JP5108289B2 - Scale for displacement measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、目盛りを備えた変位測定装置用スケールと、これに所定の隙間を介して対向し目盛りを読み取る読み取りヘッドとを備えた変位測定装置の変位測定装置用スケールに関する。   The present invention relates to a displacement measuring device scale of a displacement measuring device including a displacement measuring device scale having a scale and a reading head that reads the scale facing the scale with a predetermined gap therebetween.

従来より、被測定物体に取り付けられる変位測定装置用スケールとして、目盛りが形成されたスケール板を、応力が加わらないようにスケール板ホルダに保持し、また、該スケール板ホルダを、応力が加わらないように取り付け部材に保持する高精度な変位測定装置用スケールが知られている。   Conventionally, as a scale for a displacement measuring device attached to an object to be measured, a scale plate on which a scale is formed is held on a scale plate holder so that stress is not applied, and the scale plate holder is not subjected to stress. As described above, a highly accurate scale for a displacement measuring device held by a mounting member is known.

特許文献1には、スケール板の底面をスケール板ホルダの上面における測定軸方向のベッセル点で2点支持し、一方の支持部を変形量の少ない剛性接着剤で固定し、他方の支持部を弾性接着剤で弾性固定することでスケール板をスケール板ホルダに保持し、同様に、該スケール板ホルダの底面を取り付け部材の上面における測定軸方向のベッセル点で2点支持し、一方の支持部を変形量の少ない剛性接着剤で固定し、他方の接着支持部を弾性接着剤で弾性固定する変位測定装置用スケールが開示されている。   In Patent Document 1, the bottom surface of the scale plate is supported at two points at the Bessel point in the measurement axis direction on the upper surface of the scale plate holder, one support portion is fixed with a rigid adhesive with a small amount of deformation, and the other support portion is fixed. The scale plate is held by the scale plate holder by being elastically fixed with an elastic adhesive, and similarly, the bottom surface of the scale plate holder is supported at two Bessel points in the measurement axis direction on the top surface of the mounting member, and one support portion A scale for a displacement measuring device is disclosed, in which a rigid adhesive with a small amount of deformation is fixed and the other adhesive support is elastically fixed with an elastic adhesive.

このように、スケール板及びスケール板ホルダをベッセル点でそれぞれ支持することで両部材の厚み方向の変形量を最小限にし、ベッセル点の一方を剛性接着剤を用いて固定し、他方を弾性接着剤によって変位可能とすることで、スケール板及びスケール板ホルダに加わる内部応力を低減させてスケール板に歪みが発生するのを防止することができる。
特許2989140号、図1
In this way, the scale plate and scale plate holder are supported at the vessel points, respectively, to minimize the deformation in the thickness direction of both members, one of the vessel points is fixed using a rigid adhesive, and the other is elastically bonded. By enabling the displacement by the agent, it is possible to reduce internal stress applied to the scale plate and the scale plate holder and prevent the scale plate from being distorted.
Japanese Patent No. 2989140, FIG.

しかしながら、このような変位測定装置用スケールでは、スケール板が、剛性接着剤及び弾性接着剤を介してスケール板ホルダにスケール板の下面で支持されているため、自重や両材料間の熱膨張係数の差によりスケール板が撓み、これによりスケールと読み取りヘッドとの間隔が測定軸方向の位置によって異なってしまい計測精度を低下してしまう。   However, in such a scale for a displacement measuring device, the scale plate is supported by the scale plate holder on the lower surface of the scale plate via a rigid adhesive and an elastic adhesive, so that its own weight and the coefficient of thermal expansion between both materials The scale plate bends due to the difference between the scales and the distance between the scale and the reading head varies depending on the position in the measurement axis direction, thereby reducing the measurement accuracy.

また、スケール板ホルダと、これを取り付ける被測定物との間の熱膨張係数の差によってもスケール板が撓み、上記と同様の問題が生じる。   Further, the scale plate is also bent due to the difference in thermal expansion coefficient between the scale plate holder and the object to be measured, which causes the same problem as described above.

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであって、スケール板の撓みを防止して高精度な計測を実現する変位測定装置用スケールを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a scale for a displacement measuring device that realizes highly accurate measurement by preventing the deflection of the scale plate.

本発明による変位測定装置用スケールは、測定軸方向に延びる目盛りが形成されたスケール板と、前記スケール板の底面と対向する支持面と前記スケール板の両側面と対向する2つの支持壁を有し前記スケール板を支持するスケール板ホルダと、前記スケール板の測定軸方向中央部の側面と前記支持壁とを接着する剛性接着部材と、前記スケール板の底面と前記支持面とを前記測定軸方向の中央部から測定軸方向にほぼ均等に離れた位置で接着する弾性接着部材と、前記スケール板ホルダを被測定物に固定する取り付け部材とを備えたことを特徴とする The scale for a displacement measuring apparatus according to the present invention has a scale plate having a scale extending in the measurement axis direction, a support surface facing the bottom surface of the scale plate, and two support walls facing both side surfaces of the scale plate. A scale plate holder for supporting the scale plate, a rigid adhesive member for bonding the side surface of the central portion of the scale plate in the measurement axis direction and the support wall, the bottom surface of the scale plate, and the support surface to the measurement axis. And an attachment member for fixing the scale plate holder to the object to be measured .

第1の発明によれば、スケール板は、底面の測定軸方向中央部から測定軸方向に均等に離れた位置で弾性接着部材によって支持され、これら支持位置の真ん中で側面が剛性接着部材によって支持されているので、自重及び熱膨張によってスケール板が撓むことなく、これにより計測精度が測定軸にわたって一定となる。   According to the first aspect of the invention, the scale plate is supported by the elastic adhesive member at a position that is evenly spaced in the measurement axis direction from the central portion in the measurement axis direction of the bottom surface, and the side surface is supported by the rigid adhesive member in the middle of these support positions. Therefore, the scale plate does not bend due to its own weight and thermal expansion, and thereby the measurement accuracy is constant over the measurement axis.

また、スケール板は、側面方向及び厚み方向から接着部材によってスケール板ホルダに多点支持されているため、該スケール板を水平姿勢や縦姿勢にして被測定物体に取り付けても複数の支持点によって保持され計測精度を一定とすることができる。   Further, since the scale plate is supported on the scale plate holder by the adhesive member from the side surface direction and the thickness direction, even if the scale plate is attached to the object to be measured in a horizontal posture or a vertical posture, the scale plate is supported by a plurality of support points. It is held and measurement accuracy can be made constant.

以下、添付した図面を参照して本発明に係る実施の形態について説明する。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る変位測定装置用スケールの平面図である。図2は、図1のX1方向矢視図であり、図3は、図1のY1方向矢視図である。また、図4は、図1のA−A’断面図、図5は、図1のB−B’断面図、及び図6は、図1のC−C’断面図である。   FIG. 1 is a plan view of a scale for a displacement measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. 2 is a view taken in the direction of arrow X1 in FIG. 1, and FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow Y1 in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 1, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 1, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line C-C ′ of FIG.

この変位測定用スケール板100は、低熱膨張ガラスの上面にリソグラフィなどによって目盛りが形成されたスケール板1と、スケール板1の底面及び測定軸方向の側面を囲むコの字型のスケール板ホルダ2と、スケール板ホルダ2の両側に設けられ、このスケール板ホルダ2を被測定物4に固定保持する取り付け部材3とを備えて構成されている。   This displacement measuring scale plate 100 includes a scale plate 1 having a scale formed on the upper surface of a low thermal expansion glass by lithography, and a U-shaped scale plate holder 2 surrounding the bottom surface of the scale plate 1 and the side surface in the measurement axis direction. And an attachment member 3 provided on both sides of the scale plate holder 2 and fixedly holding the scale plate holder 2 to the object to be measured 4.

スケール板1は、例えば、厚さに対する長さの比が30以上であり、厚さに対する幅の比が4以上である薄いガラス板である。スケール板ホルダ2は、鋳鉄やインバー材などの低熱膨張材料によって構成されている。スケール板1は、長く薄いため自重によって撓みやすいので、スケール板1より撓みにくいスケール板ホルダ2に保持して倣わせることで、スケール板1の撓みを減少させようとするものである。   The scale plate 1 is, for example, a thin glass plate having a length ratio to thickness of 30 or more and a width ratio to thickness of 4 or more. The scale plate holder 2 is made of a low thermal expansion material such as cast iron or invar material. Since the scale plate 1 is long and thin and is easily bent by its own weight, the scale plate 1 is intended to reduce the bending of the scale plate 1 by being held and followed by the scale plate holder 2 that is more difficult to bend than the scale plate 1.

取り付け部材3は、後述する調芯機構を備えた第1の支持ブロック12と、第2の支持ブロック13とからなる。第2の支持ブロック13は、側面に切り欠き部13aを備えており、平行板バネ機構を形成している。取り付け部材3は、接続されるスケール板ホルダ2の熱膨張係数を一致させるため、スケール板ホルダ2と同じ材料によって構成してもよい。   The attachment member 3 includes a first support block 12 having a centering mechanism described later and a second support block 13. The second support block 13 includes a notch 13a on the side surface, and forms a parallel leaf spring mechanism. The attachment member 3 may be made of the same material as the scale plate holder 2 in order to make the thermal expansion coefficients of the connected scale plate holders 2 coincide.

スケール板1とスケール板ホルダ2との接続方法について説明する。スケール板1の底面及び側面は、様々な支持部材によってこれと対向するスケール板ホルダ2に支持されている。   A method for connecting the scale plate 1 and the scale plate holder 2 will be described. The bottom surface and the side surface of the scale plate 1 are supported by the scale plate holder 2 that faces the scale plate 1 by various support members.

第1に、スケール板1底面とスケール板ホルダ2の上表面(支持面)との間は、スケール板1の測定軸方向の中央部から均等に離れたベッセル点で弾性接着剤5によって接着されている。この弾性接着剤5は3点からなり、一方のベッセル点には、弾性接着剤5eが充填され、他方のベッセル点には、スケール1の短手方向に所定の間隔を介して弾性接着剤5f及び5gが充填されている。ここで、弾性接着剤5eの接着面積S1は、弾性接着剤5f及び5gのそれぞれの接着面積S2の2倍である。また、スケール板ホルダ2の上表面には、各弾性接着剤5が配されるピン2e,f,gが弾性接着剤の座として設けられている。ここで、スケール板1とスケール板ホルダ2との接着は、スケール板1が垂直になる状態で行うとスケール板1に余計な応力が加わらない。   First, between the bottom surface of the scale plate 1 and the upper surface (support surface) of the scale plate holder 2 is adhered by the elastic adhesive 5 at a Bessel point that is evenly spaced from the central portion in the measurement axis direction of the scale plate 1. ing. The elastic adhesive 5 is composed of three points. One of the vessel points is filled with the elastic adhesive 5e, and the other vessel point is filled with the elastic adhesive 5f via a predetermined interval in the short direction of the scale 1. And 5 g. Here, the bonding area S1 of the elastic adhesive 5e is twice the bonding area S2 of each of the elastic adhesives 5f and 5g. Further, on the upper surface of the scale plate holder 2, pins 2e, f, g on which the elastic adhesives 5 are arranged are provided as elastic adhesive seats. Here, if the scale plate 1 and the scale plate holder 2 are bonded in a state where the scale plate 1 is vertical, no excessive stress is applied to the scale plate 1.

第2に、スケール板1の長手方向側面では、スケール板ホルダ2が有する突き当て部2d及び剛性接着剤6によってスケール板1がスケール板ホルダ2に保持されている。スケール板1の一方の側面におけるベッセル点には、突き当て部2dが配されている。また、スケール板1の長手方向中心には、両側面に剛性接着剤6が配されている。   Second, on the side surface in the longitudinal direction of the scale plate 1, the scale plate 1 is held by the scale plate holder 2 by the abutting portion 2 d of the scale plate holder 2 and the rigid adhesive 6. An abutting portion 2d is disposed at a vessel point on one side surface of the scale plate 1. Further, a rigid adhesive 6 is disposed on both side surfaces at the center of the scale plate 1 in the longitudinal direction.

第3に、スケール板1の長手方向両端面は、板バネ9によって保持されている。この板バネ9の上端は、剛性接着部材8によってスケール板1に接着され、下端は、ネジ29によってスケール板ホルダ2底面に設置されたブロック28に固定接続されている。なお、ブロック28は、スケール板ホルダ2底面に2本のブロック固定ネジ29によって係止されている。板バネ9は、測定軸方向にはある程度撓み、厚み方向及び幅方向には撓みにくい薄い金属板である。なお、この板バネ9の測定軸方向への変形を妨げないように、これと対向するスケール板ホルダ2の両端部と板バネ9との間には、隙間2hが設けられている(図6)。   Third, both end surfaces of the scale plate 1 in the longitudinal direction are held by the leaf springs 9. The upper end of the plate spring 9 is bonded to the scale plate 1 by the rigid bonding member 8, and the lower end is fixedly connected to the block 28 installed on the bottom surface of the scale plate holder 2 by screws 29. The block 28 is locked to the bottom surface of the scale plate holder 2 by two block fixing screws 29. The leaf spring 9 is a thin metal plate that bends to some extent in the measurement axis direction and hardly bends in the thickness direction and the width direction. A gap 2h is provided between both ends of the scale plate holder 2 and the plate spring 9 so as not to hinder the deformation of the plate spring 9 in the measurement axis direction (FIG. 6). ).

次に、スケール板ホルダ2と取り付け部材3との接続方法について説明する。スケール板ホルダ2の一方の側面の測定軸方向中心部には、スケール板ホルダ固定ネジ10によって側面方向から第1の支持ブロック12が固定されている。また、スケール板ホルダ2の他方の側面には、ベッセル点において第2の支持ブロック13が突き当て部13bを介して接している。この突き当て部13bには、スケール板ホルダ固定ネジ14が設けられており、このスケール板ホルダ固定ネジ14が、第2の支持ブロック13をスケール板ホルダ2の側面に固定している。   Next, a method for connecting the scale plate holder 2 and the attachment member 3 will be described. A first support block 12 is fixed from the side surface direction by a scale plate holder fixing screw 10 at the center portion in the measurement axis direction on one side surface of the scale plate holder 2. In addition, the second support block 13 is in contact with the other side surface of the scale plate holder 2 via a butting portion 13b at the vessel point. The abutting portion 13 b is provided with a scale plate holder fixing screw 14, and the scale plate holder fixing screw 14 fixes the second support block 13 to the side surface of the scale plate holder 2.

続いて、取り付け部材3と被測定物4との接続方法について説明する。一方の取り付け部材3である第1の支持ブロック12の中心部には、第1の支持ブロック12を測定物4に接続する第1の支持ブロック固定ネジ15が調芯機構16を介して設けられている(図4)。この調芯機構16は、下面にテーパー面を有する上側テーパースリーブ17、この上側テーパースリーブ17に係合するように上面にテーパー面を備えた下側テーパースリーブ18、及びピン20によって止められ上部に球面を有する半球型の球面座19を備えて構成されている。ここで、上下テーパースリーブ17及び18は、第1の支持ブロック12に対して第1の支持ブロック固定ネジ15の芯出しを行う役割を果たし、球面座19は、被測定物4の表面形状に対して第1の支持ブロック12の取り付け姿勢をある程度の自由度を持たせる役割を果たす。   Then, the connection method of the attachment member 3 and the to-be-measured object 4 is demonstrated. A first support block fixing screw 15 for connecting the first support block 12 to the measurement object 4 is provided via a centering mechanism 16 at the center of the first support block 12 that is one of the attachment members 3. (FIG. 4). The alignment mechanism 16 is stopped by an upper tapered sleeve 17 having a tapered surface on the lower surface, a lower tapered sleeve 18 having a tapered surface on the upper surface so as to be engaged with the upper tapered sleeve 17, and a pin 20 on the upper portion. A hemispherical spherical seat 19 having a spherical surface is provided. Here, the upper and lower taper sleeves 17 and 18 serve to center the first support block fixing screw 15 with respect to the first support block 12, and the spherical seat 19 has a surface shape of the DUT 4. On the other hand, the mounting posture of the first support block 12 serves to give a certain degree of freedom.

また、他方の取り付け部材3である第2の支持ブロック13は、測定軸方向中心部に突き当て部13cが設けられており、この突き当て部13cを介して被測定物に接している。この突き当て部13cには、第2の支持ブロック13を被測定物4に固定する第2の支持ブロック固定ネジ21が設けられている。更に、第2の支持ブロック13の測定軸方向両端には、転がり可能なボール22と、このボール22を第2の支持ブロック13に移動可能に保持するホールホルダ23と、第2の支持ブロック13の底面に配されたボール22と接するゲージブロック23とを備えた補助押さえ機構30が設けられている。なお、このゲージブロック23は、高精度に平面に加工されたものである。この第2の支持ブロック13は、側面に切り欠き部13aを有するため、第2の支持ブロック固定ネジ21によって測定軸方向中心部が押さえつけられた応力を、変形することにより補助押さえ機構30に弾性をもって伝える。すなわち、第2の支持ブロック13は、部材全体が板バネの役割を果たす。この機構により、第2の支持ブロック13は、第2の支持ブロック固定ネジ21により被測定物4に固定されると共に、両端が補助押さえ機構30として被測定物4を押さえつけている。   Further, the second support block 13 which is the other attachment member 3 is provided with an abutting portion 13c at the central portion in the measurement axis direction, and is in contact with the object to be measured via the abutting portion 13c. The abutting portion 13 c is provided with a second support block fixing screw 21 that fixes the second support block 13 to the DUT 4. Further, at both ends in the measurement axis direction of the second support block 13, a ball 22 that can roll, a hole holder 23 that holds the ball 22 movably on the second support block 13, and the second support block 13. An auxiliary pressing mechanism 30 having a gauge block 23 in contact with the ball 22 disposed on the bottom surface of the auxiliary pressing mechanism 30 is provided. The gauge block 23 is processed into a flat surface with high accuracy. Since the second support block 13 has a notch 13a on the side surface, the auxiliary support mechanism 30 is elastically deformed by deforming the stress that is pressed by the second support block fixing screw 21 at the central portion in the measurement axis direction. Tell with. That is, the entire member of the second support block 13 serves as a leaf spring. With this mechanism, the second support block 13 is fixed to the object 4 to be measured by the second support block fixing screw 21, and both ends press the object 4 to be measured as auxiliary pressing mechanisms 30.

次に、このように構成された変位測定装置用スケールの効果について説明する。   Next, the effect of the scale for a displacement measuring device configured as described above will be described.

第1に、スケール板1は、下面ベッセル点付近が弾性接着部材5e,f,gで支持され、側面中央が剛性接着部材6及び8によって支持されている。これにより、スケール板1は、側面方向及び厚み方向から接着部材5,6,8によってスケール板ホルダ2に多点支持されているため、スケール板1を水平姿勢や縦姿勢にして被測定物体に取り付けても複数の支持点によって保持され計測精度を一定とすることができる。   First, the scale plate 1 is supported by the elastic adhesive members 5e, f, and g near the lower surface vessel point, and supported by the rigid adhesive members 6 and 8 at the center of the side surface. As a result, the scale plate 1 is supported on the scale plate holder 2 at multiple points by the adhesive members 5, 6, and 8 from the side surface direction and the thickness direction. Even if it is attached, it is held by a plurality of support points, and the measurement accuracy can be made constant.

第2に、スケール板1を弾性接着剤5で3点支持しているため、スケール板1の撓みを最小かつ安定して保持することができる。更に、一方のベッセル点の弾性接着部材5eの接着面積S1は、他方のベッセル点の弾性接着部材5f,gの接着面積の2倍であるため、接着部材5からスケール板1に加わるせん断応力はスケール板1中心に対して対称となるため、スケール板1に接着部材5の熱変形などが生じても余分な応力が加わらない。   Second, since the scale plate 1 is supported by the elastic adhesive 5 at three points, the deflection of the scale plate 1 can be held at a minimum and stably. Furthermore, since the adhesive area S1 of the elastic adhesive member 5e at one vessel point is twice the adhesive area of the elastic adhesive members 5f and g at the other vessel point, the shear stress applied from the adhesive member 5 to the scale plate 1 is Since it is symmetric with respect to the center of the scale plate 1, extra stress is not applied even if the adhesive member 5 is thermally deformed on the scale plate 1.

第3に、スケール板1の側面は、測定軸方向中心において剛性接着部材6により、スケール板ホルダ2に固定されることで、面方向に余計な応力が加えられずにスケール板ホルダ2に固定保持されることができる。更に、スケール板1の底面を弾性接着部材5e,f,gによって3点支持することにより、スケール板1の面方向を一面に決定し、スケール板1のねじれにより加わる内部応力を弾性接着剤の変形量によって吸収することができる。   Third, the side surface of the scale plate 1 is fixed to the scale plate holder 2 by applying a rigid adhesive member 6 to the scale plate holder 2 at the center in the measurement axis direction, so that no extra stress is applied in the surface direction. Can be retained. Further, by supporting the bottom surface of the scale plate 1 by the elastic adhesive members 5e, f, and g at three points, the surface direction of the scale plate 1 is determined as one surface, and the internal stress applied by the twist of the scale plate 1 is applied to the elastic adhesive. It can be absorbed by the amount of deformation.

第4に、スケール板1とスケール板ホルダ2との長手方向両端面には板バネ9が設置され、両部材の熱膨張係数の差による測定軸方向の伸縮差を低減させることができる。更に、この板バネ9は、測定軸方向には変位可能であるが、スケール板1の厚み方向及び幅方向には撓みにくいため、スケール板1とスケール板ホルダ2との熱膨張差により厚み方向及び幅方向の変形を低減する効果を奏する。   Fourthly, leaf springs 9 are installed on both end surfaces of the scale plate 1 and the scale plate holder 2 in the longitudinal direction, and the expansion / contraction difference in the measurement axis direction due to the difference in thermal expansion coefficient between both members can be reduced. Further, the leaf spring 9 can be displaced in the measurement axis direction, but is difficult to bend in the thickness direction and the width direction of the scale plate 1, so that the thickness direction is caused by the difference in thermal expansion between the scale plate 1 and the scale plate holder 2. In addition, there is an effect of reducing deformation in the width direction.

第5に、第2の支持ブロック13は、中心が第2の支持ブロック固定ネジ21によって被測定物に固定接続され、両端部がボール22によって測定軸方向に移動可能に保持されているため、取り付け部材13を固定保持し、且つ内部応力をボール22の移動によって逃がすことができる。更に、切り欠き部13aを備えた第2の支持ブロック13は、板バネの役割を果たすため、補助押さえ機構30は所定の押圧力で両端を被測定物4に押さえつけることができ、中心のみで固定する場合よりも、被測定物4の表面形状に良好に倣ってスケール板1を設置することができる。   Fifth, since the second support block 13 is fixedly connected to the object to be measured by the second support block fixing screw 21 and both ends are held movably in the measurement axis direction by the balls 22, The attachment member 13 can be fixedly held, and the internal stress can be released by the movement of the ball 22. Further, since the second support block 13 having the notch 13a serves as a leaf spring, the auxiliary pressing mechanism 30 can press both ends against the object 4 to be measured with a predetermined pressing force, and only at the center. The scale plate 1 can be installed by following the surface shape of the DUT 4 better than when it is fixed.

第6に、取り付け部材3は、一方の第2の支持ブロック13によってスケール板ホルダ2を被測定物4に固定し、他方の第1の支持ブロック12によって、被測定物4表面の傾きに倣うようにスケール板ホルダ2を保持することができる。これにより、被測定物4表面の凹凸や傾きに即した測定が可能となる。   Sixth, the attachment member 3 fixes the scale plate holder 2 to the object 4 to be measured by one second support block 13, and follows the inclination of the surface of the object 4 to be measured by the other first support block 12. Thus, the scale plate holder 2 can be held. Thereby, the measurement according to the unevenness | corrugation and inclination of the to-be-measured object 4 is attained.

図7は、本発明の第2の実施形態に係る変位測定装置用スケール200の平面図である。図8は、図7のX2方向矢視図であり、図9は、図7のY2方向矢視図である。また、図10は、図7のD−D’断面図、図11は、図7のE−E’断面図、図12は、図7のF−F’断面図である。   FIG. 7 is a plan view of a displacement measuring apparatus scale 200 according to the second embodiment of the present invention. 8 is a view in the direction of the arrow X2 in FIG. 7, and FIG. 9 is a view in the direction of the arrow Y2 in FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line D-D ′ of FIG. 7, FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line E-E ′ of FIG. 7, and FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line F-F ′ of FIG.

第1の実施形態では、スケール板ホルダ2は第1の支持ブロック12と第2の支持ブロック13という異なる形状のブロックによって保持されていたが、第2の実施形態では、支持ブロック25がスケール板ホルダ2の両側に設置されている。この支持ブロック25は、第1の実施形態と同様に、スケール板ホルダ2への突き当て部25b、及び被測定物4への突き当て部25cを備えているが、第1の実施形態における調芯機構16及び補助押さえ機構30が省かれている。また、第1の実施形態における弾性接着部材5の座が、スケール板ホルダ2の突き出し部として一体形成されている。このように、機構を簡易化しても、スケール板1とスケール板ホルダ2との取り付け構造については、先の実施形態と同様であるため、同様な効果を奏することができる。   In the first embodiment, the scale plate holder 2 is held by blocks having different shapes, the first support block 12 and the second support block 13, but in the second embodiment, the support block 25 is the scale plate. It is installed on both sides of the holder 2. Similar to the first embodiment, the support block 25 includes an abutting portion 25b for the scale plate holder 2 and an abutting portion 25c for the object to be measured 4. The lead mechanism 16 and the auxiliary pressing mechanism 30 are omitted. Further, the seat of the elastic adhesive member 5 in the first embodiment is integrally formed as a protruding portion of the scale plate holder 2. Thus, even if the mechanism is simplified, the mounting structure between the scale plate 1 and the scale plate holder 2 is the same as that of the previous embodiment, and therefore the same effect can be obtained.

図13は、本発明の第3の実施形態に係る変位測定装置用スケール300の平面図である。図14は、図13のG−G’断面図であり、図15は、図13のH−H’断面図である。   FIG. 13 is a plan view of a displacement measuring device scale 300 according to the third embodiment of the present invention. 14 is a cross-sectional view taken along line G-G ′ of FIG. 13, and FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line H-H ′ of FIG. 13.

この実施形態は、第2の実施形態と同様に、スケール板ホルダ2が支持ブロック25によって被測定物4に取り付けられている。また、スケール板1の両端部には、第1、2の実施形態のような板バネ9が設けられておらず、その代わりに、スケール板1底面には更に弾性接着部材26が設けられている。更に、スケール板1の側面には、弾性接着部材27が設けられている。このように、多くの接着部材によってスケール板1を保持することで、長いスケール板1を安定してスケール板ホルダ2に保持することができる。   In this embodiment, similarly to the second embodiment, the scale plate holder 2 is attached to the DUT 4 by the support block 25. Further, the plate springs 9 as in the first and second embodiments are not provided at both ends of the scale plate 1, and instead, an elastic adhesive member 26 is further provided on the bottom surface of the scale plate 1. Yes. Further, an elastic adhesive member 27 is provided on the side surface of the scale plate 1. Thus, by holding the scale plate 1 with many adhesive members, the long scale plate 1 can be stably held on the scale plate holder 2.

図16は、本発明の第4の実施形態に係る変位測定装置用スケール400の平面図である。図17は、図16のX3方向矢視図であり、図18は、図16のY3方向矢視図である。   FIG. 16 is a plan view of a displacement measuring apparatus scale 400 according to the fourth embodiment of the present invention. 17 is a view in the direction of the arrow X3 in FIG. 16, and FIG. 18 is a view in the direction of the arrow Y3 in FIG.

この第4実施形態は、第2の実施形態と同様に、スケール板ホルダ2が支持ブロック25’によって被測定物4に取り付けられている。第4実施形態に係る支持ブロック25’は、第2実施形態に係る支持ブロック25と略同一の構成を有している。支持ブロック25’の支持ブロック25と異なる構成は、切り欠き部25a’、及びスケール板ホルダ2への一対の突き当て部25b’(固定部)の構成である。なお、被測定物4への突き当て部25c’は、第2実施形態の突き当て部25cと同様の形状を有している。   In the fourth embodiment, similarly to the second embodiment, the scale plate holder 2 is attached to the object to be measured 4 by the support block 25 ′. The support block 25 ′ according to the fourth embodiment has substantially the same configuration as the support block 25 according to the second embodiment. A different configuration of the support block 25 ′ from the support block 25 is a configuration of a notch portion 25 a ′ and a pair of butting portions 25 b ′ (fixed portions) to the scale plate holder 2. Note that the abutting portion 25c 'to the DUT 4 has the same shape as the abutting portion 25c of the second embodiment.

切り欠き部25a’は、第2の支持ブロック固定ネジ21から測定軸方向に均等な距離だけ離れた位置に形成されている。詳細に述べると、切り欠き部25a’は、スケール板1の測定軸法方向のベッセル点より、第2の支持ブロック固定ネジ21からみて測定軸方向に離れた位置に形成している。また、切り欠き部25a’は、スケール板1の法線方向に沿うように支持ブロック25’の上面及びその上面に対応する下面から等しい長さに形成されている。また、図17に示すように、切り欠き部25a’の深さ方向の端部は、それ以外の部分(幹部)の幅より大きい直径を有する円弧状の端部25T’となるように形成されている。換言すると、支持ブロック25’の側面からみて、切り欠き部25a’は、マッチ棒のように、その端部25T’が膨らんだ形状を有している。このような形状を有する切り欠き部25a’により支持ブロック25’に弾性ヒンジ部が形成され、支持ブロック25’は可撓性を有している。   The notch 25a 'is formed at a position that is separated from the second support block fixing screw 21 by an equal distance in the measurement axis direction. More specifically, the notch 25a 'is formed at a position away from the Bessel point of the scale plate 1 in the measurement axis method direction as viewed from the second support block fixing screw 21 in the measurement axis direction. Further, the cutout portion 25 a ′ is formed to have an equal length from the upper surface of the support block 25 ′ and the lower surface corresponding to the upper surface so as to extend along the normal direction of the scale plate 1. Further, as shown in FIG. 17, the end in the depth direction of the notch 25a ′ is formed to be an arcuate end 25T ′ having a diameter larger than the width of the other part (trunk). ing. In other words, when viewed from the side surface of the support block 25 ′, the cutout portion 25 a ′ has a shape in which the end portion 25 T ′ swells like a match rod. An elastic hinge portion is formed in the support block 25 ′ by the cutout portion 25 a ′ having such a shape, and the support block 25 ′ has flexibility.

突き当て部25b’は、スケール板ホルダ2の側壁に当接し、スケール板ホルダ2と支持ブロック25’とをスケール板ホルダ固定ネジ14により固定するもの(固定部)である。突き当て部25b’は、切り欠き部25a’(弾性ヒンジ部)よりも、第2の支持ブロック固定ネジ21からみて測定軸方向に所定量離れた位置に設けられている。   The abutting portion 25 b ′ is in contact with the side wall of the scale plate holder 2 and fixes the scale plate holder 2 and the support block 25 ′ with the scale plate holder fixing screw 14 (fixing portion). The abutting portion 25b 'is provided at a position away from the notch portion 25a' (elastic hinge portion) by a predetermined amount in the measurement axis direction when viewed from the second support block fixing screw 21.

次に、本発明の第4の実施形態に係る変位測定装置用スケール400の構造によりもたらされる効果を説明する。なお、スケール板1と、支持ブロック25’との関係に着目して説明する。   Next, an effect brought about by the structure of the displacement measuring device scale 400 according to the fourth embodiment of the present invention will be described. The description will be made with attention paid to the relationship between the scale plate 1 and the support block 25 '.

支持ブロック25’及びスケール板1は、重力によりその形状を撓ませる。支持ブロック25’は、第2の支持ブロック固定ネジ21を軸として、自重、及びスケール板1を支持する点(ベッセル点、突き当て部25b’に対応する点)に受けるスケール板1の重さによってモーメント力を受けて撓む。一方、スケール板1は、スケール板1を支持する点(ベッセル点、突き当て部25b’に対応する点)を軸として、自重及び支持ブロック25’の撓みによりモーメント力を受けて撓む。つまり、支持ブロック25’の撓みとスケール板1の撓みは、互いに影響している。   The shapes of the support block 25 ′ and the scale plate 1 are bent by gravity. The support block 25 ′ has its own weight and the weight of the scale plate 1 received by the point supporting the scale plate 1 (the Bessel point, the point corresponding to the abutting portion 25b ′) with the second support block fixing screw 21 as an axis. To bend by receiving moment force. On the other hand, the scale plate 1 is bent by receiving the moment force due to its own weight and the bending of the support block 25 ′, with the point supporting the scale plate 1 (the Bessel point, the point corresponding to the abutting portion 25 b ′) as an axis. That is, the deflection of the support block 25 ′ and the deflection of the scale plate 1 influence each other.

ここで、突き当て部25b’間の距離をベッセル点間の距離に等しくすると、スケール板1は、大きく凸型に撓む。そこで、第4実施形態に係る変位測定装置用スケール400においては、突き当て部25b’間の距離をベッセル点間の距離よりも所定量大きくすることにより、スケール板1をM字型に撓ませ、その撓み量を最小としている。なお、このような突き当て部25b’間の距離は、FEM解析により検証したものである。   Here, when the distance between the abutting portions 25b 'is equal to the distance between the vessel points, the scale plate 1 is greatly bent into a convex shape. Therefore, in the displacement measuring apparatus scale 400 according to the fourth embodiment, the scale plate 1 is bent into an M shape by making the distance between the abutment portions 25b ′ larger than the distance between the vessel points by a predetermined amount. The amount of deflection is minimized. Such a distance between the abutting portions 25b 'is verified by FEM analysis.

本発明の第1の実施形態に係る変位測定装置用スケールの平面図である。It is a top view of the scale for displacement measuring devices concerning a 1st embodiment of the present invention. 図1のX1方向矢視図である。It is a X1 direction arrow line view of FIG. 図1のY1方向矢視図である。It is a Y1 direction arrow directional view of FIG. 図1のA−A’断面図である。It is A-A 'sectional drawing of FIG. 図1のB−B’断面図である。It is B-B 'sectional drawing of FIG. 図1のC−C’断面図である。It is C-C 'sectional drawing of FIG. 本発明の第2の実施形態に係る変位測定装置用スケールの平面図である。It is a top view of the scale for displacement measuring devices which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図7のX2方向矢視図である。FIG. 8 is a view in the direction of an arrow X2 in FIG. 7. 図7のY2方向矢視図である。It is a Y2 direction arrow line view of FIG. 図7のD−D’断面図である。It is D-D 'sectional drawing of FIG. 図7のE−E’断面図であるIt is E-E 'sectional drawing of FIG. 図7のF−F’断面図である。It is F-F 'sectional drawing of FIG. 本発明の第3の実施形態に係る変位測定装置用スケールの平面図である。It is a top view of the scale for displacement measuring devices which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図13のG−G’断面図である。It is G-G 'sectional drawing of FIG. 図13のH−H’断面図である。It is H-H 'sectional drawing of FIG. 本発明の第4の実施形態に係る変位測定装置用スケールの平面図である。It is a top view of the scale for displacement measuring devices concerning a 4th embodiment of the present invention. 図16のX3方向矢視図である。It is a X3 direction arrow line view of FIG. 図16のY3方向矢視図である。It is a Y3 direction arrow line view of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…スケール板、2…スケール板ホルダ、3…取り付け部材、4…被測定物、5,26,27…弾性接着部材、6,8…剛性接着部材、9…板バネ、10…スケール板ホルダ固定ネジ、11…板バネ固定ネジ、12…第1の支持ブロック、13…第2の支持ブロック、14…スケール板ホルダ固定ネジ、15…取り付け部材固定ネジ、16…調芯機構、17…上側テーパースリーブ、18…下側テーパースリーブ、19…球面座、20…ピン、21…第2の支持ブロック固定ネジ、22…ボール、23…ゲージブロック、24…ボールホルダ、25,25’…支持ブロック、28…ブロック、29…ブロック固定ネジ、30…補助押さえ機構。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Scale plate, 2 ... Scale plate holder, 3 ... Mounting member, 4 ... Object to be measured, 5, 26, 27 ... Elastic adhesive member, 6, 8 ... Rigid adhesive member, 9 ... Plate spring, 10 ... Scale plate holder Fixing screw, 11 ... leaf spring fixing screw, 12 ... first support block, 13 ... second support block, 14 ... scale plate holder fixing screw, 15 ... mounting member fixing screw, 16 ... alignment mechanism, 17 ... upper side Tapered sleeve, 18 ... lower tapered sleeve, 19 ... spherical seat, 20 ... pin, 21 ... second support block fixing screw, 22 ... ball, 23 ... gauge block, 24 ... ball holder, 25, 25 '... support block 28 ... Block, 29 ... Block fixing screw, 30 ... Auxiliary presser mechanism.

Claims (5)

測定軸方向に延びる目盛りが形成されたスケール板と、
前記スケール板の底面と対向する支持面と前記スケール板の両側面と対向する2つの支持壁を有し前記スケール板を支持するスケール板ホルダと、
前記スケール板の測定軸方向中央部の側面と前記支持壁とを接着する剛性接着部材と、
前記スケール板の底面と前記支持面とを前記測定軸方向の中央部から測定軸方向にほぼ均等に離れた位置で接着する弾性接着部材と、
前記スケール板ホルダを被測定物に固定する取り付け部材と
を備えたことを特徴とする変位測定装置用スケール。
A scale plate with a scale extending in the measurement axis direction;
A scale plate holder that has a support surface facing the bottom surface of the scale plate and two support walls facing both side surfaces of the scale plate, and supports the scale plate;
A rigid adhesive member for adhering the side surface of the central portion of the scale plate in the measurement axis direction and the support wall;
An elastic adhesive member that adheres the bottom surface of the scale plate and the support surface at a position that is substantially evenly separated in the measurement axis direction from the center in the measurement axis direction;
A scale for a displacement measuring device, comprising: an attachment member for fixing the scale plate holder to an object to be measured.
前記弾性接着部材は、前記スケール板の測定軸方向における一方のベッセル点に配置された第1の弾性接着部材と、他方のベッセル点に短手方向に所定の隙間を介して設置された第2及び3の弾性接着部材とからなり、
前記第1の弾性接着部材の接着面積は、前記第2及び第3の弾性接着部材の接着面積の2倍であることを特徴とする請求項1記載の変位測定装置用スケール。
The elastic adhesive member includes a first elastic adhesive member disposed at one vessel point in the measurement axis direction of the scale plate, and a second elastic member disposed at the other vessel point in a short direction via a predetermined gap. And 3 elastic adhesive members,
The scale for a displacement measuring device according to claim 1, wherein an adhesive area of the first elastic adhesive member is twice an adhesive area of the second and third elastic adhesive members.
前記スケール板ホルダは、一方の支持壁に、前記スケール板の測定軸方向中心から均等にスケール板のベッセル点位置に対応させて、前記スケール板の側面に当接する一対の突き当て部を有することを特徴とする請求項1記載の変位測定装置用スケール。   The scale plate holder has a pair of abutting portions that abut against the side surface of the scale plate on one support wall, corresponding to the Bessel point position of the scale plate evenly from the center of the scale plate in the measurement axis direction. The scale for a displacement measuring device according to claim 1. 前記スケール板とスケール板ホルダは、測定軸方向両端を板バネによって弾性支持されていることを特徴とする請求項1記載の変位測定装置用スケール。   The scale for a displacement measuring device according to claim 1, wherein the scale plate and the scale plate holder are elastically supported by plate springs at both ends in the measurement axis direction. 前記スケール板の測定軸方向の両端で前記スケール板の側面と前記支持壁とを接着する弾性接着剤を更に備えたことを特徴とする請求項1記載の変位測定装置用スケール The scale for a displacement measuring device according to claim 1, further comprising an elastic adhesive that bonds the side surface of the scale plate and the support wall at both ends of the scale plate in the measurement axis direction .
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