JP2008190900A - Hardness tester - Google Patents
Hardness tester Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008190900A JP2008190900A JP2007022961A JP2007022961A JP2008190900A JP 2008190900 A JP2008190900 A JP 2008190900A JP 2007022961 A JP2007022961 A JP 2007022961A JP 2007022961 A JP2007022961 A JP 2007022961A JP 2008190900 A JP2008190900 A JP 2008190900A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hardness
- determination reference
- reference value
- value input
- display control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
本発明は、硬さ試験機に関する。 The present invention relates to a hardness tester.
従来、所定の形状及び硬度を有する圧子を一定の荷重にて試験体に押し込むことで形成されたくぼみの大きさにより定義される、ビッカース硬度やブリネル硬度等の硬度は、普遍的かつ簡便な材料の硬度指標として広く用いられている。 Conventionally, hardness such as Vickers hardness and Brinell hardness defined by the size of the depression formed by pushing an indenter having a predetermined shape and hardness into the test body with a constant load is a universal and simple material. Is widely used as a hardness index.
そして、近年では、測定者が試験体を試料台に載置し、測定位置を登録し、起動スイッチを押すと、試験体の測定箇所にくぼみを形成し、画像読取装置を用いてくぼみの画像データを取り込み、この画像データからくぼみの深さや大きさを認識して硬度を算出する、という様なターレット制御からくぼみ形成、試料台の移動、硬度読取に至るまでの一連の作業を自動で行う硬さ試験機が開発されており、このような硬さ試験機において、試験した結果が正常値であるか否かを、あらかじめ設定された判定基準値を満たすかどうかで判定する硬さ試験機が知られている。 And in recent years, when the measurer places the test specimen on the sample stage, registers the measurement position, and presses the start switch, a depression is formed at the measurement location of the test specimen, and the image of the depression is read using an image reader. A series of operations from turret control, such as the calculation of hardness by recognizing the depth and size of the dent from this image data, and the formation of the dent, movement of the sample stage, and hardness reading are performed automatically. A hardness tester has been developed, and in such a hardness tester, a hardness tester that determines whether or not a test result is a normal value by satisfying a preset criterion value or not It has been known.
ところで、あらかじめ設定された判定基準値を満たすかどうかを判定するものとして、被検物の形状のずれが設計上の公差の範囲内かどうかをディスプレイ上に表示し判定することができる形状検査装置が知られている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来技術の硬さ試験機の場合、試験した結果に対する合否を、あらかじめ設定された数値と比較することにより判断することはできるが、視覚を通じて、実際に形成されたくぼみに基づき判断することはできず、不合格の場合の原因を直ぐに判断することが難しかった。また、上記特許文献1に記載の発明は、被検査物の形状のずれが設計上の公差の範囲内か否かをディスプレイ上で単に判定するに過ぎず、測定値が判定基準値を満たすかどうかを、視覚的に判断することはできない。
However, in the case of the hardness tester of the above prior art, it can be judged by comparing the result of the test with a preset numerical value, but it is judged based on the actually formed indentation through vision. It was difficult to quickly determine the cause of the failure. Further, the invention described in
本発明の課題は、試験した結果に対する合否判断を、視覚を通じて好適に行うことができ、不合格の場合の原因を判断しやすい硬さ試験機を提供することである。 An object of the present invention is to provide a hardness tester that can make a pass / fail judgment with respect to a test result suitably through vision and easily determine a cause in the case of a failure.
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、
試料表面に圧子を押し付けることにより形成されたくぼみの大きさから硬さを自動測定する硬さ試験機において、
前記試料表面に形成された前記くぼみを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された前記くぼみを表示する表示手段と、
自動測定された前記硬さが正常値であるか否かを判定するための判定基準値を入力する判定基準値入力手段と、
前記判定基準値入力手段により入力された判定基準値に基づいて判定基準となる基準くぼみの形状と大きさを演算する演算手段と、
前記演算手段により演算された前記基準くぼみを前記撮像手段により撮像された前記くぼみに重ね合わせて前記表示手段に表示する表示制御手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention described in
In a hardness tester that automatically measures the hardness from the size of the indent formed by pressing an indenter against the sample surface,
Imaging means for imaging the indentation formed on the sample surface;
Display means for displaying the depression imaged by the imaging means;
A determination reference value input means for inputting a determination reference value for determining whether or not the hardness measured automatically is a normal value;
An arithmetic means for calculating the shape and size of a reference recess serving as a determination reference based on the determination reference value input by the determination reference value input means;
Display control means for superimposing the reference depression calculated by the calculation means on the depression imaged by the imaging means and displaying on the display means;
It is characterized by providing.
請求項2に記載の発明は、
請求項1に記載の硬さ試験機において、
前記表示制御手段は、
自動測定された硬さが、前記判定基準値入力手段により入力された判定基準値を満たさない場合、前記演算手段により演算された前記基準くぼみを、前記撮像手段により撮像された前記くぼみに重ね合わせて前記表示手段に表示することを特徴とする。
The invention described in claim 2
The hardness tester according to
The display control means includes
When the automatically measured hardness does not satisfy the determination reference value input by the determination reference value input means, the reference depression calculated by the calculation means is superimposed on the depression imaged by the imaging means. Display on the display means.
