JPH03180739A

JPH03180739A - 硬度測定装置

Info

Publication number: JPH03180739A
Application number: JP32027889A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Yoshimura; 光男吉村
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1989-12-08
Filing date: 1989-12-08
Publication date: 1991-08-06
Anticipated expiration: 2013-06-25
Also published as: JP2768773B2

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】〔産業上の利用分野〕この発明は硬度測定装置に関し、特に、ゴムの硬度測定
に好ましく用いられ、測定が容易であるとともに、測定
精度にも優れる硬度測定装置に関するものである。

〔従来技術およびその問題点〕

一般に、ゴムの硬度を測定するには、スプリング式ゴム
硬度計、ペンシル型ゴム硬度計、ウオーレスゴム硬度計
等が用いられている。

そして、スプリング式ゴム硬度計およびペンシル型ゴム
硬度計は、測定者自身が硬度計の押針を被測定物に押し
当てることによって被測定物のゴム硬度を測定するもの
であり、ウオーレスゴム硬度計は、被測定物の厚みが１
，５帥〜２．５−のシート状のものに好ましく用いられ
るものであり、硬度計のフットにより被側定物を押さえ
て測定するものである。

しかしながら、スプリング式ゴム硬度計およびペンシル
型ゴム硬度計にあっては、測定者自身が被測定物に押針
を押し当てて測定するようになっているために、被測定
物の測定箇所を正確に特定することができない。

また、押針を被測定物に直角に押し当てることが容易で
ないために、正確な測定値が得られない。

さらに、測定者自身の目に見えない部分の硬度を測定す
ることができないという問題点を有していた。

さらに、スプリング式ゴム硬度計の場合には、押針の荷
重が５５ｋｇｆ〜８５５ｋｇｆと高い値となっているの
で、微小部分の測定が困難であるという問題点を有して
した。

一方、ウオーレスゴム硬度計にあっては、厚みが１．５
ａ＊〜２．５−の被測定物を対象としているために、そ
れ以上の厚みのものに対しては非破壊状態では測定する
ことが不可能である。

さらに、フットにより被測定物を押さえて測定するよう
になっているために、測定箇所を正確に特定することが
できないという問題点を有していた。

この発明は上記のような従来のもののもつ問題点を解決
したものであって、複雑な形状のもの、微小な部分、測
定者の手のとどかない部分、測定者の目に見えない部分
等に対しても測定可能であるとともに、被測定物の厚み
を限定することなく非破壊の状態のままで測定が可能で
あり、さらに、測定箇所を正確に特定できるとともに、
正確な測定値を得ることのできる硬度測定装置を提供す
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するためにこの発明は、被測定物を載
置可能な試料台と、この試料台に対して接離可能に配設
される測定子と、この測定子を水平方向におよび上下方
向に移動させる移動機構と、前記測定子に荷重を付加す
る荷重付加機構と、前記測定子の位置を検出する検出部
材と、この検出部材からの検出信号を処理する制御部材
とを具え、前記試料台に被測定物を載置し、前記移動機
構の作動によって前記測定子を前記被測定物の表面に接
触させるとともに、前記被測定物の表面形状に沿って移
動させ、そのときの測定子の位置を前記検出部材で検出
してその検出信号を前記制御部材で処理して前記被測定
物の断面形状を制御部材に出力し、さらに、前記被測定
物の所望の位置において前記荷重付加機構を作動させて
、当初被測定物の表面に当接した状態の前記測定子に荷
重を付加して前記被測定物を変形させ、そのときの測定
子の変位量を前記検出部材で検出し、この検出信号を前
記制御部材で処理して前記被測定物の所望の位置におけ
る硬度を制御部材に出力する手段を採用したものである
。

〔作用〕

この発明は上記の手段を採用したことにより、被測定物
の表面形状は、移動機構の作動によって測定子を被測定
物の表面に接触させて被測定物の表面形状に沿って移動
させ、そのときの測定子の位置を検出部材で検出してそ
の検出信号を制御部材で処理することによって被測定物
の表面形状が制御部材に出力されることになり、また、
被測定物の所望の位置における硬度は、荷重付加機構の
作動によって測定子に荷重を付加して被測定物を変形さ
せ、そのときの測定子の変位量を検出部材で検出してそ
の検出信号を制御部材によって処理することによって被
測定物の所望の位置における硬度が制御部材に出力され
ることになる。

〔実施例〕

以下、図面に示すこの発明の実施例について説明する。

第１図〜第４図にはこの発明による硬度測定装置が示さ
れていて、第１図は全体を示す概略説明図、第２図は第
１図に示すものの部分拡大説明図、第３図および第４図
は被測定物と測定子との関係を示す説明図である。

すなわち、第１図〜第４図に示す硬度測定装置は、被測
定物１３を！！装可能な試料台１と、この試料台１に対
して接離可能に配設される測定子２と、この測定子２を
水平方向および上下方向に移動させる移動機構３と、前
記測定子２に荷重を付加する荷重付加機構６と、前記移
動機構３および前記荷重付加機構６を操作する操作部材
７と、前記測定子２の位置を検出する検出部材１４．１
５と、この検出部材１４．１５からの信号を処理してそ
の信号に応した情報を出力する制御部材８とから構成さ
れている。

前記測定子２はアーム１１を介して前記荷重付加機構６
に接続されており、このアーム１１の後端部には、第２
図に示すように、アームｌｌの上下方向および水平方向
の変位量を検出する検出部材である変位センサ１４．１
５がそれぞれ設けられており、これらの変位センサ１４
．１５によってアーム１１の先端部に設けられている測
定子２の位置の検出ができるようになっている。

前記荷重付加機構６は、第２図に示すように、モータ１
７を作動させることによって１６を支点として重り１８
による荷重をアーム１１に付加し、それによってアーム
１１の先端部の測定子２に荷重を付加するようになって
いるものである。

前記移動機構３は前記荷重付加機構６を支持するととも
に、水平方向に移動可能な水平移動部材５と、この水平
移動部材５を上下方向に移動させる上下移動部材４とか
らｔｊＩ戒されており、したがって、この移動機構３に
よって前記荷重付加機構６は水平方向および上下方向に
移動可能となっており、それにともなって、前記荷重付
加゛機構６に接続されている測定子２もアーム１１を介
して水平方向および上下方向に移動可能となっている。

前記制御部材８は、前記移動機構３および前記荷重付加
機構６を制御するとともに、前記測定子２の位置を検出
する検出部材（変位センサ）１４．１５からの信号を処
理するパソコン９と、その信号に応じた情報を表示する
ＣＲＴ画面１゜とから構成されている。

前記操作部材７は、前記移動機構３および前記荷重付加
機構６を作動させて前記測定子２を作動させるものであ
り、この操作部材７の操作によって前記試料台ｌにｉ置
された被測定物１３の表面形状に沿って前記測定子２を
移動させたり、前記測定子２に荷重を付加して前記被測
定物１３に押圧を加えたりするものである。

なお、前記移動機構３および前記荷重付加機構６は、コ
ラム１２上に配設されており、したがって、前記移動機
構３および前記荷重付加機構６はコラム１２上において
上下方向および水平方向に移動するものである。

次に前記に示すものの作用について説明する。

まず、試料台１上に被測定物１３を！！置し、操作部材
７の操作によってコラム１２上の移動機構３の上下移動
部材４および水平移動部材５を作動させて、測定子２を
被測定物１３の表面に接触させる。

次に、前記移動機構３の上下移動部材４および水平移動
部材５の作動によって前記測定子２を前記被測定物１３
の表面形状に沿って移動させるとともに、このときの測
定子２の位置を測定子２を支持しているアーム１１の後
端部に設けられている検出部材である変位センサ１４．
１５を介して制御部材８に送り込み、その信号を制御部
材８のパソコン９によって処理して制御部材８のＣＲＴ
画面１０上に表示する。

これによって、測定子２の移動軌跡、すなゎち被測定物
１３の断面形状が拡大されてＣＲ７画面１０上に表示さ
れることになる。

したがって、測定者は、制御部材８のＣＲＴ画面１０を
注視するだけで被測定物１３の形状、および測定子２の
被測定物１３上における位置、接触角度等を確認できる
ことになる。

一方、被測定物１３の所望の位置の硬度を測定する場合
には、測定子２が移動機構３の上下移動部材４および水
平移動部材５の作動によって被測定物１３の所望の位置
に達した際に、操作部材７の操作によって前記測定子２
を所望の位置に停止させるとともに、その位置において
荷重付加機構６を作動させることによって、所定の荷重
を測定子２に付加し、そのままの状態で所定の時間保持
する。（第３図および第４図参照）そして、所定の時間が経過した後に、被測定物１３のく
ぼみ量（変位量）ｈを測定子２を支持しているアーム１
１の後端部に設けられている検出部材である変位センサ
１４．１５によって検出し、このくぼみ量（変位量）ｈ
を制御部材８のパソコン９に送り込んでそのくぼみ量（
変位量）ｈを硬度に換算して制御部材８のＣＲ７画面１
０上に表示する。

この場合、被測定物１３のくぼみ量（変位量）ｈを硬度
に換算する計算式は、予め制御部材８のパソコン９のプ
ログラム内にインプットしておき、検出部材である変位
センサ１４．１５から信号が入力された際に、くぼみＮ
（変位量）ｈを硬度に換算できるようにプログラムを組
んでおく。

このようにして、被測定物１３の所望の位置における硬
度が容易に測定できることとなる。

したがって、形状の複雑なもの、微小な部分、手が入ら
ないような部分、目に見えない部分等に対しても非破壊
の状態のままで硬度を測定できることとなる。

また、制御部材８のＣＲ７画面１０上で被測定物１３の
断面形状と測定子２の位置とを拡大して見ながら測定で
きるので、測定箇所を正確に特定できるとともに、被測
定物１３の表面に対して確実に直角に測定子２を当てる
ことができることになり、したがって、被測定物１３の
所望の位置におる硬度を正確に測定できることになる。

さらに、測定箇所を正確に特定できるので、被測定物１
３全体の硬度分布を作成することも可能である。

なお、この硬度測定装置によって測定された硬度は、「
この硬度測定装置による硬度○○」となるので、−ａ的
な硬度表示に換算するには、予め、換算式を制御部材８
のパソコン９内にプログラムしておく必要があるもので
ある。

〔発明の効果］この発明は上記のように構成したことにより、被測定物
の形状および測定箇所に限定されることなく、しかも、
非破壊の状態のままで正確に硬度を測定できることとな
り、また、被測定物の断面形状を拡大して見ながら測定
することができるので、測定箇所を正確に特定できると
ともに、被測定物に対して測定子を直角に当てることが
できることになり、したがって、測定箇所を正確に特定
できて被測定物全体の硬度分布を作成することも可能と
なるなどの優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明による硬度測定装置を示し、
第１図は全体を示す概略説明図、第２図は第１図に、示
すものの部分拡大説明図、第３図および第４図は第１図
に示すものの被測定物と測定子との関係を示す説明図で
ある。１・・・・・・試料台２・・・・・・測定子３・・・・・・移動機構４・・・・・・上下移動部材５・・・・・・水平移動部材６・・・・・・荷重付加機構７・・・・・・操作部材８・・・・・・制御部材９・・・・・・パソコン１０・・・・・・ＣＲＴ画面１１・・・・・・アーム１２・・・・・・コラム１３・・・・・・被測定物１４．１５・・・・・・検出部材（変位センサ）１６・
・・・・・支点１７・・・・・・モータ１８・・・・・・重りｈ・・・・・・くぼみ量（変位量）特許　　出　　願　　人工ヌオーケー株式会社第３図第４図平底２年１２月１９日

Claims

【特許請求の範囲】（１）被測定物（１３）を載置可能な試料台（１）と、
この試料台（１）に対して接離可能に配設される測定子
（２）と、この測定子（２）を水平方向および上下方向
に移動させる移動機構（３）と、前記測定子（２）に荷
重を付加する荷重付加機構（６）と、前記測定子（２）の位置を検出する検出部材（１４）、（１５）と
、この検出部材（１４）、（１５）からの検出信号を処
理する制御部材（８）とを具え、前記試料台（１）に被
測定物（１３）を載置し、前記移動機構（３）の作動に
よって前記測定子（２）を前記被測定物（１３）の表面
に接触させるとともに、前記被測定物（１３）の表面形
状に沿って移動させ、そのときの測定子（２）の位置を
前記検出部材（１４）、（１５）で検出してその検出信号を前記制御
部材（８）で処理して前記被測定物（１３）の断面形状
を制御部材（８）に出力し、さらに、前記被測定物（１
３）の所望の位置において前記荷重付加機構（６）を作
動させて、当初被測定物（１３）の表面に当接した状態
の前記測定子（２）に荷重を付加して前記被測定物（１
３）を変形させ、そのときの測定子（２）の変位量を前
記検出部材（１４）、（１５）で検出し、この検出信号
を前記制御部材（８）で処理して前記被測定物（１３）
の所望の位置における硬度を制御部材（８）に出力する
ことを特徴とする硬度測定装置。