JP2020060502A - 硬さ試験機及びプログラム - Google Patents
硬さ試験機及びプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020060502A JP2020060502A JP2018193103A JP2018193103A JP2020060502A JP 2020060502 A JP2020060502 A JP 2020060502A JP 2018193103 A JP2018193103 A JP 2018193103A JP 2018193103 A JP2018193103 A JP 2018193103A JP 2020060502 A JP2020060502 A JP 2020060502A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- indenter
- unit
- hardness tester
- hardness
- 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)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
Description
硬さ試験機では、例えば圧子の下方に設けられた試料台に試料を載置させ、圧子を下降させて試料表面の試験位置にくぼみを形成する。
こうした硬さ試験機においては、圧子の下降を開始する前、圧子の真下に所望の試験位置が配置されているか確認する必要がある。このため、例えば、圧子を試料表面の近傍まで下降させて目視によって判断し、正しい位置になっていないと、圧子を再び上昇させて試料を設置し直すなどの調整作業を行うこととなる。
そこで、このような調整作業を容易に行うべく諸々の技術が提案されており、例えば、特許文献1には、試料に光を照射してスポットを有する照光パターン形成し、所望の試験位置がスポットの位置となるよう試料を調整した後、スポットの位置が圧子の頂点の真下となるよう試料を移動させることで、位置合わせする硬さ試験機が記載されている。
試料の表面に圧子により所定の試験力を負荷してくぼみを形成させ、当該くぼみを用いて試料の硬さを測定する硬さ試験機において、
試料の表面に対して光を照射する照光部と、
前記圧子を試料に接近させる間、前記照光部により試料の試験位置にスポット状の照光パターンを形成させる制御部と、
を備えることを特徴とする。
前記圧子及び前記照光部を保持して一体として昇降させるヘッド部を備え、
前記照光部は、光を出射する照射機と、前記照射機を回動させるチルト機構と、を備え、
前記制御部は、前記圧子の試料への接近に伴って前記チルト機構を制御して、前記照射機から試料の表面に照射される光の照射角度を変更させることを特徴とする。
前記ヘッド部は、試料表面からの距離を測定する測定部を備え、
前記制御部は、前記圧子を試料に接近させる間、前記測定部の測定値に基づいて前記チルト機構を制御することを特徴とする。
前記ヘッド部は、試料表面からの距離を測定する測定部を備え、
前記制御部は、前記圧子を前記試料に接近させる間、前記測定部から出力される測定値の変化率が予め定められた閾値を超えた場合、前記圧子の動作を停止させることを特徴とする。
試料の表面に圧子により所定の試験力を負荷してくぼみを形成させ、当該くぼみを用いて試料の硬さを測定する硬さ試験機のコンピュータを、
前記圧子を試料に接近させる間、試料の表面に対して光を照射する照光部により、試料の試験位置にスポット状の照光パターンを形成させる制御手段として機能させるためのプログラムである。
図1は、本実施の形態に係る硬さ試験機100の全体構成を示す斜視図である。なお、以下の説明において、図1におけるX方向を左右方向とし、Y方向を前後方向とし、Z方向を上下方向とする。また、X−Y面を水平面とする。
図2に示すように、試験機本体10は、試料Sを載置させるベース11、ベース11上に立設されたコラム12及びコラム12に沿って上下動可能なヘッド部13等を備えている。
なお、ベース11には、載置された試料Sを水平方向に移動させ、当該試料Sの水平方向の位置を調整するための機構(XYステージ等)が備えられていても良い。
ヘッド部13は、例えば、ベース11上に載置された試料Sに対して光を照射する照光部14と、試料Sにくぼみを形成する圧子15と、試料Sの表面からの距離を測定する測定部16とを保持している。このため、ヘッド部13の上下動に伴って、照光部14、圧子15及び測定部16は、一体として上下動することとなる。
この照射機14aは、チルト機構14bにより回動軸(図示省略)を中心に回動され、試料Sに対する照射角度を変更することが可能とされている。
なお、装置構成を安価にする観点から、上記したように、光源としてレーザ光を発生するものを用いることとするが、これ以外にも、例えば、ハロゲンやLED(Light Emitting Diode)などの光源を用いることもできる。
使用される圧子15としては、例えば、先端半径0.2mmで先端角120度の円錐のダイヤモンド圧子や、1/16インチ、1/8インチなどの鋼球を用いた圧子などが挙げられる。
測定部16は、圧子15を試料Sに接近させている間、試料Sの表面からの距離を測定し、その測定値を制御部17に出力する。
図3に示すように、制御部17は、操作部18、モニター19及び試験機本体10等に接続されている。
制御部17は、CPU(Central Processing Unit)171と、RAM(Random Access Memory)172と、記憶部173と、を備えて構成され、記憶部173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、硬さ試験を行うための動作制御等を行う機能を有する。
例えば、記憶部173には、硬さ測定に際して実行されるキャリブレーションにより作成されたキャリブレーションデータが記憶される。
例えば、操作部18は、作業者が、硬さ試験機100による硬さ試験を実施する際の試験条件を入力する操作を受け付ける。試験条件値とは、例えば、試料Sの材質、圧子15により試料Sに負荷される試験力(N)などである。
次に、本実施の形態に係る硬さ試験機100による硬さ測定について説明する。
図4(a)及び図4(b)は、硬さ試験機100の動作を説明するための図である。
まず、この硬さ測定に際しては、予めキャリブレーションが行われる。
キャリブレーションは、例えば、圧子による試験位置にマーキングが施された高さの異なる数種類のキャリブレーション用の試料を用いて行われ、その試料の表面からの距離(測定部16の測定値)に対し、照射機14aの回動角度(試料Sに対する光の照射角度)を調整し照射位置と試料のマーキングを一致させる。試料の表面からの距離と照射機14aの回動角度との対応関係は、キャリブレーションデータとして記憶部173に記憶される。
次いで、制御部17は、昇降機構13aを駆動してヘッド部13をコラム12に沿って下降させる。ヘッド部13の下降に伴って、照光部14、圧子15及び測定部16が一体的に下降する。
このとき測定部16は、試料Sの表面からの距離を測定しており、制御部17は、キャリブレーションデータに基づき、その出力値(測定値)に応じてチルト機構14bを制御して、照射機14aを回動させる。
このため、ヘッド部13の下降に伴って、照射機14aから照射される光の照射角度が変化し、試料Sの試験位置Pにスポット状の照光パターンが表示され続けることとなる(図4(b)参照)。
これにより、圧子15が下降されて試験位置Pに到達するまで、常時、試験位置Pを認識することが可能となる。
これは、例えば、試料Sと測定部16との間に作業者の手指等の異物が入るなどの事態が発生した場合を想定した制御であり、かかる事態には試験を停止させることで、作業上の安全性を保つことが可能となる。
以上のように、本実施の形態によれば、試料Sの表面に圧子15により所定の試験力を負荷してくぼみを形成させ、当該くぼみを用いて試料Sの硬さを測定する硬さ試験機100において、試料Sの表面に対して光を照射する照光部14と、圧子15を試料Sに接近させる間、照光部14により試料Sの試験位置Pにスポット状の照光パターンを形成させる制御部17と、を備える。
このため、圧子15が試料Sに到達するまで、常時、試験位置Pにスポット状の照光パターンが形成されるので、試験位置の調整作業が容易で、且つ使い勝手を良好にすることができる。また、試験位置の調整作業の時間が短縮され、作業の効率化を図ることができる。
このため、圧子15及び照光部14を一体として昇降させる構成において、圧子15の下降に伴って光の照射角度を変更させることで、常時、試験位置Pにスポット状の照光パターンを形成させることができる。
また、圧子15及び照光部14を一体として昇降させる構成により、これらを別体とした構成と比べて装置の小型化を図ることができる。
このため、圧子15の下降に伴ってチルト機構14bを制御することで、正確に光の照射角度を変更させることができる。
このため、ヘッド部13の下降時に不測の事態があった場合にこれを認識し、圧子15の動作を緊急的に停止させることが可能となる。
本発明を適用可能な実施の形態は、上述した実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
10 試験機本体
11 ベース
12 コラム
13 ヘッド部
13a 昇降機構
14 照光部
14a 照射機
14b チルト機構
15 圧子
16 測定部
17 制御部
171 CPU
172 RAM
173 記憶部
18 操作部
19 モニター
S 試料
P 試験位置
Claims (5)
- 試料の表面に圧子により所定の試験力を負荷してくぼみを形成させ、当該くぼみを用いて試料の硬さを測定する硬さ試験機において、
試料の表面に対して光を照射する照光部と、
前記圧子を試料に接近させる間、前記照光部により試料の試験位置にスポット状の照光パターンを形成させる制御部と、
を備えることを特徴とする硬さ試験機。 - 前記圧子及び前記照光部を保持して一体として昇降させるヘッド部を備え、
前記照光部は、光を出射する照射機と、前記照射機を回動させるチルト機構と、を備え、
前記制御部は、前記圧子の試料への接近に伴って前記チルト機構を制御して、前記照射機から試料の表面に照射される光の照射角度を変更させることを特徴とする請求項1に記載の硬さ試験機。 - 前記ヘッド部は、試料表面からの距離を測定する測定部を備え、
前記制御部は、前記圧子を試料に接近させる間、前記測定部の測定値に基づいて前記チルト機構を制御することを特徴とする請求項2に記載の硬さ試験機。 - 前記ヘッド部は、試料表面からの距離を測定する測定部を備え、
前記制御部は、前記圧子を前記試料に接近させる間、前記測定部から出力される測定値の変化率が予め定められた閾値を超えた場合、前記圧子の動作を停止させることを特徴とする請求項2又は3に記載の硬さ試験機。 - 試料の表面に圧子により所定の試験力を負荷してくぼみを形成させ、当該くぼみを用いて試料の硬さを測定する硬さ試験機のコンピュータを、
前記圧子を試料に接近させる間、試料の表面に対して光を照射する照光部により、試料の試験位置にスポット状の照光パターンを形成させる制御手段として機能させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018193103A JP7156899B2 (ja) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 硬さ試験機及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018193103A JP7156899B2 (ja) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 硬さ試験機及びプログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020060502A true JP2020060502A (ja) | 2020-04-16 |
JP7156899B2 JP7156899B2 (ja) | 2022-10-19 |
Family
