JPS593340A - 引つかき試験装置 - Google Patents
引つかき試験装置Info
- Publication number
- JPS593340A JPS593340A JP11458582A JP11458582A JPS593340A JP S593340 A JPS593340 A JP S593340A JP 11458582 A JP11458582 A JP 11458582A JP 11458582 A JP11458582 A JP 11458582A JP S593340 A JPS593340 A JP S593340A
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- Japan
- Prior art keywords
- stylus
- sample
- arm
- balance
- weight
- Prior art date
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- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/40—Investigating hardness or rebound hardness
- G01N3/42—Investigating hardness or rebound hardness by performing impressions under a steady load by indentors, e.g. sphere, pyramid
- G01N3/46—Investigating hardness or rebound hardness by performing impressions under a steady load by indentors, e.g. sphere, pyramid the indentors performing a scratching movement
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- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガラス、フェライトなどの硬脆材料をスタイラ
スによシ引っかき、その材料の特性、加工性を高精度に
測定する試験装置に係るものである。
スによシ引っかき、その材料の特性、加工性を高精度に
測定する試験装置に係るものである。
一般に、VTR用のヘッドにはフェライトが使用されて
いるが、その加工精度はサブミクロンオーダーが要求さ
れており、この要求を満足させるには、その材料の加工
性を、モデル化させた状態で試験し、この試験により、
正確な実験数値を得、この数値から最適な加工条件を設
定することが可能である。この方法のひとつとして引っ
かき試験があるが、従来の引っかき試験装置について第
1図、第2図により説明する。
いるが、その加工精度はサブミクロンオーダーが要求さ
れており、この要求を満足させるには、その材料の加工
性を、モデル化させた状態で試験し、この試験により、
正確な実験数値を得、この数値から最適な加工条件を設
定することが可能である。この方法のひとつとして引っ
かき試験があるが、従来の引っかき試験装置について第
1図、第2図により説明する。
1は後述する試料台2と共に矢印方向Bに運動するテー
ブルであシ、2は前述テーブル1上に設けられた試料A
をのせる試料台、3は試料面を引っかくスタイラス、4
は後述分銅を受ける分銅皿、6ば試料Aに任意の荷重を
設定する分銅である。
ブルであシ、2は前述テーブル1上に設けられた試料A
をのせる試料台、3は試料面を引っかくスタイラス、4
は後述分銅を受ける分銅皿、6ば試料Aに任意の荷重を
設定する分銅である。
6は支点となるクロスバネで、アーム7を空中に吊り下
げられており、8はバランスウェイトで、回転させるこ
とによりアーム7の全体のバランスを調整する。9は抵
抗を検出する一対のひずみゲージ、7aは平行板ばねで
ある。この構成により、まず分銅6をのせない状態でア
ーム7の水平バランス調整を、バランスウェイト8を回
して前後に移動させて行なう。この時の水平の確認は目
測で行なう。次に試料台2に試料Aを固定しアーム7を
下げてスタイラス3を試料面に接触させた後、任意の分
銅6をのせ、スタイラス3に荷重を加えテーブル1を矢
印方向Bにスライドさせる。その時スタイラス3が試料
面を任意の荷重で引っかく状態(第2図)になり、この
時のスタイラスの受ける抵抗により平行板ばね7aがひ
ずみ、そのひずみ量をひずみゲージ9により検出する。
