(57)【要約】【課題】人がアクセスできない個所、特に液体中でも硬度測定を可能にした遠隔硬度測定システムを提供する。【解決手段】遠隔硬度測定システム１０は、反発式ポータブル型硬度測定装置１１に硬度測定装置固着手段を具備し、反発式ポータブル型硬度測定装置１１を遠隔操作可能に構成することで、直接に人がアクセスして測定できない個所においても遠隔操作による硬度測定を可能にした遠隔硬度測定システム１０を提供することができる。また、硬度測定装置固着手段を具備することで、任意の形状や面方向を持ち動かすことのできない構造物に対しても、遠隔での硬度測定を可能にした遠隔硬度測定システムを提供できる。【選択図】　図１
2004012424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬度測定面に反発子を衝突させて硬度測定を行う硬度測定手段と、前記硬度測定面に前記反発子を衝突させる際に、前記反発子を前記硬度測定面への推進力を発生させる反発子推進力生成手段と、前記硬度測定手段および反発子推進力生成手段を遠隔で制御可能な測定制御手段とを備える反発式ポータブル型硬度測定装置と、
前記反発式ポータブル型硬度測定装置を遠隔操作により硬度測定対象の硬度測定面に固着する硬度測定装置固着手段とを具備したことを特徴とする遠隔硬度測定システム。
【請求項２】
前記反発式ポータブル型硬度測定装置に備えられる前記反発子のガイドは、三本以上の円または多角柱状に形成され、液体中での硬度測定を行う際に前記反発子が推進する際の抵抗の低減および前記反発子との接触抵抗の低減を可能に構成したことを特徴とする請求項１記載の遠隔硬度測定システム。
【請求項３】
前記反発式ポータブル型硬度測定装置は、前記反発式ポータブル型硬度測定装置に備えられる前記反発子のガイドに筒形をした筒状ケーシングと、前記筒状ケーシング内部から気体を噴出する気体噴出手段を備え、液体中で硬度測定を行う際には、前記筒状ケーシング内部から液体を排除して気中での硬度測定と同様の測定環境での硬度測定を可能に構成したことを特徴とする請求項１記載の遠隔硬度測定システム。
【請求項４】
硬度測定面に棒状の圧子を押し付けて圧痕を形成し、形成された圧痕を撮像して解析することで硬度を測定する硬度測定手段を備えた据置型硬度測定装置と、
前記据置型硬度測定装置を硬度測定対象の硬度測定面に固着する硬度測定装置固着手段とを具備し、
前記据置型硬度測定装置を遠隔操作により前記硬度測定面に前記圧子を押し付けて圧痕を形成し、形成された圧痕を撮像して解析することで、遠隔操作での硬度測定を可能に構成したことを特徴とする遠隔硬度測定システム。
【請求項５】
前記第２の硬度測定手段は、前記圧子が硬度測定面を押し付ける力を一定に保ちつつ一定時間押し付けることを可能にする測定面加圧手段を備え、重力の影響を受けずにあらゆる方向に存在する任意の硬度測定面における硬度測定に対応可能に構成したことを特徴とする請求項４記載の遠隔硬度測定システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬度測定に係り、特に表面硬度を遠隔で測定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の硬度測定装置においては、据置型硬度測定装置とポータブル型硬度測定装置との２種類があるが、多くは据置型硬度測定装置である。従って、硬度測定の際には据置型硬度測定装置による計測が主流であった。
【０００３】
近年、製品表面の硬度を直接に計測する要求が増大してきたため、ポータブル型硬度測定検査装置が開発され、製品硬度を測定する際にはポータブル型硬度測定装置を使用して硬度測定を行っている。
【０００４】
図４（Ａ）にポータブル型硬度測定装置１の構成概要図を、図４（Ｂ）に図４（Ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図を示す。
【０００５】
図４に示されるポータブル型硬度測定装置１は、硬度測定面２と垂直方向に軸を有する筒状の測定ユニット３を備えており、測定ユニット３には、エアー（圧縮空気）を供給するエアー供給源４と測定ユニット３を制御して硬度測定結果を表示する測定制御手段５とが接続されている。
【０００６】
図４（Ｂ）によれば、測定ユニット３は、筒状ケーシング６の硬度測定面２側の端部外側に同心状にコイル７を備える。一方の端部には、測定対象物の硬度を測定する際に硬度測定面２と衝突させる反発子８の保持および解放するホールド＆リリース機構９を備える。このホールド＆リリース機構９には、エアー供給源４からの圧縮エアーが供給される。
【０００７】
ポータブル型硬度測定装置１での硬度測定は、図４（Ｂ）に示される状態（初期状態）に反発子８をセットする。すなわち、反発子８をホールド＆リリース機構９で保持状態にする。そして、ホールド＆リリース機構９により保持状態の反発子８を解放状態にすると、反発子８は、圧縮エアーにより押し出されて硬度測定面２と衝突する。反発子８が硬度測定面２と衝突すると測定対象物の硬度測定結果が測定制御手段５に表示される。
【０００８】
測定制御手段５に表示される硬度測定結果は、測定対象物の反射係数と硬度の相関から硬度を算出した算出結果である。つまり、ポータブル型硬度測定装置１での硬度測定は、測定対象物の反射係数を求めることでなされ、測定対象物の反射係数は、反発子８が硬度測定面２と衝突する直前の速度および直後の速度をコイル７で検出し、検出した反発子８の衝突直前の速度および衝突直後の速度から算出される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示される従来のポータブル型硬度測定装置１は、その全てが人間系、すなわち、人が直接に測定装置を操作して硬度計測する必要があり、人のアクセスが出来ない個所の硬度測定に対しては対応できない。特に、現地で据え付けられている機器に対しての継続した性能（硬度）推移の検査ができなかった。
【００１０】
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたもので、硬度測定装置を遠隔操作可能に構成することにより、人がアクセスできない個所、特に液体中でも硬度測定を可能にした遠隔硬度測定システムを提供することを目的とする。
【００１１】
また、他の目的としては、現地で据え付けられている機器に対しても継続した硬度推移検査を可能に構成した遠隔硬度測定システムを提供するにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る遠隔硬度測定システムは、上述した課題を解決するために、請求項１記載のように、硬度測定面に反発子を衝突させて硬度測定を行う硬度測定手段と、前記硬度測定面に前記反発子を衝突させる際に、前記反発子を前記硬度測定面への推進力を発生させる反発子推進力生成手段と、前記硬度測定手段および反発子推進力生成手段を遠隔で制御可能な測定制御手段とを備える反発式ポータブル型硬度測定装置と、前記反発式ポータブル型硬度測定装置を遠隔操作により硬度測定対象の硬度測定面に固着する硬度測定装置固着手段とを具備したことを特徴とする。
【００１３】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る遠隔硬度測定システムは、請求項２記載のように、前記反発式ポータブル型硬度測定装置に備えられる前記反発子のガイドが、三本以上の円または多角柱状に形成され、液体中での硬度測定を行う際に前記反発子が推進する際の抵抗の低減および前記反発子との接触抵抗の低減を可能に構成したことを特徴とする。
【００１４】
このような遠隔硬度測定システムは、遠隔操作による硬度測定を行うことができるので、人が直接アクセスして測定できない個所においても反発式ポータブル型硬度測定装置による硬度測定が可能となる。また、硬度測定面が水没している等で液体中にある場合においても反発子の推進力を高める反発子推進力生成手段と水中での抵抗を低減させるガイドを備えるため、硬度測定が可能となる。さらに、遠隔による硬度測定が可能となることで、据え付けられた機器の継続的な検査が可能となり、予防保全に関する調査等、製品保証の面で向上が期待できる。
【００１５】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る遠隔硬度測定システムは、請求項３記載のように、前記反発式ポータブル型硬度測定装置が、前記反発式ポータブル型硬度測定装置に備えられる前記反発子のガイドに筒形をした筒状ケーシングと、前記筒状ケーシング内部から気体を噴出する気体噴出手段を備え、液体中で硬度測定を行う際には、前記筒状ケーシング内部から液体を排除して気中での硬度測定と同様の測定環境での硬度測定を可能に構成したことを特徴とする。
【００１６】
このような遠隔硬度測定システムは、水没している個所等の液体中においても、気中と同様の環境で反発式ポータブル型硬度測定装置による硬度測定を遠隔操作により行うことができ、精度の良い硬度測定を実施することが可能となる。また、遠隔による硬度測定が可能となることで、据え付けられた機器の継続的な検査が可能となり、予防保全に関する調査等、製品保証の面で向上が期待できる。
【００１７】
本発明に係る遠隔硬度測定システムは、上述した課題を解決するために、請求項４記載のように、硬度測定面に棒状の圧子を押し付けて圧痕を形成し、形成された圧痕を撮像して解析することで硬度を測定する硬度測定手段を備えた据置型硬度測定装置と、前記据置型硬度測定装置を硬度測定対象の硬度測定面に固着する硬度測定装置固着手段とを具備し、前記据置型硬度測定装置を遠隔操作により前記硬度測定面に前記圧子を押し付けて圧痕を形成し、形成された圧痕を撮像して解析することで、遠隔操作での硬度測定を可能に構成したことを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る遠隔硬度測定システムは、上述した課題を解決するために、請求項５記載のように、前記第２の硬度測定手段が、前記圧子が硬度測定面を押し付ける力を一定に保ちつつ一定時間押し付けることを可能にする測定面加圧手段を備え、重力の影響を受けずにあらゆる方向に存在する任意の硬度測定面における硬度測定に対応可能に構成したことを特徴とする。
【００１９】
このような遠隔硬度測定システムは、遠隔操作による硬度測定を行うことができるので、人が直接アクセスして測定できない個所においても据置型硬度測定装置としての圧痕式硬度測定装置による硬度測定が可能となる。また、圧痕式硬度測定装置による硬度測定は、反発式ポータブル型硬度測定装置による硬度測定と異なり、重力に影響されない測定のため、あらゆる方向での硬度測定が可能となる。さらに、遠隔による硬度測定が可能となることで、据え付けられた機器の継続的な検査が可能となり、予防保全に関する調査等、製品保証の面で向上が期待できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る遠隔硬度測定システムの実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２１】
［第１の実施形態］
図１に本発明に係る遠隔硬度測定システム１０の第１の実施形態として、硬度測定装置に反発式ポータブル型硬度測定装置１１を具備し、例えば、硬度測定面１２が水中下にある場合等の人が直接アクセスして測定できない個所における硬度測定を可能に構成した遠隔硬度測定システム１０の一実施例を示す。
【００２２】
図１は、（Ａ）図および（Ｂ）図の２図を有し、図１（Ａ）は、遠隔硬度測定システム１０の構成概要図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示される構成概要図のＩ−Ｉ線に沿う方向の断面図を示す。
【００２３】
図１（Ａ）に示される遠隔硬度測定システム１０が具備する反発式ポータブル型硬度測定装置１１に、硬度測定面１２に吸着して反発式ポータブル型硬度測定装置１１を硬度測定面１２に固着させる硬度測定装置固着手段としての吸着盤１３を具備することで遠隔での硬度測定を可能に構成している。
【００２４】
遠隔硬度測定システム１０が具備する反発式ポータブル型硬度測定装置１１は、硬度測定を実行する第１の硬度測定手段としての測定ユニット１６と、測定ユニット１６に例えば、空気等の気体を供給する反発子推進力生成手段および気体噴出手段としてのエアー供給源１７と、硬度測定を実行するために測定ユニット１６およびエアー供給源１７から測定ユニット１６へのエアー供給を制御する測定制御手段としての制御器１８とを備える。反発式ポータブル型硬度測定装置１１に備えられるエアー供給源１７、制御器１８および測定ユニット１６間は、エアーホース１９で接続され、エアー供給源１７と測定ユニット１６との間に制御器１８を介することで、エアー供給源からのエアー供給を制御可能にしている。
【００２５】
反発式ポータブル型硬度測定装置１１が備える測定ユニット１６は、遠隔での硬度測定を可能にするため、エアー供給源１７からエアーホース１９を介して供給される圧縮エアーで駆動するエアーシリンダ２０と、エアーシリンダ２０の動作により硬度測定の際に硬度測定面１２に衝突する反発子２１と、この反発子２１を硬度測定面１２に衝突するまでガイドするガイド２２と、反発子２１を遠隔で保持および解放をする遠隔ホールド＆リリース機構２３と、反発子２１の衝突直前および衝突直後の速度を測定するコイル２４とを備える。
【００２６】
測定ユニット１６が備えるガイド２２は、反発子２１の外周上の少なくとも３個所以上に円または多角柱状に設けられる。ガイド２２を図４に示されるような筒状にせず、柱状にしたのは、水中において反発子２１が受ける水の抵抗を筒状の場合よりも大幅に低減させることが可能なためである。
【００２７】
また、図１（Ａ）では見にくいが、図１（Ｂ）によれば、ガイド２２は直接に硬度測定面１２と接している訳ではなく、コイル２４を介して硬度測定面１２と接することがわかる。また、反発子２１には翼２５が備えられ、この翼２５は測定ユニット１６を硬度測定面１２から取り外す際に反発子２１がガイド２２から飛び出て落下するのを防止する役割を担っている。翼２５は、硬度測定時にはコイル２４の面と接しないように構成され、測定時は反発子２１のガイド補助を行うだけで、硬度測定面１２への衝突を妨げることはない。一方、測定ユニット１６を硬度測定面１２から取り外し、測定ユニット１６が下方を向いて浮いている場合には、翼２５がコイル２４側へ落下してコイル２４の面に引っ掛かるため、反発子２１がそれ以上落下することを防止することができる。
【００２８】
測定ユニット１６が備える遠隔ホールド＆リリース機構２３は、反発子２１を測定初期位置の保持するストッパ２７と、反発子２１に加える圧縮エアーの圧力を調整するバルブ２８とを備える。ホールド（保持する）時は、反発子２１に圧縮エアーの圧力が加えられても反発子２１が吹き飛ばないようにストッパ２７で押えられている（図１に図示される状態）。反発子２１に加えられる圧縮エアーの圧力は、バルブ２８で調整される。また、リリース（解放する）時は、エアーシリンダ２０の動作によりストッパ２７が移動して反発子２１の拘束を解除する。すると、圧縮エアーの圧力が加えられた反発子２１が硬度測定面１２に衝突する。
【００２９】
また、測定ユニット１６が備えるコイル２４は、制御器１８とケーブル２９で接続される。コイル２４は、コイル２４の内径部分を反発子２１が通過するように構成され、反発子２１が硬度測定面１２と衝突する直前および衝突する直後の速度を測定できるように硬度測定面１２近傍に設けられる。
【００３０】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）（以下、図１における両図を指す場合は単に図１とする）に示される遠隔硬度測定システム１０を使用した遠隔操作による硬度測定（以下、遠隔硬度測定とする）について説明する。
【００３１】
まず、遠隔硬度測定システム１０による遠隔硬度測定は、測定ユニット１６が備える反発子２１を測定初期位置にセットする。反発子２１は、ガイド２２に沿う方向で自由に動くことができるため、一旦、測定ユニット１６が備えるガイド２２のコイル２４側を上方に向けて反発子２１をガイド２２の最下部へ落とし込んだ状態でストッパ２７を移動させてホールド（保持）状態にすることで反発子２１を測定初期位置にセットする。
【００３２】
次に、反発子２１をホールド（保持）状態のまま、吸着盤１３を硬度測定面１２に固着させて硬度測定面１２に測定ユニット１６をセットする。吸着盤１３は、制御器１８と接続された吸着・脱着ライン３０が接続されており、制御器１８により空気の吸引および吐出が可能である。従って、吸着盤１３の内部空気を吸引することで、硬度測定の間、測定ユニット１６は硬度測定面１２にしっかりと固着することが可能となる。
【００３３】
測定ユニット１６のセットが完了したら、測定器１８を操作して水中下のエアーシリンダ２０を駆動してバルブ２８を開き、反発子２１へ圧縮エアーによる圧力を加えると同時にストッパ２７を移動させてホールド（保持）状態からリリース（解放）状態にする。リリース（解放）状態になった反発子２１は、圧縮エアーにより吹き飛んで、硬度測定面１２へ衝突する。
【００３４】
硬度測定面１２へ衝突以後は、従来の硬度測定装置１と同様にして、反発子２１に衝突する直前および直後の速度から硬度測定面１２を有する測定対象物の反射係数を求め、反射係数との相関により硬度を求める。
【００３５】
さらに、硬度測定を実施する場合には、吸着盤１３を硬度測定面１２から外した後に、反発子２１の測定初期状態セット、そして、測定ユニット１６の硬度測定面１２へのセットを行って、反発子２１を新たな硬度測定面１２に衝突させれば良い。吸着盤１３を取り外す際は吸着・脱着ライン３０を介して行っている吸着盤１３内部の空気の吸引を止めて、空気を吸着盤１３内部に吐出すれば、容易に吸着盤１３を硬度測定面１２から取り外すことができる。
【００３６】
図１に示される遠隔硬度測定システム１０は、硬度測定装置固着手段およびホールド＆リリース機構を遠隔操作可能に構成した遠隔ホールド＆リリース機構２３を具備することにより、遠隔操作での硬度測定が可能となった。
【００３７】
一方、本実施形態における遠隔硬度測定システムにおける他の実施例（以下、遠隔硬度測定システム１０Ａとする）の構成概要を示した構成概要図を図２に示す。
【００３８】
図２に示される遠隔硬度測定システム１０Ａは、遠隔硬度測定システム１０Ａに具備される反発式ポータブル型硬度測定装置１１Ａにおいて図１に示される遠隔硬度測定システム１０と若干異なる構造をしている点以外は異ならないため、構成が異ならない個所には同じ符号を付して説明を省略する。
【００３９】
図２に示される反発式ポータブル型硬度測定装置１１Ａは、図４に示される硬度測定装置１に硬度測定装置固着手段としての吸着盤１３を具備した構造をしている。また、図２に示される反発式ポータブル型硬度測定装置１１Ａに備えられる測定ユニット１６Ａは、反発子２１のガイド２２の代わりに筒状ケーシング３１を備え、筒状ケーシング３１にはエアー供給源１７からの圧縮エアーが導かれる。筒状ケーシング３１に圧縮エアーを導くことで、硬度測定を行う場合、測定ユニット１６Ａを硬度測定面１２にセットする際に圧縮エアーが水を押し退けて大気中での測定と同様に水の無い状態での硬度測定が遠隔操作で可能に構成される。
【００４０】
図２に示される遠隔硬度測定システム１０Ａは、遠隔操作での硬度測定を実現するだけでなく、水の無い状態で硬度測定を実行するため、図１に示される遠隔硬度測定システム１０に比べ、より精度の良い遠隔硬度測定が可能となる。
【００４１】
以上、本実施形態に示される遠隔硬度測定システム１０によれば、硬度測定装置固着手段およびホールド＆リリース機構を遠隔操作可能に構成した遠隔ホールド＆リリース機構２３を具備することで、直接に人がアクセスして測定できない個所においても遠隔操作で硬度測定を可能にした硬度測定システムを提供することができる。また、遠隔操作での硬度測定が可能なので、機器製作時および運転中の実機のように直接に人がアクセスして測定することが困難または危険な個所に対しても硬度測定を実施することが可能となり、機器製作時および運転中の実機の健全性を硬度測定により保証することが可能となる。
【００４２】
尚、本実施形態において、遠隔硬度測定システム１０および遠隔硬度測定システム１０Ａは、制御器１８がエアー供給源１７からの空気および電源供給の制御をまとめて行っているが、必ずしも制御器１８で制御動作をまとめて行うようにする必要はない。各々を遠隔制御可能に構成していれば、異なる構成でも差し支えない。
【００４３】
また、硬度測定装置固着手段は、吸着盤１３を使用しているが、必ずしも吸着盤１３である必要はない。例えば、エアー供給源１７からの圧縮エアーを利用して硬度測定面１２に測定ユニット１６を押し付けて固着させる硬度測定装置固着手段を形成しても良いし、測定対象が金属であるならば、硬度測定装置固着手段として磁石を利用した硬度測定装置固着手段を形成しても良い。一方、硬度測定装置固着手段として使用している吸着盤１３の数量については具体的に言及していないが、硬度測定の間、硬度測定面１２に対して測定ユニット１６を固着する機能を満足すれば、数量は幾つでも良い。
【００４４】
さらに、遠隔硬度測定システム１０および遠隔硬度測定システム１０Ａは、反発子推進力生成手段および気体噴出手段として同じエアー供給源１７からの圧縮エアーを利用しているが、必ずしも反発子推進力生成手段および気体噴出手段の供給源は同じである必要はなく各々個別に供給源を有しても良いし、供給する気体として圧縮エアー以外の気体を用いても良い。
【００４５】
さらにまた、遠隔硬度測定システム１０および遠隔硬度測定システム１０Ａが備えるストッパ２７およびバルブ２８は、エアーシリンダ２０により駆動するように構成されているが、エアーシリンダ２０による駆動に限定されない。電気信号による駆動等の他の方法を用いて遠隔操作可能に構成される形態も包含する。
【００４６】
［第２の実施形態］
図３に本発明における第２の実施形態として、据置型硬度測定装置の一種類である圧痕測定式硬度測定装置３２を具備し、人が直接アクセスして測定できない個所として硬度測定面１２が水中下にある場合における硬度測定を可能に構成した遠隔硬度測定システム１０Ｂの一実施例を示す。
【００４７】
図３は、（Ａ）図および（Ｂ）図の２図を有し、図３（Ａ）は遠隔硬度測定システム１０Ｂの構成概要図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示される構成概要図のＩＩ−ＩＩ線に沿う方向の断面図である。
【００４８】
図３（Ａ）に示される遠隔硬度測定システム１０Ｂは、硬度測定装置固着手段としての吸着盤１３と、圧痕測定式硬度測定装置３２とを具備する。
【００４９】
圧痕測定式硬度測定装置３２は、硬度測定を実行する第２の硬度測定手段としての測定ユニット１６Ａと、硬度測定を実行するために測定ユニット１６Ａを制御する測定制御手段としての制御器１８Ａと、硬度測定の際に硬度測定面１２に形成された圧痕を撮像して取得した撮像信号を処理して表示する表示手段としての画像処理装置３３およびモニタ３４を備える。
【００５０】
圧痕測定式硬度測定装置３２に備えられる測定ユニット１６Ａは、円盤状の測定ステージ３６を備え、この測定ステージ３６には、硬度測定として硬度測定面１２を棒状の圧子３７で押し付けて圧痕を形成する圧痕形成部３８と圧痕形成部３８で形成された圧痕を撮像する圧痕撮像部３９と、測定ステージ３６を回転させるステージモータ４０とが設けられる。
【００５１】
測定ステージ３６に設けられた圧痕形成部３８は、硬度測定面１２を押し付けて圧痕を形成する圧子３７と、圧子３７での押し付け動作を実施する流体シリンダ４３と、圧子３７が硬度測定面１２を押し付け力（以下、測定面加圧力とする）を測定するロードセル４５とを備える。一方、測定ステージ３６に設けられた圧痕撮像部３９は、形成された圧痕を解析用データとして撮像して取得するＴＶカメラ４６と、圧痕撮像用の照明４７とを備える。測定ステージ３６に設けられた圧痕形成部３８および圧痕撮像部３９は、ステージモータ４０の駆動により回転移動して、お互いの位置を入れ替えることができる。
【００５２】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）（以下、図３における両図を指す場合は単に図３とする）に示される遠隔硬度測定システム１０Ｂを使用した遠隔硬度測定について説明する。
【００５３】
まず、遠隔硬度測定システム１０Ｂによる遠隔硬度測定は、圧痕測定式硬度測定装置３２を硬度測定面１２に位置決めした後、硬度測定装置固着手段としての吸着盤１３で固着させる。吸着盤１３での固着により、硬度測定中においても圧痕測定式硬度測定装置３２全体が硬度測定面１２近傍でしっかりと固定される。
【００５４】
次に、圧痕形成部３８が備える圧子３７を流体シリンダ４３により硬度測定面１２上の検査位置に規定された一定の圧力で押し付ける。圧子３７の測定面加圧力は流体シリンダ４３のシリンダ径とシリンダに加える流体の圧力から求めることができるが、さらに精度良く圧子３７の測定面加圧力を求めるため、圧子３７と流体シリンダ４３の間にはロードセル４５をセットする。セットしたロードセル４５の指示値から圧子３７の測定面加圧力を検知し、流体シリンダ４３へ供給する流体の圧力を制御して測定面加圧力を制御する。
【００５５】
次に、規定圧で圧子３７を硬度測定面１２に規定された一定時間押し付けた後、流体シリンダ４３で圧子３７を硬度測定面１２から引き上げる。そして、ステージモータ４０により測定ステージ３６を回転させ、圧痕形成部３８と圧痕撮像部３９との位置を入れ換えて、形成された圧痕を撮像して圧痕の画像をモニタ３４に表示する。
【００５６】
ＴＶカメラ４６の焦点距離および絞り値は予め調整されており、ＴＶカメラ４６−硬度測定面１２間の距離も一定に調整される。このため、圧痕撮像部３９で取得した画像内で測定した距離に補正係数を掛けることで、実寸法を求めることができる。従って、圧子３７により形成された圧痕をＴＶカメラ４６で観察し、画像処理装置３３を介してパターン解析すれば圧痕寸法が測定でき、測定した圧痕寸法より硬度測定面１２における測定対象の硬度が算出される。照明４７は常に安定して圧痕の陰影を捕らえられる位置、すなわち、圧痕の輪郭を的確に捉えられる位置にセットされる。
【００５７】
以上、本実施形態に示される遠隔硬度測定システム１０Ｂによれば、製品の硬度測定では一般に使用されない据置型硬度測定装置としての圧痕測定式硬度測定装置３２に硬度測定装置固着手段を具備することで、直接に人がアクセスして測定できない個所においても遠隔操作で硬度測定を可能にした硬度測定システムを提供することができる。
【００５８】
また、遠隔操作での硬度測定が可能なので、機器製作時および運転中の実機のように直接に人がアクセスして測定することが困難または危険な個所に対しても硬度測定を実施することが可能となり、機器製作時および運転中の実機の健全性を硬度測定により保証することが可能となる。
【００５９】
さらに、遠隔硬度測定システム１０Ｂが具備する圧痕測定式硬度測定装置３２は、反発式ポータブル型硬度測定装置１１と比較して精度の良い硬度測定が可能なため、図１および図２に示される遠隔硬度測定システム１０および遠隔硬度測定システム１０Ａよりもさらに精度の良い遠隔硬度測定が可能となる。
【００６０】
さらにまた、遠隔硬度測定システム１０Ｂは、圧子３７を流体シリンダ４３で押し付けて硬度測定を行うため、重力等による影響はほとんどない。従って、測定ユニット１６Ａがどの様な方向であっても硬度測定面１２の方向の違いが硬度測定に影響を与えることはなく、硬度測定面１２が重力と硬度測定面１２から受ける垂直抗力とがつり合う面、すなわち、床面以外にも床面に対して垂直方向にある壁面、傾斜を有する傾斜面および上面等の任意の面に対しても適用が可能である。
【００６１】
尚、本実施形態において、測定ステージ３６は、円盤状に形成されているが、必ずしも円盤状である必要はなく、多角形状に形成された盤でも構わない。また、ＴＶカメラ４６−硬度測定面１２間の距離が大幅に変化しない限りは硬度測定誤差は小さく、硬度測定結果に大きく影響することがないため、ＴＶカメラ４６に取り付けられるレンズ４９は、テレセントリックレンズを利用しても良い。
【００６２】
一方、硬度測定装置固着手段として使用している吸着盤１３の数量については具体的に言及していないが、硬度測定の間、どの様な方向の硬度測定面１２に対しても測定ユニット１６を固着する機能を満足すれば、数量は幾つでも良い。また、硬度測定装置固着手段については前述の第１の実施形態と同様に必ずしも吸着盤１３である必要はない。
【００６３】
【発明の効果】
本発明に係る遠隔硬度測定システムによれば、硬度測定装置固着手段を具備し、遠隔操作可能に構成することで、直接に人がアクセスして測定できない個所においても遠隔操作による硬度測定を可能にした遠隔硬度測定システムを提供することができる。
【００６４】
また、遠隔操作での硬度測定が可能なので、機器製作時および運転中の実機のように直接に人がアクセスして測定することが困難または危険な個所に対しても硬度測定を実施することが可能となり、機器製作時および運転中の実機の継続した性能（硬度）推移検査することができる。従って、機器製作時および運転中の実機の健全性を硬度測定により保証することが可能となる。
【００６５】
さらに、遠隔硬度測定システムに硬度測定装置固着手段を具備することで、任意の形状や面方向を持ち動かすことのできない構造物に対しても、遠隔で硬度測定を実施することを可能にした遠隔硬度測定システムを提供できる。特に、圧痕測定式硬度測定装置に硬度測定装置固着手段を具備させた遠隔硬度測定システムにおいては、重力の影響を受けない測定が可能なため、床面以外にも床面に対して垂直方向の壁面、傾斜を有する傾斜面および上面についても硬度測定が可能な遠隔硬度測定システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明に係る遠隔硬度測定システムにおける第１の実施形態の一実施例を示すシステム構成概要図、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図。
【図２】本発明に係る遠隔硬度測定システムの第１の実施形態における他の実施例を示すシステム構成概要図。
【図３】（Ａ）は本発明に係る遠隔硬度測定システムにおける第２の実施形態の一実施例を示すシステム構成概要図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図。
【図４】（Ａ）は従来の硬度測定装置の一実施例を示した構成概要図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。
【符号の説明】
１０　遠隔硬度測定システム
１１　反発式ポータブル型硬度測定装置
１２　硬度測定面
１３　吸着盤（硬度測定装置固着手段）
１６　測定ユニット（硬度測定手段）
１７　エアー供給源（反発子推進力生成手段）（気体噴出手段）
１８　制御器（測定制御手段）
１９　エアーホース
２０　エアーシリンダ
２１　反発子
２２　ガイド
２３　遠隔ホールド＆リリース機構
２４　コイル
２５　翼
２７　ストッパ
２８　バルブ
２９　ケーブル
３０　吸着・脱着ライン
３１　筒状ケーシング
３２　圧痕測定式硬度測定装置（据置型硬度測定装置）
３３　画像処理装置
３４　モニタ
３６　測定ステージ
３７　圧子
３８　圧痕形成部
３９　圧痕撮像装置
４０　ステージモータ
４３　流体シリンダ（測定面加圧手段）
４５　ロードセル
４６　ＴＶカメラ
４７　照明
４９　レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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