JPS59216037A

JPS59216037A - 自動硬度計

Info

Publication number: JPS59216037A
Application number: JP9134683A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Inoue; 井上　政明
Original assignee: Shimadzu Corp; Shimazu Seisakusho KK
Current assignee: Shimadzu Corp; Shimazu Seisakusho KK
Priority date: 1983-05-23
Filing date: 1983-05-23
Publication date: 1984-12-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は自動硬度計に関し、更に詳しくは、所定の設定
荷重のもとに圧子を試料に押圧して永久（ぼみを形成し
、その永久くぼみの大きさと設定荷重とから、試料の硬
度を求める硬度針において、その永久くぼみの大きさを
自動的に求めて硬度算出に供し得る硬度計に関する。

（ロ）従来技術一般に、所定荷重の圧子押圧による永久くぼみの大きさ
から試料の硬度を求める硬度計としては、マイクロビッ
カース、ビッカース、ブリネルおよびヌープ各便さ試験
機その他があるが、永久くぼみの大きさの測定は従来、
顕微鏡やマイクロメータ等によって人為的に行っていた
。その為、測定の個人差や目の疲労等によって、再現性
のよい正確な値を常に得ることは困難であった。また、
ＩＴＶやイメージセンサを用いて永久くぼみが付された
試験面を撮像し、その画像から永久くぼみのパターンを
認識してその大きさを読み取る方法が既に提案されてい
る。しかし、この方法の従来のものでは、画像を構成す
る全ての画素のデータをメモリに記憶していた為、莫大
な記憶容量と高速度のデータ処理機能を要し、高級なコ
ンピュータが必要でコストが高くなる欠点を有していた
。

（ハ）目的本発明の目的は、上述の永久くぼみの大きさを、マイク
ロコンピュータ等の比較的低級のコンピュータを用いて
、従来の高級なコンピュータを用いた場合と同様の精度
で測定し得る自動硬度針を提供することにある。

（ニ）構成本発明の構成を、第１図に示す機能ブロック図に基づい
て説明する。

撮像手段による試料試験面の映像信号は、画素レベル判
定手段に供給され、画素レベル判定手段において画像を
構成する各画素が白色であるか黒色であるかの判別が行
なわれる。また、ゾーン分割手段によって試験面画像が
、それぞれ複数個の画素から成る複数個のゾーンに分割
され、ゾーン内黒点数記憶手段はその分割された各ゾー
ン内の圧子押圧前および後における黒色画素数ｄｉおよ
びｄ’ｉを計数して記憶する。ゾーン内黒点数比較手段
は、各ゾーン内における圧子押圧前および後の黒色画素
数ｄｉおよびｄ’ｆを比較演算し、その差が所定値以上
のゾーンが圧痕ゾーン記憶手段に記憶される。画像デー
タ記憶手段は、撮像手段からの画像データのうち、圧痕
ゾーン記憶手段に記憶されたゾーン内のデータのみ格納
して圧痕寸法計測手段に供給し、圧痕寸法計測手段では
供給された画像データを処理して圧子押圧による永久く
ぼみパターンからその大きさを計測する。

（ホ）実施例次に本発明実施例を、図面に基づいて説明する。

第２図は本発明実施例の要部構成を示すブロック図であ
る。

光源１から光が照射された試料Ｗの試験面の像は、レン
ズ２で拡大されイメージセンサ３の受光面で結像される
。このイメージセンサ３は受光部にフォトダイオードを
用いた１０２４画素の１次元ＣＣＤイメージセンサであ
って、マイクロコンピュータ４からの指令に基づいてイ
メージセンサ駆動回路５から供給される選択信号によっ
て、順次Ｘ方向上所定の向きに画素からの出力が選択さ
れ、増巾器６．Ａ−Ｄ変換器７を介してマイクロコンビ
エータ４に供給される。また、イメージセンサ３はマイ
クロコンビ、エータ４から発生される指令に基づいて、
パルスモータ駆動回路８によって駆動されるパルスモー
タ９によりＹ方向に駆動され、試験面全面の画像データ
を得るよう構成され、画像は最大１０２４ｘ１０２４の
画素で構成される。

マイクロコンピュータ４は、各周辺装置の？ｌ１ｌＪｆ
ｌｌや演算の実行を行うＣＰＵ４１．プログラムが書き
込まれたＲＯＭ４２．後述する各ゾーン内の黒色画素数
や画像データ等を記憶するＲＡＭ４３および指令入力等
の為のキーボード４４等から構成され、硬度の演算結果
をプリントアウトする為のプリンタｌＯが°接続されて
いる。

次に本発明実施例の作用を、フローチャートに基づいて
説明する。第３図は本発明実施例のＲＯＭ４２に書き込
まれたプログラムの要部を示すフローチャートである。

先ず、あらかじめ設定された条件に従い、撮像すべき試
験面が例えばＸ方向ａｌ””ａ２０に、Ｙ方向がｂ１〜
ｂ２）にそれぞれ２０等分され、（ａｌ。

ｂｌ）〜（ａ２０．ｂ２０）の各ゾーンに分割設定され
る。次に、第４図に示す如き圧子押圧前の試験面を撮像
し、各ゾーン（ａｊ、ｂｋ）内における黒色と判定され
た画素の数ｄｉを計数して記憶する。その後、圧子を押
圧し、第５図に示す如き圧子押圧後の試験面を撮像し、
同様に各ゾーン（ａｌｌｂｋ）内における黒色画素数ｄ
ｌ′を計数、記憶する。そして圧子押圧前と後の各ゾー
ン（ａＪｌｂｋ）内の黒色画素数ｄｉとｄｉ′を比較し
、押圧部後で黒色画素数の差が所定値以上に増加したゾ
ーンＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄが記憶される。次いで再びイメージ
センサ３が駆動され、記憶されたゾーンＡ、　Ｂ、　Ｃ
，Ｄについてのみ撮像が行なわれ、そのゾーン内の全画
素データが記憶される。そしてこの記憶された画素デー
タのみを用いて画像処理を施し、圧子押圧による圧痕部
を抽出して圧痕寸法を計測し、硬度に換算してプリンタ
１０に印字する。

（へ）効果以上説明したように、本発明によれば、圧子押圧前後で
黒色画素数が所定値以上に増加したゾーンについてのみ
、画像のデータが記憶され、そのデータのみを画像処理
するので、データ記憶容量を著しく低減することができ
、また処理速度が比較的低速なコンピュータであっても
充分対応できる。例えば、Ｘ、Ｙ方向共に画像の分解能
が１／１（画素数がＸ、　Ｙ方向共に１０００個）であ
れば、従来の方式によれば１Ｍバイトの記憶容量を必要
としていたが、本発明によれば、例えばＸ、Ｙ方向共に
２０等分のゾーンに分割し、圧痕ゾーンが４ゾーンであ
ったとすると、各ゾーンの画素数が２５００個である為
、ＩＯＫバイトの記憶容量でまかなうことができるとと
もに、そのデータ数のみを処理すればよいので、処理速
度も従来方式に比して低速でもよく、マイクロコンピュ
ータ等の小小型コンピュータを用いて、従来方式と同様
な精度で硬度を算出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明実施例の要部構成を示すブロック図、第３図はそ
のプログラムの要部を示すフローチャート、第４図およ
び第５図は本発明実施例の作用を説明する為の図であっ
てそれぞれ圧子押圧前および押圧後の撮像面を示す図で
ある。３−イメージセンサ０００４・−マイクロコンピュータ５・−イメージセンサ駆動回路９−・−パルスモータＡ、　Ｂ、　Ｃ，Ｉ）−−一圧痕ゾーン第４図　　　　
　　　　第５図一２２Ｃ；−

Claims

【特許請求の範囲】

所定の設定荷重のもとに圧子を試料試験面に押圧して得
られた永久くぼみの大きさを測定し、その測定結果と上
記設定荷重とから当該試料の硬度を求める装置において
、試料試験面を撮像して試験面の画像データを得る撮像
手段と、上記試験面の画像を構成する複数個の画素につ
いてそれぞれ白色又は黒色のいずれであるかを判別する
画素レベル判定手段と、上記試験面の画像をそれぞれ複
数個の画素から成る複数個のゾーンに区別けするゾーン
分割手段と、上記圧子押圧前後における上記各ゾーン内
の黒色画素数を計数して記憶するゾーン内黒点数記憶手
段と、上記各ゾーンにおいて上記圧子押圧前後の黒色画
素数を比較するゾーン内黒点数比較手段と、その比較結
果に基づき上記圧子押圧前後で黒色画素数が所定値以上
に相違するゾーンを記憶する圧痕ゾーン記憶手段と、そ
の記憶されたゾーンの上記画像のデータを記憶する画像
データ記憶手段と、その記憶された画像データを処理し
て上記圧子押圧による永久くぼみの大きさを計測すφ圧
痕寸法計測手段とを備えたことを特徴とする自動硬度計
。