ID=70220156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018193103A Active JP7156899B2 (ja) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 硬さ試験機及びプログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7156899B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4277174A (en) * | 1980-01-09 | 1981-07-07 | Claus Kleesattel | Method and apparatus for the measurement of hardness testing indentations |
JP2003004613A (ja) * | 2001-06-15 | 2003-01-08 | Akashi Corp | 圧痕形成機構および硬さ試験機 |
JP2010185736A (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-26 | Mitsutoyo Corp | 硬さ試験機 |
JP2017053732A (ja) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | 株式会社ミツトヨ | 硬さ試験機 |
-
2018
- 2018-10-12 JP JP2018193103A patent/JP7156899B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4277174A (en) * | 1980-01-09 | 1981-07-07 | Claus Kleesattel | Method and apparatus for the measurement of hardness testing indentations |
JP2003004613A (ja) * | 2001-06-15 | 2003-01-08 | Akashi Corp | 圧痕形成機構および硬さ試験機 |
JP2010185736A (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-26 | Mitsutoyo Corp | 硬さ試験機 |
JP2017053732A (ja) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | 株式会社ミツトヨ | 硬さ試験機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7156899B2 (ja) | 2022-10-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6721306B2 (ja) | 硬さ試験機 | |
JP6679427B2 (ja) | 硬さ試験機 | |
CN102967518B (zh) | 硬度试验机 | |
JP5977557B2 (ja) | 硬さ試験機 | |
JP5955716B2 (ja) | 硬さ試験機、及び硬さ試験方法 | |
US10663381B2 (en) | Hardness tester and program | |
JP6559023B2 (ja) | 硬さ試験機及び硬さ試験方法 | |
US20090255306A1 (en) | Method and device for creating a symbol in a workpiece surface via stamping | |
US20200249138A1 (en) | Device and Method for Automatic Workpiece Inspection | |
KR101995416B1 (ko) | 점용접 비파괴 검사기의 탐촉자 가압 기구 | |
JP7156899B2 (ja) | 硬さ試験機及びプログラム | |
JP2008102040A (ja) | 筒状ワーク寸法測定装置 | |
JP5924191B2 (ja) | 走査型プローブ顕微鏡 | |
JP6679215B2 (ja) | 形状測定機、及びその制御方法 | |
JP5962287B2 (ja) | 硬さ試験機 | |
US11507051B2 (en) | Object surface evaluation method, evaluation device, workpiece machining method using said evaluation method, and machine tool | |
JP6593452B2 (ja) | レーザ加工機、及びワークの加工方法 | |
JP2015203632A (ja) | 試料の評価方法及び試料の評価装置 | |
JP7348040B2 (ja) | 硬さ試験機及びプログラム | |
JP6264313B2 (ja) | 硬さ試験機 | |
JP2003004613A (ja) | 圧痕形成機構および硬さ試験機 | |
JP2018004362A (ja) | パートプログラム選択装置、産業機械、及びパートプログラム選択方法 | |
KR20190080741A (ko) | 브레이크 장치 | |
JP2019090832A (ja) | 形状測定機 | |
JP3108385U (ja) | ブリネル硬さ標準試験機自動読み取り装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210915 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220812 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220823 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220913 |
|
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: 20221004 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221006 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7156899 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |