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JP5488500B2 - Hardness testing machine - Google Patents

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JP5488500B2
JP5488500B2 JP2011049959A JP2011049959A JP5488500B2 JP 5488500 B2 JP5488500 B2 JP 5488500B2 JP 2011049959 A JP2011049959 A JP 2011049959A JP 2011049959 A JP2011049959 A JP 2011049959A JP 5488500 B2 JP5488500 B2 JP 5488500B2
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Description

この発明は、試験片の硬度を測定する硬度試験機に関する。   The present invention relates to a hardness tester for measuring the hardness of a test piece.

このような硬度試験機としては、例えば、試験片のビッカース硬さやヌープ硬さなどを測定するビッカース硬度計等が知られている。このような硬度試験機においては、試験片に試験力を付与してその表面に圧痕を形成する圧子と、この圧子と対向配置されて試験片を載置する載置台と、試験片上の複数の計測点で圧痕を形成するために試験片を順次に移動するXYステージと、試験片を観察するための複数の対物レンズと、これらの対物レンズおよび圧子のうちいずれか一つを計測点と対向させるように切り換えるリボルバーとを備えている。そして、試験片に形成された圧痕は、対物レンズを透過して拡大された試験片像をオペレータが観察するための接眼レンズや、対物レンズにより拡大された試験片像を表示するためのモニタを利用して観察される。   As such a hardness tester, for example, a Vickers hardness tester for measuring the Vickers hardness or Knoop hardness of a test piece is known. In such a hardness tester, an indenter that applies a test force to the test piece to form an indentation on the surface thereof, a mounting table that is placed opposite to the indenter and places the test piece, and a plurality of test pieces on the test piece An XY stage that sequentially moves the test piece to form an indentation at the measurement point, a plurality of objective lenses for observing the test piece, and any one of these objective lens and indenter facing the measurement point And a revolver that switches so that The indentation formed on the test piece is an eyepiece for the operator to observe the test piece image that has been enlarged through the objective lens, and a monitor for displaying the test piece image that has been enlarged by the objective lens. Observe using.

硬度試験を実行する場合においては、一つの試験片に対して複数の圧痕を形成するときには、圧痕が形成されることによる圧痕周辺の試験片の硬度が加工硬化によって変化することによる硬度試験への影響を防止するため、圧痕同士の中心間距離を一定以上に保つ必要がある。このため、JIS(日本工業規格)Z2244(ビッカース硬さ試験−試験方法)においては、鋼、ニッケル合金、チタン合金、銅および銅合金の場合には、圧痕の中心間距離を圧痕の対角長さの3倍以上とし、軽金属、鉛、すずおよびそれらの合金の場合には、圧痕の中心間距離を圧痕の対角長さの6倍以上とするように定められている。   When performing a hardness test, when forming a plurality of indentations for a single test piece, the hardness of the test piece around the indentation due to the formation of the indentation is changed to a hardness test by changing by work hardening. In order to prevent the influence, it is necessary to keep the center-to-center distance between the indentations at a certain level or more. For this reason, in JIS (Japanese Industrial Standards) Z2244 (Vickers Hardness Test-Test Method), in the case of steel, nickel alloy, titanium alloy, copper and copper alloy, the distance between the centers of the indentations is the diagonal length of the indentations. In the case of light metal, lead, tin, and alloys thereof, the distance between the centers of the indentations is set to be 6 times or more the diagonal length of the indentations.

同様に、硬度試験を実行する場合においては、圧痕から試験片の端縁までの距離についても、これを一定以上に保つ必要がある。上記JISZ2244においては、鋼、ニッケル合金、チタン合金、銅および銅合金の場合には、圧痕と試験片の端縁との距離を圧痕の対角長さの2.5倍以上とし、軽金属、鉛、すずおよびそれらの合金の場合には、圧痕の中心間距離を圧痕の対角長さの3倍以上とするように定められている。   Similarly, when the hardness test is executed, it is necessary to keep the distance from the indentation to the edge of the test piece at a certain level or more. In the above JISZ2244, in the case of steel, nickel alloy, titanium alloy, copper and copper alloy, the distance between the indentation and the edge of the test piece shall be 2.5 times or more of the diagonal length of the indentation, and light metal, lead In the case of tin and alloys thereof, the distance between the centers of the indentations is determined to be at least three times the diagonal length of the indentations.

特許文献1には、このような距離を考慮した焼入性の測定方法が開示されている。   Patent Document 1 discloses a method for measuring hardenability in consideration of such a distance.

特開昭59−85818号公報JP 59-85818

圧痕の中心間距離がJISに定める条件を満たしているか否かを確認するためには、互いに隣接する圧痕のうちの大きな方の圧痕の大きさを計測し、圧痕の中心間距離を測定した後、さらに、その距離がJISに定める条件を満たしているか否かを演算するという煩雑な作業を実行する必要があり、その確認は容易には実行し得ない。圧痕間の距離を十分に確保できる場合はともかく、特に、単一の試験片に対して多数の硬度測定を実行する場合等においては、各々の圧痕の中心間距離がJISに定める条件を満たしているか否かを判断することは、極めて困難となる。これは、圧痕の中心間距離のみならず、圧痕と試験片の端縁との距離についても同様に生ずる問題である。   In order to check whether the distance between the centers of the indentations meets the conditions specified in JIS, after measuring the size of the larger one of the adjacent indentations and measuring the distance between the centers of the indentations Furthermore, it is necessary to perform a complicated operation of calculating whether or not the distance satisfies a condition defined in JIS, and the confirmation cannot be easily performed. Regardless of whether a sufficient distance between the indentations can be secured, especially when a large number of hardness measurements are performed on a single specimen, the distance between the centers of the indentations satisfies the conditions specified in JIS. It is extremely difficult to determine whether or not. This is a problem that occurs not only in the distance between the centers of the indentations but also in the distance between the indentation and the edge of the test piece.

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、圧痕の中心間距離または圧痕と試験片の端縁との距離を適正に維持することが可能な硬度試験機を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a hardness tester capable of appropriately maintaining the distance between the centers of the indentations or the distance between the indentations and the edge of the test piece. And

請求項1に記載の発明は、試験片を載置する載置台と、前記試験片の表面に圧痕を形成するための圧子と、前記圧子を昇降させることにより前記試験片に対して試験力を付与する負荷機構と、前記試験片の表面に形成された圧痕を撮影するカメラと、前記カメラにより撮影した前記試験片表面の画像を表示する表示部と、を備えた硬度試験機において、前記載置台上に載置された試験片に形成されている圧痕の位置と大きさとを認識する圧痕認識手段と、前記載置台上に載置された試験片の硬度と、当該試験片に次の圧痕を形成するときの位置および試験力とを入力する入力部と、前記入力部により入力された前記試験片の硬度と試験力とに基づいて、次に前記試験片に形成される圧痕の大きさを予想する予想手段と、前記圧痕認識手段により認識した前記試験片に形成されている圧痕の位置と大きさと、前記予想手段により予想された次に前記試験片に形成される圧痕の位置と大きさとに基づいて、前記試験片に形成された圧痕と次に前記試験片に形成される圧痕との距離が、必要距離以上となっているか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。   The invention described in claim 1 provides a test force for the test piece by placing a test stand on which the test piece is placed, an indenter for forming an indentation on the surface of the test piece, and raising and lowering the indenter. In a hardness tester comprising: a load mechanism to be applied; a camera for photographing an indentation formed on the surface of the test piece; and a display unit for displaying an image of the surface of the test piece taken by the camera. Indentation recognition means for recognizing the position and size of the indentation formed on the test piece placed on the mounting table, the hardness of the test piece placed on the mounting table, and the next indentation on the test piece The size of the impression formed next on the test piece based on the input part for inputting the position and test force when forming the test piece, and the hardness and test force of the test piece inputted by the input part Prediction means and the indentation recognition means Based on the recognized position and size of the indentation formed on the test piece and the position and size of the indentation formed on the test piece next predicted by the prediction means, the indentation was formed on the test piece. And determining means for determining whether or not the distance between the indentation and the indentation formed on the test piece is equal to or greater than a necessary distance.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記試験片に次の圧痕を形成するときの座標位置を(x,y)、前記試験片に形成されているいずれかの圧痕の座標位置を(xi,yi)、前記予想手段により予想された次に前記試験片に形成される圧痕の大きさdまたは前記試験片に形成されているいずれかの圧痕の大きさdiの大きいほうの大きさをD、前記試験片の材質により定められる係数をnとしたときに、前記判定手段は、式(1)で表される距離L1と、n・Dとを比較することにより、前記試験片に形成された圧痕と次に前記試験片に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定する。
L1=[(x−xi)+(y−yi)0.5 ・・・(1)
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the coordinate position when the next indentation is formed on the test piece is (x, y) and any of the test pieces formed on the test piece. The coordinate position of the indentation is (xi, yi), the size of the indentation d formed on the test piece next predicted by the prediction means, or the size of any indentation di formed on the test piece. When the larger size is D and the coefficient determined by the material of the test piece is n, the determination means compares the distance L1 represented by the equation (1) with n · D. Then, it is determined whether or not the distance between the indentation formed on the test piece and the next indentation formed on the test piece is a required distance or more.
L1 = [(x−xi) 2 + (y−yi) 2 ] 0.5 (1)

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記座標位置(x,y)を中心とした半径n・dの円、および、前記座標位置(xi,yi)を中心とした半径n・diの円を、前記表示部に表示させる画像処理部をさらに備える。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2, wherein a circle with a radius n · d centered on the coordinate position (x, y) and a center of the coordinate position (xi, yi). The image processing unit is further provided for displaying the circle having the radius n · di on the display unit.

請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、現在の座標位置を(xc,yc)としたときに、前記試験片に次の圧痕を形成するときの座標位置(x,y)を、前記L1が前記n・D以上となる座標(x,y)のうち、式(2)で表されるf(x,y)が最小化する座標(x,y)とする位置設定手段を備える。
f(x,y)=[(x−xc)+(y−yc)0.5 ・・・(2)
According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, when the current coordinate position is (xc, yc), the coordinate position (x, A position where y) is a coordinate (x, y) at which f (x, y) represented by Expression (2) is minimized among coordinates (x, y) where L1 is not less than n · D. Setting means is provided.
f (x, y) = [(x−xc) 2 + (y−yc) 2 ] 0.5 (2)

請求項5に記載の発明は、試験片を載置する載置台と、前記試験片の表面に圧痕を形成するための圧子と、前記圧子を昇降させることにより前記試験片に対して試験力を付与する負荷機構と、前記試験片の表面に形成された圧痕を撮影するカメラと、前記カメラにより撮影した前記試験片表面の画像を表示する表示部と、を備えた硬度試験機において、前記載置台上に載置された試験片の端縁の位置を認識する端縁認識手段と、前記載置台上に載置された試験片の硬度と、当該試験片に次の圧痕を形成するときの位置および試験力とを入力する入力部と、前記入力部により入力された前記試験片の硬度と試験力とに基づいて、次に前記試験片に形成される圧痕の大きさを予想する予想手段と、前記端縁認識手段により認識した前記試験片の端縁の位置と、前記予想手段により予想された次に前記試験片に形成される圧痕の位置と大きさとに基づいて、前記試験片の端縁と次に前記試験片に形成される圧痕との距離が、必要距離以上となっているか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。   The invention according to claim 5 is a mounting table for placing the test piece, an indenter for forming an indentation on the surface of the test piece, and raising and lowering the indenter to give a test force to the test piece. In a hardness tester comprising: a load mechanism to be applied; a camera for photographing an indentation formed on the surface of the test piece; and a display unit for displaying an image of the surface of the test piece taken by the camera. Edge recognition means for recognizing the position of the edge of the test piece placed on the mounting table, hardness of the test piece placed on the mounting table, and when forming the next indentation on the test piece An input unit for inputting a position and a test force, and a prediction means for predicting the size of an indentation to be formed next on the test piece based on the hardness and test force of the test piece input by the input unit And the end of the test piece recognized by the edge recognition means And the distance between the edge of the test piece and the next impression formed on the test piece based on the position of the test piece and the position and size of the impression formed on the test piece next predicted by the prediction means Is provided with determination means for determining whether or not the distance is equal to or greater than the necessary distance.

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記試験片に次の圧痕を形成するときの座標位置を(x,y)、前記試験片におけるいずれかの端縁の座標位置を(xej,yej)、前記予想手段により予想された次に前記試験片に形成される圧痕の大きさをd、前記試験片の材質により定められる係数をmとしたときに、前記判定手段は、式(3)で表される距離L2と、m・dとを比較することにより、前記試験片の端縁と次に前記試験片に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定する。
L2=[(x−xej)+(y−yej)0.5 ・・・(3)
The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5, wherein the coordinate position when the next indentation is formed on the test piece is (x, y), and the coordinates of any edge in the test piece are set. When the position is (xej, yej), the size of the impression formed on the test piece next predicted by the prediction means is d, and the coefficient determined by the material of the test piece is m, the determination means Compare the distance L2 represented by the formula (3) with m · d, so that the distance between the edge of the test piece and the indentation formed on the test piece is equal to or greater than the required distance. It is determined whether or not.
L2 = [(x−xej) 2 + (y−yej) 2 ] 0.5 (3)

請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記座標位置(x,y)を中心とした半径m・dの円を前記表示部に表示させる画像処理部をさらに備える。   According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the present invention, the image processing unit further includes a circle having a radius m · d centered on the coordinate position (x, y).

請求項8に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、現在の座標位置を(xc,yc)としたときに、前記試験片に次の圧痕を形成するときの座標位置(x,y)を、前記L2が前記m・d以上となる座標(x,y)のうち、式(4)で表されるf(x,y)が最小化する座標(x,y)とする位置設定手段を備える。
f(x,y)=[(x−xc)+(y−yc)0.5 ・・・(4)
The invention according to claim 8 is the invention according to claim 6, wherein when the current coordinate position is (xc, yc), the coordinate position (x, A position where y) is a coordinate (x, y) at which f (x, y) represented by Expression (4) is minimized among coordinates (x, y) where L2 is equal to or greater than m · d. Setting means is provided.
f (x, y) = [(x−xc) 2 + (y−yc) 2 ] 0.5 (4)

請求項1および請求項2に記載の発明によれば、圧痕の中心間距離が適性なものであるか否かを容易に判定することが可能となる。このため、圧痕の中心間距離を適正に維持することができ、正確な硬度試験を実行することが可能となる。   According to the first and second aspects of the present invention, it is possible to easily determine whether or not the distance between the centers of the indentations is appropriate. For this reason, the distance between the centers of the indentations can be properly maintained, and an accurate hardness test can be executed.

請求項3に記載の発明によれば、圧痕の中心間距離が不適正となる領域を予め表示することから、次に硬度試験を実行する位置を、適正な領域から容易に設定することが可能となる。   According to the third aspect of the present invention, since the area where the center distance of the indentation is inappropriate is displayed in advance, it is possible to easily set the position where the hardness test is executed next from the appropriate area. It becomes.

請求項4に記載の発明によれば、次の圧痕を形成するときの座標位置(x,y)を、圧痕の中心間距離を適正に維持することができ、かつ、当初に試験を実行しようとした位置の近傍となる位置に自動的に設定することが可能となり、硬度試験を正確かつ迅速に実行することが可能となる。   According to the invention described in claim 4, the coordinate position (x, y) when the next indentation is formed can properly maintain the center-to-center distance of the indentation, and the test should be executed initially. It is possible to automatically set the position in the vicinity of the determined position, and the hardness test can be executed accurately and quickly.

請求項5および請求項6に記載の発明によれば、圧痕と試験片の端縁との距離が適性なものであるか否かを容易に判定することが可能となる。このため、圧痕と試験片の端縁との距離を適正に維持することができ、正確な硬度試験を実行することが可能となる。   According to the fifth and sixth aspects of the present invention, it is possible to easily determine whether or not the distance between the indentation and the edge of the test piece is appropriate. For this reason, the distance between the indentation and the edge of the test piece can be properly maintained, and an accurate hardness test can be executed.

請求項7に記載の発明によれば、圧痕と試験片の端縁との距離が不適正となる領域を予め表示することから、次に硬度試験を実行する位置を、適正な領域から容易に設定することが可能となる。   According to the seventh aspect of the present invention, since the region where the distance between the indentation and the edge of the test piece is inappropriate is displayed in advance, the position where the hardness test is performed next can be easily performed from the appropriate region. It becomes possible to set.

請求項8に記載の発明によれば、次の圧痕を形成するときの座標位置(x,y)を、圧痕と試験片の端縁との距離を適正に維持することができ、かつ、当初に試験を実行しようとした位置の近傍となる位置に自動的に設定することが可能となり、硬度試験を正確かつ迅速に実行することが可能となる。   According to the invention described in claim 8, the coordinate position (x, y) when the next indentation is formed can properly maintain the distance between the indentation and the edge of the test piece and It is possible to automatically set the position near the position where the test is to be executed, and the hardness test can be executed accurately and quickly.

この発明に係る硬度試験機の概要図である。1 is a schematic diagram of a hardness tester according to the present invention. 圧子21に対して試験力を付与するための負荷機構の概要図である。3 is a schematic diagram of a load mechanism for applying a test force to the indenter 21. FIG. この発明に係る硬度試験機の主要な電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main electrical structures of the hardness tester which concerns on this invention. 圧子21により試験片100に圧痕を形成する様子を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically a mode that an indentation is formed in the test piece 100 with the indenter 21. FIG. 試験片100に形成された圧痕を示す平面図である。3 is a plan view showing indentations formed on a test piece 100. FIG. この発明に係る硬度試験機による硬度試験の各工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows each process of the hardness test by the hardness tester based on this invention. この発明に係る硬度試験機による硬度試験の各工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows each process of the hardness test by the hardness tester based on this invention. 表示部18に表示された複数の円を、試験片100およびその端縁101とともに示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the some circle displayed on the display part 18 with the test piece 100 and its edge 101. FIG.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係る硬度試験機の概要図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a hardness tester according to the present invention.

この硬度試験機は、テーブル11と、このテーブル11上に配置され試験片100を載置する載置台としてのXYステージ12とを備える。XYステージ12は、試験片100をX方向(図1における左右方向)およびY方向(図1における紙面に垂直な方向)に移動させるためのものである。このXYステージ12には、試験片100をX方向に移動させるためのモータ13と、試験片100をY方向に移動させるためのモータ14とが付設されている。また、XYステージ12は、昇降ハンドル15の作用により、昇降する構成となっている。   The hardness tester includes a table 11 and an XY stage 12 as a mounting table that is placed on the table 11 and on which a test piece 100 is mounted. The XY stage 12 is for moving the test piece 100 in the X direction (left-right direction in FIG. 1) and the Y direction (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1). The XY stage 12 is provided with a motor 13 for moving the test piece 100 in the X direction and a motor 14 for moving the test piece 100 in the Y direction. The XY stage 12 is configured to move up and down by the action of the lifting handle 15.

また、この硬度試験機は、試験片100を目視により観察するための接眼レンズ16と、試験片100を撮影するためのカメラ17と、試験片100の表面の像を表示するためのCRT等の表示部18と、各種のデータを入力するためのキーボード等の入力部19とを備える。   The hardness tester includes an eyepiece 16 for visually observing the test piece 100, a camera 17 for photographing the test piece 100, and a CRT for displaying an image of the surface of the test piece 100. A display unit 18 and an input unit 19 such as a keyboard for inputting various data are provided.

さらに、この硬度試験機は、試験片100を加圧することにより圧痕を形成する圧子21と、この圧子21に対して試験力を付与するための後述する負荷機構と、複数の対物レンズ22、23と、これらの圧子21および対物レンズ22、23等を支持して回転するリボルバー20とを備える。このリボルバー20は、つまみ26を操作することにより、鉛直方向を向く軸を中心に回転する。   Further, the hardness tester includes an indenter 21 that forms an indentation by pressurizing the test piece 100, a load mechanism that will be described later for applying a test force to the indenter 21, and a plurality of objective lenses 22, 23. And a revolver 20 that rotates while supporting the indenter 21 and the objective lenses 22 and 23. The revolver 20 rotates about an axis that faces in the vertical direction by operating the knob 26.

図2は、圧子21に対して試験力を付与するための負荷機構の概要図である。   FIG. 2 is a schematic diagram of a load mechanism for applying a test force to the indenter 21.

この負荷機構は、軸31を中心に揺動可能なレバー32を備える。レバー32の一端には、押圧部35が配設されている。この押圧部35は、レバー32の揺動に伴って、圧子21に連結した圧子軸36の端部に付設された当接部37を押圧する構成となっている。また、レバー32の他端には、永久磁石33が付設されている。この永久磁石33の外部には、電磁コイル34が配設されている。この永久磁石33と電磁コイル34とにより、ボイスコイルモータが構成される。このボイスコイルモータは、電磁式の負荷機構となり、電磁コイル34に流れる電流を制御することにより、圧子21による試験片100への試験力を制御することが可能となる。   The load mechanism includes a lever 32 that can swing around a shaft 31. A pressing portion 35 is disposed at one end of the lever 32. The pressing portion 35 is configured to press a contact portion 37 attached to an end portion of the indenter shaft 36 connected to the indenter 21 as the lever 32 swings. A permanent magnet 33 is attached to the other end of the lever 32. An electromagnetic coil 34 is disposed outside the permanent magnet 33. The permanent magnet 33 and the electromagnetic coil 34 constitute a voice coil motor. This voice coil motor becomes an electromagnetic load mechanism, and by controlling the current flowing through the electromagnetic coil 34, the test force applied to the test piece 100 by the indenter 21 can be controlled.

図3は、この発明に係る硬度試験機の主要な電気的構成を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing the main electrical configuration of the hardness tester according to the present invention.

この硬度試験機は、装置全体を制御する制御部50を備える。この制御部50は、上述したカメラ17、表示部18、入力部19および負荷機構の電磁コイル34と接続されている。また、この制御部50は、試験片100に形成されている圧痕の位置と大きさとを認識する圧痕認識部51と、試験片100の端縁の位置を認識する端縁認識部52と、次に試験片100に形成される圧痕の大きさを予想する予想部53と、試験片100に形成された圧痕と次に試験片100に形成される圧痕との距離、および、試験片100の端縁と次に試験片100に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定する判定部54と、各圧痕を中心とする所定半径の縁を表示部18に表示させる画像処理部55と、試験片100に形成された圧痕と次に試験片100に形成される圧痕との距離や試験片100の端縁と次に試験片100に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっていないときに次に試験片100に形成される圧痕の位置を設定する位置設定部56とを備えている。   This hardness tester includes a control unit 50 that controls the entire apparatus. The control unit 50 is connected to the camera 17, the display unit 18, the input unit 19, and the electromagnetic coil 34 of the load mechanism described above. In addition, the control unit 50 includes an indentation recognition unit 51 that recognizes the position and size of the indentation formed on the test piece 100, an edge recognition unit 52 that recognizes the position of the edge of the test piece 100, and The distance between the prediction portion 53 that predicts the size of the indentation formed on the test piece 100, the indentation formed on the test piece 100 and the next indentation formed on the test piece 100, and the end of the test piece 100 A determination unit 54 that determines whether the distance between the edge and the indentation formed on the test piece 100 is equal to or greater than a necessary distance, and an edge having a predetermined radius centered on each indentation is displayed on the display unit 18. The distance between the image processing unit 55 and the impression formed on the test piece 100 and the next impression formed on the test piece 100 and the distance between the edge of the test piece 100 and the next impression formed on the test piece 100 are as follows. Next, when the required distance is not exceeded, the test piece 100 And a position setting unit 56 for setting the position of the indentation to be formed.

図4は、圧子21により試験片100に圧痕を形成する様子を模式的に示す説明図であり、図5は、試験片100に形成された圧痕を示す平面図である。   FIG. 4 is an explanatory view schematically showing how the indentation 21 forms an indentation on the test piece 100, and FIG. 5 is a plan view showing the indentation formed on the test piece 100.

硬度試験としてのビッカース硬さ試験を実行するときには、その先端が正四角錐形状をなすダイヤモンド製の圧子21を、図2に示す負荷機構の作用により試験片100の表面に深さhだけ押し込み、その試験力を解除した後、試験片100の表面に形成された圧痕(くぼみ)の対角線長さd(互いに直交する対角線長さdxおよびdyが異なる場合はそれらの平均値)を測定する。ビッカース硬さは、試験力を、底面が正方形で頂点の角度が圧子21と同じ角錐であると仮定したくぼみの表面積で割って得られる値に比例する。   When executing a Vickers hardness test as a hardness test, a diamond indenter 21 whose tip is a regular quadrangular pyramid is pushed into the surface of the test piece 100 by a depth h by the action of the load mechanism shown in FIG. After releasing the test force, the diagonal length d of the indentation (indentation) formed on the surface of the test piece 100 (or the average value when the diagonal lengths dx and dy orthogonal to each other are different) is measured. The Vickers hardness is proportional to the value obtained by dividing the test force by the surface area of the indentation assuming that the bottom surface is square and the apex angle is the same pyramid as the indenter 21.

次に、上述した硬度試験機を使用した硬度試験の各工程について説明する。図6および図7は、この発明に係る硬度試験機を使用した硬度試験の各工程を示すフローチャートである。   Next, each step of the hardness test using the above-described hardness tester will be described. 6 and 7 are flowcharts showing each step of the hardness test using the hardness tester according to the present invention.

硬度試験を行う場合には、最初に、試験を実行する試験片100の予想される硬度を入力する(ステップS1)。また、次に硬度試験を実行するために圧痕を形成する位置(x,y)を入力する(ステップS2)。さらに、次に硬度試験を実行するときの試験力を入力する(ステップS3)。これらの入力は、オペレータが入力部19を利用して所定のデータを入力することにより行われる。但し、次の圧痕の位置の入力は、オペレータが入力するかわりに、現在の圧子21の位置を自動的に入力するようにしてもよい。   When performing the hardness test, first, the expected hardness of the test piece 100 to be tested is input (step S1). Next, the position (x, y) where the indentation is formed is input in order to execute the hardness test (step S2). Further, the test force for executing the hardness test next time is input (step S3). These inputs are performed when an operator inputs predetermined data using the input unit 19. However, the next position of the indentation may be automatically input instead of being input by the operator.

次に、試験片100の全体画像を取得する(ステップS4)。この場合には、モータ13、14の作用によりXYステージ12とともに試験片100をXY方向に移動させることにより、試験片100の全面をカメラ17で撮影して試験片100の表面全域の画像を取得する。なお、硬度試験を実行する領域が試験片の100の表面全域にわたらない場合には、試験片100の表面の一部の領域の画像のみを取得するようにしてもよい。   Next, an entire image of the test piece 100 is acquired (step S4). In this case, the test piece 100 is moved in the XY direction together with the XY stage 12 by the action of the motors 13 and 14, whereby the entire surface of the test piece 100 is photographed by the camera 17 and an image of the entire surface of the test piece 100 is acquired. To do. In addition, when the area | region which performs a hardness test does not cover the whole surface of 100 of a test piece, you may make it acquire only the image of the one part area | region of the surface of the test piece 100. FIG.

次に、試験片100の全体画像を画像処理することにより、試験片100の端縁の位置を認識する(ステップS5)。この端縁の位置の認識は、図3に示す端縁認識部52により行われる。また、試験片100の全体画像を画像処理することにより、試験片100に既に形成されている圧痕の座標位置(xi、yi)と大きさdiとを認識する(ステップS6)。ここで、圧痕が複数形成されているときには、(i=1、2、3・・・)となる。この圧痕の位置と大きさの認識は、図3に示す圧痕認識部51により行われる。ここで、圧痕の大きさdiとは、図5に示す対角線dxおよびdyの平均値を指す。   Next, the position of the edge of the test piece 100 is recognized by performing image processing on the entire image of the test piece 100 (step S5). This edge position recognition is performed by the edge recognition unit 52 shown in FIG. Further, by performing image processing on the entire image of the test piece 100, the coordinate position (xi, yi) and the size di of the indentation already formed on the test piece 100 are recognized (step S6). Here, when a plurality of indentations are formed, (i = 1, 2, 3,...). The recognition of the position and size of the indentation is performed by the indentation recognition unit 51 shown in FIG. Here, the size di of the indentation indicates an average value of the diagonal lines dx and dy shown in FIG.

そして、画像処理部55は、圧痕の座標位置(xi、yi)を中心とする半径n・diの円を試験片100の画像とともに表示部18に表示する(ステップS7)。ここで、nは試験片100の材質により定められる係数であり、鋼、ニッケル合金、チタン合金、銅および銅合金の場合には3、軽金属、鉛、すずおよびそれらの合金の場合には6となる。これにより、次に硬度試験を実行するのに不適切なおおよその領域を認識することが可能となる。   Then, the image processing unit 55 displays a circle of radius n · di centered on the coordinate position (xi, yi) of the indentation on the display unit 18 together with the image of the test piece 100 (step S7). Here, n is a coefficient determined by the material of the test piece 100, and is 3 for steel, nickel alloy, titanium alloy, copper and copper alloy, and 6 for light metal, lead, tin and their alloys. Become. This makes it possible to recognize an approximate area that is inappropriate for the next execution of the hardness test.

次に、予想部53が、入力部19により入力された試験片100の硬度と試験力とに基づいて、次に試験片100に形成される圧痕の大きさdを予想する(ステップS8)。そして、予想された次に試験片100に形成される圧痕の大きさdと試験片100に既に形成されている圧痕の大きさdiとを比較し(ステップS9)、これらのうちの大きいほうの大きさをDとする(ステップS10)。なお、試験片100に既に形成されている圧痕が複数個ある場合には、この比較は各圧痕毎に実行される。   Next, the prediction unit 53 predicts the size d of the impression formed on the test piece 100 based on the hardness and test force of the test piece 100 input by the input unit 19 (step S8). Then, the predicted indentation size d formed on the test piece 100 is compared with the indentation size di already formed on the test piece 100 (step S9). The size is set to D (step S10). In addition, when there are a plurality of impressions already formed on the test piece 100, this comparison is performed for each impression.

そして、画像処理部55は、先に表示した座標位置(xi、yi)を中心とする半径n・diの円に追加して、座標位置(x,y)を中心とする半径n・dの円を、試験片100の画像とともに表示部18に表示する(ステップS11)。   Then, the image processing unit 55 adds the circle having the radius n · d centered on the coordinate position (x, y) to the circle having the radius n · di centered on the previously displayed coordinate position (xi, yi). The circle is displayed on the display unit 18 together with the image of the test piece 100 (step S11).

図8は、このようにして表示された複数の円を、試験片100およびその端縁101とともに示す模式図である。なお、この図は、試験片100の材質が、鋼、ニッケル合金、チタン合金、銅および銅合金の場合を示している。   FIG. 8 is a schematic diagram showing the plurality of circles displayed in this way together with the test piece 100 and its end edge 101. This figure shows the case where the material of the test piece 100 is steel, nickel alloy, titanium alloy, copper and copper alloy.

この図に示すように、試験片100には、大きさd1、d2、d3の圧痕が形成されており、先の表示工程(ステップS7)において半径が3d1、3d2、3d3の円が表示されている。そして、これらに追加して、座標位置(x,y)を中心とする半径3dの円が試験片100の画像とともに表示部18に表示される(ステップS11)。この場合においては、後述するように、いずれかの円と座標位置(x,y)に配置される圧痕とが重複していた場合、あるいは、半径3dの円と大きさd1、d2、d3の圧痕とが重複していた場合に、座標位置(x,y)が次に硬度試験を実行するのに不適切な位置となっていることになる。   As shown in this figure, the test piece 100 is formed with indentations of sizes d1, d2, and d3, and circles with radii of 3d1, 3d2, and 3d3 are displayed in the previous display step (step S7). Yes. In addition to these, a circle with a radius of 3d centered on the coordinate position (x, y) is displayed on the display unit 18 together with the image of the test piece 100 (step S11). In this case, as will be described later, when any of the circles and the indentation arranged at the coordinate position (x, y) overlap, or a circle with a radius of 3d and a size of d1, d2, d3. If the indentation overlaps, the coordinate position (x, y) is an inappropriate position for the next execution of the hardness test.

なお、上述した説明においては、各圧痕間の距離が一定以下とならないようにするために、3d、3d1、3d2、3d3の円を表示しているが、次に硬度試験を実行するために圧痕を形成する位置(x,y)と試験片100の端縁101との距離を考慮する場合には、座標位置(x,y)を中心とする半径2.5dの円を表示するようにすればよい。これは、上述したように、JISにおいて、鋼、ニッケル合金、チタン合金、銅および銅合金の場合には、圧痕と試験片100の端縁との距離を圧痕の対角長さの2.5倍以上とすると定められているためである。ここで、この2.5は、後述する係数mに相当する。この場合においては、後述するように、円と試験片100の端縁101とが重複していた場合に、座標位置(x,y)が次に硬度試験を実行するのに不適切な位置となっていることになる。   In the above description, 3d, 3d1, 3d2, and 3d3 circles are displayed in order to prevent the distance between the indentations from being below a certain level. When considering the distance between the position (x, y) forming the edge and the edge 101 of the test piece 100, a circle with a radius of 2.5d centered on the coordinate position (x, y) is displayed. That's fine. As described above, in the case of steel, nickel alloy, titanium alloy, copper, and copper alloy, as described above, the distance between the indentation and the edge of the test piece 100 is set to 2.5 of the diagonal length of the indentation. This is because it is determined to be more than double. Here, 2.5 corresponds to a coefficient m described later. In this case, as will be described later, when the circle and the edge 101 of the test piece 100 overlap, the coordinate position (x, y) is determined to be an inappropriate position for the next execution of the hardness test. It will be.

次に、判定部54が、下記の式で表される距離L1と、n・Dとを比較することにより、既に試験片100に形成されている圧痕と次に試験片100に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定する(ステップS12)。この判定は、図8に示すように、既に試験片100に形成されている圧痕が複数個ある場合には、各圧痕毎に実行される。   Next, the determination unit 54 compares the distance L1 represented by the following formula with n · D, so that the indentation already formed on the test piece 100 and the next indentation formed on the test piece 100 are compared. It is determined whether or not the distance is greater than the required distance (step S12). This determination is performed for each indentation when there are a plurality of indentations already formed on the test piece 100 as shown in FIG.

L1=[(x−xi)+(y−yi)0.5 L1 = [(x−xi) 2 + (y−yi) 2 ] 0.5

このステップS12において、n・DがL1以下の場合には(ステップS13)、既に試験片100に形成されているいずれかの圧痕と次に試験片100に形成される圧痕との距離が、JISに定められる既定値以上となっていることになる。   In this step S12, when n · D is L1 or less (step S13), the distance between any indentation already formed on the test piece 100 and the next indentation formed on the test piece 100 is JIS. It is over the default value defined in.

この場合には、引き続き判定部54が、下記の式で表される距離L2と、m・dとを比較することにより、試験片100の端縁101と次に試験片100に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定する(ステップS14)。ここで、端縁が複数形成されているときには、(j=1、2、3・・・)となる。また、mは、試験片100の材質により定められる係数であり、上記nと対応するものである。このmは、鋼、ニッケル合金、チタン合金、銅および銅合金の場合には2.5、軽金属、鉛、すずおよびそれらの合金の場合には3となる。   In this case, the determination unit 54 continues to compare the distance L2 represented by the following formula with m · d, so that the indentation formed on the edge 101 of the test piece 100 and the test piece 100 next is determined. It is determined whether or not the distance is greater than the required distance (step S14). Here, when a plurality of edges are formed, (j = 1, 2, 3...). Further, m is a coefficient determined by the material of the test piece 100, and corresponds to the above n. This m is 2.5 for steel, nickel alloy, titanium alloy, copper and copper alloy, and 3 for light metal, lead, tin and alloys thereof.

L2=[(x−xej)+(y−yej)0.5 L2 = [(x−xej) 2 + (y−yej) 2 ] 0.5

このステップS14においてm・dがL2以下の場合には(ステップS15)、試験片100の端縁101と次に試験片100に形成される圧痕との距離が、JISに定められる既定値以上となっていることになる。この場合においては、表示部18にOK表示を行って(ステップS16)、処理を終了する。   When m · d is equal to or less than L2 in step S14 (step S15), the distance between the edge 101 of the test piece 100 and the indentation formed on the test piece 100 is equal to or greater than a predetermined value defined in JIS. It will be. In this case, OK display is performed on the display unit 18 (step S16), and the process ends.

一方、上述したステップS12において、n・DがL1より大きな場合には、既に試験片100に形成されているいずれかの圧痕と次に試験片100に形成される圧痕との距離が、JISに定められる既定値より小さくなっていることから、表示部18にNG表示を行う(ステップS17)。また、上述したステップS14においてm・dがL2より大きな場合にも、試験片100の端縁101と次に試験片100に形成される圧痕との距離が、JISに定められる既定値より小さくなっていることから、表示部18にNG表示を行う(ステップS17)。   On the other hand, when n · D is larger than L1 in step S12 described above, the distance between any indentation already formed on the test piece 100 and the next indentation formed on the test piece 100 is JIS. Since it is smaller than the predetermined default value, NG display is performed on the display unit 18 (step S17). Even when m · d is larger than L2 in step S14 described above, the distance between the edge 101 of the test piece 100 and the indentation formed on the test piece 100 is smaller than a predetermined value defined in JIS. Therefore, NG display is performed on the display unit 18 (step S17).

これらの場合においては、制御部50における位置設定部56により、次の圧痕を形成するときの座標位置(x,y)を再設定する。このときには、現時点で圧痕を形成しようとしていた座標位置である現在の圧子21の座標位置を(xc,yc)としたときに、試験片100に次の圧痕を形成するときの座標位置(x,y)を、上述したL1がn・D以上となり、かつ、上述したL2がm・d以上となる座標(x,y)のうち、下記の式で表されるf(x,y)が最小化する座標となるように設定した上で、処理を終了する。   In these cases, the position setting unit 56 in the control unit 50 resets the coordinate position (x, y) when the next indentation is formed. At this time, when the coordinate position of the current indenter 21 that is the coordinate position where the indentation is to be formed at the present time is (xc, yc), the coordinate position (x, y) is the minimum of f (x, y) represented by the following expression among the coordinates (x, y) where L1 is n · D or more and L2 is m · d or more. The processing ends after setting the coordinates to be converted.

f(x,y)=[(x−xc)+(y−yc)0.5 f (x, y) = [(x−xc) 2 + (y−yc) 2 ] 0.5

これにより、圧痕の中心間距離および圧痕と試験片100の端縁との距離を適正に維持することができ、かつ、当初に試験を実行しようとした位置の近傍となる位置に、次の圧痕を形成するときの座標位置(x,y)を自動的に設定することができ、硬度試験を正確かつ迅速に実行することが可能となる。   Thereby, the distance between the center of the indentation and the distance between the indentation and the edge of the test piece 100 can be properly maintained, and the next indentation is located at a position near the position where the test is initially performed. The coordinate position (x, y) at the time of forming can be automatically set, and the hardness test can be executed accurately and quickly.

なお、上述した実施形態においては、n・DがL1より大きな場合や、m・dがL2より大きな場合に、位置設定部56の作用により次の圧痕を形成するときの座標位置(x,y)を再設定しているが、NG表示(ステップS17)のみを行い、その後に、オペレータがステップS11において表示部18に表示された複数の円を参照しながら、次の圧痕を形成するときの座標位置(x,y)を再設定するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, when n · D is larger than L1 or m · d is larger than L2, the coordinate position (x, y) when the next indentation is formed by the action of the position setting unit 56 is used. ) Is reset, but only the NG display (step S17) is performed, and then the operator forms the next indentation while referring to the plurality of circles displayed on the display unit 18 in step S11. The coordinate position (x, y) may be reset.

また、上述した実施形態においては、n・DとL1とを比較することにより既に試験片100に形成されている圧痕と次に試験片100に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定するとともに、m・dとL2とを比較することにより試験片100の端縁101と次に試験片100に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定している。しかしながら、これらのいずれか一方のみを判定するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the distance between the indentation already formed on the test piece 100 and the next indentation formed on the test piece 100 is greater than the necessary distance by comparing n · D and L1. Whether or not the distance between the edge 101 of the test piece 100 and the indentation formed on the test piece 100 is equal to or greater than the required distance by comparing m · d and L2. Judging. However, only one of these may be determined.

また、上述した実施形態においては、試験片100の全面をカメラ17で撮影して試験片100の全体画像を取得し、これを画像処理することにより、試験片100に既に形成されている圧痕の座標位置(xi、yi)と大きさdiや、試験片100の端縁の位置を認識しているが、それ以前に実行された同一の試験片100に対する硬度試験の結果を利用することにより、試験片100に既に形成されている圧痕の座標位置(xi、yi)と大きさdiや、試験片100の端縁の位置を認識するようにしてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the entire surface of the test piece 100 is photographed by the camera 17 to obtain an entire image of the test piece 100, and this is subjected to image processing, so that the indentation already formed on the test piece 100 can be obtained. Although the coordinate position (xi, yi) and size di and the position of the edge of the test piece 100 are recognized, by using the result of the hardness test performed on the same test piece 100 before that, You may make it recognize the coordinate position (xi, yi) and magnitude | size di of the indentation already formed in the test piece 100, and the position of the edge of the test piece 100. FIG.

さらに、上述した実施形態においては、係数nおよび係数mの値として、JISに規定されたものと同じ値を使用しているが、予想部53による次の圧痕の大きさの予想値dの誤差に対応しうるように、これらの係数nおよび係数mの値として、JISに規定されたものより大きなものを採用してもよい。   Further, in the above-described embodiment, the same values as those defined in JIS are used as the values of the coefficient n and the coefficient m, but the error of the predicted value d of the size of the next indentation by the prediction unit 53 is used. As the values of the coefficient n and the coefficient m, those larger than those specified in JIS may be adopted.

11 テーブル
12 XYステージ
13 モータ
14 モータ
15 昇降ハンドル
16 接眼レンズ
17 カメラ
18 表示部
20 リボルバー
21 圧子
22 対物レンズ
23 対物レンズ
26 つまみ
31 軸
32 レバー
33 永久磁石
34 電磁コイル
50 制御部
51 圧痕認識部
52 端縁認識部
53 予想部
54 判定部
55 画像処理部
56 位置設定部
100 試験片
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Table 12 XY stage 13 Motor 14 Motor 15 Lifting handle 16 Eyepiece 17 Camera 18 Display part 20 Revolver 21 Indenter 22 Objective lens 23 Objective lens 26 Knob 31 Axis 32 Lever 33 Permanent magnet 34 Electromagnetic coil 50 Control part 51 Indentation recognition part 52 Edge recognition unit 53 Prediction unit 54 Judgment unit 55 Image processing unit 56 Position setting unit 100 Test piece

Claims (8)

試験片を載置する載置台と、前記試験片の表面に圧痕を形成するための圧子と、前記圧子を昇降させることにより前記試験片に対して試験力を付与する負荷機構と、前記試験片の表面に形成された圧痕を撮影するカメラと、前記カメラにより撮影した前記試験片表面の画像を表示する表示部と、を備えた硬度試験機において、
前記載置台上に載置された試験片に形成されている圧痕の位置と大きさとを認識する圧痕認識手段と、
前記載置台上に載置された試験片の硬度と、当該試験片に次の圧痕を形成するときの位置および試験力とを入力する入力部と、
前記入力部により入力された前記試験片の硬度と試験力とに基づいて、次に前記試験片に形成される圧痕の大きさを予想する予想手段と、
前記圧痕認識手段により認識した前記試験片に形成されている圧痕の位置と大きさと、前記予想手段により予想された次に前記試験片に形成される圧痕の位置と大きさとに基づいて、前記試験片に形成された圧痕と次に前記試験片に形成される圧痕との距離が、必要距離以上となっているか否かを判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする硬度試験機。
A mounting table for mounting the test piece, an indenter for forming an indentation on the surface of the test piece, a load mechanism for applying a test force to the test piece by raising and lowering the indenter, and the test piece In a hardness tester comprising: a camera that shoots an indentation formed on the surface; and a display unit that displays an image of the surface of the specimen taken by the camera.
Indentation recognition means for recognizing the position and size of the indentation formed on the test piece placed on the mounting table,
An input unit for inputting the hardness of the test piece placed on the mounting table and the position and test force when the next indentation is formed on the test piece;
Based on the hardness and test force of the test piece input by the input unit, predicting means for predicting the size of the impression formed on the test piece next,
Based on the position and size of the indentation formed on the test piece recognized by the indentation recognition means, and the position and size of the indentation formed on the test piece next predicted by the prediction means, the test is performed. A determination means for determining whether the distance between the indentation formed on the piece and the indentation formed on the test piece is equal to or greater than a necessary distance;
A hardness tester characterized by comprising:
請求項1に記載の硬度試験機において、
前記試験片に次の圧痕を形成するときの座標位置を(x,y)、前記試験片に形成されているいずれかの圧痕の座標位置を(xi,yi)、前記予想手段により予想された次に前記試験片に形成される圧痕の大きさdまたは前記試験片に形成されているいずれかの圧痕の大きさdiの大きいほうの大きさをD、前記試験片の材質により定められる係数をnとしたときに、
前記判定手段は、式(1)で表される距離L1と、n・Dとを比較することにより、前記試験片に形成された圧痕と次に前記試験片に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定する硬度試験機。
L1=[(x−xi)+(y−yi)0.5 ・・・(1)
The hardness tester according to claim 1,
The coordinate position when the next indentation is formed on the test piece is (x, y), and the coordinate position of any indentation formed on the test piece is (xi, yi). Next, D is the larger size of the size d of the indentation formed on the test piece or the size di of any one of the indentations formed on the test piece, and the coefficient is determined by the material of the test piece. n,
The determination means compares the distance L1 represented by the formula (1) with n · D, so that the distance between the indentation formed on the test piece and the indentation formed on the test piece is A hardness tester that determines whether or not the required distance is exceeded.
L1 = [(x−xi) 2 + (y−yi) 2 ] 0.5 (1)
請求項2に記載の硬度試験機において、
前記座標位置(x,y)を中心とした半径n・dの円、および、前記座標位置(xi,yi)を中心とした半径n・diの円を、前記表示部に表示させる画像処理部をさらに備える硬度試験機。
The hardness tester according to claim 2, wherein
An image processing unit that displays a circle of radius n · d centered on the coordinate position (x, y) and a circle of radius n · di centered on the coordinate position (xi, yi) on the display unit Hardness tester further equipped with.
請求項2に記載の硬度試験機において、
現在の座標位置を(xc,yc)としたときに、
前記試験片に次の圧痕を形成するときの座標位置(x,y)を、前記L1が前記n・D以上となる座標(x,y)のうち、式(2)で表されるf(x,y)が最小化する座標(x,y)とする位置設定手段を備える硬度試験機。
f(x,y)=[(x−xc)+(y−yc)0.5 ・・・(2)
The hardness tester according to claim 2, wherein
When the current coordinate position is (xc, yc),
The coordinate position (x, y) when the next indentation is formed on the test piece is expressed as f (2) among the coordinates (x, y) where the L1 is equal to or more than the n · D. A hardness tester provided with position setting means for setting coordinates (x, y) to minimize x, y).
f (x, y) = [(x−xc) 2 + (y−yc) 2 ] 0.5 (2)
試験片を載置する載置台と、前記試験片の表面に圧痕を形成するための圧子と、前記圧子を昇降させることにより前記試験片に対して試験力を付与する負荷機構と、前記試験片の表面に形成された圧痕を撮影するカメラと、前記カメラにより撮影した前記試験片表面の画像を表示する表示部と、を備えた硬度試験機において、
前記載置台上に載置された試験片の端縁の位置を認識する端縁認識手段と、
前記載置台上に載置された試験片の硬度と、当該試験片に次の圧痕を形成するときの位置および試験力とを入力する入力部と、
前記入力部により入力された前記試験片の硬度と試験力とに基づいて、次に前記試験片に形成される圧痕の大きさを予想する予想手段と、
前記端縁認識手段により認識した前記試験片の端縁の位置と、前記予想手段により予想された次に前記試験片に形成される圧痕の位置と大きさとに基づいて、前記試験片の端縁と次に前記試験片に形成される圧痕との距離が、必要距離以上となっているか否かを判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする硬度試験機。
A mounting table for mounting the test piece, an indenter for forming an indentation on the surface of the test piece, a load mechanism for applying a test force to the test piece by raising and lowering the indenter, and the test piece In a hardness tester comprising: a camera that shoots an indentation formed on the surface; and a display unit that displays an image of the surface of the test piece photographed by the camera.
Edge recognition means for recognizing the position of the edge of the test piece placed on the mounting table;
An input unit for inputting the hardness of the test piece placed on the mounting table and the position and test force when the next indentation is formed on the test piece;
Based on the hardness and test force of the test piece input by the input unit, predicting means for predicting the size of the impression formed on the test piece next,
Based on the position of the edge of the test piece recognized by the edge recognition means and the position and size of the indentation formed on the test piece next predicted by the prediction means, the edge of the test piece And a determination means for determining whether or not the distance between the indentation formed on the test piece is equal to or greater than a necessary distance,
A hardness tester characterized by comprising:
請求項5に記載の硬度試験機において、
前記試験片に次の圧痕を形成するときの座標位置を(x,y)、前記試験片におけるいずれかの端縁の座標位置を(xej,yej)、前記予想手段により予想された次に前記試験片に形成される圧痕の大きさをd、前記試験片の材質により定められる係数をmとしたときに、
前記判定手段は、式(3)で表される距離L2と、m・dとを比較することにより、前記試験片の端縁と次に前記試験片に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定する硬度試験機。
L2=[(x−xej)+(y−yej)0.5 ・・・(3)
The hardness tester according to claim 5, wherein
The coordinate position when the next indentation is formed on the test piece is (x, y), the coordinate position of any edge in the test piece is (xej, yej), and the predicted position is predicted by the prediction means. When the size of the indentation formed on the test piece is d and the coefficient determined by the material of the test piece is m,
The determination means compares the distance L2 represented by the expression (3) with m · d, so that the distance between the edge of the test piece and the indentation formed on the test piece is the required distance. Hardness tester that determines whether or not it is above.
L2 = [(x−xej) 2 + (y−yej) 2 ] 0.5 (3)
請求項6に記載の硬度試験機において、
前記座標位置(x,y)を中心とした半径m・dの円を前記表示部に表示させる画像処理部をさらに備える硬度試験機。
The hardness tester according to claim 6, wherein
A hardness tester further comprising an image processing unit that displays a circle of radius m · d centered on the coordinate position (x, y) on the display unit.
請求項6に記載の硬度試験機において、
現在の座標位置を(xc,yc)としたときに、
前記試験片に次の圧痕を形成するときの座標位置(x,y)を、前記L2が前記m・d以上となる座標(x,y)のうち、式(4)で表されるf(x,y)が最小化する座標(x,y)とする位置設定手段を備える硬度試験機。
f(x,y)=[(x−xc)+(y−yc)0.5 ・・・(4)
The hardness tester according to claim 6, wherein
When the current coordinate position is (xc, yc),
The coordinate position (x, y) when the next indentation is formed on the test piece is represented by f ((4)) among the coordinates (x, y) at which the L2 is equal to or more than the m · d. A hardness tester provided with position setting means for setting coordinates (x, y) to minimize x, y).
f (x, y) = [(x−xc) 2 + (y−yc) 2 ] 0.5 (4)
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