用于硬度测试的方法和装置制造方法及图纸

用于在试样保持器中的试样上确定一个或多个测量点以在硬度测试装置中进行自动化的硬度测试的方法和装置，所述硬度测试装置具有工作台和带有至少一个压头和至少一个镜头的工具保持器。所述试样保持器能够在工作台上在x和y方向上定位，并且所述硬度测试装置的工作台和/或工具保持器能够在z方向上彼此相对移动。从电子数据存储器中选出试样保持器的虚拟的三维模型，所述试样保持器带有至少一个设置于其上的试样，并且在屏幕上示出所述模型和/或试样的概览图像。然后，将点(P)标记在屏幕上的图示上，并且基于所述测量方法，自动定义一个或多个测量点，在所述硬度测试装置中每个测量点根据其x、y坐标和虚拟的模型被自动被分配z坐标。

【技术实现步骤摘要】
用于硬度测试的方法和装置
本专利技术涉及一种用于在试样保持器中的至少一个试样上确定一个或多个测量点以在硬度测试装置中进行自动化的硬度测试的方法，其中，所述硬度测试装置包括：工作台；带有至少一个压头和至少一个镜头的工具保持器；可选地概览图像摄像机；以及屏幕，其中所述试样保持器能够在工作台上在x和y方向上定位，并且所述硬度测试装置的工作台和/或工具保持器能够在z方向上彼此相对移动。此外，本专利技术涉及一种硬度测试装置。
技术介绍
为了对由现有技术已知的硬度测试装置进行编程，必须手动设置许多单个步骤或者手动定义许多流程。例如在将试样夹紧在试样保持器中并且将所述试样保持器在x和y方向上、亦即在水平面中定位之后，在硬度测试装置的工作台上或者借助该工作台探测或者说测量试样的高度，其中能够在工具保持器上使用各种不同的传感器。操作人员必须在z方向上开始、监控和/或手动执行该高度确定过程。接下来，必须借助在工具保持器上的其他传感器或者借助一个或多个镜头对着试样的表面对焦，从而能够生成尽可能锐利的试样图像。在此，操作人员又必须以如下方式主动介入：为了拍摄图像，所述操作人员确定设置于工具保持器上的摄像机要定位在哪个位置处。由操作人员在硬度测试装置上或者在与硬度测试装置连接的控制装置上执行的输入需要许多时间，这主要是因为操作人员在工具保持器在两个位置之间运动时通常无法走出最短的并且因此最节省时间的路线，此外，还因为所述操作人员必须注意避免工具保持器或工具与试样之间发生碰撞。尤其对具有在z方向上突出的三维几何形状的试样的测量而言是这种情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种开头所述类型的方法，该方法使得在至少一个试样上确定一个或多个测量点得到简化。由此，尤其是节省了时间，并且通过最小化在工具保持器和试样之间发生碰撞的风险，防止了硬度测试装置和试样的损坏。按照本专利技术，该目的通过具有权利要求1特征的方法、具有权利要求15特征的硬度测试装置和具有权利要求16特征的控制装置得以实现。本专利技术的一个特别的优点在于，在与硬度测试装置连接的电子数据存储器中存有一个或多个试样的或者一个或多个试样保持器的一个或多个虚拟的三维模型并且提供给本方法。与由现有技术已知的不同的是，每个手动或者计算机辅助地确定的点、尤其是每个测量点，除了x和y坐标之外还基于所提供的三维模型在硬度测试装置中被分配一个z坐标。硬度测试装置的工具保持器能够借助设置于其上的镜头、压头和可选的传感器自动定位在试样上方并且与试样间隔适合的距离。工具保持器为此必须要走过的路线能够被优化，由此节省了时间并且排除了工具保持器与试样或者试样保持器发生碰撞的风险。按照本专利技术的用于确定一个或多个测量点的方法例如如下执行：在第一个步骤中，从电子数据存储器中选出试样保持器的虚拟的三维模型，在该三维模型上设置有试样的至少一个从电子数据存储器中选出的虚拟的三维模型，从而提供了带有试样的试样保持器的虚拟的三维模型。还可以考虑：从电子数据存储器中提供带有至少一个试样的试样保持器的已经完成组合的模型。理论上，在不脱离本专利技术的框架的情况下，当不需要试样保持器时，也可以仅选出试样。在此之前或者接下来，将配备有至少一个试样的试样保持器定位在硬度测试装置的工作台上。该位置可以固定地预先给定。然而，同样可以考虑：借助传感器或者摄像机和适合的图像识别程序来读入该位置，或者手动确定试样保持器和试样在硬度测试装置中的方位。对于如下情况，即，当在整个方法中未生成试样的图像、尤其是概览图像和/或细节图像时，因为测量点仅在三维模型上或者其在屏幕上的图示上被确定，所以带有试样的试样保持器何时被放置到工作台上并不重要。在此特殊的情况下，带有试样的试样保持器也可以在自动化的硬度测试之前不久才被放置到工作台上。在本方法的一种优选的实施方式中，在放置或者说定位配备有试样的试样保持器之后，借助在硬度测试装置上、优选在工具保持器区域中设置的概览图像摄像机拍摄概览图像。也可以考虑：设置于工具保持器上的镜头(该镜头可选地自动对着试样表面对焦)拍摄一个单独的概览图像或者多个图像，这多个图像组合成一个唯一的概览图像。在下一方法步骤中，在屏幕上示出或者说显示出带有试样的试样保持器的模型或者概览图像。在此，在本专利技术的意义中，通过其他光学和电子显示器件、例如投影仪的显示也可以看作在屏幕上的视觉显示。在本方法的一种有利的扩展方案中，虚拟的三维模型的图示和概览图像的图示可以叠加。该可能的附加功能允许光学检查，在该检查中可以确定，是否从数据存储器中为试样保持器和/或试样提供了正确的模型，和/或试样保持器和/或试样在工作台上的方位是否正确。可选地，可以接着校正试样在工作台上的方位，直到该方位与虚拟的模型在屏幕上的方位一致。备选于此，还可以设想：手动转动或者移动虚拟模型的图示，直到达到一致。在本方法的一种扩展方案中，也借助对真实试样的自动数码识别和通过控制装置对虚拟模型的自动数码校正来达到一致。在接下来的按照本专利技术的方法步骤中，借助适合的电子输入器件、例如键盘、计算机鼠标或者触摸屏在屏幕上在模型和/或概览图像上标记点。在该方法的后续步骤中，该点是多个测量点(可选地一个测量序列)的参考点、起始点、中间点或者终点，或者是用于一次单独测量的参考点或测量点。在本方法的一种备选实施方式中可以考虑：借助于待手动输入的参数确定点在x或y方向上的方位。在本专利技术的意义中，在一种实施方式中，控制装置自动标记带有所输入的x和y坐标的点。在标记点之前，试样可以在试样保持器中手动和/或自动(通过相应设计试样保持器)转动，以便在试样例如设计为旋转体时，能够沿着曲面确定一个或多个点或者说测量点。在标记点之前、期间或者之后，在一个进一步的步骤中将一种测量方法分配给按照本专利技术的方法。在本方法的一种尤其优选的实施方式中，手动将该方法从优选存储在电子数据存储器中的测量方法列表中选出。还可以考虑：选择标准化的测量方法、例如单点测量、序列测量(Reihenmessung/seriesmeasurement)、CHD测量、SHD测量或表面点测量，或者也选择非标准化的测量方法。在一种备选实施方式中，所述测量方法的分配也可以自动进行，例如其方式为：提前确定测量方法或者仅能执行一个唯一的测量方法，这在本专利技术的意义中也看作测量方法的自动分配。在本方法的一种优选实施方式中，在另一方法步骤中，通过设置于工具保持器上的镜头，借助摄像机拍摄并且提供或者说示出所述点所在部段的放大的、真实的细节图像。为此，带有镜头的工具保持器可以可选地在更换镜头之后自动定位在所述点上方，其中由于由虚拟的模型已知的带有试样的试样保持器的几何形状，避免了镜头与带有试样的试样保持器发生碰撞。通过由虚拟的模型计算出的测量点的z坐标，具有已知光学特性的镜头可以自动向所述点或者说测量点推进和/或对着该点对焦，而后配设给该镜头的摄像机自动拍摄细节图像。在此可以考虑：在屏幕上将该细节图像显示在模型和/或概览图像之上，优选将该细节图像设置在点的位置的区域中，可选地将所述概览图像与细节图像重叠。尤其有利的是本方法的一种实施方式，其中，利用细节图像手动校正点在试样表面上的位置，其中，可选地可以进一步放大所述细节图像。