と速さで強度測定が可能です。そのため、従来は測定できなかったような高硬度の材料の強度試験もできます。

③製品の品質向上が期待できる

引張試験機の導入によって機械的特性の測定領域が拡がれば、品質管理項目の見直しや管理レンジの最適化も可能です。これにより、製品品質の安定化や向上が期待できます。また、これまで対応できなかった顧客の製品納入規格の要望に応えることもでき、受注増につなげることも不可能ではありません。

(2)引張試験機導入のデメリット

①導入・運用コストがかかる

引張試験機は、卓上サイズのものから大型の自動測定機までさまざまな種類があり、機能によっても価格は異なるため、導入だけでも10万円〜数百万円のコストがかかります。また、定期的な校正やメンテナンスも必要なので運用コストにも注意が必要です。

②測定工数が増える可能性がある

引張試験機で精度の高い測定を行うためには、試験片の形状やサイズはもちろん固定具への設置にも注意が必要です。測定は自動化できますが、試験片の準備や設置は人が行うのが基本なので、測定工数が増える可能性があります。試験片の作成を外注する場合には、追加の費用コストも必要になります。

③測定結果の正確さの判断が難しい

引張試験機は、万能な測定器ではありません。全ての材料の機械的特性をいつも同じ値で正確に測定できるわけではなく、圧縮や伸びの変化量が大きいものや脆い材料などの測定が不得意です。この点からも、導入前にメーカで実際に測定することが欠かせません。

4.引張試験機を用いて生産性を上げるポイント

最後に、上記のメリット・デメリットを踏まえて、引張試験機を用いて生産性を上げるポイントをご説明します。

(1)測定目的やタイミングを明確にする

引張試験機を使って品質管理を行う場合は、測定タイミングや測定結果のフィードバックタイミングが非常に重要です。引張試験機によって管理する機械特性に関しても、事前に目的を明確にしたうえで過剰な管理にならないように注意しましょう。

(2)品質の管理レベルの適正化に注意する

引張試験機を導入することで品質管理レベルを上げることはできますが、引張試験機の測定結果は測定条件や測定対象物の特性、試験片の形状等によって正確さが損なわれることもあります。

管理レベルの決定に関しては、測定精度を十分に確認したうえで歩留まりとの相関確認が重要です。

(3)SIerに引張試験機の導入について相談する

引張試験機を自社工程に組み込む場合は、自社ラインの全体最適化も視野に入れる必要があります。

自社ラインの最適化については、FA化や製造ライン設備導入実績の豊富なSIerに相談して、アドバイスを得ることも重要です。

5.引張試験機導入に関するご相談は日本サポートシステム

引張試験機は、最終製品の安全性に大きく関わる材料の機械的強度測定を、素早くかつ正確に行うことができます。自動測定式であれば、工数を大幅に削減できますし品質トラブル発生時などに重要な測定データの遡りなども可能です。

ただし、測定対象物のサイズや特性、測定項目や使用目的によって選ぶべき引張試験機も異なります。場合によっては測定目的や測定対象物に応じて測定機器を複数導入しなければならないときもあります。導入コストはもちろん、定期的なメンテナンスにかかる費用を事前に確認することを忘れないようにしましょう。

また、導入スペースの確保や測定室の環境設定も重要なポイントなので、事前テストはもちろんアフターサービスも充実したメーカの試験機を選ぶ必要があります。

日本サポートシステムでは、これまでの実績をもとに、引張試験機の導入や、FA化による生産性の向上に関して、それぞれの工場にとって最適なアドバイスを行っております。お悩みの方は、お気軽にご連絡ください。

日本サポートシステムは年間200台もの実績がある関東最大級のロボットシステムインテグレーターです。一貫生産体制をとっており、設計から製造までをワンストップで対応。費用・時間にムダなく最適化を行うことができます。

また、お打ち合わせから原則1週間以内に「お見積りとポンチ絵」をご送付。

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TEL.050-1743-0310(代表)
FAX.050-3156-2692(代表)
https://jss1.jp/

【営業品目】

  • 産業用ロボット
  • 生産設備合理化・省力化の設計及び製作
  • 基板電気チェッカーや貼合・折曲など
  • 治具の設計・製作

【実績】
NM社(電子部品の製造販売)、HS製作所(情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売)、TT社(ショッピングセンターなどリテール事業)、SM社(自動制御機器の製造・販売)、OR社(自動車安全システムの製造販売)

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