JP4141602B2 - Hardness testing machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧子により形成された試料表面の圧痕に基づいて、試料の材料特性を評価する硬さ試験機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、圧子により試料表面に荷重を負荷して圧痕を形成させることに基づいて、試料の材料特性を評価する試験機として硬さ試験機が知られている。
【0003】
この従来の硬さ試験機としては、例えば、図4に示したものが知られている。図4に示す硬さ試験機100は、デッドウェイト式の硬さ試験機といわれるもので、重錘101と、荷重アーム102と、圧子軸103と、圧子104などからなる圧痕形成機構110を備えている。
【0004】
この圧痕形成機構110によれば、所定の重錘101が前記荷重アーム102の先端に吊されることにより、荷重アーム102が下がる。そして、重錘101の荷重が、圧子軸103を介して圧子104に伝達され、この圧子104が下方に移動することにより、試料台105に載置された試料sに圧痕が形成されるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような硬さ試験機100においては、重錘の種類によって、荷重が定まってしまうため、任意の力を発生させることは困難であり、さらに、機械定数は硬さ試験機によってそれぞれ微妙に異なるため、硬さ試験機と重錘とを対応づけて管理・使用する必要が生じていた。
【0006】
ところで、一般的に、硬さ試験機の荷重アームの可動範囲は限られている。何故ならば、精確な荷重を負荷するためには、荷重アームの位置が校正された基準角度位置である必要があり、この基準角度位置から大きくずれた位置で、荷重が負荷された場合には、精確な荷重の負荷が保証されないからである。
【0007】
また、試料表面に形成される圧痕は、試料の硬さにも因るが、最大1mm程度の深さであるため、荷重アームの可動範囲はこれ以上である必要がない。
【0008】
一方、試料sの厚さは、試料によってまちまちであるため、試料sの上面が、荷重アームの基準角度位置にくるように、試料sが載置された試料台105を手動で上下する必要がある。
【0009】
従って、硬さ試験を行うためには、荷重アームの可動範囲に注意しながら、試料台を手動で上下に移動させる必要があるため、手間がかかっていた。
【0010】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、アクチュエータを用いて発生する力を制御し、かつ、試料を載置した試料台を、荷重アームの可動範囲に自動的に移動することのできる硬さ試験機を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、
請求項1記載の発明は、
本体部に回動自在に支持され、自由端部に圧子(例えば、図1の圧子3)が取り付けられるアーム(例えば、図1の荷重アーム4)と、
前記アームの自由端側を回動させて、前記圧子により試料表面に圧痕を形成させる押圧力を作用させるための力を該アームに対して付与するアーム回動力付与手段(例えば、図1の荷重アーム作動部6)と、
を備えた硬さ試験機において、
前記アームの回動角度を検出する検出手段(例えば、図1の荷重アーム角度位置センサ41)と、
前記検出手段によって検出された前記アームの回動角度に基づいて、前記アーム回動力付与手段が前記アームを基準角度位置に戻すための力の付与の制御を行う回動角度制御手段(例えば、図2の作動制御部65)と、
前記試料を載置し、前記圧子による圧痕を形成させるための前記アームの回動範囲内に当該試料を移動する試料移動部(例えば、図1の試料台5及び角ネジ51)と、
前記試料移動部を駆動させる駆動手段(例えば、図1の試料台用サーボモータ52)と、
前記駆動手段による前記試料移動部の駆動量を制御する駆動制御手段(例えば、図2の作動制御部65)と、
を備え、
前記回動角度制御手段により、前記アームの回動角度を前記基準角度位置に保った状態で、前記駆動制御手段により、前記試料を移動する前記試料移動部の駆動量が制御されて、前記試料に所定の荷重をかけることを特徴とする硬さ試験機。
【0012】
この請求項1記載の発明によれば、
本体部に回動自在に支持され、自由端部に圧子が取り付けられるアームと、前記アームの自由端側を回動させて、前記圧子により試料表面に圧痕を形成させる押圧力を作用させるための力を該アームに対して付与するアーム回動力付与手段と、を備えた硬さ試験機において、
検出手段は、前記アームの回動角度を検出し、回動角度制御手段は、前記検出手段によって検出された前記アームの回動角度に基づいて、前記アーム回動力付与手段が前記アームを基準角度位置に戻すための力の付与の制御を行い、試料移動部は、前記試料を載置し、前記圧子による圧痕を形成させるための前記アームの回動範囲内に当該試料を移動し、駆動手段は、前記試料移動部を駆動させて、駆動制御手段は、前記駆動手段による前記試料移動部の駆動量を制御することによって、前記回動角度制御手段により、前記アームの回動角度を前記基準角度位置に保った状態で、前記駆動制御手段により、前記試料を移動する前記試料移動部の駆動量が制御されて、前記試料に所定の荷重をかける。
【0013】
また、請求項2記載の発明のように、
請求項1記載の硬さ試験機において、
前記所定の荷重は、前記試料に負荷する初荷重であって、前記試料に該初荷重を負荷した後、前記制御手段は、前記試料移動部を移動させずに、前記アーム回動力付与手段の力の付与の制御を行うことによって、前記初荷重以降の荷重を前記試料に負荷することとしてもよい。
【0014】
したがって、請求項1及び2記載の発明によって、駆動制御手段等により、試料移動部が、アームの回動範囲内に自動的に試料を移動し、さらに、所定の荷重が負荷されるまでは、アームが基準角度位置に保たれる。従って、アームの回動範囲内への試料移動部の移動を手動で行う必要がなくなり、容易に硬さ試験を実施することができる。
【0015】
また、アームの回動角度は、基準角度位置に保たれる。従って、基準角度位置におけるアームの荷重を精確に校正することによって、所定の荷重、すなわち初荷重を精確に負荷することのできる硬さ試験機を提供することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明に係る硬さ試験機の実施の形態を詳細に説明する。また、荷重アームの可動範囲に試料を移動させる例として、本実施の形態では、荷重アームの基準角度位置に試料の上面を移動させることとし、この基準角度位置を水平位置とする。また、本実施の形態では、試料の移動によって、試料の上面と荷重アームとを接触させて、初めに試料に負荷する荷重を初荷重と呼び、この初荷重の負荷の後に、荷重アームの回動によって残りの荷重を試料に負荷することとして説明する。
【0017】
図1は、本発明に係る硬さ試験機1の要部構成を示す側面図である。
硬さ試験機1は、板ばね7を介して、荷重アーム作動部6によって荷重アーム4に荷重が負荷され、圧子3によって形成された試料表面の圧痕によって、当該試料の材料特性を評価する装置であり、硬さ試験を始める際には、荷重アーム4の回動角度(傾き)および板ばね7の変位に基づくフィードバック制御によって、荷重アーム4を基準角度位置に保った状態で、試料台用サーボモータ52が試料台5を自動的に上昇させることにより、試料台5に載置された試料sに初荷重をかける装置である。
【0018】
図1に示す硬さ試験機1は、本体部としての試験機本体2と、試験機本体2に回動自在に支持され、自由端部に圧子3が取り付けられる荷重アーム4と、圧子3の下方の試験機本体2に設けられ、試料sを載置する試料台5と、試料台5を上下動させるための試料台用サーボモータ52と、荷重アーム4の下方に設けられ、荷重アーム4の自由端側を回動させ、試料表面に圧痕を形成させるための押圧力を作用させる力を付与する荷重アーム作動部6と、荷重アーム作動部6が作動した際に発生した力を荷重アーム4に伝達する板ばね7などを備えている。また、図示しないが、設定荷重及び制御の切替等を入力する荷重入力部も備えている。
【0019】
試験機本体2は、その内部に荷重アーム作動部6と、荷重アーム作動部6の駆動源となる電装部21などを備えている。
【0020】
荷重アーム4は、試験機本体2に十字ばね或いは転がり軸受等により回動自在に支持されるとともに、自由端部には圧子3が着脱自在に取り付けられている。また、この荷重アーム4は、板ばね7と一体化されている。