請求項3に記載の発明は、
請求項1又は2に記載の硬さ試験機において、
自動測定された硬さと前記判定基準値入力手段により入力された判定基準値との差の値と、所定のエラー原因情報と、を対応付けて記憶する記憶手段と、
自動測定された硬さが、前記判定基準値入力手段により入力された判定基準値を満たさない場合、自動測定された硬さと前記判定基準値入力手段により入力された判定基準値との差に相当するエラー原因情報を前記記憶手段から抽出する抽出手段と、を備え、
前記表示制御手段は、前記抽出手段により抽出されたエラー原因情報を前記表示手段に表示することを特徴とする。
The invention described in
In the hardness tester according to
Storage means for storing the difference between the automatically measured hardness and the determination reference value input by the determination reference value input means and predetermined error cause information;
If the automatically measured hardness does not satisfy the determination reference value input by the determination reference value input means, it corresponds to the difference between the automatically measured hardness and the determination reference value input by the determination reference value input means Extraction means for extracting error cause information to be stored from the storage means,
The display control means displays the error cause information extracted by the extraction means on the display means.
請求項4に記載の発明は、
請求項1〜3の何れか一項に記載の硬さ試験機において、
前記圧子は、略正四角錘形状をなし、
前記硬さを算出する際に測定された前記くぼみの一の対角線の長さに所定の係数を乗ずることにより算出された対角線の長さを有する正方形を第2の基準くぼみの形状として、当該第2の基準くぼみを前記撮像手段により撮像された前記くぼみに重ね合わせて前記表示手段に表示する第2の表示制御手段を備えることを特徴とする。
The invention according to
In the hardness tester according to any one of
The indenter has a substantially regular quadrangular pyramid shape,
A square having a diagonal length calculated by multiplying the length of one diagonal of the recess measured when calculating the hardness by a predetermined coefficient is used as the shape of the second reference recess. And a second display control unit configured to display the second reference depression on the display unit so as to overlap the depression captured by the imaging unit.
請求項1に記載の発明によれば、撮像手段によって、試料表面に形成されたくぼみを撮像することができ、表示手段によって、撮像手段により撮像されたくぼみを表示することができ、判定基準値入力手段によって、自動測定された硬さが正常値であるか否かを判定する判定基準値を入力することができ、演算手段によって、判定基準値入力手段により入力された判定基準値に基づいて判定基準となる基準くぼみの形状と大きさが演算され、表示制御手段によって、演算手段により演算された基準くぼみを、撮像手段により撮像されたくぼみに重ね合わせて表示手段に表示することができる。
従って、試験した結果に対する合否判断を、視覚を通じて好適に行うことができる。
According to the first aspect of the present invention, the depression formed on the sample surface can be imaged by the imaging means, and the depression taken by the imaging means can be displayed by the display means. A determination reference value for determining whether or not the automatically measured hardness is a normal value can be input by the input means, and based on the determination reference value input by the determination reference value input means by the calculation means The shape and size of the reference recess serving as a determination reference are calculated, and the display control unit can display the reference recess calculated by the calculation unit on the display unit in a manner superimposed on the recess captured by the imaging unit.
Therefore, the pass / fail judgment for the test result can be suitably performed through vision.
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、自動測定された硬さが、判定基準値入力手段により入力された判定基準値を満たさない場合、表示制御手段によって、演算手段により演算された基準くぼみを、撮像手段により撮像されたくぼみに重ね合わせて表示手段に表示することができる。
従って、自動測定された硬さが、判定基準値を満たさない場合に初めて、基準くぼみを、撮像手段により撮像されたくぼみに重ね合わせて表示手段に表示できることとなり、測定結果の判断にかかる時間を好適に低減することができる。
According to the second aspect of the present invention, it is obvious that the same effect as the first aspect of the invention can be obtained, and the determination criterion in which the automatically measured hardness is input by the determination criterion value input means. When the value is not satisfied, the display control means can display the reference depression calculated by the calculation means on the display means by superimposing it on the depression captured by the imaging means.
Therefore, for the first time when the automatically measured hardness does not satisfy the judgment reference value, the reference indentation can be displayed on the display means by superimposing the indentation imaged by the imaging means. It can reduce suitably.
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、記憶手段によって、自動測定された硬さと判定基準値入力手段により入力された判定基準値との差の値と、エラー原因情報と、を対応付けて記憶することができ、自動測定された硬さが、判定基準値入力手段により入力された判定基準値を満たさない場合、抽出手段によって、自動測定された硬さと判定基準値入力手段により入力された判定基準値との差に相当するエラー原因情報を記憶手段から抽出することができ、表示制御手段によって、抽出手段により抽出されたエラー原因情報を表示手段に表示することができる。
従って、試験結果が正常でないと判断された場合に、エラー原因情報を表示して、ユーザに対処を促すことができることとなり、ユーザにとって使い勝手が良い。
According to the third aspect of the present invention, it is of course possible to obtain the same effect as that of the first or second aspect of the invention, and the hardness automatically measured by the storage means and input by the judgment reference value input means. The difference value from the determined determination reference value and the error cause information can be stored in association with each other, and the automatically measured hardness does not satisfy the determination reference value input by the determination reference value input means. In this case, the error means information corresponding to the difference between the hardness measured automatically and the determination reference value input by the determination reference value input means can be extracted from the storage means by the extraction means, and the extraction means can be extracted by the display control means. The error cause information extracted by the above can be displayed on the display means.
Therefore, when it is determined that the test result is not normal, error cause information can be displayed to prompt the user to deal with it, which is convenient for the user.
請求項4に記載の発明によれば、請求項1〜3の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、圧子は、略四角錘形状をなし、第2の表示制御手段によって、硬さを算出する際に測定されたくぼみの一の対角線の長さに所定の係数を乗ずることにより算出された対角線の長さを有する正方形を第2の基準くぼみの形状として、当該第2の基準くぼみを撮像手段により撮像されたくぼみに重ね合わせて表示手段に表示することができる。
従って、自動測定されたくぼみにおいて、直交する夫々の対角線の長さの差に基づき、試料表面が平坦であるか否かを判断することができることとなり、例えば、JIS規格(JIS Z 2244 ビッカース硬さ−試験方法)に定める規定を逸脱しているか否かについても、視覚を通じて好適に判断することができる。
According to the invention described in
Therefore, it is possible to determine whether or not the sample surface is flat based on the difference in length between the diagonal lines orthogonal to each other in the automatically measured indentation. For example, JIS standard (JIS Z 2244 Vickers hardness -Whether or not the provisions stipulated in (Test method) are deviated can be suitably judged through vision.
以下、本発明の実施の形態を図1から図5に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る硬さ試験機100の全体構成を示す斜視図であり、図2は、硬さ試験機100の試験機本体10を示す模式図であり、図3は、硬さ試験機100の主要動作に必要な構成を示すブロック図である。
硬さ試験機100は試験機本体10を有し、試験機本体10は、硬さ測定部1と、試料Sを載置する試料台2と、試料台2を移動する移動部としてのXYステージ3と、試料Sの表面に焦点を合わせるためのAF(Z)ステージ4と、試料台2(XYステージ3、AF(Z)ステージ4)を昇降する昇降機構部5等を備えている。また、硬さ試験機100は試験機本体10の外部に、制御部6と、入力手段としての操作部7と、モニタ8等を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a
The
硬さ測定部1は、試料Sの表面を撮像する撮像手段としてのCCDカメラ11と、試料Sの表面を照明する照明装置12と、圧子13aを備える圧子軸13と対物レンズ14を備え、回転することにより圧子軸13と対物レンズ14との切り替えが可能なターレット15等により構成されている。
The
CCDカメラ11は、対物レンズ14を通して、試料Sの表面における硬さ試験の測定点である試験エリアを決定するために、試料Sの表面の所定の撮像範囲を撮像して、画像データを取得し、制御部6へ出力する。また、CCDカメラ11は、後述する圧子13aによって試料Sの表面に形成されたくぼみHを撮像して、この画像データを取得し、制御部6へ出力する。
In order to determine a test area that is a measurement point of the hardness test on the surface of the sample S through the
圧子軸13は、制御部6が出力する制御信号に応じて駆動される負荷機構部(図示省略)により、試料台2に載置された試料Sに向け移動され、先端部に備えた圧子13aを試料Sの表面に所定の試験力で押し付けることにより、くぼみHを形成する。
The
試料台2は、載置される試料Sを試料台2に固定する試料固定部21を有している。
XYステージ3は、制御部6が出力する制御信号に応じて駆動する駆動機構部(図示省略)により駆動され、試料台2を圧子13aの移動方向に垂直な方向に移動する。例えば、鉛直方向に備えられた圧子軸13が、鉛直方向に移動するように圧子13aを移動させる場合、試料台2を水平方向(前後左右方向)に移動する。
AF(Z)ステージ4は、制御部6が出力する制御信号に応じて駆動され、CCDカメラ11が撮像した画像データに基づき試料台2を微細に昇降させ、試料Sの表面に焦点を合わせる。
昇降機構部5は、制御部6が出力する制御信号に応じて駆動され、試料台2(XYステージ3、AF(Z)ステージ4)を上下方向に移動する。
The sample stage 2 has a
The
The AF (Z)
The elevating
操作部7は、キーボード71、マウス72により構成されており、硬さ試験を行う際の操作入力が行われる。そして、操作部7は、操作入力が行われたことに基づく試験動作信号を制御部6に出力する。
また、操作部7は、自動測定された硬さが正常値であるか否かを判定するため、例えば、判定基準値として、試料Sの予想硬さの上限値及び/又は下限値の操作入力が行われる。これにより、硬さ試験における所定の算出式に基づき、実際に付与された試験力との関係から、判定基準となる基準くぼみB1の寸法を導き出すことができる。これにより、操作部7は、判定基準値入力手段として機能する。
なお、このとき、判定基準値として、判定基準となる基準くぼみB1の寸法を直接入力する設計であっても良い。
モニタ8は、例えば、LCDなどの表示装置により構成されており、操作部7において入力された硬さ試験の設定条件、判定基準値の設定条件、硬さ試験の結果、CCDカメラ11が撮像した試料Sの表面の画像、くぼみの画像、及び判定基準値に基づく基準くぼみB1、第2の基準くぼみB2の等を表示する。
これにより、モニタ8は、表示手段として機能する。
The
In addition, the
At this time, the design may be such that the dimension of the reference indentation B1 serving as the determination reference is directly input as the determination reference value.
The
Thereby, the
制御部6は、図3に示すように、CPU(Central Processing Unit)61,RAM(Random Access Memory)62,記憶部63等を備えて構成され、記憶部63に記憶された所定のプログラムが実行されることにより、所定の硬さ試験を行うため予め設定された所定の動作条件(各硬さ試験用の動作条件)に基づくくぼみ形成のための各部の動作制御を行う機能を有する。
As shown in FIG. 3, the
CPU61は、記憶部63に格納された処理プログラム等を読み出して、RAM62に展開して実行することにより、硬さ試験機100全体の制御を行う。
The
RAM62は、CPU61により実行された処理プログラム等を、RAM62内のプログラム格納領域に展開するとともに、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果等をデータ格納領域に格納する。
The
記憶部63は、例えば、プログラムやデータ等が予め記憶されている記録媒体(図示省略)を有しており、この記録媒体は、例えば、半導体メモリ等で構成されている。また、記憶部63は、CPU61が硬さ試験機100全体を制御する機能を実現させるための各種データ,各種処理プログラム,これらプログラムの実行により処理されたデータ等を記憶する。より具体的には、記憶部63は、例えば、図3に示すように、エラー原因情報テーブル63a、演算プログラム63b、抽出プログラム63c、第1の表示制御プログラム63d、第2の表示制御プログラム63e等を格納している。
The
エラー原因情報テーブル63aは、自動測定された硬さと操作部7により入力された判定基準値との差の値と、所定のエラー原因情報と、を対応付けて記憶している。
具体的には、例えば、自動測定された硬さと操作部7により入力された試料Sの予想硬さとの差の値を、レベル1、レベル2、レベル3等、差の値の大きさに応じて分類し、当該差の値が小さいレベル1の場合には、「異材の混入のおそれがあります。」等のエラー原因情報を対応付けて記憶し、また、レベル1よりも当該差の値が大きいレベル2の場合には、「試験条件の設定(試験力)を確認して下さい。」、「判定基準値の入力を確認して下さい。」等のエラー原因情報を対応付けて記憶し、さらに、レベル2よりも当該差の値が大きいレベル3の場合には、「装置の点検を行って下さい。」、「試料をもう一度確認して下さい。」等のエラー原因情報を対応付けて記載する。
これにより、エラー原因情報テーブル63aは、記憶手段として機能する。
The error cause information table 63a stores a difference value between the automatically measured hardness and the determination reference value input by the
Specifically, for example, the value of the difference between the automatically measured hardness and the expected hardness of the sample S input by the
Thereby, the error cause information table 63a functions as a storage unit.
演算プログラム63bは、CPU61に、操作部7により入力された判定基準値に基づいて判定基準となる基準くぼみB1の形状と大きさを演算する機能を実現させるプログラムである。
具体的には、CPU61は、演算プログラム63bを実行することによって、例えば、ビッカース硬さ試験の場合、当該試験に用いられる圧子は対面角136°の正四角錐であることから、判定基準となる基準くぼみB1の形状が演算されるとともに、硬さを算出するための所定の算出式を用いて、試料Sの予想硬さの値と、試料S表面にくぼみHが形成された際の試験力に基づき、基準くぼみB1の対角線の長さが演算される。
CPU61は、かかる演算プログラム63bを実行することで、演算手段として機能する。
The
Specifically, the
The
抽出プログラム63cは、CPU61に、自動測定された硬さと、操作部7により入力された判定基準値との差に相当するエラー原因情報をエラー原因情報テーブル63aから抽出する機能を実現させるプログラムである。
具体的には、自動測定された硬さが、操作部7により入力された判定基準値を満たさない場合、CPU61が、抽出プログラム63cを実行することにより、例えば、自動測定された硬さと、操作部7により入力された判定基準値との差が微小であれば、レベル1に相当するエラー原因情報「異材の混入のおそれがあります。」等をエラー原因情報テーブル63aから抽出する。
CPU61は、かかる抽出プログラム63cを実行することで、抽出手段として機能する。
The
Specifically, when the automatically measured hardness does not satisfy the determination reference value input by the
The
第1の表示制御プログラム63dは、CPU61に、操作部7により入力された判定基準値に基づく基準くぼみB1を、CCDカメラ11により撮像されたくぼみHに重ね合わせてモニタ8に表示する機能を実現させるプログラムである。
具体的には、例えば、自動測定された硬さが正常値である場合、CCDカメラ11により撮像されたくぼみHは、図4(a)に示すように、操作部7により入力された試料Sの予想硬さの下限値に基づく基準くぼみB1aの内側で、且つ、上限値に基づく基準くぼみB1bの外側に表示される。しかし、自動測定された硬さが、操作部7により入力された判定基準値を満たさない場合、より具体的には、図4(b)に示すように、自動測定された硬さが、試料Sの予想硬さの下限値を超えている場合や、及び図4(c)に示すように、自動測定された硬さが、試料Sの予想硬さの上限値を超えている場合、CPU61は、第1の表示制御プログラム63dを実行することにより、判定基準値に基づく基準くぼみB1を、CCDカメラ11により撮像されたくぼみHに重ね合わせてモニタ8に表示し、また、抽出プログラム63cの実行により抽出された所定のエラー原因情報をモニタ8に表示する。なお、CCDカメラ11により撮像されたくぼみHへの基準くぼみB1の重ね合わせは、例えば、圧子13aの押し込み中心位置座標と、基準くぼみB1の重心と、が重なるようにして表示される。
CPU61は、かかる第1の表示制御プログラム63dを実行することで、第1の表示制御手段として機能する。
The first
Specifically, for example, when the automatically measured hardness is a normal value, the dent H imaged by the
The
第2の表示制御プログラム63eは、CPU61に、硬さを算出する際に測定されたくぼみHの一の対角線の長さに所定の係数を乗ずることにより算出された対角線の長さを有する正方形を第2の基準くぼみB2の形状として、CCDカメラ11により撮像されたくぼみHに重ね合わせてモニタ8に表示するする機能を実現させるプログラムである。
具体的には、例えば、図5(a)、及び(b)に示すように、硬さを算出する際に測定されたくぼみHの対角線の長さ(d1)に許容差として±5%を乗ずることにより算出された対角線の長さを有する正方形を第2の基準くぼみB2a、B2bとして、CCD11により撮像されたくぼみHに重ね合わせてモニタ8に表示する。
これにより、くぼみHの対角線の長さd1、及びd2の差が、d1に対して5%を超えるか否かで、試料S表面の平坦度合を判断するJIS規格(JIS Z 2244 ビッカース硬さ−試験方法)に定める規定に準拠することができることとなり、例えば、図5(a)に示すように、くぼみHが、第2の基準くぼみB2aの内側で、かつ、第2の基準くぼみB2bの外側に表示される場合、試料S表面の平坦度合は正常であると判断され、一方、図5(b)に示すように、くぼみHが、第2の基準くぼみB2a、及びB2bの間に表示されない場合、試料S表面の平坦度合は異常であると判断される。なお、かかる場合、第2の基準くぼみB2a、及びB2bの対角線の長さは、d1、d2どちらを基準にとっても良い。
また、CCDカメラ11により撮像されたくぼみHと、第2の基準くぼみB2との重ね合わせは、例えば、圧子13aの押し込み中心位置座標と、第2の基準くぼみB2の重心と、が重なるように配置されて表示される。
CPU61は、かかる第2の表示制御プログラム63eを実行することで、第2の表示制御手段として機能する。
The second
Specifically, for example, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), a tolerance of ± 5% is added to the diagonal length (d1) of the depression H measured when calculating the hardness. A square having a diagonal length calculated by multiplication is superimposed on the depression H imaged by the
As a result, the JIS standard (JIS Z 2244 Vickers hardness − determines the flatness of the surface of the sample S depending on whether the difference between the lengths d1 and d2 of the diagonal lines of the indentation H exceeds 5% with respect to d1. For example, as shown in FIG. 5 (a), the indentation H is inside the second reference indent B2a and outside the second reference indent B2b. Is displayed as normal, the flatness of the surface of the sample S is determined to be normal, while the recess H is not displayed between the second reference recesses B2a and B2b as shown in FIG. 5B. In this case, it is determined that the flatness of the surface of the sample S is abnormal. In such a case, the lengths of the diagonal lines of the second reference recesses B2a and B2b may be either d1 or d2.
In addition, the depression H imaged by the
The
次に、硬さ試験機100を用いた硬さ試験における基準くぼみB1、第2の基準くぼみB2及びエラー原因情報の表示方法について説明する。
最初に、ユーザは、硬さを測定する試料Sを試料台2に載置して固定するとともに、操作部7により試料台2(XYステージ3、AF(Z)ステージ4)を上下方向に移動させ試料S表面に焦点を合わせ、また、XYステージ3を前後左右方向に移動させて試料Sのくぼみ形成位置に焦点をあわせるようにする。
次いで、試料S表面のくぼみ形成位置や試験力等の試験条件や試料Sの硬さが正常値であるか否かを判定するための判定基準値を操作部7により入力する。
次いで、CPU61は、演算プログラム63bを実行することによって、操作部7により入力された判定基準値に基づいて判定基準となる基準くぼみB1の形状と大きさを演算する。
次いで、制御部6は、対物レンズ14を圧子軸13へ切り替え、操作部7により入力された各種試験条件に基づき、試料S表面上にくぼみHの形成を行う。
次いで、制御部6は、圧子軸13を対物レンズ14へ切り替え、対物レンズ14を通して、CCDカメラ11でくぼみHを撮像し、試料Sの硬さを算出する。その際に、くぼみHを撮像した画像データに基づき、AF(Z)ステージ4により試料台2を微細に昇降させ、くぼみHに焦点が合わせられる。
次いで、自動測定された試料Sの硬さが、操作部7により入力された判定基準値を満たさない場合、図4(b)、(c)に示すように、CPU61は、第1の表示制御プログラム63dを実行することによって、演算プログラム63bにより演算された基準くぼみB1を、CCDカメラ11により撮像されたくぼみHに重ね合わせてモニタ8に表示するとともに、CPU61が抽出プログラム63cを実行することにより、エラー原因情報テーブル63aに記憶された所定のエラー原因情報を抽出し、抽出された所定のエラー原因情報をモニタ8に表示する。
さらに、図5に示すように、CPU61は、第2の表示制御プログラム63eを実行することによって、自動測定により試料Sの硬さを算出する際に測定されたくぼみHの一の対角線の長さに所定の係数を乗ずることにより算出された対角線の長さを有する正方形を第2の基準くぼみB2として、CCDカメラ11により撮像されたくぼみHに重ね合わせてモニタ8に表示する。
Next, a method for displaying the reference recess B1, the second reference recess B2, and the error cause information in the hardness test using the
First, the user places and fixes the sample S for hardness measurement on the sample table 2 and moves the sample table 2 (
Next, test conditions such as a dent formation position on the surface of the sample S, a test force, and a determination reference value for determining whether the hardness of the sample S is a normal value are input by the
Next, the
Next, the
Next, the
Next, when the hardness of the automatically measured sample S does not satisfy the determination reference value input by the
Further, as shown in FIG. 5, the
このように、本発明に係る硬さ試験機100によれば、CCDカメラ11によって、試料S表面に形成されたくぼみHを撮像することができ、モニタ8によって、CCDカメラ11により撮像されたくぼみHを表示することができ、操作部7によって、自動測定された硬さが正常値であるか否かを判定するための判定基準値を入力することができ、CPU61が、演算プログラム63bを実行することによって、操作部7により入力された判定基準値に基づいて判定基準となる基準くぼみB1の形状と大きさを演算することができ、第1の表示制御プログラム63dを実行することによって、演算プログラム63bの実行により演算された基準くぼみB1を、CCDカメラ11により撮像されたくぼみHに重ね合わせてモニタ8に表示することができる。
従って、試験した結果に対する合否判断を、視覚を通じて好適に行うことができる。
また、CPU61による第1の表示制御プログラム63dの実行は、自動測定された硬さが、操作部7により入力された判定基準値を満たさない場合に初めて表示されることとなり、測定結果の判断にかかる時間を好適に低減することができる。
また、エラー原因情報テーブル63aによって、自動測定された硬さと操作部7により入力された判定基準値との差の値と、所定のエラー原因情報と、を対応付けて記憶することができ、CPU61が、抽出プログラム63cを実行することによって、自動測定された硬さが、操作部7により入力された判定基準値を満たさない場合、CPU61が、抽出プログラム63cを実行することによって、自動測定された硬さと操作部7により入力された判定基準値との差に相当するエラー原因情報をエラー原因情報テーブル63aから抽出することができ、第1の表示制御プログラム63dを実行することによって、抽出プログラム63cの実行により抽出されたエラー原因情報をモニタ8に表示することができる。
従って、試験結果が正常でないと判断された場合に、所定のエラー原因情報を表示して、ユーザに対処を促すことができることとなり、ユーザにとって使い勝手が良い。
また、圧子13aが略正四角錘形状をなす場合、CPU61は、第2の表示制御プログラム63cを実行することによって、硬さを算出する際に測定されたくぼみHの一の対角線の長さに所定の係数を乗ずることにより算出された対角線の長さを有する正方形を第2の基準くぼみB2として、CCDカメラ11により撮像されたくぼみHに重ね合わせてモニタ8に表示することができる。
従って、自動測定されたくぼみHにおいて、直交する夫々の対角線の長さの差に基づき、試料表面Sが平坦であるか否かを判断することができることとなり、例えば、JIS規格に定める規定を逸脱しているか否かについても、視覚を通じて好適に判断することができる。
As described above, according to the
Therefore, the pass / fail judgment for the test result can be suitably performed through vision.
In addition, the execution of the first
Further, the error cause information table 63a can store the difference value between the automatically measured hardness and the determination reference value input by the
Therefore, when it is determined that the test result is not normal, predetermined error cause information can be displayed to prompt the user to deal with it, which is convenient for the user.
When the
Accordingly, it is possible to determine whether or not the sample surface S is flat in the automatically measured indentation H based on the difference between the lengths of the diagonal lines orthogonal to each other. Whether or not it is done can also be suitably judged through vision.
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、硬さ試験機は、自動でくぼみを読み取り、硬さ計測を行う試験機であればよく、ビッカース硬さ試験機、ブリネル硬さ試験機、ヌープ硬さ試験機等に利用することができる。また、第2の表示制御手段は、本実施例のように、常に、第2の基準くぼみB2を圧子により形成されたくぼみHに重ね合わせて表示させる場合に限らず、所定の判定基準値を満たさない場合に初めて、当該第2の基準くぼみB2を表示させる設計であっても良い。その他、本発明は、発明の要旨を逸脱しない範囲内で自由に変更、改良が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the hardness tester may be any tester that automatically reads indents and measures hardness, and can be used for a Vickers hardness tester, a Brinell hardness tester, a Knoop hardness tester, and the like. . In addition, the second display control means is not limited to the case where the second reference dent B2 is always displayed superimposed on the dent H formed by the indenter as in the present embodiment, and a predetermined determination reference value is set. The design may be such that the second reference indent B2 is displayed for the first time when it is not satisfied. In addition, the present invention can be freely changed and improved without departing from the gist of the invention.
1 硬さ測定部
2 試料台
61 CPU(演算手段、抽出手段、表示制御手段、第1の表示制御手段、第2の表示制御手段)
62 RAM
63 記憶部
63a エラー原因情報テーブル(記憶手段)
63b 演算プログラム(演算手段)
63c 抽出プログラム(抽出手段)
63d 第1の表示制御プログラム(表示制御手段、第1の表示制御手段)
63e 第2の表示制御プログラム(第2の表示制御手段)
7 操作部(判定基準値入力手段)
8 モニタ(表示手段)
10 試験機本体
11 CCDカメラ(撮像手段)
13a 圧子
100 硬さ試験機
B1 基準くぼみ
B2 第2の基準くぼみ
H くぼみ
S 試料
DESCRIPTION OF
62 RAM
63
63b Calculation program (calculation means)
63c Extraction program (extraction means)
63d First display control program (display control means, first display control means)
63e Second display control program (second display control means)
7 Operation part (judgment reference value input means)
8 Monitor (display means)
10
Claims (4)
前記試料表面に形成された前記くぼみを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された前記くぼみを表示する表示手段と、
自動測定された前記硬さが正常値であるか否かを判定するための判定基準値を入力する判定基準値入力手段と、
前記判定基準値入力手段により入力された判定基準値に基づいて判定基準となる基準くぼみの形状と大きさを演算する演算手段と、
前記演算手段により演算された前記基準くぼみを前記撮像手段により撮像された前記くぼみに重ね合わせて前記表示手段に表示する表示制御手段と、
を備えることを特徴とする硬さ試験機。 In a hardness tester that automatically measures the hardness from the size of the indent formed by pressing an indenter against the sample surface,
Imaging means for imaging the indentation formed on the sample surface;
Display means for displaying the depression imaged by the imaging means;
A determination reference value input means for inputting a determination reference value for determining whether or not the hardness measured automatically is a normal value;
An arithmetic means for calculating the shape and size of a reference recess serving as a determination reference based on the determination reference value input by the determination reference value input means;
Display control means for superimposing the reference depression calculated by the calculation means on the depression imaged by the imaging means and displaying on the display means;
A hardness tester comprising:
自動測定された硬さが、前記判定基準値入力手段により入力された判定基準値を満たさない場合、前記演算手段により演算された前記基準くぼみを、前記撮像手段により撮像された前記くぼみに重ね合わせて前記表示手段に表示することを特徴とする請求項1に記載の硬さ試験機。 The display control means includes
When the automatically measured hardness does not satisfy the determination reference value input by the determination reference value input means, the reference depression calculated by the calculation means is superimposed on the depression imaged by the imaging means. The hardness tester according to claim 1, wherein the hardness is displayed on the display means.
自動測定された硬さが、前記判定基準値入力手段により入力された判定基準値を満たさない場合、自動測定された硬さと前記判定基準値入力手段により入力された判定基準値との差に相当するエラー原因情報を前記記憶手段から抽出する抽出手段と、を備え、
前記表示制御手段は、前記抽出手段により抽出されたエラー原因情報を前記表示手段に表示することを特徴とする請求項1又は2に記載の硬さ試験機。 Storage means for storing the difference between the automatically measured hardness and the determination reference value input by the determination reference value input means and predetermined error cause information;
If the automatically measured hardness does not satisfy the determination reference value input by the determination reference value input means, it corresponds to the difference between the automatically measured hardness and the determination reference value input by the determination reference value input means Extraction means for extracting error cause information to be stored from the storage means,
The hardness tester according to claim 1, wherein the display control unit displays the error cause information extracted by the extraction unit on the display unit.
前記硬さを算出する際に測定された前記くぼみの一の対角線の長さに所定の係数を乗ずることにより算出された対角線の長さを有する正方形を第2の基準くぼみの形状として、当該第2の基準くぼみを前記撮像手段により撮像された前記くぼみに重ね合わせて前記表示手段に表示する第2の表示制御手段を備えることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の硬さ試験機。 The indenter has a substantially regular quadrangular pyramid shape,
A square having a diagonal length calculated by multiplying the length of one diagonal of the recess measured when calculating the hardness by a predetermined coefficient is used as the shape of the second reference recess. The apparatus according to claim 1, further comprising: a second display control unit configured to superimpose the two reference recesses on the display unit so as to be superimposed on the recess captured by the imaging unit. Hardness tester.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007022961A JP4843516B2 (en) | 2007-02-01 | 2007-02-01 | Hardness testing machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007022961A JP4843516B2 (en) | 2007-02-01 | 2007-02-01 | Hardness testing machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008190900A true JP2008190900A (en) | 2008-08-21 |
JP4843516B2 JP4843516B2 (en) | 2011-12-21 |
Family
ID=39751152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007022961A Active JP4843516B2 (en) | 2007-02-01 | 2007-02-01 | Hardness testing machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4843516B2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011164009A (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Mitsutoyo Corp | Hardness tester and program |
KR101287924B1 (en) * | 2011-06-29 | 2013-07-23 | 자동차부품연구원 | System for measuring defect and method therefor |
JP2014185949A (en) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Mitsutoyo Corp | Hardness tester, and hardness testing method |
JP2015175666A (en) * | 2014-03-13 | 2015-10-05 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | Information processing method, information processing system, information processing device, and program |
CN108663278A (en) * | 2017-03-28 | 2018-10-16 | 株式会社三丰 | Hardness-testing device and non-transitory computer-readable medium |
CN109724890A (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-07 | 株式会社三丰 | Hardness tester and program |
CN111650067A (en) * | 2020-05-13 | 2020-09-11 | 雅视特科技(杭州)有限公司 | Brinell hardness indentation automatic measurement system and measurement method thereof |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0666532A (en) * | 1992-08-19 | 1994-03-08 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Product inspection support system |
JPH07218410A (en) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Shimadzu Corp | Pressing type hardness measurement device |
JPH0972840A (en) * | 1995-09-04 | 1997-03-18 | Shimadzu Corp | Indentation-type hardness tester |
JPH1047935A (en) * | 1996-08-06 | 1998-02-20 | Topcon Corp | Picture superimposing type measuring system |
JP2001041725A (en) * | 1999-07-28 | 2001-02-16 | Nikon Corp | Shape measurement device |
JP2005114613A (en) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Akashi Corp | Hardness testing machine |
JP2005326169A (en) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Mitsutoyo Corp | Hardness tester and automatic hardness testing method |
JP2005337974A (en) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Mitsutoyo Corp | Hardness testing machine |
JP2005345117A (en) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Mitsutoyo Corp | Hardness testing instrument |
-
2007
- 2007-02-01 JP JP2007022961A patent/JP4843516B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0666532A (en) * | 1992-08-19 | 1994-03-08 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Product inspection support system |
JPH07218410A (en) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Shimadzu Corp | Pressing type hardness measurement device |
JPH0972840A (en) * | 1995-09-04 | 1997-03-18 | Shimadzu Corp | Indentation-type hardness tester |
JPH1047935A (en) * | 1996-08-06 | 1998-02-20 | Topcon Corp | Picture superimposing type measuring system |
JP2001041725A (en) * | 1999-07-28 | 2001-02-16 | Nikon Corp | Shape measurement device |
JP2005114613A (en) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Akashi Corp | Hardness testing machine |
JP2005326169A (en) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Mitsutoyo Corp | Hardness tester and automatic hardness testing method |
JP2005337974A (en) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Mitsutoyo Corp | Hardness testing machine |
JP2005345117A (en) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Mitsutoyo Corp | Hardness testing instrument |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011164009A (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Mitsutoyo Corp | Hardness tester and program |
KR101287924B1 (en) * | 2011-06-29 | 2013-07-23 | 자동차부품연구원 | System for measuring defect and method therefor |
JP2014185949A (en) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Mitsutoyo Corp | Hardness tester, and hardness testing method |
JP2015175666A (en) * | 2014-03-13 | 2015-10-05 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | Information processing method, information processing system, information processing device, and program |
CN108663278A (en) * | 2017-03-28 | 2018-10-16 | 株式会社三丰 | Hardness-testing device and non-transitory computer-readable medium |
JP2018165643A (en) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | 株式会社ミツトヨ | Hardness testing machine and program |
CN109724890A (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-07 | 株式会社三丰 | Hardness tester and program |
JP2019082364A (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-30 | 株式会社ミツトヨ | Hardness tester and program |
JP6990090B2 (en) | 2017-10-30 | 2022-01-12 | 株式会社ミツトヨ | Hardness tester and program |
CN111650067A (en) * | 2020-05-13 | 2020-09-11 | 雅视特科技(杭州)有限公司 | Brinell hardness indentation automatic measurement system and measurement method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4843516B2 (en) | 2011-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4843516B2 (en) | Hardness testing machine | |
JP5501189B2 (en) | Hardness testing machine | |
JP6016620B2 (en) | Hardness tester and hardness test method | |
JP5955716B2 (en) | Hardness tester and hardness test method | |
US9111332B2 (en) | Method and apparatus for hardness tester | |
JP5977556B2 (en) | Hardness testing machine | |
EP2565618B1 (en) | Hardness tester | |
JP6559023B2 (en) | Hardness tester and hardness test method | |
JP2012078306A (en) | Hardness test apparatus | |
JP5942881B2 (en) | Automatic measuring device and program for fatigue crack of workpiece | |
JPWO2020065815A1 (en) | Material tester | |
JP6199692B2 (en) | Hardness tester and hardness test method | |
JP6560937B2 (en) | Hardness tester and hardness test method | |
JP4829770B2 (en) | Hardness testing machine | |
JP4328671B2 (en) | Hardness testing machine | |
JP6530287B2 (en) | Hardness tester and hardness test method | |
JP5065189B2 (en) | Autofocus device | |
JP2005326169A (en) | Hardness tester and automatic hardness testing method | |
JP5950100B2 (en) | X-ray inspection equipment | |
JP4913609B2 (en) | Hardness testing machine | |
JP5411738B2 (en) | Hardness tester and program | |
JP4496149B2 (en) | Dimensional measuring device | |
JP4064705B2 (en) | Hardness tester | |
JP2009162963A (en) | Confocal microscope and scanning method | |
JP4466281B2 (en) | Image measuring device and data creation device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110922 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110927 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111007 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4843516 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141014 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |