JP2017215211A - 内面測定機用校正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内面測定機の校正を高精度に行える内面測定機校正装置を提供する。
【解決手段】透光性の第１ブロック１ａと、第２ブロック１ｃを平行かつ一定間隔を設けて固定した校正ゲージ１を有し、透光性第１ブロックの前方から第１光学式距離計７の光線を照射する。光線は透光性第１ブロックを透過して第２ブロックに照射される。第１ブロックの前面、後面、および第２ブロックの前面の３箇所からの反射光を第１光学式距離計により検出して、一定間隔部の絶対寸法を求める。透光性第１ブロックと第２ブロックの一定間隔部に校正対象の内面測定機用センサを挿入して一定間隔部の隙間距離を測定し、この測定値を絶対寸法により校正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被測定物の内周面または深穴内径の寸法及び幾何学精度を測定する内面測定機の校正装置に関する。

精密加工技術の進歩により０．１マイクロメートル以下の加工が一般化し、これに伴い、精密加工の精度を保証するため、ナノメートルオーダーの精度で測定を行える測定機が開発されている。

例えば特許文献１には、光コムを用いて高精度な測定或いは絶対値距離測定が行える測定機について開示されている。しかしこの測定機は、離れた位置からレーザ光を照射して、測定対象物の形成面までの距離や外形を測定する上で極めて優れているが、例えばベアリング部品等の内径や、深穴奥部の内面を測定することは、測定機材の構成上レーザ光が内径に放射できないため測定できなかった。

一方、出願人は特許文献２に示すように、光干渉断層法を応用して、各種機械部品に形成された小穴や深穴などの内周面の状態を高精度に測定可能な３次元走査型の光イメージング用プローブ構造を開示しているが、従来、この種の内面測定値の絶対値のナノメートルオーダの高精度な校正方法がなかった。

一般に、接触式センサによる３次元座標測定機及びその校正については、JISB7451の第２項に真円度測定機の校正法が規定されている。これは図１６の接触式測定機の校正手段説明図に示すように、従来のゲージ２０の表面を接触式測定子２１でなぞることで形状データを収集するものであった。この校正方法の応用例が例えば特許文献３に記載御されており、円筒状または円錐状の保持体に複列に複数の基準球およびリングゲージを備えることで校正が可能であるが、校正基準器である基準球およびリングゲージ内面および従来のゲージ２０の形状精度は０．１マイクロメートルオーダーであり、校正精度は十分でなかった。

特許文献４は、空気マイクロメータの校正に係る。校正基準器であるリングゲージを備えた測定端子を、リングゲージと測定孔とを移動させることで校正と測定を連続して行うことができるが、リングゲージ内面の形状精度は０．１マイクロメートルオーダーであるため、十分な校正精度を保証することができていない。

特許第５２３１８８３号 国際公開第２０１５／０２２７６０号 特許第３８３７５０３号 特許第５２２２０６６号

本発明は上記従来事情に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、内面測定機の校正に、絶対値の保証が一般に０．１マイクロメータ程度に止まり、その精度が不十分なリングゲージを用いることなく、絶対値が明確に保証できる校正装置を実用化することにある。
また、その校正装置を用いた校正対象となる内面測定センサまたは内面精度測定機の校正精度を向上させることにある。

上記課題を解決するための一手段は、一定の空間を有する校正ゲージを備え、この校正ゲージは全体又は一部が透光性材料で形成されており、基準となる光学式距離計により透光性材料に光線を通過させると共に一部の反射光を捉えて、空間内の一定距離部の絶対寸法を求める。そして、一定の空間内に校正対象の内面測定機用センサを挿入し、内面測定機用センサにより、一定距離部の距離を測定し、この測定値を絶対寸法により校正するものである。

本発明によれば、従来用いていた内面寸法の絶対値の保証が不十分なリングゲージを用いることなく校正ブロックの絶対値が求められる。これにより校正対象の内面測定機の校正を正確に行うことができる。また、光学式距離計による絶対値測定と、校正対象である内面測定機による測定と校正とが連続的に行われるため、校正中の気温変化、気体密度や気圧変化の影響を受けず正確である。

本発明内面測定機用校正装置構成図 同校正装置の反射光説明図 同校正装置の距離変換後の波形 同校正装置のθ１方向あおり角度説明図 同校正装置のθ２方向あおり角度説明図 同校正装置による内面測定機用センサ校正方法説明図 同校正装置の傾斜角度説明図 同校正装置に用いる内面測定機用センサの構成図 同校正装置に用いる内面測定機用センサの光路変換手段断面図 同校正装置に用いる内面測定機用センサの走査角度説明図 同校正装置に用いる内面測定機用センサの走査角度説明図 同校正装置に用いる内面測定機用センサの三次元走査範囲説明図 同校正装置に用いる光学式内面測定装置の構成図 同校正装置に用いる校正ゲージの一例の説明図 同校正装置における光コムと光学式内面測定装置の説明図 従来の接触式測定機の校正手段説明図

本実施の内面測定機の校正装置の第１の特長は、一定の空間を有する校正ゲージを備え、この校正ゲージは全体又は一部が透光性材料で形成されており、基準となる光学式距離計により透光性材料に光線を通過させると共に一部の反射光を捉えて、空間内の一定距離部の絶対寸法を求める。そして、一定の空間内に校正対象の内面測定機用センサを挿入し、内面測定機用センサにより、一定距離部の距離を測定し、この測定値を絶対寸法により校正するものである。
この構成により、従来用いていた内面寸法の保証が不十分なリングゲージを用いることなく、透光性校正ブロックの絶対値が高精度に求められ、校正対象である内面測定機の校正を０．００１マイクロメートルオーダで正確に行うことができる。

本実施の内面測定機の校正装置の第２の特長は、校正ゲージを第１ブロックと第２ブロックとで構成される。そして、第１ブロックと第２ブロックとは、互いに平行且つ一定間隔を設けて配置されている。前記空間は、第１ブロックと前記第２ブロックとに挟まれた前記一定間隔をもつ部分であって、前記一定距離部の距離は、前記一定間隔の距離である。そして、少なくとも第１ブロックは、透光性の材料で形成されており、第１ブロックの前方から光学式距離計の光線を照射し、該光線を第１ブロックを透過させて前記第２ブロックに照射し、透光性第１ブロックの後面および第２ブロックの前面の２箇所からの反射光を前記光学式距離計により検出し、一定間隔部の絶対寸法を求めることにより校正するものである。
この構成によっても、従来用いていた内面寸法の絶対値の保証が不十分なリングゲージを用いることなく、被検体である内面測定機の校正を正確に行うことができる。また、光学式距離計による絶対値測定と被検体である内面測定機による測定と校正は連続的に行えるため、校正中の気温変化、気体密度や気圧変化の影響を受けず正確に校正が行える。

本実施の内面測定機の校正装置の第３の特長は、校正ゲージは、中空円筒形状に透光性の材料で形成されている。そして、前記空間は、校正ゲージの中空穴の部分であって、前記一定距離部の距離は、中空穴の内径寸法である。そして、校正ゲージの外側面から光学式距離計の光線を照射し、該光線を校正ゲージに透過させ、校正ゲージの中空穴の手前円筒部および奥側内周部の２箇所からの反射光を光学式距離計により検出し、前記中空穴内径の絶対寸法を求めるものである。
この構成によれば透光性校正ゲージの形状が中空円筒形状になるので変形や寸法の歪が生じにくい。

本実施の内面測定機の校正装置の第４の特長は、前記光学式距離計を光コム距離計としたことである。
この構成により、光コム距離計は他の光学式測長器とは異なり、絶対距離を測定する機能を有しているため、校正ゲージの一定間隔部の絶対値、または、中空穴内径の絶対値を直接求めることができ、校正が速やかに行える。

本実施の内面測定機の校正装置の第５の特長は、前記校正ゲージは、光学式距離計から照射される光線に対してＸ方向およびＹ方向に角度の微調整機構を有し、Ｘ方向およびＹ方向に角度を微調整しつつ、一定距離部の寸法を複数回測定した時の最小値を求め、これを一定距離部の絶対寸法とするものである。
この構成により、校正ゲージを構成している角ブロックまたは透光性の中空円筒ゲージに照射される光線の角度変化による測定長さの変化を抑制し、高精度に校正が可能である。

本実施の内面測定機の校正装置の第６の特長は、校正対象である内面測定機用センサが、固定側光ファイバーと、固定側光ファイバーの先端部に配置された２つの光路変換手段を有し、２つの光路変換手段を回転駆動させるモータをそれぞれ有することにある。そして、前記一定距離部に内面測定機用センサの先端部を挿入し、２つの光路変換手段が固定側光ファイバーから導いた光線を円周方向および軸方向に三次元的に放射し、その反射光を取込んで前記一定距離部の寸法を求めるものである。
この構成により、校正対象である前記内面測定機用センサ自身に三次元測定機能と傾斜角の自動修正機能を持つため、高精度に校正が行える。

次に本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。

本発明に係る内面測定機の校正装置の実施形態について図１から図５を用いて説明する。

図１は、本発明に係る内面測定機の校正装置の構成図を示している。本実施例の校正装置は、透光性第１ブロック１ａ、間隔ブロック１ｂ、第２ブロック１ｃが一体的に組み合わされ校正ゲージ１を構成している。この中で第１ブロック１ａは石英、ガラス等の透光性材料で構成し、また、間隔ブロック１ｂは、透光性第１ブロック１ａと第２ブロック１ｃを厳密に平行になるよう固定している。校正ゲージ１は、θ１調整ステージ２ａ、２ｂと、θ２調整ステージ３の上に固定され、校正装置全体はベース４の上に固定されている。

ベース４にはＺ調整ステージ５とＹ調整ステージ６が固定され、この上には光コム式またはＯＣＴ式等の光学式距離計受発光部７が固定され、この光学式距離計受発光部７から放射された光線は前記透光性第１ブロック１ａに向けられている。光学式距離計受発光部７で取込んだ反射光は光源８ａ、第１解析部８ｂからなる光学式距離計８に送られる。測定結果はモニタ９に表示される。

図２は、校正ゲージ１と光学式距離計受発光部７の位置関係を示す説明図である。光学式距離計受発光部７から透光性第１ブロックに直角に光線が放射され、光線はその一部が透光性第１ブロックの表面で反射すると共に、大半の光線は透過し第２ブロック１ｃの表面で反射される。第２ブロック１ｃは透光性でも金属等の非透光性であっても良く、透光性の場合には、光線は第２ブロック１ｃの表面で一部が反射し大半は通過する。図２においてＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は光学式距離計受発光部７からの距離であり、Ｌ＝Ｌ３−Ｌ２の長さは間隔ブロック１ｂにより設けられた一定間隔部の隙間距離であり、このＬの寸法が測定機の校正に使われる。また、図中、０１，０２，０３，０４に示す小矢印は、それぞれの反射光を示している。

図３に示すように、光学式距離計受発光部７で検出した反射光を光学式距離計８の第１解析部８ｂによる計算により距離Ｌ1〜Ｌ４を求めた波形を示す距離変換後波形を得て、これからＬ＝Ｌ３−Ｌ２の長さを求めることができる。このＬの寸法精度は、０．００１マイクロメートル以下の正確さを持っており、従来の校正方法に使われていたリングゲージの保証精度（０．１マイクロメートル）より２桁以上高精度である。
また、光学式距離計８に光コム式距離計を用いる場合は、ここで求めたＬの寸法は絶対値であることが光コムの原理から業界において保証される。尚、光学式距離計８に光コム以外の距離計（ＯＣＴ距離計、レーザ測長器、等）を用いる場合はこれら測長器を、事前に光コム距離計と高精度に加工されたブロックゲージ等で絶対値の校正を済ませておくことで絶対値の校正が行える。

図４のθ１方向あおり角度説明図と、図５のθ２方向あおり角度説明図は、図１のθ１調整ステージ２ａ、２ｂと、θ２調整ステージ３を回動させて校正ゲージ１と光学式距離計受発光部７の位置関係を正しい直角に微調整する機構を示している。図１のθ１調整ステージ２ａ、２ｂを調整しながら光学式距離計８でＬの測長を行い、図４においてＬの測定値が最小値（図中Ｌmin）になる時が真に直角が保たれている状態である。同様に、図１のθ２調整ステージ３を調整しながら光学式距離計８でＬの測長を行い、図５においてＬの測定値が最小値（Ｌmin）になる時が真に直角が保たれている状態であり、このように調整ステージ２および３を調整して正しい直角の状態のセットと真のＬ寸法測定が行える。

