CN107727485B - 用于硬度测试的方法和装置 - Google Patents

用于硬度测试的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107727485B
CN107727485B CN201710684858.8A CN201710684858A CN107727485B CN 107727485 B CN107727485 B CN 107727485B CN 201710684858 A CN201710684858 A CN 201710684858A CN 107727485 B CN107727485 B CN 107727485B
Authority
CN
China
Prior art keywords
automatically
sample
point
hardness testing
testing device
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.)
Active
Application number
CN201710684858.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107727485A (zh
Inventor
R·赫尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Atm Ginnis Ltd
Original Assignee
Atm Ginnis Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atm Ginnis Ltd filed Critical Atm Ginnis Ltd
Publication of CN107727485A publication Critical patent/CN107727485A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107727485B publication Critical patent/CN107727485B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01N3/02—Details
    • G01N3/04—Chucks
    • 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
    • G01N3/02—Details
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/16—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring distance of clearance between spaced objects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/0202—Control of the test
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/026—Specifications of the specimen
    • G01N2203/0286—Miniature specimen; Testing on microregions of a specimen
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/026—Specifications of the specimen
    • G01N2203/0298—Manufacturing or preparing specimens
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
    • G01N2203/0641—Indicating or recording means; Sensing means using optical, X-ray, ultraviolet, infrared or similar detectors
    • G01N2203/0647—Image analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/10—Geometric effects
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2200/00—Indexing scheme for image data processing or generation, in general
    • G06T2200/24—Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving graphical user interfaces [GUIs]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/13—Edge detection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/60—Analysis of geometric attributes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

用于在试样保持器中的试样上确定一个或多个测量点以在硬度测试装置中进行自动化的硬度测试的方法和装置，所述硬度测试装置具有工作台和带有至少一个压头和至少一个镜头的工具保持器。所述试样保持器能够在工作台上在x和y方向上定位，并且所述硬度测试装置的工作台和/或工具保持器能够在z方向上彼此相对移动。从电子数据存储器中选出试样保持器的虚拟的三维模型，所述试样保持器带有至少一个设置于其上的试样，并且在屏幕上示出所述模型和/或试样的概览图像。然后，将点(P)标记在屏幕上的图示上，并且基于所述测量方法，自动定义一个或多个测量点，在所述硬度测试装置中每个测量点根据其x、y坐标和虚拟的模型被自动被分配z坐标。

Description

用于硬度测试的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于在试样保持器中的至少一个试样上确定一个或多个测量点以在硬度测试装置中进行自动化的硬度测试的方法，其中，所述硬度测试装置包括：工作台；带有至少一个压头和至少一个镜头的工具保持器；可选地概览图像摄像机；以及屏幕，其中所述试样保持器能够在工作台上在x和y方向上定位，并且所述硬度测试装置的工作台和/或工具保持器能够在z方向上彼此相对移动。
此外，本发明涉及一种硬度测试装置。
背景技术
为了对由现有技术已知的硬度测试装置进行编程，必须手动设置许多单个步骤或者手动定义许多流程。
例如在将试样夹紧在试样保持器中并且将所述试样保持器在x和y方向上、亦即在水平面中定位之后，在硬度测试装置的工作台上或者借助该工作台探测或者说测量试样的高度，其中能够在工具保持器上使用各种不同的传感器。操作人员必须在z方向上开始、监控和/或手动执行该高度确定过程。接下来，必须借助在工具保持器上的其他传感器或者借助一个或多个镜头对着试样的表面对焦，从而能够生成尽可能锐利的试样图像。在此，操作人员又必须以如下方式主动介入：为了拍摄图像，所述操作人员确定设置于工具保持器上的摄像机要定位在哪个位置处。由操作人员在硬度测试装置上或者在与硬度测试装置连接的控制装置上执行的输入需要许多时间，这主要是因为操作人员在工具保持器在两个位置之间运动时通常无法走出最短的并且因此最节省时间的路线，此外，还因为所述操作人员必须注意避免工具保持器或工具与试样之间发生碰撞。尤其对具有在z方向上突出的三维几何形状的试样的测量而言是这种情况。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种开头所述类型的方法，该方法使得在至少一个试样上确定一个或多个测量点得到简化。由此，尤其是节省了时间，并且通过最小化在工具保持器和试样之间发生碰撞的风险，防止了硬度测试装置和试样的损坏。
按照本发明，该目的通过根据本发明的方法、根据本发明的硬度测试装置和根据本发明的控制装置得以实现。
根据本发明的用于在试样保持器中的至少一个试样上确定一个或多个测量点以在硬度测试装置中进行自动化的硬度测试的方法，其中，所述硬度测试装置包括：工作台；带有至少一个压头和至少一个镜头的工具保持器；以及屏幕，其中所述试样保持器能够在工作台上在x和y方向上定位，并且所述硬度测试装置的工作台和/或工具保持器能够在z方向上彼此相对移动，其特征在于如下步骤：
a)从电子数据存储器中选出并且提供试样保持器的虚拟的三维模型(9)，所述三维模型带有至少一个设置于其上的虚拟试样，
b)将配备有试样的所述试样保持器定位在工作台上，
c)在屏幕上自动示出所述三维模型和/或由试样生成的概览图像，
d)分配测量方法，
e)将点标记在所述三维模型和/或试样的概览图像在屏幕上的图示上，
f)基于所述测量方法，自动定义一个或多个测量点，其中，基于点的位置和所分配的测量方法，在所述硬度测试装置中每个测量点被自动分配x和y坐标并且借助于虚拟的三维模型被分配z坐标，和
g)将每个测量点的x、y和z坐标自动存储在数据存储器中。
根据本发明的硬度测试装置包括：工作台；带有至少一个压头和至少一个镜头的工具保持器；和屏幕，其中，试样保持器能够在工作台上在x和y方向上定位，并且所述工作台和/或工具保持器能够在z方向上彼此相对移动，其特征在于，所述硬度测试装置具有电子数据存储器，该电子数据存储器带有至少一个虚拟的三维模型和至少一种测量方法；并且所述硬度测试装置具有控制装置，该控制装置借助于该三维模型由测量点的预给定的x和y坐标确定所述测量点的z坐标。
根据本发明的控制装置用于执行如本发明所述的自动化方法步骤。
本发明的一个特别的优点在于，在与硬度测试装置连接的电子数据存储器中存有一个或多个试样的或者一个或多个试样保持器的一个或多个虚拟的三维模型并且提供给本方法。与由现有技术已知的不同的是，每个手动或者计算机辅助地确定的点、尤其是每个测量点，除了x和y坐标之外还基于所提供的三维模型在硬度测试装置中被分配一个z坐标。硬度测试装置的工具保持器能够借助设置于其上的镜头、压头和可选的传感器自动定位在试样上方并且与试样间隔适合的距离。工具保持器为此必须要走过的路线能够被优化，由此节省了时间并且排除了工具保持器与试样或者试样保持器发生碰撞的风险。
按照本发明的用于确定一个或多个测量点的方法例如如下执行：
在第一个步骤中，从电子数据存储器中选出试样保持器的虚拟的三维模型，在该三维模型上设置有试样的至少一个从电子数据存储器中选出的虚拟的三维模型，从而提供了带有试样的试样保持器的虚拟的三维模型。还可以考虑：从电子数据存储器中提供带有至少一个试样的试样保持器的已经完成组合的模型。理论上，在不脱离本发明的框架的情况下，当不需要试样保持器时，也可以仅选出试样。
在此之前或者接下来，将配备有至少一个试样的试样保持器定位在硬度测试装置的工作台上。该位置可以固定地预先给定。然而，同样可以考虑：借助传感器或者摄像机和适合的图像识别程序来读入该位置，或者手动确定试样保持器和试样在硬度测试装置中的方位。
对于如下情况，即，当在整个方法中未生成试样的图像、尤其是概览图像和/或细节图像时，因为测量点仅在三维模型上或者其在屏幕上的图示上被确定，所以带有试样的试样保持器何时被放置到工作台上并不重要。在此特殊的情况下，带有试样的试样保持器也可以在自动化的硬度测试之前不久才被放置到工作台上。
在本方法的一种优选的实施方式中，在放置或者说定位配备有试样的试样保持器之后，借助在硬度测试装置上、优选在工具保持器区域中设置的概览图像摄像机拍摄概览图像。也可以考虑：设置于工具保持器上的镜头(该镜头可选地自动对着试样表面对焦)拍摄一个单独的概览图像或者多个图像，这多个图像组合成一个唯一的概览图像。
在下一方法步骤中，在屏幕上示出或者说显示出带有试样的试样保持器的模型或者概览图像。在此，在本发明的意义中，通过其他光学和电子显示器件、例如投影仪的显示也可以看作在屏幕上的视觉显示。
在本方法的一种有利的扩展方案中，虚拟的三维模型的图示和概览图像的图示可以叠加。该可能的附加功能允许光学检查，在该检查中可以确定，是否从数据存储器中为试样保持器和/或试样提供了正确的模型，和/或试样保持器和/或试样在工作台上的方位是否正确。可选地，可以接着校正试样在工作台上的方位，直到该方位与虚拟的模型在屏幕上的方位一致。备选于此，还可以设想：手动转动或者移动虚拟模型的图示，直到达到一致。在本方法的一种扩展方案中，也借助对真实试样的自动数码识别和通过控制装置对虚拟模型的自动数码校正来达到一致。
在接下来的按照本发明的方法步骤中，借助适合的电子输入器件、例如键盘、计算机鼠标或者触摸屏在屏幕上在模型和/或概览图像上标记点。在该方法的后续步骤中，该点是多个测量点(可选地一个测量序列)的参考点、起始点、中间点或者终点，或者是用于一次单独测量的参考点或测量点。
在本方法的一种备选实施方式中可以考虑：借助于待手动输入的参数确定点在x或y方向上的方位。在本发明的意义中，在一种实施方式中，控制装置自动标记带有所输入的x和y坐标的点。
在标记点之前，试样可以在试样保持器中手动和/或自动(通过相应设计试样保持器)转动，以便在试样例如设计为旋转体时，能够沿着曲面确定一个或多个点或者说测量点。
在标记点之前、期间或者之后，在一个进一步的步骤中将一种测量方法分配给按照本发明的方法。
在本方法的一种尤其优选的实施方式中，手动将该方法从优选存储在电子数据存储器中的测量方法列表中选出。还可以考虑：选择标准化的测量方法、例如单点测量、序列测量(Reihenmessung/series measurement)、CHD测量、SHD测量或表面点测量，或者也选择非标准化的测量方法。
在一种备选实施方式中，所述测量方法的分配也可以自动进行，例如其方式为：提前确定测量方法或者仅能执行一个唯一的测量方法，这在本发明的意义中也看作测量方法的自动分配。
在本方法的一种优选实施方式中，在另一方法步骤中，通过设置于工具保持器上的镜头，借助摄像机拍摄并且提供或者说示出所述点所在部段的放大的、真实的细节图像。为此，带有镜头的工具保持器可以可选地在更换镜头之后自动定位在所述点上方，其中由于由虚拟的模型已知的带有试样的试样保持器的几何形状，避免了镜头与带有试样的试样保持器发生碰撞。通过由虚拟的模型计算出的测量点的z坐标，具有已知光学特性的镜头可以自动向所述点或者说测量点推进和/或对着该点对焦，而后配设给该镜头的摄像机自动拍摄细节图像。在此可以考虑：在屏幕上将该细节图像显示在模型和/或概览图像之上，优选将该细节图像设置在点的位置的区域中，可选地将所述概览图像与细节图像重叠。
尤其有利的是本方法的一种实施方式，其中，利用细节图像手动校正点在试样表面上的位置，其中，可选地可以进一步放大所述细节图像。为了校正，所述点可以在试样的细节图像上例如在x和/或y方向上移动。还可以考虑：使用各种不同的数码工具、如自动的外边缘识别来校正点在细节图像上的位置。
为了设定点，在本方法的一种备选实施方式中，尤其是在弃用概览图像和/或细节图像时，可以仅放大模型的图示。然而，由于试样保持器的放置可能存在的不精确性，在仅借助虚拟的模型的情况下，点的位置的精确度通常最高只有+/-0.2mm。
在接下来的按照本发明的方法步骤中，自动定义一个测量点或者多个测量点。基于所分配的测量方法和所标记的以及可选地方位经过校正的点的方位或者说位置，给一个测量点或者多个测量点分配x和y坐标，并且结合三维模型，在硬度测试装置中也将已知的或者可推导出的z坐标分配给所述测量点。
根据所分配的测量方法，所述点可以是参考点或者起始点，远离所述点以确定的距离和确定的方向定义一个或多个测量点。因此可以自动定义测量序列。然而，所述点也可以是单个测量点本身或者是多个测量点中的一个，这多个测量点可以组成一个测量序列。用于距离和方向所需的参数或是自动地或是手动地、例如在手动分配测量方法时被确定。
在按照本发明的方法的另一步骤中，将每个定义的测量点的x、y和z坐标存储在电子数据存储器中。在此，在本发明的意义中，所述存储既看作例如在工作存储器中暂时存储坐标，又看作在长时间存储器(例如硬盘或者SD卡)中的永久存储。
在本方法的一种按照本发明的扩展方案中，某些方法步骤、例如图示、分配测量方法、标记点、定义测量点以及存储测量点的坐标，以及它们之间进行的方法步骤可以任意地重复。这样确定的测量点可以存储在电子数据存储器中，并且多个测量点可以可选地自动或者手动关联成为测量序列。
在确定另一个点之前，可以在试样保持器中手动和/或自动(可选地再次)转动试样。
按照本发明，接下来可以在每个确定的测量点处借助设置于工具保持器上的压头自动生成压印，由此产生了与测量点数量相同数量的压印。
对于多个测量点，压头可以自动地并且以优化过的顺序在最短的路线上依次在测量点处定位并且生成压印。对于该优化过的运动过程，工具或者工具保持器与试样或者试样保持器发生碰撞的风险可以自动被排除，因为一方面，带有试样的试样保持器的几何形状是已知的；另一方面，带有工具的工具保持器的几何形状是已知的。
在本发明的意义中可以考虑：以各种不同的压头来生成在测量点处的压印，其中，所述压头可以生成各种不同形状的压印。根据要求或者要执行的测量方法，可以使用所有可能的、尤其是对于标准化测量方法已知的压头、例如维氏棱锥、努氏棱锥、布氏球或者其他压头作为压头。
在本发明中，对压印的测量接下来可以紧接着压印的生成进行或者也可以在较晚的时间点进行。这优选通过计算机辅助的控制装置全自动地进行，但也可以手动辅助地在屏幕上执行，其中，接近测量点同样又可以计算机辅助地得以优化。
特别适合于执行按照本发明的方法的按照本发明的硬度测试装置包括：工作台；具有至少一个压头和至少一个镜头的工具保持器；可选地概览图像摄像机；和屏幕，其中，试样保持器能够在工作台上在x和y方向上定位，并且所述工作台和/或工具保持器能够在z方向上彼此相对移动，按照本发明，所述硬度测试装置包括带有至少一个虚拟的三维模型和至少一种测量方法的电子数据存储器，以及包括控制装置，该控制装置由测量点的预给定的x和y坐标借助于模型确定测量点的z坐标。
在硬度测试装置的工具保持器上可以设置一个或多个压头、镜头、摄像机和/或传感器。工具保持器例如可以设计为工具转塔，以便实现设置于其上的各个工具(一个或多个压头和一个或多个镜头)之间的快速切换。也可以使用例如偏转体形式的其他工具保持器。
概览图像摄像机可以设置在工具保持器自身上、在工具保持器的区域中，但或者也可设置在硬度测试装置的其它任意适合的位置处。
控制装置可以执行所有自动和自动化的方法步骤、尤其是计算机辅助或者计算机执行的方法步骤。所述控制装置例如包括运算单元，该运算单元带有与方法步骤匹配的控制软件。设置于工具保持器上或者设置于硬度测试装置的其他位置上的传感器可以与所述控制装置连接并且将信息传递给控制装置。
附图说明
本发明其他的细节、特征和优点由接下来参照附图的说明给出，在所述附图中示出了本发明优选的实施方式。图中示出：
图1为按照本发明的硬度测试装置的等距视图，在所述硬度测试装置上放置有带有多个试样的试样保持器，
图2为试样保持器的另一实施方式，该试样保持器带有单个的、旋转对称的试样，
图3为按照本发明的方法的一个步骤，其中提供了一个虚拟的三维模型，
图4为按照本发明的方法的另一步骤，其中将一个点标记在所述模型上，和
图5仍为按照本发明的方法的另一步骤，其中所述点的位置在放大的图像中示出并且可以被校正。
具体实施方式
图1示出按照本发明的硬度测试装置1，其具有可以在x方向和y方向上定位的工作台2和可以在z方向上移动的工具保持器3。在工作台2上定位有按照一种可能的实施方式的试样保持器4r，该试样保持器带有试样5r。
硬度测试装置1具有控制装置6，该控制装置带有用于虚拟的三维模型9的电子数据存储器，并且该硬度测试装置具有屏幕7、例如触摸屏。为了更简单的操作，还可以将电子输入器件8、如键盘和/或计算机鼠标与所述控制装置6连接。
在工具保持器3上设置有多个工具，如一个或多个压头11、一个或多个镜头12和可选的传感器。在工具保持器3的区域中，此外设置有概览图像摄像机15。
图2示例性地示出试样保持器4r的另一实施方式，该试样保持器带有旋转对称的试样5r。
在图3中示出一个方法步骤，其中，已经预先选出的且提供的、虚拟的试样保持器4v配备有、可选地从一个列表中选出的虚拟的试样5v，并且因此从电子数据存储器中提供了一个虚拟的三维模型9并且在屏幕7上示出。
图4示出所述虚拟的三维试样5v在屏幕7上的图示，该图示被一个由概览图像摄像机15拍摄的真实试样5r的概览图像叠加显示。这使得能够控制虚拟的模型9或虚拟的试样5v的选择和真实试样5r在工作台2上的位置的选择，它们在所示出的实施方式中完全一致。
在图4中示出，接下来如何借助电子输入器件8和运行于硬度测试装置1的控制装置6中的计算机程序从列表14中选出一种测量方法(例如序列测量)并且将点P标记在试样5v、5r的图示上。当然，在需要时可以在之前或之后还选出一个压头。
在接着将带有镜头12的工具保持器3自动定位在真实试样5r的点P上方之后，真实试样5r带有点P的部段的通过镜头12自动拍摄的并且放大的细节图像可以在屏幕7上示出，如图5所示。点P的位置于是可以借助计算机执行的工具和/或电子输入器件8在x和y方向上校正。所述计算机执行的工具例如可以是外边缘检测程序，借助该外边缘检测程序自动识别外边缘并且确定到该外边缘的距离。
根据所选择的测量方法，在点P的位置处定义一个测量点13和/或在试样5r的表面上与该点间隔开距离的位置处定义一个或多个测量点13。通过控制装置6，每个测量点13在硬度测试装置1中被分配x、y坐标，并且基于模型已知的三位几何形状还被分配z坐标，其中每个测量点13的这些坐标存储在电子数据存储器中。
接下来，如由现有技术已知的那样以单次测量或者序列测量进行真正的硬度检测，然而，其中按照本发明：尤其在序列测量时保证了在工具保持器3的路径方面优化的并且保证无碰撞的过程。
应指出：所述各方法步骤并不必须以在权利要求中给出的顺序实施，除非：由于功能性原因，一个方法步骤的实施强制要求在先实施另一方法步骤。
总而言之，本发明的一个实施例可以如下说明：
用于在试样保持器4r中的试样5r上确定一个或多个测量点13以在硬度测试装置1中进行自动化的硬度测试的方法和装置，所述硬度测试装置具有工作台2以及带有至少一个压头11和至少一个镜头12的工具保持器。所述试样保持器4r能够在工作台上在x和y方向上定位，并且所述硬度测试装置的工作台2和/或工具保持器3能够在z方向上彼此相对移动。从电子数据存储器中选出试样保持器4r的虚拟的三维模型9，所述试样保持器带有至少一个设置于其上的试样5，并且在屏幕7上示出所述模型9和/或试样5v、5r的概览图像。然后，将点P标记在屏幕上的图示上，并且基于所述测量方法，自动定义一个或多个测量点13，在所述硬度测试装置1中每个测量点13根据其x、y坐标和虚拟的模型9被自动被分配z坐标。

Claims (26)

1.一种用于在试样保持器(4r)中的至少一个试样(5r)上确定一个或多个测量点(13)以在硬度测试装置(1)中进行自动化的硬度测试的方法，其中，所述硬度测试装置(1)包括：工作台(2)；带有至少一个压头(11)和至少一个镜头(12)的工具保持器(3)；以及屏幕(7)，其中所述试样保持器(4r)能够在工作台(2)上在x和y方向上定位，并且所述硬度测试装置(1)的工作台(2)和/或工具保持器(3)能够在z方向上彼此相对移动，其特征在于如下步骤：
a)从电子数据存储器中选出并且提供试样保持器的虚拟的三维模型(9)，所述三维模型带有至少一个设置于其上的虚拟试样，
b)将配备有试样(5r)的所述试样保持器(4r)定位在工作台(2)上，
c)在屏幕(7)上自动示出所述三维模型(9)和/或由试样(5r)生成的概览图像，
d)分配测量方法，
e)将点(P)标记在所述三维模型(9)和/或试样(5r)的概览图像在屏幕(7)上的图示上，
f)基于所述测量方法，自动定义一个或多个测量点(13)，其中，基于点(P)的位置和所分配的测量方法，在所述硬度测试装置(1)中每个测量点(13)被自动分配x和y坐标并且借助于虚拟的三维模型(9)被分配z坐标，和
g)将每个测量点(13)的x、y和z坐标自动存储在数据存储器中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤d)中自动分配所述测量方法。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤d)中手动分配测量方法。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤d)中从存储在数据存储器中的测量方法列表(14)中选出测量方法。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述硬度测试装置包括概览图像摄像机(15)。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步骤c)之前进行步骤c0)，在该步骤c0)中通过概览图像摄像机(15)或者通过组合多个由镜头(12)拍摄的单个图像自动生成试样(5r)的概览图像。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步骤c0)之前，将所述试样(5r)定位在概览图像摄像机(15)下方或者定位在工具保持器(3)上的镜头(12)下方，并且对所述试样(5r)对焦。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步骤c0)之前借助于三维模型(9)自动地将所述试样(5r)定位在概览图像摄像机(15)下方或者定位在工具保持器(3)上的镜头(12)下方。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步骤c0)之前借助于三维模型(9)自动地对所述试样(5r)对焦。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步骤c)之后跟随有步骤c1)，在该步骤c1)中所述虚拟的三维模型(9)在屏幕(7)上与试样(5r)的概览图像自动叠加。
11.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤e)之后跟随有步骤e1)，在该步骤e1)中自动将试样(5r)的带有所述点(P)的部段的放大的细节图像在屏幕(7)上示出。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，细节图像借助于z坐标对焦。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述步骤e1)之前，将所述镜头(12)自动定位在所述点(P)上方。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述步骤e1)之前，在自动更换镜头之后将所述镜头(12)自动定位在所述点(P)上方。
15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述步骤e1)之后跟随有步骤e2)，在步骤e2)中在试样(5r)的所述部段的放大的细节图像上手动和/或计算机辅助地和/或自动地在x和/或y方向上校正所述点(P)的位置。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，自动地借助外边缘检测程序在x和/或y方向上校正所述点(P)的位置。
17.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤e)之前自动和/或手动地转动所述试样(5r)。
18.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，重复所述步骤c)至g)。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，重复所述步骤c)至g)并且重复转动所述试样(5r)。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，手动和/或自动地将所存储的测量点(13)关联成测量序列。
21.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，为了执行硬度测试，借助压头(11)自动生成与测量点(13)的数量相同数量的压印。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，自动和/或手动辅助地测量至少一个通过所述压头(11)生成的压印。
23.一种硬度测试装置(1)，包括：工作台(2)；带有至少一个压头(11)和至少一个镜头(12)的工具保持器(3)；和屏幕(7)，其中，试样保持器(4r)能够在工作台(2)上在x和y方向上定位，并且所述工作台(2)和/或工具保持器(3)能够在z方向上彼此相对移动，其特征在于，所述硬度测试装置(1)具有电子数据存储器，该电子数据存储器带有至少一个虚拟的三维模型(9)和至少一种测量方法；并且所述硬度测试装置具有控制装置(6)，该控制装置借助于该三维模型(9)由测量点(13)的预给定的x和y坐标确定所述测量点(13)的z坐标。
24.如权利要求23所述的硬度测试装置，其特征在于，该硬度测试装置用于执行如权利要求1至22中任一项所述的方法。
25.如权利要求23或24所述的硬度测试装置，其特征在于，所述硬度测试装置包括概览图像摄像机(15)。
26.一种控制装置(6)，其用于执行如权利要求1至22中任一项所述的方法的步骤。
CN201710684858.8A 2016-08-12 2017-08-11 用于硬度测试的方法和装置 Active CN107727485B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50734/2016 2016-08-12
ATA50734/2016A AT518859B1 (de) 2016-08-12 2016-08-12 Verfahren und Vorrichtung zur Härteprüfung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107727485A CN107727485A (zh) 2018-02-23
CN107727485B true CN107727485B (zh) 2022-06-14

Family

ID=59381154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710684858.8A Active CN107727485B (zh) 2016-08-12 2017-08-11 用于硬度测试的方法和装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10379019B2 (zh)
EP (1) EP3285061B1 (zh)
CN (1) CN107727485B (zh)
AT (1) AT518859B1 (zh)
DK (1) DK3285061T3 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI636234B (zh) * 2016-12-13 2018-09-21 由田新技股份有限公司 外形量測方法、外形量測設備及形變檢測設備
DE102017124051A1 (de) * 2017-10-16 2019-04-18 Imprintec GmbH Vorrichtung und Verfahren zur automatischen Werkstückprüfung
CN109323942A (zh) * 2018-10-15 2019-02-12 浙江染化宝检测服务有限公司 一种皮革软硬度测试仪
US20210010915A1 (en) * 2019-07-12 2021-01-14 Illinois Tool Works Inc. Methods and apparatus to control staging of test specimens
CN111537336B (zh) * 2020-04-28 2023-09-08 滁州市永通交通设备有限公司 一种车用铝蜂窝板抗压强度测试辅助装置
US20210372897A1 (en) * 2020-05-28 2021-12-02 Illinois Tool Works Inc. Hardness testing systems
CN117270420A (zh) * 2023-07-14 2023-12-22 南通祥峰电子有限公司 一种基于智能模型的电器元件设计试样系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103196370A (zh) * 2013-04-01 2013-07-10 北京理工大学 一种导管接头空间位姿参数的测量方法和装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5956148A (ja) * 1982-09-25 1984-03-31 Matsuzawa Seiki Kk 押込型硬度計
DE4219848C2 (de) * 1991-06-17 1999-03-11 Demgen Karl Willi Spannkopf an einer Werkstoffprüfmaschine
JP2000180330A (ja) * 1998-12-14 2000-06-30 Edison Haado Kk 硬度計
CN1210560C (zh) * 2001-11-16 2005-07-13 北京英福特科技有限公司 一种金属表面划痕三维显微成像的方法及其专用设备
US6996264B2 (en) * 2002-10-18 2006-02-07 Leco Corporation Indentation hardness test system
CN2575657Y (zh) * 2002-10-31 2003-09-24 时代集团公司 全洛氏硬度计
SE524818C2 (sv) * 2003-02-13 2004-10-05 Abb Ab En metod och ett system för att programmera en industrirobot att förflytta sig relativt definierade positioner på ett objekt
FR2896441B1 (fr) * 2006-01-23 2009-07-03 Jerome Grosbois Procede et systeme permettant la prehension automatisee de piece(s)
US7689003B2 (en) * 2006-03-20 2010-03-30 Siemens Energy, Inc. Combined 2D and 3D nondestructive examination
CN201007701Y (zh) * 2006-12-06 2008-01-16 莱州华银试验仪器有限公司 硬度计自动加卸荷单元
CN101451984A (zh) * 2007-11-30 2009-06-10 耐博检测技术(上海)有限公司 一种钢材淬透性曲线的自动/半自动测量方法及其装置
JP2011056579A (ja) * 2009-09-14 2011-03-24 Iriso Seimitsu Co Ltd 鋳物の製造方法、鋳型の製造方法、および鋳型
CN201540234U (zh) * 2009-11-02 2010-08-04 北京欧美利华科技有限公司 一种卷烟、滤棒硬度测量装置
JP5501189B2 (ja) * 2010-10-06 2014-05-21 株式会社ミツトヨ 硬さ試験機
AT511102B1 (de) * 2011-02-17 2012-09-15 Qness Gmbh Härteprüfgerät und verfahren zum einstellen des härteprüfgerätes
JP5923824B2 (ja) * 2012-02-21 2016-05-25 株式会社ミツトヨ 画像処理装置
JP5955716B2 (ja) * 2012-09-19 2016-07-20 株式会社ミツトヨ 硬さ試験機、及び硬さ試験方法
JP6016620B2 (ja) * 2012-12-26 2016-10-26 株式会社ミツトヨ 硬さ試験機、及び硬さ試験方法
JP2014190890A (ja) * 2013-03-28 2014-10-06 Mitsutoyo Corp 硬さ試験機、及び硬さ試験方法
AT514106A1 (de) * 2013-04-10 2014-10-15 Emco Test Prüfmaschinen Gmbh Verfahren zum Fokussieren von kontrastbehafteten Bilddetails
