JPH11295202A - ロックウェル硬さ試験機用校正ユニットと校正システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロックウェル硬さ試験機の校正の簡素化をは
かる。 【解決手段】 ロックウェル硬さ試験機１からアンビル
と圧子とを取り外してその空間に、レーザー変位計13，
ロードセル12，ダミー圧子20が取り付けられた校正ユニ
ット10を装着し、通常のロックウェル硬さ試験機と同様
に初試験力ａ，負荷ｂ，全試験力保持ｃ，初試験力への
除荷ｄおよび初試験力ｅの順に試験力を付与し、各工程
ａ〜ｅにおけるコンピュータ40の表示部40ａに表示され
たレーザー変位計13，ロードセル12の各計測値に基づ
き、試験機の校正を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロックウェル硬さ
試験機の校正技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ロックウェル硬さ試験機の校正
は、(1)試料に局所的な破壊をもたらす力の測定と、(2)
力を加えることによる試料の変形の計測とにより、行な
われる。つまり、試料にある決められた力を加え、その
ときの力と試料の変形とを計測することにより、行なわ
れる。

【０００３】従来、図９に示すように、ループ検定器02
またはダイヤルマスターゲージ03を直列状にロックウェ
ル硬さ試験機１に組み込んで、試験力を付与し、その試
験力をループ検定器02で計測し、また変位を、ダイヤル
マスターゲージ03でそれぞれ計測し、かつそのときの変
位計04（ロックウェル硬さ試験機01に組み込まれている
変位計）の指示値を読み取る。

【０００４】そしてこの操作を、試験力を変えて数回行
ない、各試験力についてのダイヤルマスターゲージ03と
変位計04との指示値を測定データ表05に記入し、同測定
データ表の記入値に基づいて試験機の校正を行なってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来の校正は、基本的には静的検証であって、動的検
証を行なうためには、試験力を変えた数回の静的校正を
必要とするという問題点がある。ここで、「静的検証」
とは、ある決められた力（試験力）を加えた時の力およ
びその力に対応した変位量を検証することをいう。また
「動的検証」とは、試験力を変化させながら、そのとき
の試験力およびその試験力に対応した変位量を検証する
ことをいう。

【０００６】本発明は、上述のような従来技術の問題点
の解決をはかろうとするもので、硬さ試験機の校正に必
要な２つの要素、すなわち試験力と、同試験力を付与さ
れることによる試料の変位量とを、静的および動的に検
証できるようにした校正ユニットおよび同校正ユニット
による校正システムを提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、校正ユニット
を、ロックウェル硬さ試験機のアンビル取付け部に取り
付け可能な底枠と、同底枠の内面に取り付けられたロー
ドセルと、上記底枠に立設された複数の支持柱と、同各
支持柱に上下動可能に支持されるケースと、同ケースの
内部に組み込まれて上記ロードセルに上方から当接する
ように配設されたレーザー変位計と、上記ケースの上端
部に突設され、上記試験機の圧子取付け穴に嵌挿可能な
ダミー圧子とで構成して課題解決の手段としている。

【０００８】また、上記ケースを介して上記ロードセル
を押圧可能な予圧手段を設けて課題解決の手段としてい
る。

【０００９】さらに、校正システムを、上記のレーザー
変位計およびロードセルの各検出信号を入力され、試験
力を変化させながらそのときの試験力およびその試験力
に対応した変位量を検証可能なマイクロコンピュータを
設けて課題解決の手段としている。

【００１０】本発明では、校正ユニットを、試験機のア
ンビル取付け部に簡単に取り付けることができ、しかも
その取り付け時にダミー圧子が試験機の圧子取付け穴に
嵌挿されるので、確実な取り付けが可能となる。

【００１１】また、予圧手段でロードセルを押圧するこ
とで、ロードセルに所定の負荷を付与した状態で試験機
に取り付けることができる。またこの予圧手段は、ロー
ドセルの取り替え時に負荷除去手段として機能する。

【００１２】さらに、レーザー変位計およびロードセル
の各検出信号をマイクロコンピュータに入力し、このマ
イクロコンピュータにより試験力を変化させながらその
ときの試験力およびその試験力に対応した変位量を検証
できるため、動的検証が可能となる。

【００１３】また、ある決められた試験力を加えられた
時の力と、その試験力に対応した変位量をマイクロコン
ピュータで演算し、その演算値に基づいて、静的検証も
可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の一実施
形態としてのロックウェル硬さ試験機用校正ユニットと
校正システムについて説明すると、図１はその校正シス
テムの全体構成を示す模式図、図２はその校正ユニット
の縦断面図、図３は同平面図、図４，５は同要部正面
図、図６は同システムによる校正説明図、図７は同表示
部に表示された一例を示す図、図８(ａ)は校正不正時に
おける図７のＰ矢部付近を示す拡大図、図８(ｂ)は校正
不正時における図７のＱ矢部付近を示す拡大図である。

【００１５】図１において、符号１はロックウェル硬さ
試験機を示しており、この試験機１からアンビルと圧子
とが取り外されて校正ユニット10が取り付けられる。校
正ユニット10を示す図２において、符号11は、試験機１
のアンビル取付け部にアンビル取付け用ネジ２で取り付
けられる底枠を示しており、この底枠11の内面にロード
セル12が取替え可能に取り付けられている。

【００１６】底枠11の周辺４個所に、レーザー変位計13
の保持用ケース14を上下動可能に案内するローラ15をそ
なえた支持柱体16が配設されている。レーザー変位計13
はケース14の内部に保護部材14ａを介して保持され配設
されている。符号14ｂはレーザー変位計13の信号取出し
用リード線を示している。

【００１７】ケース14の底面はロードセル12の上面と当
接するように組み込まれている。支持柱体16は４本設け
られており、そのうちの１本の支持柱体16ａに受板17が
突設され、この受板17に締付けネジ18のネジ部が螺合し
ている。

【００１８】締付けネジ18の上端部にボルト18ａで取り
付けられて板体19が設けられ、板体19の左右に腕21が取
り付けられている（図３参照）。腕21の各内端部は、ケ
ース14の上端部に設けられた回動軸14ｃに回転可能に接
続されるとともに、そのやや外方寄りを、支持柱体16に
軸22に枢支されている。

【００１９】締付けネジ18のノブ18ａを操作して、図５
に示した弛めた状態から図４に示す締付け状態に締付け
ネジ18を締め付けることにより、ケース14を介してロー
ドセル12に所定の負荷を付与することができる。そして
この状態にセットした後、校正ユニット10が試験機１に
装着される。

【００２０】すなわち、校正ユニット10の底枠11がアン
ビル取付け用ネジ２により試験機１のアンビル取付け部
に固定されるとともに、ケース４の頂部に突設したダミ
ー圧子20が試験機１の圧子取付け穴に挿入されて、校正
ユニット10の試験機１への装着が完了する。符号12ａは
ロードセル12の信号取出し用リード線を示している。

【００２１】校正は次のようにして行なわれる。すなわ
ち、図１，６に示すように、レーザー変位計13はアンプ
13Ａおよびデータ収録装置30を介して、またロードセル
12は直接データ収録装置30を介してマイクロコンピュー
タ（パソコン）40に接続され、マイクロコンピュータ40
では、レーザー変位計13およびロードセル12で得られた
信号に基づいて動的演算が行なわれる。

【００２２】つまり校正時には、図７に示すように、ロ
ックウェル硬さ試験の際と同様に、初試験力ａ，負荷
ｂ，全試験力保持ｃ，初試験力への除荷ｄおよび初試験
力ｅの順に、試験機１に試験力が付与される。そして、
上記の各工程ａ〜ｅにおけるレーザー変位計13およびロ
ードセル12の各計測値がコンピュータ40の表示部40ａに
表示される。

【００２３】その一例を示すと、図７に示すとおりであ
る。なお図７の折線Ａは変位（変位はレーザー変位計13
で計測される）を、また折線Ｂは試験力（試験力はロー
ドセル12で計測される）をそれぞれ示している。図７の
両折線Ａ，Ｂは、校正が正しく行なわれている場合を示
している。

【００２４】図７の折線Ｂの点Ｐ付近が、図８(ａ)に示
すようにピークｐを有するときや、折線Ｂの点Ｑ付近が
図８(ｂ)に示すように直線とならないときは、校正が正
しく行なわれていないときである。

【００２５】これと同時に、試験機１に設けられている
変位計04の計測値（変位）を目視して測定データ表41に
記入する。ここでの変位はロードセルの歪み（変位量）
を計測することである。つまり、この校正ユニット10の
ロードセルとしては、ある決められた力を加えることで
一定の変形量を生じるように操作された変位ゲージを兼
ねたロードセルが用いられることになる。同時に、パソ
コン40の表示部40ａに示されたデータを測定データ表42
に記入し、両データ表41,42を対比して静的検証を行な
う。

【００２６】このように、この実施形態のロックウェル
硬さ試験機用校正ユニットと同ユニットを用いた校正シ
ステムによれば、現在の検証装置と同様に静的な検証が
可能となるほか、動的な検証も可能となる。

【００２７】さらに、試験力の負荷速度の確認、動作中
の試験力の変化の確認、試験力のオーバーシュート（上
記のｐ）の検出などが可能となり、さらに動作中の変位
検出の経過を検出することができる。

【００２８】なお、ロードセルを変更することでビッカ
ース硬さ試験機の試験力の検証も可能となる。ロードセ
ルの変更は、ノブ18ａ（図５参照）の操作で腕21を弛
め、ケース14を引き抜くことにより、行なうことができ
る。符号50は校正ユニット10の収納ケースを示してい
る。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のロックウ
ェル硬さ試験機用校正ユニットと校正システムによれば
次のような効果が得られる。 (1) 校正ユニットを、試験機のアンビル取付け部に簡単
に取り付けることができ、しかもその取り付け時にダミ
ー圧子が試験機の圧子取付け穴に嵌挿されるので、確実
な取り付けが可能となる。 (2) 予圧手段でロードセルを押圧することで、ロードセ
ルに所定の負荷を付与した状態で試験機に取り付けるこ
とができる。またこの予圧手段は、ロードセルの取り替
え時に負荷除去手段として用いられる。 (3) レーザー変位計およびロードセルの各検出信号をマ
イクロコンピュータに入力し、このマイクロコンピュー
タにより試験力を変化させながらそのときの試験力およ
びその試験力に対応した変位量を検証できるため、動的
検証が可能となる。 (4) ある決められた試験力を加えられた時の力と、その
試験力に対応した変位量をマイクロコンピュータで演算
し、その演算値に基づいて、静的検証も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としてのロックウェル硬さ
試験機用校正システムの全体構成を示す模式図。

【図２】同校正ユニットの縦断面図。

【図３】同平面図。

【図４】同要部正面図。

【図５】同要部正面図。

【図６】同システムによる校正説明図。

【図７】同表示部に表示された一例を示す図。

【図８】(ａ)校正不正時における図７のＰ矢部付近を示
す拡大図。 (ｂ)校正不正時における図７のＱ矢部付近を示す拡大
図。

【図９】従来の校正システムを示す模式図。

【符号の説明】

１ ロックウェル硬さ試験機 ２ アンビル取付け用ネジ 10 校正ユニット 11 底枠 12 ロードセル 13 レーザー変位計 14 ケース 15 ローラ 16，16ａ 支持柱体 17 受板 18 締付けネジ 19 板体 20 ダミー圧子 21 腕 22 軸 30 データ収録装置 40 マイクロコンピュータ 40ａ 表示部 41，42 測定データ表 50 収納ケース

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロックウェル硬さ試験機のアンビル取付
   け部に取り付け可能な底枠と、同底枠の内面に取り付け
   られたロードセルと、上記底枠に立設された複数の支持
   柱と、同各支持柱に上下動可能に支持されるケースと、
   同ケースの内部に組み込まれて上記ロードセルに上方か
   ら当接するように配設されたレーザー変位計と、上記ケ
   ースの上端部に突設され、上記試験機の圧子取付け穴に
   嵌挿可能なダミー圧子とをそなえたことを特徴とする、
   ロックウェル硬さ試験機用校正ユニット。
2. 【請求項２】 上記ケースを介して上記ロードセルを押
   圧可能な予圧手段が設けられていることを特徴とする、
   請求項１に記載のロックウェル硬さ試験機用校正ユニッ
   ト。
3. 【請求項３】 上記のレーザー変位計およびロードセル
   の各検出信号を入力され、試験力を変化させながらその
   ときの試験力およびその試験力に対応した変位量を検証
   可能なマイクロコンピュータが設けられていることを特
   徴とする、請求項１または２に記載の校正ユニットによ
   るロックウェル硬さ試験機の校正システム。