JPH1172425A - 微小硬度計 - Google Patents
微小硬度計Info
- Publication number
- JPH1172425A JPH1172425A JP23352697A JP23352697A JPH1172425A JP H1172425 A JPH1172425 A JP H1172425A JP 23352697 A JP23352697 A JP 23352697A JP 23352697 A JP23352697 A JP 23352697A JP H1172425 A JPH1172425 A JP H1172425A
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- Japan
- Prior art keywords
- load
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- lever
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- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】負荷装置に過負荷がかからないようにする。
【解決手段】レバー6の一端に圧子ホルダ2に保持され
た圧子1を備え、他端に永久磁石9とコイル7からなる
電磁力発生部10を備える。レバー6は支点5を中心に
回転できるようになっており、電磁力発生部10によっ
て圧子1が所定荷重で試料11に押しつけられ、試料1
1にできた圧痕の大きさを計測して試料の硬さを測定す
る。重量の調節のために圧子ホルダ2には分銅3が固定
されており、圧子ホルダ2はレバー6に固定されること
なくレバー6に設けられている穴に上から差し込まれて
いるので、試料11にかかる荷重は最大で圧子1と圧子
ホルダ2と分銅3の重量を合計した荷重に制限される。
た圧子1を備え、他端に永久磁石9とコイル7からなる
電磁力発生部10を備える。レバー6は支点5を中心に
回転できるようになっており、電磁力発生部10によっ
て圧子1が所定荷重で試料11に押しつけられ、試料1
1にできた圧痕の大きさを計測して試料の硬さを測定す
る。重量の調節のために圧子ホルダ2には分銅3が固定
されており、圧子ホルダ2はレバー6に固定されること
なくレバー6に設けられている穴に上から差し込まれて
いるので、試料11にかかる荷重は最大で圧子1と圧子
ホルダ2と分銅3の重量を合計した荷重に制限される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は圧子を試験材料に押
しつけてその圧痕から試料の硬度を計測する微小硬度計
に関する。
しつけてその圧痕から試料の硬度を計測する微小硬度計
に関する。
【0002】
【従来の技術】ビッカース硬度計などにおいて、先端が
所定の形状に形成された圧子を試料に押し込むために永
久磁石と電磁コイルを利用した負荷装置が使用されてい
る。支点に支えられたレバーの一端に圧子を備え、他の
端に電流を流すためのコイルと永久磁石とからなる電磁
力発生部を備える。所定の位置に試料を配置するため
に、試料は水平面内のX−Y方向と上下のZ方向に3次
元的に移動できる試料ステージに載せられている。この
試料ステージを駆動して硬度を計測すべき試料上の点が
圧子の直下に位置するようにする。コイルに電流が流さ
れるとその電流値に比例した力が発生し、その荷重が支
点に支えられたレバーを介して圧子に伝えられ、圧子が
試料に押し込まれていく。その時の圧子に加えられた荷
重と押し込まれる量とから試料の硬さが計測される。
所定の形状に形成された圧子を試料に押し込むために永
久磁石と電磁コイルを利用した負荷装置が使用されてい
る。支点に支えられたレバーの一端に圧子を備え、他の
端に電流を流すためのコイルと永久磁石とからなる電磁
力発生部を備える。所定の位置に試料を配置するため
に、試料は水平面内のX−Y方向と上下のZ方向に3次
元的に移動できる試料ステージに載せられている。この
試料ステージを駆動して硬度を計測すべき試料上の点が
圧子の直下に位置するようにする。コイルに電流が流さ
れるとその電流値に比例した力が発生し、その荷重が支
点に支えられたレバーを介して圧子に伝えられ、圧子が
試料に押し込まれていく。その時の圧子に加えられた荷
重と押し込まれる量とから試料の硬さが計測される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】硬度測定のために試料
の測定点を圧子の直下に位置させようとして上下方向に
試料ステージを移動する際、試料を目視しながら試料ス
テージを駆動する。その時にステージを上方向にあげす
ぎて試料が圧子に誤って衝突し、試料を傷つけたり、圧
子の連結されている負荷装置に過負荷をかけて破損して
しまう恐れがあった。また、試料が正しくセッティング
された後でも、荷重をかけて圧子を試料に押し込んでい
く際に何らかの誤動作などにより所定荷重以上の負荷が
発生すると、試料を必要以上に傷つけて硬度測定ができ
なくなったり、負荷装置を破損してしまう恐れがあっ
た。従来装置では、このような場合には表示装置などに
よって操作者に注意を促すのみで、実際に装置を保護す
る対策はなされていなかった。
の測定点を圧子の直下に位置させようとして上下方向に
試料ステージを移動する際、試料を目視しながら試料ス
テージを駆動する。その時にステージを上方向にあげす
ぎて試料が圧子に誤って衝突し、試料を傷つけたり、圧
子の連結されている負荷装置に過負荷をかけて破損して
しまう恐れがあった。また、試料が正しくセッティング
された後でも、荷重をかけて圧子を試料に押し込んでい
く際に何らかの誤動作などにより所定荷重以上の負荷が
発生すると、試料を必要以上に傷つけて硬度測定ができ
なくなったり、負荷装置を破損してしまう恐れがあっ
た。従来装置では、このような場合には表示装置などに
よって操作者に注意を促すのみで、実際に装置を保護す
る対策はなされていなかった。
【0004】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、試料を所定位置に移動させる際に誤って
負荷装置などを破損することを防止でき、また、荷重を
試料に負荷する際に試料にかかる荷重の上限値を設定し
て過負荷を防止できる微小硬度計を提供することを目的
とする。
たものであり、試料を所定位置に移動させる際に誤って
負荷装置などを破損することを防止でき、また、荷重を
試料に負荷する際に試料にかかる荷重の上限値を設定し
て過負荷を防止できる微小硬度計を提供することを目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、所定の荷重をかけられた圧子が試料に押
し込まれる量を計測して試料の硬さを測定する微小硬度
計において、先端に圧子を有し許容最大荷重に相当する
質量を持つ負荷部と、それを下から支える支持手段と、
支持手段にかかる負荷を制御する制御手段を備え、前記
負荷部の重量による荷重と前記支持手段がかける荷重と
の合計であたえられる荷重を試料にかけることを特徴と
する。
決するために、所定の荷重をかけられた圧子が試料に押
し込まれる量を計測して試料の硬さを測定する微小硬度
計において、先端に圧子を有し許容最大荷重に相当する
質量を持つ負荷部と、それを下から支える支持手段と、
支持手段にかかる負荷を制御する制御手段を備え、前記
負荷部の重量による荷重と前記支持手段がかける荷重と
の合計であたえられる荷重を試料にかけることを特徴と
する。
【0006】負荷中は所定荷重より圧子を含む負荷部が
重いため負荷装置により与えられた力がそのまま試料に
伝わる。許容最大荷重より大きな荷重が圧子を含む負荷
部に加えられると負荷部と支持手段は切り離され、試料
そのものや、負荷部や支持手段などからなる負荷装置は
保護される。
重いため負荷装置により与えられた力がそのまま試料に
伝わる。許容最大荷重より大きな荷重が圧子を含む負荷
部に加えられると負荷部と支持手段は切り離され、試料
そのものや、負荷部や支持手段などからなる負荷装置は
保護される。
【0007】
【発明の実施の形態】図面を参照しつつ本発明の実施の
形態を説明する。図1は本発明の微小硬度計の要部であ
る荷重負荷部を示す図である。レバー6は支点5に支え
られており、支点5を中心として上下に揺動できる。レ
バー6の右端付近には電流を流すためのコイル7が固定
されており、その中心に永久磁石9が配置され、さらに
コイル7を取り囲むようにヨーク8が配置され、その二
つは図示していないフレームなどに固定されている。こ
れらのコイル7とヨーク8と永久磁石9が電磁力発生部
10を構成している。コイル7に電流が流されると永久
磁石9とヨーク8によって形づくられている磁界と電磁
的に相互作用を起こし、支点5を中心としてレバー6を
回動する力が発生する。
形態を説明する。図1は本発明の微小硬度計の要部であ
る荷重負荷部を示す図である。レバー6は支点5に支え
られており、支点5を中心として上下に揺動できる。レ
バー6の右端付近には電流を流すためのコイル7が固定
されており、その中心に永久磁石9が配置され、さらに
コイル7を取り囲むようにヨーク8が配置され、その二
つは図示していないフレームなどに固定されている。こ
れらのコイル7とヨーク8と永久磁石9が電磁力発生部
10を構成している。コイル7に電流が流されると永久
磁石9とヨーク8によって形づくられている磁界と電磁
的に相互作用を起こし、支点5を中心としてレバー6を
回動する力が発生する。
【0008】レバー6の左端付近には圧子1を固定した
圧子ホルダ2と分銅3を組み合わせた負荷部4が配置さ
れている。この負荷部4はレバー6に形成されている穴
に上から差し込まれる形でレバー6と組み合わされてお
り、負荷部4はレバー6に対して自由に上下に摺動する
ことができる。圧子1の下には図示していないフレーム
などに固定された試料ステージ12が配置されている。
試料ステージ12は水平面内の2次元方向(X−Y方
向)と上下方向(Z方向)にそれぞれ独立して駆動され
るようになっており、その上に載置された試料11の硬
度を測定するべき試料位置の位置決めに使用される。
圧子ホルダ2と分銅3を組み合わせた負荷部4が配置さ
れている。この負荷部4はレバー6に形成されている穴
