JPS593340A - 引つかき試験装置 - Google Patents
引つかき試験装置Info
- Publication number
- JPS593340A JPS593340A JP11458582A JP11458582A JPS593340A JP S593340 A JPS593340 A JP S593340A JP 11458582 A JP11458582 A JP 11458582A JP 11458582 A JP11458582 A JP 11458582A JP S593340 A JPS593340 A JP S593340A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stylus
- sample
- arm
- balance
- weight
- Prior art date
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- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/40—Investigating hardness or rebound hardness
- G01N3/42—Investigating hardness or rebound hardness by performing impressions under a steady load by indentors, e.g. sphere, pyramid
- G01N3/46—Investigating hardness or rebound hardness by performing impressions under a steady load by indentors, e.g. sphere, pyramid the indentors performing a scratching movement
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガラス、フェライトなどの硬脆材料をスタイラ
スによシ引っかき、その材料の特性、加工性を高精度に
測定する試験装置に係るものである。
スによシ引っかき、その材料の特性、加工性を高精度に
測定する試験装置に係るものである。
一般に、ＶＴＲ用のヘッドにはフェライトが使用されて
いるが、その加工精度はサブミクロンオーダーが要求さ
れており、この要求を満足させるには、その材料の加工
性を、モデル化させた状態で試験し、この試験により、
正確な実験数値を得、この数値から最適な加工条件を設
定することが可能である。この方法のひとつとして引っ
かき試験があるが、従来の引っかき試験装置について第
１図、第２図により説明する。
いるが、その加工精度はサブミクロンオーダーが要求さ
れており、この要求を満足させるには、その材料の加工
性を、モデル化させた状態で試験し、この試験により、
正確な実験数値を得、この数値から最適な加工条件を設
定することが可能である。この方法のひとつとして引っ
かき試験があるが、従来の引っかき試験装置について第
１図、第２図により説明する。
１は後述する試料台２と共に矢印方向Ｂに運動するテー
ブルであシ、２は前述テーブル１上に設けられた試料Ａ
をのせる試料台、３は試料面を引っかくスタイラス、４
は後述分銅を受ける分銅皿、６ば試料Ａに任意の荷重を
設定する分銅である。
ブルであシ、２は前述テーブル１上に設けられた試料Ａ
をのせる試料台、３は試料面を引っかくスタイラス、４
は後述分銅を受ける分銅皿、６ば試料Ａに任意の荷重を
設定する分銅である。
６は支点となるクロスバネで、アーム７を空中に吊り下
げられており、８はバランスウェイトで、回転させるこ
とによりアーム７の全体のバランスを調整する。９は抵
抗を検出する一対のひずみゲージ、７ａは平行板ばねで
ある。この構成により、まず分銅６をのせない状態でア
ーム７の水平バランス調整を、バランスウェイト８を回
して前後に移動させて行なう。この時の水平の確認は目
測で行なう。次に試料台２に試料Ａを固定しアーム７を
下げてスタイラス３を試料面に接触させた後、任意の分
銅６をのせ、スタイラス３に荷重を加えテーブル１を矢
印方向Ｂにスライドさせる。その時スタイラス３が試料
面を任意の荷重で引っかく状態（第２図）になり、この
時のスタイラスの受ける抵抗により平行板ばね７ａがひ
ずみ、そのひずみ量をひずみゲージ９により検出する。
げられており、８はバランスウェイトで、回転させるこ
とによりアーム７の全体のバランスを調整する。９は抵
抗を検出する一対のひずみゲージ、７ａは平行板ばねで
ある。この構成により、まず分銅６をのせない状態でア
ーム７の水平バランス調整を、バランスウェイト８を回
して前後に移動させて行なう。この時の水平の確認は目
測で行なう。次に試料台２に試料Ａを固定しアーム７を
下げてスタイラス３を試料面に接触させた後、任意の分
銅６をのせ、スタイラス３に荷重を加えテーブル１を矢
印方向Ｂにスライドさせる。その時スタイラス３が試料
面を任意の荷重で引っかく状態（第２図）になり、この
時のスタイラスの受ける抵抗により平行板ばね７ａがひ
ずみ、そのひずみ量をひずみゲージ９により検出する。
しかしながら上記のような従来の構成では、アーム水平
確認が目測で行なわれており、スタイラスが試料面に垂
直になっているかどうかの確認ができず、又、支点はク
ロスばねを利用しているがこの方法であれば支点が接触
方式であるため、摩擦による感度ムラと温度変化や外力
による支点の変動が生じるという欠点があった。更にテ
ーブルのスライド部はボールベアリングが使用されてい
るが、微小な引っかき試験をする場合はベアリング精度
や摩耗による変動が大きく影響し、又、スタイラスをセ
ットする場合、アームがフリーなため試料にスタイラス
が衝突し先端を破損する懸念があった。
確認が目測で行なわれており、スタイラスが試料面に垂
直になっているかどうかの確認ができず、又、支点はク
ロスばねを利用しているがこの方法であれば支点が接触
方式であるため、摩擦による感度ムラと温度変化や外力
による支点の変動が生じるという欠点があった。更にテ
ーブルのスライド部はボールベアリングが使用されてい
るが、微小な引っかき試験をする場合はベアリング精度
や摩耗による変動が大きく影響し、又、スタイラスをセ
ットする場合、アームがフリーなため試料にスタイラス
が衝突し先端を破損する懸念があった。
本発明は上記欠点を解消するものであり、支点およびテ
ーブルのスライド部に静圧気体軸受を用いることにより
、テーブルの剛性、精度および支点の感度を向上させる
ことに目的がある。更に非接触変位センサを用いること
により水平バランス精度の向上、及びメカニカルストッ
パの設置によりスタイラスの衝突を防止することを目的
とする。
ーブルのスライド部に静圧気体軸受を用いることにより
、テーブルの剛性、精度および支点の感度を向上させる
ことに目的がある。更に非接触変位センサを用いること
により水平バランス精度の向上、及びメカニカルストッ
パの設置によりスタイラスの衝突を防止することを目的
とする。
以下本発明の一実施例について第３図により説明する。
第３図において、１０はエア吸入口２２からエアーを供
給され静圧気体軸受となり矢印Ｃ方向にスライドするテ
ーブル、１１はテーブル１゜の上に位置し試料台１３を
ＸＹ方向に移動させるＸＹメカニカルステージである。
給され静圧気体軸受となり矢印Ｃ方向にスライドするテ
ーブル、１１はテーブル１゜の上に位置し試料台１３を
ＸＹ方向に移動させるＸＹメカニカルステージである。
１２は１１の土に位置し試料台１３を３６０度回転させ
る回転微動ステージ、１４はアーム１７の一端に試料面
Ａに垂直に支持されたスタイラスである。１６はスタイ
ラス１４の真上に設けられた分銅皿、１６は分銅、１７
は一方にスタイラス、他方に１９バランスウエイトを有
するアームである。１７ａは試料面に対し垂直に設けら
れた一対の平行板ばね、１８はアーム１７のバランスウ
ェイト１９の上に位置し、アーム上下移動の際アームが
揺動するのを防止するメカニカルストッパ、１９はアー
ムの一端に位置し、アームのバランスを調整するバラン
スウェイト、２０はアームを中心で支持する静圧気体軸
受を用いた支点である。２１は支点を支持する支点ホル
ダー、２２ａは支点へエアーを送るエアー吸入口、２３
はアームを試料に近づけるＺ軸微動ステージである。２
４は２軸微動ステージ２３の調整つまみ、２６は平行板
ばね１７ａに取付けられた２対のひずみゲージ、２６は
アームのスタイラス側に位置しアームと直角に取付けら
れた非接触変位センサでアーム１７のバランスを検出す
る。
る回転微動ステージ、１４はアーム１７の一端に試料面
Ａに垂直に支持されたスタイラスである。１６はスタイ
ラス１４の真上に設けられた分銅皿、１６は分銅、１７
は一方にスタイラス、他方に１９バランスウエイトを有
するアームである。１７ａは試料面に対し垂直に設けら
れた一対の平行板ばね、１８はアーム１７のバランスウ
ェイト１９の上に位置し、アーム上下移動の際アームが
揺動するのを防止するメカニカルストッパ、１９はアー
ムの一端に位置し、アームのバランスを調整するバラン
スウェイト、２０はアームを中心で支持する静圧気体軸
受を用いた支点である。２１は支点を支持する支点ホル
ダー、２２ａは支点へエアーを送るエアー吸入口、２３
はアームを試料に近づけるＺ軸微動ステージである。２
４は２軸微動ステージ２３の調整つまみ、２６は平行板
ばね１７ａに取付けられた２対のひずみゲージ、２６は
アームのスタイラス側に位置しアームと直角に取付けら
れた非接触変位センサでアーム１７のバランスを検出す
る。
以上のように構成された引っかき試験装置について以下
その動作を説明する。
その動作を説明する。
静圧気体軸受になったテーブル１０の上に１１゜１２が
あシ試料台１３に試料Ａを固定後、試料台１３を任意の
測定位置に１１．１２で移動させる。
あシ試料台１３に試料Ａを固定後、試料台１３を任意の
測定位置に１１．１２で移動させる。
ここで試料Ａの固定は真空チャックにより行ない、水平
バランス調整は１９を回して前後させることにより、又
、水平確認は前述非接触変位センサ２６で行なうもので
ある。アーム１７のバランス調整後、次に調整つまみ２
４を回してスタイラスを試料に近づけて行くが、その時
平衡バランスがくずれアームが上下に揺動しスタイ２ス
が試料に衝突するのを防止するため前述のごとくメカニ
カルストッパ１８を調整してスタイラス１４が試料Ａに
衝突しない様に設定する。次に分銅皿１６に任意の分銅
１６をのせ試料にスタイラスを接触させてから、ストッ
パ１８をはずし、アームをフリー状態にする。スタイラ
スに荷重がかかった状態でテーブル１０を移動させ試料
面をスタイラスにより引っかく。この時スタイラスが受
ける抵抗を平行板ばねにはりつけたひずみゲージ２６に
よりひずみ量として検出する。
バランス調整は１９を回して前後させることにより、又
、水平確認は前述非接触変位センサ２６で行なうもので
ある。アーム１７のバランス調整後、次に調整つまみ２
４を回してスタイラスを試料に近づけて行くが、その時
平衡バランスがくずれアームが上下に揺動しスタイ２ス
が試料に衝突するのを防止するため前述のごとくメカニ
カルストッパ１８を調整してスタイラス１４が試料Ａに
衝突しない様に設定する。次に分銅皿１６に任意の分銅
１６をのせ試料にスタイラスを接触させてから、ストッ
パ１８をはずし、アームをフリー状態にする。スタイラ
スに荷重がかかった状態でテーブル１０を移動させ試料
面をスタイラスにより引っかく。この時スタイラスが受
ける抵抗を平行板ばねにはりつけたひずみゲージ２６に
よりひずみ量として検出する。
従ってアームの支点は静圧気体軸受であるため支点の運
動摩擦が空気抵抗のみとなるため、従来のクロスバネ方
式にくらべ、はるかに高感度となる。又テーブルも静圧
気体軸受であるため送りの際の抵抗、振動、摩耗がなく
高精度な引っかき試験が可能となる。又、引っかき試験
においては試料にスタイラスが垂直に接触することが条
件であるが従来の目視による感応的な調整から非接触変
位センサを使用することによシ正確にこの条件を満足さ
せることができる。さらにメカニカルストッパを設ける
ことによシスタイラスが試料に衝突し先端が破損する事
故も絶滅できる。
動摩擦が空気抵抗のみとなるため、従来のクロスバネ方
式にくらべ、はるかに高感度となる。又テーブルも静圧
気体軸受であるため送りの際の抵抗、振動、摩耗がなく
高精度な引っかき試験が可能となる。又、引っかき試験
においては試料にスタイラスが垂直に接触することが条
件であるが従来の目視による感応的な調整から非接触変
位センサを使用することによシ正確にこの条件を満足さ
せることができる。さらにメカニカルストッパを設ける
ことによシスタイラスが試料に衝突し先端が破損する事
故も絶滅できる。
以上のように、本発明は、支点やテーブルのスライド部
に静圧気体軸受を採用することにより歪ゲージの感度及
び測定精度を向上情せるとともに、非接触変位センサを
用いることにより目視による感応的な作業をなくし、ス
タイラスを試料に垂直に位置させるという条件を満足さ
せ、又メカニカルストッパによりスタイラス先端の破損
もなくすことが可能で、その実用的効果は大なるものが
ある。
に静圧気体軸受を採用することにより歪ゲージの感度及
び測定精度を向上情せるとともに、非接触変位センサを
用いることにより目視による感応的な作業をなくし、ス
タイラスを試料に垂直に位置させるという条件を満足さ
せ、又メカニカルストッパによりスタイラス先端の破損
もなくすことが可能で、その実用的効果は大なるものが
ある。
第１図は従来め引っかき試験装置の斜視図、第２図は同
装置による引っかき試験の状態を示した試料およびスタ
イラスの斜視図、第３図は本発明の一実施例における引
っかき試験装置の斜視図である。 ７・・・・■アーム、８０拳・・・バランスウェイト、
１００・・・醗テーブル、１４０・・・・スタイラス、
１８・・＠１１＠Φメカニカルストッパ、２０◆−・・
・・支点、２３・・・・・・Ｚ軸微動ステージ、２６・
・・・・・非接触変位センサ部。
装置による引っかき試験の状態を示した試料およびスタ
イラスの斜視図、第３図は本発明の一実施例における引
っかき試験装置の斜視図である。 ７・・・・■アーム、８０拳・・・バランスウェイト、
１００・・・醗テーブル、１４０・・・・スタイラス、
１８・・＠１１＠Φメカニカルストッパ、２０◆−・・
・・支点、２３・・・・・・Ｚ軸微動ステージ、２６・
・・・・・非接触変位センサ部。
Claims (2)
- （１）試料に圧接可能で、かつ試料の面に垂直に保持さ
れたスタイラスと、このスタイラスを保持し抵抗を検出
する機能を有し、かつ板面が各々試料面に垂直に設けら
れ、相互に平行に取９つけられた一対の平行板ばねを有
するアームと、このアームの略中心で、アームを水平に
支持する静圧気体軸受部と、スタイラスを試料の面に垂
直に接触させるためにアームを水平に調整するアームの
一端に設けられたバランスウェイトと、前記アームの水
平状態を検出するアームの一端に設けられた非接触変位
上ンサ部と、アーム全体を下げてスタイラスを試料面に
近づけるスライド部と、試料台を平行板ばねと直角にス
ライドさせるための静圧気体軸受のテーブルとを備えた
引っかき試験装置。 - （２）前記アーム近傍に、スタイラスを試料面へ近づけ
る際、アームがゆれてスタイラスが試料に衝突するのを
防ぐだめのメカニカルスト７７部を設けた特許請求の範
囲第１項記載の引っかき試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11458582A JPS593340A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 引つかき試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11458582A JPS593340A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 引つかき試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS593340A true JPS593340A (ja) | 1984-01-10 |
| JPS622253B2 JPS622253B2 (ja) | 1987-01-19 |
Family
ID=14641527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11458582A Granted JPS593340A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 引つかき試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593340A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6381239U (ja) * | 1986-11-15 | 1988-05-28 | ||
| JPH04113056U (ja) * | 1991-03-18 | 1992-10-01 | 株式会社ブリヂストン | 反発弾性試験装置 |
| CN105628527A (zh) * | 2016-03-28 | 2016-06-01 | 西南交通大学 | 一种用于划痕试验仪器的自平衡可替换式刮头 |
-
1982
- 1982-06-30 JP JP11458582A patent/JPS593340A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6381239U (ja) * | 1986-11-15 | 1988-05-28 | ||
| JPH04113056U (ja) * | 1991-03-18 | 1992-10-01 | 株式会社ブリヂストン | 反発弾性試験装置 |
| CN105628527A (zh) * | 2016-03-28 | 2016-06-01 | 西南交通大学 | 一种用于划痕试验仪器的自平衡可替换式刮头 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS622253B2 (ja) | 1987-01-19 |
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