JPS622253B2 - - Google Patents
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- JPS622253B2 JPS622253B2 JP11458582A JP11458582A JPS622253B2 JP S622253 B2 JPS622253 B2 JP S622253B2 JP 11458582 A JP11458582 A JP 11458582A JP 11458582 A JP11458582 A JP 11458582A JP S622253 B2 JPS622253 B2 JP S622253B2
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- Japan
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- arm
- sample
- stylus
- parallel
- test device
- Prior art date
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- Expired
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- 241001422033 Thestylus Species 0.000 claims description 25
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 14
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
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- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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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- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガラス、フエライトなどの硬脆材料を
スタイラスにより引つかき、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。
スタイラスにより引つかき、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用のヘツドにはフエライトが使
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つかき
試験があるが、従来の引つかき試験装置について
第１図、第２図により説明する。
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つかき
試験があるが、従来の引つ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
するテーブルであり、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
つかくスタイラス、４は後述分銅を受ける分銅
皿、５は試料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はバランスウエイト
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５をのせない状態でアーム７の水
平バランス調整を、バランスウエイト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５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
引つかく状態（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。
するテーブルであり、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
つかくスタイラス、４は後述分銅を受ける分銅
皿、５は試料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はバランスウエイト
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５をのせない状態でアーム７の水
平バランス調整を、バランスウエイト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５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
引つかく状態（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つ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つた。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、微小な引つ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
タイラスをセツトする場合、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
があつた。
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つ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つた。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、微小な引つ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
タイラスをセツトする場合、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
があつた。
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ツパの設置によ
りスタイラスの衝突を防止することを目的とす
る。
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ツパの設置によ
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
０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
上に位置し試料台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。１５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のバランスウエイト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ツパ、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
ンスウエイト、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は支点ヘエアーを送
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。２４はＺ軸微動ステー
ジ２３の調整つまみ、２５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ーでアーム１７のバランス
を検出する。
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
０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
上に位置し試料台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。１５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のバランスウエイト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ツパ、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
ンスウエイト、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は支点ヘエアーを送
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。２４はＺ軸微動ステー
ジ２３の調整つまみ、２５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ーでアーム１７のバランス
を検出する。
以上のように構成された引つかき試験装置につ
いて以下その動作を説明する。
いて以下その動作を説明する。
静圧気体軸受になつたテーブル１０の上に１
１，１２があり試料台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の固定は真空チヤツクにより
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２４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ラスが
試料に衝突するのを防止するため前述のごとくメ
カニカルストツパ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
１５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、ストツパ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つ
た状態でテーブル１０を移動させ試料面をスタイ
ラスにより引つかく。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２５
によりひずみ量として検出する。
１，１２があり試料台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の固定は真空チヤツクにより
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２４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ラスが
試料に衝突するのを防止するため前述のごとくメ
カニカルストツパ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
１５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、ストツパ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つ
た状態でテーブル１０を移動させ試料面をスタイ
ラスにより引つかく。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２５
によりひずみ量として検出する。
従つ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つかき試
験が可能となる。又、引つ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り正確にこの条件を
満足させることができる。さらにメカニカルスト
ツパを設けることにより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。
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つかき試
験が可能となる。又、引つ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り正確にこの条件を
満足させることができる。さらにメカニカルスト
ツパを設けることにより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させるととも
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
ニカルストツ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。
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させるととも
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
ニカルストツ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図は従来の引つかき試験装置の斜視図、第
２図は同装置による引つ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つかき試験装置の斜視図で
ある。 ７……アーム、８……バランスウエイト、１０
……テーブル、１４……スタイラス、１８……メ
カニカルストツパ、２０……支点、２３……Ｚ軸
微動ステージ、２６……非接触変位センサ部。
２図は同装置による引つ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つかき試験装置の斜視図で
ある。 ７……アーム、８……バランスウエイト、１０
……テーブル、１４……スタイラス、１８……メ
カニカルストツパ、２０……支点、２３……Ｚ軸
微動ステージ、２６……非接触変位センサ部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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、相互に平行に取りつけられ
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エイトと、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
接触変位センサ部と、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つかき試験装置。 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
突するのを防ぐためのメカニカルストツパ部を設
けた特許請求の範囲第１項記載の引つかき試験装
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 JPS593340A (ja) | 1984-01-10 |
| JPS622253B2 true 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) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6381239U (ja) * | 1986-11-15 | 1988-05-28 | ||
| JP2602905Y2 (ja) * | 1991-03-18 | 2000-02-07 | 株式会社ブリヂストン | 反発弾性試験装置 |
| CN105628527B (zh) * | 2016-03-28 | 2018-07-31 | 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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS593340A (ja) | 1984-01-10 |
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