(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧子を試料の表面に押し付けることに基づいて試料の硬さを測定する硬さ試験機において、
前記圧子または平圧子が配設される荷重負荷部と、
前記荷重負荷部を移動させる駆動部と、
前記圧子または前記平圧子が押し付けられる対象物が載置される試料台と、
前記試料台の高さ位置を調整する試料台高さ調整部と、
前記荷重負荷部を基準位置から移動させて、前記試料台に載置された所定の硬さを有する基準片に前記圧子を所定の荷重で押し付けた際の押し込み深さ量を測定して、前記押し込み深さ量を記憶する押込深さ量記憶手段と、
前記荷重負荷部を基準位置から移動させて、前記試料台に載置された荷重測定器に前記平圧子を所定の荷重で押し付けた際の前記荷重測定器の変形量を測定して、前記変形量を記憶する変形量記憶手段と、
前記変形量記憶手段に記憶されている前記変形量と、前記押込深さ量記憶手段に記憶されている前記押し込み深さ量との差分を算出することに基づき、前記基準片の硬さに応じた前記試料台の高さ位置を取得する高さ位置取得手段と、
前記高さ位置取得手段により取得された前記試料台の高さ位置となるように、前記試料台高さ調整部により調整された前記試料台に載置された荷重測定器に前記平圧子を所定の荷重で押し付けた際に、前記荷重測定器により測定された荷重の値と所定の荷重の値とを比較することによって、前記荷重に関する校正を行う校正手段と、
を備えることを特徴とする硬さ試験機。
【請求項２】
前記試料台に載置された荷重測定器に十分小さい力を平圧子が与えた状態で前記高さ位置取得手段により取得された前記試料台の高さ位置となるように前記試料台高さの調整を行う試料台高さ位置調整手段を備え、
前記校正手段は、前記試料台高さ位置調整手段により調整された前記試料台に載置された荷重測定器に前記平圧子を所定の荷重で押し付けた際に、前記荷重測定器により測定された荷重の値と所定の荷重の値とを比較することによって、前記荷重に関する校正を行うことを特徴とする請求項１に記載の硬さ試験機。
【請求項３】
前記押込深さ量記憶手段は、前記試料台に載置された硬さの異なる複数の基準片に、前記圧子を所定の荷重でそれぞれ押し付けた際のそれぞれの押し込み深さ量を測定して記憶し、
前記高さ位置取得手段は、前記変形量記憶手段に記憶されている前記変形量と、前記押込深さ量記憶手段に記憶されている前記複数の基準片の硬さに応じた押し込み深さ量との差分を算出することに基づき、前記複数の基準片に対応する硬さに応じた前記試料台の高さ位置を取得し、
前記校正手段は、前記複数の基準片に応じた前記試料台の高さ位置となるように調整された前記試料台に載置された荷重測定器に前記平圧子を所定の荷重で押し付けた際に、前記荷重測定器が所定の荷重を測定しているか否か検証することによって、前記複数の基準片の硬さ毎に校正を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の硬さ試験機。
【請求項４】
前記荷重負荷部は前記駆動部によって、前記試料台から離間する退避位置に移動可能に備えられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の硬さ試験機。
【請求項５】
圧子または平圧子が配設される荷重負荷部と、
前記荷重負荷部を移動させる駆動部と、
前記圧子または前記平圧子が押し付けられる対象物が載置される試料台と、
前記試料台の高さ位置を調整する試料台高さ調整部と、を備える硬さ試験機を校正する硬さ試験機の校正方法であって、
前記試料台に載置された硬さの異なる複数の基準片に前記圧子をそれぞれ接触させた状態で、前記試料台の高さ位置を調整することで前記荷重負荷部を基準位置に配し、その基準位置から前記荷重負荷部を移動させて、所定の荷重で前記圧子をそれぞれの基準片に押し付けた際のそれぞれの押し込み深さ量を測定して、前記押し込み深さ量を記憶部に記憶する押込深さ量記憶工程と、
前記試料台に載置された荷重測定器に前記平圧子を接触させた状態で、前記試料台の高さ位置を調整することで前記荷重負荷部を基準位置に配し、その基準位置から前記荷重負荷部を移動させて、所定の荷重で圧子を前記荷重測定器に押し付けた際の、前記荷重測定器の変形量を測定して、前記変形量を記憶部に記憶する変形量記憶工程と、
前記記憶部に記憶されている前記変形量と、前記記憶部に記憶されている前記基準片の硬さに応じた前記押し込み深さ量との差分を算出することに基づき、前記複数の基準片に対応する硬さに応じた前記試料台の高さ位置を取得する高さ位置取得工程と、
前記試料台に載置された荷重測定器に十分小さい力を平圧子が与えた状態で前記高さ位置取得工程において取得された前記試料台の高さ位置となるように前記試料台高さの調整を行う試料台高さ位置調整工程と、
前記試料台高さ位置調整工程において調整された前記試料台に載置された荷重測定器に前記平圧子を所定の荷重で押し付けた際に、前記荷重測定器により測定された荷重の値と所定の荷重の値とを比較することによって、前記荷重に関する校正を行う校正工程と、
を備えることを特徴とする硬さ試験機の校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬さ試験機及び硬さ試験機の校正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、試料の表面に圧子により圧痕を形成させることに基づいて試料の硬さを測定する硬さ試験機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
そして、従来の硬さ試験機において力校正を行う場合には、メカストロークの中間位置の一箇所で行うようになっており、その一箇所における校正によって品質の維持、管理が行われていた。
【０００３】
また近年では、トレーサビリティーシステムの整備が進んだことに伴い、硬さ試験機におけるストローク内の３水準に対する力の校正を行うニーズが高まり、より高いレベルでの品質管理が求められている。
【特許文献１】特許第３１７０２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の硬さ試験機の力校正を行う場合に、３水準に対する力（荷重）の校正を行うには、各水準毎に試料台の位置調整などの微調整を行わなければならず、煩雑な操作を要するという問題があった。
具体的には、ロードセルを目的の水準で校正できるようにセットするには、基準片を用いた押し込み深さ計測や、ロードセルの歪量の計測を行って、手計算により試料台の移動量を決定しなければならなかった。また、硬さ試験機の機枠歪など、機種による個体差があるために、その都度基準片の計測を行う必要があった。
また、試料のセット位置にて試験力（荷重）を付加するシーケンスが実現されている従来の硬さ試験機では、試験力の除荷後、初試験力が負荷された状態となるので、一度上下装置を操作して試料台を下げて、試験力の解放を行わなければならなかった。そのため、複数回のデータ取得を行う際に、試験力の解放後に再度ロードセルの高さ位置合わせを行う必要があった。
【０００５】
本発明の目的は、荷重に関する校正をより容易に行うことができる硬さ試験機及び硬さ試験機の校正方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
圧子を試料の表面に押し付けることに基づいて試料の硬さを測定する硬さ試験機において、
前記圧子または平圧子が配設される荷重負荷部と、
前記荷重負荷部を移動させる駆動部と、
前記圧子または前記平圧子が押し付けられる対象物が載置される試料台と、
前記試料台の高さ位置を調整する試料台高さ調整部と、
前記荷重負荷部を基準位置から移動させて、前記試料台に載置された所定の硬さを有する基準片に前記圧子を所定の荷重で押し付けた際の押し込み深さ量を測定して、前記押し込み深さ量を記憶する押込深さ量記憶手段と、
前記荷重負荷部を基準位置から移動させて、前記試料台に載置された荷重測定器に前記平圧子を所定の荷重で押し付けた際の前記荷重測定器の変形量を測定して、前記変形量を記憶する変形量記憶手段と、
前記変形量記憶手段に記憶されている前記変形量と、前記押込深さ量記憶手段に記憶されている前記押し込み深さ量との差分を算出することに基づき、前記基準片の硬さに応じた前記試料台の高さ位置を取得する高さ位置取得手段と、
前記高さ位置取得手段により取得された前記試料台の高さ位置となるように、前記試料台高さ調整部により調整された前記試料台に載置された荷重測定器に前記平圧子を所定の荷重で押し付けた際に、前記荷重測定器により測定された荷重の値と所定の荷重の値とを比較することによって、前記荷重に関する校正を行う校正手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の硬さ試験機において、
前記試料台に載置された荷重測定器に十分小さい力を平圧子が与えた状態で前記高さ位置取得手段により取得された前記試料台の高さ位置となるように前記試料台高さの調整を行う試料台高さ位置調整手段を備え、
前記校正手段は、前記試料台高さ位置調整手段により調整された前記試料台に載置された荷重測定器に前記平圧子を所定の荷重で押し付けた際に、前記荷重測定器により測定された荷重の値と所定の荷重の値とを比較することによって、前記荷重に関する校正を行うことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の硬さ試験機において、
前記押込深さ量記憶手段は、前記試料台に載置された硬さの異なる複数の基準片に、前記圧子を所定の荷重でそれぞれ押し付けた際のそれぞれの押し込み深さ量を測定して記憶し、
前記高さ位置取得手段は、前記変形量記憶手段に記憶されている前記変形量と、前記押込深さ量記憶手段に記憶されている前記複数の基準片の硬さに応じた押し込み深さ量との差分を算出することに基づき、前記複数の基準片に対応する硬さに応じた前記試料台の高さ位置を取得し、
前記校正手段は、前記複数の基準片に応じた前記試料台の高さ位置となるように調整された前記試料台に載置された荷重測定器に前記平圧子を所定の荷重で押し付けた際に、前記荷重測定器が所定の荷重を測定しているか否か検証することによって、前記複数の基準片の硬さ毎に校正を行うことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の硬さ試験機において、
前記荷重負荷部は前記駆動部によって、前記試料台から離間する退避位置に移動可能に備えられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、
圧子または平圧子が配設される荷重負荷部と、
前記荷重負荷部を移動させる駆動部と、
前記圧子または前記平圧子が押し付けられる対象物が載置される試料台と、
前記試料台の高さ位置を調整する試料台高さ調整部と、を備える硬さ試験機を校正する硬さ試験機の校正方法であって、
前記試料台に載置された硬さの異なる複数の基準片に前記圧子をそれぞれ接触させた状態で、前記試料台の高さ位置を調整することで前記荷重負荷部を基準位置に配し、その基準位置から前記荷重負荷部を移動させて、所定の荷重で前記圧子をそれぞれの基準片に押し付けた際のそれぞれの押し込み深さ量を測定して、前記押し込み深さ量を記憶部に記憶する押込深さ量記憶工程と、
前記試料台に載置された荷重測定器に前記平圧子を接触させた状態で、前記試料台の高さ位置を調整することで前記荷重負荷部を基準位置に配し、その基準位置から前記荷重負荷部を移動させて、所定の荷重で圧子を前記荷重測定器に押し付けた際の、前記荷重測定器の変形量を測定して、前記変形量を記憶部に記憶する変形量記憶工程と、
前記記憶部に記憶されている前記変形量と、前記記憶部に記憶されている前記基準片の硬さに応じた前記押し込み深さ量との差分を算出することに基づき、前記複数の基準片に対応する硬さに応じた前記試料台の高さ位置を取得する高さ位置取得工程と、
前記試料台に載置された荷重測定器に十分小さい力を平圧子が与えた状態で前記高さ位置取得工程において取得された前記試料台の高さ位置となるように前記試料台高さの調整を行う試料台高さ位置調整工程と、
前記試料台高さ位置調整工程において調整された前記試料台に載置された荷重測定器に前記平圧子を所定の荷重で押し付けた際に、前記荷重測定器により測定された荷重の値と所定の荷重の値とを比較することによって、前記荷重に関する校正を行う校正工程と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、硬さ試験機の試料台に載置された基準片に、圧子を所定の荷重で押し付けた際の押し込み深さ量を測定して記憶することと、硬さ試験機の試料台に載置された荷重測定器に、平圧子を所定の荷重で押し付けた際の荷重測定器の変形量を測定して記憶することができ、更に、その変形量と押し込み深さ量との差分を算出して、基準片の硬さに応じた試料台の高さ位置を取得することができる。
そして、その算出して得られた高さ位置となるように試料台を調整することによって、基準片に所定の荷重を負荷した状態における圧子の先端部分に対応する高さ位置で、平圧子が荷重測定器を押し込むことが可能となり、適正な高さ位置で荷重を測定することができるので、その基準片の硬さに応じた荷重の校正をより容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態たる硬さ試験機及び硬さ試験機の校正方法について、図を参照して説明する。
【００１３】
硬さ試験機１００は、図１、図２に示すように、荷重負荷部としてのアーム１１と、駆動部１２と、バネ変位量センサ１３と、アーム位置センサ１４と、試料台１５と、試料台高さ調整部１６と、操作部１７と、記憶部１８と、制御部１９等を備えて構成されている。
【００１４】
アーム１１は、試験機本体１００ａに回動可能に備えられており、先端側に各種圧子が交換可能に配設されるようになっている。
このアーム１１に取り付けられる各種圧子には、試料表面に圧痕を形成するための圧子１と、所定の対象物を傷付けることなく押圧するための平圧子（図示省略）などがある。
【００１５】
駆動部１２は、駆動源１２ａとして、例えば、圧電素子やフォースコイルなどを備えており、その駆動源１２ａが発生する力を、板ばね部１１ａを介してアーム１１に伝達し、アーム１１を回動させることでアーム１１の先端側を試料台１５に近接させ、圧子１や平圧子を試料台１５に載置されている対象物（例えば、試料、基準片、荷重測定器など）に押し付ける。
また、駆動部１２は、アーム１１を試料台１５から離間する方向に回動させて、アーム１１を所定の退避位置に移動させる。なお、この退避位置とは、各種圧子と試料台１５との間に距離をとって、圧子や試料台１５上の対象物を交換したり、所定の測定準備を行ったりするための配置である。
【００１６】
バネ変位量センサ１３は、アーム１１における板ばね部１１ａのバネ変位量を検出する。具体的には、バネ変位量センサ１３は、例えば、ガラススケールを光学的に読み取る変位センサユニット（リニアスケール）からなり、板ばね部１１ａが、駆動部１２の駆動源１２ａから発生する力をアーム１１に伝達する際における、板ばね部１１ａの変位量を検出することができるようになっている。なお、バネ変位量センサ１３により検出された板ばね部１１ａの変位量は、制御部１９に出力される。
【００１７】
アーム位置センサ１４は、アーム１１の移動量を検出する。具体的には、アーム位置センサ１４は、例えば、ガラススケールを光学的に読み取る変位センサユニット（リニアスケール）からなり、アーム１１の移動量を検出することができるようになっている。なお、アーム位置センサ１４により検出されたアーム１１の移動量は、制御部１９に出力される。
【００１８】
試料台１５は、アーム１１に配設される各種圧子の下方に備えられており、各種圧子を押し付ける対象物（例えば、試料、基準片、荷重測定器など）が載置される。
【００１９】
試料台高さ調整部１６は、外周面に雄ネジが形成された支柱部１６ａと、内周面に雌ネジが形成されたハンドル部１６ｂとを有しており、支柱部１６ａの雄ネジとハンドル部１６ｂの雌ネジとが歯合している。そして、ハンドル部１６ｂを回すことで、支柱部１６ａをその長手方向に沿って上下方向に移動させ、支柱部１６ａの上端に配設されている試料台１５を上下に移動させて、試料台１５の高さ位置を調整することができ、試料台高さ位置調整手段として機能するようになっている。
【００２０】
操作部１７は、例えば、液晶パネルからなる表示部１７ａと、その表示部１７ａの表示画面上に設けられた透明なタッチパネルからなる入力部１７ｂと、を備えて構成されている。
この操作部１７の表示部１７ａには、各種データや操作スイッチなどが表示される。この表示部１７ａに表示される操作スイッチ等をタッチ操作することにより、例えば、電磁誘導式、磁気歪式、感圧式等の位置読み取り原理で、入力部１７ｂがタッチ指示された位置を検出し、その検出した位置に応じて、各種データの入力や操作指示の入力等を行うことが可能になっている。なお、操作部１７において、タッチ指示されて入力された信号等は、制御部１９に出力される。
この操作部１７は、図３に示すように、ロードセル歪量表示枠１７ａ、押し込み深さ量表示枠１７ｂ、試料台高さ調整量表示枠１７ｃ、校正水準切替スイッチ１７ｄ、アーム退避スイッチ１７ｅ、試料台高さ調整スイッチ１７ｆ、押し込み深さ量測定スイッチ１７ｇ、ロードセル歪量測定スイッチ１７ｈ、力校正開始スイッチ１７ｉ、終了スイッチ１７ｊ、押し込み深さ量数値入力スイッチ１７ｋ、アーム位置表示枠１７ｌ、試験力選択スイッチ１７ｍ等を備えている。
【００２１】
記憶部１８は、例えば、不揮発性の半導体メモリであって、硬さ試験機１００において、所定の硬さを有する基準片に対し所定の荷重で圧子１を押し付けて測定した押し込み深さ量を記憶する押込深さ量記憶手段である押し込み深さ量記憶領域１８１と、硬さ試験機１００において、試料台１５に載置された荷重測定器（例えば、ロードセル）に対し所定の荷重で平圧子を押し付けて測定した荷重測定器の変形量を記憶する変形量記憶手段である変形量記憶領域１８２と、を有している。
また、記憶部１８は、変形量記憶領域１８２に記憶されている変形量と、押し込み深さ量記憶領域１８１に記憶されている押し込み深さ量との差分を算出することに基づき取得した、基準片の硬さに応じた試料台１５の高さ位置に関する高さ位置データを記憶する高さ位置データ記憶領域１８３を有している。
【００２２】
制御部１９は、ＣＰＵ１９ａ、ＲＡＭ１９ｂ、ＲＯＭ１９ｃを備えて構成されており、硬さ試験機１００の各部の制御を行う。
【００２３】
ＣＰＵ１９ａは、ＲＯＭ１９ｃに格納された処理プログラム等を読み出して、ＲＡＭ１９ｂに展開して実行することにより、硬さ試験機１００全体の制御を行う。
【００２４】
ＲＡＭ１９ｂは、ＣＰＵ１９ａにより実行された処理プログラム等を、ＲＡＭ１９ｂ内のプログラム格納領域に展開するとともに、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果等をデータ格納領域に格納する。
【００２５】
ＲＯＭ１９ｃは、ＣＰＵ１９ａが硬さ試験機１００全体を制御する機能を実現させるための各種データ、各種処理プログラム等を記憶する。具体的には、ＲＯＭ１９ｃは、例えば、図２に示すように、押し込み深さ量測定プログラム１９１、変形量測定プログラム１９２、高さ位置算出プログラム１９３、校正処理プログラム１９４等を格納している。
【００２６】
押し込み深さ量測定プログラム１９１は、アーム１１を基準位置から移動させて、試料台１５に載置された所定の硬さを有する基準片に圧子１を所定の荷重で押し付けた際の押し込み深さ量を測定し、測定して得られた押し込み深さ量を、記憶部１８の押し込み深さ量記憶領域１８１に記憶する機能をＣＰＵ１９ａに実現させるプログラムである。
つまり、ＣＰＵ１９ａが押し込み深さ量測定プログラム１９１を実行することにより、駆動部１２を駆動させることに伴いアーム１１を移動させて、所定の硬さを有する基準片に圧子１を所定の荷重で押し付けて圧痕を形成した際の押し込み深さ量を測定するとともに、測定して得られた押し込み深さ量を押し込み深さ量記憶領域１８１に記憶する押込深さ量記憶手段の一部として機能する。
なお、押込深さ量記憶手段としてのＣＰＵ１９ａは、試料台１５に載置された硬さの異なる複数の基準片に、圧子１を所定の荷重でそれぞれ押し付けた際のそれぞれの押し込み深さ量を測定して、複数の基準片に応じた押し込み深さ量を押し込み深さ量記憶領域１８１に記憶する。つまり、押し込み深さ量記憶領域１８１は、異なる硬さの複数の基準片に応じた複数の押し込み深さ量を記憶する。
【００２７】
変形量測定プログラム１９２は、アーム１１を基準位置から移動させて、試料台１５に載置された荷重測定器（ロードセル）に平圧子を所定の荷重で押し付けた際の荷重測定器の変形量を測定し、測定して得られた変形量を記憶部１８の変形量記憶領域１８２に記憶する機能をＣＰＵ１９ａに実現させるプログラムである。
つまり、ＣＰＵ１９ａが変形量測定プログラム１９２を実行することにより、駆動部１２を駆動させることに伴いアーム１１を移動させて、荷重測定器に平圧子を所定の荷重で押し付けた際の荷重測定器の変形量を測定するとともに、測定して得られた変形量を変形量記憶領域１８２に記憶する変形量記憶手段の一部として機能する。
【００２８】
高さ位置算出プログラム１９３は、変形量記憶領域１８２に記憶されている変形量と、押し込み深さ量記憶領域１８１に記憶されている押し込み深さ量との差分を算出することに基づき、基準片の硬さに応じた試料台１５の高さ位置を取得する機能をＣＰＵ１９ａに実現させるプログラムである。
つまり、ＣＰＵ１９ａが高さ位置算出プログラム１９３を実行することにより、変形量と押し込み深さ量との差分を算出して、基準片の硬さ毎に校正を行うための試料台１５の高さ位置に関する高さ位置データを取得して、記憶部１８の高さ位置データ記憶領域１８３に記憶する高さ位置取得手段として機能する。
【００２９】
校正処理プログラム１９４は、高さ位置取得手段としてのＣＰＵ１９ａにより取得された高さ位置となるように、試料台高さ調整部１６により調整された試料台１５に載置された荷重測定器（ロードセル）に平圧子を所定の荷重で押し付けた際に、荷重測定器が所定の荷重を測定しているか否か検証することによって、荷重に関する校正を行う機能をＣＰＵ１９ａに実現させるプログラムである。
つまり、ＣＰＵ１９ａが校正処理プログラム１９４を実行することにより、基準片の硬さ毎に校正を行うために高さ位置が調整された試料台１５に載置された荷重測定器に平圧子を所定の荷重で押し付けた際に、荷重測定器が所定の荷重を測定しているか否か検証して、所定の荷重が測定されていることが検証された場合に、その硬さ試験機１００は所定の荷重（試験力）精度を有しているものと判定する校正手段として機能する。
【００３０】
ここで、基準片の硬さ毎の校正を行うために、試料台１５の高さ位置を調整することについて説明する。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、試料台１５に載置された、異なる硬さの３つ基準片（ＨＲＣ２０、ＨＲＣ４０、ＨＲＣ６０）に、所定の荷重である１４７１［Ｎ］の力で圧子１をそれぞれ押し付けた際の押し込み深さ量はそれぞれ異なり、軟らかいＨＲＣ２０の方が硬いＨＲＣ６０より深く押し込まれる。なお、硬さ試験機１００において測定される押し込み深さ量には、その硬さ試験機１００の機枠歪量が含まれている。つまり、（押し込み深さ量；ｈＩ）＝（真の押し込み量；Ａ）＋（機枠歪量；Ｄ）
この複数（３つ）の基準片に応じた押し込み深さ量（ｈＩ）が、押込深さ量記憶手段としてのＣＰＵ１９ａにより測定され、押し込み深さ量記憶領域１８１に記憶される。
【００３２】
また、硬さ試験機１００が所定の荷重である１４７１［Ｎ］の力（荷重）を出力しているか否かを確認するために、荷重測定器であるロードセルＬに平圧子１ａを押し付けて荷重を測定する際に、平圧子１ａにより押圧される力によってロードセルＬは変形してしまうので、そのロードセルＬの変形量を確認するうえで、その変形量を押し込み深さ量と同様に硬さ試験機１００により測定する。なお、硬さ試験機１００において測定されるロードセルＬの変形量にも、その硬さ試験機１００の機枠歪量が含まれている。つまり、（ロードセルに対する押し込み深さ量；ｈＬ）＝（真のロードセル変形量；Ｂ）＋（機枠歪量；Ｄ）
このロードセルＬの変形量（ｈＬ）が変形量記憶手段としてのＣＰＵ１９ａにより測定され、変形量記憶領域１８２に記憶される。
【００３３】
そして、基準片の硬さに応じた校正を行う際に、基準片に所定の荷重（１４７１［Ｎ］）を負荷した状態における圧子１の先端部分に対応する位置（高さ）で、平圧子１ａの先端部分がロードセルＬに当接してロードセルＬを押し付けることができるように、基準片の硬さ毎の試料台１５の高さ位置を取得する。
この基準片の硬さ毎の試料台１５の高さ位置の差異（Ｃ）は、以下のように算出することができる。
（試料台の高さ位置の差異；Ｃ）＝（ｈＬ）−（ｈＩ）＝（真のロードセル変形量；Ｂ）−（真の押し込み量；Ａ）
つまり、図４（ｂ）に示すように、ロードセルＬの変形量（ｈＬ）と基準片に応じた押し込み深さ量（ｈＩ）との差分を算出して得られた試料台１５の高さ位置の差異（Ｃ）に基づき調整された高さ位置の試料台１５に載置されたロードセルＬに平圧子１ａを押し付けることで、基準片に所定の荷重（１４７１［Ｎ］）を負荷した状態における圧子１の先端部分に対応する高さ位置で、平圧子１ａがロードセルＬを押し込むことが可能となり、適正な高さ位置で荷重を測定することができるので、その基準片の硬さに応じた荷重の校正を行うことができる。
なお、算出された試料台の高さ位置の差異（Ｃ）には、機枠歪量（Ｄ）が含まれていないので、より正確に荷重の校正を行うことができる。
【００３４】
次に、本発明に係る硬さ試験機の校正方法について、図５に示すフローチャートに基づき説明する。
【００３５】
第１に、押込深さ量記憶工程について説明する。
まず、試験力選択スイッチ１７ｍを操作して、校正する試験力を設定する（ステップＳ１０１）。
次いで、校正を行う３水準の位置を決める（ステップＳ１０２）。例えば、３水準は、硬い基準片（ＨＲＣ６０）、中間の硬さの基準片（ＨＲＣ４０）、軟らかい基準片（ＨＲＣ２０）とする。
次いで、硬さ試験機１００のアーム２に圧子１を取り付け、基準片を試料台１５に載せる（ステップＳ１０３）。
そして、力校正開始スイッチ１７ｉを押下する（ステップＳ１０４）。
次いで、ハンドル部１６ｂを回して試料台１５を上昇させ、圧子１と基準片とを接触させるとともに、アーム位置表示枠１７ｌの表示が水平を示す「０．０」になるまで、調整する（ステップＳ１０５）。
そして、アーム退避スイッチ１７ｅを押下することで、アーム２を退避させる（ステップＳ１０６）。
次いで、校正水準切替スイッチ１７ｄを操作して、セットした基準片のレベルを表示枠に表示させる（ステップＳ１０７）。なお、Ｌ（軟らかい）→Ｍ（中間）→Ｈ（硬い）の繰り返しで、硬さレベルは変更される。
そして、押し込み深さ量測定スイッチ１７ｇを押下することで、アーム２を動作させ、圧子１を基準片に押し込み、全試験力を負荷して押し込み深さ量を測定する（ステップＳ１０８）。
そして、５秒間（ＪＩＳ全試験力保持時間）待ち、クリープ現象を回避した後、アーム退避スイッチ１７ｅを押下し、アーム２を退避させる（ステップＳ１０９）。このとき、全試験力負荷時の押し込み深さ量（ｈＩ）はアーム位置表示枠１７ｌに表示されており、この値（ｈＩ）が記憶部１８に記憶され、押し込み深さ量表示枠１７ｂに表示される。
そして、ハンドル部１６ｂを操作して試料台１５を下げ、終了スイッチ１７ｊを押下することで、この基準片に関する押し込み深さ量の測定を終了する（ステップＳ１１０）。
このステップＳ１０１からステップＳ１１０が、押込深さ量記憶工程（ステップＳ１）である。
なお、このステップＳ１０１〜Ｓ１１０を、３水準（ＨＲＣ６０、ＨＲＣ４０、ＨＲＣ２０）分、繰り返してそれぞれの押し込み深さ量を測定し、記憶する。
【００３６】
第２に、変形量記憶工程について説明する。
まず、硬さ試験機１００のアーム２に平圧子を取り付け、ロードセルを試料台１５にセットする（ステップＳ２０１）。
そして、力校正開始スイッチ１７ｉを押下する（ステップＳ２０２）。
次いで、ハンドル部１６ｂを回して試料台１５を上昇させ、平圧子とロードセルとを接触させるとともに、アーム位置表示枠１７ｌの表示が水平を示す「０．０」になるまで、調整する（ステップＳ２０３）。
そして、アーム退避スイッチ１７ｅを押下することで、アーム２を退避させる（ステップＳ２０４）。
次いで、ロードセル歪量測定スイッチ１７ｈを押下することで、アーム２を動作させ、平圧子をロードセルに押し込むように、全試験力を負荷して変形量を測定する（ステップＳ２０５）。
そして、３０秒間（ＪＩＳの力計の使用手順）待ち、クリープ現象を回避した後、アーム退避スイッチ１７ｅを押下して、アーム２を退避させる（ステップＳ２０６）。このとき、全試験力負荷時のロードセル変形量（ｈＬ）はアーム位置表示枠１７ｌに表示されており、この値（ｈＬ）が記憶部１８に記憶され、ロードセル歪量表示枠１７ａに表示される。
このステップＳ２０１からステップＳ２０６が、変形量記憶工程（ステップＳ２）である。
【００３７】
第３に、高さ位置取得工程について説明する。
まず、校正水準切替スイッチ１７ｄを操作して、校正する基準片の硬さレベルを表示枠に表示させる（ステップＳ３０１）。なお、Ｌ（軟らかい）→Ｍ（中間）→Ｈ（硬い）の繰り返しで、硬さレベルは変更される。
そして、表示枠に表示された硬さレベルに対応する試料台１５の高さ位置が算出されて
（試料台の高さ位置の差異（Ｃ）＝（ｈＬ）−（ｈＩ））、その取得された高さ位置の値（Ｃ）が、試料台高さ調整量表示枠１７ｃに表示される（ステップＳ３０２）。なお、この値（Ｃ）は、記憶部１８に記憶される。
次いで、試料台高さ調整スイッチ１７ｆを押下することで、アーム２を動作させ、ロードセルに全試験力に比して十分小さい力を平圧子が与えた状態で、そのアーム２の位置を維持する（ステップＳ３０３）。
次いで、ハンドル部１６ｂを回し、アーム位置表示枠１７ｌに表示される値が、試料台高さ調整量表示枠１７ｃに表示されている値になるように、試料台１５の高さ位置を調整する（ステップＳ３０４）。
そして、アーム退避スイッチ１７ｅを押下することで、アーム２を退避させる（ステップＳ３０５）。
このステップＳ３０１からステップＳ３０５が、高さ位置取得工程（ステップＳ３）である。
【００３８】
第４に、校正工程について説明する。
まず、力校正開始スイッチ１７ｉを押下することで、アーム２を動作させ、平圧子をロードセルに押し込むように、全試験力を負荷する（ステップＳ４０１）。
そして、３０秒間（ＪＩＳの力計の使用手順）待ち、クリープ現象を回避した後、ロードセルにおいて測定された荷重の値が所定の荷重値（１４７１〔Ｎ〕）であるか否かを検証するように、ロードセルにおいて測定された荷重の値と、所定の荷重値（１４７１〔Ｎ〕）とを比較して検証することによって、荷重に関する校正を行う（ステップＳ４０２）。このとき、アーム位置表示枠１７ｌに表示されている値と、押し込み深さ量表示枠１７ｂに表示されている値とが、ほぼ同じ値であることがわかる。完全に一致しないのは、基準位置設定時の操作誤差と、試験機における遊びやヒステリシスによるものである。
次いで、アーム退避スイッチ１７ｅを押下することで、アーム２を退避させる（ステップＳ４０３）。
このステップＳ４０１からステップＳ４０３が、校正工程（ステップＳ４）である。
なお、このステップＳ４０１〜Ｓ４０３を、３水準（ＨＲＣ６０、ＨＲＣ４０、ＨＲＣ２０）分、繰り返してそれぞれの水準における校正を行う。
【００３９】
このように、本発明に係る硬さ試験機１００による硬さ試験機の校正方法によれば、試料台１５に載置された硬さの異なる複数の基準片に、圧子１を所定の荷重でそれぞれ押し付けた際のそれぞれの押し込み深さ量を測定して記憶することと、試料台１５に載置されたロードセルに、平圧子を所定の荷重で押し付けた際のロードセルの変形量を測定して記憶することができ、更に、その変形量と押し込み深さ量との差分を算出して、基準片の硬さ毎に校正を行うための試料台１５の高さ位置を取得することができる。
そして、その算出して得られた高さ位置に試料台１５を調整することによって、硬さの異なる複数の基準片に応じた、異なる水準での荷重に関する校正を容易に行うことができる。つまり、その算出して得られた高さ位置となるように試料台１５を調整することによって、基準片に所定の荷重を負荷した状態における圧子１の先端部分に対応する高さ位置で平圧子がロードセルを押し込むことが可能となり、適正な高さ位置で荷重を測定することができるので、その基準片の硬さに応じた荷重の校正をより容易に、より正確に行うことができる。
特に、アーム２は試料台１５から離間する退避位置に移動可能に備えられているので、複数回行うデータ取得をより好適に行うことができる。
【００４０】
なお、初試験力の校正を前述の全試験力の校正と同様に、３水準での校正を行うことも可能であるが、以下の手順で行うことが好ましい。
【００４１】
まず、試験力選択スイッチ１７ｍを操作して、初試験力１０kgfまたは３kgfを選択する（ステップＳ５０１）。
次いで、硬さ試験機１００のアーム２に平圧子を取り付け、ロードセルを試料台１５にセットする（ステップＳ５０２）。
そして、力校正開始スイッチ１７ｉを押下する（ステップＳ５０３）。
次いで、ハンドル部１６ｂを回して試料台１５を上昇させ、平圧子とロードセルとを接触させるとともに、アーム位置表示枠１７ｌの表示が水平を示す「０．０」になるまで、調整する（ステップＳ５０４）。
そして、アーム退避スイッチ１７ｅを押下することで、アーム２を退避させる（ステップＳ５０５）。
【００４２】
次いで、力校正開始スイッチ１７ｉを押下することで、アーム２を動作させ、平圧子をロードセルに押し込むように、初試験力を負荷する（ステップＳ５０６）。
次いで、ハンドル部１６ｂを回し、アーム位置表示枠１７ｌの表示が水平を示す「０．０」になるまで、調整する（ステップＳ５０７）。
そして、アーム退避スイッチ１７ｅを押下することで、アーム２を退避させる（ステップＳ５０８）。
【００４３】
次いで、力校正開始スイッチ１７ｉを押下することで、アーム２を動作させ、平圧子をロードセルに押し込むように、初試験力を負荷する（ステップＳ５０９）。
そして、３０秒間（ＪＩＳの力計の使用手順）待ち、クリープ現象を回避した後、ロードセルにおいて測定された荷重の値が、初試験力に応じた荷重であるか否かを検証することによって、初試験力の校正を行う（ステップ５１０）。このとき、アーム位置表示枠１７ｌに表示されている値と、押し込み深さ量表示枠１７ｂに表示されている値とが、ほぼ同じ値であることがわかる。完全に一致しないのは、基準位置設定時の操作誤差と、試験機における遊びやヒステリシスによるものである。
次いで、アーム退避スイッチ１７ｅを押下することで、アーム２を退避させる（ステップＳ５１１）。
このようにして、初試験力に関する校正を行うことができる。
【００４４】
なお、本発明の適用は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る硬さ試験機を側面視した外観図である。
【図２】本発明に係る硬さ試験機の要部構成を示すブロック図である。
【図３】操作部の一例を示す説明図である。
【図４】試料台の高さ位置の調整に関する説明図であり、押し込み量測定（ａ）と、変形量測定（ｂ）を示している。
【図５】本発明に係る硬さ試験機の構成方法に関する主要工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１      圧子
１１    アーム（荷重負荷部）
１２    駆動部
１３    バネ変位センサ
１４    アーム位置センサ
１５    試料台
１６    試料台高さ調整部（試料台高さ位置調整手段）
１７    操作部
１８    記憶部
１８１  押し込み深さ量記憶領域（押込深さ量記憶手段）
１８２  変形量記憶領域（変形量記憶手段）
１８３  高さ位置データ記憶領域
１９    制御部
１９ａ  ＣＰＵ（押込深さ量記憶手段、変形量記憶手段、高さ位置取得手段、校正手段）
１９ｂ  ＲＡＭ
１９ｃ  ＲＯＭ
１９１  押し込み深さ量測定プログラム
１９２  変形量測定プログラム
１９３  高さ位置算出プログラム
１９４  校正処理プログラム
１００  硬さ試験機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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