"試験片を載置する載置台と、前記試験片の表面に圧痕を形成するための圧子と、前記圧子を昇降させることにより前記試験片に対して試験力を付与する負荷機構と、前記試験片の表面に形成された圧痕を撮影するカメラと、前記カメラにより撮影した前記試験片表面の画像を表示する表示部と、を備えた硬度試験機において、前記載置台上に載置された試験片に形成されている圧痕の位置と大きさとを認識する圧痕認識手段と、前記載置台上に載置された試験片の硬度と、当該試験片に次の圧痕を形成するときの位置および試験力とを入力する入力部と、前記入力部により入力された前記試験片の硬度と試験力とに基づいて、次に前記試験片に形成される圧痕の大きさを予想する予想手段と、前記圧痕認識手段により認識した前記試験片に形成されている圧痕の位置と大きさと、前記予想手段により予想された次に前記試験片に形成される圧痕の位置と大きさとに基づいて、前記試験片に形成された圧痕と次に前記試験片に形成される圧痕との距離が、必要距離以上となっているか否かを判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする硬度試験機。請求項1に記載の硬度試験機において、前記試験片に次の圧痕を形成するときの座標位置をx,y、前記試験片に形成されているいずれかの圧痕の座標位置をxi,yi、前記予想手段により予想された次に前記試験片に形成される圧痕の大きさdまたは前記試験片に形成されているいずれかの圧痕の大きさdiの大きいほうの大きさをD、前記試験片の材質により定められる係数をnとしたときに、前記判定手段は、式で表される距離L1と、nDとを比較することにより、前記試験片に形成された圧痕と次に前記試験片に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定する硬度試験機。L1=[x-xi2y-yi2]0.51請求項2に記載の硬度試験機において、前記座標位置x,yを中心とした半径ndの円、および、前記座標位置xi,yiを中心とした半径ndiの円を、前記表示部に表示させる画像処理部をさらに備える硬度試験機。請求項2に記載の硬度試験機において、現在の座標位置をxc,ycとしたときに、前記試験片に次の圧痕を形成するときの座標位置x,yを、前記L1が前記nD以上となる座標x,yのうち、式2で表されるfx,yが最小化する座標x,yとする位置設定手段を備える硬度試験機。fx,y=[x-xc2y-yc2]0.52試験片を載置する載置台と、前記試験片の表面に圧痕を形成するための圧子と、前記圧子を昇降させることにより前記試験片に対して試験力を付与する負荷機構と、前記試験片の表面に形成された圧痕を撮影するカメラと、前記カメラにより撮影した前記試験片表面の画像を表示する表示部と、を備えた硬度試験機において、前記載置台上に載置された試験片の端縁の位置を認識する端縁認識手段と、前記載置台上に載置された試験片の硬度と、当該試験片に次の圧痕を形成するときの位置および試験力とを入力する入力部と、前記入力部により入力された前記試験片の硬度と試験力とに基づいて、次に前記試験片に形成される圧痕の大きさを予想する予想手段と、前記端縁認識手段により認識した前記試験片の端縁の位置と、前記予想手段により予想された次に前記試験片に形成される圧痕の位置と大きさとに基づいて、前記試験片の端縁と次に前記試験片に形成される圧痕との距離が、必要距離以上となっているか否かを判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする硬度試験機。請求項5に記載の硬度試験機において、前記試験片に次の圧痕を形成するときの座標位置をx,y、前記試験片におけるいずれかの端縁の座標位置をxej,yej、前記予想手段により予想された次に前記試験片に形成される圧痕の大きさをd、前記試験片の材質により定められる係数をmとしたときに、前記判定手段は、式で表される距離L2と、mdとを比較することにより、前記試験片の端縁と次に前記試験片に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定する硬度試験機。L2=[x-xej2y-yej2]0.53請求項6に記載の硬度試験機において、前記座標位置x,yを中心とした半径mdの円を前記表示部に表示させる画像処理部をさらに備える硬度試験機。請求項6に記載の硬度試験機において、現在の座標位置をxc,ycとしたときに、前記試験片に次の圧痕を形成するときの座標位置x,yを、前記L2が前記md以上となる座標x,yのうち、式4で表されるfx,yが最小化する座標x,yとする位置設定手段を備える硬度試験機。fx,y=[x-xc2y-yc2]0.54圧痕の中心間距離がJISに定める条件を満たしているか否かを確認するためには、互いに隣接する圧痕のうちの大きな方の圧痕の大きさを計測し、圧痕の中心間距離を測定した後、さらに、その距離がJISに定める条件を満たしているか否かを演算するという煩雑な作業を実行する必要があり、その確認は容易には実行し得ない。圧痕間の距離を十分に確保できる場合はともかく、特に、単一の試験片に対して多数の硬度測定を実行する場合等においては、各々の圧痕の中心間距離がJISに定める条件を満たしているか否かを判断することは、極めて困難となる。これは、圧痕の中心間距離のみならず、圧痕と試験片の端縁との距離についても同様に生ずる問題である。この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、圧痕の中心間距離または圧痕と試験片の端縁との距離を適正に維持することが可能な硬度試験機を提供することを目的とする。請求項1に記載の発明は、試験片を載置する載置台と、前記試験片の表面に圧痕を形成するための圧子と、前記圧子を昇降させることにより前記試験片に対して試験力を付与する負荷機構と、前記試験片の表面に形成された圧痕を撮影するカメラと、前記カメラにより撮影した前記試験片表面の画像を表示する表示部と、を備えた硬度試験機において、前記載置台上に載置された試験片に形成されている圧痕の位置と大きさとを認識する圧痕認識手段と、前記載置台上に載置された試験片の硬度と、当該試験片に次の圧痕を形成するときの位置および試験力とを入力する入力部と、前記入力部により入力された前記試験片の硬度と試験力とに基づいて、次に前記試験片に形成される圧痕の大きさを予想する予想手段と、前記圧痕認識手段により認識した前記試験片に形成されている圧痕の位置と大きさと、前記予想手段により予想された次に前記試験片に形成される圧痕の位置と大きさとに基づいて、前記試験片に形成された圧痕と次に前記試験片に形成される圧痕との距離が、必要距離以上となっているか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記試験片に次の圧痕を形成するときの座標位置をx,y、前記試験片に形成されているいずれかの圧痕の座標位置をxi,yi、前記予想手段により予想された次に前記試験片に形成される圧痕の大きさdまたは前記試験片に形成されているいずれかの圧痕の大きさdiの大きいほうの大きさをD、前記試験片の材質により定められる係数をnとしたときに、前記判定手段は、式で表される距離L1と、nDとを比較することにより、前記試験片に形成された圧痕と次に前記試験片に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定する。L1=[x-xi2y-yi2]0.51請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記座標位置x,yを中心とした半径ndの円、および、前記座標位置xi,yiを中心とした半径ndiの円を、前記表示部に表示させる画像処理部をさらに備える。請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、現在の座標位置をxc,ycとしたときに、前記試験片に次の圧痕を形成するときの座標位置x,yを、前記L1が前記nD以上となる座標x,yのうち、式2で表されるfx,yが最小化する座標x,yとする位置設定手段を備える。fx,y=[x-xc2y-yc2]0.52請求項5に記載の発明は、試験片を載置する載置台と、前記試験片の表面に圧痕を形成するための圧子と、前記圧子を昇降させることにより前記試験片に対して試験力を付与する負荷機構と、前記試験片の表面に形成された圧痕を撮影するカメラと、前記カメラにより撮影した前記試験片表面の画像を表示する表示部と、を備えた硬度試験機において、前記載置台上に載置された試験片の端縁の位置を認識する端縁認識手段と、前記載置台上に載置された試験片の硬度と、当該試験片に次の圧痕を形成するときの位置および試験力とを入力する入力部と、前記入力部により入力された前記試験片の硬度と試験力とに基づいて、次に前記試験片に形成される圧痕の大きさを予想する予想手段と、前記端縁認識手段により認識した前記試験片の端縁の位置と、前記予想手段により予想された次に前記試験片に形成される圧痕の位置と大きさとに基づいて、前記試験片の端縁と次に前記試験片に形成される圧痕との距離が、必要距離以上となっているか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記試験片に次の圧痕を形成するときの座標位置をx,y、前記試験片におけるいずれかの端縁の座標位置をxej,yej、前記予想手段により予想された次に前記試験片に形成される圧痕の大きさをd、前記試験片の材質により定められる係数をmとしたときに、前記判定手段は、式で表される距離L2と、mdとを比較することにより、前記試験片の端縁と次に前記試験片に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定する。L2=[x-xej2y-yej2]0.53請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記座標位置x,yを中心とした半径mdの円を前記表示部に表示させる画像処理部をさらに備える。