为了校正，所述点可以在试样的细节图像上例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在试样保持器(4r)中的至少一个试样(5r)上确定一个或多个测量点(13)以在硬度测试装置(1)中进行自动化的硬度测试的方法，其中，所述硬度测试装置(1)包括：工作台(2)；带有至少一个压头(11)和至少一个镜头(12)的工具保持器(3)；可选地概览图像摄像机(15)；以及屏幕(7)，其中所述试样保持器(4r)能够在工作台(2)上在x和y方向上定位，并且所述硬度测试装置(1)的工作台(2)和/或工具保持器(3)能够在z方向上彼此相对移动，其特征在于如下步骤：a)从电子数据存储器中选出并且提供试样保持器(4v)的虚拟的三维模型(9)，所述试样保持器带有至少一个设置于其上的试样(5v)，b)将配备有试样(5r)的所述试样保持器(4r)定位在工作台(2)上，c)在屏幕(7)上自动示出所述模型(9)和/或由试样(5r)生成的概览图像，d)分配测量方法，e)将点(P)标记在所述模型(9)和/或试样(5r)的概览图像在屏幕(7)上的图示上，f)基于所述测量方法，自动定义一个或多个测量点(13)，其中，基于点(P)的位置和所分配的测量方法，在所述硬度测试装置(1)中每个测量点(13)被自动分配x和y坐标并且借助于虚拟的模型(9)被分配z坐标，和g)将每个测量点(13)的x、y和z坐标自动存储在数据存储器中。...

【技术特征摘要】
2016.08.12 AT A50734/20161.一种用于在试样保持器(4r)中的至少一个试样(5r)上确定一个或多个测量点(13)以在硬度测试装置(1)中进行自动化的硬度测试的方法，其中，所述硬度测试装置(1)包括：工作台(2)；带有至少一个压头(11)和至少一个镜头(12)的工具保持器(3)；可选地概览图像摄像机(15)；以及屏幕(7)，其中所述试样保持器(4r)能够在工作台(2)上在x和y方向上定位，并且所述硬度测试装置(1)的工作台(2)和/或工具保持器(3)能够在z方向上彼此相对移动，其特征在于如下步骤：a)从电子数据存储器中选出并且提供试样保持器(4v)的虚拟的三维模型(9)，所述试样保持器带有至少一个设置于其上的试样(5v)，b)将配备有试样(5r)的所述试样保持器(4r)定位在工作台(2)上，c)在屏幕(7)上自动示出所述模型(9)和/或由试样(5r)生成的概览图像，d)分配测量方法，e)将点(P)标记在所述模型(9)和/或试样(5r)的概览图像在屏幕(7)上的图示上，f)基于所述测量方法，自动定义一个或多个测量点(13)，其中，基于点(P)的位置和所分配的测量方法，在所述硬度测试装置(1)中每个测量点(13)被自动分配x和y坐标并且借助于虚拟的模型(9)被分配z坐标，和g)将每个测量点(13)的x、y和z坐标自动存储在数据存储器中。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤d)中自动分配所述测量方法。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤d)中手动分配、尤其是从存储在数据存储器中的测量方法列表(14)中选出测量方法。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤c)之前进行步骤c0)，在该步骤c0)中通过概览图像摄像机(15)或者通过组合多个由镜头(12)拍摄的单个图像自动生成试样(5r)的概览图像。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤c0)之前，优选借助于模型(9)自动地，将所述试样(5r)定位在概览图像摄像机(15)下方或者定位在工具保持器(3)上的镜头(12)下方，并且优选借助于模型(9)自动地，对所述试样(5r)对焦。6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在所述步骤c...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·赫尔，
申请(专利权)人：魁尼斯有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT