(57)【特許請求の範囲】
【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、同底枠の上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体と、同各支持柱体に上下動可能に支持されて底面が上記ロードセルの上面に当接するケースと、同ケースの内部に組み込まれて同ケースの変位を計測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。
【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。
【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が入力され、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。
【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】
従来のロックウェル硬さ試験機の校正の手順は次のとおりである。図９に示すように、ロックウェル硬さ試験機01にループ検定器02およびダイヤルマスターゲージ03を直列状に組み込んで、試験力を付与し、その試験力をループ検定器02で、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）を加えたとき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、同底枠の上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体と、同各支持柱体に上下動可能に支持されて底面が上記ロードセルの上面に当接するケースと、同ケースの内部に組み込まれて同ケースの変位を計測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が入力され、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により構成し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により、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が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。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の上面にロードセル12が取り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、ケース14の変位を計測するように配設されている。
符号13ｂ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18ｂ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（図４）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で枢支されている。
【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。すなわち、これらによって予圧手段が構成されている。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（図９参照）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（上記のピーク）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により、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】  同要部正面図で、図４とは異なる状態を示す図。
【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
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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