【0021】
板ばね7と荷重アーム4との間には、長手方向に沿って溝部7aが設けられ、圧子3側のその先端は開口している。
【0022】
また、荷重アーム4の回動範囲は、自由端部においてプラスマイナス2mm程度であり、その回動範囲の中心位置、すなわち基準角度位置に荷重アーム4が位置する際に、精確な荷重が負荷されるように校正されている。
【0023】
試料台5は、その下面に角ネジ51が設けられており、電気的作動手段としての試料台用サーボモータ52が駆動することによって、その角ネジ51が上下動することで、試料台5、即ち、試料台5上に載置される試料sが上下に移動するよう構成されている。
【0024】
この試料台5の作動制御は、荷重アーム4の傾き(角度位置)を測定する荷重アーム角度位置センサ41と、荷重アーム4と板ばね7とに取り付けられ、ばね変形量を測定するばね変位量センサ64と、アーム角度位置センサ41及びばね変位量センサ64によって測定される荷重アーム4の変位量(傾き)及び板ばね7の変位量(変形量)に基づいて、角ネジ51の作動制御を行う作動制御部65と、により行われるものであり、詳細については後述する。
【0025】
荷重アーム作動部6は、電気的作動手段としてのサーボモータ61と、ボールねじ62と、ボールねじ62の先端部に取り付けられ、板ばね7に固定されている固定治具63と、を備えている。従って、サーボモータ61が駆動してボールねじ62が上下動することにより、板ばね7と一体化された荷重アーム4が回動するようになっている。
【0026】
固定治具63は、荷重アーム4と荷重アーム作動部6を接続するもので、荷重アーム4の回動運動と板ばね7の変形(以下、適宜「変位」と呼ぶ。)による板ばね7の軸と荷重アーム作動部6の軸のミスアラインメントを吸収する機能を有し、例えば、薄い板、ピアノ線等の線材、或いはナイフエッジと十字ばねの組み合わせ、ユニバーサルジョイント等を単独或いは併用して構成されている。
【0027】
この荷重アーム4の作動制御は、荷重アーム4と板ばね7とに取り付けられ、ばね変形量(変位量)を測定するばね変位量センサ64と、このばね変位量センサ64により測定したばね変形量(変位量)を入力し、該ばね変形量に基づいてボールねじ62の作動制御を行う作動制御部65と、により行われるものである。
【0028】
ばね変位量センサ64は、例えば、ガラススケールを光学的に読み取る変位センサユニット(リニアスケール)からなり、ボールねじ62の下方向への作動によって、板ばね7と荷重アーム4の溝部7aの開き量からばね変形量を測定する。また、図1において、不図示の荷重アーム角度位置センサ41も、同様の位置センサからなり、荷重アーム4の水平位置を基準として、荷重アーム4の傾きを測定する。
【0029】
次に、図2および図3を参照して、試料台5および荷重アーム4の作動制御について説明する。図2は、本発明の作動制御部65の要部構成を示すブロック図である。
【0030】
作動制御部65は、図2に示すように、増幅器65a、65b、A/D変換器65c、65d、演算回路65e、サーボモータ駆動回路65f、65g、D/A変換器65h、65iなどを具備している。また、演算回路65eは、図3に示すばね変位量テーブル66を内部に格納しており、荷重アーム4の回動力、即ち圧子3に負荷する荷重と、当該荷重に対応した板ばね7の変位量とを対応づけて記憶している。
【0031】
硬さ試験を行う場合、まず、試料台5および荷重アーム4の作動制御を、初荷重まで行う。そして、初荷重以降は、試料台5の位置を固定した状態(制御を行わない状態)で、荷重アーム4の作動制御のみを、入力・設定された荷重まで行う。
【0032】
まず、初荷重が負荷されるまでの、試料台5および荷重アーム4の作動制御について説明する。
【0033】
図2において、まず、試料sに初荷重を負荷すべく、試料台用サーボモータ52が駆動され、角ネジ51および試料台5が上昇すると、試料台5に載置された試料sと圧子3が接触する。さらに試料台5が上昇すると、圧子3を介して荷重アーム4に変位(傾き)が発生する。荷重アーム角度位置センサ41により、その傾きが測定されると、荷重アーム位置信号として増幅器65bに出力される。増幅器65bは、荷重アーム位置信号を増幅してA/D変換器65dに出力し、A/D変換器65dは増幅された荷重アーム位置信号をA/D変換して演算回路65eに出力する。
【0034】
一方、試料sの反発力を受けて板ばね7は変形する。その変形量(変位量)がばね変位量センサ64によって測定されると、ばね変位量信号として増幅器65aに出力される。増幅器65aは、ばね変位量信号を増幅してA/D変換器65cに出力し、A/D変換器65cは増幅されたばね変位量信号をA/D変換して演算回路65eに出力する。
【0035】
演算回路65eは、荷重アーム位置信号に基づいて、荷重アーム4を基準角度位置(水平)に保つための補正信号をサーボモータ駆動回路65fに出力する。サーボモータ駆動回路65fは、この補正信号に基づいて、荷重アーム4を水平に保つようにサーボモータ61の駆動を制御する駆動制御信号をD/A変換器65hに出力する。D/A変換器65hは、駆動制御信号をD/A変換してサーボモータ61に出力する。
【0036】
そして、この駆動制御信号に基づいてサーボモータ61が駆動することによって、ボールねじ62が回転し、上方若しくは下方に作動する。その際、ボールねじ62に取り付けられた板ばね7と、これと一体化された荷重アーム4が上方若しくは下方に軸回転することによって、荷重アーム4が上方若しくは下方に回動することによって、荷重アーム4が水平に保たれる。
【0037】
一方、演算回路65eは、ばね変位量信号とばね変位量テーブル66に基づいて、現在負荷されている荷重が初荷重に達したか否かを判定し、初荷重に達していないと判定した場合には、試料台上昇信号をサーボモータ駆動回路65gに出力する。サーボモータ駆動回路65gは、この試料台上昇信号に基づいて、試料台5すなわち角ネジ51をさらに上昇させるべく試料台用サーボモータ52の駆動を制御する駆動制御信号をD/A変換器65iに出力する。D/A変換器65iは、駆動制御信号をD/A変換して試料台用サーボモータ52に出力する。
そして、この駆動信号に基づいて試料台用サーボモータ52が駆動することによって、角ネジ51、すなわち試料台5が上昇される。
【0038】
このような角ネジ51の上昇による荷重アーム4の変位と、板ばね7の変位とから、2つのサーボモータを駆動する駆動制御信号の出力までの動作が閉ループとして繰り返し行われることにより、サーボモータ61と試料台用サーボモータ52の駆動制御がなされ、これにより、予め入力された初荷重が試料sに負荷されるまで、荷重アーム4が基準角度位置(水平)に保たれつつ、試料台5が上昇される。
【0039】
次に、初荷重以降、設定荷重が負荷されるまでの作動制御について説明する。演算回路65eによって、試料sに初荷重が負荷されたと判定された場合、試料台上昇信号は出力されない。すなわち、試料台用サーボモータ52は駆動されず、試料台5の位置は固定された状態となる。この状態において、演算回路65eは、荷重入力部から予め入力・設定された荷重に対応したばね変位量を、ばね変位量テーブル66から読み出すとともに、A/D変換器65cによってA/D変換されたばね変位量信号と比較し、比較結果をサーボモータ駆動回路65fに出力する。
【0040】
サーボモータ駆動回路65fは、この比較結果に基づいて試料に作用する荷重が設定荷重となるようにサーボモータ61の駆動を制御する駆動制御信号をD/A変換器65hに出力する。D/A変換器65hは、駆動制御信号をD/A変換してサーボモータ61に出力する。
【0041】
そして、この駆動制御信号に基づいてサーボモータ61が駆動することによって、ボールねじ62が回転し、下方に作動する。その際、ボールねじ62に取り付けられた板ばね7と、これと一体化された荷重アーム4が下方に軸回転することによって、荷重アーム4が回動し、この回動力によって、荷重アーム4の自由端に取り付けられた圧子3が試料台5に載置された試料sを押圧する。
【0042】
その結果、ばね変位量センサ64によって、板ばね7の変形量(変位量)が測定され、増幅器65aは、ばね変位量センサ64により測定された、板ばね7のばね変位量信号を増幅しA/D変換器65cに出力する。A/D変換器65cは増幅されたばね変位量信号をA/D変換して演算回路65eに出力する。
【0043】
このような、ばね変位量センサ64の計測から、駆動制御信号の出力までの動作が閉ループとして繰り返し行われることにより、サーボモータ61の駆動制御がなされ、これにより、圧子3に作用する荷重が、設定荷重となるよう(正確には、入力された設定荷重に対応した力を硬さ試験機1が発生するよう)、硬さ試験機1が制御される。
