JP2000105182A - Method for setting initial test force in press type hardness tester - Google Patents
Method for setting initial test force in press type hardness testerInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、押し込み式硬さ試
験機に関し、特にその初試験力負荷方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an indentation type hardness tester, and more particularly to a method for loading an initial test force.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、ロックウェル硬さ試験機による
硬さ試験は、ダイヤモンドあるいは鋼球製の圧子を試料
に押し込み、初試験力状態での圧子の押し込み深さと試
験力状態での圧子の押し込み深さとの差から当該試料の
ロックウェル硬さを算出している。2. Description of the Related Art In general, in a hardness test using a Rockwell hardness tester, an indenter made of diamond or a steel ball is pressed into a sample, and the indentation depth of the indenter in the initial test force state and the indentation of the indenter in the test force state. The Rockwell hardness of the sample is calculated from the difference from the depth.
【０００３】すなわち、図４のフローチャートに示すよ
うに、硬さ試験機の荷重レバーを中立位置に設定（ステ
ップＣ1）してから試料台を上昇させて試料台上の試料
を圧子に押し付けて同試料に初試験力Ｆ0を加える（ス
テップＣ2）。なお、試料台は、硬さ試験機の機枠に圧
子と同軸上に上下動可能に支持された試料台軸としての
角ねじ軸の上端部に取り付けられており、角ねじ軸を上
下方向に移動することにより上下動できるようになって
いる。角ねじ軸の上下動は、試料台上下動機構としての
試料台モータで角ねじ軸に螺合するとともに機枠に回転
可能に支持された回転ブッシュを正逆回転することによ
り、行なえるようになっている。なお、試料台上下動機
構として、回転ブッシュを手動で回転するようにした手
動式のものも知られている。That is, as shown in the flowchart of FIG. 4, the load lever of the hardness tester is set to the neutral position (step C 1 ), and then the sample stage is raised to press the sample on the sample stage against the indenter. Add the first test force F 0 in the sample (step C 2). The sample stage is attached to the upper end of a square screw shaft as a sample stage shaft supported on the frame of the hardness tester so as to be able to move up and down coaxially with the indenter. It can be moved up and down by moving. The vertical movement of the square screw shaft can be performed by screwing on the square screw shaft with a sample stage motor as a sample stage vertical movement mechanism and rotating the rotating bush rotatably supported by the machine frame forward and reverse. Has become. As a sample stage vertical movement mechanism, a manual type in which a rotary bush is manually rotated is also known.
【０００４】この状態（試料に初試験力Ｆ0を加えた状
態）に保持（ステップＣ3）した後、圧子に押付け力を
徐々に負荷（ステップＣ4）して最終的に試験力Ｆ1で圧
子を試料に押し付け（ステップＣ5）、その後圧子から
試験力Ｆ1を取り除いて（ステップＣ6）初試験力の状態
に戻し（ステップＣ7）、このときの圧子の試料に対す
る押し込み深さｈ1を測定する（ステップＣ8）。After maintaining this state (the state where the initial test force F 0 is applied to the sample) (step C 3 ), the pressing force is gradually applied to the indenter (step C 4 ), and finally the test force F 1 in pressing the indenter into the specimen (step C 5), then remove the test force F 1 from the indenter (step C 6) returned to the state of the preliminary test force (step C 7), the depth pushing against sample of an indenter at this time the h 1 measured (step C 8).
【０００５】そして、ステップＣ3における圧子の試料
に対する押し込み深さｈ1とステップＣ7における同様の
深さｈ0との差│ｈ0−ｈ1│に基づきロックウェル硬さ
ＨＲＣ（Ｃスケールの場合）を算出する。Then, based on the difference | h 0 −h 1 | between the indentation depth h 1 of the indenter with respect to the sample in step C 3 and the similar depth h 0 in step C 7 , the Rockwell hardness HRC (C scale ) Is calculated.
【０００６】ステップＣ8による押し込み深さの測定の
後、試料台モータを駆動して試料台を下降し、試料から
初試験力を取り除く（ステップＣ9）。ここで、試料に
対して上記初試験力を負荷する操作は、試料台上下動機
構を手動操作することにより行なわれている。[0006] After the indentation depth measured by the step C 8, the sample table lowered by driving the sample stage motor, removes the first test force from the sample (step C 9). Here, the operation of applying the initial test force to the sample is performed by manually operating the sample stage vertical movement mechanism.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従来は試料に対する初
試験力（通常約９８.０７Ｎ）の負荷は、図５のフロー
チャートに示すように、試料に加えられる負荷を荷重セ
ンサで読み取りながら手動で試料台上下動機構を操作し
て行なわれる。すなわち、従来の手動操作で初試験力を
試料に負荷する方式では、試料に初荷重をかけるべく試
料台を上昇させる（ステップＤ1）のであるが、このと
き、荷重センサで検出される負荷が所定の初試験力に達
した時点で試料台モータ（あるいは手動回転操作：以下
同様）の運転を停止すると同時にオートブレーキをかけ
て試料台を停止させるとオーバーシュートするおそれが
ある。したがって、通常は、オーバーシュートを見込ん
で、負荷が初試験力の８５〜９０％に達した時点（ステ
ップＤ2）で試料台モータの運転停止の操作とオートブ
レーキをかける操作（ステップＤ3）とを行なって試料
台を停止（ロック）（ステップＤ4）させている。Conventionally, the load of the initial test force (normally about 98.07 N) on the sample is manually adjusted by reading the load applied to the sample with a load sensor as shown in the flowchart of FIG. The operation is performed by operating the table vertical movement mechanism. That is, in the conventional method of applying the initial test force to the sample by manual operation, the sample stage is raised to apply the initial load to the sample (step D 1 ). At this time, the load detected by the load sensor is When the sample stage motor (or manual rotation operation: the same applies hereinafter) is stopped when the predetermined initial test force is reached, the sample stage may be overshot if the automatic brake is applied to stop the sample stage. Therefore, usually, in anticipation of overshoot, the load applied to the operation and automatic braking operation stop of the sample stage motor upon reaching 85% to 90% of the preliminary test force (step D 2) Operation (Step D 3) To stop (lock) the sample stage (step D 4 ).
【０００８】したがって、従来の手動操作方式では、所
定の初試験力を正確に試料にかけることができず、さら
に試料台を上昇させる速度によって初試験力にばらつき
が発生する等の課題がある。本発明は、このような問題
点を解決しようとするものである。Therefore, the conventional manual operation method has a problem that a predetermined initial test force cannot be accurately applied to the sample, and that the initial test force varies depending on the speed at which the sample stage is raised. The present invention is intended to solve such a problem.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、機枠と、同機
枠に基端部を軸支されるとともに先端部に圧子を取り付
けられた荷重レバーと、上記機枠に取り付けられ上記荷
重レバーに試験荷重を付与可能なモータと、上記機枠に
上下動可能に取り付けられ試料を載置可能な試料台を上
端部に設けられた試料台軸と、同試料台軸を上下動させ
るべく上記機枠に取り付けられた試料台上下動機構とを
そなえ、上記圧子による上記試料に対する初試験力と試
験力とでの押し込み深さの差に基づいて当該試料の硬さ
試験を行なうようにした押し込み式硬さ試験機におい
て、上記試料に所定の初試験力を若干下回る荷重がかか
るまで上記試料台上下動機構で上記試料台を上昇させた
後、同試料台上下動機構を停止するとともに上記モータ
を駆動して上記荷重レバーを介して上記圧子を上記試料
に押し付けることにより上記初試験力の設定を行なうよ
うにして課題解決の手段としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a machine frame, a load lever having a base end pivotally supported by the machine frame and an indenter attached to a distal end thereof, and a load lever attached to the machine frame. A motor capable of applying a test load to the machine frame, a sample table shaft provided at the upper end with a sample table mounted on the machine frame such that the sample table can be mounted thereon, and a sample table shaft for moving the sample table axis up and down. An indentation having a sample stage vertical movement mechanism attached to the machine frame, and performing a hardness test of the sample based on a difference in indentation depth between the initial test force and the test force on the sample by the indenter. In the hardness tester, after raising the sample stage by the sample stage vertical movement mechanism until a load slightly less than a predetermined initial test force is applied to the sample, the sample stage vertical movement mechanism is stopped and the motor is stopped. Drive the above load It is a means to solve problems as to set the first test force by pressing the indenter into the sample through the bar.
【００１０】また、上記荷重レバーに荷重センサを設け
同荷重センサで検出された上記圧子による上記試料に対
する押し込み荷重をフィードバックする制御回路によ
り、上記モータの制御を行なうようにして課題解決の手
段としている。In addition, a load sensor is provided on the load lever, and the motor is controlled by a control circuit that feeds back a pushing load on the sample by the indenter detected by the load sensor. .
【００１１】上述の本発明の押し込み式硬さ試験機にお
ける初試験力設定方法では、試料台上下動機構により軸
を正回転して試料台を上昇させ、同試料台上に載置され
た試料に所定の初試験力を若干下回る荷重（力：初試験
力−α）をかけた後、モータを駆動し荷重レバーを引き
下ろして圧子を試料に押し付けることで所定の初試験力
をかけるようにしたため、正確な初試験力の設定が可能
となる。In the above-described method for setting the initial test force in the push-in type hardness tester of the present invention, the sample stage is raised by rotating the shaft forward by the sample stage vertical movement mechanism, and the sample placed on the sample stage is moved. After applying a load (force: initial test force-α) slightly lower than the predetermined initial test force, the motor is driven, the load lever is pulled down, and the indenter is pressed against the sample to apply the predetermined initial test force. It is possible to set an accurate initial test force.
【００１２】また、モータの制御回路は、圧子による試
料に対する押し込み荷重をフィードバックする構成とな
ているため、オーバーシュートさせることなく、高精度
に初試験力を設定できる。Further, since the control circuit of the motor is configured to feed back the indentation load on the sample by the indenter, the initial test force can be set with high accuracy without overshooting.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の一実施
形態としての押し込み式硬さ試験機における初試験力設
定方法について説明すると、図１はその方法の実施に適
した装置の一例を示す模式構成図、図２はその初試験力
の設定手順を示すフローチャート、図３はその制御部の
構成を示すブロック図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for setting an initial test force in an indentation type hardness tester as an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of an apparatus suitable for carrying out the method. FIG. 2 is a schematic configuration diagram, FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for setting the initial test force, and FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control unit.
【００１４】図１において、符号10は硬さ試験機の機枠
を示しており、この機枠10の左上端部に、荷重レバー11
がその基端部を水平配置の十字ばね12により揺動可能に
支持されて配設されている。In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a machine frame of a hardness tester, and a load lever 11 is provided at an upper left end of the machine frame 10.
Is disposed so that its base end is swingably supported by a horizontally arranged cross spring 12.
【００１５】荷重レバー11の下側に、荷重レバー11と平
行に延在する荷重ばねレバー14がその基端部（左端部）
を荷重レバー11の基端部付近に一体的に取り付けられて
配設されている。荷重レバー11は剛性に富み、後述の試
験力が荷重ばねレバー14に作用しても（弾性）変形を起
こすおそれがないような形状・寸法に形成されている。Below the load lever 11, a load spring lever 14 extending parallel to the load lever 11 has a base end (left end).
Are mounted integrally near the base end of the load lever 11. The load lever 11 is rich in rigidity, and is formed in a shape and dimensions such that even if a test force described later acts on the load spring lever 14, there is no possibility of causing (elastic) deformation.
【００１６】一方、荷重ばねレバー14は機能的には板ば
ねと類似し、荷重レバー11よりも弱い剛性となってお
り、後述の試験力が荷重ばねレバー14に作用したとき微
小の（弾性）変形を生じるように設定されている。On the other hand, the load spring lever 14 is functionally similar to a leaf spring, and has a lower rigidity than the load lever 11. When a test force described later acts on the load spring lever 14, the load spring lever 14 has a small (elastic) property. It is set to cause deformation.
【００１７】なお、荷重レバー11と荷重ばねレバー14と
を二又状の一体構造物に形成し、その基端部を十字ばね
12で機枠10に揺動可能に取り付けるようにしてもよい。
荷重レバー11は荷重ばねレバー14よりも長く形成されて
いてその先端部（右端部）下面に圧子15が取り付けられ
ている。The load lever 11 and the load spring lever 14 are formed as a bifurcated integral structure, and the base ends thereof are
At 12, it may be swingably attached to the machine frame 10.
The load lever 11 is formed to be longer than the load spring lever 14, and an indenter 15 is attached to the lower surface of the tip (right end).
【００１８】符号13は機枠10と荷重ばねレバー14の下面
との間に介設されたコイルばねを示しており、このコイ
ルばね13は荷重ばねレバー14に試験力が作用していない
とき荷重レバー11を中立位置（図１に示すような十字ば
ね12の中心と圧子15の先端とが水平線ａ−ａ上に位置す
る状態）に保持する作用を行なう。Reference numeral 13 denotes a coil spring interposed between the machine frame 10 and the lower surface of the load spring lever 14, and the coil spring 13 applies a load when no test force is applied to the load spring lever 14. The lever 11 is held in a neutral position (a state in which the center of the cross spring 12 and the tip of the indenter 15 are positioned on the horizontal line aa as shown in FIG. 1).
【００１９】機枠10には、さらに中立位置における圧子
15と同じ軸ｂ−ｂ上に試料支持装置20が設けられてい
る。この試料支持装置20は試料台軸としての角ねじ軸2
1，角ねじ軸21の上端部に取り付けられた試料台22，角
ねじ軸21をロック可能なオートブレーキ（電磁ブレー
キ）23のほか、試料台上下動機構としての試料台モータ
26，角ねじ軸21に螺合してモータ26の回転で角ねじ軸21
を上下動させる回転ブッシュ25および歯車装置24で構成
されていて、この構成により試料台モータ26を正逆回転
して試料台22を軸線ｂに沿って上下動できるようになっ
ている。なお、この試料支持装置20は従来のものと同じ
構成である。なお、試料台モータ26に代え手動操作で回
転ブッシュ25を回転し試料台22を上下動できる機構によ
り、試料台上下動機構を構成してもよい。The machine casing 10 further includes an indenter in a neutral position.
A sample support device 20 is provided on the same axis bb as 15. The sample support device 20 has a square screw shaft 2 as a sample stage shaft.
1, a sample stage 22 attached to the upper end of the square screw shaft 21, an auto brake (electromagnetic brake) 23 that can lock the square screw shaft 21, and a sample stage motor as a sample stage vertical movement mechanism
26, screwed to the square screw shaft 21 and rotated by the motor 26, the square screw shaft 21
, The sample stage motor 26 can be rotated forward and reverse to move the sample stage 22 up and down along the axis b. Note that the sample support device 20 has the same configuration as the conventional one. Note that, instead of the sample stage motor 26, a mechanism that can rotate the rotating bush 25 by manual operation and move the sample stage 22 up and down may constitute a sample stage vertical movement mechanism.
【００２０】符号30は機枠10に取り付けられたモータを
示しており、このモータ30は試験力を荷重ばねレバー14
にかけることができるようになっている。すなわちモー
タ30の回転軸30ａにボールねじ接手31が取り付けられ、
さらにボールねじ接手31の上端部に押圧体32が水平軸33
で揺動可能に接続されている。押圧体32には荷重ばねレ
バー14の上面に係接する押圧片32ａが設けられていて、
モータ30で押圧体32を下方に移動させることにより荷重
ばねレバー14を図１における時計方向に回転させ荷重レ
バー11，圧子15を介して試料台22上に載置した試料Ｔに
試験力をかけることができる構成となっている。Reference numeral 30 denotes a motor mounted on the machine frame 10, and this motor 30 applies a test force to the load spring lever 14
Can be applied to. That is, the ball screw joint 31 is attached to the rotating shaft 30a of the motor 30,
Further, a pressing body 32 is provided at the upper end of the ball screw joint 31 with a horizontal shaft 33.
Is swingably connected. The pressing body 32 is provided with a pressing piece 32a that is engaged with the upper surface of the load spring lever 14,
By moving the pressing body 32 downward by the motor 30, the load spring lever 14 is rotated clockwise in FIG. 1 to apply a test force to the sample T placed on the sample table 22 via the load lever 11 and the indenter 15. It has a configuration that can be used.
【００２１】機枠10の右上端部に圧子15の押し込み深さ
計測用のセンサ（押し込み深さセンサ）40が取り付けら
れている。すなわち、押し込み深さセンサ40はそのボデ
ー底面を機枠10に固着されて配設されるとともに、計測
子40ａの先端部（上端部）が常時荷重レバー11の下面に
当接するようになっている。符号41は押し込み深さセン
サ40の信号取出し用リード線を示している。A sensor (push depth sensor) 40 for measuring the press depth of the indenter 15 is attached to the upper right end of the machine frame 10. That is, the push-in depth sensor 40 is arranged such that the bottom surface of the body is fixed to the machine frame 10, and the tip (upper end) of the tracing stylus 40 a always contacts the lower surface of the load lever 11. . Reference numeral 41 indicates a lead wire for extracting a signal of the push-in depth sensor 40.
【００２２】また、荷重レバー11に、圧子15により試料
台22上の試料Ｔにかけられる試験力検出用のセンサ（荷
重センサ）50が取り付けられている。すなわち荷重セン
サ50は下向きにボデー側面を荷重レバー11に固着され、
計測子50ａの先端部（下端部）が荷重ばねレバー14の上
面に当接するようになっている。符号51は荷重センサ50
の信号取出し用リード線を示している。A sensor (load sensor) 50 for detecting a test force applied to the sample T on the sample table 22 by the indenter 15 is attached to the load lever 11. That is, the load sensor 50 is fixed to the load lever 11 with the body side surface facing downward,
The distal end (lower end) of the measuring element 50 a is in contact with the upper surface of the load spring lever 14. Reference numeral 51 denotes a load sensor 50
2 shows a signal extraction lead wire.
【００２３】押し込み深さセンサ40および荷重センサ50
の各検出値は、それぞれリード線41，51を介して制御部
60に送られる。Push-in depth sensor 40 and load sensor 50
Are detected by the control unit via lead wires 41 and 51, respectively.
Sent to 60.
【００２４】制御部60は、図２に示すように押し込み深
さセンサ40の信号Ａを入力されＭＰＵ63の入力装置とし
ての第１カウンタ61，荷重センサ50の信号Ｂを入力され
ＭＰＵ63の入力装置としての第２カウンタ62，ＭＰＵ63
の出力装置としてのＤ／Ａ変換器64，１ビットオープン
コレクタ65のほか、ＲＯＭ66，ＲＡＭ67，表示・入力部
68，時計69などをそなえて構成されている。As shown in FIG. 2, the control unit 60 receives the signal A of the push-in depth sensor 40, receives the first counter 61 as an input device of the MPU 63, and receives the signal B of the load sensor 50, and receives the signal B of the MPU 63 as an input device. Second counter 62, MPU 63
D / A converter 64, 1-bit open collector 65, ROM66, RAM67, display / input section
68, clock 69 and so on.
【００２５】Ｄ／Ａ変換器64の出力信号Ｃはモータドラ
イバ70に入力され、また１ビットオープンコレクタ65の
出力信号Ｄはオートブレーキ23の制御に用いられる。
上述の構成において、初試験力Ｆ0の負荷は図３のフロ
ーチャートに示す手順で行なわれる。The output signal C of the D / A converter 64 is input to the motor driver 70, and the output signal D of the 1-bit open collector 65 is used for controlling the automatic brake 23.
In the above configuration, the load of the initial test force F 0 is performed according to the procedure shown in the flowchart of FIG.
【００２６】すなわち荷重レバー11を中立位置に設定し
た後、試料台モータ26を回転して（あるいは手動操作
で：以下同様）試料台22を上昇させる（ステップ
Ａ1）。That is, after setting the load lever 11 to the neutral position, the sample stage motor 26 is rotated (or manually operated: the same applies hereinafter) to raise the sample stage 22 (step A 1 ).
【００２７】試料台22の上昇にしたがって、試料台22上
の試料Ｔは圧子15に押し付けられる。この押付け力は試
料台22の上昇とともに増加し、その値（荷重）は荷重セ
ンサ50で検出される。すなわち上記の押付けにより荷重
レバー11は十字ばね12を中心に反時計方向に回動させら
れるが、荷重ばねレバー14は押圧体32で反時計方向への
回動を阻止されているため、荷重レバー11の反時計方向
回動により荷重ばねレバー14は弾性変形を起こし、その
変形量が荷重センサ50により、試料Ｔへの圧子15の押付
け力として検出される。As the sample stage 22 rises, the sample T on the sample stage 22 is pressed against the indenter 15. This pressing force increases as the sample table 22 rises, and the value (load) is detected by the load sensor 50. That is, the load lever 11 is rotated counterclockwise around the cross spring 12 by the above pressing, but the load spring lever 14 is prevented from rotating counterclockwise by the pressing body 32. The load spring lever 14 is elastically deformed by the counterclockwise rotation of 11, and the amount of the deformation is detected by the load sensor 50 as the pressing force of the indenter 15 against the sample T.
【００２８】そして、荷重が所定の初試験力Ｆ0よりも
若干量βだけ低い値に達する（ステップＡ2）と、試料
台モータ26の運転停止とオートブレーキ23の作動とが行
なわれて、試料台22はロックされる（ステップＡ3）。
ロックは数秒後に解除する。When the load reaches a value slightly lower than the predetermined initial test force F 0 by an amount β (step A 2 ), the operation of the sample stage motor 26 and the operation of the automatic brake 23 are performed. The sample stage 22 is locked (step A 3 ).
The lock is released after a few seconds.
【００２９】次いで、モータ30を正回転させて押圧体32
を引き下ろす。この動作により荷重ばねレバー14と共に
荷重レバー11が十字ばね12を中心として時計方向に回動
し、試料Ｔに対する押付け力が増加する（ステップ
Ａ4）。モータ30の回転は、押付け力（荷重）が初試験
力Ｆ0に達するまで行なわれ、押付け力が初試験力Ｆ0に
達したことが荷重センサ50で検出される（ステップ
Ａ5：ＹＥＳ）と、モータ30は停止する（ステップ
Ａ6）。Next, the motor 30 is rotated forward and the pressing body 32 is rotated.
Pull down. Loading lever 11 with force spring lever 14 by this operation is rotated in the clockwise direction around the cross spring 12, the pressing force to the sample T is increased (Step A 4). Rotation of the motor 30 is performed until the pressing force (load) reaches the preliminary test force F 0, pressing force that has reached the preliminary test force F 0 is detected by the load sensor 50 (Step A 5: YES) Then, the motor 30 stops (step A 6 ).
【００３０】上述のステップＡ1→Ａ6が、（ステップＡ
1の手動操作の場合のほかは）信号Ａ，Ｂに基づく制御
部60の動作により自動的に行なわれることは言うまでも
ない。The above steps A 1 → A 6 are (step A
It goes without saying that the operation is automatically performed by the operation of the control unit 60 based on the signals A and B (other than the case of the manual operation of 1 ).
【００３１】このようにして、この実施形態では試料Ｔ
に初試験力Ｆ0をかける際、試料Ｔにかけられている荷
重を常時検出し、その検出値を所定の初試験力と比較し
ながらモータ30を回転制御して所定の初試験力Ｆ0の設
定を行なう方式、つまり試料Ｔにかけられている荷重を
フィードバックしてモータ30の回転制御が行なわれる構
成であるため、高精度に初試験力Ｆ0を試料に加えるこ
とが可能となる。Thus, in this embodiment, the sample T
When the initial test force F 0 is applied to the sample T, the load applied to the sample T is constantly detected, and the detected value is compared with the predetermined initial test force to control the rotation of the motor 30 so that the predetermined initial test force F 0 method for setting, i.e. for a configuration in which the rotation control of the motor 30 is performed by feeding back the load that is applied to the sample T, the first test force F 0 becomes possible to apply to the sample with high accuracy.
