JP2004286542A - 硬さ試験機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】硬さ試験機(100)に、試料台(4)をXY方向に移動させる試料台駆動部(4A)と、試料(S)に形成された圧痕(X)を撮像する撮像部(2)と、撮像部により撮像された圧痕を表示する表示部(7)と、表示部の表示画面(71)に表示された試料の所定箇所を指定した場合に、その指定箇所(P)が表示画面の中心に位置するように試料台駆動部(4A)を制御する制御手段(6)と、を備えた
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬さ試験機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、ビッカース硬さ試験機においては、試料台上に測定する試料を固定し、試料の上方から試料に正四角錐圧子を所定の力で押し付け、試料に矩形の圧痕を形成し、その圧痕の対角線の長さを計測する。そして、得られた対角線の長さからその圧痕の大きさを求め、その圧痕の大きさと圧痕を形成した力とから試料の硬さを算出する。
この圧痕の対角線の長さを求める方法としては、照明装置により圧痕を正面から照射してCCDカメラで撮像し、CCDカメラから取り込んだ圧痕の画像を観察画面に表示し、観察画面に表示されるスケールを機械的に移動させて計測する方法などが行われている(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、照明装置により圧痕を正面から照射することができない場合には、圧痕の一部に影ができた状態で、CCDカメラが圧痕を撮像してしまうため、通常、観察画面上に表示される圧痕の中心位置が観察画面の中心位置に位置するように調整がなされている。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−241984号公報(図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、時間的要因により観察画面上に表示される圧痕の中心位置が観察画面の中心位置とズレてしまうことがある。
このような場合、撮像された圧痕は正確な形状で観察画面に表示されないため、圧痕の対角線の長さを正確に計測することができず、試料の正確な硬さを測定できないという問題があった。このような問題は、特に、自動的に硬さを試験する硬さ試験機において顕著に現れる。
【0005】
そこで、本発明の課題は、観察画面に切り換えた時に観察画面上に表示される圧痕の中心位置と観察画面上の中心位置とがズレている場合であっても、正確な硬さ試験を行うことができる硬さ試験機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、例えば、図1及び図2に示すように、試料台(例えば、試料台4)に載置された試料(例えば、試料S)の表面に圧子(例えば、圧子31)により所定の試験力を負荷して圧痕(例えば、圧痕X)を形成させ、当該圧痕の所定の特徴点間の距離を計測することにより試料の硬さを測定する硬さ試験機(例えば、硬さ試験機100)であって、前記試料台をXY方向に移動させる試料台駆動部(例えば、試料台駆動部4A)と、前記試料に形成された圧痕を撮像する撮像部(例えば、撮像部2)と、前記撮像部により撮像された圧痕を表示する表示部(例えば、モニタ7)と、前記表示部の表示画面(例えば、表示画面71)に表示された試料の所定箇所を指定した場合に、その指定箇所(例えば、指定箇所P)が前記表示画面の中心に位置するように前記試料台駆動部を制御する制御手段(例えば、制御部6)と、を備えることを特徴とする。
【0007】
請求項1に記載の発明によれば、撮像部が試料台に載置された試料の圧痕を撮像すると、撮像された圧痕が表示部の表示画面に表示される。そして、ユーザが表示部の表示画面に表示された試料の所定箇所を指定した場合に、制御手段が、その指定箇所が表示画面の中心に位置するように試料台駆動部を制御して試料台を駆動させる。
よって、表示部の表示画面上に表示される圧痕の中心位置が表示画面の中心位置とズレている場合であっても、ユーザが表示画面の中心に位置させたい圧痕を指定することにより、制御手段が試料台駆動部を制御して表示部の表示画面上に表示される圧痕の中心位置を表示画面の中心位置に移動させるので、正確な硬さ試験を行うことができる。
【0008】
請求項2に記載の発明は、例えば、図1及び図2に示すように、前記制御手段は、前記表示画面の中心座標を算出する表示画面中心座標算出手段(例えば、CPU61、RAM62、ROM63)と、前記指定箇所の座標を算出する指定箇所座標算出手段(例えば、CPU61、RAM62、ROM63)と、前記表示画面の中心座標と前記指定箇所の座標との座標差を算出する座標差算出手段(例えば、CPU61、RAM62、ROM63)と、前記座標差算出手段により算出された座標差がほぼゼロとなるように前記試料台駆動部に駆動信号を出力する駆動信号出力手段(例えば、CPU61、RAM62、ROM63)と、を有することを特徴とする。
【0009】
請求項2に記載の発明によれば、表示画面中心座標算出手段が表示画面の中心座標を算出し、指定箇所座標算出手段が、ユーザが表示画面上で指定した指定箇所の座標を算出する。そして、座標差算出手段が表示画面の中心座標と指定箇所の座標との座標差を算出し、駆動信号出力手段が座標差算出手段により算出された座標差がほぼゼロとなるように試料台駆動部に駆動信号を出力する。
よって、表示画面の中心座標と指定箇所の座標とを求めるだけで試料台の位置修正を行うことができるので、試料台の位置修正の自動化を図ることができ、より使い勝手に優れた硬さ試験機とすることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態における硬さ試験機100について詳細に説明する。なお、本実施の形態では、硬さ試験機として、ビッカース硬さ試験機を例に説明する。
図1に示すように、硬さ試験機100は、試験機本体1と、この試験機本体1の上側に取り付けられ、試料Sに形成された圧痕Xを観察し、撮像する撮像部2と、この撮像部2の下部に設けられ、回転することにより圧子31と対物レンズ32との切換が可能なターレット3と、試験機本体1の下部に上下移動可能に取り付けられ、ターレット3と対向配置された試料台4と、この試料台4の下側に設けられ、当該硬さ試験機100の動作指示を行う操作パネル5等を備えている。
撮像部2は、顕微鏡部21と、顕微鏡部21に取り付けられたCCDカメラ22と、試料Sの観察位置を照らす照明装置23と、対物レンズ32等を備えている。
【0011】
また、硬さ試験機100は、試験機本体1の外部に制御手段として機能する制御部6と、LCD(Liquid Crystal Display)により構成され、撮像部2により撮像された圧痕X等を表示する表示部としてのモニタ7と、ユーザが各種条件等の設定や操作を行う入力部となるキーボード8、マウス9等を備えている。
【0012】
図2に示すように、制御部6は、硬さ試験機100を統括制御し、各種処理および判断等を行うものであり、圧子31を駆動させる圧子駆動部31Aや試料台4を駆動させる試料台駆動部4A等とバスBを介して接続されている。
【0013】
制御部6は、各種演算処理を行うCPU61と、各種処理におけるワークメモリとして使用されるRAM62と、制御、判断等各種処理用の各種プログラムや、各種硬さ試験に関するデータ等が記憶、格納されたROM63と、を備えている。
CPU61は、ROM63内に格納されたプログラムを読み出してRAM62内に展開し、当該プログラムに基づいて各部への指示やデータの送信等を行うものであり、例えば、モニタ7の表示画面71の中心座標を算出する表示画面中心座標算出手段として機能するとともに、モニタ7の表示画面71上でユーザが指定した指定箇所Pの座標を算出する指定箇所座標算出手段として機能する。また、CPU61は、モニタ7の表示画面71の中心座標と指定箇所Pの座標との座標差を算出する座標差算出手段として機能するとともに、算出された座標差がほぼゼロとなるように試料台駆動部4Aに駆動信号を送信する送信手段として機能する。
【0014】
ROM63は、例えば、モニタ7の表示画面71の中心座標を算出する機能を実現させる表示画面中心座標算出プログラム、モニタ7の表示画面71上でユーザが指定した指定箇所Pの中心座標を算出する指定箇所座標算出プログラム、算出されたモニタ7の表示画面71の中心座標と指定箇所Pの座標との座標差を算出する座標差算出プログラム、算出された座標差がほぼゼロとなるように試料台駆動部4Aに駆動信号を送信する送信プログラム等を有する。
【0015】
次に、上記硬さ試験機100により行う硬さ試験方法について、図3、図4を用いて説明する。
まず、ユーザが試料台4に硬さ試験の対象となる試料Sを載置し、固定する(ステップS1)。次いで、ユーザは、キーボード8又はマウス9から硬さ試験の指示を行い、CPU61が圧子駆動部31Aを駆動することにより、圧子31が下降し、試料Sに圧痕Xを形成する(ステップS2)。なお、硬さ試験機100は、ビッカース硬さ試験機であるため、図4(a)に示すように、圧痕Xは菱形状に形成される。
次いで、撮像部2が、圧痕Xが形成された試料Sを撮像し(ステップS3)、制御部6がその試料Sをモニタ7の表示画面71に表示する(ステップS4)。
【0016】
次いで、制御部6は、ユーザにより指定された指定箇所Pがあるか否かを判断する(ステップS5)。ここで、制御部6が、指定箇所Pがないと判断した場合(ステップS5;NO)、試料台4を移動させる必要がないため、本処理を終了する。一方、図4(a)に示すように、制御部6が、指定箇所Pがあると判断した場合(ステップS5;YES)、制御部6は、指定箇所Pの座標を算出する(ステップS6)。なお、図4(a)に示すように、このモニタ7の表示画面71の中心座標を(a,b)としておく。
次いで、制御部6は、モニタ7の表示画面71の中心座標を算出する(ステップS7)。なお、図4(a)に示すように、このモニタ7の表示画面71の中心座標を(c,d)としておく。
【0017】
次いで、制御部6は、指定箇所Pの座標(a,b)とモニタ7の表示画面71の中心座標(c,d)とから座標差を算出する(ステップS8)。この座標差は、(a−c,b−d)となる。
次いで、制御部6は、算出された座標差(a−c,b−d)が(0,0)になるように、換言すれば、X軸の負の方向に(a−c)、Y軸の負の方向に(b−d)移動させるように試料台駆動部4Aに駆動信号を送信し(ステップS9)、試料台4を駆動信号に基づいて移動させる。
【0018】
本実施の形態の硬さ試験機100によれば、撮像部2が試料台4に載置された試料Sの圧痕Xを撮像すると、撮像された圧痕Xがモニタ7の表示画面71に表示される。そして、ユーザがモニタ7の表示画面71に表示された試料Sの所定箇所を指定した場合に、制御部6が、その指定箇所Pが表示画面71の中心に位置するように試料台駆動部4Aを制御して試料台4を駆動させる。
よって、モニタ7の表示画面71上に表示される圧痕Xの中心位置が表示画面71の中心位置とズレている場合であっても、ユーザが表示画面71の中心に位置させたい圧痕Xを指定することにより、制御部6が試料台駆動部4Aを制御してモニタ7の表示画面71上に表示される圧痕Xの中心位置を表示画面71の中心位置に移動させるので、正確な硬さ試験を行うことができる。
【0019】
また、CPU61は、表示画面中心座標算出プログラムを実行することにより、表示画面71の中心座標を算出するとともに、指定箇所座標算出プログラムを実行することにより、ユーザが表示画面71上で指定した指定箇所Pの座標を算出する。更に、CPU61は、座標差算出プログラムを実行することにより、表示画面71の中心座標と指定箇所Pの座標との座標差を算出するとともに、駆動信号出力プログラムを実行することにより、算出された座標差がほぼゼロとなるように試料台駆動部4Aに駆動信号を出力する。
よって、表示画面71の中心座標と指定箇所Pの座標とを求めるだけで試料台4の位置修正を行うことができるので、試料台4の位置修正の自動化を図ることができ、より使い勝手に優れた硬さ試験機100とすることができる。
【0020】
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100は、ビッカース硬さ試験機に限らず、ブリネル硬さ試験機やヌープ硬さ試験機等にも適用可能である。その他、発明の要旨を逸脱しない範囲内で変更可能である。
【0021】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、撮像部が試料台に載置された試料の圧痕を撮像すると、撮像された圧痕が表示部の表示画面に表示される。そして、ユーザが表示部の表示画面に表示された試料の所定箇所を指定した場合に、制御手段が、その指定箇所が表示画面の中心に位置するように試料台駆動部を制御して試料台を駆動させる。
よって、表示部の表示画面上に表示される圧痕の中心位置が表示画面の中心位置とズレている場合であっても、ユーザが表示画面の中心に位置させたい圧痕を指定することにより、制御手段が試料台駆動部を制御して表示部の表示画面上に表示される圧痕の中心位置を表示画面の中心位置に移動させるので、正確な硬さ試験を行うことができる。
【0022】
請求項2に記載の発明によれば、表示画面中心座標算出手段が表示画面の中心座標を算出し、指定箇所座標算出手段が、ユーザが表示画面上で指定した指定箇所の座標を算出する。そして、座標差算出手段が表示画面の中心座標と指定箇所の座標との座標差を算出し、駆動信号出力手段が座標差算出手段により算出された座標差がほぼゼロとなるように試料台駆動部に駆動信号を出力する。
よって、表示画面の中心座標と指定箇所の座標とを求めるだけで試料台の位置修正を行うことができるので、試料台の位置修正の自動化を図ることができ、より使い勝手に優れた硬さ試験機とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における硬さ試験機の斜視図である。
【図2】硬さ試験機の要部構成を示すブロック図である。
【図3】硬さ試験機による硬さ試験方法を説明するフローチャートである。
【図4】硬さ試験機による硬さ試験方法を説明する図である。
【符号の説明】
2 撮像部
31 圧子
4 試料台
4A 試料台駆動部
6 制御部(制御手段)
61 CPU
62 RAM
63 ROM
7 モニタ(表示部)
71 表示画面
100 硬さ試験機
P 指定箇所
S 試料
X 圧痕
Claims (2)
- 試料台に載置された試料の表面に圧子により所定の試験力を負荷して圧痕を形成させ、当該圧痕の所定の特徴点間の距離を計測することにより試料の硬さを測定する硬さ試験機であって、
前記試料台をXY方向に移動させる試料台駆動部と、
前記試料に形成された圧痕を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された圧痕を表示する表示部と、
前記表示部の表示画面に表示された試料の所定箇所を指定した場合に、その指定箇所が前記表示画面の中心に位置するように前記試料台駆動部を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする硬さ試験機。 - 前記制御手段は、
前記表示画面の中心座標を算出する表示画面中心座標算出手段と、
前記指定箇所の座標を算出する指定箇所座標算出手段と、
前記表示画面の中心座標と前記指定箇所の座標との座標差を算出する座標差算出手段と、
前記座標差算出手段により算出された座標差がほぼゼロとなるように前記試料台駆動部に駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の硬さ試験機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003077887A JP2004286542A (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 硬さ試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003077887A JP2004286542A (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 硬さ試験機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004286542A true JP2004286542A (ja) | 2004-10-14 |
Family
ID=32768009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003077887A Pending JP2004286542A (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 硬さ試験機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004286542A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102967518A (zh) * | 2011-08-31 | 2013-03-13 | 株式会社三丰 | 硬度试验机 |
JP2013205020A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Mitsutoyo Corp | 硬さ試験機 |
-
2003
- 2003-03-20 JP JP2003077887A patent/JP2004286542A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102967518A (zh) * | 2011-08-31 | 2013-03-13 | 株式会社三丰 | 硬度试验机 |
US9207156B2 (en) | 2011-08-31 | 2015-12-08 | Mitutoyo Corporation | Hardness tester |
JP2013205020A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Mitsutoyo Corp | 硬さ試験機 |
EP2645079A3 (en) * | 2012-03-27 | 2017-09-13 | Mitutoyo Corporation | Hardness tester |
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