【0044】
以上説明した本発明に係る硬さ試験機1によれば、硬さ試験を始める際には、まず、荷重アーム4の回動角度(傾き)および板ばね7の変位に基づくフィードバック制御によって、試料台5を試料台用サーボモータ52により自動的に上昇させ、荷重アーム4を基準角度位置(水平)に保ちつつ、試料台5に載置された試料sに初荷重をかける。そして、試料sに初荷重がかけられた後、設定荷重までは、板ばね7のみの変位に基づくフィードバック制御によって、試料sに荷重が負荷される。
【0045】
このため、試料を載置した試料台が、自動的に荷重アームの基準角度位置に移動され、さらに、初荷重が負荷されるまでは、荷重アームは水平状態に保たれる。従って、試料台の上下移動を手動で行う必要がなくなり、容易に硬さ試験を実施することができる。
【0046】
なお、本発明は、上記実施の形態の内容に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、例えば、荷重アーム角度位置センサ41をより高精度なセンサとし、試料台5の上昇速度をより緩やかにすることにより、試料sと圧子3とが接触し、荷重アーム4が僅かに傾き始めた状態、すなわち、初荷重を限りなく「0(ゼロ)」に近づけることが可能である。
【0047】
また、上記実施の形態では、試料台5の下部に設けられたねじは角ネジとして説明したが、ボールねじであってもよく、また、ばね変位量センサ64は、リニアスケールを用いることとして説明したが、これに限るものではなく、例えば、板ばね7の一端7aや他端7bの移動位置のみを測定して、板ばね7の変位量としてもよい。その場合には、コンデンサピック(電荷容量型変位センサ)や、LVDT(差動変圧器)、電気マイクロメータなどを使用してもよい。また、板ばね7は、弦巻ばね等の他のばねであってもよく、また、ゴムなどの弾性体でもよい。
【0048】
【発明の効果】
請求項1記載及び2記載の発明によれば、駆動制御手段等により、試料移動部が、アームの回動範囲内に自動的に試料を移動し、さらに、所定の荷重が負荷されるまでは、アームが基準角度位置に保たれる。従って、アームの回動範囲内への試料移動部の移動を手動で行う必要がなくなり、容易に硬さ試験を実施することができる。
【0049】
また、アームの回動角度は、基準角度位置に保たれる。従って、基準角度位置におけるアームの荷重を精確に校正することによって、所定の荷重、すなわち初荷重を精確に負荷することのできる硬さ試験機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る硬さ試験機1の要部構成を示す側面図。
【図2】作動制御部65の要部構成を示すブロック図。
【図3】演算回路65e内に格納されるばね変位量テーブル66の一例を示す図。
【図4】従来の硬さ試験機100の要部構成を示すブロック図。
【符号の説明】
1 硬さ試験機
2 試験機本体
3 圧子
4 荷重アーム
41 荷重アーム角度位置センサ
5 試料台
51 角ネジ
52 試料台用サーボモータ
6 荷重アーム作動部
61 サーボモータ
64 ばね変位量センサ
65 作動制御部
65e 演算回路
7 板ばね[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hardness tester that evaluates material properties of a sample based on an indentation on a sample surface formed by an indenter.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a hardness testing machine is known as a testing machine for evaluating material properties of a sample based on applying a load to the sample surface with an indenter to form an indentation.
[0003]
As this conventional hardness tester, for example, the one shown in FIG. 4 is known. A
[0004]
According to the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a
[0006]
By the way, generally, the movable range of the load arm of the hardness tester is limited. This is because in order to apply an accurate load, the position of the load arm needs to be a calibrated reference angle position, and when a load is applied at a position greatly deviated from this reference angle position. This is because an accurate load cannot be guaranteed.
[0007]
Further, although the indentation formed on the sample surface depends on the hardness of the sample, it has a depth of about 1 mm at the maximum, so the movable range of the load arm does not need to be more than this.
[0008]
On the other hand, since the thickness of the sample s varies depending on the sample, it is necessary to manually move the
[0009]
Therefore, in order to perform the hardness test, it is necessary to manually move the sample table up and down while paying attention to the movable range of the load arm, which is troublesome.
[0010]
The present invention has been made to solve the above problems, and controls the force generated using an actuator, and automatically moves the sample stage on which the sample is placed to the movable range of the load arm. An object of the present invention is to provide a hardness tester that can be used.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problem,
The invention according to
An arm (for example, a
Arm rotation power applying means (for example, the load shown in FIG. 1) that applies a force for rotating the free end side of the arm to apply a pressing force for forming an indentation on the sample surface by the indenter. Arm actuating part 6);
In a hardness tester equipped with
Detecting means for detecting the rotation angle of the arm (for example, the load arm
On the basis of the rotation angle of the arm detected by the detection means, the rotation angle control means (for example, FIG. 5) controls the application of force for the arm rotation power applying means to return the arm to the reference angle position. 2 operation control unit 65),
A sample moving unit (for example, the
Driving means for driving the sample moving section (for example, the
Drive control means for controlling the amount of driving of the sample moving part by the drive means (for example, the
With
The drive angle of the sample moving unit that moves the sample is controlled by the drive control unit while the rotation angle of the arm is maintained at the reference angle position by the rotation angle control unit, and the sample A hardness tester characterized in that a predetermined load is applied.
[0012]
According to the invention of
An arm that is pivotally supported by the main body and has an indenter attached to the free end, and a free end of the arm that is rotated to apply a pressing force that forms an indentation on the sample surface by the indenter. In a hardness tester equipped with an arm rotational force applying means for applying a force to the arm,
The detecting means detects the rotation angle of the arm, and the rotation angle control means is based on the rotation angle of the arm detected by the detection means, and the arm rotational force applying means determines the arm as a reference angle. Control of application of force for returning to the position, and the sample moving unit moves the sample within a rotation range of the arm for placing the sample and forming an indentation by the indenter, and driving means Driving the sample moving unit, and the drive control unit controls the amount of driving of the sample moving unit by the driving unit, whereby the rotation angle control unit controls the rotation angle of the arm. With the angular position maintained, the drive control means controls the driving amount of the sample moving part that moves the sample, and applies a predetermined load to the sample.
[0013]
Further, as in the invention according to
The hardness tester according to
The predetermined load is an initial load applied to the sample, and after the initial load is applied to the sample, the control unit does not move the sample moving unit, and the arm rotational force applying unit does not move. A load after the initial load may be applied to the sample by controlling the application of force.
[0014]
Therefore, according to the first and second aspects of the invention, until the sample moving unit automatically moves the sample within the rotation range of the arm by the drive control means or the like, and further, a predetermined load is applied. The arm is kept at the reference angular position. Therefore, it is not necessary to manually move the sample moving part into the rotation range of the arm, and the hardness test can be easily performed.
[0015]
Further, the rotation angle of the arm is maintained at the reference angle position. Therefore, it is possible to provide a hardness tester capable of accurately applying a predetermined load, that is, an initial load, by accurately calibrating the arm load at the reference angular position.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a hardness tester according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As an example of moving the sample to the movable range of the load arm, in this embodiment, the upper surface of the sample is moved to the reference angle position of the load arm, and this reference angle position is set as the horizontal position. In this embodiment, the upper surface of the sample and the load arm are brought into contact with each other by moving the sample, and the load first applied to the sample is called the initial load. After the initial load is applied, the load arm is rotated. It is assumed that the remaining load is applied to the sample by movement.
[0017]
FIG. 1 is a side view showing a main configuration of a
The
[0018]
A
[0019]
The testing machine
[0020]
The
[0021]
A
[0022]
The rotation range of the
[0023]
The
[0024]
The operation of the
[0025]
The load
[0026]
The fixing
[0027]
The operation of the
[0028]
The
[0029]
Next, the operation control of the
[0030]
As shown in FIG. 2, the
[0031]
When performing a hardness test, first, the operation control of the
[0032]
First, the operation control of the
[0033]
In FIG. 2, first, when the sample
[0034]
On the other hand, the leaf spring 7 is deformed in response to the repulsive force of the sample s. When the deformation amount (displacement amount) is measured by the spring
[0035]
Based on the load arm position signal, the
[0036]
Then, when the
[0037]
On the other hand, the
Then, by driving the sample
[0038]
The operations from the displacement of the
[0039]
Next, operation control after the initial load until the set load is applied will be described. When it is determined by the
[0040]
The servo
[0041]
Then, when the
[0042]
As a result, the deformation amount (displacement amount) of the leaf spring 7 is measured by the spring
[0043]
The operation from the measurement of the
[0044]
According to the
[0045]
For this reason, the sample stage on which the sample is placed is automatically moved to the reference angle position of the load arm, and the load arm is kept horizontal until the initial load is applied. Therefore, it is not necessary to manually move the sample stage up and down, and the hardness test can be easily performed.
[0046]
The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. For example, the load arm
[0047]
In the above embodiment, the screw provided at the lower part of the
[0048]
【The invention's effect】
According to the first and second aspects of the present invention, until the sample moving unit automatically moves the sample within the rotation range of the arm by the drive control means or the like, and further, a predetermined load is applied. , The arm is kept at the reference angular position. Therefore, it is not necessary to manually move the sample moving part into the rotation range of the arm, and the hardness test can be easily performed.
[0049]
Further, the rotation angle of the arm is maintained at the reference angle position. Therefore, it is possible to provide a hardness tester capable of accurately applying a predetermined load, that is, an initial load, by accurately calibrating the arm load at the reference angular position.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a main configuration of a
FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of an
FIG. 3 is a diagram showing an example of a spring displacement amount table 66 stored in an
FIG. 4 is a block diagram showing a main configuration of a
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記アームの自由端側を回動させて、前記圧子により試料表面に圧痕を形成させる押圧力を作用させるための力を該アームに対して付与するアーム回動力付与手段と、
を備えた硬さ試験機において、
前記アームの回動角度を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記アームの回動角度に基づいて、前記アーム回動力付与手段が前記アームを基準角度位置に戻すための力の付与の制御を行う回動角度制御手段と、
前記試料を載置し、前記圧子による圧痕を形成させるための前記アームの回動範囲内に当該試料を移動する試料移動部と、
前記試料移動部を駆動させる駆動手段と、
前記駆動手段による前記試料移動部の駆動量を制御する駆動制御手段と、
を備え、
前記回動角度制御手段により、前記アームの回動角度を前記基準角度位置に保った状態で、前記駆動制御手段により、前記試料を移動する前記試料移動部の駆動量が制御されて、前記試料に所定の荷重をかけることを特徴とする硬さ試験機。An arm that is rotatably supported by the main body and has an indenter attached to the free end;
An arm rotation power applying means for rotating the free end side of the arm and applying a force to the arm to apply a pressing force for forming an indentation on the sample surface by the indenter;
In a hardness tester equipped with
Detecting means for detecting a rotation angle of the arm;
Based on the rotation angle of the arm detected by the detection means, the rotation angle control means for controlling the application of force by which the arm rotational force applying means returns the arm to a reference angle position;
A sample moving unit for placing the sample and moving the sample within a rotation range of the arm for forming an indentation by the indenter;
Driving means for driving the sample moving unit;
Drive control means for controlling the drive amount of the sample moving part by the drive means;
With
The drive angle of the sample moving unit that moves the sample is controlled by the drive control unit while the rotation angle of the arm is maintained at the reference angle position by the rotation angle control unit, and the sample A hardness tester characterized in that a predetermined load is applied.
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