JP6033702B2 - Hardness tester and constant pressure unit mechanism - Google Patents

Hardness tester and constant pressure unit mechanism Download PDF

Info

Publication number
JP6033702B2
JP6033702B2 JP2013027309A JP2013027309A JP6033702B2 JP 6033702 B2 JP6033702 B2 JP 6033702B2 JP 2013027309 A JP2013027309 A JP 2013027309A JP 2013027309 A JP2013027309 A JP 2013027309A JP 6033702 B2 JP6033702 B2 JP 6033702B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
constant pressure
indenter
hardness
unit
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
JP2013027309A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014157050A (en
Inventor
古田 英二
英二 古田
健司 澤
健司 澤
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.)
Mitutoyo Corp
Original Assignee
Mitutoyo Corp
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 Mitutoyo Corp filed Critical Mitutoyo Corp
Priority to JP2013027309A priority Critical patent/JP6033702B2/en
Publication of JP2014157050A publication Critical patent/JP2014157050A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6033702B2 publication Critical patent/JP6033702B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Description

本発明は、硬さ試験機、及び当該硬さ試験機に備えられる定圧ユニット機構に関する。   The present invention relates to a hardness tester and a constant pressure unit mechanism provided in the hardness tester.

従来、圧子を用いて試料の表面に試験力を負荷し、くぼみを形成させることによって試料の硬さを測定する硬さ試験機が知られている。
上記のような硬さ試験機として、所定の試験力で圧子を試料に押し付ける際に、圧子が試料に押し込まれて侵入する深さ(圧子が試料に形成するくぼみの深さ)を計測し、当該計測された押込み深さに基づいて硬さを算出するロックウェル硬さ試験機が知られている。
また、所定の試験力で圧子を試料に押し付けて形成したくぼみの対角線の長さを計測し、当該計測された対角線の長さに基づいて硬さを算出するビッカース硬さ試験機が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a hardness tester that measures the hardness of a sample by applying a test force to the surface of the sample using an indenter and forming a recess is known.
As a hardness tester as described above, when the indenter is pressed against the sample with a predetermined test force, the depth at which the indenter is pushed into the sample and enters (the depth of the indentation formed on the sample by the indenter) is measured. A Rockwell hardness tester that calculates hardness based on the measured indentation depth is known.
Also known is a Vickers hardness tester that measures the length of a diagonal line of a depression formed by pressing an indenter against a sample with a predetermined test force, and calculates the hardness based on the measured diagonal length. Yes.

また、試験方法が異なる硬さ試験、即ち、押込み深さに基づいて硬さを算出する試験(例えば、ロックウェル硬さ試験)とくぼみの寸法に基づいて硬さを算出する試験(例えば、ビッカース硬さ試験)との両方を1台で行うことができる硬さ試験機が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
また、押込み深さに基づいて硬さを算出する試験であり、ISO14577に規定されている計装化押込み試験を精度よく行うことができる硬さ試験機が知られている(例えば、特許文献3参照)。
Also, hardness tests with different test methods, ie, a test for calculating hardness based on indentation depth (eg, Rockwell hardness test) and a test for calculating hardness based on indentation dimensions (eg, Vickers) A hardness tester capable of performing both of (hardness test) and a single machine is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
Also, a hardness tester that is a test for calculating the hardness based on the indentation depth and that can accurately perform the instrumented indentation test defined in ISO14577 is known (for example, Patent Document 3). reference).

特許第3943491号公報Japanese Patent No. 3934491 特許第3875639号公報Japanese Patent No. 3875639 特許第5017081号公報Japanese Patent No. 5017081

しかしながら、上記した3つの試験を1台で行うことができる硬さ試験機は実現されていない。上記特許文献1、2記載の硬さ試験機において計装化押込み試験を行う場合、機枠ひずみや、機枠及び試料の温度ドリフトの影響を強く受けるため、精度よく試験を行うことができないという問題点がある。
一方、上記特許文献3記載の硬さ試験機において、形成されたくぼみの寸法を測定する装置を取り付けることで、計装化押込み試験を含む試験方法の異なる硬さ試験(例えば、計装化押込み試験とビッカース硬さ試験)を行うことはできるが、高価であるという問題点がある。
However, a hardness tester that can perform the above-described three tests with one unit has not been realized. When performing an instrumented indentation test in the hardness tester described in Patent Documents 1 and 2 above, it is strongly affected by machine frame distortion and temperature drift of the machine frame and the sample, so the test cannot be performed with high accuracy. There is a problem.
On the other hand, in the hardness tester described in Patent Document 3, a hardness test (for example, instrumentation indentation) with a different test method including an instrumentation indentation test is performed by attaching a device for measuring the size of the formed indentation. Test and Vickers hardness test) can be performed, but there is a problem that it is expensive.

本発明は、計装化押込み試験を含む試験方法の異なる硬さ試験を行うことができ、且つ安価である硬さ試験機、及び当該硬さ試験機に備えられる定圧ユニット機構を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a hardness tester that can perform hardness tests with different test methods including an instrumented indentation test and is inexpensive, and a constant pressure unit mechanism provided in the hardness tester. Objective.

請求項1に記載の発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、
圧子と、
前記圧子に試験力を負荷し、前記圧子を試料の表面に押し込む試験力負荷手段と、
前記試験力負荷手段により前記試料の表面に押し込まれた前記圧子の侵入量を検出する侵入量検出手段と、
前記試験力負荷手段により前記圧子が前記試料の表面に押し込まれて形成されたくぼみの寸法を検出するくぼみ寸法検出手段と、
前記侵入量検出手段により検出された前記圧子の侵入量に基づいて前記試料の硬さを算出する第1の硬さ算出手段と、
前記くぼみ寸法検出手段により検出された前記くぼみの寸法に基づいて前記試料の硬さを算出する第2の硬さ算出手段と、
前記侵入量検出手段が前記圧子の侵入量を検出する際の基準面を有する基準部と、
前記試料を保持可能な試料保持部を有し、前記基準部の基準面に前記試料又は前記試料保持部を定圧で押し付ける定圧ユニットと、
前記定圧ユニットを上下方向に移動させる上下装置と、を備え、
前記定圧ユニットは、
前記試料保持部の上方への移動を規制する上規制部を有し、前記試料保持部を上下方向に移動可能に支持する支持部と、
前記試料及び前記試料保持部を上方に付勢する弾性部材と、を備えるとともに、
前記上下装置により上方に移動されて前記基準部の基準面に前記試料又は前記試料保持部が押し付けられた際に、前記試料保持部と前記上規制部との間に上下方向の隙間が生じるように形成されていることを特徴とする。
The invention described in claim 1 has been made to achieve the above object,
With an indenter,
A test force loading means for applying a test force to the indenter and pushing the indenter into a surface of a sample;
An intrusion amount detecting means for detecting an intrusion amount of the indenter pushed into the surface of the sample by the test force loading means;
Indentation size detecting means for detecting the size of an indentation formed by pushing the indenter into the surface of the sample by the test force loading means;
First hardness calculation means for calculating the hardness of the sample based on the intrusion amount of the indenter detected by the intrusion amount detection means;
Second hardness calculating means for calculating the hardness of the sample based on the size of the recess detected by the recess size detecting means;
A reference portion having a reference surface when the intrusion amount detecting means detects the intrusion amount of the indenter;
A constant pressure unit having a sample holding part capable of holding the sample, and pressing the sample or the sample holding part at a constant pressure against a reference surface of the reference part;
An elevating device that moves the constant pressure unit in the up and down direction,
The constant pressure unit is
A support part that has an upper restricting part that restricts the upward movement of the sample holding part, and supports the sample holding part so as to be movable in the vertical direction;
An elastic member that urges the sample and the sample holding portion upward, and
When the sample or the sample holding part is pressed against the reference surface of the reference part by being moved upward by the lifting device, a vertical gap is generated between the sample holding part and the upper restricting part. It is characterized by being formed.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の硬さ試験機において、
前記試料保持部は、上面に前記試料を載置可能であり、
前記弾性部材は、前記試料保持部を下面側から付勢し、
前記基準部の基準面に前記試料が定圧で押し付けられることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the hardness tester according to claim 1,
The sample holder is capable of placing the sample on the upper surface,
The elastic member urges the sample holder from the lower surface side,
The sample is pressed against the reference surface of the reference portion with a constant pressure.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の硬さ試験機において、
前記試料保持部は、
前記試料を上下方向に移動可能に収納する収納部と、
前記収納部の上端に設けられ、前記試料の上方への移動を規制する試料規制部と、を有し、
前記弾性部材は、前記試料を下面側から付勢し、
前記基準部の基準面に前記試料が定圧で押し付けられることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the hardness tester according to claim 1,
The sample holder is
A storage section for storing the sample movably in the vertical direction;
A sample restricting portion that is provided at an upper end of the storage portion and restricts the upward movement of the sample;
The elastic member urges the sample from the lower surface side,
The sample is pressed against the reference surface of the reference portion with a constant pressure.

請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の硬さ試験機において、
前記試料保持部は、
前記試料を上下方向に移動可能に収納する収納部と、
前記収納部の上端に設けられ、前記試料の上方への移動を規制する試料規制部と、を有し、
前記弾性部材は、前記試料を下面側から付勢し、
前記基準部の基準面に前記試料規制部が定圧で押し付けられることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the hardness tester according to claim 1,
The sample holder is
A storage section for storing the sample movably in the vertical direction;
A sample restricting portion that is provided at an upper end of the storage portion and restricts the upward movement of the sample;
The elastic member urges the sample from the lower surface side,
The sample restricting portion is pressed against the reference surface of the reference portion with a constant pressure.

請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の硬さ試験機において、
前記試料保持部は、上面に前記試料を載置可能であり、
前記弾性部材は、前記試料保持部を側方から支持して上方に付勢し、
前記基準部の基準面に前記試料が定圧で押し付けられることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the hardness tester according to claim 1,
The sample holder is capable of placing the sample on the upper surface,
The elastic member supports the sample holder from the side and urges it upward,
The sample is pressed against the reference surface of the reference portion with a constant pressure.