に上から差し込まれる形でレバー6と組み合わされてお
り、負荷部4はレバー6に対して自由に上下に摺動する
ことができる。圧子1の下には図示していないフレーム
などに固定された試料ステージ12が配置されている。
試料ステージ12は水平面内の2次元方向(X−Y方
向)と上下方向(Z方向)にそれぞれ独立して駆動され
るようになっており、その上に載置された試料11の硬
度を測定するべき試料位置の位置決めに使用される。
【0009】試料11の硬度測定は次のように行う。レ
バー6とこれにつながっている部材はすべて支点5で支
えられているが、それらの合計重量(支点5回りのモー
メント)と電磁力発生部で発生する力をバランスさせ
て、レバー6は初期位置として水平に保たれている。試
料11は試料ステージ12に載置され、硬度を測定する
べき位置が圧子1の直下にくるように試料ステージ12
が駆動される。試料11が所定の位置に固定された後に
電磁力発生部10によってレバーの右側が持ち上げら
れ、逆にレバーの左側に配置されている負荷部4が下方
にさがり、圧子1の先端が試料11の表面に押し込まれ
る。このとき圧子1にかかる荷重はコイル7に流される
電流によって制御されるが、その荷重を分解して考える
と、負荷部4の重量とレバー6が負荷部4を支える力と
の合計と考えることができる。
バー6とこれにつながっている部材はすべて支点5で支
えられているが、それらの合計重量(支点5回りのモー
メント)と電磁力発生部で発生する力をバランスさせ
て、レバー6は初期位置として水平に保たれている。試
料11は試料ステージ12に載置され、硬度を測定する
べき位置が圧子1の直下にくるように試料ステージ12
が駆動される。試料11が所定の位置に固定された後に
電磁力発生部10によってレバーの右側が持ち上げら
れ、逆にレバーの左側に配置されている負荷部4が下方
にさがり、圧子1の先端が試料11の表面に押し込まれ
る。このとき圧子1にかかる荷重はコイル7に流される
電流によって制御されるが、その荷重を分解して考える
と、負荷部4の重量とレバー6が負荷部4を支える力と
の合計と考えることができる。
【0010】ここで試料11を所定位置に位置決めする
際に試料ステージ12が誤操作された場合や、圧子1を
試料11に押し込む際に電磁力発生部10が誤動作を起
こした場合を考える。試料11の位置決めの際に、試料
ステージ12を上方向に駆動しすぎて試料11が圧子1
にぶつかると圧子1に上向きの力が加わるが、レバー6
は電磁力発生部10によって水平に保たれるように制御
されているので、レバー6と負荷部4が結合されていれ
ば試料と圧子1との間には予期しない大きな力がかかっ
てしまうことになる。本発明の負荷部4はレバー6に上
から差し込まれて互いに自由に動くことができるので、
圧子1に下から大きな力がかかると負荷部4が上に持ち
上げられることになる。すなわち、試料11と圧子1と
の間にかかる荷重は最大でも負荷部4全体の重量による
力にしかならない。
際に試料ステージ12が誤操作された場合や、圧子1を
試料11に押し込む際に電磁力発生部10が誤動作を起
こした場合を考える。試料11の位置決めの際に、試料
ステージ12を上方向に駆動しすぎて試料11が圧子1
にぶつかると圧子1に上向きの力が加わるが、レバー6
は電磁力発生部10によって水平に保たれるように制御
されているので、レバー6と負荷部4が結合されていれ
ば試料と圧子1との間には予期しない大きな力がかかっ
てしまうことになる。本発明の負荷部4はレバー6に上
から差し込まれて互いに自由に動くことができるので、
圧子1に下から大きな力がかかると負荷部4が上に持ち
上げられることになる。すなわち、試料11と圧子1と
の間にかかる荷重は最大でも負荷部4全体の重量による
力にしかならない。
【0011】これは電磁力発生部10が誤動作を起こし
た場合も同様である。レバー6の左端が下向きに大きく
動かされても、試料11に圧子1が押しつけられる荷重
は最大で圧子1と圧子ホルダ2と分銅3を組み合わせた
負荷部4の総重量に相当する荷重で制限される。
た場合も同様である。レバー6の左端が下向きに大きく
動かされても、試料11に圧子1が押しつけられる荷重
は最大で圧子1と圧子ホルダ2と分銅3を組み合わせた
負荷部4の総重量に相当する荷重で制限される。
【0012】以上のように、試料11と圧子1との間に
かかる許容最大荷重は負荷部4の重量(質量)によって
決定されている。負荷部4の一部をなす分銅3は負荷部
4の全体の重量を調整するために設けられたものであっ
て、微小硬度計としての仕様や試料の種類、測定の目的
などに応じて、分銅3の重量(または負荷部4全体の重
量)はいろいろな値を選択することができる。
かかる許容最大荷重は負荷部4の重量(質量)によって
決定されている。負荷部4の一部をなす分銅3は負荷部
4の全体の重量を調整するために設けられたものであっ
て、微小硬度計としての仕様や試料の種類、測定の目的
などに応じて、分銅3の重量(または負荷部4全体の重
量)はいろいろな値を選択することができる。
【0013】
【発明の効果】本発明の微小硬度計においては、誤操作
や誤動作による過負荷を防止でき、試料そのものや負荷
装置の破損を防ぐことができる。負荷装置が破損される
と大きな修理となることが多いが、本発明装置は過負荷
による故障は起こりにくく、また過負荷を防止するため
の特別な保護用センサを使用しないので、構成が簡単で
あり故障が少ない。また、圧子部は通常交換されるべき
要素として構成されているが、本発明の微小硬度計は圧
子を含む部材が簡単にレバーからはずれる機構となって
いるため、圧子が破損されても交換が容易である。
や誤動作による過負荷を防止でき、試料そのものや負荷
装置の破損を防ぐことができる。負荷装置が破損される
と大きな修理となることが多いが、本発明装置は過負荷
による故障は起こりにくく、また過負荷を防止するため
の特別な保護用センサを使用しないので、構成が簡単で
あり故障が少ない。また、圧子部は通常交換されるべき
要素として構成されているが、本発明の微小硬度計は圧
子を含む部材が簡単にレバーからはずれる機構となって
いるため、圧子が破損されても交換が容易である。
【図1】本発明の微小硬度計の要部を示す図である。
1…圧子 2…圧子ホルダ 3…分銅 4…負荷部 5…支点 6…レバー 7…コイル 8…ヨーク 9…磁石 10…電磁力発生部 11…試料 12…試料ステージ
Claims (1)
- 【請求項1】 所定の荷重をかけられた圧子が試料に押
し込まれる量を計測して試料の硬さを測定する微小硬度
計において、先端に圧子を有し許容最大荷重に相当する
質量を持つ負荷部と、それを下から支える支持手段と、
支持手段にかかる負荷を制御する制御手段を備え、前記
負荷部の重量による荷重と前記支持手段がかける荷重と
の合計であたえられる荷重を試料にかけることを特徴と
する微小硬度計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23352697A JPH1172425A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 微小硬度計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23352697A JPH1172425A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 微小硬度計 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1172425A true JPH1172425A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=16956429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23352697A Pending JPH1172425A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 微小硬度計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1172425A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010175994A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Nikon Corp | 防振レンズユニット及び撮像装置 |
JP2012047549A (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-08 | Shimadzu Corp | 硬度試験機 |
CN113092295A (zh) * | 2019-12-23 | 2021-07-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 岩石硬度的检测装置 |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP23352697A patent/JPH1172425A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010175994A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Nikon Corp | 防振レンズユニット及び撮像装置 |
JP2012047549A (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-08 | Shimadzu Corp | 硬度試験機 |
CN113092295A (zh) * | 2019-12-23 | 2021-07-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 岩石硬度的检测装置 |
CN113092295B (zh) * | 2019-12-23 | 2023-04-25 | 中国石油天然气股份有限公司 | 岩石硬度的检测装置 |
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