CN103528903B (zh) * 2013-09-17 2015-08-19 上海交通大学 螺栓紧固件硬度自动检测和筛选装置
CN104101296A (zh) * 2014-06-26 2014-10-15 北京新立机械有限责任公司 一种大型结构件精密装配中的数字定位检测方法及系统
JP6277075B2 (ja) * 2014-07-16 2018-02-07 株式会社ミツトヨ 硬さ試験機
US20160299498A1 (en) * 2015-04-10 2016-10-13 Nanovea, Inc. System for navigating a field of view of a displayed and magnified surface
CN204536142U (zh) * 2015-05-07 2015-08-05 济南时代试金仪器有限公司 一种全自动的洛氏硬度计
CN205067206U (zh) * 2015-08-04 2016-03-02 上海尚材试验机有限公司 一种维氏硬度计

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103196370A (zh) * 2013-04-01 2013-07-10 北京理工大学 一种导管接头空间位姿参数的测量方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3285061A1 (de) 2018-02-21
AT518859A4 (de) 2018-02-15
DK3285061T3 (da) 2022-08-22
CN107727485A (zh) 2018-02-23
US20180045629A1 (en) 2018-02-15
EP3285061B1 (de) 2022-05-25
US10379019B2 (en) 2019-08-13
AT518859B1 (de) 2018-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107727485B (zh) 用于硬度测试的方法和装置
US10234260B2 (en) Method to control a drive mechanism of an automated machine having a camera
US10508899B2 (en) Method for generating information about a sensor chain of a coordinate measuring machine (CMM)
TWI670153B (zh) 機器人及機器人系統
US6816609B1 (en) Vision measuring machine, method, and medium
JP5525953B2 (ja) 寸法測定装置、寸法測定方法及び寸法測定装置用のプログラム
JP2016093872A (ja) 工作機械の工具補正値の自動設定装置及び自動設定方法
KR20150028742A (ko) 공작기계의 공구 오프셋 값의 자동설정장치 및 자동설정방법
JP2009175954A (ja) 加工用ロボットプラグラムの作成装置
JP2007160486A (ja) オフラインプログラミング装置
CN104551865A (zh) 影像量测系统及方法
JP6869159B2 (ja) ロボットシステム
JP2016187846A (ja) ロボット、ロボット制御装置およびロボットシステム
CN109862989B (zh) 激光焊接时的基于图像的技术选择
JP2017053741A (ja) 硬さ試験機及び硬さ試験方法
CN106903425B (zh) 用于处理工件的方法
JP7221792B2 (ja) 測定プログラム選択補助装置および測定制御装置
JP4932202B2 (ja) 画像測定装置用パートプログラム生成装置、画像測定装置用パートプログラム生成方法、及び画像測定装置用パートプログラム生成用プログラム
JP6538345B2 (ja) 工作機械のワーク計測装置
CN106525620B (zh) 硬度测试设备和硬度测试方法
CN106525624B (zh) 硬度测试设备和硬度测试方法
US10551175B2 (en) 3D-shape auto-tracing method and measuring apparatus
JP6169330B2 (ja) パターン描画装置およびパターン描画方法
JP4812477B2 (ja) 画像計測装置用パートプログラム生成装置、画像計測装置用パートプログラム生成方法、及び画像計測装置用パートプログラム生成用プログラム
JP5577508B2 (ja) 画像測定装置及びその駆動制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Goring on the sarza River, Austria

Applicant after: ATM ginnis Limited

Address before: Goring on the sarza River, Austria

Applicant before: Qness GmbH

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant