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

内面測定機用校正装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2017215211A
JP2017215211A JP2016109320A JP2016109320A JP2017215211A JP 2017215211 A JP2017215211 A JP 2017215211A JP 2016109320 A JP2016109320 A JP 2016109320A JP 2016109320 A JP2016109320 A JP 2016109320A JP 2017215211 A JP2017215211 A JP 2017215211A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
block
calibration
measuring machine
optical
distance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016109320A
Other languages
English (en)
Inventor
大志 山崎
Hiroshi Yamazaki
大志 山崎
拓也 舘山
Takuya Tateyama
拓也 舘山
正人 森本
Masato Morimoto
正人 森本
隆文 淺田
Takafumi Asada
隆文 淺田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Namiki Precision Jewel Co Ltd
Original Assignee
Namiki Precision Jewel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Namiki Precision Jewel Co Ltd filed Critical Namiki Precision Jewel Co Ltd
Priority to JP2016109320A priority Critical patent/JP2017215211A/ja
Publication of JP2017215211A publication Critical patent/JP2017215211A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

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。
JP2016109320A 2016-05-31 2016-05-31 内面測定機用校正装置 Pending JP2017215211A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016109320A JP2017215211A (ja) 2016-05-31 2016-05-31 内面測定機用校正装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016109320A JP2017215211A (ja) 2016-05-31 2016-05-31 内面測定機用校正装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017215211A true JP2017215211A (ja) 2017-12-07

Family

ID=60575536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016109320A Pending JP2017215211A (ja) 2016-05-31 2016-05-31 内面測定機用校正装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017215211A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108225200A (zh) * 2018-01-04 2018-06-29 中国铁道科学研究院 轨道几何检测系统轨距校准仪

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108225200A (zh) * 2018-01-04 2018-06-29 中国铁道科学研究院 轨道几何检测系统轨距校准仪

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6739780B2 (ja) 光学式内面測定装置
JP6232552B2 (ja) 光学式内面測定装置
US11199395B2 (en) Profile inspection system for threaded and axial components
JP6385531B1 (ja) 光学式スピンドル多自由度誤差測定装置及び方法
JP6755553B2 (ja) 光学式測定装置
JP6232550B2 (ja) 光学式内面測定装置
EP3029415B1 (en) Optical inner surface measuring device
JP6755557B2 (ja) 光学式内面測定装置
JP2020051892A (ja) 計測システムおよび穴付きシャフトの製造方法
JP7223939B2 (ja) 形状測定機及びその制御方法
CN106931911A (zh) 白光光谱共焦线扫描装置
JP2017215211A (ja) 内面測定機用校正装置
WO2018003097A1 (ja) 光学式内面測定装置
JP7201208B2 (ja) 校正ゲージ及び校正方法
JP7058869B2 (ja) 光イメージング用プローブ及び光学式測定装置
JP2020187052A (ja) 光学式測定装置及び光学式測定方法
JP7223457B2 (ja) 光学式内面測定装置及び光学式内面測定方法
JP2020139848A (ja) 三次元計測機の校正器具
JP6610090B2 (ja) 非接触内面形状測定装置
JP6555472B2 (ja) 非接触内面形状測定装置
EP4317911A1 (en) Calibration method for optical rotation probe
JP2018132520A (ja) 光イメージング用プローブ
JP2019191417A (ja) 光イメージング用プローブ

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160602