請求項6に記載の発明は、定圧ユニット機構において、
圧子の侵入量を検出する際の基準面を有する基準部と、
試料を保持可能な試料保持部を有し、前記基準部の基準面に前記試料又は前記試料保持部を定圧で押し付ける定圧ユニットと、を備え、
前記定圧ユニットは、
前記試料保持部の上方への移動を規制する上規制部を有し、前記試料保持部を上下方向に移動可能に支持する支持部と、
前記試料及び前記試料保持部を上方に付勢する弾性部材と、を備えるとともに、
前記基準部の基準面に前記試料又は前記試料保持部が押し付けられた際に、前記試料保持部と前記上規制部との間に上下方向の隙間が生じるように形成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 6 is a constant pressure unit mechanism,
A reference portion having a reference surface for detecting the indentation amount of the indenter;
A sample holding unit capable of holding a sample, and a constant pressure unit that presses the sample or the sample holding unit to a reference surface of the reference unit with a constant pressure,
The constant pressure unit is
A support part that has an upper restricting part that restricts the upward movement of the sample holding part, and supports the sample holding part so as to be movable in the vertical direction;
An elastic member that urges the sample and the sample holding portion upward, and
When the sample or the sample holding part is pressed against the reference surface of the reference part, a vertical gap is formed between the sample holding part and the upper restricting part. To do.

本発明によれば、くぼみの寸法に基づいて硬さを算出する試験を行うことができる。また、押込み試験時に、試料又は試料保持部は基準部の基準面に押し付けられ、押込み深さ測定の基準が試料の表面となるので、機枠ひずみや機枠ひずみの非線形性、機枠のヒステリシスの影響を排除することができる。また、押込み試験時は、試料保持部と支持部の上規制部との間に隙間があり、弾性部材の剛性は試験機本体や基準部より十分小さいので、試料、試料保持部、試験機本体などの力の経路に関わる部分が温度変動により伸縮した場合であっても、基準部の基準面に試料を押し付ける力が定圧となり、押込み深さ測定の安定性を保つことができる。従って、計装化押込み試験を含む試験方法の異なる硬さ試験を行うことができ、且つ安価である硬さ試験機を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to perform a test for calculating the hardness based on the size of the recess. Also, during the indentation test, the sample or sample holder is pressed against the reference surface of the reference part, and the indentation depth measurement reference is the surface of the sample. The influence of can be eliminated. Also, during the indentation test, there is a gap between the sample holding part and the upper restriction part of the support part, and the rigidity of the elastic member is sufficiently smaller than the test machine body and the reference part, so the sample, sample holding part, test machine body Even when a portion related to a force path such as this is expanded or contracted due to temperature fluctuation, the force pressing the sample against the reference surface of the reference portion becomes a constant pressure, and the stability of the indentation depth measurement can be maintained. Therefore, it is possible to provide a hardness tester that can perform hardness tests with different test methods including an instrumented indentation test and is inexpensive.

本発明に係る硬さ試験機の全体構成を示す右側面図である。It is a right view which shows the whole structure of the hardness tester based on this invention. ターレットを回転させて試料の上方に対物レンズを配置させた一例を示す右側面図である。It is a right view which shows an example which rotated the turret and has arrange | positioned the objective lens above the sample. 本発明に係る硬さ試験機の制御構造を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control structure of the hardness tester which concerns on this invention. 押込み深さ測定基準部に試料を押し当てた一例を示す右側面図である。It is a right view which shows an example which pressed the sample against the indentation depth measurement reference | standard part. 定圧ユニットの一変形例を示す右側面図である。It is a right view which shows one modification of a constant pressure unit. 押込み深さ測定基準部の一変形例を示す右側面図である。It is a right view which shows one modification of the indentation depth measurement reference | standard part. 定圧ユニットの一変形例を示す右側面図である。It is a right view which shows one modification of a constant pressure unit.

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、図中のX方向を左右方向とし、Y方向を前後方向とし、Z方向を上下方向とする。また、X−Y面を水平面とする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the X direction in the figure is the left-right direction, the Y direction is the front-rear direction, and the Z direction is the up-down direction. The XY plane is a horizontal plane.

硬さ試験機1は、例えば、圧子4aの平面形状が矩形状に形成されたビッカース硬さ試験機であり、図1〜図4に示すように、荷重アーム2と、試験力発生部3と、先端部に圧子4aを備える圧子軸4と、対物レンズ5と、ターレット6と、圧子軸変位検出部7と、試料ステージ8と、ステージ昇降部9と、定圧ユニット10と、撮像部20と、等を備えて構成されている。なお、硬さ試験機1では、図3に示す制御部100により、各部の動作制御が行われる。   The hardness tester 1 is, for example, a Vickers hardness tester in which the planar shape of the indenter 4a is formed in a rectangular shape, and as shown in FIGS. 1 to 4, a load arm 2, a test force generator 3, , An indenter shaft 4 having an indenter 4a at the tip, an objective lens 5, a turret 6, an indenter shaft displacement detector 7, a sample stage 8, a stage elevating unit 9, a constant pressure unit 10, and an imaging unit 20. , Etc. are provided. In the hardness tester 1, operation control of each unit is performed by the control unit 100 shown in FIG.

荷重アーム2は、前端部が回動軸21により硬さ試験機1の試験機本体1aに回動自在に軸支されている。荷重アーム2の下面側には、コイルばね等の弾性部材により弾性支持される荷重軸22が備えられている。
また、荷重アーム2の後端部には、荷重アーム2を作動させる電磁力を発生させる第1フォースモータ31が接続されている。荷重アーム2は、第1フォースモータ31の動作に伴い、回動軸21を中心として時計回り下方向に回動する。そして、この荷重アーム2の下方向への回動に伴って、荷重軸22を介して圧子軸4に所定の荷重が作用し、圧子軸4は軸下方向に移動する。そして、圧子軸4の先端部に備えられた圧子4aが、試料Sに対して所定の試験力で押し付けられる。
即ち、荷重アーム2は、圧子4aに所定の試験力を伝達する機能を有する。
The load arm 2 is pivotally supported on the testing machine main body 1 a of the hardness testing machine 1 by a rotating shaft 21 at its front end. A load shaft 22 that is elastically supported by an elastic member such as a coil spring is provided on the lower surface side of the load arm 2.
A first force motor 31 that generates an electromagnetic force that operates the load arm 2 is connected to the rear end of the load arm 2. The load arm 2 rotates clockwise around the rotation shaft 21 in accordance with the operation of the first force motor 31. Along with the downward rotation of the load arm 2, a predetermined load acts on the indenter shaft 4 via the load shaft 22, and the indenter shaft 4 moves in the lower axis direction. Then, the indenter 4 a provided at the tip of the indenter shaft 4 is pressed against the sample S with a predetermined test force.
That is, the load arm 2 has a function of transmitting a predetermined test force to the indenter 4a.

試験力発生部3は、荷重アーム2の後端部に設けられ、荷重アーム2を電磁力により回動させて圧子4aに所定の試験力(第1の試験力)を負荷する第1フォースモータ31と、圧子軸4の上端部に設けられ、圧子軸4を電磁力により軸下方向に移動させて圧子4aに所定の試験力(第1の試験力よりも小さい第2の試験力)を負荷する第2フォースモータ32と、を備えて構成される。
第1フォースモータ31及び第2フォースモータ32は、例えば、フォースコイルと、フォースコイルに対向するように固定された固定磁石と、等を備えて構成されている。第1フォースモータ31及び第2フォースモータ32は、制御部100から入力される制御信号に従って、固定磁石がギャップにつくる磁界と、ギャップの中に設置されたフォースコイルに流れる電流と、の電磁誘導により発生する力(電磁力)を発生させる。
そして、第1フォースモータ31は、発生させた電磁力により荷重アーム2を回動させて圧子4aに試験力を負荷し、圧子4aを試料Sの表面に押し込む。即ち、第1フォースモータ31は、本発明の試験力負荷手段として機能する。
The test force generator 3 is provided at the rear end of the load arm 2 and rotates the load arm 2 by electromagnetic force to apply a predetermined test force (first test force) to the indenter 4a. 31 and an upper end portion of the indenter shaft 4, and the indenter shaft 4 is moved downward by an electromagnetic force to apply a predetermined test force (second test force smaller than the first test force) to the indenter 4a. And a second force motor 32 to be loaded.
The first force motor 31 and the second force motor 32 include, for example, a force coil, a fixed magnet fixed so as to face the force coil, and the like. The first force motor 31 and the second force motor 32 are electromagnetic inductions of a magnetic field generated by a fixed magnet in a gap and a current flowing in a force coil installed in the gap according to a control signal input from the control unit 100. The force generated by (electromagnetic force) is generated.
Then, the first force motor 31 rotates the load arm 2 by the generated electromagnetic force to apply a test force to the indenter 4 a and pushes the indenter 4 a into the surface of the sample S. That is, the first force motor 31 functions as the test force loading means of the present invention.

圧子軸4は、試験力発生部3の動作により、下方に設けられた試料台11上に載置された試料Sに向けて移動され、先端部に備えた圧子4aを試料Sの表面に所定の試験力で押し付ける。圧子4aが試料Sを所定の試験力で押圧することにより、試料Sの表面にくぼみが形成される。
圧子4aは、例えば、ビッカース用の四角錐圧子(対面角が136±0.5°)や、計装化押込み試験用の圧子などを使用することができ、使用目的に応じて適宜交換することができる。
The indenter shaft 4 is moved toward the sample S placed on the sample stage 11 provided below by the operation of the test force generation unit 3, and the indenter 4 a provided at the tip is provided on the surface of the sample S. Press with the test force. A depression is formed on the surface of the sample S when the indenter 4a presses the sample S with a predetermined test force.
As the indenter 4a, for example, a Vickers quadrangular pyramid indenter (face-to-face angle is 136 ± 0.5 °), an indenter for an instrumented indentation test, or the like can be used. Can do.

対物レンズ5は、撮像部20に付随するレンズ部であり、ターレット6の下面に保持されている。対物レンズ5は、図2に示すように、ターレット6(ターレット本体61)を回転させて対物レンズ5を撮像部20に対応する配置に切り替えた際に、撮像部20による試料Sの撮像を可能とする。   The objective lens 5 is a lens unit associated with the imaging unit 20 and is held on the lower surface of the turret 6. As shown in FIG. 2, the objective lens 5 can image the sample S by the imaging unit 20 when the turret 6 (turret body 61) is rotated and the objective lens 5 is switched to an arrangement corresponding to the imaging unit 20. And

ターレット6は、下面に圧子軸4及び対物レンズ5を取り付け可能に構成され、回転軸6aにより試験機本体1aに回転自在に軸支されている。なお、圧子軸4は、圧子軸保持部41を介してターレット6に取り付けられるようになっている。そして、ターレット6が、回転軸6aを中心に回転することによって、圧子軸4及び対物レンズ5の何れか一つを試料Sの上方に配置可能なように構成されている。即ち、例えば、圧子軸4を試料Sの上方に配置することで試料Sの表面にくぼみを形成することができ、対物レンズ5を試料Sの上方に配置することで形成されたくぼみを観察することができるようになっている。   The turret 6 is configured such that the indenter shaft 4 and the objective lens 5 can be attached to the lower surface thereof, and is rotatably supported on the testing machine main body 1a by a rotating shaft 6a. The indenter shaft 4 is attached to the turret 6 via an indenter shaft holding portion 41. The turret 6 is configured such that any one of the indenter shaft 4 and the objective lens 5 can be disposed above the sample S by rotating around the rotation shaft 6a. That is, for example, a depression can be formed on the surface of the sample S by arranging the indenter shaft 4 above the sample S, and the depression formed by arranging the objective lens 5 above the sample S is observed. Be able to.

圧子軸保持部41は、圧子軸ベース41aと、圧子軸4に沿うように圧子軸ベース41a上に備えられた圧子軸ガイド41bと、圧子軸ガイド41bから水平方向に延出する板ばね41cと、を備えて構成されている。圧子軸4は、板ばね41cにより弾性支持され、試料台11の試料Sの載置面、特に、試料台11上に載置された試料Sの表面(上面)に対して垂直となるように備えられている。また、圧子軸ベース41aの下面には、圧子軸変位検出部7が圧子4aの侵入量を検出する際の基準面を有する基準部としての押込み深さ測定基準部71が取り付けられている。
そして、図1に示すように、ターレット6(ターレット本体61)を回転させて圧子軸4を荷重軸22に対応する配置に切り替えることにより、荷重アーム2の回動に伴い荷重軸22が下方へ移動する動作の作用力を圧子軸4に伝達することが可能となる。これにより、圧子4aを試料Sに押し当て、押し込むことが可能となる。
The indenter shaft holding portion 41 includes an indenter shaft base 41a, an indenter shaft guide 41b provided on the indenter shaft base 41a along the indenter shaft 4, and a plate spring 41c extending in a horizontal direction from the indenter shaft guide 41b. , And is configured. The indenter shaft 4 is elastically supported by a leaf spring 41 c and is perpendicular to the mounting surface of the sample S of the sample table 11, particularly the surface (upper surface) of the sample S mounted on the sample table 11. Is provided. Further, on the lower surface of the indenter shaft base 41a, an indentation depth measurement reference portion 71 is attached as a reference portion having a reference surface when the indenter shaft displacement detection portion 7 detects the intrusion amount of the indenter 4a.
1, the turret 6 (turret body 61) is rotated to switch the indenter shaft 4 to an arrangement corresponding to the load shaft 22, whereby the load shaft 22 moves downward as the load arm 2 rotates. The acting force of the moving operation can be transmitted to the indenter shaft 4. As a result, the indenter 4a can be pressed against the sample S and pushed.

また、圧子軸ベース41a上には、圧子軸4の変位量を検出する圧子軸変位検出部7が備えられている。
圧子軸変位検出部7は、例えば、所定の間隔の目盛が刻まれたスケールと、そのスケールの目盛を光学的に読み取るリニアエンコーダとからなり、圧子4aが試料Sに押し込まれる際の圧子軸4の変位量(即ち、試料Sに押し込まれた圧子4aの侵入量(押込み深さ))を検出し、その検出した変位量に基づく圧子軸変位信号を制御部100に出力する。
即ち、圧子軸変位検出部7は、試料Sの表面に押し込まれた圧子4aの侵入量を検出する侵入量検出手段として機能する。
An indenter shaft displacement detector 7 that detects the amount of displacement of the indenter shaft 4 is provided on the indenter shaft base 41a.
The indenter shaft displacement detection unit 7 includes, for example, a scale on which a graduation with a predetermined interval is engraved and a linear encoder that optically reads the scale graduation, and the indenter shaft 4 when the indenter 4 a is pushed into the sample S. Displacement amount (that is, the intrusion amount (indentation depth) of the indenter 4a pushed into the sample S) is detected, and an indenter shaft displacement signal based on the detected displacement amount is output to the control unit 100.
In other words, the indenter shaft displacement detector 7 functions as an intrusion amount detecting means for detecting the intrusion amount of the indenter 4a pushed into the surface of the sample S.

押込み深さ測定基準部71は、圧子軸ベース41aの下面に取り付けられており、圧子軸4の先端部に備えられた圧子4aの先端部の上下方向の位置基準となる部材である。また、押込み深さ測定基準部71は、中央部に圧子4aを挿通可能な孔部71aを備え、底面視においてドーナツ円形状を有している。また、押込み深さ測定基準部71の下面の孔部71a近傍には、下方に向けて突出した試料表面接触部71bが備えられている。この試料表面接触部71bの下面は、圧子軸4に垂直な面(水平面)となるように形成されている。そして、この試料表面接触部71bの下面が試料Sの表面に当接した状態で押込み試験を行うことで、当該試料表面接触部71bの下面(試料Sの表面)を基準面として圧子軸変位検出部7により圧子4aの侵入量を検出することができる。
なお、押込み深さ測定基準部71は、圧子4aの交換時やビッカース硬さ試験を行うとき等に取り外すことができるように、ねじ等により着脱可能に取り付けられている。
The indentation depth measurement reference portion 71 is a member that is attached to the lower surface of the indenter shaft base 41 a and serves as a vertical position reference for the tip portion of the indenter 4 a provided at the tip portion of the indenter shaft 4. The indentation depth measurement reference portion 71 includes a hole portion 71a through which the indenter 4a can be inserted at the center, and has a donut shape when viewed from the bottom. Further, in the vicinity of the hole 71 a on the lower surface of the indentation depth measurement reference portion 71, a sample surface contact portion 71 b protruding downward is provided. The lower surface of the sample surface contact portion 71b is formed to be a surface (horizontal plane) perpendicular to the indenter shaft 4. Then, an indentation test is performed in a state where the lower surface of the sample surface contact portion 71b is in contact with the surface of the sample S, whereby the indenter shaft displacement is detected using the lower surface of the sample surface contact portion 71b (the surface of the sample S) as a reference surface. The intrusion amount of the indenter 4a can be detected by the unit 7.
The indentation depth measurement reference portion 71 is detachably attached with a screw or the like so that it can be removed when the indenter 4a is replaced or when a Vickers hardness test is performed.

試料ステージ8は、ターレット6に対向するように配置され、上面に定圧ユニット10を載置可能に構成されている。試料ステージ8は、例えば、水平面上を移動可能なXYステージであり、制御部100が出力する制御信号に応じて駆動する駆動機構部(図示省略)により駆動され、定圧ユニット10を圧子4aの移動方向(上下方向)に垂直な方向(水平方向)に移動させる。なお、本実施形態では、例えば、ビッカース硬さ試験を行う際には、試料ステージ8上に定圧ユニット10を載置せず、試料ステージ8上に試料Sを直接載置することもある。
ステージ昇降部(上下装置)9は、試料ステージ8の下面側に設けられ、制御部100が出力する制御信号に応じて駆動され、試料ステージ8及び定圧ユニット10を上下方向に移動させる。
The sample stage 8 is disposed so as to face the turret 6 and is configured such that the constant pressure unit 10 can be placed on the upper surface. The sample stage 8 is, for example, an XY stage that can move on a horizontal plane, and is driven by a drive mechanism unit (not shown) that is driven in accordance with a control signal output by the control unit 100 to move the constant pressure unit 10 through the indenter 4a. Move in a direction (horizontal direction) perpendicular to the direction (vertical direction). In the present embodiment, for example, when performing the Vickers hardness test, the sample S may be directly placed on the sample stage 8 without placing the constant pressure unit 10 on the sample stage 8.
The stage lifting / lowering unit (up / down device) 9 is provided on the lower surface side of the sample stage 8 and is driven according to a control signal output from the control unit 100 to move the sample stage 8 and the constant pressure unit 10 in the vertical direction.