【００３２】試料Ｔに初試験力Ｆ0を加えた後、図４の
ステップＣ3〜Ｃ9を順次実行することで、硬さ試験を行
なうことができる。After applying the initial test force F 0 to the sample T, the hardness test can be performed by sequentially executing steps C 3 to C 9 in FIG.
【００３３】この実施形態では、荷重追加（ステップＣ
4）はモータ30をさらに正回転することにより行なわ
れ、ステップＣ6，Ｃ9はモータ30を逆回転することによ
り行なわれる。In this embodiment, a load is added (step C).
4 ) is performed by further rotating the motor 30 in the forward direction, and steps C 6 and C 9 are performed by rotating the motor 30 in the reverse direction.
【００３４】また押し込み深さの測定（ステップＣ8）
は、ステップＣ5における押し込み深さセンサ40の検出
値がｈ1に相当し、ステップＣ7における押し込み深さセ
ンサ40の検出値がｈ0に相当するから、押し込み深さセ
ンサ40の上記両検出値の差がＭＰＵ63で算出されるとと
もに、その算出値をロックウェル硬さに変換する演算も
ＭＰＵ63で行なわれ、表示部68にロックウェル硬さが表
示される。Measurement of the indentation depth (step C 8 )
The detection value of the indentation depth sensor 40 corresponds to h 1 in step C 5, since the detection value of the indentation depth sensor 40 in step C 7 corresponds to h 0, indentation depth sensor 40 the both detection The difference between the values is calculated by the MPU 63, and an operation of converting the calculated value into Rockwell hardness is also performed by the MPU 63, and the Rockwell hardness is displayed on the display unit 68.
【００３５】なお初試験力を加えるステップＣ2から試
験終了（ステップＣ10）に至る一連の操作が、制御部60
による自動操作で行なわれることは言うまでもない。It should be noted series of operations leading to the completion of the test from step C 2 adding the first test force (step C 10) is, the control unit 60
Needless to say, this is performed by an automatic operation.
【００３６】このように、この実施形態によれば、ロッ
クウェル硬さ試験において、初試験力を高精度で試料に
かけることができ、さらに初試験力の負荷に続く一連の
硬さ試験を完全自動化することが可能となる。As described above, according to this embodiment, in the Rockwell hardness test, the initial test force can be applied to the sample with high accuracy, and a series of hardness tests following the load of the initial test force can be completely performed. It can be automated.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の押し込み
式硬さ試験機における初試験力設定方法によれば次のよ
うな効果が得られる。 (1) 試料台を上昇させ、同試料台上に載置された試料に
所定の初試験力を若干下回る荷重（力）をかけた後、モ
ータを駆動し荷重レバーを揺動して圧子を試料に押し付
けることで所定の初試験力をかけるようにしたため、正
確な初試験力の設定が可能となる。 (2) モータは、圧子による試料に対する押し込み荷重が
フィードバックされる制御回路により制御されるため、
オーバーシュートさせることなく、高精度に初試験力を
設定できる。As described above, according to the method for setting the initial test force in the indentation type hardness tester of the present invention, the following effects can be obtained. (1) Raise the sample table, apply a load (force) slightly lower than the specified initial test force to the sample placed on the sample table, drive the motor and swing the load lever to release the indenter. Since a predetermined initial test force is applied by pressing the sample against the sample, an accurate initial test force can be set. (2) Since the motor is controlled by a control circuit in which the indentation load on the sample by the indenter is fed back,
The initial test force can be set with high accuracy without overshooting.
【図１】本発明の実施に適した装置の一例を示す模式構
成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an apparatus suitable for implementing the present invention.
【図２】同装置の制御部の構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control unit of the apparatus.
【図３】同初試験力の設定手順を示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for setting the initial test force.
【図４】従来のロックウェル硬さ試験の手順を示すフロ
ーチャート。FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of a conventional Rockwell hardness test.
【図５】同初試験力の設定手順を示すフローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for setting the initial test force.
10 機枠 11 荷重レバー 12 十字ばね 13 コイルばね 14 荷重ばねレバー 15 圧子 20 試料支持装置 21 試料台軸としての角ねじ軸 22 試料台 23 オートブレーキ 24 歯車装置 25 回転ブッシュ 26 試料台モータ 30 モータ 30ａ モータの回転軸 31 ボールねじ接手 32 押圧体 32ａ 押圧片 33 水平軸 40 押し込み深さセンサ 40ａ 押し込み深さセンサの計測子 50 荷重センサ 50ａ 荷重センサの計測子 60 制御部 61 入力装置としての第１カウンタ 62 入力装置としての第２カウンタ 63 ＭＰＵ 64 Ｄ／Ａ変換器 65 １ビットオープンコレクタ 66 ＲＯＭ 67 ＲＡＭ 68 表示入力部 69 時計 70 モータドライバ Ｆ0 初試験力 Ｆ1 試験力10 Machine frame 11 Load lever 12 Cross spring 13 Coil spring 14 Load spring lever 15 Indenter 20 Sample support device 21 Square screw shaft as sample stage shaft 22 Sample stage 23 Auto brake 24 Gear unit 25 Rotating bush 26 Sample stage motor 30 Motor 30a Rotary axis of motor 31 Ball screw joint 32 Pressing body 32a Pressing piece 33 Horizontal axis 40 Depth depth sensor 40a Measuring element of indentation depth sensor 50 Load sensor 50a Measuring element of load sensor 60 Controller 61 First counter as input device 62 Second counter as an input device 63 MPU 64 D / A converter 65 1-bit open collector 66 ROM 67 RAM 68 Display input unit 69 Clock 70 Motor driver F 0 Initial test force F 1 Test force
Claims (2)
ともに先端部に圧子を取り付けられた荷重レバーと、上
記機枠に取り付けられ上記荷重レバーに試験荷重を付与
可能なモータと、上記機枠に上下動可能に取り付けられ
試料を載置可能な試料台を上端部に設けられた試料台軸
と、同試料台軸を上下動させるべく上記機枠に取り付け
られた試料台上下動機構とをそなえ、上記圧子による上
記試料に対する初試験力と試験力とでの押し込み深さの
差に基づいて当該試料の硬さ試験を行なうようにした押
し込み式硬さ試験機において、上記試料に所定の初試験
力を若干下回る荷重がかかるまで上記試料台上下動機構
により上記試料台を上記試料台軸と共に上昇させた後、
同試料台上下動機構を停止するとともにブレーキで上記
試料台軸をロックしてから上記モータを駆動して上記荷
重レバーを介して上記圧子を上記試料に押し付けること
により上記初試験力の設定を行なうようにしたことを特
徴とする、押し込み式硬さ試験機における初試験力設定
方法。1. A machine frame, a load lever having a base end pivotally supported by the machine frame and an indenter attached to a distal end thereof, and a motor mounted on the machine frame and capable of applying a test load to the load lever. A sample stage shaft provided at the upper end with a sample stage mounted vertically movably on the machine frame and capable of mounting a sample, and a sample stage mounted on the machine frame to move the sample stage axis up and down A push-in type hardness tester having a vertical movement mechanism and performing a hardness test on the sample based on a difference in the indentation depth between the initial test force and the test force on the sample by the indenter, After raising the sample stage together with the sample stage axis by the sample stage vertical movement mechanism until a load slightly lower than the predetermined initial test force is applied to the sample,
The initial test force is set by stopping the sample stage vertical movement mechanism and locking the sample stage axis with a brake, then driving the motor and pressing the indenter against the sample via the load lever. A method for setting an initial test force in a push-in type hardness tester, characterized in that:
同荷重センサで検出された上記圧子による上記試料に対
する押し込み荷重がフィードバックされる制御回路によ
り、上記モータの制御を行なうようにしたことを特徴と
する、請求項１に記載の押し込み式硬さ試験機における
初試験力設定方法。2. The motor according to claim 2, wherein a load sensor is provided on the load lever, and the motor is controlled by a control circuit for feeding back a pushing load on the sample by the indenter detected by the load sensor. The method for setting an initial test force in the push-in type hardness tester according to claim 1.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1998
- 1998-09-28 JP JP28998998A patent/JP3973004B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN113176158B (en) * | 2021-03-29 | 2023-12-05 | 西安新西北科技有限公司 | Hardness testing device and method based on scribing method |
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