請求項8に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、現在の座標位置をxc,ycとしたときに、前記試験片に次の圧痕を形成するときの座標位置x,yを、前記L2が前記md以上となる座標x,yのうち、式4で表されるfx,yが最小化する座標x,yとする位置設定手段を備える。fx,y=[x-xc2y-yc2]0.54請求項1および請求項2に記載の発明によれば、圧痕の中心間距離が適性なものであるか否かを容易に判定することが可能となる。このため、圧痕の中心間距離を適正に維持することができ、正確な硬度試験を実行することが可能となる。請求項3に記載の発明によれば、圧痕の中心間距離が不適正となる領域を予め表示することから、次に硬度試験を実行する位置を、適正な領域から容易に設定することが可能となる。請求項4に記載の発明によれば、次の圧痕を形成するときの座標位置x,yを、圧痕の中心間距離を適正に維持することができ、かつ、当初に試験を実行しようとした位置の近傍となる位置に自動的に設定することが可能となり、硬度試験を正確かつ迅速に実行することが可能となる。請求項5および請求項6に記載の発明によれば、圧痕と試験片の端縁との距離が適性なものであるか否かを容易に判定することが可能となる。このため、圧痕と試験片の端縁との距離を適正に維持することができ、正確な硬度試験を実行することが可能となる。請求項7に記載の発明によれば、圧痕と試験片の端縁との距離が不適正となる領域を予め表示することから、次に硬度試験を実行する位置を、適正な領域から容易に設定することが可能となる。請求項8に記載の発明によれば、次の圧痕を形成するときの座標位置x,yを、圧痕と試験片の端縁との距離を適正に維持することができ、かつ、当初に試験を実行しようとした位置の近傍となる位置に自動的に設定することが可能となり、硬度試験を正確かつ迅速に実行することが可能となる。以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係る硬度試験機の概要図である。この硬度試験機は、テーブル11と、このテーブル11上に配置され試験片100を載置する載置台としてのXYステージ12とを備える。XYステージ12は、試験片100をX方向図1における左右方向およびY方向図1における紙面に垂直な方向に移動させるためのものである。このXYステージ12には、試験片100をX方向に移動させるためのモータ13と、試験片100をY方向に移動させるためのモータ14とが付設されている。また、XYステージ12は、昇降ハンドル15の作用により、昇降する構成となっている。また、この硬度試験機は、試験片100を目視により観察するための接眼レンズ16と、試験片100を撮影するためのカメラ17と、試験片100の表面の像を表示するためのCRT等の表示部18と、各種のデータを入力するためのキーボード等の入力部19とを備える。さらに、この硬度試験機は、試験片100を加圧することにより圧痕を形成する圧子21と、この圧子21に対して試験力を付与するための後述する負荷機構と、複数の対物レンズ22、23と、これらの圧子21および対物レンズ22、23等を支持して回転するリボルバー20とを備える。このリボルバー20は、つまみ26を操作することにより、鉛直方向を向く軸を中心に回転する。図2は、圧子21に対して試験力を付与するための負荷機構の概要図である。この負荷機構は、軸31を中心に揺動可能なレバー32を備える。レバー32の一端には、押圧部35が配設されている。この押圧部35は、レバー32の揺動に伴って、圧子21に連結した圧子軸36の端部に付設された当接部37を押圧する構成となっている。また、レバー32の他端には、永久磁石33が付設されている。この永久磁石33の外部には、電磁コイル34が配設されている。この永久磁石33と電磁コイル34とにより、ボイスコイルモータが構成される。このボイスコイルモータは、電磁式の負荷機構となり、電磁コイル34に流れる電流を制御することにより、圧子21による試験片100への試験力を制御することが可能となる。図3は、この発明に係る硬度試験機の主要な電気的構成を示すブロック図である。この硬度試験機は、装置全体を制御する制御部50を備える。この制御部50は、上述したカメラ17、表示部18、入力部19および負荷機構の電磁コイル34と接続されている。また、この制御部50は、試験片100に形成されている圧痕の位置と大きさとを認識する圧痕認識部51と、試験片100の端縁の位置を認識する端縁認識部52と、次に試験片100に形成される圧痕の大きさを予想する予想部53と、試験片100に形成された圧痕と次に試験片100に形成される圧痕との距離、および、試験片100の端縁と次に試験片100に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定する判定部54と、各圧痕を中心とする所定半径の縁を表示部18に表示させる画像処理部55と、試験片100に形成された圧痕と次に試験片100に形成される圧痕との距離や試験片100の端縁と次に試験片100に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっていないときに次に試験片100に形成される圧痕の位置を設定する位置設定部56とを備えている。図4は、圧子21により試験片100に圧痕を形成する様子を模式的に示す説明図であり、図5は、試験片100に形成された圧痕を示す平面図である。硬度試験としてのビッカース硬さ試験を実行するときには、その先端が正四角錐形状をなすダイヤモンド製の圧子21を、図2に示す負荷機構の作用により試験片100の表面に深さhだけ押し込み、その試験力を解除した後、試験片100の表面に形成された圧痕くぼみの対角線長さd互いに直交する対角線長さdxおよびdyが異なる場合はそれらの平均値を測定する。ビッカース硬さは、試験力を、底面が正方形で頂点の角度が圧子21と同じ角錐であると仮定したくぼみの表面積で割って得られる値に比例する。次に、上述した硬度試験機を使用した硬度試験の各工程について説明する。図6および図7は、この発明に係る硬度試験機を使用した硬度試験の各工程を示すフローチャートである。硬度試験を行う場合には、最初に、試験を実行する試験片100の予想される硬度を入力するステップS1。また、次に硬度試験を実行するために圧痕を形成する位置x,yを入力するステップS2。さらに、次に硬度試験を実行するときの試験力を入力するステップS3。これらの入力は、オペレータが入力部19を利用して所定のデータを入力することにより行われる。但し、次の圧痕の位置の入力は、オペレータが入力するかわりに、現在の圧子21の位置を自動的に入力するようにしてもよい。次に、試験片100の全体画像を取得するステップS4。この場合には、モータ13、14の作用によりXYステージ12とともに試験片100をXY方向に移動させることにより、試験片100の全面をカメラ17で撮影して試験片100の表面全域の画像を取得する。なお、硬度試験を実行する領域が試験片の100の表面全域にわたらない場合には、試験片100の表面の一部の領域の画像のみを取得するようにしてもよい。次に、試験片100の全体画像を画像処理することにより、試験片100の端縁の位置を認識するステップS5。この端縁の位置の認識は、図3に示す端縁認識部52により行われる。また、試験片100の全体画像を画像処理することにより、試験片100に既に形成されている圧痕の座標位置xi、yiと大きさdiとを認識するステップS6。ここで、圧痕が複数形成されているときには、i=1、2、3となる。この圧痕の位置と大きさの認識は、図3に示す圧痕認識部51により行われる。ここで、圧痕の大きさdiとは、図5に示す対角線dxおよびdyの平均値を指す。そして、画像処理部55は、圧痕の座標位置xi、yiを中心とする半径ndiの円を試験片100の画像とともに表示部18に表示するステップS7。ここで、nは試験片100の材質により定められる係数であり、鋼、ニッケル合金、チタン合金、銅および銅合金の場合には3、軽金属、鉛、すずおよびそれらの合金の場合には6となる。これにより、次に硬度試験を実行するのに不適切なおおよその領域を認識することが可能となる。次に、予想部53が、入力部19により入力された試験片100の硬度と試験力とに基づいて、次に試験片100に形成される圧痕の大きさdを予想するステップS8。そして、予想された次に試験片100に形成される圧痕の大きさdと試験片100に既に形成されている圧痕の大きさdiとを比較しステップS9、これらのうちの大きいほうの大きさをDとするステップS10。なお、試験片100に既に形成されている圧痕が複数個ある場合には、この比較は各圧痕毎に実行される。そして、画像処理部55は、先に表示した座標位置xi、yiを中心とする半径ndiの円に追加して、座標位置x,yを中心とする半径ndの円を、試験片100の画像とともに表示部18に表示するステップS11。図8は、このようにして表示された複数の円を、試験片100およびその端縁101とともに示す模式図である。なお、この図は、試験片100の材質が、鋼、ニッケル合金、チタン合金、銅および銅合金の場合を示している。この図に示すように、試験片100には、大きさd1、d2、d3の圧痕が形成されており、先の表示工程ステップS7において半径が3d1、3d2、3d3の円が表示されている。そして、これらに追加して、座標位置x,yを中心とする半径3dの円が試験片100の画像とともに表示部18に表示されるステップS11。この場合においては、後述するように、いずれかの円と座標位置x,yに配置される圧痕とが重複していた場合、あるいは、半径3dの円と大きさd1、d2、d3の圧痕とが重複していた場合に、座標位置x,yが次に硬度試験を実行するのに不適切な位置となっていることになる。なお、上述した説明においては、各圧痕間の距離が一定以下とならないようにするために、3d、3d1、3d2、3d3の円を表示しているが、次に硬度試験を実行するために圧痕を形成する位置x,yと試験片100の端縁101との距離を考慮する場合には、座標位置x,yを中心とする半径2.5dの円を表示するようにすればよい。これは、上述したように、JISにおいて、鋼、ニッケル合金、チタン合金、銅および銅合金の場合には、圧痕と試験片100の端縁との距離を圧痕の対角長さの2.5倍以上とすると定められているためである。ここで、この2.5は、後述する係数mに相当する。この場合においては、後述するように、円と試験片100の端縁101とが重複していた場合に、座標位置x,yが次に硬度試験を実行するのに不適切な位置となっていることになる。次に、判定部54が、下記の式で表される距離L1と、nDとを比較することにより、既に試験片100に形成されている圧痕と次に試験片100に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定するステップS12。この判定は、図8に示すように、既に試験片100に形成されている圧痕が複数個ある場合には、各圧痕毎に実行される。L1=[x-xi2y-yi2]0.5このステップS12において、nDがL1以下の場合にはステップS13、既に試験片100に形成されているいずれかの圧痕と次に試験片100に形成される圧痕との距離が、JISに定められる既定値以上となっていることになる。この場合には、引き続き判定部54が、下記の式で表される距離L2と、mdとを比較することにより、試験片100の端縁101と次に試験片100に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定するステップS14。ここで、端縁が複数形成されているときには、j=1、2、3となる。また、mは、試験片100の材質により定められる係数であり、上記nと対応するものである。このmは、鋼、ニッケル合金、チタン合金、銅および銅合金の場合には2.5、軽金属、鉛、すずおよびそれらの合金の場合には3となる。L2=[x-xej2y-yej2]0.5このステップS14においてmdがL2以下の場合にはステップS15、試験片100の端縁101と次に試験片100に形成される圧痕との距離が、JISに定められる既定値以上となっていることになる。この場合においては、表示部18にOK表示を行ってステップS16、処理を終了する。一方、上述したステップS12において、nDがL1より大きな場合には、既に試験片100に形成されているいずれかの圧痕と次に試験片100に形成される圧痕との距離が、JISに定められる既定値より小さくなっていることから、表示部18にNG表示を行うステップS17。また、上述したステップS14においてmdがL2より大きな場合にも、試験片100の端縁101と次に試験片100に形成される圧痕との距離が、JISに定められる既定値より小さくなっていることから、表示部18にNG表示を行うステップS17。これらの場合においては、制御部50における位置設定部56により、次の圧痕を形成するときの座標位置x,yを再設定する。このときには、現時点で圧痕を形成しようとしていた座標位置である現在の圧子21の座標位置をxc,ycとしたときに、試験片100に次の圧痕を形成するときの座標位置x,yを、上述したL1がnD以上となり、かつ、上述したL2がmd以上となる座標x,yのうち、下記の式で表されるfx,yが最小化する座標となるように設定した上で、処理を終了する。fx,y=[x-xc2y-yc2]0.5これにより、圧痕の中心間距離および圧痕と試験片100の端縁との距離を適正に維持することができ、かつ、当初に試験を実行しようとした位置の近傍となる位置に、次の圧痕を形成するときの座標位置x,yを自動的に設定することができ、硬度試験を正確かつ迅速に実行することが可能となる。なお、上述した実施形態においては、nDがL1より大きな場合や、mdがL2より大きな場合に、位置設定部56の作用により次の圧痕を形成するときの座標位置x,yを再設定しているが、NG表示ステップS17のみを行い、その後に、オペレータがステップS11において表示部18に表示された複数の円を参照しながら、次の圧痕を形成するときの座標位置x,yを再設定するようにしてもよい。また、上述した実施形態においては、nDとL1とを比較することにより既に試験片100に形成されている圧痕と次に試験片100に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定するとともに、mdとL2とを比較することにより試験片100の端縁101と次に試験片100に形成される圧痕との距離が必要距離以上となっているか否かを判定している。しかしながら、これらのいずれか一方のみを判定するようにしてもよい。また、上述した実施形態においては、試験片100の全面をカメラ17で撮影して試験片100の全体画像を取得し、これを画像処理することにより、試験片100に既に形成されている圧痕の座標位置xi、yiと大きさdiや、試験片100の端縁の位置を認識しているが、それ以前に実行された同一の試験片100に対する硬度試験の結果を利用することにより、試験片100に既に形成されている圧痕の座標位置xi、yiと大きさdiや、試験片100の端縁の位置を認識するようにしてもよい。さらに、上述した実施形態においては、係数nおよび係数mの値として、JISに規定されたものと同じ値を使用しているが、予想部53による次の圧痕の大きさの予想値dの誤差に対応しうるように、これらの係数nおよび係数mの値として、JISに規定されたものより大きなものを採用してもよい。"