図６は内面測定機用センサ５９の校正方法の説明図である。図６に示すように、先に測定した間隔ブロック１ｂにより設けられた、一定間隔部（絶対値：Ｌ）の校正対象である内面測定機用センサ５９を挿入し、その一定間隔部の距離（Ｌ’）を測定し、これを絶対値（Ｌ）に校正することができ、この校正を行うことで校正対象である内面測定機用センサ５９により構成された図１３に示す内面測定機の校正が完了する。

尚、図７の傾斜角度説明図に示すように、校正ゲージ１に対し、内面測定機用センサ５９が傾斜して挿入される場合があるが、この場合は、傾斜角を微調整し、繰返し測定を行うことで、正しい一定間隔部の距離（Ｌ’）を測定している。

校正対象である内面測定機用センサ５９には、レーザ回転式センサ、ＯＣＴ回転式センサ等の非接触式センサ、および、２点式マイクロ等の接触式センサ等があるが、ＯＣＴ回転式センサを用いることで、０．０１マイクロメータオーダの高精度な測定と校正が行えることを検証している。これは例えば図８〜図１３に示されるＯＣＴ式内面測定用センサ５９のように、先端に２個のモータを内蔵し第１モータ４２が光線を３６０度回転放射しつつ、第２モータ４９が軸方向に放射角度をスウィープさせて光線を定点（１点）から３次元的に放射するものである。

図８は校正対象である内面測定機用センサ５９の断面図であり、その後端側から先端側に向けて光線を導く固定側光ファイバー３１はチューブ３６の内部に挿通され、光ファイバー固定具３４により固定されている。

固定側光ファイバー３１の先端側には回転側光ファイバー３２が回転自在に設けられ、その先端側には略平面状のミラー等からなる第１光路変換手段３３ａ，３３ｂが第１モータ４２により回転側光ファイバー３２とは独立して回転自在に取り付けられ回転する事で光線２６，２７を３６０度全周方向に透光性パイプ５１を通して放射するよう構成している。

前記回転側光ファイバー３２と固定側光ファイバー３１は５マイクロメートル程度の微小距離を隔てて対向し、回転する遮光板３５、光ファイバー固定具３４を含めて回転光コネクター５２を構成し、回転側光ファイバー３２と固定側光ファイバー３１の間は高い透過率が維持でき、ほとんど損失なく光学的に接続されている。

また、回転側光ファイバー３２の先端には、固定側光ファイバー３１と回転光コネクター５２を透過してきた光線を集光して回転しながら先端方向に少々の角度を付けて、第１光路変換手段３３ａ、３３ｂに向けて放射する第２光路変換手段５０が取り付けられている。

第１モータ４２は、モータケース３８に第１モータコイル３７、第１軸受３９ｂ、モータスラスト板４６、少し先端側に第１軸受３９aが固定され、第１ロータ磁石４１が取り付けられた第１中空回転軸４０が回転する。第１モータコイル３７には電線２３から電圧が印加され、第１中空回転軸４０は回転し、その先端には前記第１光路変換手段３３が取り付けられている。図中５３ａは第１モータ５３ａが１回転毎にパルスを発生するパルス発生器である。

第２モータ４９は、第１モータ４２と同様に、モータケース３８に第２軸受４８ａ、４８ｂと第２モータコイル４５が取り付けられ第２中空回転軸４３を回転自在に支えている。第２中空回転軸４３には第２ロータ磁石４４が取り付けられ、第２モータコイル４５には電線４７により電圧が印加される。

図８の第１モータ４２には、図１３の第１モータドライバ回路８６から電力が供給されて回転駆動され、第２モータ４９は第２モータドライバ回路８７から電圧が印加されて回転駆動される。

光線が放射される第１光路変換手段３３の外周近傍には、光線が透過可能な透光部材５１がチューブ３６に取り付けられている。透光部材５１の内周面または外周の表面には必要に応じて表面反射を減らし、光線の透過率を高めるためのコーティング等がなされている。

前記第１光路変換手段３３は回転可能なミラー又はプリズムで構成されており、反射効率が高く光学的損失を減らして高精度な精度測定が可能である。

図８および図１３において、測定機本体８５内の光源から発光された近赤外またはレーザ等の光線はチューブ３６に内蔵された固定側光ファイバー３１の中を通過して進む。
図８において電線２３から電力が供給され、第１モータ４２と第２モータ４９が約１８００〜２万ｒｐｍの範囲の同一回転数で回転すると、導かれた光線は回転光コネクター５２と回転側光ファイバー３２を通過し、第２光路変換手段５０ａから放出され、第１光路変換手段３３aの略平面部で反射し一定の角度方向（図９においてはθ１の角度）に方向を変えて回転放射され、この時の放射範囲は図１０の様に角度θ１の傘状の範囲になる。

光線はさらに透光部材５１を通過し、校正ゲージ１の内周面から反射した光線を上記と同じ光路を逆方向に透光部材５１⇒第１光路変換手段３３ａ⇒第２光路変換手段５０ａ⇒回転側光ファイバー３２⇒回転光コネクター５２⇒固定側光ファイバー３１を通過して図１３に示す光干渉解析部８８に導いている。

図６および図８において、記号Ｓｏｐの部分に第１光路変換手段（ミラー）３３、Ｓｓｈの部分は第１中空回転軸４０と回転側光ファイバー、Ｓｍ１の部分は第１モータ４２、Ｓｍ２には第２モータ４９、そして、Ｓｒｔには回転光コネクター（光ロータリコネクター）４０が配置されている。図中Ｓｓｈの部分が長めに設定されているのはモータ４２，４９の発熱が校正ゲージ１と、透光性パイプ５２に影響させないためである。

図１３は校正対象である光学式内面測定装置の構成図である。図１３において、ベース４にスタンド８１が固定され、スライダ用モータ８３によりスライダ８２がプローブ３６と共に上下に移動する。校正ゲージ１はベース４上にセットされており、プローブ３６は校正ゲージ１の隙間（寸法Ｌ)に挿入する。固定側光ファイバー３１に入光した光線はチューブ３６内を通過し、さらに測定機本体８５の接続部８４を通過して、光干渉解析部８８に入り、コンピュータ８９で解析してモニタ９０に画像を表示する。

次に、第１モータ４２と第２モータ４９の回転数が、例えば第１モータ４２の回転数が３６００ｒｐｍ一定で、一方第２モータ４９の回転数は３５７０ｒｐｍ一定で回転させ、このように２個のモータ回転数に若干の差を与える回転状態に切り換える。この状態では、図１１に示すように第１光路変換手段３３と第２光路変換手段が５０ｂの位置に回転角度位相が徐々に変化していき、１８０度の位相差ができた時には、光線は回転する第１光路変換手段３３ｂで反射し光線の進路は一定角度変化し図１１中に示すようにθ２に変わる。すなわち、この瞬間の光線の放射範囲に示すような傾斜した範囲に変わっている。

この回転位相角度は、第１モータ４２が１分間に３６００回転する間に第２モータ４９の回転数との差分だけ、即ち３０回転ずれるので、即ち２秒毎に３６０度の回転位相差が生じる。

引き続き第１光路変換手段３３と第２光路変換手段５０の回転位相差がゆっくりと２秒に１回転ずつ生じ続ける。この動作により、光線の放射方向が図１２に示すように、θ１〜θ２の範囲で連続的に変化し、光線の放射範囲はθ１＋θ２の範囲で三次元的に繰り返し照射し、走査範囲内に信号線や電線２３，４７が存在しないため、欠落のない鮮明な三次元画像データを得ることができる。

図１０において、第１光路変換手段３３と第２光路変換手段５０の作用により、チューブ３６は長手軸方向にスライドさせなくても光線は全周方向及び長手軸方向に三次元的に放射され、図５のスライダ用モータ８３を止めて機械振動を抑えた状態で三次元の走査が行える。

このように、校正対象である内面測定機用センサに図８に示すＯＣＴ式センサを用いることにより高精度に校正が行える。

図１４は、別の形態の透光性ゲージを使用した例の説明図である。中空円筒形状の透光性校正ゲージ１１を有し、前記透光性校正ゲージ１１の側面１１ｂから第１光学式距離計の光線を照射し、前記透光性第２ゲージを透過させ、前記透光性第２ゲージの中空穴１１ａの手前内周部１１ｃ、および奥側内周部１１ｄからの２つの反射光を前記光学式距離計により検出し、コンピュータの演算により前記中空穴内径の絶対寸法を求めるものである。
この構成により、透光性校正ゲージの形状が中空円筒形状になるので、変形や寸法の歪が生じ難く正しい校正が行える。

図１５は、光コム式測長センサと光学式内面測定装置の一例の説明図である。ベース４には、スライドブロック１２ｂと固定ブロック１２ｃからなる第２校正ゲージ１３を固定し、またさらに、先に説明した校正ゲージ１が隣接して固定されている。スライドブロック１２ｂは平行平面からなるブロックで、その厚さは一定であり（厚さ：Ｔ）一般的には市販のブロックゲージで代替できるものである。

先に図１の説明においては、光学式距離計８は光コム式距離計を推奨し、これを基に説明したが、光コム式測長器は一般に、図２〜図３に示したような複数の反射光を同時に受光し計算する事が不得意であり、一定間隔部（絶対値：Ｌ）の寸法を精度よく求めることが出来ない場合が生じる。そこで、まず図１５の第２校正ゲージ１３でスライドブロック１２ｂの厚さの絶対値（厚さ：Ｔ）を測定し、次に複数の反射光を同時に受光し計算することが得意なＯＣＴ式測長器を第１光学式距離計８に選定し、その光学式距離計受発光部１４によりスライドブロック１２ｂの厚さ（Ｔ）を測定し校正し、校正後の光学式距離計受発光部１４を用いて透光性第１ブロック１ａ、と第２ブロック１ｃの間の一定間隔部（絶対値：Ｌ）の寸法を精度よく求めることで、校正対象である内面測定機５９の絶対値の校正が行える。

本発明によれば、一定間隔部の絶対値（Ｌ）が０．０１マイクロメータを超える高精度に計測でき、従来のリングゲージによる校正法よりはるかに高精度に校正できる。

また、光コム距離計４によるブロック２の絶対厚さ寸法Ｔ１の測定と、光プローブ５によるブロックユニット１０のコの字状の溝の幅寸法Ｔ２の測定および校正を同時に、または時間的に差異なく連続的に行うことにより、校正中の温度変化、気体密度または気圧変化などの影響を受けず、校正精度を向上させることができる。

本発明である内面測定機の校正器は、従来の基準器であり０．１マイクロメータオーダしか保証できていなかったリングゲージを用いることなく、絶対値の校正を行うことが可能であり、内面形状測定機の高精度な絶対値校正が可能となる。

この校正方法を用いることで、より高精度な３次元幾何学精度測定を必要としているボールベアリング外輪の軌道内面形状測定や自動車のエンジン噴射ノズルの深孔奥部の３次元形状測定などを、従来の測定機では不可能だった内面の測定値に絶対値保証を行うことができる。

１ａ 透光性第１ブロック
１ｂ 間隔ブロック
１ｃ 第２ブロック
１ 校正ゲージ
２ａ、２ｂ θ１調整ステージ
３ θ２調整ステージ
４ ベース
５ Ｚ調整ステージ
６ Ｙ調整ステージ
７ 光学式距離計受発光部
８ａ 光源
８ｂ 第１解析部
８ 第２光学式距離計（光コム等）
９ 第１モニタ
１１ 透光性第２校正ゲージ
１１ａ 中空穴
１１ｂ 手前円筒部
１１ｃ 手前内周部
１１ｄ 奥側内周部
１２ｂ スライドブロック
１２ｃ 固定ブロック
１３ 第２校正ゲージ
１４ 光学式距離計受発光部
２０ 従来のゲージ
２１ 接触式測定子
２３、４７ 電線
２６、２７ 光線
３１ 固定側光ファイバー
３２ 回転側光ファイバー
３３ａ、３３ｂ 第１光路変換手段（ミラー）
３４ 光ファイバー固定具
３５ 遮蔽板
３６ チューブ
３７ 第１モータコイル
３８ モータケース
３９ａ、３９ｂ 第１軸受
４０ 第１中空回転軸
４１ 第１ロータ磁石
４２ 第１モータ
４３ 第２中空回転軸
４３ａ 穴
４４ 第２ロータ磁石
４５ 第２モータコイル
４６ モータスラスト板
４８ａ、４８ｂ 第２軸受
４９ 第２モータ
５０、５０ａ、５０ｂ 第２光路変換手段（プリズム等）
５１ 透光性パイプ
５２ 回転光コネクター（光ロータリコネクター）
５３ａ パルス発生器
５５、５５ａ、５５ｂ 走査範囲
５９ 内面測定機用センサ
８１ スタンド
８２ スライダ
８３ スライダ用モータ
８４ 接続部
８５ 測定機本体
８６ 第１モータドライバ回路
８７ 第２モータドライバ回路
８８ 光干渉解析部
８９ コンピュータ
９０ 第２モニタ

Claims (6)

1. 一定の空間を有する校正ゲージを備え、
   前記校正ゲージは全体又は一部が透光性材料で形成されており、
   基準となる光学式距離計により前記透光性材料に光線を通過させると共に一部の反射光を捉えて、前記空間内の一定距離部の絶対寸法を求め、
   前記空間内に校正対象の内面測定機用センサを挿入し、
   前記内面測定機用センサにより、前記一定距離部の距離を測定し、この測定値を前記絶対寸法により校正することを特徴とする内面測定機の校正装置。
   
2. 前記校正ゲージは、第１ブロックと第２ブロックとで構成されており、
   前記第１ブロックと前記第２ブロックとは、互いに平行且つ一定間隔を設けて配置されており、
   前記空間は、前記第１ブロックと前記第２ブロックとに挟まれた前記一定間隔をもつ部分であって、
   前記一定距離部の距離は、前記一定間隔の距離であって、
   少なくとも前記第１ブロックは、透光性の材料で形成されており、
   前記第１ブロックの前方から前記光学式距離計の光線を照射し、該光線を前記第１ブロックを透過させて前記第２ブロックに照射し、前記透光性第１ブロックの後面および第２ブロックの前面の２箇所からの反射光を前記光学式距離計により検出し、前記一定間隔部の絶対寸法を求めることを特徴とする請求項１記載の内面測定機の校正装置。
   
3. 前記校正ゲージは、中空円筒形状に透光性の材料で形成されており、
   前記空間は、前記校正ゲージの中空穴の部分であって、
   前記一定距離部の距離は、前記中空穴の内径寸法であって、
   前記校正ゲージの外側面から前記光学式距離計の光線を照射し、該光線を前記校正ゲージに透過させ、
   前記校正ゲージの前記中空穴の手前円筒部および奥側内周部の２箇所からの反射光を前記光学式距離計により検出し、前記中空穴内径の絶対寸法を求めることを特徴とする請求項１記載の内面測定機の校正装置。
   
4. 前記光学式距離計は光コム距離計であることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の内面測定機の校正装置。
   
5. 前記校正ゲージは、前記光学式距離計から照射される光線に対してＸ方向およびＹ方向に角度の微調整機構を有し、前記Ｘ方向およびＹ方向に角度を微調整しつつ、前記一定距離部の寸法を複数回測定した時の最小値を求め、これを前記一定距離部の絶対寸法とすることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の内面測定機の校正装置。
   
6. 前記内面測定機用センサは、固定側光ファイバーと、
   前記固定側光ファイバーの先端部に配置された２つの光路変換手段を有し、
   前記２つの光路変換手段を回転駆動させるモータをそれぞれ有し、
   前記一定距離部に前記内面測定機用センサの先端部を挿入し、
   前記２つの光路変換手段が前記固定側光ファイバーから導いた光線を円周方向および軸方向に三次元的に放射し、その反射光を取込んで前記一定距離部の寸法を求めることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載の内面測定機の校正装置。

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