げられており、8はバランスウェイトで、回転させるこ
とによりアーム7の全体のバランスを調整する。9は抵
抗を検出する一対のひずみゲージ、7aは平行板ばねで
ある。この構成により、まず分銅6をのせない状態でア
ーム7の水平バランス調整を、バランスウェイト8を回
して前後に移動させて行なう。この時の水平の確認は目
測で行なう。次に試料台2に試料Aを固定しアーム7を
下げてスタイラス3を試料面に接触させた後、任意の分
銅6をのせ、スタイラス3に荷重を加えテーブル1を矢
印方向Bにスライドさせる。その時スタイラス3が試料
面を任意の荷重で引っかく状態(第2図)になり、この
時のスタイラスの受ける抵抗により平行板ばね7aがひ
ずみ、そのひずみ量をひずみゲージ9により検出する。
しかしながら上記のような従来の構成では、アーム水平
確認が目測で行なわれており、スタイラスが試料面に垂
直になっているかどうかの確認ができず、又、支点はク
ロスばねを利用しているがこの方法であれば支点が接触
方式であるため、摩擦による感度ムラと温度変化や外力
による支点の変動が生じるという欠点があった。更にテ
ーブルのスライド部はボールベアリングが使用されてい
るが、微小な引っかき試験をする場合はベアリング精度
や摩耗による変動が大きく影響し、又、スタイラスをセ
ットする場合、アームがフリーなため試料にスタイラス
が衝突し先端を破損する懸念があった。
確認が目測で行なわれており、スタイラスが試料面に垂
直になっているかどうかの確認ができず、又、支点はク
ロスばねを利用しているがこの方法であれば支点が接触
方式であるため、摩擦による感度ムラと温度変化や外力
による支点の変動が生じるという欠点があった。更にテ
ーブルのスライド部はボールベアリングが使用されてい
るが、微小な引っかき試験をする場合はベアリング精度
や摩耗による変動が大きく影響し、又、スタイラスをセ
ットする場合、アームがフリーなため試料にスタイラス
が衝突し先端を破損する懸念があった。
本発明は上記欠点を解消するものであり、支点およびテ
ーブルのスライド部に静圧気体軸受を用いることにより
、テーブルの剛性、精度および支点の感度を向上させる
ことに目的がある。更に非接触変位センサを用いること
により水平バランス精度の向上、及びメカニカルストッ
パの設置によりスタイラスの衝突を防止することを目的
とする。
ーブルのスライド部に静圧気体軸受を用いることにより
、テーブルの剛性、精度および支点の感度を向上させる
ことに目的がある。更に非接触変位センサを用いること
により水平バランス精度の向上、及びメカニカルストッ
パの設置によりスタイラスの衝突を防止することを目的
とする。
以下本発明の一実施例について第3図により説明する。
第3図において、10はエア吸入口22からエアーを供
給され静圧気体軸受となり矢印C方向にスライドするテ
ーブル、11はテーブル1゜の上に位置し試料台13を
XY方向に移動させるXYメカニカルステージである。
給され静圧気体軸受となり矢印C方向にスライドするテ
ーブル、11はテーブル1゜の上に位置し試料台13を
XY方向に移動させるXYメカニカルステージである。
12は11の土に位置し試料台13を360度回転させ
る回転微動ステージ、14はアーム17の一端に試料面
Aに垂直に支持されたスタイラスである。16はスタイ
ラス14の真上に設けられた分銅皿、16は分銅、17
は一方にスタイラス、他方に19バランスウエイトを有
するアームである。17aは試料面に対し垂直に設けら
れた一対の平行板ばね、18はアーム17のバランスウ
ェイト19の上に位置し、アーム上下移動の際アームが
揺動するのを防止するメカニカルストッパ、19はアー
ムの一端に位置し、アームのバランスを調整するバラン
スウェイト、20はアームを中心で支持する静圧気体軸
受を用いた支点である。21は支点を支持する支点ホル
ダー、22aは支点へエアーを送るエアー吸入口、23
はアームを試料に近づけるZ軸微動ステージである。2
4は2軸微動ステージ23の調整つまみ、26は平行板
ばね17aに取付けられた2対のひずみゲージ、26は
アームのスタイラス側に位置しアームと直角に取付けら
れた非接触変位センサでアーム17のバランスを検出す
る。
る回転微動ステージ、14はアーム17の一端に試料面
Aに垂直に支持されたスタイラスである。16はスタイ
ラス14の真上に設けられた分銅皿、16は分銅、17
は一方にスタイラス、他方に19バランスウエイトを有
するアームである。17aは試料面に対し垂直に設けら
れた一対の平行板ばね、18はアーム17のバランスウ
ェイト19の上に位置し、アーム上下移動の際アームが
揺動するのを防止するメカニカルストッパ、19はアー
ムの一端に位置し、アームのバランスを調整するバラン
スウェイト、20はアームを中心で支持する静圧気体軸
受を用いた支点である。21は支点を支持する支点ホル
ダー、22aは支点へエアーを送るエアー吸入口、23
はアームを試料に近づけるZ軸微動ステージである。2
4は2軸微動ステージ23の調整つまみ、26は平行板
ばね17aに取付けられた2対のひずみゲージ、26は
アームのスタイラス側に位置しアームと直角に取付けら
れた非接触変位センサでアーム17のバランスを検出す
る。
以上のように構成された引っかき試験装置について以下
その動作を説明する。
その動作を説明する。
静圧気体軸受になったテーブル10の上に11゜12が
あシ試料台13に試料Aを固定後、試料台13を任意の
測定位置に11.12で移動させる。
あシ試料台13に試料Aを固定後、試料台13を任意の
測定位置に11.12で移動させる。
ここで試料Aの固定は真空チャックにより行ない、水平
バランス調整は19を回して前後させることにより、又
、水平確認は前述非接触変位センサ26で行なうもので
ある。アーム17のバランス調整後、次に調整つまみ2
4を回してスタイラスを試料に近づけて行くが、その時
平衡バランスがくずれアームが上下に揺動しスタイ2ス
が試料に衝突するのを防止するため前述のごとくメカニ
カルストッパ18を調整してスタイラス14が試料Aに
衝突しない様に設定する。次に分銅皿16に任意の分銅
16をのせ試料にスタイラスを接触させてから、ストッ
パ18をはずし、アームをフリー状態にする。スタイラ
スに荷重がかかった状態でテーブル10を移動させ試料
面をスタイラスにより引っかく。この時スタイラスが受
ける抵抗を平行板ばねにはりつけたひずみゲージ26に
よりひずみ量として検出する。
バランス調整は19を回して前後させることにより、又
、水平確認は前述非接触変位センサ26で行なうもので
ある。アーム17のバランス調整後、次に調整つまみ2
4を回してスタイラスを試料に近づけて行くが、その時
平衡バランスがくずれアームが上下に揺動しスタイ2ス
が試料に衝突するのを防止するため前述のごとくメカニ
カルストッパ18を調整してスタイラス14が試料Aに
衝突しない様に設定する。次に分銅皿16に任意の分銅
16をのせ試料にスタイラスを接触させてから、ストッ
パ18をはずし、アームをフリー状態にする。スタイラ
スに荷重がかかった状態でテーブル10を移動させ試料
面をスタイラスにより引っかく。この時スタイラスが受
ける抵抗を平行板ばねにはりつけたひずみゲージ26に
よりひずみ量として検出する。
従ってアームの支点は静圧気体軸受であるため支点の運
動摩擦が空気抵抗のみとなるため、従来のクロスバネ方
式にくらべ、はるかに高感度となる。又テーブルも静圧
気体軸受であるため送りの際の抵抗、振動、摩耗がなく
高精度な引っかき試験が可能となる。又、引っかき試験
においては試料にスタイラスが垂直に接触することが条
件であるが従来の目視による感応的な調整から非接触変
位センサを使用することによシ正確にこの条件を満足さ
せることができる。さらにメカニカルストッパを設ける
ことによシスタイラスが試料に衝突し先端が破損する事
故も絶滅できる。
動摩擦が空気抵抗のみとなるため、従来のクロスバネ方
式にくらべ、はるかに高感度となる。又テーブルも静圧
気体軸受であるため送りの際の抵抗、振動、摩耗がなく
高精度な引っかき試験が可能となる。又、引っかき試験
においては試料にスタイラスが垂直に接触することが条
件であるが従来の目視による感応的な調整から非接触変
位センサを使用することによシ正確にこの条件を満足さ
せることができる。さらにメカニカルストッパを設ける
ことによシスタイラスが試料に衝突し先端が破損する事
故も絶滅できる。
以上のように、本発明は、支点やテーブルのスライド部
に静圧気体軸受を採用することにより歪ゲージの感度及
び測定精度を向上情せるとともに、非接触変位センサを
用いることにより目視による感応的な作業をなくし、ス
タイラスを試料に垂直に位置させるという条件を満足さ
せ、又メカニカルストッパによりスタイラス先端の破損
もなくすことが可能で、その実用的効果は大なるものが
ある。
に静圧気体軸受を採用することにより歪ゲージの感度及
び測定精度を向上情せるとともに、非接触変位センサを
用いることにより目視による感応的な作業をなくし、ス
タイラスを試料に垂直に位置させるという条件を満足さ
せ、又メカニカルストッパによりスタイラス先端の破損
もなくすことが可能で、その実用的効果は大なるものが
ある。
第1図は従来め引っかき試験装置の斜視図、第2図は同
装置による引っかき試験の状態を示した試料およびスタ
イラスの斜視図、第3図は本発明の一実施例における引
っかき試験装置の斜視図である。 7・・・・■アーム、80拳・・・バランスウェイト、
100・・・醗テーブル、140・・・・スタイラス、
18・・@11@Φメカニカルストッパ、20◆−・・
・・支点、23・・・・・・Z軸微動ステージ、26・
・・・・・非接触変位センサ部。
装置による引っかき試験の状態を示した試料およびスタ
イラスの斜視図、第3図は本発明の一実施例における引
っかき試験装置の斜視図である。 7・・・・■アーム、80拳・・・バランスウェイト、
100・・・醗テーブル、140・・・・スタイラス、
18・・@11@Φメカニカルストッパ、20◆−・・
・・支点、23・・・・・・Z軸微動ステージ、26・
・・・・・非接触変位センサ部。
Claims (2)
- (1)試料に圧接可能で、かつ試料の面に垂直に保持さ
れたスタイラスと、このスタイラスを保持し抵抗を検出
する機能を有し、かつ板面が各々試料面に垂直に設けら
れ、相互に平行に取9つけられた一対の平行板ばねを有
するアームと、このアームの略中心で、アームを水平に
支持する静圧気体軸受部と、スタイラスを試料の面に垂
直に接触させるためにアームを水平に調整するアームの
一端に設けられたバランスウェイトと、前記アームの水
平状態を検出するアームの一端に設けられた非接触変位
上ンサ部と、アーム全体を下げてスタイラスを試料面に
近づけるスライド部と、試料台を平行板ばねと直角にス
ライドさせるための静圧気体軸受のテーブルとを備えた
引っかき試験装置。 - (2)前記アーム近傍に、スタイラスを試料面へ近づけ
る際、アームがゆれてスタイラスが試料に衝突するのを
防ぐだめのメカニカルスト77部を設けた特許請求の範
囲第1項記載の引っかき試験装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11458582A JPS593340A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 引つかき試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11458582A JPS593340A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 引つかき試験装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS593340A true JPS593340A (ja) | 1984-01-10 |
JPS622253B2 JPS622253B2 (ja) | 1987-01-19 |
Family
ID=14641527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11458582A Granted JPS593340A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 引つかき試験装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS593340A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6381239U (ja) * | 1986-11-15 | 1988-05-28 | ||
JPH04113056U (ja) * | 1991-03-18 | 1992-10-01 | 株式会社ブリヂストン | 反発弾性試験装置 |
CN105628527A (zh) * | 2016-03-28 | 2016-06-01 | 西南交通大学 | 一种用于划痕试验仪器的自平衡可替换式刮头 |
-
1982
- 1982-06-30 JP JP11458582A patent/JPS593340A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6381239U (ja) * | 1986-11-15 | 1988-05-28 | ||
JPH04113056U (ja) * | 1991-03-18 | 1992-10-01 | 株式会社ブリヂストン | 反発弾性試験装置 |
CN105628527A (zh) * | 2016-03-28 | 2016-06-01 | 西南交通大学 | 一种用于划痕试验仪器的自平衡可替换式刮头 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS622253B2 (ja) | 1987-01-19 |
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