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JP4454415B2 - Article hardness measuring apparatus and article hardness measuring method - Google Patents
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JP4454415B2 - Article hardness measuring apparatus and article hardness measuring method - Google Patents

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Description

本発明は、物品、例えば、果実、野菜などの青果類の硬度を非破壊で測定するための物品の硬度測定装置および物品の硬度測定方法に関する。   The present invention relates to an article hardness measurement apparatus and an article hardness measurement method for nondestructively measuring the hardness of articles such as fruits and vegetables.

従来より、物品、特に、果実、野菜などの青果類においては、例えば、リンゴなどの果肉の硬度、オレンジ、グレープフルーツなどの外皮の硬度、ミカンなどの浮皮の程度を測定することによって、青果類の内部品質や、貯蔵、運搬に耐え得るものであるかなどの品質を測定することが行われている。     Conventionally, in fruits and vegetables such as fruits and vegetables, for example, by measuring the hardness of flesh such as apples, the hardness of hulls such as orange and grapefruit, and the degree of floating skin such as mandarin oranges, The quality of the internal quality and whether it can withstand storage and transportation are measured.

このような青果類の硬度を測定する方法として、従来は、青果類に対して荷重計を押し当てて、青果類の表面が破壊する際のバネ圧力を測定して、これにより青果類の硬度を測定するバネ圧式硬度測定装置が用いられている。   As a method of measuring the hardness of such fruits and vegetables, hitherto, a load meter was pressed against the fruits and vegetables, and the spring pressure when the surface of the fruits and vegetables was broken was measured. A spring pressure type hardness measuring device is used to measure.

しかしながら、このようなバネ圧式硬度測定装置では、青果類の表面を破壊することになるので、青果場では、測定のために表面が破壊された青果類を破棄せざるを得ないため、その損失は年間に換算すれば、多大な損害となっている。   However, with such a spring pressure type hardness measuring device, the surface of the fruits and vegetables will be destroyed. Therefore, in the fruits and vegetables field, the fruits and vegetables whose surfaces were destroyed for measurement must be discarded. If it is converted into a year, it is a great deal of damage.

このため、従来より、物品に対して、加速度計(加速度センサー)で硬さを測定することが行われている。すなわち、特許文献1(特開2001−133375号公報)に開示されるように、加速度計で硬さを測定する時は、物体に衝突させてそのときの信号波形のピークで計測されている。
特開2001−133375号公報
For this reason, conventionally, the hardness of an article is measured with an accelerometer (acceleration sensor). That is, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-133375), when measuring hardness with an accelerometer, it is measured at the peak of the signal waveform at that time when it collides with an object.
JP 2001-133375 A

しかしながら、このような従来の加速度センサーを用いた硬度測定方法では、以下のような問題がある。
すなわち、図26に示したように、このような従来の加速度センサーを用いて、硬度の異なるゴムで作製した基準物を測定した際には、測定値のピークの大きさが、加速度センサーが基準物に当接する強さに依存してしまうことになる。なお、図26中、ゴムの硬さ40、50、60(JIS K6253、単位なし)は、数字に比例して硬いものを示している。
However, the hardness measurement method using such a conventional acceleration sensor has the following problems.
That is, as shown in FIG. 26, when a reference object made of rubber having different hardness is measured using such a conventional acceleration sensor, the peak value of the measured value is determined by the acceleration sensor. It depends on the strength of contact with an object. In FIG. 26, the rubber hardness 40, 50, 60 (JIS K6253, no unit) indicates a hard material in proportion to the number.

従って、従来の加速度センサーを用いた硬度測定方法では、加速度センサーが被測定物品に当接する強さの違い、当接する角度の違いによって、条件が異なってしまい、測定ごとに測定誤差の要因となり、正確な硬度測定が実施できないことになる。また、従来の加速度センサーを用いた硬度測定方法では、加速度センサーが被測定物品に当接させる強さによっては、破損損傷しやすい物品、例えば、青果類などを測定する場合には、青果類の表面を破壊することになり、青果類を破棄しなければならず、測定効率が低下することになる。   Therefore, in the hardness measurement method using the conventional acceleration sensor, the conditions differ depending on the difference in strength with which the acceleration sensor contacts the object to be measured, the difference in contact angle, which causes a measurement error for each measurement, An accurate hardness measurement cannot be performed. Further, in the hardness measurement method using a conventional acceleration sensor, depending on the strength with which the acceleration sensor is brought into contact with the object to be measured, when measuring articles that are easily damaged or damaged, such as fruits and vegetables, The surface will be destroyed, the fruits and vegetables must be discarded, and the measurement efficiency will be reduced.

本発明は、このような現状に鑑み、物品に対して、当接する強さの違い、当接する角度の違いによって、測定条件が異なることなく、測定毎に測定誤差がなく、安定して正確な硬度測定が可能であり、しかも、破損損傷しやすい物品、例えば、青果類などを測定する場合においても、青果類の表面を破壊することなく、物品に対して、触れる程度の当接によって、正確な硬度の測定が可能な物品の硬度測定装置および物品の硬度測定方法を提供
することを目的とする。
In view of such a current situation, the present invention provides a stable and accurate measurement without any measurement error for each measurement without different measurement conditions due to differences in contact strength and contact angle. Hardness measurement is possible, and even in the case of measuring easily damaged or damaged items such as fruits and vegetables, the surface of the fruits and vegetables can be measured without touching the product without touching the surface. An object of the present invention is to provide a hardness measuring apparatus for an article and a method for measuring the hardness of the article, which can measure the hardness of the article.

本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明の物品の硬度測定装置は、物品の硬度を測定する物品の硬度測定装置であって、
被測定物品に対して当接させるセンサー部材と、
前記センサー部材に感度軸をそろえて配置した、感度の異なる2つの第1のセンサーと第2のセンサーと、
前記センサー部材を、前記両センサーの感度方向から、被測定物品に対して当接させることにより得られた、第1のセンサーによる第1のセンサー出力と、第2のセンサーによる第2のセンサー出力とによって、
前記被測定物品の硬度を識別する硬度識別制御部と、
を備えることを特徴とする。
The present invention has been invented in order to achieve the above-described problems and objects in the prior art. The article hardness measurement apparatus of the present invention is an article hardness measurement apparatus for measuring the hardness of an article. And
A sensor member to be brought into contact with the article to be measured;
Two first sensors and two sensors having different sensitivities arranged on the sensor member with a sensitivity axis aligned;
The first sensor output by the first sensor and the second sensor output by the second sensor obtained by bringing the sensor member into contact with the object to be measured from the sensitivity direction of the two sensors. And by
A hardness identification control unit for identifying the hardness of the article to be measured;
It is characterized by providing.

また、本発明の物品の硬度測定方法は、物品の硬度を測定する物品の硬度測定方法であって、
被測定物品に対して当接させるセンサー部材と、
前記センサー部材に感度軸をそろえて配置した、感度の異なる2つの第1のセンサーと第2のセンサーとを備えた物品の硬度測定装置を用いて、
前記センサー部材を、前記両センサーの感度方向から、被測定物品に対して当接させることにより得られた、第1のセンサーによる第1のセンサー出力と、第2のセンサーによる第2のセンサー出力とによって、被測定物品の硬度を識別することを特徴とする。
The method for measuring the hardness of an article of the present invention is a method for measuring the hardness of an article for measuring the hardness of the article,
A sensor member to be brought into contact with the article to be measured;
Using a hardness measuring device for an article provided with two first sensors and two sensors having different sensitivities arranged on the sensor member with a sensitivity axis aligned,
The first sensor output by the first sensor and the second sensor output by the second sensor obtained by bringing the sensor member into contact with the object to be measured from the sensitivity direction of the two sensors. And determining the hardness of the article to be measured.

このように構成することによって、センサー部材に感度軸をそろえて、感度の異なる2つの第1のセンサーと第2のセンサーとが配置されているので、これらのセンサーが被測定物品に対して当接する、強さの違い、角度の違いがなく測定条件が同一であるため、第1のセンサーによる第1のセンサー出力と、第2のセンサーによる第2のセンサー出力は、測定条件が異なることなく、測定毎に測定誤差がなく、安定して正確な硬度測定が可能である。   By configuring in this way, the sensitivity axis is aligned with the sensor member, and the two first sensors and the second sensor having different sensitivities are arranged. Since there is no difference in strength, difference in angle, and measurement conditions are the same, the first sensor output from the first sensor and the second sensor output from the second sensor do not have different measurement conditions. There is no measurement error for each measurement, and stable and accurate hardness measurement is possible.

また、本発明では、前記感度の異なる2つの第1のセンサーと第2のセンサーが、センサー容量の異なる同一種類のセンサーから構成されていることを特徴とする。
このように構成することによって、例えば、加速度センサー、加重センサーなどにおいて、センサー容量の異なる同一種類のセンサーを、第1のセンサー、第2のセンサーとして用いることによって、センサーの容量の違いによる応答特性の違いの比から硬さを測定するので、センサー部材が被測定物品に当接する強さや角度に関係なく、安定して測定できる。
In the present invention, the two first sensors and the second sensor having different sensitivities are composed of the same type of sensors having different sensor capacities.
By configuring in this way, for example, in the acceleration sensor, the weight sensor, etc., the same type of sensor having different sensor capacities is used as the first sensor and the second sensor. Since the hardness is measured from the difference ratio, the measurement can be stably performed regardless of the strength and angle at which the sensor member abuts the article to be measured.

従って、センサー部材を被測定物品に当接させる強さを、触れる程度まで弱めても測定が可能であるので、破損損傷しやすい物品、例えば、青果類などを測定する場合においても、青果類の表面を破壊することなく、物品に対して、触れる程度の当接によって、正確な硬度の測定が可能である。すなわち、当接させる力に関係なく、被測定物品に触れるだけで硬さの測定が可能な高感度硬度センサーを提供することが可能である。   Therefore, since the sensor member can be measured even if the strength with which the sensor member is brought into contact with the object to be measured is weakened to the extent that it is touched, even in the case of measuring easily damaged or damaged items such as fruits and vegetables, Accurate measurement of hardness is possible by abutting to the extent that the article is touched without destroying the surface. That is, it is possible to provide a highly sensitive hardness sensor capable of measuring the hardness by simply touching the article to be measured regardless of the abutting force.

また、本発明では、前記感度の異なる2つの第1のセンサーと第2のセンサーが、センサー容量が同じで、応答特性の異なる同一種類のセンサーから構成されていることを特徴とする。   In the present invention, the two first sensors and the second sensor having different sensitivities are composed of the same type of sensors having the same sensor capacity and different response characteristics.

この場合、第1のセンサーと第2のセンサーのセンサー容量が同じであっても、応答特
性、例えば、センサーの応答周波数を異なるようにすることによって、応答特性の違いの比から硬さを測定するので、センサー部材が被測定物品に当接する強さや角度に関係なく、安定して測定できる。
In this case, even if the sensor capacities of the first sensor and the second sensor are the same, the hardness is measured from the ratio of the difference in response characteristics by changing the response characteristics, for example, the response frequency of the sensors. Therefore, the measurement can be stably performed regardless of the strength and angle at which the sensor member comes into contact with the measurement object.

また、本発明では、前記応答特性の異なる同一種類のセンサーが、応答特性の低い方のセンサーの応答特性が、10hz〜1000hz、高い方のセンサーの応答特性が、1Khz〜10Khzの範囲にあることを特徴とする。   In the present invention, the same type of sensors having different response characteristics may have a response characteristic of a sensor having a lower response characteristic in a range of 10 to 1000 hz, and a response characteristic of a higher sensor in a range of 1 to 10 Khz. It is characterized by.

このような範囲に、第1のセンサーと第2のセンサーの応答周波数があれば、応答特性の違いの比から硬さを測定することができ、センサー部材が被測定物品に当接する強さや角度に関係なく、安定して測定できる。   If the response frequency of the first sensor and the second sensor is within such a range, the hardness can be measured from the ratio of the difference in response characteristics, and the strength and angle at which the sensor member comes into contact with the object to be measured. Regardless of, it can be measured stably.

このように、第1のセンサーと第2のセンサーの応答周波数を異なるようにする方法としては、公知の方法が採用可能であり、特に限定されるものではないが、例えば、フィルター回路によって電気的に第1のセンサーと第2のセンサーの応答周波数を異なるように設定する方法、センサーを受けるアンプの応答特性を変更する方法、ソフトウェアーによるフィルターなどを用いることができる。   As described above, as a method for making the response frequency of the first sensor different from that of the second sensor, a known method can be adopted, and is not particularly limited. In addition, a method for setting the response frequency of the first sensor and the second sensor to be different, a method for changing the response characteristic of the amplifier receiving the sensor, a filter by software, and the like can be used.

また、本発明では、前記感度の異なる2つの第1のセンサーと第2のセンサーが、センサーの種類が異なるセンサーから構成されていることを特徴とする。
このように構成することによって、第1のセンサー、第2のセンサーとして、例えば、加速度センサーと加重センサーを用いることによって、センサーの種類の相違による応答特性の違いの比から硬さを測定するので、センサー部材が被測定物品に当接する強さや角度に関係なく、安定して測定できる。
In the present invention, the two first sensors and the second sensor having different sensitivities are composed of sensors having different types of sensors.
With this configuration, for example, an acceleration sensor and a weight sensor are used as the first sensor and the second sensor, so that the hardness is measured from the ratio of the difference in response characteristics due to the difference in sensor type. The sensor member can be measured stably regardless of the strength and angle at which the sensor member comes into contact with the object to be measured.

従って、センサー部材を被測定物品に当接させる強さを、触れる程度まで弱めても測定が可能であるので、破損損傷しやすい物品、例えば、青果類などを測定する場合においても、青果類の表面を破壊することなく、物品に対して、触れる程度の当接によって、正確な硬度の測定が可能である。すなわち、当接させる力に関係なく、被測定物品に触れるだけで硬さの測定が可能な高感度硬度センサーを提供することが可能である。   Therefore, since the sensor member can be measured even if the strength with which the sensor member is brought into contact with the object to be measured is weakened to the extent that it is touched, even in the case of measuring easily damaged or damaged items such as fruits and vegetables, Accurate measurement of hardness is possible by abutting to the extent that the article is touched without destroying the surface. That is, it is possible to provide a highly sensitive hardness sensor capable of measuring the hardness by simply touching the article to be measured regardless of the abutting force.

また、本発明では、前記センサーが、加速度センサー、または加重センサーであることを特徴とする。
このように構成することによって、
(1)第1のセンサー、第2のセンサーとして、いずれも加速度センサーでセンサー容量の異なる場合、
(2)第1のセンサー、第2のセンサーとして、いずれも加重センサーでセンサー容量の異なる場合、
(3)第1のセンサー、第2のセンサーとして、加速度センサーと加重センサーを用いる場合
(4)第1のセンサー、第2のセンサーとして、いずれも加速度センサーでセンサー容量が同じで、応答特性が異なる場合、
(5)第1のセンサー、第2のセンサーとして、いずれも加重センサーでセンサー容量が同じで、応答特性が異なる場合、
のいずれの場合においても、当接させる力に関係なく、被測定物品に触れるだけで硬さの測定が可能な高感度硬度センサーを提供することが可能である。
In the present invention, the sensor is an acceleration sensor or a weight sensor.
By configuring in this way,
(1) As the first sensor and the second sensor, both are acceleration sensors and have different sensor capacities.
(2) As the first sensor and the second sensor, both are weighted sensors with different sensor capacities,
(3) When an acceleration sensor and a weight sensor are used as the first sensor and the second sensor. (4) As the first sensor and the second sensor, both are the acceleration sensors and have the same sensor capacity and the response characteristics. If different
(5) When the first sensor and the second sensor are both weighted sensors with the same sensor capacity and different response characteristics,
In any of the cases, it is possible to provide a highly sensitive hardness sensor capable of measuring the hardness by simply touching the article to be measured regardless of the abutting force.

なお、このような加速度センサー、加重センサーを用いるほか、速度計により速度を計測するようにしてもよい。すなわち、加速度センサーを積分して(加速度センサーによる出力を加算して)、例えば、ロータリーエンコーダーのパルスから演算して、速度を計測
するようにしてもよい。
In addition to using such an acceleration sensor and a weight sensor, the speed may be measured by a speedometer. That is, the speed may be measured by integrating the acceleration sensor (adding the output from the acceleration sensor) and calculating from the pulse of the rotary encoder, for example.

また、本発明の物品の硬度測定装置では、前記硬度識別制御部が、第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形と、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形との比を比較することによって、被測定物品の硬度を識別するように構成されていることを特徴とする。   Further, in the hardness measurement apparatus for articles according to the present invention, the hardness identification control unit includes a ratio between a signal waveform of the first sensor output by the first sensor and a signal waveform of the second sensor output by the second sensor. By comparing the hardness of the article to be measured.

また、本発明の物品の硬度測定方法では、前記第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形と、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形との比を比較することによって、被測定物品の硬度を識別することを特徴とする。   Further, in the hardness measurement method for an article of the present invention, by comparing the ratio of the signal waveform of the first sensor output by the first sensor and the signal waveform of the second sensor output by the second sensor, It is characterized by identifying the hardness of the article to be measured.

このように第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形と、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形との比を比較するので、センサー部材が被測定物品に当接する強さや角度に関係なく、安定して測定できる。   Thus, since the ratio of the signal waveform of the first sensor output by the first sensor and the signal waveform of the second sensor output by the second sensor is compared, the strength of the sensor member contacting the article to be measured Stable measurement is possible regardless of the angle.

従って、センサー部材を被測定物品に当接させる強さを、触れる程度まで弱めても測定が可能であるので、破損損傷しやすい物品、例えば、青果類などを測定する場合においても、青果類の表面を破壊することなく、物品に対して、触れる程度の当接によって、正確な硬度の測定が可能である。すなわち、当接させる力に関係なく、被測定物品に触れるだけで硬さの測定が可能な高感度硬度センサーを提供することが可能である。   Therefore, since the sensor member can be measured even if the strength with which the sensor member is brought into contact with the object to be measured is weakened to the extent that it is touched, even in the case of measuring easily damaged or damaged items such as fruits and vegetables, Accurate measurement of hardness is possible by abutting to the extent that the article is touched without destroying the surface. That is, it is possible to provide a highly sensitive hardness sensor capable of measuring the hardness by simply touching the article to be measured regardless of the abutting force.

また、本発明の物品の硬度測定装置では、前記硬度識別制御部が、第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形における第1のセンサー出力をX軸に、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形における第2のセンサー出力をY軸になるように、X−Yプロットをすることによって、被測定物品の硬度を識別するように構成されていることを特徴とする。   In the hardness measuring apparatus for articles according to the present invention, the hardness identification control unit uses the first sensor output in the signal waveform of the first sensor output by the first sensor as the X axis and the second sensor by the second sensor. The hardness of the article to be measured is identified by performing an XY plot so that the second sensor output in the signal waveform of the sensor output is on the Y axis.

また、本発明の物品の硬度測定方法では、前記第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形における第1のセンサー出力をX軸に、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形における第2のセンサー出力をY軸になるように、X−Yプロットをすることによって、被測定物品の硬度を識別することを特徴とする。   In the article hardness measurement method of the present invention, the first sensor output signal waveform of the first sensor output by the first sensor is set to the X axis, and the second sensor output signal waveform of the second sensor is used. The hardness of the article to be measured is identified by plotting an XY plot so that the second sensor output at is on the Y axis.

すなわち、第1のセンサーS1、第2のセンサーS2の信号波形から算出して、X軸に第1のセンサーS1の第1のセンサー出力を、Y軸に第2のセンサーS2の第2のセンサー出力を、X―Yプロットをする。   That is, the first sensor S1 and the second sensor S2 are calculated from the signal waveforms of the first sensor S1, the first sensor output of the first sensor S1 on the X axis, and the second sensor S2 of the second sensor S2 on the Y axis. The output is an XY plot.

これにより、例えば、上記の図26に用いたのと同様の硬度の異なるゴムで作製した基準物、40、50、60を測定すると、図6、図7、図8のグラフに示されるような特徴が現れる。   Thus, for example, when reference materials 40, 50, and 60 made of rubber having the same hardness as those used in FIG. 26 are measured, as shown in the graphs of FIGS. Features appear.

この場合、図6、図7、図8のグラフにおいて、波形が2つづつあるのは、大きい方(S40、S50、S60)が強く当接させた場合、小さい方(W40、W50、W60)が弱く当接させた場合である。これらのグラフから明らかなように、やわらかい基準物の方が、波形が丸みをおびているのが解る。従って、硬さの測定にこの特徴を使用すれば、被測定物品の硬度を測定することができる。   In this case, in the graphs of FIGS. 6, 7, and 8, there are two waveforms each when the larger one (S 40, S 50, S 60) is in strong contact with the smaller one (W 40, W 50, W 60). Is a weak contact. As is clear from these graphs, it can be seen that the waveform of the soft reference object is more rounded. Therefore, if this feature is used for measuring the hardness, the hardness of the article to be measured can be measured.

また、図6、図7、図8のグラフのいずれにおいても、強く当接させた場合(S40、S50、S60)に比べて、弱く当接させた場合(W40、W50、W60)は、面積が小さくなってあらわれているが相似形であることが解る。   Further, in any of the graphs of FIGS. 6, 7, and 8, the area when weakly contacted (W40, W50, W60) is smaller than when strongly contacted (S40, S50, S60). It can be seen that is smaller but appears to be similar.

従って、このグラフを用いれば、当接させる力に関係なく、被測定物品に触れるだけで硬さの測定が可能な高感度硬度センサーを提供することが可能である。
また、本発明の物品の硬度測定装置では、前記硬度識別制御部が、前記Y軸の最大値の20%から90%におけるX軸の値を硬さの測定指標として、被測定物品の硬度を識別するように構成されていることを特徴とする。
Therefore, if this graph is used, it is possible to provide a highly sensitive hardness sensor capable of measuring the hardness by simply touching the article to be measured regardless of the abutting force.
In the article hardness measurement apparatus according to the present invention, the hardness identification control unit may measure the hardness of the article to be measured by using the X-axis value at 20% to 90% of the maximum value of the Y-axis as a hardness measurement index. It is comprised so that it may identify.

また、本発明の物品の硬度測定方法では、前記Y軸の最大値の20%から90%におけるX軸の値を硬さの測定指標として、被測定物品の硬度を識別することを特徴とする。
このようにY軸の最大値の20%から90%におけるX軸の値を硬さの測定指標として用いれば、硬さとの相関が良好であるので、正確な硬度を測定することが可能である。
In the method for measuring the hardness of an article according to the present invention, the hardness of the article to be measured is identified using the value of the X axis in 20% to 90% of the maximum value of the Y axis as a measurement index of hardness. .
Thus, if the value of the X-axis at 20% to 90% of the maximum value of the Y-axis is used as the hardness measurement index, the correlation with the hardness is good, so that accurate hardness can be measured. .

より詳細には、センサー出力信号の飽和直後と立下り最後を除いた区間、例えば、Y軸の最大値の20%から90%におけるX軸の値を硬さの測定指標として、被測定物品の硬度を識別するのが好ましい。   More specifically, an interval excluding the sensor output signal immediately after saturation and the last falling edge, for example, the value of the X axis in 20% to 90% of the maximum value of the Y axis is used as a measurement index of the hardness of the article to be measured. It is preferred to identify the hardness.

また、本発明の物品の硬度測定装置では、前記硬度識別制御部が、第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形における第1のセンサー出力のピークのピーク時が、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形における出力開始時になるように、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形をタイムシフトすることによって、被測定物品の硬度を識別するように構成されていることを特徴とする。   In the hardness measuring apparatus for articles according to the present invention, the hardness identification control unit may use the second sensor at the peak of the first sensor output in the signal waveform of the first sensor output from the first sensor. The hardness of the article to be measured is identified by time-shifting the signal waveform of the second sensor output by the second sensor so that the output starts in the signal waveform of the second sensor output. It is characterized by that.

また、本発明の物品の硬度測定方法では、前記第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形における第1のセンサー出力のピークのピーク時が、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形における出力開始時になるように、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形をタイムシフトすることによって、被測定物品の硬度を識別することを特徴とする。   In the hardness measurement method for an article of the present invention, the peak of the first sensor output in the signal waveform of the first sensor output by the first sensor is the second sensor output by the second sensor. The hardness of the article to be measured is identified by time-shifting the signal waveform of the second sensor output by the second sensor so that the output of the signal waveform starts.

すなわち、例えば、上記の図26に用いたのと同様の硬度の異なるゴムで作製した基準物、40、50、60、70を測定すると、図17のグラフに示されるような特徴が現れる。   That is, for example, when reference materials 40, 50, 60, and 70 made of rubber having different hardness similar to those used in FIG. 26 are measured, the characteristics shown in the graph of FIG. 17 appear.

この場合、図17のグラフに示したように、第1のセンサーS1による第1のセンサー出力(信号波形)は、40x、50x、60x、70xであり、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力(信号波形)は、40y、50y、60y、70yであり、時間軸が一致しているので、これらのピークを、例えば、CRT(表示装置)上などで判断するのが困難であり、瞬時に硬度の相違を識別することができない。   In this case, as shown in the graph of FIG. 17, the first sensor output (signal waveform) by the first sensor S1 is 40x, 50x, 60x, and 70x, and the second sensor by the second sensor S2 The outputs (signal waveforms) are 40y, 50y, 60y, and 70y, and the time axes coincide with each other. Therefore, it is difficult to judge these peaks on, for example, a CRT (display device), and instantaneously. The hardness difference cannot be identified.

このため、図18のグラフに示したように、被測定物品の最も硬いもの、この場合には、70の基準物に、センサー部材を当接させた場合の第1のセンサーS1による第1のセンサー出力の信号波形70xのピーク70xpにおける時間Txpに、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力の信号波形70yの出力開始時になるように、すなわち、出力開始点70xp-0が、時間Txpに位置するように、第2のセンサーS2による第2
のセンサー出力S2の信号波形を全てタイムシフトする(図18の矢印A参照)。
For this reason, as shown in the graph of FIG. 18, the first sensor S1 in the case where the sensor member is brought into contact with the hardest object to be measured, in this case, 70 reference objects, is used. At the time Txp at the peak 70xp of the signal waveform 70x of the sensor output, the output start point 70xp-0 of the signal waveform 70y of the second sensor output by the second sensor S2 starts at the time Txp. 2nd by the second sensor S2 to be located
All the signal waveforms of the sensor output S2 are time-shifted (see arrow A in FIG. 18).

このようにすれば、第1のセンサーS1による第1のセンサー出力(信号波形)は、40x、50x、60x、70xであり、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力(信号波形)は、40y、50y、60y、70yであり、これらのピークを、例えば、CRT(表示装置)上などで判断するのが容易であり、瞬時に硬度の相違を識別することができる。   In this way, the first sensor output (signal waveform) by the first sensor S1 is 40x, 50x, 60x, and 70x, and the second sensor output (signal waveform) by the second sensor S2 is These peaks are 40y, 50y, 60y, and 70y, and it is easy to judge these peaks on, for example, a CRT (display device), and the difference in hardness can be identified instantaneously.

なお、このようなタイムシフトは、物理的には意味はないものではあるが、このように第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形における第1のセンサー出力のピークのピーク時が、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形における出力開始時になるように、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形をタイムシフトすることによって、解析が容易になり、またアルゴリズムの作成が容易となる。   Although such a time shift is not physically meaningful, the peak time of the first sensor output peak in the signal waveform of the first sensor output by the first sensor is By shifting the signal waveform of the second sensor output by the second sensor so as to be at the start of output in the signal waveform of the second sensor output by the second sensor, the analysis is facilitated, and the algorithm Easy to create.

また、本発明の物品の硬度測定装置では、このように第2のセンサーS2による第2のセンサー出力S2の信号波形を全てタイムシフトするとともに、前記硬度識別制御部が、第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形における第1のセンサー出力をX軸に、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形における第2のセンサー出力をY軸になるように、X−Yプロットをすることによって、被測定物品の硬度を識別するように構成されていることを特徴とする。   Moreover, in the hardness measuring apparatus for articles according to the present invention, the signal waveform of the second sensor output S2 by the second sensor S2 is all time-shifted in this way, and the hardness identification control unit is the first sensor by the first sensor. The XY plot is set so that the first sensor output in the signal waveform of the sensor output of 1 is on the X axis and the second sensor output in the signal waveform of the second sensor output by the second sensor is on the Y axis. By doing so, it is configured to identify the hardness of the article to be measured.

また、本発明の物品の硬度測定方法では、このように第2のセンサーS2による第2のセンサー出力S2の信号波形を全てタイムシフトするとともに、前記第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形における第1のセンサー出力をX軸に、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形における第2のセンサー出力をY軸になるように、X−Yプロットをすることによって、被測定物品の硬度を識別することを特徴とする。   In the method for measuring the hardness of an article of the present invention, the signal waveform of the second sensor output S2 by the second sensor S2 is all time-shifted in this way, and the signal of the first sensor output by the first sensor is also obtained. By measuring the XY plot so that the first sensor output in the waveform is on the X axis and the second sensor output in the signal waveform of the second sensor output by the second sensor is on the Y axis, It is characterized by identifying the hardness of the article.

すなわち、上記の図18のグラフのように、出力開始点70xp-0が、時間Txpに
位置するように、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力S2の信号波形を全てタイムシフトする。
That is, as shown in the graph of FIG. 18, the signal waveform of the second sensor output S2 by the second sensor S2 is all time-shifted so that the output start point 70xp-0 is located at the time Txp.

そして、この図18のグラフにおいて、第1のセンサーS1による第1のセンサー出力の信号波形における第1のセンサー出力40x、50x、60x、70xをX軸に、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力の信号波形における第2のセンサー出力40y、50y、60y、70yを、Y軸になるように、X−Yプロットをすると、図19のグラフのようになる。すなわち、第1のセンサーS1による第1のセンサー出力の信号波形の急峻に変化する部分と、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力の信号波形のなだらかに変化する部分がx−y座標にプロットできる(図19のR40、R50、R60、R70)。   In the graph of FIG. 18, the first sensor output 40x, 50x, 60x, 70x in the signal waveform of the first sensor output by the first sensor S1 is taken as the second axis by the second sensor S2 with the X axis as the X axis. When the second sensor outputs 40y, 50y, 60y, and 70y in the signal waveform of the sensor output are XY plotted so as to be on the Y axis, the graph of FIG. 19 is obtained. That is, a portion where the signal waveform of the first sensor output by the first sensor S1 changes sharply and a portion where the signal waveform of the second sensor output by the second sensor S2 changes gently are in the xy coordinates. It can be plotted (R40, R50, R60, R70 in FIG. 19).

従って、この図19のグラフのR40、R50、R60、R70から、例えば、CRT(表示装置)上などで判断するのが容易であり、瞬時に硬度の相違を識別することができる。   Accordingly, it is easy to make a determination on the CRT (display device) or the like from R40, R50, R60, and R70 in the graph of FIG. 19, and the difference in hardness can be identified instantaneously.

また、本発明の物品の硬度測定装置では、前記硬度識別制御部が、前記X−Yプロットされたグラフが、略直角三角形状であり、この略直角三角形の斜辺の傾きによって、被測定物品の硬度を識別するように構成されていることを特徴とする。   Further, in the hardness measurement apparatus for an article according to the present invention, the hardness identification control unit has the XY-plotted graph having a substantially right triangle shape, and the inclination of the hypotenuse of the substantially right triangle causes the measurement object to be measured. It is characterized by being configured to identify the hardness.

また、本発明の物品の硬度測定方法では、前記X−Yプロットされたグラフが、略直角三角形状であり、この略直角三角形の斜辺の傾きによって、被測定物品の硬度を識別することを特徴とする。   In the method for measuring the hardness of an article according to the present invention, the graph plotted in XY is a substantially right triangle, and the hardness of the article to be measured is identified by the inclination of the hypotenuse of the substantially right triangle. And

すなわち、上記の図19に示したグラフでは、R40、R50、R60、R70が、直角三角形状であり、この略直角三角形の斜辺、R40s、R50s、R60s、R70sの傾きによって、測定物品の硬度を識別することができる。   That is, in the graph shown in FIG. 19, R40, R50, R60, and R70 are right triangles, and the hardness of the measurement article is determined by the hypotenuse of this substantially right triangle, the inclination of R40s, R50s, R60s, and R70s. Can be identified.

また、本発明の物品の硬度測定装置では、前記硬度識別制御部が、前記X−Yプロットされた略直角三角形状のグラフのY軸の頂点から所定の割合だけ小さいY軸値の範囲の略
直角三角形の斜辺の傾きによって、被測定物品の硬度を識別するように構成されていることを特徴とする。
Moreover, in the hardness measuring apparatus for articles according to the present invention, the hardness identification control unit is substantially in the range of the Y-axis value that is smaller by a predetermined percentage from the vertex of the Y-axis of the substantially right triangle graph plotted in the XY manner. The hardness of the article to be measured is identified by the inclination of the hypotenuse of the right triangle.

また、本発明の物品の硬度測定方法では、前記X−Yプロットされた略直角三角形状のグラフのY軸の頂点から所定の割合だけ小さいY軸値の範囲の略直角三角形の斜辺の傾きによって、被測定物品の硬度を識別することを特徴とする。   In the hardness measurement method for an article according to the present invention, the slope of the hypotenuse of the substantially right triangle in the range of the Y axis value that is smaller by a predetermined percentage from the vertex of the Y axis of the graph of the approximately right triangle plotted in the XY plot. The hardness of the article to be measured is identified.

すなわち、上記の図20に示したグラフでは、R40、R50、R60、R70が、直角三角形状であり、この略直角三角形の斜辺、R40s、R50s、R60s、R70sの傾きによって、測定物品の硬度を識別する。   That is, in the graph shown in FIG. 20, R40, R50, R60, and R70 are right-angled triangles, and the hardness of the measurement article is determined by the hypotenuse of this substantially right-angled triangle and the inclination of R40s, R50s, R60s, and R70s. Identify.

この場合、図20のグラフに示したように(図20のグラフの場合には、基準物70を示している)、Y軸の頂点から所定の割合(図20のグラフの場合には、90%)だけ小さいY軸値の範囲の略直角三角形の斜辺の傾きによって、被測定物品の硬度を識別するようにすれば良い。   In this case, as shown in the graph of FIG. 20 (the reference object 70 is shown in the case of the graph of FIG. 20), a predetermined ratio from the vertex of the Y axis (90 in the case of the graph of FIG. 20). %), The hardness of the article to be measured may be identified by the inclination of the hypotenuse of the substantially right triangle within the range of the Y-axis value that is smaller by a percentage.

この範囲の斜辺R40s、R50s、R60s、R70sの傾きであれば、硬さとの相関が良好であり、正確な硬度を測定することが可能である。なお、この斜辺の傾き測定の範囲は、センサーの応答速度によってこの%は変わるものである。   If the slopes of the hypotenuses R40s, R50s, R60s, and R70s are within this range, the correlation with the hardness is good, and the accurate hardness can be measured. Note that this% of the slope measurement range of the hypotenuse varies depending on the response speed of the sensor.

また、本発明の物品の硬度測定装置では、前記硬度識別制御部が、Y軸における第2のセンサーの第2のセンサー出力の最大値が100となるように、前記センサー部材を被測定物品に対して当接させた際の当接時における力による補正処理をするように構成されていることを特徴とする。   In the article hardness measurement apparatus according to the present invention, the hardness identification control unit may use the sensor member as an article to be measured so that the maximum value of the second sensor output of the second sensor on the Y axis is 100. It is configured to perform a correction process using a force at the time of contact when the contact is made.

また、本発明の物品の硬度測定方法では、前記Y軸における第2のセンサーの第2のセンサー出力の最大値が100となるように、前記センサー部材を被測定物品に対して当接させた際の当接時における力による補正処理をするように構成されていることを特徴とする。   In the article hardness measurement method of the present invention, the sensor member is brought into contact with the article to be measured so that the maximum value of the second sensor output of the second sensor on the Y axis is 100. It is configured to perform a correction process by force at the time of contact.

すなわち、図6、図7、図8のグラフのいずれにおいても、強く当接させた場合(S40、S50、S60)に比べて、弱く当接させた場合(W40、W50、W60)は、面積が小さくなってあらわれているが相似形である。   That is, in any of the graphs of FIGS. 6, 7, and 8, the area when the contact is weak (W40, W50, W60) as compared with the case where the contact is strong (S40, S50, S60). Although it appears smaller, it is similar.

従って、図6、図7、図8のグラフにおいて、大きさを補正処理(規格化)することによって、これらのグラフの硬さの特徴によって、硬度を識別することができる。
すなわち、このような補正処理(規格化)には、Y軸における第2のセンサーの第2のセンサー出力の最大値が100となるように演算処理を行えばそれぞれ、図9、図10、図11のグラフにおいて、強く当接させた場合(S40、S50、S60)と、弱く当接させた場合(W40、W50、W60)のグラフがほぼ一致することになる、これによって、力の強弱はこの処理によってキャンセルされることになり、センサー部材が被測定物品に当接する強さや角度に関係なく、安定して測定できる。
Therefore, in the graphs of FIGS. 6, 7, and 8, the hardness can be identified by the hardness characteristics of these graphs by correcting (normalizing) the size.
That is, in such correction processing (standardization), if arithmetic processing is performed so that the maximum value of the second sensor output of the second sensor on the Y axis is 100, FIG. 9, FIG. 10, and FIG. In the graph of 11, the graphs of the case of strong contact (S40, S50, S60) and the case of weak contact (W40, W50, W60) almost coincide with each other. This process cancels the measurement, and the measurement can be performed stably regardless of the strength and angle at which the sensor member contacts the object to be measured.

なお、このような処理は、タイムシフト処理を行い、X−Yプロットした図22〜図24に示したようなグラフにおいても同様に補正処理が可能である(図示せず)。
従って、センサー部材を被測定物品に当接させる強さを、触れる程度まで弱めても測定が可能であるので、破損損傷しやすい物品、例えば、青果類などを測定する場合においても、青果類の表面を破壊することなく、物品に対して、触れる程度の当接によって、正確な硬度の測定が可能である。すなわち、当接させる力に関係なく、被測定物品に触れるだけで硬さの測定が可能な高感度硬度センサーを提供することが可能である。
In addition, such a process can be similarly corrected in the graphs shown in FIGS. 22 to 24 obtained by performing a time shift process and XY plotting (not shown).
Therefore, since the sensor member can be measured even if the strength with which the sensor member is brought into contact with the object to be measured is weakened to the extent that it is touched, even in the case of measuring easily damaged or damaged items such as fruits and vegetables, Accurate measurement of hardness is possible by abutting to the extent that the article is touched without destroying the surface. That is, it is possible to provide a highly sensitive hardness sensor capable of measuring the hardness by simply touching the article to be measured regardless of the abutting force.

また、本発明の物品の硬度測定装置は、前記センサー部材が、被測定物品に対して当接して被測定物品の硬度を測定する前に、前記センサー部材が、所定の基準硬度を有する基準硬度部材に当接して、前記基準硬度部材の硬度データに基づいて、硬度測定データの校正を行うように構成されていることを特徴とする。   Further, in the article hardness measurement apparatus according to the present invention, the sensor member has a reference hardness having a predetermined reference hardness before the sensor member comes into contact with the object to be measured and measures the hardness of the object to be measured. It is configured to calibrate the hardness measurement data based on the hardness data of the reference hardness member in contact with the member.

また、本発明の物品の硬度測定方法は、前記センサー部材が、被測定物品に対して当接して被測定物品の硬度を測定する前に、前記センサー部材を、所定の基準硬度を有する基準硬度部材に当接させて、前記基準硬度部材の硬度データに基づいて、硬度測定データの校正を行うことを特徴とする。   Further, in the method for measuring the hardness of an article according to the present invention, before the sensor member comes into contact with the article to be measured and measures the hardness of the article to be measured, the sensor member has a reference hardness having a predetermined reference hardness. The hardness measurement data is calibrated based on the hardness data of the reference hardness member in contact with the member.

このように構成することによって、センサー部材が、所定の基準硬度を有する基準硬度部材に当接して、基準硬度部材の硬度データに基づいて、硬度測定データの校正を行うので、例えば、周囲の環境温度、湿度、硬度測定装置自体の特性などの経時変化による変動を補正することができ、より正確に硬度測定を実施することができる。   With this configuration, the sensor member abuts on a reference hardness member having a predetermined reference hardness and calibrates the hardness measurement data based on the hardness data of the reference hardness member. Variations due to changes over time such as temperature, humidity, and characteristics of the hardness measuring device itself can be corrected, and hardness measurement can be performed more accurately.

また、本発明の物品の硬度測定装置は、前記基準硬度部材の温度を測定する測温装置を備え、
前記測温装置による基準硬度部材の温度データに基づいて、硬度測定データの校正を行うように構成されていることを特徴とする。
Moreover, the hardness measuring apparatus for an article of the present invention includes a temperature measuring apparatus for measuring the temperature of the reference hardness member,
Hardness measurement data is calibrated based on temperature data of a reference hardness member by the temperature measuring device.

また、本発明の物品の硬度測定方法は、前記基準硬度部材の温度を測定する測温装置による基準硬度部材の温度データに基づいて、硬度測定データの校正を行うことを特徴とする。   The method for measuring the hardness of an article according to the present invention is characterized in that the hardness measurement data is calibrated based on temperature data of the reference hardness member by a temperature measuring device that measures the temperature of the reference hardness member.

このように、基準硬度部材の温度を測定する測温装置による基準硬度部材の温度データに基づいて、硬度測定データの校正を行うので、基準硬度部材自体の温度特性を考慮することができるので、例えば、室内や農園地などの環境温度によって影響されることなく、正確な硬度を測定することができる。   Thus, based on the temperature data of the reference hardness member by the temperature measuring device that measures the temperature of the reference hardness member, since the hardness measurement data is calibrated, the temperature characteristics of the reference hardness member itself can be taken into account. For example, accurate hardness can be measured without being affected by ambient temperature such as indoors or farmlands.

本発明によれば、物品に対して、当接する強さの違い、当接する角度の違いによって、測定条件が異なることなく、測定毎に測定誤差がなく、安定して正確な硬度測定が可能であり、しかも、破損損傷しやすい物品、例えば、青果類などを測定する場合においても、青果類の表面を破壊することなく、物品に対して、触れる程度の当接によって、正確な硬度の測定が可能である。   According to the present invention, the measurement conditions do not differ depending on the difference in contact strength and the contact angle with respect to the article, there is no measurement error for each measurement, and stable and accurate hardness measurement is possible. In addition, even when measuring articles that are easily damaged or damaged, such as fruits and vegetables, accurate hardness can be measured by touching the article without destroying the surface of the fruits and vegetables. Is possible.

以下、本発明の実施の形態(実施例)を図面に基づいてより詳細に説明する。
図1は、本発明の物品の硬度測定装置の概略正面図、図2は、図1の物品の硬度測定装置のI方向の概略図、図3は、センサー部材の拡大図、図4は、図1の物品の硬度測定装置の使用状態を示す概略図である。
Hereinafter, embodiments (examples) of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
1 is a schematic front view of a hardness measuring apparatus for an article of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram in the I direction of the hardness measuring apparatus for the article of FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged view of a sensor member, and FIG. It is the schematic which shows the use condition of the hardness measuring apparatus of the article | item of FIG.

図1〜図3において、10は全体で本発明の物品の硬度測定装置(以下、単に「硬度測定装置」と言う)を示している。
図1に示したように、硬度測定装置10は、図示しない軸支機構に軸支された回動軸12を備えており、この回動軸12にアーム部材14が、この回動軸12の回転に伴って、回動するように固定されている。そして、このアーム部材14には、その先端にセンサー部材16が装着されている。
In FIG. 1 to FIG. 3, reference numeral 10 denotes an overall hardness measuring apparatus for articles according to the present invention (hereinafter simply referred to as “hardness measuring apparatus”).
As shown in FIG. 1, the hardness measuring apparatus 10 includes a rotation shaft 12 that is supported by a shaft support mechanism (not shown), and an arm member 14 is attached to the rotation shaft 12. It is fixed so as to rotate as it rotates. The arm member 14 has a sensor member 16 attached to the tip thereof.

このセンサー部材16には、例えば、果実、野菜などの青果類などの被測定物品Bに当接する部分に、接触部材18が備えられている。また、センサー部材16の内部には、図4に示したように、接触部材18側に、第1のセンサーS1が設けられるとともに、この第1のセンサーS1と感度軸をそろえて配置した第2のセンサーS2が配置されている。   The sensor member 16 is provided with a contact member 18 at a portion that comes into contact with the measurement object B such as fruits and vegetables. In addition, as shown in FIG. 4, a first sensor S <b> 1 is provided inside the sensor member 16 on the contact member 18 side, and a second sensor is arranged with the sensitivity axis aligned with the first sensor S <b> 1. The sensor S2 is arranged.

この場合、これらの第1のセンサーS1と第2のセンサーS2とは、接触部材18の当接面20側に、感度方向が位置するように配置されている。
一方、回動軸12には、回動駆動機構としてステッピングモータ22が、回動軸12を回転するように装着されているとともに、その反対側に、回動角度を検出するためのエンコーダー24が装着されている。
In this case, the first sensor S1 and the second sensor S2 are arranged on the contact surface 20 side of the contact member 18 so that the sensitivity direction is located.
On the other hand, a stepping motor 22 is mounted on the rotation shaft 12 as a rotation drive mechanism so as to rotate the rotation shaft 12, and an encoder 24 for detecting the rotation angle is provided on the opposite side. It is installed.

さらに、これらの第1のセンサーS1、第2のセンサーS2、ステッピングモータ22、エンコーダー24は、CPUなどの被測定物品Bの硬度を識別するための制御機構である硬度識別制御部26に接続されている。   Further, the first sensor S1, the second sensor S2, the stepping motor 22, and the encoder 24 are connected to a hardness identification control unit 26 that is a control mechanism for identifying the hardness of the article B to be measured such as a CPU. ing.

この場合、第1のセンサーS1と第2のセンサーS2とは、感度の異なる2つのセンサーから構成されている。
このような感度の異なる2つの第1のセンサーS1と第2のセンサーS2としては、センサー容量の異なる同一種類のセンサーから構成されているのが好ましい。
In this case, the first sensor S1 and the second sensor S2 are composed of two sensors having different sensitivities.
The two first sensors S1 and second sensors S2 having different sensitivities are preferably composed of the same type of sensors having different sensor capacities.

すなわち、例えば、加速度センサー、加重センサーなどにおいて、センサー容量の異なる同一種類のセンサーを、第1のセンサーS1、第2のセンサーS2として用いることによって、センサーの容量の違いによる応答特性の違いの比から硬さを測定するので、センサー部材16が被測定物品Bに当接する強さや角度に関係なく、安定して測定できることになる。   That is, for example, in the acceleration sensor, the weight sensor, etc., the same kind of sensor having different sensor capacities is used as the first sensor S1 and the second sensor S2. Therefore, the measurement can be stably performed regardless of the strength and angle at which the sensor member 16 contacts the article to be measured B.

また、このような感度の異なる2つの第1のセンサーS1と第2のセンサーS2としては、センサーの種類が異なるセンサーから構成されているのが好ましい。
すなわち、第1のセンサーS1、第2のセンサーS2として、例えば、加速度センサーと加重センサーを用いることによって、センサーの種類の相違による応答特性の違いの比から硬さを測定するので、センサー部材16が被測定物品Bに当接する強さや角度に関係なく、安定して測定できる。
Moreover, it is preferable that the two first sensors S1 and the second sensor S2 having different sensitivities are composed of sensors having different types of sensors.
That is, as the first sensor S1 and the second sensor S2, for example, by using an acceleration sensor and a weight sensor, the hardness is measured from the ratio of the difference in response characteristics due to the difference in the type of sensor. Can be measured stably regardless of the strength and angle of contact with the article B to be measured.

また、第1のセンサーS1、第2のセンサーS2として、感度の異なる2つの第1のセンサーS1と第2のセンサーS2が、センサー容量が同じで、応答特性の異なる同一種類のセンサーから構成しても良い。   In addition, as the first sensor S1 and the second sensor S2, two first sensors S1 and second sensors S2 having different sensitivities are composed of the same type of sensors having the same sensor capacity and different response characteristics. May be.

この場合、第1のセンサーS1と第2のセンサーS2のセンサー容量が同じであっても、応答特性、例えば、センサーの応答周波数を異なるようにすることによって、応答特性の違いの比から硬さを測定するので、センサー部材16が被測定物品Bに当接する強さや角度に関係なく、安定して測定できる。   In this case, even if the sensor capacities of the first sensor S1 and the second sensor S2 are the same, by making the response characteristics, for example, the response frequency of the sensors different, the hardness is determined from the ratio of the difference in response characteristics. Therefore, the sensor member 16 can stably measure regardless of the strength and angle at which the sensor member 16 contacts the measurement object B.

また、この場合、このような応答特性の異なる同一種類のセンサーが、応答特性の低い方のセンサーの応答特性が、10hz〜1000hz、高い方のセンサーの応答特性が、1Khz〜10Khzの範囲にあるように設定するのが望ましい。   In this case, in the same type of sensors having different response characteristics, the response characteristic of the sensor having the lower response characteristic is in the range of 10 hz to 1000 hz, and the response characteristic of the higher sensor is in the range of 1 Khz to 10 Khz. It is desirable to set as follows.

このような範囲に、第1のセンサーS1と第2のセンサーS2の応答周波数があれば、応答特性の違いの比から硬さを測定することができ、センサー部材16が被測定物品Bに当接する強さや角度に関係なく、安定して測定できる。   If the response frequency of the first sensor S1 and the second sensor S2 is within such a range, the hardness can be measured from the ratio of the difference in response characteristics, and the sensor member 16 can contact the article to be measured B. Stable measurement is possible regardless of the strength and angle of contact.

このように、第1のセンサーS1と第2のセンサーS2の応答周波数を異なるようにする方法としては、公知の方法が採用可能であり、特に限定されるものではないが、例えば、フィルター回路によって電気的に第1のセンサーS1と第2のセンサーS2の応答周波数を異なるように設定する方法、センサーを受けるアンプの応答特性を変更する方法、ソフトウェアーによるフィルターなどを用いることができる。   Thus, as a method of making the response frequency of the first sensor S1 and the second sensor S2 different from each other, a known method can be adopted and is not particularly limited. A method of electrically setting the response frequency of the first sensor S1 and the second sensor S2 to be different, a method of changing the response characteristic of the amplifier receiving the sensor, a filter using software, and the like can be used.

従って、このような感度の異なる2つの第1のセンサーS1と第2のセンサーS2の組み合わせとしては、
(1)第1のセンサー、第2のセンサーとして、いずれも加速度センサーでセンサー容量の異なる場合、
(2)第1のセンサー、第2のセンサーとして、いずれも加重センサーでセンサー容量の異なる場合、
(3)第1のセンサー、第2のセンサーとして、加速度センサーと加重センサーを用いる場合
(4)第1のセンサー、第2のセンサーとして、いずれも加速度センサーでセンサー容量が同じで、応答特性が異なる場合、
(5)第1のセンサー、第2のセンサーとして、いずれも加重センサーでセンサー容量が同じで、応答特性が異なる場合、
があり、いずれの場合においても、当接させる力に関係なく、被測定物品Bに触れるだけで硬さの測定が可能な高感度硬度センサーを提供することが可能である。
Therefore, as a combination of two first sensors S1 and second sensors S2 having different sensitivities,
(1) As the first sensor and the second sensor, both are acceleration sensors and have different sensor capacities.
(2) As the first sensor and the second sensor, both are weighted sensors with different sensor capacities,
(3) When an acceleration sensor and a weight sensor are used as the first sensor and the second sensor. (4) As the first sensor and the second sensor, both are the acceleration sensors and have the same sensor capacity and the response characteristics. If different
(5) When the first sensor and the second sensor are both weighted sensors with the same sensor capacity and different response characteristics,
In any case, it is possible to provide a highly sensitive hardness sensor capable of measuring the hardness only by touching the article B to be measured, regardless of the force of contact.

従って、センサー部材16を被測定物品Bに当接させる強さを、触れる程度まで弱めても測定が可能であるので、破損損傷しやすい物品、例えば、青果類などを測定する場合においても、青果類の表面を破壊することなく、物品に対して、触れる程度の当接によって、正確な硬度の測定が可能である。すなわち、当接させる力に関係なく、被測定物品に触れるだけで硬さの測定が可能な高感度硬度センサーを提供することが可能である。   Accordingly, since the measurement can be performed even if the strength with which the sensor member 16 is brought into contact with the article B to be measured is weakened to the extent that it is touched, even in the case of measuring articles that are easily damaged or damaged, such as fruits and vegetables. Accurate measurement of hardness is possible by abutting to the extent that the article is touched without destroying the surface of the kind. That is, it is possible to provide a highly sensitive hardness sensor capable of measuring the hardness by simply touching the article to be measured regardless of the abutting force.

なお、このような加速度センサー、加重センサーを用いるほか、速度計により速度を計測するようにしてもよい。すなわち、加速度センサーを積分して(加速度センサーによる出力を加算して)、例えば、ロータリーエンコーダーのパルスから演算して、速度を計測するようにしてもよい。   In addition to using such an acceleration sensor and a weight sensor, the speed may be measured by a speedometer. That is, the speed may be measured by integrating the acceleration sensor (adding the output from the acceleration sensor) and calculating from the pulse of the rotary encoder, for example.

このように構成される硬度測定装置10は、図4に示したように、硬度識別制御部26からの制御によって、ステッピングモータ22の駆動によって、初期位置から図4の矢印で示したように、被測定物品Bに接近する方向に一定の速度で、アーム部材14が回動することによって、その先端のセンサー部材16の接触部材18の当接面20が、被測定物品Bに当接するようになっている。   As shown in FIG. 4, the hardness measuring apparatus 10 configured as described above is driven by the stepping motor 22 under the control of the hardness identification control unit 26, as indicated by the arrow in FIG. 4 from the initial position. By rotating the arm member 14 at a constant speed in a direction approaching the measurement object B, the contact surface 20 of the contact member 18 of the sensor member 16 at the tip thereof is in contact with the measurement object B. It has become.

この当接の際に、センサー部材16の内部に配置した第1のセンサーS1による第1のセンサー出力と、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力とによって、被測定物品Bの硬度を識別するようになっている。   At the time of this contact, the hardness of the article to be measured B is identified by the first sensor output from the first sensor S1 disposed inside the sensor member 16 and the second sensor output from the second sensor S2. It is supposed to be.

このように構成することによって、センサー部材16に感度軸をそろえて、感度の異なる2つの第1のセンサーS1と第2のセンサーS2とが配置されているので、これらのセンサーS1、S2が被測定物品Bに対して当接する、強さの違い、角度の違いがなく測定条件が同一であるため、第1のセンサーS1による第1のセンサー出力と、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力は、測定条件が異なることなく、測定毎に測定誤差がなく、安定して正確な硬度測定が可能である。   By configuring in this way, the first sensor S1 and the second sensor S2 having different sensitivities are arranged on the sensor member 16, so that the sensors S1 and S2 are covered. Since there is no difference in strength and angle, which is in contact with the measurement article B, and the measurement conditions are the same, the first sensor output by the first sensor S1 and the second sensor by the second sensor S2 As for the output, there is no measurement error for each measurement without different measurement conditions, and stable and accurate hardness measurement is possible.

以下に、このような硬度の識別方法について説明する。
(A)タイムシフトを用いない硬度識別方法について:
なお、以下については、特に、言及しないが、下記の処理は、硬度識別制御部26において自動的に演算処理されるようになっている。
Below, the identification method of such hardness is demonstrated.
(A) About hardness identification method without using time shift:
The following processing is automatically calculated in the hardness identification control unit 26, although not particularly mentioned below.

また、この実施例の第1のセンサーS1と、第2のセンサーS2とは、いずれも加速度センサーを用いており、第1のセンサーS1の方が、センサー容量が小さく、応答が速く、第2のセンサーS2の方が、センサー容量が大きく、応答が遅いものを用いている。   In addition, the first sensor S1 and the second sensor S2 of this embodiment both use an acceleration sensor, and the first sensor S1 has a smaller sensor capacity, a faster response, and a second response. The sensor S2 has a larger sensor capacity and a slower response.

先ず、センサー部材16の接触部材18の当接面20が、被測定物品Bに当接した際には、第1のセンサーS1による第1のセンサー出力(信号波形W1)と、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力(信号波形W2)は、図5に示したような波形になる。   First, when the contact surface 20 of the contact member 18 of the sensor member 16 contacts the measurement object B, the first sensor output (signal waveform W1) by the first sensor S1 and the second sensor The second sensor output (signal waveform W2) by S2 has a waveform as shown in FIG.

この場合、第1のセンサーS1の方が、センサー容量が小さく、応答が速いので、第1のセンサー出力(信号波形W1)のピークが早く、第2のセンサーS2の方が、センサー容量が大きく、応答が遅いので、第2のセンサー出力(信号波形W2)ピークが遅くなっている。   In this case, since the sensor capacity of the first sensor S1 is smaller and the response is faster, the peak of the first sensor output (signal waveform W1) is earlier, and the sensor capacity of the second sensor S2 is larger. Since the response is slow, the peak of the second sensor output (signal waveform W2) is slow.

この図5において、第1のセンサーS1による第1のセンサー出力(信号波形W1)における第1のセンサー出力をX軸に、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力(信号波形W2)をY軸になるように、X−Yプロットをする。   In FIG. 5, the first sensor output (signal waveform W1) of the first sensor S1 by the first sensor S1 is taken as the X axis, and the second sensor output (signal waveform W2) by the second sensor S2 is taken as Y. An XY plot is made so that the axes are aligned.

すなわち、第1のセンサーS1、第2のセンサーS2の信号波形W1、W2から算出して、X軸に第1のセンサーS1の第1のセンサー出力を、Y軸に第2のセンサーS2の第2のセンサー出力を、X―Yプロットをする。   That is, the first sensor S1 and the second sensor S2 are calculated from the signal waveforms W1 and W2, and the first sensor output of the first sensor S1 is on the X axis, and the second sensor S2 is on the Y axis. XY plot the sensor output of 2.

このようX−Yプロットを、例えば、上記の図26に用いたのと同様の硬度の異なるゴムで作製した基準物、40、50、60について測定して実施すると、図6、図7、図8のグラフに示されるような特徴が現れる。   When such an XY plot is measured and carried out for reference materials 40, 50, 60 made of rubber having different hardness similar to that used in FIG. 26, for example, FIG. 6, FIG. 7, FIG. Features as shown in the graph of 8 appear.

この場合、図6、図7、図8のグラフにおいて、波形が2つづつあるのは、大きい方(S40、S50、S60)が強く当接させた場合、小さい方(W40、W50、W60)が弱く当接させた場合である。   In this case, in the graphs of FIGS. 6, 7, and 8, there are two waveforms each when the larger one (S 40, S 50, S 60) is in strong contact with the smaller one (W 40, W 50, W 60). Is a weak contact.

これらのグラフから明らかなように、やわらかい基準物の方(図6のグラフのS40、W40)が、波形が丸みをおびているのが解る。従って、硬さの測定にこの特徴を使用すれば、被測定物品の硬度を測定することができる。   As is apparent from these graphs, it can be seen that the soft reference object (S40, W40 in the graph of FIG. 6) has a rounded waveform. Therefore, if this feature is used for measuring the hardness, the hardness of the article to be measured can be measured.

また、図6、図7、図8のグラフのいずれにおいても、強く当接させた場合(S40、S50、S60)に比べて、弱く当接させた場合(W40、W50、W60)は、面積が小さくなってあらわれているが相似形であることが解る。   Further, in any of the graphs of FIGS. 6, 7, and 8, the area when weakly contacted (W40, W50, W60) is smaller than when strongly contacted (S40, S50, S60). It can be seen that is smaller but appears to be similar.

従って、このグラフを用いれば、当接させる力に関係なく、被測定物品Bに触れるだけで硬さの測定が可能な高感度硬度センサーを提供することが可能である。
そして、図6、図7、図8のグラフのいずれにおいても、強く当接させた場合(S40、S50、S60)に比べて、弱く当接させた場合(W40、W50、W60)は、面積が小さくなってあらわれているが相似形である。
Therefore, by using this graph, it is possible to provide a highly sensitive hardness sensor capable of measuring the hardness only by touching the article B to be measured, regardless of the force to be contacted.
In each of the graphs of FIGS. 6, 7, and 8, the area when weakly contacted (W40, W50, W60) is larger than when strongly contacted (S40, S50, S60). Although it appears smaller, it is similar.

従って、図6、図7、図8のグラフにおいて、大きさを補正処理(規格化)することによって、これらのグラフの硬さの特徴によって、硬度を識別することができる。
すなわち、このような補正処理(規格化)には、Y軸における第2のセンサーの第2の
センサー出力の最大値が100となるように演算処理を行えばそれぞれ、図9、図10、図11のグラフにおいて、強く当接させた場合(S40、S50、S60)と、弱く当接させた場合(W40、W50、W60)のグラフがほぼ一致することになる、これによって、力の強弱はこの処理によってキャンセルされることになり、センサー部材16が被測定物品Bに当接する強さや角度に関係なく、安定して測定できる。
Therefore, in the graphs of FIGS. 6, 7, and 8, the hardness can be identified by the hardness characteristics of these graphs by correcting (normalizing) the size.
That is, in such correction processing (standardization), if arithmetic processing is performed so that the maximum value of the second sensor output of the second sensor on the Y axis is 100, FIG. 9, FIG. 10, and FIG. In the graph of 11, the graphs of the case of strong contact (S40, S50, S60) and the case of weak contact (W40, W50, W60) almost coincide with each other. This process cancels the measurement, and the measurement can be performed stably regardless of the strength and angle at which the sensor member 16 contacts the measurement object B.

これらの図9〜図11の図を纏めれば、図12のようなグラフになる。
この図12のグラフにおいて、Y軸の最大値の20%から90%の範囲(点線と矢印Cで示した範囲)におけるX軸の値(矢印で示したX40、X50、X60)を硬さの測定指標として用いれば、図13のグラフに示したように、硬さとの相関が良好(相関係数0.986)であるので、正確な硬度を測定することが可能である。
If these figures of FIGS. 9 to 11 are put together, a graph as shown in FIG. 12 is obtained.
In the graph of FIG. 12, the X-axis values (X40, X50, and X60 indicated by arrows) in the range of 20% to 90% of the maximum value of the Y-axis (ranges indicated by dotted lines and arrows C) are expressed as hardness. When used as a measurement index, as shown in the graph of FIG. 13, since the correlation with hardness is good (correlation coefficient 0.986), accurate hardness can be measured.

より詳細には、図12の矢印Cで示したように、センサー出力信号の飽和直後と立下り最後を除いた区間、例えば、Y軸の最大値の20%から90%におけるX軸の値を硬さの測定指標として、被測定物品の硬度を識別するのが好ましい。   More specifically, as indicated by an arrow C in FIG. 12, the value of the X axis in the interval excluding the saturation of the sensor output signal and the end of the falling edge, for example, 20% to 90% of the maximum value of the Y axis. It is preferable to identify the hardness of the article to be measured as a hardness measurement index.

また、この場合、以下のように硬度識別を行えば、測定の際に、センサーに残存するヒステリシスの影響や、温度などの外部の環境による影響などによって、波形が測定の度に微妙にずれても、正確な硬度測定ができる。   Also, in this case, if the hardness is identified as follows, the waveform will be slightly deviated at every measurement due to the effects of hysteresis remaining in the sensor and the external environment such as temperature. However, accurate hardness measurement is possible.

すなわち、図14に示したように、各グラフ(G40、G50、G60)において、立ち上がり部分の所定のY軸の%(図14では60%)の硬度解析開始基準点A40、A50、A60から、立ち上がり終点であるY軸の最大値近傍の%(図14では100%)における硬度解析終端基準点B40、B50、B60までをそれぞれ利用すれば良い。   That is, as shown in FIG. 14, in each graph (G40, G50, G60), from the hardness analysis start reference points A40, A50, A60 of the predetermined Y-axis% (60% in FIG. 14) of the rising portion, The hardness analysis end reference points B40, B50, and B60 in% (100% in FIG. 14) in the vicinity of the maximum value of the Y axis that is the rising end point may be used.

すなわち、図14に示したように、硬度解析開始基準点A40、A50、A60から、硬度解析終端基準点B40、B50、B60までの任意の点までのベクトル群C40、C50、C60の角度の平均値と標準偏差を用いれば、これが硬度に相当することになる。   That is, as shown in FIG. 14, the average of the angles of the vector groups C40, C50, C60 from the hardness analysis start reference points A40, A50, A60 to any point from the hardness analysis end reference points B40, B50, B60. If the value and standard deviation are used, this corresponds to the hardness.

このような方法によって、硬度を識別すれば、硬度解析開始基準点A40、A50、A60が、それぞれの波形上に存在するため、センサーに残存するヒステリシスの影響や、温度などの外部の環境による影響などによって、測定の度に波形が微妙にずれても、その影響を受けることがなく、正確な硬度識別を行うことができる。   If the hardness is identified by such a method, since the hardness analysis start reference points A40, A50, A60 exist on the respective waveforms, the influence of hysteresis remaining in the sensor and the influence of the external environment such as temperature. Even if the waveform is slightly deviated at each measurement, the hardness is not affected and accurate hardness identification can be performed.

なお、この場合、硬度解析開始基準点A40、A50、A60としては、Y軸の%は特に限定されるものではないが、好ましくは、20〜80%とするのが望ましく、硬度解析終端基準点B40、B50、B60としては、Y軸の%が、好ましくは、80%〜100%とするのが望ましい。   In this case, the hardness analysis start reference points A40, A50, and A60 are not particularly limited in% of the Y axis, but preferably 20 to 80%. As B40, B50, and B60, the% of the Y-axis is preferably 80% to 100%.

また、ベクトル群C40、C50、C60のそれぞれのベクトルをサンプルする数としては、特に限定されるものではないが、正確な硬度識別を行うためには、好ましくは、それぞれ10程度のベクトルをサンプルして、角度と標準偏差を得るのが望ましい。   In addition, the number of vectors sampled in the vector groups C40, C50, and C60 is not particularly limited. However, in order to accurately identify the hardness, preferably about 10 vectors are sampled. It is desirable to obtain the angle and standard deviation.

また、図14と同様にして、図15に示したように、各グラフ(G40、G50、G60)において、立ち下がり部分の所定のY軸の%(図15では80%)の硬度解析開始基準点D40、D50、D60から、立ち下がり終点であるY軸の最小値近傍の%(図15では20%)における硬度解析終端基準点E40、E50、E60までのベクトル群C40、C50、C60をそれぞれ利用しても良い。   Similarly to FIG. 14, as shown in FIG. 15, in each graph (G40, G50, G60), the hardness analysis start reference for% of the predetermined Y axis at the falling portion (80% in FIG. 15). Vector groups C40, C50, C60 from points D40, D50, D60 to hardness analysis end reference points E40, E50, E60 in% (20% in FIG. 15) in the vicinity of the minimum value of the Y-axis, which is the end point of falling, respectively. May be used.

なお、この場合、硬度解析開始基準点D40、D50、D60としては、Y軸の%は特
に限定されるものではないが、好ましくは、90〜60%とするのが望ましく、硬度解析終端基準点E40、E50、E60としては、Y軸の%が、好ましくは、20%〜40%とするのが望ましい。
In this case, the hardness analysis start reference points D40, D50, and D60 are not particularly limited as% of the Y axis, but preferably 90 to 60%. As E40, E50, and E60, it is desirable that the% of the Y axis is preferably 20% to 40%.

なお、図15において、グラフG60についてのみ示したが、このグラフG60の曲線上に沿ったベクトル群、すなわち、硬度解析開始基準点D40、D50、D60から、立ち下がり終点であるY軸の最小値近傍の%(図15では20%)における硬度解析終端基準点E40、E50、E60までのベクトル群を用いてもよい。   In FIG. 15, only the graph G60 is shown, but from the vector group along the curve of the graph G60, that is, from the hardness analysis start reference points D40, D50, and D60, the minimum value of the Y axis that is the falling end point Vector groups up to hardness analysis end reference points E40, E50, and E60 in nearby% (20% in FIG. 15) may be used.

なお、この(A)の実施例では、図5の場合には、第1のセンサーS1と、第2のセンサーS2とは、いずれもセンサー容量の異なる加速度センサーを用いた場合を示しており、図6〜図16の場合には、第1のセンサーS1として、加速度センサー、第2のセンサーS2として、加重センサーを用いた場合を示している。   In the embodiment of FIG. 5A, in the case of FIG. 5, the first sensor S1 and the second sensor S2 both show the case where acceleration sensors having different sensor capacities are used. 6 to 16 show a case where an acceleration sensor is used as the first sensor S1 and a weight sensor is used as the second sensor S2.

しかしながら、第1のセンサーS1と、第2のセンサーS2とは、いずれもセンサー容量の異なる加速度センサーを用いた場合、センサー容量の異なる加重センサーを用いた場合、加速度センサーと加重センサーを用いた場合のいずれの場合でも、基本的には同様な原理で硬度を測定することができる。   However, the first sensor S1 and the second sensor S2 both use acceleration sensors with different sensor capacities, use weight sensors with different sensor capacities, and use acceleration sensors and weight sensors. In either case, the hardness can be measured basically by the same principle.

なお、このような加速度センサー、加重センサーを用いるほか、速度計により速度を計測するようにしてもよい。すなわち、加速度センサーを積分して(加速度センサーによる出力を加算して)、例えば、ロータリーエンコーダーのパルスから演算して、速度を計測するようにしてもよい。   In addition to using such an acceleration sensor and a weight sensor, the speed may be measured by a speedometer. That is, the speed may be measured by integrating the acceleration sensor (adding the output from the acceleration sensor) and calculating from the pulse of the rotary encoder, for example.

例えば、図16に示したのは、第1のセンサーS1と、第2のセンサーS2とで、2つのセンサーの応答速度が近い場合のX−Yプロットしたグラフであるが、この場合には、グラフの傾き線Cと垂直な線D(D1、D2)の幅E(E1、E2)を硬度の識別の指標とすればよい。

(B)タイムシフトを用いた硬度識別方法(センサー容量の異なる同一種類のセンサーを用いた場合)について:
以下に、上記のような硬度測定方法とは別の実施例のタイムシフトを用いた硬度測定について説明する。
For example, FIG. 16 shows a graph in which the first sensor S1 and the second sensor S2 are XY plotted when the response speeds of the two sensors are close. In this case, The width E (E1, E2) of the line D (D1, D2) perpendicular to the inclination line C of the graph may be used as an index for identifying hardness.

(B) Hardness identification method using time shift (when using the same type of sensor with different sensor capacities):
Hereinafter, the hardness measurement using the time shift of the embodiment different from the above-described hardness measurement method will be described.

なお、この実施例の第1のセンサーS1と、第2のセンサーS2も、いずれも加速度センサーを用いており、第1のセンサーS1の方が、センサー容量が小さく、応答が速く、第2のセンサーS2の方が、センサー容量が大きく、応答が遅いものを用いている。   Note that both the first sensor S1 and the second sensor S2 of this embodiment use an acceleration sensor, and the first sensor S1 has a smaller sensor capacity, a faster response, and a second response. The sensor S2 has a larger sensor capacity and a slower response.

この実施例の硬度測定方法では、例えば、上記の図26に用いたのと同様の硬度の異なるゴムで作製した基準物、40、50、60、70を測定すると、図17のグラフに示されるような特徴が現れる。   In the hardness measurement method of this embodiment, for example, when a reference material 40, 50, 60, 70 made of rubber having different hardness similar to that used in FIG. 26 is measured, it is shown in the graph of FIG. Such features appear.

この場合、図17のグラフに示したように、第1のセンサーS1による第1のセンサー出力(信号波形)は、40x、50x、60x、70xであり、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力(信号波形)は、40y、50y、60y、70yであり、時間軸が一致しているので、これらのピークを、例えば、CRT(表示装置)上などで判断するのが困難であり、瞬時に硬度の相違を識別することができない。   In this case, as shown in the graph of FIG. 17, the first sensor output (signal waveform) by the first sensor S1 is 40x, 50x, 60x, and 70x, and the second sensor by the second sensor S2 The outputs (signal waveforms) are 40y, 50y, 60y, and 70y, and the time axes coincide with each other. Therefore, it is difficult to judge these peaks on, for example, a CRT (display device), and instantaneously. The hardness difference cannot be identified.

このため、図18のグラフに示したように、被測定物品の最も硬いもの、この場合には、70の基準物に、センサー部材を当接させた場合の第1のセンサーS1による第1のセ
ンサー出力の信号波形70xのピーク70xpにおける時間Txpに、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力の信号波形70yの出力開始時になるように、すなわち、出力開始点70xp-0が、時間Txpに位置するように、第2のセンサーS2による第2
のセンサー出力S2の信号波形を全てタイムシフトする(図18の矢印A参照)。
For this reason, as shown in the graph of FIG. 18, the first sensor S1 in the case where the sensor member is brought into contact with the hardest object to be measured, in this case, 70 reference objects, is used. At the time Txp at the peak 70xp of the signal waveform 70x of the sensor output, the output start point 70xp-0 of the signal waveform 70y of the second sensor output by the second sensor S2 starts at the time Txp. 2nd by the second sensor S2 to be located
All the signal waveforms of the sensor output S2 are time-shifted (see arrow A in FIG. 18).

このようにすれば、第1のセンサーS1による第1のセンサー出力(信号波形)は、40x、50x、60x、70xであり、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力(信号波形)は、40y、50y、60y、70yであり、これらのピークを、例えば、CRT(表示装置)上などで判断するのが容易であり、瞬時に硬度の相違を識別することができる。   In this way, the first sensor output (signal waveform) by the first sensor S1 is 40x, 50x, 60x, and 70x, and the second sensor output (signal waveform) by the second sensor S2 is These peaks are 40y, 50y, 60y, and 70y, and it is easy to judge these peaks on, for example, a CRT (display device), and the difference in hardness can be identified instantaneously.

さらに、この図18のグラフにおいて、第1のセンサーS1による第1のセンサー出力の信号波形における第1のセンサー出力40x、50x、60x、70xをX軸に、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力の信号波形における第2のセンサー出力40y、50y、60y、70yを、Y軸になるように、X−Yプロットをすると、図19のグラフのようになる。すなわち、第1のセンサーS1による第1のセンサー出力の信号波形の急峻に変化する部分と、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力の信号波形のなだらかに変化する部分がx−y座標にプロットできる(図19のR40、R50、R60、R70)。   Further, in the graph of FIG. 18, the second sensor S2 outputs the second sensor S2 with the first sensor outputs 40x, 50x, 60x, and 70x in the signal waveform of the first sensor output by the first sensor S1 as the X axis. When the second sensor outputs 40y, 50y, 60y, and 70y in the signal waveform of the sensor output are XY plotted so as to be on the Y axis, the graph of FIG. 19 is obtained. That is, a portion where the signal waveform of the first sensor output by the first sensor S1 changes sharply and a portion where the signal waveform of the second sensor output by the second sensor S2 changes gently are in the xy coordinates. It can be plotted (R40, R50, R60, R70 in FIG. 19).

従って、この図19のグラフのR40、R50、R60、R70から、例えば、CRT(表示装置)上などで判断するのが容易であり、瞬時に硬度の相違を識別することができる。   Accordingly, it is easy to make a determination on the CRT (display device) or the like from R40, R50, R60, and R70 in the graph of FIG. 19, and the difference in hardness can be identified instantaneously.

すなわち、R70の場合について説明すれば、図18において、時間T0に相当するのは、図19において、第1のセンサーの出力および第2のセンサーの出力とが0であるので、R0点である。そして、図18において、時間Txpの箇所では、第1のセンサー出力は、70xpで最大値で、第2のセンサー出力が0であるので、図19においては、Rxp点(略三角形の頂点である)に相当する。   That is, in the case of R70, the time T0 in FIG. 18 corresponds to the time T0 because the output of the first sensor and the output of the second sensor are 0 in FIG. . In FIG. 18, since the first sensor output is the maximum value at 70xp and the second sensor output is 0 at the location of time Txp, the Rxp point (substantially triangular vertex) in FIG. ).

さらに、図18において、時間T1の点は、図19においては、R1点に相当し、略三角形の斜辺上に位置する。そして、図18において、時間T2では、第1のセンサーの出力は、0であり、第2のセンサー出力が70x2で、最大値であるので、図19においては、Rx2点(略三角形の右端の頂点である)に相当する。   Further, in FIG. 18, the point at time T1 corresponds to the point R1 in FIG. 19, and is located on the hypotenuse of a substantially triangle. In FIG. 18, at time T2, the output of the first sensor is 0, and the second sensor output is 70 × 2, which is the maximum value. Therefore, in FIG. Corresponds to the vertex).

そして、時間が経過するとともに、第1のセンサー出力は0のままで、第2のセンサーー出力が、図18のRで示したように、低下していくので、図19のR0点に戻ることになる。   As time elapses, the first sensor output remains 0, and the second sensor output decreases as indicated by R in FIG. 18, so that it returns to the R0 point in FIG. become.

ところで、図19に示したグラフでは、R40、R50、R60、R70が、直角三角形状であり、この略直角三角形の斜辺、R40s、R50s、R60s、R70sの傾きによって、測定物品の硬度を識別することができる。   In the graph shown in FIG. 19, R40, R50, R60, and R70 are right triangles, and the hardness of the measurement article is identified by the hypotenuse of the substantially right triangle and the slopes of R40s, R50s, R60s, and R70s. be able to.

この場合、図20のグラフに示したように(図20のグラフの場合には、基準物70を示している)、Y軸の頂点から所定の割合(図20のグラフの場合には、90%の点P1における斜辺の傾き)だけ小さいY軸値の範囲の略直角三角形の斜辺の傾きによって、被測定物品の硬度を識別するようにすれば良い。   In this case, as shown in the graph of FIG. 20 (the reference object 70 is shown in the case of the graph of FIG. 20), a predetermined ratio from the vertex of the Y axis (90 in the case of the graph of FIG. 20). The hardness of the article to be measured may be identified by the slope of the hypotenuse of a substantially right triangle within the range of the Y-axis value that is small by the percentage of the hypotenuse at the point P1.

この範囲の斜辺R40s、R50s、R60s、R70sの傾きであれば、硬さとの相関が良好であり、正確な硬度を測定することが可能である。
なお、この斜辺の傾き測定の範囲は、センサーの応答速度によってこの%は変わるものであるが、相関関係を考慮すれば、好ましくは、Y軸の頂点から、95%〜50%、より好ましくは、95%〜85%だけ小さいY軸値の範囲の略直角三角形の斜辺の傾きによって、被測定物品の硬度を識別するのが望ましい。
If the slopes of the hypotenuses R40s, R50s, R60s, and R70s are within this range, the correlation with the hardness is good, and the accurate hardness can be measured.
Note that the percentage of the slope measurement range of this hypotenuse varies depending on the response speed of the sensor, but considering the correlation, it is preferably 95% to 50%, more preferably from the top of the Y axis. It is desirable to identify the hardness of the article to be measured by the inclination of the hypotenuse of a substantially right triangle in the range of the Y-axis value that is 95% to 85% smaller.

さらに、図示しないが、この場合にも、補正処理(規格化)には、Y軸における第2のセンサーの第2のセンサー出力の最大値が100となるように演算処理を行えば、強く当接させた場合と、弱く当接させた場合のグラフがほぼ一致することになる、これによって、力の強弱はこの処理によってキャンセルされることになり、センサー部材が被測定物品に当接する強さや角度に関係なく、安定して測定できる。   Further, although not shown, in this case as well, the correction process (standardization) is strongly applied if an arithmetic process is performed so that the maximum value of the second sensor output of the second sensor on the Y axis is 100. The graph in the case of contact and the case of weak contact will almost coincide, so that the strength of the force is canceled by this processing, and the strength at which the sensor member contacts the object to be measured Stable measurement is possible regardless of the angle.

なお、この(B)の実施例では、図17〜21の場合には、第1のセンサーS1と、第2のセンサーS2とは、いずれもセンサー容量の異なる加速度センサーを用いた場合を示している。   In the embodiment shown in FIG. 17B, in the case of FIGS. 17 to 21, the first sensor S1 and the second sensor S2 are both acceleration sensors having different sensor capacities. Yes.

しかしながら、第1のセンサーS1と、第2のセンサーS2とは、いずれもセンサー容量の異なる加重センサーを用いた場合にも、基本的には同様な原理で硬度を測定することができる。   However, the hardness of the first sensor S1 and the second sensor S2 can be measured basically by the same principle even when weighted sensors having different sensor capacities are used.

なお、上記のタイムシフトの時間幅Aであるが、この時間幅Aは特に限定されるものではなく、時間シフトした後のX−Yプロットしたグラフが略三角形状にするには、上記の条件ですれば良いが、この時間幅が小さくなればなるほど、X−Yプロットしたグラフが略三角形から、図16に示したグラフへと変化していく。従って、このような変化の中で、硬度識別に好適な適切な時間幅を設定すればよい。   Although the time width A is the time width A, the time width A is not particularly limited, and the above-mentioned condition is necessary to make the XY plotted graph after the time shift into a substantially triangular shape. However, the smaller the time width, the more the XY plotted graph changes from a substantially triangular shape to the graph shown in FIG. Therefore, an appropriate time width suitable for hardness identification may be set in such a change.

なお、このようなタイムシフトは、物理的には意味はないものではあるが、このように第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形における第1のセンサー出力のピークのピーク時が、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形における出力開始時になるように、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形をタイムシフトすることによって、解析が容易になり、またアルゴリズムの作成が容易となる。
(C)タイムシフトを用いた硬度識別方法(センサーの種類が異なるセンサーを用いた場合)について:
この実施例では、第1のセンサーS1は、加速度センサー、第2のセンサーS2は、加重センサーを用いており、第1のセンサーS1の方が、センサー容量が小さく、応答が速く、第2のセンサーS2の方が、センサー容量が大きく、応答が遅いものを用いている。
Although such a time shift is not physically meaningful, the peak time of the first sensor output peak in the signal waveform of the first sensor output by the first sensor is By shifting the signal waveform of the second sensor output by the second sensor so as to be at the start of output in the signal waveform of the second sensor output by the second sensor, the analysis is facilitated, and the algorithm Easy to create.
(C) About hardness identification method using time shift (when using different sensor types):
In this embodiment, the first sensor S1 uses an acceleration sensor, and the second sensor S2 uses a weighted sensor. The first sensor S1 has a smaller sensor capacity, a faster response, and a second sensor. The sensor S2 has a larger sensor capacity and a slower response.

この場合にも、上記の実施例(B)の図18のグラフと同様に、タイムシフトしたグラフが、図21のグラフである。
この図21のグラフを、上記の実施例(B)の図19のグラフと同様に、X−Yプロットしたグラフが、図22(基準物40)、図23(基準物50)、図24(基準物60)のグラフである。
Also in this case, the time-shifted graph is the graph of FIG. 21 as in the graph of FIG. 18 of the above embodiment (B).
The graph obtained by XY plotting the graph of FIG. 21 in the same manner as the graph of FIG. 19 of Example (B) is shown in FIG. 22 (reference object 40), FIG. 23 (reference object 50), and FIG. It is a graph of the reference | standard thing 60).

なお、これらの図22〜図24の場合には、強く強く当接させた場合と、弱く当接させた場合の両方のグラフをそれぞれ示している。
この場合にも、図25に示したように、略直角三角形の斜辺の傾きで、硬度を識別でき、Y軸の頂点から所定の割合(図25のグラフの場合には、図24の基準物60を示しており、90%の点P1における斜辺の傾き)だけ小さいY軸値の範囲の略直角三角形の斜辺の傾きによって、被測定物品の硬度を識別するようにすれば、硬さとの相関が良好であり、正確な硬度を測定することが可能である。
In addition, in these cases of FIGS. 22 to 24, both graphs of the case of strong and strong contact and the case of weak contact are shown.
Also in this case, as shown in FIG. 25, the hardness can be identified by the inclination of the hypotenuse of a substantially right triangle, and a predetermined ratio from the top of the Y axis (in the case of the graph of FIG. 25, the reference object of FIG. If the hardness of the object to be measured is identified by the slope of the hypotenuse of the substantially right triangle in the range of the Y-axis value that is smaller by the inclination of the hypotenuse at the point P1 of 90%, the correlation with the hardness is shown. Is good, and it is possible to measure an accurate hardness.

さらに、図示しないが、この場合にも、補正処理(規格化)には、Y軸における第2のセンサーの第2のセンサー出力の最大値が100となるように演算処理を行えば、強く当接させた場合と、弱く当接させた場合のグラフがほぼ一致することになる、これによって、力の強弱はこの処理によってキャンセルされることになり、センサー部材が被測定物品に当接する強さや角度に関係なく、安定して測定できる。   Further, although not shown, in this case as well, the correction process (standardization) is strongly applied if an arithmetic process is performed so that the maximum value of the second sensor output of the second sensor on the Y axis is 100. The graph in the case of contact and the case of weak contact will almost coincide, so that the strength of the force is canceled by this processing, and the strength at which the sensor member contacts the object to be measured Stable measurement is possible regardless of the angle.

なお、この(C)の実施例では、図21〜図25において、第1のセンサーS1は、加速度センサー、第2のセンサーS2は、加重センサーを用いたが、逆に、第1のセンサーS1を、加重センサー、第2のセンサーS2を、加速度センサーとすることも可能である。
(D)タイムシフトを用いた硬度識別方法(センサー容量が同じで、応答特性の異なる同一種類のセンサーを用いた場合)について:
この実施例では、第1のセンサーS1と、第2のセンサーS2とは、いずれも容量が同じ加速度センサーを用いている。また、第1のセンサーS1と第2のセンサーS2のセンサー容量が同じであっても、応答特性として、センサーの応答周波数を異なるようにしている。
In the embodiment of (C), in FIGS. 21 to 25, the first sensor S1 uses an acceleration sensor, and the second sensor S2 uses a weight sensor, but conversely, the first sensor S1. Can be a weighted sensor, and the second sensor S2 can be an acceleration sensor.
(D) Hardness identification method using time shift (when using the same type of sensor with the same sensor capacity and different response characteristics):
In this embodiment, the first sensor S1 and the second sensor S2 use acceleration sensors having the same capacitance. Further, even if the sensor capacities of the first sensor S1 and the second sensor S2 are the same, the response frequency of the sensor is made different as response characteristics.

具体的には、測定条件として第1のセンサーS1と、第2のセンサーS2とが受けるアンプの応答特性をそれそれ、下記のように、第1のセンサーS1については、応答特性の早いアンプ、第2のセンサーS2については、応答特性の遅いアンプを用いている。   Specifically, the response characteristics of the amplifier received by the first sensor S1 and the second sensor S2 are measured as the measurement conditions. As described below, for the first sensor S1, an amplifier having a fast response characteristic, For the second sensor S2, an amplifier having a slow response characteristic is used.

すなわち、アンプとして、
第1のセンサーS1:「WGA−100」(共和電業社製)、(応答特性 200HZ)、
第2のセンサーS2:「WGA−100」(共和電業社製)、(応答特性 1KHZ)、
を用いている。
That is, as an amplifier
First sensor S1: “WGA-100” (manufactured by Kyowa Denki Co., Ltd.), (response characteristic 200HZ),
Second sensor S2: “WGA-100” (manufactured by Kyowa Denki Co., Ltd.), (response characteristic 1KHZ),
Is used.

これによって、第1のセンサーS1の方が、応答が速く、第2のセンサーS2の方が、応答が遅いものとなっている。
この場合にも、図示しないが、上記の実施例(B)の図18のグラフと同様に、タイムシフトしている。
Thereby, the response of the first sensor S1 is faster, and the response of the second sensor S2 is slower.
Also in this case, although not shown, the time shift is performed as in the graph of FIG.

このようにタイムシフトしたグラフを、上記の実施例(B)の図19のグラフと同様に、X−Yプロットしたグラフが、図27(基準物40)、図28(基準物50)、図29(基準物60)のグラフである。   The graph obtained by XY plotting of the time-shifted graph in the same manner as the graph of FIG. 19 of the above-described Example (B) is shown in FIG. 27 (reference object 40), FIG. 28 (reference object 50), FIG. 29 (reference object 60).

なお、これらの図27〜図29の場合には、強く当接させた場合と、弱く当接させた場合の両方のグラフをそれぞれ示している。
この場合にも、上記の実施例(B)の図25のグラフと同様に、略直角三角形の斜辺の傾きで、硬度を識別でき、Y軸の頂点から所定の割合だけ小さいY軸値の範囲の略直角三角形の斜辺の傾きによって、被測定物品の硬度を識別するようにすれば、硬さとの相関が良好であり、正確な硬度を測定することが可能である。
Note that, in these cases of FIGS. 27 to 29, both graphs of the case of strong contact and the case of weak contact are shown.
Also in this case, similarly to the graph of FIG. 25 of the above-described embodiment (B), the hardness can be identified by the inclination of the hypotenuse of the substantially right triangle, and the range of the Y-axis value that is smaller by a predetermined percentage from the vertex of the Y-axis. If the hardness of the article to be measured is identified by the inclination of the hypotenuse of the substantially right-angled triangle, the correlation with the hardness is good, and the accurate hardness can be measured.

さらに、図30(基準物40)、図31(基準物50)、図32(基準物60)のグラフに示したように、この場合にも、補正処理(規格化)には、Y軸における第2のセンサーS2の第2のセンサー出力の最大値が100となるように演算処理を行えば、強く当接させた場合と、弱く当接させた場合のグラフがほぼ一致することになる、これによって、力の強弱はこの処理によってキャンセルされることになり、センサー部材が被測定物品に当接する強さや角度に関係なく、安定して測定できる。   Further, as shown in the graphs of FIG. 30 (reference object 40), FIG. 31 (reference object 50), and FIG. 32 (reference object 60), also in this case, correction processing (normalization) is performed on the Y axis. If the calculation process is performed so that the maximum value of the second sensor output of the second sensor S2 is 100, the graph when the contact is strong and the contact when the contact is weak is almost the same. As a result, the strength of the force is canceled by this process, and the sensor member can be stably measured regardless of the strength and angle at which the sensor member abuts the article to be measured.

また、この場合、図33のグラフに示したように、硬さとの相関が良好(相関係数0.91であるので、正確な硬度を測定することが可能である。なお、この場合、容量の異なるセンサーに比較して、若干、相関係数が低くなっているが、この場合でも、実用上、十分正確な硬度を測定することが可能である。
(E)基準硬度部材による硬度測定データの校正を用いた硬度識別方法について:
この実施例の硬度測定装置10では、センサー部材16が、被測定物品Bに対して当接して被測定物品Bの硬度を測定する前に、センサー部材16が、所定の基準硬度を有する基準硬度部材(内蔵リファレンス部材)に当接して、基準硬度部材の硬度データに基づいて、硬度測定データの校正を行うように構成されている。
In this case, as shown in the graph of FIG. 33, the correlation with the hardness is good (because the correlation coefficient is 0.91, accurate hardness can be measured. In this case, the capacity Although the correlation coefficient is slightly lower than that of sensors having different values, even in this case, sufficiently accurate hardness can be measured practically.
(E) About a hardness identification method using calibration of hardness measurement data by a reference hardness member:
In the hardness measuring apparatus 10 of this embodiment, the sensor member 16 has a predetermined reference hardness before the sensor member 16 comes into contact with the measured object B and measures the hardness of the measured article B. It is configured to calibrate the hardness measurement data based on the hardness data of the reference hardness member in contact with the member (built-in reference member).

このように構成することによって、センサー部材16が、所定の基準硬度を有する基準硬度部材に当接して、基準硬度部材の硬度データに基づいて、硬度測定データの校正を行うので、例えば、周囲の環境温度、湿度、硬度測定装置自体の特性などの経時変化による変動を補正することができ、より正確に硬度測定を実施することができるものである。   By configuring in this way, the sensor member 16 abuts on a reference hardness member having a predetermined reference hardness and calibrates the hardness measurement data based on the hardness data of the reference hardness member. Variations due to changes over time such as environmental temperature, humidity, and the characteristics of the hardness measuring device itself can be corrected, and hardness measurement can be performed more accurately.

すなわち、以下に、硬度測定装置10による測定に影響を及ぼすファクターの一例として、周囲の環境温度(具体的には測定室の温度)による硬度測定データの校正を行う場合を説明する。   That is, hereinafter, as an example of a factor that affects the measurement by the hardness measuring apparatus 10, a case where the hardness measurement data is calibrated by the ambient environmental temperature (specifically, the temperature of the measurement chamber) will be described.

図34に示したように、同一の基準硬度部材を測定した際に、周囲の環境温度の変化によって、基準硬度部材の硬度測定値が変化する。また、図35に示したように、同一のサンプル(被測定物品B)を測定した際に、周囲の環境温度の変化によって、サンプルの硬度測定値が変化する。   As shown in FIG. 34, when the same reference hardness member is measured, the hardness measurement value of the reference hardness member changes due to a change in ambient environmental temperature. Further, as shown in FIG. 35, when the same sample (measurement article B) is measured, the hardness measurement value of the sample changes due to a change in the ambient environmental temperature.

従って、図35に示したサンプルの硬度測定値データを、図34で示した基準硬度部材の硬度測定値データで校正(具体的には、サンプル硬度測定データ値から、基準硬度部材の硬度測定値データを減算する)すれば、図36に示したように、温度に影響されることなく、同一のサンプル(被測定物品B)に対して、ほぼ同じサンプルの硬度測定値が得られることがわかる。   Therefore, the hardness measurement value data of the sample shown in FIG. 35 is calibrated with the hardness measurement value data of the reference hardness member shown in FIG. 34 (specifically, the hardness measurement value of the reference hardness member is calculated from the sample hardness measurement data value). If the data is subtracted), as shown in FIG. 36, it is understood that almost the same hardness measurement value of the same sample (measured article B) can be obtained without being affected by the temperature. .

従って、基準硬度部材1〜4について、図37に示したように、周囲の環境温度に応じた基準硬度部材の硬度測定値データを得ておくとともに、図38に示したように、周囲の環境温度に応じたサンプル1〜4(被測定物品B)硬度測定値データを得ておく。   Therefore, for the reference hardness members 1 to 4, as shown in FIG. 37, the hardness measurement value data of the reference hardness member corresponding to the ambient environmental temperature is obtained, and as shown in FIG. Samples 1 to 4 (measurement article B) corresponding to the temperature are measured.

そして、図39に示したように、図38に示したサンプル1〜4(被測定物品B)硬度
測定値データを、図37に示した基準硬度部材1〜4の硬度測定値データで校正(具体的には、サンプル硬度測定データ値から、基準硬度部材の硬度測定値データを減算する)すれば、温度に影響されることなく、同一のサンプル(被測定物品B)に対して、ほぼ同じサンプルの硬度測定値が得られることがわかる。
39, the samples 1 to 4 (measured article B) hardness measurement value data shown in FIG. 38 are calibrated with the hardness measurement value data of the reference hardness members 1 to 4 shown in FIG. Specifically, if the hardness measurement value data of the reference hardness member is subtracted from the sample hardness measurement data value), it is substantially the same for the same sample (measured article B) without being affected by temperature. It can be seen that a sample hardness measurement is obtained.

このようにセンサー部材16が、被測定物品Bに対して当接して被測定物品Bの硬度を測定する前に、センサー部材16が、所定の基準硬度を有する基準硬度部材(内蔵リファレンス部材)に当接して、基準硬度部材の硬度データに基づいて、硬度測定データの校正を行うだけで、例えば、周囲の環境温度、湿度、硬度測定装置自体の特性などの経時変化による変動を補正することができ、より正確に硬度測定を実施することができるものである。   Thus, before the sensor member 16 comes into contact with the article to be measured B and measures the hardness of the article to be measured B, the sensor member 16 becomes a reference hardness member (built-in reference member) having a predetermined reference hardness. By simply abutting and calibrating the hardness measurement data based on the hardness data of the reference hardness member, for example, it is possible to correct variations due to changes over time, such as the ambient temperature, humidity, and characteristics of the hardness measurement device itself. It is possible to measure the hardness more accurately.

以上の実施例では、予め、基準の硬度有する基準物について測定したデータを硬度識別制御部26の記憶部に蓄積しておき、これらのデータと実際に測定した被測定物品Bの測
定データを比較することによって、瞬時に硬度が識別できるようにすることができる。
In the above embodiment, data measured for a reference object having a standard hardness is accumulated in the storage unit of the hardness identification control unit 26 in advance, and these data are compared with measurement data of the article B actually measured. By doing so, the hardness can be identified instantly.

また、CRTなどの表示装置に、各グラフ、硬度データを表示、プリントするようにすることもできる。
なお、上記の実施例では、ステッピングモータ22によって、アーム部材14が回動することによって、その先端のセンサー部材16の接触部材18の当接面20が、被測定物品Bに当接するようにした。しかしながら、ステッピングモータ22の代わりに、ピストンシリンダー機構、バネ部材などのその他の駆動機構も採用することができる。さらには、手動によって、当接させることも可能である。
Each graph and hardness data can be displayed and printed on a display device such as a CRT.
In the above-described embodiment, the arm member 14 is rotated by the stepping motor 22 so that the contact surface 20 of the contact member 18 of the sensor member 16 at the tip of the arm member 14 contacts the article B to be measured. . However, in place of the stepping motor 22, other drive mechanisms such as a piston cylinder mechanism and a spring member can be employed. Furthermore, it is also possible to make it contact manually.

また、図示しないが、基準硬度部材の温度を測定する測温装置を備えて、この測温装置による基準硬度部材の温度データに基づいて、硬度測定データの校正を行うようにしてもよい。   Although not shown, a temperature measuring device for measuring the temperature of the reference hardness member may be provided, and the hardness measurement data may be calibrated based on the temperature data of the reference hardness member by the temperature measuring device.

このように、基準硬度部材の温度を測定する測温装置による基準硬度部材の温度データに基づいて、硬度測定データの校正を行えば、基準硬度部材自体の温度特性を考慮することができるので、例えば、室内や農園地などの環境温度によって影響されることなく、正確な硬度を測定することができる。   In this way, if the hardness measurement data is calibrated based on the temperature data of the reference hardness member by the temperature measuring device that measures the temperature of the reference hardness member, the temperature characteristics of the reference hardness member itself can be taken into account. For example, accurate hardness can be measured without being affected by ambient temperature such as indoors or farmlands.

さらに、基準硬度部材を30℃±5度にラバーヒータで温度調節すれば、基準の硬さが温度によって変わらないので、正確な測定を行うことができる。
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、被測定物品Bとして、果実、野菜などの青果類に適用したが、電子部品などのその他の物品の硬度を測定する場合にも適用できるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
Furthermore, if the temperature of the reference hardness member is adjusted to 30 ° C. ± 5 degrees with a rubber heater, the reference hardness does not change depending on the temperature, so that accurate measurement can be performed.
The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, the article to be measured B is applied to fruits and vegetables such as fruits and vegetables. However, various modifications can be made without departing from the object of the present invention, such as being applicable to measuring the hardness of other articles such as electronic parts.

図1は、本発明の物品の硬度測定装置の概略正面図である。FIG. 1 is a schematic front view of a hardness measuring apparatus for articles according to the present invention. 図2は、図1の物品の硬度測定装置のI方向の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram in the I direction of the hardness measuring apparatus for the article of FIG. 図3は、センサー部材の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of the sensor member. 図4は、図1の物品の硬度測定装置の使用状態を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing a use state of the hardness measuring apparatus for the article of FIG. 図5は、被測定物品Bに当接した際の、第1のセンサーS1による第1のセンサー出力(信号波形W1)と、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力(信号波形W2)を示すグラフである。FIG. 5 shows a first sensor output (signal waveform W1) by the first sensor S1 and a second sensor output (signal waveform W2) by the second sensor S2 when the product B comes into contact with the measurement object B. It is a graph to show. 図6は、X軸に第1のセンサーS1の第1のセンサー出力を、Y軸に第2のセンサーS2の第2のセンサー出力を、X―Yプロットしたグラフである。FIG. 6 is a graph obtained by XY plotting the first sensor output of the first sensor S1 on the X axis and the second sensor output of the second sensor S2 on the Y axis. 図7は、X軸に第1のセンサーS1の第1のセンサー出力を、Y軸に第2のセンサーS2の第2のセンサー出力を、X―Yプロットしたグラフである。FIG. 7 is a graph obtained by XY plotting the first sensor output of the first sensor S1 on the X axis and the second sensor output of the second sensor S2 on the Y axis. 図8は、X軸に第1のセンサーS1の第1のセンサー出力を、Y軸に第2のセンサーS2の第2のセンサー出力を、X―Yプロットしたグラフである。FIG. 8 is a graph obtained by XY plotting the first sensor output of the first sensor S1 on the X axis and the second sensor output of the second sensor S2 on the Y axis. 図9は、図6のグラフをY軸における第2のセンサーの第2のセンサー出力の最大値が100となるように補正処理(規格化)したグラフである。FIG. 9 is a graph obtained by correcting (normalizing) the graph of FIG. 6 so that the maximum value of the second sensor output of the second sensor on the Y axis becomes 100. 図10は、図7のグラフをY軸における第2のセンサーの第2のセンサー出力の最大値が100となるように補正処理(規格化)したグラフである。FIG. 10 is a graph obtained by correcting (normalizing) the graph of FIG. 7 so that the maximum value of the second sensor output of the second sensor on the Y axis becomes 100. 図11は、図8のグラフをY軸における第2のセンサーの第2のセンサー出力の最大値が100となるように補正処理(規格化)したグラフである。FIG. 11 is a graph obtained by correcting (normalizing) the graph of FIG. 8 so that the maximum value of the second sensor output of the second sensor on the Y axis becomes 100. 図12は、図9〜図11の図を纏めたグラフである。FIG. 12 is a graph summarizing the diagrams of FIGS. 図13は、図12のグラフのY軸の最大値の40%の範囲におけるX軸の値を硬さの測定指標として用いた場合の、硬さとの相関関係を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the correlation with the hardness when the value of the X axis in the range of 40% of the maximum value of the Y axis of the graph of FIG. 12 is used as a hardness measurement index. 図14は、Y軸における第2のセンサーの第2のセンサー出力の最大値が100となるように補正処理(規格化)したグラフである。FIG. 14 is a graph in which correction processing (normalization) is performed so that the maximum value of the second sensor output of the second sensor on the Y axis becomes 100. 図15は、Y軸における第2のセンサーの第2のセンサー出力の最大値が100となるように補正処理(規格化)したグラフである。FIG. 15 is a graph in which correction processing (normalization) is performed so that the maximum value of the second sensor output of the second sensor on the Y axis becomes 100. 図16は、加速度センサーと加速度センサーを用いた場合のX−Yプロットしたグラフである。FIG. 16 is an XY plot graph in the case of using an acceleration sensor and an acceleration sensor. 図17は、被測定物品Bに当接した際の、第1のセンサーS1による第1のセンサー出力と、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力を示すグラフである。FIG. 17 is a graph showing a first sensor output by the first sensor S1 and a second sensor output by the second sensor S2 when the product B comes into contact with the measurement object B. 図18は、第2のセンサーS2による第2のセンサー出力S2の信号波形を全てタイムシフトしたグラフである。FIG. 18 is a graph obtained by time-shifting all signal waveforms of the second sensor output S2 by the second sensor S2. 図19は、X軸に第1のセンサーS1の第1のセンサー出力を、Y軸に第2のセンサーS2の第2のセンサー出力を、X―Yプロットしたグラフである。FIG. 19 is a graph obtained by XY plotting the first sensor output of the first sensor S1 on the X axis and the second sensor output of the second sensor S2 on the Y axis. 図20は、X軸に第1のセンサーS1の第1のセンサー出力を、Y軸に第2のセンサーS2の第2のセンサー出力を、X―Yプロットしたグラフである。FIG. 20 is a graph obtained by XY plotting the first sensor output of the first sensor S1 on the X axis and the second sensor output of the second sensor S2 on the Y axis. 図21は、図18のグラフと同様に、タイムシフトしたグラフである。FIG. 21 is a time-shifted graph similar to the graph of FIG. 図22は、図19のグラフと同様に、X−Yプロットしたグラフである。FIG. 22 is an XY plotted graph similar to the graph of FIG. 図23は、図19のグラフと同様に、X−Yプロットしたグラフである。FIG. 23 is an XY plotted graph similar to the graph of FIG. 図24は、図19のグラフと同様に、X−Yプロットしたグラフである。FIG. 24 is an XY plotted graph similar to the graph of FIG. 図25は、図24のグラフにおいて硬度の識別を説明するX−Yプロットしたグラフである。FIG. 25 is an X-Y plotted graph for explaining the identification of hardness in the graph of FIG. 図26は、従来の加速度センサーを一つだけ用いた場合のサンサー出力と硬さとの相関関係を示すグラフである。FIG. 26 is a graph showing the correlation between the sun output and the hardness when only one conventional acceleration sensor is used. 図27は、X軸に第1のセンサーS1の第1のセンサー出力を、Y軸に第2のセンサーS2の第2のセンサー出力を、X―Yプロットしたグラフである。FIG. 27 is a graph obtained by XY plotting the first sensor output of the first sensor S1 on the X axis and the second sensor output of the second sensor S2 on the Y axis. 図28は、X軸に第1のセンサーS1の第1のセンサー出力を、Y軸に第2のセンサーS2の第2のセンサー出力を、X―Yプロットしたグラフである。FIG. 28 is a graph obtained by XY plotting the first sensor output of the first sensor S1 on the X axis and the second sensor output of the second sensor S2 on the Y axis. 図29は、X軸に第1のセンサーS1の第1のセンサー出力を、Y軸に第2のセンサーS2の第2のセンサー出力を、X―Yプロットしたグラフである。FIG. 29 is a graph obtained by XY plotting the first sensor output of the first sensor S1 on the X axis and the second sensor output of the second sensor S2 on the Y axis. 図30は、図27のグラフをY軸における第2のセンサーの第2のセンサー出力の最大値が100となるように補正処理(規格化)したグラフである。FIG. 30 is a graph obtained by correcting (normalizing) the graph of FIG. 27 so that the maximum value of the second sensor output of the second sensor on the Y axis becomes 100. 図31は、図28のグラフをY軸における第2のセンサーの第2のセンサー出力の最大値が100となるように補正処理(規格化)したグラフである。FIG. 31 is a graph obtained by correcting (normalizing) the graph of FIG. 28 so that the maximum value of the second sensor output of the second sensor on the Y axis becomes 100. 図32は、図29のグラフをY軸における第2のセンサーの第2のセンサー出力の最大値が100となるように補正処理(規格化)したグラフである。FIG. 32 is a graph obtained by correcting (normalizing) the graph of FIG. 29 so that the maximum value of the second sensor output of the second sensor on the Y axis is 100. 図33は、図30〜図32のグラフのY軸の最大値の40%の範囲におけるX軸の値を硬さの測定指標として用いた場合の、硬さとの相関関係を示すグラフである。FIG. 33 is a graph showing the correlation with hardness when the value of the X axis in the range of 40% of the maximum value of the Y axis of the graphs of FIGS. 30 to 32 is used as a hardness measurement index. 図34は、同一の基準硬度部材を測定した際の、周囲の環境温度と基準硬度部材の硬度測定値との関係を示すグラフである。FIG. 34 is a graph showing the relationship between the ambient environmental temperature and the measured hardness value of the reference hardness member when the same reference hardness member is measured. 図35は、同一のサンプル(被測定物品B)を測定した際の、周囲の環境温度とサンプルの硬度測定値との関係を示すグラフである。FIG. 35 is a graph showing the relationship between the ambient environmental temperature and the measured hardness value of the sample when the same sample (measurement article B) is measured. 図36は、図35に示したサンプルの硬度測定値データを、図34で示した基準硬度部材の硬度測定値データで校正した場合の周囲の環境温度とサンプルの硬度測定値との関係を示すグラフである。36 shows the relationship between the ambient environmental temperature and the sample hardness measurement value when the sample hardness measurement value data shown in FIG. 35 is calibrated with the hardness measurement value data of the reference hardness member shown in FIG. It is a graph. 図37は、基準硬度部材1〜4についての、周囲の環境温度と基準硬度部材の硬度測定値との関係を示すグラフである。FIG. 37 is a graph showing the relationship between the ambient environmental temperature and the measured hardness value of the reference hardness member for the reference hardness members 1 to 4. 図38は、サンプル1〜4(被測定物品B)についての、周囲の環境温度とサンプルの硬度測定値との関係を示すグラフである。FIG. 38 is a graph showing the relationship between the ambient environmental temperature and the sample hardness measurement value for Samples 1 to 4 (measurement article B). 図39は、図38に示したサンプルの硬度測定値データを、図37で示した基準硬度部材の硬度測定値データで校正した場合の周囲の環境温度とサンプルの硬度測定値との関係を示すグラフである。FIG. 39 shows the relationship between the ambient environmental temperature and the sample hardness measurement value when the sample hardness measurement value data shown in FIG. 38 is calibrated with the hardness measurement value data of the reference hardness member shown in FIG. It is a graph.

符号の説明Explanation of symbols

10 硬度測定装置
12 回動軸
14 アーム部材
16 センサー部材
18 接触部材
20 当接面
22 ステッピングモータ
24 エンコーダー
26 硬度識別制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Hardness measuring apparatus 12 Rotating shaft 14 Arm member 16 Sensor member 18 Contact member 20 Contact surface 22 Stepping motor 24 Encoder 26 Hardness identification control part

Claims (32)

物品の硬度を測定する物品の硬度測定装置であって、
被測定物品に対して当接させるセンサー部材と、
前記センサー部材に感度軸をそろえて配置した、感度の異なる2つの第1のセンサーと第2のセンサーと、
前記センサー部材を、前記両センサーの感度方向から、被測定物品に対して当接させることにより得られた、第1のセンサーによる第1のセンサー出力と、第2のセンサーによる第2のセンサー出力との応答特性の違いの比によって、
前記被測定物品の硬度を識別する硬度識別制御部と、
を備えることを特徴とする物品の硬度測定装置。
An article hardness measuring apparatus for measuring the hardness of an article,
A sensor member to be brought into contact with the article to be measured;
Two first sensors and two sensors having different sensitivities arranged on the sensor member with a sensitivity axis aligned;
The first sensor output by the first sensor and the second sensor output by the second sensor obtained by bringing the sensor member into contact with the object to be measured from the sensitivity direction of the two sensors. Depending on the ratio of the difference in response characteristics with
A hardness identification control unit for identifying the hardness of the article to be measured;
An apparatus for measuring the hardness of an article.
前記感度の異なる2つの第1のセンサーと第2のセンサーが、センサー容量の異なる同一種類のセンサーから構成されていることを特徴とする請求項1に記載の物品の硬度測定装置。   The apparatus for measuring hardness of an article according to claim 1, wherein the two first sensors and the second sensor having different sensitivities are composed of the same type of sensors having different sensor capacities. 前記感度の異なる2つの第1のセンサーと第2のセンサーが、センサー容量が同じで、応答特性の異なる同一種類のセンサーから構成されていることを特徴とする請求項1に記載の物品の硬度測定装置。   The hardness of the article according to claim 1, wherein the two first sensors and the second sensor having different sensitivities are composed of the same type of sensors having the same sensor capacity and different response characteristics. measuring device. 前記応答特性の異なる同一種類のセンサーが、応答特性の低い方のセンサーの応答特性が、10hz〜1000hz、高い方のセンサーの応答特性が、1Khz〜10Khzの範囲にあることを特徴とする請求項3に記載の物品の硬度測定装置。   The same type of sensors having different response characteristics are characterized in that the response characteristic of the sensor having the lower response characteristic is in the range of 10 to 1000 hz, and the response characteristic of the higher sensor is in the range of 1 to 10 Khz. The apparatus for measuring hardness of an article according to 3. 前記感度の異なる2つの第1のセンサーと第2のセンサーが、センサーの種類が異なるセンサーから構成されていることを特徴とする請求項1に記載の物品の硬度測定装置。   2. The article hardness measurement apparatus according to claim 1, wherein the two first sensors and the second sensor having different sensitivities are configured by sensors having different types of sensors. 前記センサーが、加速度センサー、または加重センサーであることを特徴とする請求項2から5のいずれかに記載の物品の硬度測定装置。   The apparatus for measuring the hardness of an article according to any one of claims 2 to 5, wherein the sensor is an acceleration sensor or a weight sensor. 前記硬度識別制御部が、第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形と、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形との比を比較することによって、被測定物品の硬度を識別するように構成されていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の物品の硬度測定装置。   The hardness identification control unit compares the ratio of the signal waveform of the first sensor output from the first sensor with the signal waveform of the second sensor output from the second sensor, thereby determining the hardness of the article to be measured. The apparatus for measuring hardness of an article according to any one of claims 1 to 6, wherein the apparatus is configured to identify the article. 前記硬度識別制御部が、第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形における第1のセンサー出力をX軸に、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形における第2のセンサー出力をY軸になるように、X−Yプロットをすることによって、被測定物品の硬度を識別するように構成されていることを特徴とする請求項7に記載の物品の硬度測定装置。   The hardness identification control unit uses the first sensor output in the signal waveform of the first sensor output by the first sensor as the X axis, and the second sensor output in the signal waveform of the second sensor output by the second sensor. The apparatus for measuring the hardness of an article according to claim 7, wherein the hardness of the article to be measured is identified by performing an XY plot so as to be on the Y axis. 前記硬度識別制御部が、前記Y軸の最大値の20%から90%におけるX軸の値を硬さの測定指標として、被測定物品の硬度を識別するように構成されていることを特徴とする請求項8に記載の物品の硬度測定装置。   The hardness identification control unit is configured to identify the hardness of an article to be measured using the value of the X axis in 20% to 90% of the maximum value of the Y axis as a measurement index of hardness. The apparatus for measuring hardness of an article according to claim 8. 前記硬度識別制御部が、第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形における第1のセンサー出力のピークのピーク時が、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形における出力開始時になるように、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形をタイムシフトすることによって、被測定物品の硬度を識別するように構成されていることを特徴とする請求項7に記載の物品の硬度測定装置。   When the hardness identification control unit starts output in the signal waveform of the second sensor output by the second sensor when the peak of the first sensor output in the signal waveform of the first sensor output by the first sensor starts. The article according to claim 7, wherein the hardness of the article to be measured is identified by time-shifting the signal waveform of the second sensor output by the second sensor. Hardness measuring device. 前記硬度識別制御部が、第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形における第1のセンサー出力をX軸に、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形における第2のセンサー出力をY軸になるように、X−Yプロットをすることによって、被測定物品の硬度を識別するように構成されていることを特徴とする請求項10に記載の物品の硬度測定装置。   The hardness identification control unit uses the first sensor output in the signal waveform of the first sensor output by the first sensor as the X axis, and the second sensor output in the signal waveform of the second sensor output by the second sensor. The apparatus for measuring hardness of an article according to claim 10, wherein the hardness of the article to be measured is identified by performing an XY plot so as to be on the Y axis. 前記硬度識別制御部が、前記X−Yプロットされたグラフが、略直角三角形状であり、この略直角三角形の斜辺の傾きによって、被測定物品の硬度を識別するように構成されていることを特徴とする請求項11に記載の物品の硬度測定装置。   The hardness identification control unit is configured such that the XY plotted graph has a substantially right triangle shape, and the hardness of the article to be measured is identified by the inclination of the hypotenuse of the substantially right triangle. The apparatus for measuring the hardness of an article according to claim 11. 前記硬度識別制御部が、前記X−Yプロットされた略直角三角形状のグラフのY軸の頂点から所定の割合だけ小さいY軸値の範囲の略直角三角形の斜辺の傾きによって、被測定物品の硬度を識別するように構成されていることを特徴とする請求項12に記載の物品の硬度測定装置。   The hardness identification control unit determines the slope of the hypotenuse of the substantially right triangle in the range of the Y axis value that is smaller by a predetermined ratio from the vertex of the Y axis of the graph of the substantially right triangle plotted in XY. The apparatus for measuring hardness of an article according to claim 12, wherein the apparatus is configured to identify hardness. 前記硬度識別制御部が、Y軸における第2のセンサーの第2のセンサー出力の最大値が100となるように、前記センサー部材を被測定物品に対して当接させた際の当接時における力による補正処理をするように構成されていることを特徴とする請求項8、9、11から13のいずれかに記載の物品の硬度測定装置。   At the time of contact when the hardness identification control unit causes the sensor member to contact the object to be measured so that the maximum value of the second sensor output of the second sensor on the Y axis is 100. The apparatus for measuring hardness of an article according to any one of claims 8, 9, and 11 to 13, wherein the apparatus is configured to perform correction processing using force. 前記センサー部材が、被測定物品に対して当接して被測定物品の硬度を測定する前に、前記センサー部材が、所定の基準硬度を有する基準硬度部材に当接して、前記基準硬度部材の硬度データに基づいて、硬度測定データの校正を行うように構成されていることを特徴とする請求項1から14のいずれかに記載の物品の硬度測定装置。   Before the sensor member comes into contact with the measured article and measures the hardness of the measured article, the sensor member comes into contact with a reference hardness member having a predetermined reference hardness, and the hardness of the reference hardness member The apparatus for measuring hardness of an article according to any one of claims 1 to 14, wherein the apparatus is configured to calibrate hardness measurement data based on the data. 前記基準硬度部材の温度を測定する測温装置を備え、
前記測温装置による基準硬度部材の温度データに基づいて、硬度測定データの校正を行うように構成されていることを特徴とする請求項1から15のいずれかに記載の物品の硬度測定装置。
A temperature measuring device for measuring the temperature of the reference hardness member;
The apparatus for measuring hardness of an article according to any one of claims 1 to 15, wherein the apparatus is configured to calibrate hardness measurement data based on temperature data of a reference hardness member by the temperature measuring device.
物品の硬度を測定する物品の硬度測定方法であって、
被測定物品に対して当接させるセンサー部材と、
前記センサー部材に感度軸をそろえて配置した、感度の異なる2つの第1のセンサーと第2のセンサーとを備えた物品の硬度測定装置を用いて、
前記センサー部材を、前記両センサーの感度方向から、被測定物品に対して当接させることにより得られた、第1のセンサーによる第1のセンサー出力と、第2のセンサーによる第2のセンサー出力との応答特性の違いの比によって、被測定物品の硬度を識別することを特徴とする物品の硬度測定方法。
A method for measuring the hardness of an article for measuring the hardness of the article, comprising:
A sensor member to be brought into contact with the article to be measured;
Using a hardness measuring device for an article provided with two first sensors and two sensors having different sensitivities arranged on the sensor member with a sensitivity axis aligned,
The first sensor output by the first sensor and the second sensor output by the second sensor obtained by bringing the sensor member into contact with the object to be measured from the sensitivity direction of the two sensors. A hardness measurement method for an article, wherein the hardness of the article to be measured is identified by a ratio of a difference in response characteristics with respect to the measurement object.
前記感度の異なる2つの第1のセンサーと第2のセンサーが、センサー容量の異なる同一種類のセンサーから構成されていることを特徴とする請求項17に記載の物品の硬度測定方法。   18. The method for measuring hardness of an article according to claim 17, wherein the two first sensors and the second sensor having different sensitivities are composed of the same type of sensors having different sensor capacities. 前記感度の異なる2つの第1のセンサーと第2のセンサーが、センサー容量が同じで、応答特性の異なる同一種類のセンサーから構成されていることを特徴とする請求項17に記載の物品の硬度測定方法。   18. The hardness of the article according to claim 17, wherein the two first sensors and the second sensor having different sensitivities are composed of the same type of sensors having the same sensor capacity and different response characteristics. Measuring method. 前記応答特性の異なる同一種類のセンサーが、応答特性の低い方のセンサーの応答特性が、10hz〜1000hz、高い方のセンサーの応答特性が、1Khz〜10Khzの範囲にあることを特徴とする請求項19に記載の物品の硬度測定方法。   The same type of sensors having different response characteristics are characterized in that the response characteristic of the sensor having the lower response characteristic is in the range of 10 to 1000 hz, and the response characteristic of the higher sensor is in the range of 1 to 10 Khz. 20. A method for measuring the hardness of an article according to item 19. 前記感度の異なる2つの第1のセンサーと第2のセンサーが、センサーの種類が異なるセンサーから構成されていることを特徴とする請求項17に記載の物品の硬度測定方法。   18. The method for measuring hardness of an article according to claim 17, wherein the two first sensors and the second sensor having different sensitivities are composed of sensors having different types of sensors. 前記センサーが、加速度センサー、または加重センサーであることを特徴とする請求項18から21のいずれかに記載の物品の硬度測定方法。   The method according to claim 18, wherein the sensor is an acceleration sensor or a weight sensor. 前記第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形と、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形との比を比較することによって、被測定物品の硬度を識別することを特徴とする請求項17から22のいずれかに記載の物品の硬度測定方法。   The hardness of the article to be measured is identified by comparing the ratio of the signal waveform of the first sensor output from the first sensor and the signal waveform of the second sensor output from the second sensor. The method for measuring the hardness of an article according to any one of claims 17 to 22. 前記第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形における第1のセンサー出力をX軸に、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形における第2のセンサー出力をY軸になるように、X−Yプロットをすることによって、被測定物品の硬度を識別することを特徴とする請求項23に記載の物品の硬度測定方法。   The first sensor output in the signal waveform of the first sensor output by the first sensor is on the X axis, and the second sensor output in the signal waveform of the second sensor output by the second sensor is on the Y axis. 24. The method for measuring the hardness of an article according to claim 23, wherein the hardness of the article to be measured is identified by performing an XY plot. 前記Y軸の最大値の20%から90%におけるX軸の値を硬さの測定指標として、被測定物品の硬度を識別することを特徴とする請求項24に記載の物品の硬度測定方法。   25. The method for measuring the hardness of an article according to claim 24, wherein the hardness of the article to be measured is identified using the value of the X axis in a range from 20% to 90% of the maximum value of the Y axis as a measurement index of hardness. 前記第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形における第1のセンサー出力のピークのピーク時が、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形における出力開始時になるように、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形をタイムシフトすることによって、被測定物品の硬度を識別することを特徴とする請求項23に記載の物品の硬度測定方法。   The second time is such that the peak of the peak of the first sensor output in the signal waveform of the first sensor output by the first sensor is the output start time in the signal waveform of the second sensor output by the second sensor. 24. The method of measuring hardness of an article according to claim 23, wherein the hardness of the article to be measured is identified by time-shifting the signal waveform of the second sensor output by the sensor. 前記第1のセンサーによる第1のセンサー出力の信号波形における第1のセンサー出力をX軸に、第2のセンサーによる第2のセンサー出力の信号波形における第2のセンサー出力をY軸になるように、X−Yプロットをすることによって、被測定物品の硬度を識別することを特徴とする請求項26に記載の物品の硬度測定方法。   The first sensor output in the signal waveform of the first sensor output by the first sensor is on the X axis, and the second sensor output in the signal waveform of the second sensor output by the second sensor is on the Y axis. 27. The method of measuring hardness of an article according to claim 26, wherein the hardness of the article to be measured is identified by performing an XY plot. 前記X−Yプロットされたグラフが、略直角三角形状であり、この略直角三角形の斜辺の傾きによって、被測定物品の硬度を識別することを特徴とする請求項27に記載の物品の硬度測定方法。   28. The hardness measurement of an article according to claim 27, wherein the XY plotted graph has a substantially right triangle shape, and the hardness of the article to be measured is identified by a slope of a hypotenuse of the substantially right triangle. Method. 前記X−Yプロットされた略直角三角形状のグラフのY軸の頂点から所定の割合だけ小さいY軸値の範囲の略直角三角形の斜辺の傾きによって、被測定物品の硬度を識別することを特徴とする請求項28に記載の物品の硬度測定方法。   The hardness of the article to be measured is identified by the slope of the hypotenuse of the substantially right triangle in the range of the Y axis value that is smaller by a predetermined percentage from the vertex of the Y axis of the graph of the substantially right triangle plotted in the XY plot. The method for measuring the hardness of an article according to claim 28. 前記Y軸における第2のセンサーの第2のセンサー出力の最大値が100となるように、前記センサー部材を被測定物品に対して当接させた際の当接時における力による補正処理をするように構成されていることを特徴とする請求項24、25、27から29のいずれかに記載の物品の硬度測定方法。   Correction processing is performed by force at the time of contact when the sensor member is brought into contact with the article to be measured so that the maximum value of the second sensor output of the second sensor on the Y-axis becomes 100. 30. The method for measuring the hardness of an article according to any one of claims 24, 25 and 27 to 29, wherein the article is configured as described above. 前記センサー部材が、被測定物品に対して当接して被測定物品の硬度を測定する前に、前記センサー部材を、所定の基準硬度を有する基準硬度部材に当接させて、前記基準硬度部材の硬度データに基づいて、硬度測定データの校正を行うことを特徴とする請求項17から30のいずれかに記載の物品の硬度測定方法。   Before the sensor member comes into contact with the article to be measured and measures the hardness of the article to be measured, the sensor member is brought into contact with a reference hardness member having a predetermined reference hardness, The method for measuring the hardness of an article according to any one of claims 17 to 30, wherein the hardness measurement data is calibrated based on the hardness data. 前記基準硬度部材の温度を測定する測温装置による基準硬度部材の温度データに基づいて、硬度測定データの校正を行うことを特徴とする請求項17から31のいずれかに記載の物品の硬度測定方法。   The hardness measurement of an article according to any one of claims 17 to 31, wherein the hardness measurement data is calibrated based on temperature data of the reference hardness member by a temperature measuring device that measures the temperature of the reference hardness member. Method.
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