硬度试验的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种对于多个试验片进行试验时，能以更短时间容易地进行试验位置的设定的硬度试验机。使在1个试验片（100）设定的多个试验位置的信息即试验样式存储，将该试验样式复制到其他试验片（100）的图像上，通过与将试验片（100）树脂铸模了的试样的圆形区域的试验片（100）的位置和方向相对应地使被复制了的试验样式上下左右移动并／或旋转，在其他试验片（100）上一并设定多个试验位置。
【专利说明】硬度试验机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测量试验片的硬度的硬度试验机。
【背景技术】
[0002]硬度试验机具有:载置试验片并在XY平面上定位试验片的XY载置台；用于在试验片的表面形成压痕的压头；通过在试验位置将压头按压向试验片而对压头施加试验力的负载机构；用于观察在试验片表面形成的压痕的物镜；为使物镜和压头的任一个与试验位置相对而转换的转台。于是，构成为测量在试验片的表面形成的压痕的大小，基于该压痕的大小求出试验片的硬度(参照专利文献I)。
[0003]这样，硬度试验机采用如下结构:通过使向试验片施加试验力的负载系统的负载轴、与用于观察在试验片形成的压痕的光学系统的光轴同轴，且使压头和物镜相对于试验片移动，转换负载系统和光学系统。
[0004]在这样的硬度试验机中进行维氏硬度试验时，首先，通过低倍率物镜观察在载置台上载置的试验片，决定试验片的形状检测和按压压头的试验位置。然后，在决定的试验位置上进行按压压头的动作后，通过适合压痕大小的测量的倍率的物镜观察在试验片的表面形成的压痕，从而进行对压痕的测量。
[0005]又，如专利文献I记载的那样的硬度试验机中，即使对相同或类似形状的多个试验片进行试验时，对每个试验片都要进行试验位置的设定和试验的执行以及压痕测定。
[0006]另外，作为可对多个试验片连续地进行试验和测量的硬度试验机，提出以下试验机，通过由传送带式的输送部将设置有固定多个试验片的试样固定台的装载台输送到形成摄像机的视野内的测量部，对所有试验片分别先进行试验位置的设定后，对多个试验片进行连续试验(参照专利文献2)。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献I日本特开平9-15128号公报
[0010]专利文献2日本特开平10-142133号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的课题
[0012]但是，专利文献2记载的硬度试验机中，对各试验片的试验位置的设定必须对每个试验片分别设定最初形成压痕的试验位置的坐标、连续使压痕形成的方向、压痕间的距离、形成压痕的试验位置的数量等的信息。因此，直到进行试验在试验位置的设定上将花费很长时间。
[0013]本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供一种对多个试验片进行试验时，能以更短时间容易地进行试验位置的设定的硬度试验机。
[0014]解决课题的手段
[0015]技术方案I记载的发明是一种对多个试验片连续地进行试验的硬度试验机，其特征在于，具有:XY载置台，所述XY载置台配设有设置了多个试样的固定部的夹具，使在所述夹具固定的试样在XY方向移动，所述试样的固定部分别保持一个以上的试验片；升降机构，所述升降机构使所述XY载置台在Z方向上移动；压头，所述压头用于在试验片的表面形成压痕；负载机构，所述负载机构通过在试验位置将所述压头按压到各试验片的表面而将试验力赋予给所述压头；多个物镜，所述多个物镜用于观察所述试样的试验片的形状和在试验片的表面形成的压痕；转换构件，所述转换构件支承所述压头和所述物镜，并使所述压头或所述物镜的任意一个向与所述试样相对的位置移动；显示部，所述显示部显示通过所述物镜取得的图像；以及试验位置设定单元，所述试验位置设定单元在试验片设定多个试验位置，进一步具有存储部，所述存储部将通过所述试验位置设定单元设定的多个试验位置作为试验样式而存储，所述试验位置设定单元在所述载置台上载置的试样中的多个试验片的至少一部分具有同一形状时，针对该同一形状部分，从所述存储部读取之前设定的试验样式，并应用到其他试验片的同一形状部分，从而设定试验位置。
[0016]关于技术方案2记载的发明，根据技术方案I所记载的发明，所述试验位置设定单元对应每个固定在所述夹具的位置确认所述试样，将在第一试样设定的多个试验位置即试验样式存储于所述存储部后，将从所述存储部读取的在第一试样设定的试验样式应用于其他试样，从而设定试验位置。
[0017]关于技术方案3记载的发明，根据技术方案I或技术方案2所记载的发明，所述试验位置设定单元具有:试验样式复制单元，所述试验样式复制单元将从所述存储部读取的试验样式的图像复制到所述显示部显示的试样的图像上；移动单元，所述移动单元为使由所述试验样式复制单元复制的、在所述显示部显示的试样的图像上重叠并显示的试验样式和与试验片的形状相关的方向一致，使所述试验样式旋转和/或上下左右移动。
[0018]关于技术方案4记载的发明，根据技术方案I?3中任一项所记载的发明，所述夹具设置有2行2列的4个固定部。
[0019]发明效果
[0020]根据技术方案I记载的发明，试验位置设定单元由于在载置台上载置的试样的多个试验片至少一部分具有相同形状时，对于该同一形状部分，从存储部读取之前设定的试验样式，应用其他试验片的同一形状部分而设定试验位置，从而容易且短时间地进行对于多个试验片连续进行试验时的对各试验片的试验位置的设定。
[0021]根据技术方案2记载的发明，由于能在存储部对应每个保持试验片的试样而记录试验片的试验位置的信息，对同一形状的多个试验片连续进行试验时，能够更快地进行对各试验片的多个试验位置的设定。
[0022]根据技术方案3记载的发明，显示部显示的试验片的图像上，复制之前设定的试验样式的图像，边看图像边使试验样式旋转并/或上下左右移动，以使与试验片的形状关联的方向一致，因此能够更加简易地一并设定多个试验位置。
[0023]根据技术方案4记载的发明，由于夹具设置有2行2列的4个固定部，因而能够容易地进行对夹具的各试样的固定。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是示出本发明涉及的硬度试验机的概要图。
[0025]图2是示出在XY载置台12上配设有夹具70的状态的立体图。
[0026]图3是夹具70的俯视图。
[0027]图4是夹具70的右视图。
[0028]图5是升降XY载置台12的升降机构的概要图。
[0029]图6是示出转台20支承的物镜等的配置的说明图。
[0030]图7是用于对压头19和压头21赋予试验力的负载机构和用于观察在试验片100上所形成的压痕的光学系统的概要图。
[0031]图8是对通过压头21在试验片100上形成压痕的情况进行说明的示意图。
[0032]图9是示出在试验片100上形成的压痕的俯视图。
[0033]图10是示出本发明涉及的硬度试验机的主要控制系统的框图。
[0034]图11是示出计算机50中的主要功能性的结构的框图。
[0035]图12是示出将试样10固定在夹具70的各固定部75的状态的俯视图。
[0036]图13是对试验位置的设定进行说明的示意图。
[0037]图14是对设定试验位置的步骤进行说明的流程图。
【具体实施方式】
[0038]以下基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1是示出本发明涉及的硬度试验机的概要图。图2是示出在XY载置台12上配设有夹具70的状态的立体图。进一步，图3是夹具70的俯视图，图4是其右视图。另外，图4中，用虚线表示试样10。又，图5是升降XY载置台12的升降机构的概要图。
[0039]该硬度试验机具有台11，以及配置在该台11上、配设有夹具70的XY载置台12，所述夹具70对保持了试验片100的试样10进行固定。XY载置台12是用于使试样10在X方向(图1中的左右方向)和Y方向(图1中的垂直于纸面的方向)移动，并在该XY平面上对在试样10上保持的试验片100定位的部件。该XY载置台12，附设有用于使XY载置台12在X方向水平移动的电动机13和用于使XY载置台12在Y方向移动的电动机14。
[0040]在微小尺寸的试验片100上进行试验时，以对试验片100的硬度不产生影响的方法，将试验片100树脂铸模之后的结构作为试样10，通过适合材料特性的研磨法研磨表面后作为被检查面。如图2和图3所示，在该硬度试验机中，形成了 4个固定部75的夹具70通过螺栓固定在XY载置台12上，所述4个固定部75与将试验片100树脂铸模了的圆柱状的试样10的外形相应。
[0041]夹具70具有:设置有4个孔部的盖板构件71，设置有用于将夹具70固定在XY载置台12上的螺栓孔74的底板构件72，连接底板构件72和盖板构件71的柱构件73，以及根据试样10的高度从下方支承试样10的紧固螺钉部76。各固定部75由盖板构件71的孔部，以及在底板构件72配设的紧固螺钉部76构成。
[0042]紧固螺钉对紧固螺钉部76施加旋转，从而通过紧固螺钉部76侧的外螺纹和在底板构件72侧形成的内螺纹部的嚙合作用使紧固螺钉部76进行升降。通过在盖板构件71上设置有比试样10的外径稍小的贯通孔，并从该贯通孔的下表面侧进行比试样10的外径稍大的沉孔加工，形成用于将试样10的被检查面朝向转台20侧、相对于盖板构件71固定的固定填充部78。固定填充部78只要具有，相对于对于由紧固螺钉部76从下方按压试样10的力，可使试样10不脱落地固定在盖板构件71的规定位置上的宽度和厚度就好，根据试样10的形状，适当更改孔部的形状和尺寸。
[0043]将试样10固定在夹具70的各固定部75时，在根据柱构件73的长度规定的盖板构件71和底板构件72间的空间，从侧面将试样10插入到紧固螺钉部76之上。其后，通过使支承试样10的紧固螺钉部76旋转并上升，使试样10的上端部的边缘与固定填充部78抵接，将试样10固定在XY载置台12上(参照图4)。如该夹具70那样，在盖板构件71和底板构件72间的空间，从侧面将试样10插入到紧固螺钉部76之上的情况下，固定部75以2行2列4个(2X2 = 4)进行配设的形态下，对于任一个紧固螺钉部76，都不会对操作者的操作带来阻碍，可将试样10装载到夹具70。即，操作者能从夹具70的正面、右侧面、左侧面这三个面接入各固定部75。又，固定部75以2行2列4个进行配设的形态下，通过转台20支承的最低倍率的物镜(后面叙述的物镜22)，在同一视野内可以取得4个试样10的图像。
[0044]另外，在夹具70设置的固定部75的数量以及配置并不限定于该实施方式示出的2X2 = 4个。g卩，只要是能从夹具70的外侧装载试样10的结构即可，例如夹具70上的固定部75的配置也可以是3X2 = 6个。
[0045]又，XY载置台12为通过如图5示出的升降机构的作用而在上下方向(Z方向)移动的结构。即，支承XY载置台12的支承部51通过在侧面形成齿轨53的升降部件52支承。该升降部件52上的齿轨53与通过电动机15的驱动而旋转的小齿轮54啮合。因此，XY载置台12通过电动机15的驱动进行升降。
[0046]又，该硬度试验机具有:用于通过目视观察试验片100的目镜16 ;用于对试验片100进行摄影的摄像机17 ;以及支承压头21和物镜23、24等并进行旋转的转台20。该转台20通过操作旋钮26或者通过后面叙述的电动机30的驱动，以朝向铅垂方向的轴为中心进行旋转。又，该硬度试验机具有也能作为输入部和显示部发挥作用的触屏式的液晶显示部59。
[0047]图6是示出被转台20支承的物镜等的配置的说明图。
[0048]转台20上配设有被按压至载置台12上载置的试验片100的压头19、21、2倍的物镜22、5倍的物镜23、40倍的物镜24以及50倍的物镜25。这些压头19、21以及物镜22、23、24、25被配置在以转台20的旋转中心C为中心的圆上。另外，物镜22、23、24、25的倍率以及配设个数并不限制于此。
[0049]再次参照图1，该材料试验机与计算机50相连接，所述计算机50由用于显示试验片100的表面的像的液晶监测器等的显示部55 ;作为用于输入各种数据的输入单元而发挥作用的键盘57及鼠标58 ；以及主机56构成。该计算机50在主机56内具有ROM、RAM等的存储装置以及执行逻辑运算的中央处理器(CPU )。
[0050]图7是用于对压头19和压头21赋予试验力的负载机构和用于观察在试验片100上所形成的压痕的光学系统的概要图。另外，图7示出在图6中用点划线表示的位置的截面。
[0051]该硬度试验机具有:对压头19、21赋予试验力的负载机构；和用于对通过夹具70在XY载置台12上载置的试验片100进行照明且观察压痕的光学系统。所述试验力用于相对于试验片100按压压头19、21的顶端。
[0052]如图7所示，转台20的轴筒27通过轴承29与旋转轴28连接，通过操作旋钮26或者通过后面叙述的电动机30的驱动，以朝向铅垂方向的旋转轴28为中心进行旋转。在图7中示出的是利用转台20的旋转通过负载传递轴36对压头21赋予试验力的情况，即，压头21是被配置在与试验片100相对的位置的情况。对压头19赋予试验力的情况下，压头19被配置在图7中示出的压头21的位置。
[0053]负载机构具有能够以朝向水平方向的轴31为中心摇动的杆32。在杆32的一端配设有中空的按压部35。该按压部35的构成为，伴随杆32的摇动，对被附设在与压头21连接的负载传递轴36的端部的抵接部37进行按压。又，在杆32的另一端附设有永磁铁33。在该永磁铁33的外部配设有电磁线圈34。通过该永磁铁33和电磁线圈34，构成音圈电动机。该音圈电动机成为电磁式的负载机构，其通过控制在电磁线圈34流动的电流，能够对被配设在负载传递轴36的顶端的压头21向试验片100施加的试验力进行控制。
[0054]另外，在该实施形态中，其结构为，能够使此刻的试验力以例如2kgf、lkgf、
0.5kgf、0.3kgf、0.2kgf、0.lkgf、0.05kgf、0.025kgf、0.0lkgf 阶段性地变化。
[0055]负载传递轴36由将上下的板簧61通过支承部件62固定在转台20的轴筒27上的罗伯威尔结构所支承，且能够根据由负载机构赋予的试验力来升降。在负载传递轴36上连接有检测该负载传递轴36的移动量的差动变压器式的位移检测器60。该位移检测器60通过支承部件63与转台20的轴筒27连接，通过转台20的旋转与负载传递轴36同步地移动。另外，该位移检测器60用于试验片100的表面的检测。即，始终对以极其微小的力使压头21下降时的移动量进行检测，压头21的移动停止时判断压头21与试验片100的表面抵接。
[0056]光学系统具有:LED光源41 ;将来自LED光源41的光导向水平方向的光筒42 ;为了从上方对试样10照明而将由光筒42所引导的光引导至按压部35的中空部、且使来自试样10的表面的反射光透过至摄像机17侧的半透半反镜43 ;以及将透过了半透半反镜43的、来自试样10的表面的反射光分开至目镜16以及摄像机17的半透半反镜44。在物镜22被配置在图4中的负载传递轴36的位置、即保持在试样上10的试验片100上形成的压痕的观察位置的情况下，来自试样10以及试验片100的表面的反射光通过按压部35的中空部、物镜22、半透半反镜43、44入射到目镜16以及摄像机17。由此，能够通过目镜16观察试验片100的放大像，且能够将通过摄像机17所拍摄的放大像显示在计算机50的显示部55上。其他的物镜23、24、25被配置在压痕的观察位置的情况也和物镜22的情况同样。
[0057]图8是示意性地示出通过压头21在试验片100上形成压痕的情况的说明图，图9是示出在试验片100上所形成的压痕的俯视图。
[0058]压头19、21中的压头21是用于进行作为硬度试验的维氏硬度试验的压头，其顶端是四棱锥形状。如图8所示，该压头21通过图7中示出的负载机构的作用在试验片100的表面被压入深度h。接着，解除该试验力，使图1中示出的转台20旋转以使所希望的倍率的物镜移动至与试验片100相对的位置。从通过物镜以及摄像机17得到的、在试验片100的表面所形成的压痕的图像，对压痕的对角线长度d [d = (dx + dy)/2]进行测量(参照图9)。维氏硬度与试验力除以压痕的表面积所得到的值成比例，所述压痕假设是底面为正方形、且其顶点的角度和压头21相同的棱锥。于是，根据从压痕的对角线长度d (mm:毫米)求出的压痕的表面积和试验力，算出维氏硬度。
[0059]在此，将试验力设为F (N:牛顿)的情况下，维氏硬度HV用下述的算式(I)表示。
[0060]HV = 0.1891 (F / d2)......(I)
[0061]另外，作为压头19、21中的另一个压头19，例如使用在努普硬度试验中采用的菱形的金字塔型的压头。
[0062]图10是示出本发明涉及的硬度试验机的主要控制系统的框图。
[0063]该硬度试验机具有控制装置整体的控制部80。该控制部80与上述摄像机17、液晶显示部59、LED光源41、位移检测器60、电磁线圈34、计算机50、用于使转台20旋转的电动机30以及用于使载置台12在X、Y、Z方向移动的电动机13、14、15连接。进一步，该控制部80也与存储用于使硬度试验机动作的各种信息的存储部81连接。
[0064]图11是示出计算机50中的主要功能性的结构的框图。
[0065]计算机50在主机56内具有用于在试验片100设定试验位置的试验位置设定单元85，以及用于存储表示设定的多个试验位置的试验样式的存储部89。进一步，试验位置设定单元85具有:设定样式选择单元86，所述设定样式选择单元86利用多个试验位置根据规定条件被样式化的设定样式而在试验片100上设定试验位置时，选择所希望的设定样式；试验样式复制单元87，将之前在试验片100上结合多个设定样式而设定的试验样式应用于其他试验片100时，所述试验样式复制单元87从暂时保存试验样式的存储部89中读取试验样式的图像并复制在试验片100的图像上；移动单元88，所述移动单元88为使被复制的试验样式的图像和与试验片100的形状相关的方向一致而使其移动。
[0066]接下来，对使用具有如上结构的硬度试验机进行硬度试验的情况的试验位置的设定动作进行说明。图12是示出将试样10固定在夹具70的各固定部75的状态的俯视图。图13是对试验位置的设定进行说明的示意图。另外，图13中，仅提取试验片100的一部分的区域(后面叙述的齿轮的顶端部分)，简略化进行图示。又，图14是对设定试验位置的步骤进行说明的流程图。
[0067]在微小尺寸的试验片100上进行试验时，为使试验过程中没有偏差，将以不影响试验片100的硬度的方法树脂铸模了的试样10固定在夹具70的各固定部75上，从而载置在XY载置台12上。如图12所示，该实施方式中，对设定将试样10固定在固定部75上，连续地进行试验时的试验位置的动作进行说明，所述试样10分别保持齿轮的一部分即钢制的同一形状的试验片100。
[0068]首先，使转台20旋转，将低倍率的物镜22移动到与试样10相对的位置，使通过物镜22取得的图像在显示部55显示，且通过个人计算机50读取试验片100的形状(步骤SI)。另外，该实施形态中，由于在试样10中各保持一个同一形状的试验片100，进行对应每个固定部75的区域单位，将试验片100的形状分为I?4的组的分组确认(步骤S2)。BP,纸面左上的试样10的圆形区域为组1，纸面右上的试样10的圆形区域为组2，纸面左下的试样10的圆形区域为组3，纸面右下的试样10的圆形区域为组4，将图12示出的盖板构件71上形成的各试样10的圆形区域内的试验片100的形状和配置涉及的信息对应I?4的组分别存储。
[0069]这种组确认是设定与样品10中的试验片100的配置以及形状相关的多个试验位置等的信息的管理单位。该实施方式中，在盖板构件71形成的各试样10的圆形的各区域、换言之对应各试样10进行分组而成为一个信息管理单位，从而在显示部55的画面上示出的多个试验位置中，预先划定作为一个试验样式而被存储的范围。又，该实施方式中一个组虽作为试样10的几乎整体，但组并不限定于试样整体也可以设定为试样的一部分。另外，试验样式能够以维持各试验位置的位置关系的状态，作为一个操作对象，处理在显示部55的画面上示出的多个试验位置。
[0070]接下来，操作者利用键盘57以及鼠标58，对在显示部55上显示的一个试验片100按压压头21，设定应该测量硬度的试验位置。该实施方式将在图12中纸面左上配置的试样10确认为组I (第一组)，首先，设定该组I的试验片100的试验位置(步骤S3)。此时，也可以使用在个人计算机50的主机56内作为功能被保持的图像处理功能，将图12中在左上配置的试样10的试验片100的图像在显示部55放大显示，使载置台12移动，且使转台20旋转并使物镜23向图12中与在左上配置的试样10的试验片100的表面相对的位置移动，也可以使通过物镜23取得的试验片100的表面的图像在显示部55显示。
[0071]对于组I的试验片100的试验位置的设定通过下面的步骤实行。图13的(a)示出在组I的试验片100的一部分区域设定试验位置的情况。为确保彼此啮合的齿面的耐磨性对齿轮进行淬火。对应于由淬火导致的硬化层深度，试验位置和与其对应的试验力等的试验条件因在试验片100内的位置而不同。因此，将多个试验位置被样式化的设定样式预先存储在个人计算机50的存储装置(例如ROM)或与控制部80连接的存储部81中。然后，操作者通过输入单元选择所希望的设定样式，从而能在试验片100设定多个试验位置。根据试验片100的材质或形状准备多个设定样式，对试验片100的设定样式的应用通过执行以下程序实现:收到使用操作者的鼠标58等的、对于所希望的设定样式的选择信号的输入，将满足自试验片100的端缘的距离、压痕中心间的距离等、试验规格所规定的条件的位置设定作为试验位置。
[0072]图13的(a)中，如将各试验位置以白色圆圈示出的那样，示出应用以下设定样式的实例，为测量硬化层的硬度，沿试验片100的外边缘(边缘)设定多个试验位置的设定样式，以及为测量试验片100没有淬火的部分的硬度，自试验片100的外边缘(边缘)在垂直的方向设定多个试验位置的设定样式。另外，应用了设定样式后，操作者通过用鼠标58指定在显示部55上显示的图像上的位置等，也能够一个一个删除和/或追加试验位置。其后，将对组I的试验片100设定的全部试验位置作为组I的试验样式存储在个人计算机50的主机56内的存储部89内(步骤S4)。
[0073]以往，对XY载置台12上载置的多个试验片100连续地进行试验的情况下，对全部的试验片100重复进行对各试验片100应用设定样式的动作，或操作者用鼠标58指定显示部55上显示的图像上的位置的动作。
[0074]对此，应用本发明的材料试验机中，使对一个试验片100应用并设定多个不同的设定样式的全部试验位置，作为试验样式存储在个人计算机50的主机56内的存储部89中。然后，设定其他试验片100的试验位置时，通过读取并应用该存储的试验样式，一并进行对其他试验片100的试验位置的设定。该实施方式中，将组I的试验样式应用于其他组2?4中，将缩短对组2?4的试验片100的试验位置的设定花费的时间。
[0075]图13的(b)以及(C)示出对于其他试验片100，应用在一个试验片100设定过的试验位置的试验样式的情况。如图12所示，即使对于同一形状的多个试验片100进行试验，树脂铸模时，全部的试验片100也不能被保持在试样10的相同位置上，将试样10固定在固定部75时，试验片100的形状的方向也不可能是全部的试样10都相同。因此，如图13的(b)所示，复印图13的(a)的试验样式后，如图13的(c)所示，通过使试验片100的形状的方向旋转，在所希望的位置上设定各试验位置。
[0076]这样，从存储部89读取针对组I的试验片100设定过的多个试验位置的信息即试验样式，再复制到组2的试样10的图像上(步骤S6)。然后，与在组2的试样10的圆形区域中的试验片100的位置和方向相对应地、使被复印的试验样式上下左右(显示部55显示的图像平面中的X-Y方向)移动和/或旋转(步骤S7)。由此，在组2的试验片100上一并设定多个试验位置。然后，将通过使组I的试验样式移动而转换的各试验位置的坐标，作为组2设定的试验位置保存在计算机50的主机56内的存储部89中(步骤S8)。进一步，将多个试验位置的坐标向与组2的XY载置台的移动对应的坐标系转换，通过控制部80存储在存储部81中，之后进行试验时，被运用于XY载置台12的移动量的计算中。
[0077]对组3和组4的试验片100也是同样，通过组I的试验样式的图像向其他组的图像上的复制和移动，一并设定多个试验位置。即，对于可应用第一组的组I的试验样式的其他组，设定试验位置的情况下(步骤S5)，重复上述步骤S6到S8。然后，若结束对全部组的试验样式的应用，则结束对运用之前的试验样式的其他试验片100的试验位置的设定。
[0078]另外，上述实施方式中，对在试样10保持的试验片100的形状是全部相同的形状进行说明，然而，本发明中，并不限定于对这样的试验片100的试验位置的设定。S卩，如果各试验片100的至少一部分是同一形状，对其同一形状部分，可利用参照图13说明的试验样式容易地设定多个试验位置。即，也可以对同一形状部分，使之前设定的多个试验位置作为试验样式存储，分别应用于其他试验片100的同一形状部分。该情况下，固定操作者使用鼠标58等划定的显示部55的画面上的区域内的多个试验位置的相互位置关系，使其作为一个操作对象(对象)，从而作为试验样式存储。因此，如图13所示，试验样式的图像以维持各试验位置的位置关系的状态移动。
[0079]又，上述实施方式中，示出将保持全部同一形状的试验片100的试样10固定在4个固定部75上的实例，然而，若保持同一形状的试验片100的试样10至少2个配置在夹具70上，通过将之前设定并存储的组的试验样式应用在其他组，能够比以往缩短试验位置的设定时间。例如，将保持形状不同的试验片100的2种试样10各两个配置在4个固定部75的情况下，只要对应各试样10的种类执行参照图14说明的步骤SI到S8的步骤就行。
[0080]若XY载置台12上载置的全部试验片100的全部试验位置的设定完成，对于全部的试验片100，依次进行试验。此时，控制部80驱动电动机30使转台20旋转，使得压头21与试验片100的表面相对配置，并且使XY载置台12移动，使驱动电动机13及电动机14而设定的试验位置和压头21的负载轴的轴心一致。然后，若XY载置台12的移动完成，控制部80通过控制负载机构，以规定的试验力将压头21按压到试验片100的表面上。
[0081]又，若向试验片100的表面的压痕的形成结束，为了将显示部55显示的图像的视野范围转换到适合压痕的测量的视野范围，控制部80通过驱动电动机30使转台20旋转，使物镜24向与试验片100的表面相对的位置移动。如图9所示，控制部80利用通过物镜24得到的图像，测量压痕的对角线长度d，计算维氏硬度。
[0082]如上所述，本发明涉及的硬度试验机中，在至少一部分具有同一形状的多个试验片100上设定多个试验位置并连续地进行试验时，使在一个试验片100的与其他试验片100共同的形状部分设定的多个试验位置作为试验图案存储，在其他的试验片100设定试验位置时，通过读取并应用试验样式，对于多个试验片100的多个试验位置的设定操作将变得容易。因此，本发明涉及的硬度试验机中，对试验位置的设定无需抽出过多时间，能够大幅度地缩短对多个试验片100进行试验时的、从试验位置的设定直到试验开始的时间。
[0083]符号说明
[0084]10样品
[0085]11台
[0086]12XY 载置台
[0087]13电动机
[0088]14电动机
[0089]15电动机
[0090]16目镜
[0091]17摄像机
[0092]18显示部
[0093]19压头
[0094]20转台
[0095]21压头
[0096]22物镜
[0097]23物镜
[0098]24物镜
[0099]25物镜
[0100]26旋钮
[0101]27轴筒
[0102]28旋转轴
[0103]29轴承
[0104]30电动机
[0105]31轴
[0106]32杆
[0107]33永磁铁
[0108]34电磁线圈
[0109]35按压部
[0110]36负载传递轴
[0111]38螺栓
[0112]41LED 光源
[0113]42光筒
[0114]43半透半反镜
[0115]44半透半反镜
[0116]50计算机
[0117]53齿轨
[0118]54小齿轮
[0119]55显示部
[0120]56主机
[0121]57键盘
[0122]58鼠标
[0123]59液晶显示部
[0124]60位移检测器
[0125]61板簧
[0126]62支承构件
[0127]63支承构件
[0128]70夹具
[0129]71盖板构件
[0130]72底板构件
[0131]73柱构件
[0132]74螺栓孔
[0133]75固定部
[0134]76紧固螺钉部
[0135]78固定填充部
[0136]85试验位置设定单元
[0137]86设定样式选择单元
[0138]87试验样式复制单元
[0139]88移动单元
[0140]89存储部
[0141]100试验片。
【权利要求】
1.一种对多个试验片连续地进行试验的硬度试验机，所述硬度试验机的特征在于，具有: XY载置台，所述XY载置台配设有设置了多个试样的固定部的夹具，使在所述夹具固定的试样在XY方向移动，所述试样的固定部分别保持一个以上的试验片； 升降机构，所述升降机构使所述XY载置台在Z方向上移动； 压头，所述压头用于在试验片的表面形成压痕； 负载机构，所述负载机构通过在试验位置将所述压头按压到各试验片的表面而将试验力赋予给所述压头； 多个物镜，所述多个物镜用于观察所述试样的试验片的形状和在试验片的表面形成的压痕； 转换构件，所述转换构件支承所述压头和所述物镜，并使所述压头或所述物镜的任意一个向与所述试样相对的位置移动； 显示部，所述显示部显示通过所述物镜取得的图像；以及 试验位置设定单元，所述试验位置设定单元在试验片设定多个试验位置， 进一步具有存储部，所述存储部将通过所述试验位置设定单元设定的多个试验位置作为试验样式而存储， 所述试验位置设定单元在所述载置台上载置的试样中的多个试验片的至少一部分具有同一形状时，针对该同一形状部分，从所述存储部读取之前设定的试验样式，并应用到其他试验片的同一形状部分，从而设定试验位置。
2.如权利要求1所述的硬度试验机，其特征在于， 所述试验位置设定单元对应每个固定在所述夹具的位置确认所述试样，将在第一试样设定的多个试验位置即试验样式存储于所述存储部后，将从所述存储部读取的在第一试样设定的试验样式应用于其他试样，从而设定试验位置。
3.如权利要求1或2所述的硬度试验机，其特征在于， 所述试验位置设定单元具有: 试验样式复制单元，所述试验样式复制单元将从所述存储部读取的试验样式的图像复制到所述显示部显示的试样的图像上； 移动单元，所述移动单元为使由所述试验样式复制单元复制的、在所述显示部显示的试样的图像上重叠并显示的试验样式和与试验片的形状相关的方向一致，使所述试验样式旋转和/或上下左右移动。
4.如权利要求1?3中任一项所述的硬度试验机，其特征在于， 所述夹具设置有2行2列的4个固定部。
【文档编号】G01N3/40GK104458462SQ201310732884
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】岩永幸满 申请人:株式会社岛津制作所