JP3877023B2 - ビッカース硬さ試験機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビッカース硬さ試験機に関し、特に表面が平坦でない試料の硬さ試験において、適正な試験点(圧子を押し付けるポイント)を表示する機能をそなえたビッカース硬さ試験機に関する。
【0002】
【従来の技術】
試料が円筒体や球体の場合、あるいは凹球面体の場合、図7(a),(b)に示すように、圧子1を試料2の表面2aに押し付けるとき、試料2の上端凸部a(あるいは下端凹部b)すなわち適正試験点以外では、圧子1が試料面2aを滑り、正規なくぼみを形成できない。
【0003】
そこで従来、試料の円筒形状面あるいは球面部についてビッカース硬さ試験機で硬さ試験を行なう場合、図8に示すようにくぼみ測定用の光学顕微鏡01の焦点合わせ操作と、(試料)微動台9のX−Y方向移動操作とにより、試料02を微動させながら焦点合わせして測定したい面すなわち試料面02aの上端凸部aあるいは下端凹部b(図7参照)すなわち試料02の適正試験点(硬さ試験点)を見つけ出すという操作を必要とした。なお微動台9は機枠に、X方向およびY方向に移動可能に支持されており、光学顕微鏡01は微動台9の上方で機枠に回転可能に支持されたターレットに取り付けられている。ターレットには圧子機構も取り付けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような従来の技術において、光学顕微鏡に焦点深度の深い対物レンズを用いると、上端凸部aの検出を容易に行なうことができるが、通常、くぼみ測定用レンズで焦点合わせする場合が多い。くぼみ測定レンズは倍率が高いため視野範囲が狭く、したがって上端凸部の検出(確認)は容易でないという問題点がある。
また、上述のとおり複雑な操作となるため、測定者の熟練を必要とし、また非能率的であるという問題点もある。
本発明は、これらの問題点を解決しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、機枠と、同機枠にX方向およびY方向に移動可能に支持されるとともに試料を載置可能な微動台と、同微動台の上方で上記機枠に回転可能に設けられ、圧子機構およびくぼみ測定用レンズが取り付けられているターレットとを備えたビッカース硬さ試験機において、上記ターレットに試料表面形状検出機構を取り付けるとともに、上記微動台のX方向およびY方向の各移動情報が入力されて同微動台の位置を演算可能なマイクロコンピュータを設けておき、上記試料表面形状検出機構の出力値に基づいて上記試料の適正試験点が検出されたときに同適正試験点の位置を上記マイクロコンピュータを介して表示器に表示するように構成して課題解決の手段としている
また、上記試料表面形状検出機構として、アナログ式ゲージを用いて課題解決の手段としている。
【0006】
さらに、上記試料表面形状検出機構として、上記試料の表面形状をデジタル信号として出力可能なデジタル式計測器を用い、上記マイクロコンピュータに同デジタル式計測器の上記出力と上記微動台のX方向およびY方向の各移動情報とを入力して上記試料の適性試験点の位置の演算を行ない、同マイクロコンピュータで演算された上記試料の適性試験点の位置を表示器に表示させるようにして課題解決の手段としている。
【0007】
本発明によると、 試料表面形状検出機構で検出された試験点の位置を、試験機に内蔵のマイクロコンピュータを介して表示器に表示できるようにしたため、試料の適正な試験点の割り出しが容易となる。
【0008】
また、試料表面形状検出機構として、アナログ式ゲージを用いることにより、試験機の低コスト化をはかることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の一実施形態としてのビッカース硬さ試験機について説明すると、図1はその斜視図、図2はそのターレットを斜め下方から見た斜視図、図3はそのアナログ式デプスゲージの正面図、図4はその差動変圧器型計測器の平面図、図5(a)〜(c)はそのアナログ式デプスゲージを用いた場合の使用状態の説明図、図6はデジタル式測長器を用いた場合の手順を示すフローチャートである。
【0010】
図1,2に示すように、ビッカース硬さ試験機10に、従来と同様に機枠10a上をX方向およびY方向に移動可能に支持されて、試料を載置可能な微動台9が設けられている。
【0011】
さらに、微動台9の上方で機枠10aに回転可能に、図2に示すようなターレット5が回転可能に設けられており、このターレット5に、従来の試験機と同様に、圧子機構6,くぼみ測定用レンズ7が設けられており、そのほかに試料表面形状検出機構8が取り付けられている。符号13はくぼみ測定用レンズ7に光学的に連なる測微鏡を示している。
【0012】
試料表面形状検出機構8としては、図3に示すようなアナログ式のデプスゲージ(Depth Gauge)(ダイヤルゲージ)11や、図4に示すような測定値をデジタル信号として出力可能な差動変圧器型計測器12が好適である。図4中の符号12aは一次コイル,符号12bはコア,符号12cはコア12bと一体の計測棒,符号12dは二次コイルをそれぞれ示していて、コア12 bすなわち計測棒12 cの動きに比例した出力電圧がリード12eからデジタル信号として取り出せるようになっている。
試料表面形状検出機構8として、上記の接触式のもののほか、渦電流式や光反射式などの非接触式のものを用いてもよい。
【0013】
上述の構成において、デプスゲージ11を用いる場合、図5(a)に示すように、計測棒11aの先端部11bを試料表面に当接したまま微動台9をX方向およびY方向に手動で移動させる、つまりデプスゲージ11の計測棒11aの先端部11bで試料表面をなぞり、その出力(ゲージ目盛:図5(b))を視認することにより試料の上端凸部aの検出を行なう。すなわち、試料02が蒲鉾型の場合、図5(a)において試料1を矢印X方向に移動させるとき、デプスゲージ11の各位置A,B,Cにおけるゲージ出力は図5(b)に示すようになる。したがってこの例の場合、試料の上端凸部aはデプスゲージ11の「B」の位置にある。
【0014】
そして、微動台9のX方向およびY方向の各移動量を、微動台9に付設のマイクロメータ9X,9Y(図5(c)参照)で計測し、その計測値を試験機10に内蔵のマイクロコンピュータ21に入力し、試料の上端凸部aの位置(座標)を試験機10の正面に設けた表示器20に表示させるようになっている。
【0015】
差動変圧器型計測器12、すなわちデジタル式測長器を用いる場合には、図6のフローチャートに示すように、計測器12からの出力すなわち表面形状情報を試験機内部のマイクロコンピュータ(CPU)21に取り込む(ステップA1)とともに、微動台9をX方向,Y方向に移動してX方向およびY方向の移動情報、すなわち微動台位置情報をCPUに入力し(ステップA2)、これらの情報の解析をCPUで行なって、上端凸部a(あるいは下端凹部b)の位置(座標)すなわち測定可能位置情報を演算(ステップA3)して、機枠正面の表示器20に表示させる(ステップA4)ようになっている。
測定者は表示部に表示された位置に移動台を操作して試験を行なう。
【0016】
このように、この実施形態の場合、試験機10に内蔵のマイクロコンピュータにより試料の適正試験点の位置を演算し、かつ表示器20に表示でき、従来面倒であった操作は全く不必要となり、簡単に適正試験点、すなわち測定位置の割り出しおよび硬度試験を行なうことができる。
【0017】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のビッカース硬さ試験機によれば次のような効果が得られる。
(1) 試料表面形状検出機構で検出された試験点の位置を、試験機に内蔵のマイクロコンピュータを介して表示器に表示できるようにしたため、試料の適正な試験点の割り出しが容易となる。
(2) 試料表面形状検出機構として、アナログ式ゲージを用いることにより、試験機の低コスト化をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態としてのビッカース硬さ試験機を示す斜視図。
【図2】 同ターレットの斜視図。
【図3】 同アナログ式デプスゲージの正面図。
【図4】 同差動変圧器型計測器の平面図。
【図5】 (a) 同アナログ式デプスゲージを用いたときの操作手順を示す模式図。
(b) 同デプスゲージの出力値を示すグラフ。
(c) 同微動台とマイクロコンピュータとの結線を示す模式図。
【図6】 同差動変圧器型計測器を用いたときの操作手順を示すフローチャート。
【図7】 (a) 円筒体状試料の硬さ試験を示す模式図。
(b) 円弧状くぼみ形状試料の硬さ試験を示す模式図。
【図8】 従来の試験点の割り出し操作を示す模式図。
【符号の説明】
1 圧子
2 試料
2a 表面
5 ターレット
6 圧子機構
7 くぼみ測定用レンズ
8 試料表面形状検出機構
9 微動台
9X,9Y マイクロメータ
10 ビッカース硬さ試験機
11 アナログ式デプスゲージ
12 差動変圧器型計測器
20 表示器
21 マイクロコンピュータ
Claims (3)
- 機枠と、同機枠にX方向およびY方向に移動可能に支持されるとともに試料を載置可能な微動台と、同微動台の上方で上記機枠に回転可能に設けられ、圧子機構およびくぼみ測定用レンズが取り付けられているターレットとを備えたビッカース硬さ試験機において、
上記ターレットに試料表面形状検出機構が取り付けられるとともに、
上記微動台のX方向およびY方向の各移動情報が入力されて同微動台の位置を演算可能なマイクロコンピュータが設けられていて、
上記試料表面形状検出機構の出力値に基づいて上記試料の適正試験点が検出されたときに同適正試験点の位置が上記マイクロコンピュータを介して表示器に表示されるように構成されていることを特徴とする、ビッカース硬さ試験機。 - 上記試料表面形状検出機構として、アナログ式ゲージが用いられていることを特徴とする、請求項1に記載のビッカース硬さ試験機。
- 上記試料表面形状検出機構として、上記試料の表面形状をデジタル信号として出力可能なデジタル式計測器が用いられ、上記マイクロコンピュータに同デジタル式計測器の上記出力と上記微動台のX方向およびY方向の各移動情報とが入力されて上記試料の適性試験点の位置の演算が行なわれることを特徴とする、請求項1に記載のビッカース硬さ試験機。
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1998
- 1998-02-24 JP JP05886398A patent/JP3877023B2/ja not_active Expired - Fee Related
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