定圧ユニット10は、試料Sを保持可能な試料保持部としての試料台11と、試料台11を上下方向に移動可能に支持する試料保持部支持部としての定圧ユニットケース12と、試料台ガイド13と、試料Sを上方に付勢する弾性部材としての押さえばね14と、を備えて構成されている。
試料台11は、略角柱状の部材により形成され、上面に試料Sを載置することができるようになっている。また、試料台11は、下端部側に凹部11aが形成されている。
定圧ユニットケース12は、試料ステージ8の上面に載置され、転がりとして機能する試料台ガイド13を介して試料台11を上下方向に移動可能に側方から支持している。また、定圧ユニットケース12は、試料台11の凹部11aに収容された押さえばね14を介して試料台11を下面側から支持している。また、定圧ユニットケース12の上端部には、試料台11の上方への移動を規制する上規制部(試料保持部規制部)12aが設けられている。
押さえばね14は、試料台11に対して、上方から負荷される試験力よりも大きな力で、下面側から付勢している。なお、押さえばね14の剛性は、試験機本体1aや押込み深さ測定基準部71より十分小さいものとなっている。
即ち、定圧ユニット10は、通常時は、図1及び図2に示すように、押さえばね14の付勢力により、試料台11の肩部11bが定圧ユニットケース12の上規制部12aに押し付けられた状態となっている。また、定圧ユニット10は、ステージ昇降部9により試料Sを押込み深さ測定基準部71の試料表面接触部71bの下面に押し付けた際に、押さえばね14の付勢力により試料Sを定圧で押し付ける。
The constant pressure unit 10 includes a sample table 11 as a sample holding unit capable of holding the sample S, a constant pressure unit case 12 as a sample holding unit support unit that supports the sample table 11 so as to be movable in the vertical direction, and a sample table guide 13. And a holding spring 14 as an elastic member for urging the sample S upward.
The sample stage 11 is formed of a substantially prismatic member, and the sample S can be placed on the upper surface. Further, the sample stage 11 has a recess 11a formed on the lower end side.
The constant pressure unit case 12 is placed on the upper surface of the sample stage 8 and supports the sample table 11 from the side so as to be movable in the vertical direction via a sample table guide 13 that functions as a roll. In addition, the constant pressure unit case 12 supports the sample table 11 from the lower surface side via a holding spring 14 accommodated in the recess 11 a of the sample table 11. Further, an upper restricting portion (sample holding portion restricting portion) 12 a that restricts the upward movement of the sample stage 11 is provided at the upper end portion of the constant pressure unit case 12.
The holding spring 14 biases the sample stage 11 from the lower surface side with a force larger than the test force loaded from above. The rigidity of the holding spring 14 is sufficiently smaller than that of the testing machine main body 1a and the indentation depth measurement reference portion 71.
That is, in the normal pressure unit 10, as shown in FIGS. 1 and 2, the shoulder portion 11b of the sample table 11 is pressed against the upper regulating portion 12a of the constant pressure unit case 12 by the urging force of the holding spring 14. It is in a state. Further, the constant pressure unit 10 presses the sample S at a constant pressure by the urging force of the pressing spring 14 when the sample S is pressed against the lower surface of the sample surface contact part 71 b of the pressing depth measurement reference part 71 by the stage elevating part 9.

撮像部20は、顕微鏡部20aと、顕微鏡部20aに取り付けられたCCDカメラ20b(図3参照)と、試料Sの観察位置を照らす照明装置(図示省略)と、等を備えて構成されており、定圧ユニット10上の試料Sの表面に形成されたくぼみの撮像を行う。そして、撮像部20(CCDカメラ20b)は、撮像したくぼみの画像データを制御部100に出力する。   The imaging unit 20 includes a microscope unit 20a, a CCD camera 20b (see FIG. 3) attached to the microscope unit 20a, an illumination device (not shown) that illuminates the observation position of the sample S, and the like. The hollow formed on the surface of the sample S on the constant pressure unit 10 is imaged. Then, the imaging unit 20 (CCD camera 20b) outputs the captured image data of the depression to the control unit 100.

制御部100は、図3に示すように、CPU101と、RAM102と、記憶部103と、を備えて構成され、記憶部103に記憶された所定のプログラムが実行されることにより、所定の硬さ試験を行うための動作制御等を行う機能を有する。
CPU101は、記憶部103に格納された処理プログラム等を読み出して、RAM102に展開して実行することにより、硬さ試験機1全体の制御を行う。
RAM102は、CPU101により実行された処理プログラム等を、RAM102内のプログラム格納領域に展開するとともに、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果等をデータ格納領域に格納する。
記憶部103は、例えば、プログラムやデータ等を記憶する記録媒体(図示省略)を有しており、この記録媒体は、半導体メモリ等で構成されている。また、記憶部103は、CPU101が硬さ試験機1全体を制御する機能を実現させるための各種データ、各種処理プログラム、これらプログラムの実行により処理されたデータ等を記憶する。
As shown in FIG. 3, the control unit 100 includes a CPU 101, a RAM 102, and a storage unit 103. The control unit 100 has a predetermined hardness by executing a predetermined program stored in the storage unit 103. It has a function of performing operation control and the like for performing tests.
The CPU 101 reads the processing program stored in the storage unit 103, develops it in the RAM 102, and executes it to control the entire hardness tester 1.
The RAM 102 develops a processing program executed by the CPU 101 in a program storage area in the RAM 102, and stores input data and a processing result generated when the processing program is executed in the data storage area.
The storage unit 103 includes, for example, a recording medium (not shown) that stores programs, data, and the like, and this recording medium is configured by a semiconductor memory or the like. In addition, the storage unit 103 stores various data, various processing programs, data processed by the execution of these programs, and the like for realizing a function for the CPU 101 to control the entire hardness tester 1.

例えば、CPU101は、所定の試験力(荷重)で圧子4aを試料Sに作用させるため、第1フォースモータ31及び第2フォースモータ32の駆動を制御する制御信号を第1フォースモータ31及び第2フォースモータ32に出力する。   For example, the CPU 101 applies control signals for controlling the driving of the first force motor 31 and the second force motor 32 to cause the indenter 4a to act on the sample S with a predetermined test force (load). Output to the force motor 32.

また、CPU101は、第1の硬さ算出手段として、圧子軸変位検出部7から入力された圧子軸変位信号に基づいて、試料Sの硬さを算出する。具体的には、この第1の硬さ算出手段は、試料Sに押し込まれた圧子4aの侵入量(押込み深さ)に基づいて、試料Sの硬さを測定する。   In addition, the CPU 101 calculates the hardness of the sample S based on the indenter shaft displacement signal input from the indenter shaft displacement detector 7 as a first hardness calculation unit. Specifically, the first hardness calculation means measures the hardness of the sample S based on the intrusion amount (indentation depth) of the indenter 4a pushed into the sample S.

また、CPU101は、くぼみ寸法検出手段として、圧子4aが試料Sの表面に押し込まれて形成されたくぼみの寸法を検出する。具体的には、このくぼみ寸法検出手段は、撮像部20から入力されたくぼみの画像データに所定の画像処理を施すなどしてくぼみの画像データを解析し、くぼみの寸法を自動計測してくぼみの対角線の長さを算出する。   Further, the CPU 101 detects the size of the recess formed by the indenter 4a being pushed into the surface of the sample S as the recess size detecting means. Specifically, the indentation size detecting means analyzes the indentation image data by performing predetermined image processing on the indentation image data input from the imaging unit 20, and automatically measures the indentation size. The length of the diagonal of is calculated.

また、CPU101は、第2の硬さ算出手段として、くぼみ寸法検出手段により検出されたくぼみの寸法に基づいて、試料Sの硬さを算出する。具体的には、この第2の硬さ算出手段は、圧子4aが試料Sの表面に押し込まれて形成されたくぼみの対角線の長さに基づいて、試料Sの硬さを測定する。   Further, the CPU 101 calculates the hardness of the sample S based on the size of the dent detected by the dent size detection unit as the second hardness calculation unit. Specifically, the second hardness calculation means measures the hardness of the sample S based on the length of the diagonal line of the depression formed by the indenter 4a being pushed into the surface of the sample S.

次に、本実施形態に係る硬さ試験機1における硬さ試験を行う際の動作について説明する。
まず、計装化押込み試験時の動作について説明する。
Next, the operation | movement at the time of performing the hardness test in the hardness tester 1 which concerns on this embodiment is demonstrated.
First, the operation during the instrumentation indentation test will be described.

まず、圧子軸4に計装化押込み試験用の圧子4aを取り付け、圧子軸ベース41aの下面に、押込み深さ測定基準部71を取り付ける。
次に、定圧ユニット10を試料ステージ8の上面に取り付け、定圧ユニット10の試料台11上に試料Sを載置する。
次に、ターレット6を回転して対物レンズ5を試料Sの上方に配置させ、ステージ昇降部9を駆動させて焦点を合わせる。次いで、撮像部10により試料Sの表面を観察し、試料ステージ8を駆動させて所望の試験位置に配置させる。
次に、ターレット6を回転して圧子軸4を試料Sの上方(荷重軸22下)に配置させる(図1参照)。
次に、ステージ昇降部9を駆動させて上昇させ、試料Sを押込み深さ測定基準部71の試料表面接触部71bの下面(基準面)に押し当てる。これにより、試料Sが温度変動により伸縮した場合であっても、その伸縮分をステージ昇降部9の駆動量で自動的に調整することができるので、基準面に試料Sを押し付ける力を定圧とすることができる。そして、更にステージ昇降部9を駆動させて上昇させ、試料表面接触部71bにより上昇を制限される試料台11と、上昇する定圧ユニットケース12の上規制部12aと、の間に隙間P1を生じさせる(図4参照)。このとき、試料台11の上面と定圧ユニットケース12の上面とが略面一となるようになっている。即ち、定圧ユニット10は、ステージ昇降部9により上方に移動されて押込み深さ測定基準部71の試料表面接触部71bの下面に試料Sが押し付けられた際に、試料台11と上規制部12aとの間に上下方向の隙間P1が生じるように形成されている。
次に、制御部100により第1フォースモータ31を駆動させて、荷重アーム2を下方向へと回動させる。この荷重アーム2の下方向への回動に伴い、荷重軸22が押圧されて軸下方向へと移動し、荷重軸22と当接する圧子軸4が軸下方向へと移動する。そして、圧子軸4の先端部に備えられた圧子4aが、所定の試験力で試料Sに押し込まれる。また、試験力を微小に調整したい場合には、制御部100により第2フォースモータ32を駆動させて、圧子軸4に対して微小な試験力を負荷させる。
次に、圧子5が試料Sにくぼみを形成している際の圧子軸6の変位量(押込み深さ)が圧子軸変位検出部20により検出され、当該検出された変位量に基づく圧子軸変位信号が制御部100に出力される。そして、制御部100は、入力された圧子軸変位信号に基づいて、試料Sの硬さや様々な材料特性を算出する。
連続して押込み試験を行う場合は、ステージ昇降部9を駆動させて下降させ、押込み深さ測定基準部71と試料Sとの接触状態を解消する。
そして、ターレット6を回転して対物レンズ5を試料Sの上方に配置させ、ステージ昇降部9を駆動させて焦点を合わせる。次いで、撮像部10により試料Sの表面を観察し、試料ステージ8を駆動させて所望の試験位置に配置させる。以下、上記の処理を繰り返すことにより、所望する全ての試験位置において押込み試験が行われる。
First, an indenter 4a for instrumentation indentation test is attached to the indenter shaft 4, and an indentation depth measurement reference portion 71 is attached to the lower surface of the indenter shaft base 41a.
Next, the constant pressure unit 10 is attached to the upper surface of the sample stage 8, and the sample S is placed on the sample stage 11 of the constant pressure unit 10.
Next, the turret 6 is rotated to place the objective lens 5 above the sample S, and the stage elevating unit 9 is driven to focus. Next, the surface of the sample S is observed by the imaging unit 10, and the sample stage 8 is driven to be arranged at a desired test position.
Next, the turret 6 is rotated to place the indenter shaft 4 above the sample S (below the load shaft 22) (see FIG. 1).
Next, the stage elevating unit 9 is driven and raised, and the sample S is pressed against the lower surface (reference surface) of the sample surface contact portion 71 b of the indentation depth measurement reference portion 71. As a result, even when the sample S expands and contracts due to temperature fluctuations, the expansion and contraction can be automatically adjusted by the driving amount of the stage elevating unit 9, so that the force pressing the sample S against the reference surface is constant pressure. can do. Then, the stage elevating unit 9 is further driven to raise, and a gap P1 is generated between the sample stage 11 whose rise is restricted by the sample surface contact part 71b and the upper regulating part 12a of the rising constant pressure unit case 12. (See FIG. 4). At this time, the upper surface of the sample stage 11 and the upper surface of the constant pressure unit case 12 are substantially flush with each other. That is, the constant pressure unit 10 is moved upward by the stage elevating unit 9 and when the sample S is pressed against the lower surface of the sample surface contact part 71b of the indentation depth measurement reference part 71, the sample stage 11 and the upper restriction part 12a. The gap P1 in the vertical direction is formed between the two.
Next, the control unit 100 drives the first force motor 31 to rotate the load arm 2 downward. As the load arm 2 rotates downward, the load shaft 22 is pressed and moved downward, and the indenter shaft 4 that contacts the load shaft 22 moves downward. Then, the indenter 4a provided at the tip of the indenter shaft 4 is pushed into the sample S with a predetermined test force. Further, when it is desired to finely adjust the test force, the control unit 100 drives the second force motor 32 to apply a small test force to the indenter shaft 4.
Next, a displacement amount (indentation depth) of the indenter shaft 6 when the indenter 5 forms a recess in the sample S is detected by the indenter shaft displacement detection unit 20, and the indenter shaft displacement based on the detected displacement amount is detected. A signal is output to the control unit 100. Then, the control unit 100 calculates the hardness of the sample S and various material characteristics based on the input indenter shaft displacement signal.
When performing the indentation test continuously, the stage elevating unit 9 is driven and lowered to cancel the contact state between the indentation depth measurement reference unit 71 and the sample S.
Then, the turret 6 is rotated to place the objective lens 5 above the sample S, and the stage elevating unit 9 is driven to focus. Next, the surface of the sample S is observed by the imaging unit 10, and the sample stage 8 is driven to be arranged at a desired test position. Thereafter, the indentation test is performed at all desired test positions by repeating the above process.

次に、ビッカース硬さ試験時の動作について説明する。
まず、圧子軸4にビッカース硬さ試験用の圧子4aを取り付ける。次いで、試料ステージ8上に試料Sを載置する。なお、ここでの説明では、試料ステージ8上に定圧ユニット10を載置せず、試料Sを直接載置するものとする。
次に、ターレット6を回転して対物レンズ5を試料Sの上方に配置させ、ステージ昇降部9を駆動させて焦点を合わせる。次いで、撮像部10により試料Sの表面を観察し、試料ステージ8を駆動させて所望の試験位置に配置させる。
次に、ターレット6を回転して圧子軸4を試料Sの上方(荷重軸22下)に配置させる。
次に、制御部100により第1フォースモータ31を駆動させて、荷重アーム2を下方向へと回動させる。この荷重アーム2の下方向への回動に伴い、荷重軸22が押圧されて軸下方向へと移動し、荷重軸22と当接する圧子軸4が軸下方向へと移動する。そして、圧子軸4の先端部に備えられた圧子4aが、所定の試験力で試料Sに押し込まれ、くぼみが形成される。また、試験力を微小に調整したい場合には、制御部100により第2フォースモータ32を駆動させて、圧子軸4に対して微小な試験力を負荷させる。
次に、ターレット6を回転して対物レンズ5を試料Sの上方に配置させ、ステージ昇降部9を駆動させて焦点を合わせる。次いで、撮像部10により試料Sの表面を撮像し、試料Sに形成されたくぼみの画像データを制御部100に出力する。そして、制御部100は、入力された画像データを解析し、ビッカース硬さ試験用の圧子4aにより形成された略四角形のくぼみの対角線の長さを算出し、算出された対角線の長さに基づいて試料Sの硬さを算出する。
Next, the operation during the Vickers hardness test will be described.
First, an indenter 4 a for Vickers hardness test is attached to the indenter shaft 4. Next, the sample S is placed on the sample stage 8. In this description, it is assumed that the constant pressure unit 10 is not placed on the sample stage 8 but the sample S is placed directly.
Next, the turret 6 is rotated to place the objective lens 5 above the sample S, and the stage elevating unit 9 is driven to focus. Next, the surface of the sample S is observed by the imaging unit 10, and the sample stage 8 is driven to be arranged at a desired test position.
Next, the turret 6 is rotated to place the indenter shaft 4 above the sample S (below the load shaft 22).
Next, the control unit 100 drives the first force motor 31 to rotate the load arm 2 downward. As the load arm 2 rotates downward, the load shaft 22 is pressed and moved downward, and the indenter shaft 4 that contacts the load shaft 22 moves downward. Then, the indenter 4a provided at the distal end portion of the indenter shaft 4 is pushed into the sample S with a predetermined test force to form a recess. Further, when it is desired to finely adjust the test force, the control unit 100 drives the second force motor 32 to apply a small test force to the indenter shaft 4.
Next, the turret 6 is rotated to place the objective lens 5 above the sample S, and the stage elevating unit 9 is driven to focus. Next, the surface of the sample S is imaged by the imaging unit 10, and the image data of the depression formed in the sample S is output to the control unit 100. Then, the control unit 100 analyzes the input image data, calculates the diagonal length of the substantially rectangular depression formed by the indenter 4a for Vickers hardness test, and based on the calculated diagonal length Thus, the hardness of the sample S is calculated.

以上のように、本実施形態に係る硬さ試験機1は、圧子4aに試験力を負荷し、圧子4aを試料Sの表面に押し込む第1フォースモータ31と、第1フォースモータ31により試料Sの表面に押し込まれた圧子4aの侵入量を検出する圧子軸変位検出部7と、第1フォースモータ31により圧子4aが試料Sの表面に押し込まれて形成されたくぼみの寸法を検出するくぼみ寸法検出手段(CPU61)と、圧子軸変位検出部7により検出された圧子4aの侵入量に基づいて試料Sの硬さを算出する第1の硬さ算出手段(CPU61)と、くぼみ寸法検出手段により検出されたくぼみの寸法に基づいて試料Sの硬さを算出する第2の硬さ算出手段(CPU61)と、圧子軸変位検出部7が圧子4aの侵入量を検出する際の基準面を有する押込み深さ測定基準部71と、試料Sを保持可能な試料台11を有し、押込み深さ測定基準部71の基準面(試料表面接触部71bの下面)に試料Sを定圧で押し付ける定圧ユニット10と、定圧ユニット10を上下方向に移動させるステージ昇降部9と、を備える。また、硬さ試験機1は、定圧ユニット10は、試料台11の上方への移動を規制する上規制部12aを有し、試料台11を上下方向に移動可能に支持する定圧ユニットケース12と、試料Sを上方に付勢する押さえばね14と、を備えるとともに、ステージ昇降部9により上方に移動されて押込み深さ測定基準部71の基準面に試料Sが押し付けられた際に、試料台11と上規制部12aとの間に上下方向の隙間P1が生じるように形成されている。
従って、本実施形態に係る硬さ試験機1によれば、くぼみの長さに基づいて硬さを算出する試験(例えば、ビッカース硬さ試験)を行うことができる。また、押込み試験時に、試料Sは押込み深さ測定基準部71の基準面に押し付けられ、押込み深さ測定の基準が試料Sの表面となるので、機枠ひずみや機枠ひずみの非線形性、機枠のヒステリシスの影響を排除することができる。また、押込み試験時は、試料台11と定圧ユニットケース12の上規制部12aとの間に隙間P1があり、押さえばね14の剛性は試験機本体1aや押込み深さ測定基準部71より十分小さいので、試料S、試料台11、試験機本体1aなどの力の経路に関わる部分が温度変動により伸縮した場合であっても、押込み深さ測定基準部71の基準面に試料Sを押し付ける力が定圧となり、押込み深さ測定の安定性を保つことができる。従って、計装化押込み試験を含む試験方法の異なる硬さ試験を行うことができ、且つ安価である硬さ試験機を提供することができる。
As described above, the hardness tester 1 according to the present embodiment loads the test force on the indenter 4 a and pushes the indenter 4 a into the surface of the sample S, and the sample S by the first force motor 31. An indenter shaft displacement detector 7 for detecting the amount of intrusion of the indenter 4a pushed into the surface of the dent, and a recess size for detecting the size of the dent formed by the indenter 4a being pushed into the surface of the sample S by the first force motor 31. The detection means (CPU 61), the first hardness calculation means (CPU 61) for calculating the hardness of the sample S based on the intrusion amount of the indenter 4a detected by the indenter shaft displacement detection unit 7, and the indentation size detection means Second hardness calculation means (CPU 61) for calculating the hardness of the sample S based on the detected size of the indentation, and a reference surface when the indenter shaft displacement detection unit 7 detects the intrusion amount of the indenter 4a. Indentation A constant pressure unit 10 having a thickness measurement reference portion 71 and a sample stage 11 capable of holding the sample S, and pressing the sample S at a constant pressure against the reference surface of the indentation depth measurement reference portion 71 (the lower surface of the sample surface contact portion 71b); And a stage elevating unit 9 for moving the constant pressure unit 10 in the vertical direction. Further, in the hardness tester 1, the constant pressure unit 10 has an upper restricting portion 12a that restricts the upward movement of the sample stage 11, and a constant pressure unit case 12 that supports the sample stage 11 so as to be movable in the vertical direction. And a holding spring 14 that urges the sample S upward, and is moved upward by the stage elevating unit 9 and the sample S is pressed against the reference surface of the indentation depth measurement reference unit 71. 11 and the upper restricting portion 12a are formed such that a vertical gap P1 is generated.
Therefore, according to the hardness testing machine 1 which concerns on this embodiment, the test (for example, Vickers hardness test) which calculates hardness based on the length of a hollow can be performed. In addition, during the indentation test, the sample S is pressed against the reference surface of the indentation depth measurement reference unit 71, and the indentation depth measurement reference is the surface of the sample S. The influence of the hysteresis of the frame can be eliminated. Further, during the indentation test, there is a gap P1 between the sample table 11 and the upper regulating portion 12a of the constant pressure unit case 12, and the rigidity of the retaining spring 14 is sufficiently smaller than that of the testing machine main body 1a and the indentation depth measurement reference portion 71. Therefore, even when the portion related to the force path such as the sample S, the sample stage 11 and the testing machine main body 1a expands and contracts due to temperature fluctuation, the force pressing the sample S against the reference surface of the indentation depth measurement reference portion 71 is large. The pressure becomes constant and the stability of the indentation depth measurement can be maintained. Therefore, it is possible to provide a hardness tester that can perform hardness tests with different test methods including an instrumented indentation test and is inexpensive.

以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。   As mentioned above, although concretely demonstrated based on embodiment which concerns on this invention, this invention is not limited to the said embodiment, It can change in the range which does not deviate from the summary.

(変形例1)
例えば、図5に示す例では、実施形態と比べ、試料Sの構成及び定圧ユニット10の構成が異なっている。なお、説明の簡略化のため、実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
具体的には、図5に示す例では、試料として樹脂材料S11の中に金属製の試料片S12が埋め込まれた樹脂埋め込み試料S1を使用している。なお、樹脂埋め込み試料S1は、試料片S12の水平方向の幅が、試料表面接触部71bの水平方向の幅以上となるように形成される。
変形例1に係る定圧ユニット10Aは、試料Sを保持可能な試料保持部としての試料ホルダ15と、定圧ユニットケース12と、試料台ガイド13と、押さえばね14と、を備えて構成されている。
試料ホルダ15は、樹脂埋め込み試料S1及び樹脂埋め込み試料S1の下面側に載置された押さえばね14を収納する収納部151を備えている。また、試料ホルダ15は、定圧ユニットケース12により試料台ガイド13を介して上下方向に移動可能に外方(側方)から支持されている。また、試料ホルダ15の収納部151の上端部には、定圧ユニットケース12により押さえばね14を介して下面側から支持される樹脂埋め込み試料S1の上面側を係止して上方への移動を規制する試料規制部15aが設けられている。
定圧ユニット10Aは、通常時は、図5に示すように、押さえばね14の付勢力により、樹脂埋め込み試料S1を介して、試料ホルダ15の肩部15bが定圧ユニットケース12の上規制部12aに押し付けられた状態となっている。そして、実施形態と同様、ステージ昇降部9を駆動させて上昇させ、樹脂埋め込み試料S1の試料片S12を押込み深さ測定基準部71の試料表面接触部71bの下面(基準面)に押し付け、試料表面接触部71bにより上昇を制限される試料ホルダ15と、上昇する定圧ユニットケース12と、の間に隙間P1を生じさせる。
(Modification 1)
For example, in the example illustrated in FIG. 5, the configuration of the sample S and the configuration of the constant pressure unit 10 are different from those in the embodiment. For simplification of description, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the embodiment, and detailed description thereof is omitted.
Specifically, in the example shown in FIG. 5, a resin-embedded sample S1 in which a metal sample piece S12 is embedded in a resin material S11 is used as a sample. The resin-embedded sample S1 is formed so that the horizontal width of the sample piece S12 is equal to or larger than the horizontal width of the sample surface contact portion 71b.
The constant pressure unit 10 </ b> A according to Modification 1 includes a sample holder 15 as a sample holder that can hold the sample S, a constant pressure unit case 12, a sample stage guide 13, and a pressing spring 14. .
The sample holder 15 includes a storage portion 151 that stores the resin-embedded sample S1 and the pressing spring 14 placed on the lower surface side of the resin-embedded sample S1. The sample holder 15 is supported from the outside (side) by the constant pressure unit case 12 via the sample table guide 13 so as to be movable in the vertical direction. In addition, the upper end of the storage portion 151 of the sample holder 15 is locked by the constant pressure unit case 12 through the holding spring 14 from the lower surface side to the upper surface side of the resin-embedded sample S1 to restrict upward movement. A sample restricting portion 15a is provided.
As shown in FIG. 5, the constant pressure unit 10 </ b> A normally has the shoulder 15 b of the sample holder 15 to be connected to the upper regulating portion 12 a of the constant pressure unit case 12 through the resin-embedded sample S <b> 1 by the biasing force of the holding spring 14. It is in a pressed state. Then, as in the embodiment, the stage elevating unit 9 is driven and raised, and the sample piece S12 of the resin-embedded sample S1 is pressed against the lower surface (reference surface) of the sample surface contact part 71b of the indentation depth measurement reference part 71, A gap P1 is generated between the sample holder 15 whose rise is restricted by the surface contact portion 71b and the constant pressure unit case 12 that rises.

以上のように、変形例1に係る硬さ試験機1の定圧ユニット10Aは、樹脂埋め込み試料S1の上方への移動を規制する試料規制部15aを有するとともに、樹脂埋め込み試料S1を側方から支持する試料ホルダ15と、樹脂埋め込み試料S1を下面側から上方に付勢する押さえばね14と、を備え、押込み深さ測定基準部71の基準面に樹脂埋め込み試料S1を定圧で押し付ける。従って、変形例1に係る硬さ試験機1によれば、温度変動で樹脂材料S11に伸縮が起こった場合であっても、押さえばね14の付勢力により樹脂埋め込み試料S1を上方に押し上げることができるので、押込み深さ測定基準部71の基準面に樹脂埋め込み試料S1を押し付ける力が定圧となり、押込み深さ測定の安定性を保つことができる。   As described above, the constant pressure unit 10A of the hardness tester 1 according to the modified example 1 includes the sample restricting portion 15a that restricts the upward movement of the resin-embedded sample S1, and supports the resin-embedded sample S1 from the side. And a pressing spring 14 that urges the resin-embedded sample S1 upward from the lower surface side, and presses the resin-embedded sample S1 against the reference surface of the indentation depth measurement reference portion 71 with a constant pressure. Therefore, according to the hardness tester 1 according to the modified example 1, the resin-embedded sample S1 can be pushed upward by the urging force of the pressing spring 14 even when the resin material S11 expands and contracts due to temperature fluctuation. Therefore, the force for pressing the resin-embedded sample S1 against the reference surface of the indentation depth measurement reference portion 71 becomes a constant pressure, and the indentation depth measurement stability can be maintained.

(変形例2)
また、図6に示す例では、変形例1と比べ、押込み深さ測定基準部71の形状が異なっている。なお、説明の簡略化のため、実施形態及び変形例1と同様の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
具体的には、変形例2に係る押込み深さ測定基準部72は、実施形態及び変形例1に係る押込み深さ測定基準部71の試料表面接触部71bと比べ、試料表面接触部72bの水平方向の幅が広くなるように形成されている。
従って、変形例2に係る硬さ試験機1で押込み試験を行う場合、試料表面接触部72bの下面(基準面)は、樹脂埋め込み試料S1の表面ではなく、試料ホルダ15の試料規制部15aと接触することとなる。即ち、変形例2に係る硬さ試験機1によれば、定圧ユニット10Aは、基準面に試料規制部15aを定圧で押し付けるので、基準面が樹脂埋め込み試料S1と直接接触することがなくなり、表面に凹凸のある樹脂埋め込み試料S1に対しても押込み試験を行うことが可能となる。
(Modification 2)
In the example shown in FIG. 6, the shape of the indentation depth measurement reference portion 71 is different from that in the first modification. For simplification of description, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the embodiment and the first modification, and detailed description thereof is omitted.
Specifically, the indentation depth measurement reference portion 72 according to the second modification is more horizontal than the sample surface contact portion 71b of the indentation depth measurement reference portion 71 according to the embodiment and the first modification. The width in the direction is formed to be wide.
Therefore, when the indentation test is performed by the hardness tester 1 according to the modified example 2, the lower surface (reference surface) of the sample surface contact portion 72b is not the surface of the resin-embedded sample S1, but the sample regulating portion 15a of the sample holder 15 It will come into contact. That is, according to the hardness tester 1 according to the modified example 2, the constant pressure unit 10A presses the sample restricting portion 15a against the reference surface with a constant pressure, so that the reference surface does not come into direct contact with the resin-embedded sample S1. It is possible to perform an indentation test even on the resin-embedded sample S1 having unevenness.

(変形例3)
また、図7に示す例では、実施形態と比べ、定圧ユニット10の構成が異なっている。なお、説明の簡略化のため、実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
具体的には、変形例3に係る定圧ユニット10Bは、試料台11Bと、定圧ユニットケース12Bと、を備えて構成されている。
試料台11Bは、略矩形状の板状部材により形成され、上面に試料Sを載置することができるようになっている。また、試料台11Bの周端面には、下端から水平方向に突出した突部111Bが形成されている。
定圧ユニットケース12Bは、試料ステージ8上に載置される下端部121Bと、下端部121Bの上面に載置されるばね支持部122Bと、一端部がばね支持部122Bに固定され、他端部が試料台11Bに固定される弾性部材としてのダイヤフラムばね123Bと、ばね支持部122Bの上面に載置される上規制部124Bと、を備えて構成されている。ここで、ダイヤフラムばね123Bは、試料台11Bを側方から支持して上方に付勢するようになっている。
定圧ユニット10Bは、通常時は、図7(A)に示すように、ダイヤフラムばね123Bの付勢力により、試料台11Bの突部111Bが定圧ユニットケース12Bの上規制部124Bに押し付けられた状態となっている。そして、実施形態と同様、ステージ昇降部9を駆動させて上昇させ、図7(B)に示すように、試料Sを押込み深さ測定基準部71の試料表面接触部71bの下面(基準面)に押し付け、試料表面接触部71bにより上昇を制限される試料台11Bと、上昇する定圧ユニットケース12Bと、の間に隙間P2を生じさせる。
従って、変形例3に係る硬さ試験機1によれば、試料台11Bを側方から支持して上方に付勢するダイヤフラムばね123Bを備えるので、試料台11Bを下面側からではなく、側方から付勢することができることとなって、定圧ユニット10Bの高さを低くすることができる。
(Modification 3)
Moreover, in the example shown in FIG. 7, the structure of the constant pressure unit 10 differs compared with embodiment. For simplification of description, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the embodiment, and detailed description thereof is omitted.
Specifically, the constant pressure unit 10B according to Modification 3 includes a sample stage 11B and a constant pressure unit case 12B.
The sample stage 11B is formed of a substantially rectangular plate-like member so that the sample S can be placed on the upper surface. In addition, a protrusion 111B that protrudes in the horizontal direction from the lower end is formed on the peripheral end surface of the sample stage 11B.
The constant pressure unit case 12B includes a lower end 121B placed on the sample stage 8, a spring support 122B placed on the upper surface of the lower end 121B, one end fixed to the spring support 122B, and the other end. Includes a diaphragm spring 123B as an elastic member fixed to the sample stage 11B, and an upper restricting portion 124B placed on the upper surface of the spring support portion 122B. Here, the diaphragm spring 123B supports the sample stage 11B from the side and biases it upward.
As shown in FIG. 7A, the constant pressure unit 10B normally has a state in which the protrusion 111B of the sample stage 11B is pressed against the upper restriction portion 124B of the constant pressure unit case 12B by the biasing force of the diaphragm spring 123B. It has become. Then, similarly to the embodiment, the stage elevating unit 9 is driven to be raised, and the lower surface (reference surface) of the sample surface contact part 71b of the indentation depth measurement reference part 71 as shown in FIG. And a gap P2 is generated between the sample stage 11B whose rise is restricted by the sample surface contact portion 71b and the constant pressure unit case 12B that rises.
Therefore, according to the hardness tester 1 according to the modified example 3, since the sample stand 11B is provided from the side and supported by the diaphragm spring 123B for urging upward, the sample stand 11B is not from the lower surface side but from the side. The constant pressure unit 10B can be lowered in height.

(その他の変形例)
例えば、上記実施形態では、ビッカース硬さ試験を行う際に、試料ステージ8上に定圧ユニット10を載置せず、試料Sを直接載置する構成を例示して説明しているが、これに限定されるものではない。即ち、押込み深さ測定基準部71を圧子軸ベース41aの下面に取り付けるとともに、定圧ユニット10を試料ステージ8上に載置した状態で、ビッカース硬さ試験を行うことも可能である。即ち、ビッカース硬さ試験を行う場合、押込み深さ測定基準部71及び定圧ユニット10は、取り付けられていても取り付けられていなくてもよい。
(Other variations)
For example, in the above embodiment, when performing the Vickers hardness test, the configuration in which the sample S is directly placed without placing the constant pressure unit 10 on the sample stage 8 is described as an example. It is not limited. That is, it is possible to perform the Vickers hardness test in a state where the indentation depth measurement reference portion 71 is attached to the lower surface of the indenter shaft base 41 a and the constant pressure unit 10 is placed on the sample stage 8. That is, when performing the Vickers hardness test, the indentation depth measurement reference portion 71 and the constant pressure unit 10 may or may not be attached.

また、上記実施形態では、ビッカース硬さ試験を行うことができる硬さ試験機に、押込み深さ測定基準部71及び定圧ユニット10からなる定圧ユニット機構を取り付けることで、計装化押込み試験を行うことを可能としているが、これに限定されるものではない。例えば、計装化押込み試験を行うことができる硬さ試験機であって、圧子軸変位検出部7の位置が固定されているものに対して、定圧ユニット10を取り付けることで、押込み深さ測定の安定性を保つことができる。
即ち、押込み深さ測定基準部71及び定圧ユニット10からなる定圧ユニット機構は、ビッカース硬さ試験を行うことができる硬さ試験機に取り付けることもできるし、計装化押込み試験を行うことができる硬さ試験機であって、圧子軸変位検出部7の位置が固定されているものに対しても取り付けることができる。
Moreover, in the said embodiment, an instrumentation indentation test is performed by attaching the constant pressure unit mechanism which consists of the indentation depth measurement reference | standard part 71 and the constant pressure unit 10 to the hardness tester which can perform a Vickers hardness test. However, the present invention is not limited to this. For example, a hardness tester capable of performing an instrumented indentation test, in which the position of the indenter shaft displacement detector 7 is fixed, the indentation depth measurement is performed by attaching the constant pressure unit 10. Can maintain stability.
That is, the constant pressure unit mechanism including the indentation depth measurement reference portion 71 and the constant pressure unit 10 can be attached to a hardness tester capable of performing a Vickers hardness test, or can perform an instrumented indentation test. It can also be attached to a hardness tester in which the position of the indenter shaft displacement detector 7 is fixed.

また、上記実施形態では、試験力発生部3として、第1フォースモータ31を例示して、電磁力で試験力を制御できる機構に本発明を適用するようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、フォースモータの代わりに重錘を利用して、重量を調整することで試験力を切り替える機構に本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態では、荷重アーム2を回動させて圧子4aに試験力を負荷する構成を例示して説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、荷重アーム2を設けずに、圧子軸4に直接試験力を負荷する構成に本発明を適用してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the 1st force motor 31 is illustrated as the test force generation part 3, and this invention is applied to the mechanism which can control a test force with an electromagnetic force, it is limited to this. It is not a thing. For example, the present invention may be applied to a mechanism that uses a weight instead of a force motor to switch the test force by adjusting the weight.
Moreover, although the said embodiment demonstrated and demonstrated the structure which rotates the load arm 2 and applies test force to the indenter 4a, it is not limited to this. For example, the present invention may be applied to a configuration in which a test force is directly applied to the indenter shaft 4 without providing the load arm 2.

その他、硬さ試験機を構成する各装置の細部構成及び各装置の細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。   In addition, the detailed configuration of each device constituting the hardness tester and the detailed operation of each device can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

1 硬さ試験機
1a 試験機本体
2 荷重アーム
21 回動軸
22 荷重軸
3 試験力発生部
31 第1フォースモータ(試験力負荷手段)
32 第2フォースモータ
4 圧子軸
4a 圧子
41 圧子軸保持部
41a 圧子軸ベース
41b 圧子軸ガイド
41c 板ばね
5 対物レンズ
6 ターレット
6a 回転軸
7 圧子軸変位検出部(侵入量検出手段)
71、72 押込み深さ測定基準部(基準部)
71a、72a 孔部
71b、72b 試料表面接触部
8 試料ステージ
9 ステージ昇降部(上下装置)
10、10A、10B 定圧ユニット
11、11B 試料台(試料保持部)
11a 凹部
11b、111B 肩部
12、12B 定圧ユニットケース(支持部)
12a、124B 上規制部
13 試料台ガイド
14 押さえばね(弾性部材)
121B 下端部
122B ばね支持部
123B ダイヤフラムばね(弾性部材)
15 試料ホルダ(試料保持部)
151 収納部
15a 試料規制部
15b 突部
20 撮像部
20a 顕微鏡部
20b CCDカメラ
100 制御部
101 CPU
102 RAM
103 記憶部
S 試料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hardness tester 1a Tester main body 2 Load arm 21 Rotating shaft 22 Load shaft 3 Test force generation part 31 1st force motor (test force load means)
32 Second force motor 4 Indenter shaft 4a Indenter 41 Indenter shaft holder 41a Indenter shaft base 41b Indenter shaft guide 41c Leaf spring 5 Objective lens 6 Turret 6a Rotating shaft 7 Indenter shaft displacement detector (intrusion amount detector)
71, 72 Indentation depth measurement reference part (reference part)
71a, 72a Holes 71b, 72b Sample surface contact portion 8 Sample stage 9 Stage lift (up / down device)
10, 10A, 10B Constant pressure unit 11, 11B Sample stage (sample holder)
11a Recess 11b, 111B Shoulder 12, 12B Constant pressure unit case (support)
12a, 124B Upper restriction part 13 Sample stage guide 14 Holding spring (elastic member)
121B Lower end 122B Spring support 123B Diaphragm spring (elastic member)
15 Sample holder (sample holder)
151 Storage Unit 15a Sample Control Unit 15b Projection 20 Imaging Unit 20a Microscope Unit 20b CCD Camera 100 Control Unit 101 CPU
102 RAM
103 Storage unit S Sample

Claims (6)

圧子と、
前記圧子に試験力を負荷し、前記圧子を試料の表面に押し込む試験力負荷手段と、
前記試験力負荷手段により前記試料の表面に押し込まれた前記圧子の侵入量を検出する侵入量検出手段と、
前記試験力負荷手段により前記圧子が前記試料の表面に押し込まれて形成されたくぼみの寸法を検出するくぼみ寸法検出手段と、
前記侵入量検出手段により検出された前記圧子の侵入量に基づいて前記試料の硬さを算出する第1の硬さ算出手段と、
前記くぼみ寸法検出手段により検出された前記くぼみの寸法に基づいて前記試料の硬さを算出する第2の硬さ算出手段と、
前記侵入量検出手段が前記圧子の侵入量を検出する際の基準面を有する基準部と、
前記試料を保持可能な試料保持部を有し、前記基準部の基準面に前記試料又は前記試料保持部を定圧で押し付ける定圧ユニットと、
前記定圧ユニットを上下方向に移動させる上下装置と、を備え、
前記定圧ユニットは、
前記試料保持部の上方への移動を規制する上規制部を有し、前記試料保持部を上下方向に移動可能に支持する支持部と、
前記試料及び前記試料保持部を上方に付勢する弾性部材と、を備えるとともに、
前記上下装置により上方に移動されて前記基準部の基準面に前記試料又は前記試料保持部が押し付けられた際に、前記試料保持部と前記上規制部との間に上下方向の隙間が生じるように形成されていることを特徴とする硬さ試験機。
With an indenter,
A test force loading means for applying a test force to the indenter and pushing the indenter into a surface of a sample;
An intrusion amount detecting means for detecting an intrusion amount of the indenter pushed into the surface of the sample by the test force loading means;
Indentation size detecting means for detecting the size of an indentation formed by pushing the indenter into the surface of the sample by the test force loading means;
First hardness calculation means for calculating the hardness of the sample based on the intrusion amount of the indenter detected by the intrusion amount detection means;
Second hardness calculating means for calculating the hardness of the sample based on the size of the recess detected by the recess size detecting means;
A reference portion having a reference surface when the intrusion amount detecting means detects the intrusion amount of the indenter;
A constant pressure unit having a sample holding part capable of holding the sample, and pressing the sample or the sample holding part at a constant pressure against a reference surface of the reference part;
An elevating device that moves the constant pressure unit in the up and down direction,
The constant pressure unit is
A support part that has an upper restricting part that restricts the upward movement of the sample holding part, and supports the sample holding part so as to be movable in the vertical direction;
An elastic member that urges the sample and the sample holding portion upward, and
When the sample or the sample holding part is pressed against the reference surface of the reference part by being moved upward by the lifting device, a vertical gap is generated between the sample holding part and the upper restricting part. A hardness tester characterized in that it is formed.
前記試料保持部は、上面に前記試料を載置可能であり、
前記弾性部材は、前記試料保持部を下面側から付勢し、
前記基準部の基準面に前記試料が定圧で押し付けられることを特徴とする請求項1に記載の硬さ試験機。
The sample holder is capable of placing the sample on the upper surface,
The elastic member urges the sample holder from the lower surface side,
The hardness tester according to claim 1, wherein the sample is pressed against the reference surface of the reference portion at a constant pressure.
前記試料保持部は、
前記試料を上下方向に移動可能に収納する収納部と、
前記収納部の上端に設けられ、前記試料の上方への移動を規制する試料規制部と、を有し、
前記弾性部材は、前記試料を下面側から付勢し、
前記基準部の基準面に前記試料が定圧で押し付けられることを特徴とする請求項1に記載の硬さ試験機。
The sample holder is
A storage section for storing the sample movably in the vertical direction;
A sample restricting portion that is provided at an upper end of the storage portion and restricts the upward movement of the sample;
The elastic member urges the sample from the lower surface side,
The hardness tester according to claim 1, wherein the sample is pressed against the reference surface of the reference portion at a constant pressure.
前記試料保持部は、
前記試料を上下方向に移動可能に収納する収納部と、
前記収納部の上端に設けられ、前記試料の上方への移動を規制する試料規制部と、を有し、
前記弾性部材は、前記試料を下面側から付勢し、
前記基準部の基準面に前記試料規制部が定圧で押し付けられることを特徴とする請求項1に記載の硬さ試験機。
The sample holder is
A storage section for storing the sample movably in the vertical direction;
A sample restricting portion that is provided at an upper end of the storage portion and restricts the upward movement of the sample;
The elastic member urges the sample from the lower surface side,
The hardness tester according to claim 1, wherein the sample restricting portion is pressed against the reference surface of the reference portion with a constant pressure.
前記試料保持部は、上面に前記試料を載置可能であり、
前記弾性部材は、前記試料保持部を側方から支持して上方に付勢し、
前記基準部の基準面に前記試料が定圧で押し付けられることを特徴とする請求項1に記載の硬さ試験機。
The sample holder is capable of placing the sample on the upper surface,
The elastic member supports the sample holder from the side and urges it upward,
The hardness tester according to claim 1, wherein the sample is pressed against the reference surface of the reference portion at a constant pressure.
圧子の侵入量を検出する際の基準面を有する基準部と、
試料を保持可能な試料保持部を有し、前記基準部の基準面に前記試料又は前記試料保持部を定圧で押し付ける定圧ユニットと、を備え、
前記定圧ユニットは、
前記試料保持部の上方への移動を規制する上規制部を有し、前記試料保持部を上下方向に移動可能に支持する支持部と、
前記試料及び前記試料保持部を上方に付勢する弾性部材と、を備えるとともに、
前記基準部の基準面に前記試料又は前記試料保持部が押し付けられた際に、前記試料保持部と前記上規制部との間に上下方向の隙間が生じるように形成されていることを特徴とする定圧ユニット機構。
A reference portion having a reference surface for detecting the indentation amount of the indenter;
A sample holding unit capable of holding a sample, and a constant pressure unit that presses the sample or the sample holding unit to a reference surface of the reference unit with a constant pressure,
The constant pressure unit is
A support part that has an upper restricting part that restricts the upward movement of the sample holding part, and supports the sample holding part so as to be movable in the vertical direction;
An elastic member that urges the sample and the sample holding portion upward, and
When the sample or the sample holding part is pressed against the reference surface of the reference part, a vertical gap is formed between the sample holding part and the upper restricting part. Constant pressure unit mechanism.
JP2013027309A 2013-02-15 2013-02-15 Hardness tester and constant pressure unit mechanism Active JP6033702B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013027309A JP6033702B2 (en) 2013-02-15 2013-02-15 Hardness tester and constant pressure unit mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013027309A JP6033702B2 (en) 2013-02-15 2013-02-15 Hardness tester and constant pressure unit mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014157050A JP2014157050A (en) 2014-08-28
JP6033702B2 true JP6033702B2 (en) 2016-11-30

Family

ID=51578003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013027309A Active JP6033702B2 (en) 2013-02-15 2013-02-15 Hardness tester and constant pressure unit mechanism

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6033702B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10571379B2 (en) * 2016-04-04 2020-02-25 Kla-Tencor Corporation Compensated mechanical testing system
JP6679427B2 (en) * 2016-06-21 2020-04-15 株式会社ミツトヨ Hardness tester
CN113253168B (en) * 2021-07-14 2021-10-29 深圳市勘察研究院有限公司 Portable field rock magnetic susceptibility tester

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0625723B2 (en) * 1989-05-31 1994-04-06 株式会社島津製作所 Hardness tester
JP2767678B2 (en) * 1993-11-08 1998-06-18 株式会社アカシ Spring type hardness measuring device
JP3943491B2 (en) * 2002-12-24 2007-07-11 株式会社ミツトヨ Hardness testing machine
JP2008190945A (en) * 2007-02-02 2008-08-21 Nitto Denko Corp Compression test apparatus
JP5017081B2 (en) * 2007-12-26 2012-09-05 株式会社ミツトヨ Indentation tester and indentation test method
JP5073615B2 (en) * 2008-08-25 2012-11-14 株式会社ミツトヨ Indentation depth measuring mechanism and material testing machine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014157050A (en) 2014-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8132447B2 (en) Universal testing machine
JP6067426B2 (en) Hardness testing machine
JP6679427B2 (en) Hardness tester
JP6011486B2 (en) Material testing machine
JP2005502876A (en) Surface shape measuring device
JP5955716B2 (en) Hardness tester and hardness test method
US20110268882A1 (en) Ball spacer method for planar object leveling
JP6033702B2 (en) Hardness tester and constant pressure unit mechanism
JP2018165643A (en) Hardness testing machine and program
CN105320152B (en) Three-dimensional micromovement measuring device
JP2020056700A (en) Hardness tester
KR101244264B1 (en) Form measurement device
JP4344850B2 (en) Micro material testing equipment
JP5331597B2 (en) Stage device and stage positioning control method
JPWO2005006332A1 (en) Slider testing machine
KR100805030B1 (en) Shape measuring apparatus
CN210293907U (en) Experiment loading device
RU2510009C1 (en) Device to measure parameters of surface relief and mechanical properties of materials
JP5292668B2 (en) Shape measuring apparatus and method
JP5301778B2 (en) Surface shape measuring device
KR20100002489A (en) Testing apparatus of load and testing method using the same
JP2014185949A (en) Hardness tester, and hardness testing method
JP6735382B2 (en) Three-dimensional fine movement measuring device
JP2001249018A (en) Surface mechanical characteristic measuring apparatus and method thereof
KR100764465B1 (en) 3 dimensional measuring apparatus of surface height

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160114

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161017

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161025

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161026

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6033702

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250