Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Längenmessvorrichtung, die beispielsweise für Verarbeitungsmaschinen zur Metallverarbeitung oder für Industriemaschinen Roboter usw. benutzt wird, und betrifft insbesondere eine Längenmessvorrichtung, bei der eine Beeinträchtigung der Messgenauigkeit durch Temperaturveränderungen verhindert wird.The present invention relates to a length measuring device which is used, for example, for processing machines for metal processing or for industrial machines, robots, etc., and more particularly relates to a length measuring device in which deterioration of the measurement accuracy due to temperature changes is prevented.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorteil der Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-082110 , eingereicht in Japan am 10. April 2013, und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-114013 , eingereicht in Japan am 30. Mai 2013, deren Inhalt hiermit durch Querverweis in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird.The present application claims the benefit of the priority of Japanese Patent Application No. 2013-082110 , filed in Japan on April 10, 2013, and the Japanese Patent Application No. 2013-114013 , filed in Japan on May 30, 2013, the contents of which are hereby incorporated by reference into the present subject matter.
Allgemeiner Stand der TechnikGeneral state of the art
Am Hauptgerätekörper von verschiedenen Verarbeitungsmaschinen oder Industrierobotern usw. ist eine Längenmessvorrichtung zum Erkennen der Bewegungsmenge oder der Bewegungsposition von beweglichen Teilen wie etwa Tischen usw. angebracht.On the main body of various processing machines or industrial robots, etc., a length measuring device for detecting the amount of movement or the moving position of moving parts such as tables, etc. is attached.
Im Allgemeinen ist eine solche Längenmessvorrichtung aus einem Skalenhauptkörper, an dem eine Skala aufgezeichnet ist, und einer Schiebeeinheit mit einem Sensor zum Erkennen der am Skalenhauptkörper aufgezeichneten Skala aufgebaut, welche relativ zum Skalenhauptkörper verschiebbar vorgesehen ist.In general, such a length measuring apparatus is composed of a scale main body on which a scale is recorded, and a slide unit having a sensor for detecting the scale recorded on the scale main body, which is slidably provided relative to the scale main body.
Auf der Bezugsflächenseite der Verarbeitungsmaschine usw. ist beispielsweise der längliche Skalenhauptkörepr angebracht, und auf der Seite des Werkzeuggestells (beweglicher Tisch) ist die dem Skalenhauptkörper zugewandte Schiebeeinheit vorgesehen.On the reference surface side of the processing machine, etc., for example, the elongated scale main body is mounted, and on the side of the tool frame (movable table), the sliding unit facing the scale main body is provided.
In diesem Fall werden der Skalenhauptkörper und die Schiebeeinheit relativ zueinander bewegt, und im Zuge dieser Bewegung wird ein Skalenerkennungssignal vom Sensor erfasst und von einer Messvorrichtung (Linearkodierer) benutzt.In this case, the scale main body and the slide unit are moved relative to each other, and in the course of this movement, a scale detection signal is detected by the sensor and used by a measuring device (linear encoder).
Dabei wird das vom Sensor erfasste Skalenerkennungssignal an einen Signalverarbeitungsabschnitt geleitet und diversen Signalverarbeitungen wie etwa einer Wellenformverarbeitung und einer Interpolationsverarbeitung unterzogen, wodurch es in Längenmessdaten und Absolutpositionsdaten umgewandelt wird, die die relative Bewegungsstrecke zwischen dem Skalenhauptkörper und der Schiebeeinheit anzeigen.At this time, the scale detection signal detected by the sensor is passed to a signal processing section and subjected to various signal processing such as waveform processing and interpolation processing, thereby converting it into length measurement data and absolute position data indicating the relative moving distance between the scale main body and the shift unit.
Der Signalverarbeitungsabschnitt ist in einem Kopfabschnittkastenkörper aufgenommen, der mit einem Trageabschnitt(Träger) zum Tragen der Schiebeeinheit versehen ist, und da der Kopfabschnittkastenkörper mit einer Abdeckung verschlossen ist, wird er in der tatsächlichen Benutzungsumgebung vor Zerspanungsöl usw. geschützt.The signal processing section is accommodated in a head section box body provided with a support section (support) for supporting the sliding unit, and since the head section box body is closed with a cover, it is protected from cutting oil, etc. in the actual use environment.
Bei einer Messvorrichtung dieser Art führen jedoch mechanische Positionsabweichungen oder Anbringungsfehler, Bauteiltoleranzen usw. der Konstruktionsbauteile des Tragemechanismus der Schiebeeinheit, die in Bezug auf den Skalenhauptkörper beweglich angeordnet ist, zu Erkennungsgenauigkeitsfehlern.However, in a measuring apparatus of this kind, mechanical positional deviations or mounting errors, component tolerances, etc. of the structural components of the slide unit supporting mechanism movably arranged with respect to the scale main body lead to recognition accuracy errors.
Daher wurde eine Skalierungsvorrichtung vorgeschlagen, die einen Träger mit einem Aufbau verwendet, wobei die Schiebeeinheit auf beiden Seiten in der relativen Bewegungsrichtung in Bezug auf den Skalenhauptkörper von einem Koppelungselement getragen wird (siehe beispielsweise japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-87552 ). Indem ein Träger mit einem solchen Aufbau verwendet wird, werden durch Anbringungsfehler, Bauteiltoleranzen oder Montagefehler verursachte Erkennungsgenauigkeitsfehler behoben, und die Kraft, die zwischen dem Träger und dem Schieber übertragen wird, ist äußerst genau, so dass eine Messung von sehr hoher Genauigkeit möglich wird.Therefore, there has been proposed a scale device using a support having a structure in which the slide unit is supported on both sides in the relative direction of movement with respect to the scale main body by a coupling member (see, for example, FIG Japanese Patent Laid-Open Publication No. 5-87552 ). By using a carrier having such a structure, detection accuracy errors caused by mounting errors, component tolerances or mounting errors are eliminated, and the force transmitted between the carrier and the slider is extremely accurate, so that measurement of very high accuracy becomes possible.
Dokumente des Stands der Technik PatentschriftenPrior Art Documents Patents
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Patentschrift 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-87552 Patent document 1: Japanese Patent Laid-Open Publication No. 5-87552
Kurzdarstellung der ErfindungBrief description of the invention
Aufgabe der vorliegenden ErfindungObject of the present invention
Obwohl durch Verwenden eines solchen Trägers mit einem Aufbau, wobei die Schiebeeinheit auf beiden Seiten in der relativen Bewegungsrichtung in Bezug auf den Skalenhauptkörper von einem Koppelungselement getragen wird, durch Anbringungsfehler, Bauteiltoleranzen oder Montagefehler verursachte Erkennungsgenauigkeitsfehler behoben werden und eine Messung von sehr hoher Genauigkeit möglich wird, ist es zum Erlangen von Messergebnissen von noch höherer Genauigkeit notwendig, dass keine Verformung aufgrund von Temperaturveränderungen am Trägeraufbau auftritt, der die Schiebeeinheit trägt.Although, by using such a support having a structure in which the slide unit is supported on both sides in the relative moving direction with respect to the scale main body by a coupling member, detection accuracy errors caused by mounting errors, component tolerances or mounting errors are eliminated and measurement of very high accuracy becomes possible In order to obtain measurement results of even higher accuracy, it is necessary that no deformation due to temperature changes occurs on the support structure carrying the sliding unit.
Bei der Verwendung in einer Umgebung mit Temperaturschwankungen bestehen übliche Konstruktionsmaßnahmen darin, den Kopfabschnittkastenkörper und die Abdeckung aus dem gleichen Material herzustellen, um eine Verformung des Kopfabschnittkastenkörpers zu vermeiden, oder für den Fall, dass es sich um unterschiedliche Materialien handelt, einen Abstand zwischen dem Kopfabschnittkastenkörper und der Abdeckung zu lassen, um Größenschwankungen oder eine gegenseitige Behinderung der Bauteile zu verhindern.When used in an environment with temperature variations, conventional design measures are to make the head box body and the cover of the same material to avoid deformation of the head box body, or in case that it is different materials to leave a distance between the head box body and the cover to prevent size variations or mutual interference of the components.
Wenn sich allerdings bei der üblichen Konstruktionsweise die im Kopfabschnittkastenkörper aufgenommene Signalverarbeitungsrichtung erwärmt, wird der Kopfabschnittkastenkörper dem Einfluss der Erwärmung ausgesetzt und kann sich stark verformen, und im Zuge der Verformung des Kopfabschnittkastenkörpers kann sich auch der Träger, der die Schiebeeinheit trägt, verformen, so dass es zu Messfehlern kommt.However, in the conventional construction, when the signal processing direction accommodated in the head box body heats up, the head box body is subjected to the influence of heating and can deform greatly, and in the course of deformation of the head box body, the support carrying the sliding unit may also deform, so that there are measurement errors.
Angesichts der vorstehend beschriebenen Situation des Stands der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Längenmessvorrichtung bereitzustellen, wobei eine durch Wärmeverformen des Kopfabschnittkastenkörpers verursachte Positionsabweichung der Schiebeeinheit, die von einem mit dem Kopfabschnittkastenkörper einstückig ausgebildeten Trageabschnitt getragen wird, in Bezug auf einen Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper unterdrückt wird und eine Längenmessung von hoher Genauigkeit möglich ist.In view of the above-described situation of the prior art, it is an object of the present invention to provide a length measuring apparatus wherein a positional deviation of the sliding unit caused by heat deformation of the head box body carried by a supporting portion integrally formed with the head box body with respect to an attachment point at Head box body is suppressed and a length measurement of high accuracy is possible.
Weitere Aufgaben und die im Einzelnen durch die vorliegende Erfindung erzielten Vorteile werden anhand der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen deutlicher.Other objects and the advantages achieved in detail by the present invention will become more apparent from the embodiments described below.
Mittel zum Lösen der AufgabeMeans for solving the problem
Bei der vorliegenden Erfindung wird mittels eines Spannungsübertragungsmittels Spannung, die durch die Verformung eines Verformungsmittels entsteht, welches sich stärker verformt als die Verformung aufgrund der Wärmeverformung des Kopfabschnittkastenkörpers, in dem der Signalverarbeitungsabschnitt aufgenommen ist, an den das Erkennungssignal geleitet wird, das von dem Sensor zum Erkennen der auf dem Skalenhauptkörper aufgezeichneten Skala erkannt wird, auf den Kopfabschnittkastenkörper übertragen, wodurch eine durch Wärmeverformen des Kopfabschnittkastenkörpers verursachte Positionsabweichung der Schiebeeinheit, die von einem mit dem Kopfabschnittkastenkörper einstückig ausgebildeten Trageabschnitt getragen wird, in Bezug auf einen Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper unterdrückt wird.In the present invention, by means of a voltage transmitting means, stress resulting from the deformation of a deforming means which deforms more than the deformation due to the heat deformation of the head box body in which the signal processing section to which the detection signal is passed from the sensor to the sensor is received Recognizing the scale recorded on the scale main body is transmitted to the head box body, thereby suppressing a positional deviation of the slide unit caused by heat deformation of the head box body carried by a support portion integrally formed with the head portion box body with respect to an attachment point on the head box body.
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich also um eine Längenmessvorrichtung, die aus einem Skalenhauptkörper, an dem eine Skala aufgezeichnet ist, einer Schiebeeinheit mit einem Sensor zum Erkennen der am Skalenhauptkörper aufgezeichneten Skala, die relativ zum Skalenhauptkörper verschiebbar vorgesehen ist, und einem Kopfabschnittkastenkörper, in dem ein Signalverarbeitungsabschnitt aufgenommen ist, an den ein vom Sensor erlangtes Erkennungssignal geleitet wird, aufgebaut ist, wobei die Schiebeeinheit von einem Trageabschnitt, der einstückig mit dem Kopfabschnittkastenkörper gebildet ist, getragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Verformungsmittel, das sich starker verformt als die Verformung aufgrund der Wärmeverformung des Kopfabschnittkastenkörpers, und ein Spannungsübertragungsmittel, das die Spannung aufgrund der Verformung des Verformungsmittels auf den Kopfabschnittkastenkörper überträgt, eine durch Wärmeverformen des Kopfabschnittkastenkörpers verursachte Positionsabweichung der Schiebeeinheit, die von dem Trageabschnitt getragen wird, in Bezug auf einen Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper unterdrückt wird.That is, the present invention is a length measuring device composed of a scale main body on which a scale is recorded, a slide unit having a sensor for detecting the scale recorded on the scale main body and slidably provided relative to the scale main body, and a head portion case body a signal processing section is received, to which a sensor obtained by the detection signal is derived, is constructed, wherein the sliding unit is supported by a support portion which is integrally formed with the Kopfabschnittkastenkörper, characterized in that deformed by a deforming means which deforms more than the deformation due to the heat deformation of the head box body, and a stress transmitting means that transmits the stress due to the deformation of the deforming means to the head box body, by a heat deformation of the head box body v caused positional deviation of the sliding unit, which is supported by the support portion, is suppressed with respect to a fastening point on the head portion box body.
Bei der Längenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst das Verformungsmittel beispielsweise ein Element aus einem Material mit einem größeren Koeffizienten der linearen Expansion als der Kopfabschnittkastenkörper, wobei dadurch, dass die Spannung aufgrund der Wärmeverformung des Verformungsmittels vom Spannungsübertragungsmittel auf den Kopfabschnittkastenkörper übertragen wird, eine Wärmeverformung des Kopfabschnittkastenkörpers unterdrückt werden kann.For example, in the length measuring apparatus of the present invention, the deformation means comprises an element made of a material having a larger coefficient of linear expansion than the head section box body, thereby suppressing heat deformation of the head section box body by transferring the stress due to the heat deformation of the deforming means from the stress transmitting means to the head box body can be.
Indem außerdem bei der Längenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung beispielsweise ein Wärmeübertragungsmittel vorgesehen ist, das Wärme, die an einem Wärmeerzeugungsabschnitt des Kopfabschnittkastenkörpers erzeugt wird, am Verformungsmittel konzentriert, wird die Verformungsmenge des Verformungsmittels aufgrund der Wärmeverformung größer als die des Kopfabschnittkastenkörpers, und die von der Wärmeverformung des Verformungsmittels erzeugte Spannung wird vom Spannungsübertragungsmittel auf den Kopfabschnittkastenkörper übertragen, so dass die Wärmeverformung des Kopfabschnittkastenkörpers unterdrückt werden kann.Further, in the length measuring apparatus of the present invention, by providing, for example, a heat transfer means that concentrates heat generated at a heat generating portion of the head box body on the deforming means, the deformation amount of the deforming means due to the heat deformation becomes larger than that of the head box body and that of the heat deformation of the head box body Deformation generated stress is transmitted from the stress transmitting means to the head box body, so that the heat deformation of the head box body can be suppressed.
Indem bei der Längenmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ferner das Verformungsmittel beispielsweise mit einer Schraube fest am Kopfabschnittkastenkörper positioniert ist, wird die Spannung aufgrund der Wärmeverformung des Verformungsmittels über die Schraube auf den Kopfabschnittkastenkörper übertragen, wodurch eine Wärmeverformung des Kopfabschnittkastenkörpers unterdrückt werden kann.Further, in the length measuring apparatus according to the present invention, the deforming means further comprises, for example, a Screw is fixedly positioned on the head portion box body, the tension due to the heat deformation of the deforming means is transmitted via the screw on the head portion box body, whereby a heat deformation of the head portion box body can be suppressed.
Bei der Längenmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise zwischen der Schraube und dem Kopfabschnittkastenkörper ein Weichmetall angeordnet sein, so dass das Verformungsmittel über das Weichmetall mit der Schraube fest am Kopfabschnittkastenkörper positioniert ist.In the length measuring apparatus according to the present invention, for example, a soft metal may be disposed between the screw and the head box body, so that the deforming means is firmly fixed to the head box body via the soft metal with the screw.
Indem bei der Längenmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ferner das Verformungsmittel beispielsweise mit einem Stift fest am Kopfabschnittkastenkörper positioniert ist, wird die Spannung aufgrund der Wärmeverformung des Verformungsmittels über den Stift auf den Kopfabschnittkastenkörper übertragen, wodurch eine Wärmeverformung des Kopfabschnittkastenkörpers unterdrückt werden kann.Further, in the length measuring apparatus according to the present invention, by firmly positioning the deforming means with a pin on the head box body, the stress due to the heat deformation of the deforming means is transmitted to the head box body via the pin, whereby heat deformation of the head box body can be suppressed.
Indem bei der Längenmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise das Verformungsmittel mit dem Kopfabschnittkastenkörper verpresst wird, kann ein Zustand erzielt werden, wobei die beiden Enden des Verformungsmittels in Richtung der relativen Bewegung an einem Vorsprung anliegen, der am Kopfabschnittkastenkörper vorgesehen ist.For example, in the length measuring apparatus according to the present invention, by compressing the deforming means with the head box body, a state can be obtained wherein the two ends of the deforming means rest in the direction of relative movement against a protrusion provided on the head box body.
Indem bei der Längenmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise das Verformungsmittel am Kopfabschnittkastenkörper aufgeschrumpft wird, kann ein Zustand erzielt werden, wobei die beiden Enden des Verformungsmittels in Richtung der relativen Bewegung am Kopfabschnittkastenkörper anliegen.For example, in the length measuring apparatus according to the present invention, by shrunk the deforming means on the head box body, a state can be obtained with both ends of the deforming means abutting in the direction of relative movement on the head box body.
Indem bei der Längenmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise zwischen den beiden Enden des Verformungsmittels in Richtung der relativen Bewegung und dem Vorsprung des Kopfabschnittkastenkörpers ein Abstandstück eingefügt ist, kann die Spannung aufgrund der Wärmeverformung des Verformungsmittels über das Abstandstück auf den Vorsprung übertragen werden.In the length measuring apparatus according to the present invention, for example, by inserting a spacer between the both ends of the deforming means in the direction of the relative movement and the protrusion of the head box body, the stress due to the heat deformation of the deforming means can be transmitted to the protrusion via the spacer.
Indem bei der Längenmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise der Kopfabschnittkastenkörper in einem Zustand, in dem er den Signalverarbeitungsabschnitt aufnimmt, mit der Abdeckung verschlossen wird und das Verformungsmittel ein Mittel umfasst, das die Verformung der Abdeckung größer als die Verformung des Kopfabschnittkastenkörpers aufgrund der Wärmeverformung macht, wird die Spannung aufgrund der Verformung der Abdeckung vom Spannungsübertragungsmittel auf den Kopfabschnittkastenkörper übertragen, wodurch eine Wärmeverformung des Kopfabschnittkastenkörpers unterdrückt werden kann.In the length measuring apparatus according to the present invention, for example, by closing the head box body in a state receiving the signal processing portion with the cover, and the deforming means including means for making the deformation of the cover larger than the deformation of the head portion box body due to the heat deformation, the stress due to the deformation of the cover is transmitted from the stress transmitting means to the head box body, whereby heat deformation of the head box body can be suppressed.
Indem außerdem bei der vorliegenden Erfindung in einer Region in der Nähe des Wärmeerzeugungsteils des Kopfabschnittkastenkörpers, in dem der Signalverarbeitungsabschnitt aufgenommen ist, an den ein vom Sensor erlangtes Erkennungssignal geleitet wird, der die am Skalenhauptkörper aufgezeichnete Skala erkennt, die an einer Wandkante entlang verläuft, die weiter zu einem Koppelungsabschnitt des Kopfabschnittkastenkörpers hin angeordnet ist als der Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper, eine Kontaktfläche zu einer Befestigungsfläche, an der der Kopfabschnittkastenkörper befestigt ist, vorgesehen ist, und Wärme an der Seitenkante auf der Seite des Koppelungsabschnitts des Kopfabschnittkastenkörper über die Kontaktfläche auf die Befestigungsfläche übertragen wird, wird eine Positionsabweichung der Schiebeeinheit, die von dem Trageabschnitt getragen wird, der über den Koppelungsabschnitt einstückig mit dem Kopfabschnittkastenkörper gebildet ist, in Bezug auf den Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper unterdrückt.Also, in the present invention, in a region near the heat generating part of the head box body in which the signal processing section is housed, to which a sensor-acquired detection signal which detects the scale on the scale main body which runs along a wall edge, is passed is further arranged to a coupling portion of the head portion box body than the attachment point on the head portion box body, a contact surface to a mounting surface to which the head portion box body is attached, and transfer heat to the side edge on the side of the coupling portion of the head portion box body via the contact surface on the mounting surface is a positional deviation of the sliding unit, which is supported by the support portion, which is formed via the coupling portion integral with the Kopfabschnittkastenkörper, with respect to the Attachment point suppressed at the Kopfabschnittkastenkörper.
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich also um eine Längenmessvorrichtung, die aus einem Skalenhauptkörper, an dem eine Skala aufgezeichnet ist, einer Schiebeeinheit mit einem Sensor zum Erkennen der am Skalenhauptkörper aufgezeichneten Skala, die relativ zum Skalenhauptkörper verschiebbar vorgesehen ist, und einem Kopfabschnittkastenkörper, in dem ein Signalverarbeitungsabschnitt aufgenommen ist, an den ein vom Sensor erlangtes Erkennungssignal geleitet wird, aufgebaut ist, wobei die Schiebeeinheit von einem Trageabschnitt, der über einen Koppelungsabschnitt einstückig mit dem Kopfabschnittkastenkörper gebildet ist, getragen wird, gekennzeichnet durch ein erstes Wärmeverformungsunterdrückungsmittel, das in einer Region, die wenigstens in der Nähe des Wärmeerzeugungsteils des Kopfabschnittkastenkörpers liegt und entlang einer Wandkante verläuft, die weiter zum Koppelungsabschnitt des Kopfabschnittkastenkörpers hin angeordnet ist als der Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper, eine Kontaktfläche zu einer Befestigungsfläche des Kopfabschnittkastenkörpers aufweist, die vom Kopfabschnittkastenkörper an den Koppelungsabschnitt übertragene Wärme reduziert und eine Positionsabweichung der Schiebeeinheit, die von dem Trageabschnitt getragen wird, in Bezug auf den Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper unterdrückt.That is, the present invention is a length measuring device composed of a scale main body on which a scale is recorded, a slide unit having a sensor for detecting the scale recorded on the scale main body and slidably provided relative to the scale main body, and a head portion case body a signal processing section, to which a detection signal acquired by the sensor is directed, is constructed, the sliding unit being carried by a support section formed integrally with the head section box body via a coupling section, characterized by a first heat deformation suppressing means located in a region at least near the heat generating part of the head box body and extending along a wall edge located farther toward the coupling portion of the head box body than the attachment point at the head a box body, having a contact surface with a mounting surface of the head box body, which reduces heat transmitted from the head box body to the coupling portion and suppresses a positional deviation of the slide unit carried by the support portion with respect to the attachment point on the head box body.
Bei der Längenmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein kastenkörperseitiger Endabschnitt des Koppelungsabschnitts beispielsweise vorspringend am Kantenabschnitt der Kontaktfläche gebildet sein.In the length measuring apparatus according to the present invention, a box body side end portion of the coupling portion may be formed projectingly on the edge portion of the contact surface, for example.
Bei der Längenmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Kontaktfläche beispielsweise entlang der Wandkante des Kopfabschnittkastenkörpers auf der Seite des Koppelungsabschnitts zumindest über die gesamte Länge des Koppelungsabschnitts ausgebildet sein.For example, in the length measuring device according to the present invention, the contact surface may be formed along the wall edge of the head portion box body on the side of the coupling portion at least over the entire length of the coupling portion.
Die Längenmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann außerdem beispielsweise ein zweites Wärmeverformungsunterdrückungsmittel aufweisen, das einen Verlängerungsabschnitt an dem Koppelungsabschnitt aufweist, der sich in Schieberichtung der Schiebeeinheit weiter nach außen als der Tragepunkt des Sensors am Trageabschnitt erstreckt, und eine Positionsabweichung der Schiebeeinheit, die von dem Trageabschnitt getragen wird, in Bezug auf den Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper unterdrückt.The length measuring device according to the present invention may also For example, a second heat distortion suppressing means having an extension portion at the coupling portion extending in the sliding direction of the sliding unit to the outside than the support point of the sensor on the support portion, and a positional deviation of the sliding unit, which is supported by the support portion, with respect to the attachment point suppressed at the head box body.
Darüber hinaus kann bei der Längenmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung der Koppelungsabschnitt beispielsweise in Form einer Platte ausgebildet sein, die sich vom Kopfabschnittkastenkörper zum Trageabschnitt hin in Schieberichtung der Schiebeeinheit verbreitert, und an einem langen Kantenteil, der am Trageabschnitt vorgesehen ist, einen Schlitz aufweisen, der die Schieberichtung kreuzt. Wirkung der ErfindungMoreover, in the length measuring apparatus according to the present invention, the coupling portion may be formed in a plate that widened from the head box body to the support portion in the sliding direction of the slide unit, and has a slit on a long edge portion provided on the support portion the sliding direction crosses. Effect of the invention
Bei der vorliegenden Erfindung wird mittels eines Spannungsübertragungsmittels Spannung, die durch die Verformung eines Verformungsmittels entsteht, welches sich stärker verformt als die Verformung aufgrund der Wärmeverformung des Kopfabschnittkastenkörpers, in dem der Signalverarbeitungsabschnitt aufgenommen ist, an den das Erkennungssignal geleitet wird, das von dem Sensor zum Erkennen der auf dem Skalenhauptkörper aufgezeichneten Skala erkannt wird, auf den Kopfabschnittkastenkörper übertragen, wodurch eine durch Wärmeverformen des Kopfabschnittkastenkörpers verursachte Positionsabweichung der Schiebeeinheit, die von einem mit dem Kopfabschnittkastenkörper einstückig ausgebildeten Trageabschnitt getragen wird, in Bezug auf einen Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper unterdrückt wird, so dass eine Längenmessvorrichtung bereitgestellt werden kann, die eine Längenmessung von hoher Genauigkeit ermöglicht.In the present invention, by means of a voltage transmitting means, stress resulting from the deformation of a deforming means which deforms more than the deformation due to the heat deformation of the head box body in which the signal processing section to which the detection signal is passed from the sensor to the sensor is received Recognizing the scale recorded on the scale main body is transmitted to the head box body, whereby positional deviation of the slide unit caused by heat deformation of the head box body carried by a support portion integrally formed with the head box body is suppressed with respect to an attachment point on the head box body, so that a length measuring device can be provided, which enables a length measurement of high accuracy.
Indem bei der vorliegenden Erfindung Wärme an der Seitenkante auf der Koppelungsabschnittseite des Kopfabschnittkastenkörpers über die Kontaktfläche auf die Befestigungsfläche des Kopfabschnittkastenkörpers übertragen wird, wird eine Positionsabweichung der Schiebeeinheit, die von dem Trageabschnitt getragen wird, der über den Koppelungsabschnitt einstückig mit dem Kopfabschnittkastenkörper ausgebildet ist, in Bezug auf den Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper unterdrückt, so dass eine Längenmessvorrichtung bereitgestellt werden kann, die eine Längenmessung von hoher Genauigkeit ermöglicht.In the present invention, by transferring heat at the side edge on the coupling portion side of the head portion box body to the attachment surface of the head portion box body via the contact surface, a positional deviation of the pushing unit supported by the support portion formed integrally with the head portion box body via the coupling portion becomes in With respect to the attachment point on the head portion box body suppressed, so that a length measuring device can be provided, which allows a length measurement of high accuracy.
Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures
Es zeigen:Show it:
1 eine perspektivische Außenansicht der Konfigurierung einer Längenmessvorrichtung, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wurde; 1 an external perspective view of the configuration of a length measuring device to which the present invention has been applied;
2 eine Längsschnittteilansicht der Längenmessvorrichtung; 2 a longitudinal sectional partial view of the length measuring device;
3 perspektivische Außenansichten des Kopfabschnitts der Längenmessvorrichtung, wobei 3(A) eine perspektivische Außenansicht des Kopfabschnitts von schräg oben und 3(B) eine perspektivische Außenansicht des umgedrehten Kopfabschnitts von schräg oben ist; 3 outer perspective views of the head portion of the length measuring device, wherein 3 (A) an external perspective view of the head portion obliquely from above and 3 (B) is an external perspective view of the inverted head portion obliquely from above;
4 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Kopfabschnitts; 4 an exploded perspective view of the head portion;
5 eine Draufsicht auf den Kopfabschnitt; 5 a plan view of the head portion;
6 eine vergrößerte Ansicht des Zustands, in dem zwischen den Vorsprung des Kopfabschnittkastenkörpers des Kopfabschnitts und die Abdeckung ein Abstandstück eingefügt ist; 6 an enlarged view of the state in which a spacer is inserted between the projection of the head portion box body of the head portion and the cover;
7 eine perspektivische Außenansicht, die den Installationszustand der Längenmessvorrichtung darstellt; 7 an external perspective view illustrating the installation state of the length measuring device;
8 eine Draufsicht, die den Zustand zeigt, in dem bei der Längenmessvorrichtung Spannung aufgrund von Wärmeverformung der Abdeckung über das Abstandstück und den Vorsprung auf den Kopfabschnittkastenkörper übertragen wird; 8th Fig. 11 is a plan view showing the state in which, in the length measuring apparatus, stress due to heat deformation of the cover is transmitted via the spacer and the projection to the head portion box body;
9 Draufsichten auf die Kopfabschnitte einer Längenmessvorrichtung des Stands der Technik und der vorliegenden Längenmessvorrichtung, wobei 9(A) den Wärmeverformungszustand des Kopfabschnitts der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik darstellt und 9(B) den Wärmeverformungszustand des Kopfabschnitts der Längenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt; 9 Top views of the head portions of a length measuring device of the prior art and the present length measuring device, wherein 9 (A) represents the heat deformation state of the head portion of the length measuring device of the prior art and 9 (B) represents the heat deformation state of the head portion of the length measuring device of the present invention;
10 einen Vergleich der Verformungsmenge des Trageabschnitts vor und nach der Wärmeverformung bei der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik und der vorliegenden Längenmessvorrichtung; 10 a comparison of the deformation amount of the support portion before and after the heat deformation in the length measuring device of the prior art and the present length measuring device;
11 eine Schnittansicht, die die wesentlichen Teile in einem Zustand darstellt, in dem die Abdeckung mittels einer Tellerschraube am Kopfabschnittkastenkörper angebracht ist; 11 a sectional view illustrating the essential parts in a state in which the cover is attached by means of a plate screw on the Kopfabschnittkastenkörper;
12 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Kopfabschnitts in einem Zustand, wobei die Abdeckung mittels einer Verstärkungsrippe verstärkt wird; 12 an exploded perspective view of the head portion in a state where the cover is reinforced by means of a reinforcing rib;
13 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Kopfabschnitts, der als Wärmeübertragungsmittel, welches durch den Signalverarbeitungsabschnitt usw. im Kopfabschnittkastenkörper erzeugte Wärme an der Abdeckung konzentriert, Wärmeübertragungslamellen aufweist; 13 an exploded perspective view of the head portion, which as a heat transfer means, which concentrates heat generated by the signal processing section, etc. in the head box body heat on the cover, heat transfer fins;
14 eine Schnittansicht, die wesentliche Teile des Kopfabschnitts darstellt, der an der Abdeckung die Wärmeübertragungslamellen aufweist; 14 a sectional view illustrating essential parts of the head portion having on the cover, the heat transfer fins;
15 eine perspektivische Außenansicht der Konfigurierung einer Längenmessvorrichtung, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wurde; 15 an external perspective view of the configuration of a length measuring device to which the present invention has been applied;
16 eine Längsschnittteilansicht der Längenmessvorrichtung; 16 a longitudinal sectional partial view of the length measuring device;
17 perspektivische Außenansichten des Kopfabschnitts der Längenmessvorrichtung, wobei 17(A) eine perspektivische Außenansicht des Kopfabschnitts von schräg oben und 17(B) eine perspektivische Außenansicht des umgedrehten Kopfabschnitts von schräg oben ist; 17 outer perspective views of the head portion of the length measuring device, wherein 17 (A) an external perspective view of the head portion obliquely from above and 17 (B) is an external perspective view of the inverted head portion obliquely from above;
18 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Kopfabschnitts; 18 an exploded perspective view of the head portion;
19 eine Seitenansicht des Kopfabschnitts; 19 a side view of the head portion;
20 eine perspektivische Außenansicht, die den Installationszustand der Längenmessvorrichtung darstellt; 20 an external perspective view illustrating the installation state of the length measuring device;
21 eine Querschnittteilansicht der Längenmessvorrichtung; 21 a partial cross-sectional view of the length measuring device;
22 Draufsichten auf die Kopfabschnitte der vorliegenden Längenmessvorrichtung und einer Längenmessvorrichtung des Stands der Technik, wobei 22(A) den Wärmeübertragungszustand vom Kopfabschnittkastenkörper bei der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik darstellt und 22(B) den Wärmeübertragungszustand vom Kopfabschnittkastenkörper bei der Längenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt; 22 Top views of the head portions of the present length measuring device and a length measuring device of the prior art, wherein 22 (A) represents the heat transfer state of the head box body in the prior art length measuring apparatus, and FIG 22 (B) represents the heat transfer state of the head box body in the length measuring apparatus of the present invention;
23 Draufsichten auf die Kopfabschnitte einer Längenmessvorrichtung des Stands der Technik und der vorliegenden Längenmessvorrichtung, wobei 23(A) den Wärmeverformungszustand des Kopfabschnitts der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik darstellt und 23(B) den Wärmeverformungszustand des Kopfabschnitts der Längenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt; 23 Top views of the head portions of a length measuring device of the prior art and the present length measuring device, wherein 23 (A) represents the heat deformation state of the head portion of the length measuring device of the prior art and 23 (B) represents the heat deformation state of the head portion of the length measuring device of the present invention;
24 Ansichten, die die Verformungsmenge des Trageabschnitts vor und nach der Wärmeverformung bei einer Längenmessvorrichtung des Stands der Technik darstellen, wobei 24(A) ein Simulationsergebnis der Verlagerung des Schiebertragepunkts im Zuge einer Verformung des Koppelungsabschnitts aufgrund eines Temperaturanstiegs darstellt und 24(B) die Verformungsmenge des Trageabschnitts aufgrund eines Temperaturanstiegs des Koppelungsabschnitts darstellt; 24 Views illustrating the deformation amount of the support portion before and after the heat deformation in a prior art length measuring apparatus, wherein FIG 24 (A) represents a simulation result of the displacement of the slide support point in the course of a deformation of the coupling portion due to a temperature increase and 24 (B) represents the deformation amount of the support portion due to a temperature rise of the coupling portion;
25 eine Ansicht des Kopfabschnitts mit Verlängerungsabschnitt am Koppelungsabschnitt des Kopfabschnitts bei der vorliegenden Längenmessvorrichtung von unten; 25 a view of the head portion with extension portion at the coupling portion of the head portion in the present length measuring device from below;
26 eine Ansicht, die die Veränderung der Verformungsmenge des Schiebertrageabschnitts bei Vorhandensein oder Fehlen des Verlängerungsabschnitts am Koppelungsabschnitt des Kopfabschnitts vergleicht; 26 a view comparing the change in the deformation amount of the sliding support portion in the presence or absence of the extension portion at the coupling portion of the head portion;
27 eine Draufsicht, die den Wärmeverformungszustand des Kopfabschnitts mit Verlängerungsabschnitt am Koppelungsabschnitt darstellt; 27 a plan view illustrating the heat deformation state of the head portion with extension portion at the coupling portion;
28 eine Ansicht, die den Zustand bei einem Temperaturanstieg am Kopfabschnittkastenkörper der vorliegenden Längenmessvorrichtung und bei einer Längenmessvorrichtung des Stands der Technik vergleicht; 28 Fig. 12 is a view comparing the state of a temperature rise at the head box body of the present length measuring device and a prior art length measuring device;
29 eine Ansicht, die den Zustand bei einem Temperaturanstieg am Koppelungsabschnitt der vorliegenden Längenmessvorrichtung und bei einer Längenmessvorrichtung des Stands der Technik vergleicht; 29 Fig. 11 is a view comparing the state of a temperature rise at the coupling portion of the present length measuring device and a length measuring device of the prior art;
30 eine Ansicht, die den Zustand bei einem Temperaturanstieg an der Schiebeeinheit der vorliegenden Längenmessvorrichtung und bei einer Längenmessvorrichtung des Stands der Technik vergleicht; 30 Fig. 12 is a view comparing the state of a temperature rise on the slide unit of the present length measuring device and a length measuring device of the prior art;
31 eine Ansicht, die den Veränderungszustand der Trägerverformungsmenge bei der vorliegenden Längenmessvorrichtung und bei einer Längenmessvorrichtung des Stands der Technik vergleicht; 31 a view comparing the state of change of the Trägerverformungsmenge in the present length measuring device and in a length measuring device of the prior art;
32 eine Ansicht des Kopfabschnitts von unten, der außerdem am Koppelungsabschnitt des Kopfabschnitts mit einem Schlitz versehen ist, bei der vorliegenden Längenmessvorrichtung; 32 a view from below of the head portion, which is also provided with a slot at the coupling portion of the head portion, in the present length measuring device;
33 eine Draufsicht, die den Wärmeverformungszustand des Kopfabschnitts mit Schlitz am Koppelungsabschnitt darstellt; und 33 a plan view illustrating the heat deformation state of the slotted head portion at the coupling portion; and
34 eine Ansicht, die eine Übersicht der Ergebnisse einer Trägerverformungssimulation vor und nach einer Verbesserung der Längenmessvorrichtung darstellt. 34 a view that provides an overview of the results of a carrier deformation simulation and after an improvement of the length measuring device represents.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Im Folgenden sollen unter Bezugnahme auf die Figuren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben werden.Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
Die vorliegende Erfindung lässt sich beispielsweise auf eine Längenmessvorrichtung 100 mit einem Aufbau anwenden, wie er in 1 und 2 gezeigt ist. 1 ist eine perspektivische Außenansicht, die den Aufbau der Längenmessvorrichtung 100 zeigt, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wurde, und 2 ist eine Längsschnittteilansicht der Längenmessvorrichtung 100.For example, the present invention is applicable to a length measuring device 100 to apply with a construction as in 1 and 2 is shown. 1 is an external perspective view showing the structure of the length measuring device 100 shows, to which the present invention has been applied, and 2 is a longitudinal sectional partial view of the length measuring device 100 ,
Die Längenmessvorrichtung 100 umfasst einen Skalenabschnitt 10 und einen Kopfabschnitt 20.The length measuring device 100 includes a scale section 10 and a head section 20 ,
Der Skalenabschnitt 10 umfasst einen Skalenhauptkörper 11, an dem eine Skala aufgezeichnet ist, und ein Skalengehäuse 12, das den Skalenhautpkörper 11 aufnimmt. Das Skalengehäuse 12 ist auf einer Seite in Längsrichtung des Skalenhauptkörpers 11 offen.The scale section 10 includes a scale main body 11 on which a scale is recorded and a scale housing 12 holding the scale skin body 11 receives. The scale housing 12 is on a side in the longitudinal direction of the scale main body 11 open.
Der Kopfabschnitt 20 ist aus einer Schiebeeinheit 30, die in Bezug auf den Skalenhauptkörper 11 relativ verschiebbar vorgesehen ist, und einem Kopfabschnittkastenkörper 40 aufgebaut, der von einer Abdeckung 41 verschlossen ist, wobei die Schiebeeinheit 30 durch Trageabschnitte 43A, 43B, die von einer Wand 42, welche der Abdeckung 41 zugewandt ist, vorspringen, im Skalengehäuse 12 auf beiden Seiten in relativer Verschiebungsrichtung in Bezug auf den Skalenhauptkörper 11 getragen wird.The head section 20 is from a sliding unit 30 related to the scale main body 11 is provided relatively displaceable, and a Kopfabschnittkastenkörper 40 built by a cover 41 is closed, the sliding unit 30 through carrying sections 43A . 43B from a wall 42 which of the cover 41 facing, projecting, in the scale housing 12 on both sides in the relative displacement direction with respect to the scale main body 11 will be carried.
Der Skalenhauptkörper 11 ist beispielsweise eine Magnetskala mit einer Absolutspur (ABS), auf der ein M-Code-Muster, das einen Absolutwert in Messrichtung anzeigt (Absolutmuster), magnetisch aufgezeichnet ist, und einer Inkremenetalspur (INC), wobei ein S-Pol und ein N-Pol zueinander regulär in Messrichtung in Reihe angeordnet sind.The scale main body 11 is, for example, a magnetic scale with an absolute track (ABS) on which an M code pattern indicative of an absolute value in the measuring direction (absolute pattern) is magnetically recorded, and an incremental track (INC), where an S pole and an N Pol each other are arranged regularly in the measuring direction in series.
Wie 3(A), die eine perspektivische Außenansicht des Kopfabschnitts 20 schräg von oben ist, und 3(B), die eine perspektivische Außenansicht des umgedrehten Kopfabschnitts 20 von schräg oben ist, zeigen, ist an der Schiebeeinheit 30 an einer Unterfläche, die dem Skalenhauptkörper 11 zugewandt ist, ein Sensor 31 vorgesehen, der die am Skalenhauptkörper 11 aufgezeichnete Skala erkennt.As 3 (A) , which is an external perspective view of the head section 20 is diagonally from above, and 3 (B) , which is an external perspective view of the inverted head portion 20 is diagonally from above, is at the sliding unit 30 on a lower surface corresponding to the scale main body 11 facing, a sensor 31 provided on the scale main body 11 recorded scale recognizes.
Wie 4 und 5, die eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht und ein Draufsicht des Kopfabschnitts 20 sind, zeigen, ist im Kopfabschnittkastenkörper 40 ein Signalverarbeitungsabschnitt 44 usw. aufgenommen, an den das vom Sensor 31 erlangte Signal geleitet wird. Der Kopfabschnittkastenkörper 40 ist in einem Zustand, in dem der Signalverarbeitungsabschnitt 44 usw. in ihm aufgenommen ist, durch Anbringen der Abdeckung 41 mittels einer Schraube 50 hermetisch verschlossen.As 4 and 5 showing an exploded perspective view and a top view of the head section 20 show, is in the head section box body 40 a signal processing section 44 etc., to which the sensor 31 obtained signal is passed. The head section box body 40 is in a state where the signal processing section 44 etc. is accommodated in it by attaching the cover 41 by means of a screw 50 hermetically sealed.
Bei der Längenmessvorrichtung 100 wird als Sensor 31 beispielsweise ein MR-Sensor benutzt, der von der Absolutspur (ABS) und der Inkrementalspur (INC), die magnetisch auf dem Skalenhauptkörper 11 aufgezeichnet sind, Skaleninformationen erfasst.In the length measuring device 100 is called a sensor 31 For example, an MR sensor used by the absolute track (ABS) and the incremental track (INC), which magnetically on the scale main body 11 are recorded, scale information recorded.
Bei der Längenmessvorrichtung 100 sind der Kopfabschnittkastenkörper 40 und die Trageabschnitte 43A, 43B, die einstückig mit dem Kopfabschnittkastenkörper 40 gebildet sind, aus Aluminium hergestellt, während die Abdeckung 41 aus Zink hergestellt ist. Dabei beträgt die lineare Expansionsrate von Zink 27 × 10–6/°C und ist damit größer als die lineare Expansionsrate von Aluminium (21 × 10–6/°C).In the length measuring device 100 are the head section box body 40 and the carrying sections 43A . 43B integral with the head box body 40 are made of aluminum, while the cover 41 made of zinc. The linear expansion rate of zinc is 27 × 10 -6 / ° C and is thus greater than the linear expansion rate of aluminum (21 × 10 -6 / ° C).
Bei der Längenmessvorrichtung 100 sind an der Außenseite des Bereichs des Kopfabschnittkastenkörpers 40, der von der Abdeckung 41 bedeckt wird, an einer Position an beiden Endabschnitten in einer Richtung, in der eine Verformung des Kopfabschnittkastenkörpers 40 aufgehoben wird, an beiden Endpositionen in Längsrichtung des Skalenhauptkörpers 11, also in relativer Bewegungsrichtung des Skalenhauptkörpers 11 und der Schiebeeinheit 30 zwei Vorsprünge 45A, 45B vorgesehen, wobei zwischen den beiden Vorsprüngen 45A, 45B und den beiden Endabschnitten der Abdeckung 41 in relativer Bewegungsrichtung Abstandstücke 60A, 60B aus Metall eingefügt sind.In the length measuring device 100 are on the outside of the area of the head section box body 40 that of the cover 41 is covered at a position at both end portions in a direction in which deformation of the head portion box body 40 is canceled, at both end positions in the longitudinal direction of the scale main body 11 , ie in the relative direction of movement of the scale main body 11 and the sliding unit 30 two projections 45A . 45B provided, wherein between the two projections 45A . 45B and the two end portions of the cover 41 in relative movement spacers 60A . 60B are inserted from metal.
6 zeigt einen Zustand, wobei zwischen dem Vorsprung 45A und der Abdeckung 41 das Abstandstück 60A eingefügt ist. 6 shows a state where between the projection 45A and the cover 41 the spacer 60A is inserted.
Bei der Längenmessvorrichtung 100 ist beispielsweise, wie in der perspektivischen Außenansicht aus 7 gezeigt, der Skalenabschnitt 10, der den in das Skalengehäuse 12 aufgenommenen Skalenhauptkörper 11 umfasst, über eine Anbringungsträgerplatte 110 an der Bezugsflächenseite einer Bearbeitungsmaschine usw. angebracht, während im Skalengehäuse 12 der Kopfabschnitt 20, der durch den Kopfabschnittkastenkörper 40 gebildet ist, mit welchem die Trageabschnitte 43A, 43B, die die Schiebeeinheit 30 an beiden Enden in relativer Bewegungsrichtung zum Skalenhauptkörper 11 tragen, einstückig ausgebildet sind, und welcher den Signalverarbeitungsabschnitt 44, an den das vom Sensor 31 erfasste Erkennungssignal geleitet wird, aufnimmt und mit der Abdeckung 41 verschlossen ist, ist über eine Anbringungsträgerplatte 120 auf der Werkzeuggestellseite (beweglicher Tisch) angebracht und wird so benutzt.In the length measuring device 100 is, for example, as in the perspective outside view 7 shown, the scale section 10 putting it in the scale housing 12 recorded scale main body 11 includes, via an attachment carrier plate 110 attached to the reference surface side of a processing machine, etc., while in the scale housing 12 the head section 20 passing through the head section box body 40 is formed, with which the support sections 43A . 43B that the sliding unit 30 at both ends in the direction of relative movement to the scale main body 11 wear, are integrally formed, and which the signal processing section 44 to which the sensor 31 detected detection signal is passed, picks up and with the cover 41 is closed, is about an attachment carrier plate 120 on the Tool rack side (movable table) is mounted and used.
Am Kopfabschnittkastenkörper 40 sind dabei zwei Anbringungslöcher 70A, 70B vorgesehen, und der Kopfabschnitt 20 ist durch Schrauben 71A, 71B, die in die zwei Anbringungslöcher 70A, 70B eingeführt sind, an der Anbringungsträgerplatte 120 befestigt.At the head box body 40 There are two mounting holes 70A . 70B provided, and the head section 20 is by screws 71A . 71B in the two mounting holes 70A . 70B are introduced at the attachment carrier plate 120 attached.
Da bei der Längenmessvorrichtung 100 der Kopfabschnitt 20 durch die am Kopfabschnittkastenkörper 40 vorgesehenen Schrauben 71A, 71B, die in die zwei Anbringungslöcher 70A, 70B eingeführt sind, an der Anbringungsträgerplatte 120 befestigtist, ergibt sich bei einer Veränderung des Befestigungspunkts der von den einstückig mit dem Kopfabschnittkastenkörper 40 ausgebildeten Trageabschnitten 43A, 43B getragenen Schiebeeinheit 30 am Kopfabschnittkastenkörper 40, also der Position und der Stellung der Schiebeeinheit 30 in Bezug auf die Position der zwei Anbringungslöcher 70A, 70B im Kopfabschnittkastenkörper 40, der durch die Schrauben 71A, 71B an der Anbringungsträgerplatte 120 befestigt ist, ein Messfehler.As with the length measuring device 100 the head section 20 through the head box body 40 provided screws 71A . 71B in the two mounting holes 70A . 70B are introduced at the attachment carrier plate 120 is fastened, the change in the attachment point of the integrally formed with the Kopfabschnittkastenkörper 40 trained carrying sections 43A . 43B carried sliding unit 30 at the head box body 40 , So the position and the position of the sliding unit 30 with respect to the position of the two mounting holes 70A . 70B in the head box body 40 that by the screws 71A . 71B on the attachment carrier plate 120 is attached, a measurement error.
Durch die Wärmeerzeugung des Signalverarbeitungsabschnitts 44 usw., der im Kopfabschnittkastenkörper 40 aufgenommen ist, kommt es zu einer Wärmeexpansion des Kopfabschnittkastenkörpers 40 oder der Abdeckung 41, so dass sich die Position und die Stellung der Schiebeeinheit 30 in Bezug auf die Position der zwei Anbringungslöcher 70A, 70B verändert. Da bei der Längenmessvorrichtung 100 an der Abdeckung 41 aus Zink, deren lineare Expansionsrate größer ist als die des Kopfabschnittkastenkörpers 40 aus Aluminium, eine stärkere Wärmeexpansion als der Kopfabschnittkastenkörper 40 ergibt, wird, wie in 8 gezeigt, eine Spannung FA, FB aufgrund der Wärmeverformung der Abdeckung 41 über die Abstandstücke 60A, 60B und die Vorsprünge 45A, 45B auf den Kopfabschnittkastenkörper 40 übertragen, weshalb eine auf die Wärmeverformung des Kopfabschnittkastenkörpers 40 zurückgehende Positionsabweichung der Schiebeeinheit 30, die von den Trageabschnitten 43A, 43B getragen wird, in Bezug auf den Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper 40 unterdrückt wird.By the heat generation of the signal processing section 44 etc., in the head box body 40 is received, there is a thermal expansion of the Kopfabschnittkastenkörpers 40 or the cover 41 , so that the position and the position of the sliding unit 30 with respect to the position of the two mounting holes 70A . 70B changed. As with the length measuring device 100 on the cover 41 of zinc whose linear expansion rate is larger than that of the head box body 40 made of aluminum, a greater thermal expansion than the Kopfabschnittkastenkörper 40 results, as in 8th shown a voltage FA, FB due to the heat deformation of the cover 41 over the spacers 60A . 60B and the projections 45A . 45B on the head section box body 40 Therefore, one on the heat deformation of the Kopfabschnittkastenkörpers 40 Returning position deviation of the sliding unit 30 coming from the carrying sections 43A . 43B with respect to the attachment point on the head box body 40 is suppressed.
Wenn sich also der Signalverarbeitungsabschnitt 44 usw. im Kopfabschnittkastenkörper 40 durch den Einfluss des Stromverbrauchs erwärmt, expandiert und verformt sich der Kopfabschnitt 20 aufgrund der Wärme, wodurch sich der vom Kopfabschnitt 20 getragene Sensor 31 zusammen mit der Expansion und Verformung des Kopfabschnitts 20 verlagert, so dass ein Messfehler auftritt, doch da bei der Längenmessvorrichtung 100 die Abdeckung 41, die den Kopfabschnittkastenkörper 40 verschließt, in dem der Signalverarbeitungsabschnitt 44 aufgenommen ist, aus einem Material mit einem anderen Koeffizienten der linearen Expansion als dem des Materials des Kopfabschnittkastenkörpers 40 gebildet ist, hebt die Expansion der Abdeckung 41 im Falle eines Temperaturanstiegs des Kopfabschnitts 20 die Verformung des Kopfabschnittkastenkörpers 40 auf, so dass ein Messfehler aufgrund von Verformung reduziert wird.So when the signal processing section 44 etc. in the head box body 40 heated by the influence of power consumption, the head section expands and deforms 20 due to the heat, which causes the head section 20 worn sensor 31 along with the expansion and deformation of the head section 20 shifted, so that a measurement error occurs, but there in the length measuring device 100 the cover 41 comprising the head section box body 40 closes, in which the signal processing section 44 is made of a material having a coefficient of linear expansion different from that of the material of the head box body 40 is formed, the expansion of the cover raises 41 in case of a temperature rise of the head section 20 the deformation of the head section box body 40 so that a measurement error due to deformation is reduced.
9(A) zeigt das Ergebnis einer Simulation bei einer Wärmeverformung eines Kopfabschnitts 20' an einer Längenmessvorrichtung des Stands der Technik, bei der sowohl der Kopfabschnittkastenkörper 40 als auch die Abdeckung 41 aus Aluminium gebildet sind und keine Abstandstücke vorgesehen sind, und 9(B) zeigt das Ergebnis einer Simulation bei einer Wärmeverformung des Kopfabschnitts 20 der Längenmessvorrichtung 100, bei der der Kopfabschnittkastenkörper 40 aus Aluminium gebildet ist, die Abdeckung 41 aus Zink gebildet ist und die Abstandstücke 60A, 60B eingefügt sind. Die Verformungsmenge des Trageabschnitts 43A vor und nach der Wärmeverformung betrug bei dem Kopfabschnitt 20' der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik Δ1, während sie bei dem Kopfabschnitt 20 der Längenmessvorrichtung 100 Δ2 betrug, was, wie in 10 gezeigt, eine Reduzierung um 70% bedeutet. 9 (A) shows the result of a simulation in a heat deformation of a head section 20 ' on a prior art length measuring device in which both the head section box body 40 as well as the cover 41 are formed of aluminum and no spacers are provided, and 9 (B) shows the result of a simulation in a heat deformation of the head section 20 the length measuring device 100 in which the head box body 40 Made of aluminum, the cover 41 made of zinc and the spacers 60A . 60B are inserted. The amount of deformation of the support section 43A before and after the heat deformation was at the head portion 20 ' the length measuring device of the prior art Δ1, while at the head portion 20 the length measuring device 100 Δ2 was what, as in 10 shown a reduction of 70% means.
Bei der Längenmessvorrichtung 100 mit diesem Aufbau dient die Abdeckung 41, die aus einem Element aus einem Material gebildet ist, dessen lineare Expansionsrate größer ist als die des Kopfabschnittkastenkörpers 40, als ein Verformungsmittel, das sich durch die Wärmeveränderung starker verformt als der Kopfabschnittkastenkörper 40.In the length measuring device 100 With this structure, the cover is used 41 formed of an element of a material whose linear expansion rate is greater than that of the head section box body 40 as a deforming means deformed by the heat change more than the head box body 40 ,
Bei der Längenmessvorrichtung 100 ist der Kopfabschnittkastenkörper 40 aus Aluminium und die Abdeckung 41 aus Zink hergestellt, doch sind die Materialien des Kopfabschnittkastenkörpers 40 und der Abdeckung 41 nicht auf Aluminium und Zink beschränkt.In the length measuring device 100 is the head section box body 40 made of aluminum and the cover 41 made of zinc, but the materials of the head section box body 40 and the cover 41 not limited to aluminum and zinc.
Bei der Längenmessvorrichtung 100 werden ferner Spannungen FA, FB aufgrund der Wärmeverformung der Abdeckung 41 über die Abstandstücke 60A, 60B und die Vorsprünge 45A, 45B auf den Kopfabschnittkastenkörper 40 übertragen, wobei die Abstandstücke 60A, 60B und die Vorsprünge 45A, 45B als ein Spannungsübertragungsmittel dienen, das die Spannung aufgrund der Wärmeverformung der als Verformungsmittel dienenden Abdeckung 41 auf den Kopfabschnittkastenkörper 40 überträgt.In the length measuring device 100 are further voltages FA, FB due to the heat deformation of the cover 41 over the spacers 60A . 60B and the projections 45A . 45B on the head section box body 40 transferred, with the spacers 60A . 60B and the projections 45A . 45B serve as a voltage transmitting means, the voltage due to the heat deformation of serving as a deforming cover 41 on the head section box body 40 transfers.
Da also bei der Längenmessvorrichtung 100 die Abdeckung 41, die aus einem Element aus einem Material gebildet ist, dessen Koeffizient der linearen Expansion größer ist als der des Kopfabschnittkastenkörpers 40, als ein Verformungsmittel dient, das sich durch die Wärmeveränderung stärker verformt als der Kopfabschnittkastenkörper 40, und die Spannung FA, FB aufgrund der Wärmeverformung des Verformungsmittels über die als Spannungsübertragungsmittel dienenden Abstandstücke 60A, 60B und Vorsprünge 45A, 45B auf den Kopfabschnittkastenkörper 40 übertragen wird, wird eine Wärmeverformung des Kopfabschnittkastenkörpers 40 unterdrückt, weshalb eine auf die Wärmeverformung des Kopfabschnittkastenkörpers 40 zurückgehende Positionsabweichung der Schiebeeinheit 30, die von den Trageabschnitten 43A, 43B getragen wird, die einstückig mit dem Kopfabschnittkastenkörper 40 gebildet sind, in Bezug auf den Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper 40 verringert wird.So there with the length measuring device 100 the cover 41 formed of an element of a material whose coefficient of linear expansion is larger than that of the head box body 40 as a deforming agent, which deforms more than the head box body due to the heat change 40 , and the stress FA, FB due to the thermal deformation of the deforming means via the spacers serving as the stress transmitting means 60A . 60B and projections 45A . 45B on the head section box body 40 is transferred, a heat deformation of the Kopfabschnittkastenkörpers 40 is suppressed, therefore, one on the heat deformation of the Kopfabschnittkastenkörpers 40 Returning position deviation of the sliding unit 30 coming from the carrying sections 43A . 43B which is integral with the head box body 40 are formed with respect to the attachment point on the head box body 40 is reduced.
Die Form und das Material des Kopfabschnittkastenkörpers 40 und der Abdeckung 41 am Kopfabschnitt 20 werden bei der Längenmessvorrichtung 100 derart ausgewählt, dass die auf die Wärmeverformung des Kopfabschnittkastenkörpers 40 zurückgehende Positionsabweichung der Schiebeeinheit 30 in Bezug auf den Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper 40 minimiert wird.The shape and material of the head box body 40 and the cover 41 at the head section 20 be in the length measuring device 100 selected such that the heat deformation of the head section box body 40 Returning position deviation of the sliding unit 30 with respect to the attachment point on the head box body 40 is minimized.
Bei der Längenmessvorrichtung 100 dienen die Abstandstücke 60A, 60B und Vorsprünge 45A, 45B als Spannungsübertragungsmittel, das die Spannung FA, FB aufgrund der Wärmeverformung des Verformungsmittels auf den Kopfabschnittkastenkörper 40 überträgt, wobei im Falle einer hochpräzisen Auslegung der mechanischen Abmessungen der Abdeckung 41 und der Vorsprünge 45A, 45B die Abstandstücke 60A, 60B entfallen können, und es kann stattdessen auch ein Spannungsübertragungsmittel mit einem Aufbau verwendet werden, wobei die Abdeckung 41 durch Verpressen oder Aufschrumpfen am Kopfabschnittkastenkörper 40 angebracht ist und die beiden Enden in relativer Bewegungsrichtung der Abdeckung 41 direkt an den Vorsprüngen 45A, 45B am Kopfabschnittkastenkörper 40 anliegen.In the length measuring device 100 serve the spacers 60A . 60B and projections 45A . 45B as stress transmitting means, which reduces the stress FA, FB due to the heat deformation of the deforming means on the head box body 40 transmits, in case of a high-precision design of the mechanical dimensions of the cover 41 and the projections 45A . 45B the spacers 60A . 60B may be omitted, and it may instead be used a voltage transmitting means having a structure, wherein the cover 41 by pressing or shrinking on the head box body 40 is attached and the two ends in the relative direction of movement of the cover 41 directly at the projections 45A . 45B at the head box body 40 issue.
Indem also die Spannung aufgrund der Wärmeverformung der Abdeckung 41, die als Verformungsmittel dient, über die Vorsprünge 45A, 45B auf den Kopfabschnittkastenkörper 40 übertragen wird, wird eine Wärmeverformung des Kopfabschnittkastenkörpers 40 unterdrückt, wodurch eine auf die Wärmeverformung des Kopfabschnittkastenkörpers 40 zurückgehende Positionsabweichung der Schiebeeinheit 30, die von den Trageabschnitten 43A, 43B getragen wird, die einstückig mit dem Kopfabschnittkastenkörper 40 gebildet sind, in Bezug auf den Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper 40 verringert werden kann.So by the tension due to the heat deformation of the cover 41 , which serves as a deforming agent, over the protrusions 45A . 45B on the head section box body 40 is transferred, a heat deformation of the Kopfabschnittkastenkörpers 40 suppressing, whereby a heat deformation of the Kopfabschnittkastenkörpers 40 Returning position deviation of the sliding unit 30 coming from the carrying sections 43A . 43B which is integral with the head box body 40 are formed with respect to the attachment point on the head box body 40 can be reduced.
Bei der Längenmessvorrichtung 100 wird die Spannung aufgrund der Wärmeverformung der Abdeckung 41, die als Verformungsmittel dient, über die Vorsprünge 45A, 45B auf den Kopfabschnittkastenkörper 40 übertragen, doch kann auch die Schraube 50, die die Abdeckung 41 fest am Kopfabschnittkastenkörper 40 positioniert, als Spannungsübertragungsmittel zum Übertragen der Spannung aufgrund der Wärmeverformung der Abdeckung 41 auf den Kopfabschnittkastenkörper 40 dienen.In the length measuring device 100 the stress is due to the heat deformation of the cover 41 , which serves as a deforming agent, over the protrusions 45A . 45B on the head section box body 40 transferred, but can also screw 50 that the cover 41 firmly on the head box body 40 positioned, as voltage transmitting means for transmitting the voltage due to the heat deformation of the cover 41 on the head section box body 40 serve.
Da nämlich bei der Längenmessvorrichtung 100 der Kopfabschnittkastenkörper 40 durch Anbringen der Abdeckung 41 mittels der Schraube 50 hermetisch verschlossen ist, kann auch die Schraube 50 als Spannungsübertragungsmittel zum Übertragen der Spannung aufgrund der Wärmeverformung der Abdeckung 41 auf den Kopfabschnittkastenkörper 40 dienen.Because with the length measuring device 100 the head box body 40 by attaching the cover 41 by means of the screw 50 hermetically sealed, can also screw 50 as a voltage transmitting means for transmitting the voltage due to the heat deformation of the cover 41 on the head section box body 40 serve.
Um die Spannung aufgrund der Wärmeverformung der Abdeckung 41 in diesem Fall sicher auf den Kopfabschnittkastenkörper 40 zu übertragen, muss die Abdeckung 41 präzise an einer bestimmten Position am Kopfabschnittkastenkörper 40 positioniert werden und muss von der Schraube 50 ohne Spiel sicher befestigt werden.To the tension due to the heat deformation of the cover 41 in this case, surely on the head box body 40 to transfer, the cover needs 41 precisely at a certain position on the head box body 40 be positioned and must from the screw 50 securely fastened without play.
Im Allgemeinen liegen aufgrund der Exzentrizität eines Bohrers Verarbeitungsfehler vor, doch indem als Schraube 50 eine Tellerschraube verwendet wird und ein Aufbau benutzt wird, wobei die Abdeckung 41 durch Verschrauben am Kopfabschnittkastenkörper 40 befestigt wird, kann der Verarbeitungsfehler absorbiert werden, und die Abdeckung 41 kann präzise an einer bestimmten Position am Kopfabschnittkastenkörper 40 positioniert und ohne Spiel sicher befestigt werden.In general, because of the eccentricity of a drill, there are processing defects, but as a screw 50 a cup screw is used and a construction is used, with the cover 41 by screwing on the head box body 40 is attached, the processing error can be absorbed, and the cover 41 can be precise at a certain position on the head box body 40 be positioned securely and without play.
Wenn als Schraube 50 eine Tellerschraube verwendet wird und ein Aufbau benutzt wird, wobei die Abdeckung 41 durch Verschrauben am Kopfabschnittkastenkörper 40 befestigt wird, kann, indem wie in 11 gezeigt zwischen der Schraube 50 und der Abdeckung 41 ein Weichmetall 51 wie etwa Zinn als Unterlegscheibe eingefügt wird und die Abdeckung 41 über das Weichmetall 51, das den Schraubabschnitt und den Tellerabschnitt umgibt, mit dem Kopfabschnittkastenkörper 40 verschraubt wird, die Auflagefläche der Tellerschraube über das Weichemetall 51 haftend an der Abdeckung 41 befestigt werden, wodurch Verarbeitungsfehler usw. sicher absorbiert werden und es möglich ist, die Abdeckung 41 noch präziser an einer bestimmten Position am Kopfabschnittkastenkörper 40 zu positionieren und ohne Zwischenraum sicher zu befestigen.If as a screw 50 a cup screw is used and a construction is used, with the cover 41 by screwing on the head box body 40 can be fixed by, like in 11 shown between the screw 50 and the cover 41 a soft metal 51 how tin is inserted as a washer and the cover 41 over the soft metal 51 that surrounds the screw portion and the plate portion with the head portion box body 40 is bolted, the bearing surface of the plate screw on the soft metal 51 adhering to the cover 41 be attached, whereby processing errors, etc. are absorbed safely and it is possible, the cover 41 even more precise at a certain position on the head box body 40 to position and securely fasten without gap.
Bei der Längenmessvorrichtung 100 wird als Schraube 50 eine Tellerschraube verwendet, und es wird ein Aufbau benutzt, wobei die Abdeckung 41 durch Verschrauben am Kopfabschnittkastenkörper 40 befestigt wird, doch auch wenn eine andere Schraube als eine Tellerschraube zum Verschrauben der Abdeckung 41 am Kopfabschnittkastenkörper 40 benutzt wird, kann die Schraube 50 als Spannungsübertragungsmittel zum Übertragen der Spannung aufgrund der Wärmeverformung der Abdeckung 41 auf den Kopfabschnittkastenkörper 40 dienen. Auch wenn anstelle der Schraube ein Stift verpresst oder aufgeschrumpft wird, kann dieser als Spannungsübertragungsmittel zum Übertragen der Spannung aufgrund der Wärmeverformung der Abdeckung 41 auf den Kopfabschnittkastenkörper 40 dienen.In the length measuring device 100 is called a screw 50 a plate screw is used, and it is used a construction, the cover 41 by screwing on the head box body 40 is attached, but even if a screw other than a plate screw for screwing the cover 41 at the head box body 40 used, the screw can 50 as a voltage transmitting means for transmitting the voltage due to the heat deformation of the cover 41 on the head section box body 40 serve. Even if a pin is crimped or shrunk instead of the screw, it can be used as a voltage transmitting means for transmitting the stress due to the heat deformation of the cover 41 on the head section box body 40 serve.
Wenn, wie oben angegeben, eine Tellerschraube als Schraube 50 benutzt wird, die als Spannungsübertragungsmittelzum Übertragen der Spannung aufgrund der Wärmeverformung der Abdeckung 41 auf den Kopfabschnittkastenkörper 40 dient, und wenn ein Aufbau verwendet wird, wobei zwischen der Schraube 50 und der Abdeckung 41 ein Weichmetall 51 wie etwa Zinn als Unterlegscheibe eingefügt wird und die Abdeckung 41 durch Verschrauben am Kopfabschnittkastenkörper 40 befestigt wird, ist der Vorgang zum Anbringen der Abdeckung 41 am Kopfabschnittkastenkörper 40 einfach und zudem äußerst wirkungsvoll, da die Abdeckung 41 präzise an einer bestimmten Position am Kopfabschnittkastenkörper 40 positioniert und ohne Zwischenraum sicher befestigt werden kann.If, as stated above, a cup screw as a screw 50 used as the voltage transmitting means for transmitting the voltage due to the heat deformation of the cover 41 on the head section box body 40 serves, and when a construction is used, being between the screw 50 and the cover 41 a soft metal 51 how tin is inserted as a washer and the cover 41 by screwing on the head box body 40 is attached, is the process for attaching the cover 41 at the head box body 40 simple and also extremely effective as the cover 41 precisely at a certain position on the head box body 40 can be positioned securely and without clearance.
Wenn wie bei der Längenmessvorrichtung 100 als Verformungsmittel die Abdeckung 41 benutzt wird, die den Kopfabschnittkastenkörper 40 verschließt, ergibt sich für den Fall, dass die Abdeckung 41 eine stärkere Wärmeexpansion erfährt als der Kopfabschnittkastenkörper, an der Abdeckung 41 prinzipiell eine Durchbiegung, wie in 9(B) gezeigt, doch indem die Abdeckung 41 dick ausgebildet wird oder indem, wie in 12 gezeigt, Verstärkungsrippen 41a an der Abdeckung 41 vorgesehen sind, kann die Festigkeit der Abdeckung 41 erhöht werden, wodurch ein Aufbiegen der Abdeckung 41 im Falle eines Temperaturanstiegs verhindert wird, so dass die Expansionsspannung der Abdeckung 41 wirksam auf den Kopfabschnittkastenkörper 40 übertragen werden kann.If like the length measuring device 100 as a deformation agent the cover 41 is used, the head section box body 40 closes, results in the event that the cover 41 undergoes a stronger thermal expansion than the head box body, on the cover 41 in principle, a deflection, as in 9 (B) shown, but by the cover 41 is formed thickly or by, as in 12 shown reinforcing ribs 41a on the cover 41 are provided, the strength of the cover 41 be increased, causing a bending of the cover 41 in the case of a temperature increase is prevented, so that the expansion voltage of the cover 41 effectively on the head box body 40 can be transferred.
Die Verformung ist in 9(B) übertrieben dargestellt.The deformation is in 9 (B) exaggerated.
Indem bei der Längenmessvorrichtung 100 der Kopfabschnittkastenkörper 40 mit einer Abdeckung 41 verschlossen ist, die ein Element aus einem Material mit einer höheren linearen Expansionsrate als der Kopfabschnittkastenkörper 40 ist, dient die Abdeckung 41 als Verformungsmittel, das sich bei einer Wärmeverformung stärker verformt als der Kopfabschnittkastenkörper 40, doch auch wenn der Kopfabschnittkastenkörper 40 und die Abdeckung 41 Elemente aus einem Material mit gleicher linearer Expansionsrate, beispielsweise Aluminium, gebildet sind, wird die Wärme, die vom Wärmeerzeugungsabschnitt im Kopfabschnittkastenkörper, also vom Signalverarbeitungsabschnitt 44 usw. erzeugt wird, an der Abdeckung 41 konzentriert, so dass die Abdeckung 41 warmer wird als der Kopfabschnittkastenkörper 40 und die Abdeckung 41 als Verformungsmittel dienen kann, das sich bei einer Wärmeverformung stärker verformt als der Kopfabschnittkastenkörper 40.By the length measuring device 100 the head box body 40 with a cover 41 which is an element made of a material having a higher linear expansion rate than the head box body 40 is, serves the cover 41 as a deformation means which deforms more in a heat deformation than the head box body 40 but even if the head box body 40 and the cover 41 Elements are formed of a material with the same linear expansion rate, for example, aluminum, the heat from the heat generating portion in the Kopfabschnittkastenkörper, ie the signal processing section 44 etc. is generated on the cover 41 concentrated, leaving the cover 41 becomes warmer than the head section box body 40 and the cover 41 can serve as a deformation means which deforms more in a heat deformation than the Kopfabschnittkastenkörper 40 ,
Bei der Längenmessvorrichtung 100 kann also anstelle des Kopfabschnitts 20 beispielsweise auch ein Kopfabschnitt 20A mit einem Aufbau vorgesehen sein, wie er in 13 und 14 gezeigt ist.In the length measuring device 100 So, instead of the head section 20 for example, a head section 20A be provided with a construction, as in 13 and 14 is shown.
Bei diesem Kopfabschnitt 20A ist als Mittel zur Wärmeübertragung der von dem Signalverarbeitungsabschnitt 44 usw. im Kopfabschnittkastenkörper 40 erzeugten Wärme, die an der Abdeckung 41 konzentriert wird, an der Abdeckung 41 eine Wärmeübertragungsrippe 41b vorgesehen, und indem über die Wärmeübertragungsrippe 41b Wärme eines Bauteils mit hoher Wärmeerzeugung wie dem Signalverarbeitungsabschnitt 44 usw. wirksam an die Abdeckung 41 übertragen wird, ist es möglich, einen besseren Temperaturanstieg der Abdeckung 41 zu erreichen und damit eine größere Expansionsspannung der Abdeckung zu erzielen.At this head section 20A is as a means for heat transfer of the signal processing section 44 etc. in the head box body 40 heat generated at the cover 41 is concentrated on the cover 41 a heat transfer rib 41b provided, and by passing over the heat transfer rib 41b Heat of a component with high heat generation such as the signal processing section 44 etc. effective on the cover 41 is transmitted, it is possible a better temperature rise of the cover 41 to achieve and thus achieve a greater expansion voltage of the cover.
Bei der Längenmessvorrichtung 100 dient die Abdeckung 41, die den Kopfabschnittkastenkörper 40 verschließt, als Verformungsmittel, das sich stärker verformt, als sich der Kopfabschnittkastenkörper 40 durch die Wärmeverformung verformt, doch ist es auch möglich, gesondert von der Abdeckung 41 ein Element vorzusehen, das sich starker als der Kopfabschnittkastenkörper 40 verformt, so dass dieses als Verformungsmittel dient. Beispielsweise ist es möglich, dass die Verstärkungsrippe 41a usw. als das Verformungsmittel dient.In the length measuring device 100 serves the cover 41 comprising the head section box body 40 closes, as a deforming means that deforms more than the Kopfabschnittkastenkörper 40 deformed by the heat deformation, but it is also possible to separate from the cover 41 to provide an element that is stronger than the head box body 40 deformed so that it serves as a deforming agent. For example, it is possible for the reinforcing rib 41a etc. serves as the deforming means.
Bei der Längenmessvorrichtung 100 springen von der Wand 42 gegenüber der Abdeckung 41 die Trageabschnitte 43A, 43B vor, doch können sie auch von der Seitenwand usw. zur Abdeckung 41 hin vorspringen, oder es ist auch ein Aufbau möglich, wobei die Schiebeeinheit 30 nur einseitig allein vom Trageabschnitt 43A getragen wird.In the length measuring device 100 jump from the wall 42 opposite the cover 41 the carrying sections 43A . 43B before, but they can also from the side wall, etc. to the cover 41 project out, or it is also a structure possible, wherein the sliding unit 30 only on one side alone from the support section 43A will be carried.
Bei der Längenmessvorrichtung 100 wurde die vorliegende Erfindung auf eine magnetische Längenmessvorrichtung angewandt, wobei beispielsweise eine Magnetskala mit einer Absolutspur (ABS), auf der ein M-Code-Muster, das einen Absolutwert in Messrichtung anzeigt (Absolutmuster), magnetisch aufgezeichnet ist, und einer Inkremenetalspur (INC), wobei ein S-Pol und ein N-Pol zueinander regulär in Messrichtung in Reihe angeordnet sind, als Skalenhauptkörper 11 vorgesehen ist, doch ist die vorliegende Erfindung nicht ausschließlich auf magnetische Längenmessvorrichtungen beschränkt, und auch bei Anwendung auf optische Längenmessvorrichtungen usw., wobei eine optische Skala als Skalenhauptkörper vorgesehen ist, oder auf eine andere Längenmessvorrichtung kann eine Verformung des Kopfabschnittkastenkörpers durch den Einfluss der Wärmeerzeugung der Trägerplatte für die im Kopfabschnittkastenkörper aufgenommene Signalverarbeitungseinheit unterdrückt werden, ein Messfehler kann reduziert werden und die Leistung der Vorrichtung, an der der Skalenhauptkörper angebracht ist, kann verbessert werden.In the length measuring device 100 For example, the present invention has been applied to a magnetic length measuring apparatus using, for example, a magnetic scale having an absolute track (ABS) on which an M-code pattern indicating an absolute value in the measuring direction (absolute pattern) is magnetically recorded, and an incremental track (INC). wherein an S-pole and an N-pole are regularly arranged in the measuring direction in series as a scale main body 11 is intended, but the present invention is not limited exclusively to magnetic length measuring devices, and also when applied to optical length measuring devices etc., where one optical scale is provided as a scale main body, or other length measuring device, deformation of the head section box body can be suppressed by the influence of heat generation of the support plate for the signal processing unit accommodated in the head section box body, a measurement error can be reduced and the performance of the device can be suppressed the scale main body is attached can be improved.
Die vorliegende Erfindung lässt sich beispielsweise auch auf eine Längenmessvorrichtung 300 mit einem Aufbau anwenden, wie er in 15 und 16 gezeigt ist. 15 ist eine perspektivische Außenansicht, die den Aufbau der Längenmessvorrichtung 300 zeigt, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wurde, und 16 ist eine Längsschnittteilansicht der Längenmessvorrichtung 300.For example, the present invention is also applicable to a length measuring device 300 to apply with a construction as in 15 and 16 is shown. 15 is an external perspective view showing the structure of the length measuring device 300 shows, to which the present invention has been applied, and 16 is a longitudinal sectional partial view of the length measuring device 300 ,
Die Längenmessvorrichtung 300 umfasst einen Skalenabschnitt 210 und einen Kopfabschnitt 220.The length measuring device 300 includes a scale section 210 and a head section 220 ,
Der Skalenabschnitt 210 umfasst einen Skalenhauptkörper 211, an dem eine Skala aufgezeichnet ist, und ein Skalengehäuse 212, das den Skalenhautpkörper 211 aufnimmt. Das Skalengehäuse 212 ist auf einer Seite in Längsrichtung des Skalenhauptkörpers 211 offen.The scale section 210 includes a scale main body 211 on which a scale is recorded and a scale housing 212 holding the scale skin body 211 receives. The scale housing 212 is on a side in the longitudinal direction of the scale main body 211 open.
Der Kopfabschnitt 220 ist aus einer Schiebeeinheit 230, die in Bezug auf den Skalenhauptkörper 211 relativ verschiebbar ist, und einem Kopfabschnittkastenkörper 240 aufgebaut, der von einer Abdeckung 241 verschlossen wird. Der Kopfabschnitt 220 weist außerdem einen Koppelungsabschnitt 243 auf, der einstückig mit dem Kopfabschnittkastenkörper 240 gebildet ist und von einer Wand 242 vorspringt, die der Abdeckung 241 zugewandt ist, wobei die Schiebeeinheit 230 an beiden Seiten in einer Richtung der relativen Bewegung in Bezug auf den Skalenhauptkörper 211 von Trageabschnitten 243A, 243B, die an den beiden Endabschnitt auf der Vorderendseite des Koppelungsabschnitts 243 vorgesehen sind, im Inneren des Skalengehäuses 212 getragen wird.The head section 220 is from a sliding unit 230 related to the scale main body 211 is relatively displaceable, and a Kopfabschnittkastenkörper 240 built by a cover 241 is closed. The head section 220 also has a coupling section 243 on, which is integral with the Kopfabschnittkastenkörper 240 is formed and from a wall 242 that protrudes the cover 241 facing, wherein the sliding unit 230 on both sides in a direction of relative movement with respect to the scale main body 211 of carrying sections 243A . 243B , which at the two end portion on the front end side of the coupling portion 243 are provided, inside the scale housing 212 will be carried.
Der Skalenhauptkörper 211 ist beispielsweise eine Magnetskala mit einer Absolutspur (ABS), auf der ein M-Code-Muster, das einen Absolutwert in Messrichtung anzeigt (Absolutmuster), magnetisch aufgezeichnet ist, und einer Inkremenetalspur (INC), wobei ein S-Pol und ein N-Pol zueinander regulär in Messrichtung in Reihe angeordnet sind.The scale main body 211 is, for example, a magnetic scale with an absolute track (ABS) on which an M code pattern indicative of an absolute value in the measuring direction (absolute pattern) is magnetically recorded, and an incremental track (INC), where an S pole and an N Pol each other are arranged regularly in the measuring direction in series.
17(A) und 17(B) zeigen jeweils eine perspektivische Außenansicht des Kopfabschnitts 220 schräg von oben bzw. eine perspektivische Außenansicht des umgedrehten Kopfabschnitts 220 von schräg oben. Wie in 17(A) und 17(B) gezeigt, ist an der Schiebeeinheit 230 ein Sensor 231, der die Skala erkennt, die auf dem Skalenhauptkörper 211 aufgezeichnet ist, auf der dem Skalenhauptkörper 211 gegenüberliegenden Fläche angeordnet. 17 (A) and 17 (B) each show a perspective exterior view of the head section 220 obliquely from above or an external perspective view of the inverted head section 220 from diagonally above. As in 17 (A) and 17 (B) is shown at the sliding unit 230 a sensor 231 that recognizes the scale that is on the scale main body 211 is recorded on the scale main body 211 arranged opposite surface.
Die Längenmessvorrichtung 300 weist, wie in 17(A) und 17(B) gezeigt, in einem Bereich entlang der Kante der oberen Wand und der unteren Wand des Kopfabschnittkastenkörpers 240 auf der Seite des Koppelungsabschnitts 243, Kontaktflächen 246A, 246B zu einer Anbringungsfläche auf, an der der Kopfabschnittkastenkörper 240 befestigt ist.The length measuring device 300 points as in 17 (A) and 17 (B) shown in an area along the edge of the top wall and the bottom wall of the head box body 240 on the side of the coupling section 243 , Contact surfaces 246A . 246B to a mounting surface on which the head box body 240 is attached.
Wie 18 und 19, die eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht und eine zusammengebaute Seitensicht des Kopfabschnitts 220 sind, zeigen, ist im Kopfabschnittkastenkörper 240 ein Signalverarbeitungsabschnitt 244 usw. aufgenommen, an den das vom Sensor 231 erlangte Signal geleitet wird. Der Kopfabschnittkastenkörper 240 ist in einem Zustand, in dem der Signalverarbeitungsabschnitt 244 usw. in ihm aufgenommen ist, durch Anbringen der Abdeckung 241 mittels einer Schraube 250 hermetisch verschlossen. Der kastenkörperseitige Endabschnitt des Koppelungsabschnitts 243 springt von einem Kantenabschnitt der Kontaktfläche 246B vor.As 18 and 19 showing an exploded perspective view and an assembled side view of the head section 220 show, is in the head section box body 240 a signal processing section 244 etc., to which the sensor 231 obtained signal is passed. The head section box body 240 is in a state where the signal processing section 244 etc. is accommodated in it by attaching the cover 241 by means of a screw 250 hermetically sealed. The box body-side end portion of the coupling portion 243 jumps from an edge portion of the contact surface 246B in front.
Bei der Längenmessvorrichtung 300 wird als Sensor 231 beispielsweise ein MR-Sensor benutzt, der von der Absolutspur (ABS) und der Inkrementalspur (INC), die magnetisch auf dem Skalenhauptkörper 211 aufgezeichnet sind, Skaleninformationen erfasst.In the length measuring device 300 is called a sensor 231 For example, an MR sensor used by the absolute track (ABS) and the incremental track (INC), which magnetically on the scale main body 211 are recorded, scale information recorded.
Bei der Längenmessvorrichtung 300 sind der Kopfabschnittkastenkörper 240 und die Trageabschnitte 243A, 243B, die einstückig mit dem Kopfabschnittkastenkörper 240 gebildet sind, aus Aluminium hergestellt, während die Abdeckung 241 aus Zink hergestellt ist. Dabei beträgt die lineare Expansionsrate von Zink 27 × 10–6/°C und ist damit größer als die lineare Expansionsrate von Aluminium (21 × 10–6/°C)In the length measuring device 300 are the head section box body 240 and the carrying sections 243A . 243B integral with the head box body 240 are made of aluminum, while the cover 241 made of zinc. The linear expansion rate of zinc is 27 × 10 -6 / ° C, which is larger than the linear expansion rate of aluminum (21 × 10 -6 / ° C).
Bei der Längenmessvorrichtung 300 ist beispielsweise, wie in der perspektivischen Außenansicht aus 20 gezeigt, der Skalenabschnitt 210, der den in das Skalengehäuse 212 aufgenommenen Skalenhauptkörper 211 umfasst, über eine Anbringungsträgerplatte 310 an der Bezugsflächenseite einer Bearbeitungsmaschine usw. angebracht, während im Skalengehäuse 212 der Kopfabschnitt 220, der durch den Kopfabschnittkastenkörper 240 gebildet ist, mit welchem die Trageabschnitte 243A, 243B, die die Schiebeeinheit 230 an einem Ende in relativer Bewegungsrichtung zum Skalenhauptkörper 211 tragen, einstückig ausgebildet sind, und welcher den Signalverarbeitungsabschnitt 244, an den das vom Sensor 231 erfasste Erkennungssignal geleitet wird, aufnimmt und mit der Abdeckung 241 verschlossen ist, ist über eine Anbringungsträgerplatte 320 auf der Werkzeuggestellseite (beweglicher Tisch) angebracht und wird so benutzt. Am Kopfabschnittkastenkörper 240 sind, wie in der Querschnittansicht aus 21 gezeigt, zwei Anbringungslöcher 270A, 270B vorgesehen, und der Kopfabschnitt 220 ist durch Schrauben 271A, 271B, die in die zwei Anbringungslöcher 270A, 270B eingeführt sind, an der Anbringungsträgerplatte 320 befestigt.In the length measuring device 300 is, for example, as in the perspective outside view 20 shown, the scale section 210 putting it in the scale housing 212 recorded scale main body 211 includes, via an attachment carrier plate 310 attached to the reference surface side of a processing machine, etc., while in the scale housing 212 the head section 220 passing through the head section box body 240 is formed, with which the support sections 243A . 243B that the sliding unit 230 at one end in the relative direction of movement to the scale main body 211 wear, are integrally formed, and which the signal processing section 244 to that the from the sensor 231 detected detection signal is passed, picks up and with the cover 241 is closed, is about an attachment carrier plate 320 mounted on the tool frame side (moving table) and is thus used. At the head box body 240 are as in the cross-sectional view 21 shown, two mounting holes 270A . 270B provided, and the head section 220 is by screws 271A . 271B in the two mounting holes 270A . 270B are introduced at the attachment carrier plate 320 attached.
Da bei der Längenmessvorrichtung 300 der Kopfabschnitt 220 durch die am Kopfabschnittkastenkörper 240 vorgesehenen Schrauben 271A, 271B, die in die zwei Anbringungslöcher 270A, 270B eingeführt sind, an der Anbringungsträgerplatte 320 befestigt ist, ergibt sich bei einer Veränderung der Position und der Stellung der Schiebeeinheit 230 in Bezug auf den Befestigungspunkt der von den einstückig mit dem Kopfabschnittkastenkörper 240 ausgebildeten Trageabschnitten 243A, 243B getragenen Schiebeeinheit 230 am Kopfabschnittkastenkörper 240, also der Position der zwei Anbringungslöcher 270A, 270B im Kopfabschnittkastenkörper 240, der durch die Schrauben 271A, 271B an der Anbringungsträgerplatte 320 befestigt ist, ein Messfehler. Das heißt, wenn der Signalverarbeitungsabschnitt 244 usw., der im Kopfabschnittkastenkörper 240 aufgenommen ist, aufgrund des Stromverbrauchs Wärme erzeugt, expandiert und verformt sich der Kopfabschnitt 220 unter dem Einfluss dieser Wärme, und der Sensor 231, der vom Kopfabschnitt 220 getragen wird, verlagert sich im Zusammenhang mit der Expansion und Verformung des Kopfabschnitts 220, so dass ein Messfehler entsteht.As with the length measuring device 300 the head section 220 through the head box body 240 provided screws 271A . 271B in the two mounting holes 270A . 270B are introduced at the attachment carrier plate 320 is fixed, resulting in a change in the position and the position of the sliding unit 230 with respect to the attachment point of the one integral with the head portion box body 240 trained carrying sections 243A . 243B carried sliding unit 230 at the head box body 240 , that is the position of the two mounting holes 270A . 270B in the head box body 240 that by the screws 271A . 271B on the attachment carrier plate 320 is attached, a measurement error. That is, when the signal processing section 244 etc., in the head box body 240 is added, generated due to the power consumption heat, expanding and deforming the head portion 220 under the influence of this heat, and the sensor 231 from the head section 220 is worn, shifts in the context of expansion and deformation of the head section 220 , so that a measurement error arises.
Indem aber bei der Längenmessvorrichtung 300 die Kontaktflächen 246A, 246B, die in einem Bereich entlang der Wandkante 242 der oberen Wand und der unteren Wand des Kopfabschnittkastenkörpers 240 auf der Seite des Koppelungsabschnitts 243 vorgesehen sind, das heißt in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung die Kontaktfläche 246B zu der Anbringungsfläche, an der der Kopfabschnittkastenkörper 240 angebracht ist, die Wärmemenge, die vom Kopfabschnittkastenkörper 240 auf den Koppelungsabschnitt 243 übertragen wird, reduziert, dient sie als erstes Wärmeverformungsunterdrückungsmittel, das eine Positionsabweichung in Bezug auf den Befestigungspunkt der von den Trageabschnitten 243A, 243B getragenen Schiebeeinheit 230 am Kopfabschnittkastenkörper 240, also die Position der zwei Anbringungslöcher 270A, 270B im Kopfabschnittkastenkörper 240, der durch die Schrauben 271A, 271B an der Anbringungsträgerplatte 320 befestigt ist, unterdrückt.By but in the length measuring device 300 the contact surfaces 246A . 246B in an area along the wall edge 242 the top wall and the bottom wall of the head section box body 240 on the side of the coupling section 243 are provided, that is, in the present embodiment of the invention, the contact surface 246B to the attachment surface at which the head box body 240 is attached, the amount of heat from the Kopfabschnittkastenkörper 240 on the coupling section 243 is reduced, it serves as the first heat distortion suppressing means which detects a positional deviation with respect to the attachment point of the support portions 243A . 243B carried sliding unit 230 at the head box body 240 , ie the position of the two mounting holes 270A . 270B in the head box body 240 that by the screws 271A . 271B on the attachment carrier plate 320 attached, suppressed.
Wenn bei der Längenmessvorrichtung 300 die Kontaktfläche 246A in einem Zustand des Kontakts mit der Anbringungsfläche angeordnet ist, dient die Kontaktfläche 246A als erstes Wärmeverformungsunterdrückungsmittel.If in the length measuring device 300 the contact surface 246A is arranged in a state of contact with the mounting surface, the contact surface is used 246A as the first heat distortion suppressant.
Der Kopfabschnitt 220' der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik weist einen Kopfabschnittkastenkörper 240' auf, wobei nur der ringförmige Bereich um die zwei Anbringungslöcher 270A, 270B, an denen mittels der Schrauben 271A, 271B die Anbringung an die Anbringungsplatte 320 erfolgt, als Kontaktfläche zur Anbringungsfläche dient, weshalb, wie in 22(A) gezeigt, bei dem Kopfabschnitt 220' der Längenmessvorrichtung 300 des Standes der Technik vom Kopfabschnittkastenkörper 240' eine große Menge an Wärme auf den Koppelungsabschnitt 243 übertragen wird, während bei der Längenmessvorrichtung 300 dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Kopfabschnitt 220 durch die Schrauben 271A, 271B, die in die Anbringungslöcher 270A, 270B am Kopfabschnittkastenkörper 240 eingeführt sind, an der Anbringungsplatte 320 befestigt ist und die Kontaktfläche 246B in Kontakt mit der Anbringungsfläche der Anbringungsplatte 320 steht, weshalb, wie in 22(B) gezeigt, durch Übertragen der Wärme an der Seitenkante des Kopfabschnittkastenkörpers 240 auf der Seite des Koppelungsabschnitts 243 über die Kontaktfläche 246B auf die Fläche der Anbringungsplatte 320 die Menge der vom Kopfabschnittkastenkörper 240 auf den Koppelungsabschnitt 243 übertragenen Wärme reduziert werden kann.The head section 220 ' The prior art length measuring device has a head portion box body 240 ' with only the annular area around the two mounting holes 270A . 270B in which by means of screws 271A . 271B the attachment to the mounting plate 320 takes place as a contact surface to the mounting surface, which is why, as in 22 (A) shown at the head section 220 ' the length measuring device 300 of the prior art of the head box body 240 ' a large amount of heat on the coupling section 243 is transmitted while in the length measuring device 300 This embodiment of the present invention, the head portion 220 through the screws 271A . 271B in the mounting holes 270A . 270B at the head box body 240 are introduced on the mounting plate 320 is attached and the contact surface 246B in contact with the mounting surface of the mounting plate 320 is why, as in 22 (B) by transferring the heat at the side edge of the head box body 240 on the side of the coupling section 243 over the contact surface 246B on the surface of the mounting plate 320 the amount of the head box body 240 on the coupling section 243 transmitted heat can be reduced.
Bei der Längenmessvorrichtung 300 sind die Kontaktflächen 246A, 246B an der Wandkante des Kopfabschnittkastenkörpers 240 auf der Seite des Koppelungsabschnitts 243 wenigstens über die gesamte Länge des Koppelungsabschnitts 243 hinweg ausgebildet.In the length measuring device 300 are the contact surfaces 246A . 246B at the wall edge of the head box body 240 on the side of the coupling section 243 at least over the entire length of the coupling section 243 trained.
Die Längenmessvorrichtung des Stands der Technik weist einen Kopfabschnittkastenkörper 240' auf, wobei nur der ringförmige Bereich um die zwei Anbringungslöcher 270A, 270B als Kontaktfläche zur Anbringungsfläche dient. 23(A) zeigt das Ergebnis einer Simulation bei einer Wärmeverformung des Kopfabschnitts 220' der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik, und 23(B) zeigt das Ergebnis einer Simulation bei einer Wärmeverformung des Kopfabschnitts 220 der Längenmessvorrichtung 300, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wurde. Wie in 23(A) und 23(B) gezeigt, betrug die Verformungsmenge des Trageabschnitts 243B' vor und nach der Wärmeverformung bei dem Kopfabschnitt 220' der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik Δ1, während die Verformungsmenge des Trageabschnitts 243B des Kopfabschnitts 220 der Längenmessvorrichtung 300 von nur Δ2 betrug.The prior art length measuring device has a head portion box body 240 ' with only the annular area around the two mounting holes 270A . 270B serves as a contact surface to the mounting surface. 23 (A) shows the result of a simulation in a heat deformation of the head section 220 ' the length measuring device of the prior art, and 23 (B) shows the result of a simulation in a heat deformation of the head section 220 the length measuring device 300 to which the present invention has been applied. As in 23 (A) and 23 (B) As shown, the amount of deformation of the support portion was 243B ' before and after the heat deformation at the head portion 220 ' the length measuring device of the prior art Δ1, while the deformation amount of the support portion 243B of the head section 220 the length measuring device 300 of only Δ2.
Indem bei der Längenmessvorrichtung 300 der Kopfabschnitt 220 durch die Schrauben 271A, 271B, die in die zwei Anbringungslöcher 270A, 270B am Kopfabschnittkastenkörper 240 eingeführt sind, an der Anbringungsplatte 320 befestigt ist und die Kontaktfläche 246B in Kontakt mit der Anbringungsfläche der Anbringungsplatte 320 steht und die Wärme an der Seitenkante des Kopfabschnittkastenkörpers 240 auf der Seite des Koppelungsabschnitts 243 über die Kontaktfläche 246B auf die Befestigungsfläche übertragen wird, wird die Menge der vom Kopfabschnittkastenkörper 240 auf den Koppelungsabschnitt 243 übertragenen Wärme reduziert, weshalb sie als erstes Wärmeverformungsunterdrückungsmittel dient, das eine Positionsabweichung in Bezug auf den Befestigungspunkt der von den über den Koppelungsabschnitt 243 einstückig mit dem Kopfabschnittkastenkörper 240 ausgebildeten Trageabschnitten 243A, 243B getragenen Schiebeeinheit 230 am Kopfabschnittkastenkörper 240 unterdrückt.By the length measuring device 300 the head section 220 through the screws 271A . 271B in the two mounting holes 270A . 270B at the head box body 240 are introduced on the mounting plate 320 is attached and the contact surface 246B in contact with the mounting surface of the mounting plate 320 stands and the heat at the side edge of the Kopfabschnittkastenkörpers 240 on the side of the coupling section 243 over the contact surface 246B is transferred to the mounting surface, the amount of the Kopfabschnittkastenkörper 240 on the coupling section 243 Therefore, it serves as the first heat distortion suppressing means, which is a positional deviation with respect to the attachment point of the point of attachment via the coupling portion 243 integral with the head box body 240 trained carrying sections 243A . 243B carried sliding unit 230 at the head box body 240 suppressed.
Indem auf diese Weise bei der Längenmessvorrichtung 300 die Kontaktfläche 246B als erstes Wärmeverformungsunterdrückungsmittel dient, wird eine Positionsabweichung in Bezug auf den Befestigungspunkt der von den über den Koppelungsabschnitt 243 einstückig mit dem Kopfabschnittkastenkörper 240 ausgebildeten Trageabschnitten 243B getragenen Schiebeeinheit 230 am Kopfabschnittkastenkörper 240 unterdrückt, und es kann eine Messung von hoher Genauigkeit durchgeführt werden.By doing so in the length measuring device 300 the contact surface 246B when the first heat deformation suppressing means is used, a positional deviation with respect to the attachment point becomes from that via the coupling portion 243 integral with the head box body 240 trained carrying sections 243B carried sliding unit 230 at the head box body 240 suppressed, and a measurement of high accuracy can be performed.
Da also bei der Längenmessvorrichtung 300 die Abdeckung 241 aus Zink gebildet ist, dessen lineare Expansionsrate größer ist als die des Kopfabschnittkastenkörpers 240 aus Aluminium, unterliegt sie einer stärkeren Wärmeexpansion als der Kopfabschnittkastenkörper 240, weshalb durch Anwendung eines Aufbaus, wobei Spannung aufgrund der Wärmeverformung der Abdeckung 241 auf den Kopfabschnittkastenkörper 240 übertragen wird, eine auf die Wärmeverformung des Kopfabschnittkastenkörpers 240 zurückgehende Positionsabweichung der Schiebeeinheit 230, die von den Trageabschnitten 243A, 243B getragen wird, in Bezug auf den Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper 240 unterdrückt wird. Wenn also der Signalverarbeitungsabschnitt 244 usw., der im Kopfabschnittkastenkörper 240 aufgenommen ist, aufgrund des Stromverbrauchs Wärme erzeugt, expandiert und verformt sich der Kopfabschnitt 220 unter dem Einfluss dieser Wärme, und der Sensor 231, der vom Kopfabschnitt 220 getragen wird, verlagert sich im Zusammenhang mit der Expansion und Verformung des Kopfabschnitts 220, so dass ein Messfehler entsteht, doch indem bei der Längenmessvorrichtung 300 die Abdeckung 241, die den Kopfabschnittkastenkörper 240, in dem der Signalverarbeitungsabschnitt 244 aufgenommen ist, ein Material mit einem anderen Koeffizienten der linearen Expansion als der Kopfabschnittkastenkörper 240 aufweist, wird durch eine Anordnung derart, dass im Falle eines Temperaturanstiegs des Kopfabschnitts 220 die Expansion der Abdeckung 241 die Verformung des Kopfabschnittkastenkörpers 240 aufhebt, also mittels einer so genannten Bimetallwirkung der Messfehler aufgrund der Wärmeverformung reduziert. Die Funktion des Reduzierens des Messfehlers durch die Wärmeexpansion der Abdeckung 241 lässt sich noch wirkungsvoller erzielen, indem die Fläche der Abdeckung 241 vergrößert und damit die Wärmeexpansionskraft und somit auch die Bimetallwirkung erhöht wird.So there with the length measuring device 300 the cover 241 is formed of zinc whose linear expansion rate is greater than that of the head box body 240 Made of aluminum, it undergoes a greater thermal expansion than the Kopfabschnittkastenkörper 240 That is why by applying a construction, wherein stress due to the heat deformation of the cover 241 on the head section box body 240 one on the heat deformation of the head section box body 240 Returning position deviation of the sliding unit 230 coming from the carrying sections 243A . 243B with respect to the attachment point on the head box body 240 is suppressed. So if the signal processing section 244 etc., in the head box body 240 is added, generated due to the power consumption heat, expanding and deforming the head portion 220 under the influence of this heat, and the sensor 231 from the head section 220 is worn, shifts in the context of expansion and deformation of the head section 220 , so that a measurement error arises, but by the length measuring device 300 the cover 241 comprising the head section box body 240 in which the signal processing section 244 a material having a coefficient of linear expansion different from that of the head box body 240 is by an arrangement such that in case of a temperature rise of the head portion 220 the expansion of the cover 241 the deformation of the head section box body 240 canceled, so reduced by means of a so-called bimetallic effect of the measurement error due to the heat deformation. The function of reducing the measurement error due to the heat expansion of the cover 241 can be achieved even more effectively by the area of the cover 241 increases and thus the thermal expansion force and thus the bimetallic effect is increased.
Indem bei der Längenmessvorrichtung 300 wie oben beschrieben die Kontaktflächengröße der Kontaktfläche 246B, die in Kontakt mit der Anbringungsfläche der Anbringungsplatte 320 steht, erhöht wird, wird ein besserer Wärmefluss erreicht, und die Temperatursteigerung auf der Seite des Koppelungsabschnitts 243 wird reduziert; allerdings ist die Flächengenauigkeit der Kontaktfläche 246B, die in Kontakt mit der Anbringungsfläche der Anbringungsplatte 320 steht, wichtig, weshalb sie nicht nach Belieben vergrößert werden kann, und da sie durch Bohrfräsen ausgebildet wird, muss sie an einer Stelle von hoher Festigkeit vorgesehen sein. Indem der Wärmefluss auf der Seite des Koppelungsabschnitts 243 reduziert wird, wird eine Verlagerung des Schiebertragepunkts unterdrückt, und indem bei der Längenmessvorrichtung 300 eine Region, die wenigstens in der Nähe des Wärmeerzeugungsteils des Kopfabschnittkastenkörpers liegt und näher am Koppelungsabschnitt 243 an der Wandkante des Kopfabschnittkastenkörpers 240 verläuft als der Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper 240, also als die Position der Anbringungslöcher 270A, 270B, als Kontaktfläche dient, wird die Kontaktflächengröße zum Koppelungsabschnitt 243 hin erhöht, der Wärmefluss zum Koppelungsabschnitt 243 hin wird verringert und die Temperatur auf der Seite des Koppelungsabschnitts 243 wird gesenkt.By the length measuring device 300 as described above, the contact surface size of the contact surface 246B in contact with the mounting surface of the mounting plate 320 is increased, a better heat flow is achieved, and the temperature increase on the side of the coupling section 243 is reduced; however, the surface accuracy of the contact surface 246B in contact with the mounting surface of the mounting plate 320 It is important why it can not be enlarged at will, and since it is made by drilling, it must be provided at a location of high strength. By the heat flow on the side of the coupling section 243 is reduced, a displacement of the slide support point is suppressed, and in the length measuring device 300 a region at least near the heat generating part of the head box body and closer to the coupling portion 243 at the wall edge of the head box body 240 runs as the attachment point on the head box body 240 as the position of the mounting holes 270A . 270B , serves as a contact surface, the contact surface size becomes the coupling portion 243 increased, the heat flow to the coupling section 243 is reduced and the temperature on the side of the coupling section 243 is lowered.
Eine mögliche Region für die Kontaktflächen 246A, 246B der Längenmessvorrichtung 300 ist in 21 schraffiert dargestellt. Wenn die Fläche der Kontaktflächen 246A, 246B durch eine gedachte Linie, die die Mittelpunkte der Anbringungslöcher 270A, 270B verbindet, geteilt wird, erhöht sich der Anteil der Kontaktfläche auf der Seite des Koppelungsabschnitts 243.A possible region for the contact surfaces 246A . 246B the length measuring device 300 is in 21 hatched shown. If the area of the contact surfaces 246A . 246B through an imaginary line, which are the centers of the mounting holes 270A . 270B connects, the proportion of the contact area on the side of the coupling section increases 243 ,
Indem bei der Längenmessvorrichtung 300 die Kontaktfläche 246B, die in einer Region, die wenigstens in der Nähe des Wärmeerzeugungsteils des Kopfabschnittkastenkörpers 240 liegt und näher am Koppelungsabschnitt 243 an der Wandkante des Kopfabschnittkastenkörpers 240 verläuft als der Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper 240, vorgesehen ist, und die Wärme an der Seitenkante des Kopfabschnittkastenkörpers 240 auf der Seite des Koppelungsabschnitts 243 auf die Anbringungsfläche übertragen wird, wird die vom Kopfabschnittkastenkörper 240 auf den Koppelungsabschnitt 243 übertragene Wärmemenge reduziert, ohne die Funktion der Reduzierung des Messfehlers durch Expansion der Abdeckung 241 zu beeinträchtigen, und indem sie als als erstes Wärmeverformungsunterdrückungsmittel dient, das eine Positionsabweichung in Bezug auf den Befestigungspunkt der vom Trageabschnitt 243B getragenen Schiebeeinheit 230 am Kopfabschnittkastenkörper 240 unterdrückt, wird eine Positionsabweichung in Bezug auf den Befestigungspunkt der von dem über den Koppelungsabschnitt 243 einstückig mit dem Kopfabschnittkastenkörper 240 ausgebildeten Trageabschnitt 243B getragenen Schiebeeinheit 230 am Kopfabschnittkastenkörper 240 unterdrückt, und es kann eine Längenmessung von hoher Genauigkeit durchgeführt werden.By the length measuring device 300 the contact surface 246B in a region at least near the heat generating part of the head box body 240 lies and closer to the coupling section 243 at the wall edge of the head box body 240 runs as the attachment point on the head box body 240 is provided, and the heat at the side edge of the Kopfabschnittkastenkörpers 240 on the side of the coupling section 243 on the Attaching surface is transferred from the Kopfabschnittkastenkörper 240 on the coupling section 243 reduced amount of heat without the function of reducing the measurement error by expansion of the cover 241 and by serving as the first heat distortion suppressing means which detects a positional deviation with respect to the attachment point of the support portion 243B carried sliding unit 230 at the head box body 240 suppresses, a positional deviation with respect to the attachment point of the one of the over the coupling portion 243 integral with the head box body 240 trained carrying section 243B carried sliding unit 230 at the head box body 240 suppressed, and high-accuracy length measurement can be performed.
Bei einer Simulation der Verformungsmenge des Koppelungsabschnitts 243 in einem Zustand, in dem die Temperaturerhöhung des Kopfabschnittkastenkörpers 240 auf 3°C fixiert ist und die Temperatur des Koppelungsabschnitts 243 in Schritten von 0,5°C von 0 bis 3°C verändert wird, verlagerte sich, wie in 24(A) gezeigt, der Schiebertragepunkt zusammen mit dem Temperaturanstieg des Koppelungsabschnitts 243 in Pfeilrichtung, und die Verformungsmenge Δ1 des Trageabschnitts 243B' des Kopfabschnitts 220' der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik betrug, wie in 24(B) gezeigt, bei einer Temperaturveränderung von 0 bis 3°C etwa 2,66 μm.In a simulation of the deformation amount of the coupling section 243 in a state where the temperature increase of the head box body 240 is fixed at 3 ° C and the temperature of the coupling section 243 in steps of 0.5 ° C is changed from 0 to 3 ° C, shifted as in 24 (A) shown, the slide support point together with the temperature rise of the coupling portion 243 in the arrow direction, and the deformation amount Δ1 of the support portion 243B ' of the head section 220 ' The length measuring device of the prior art was, as in 24 (B) shown at a temperature change from 0 to 3 ° C about 2.66 microns.
Bei der Längenmessvorrichtung 300 dagegen wurde das Ergebnis erzielt, dass die Formverformung Δ2 des Trageabschnitts 243B des Kopfabschnitts 220, der die Kontaktfläche 246B mit erhöhter Kontaktflächengröße aufwies, bei einer Temperaturveränderung von 0 bis 3°C nur etwa 1,99 μm betrug.In the length measuring device 300 On the other hand, the result was obtained that the shape deformation Δ2 of the supporting portion 243B of the head portion 220 that the contact surface 246B had increased contact surface size, with a temperature change of 0 to 3 ° C was only about 1.99 microns.
Wie in 25 gezeigt, weist der Koppelungsabschnitt 243' der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik ferner einen Verlängerungsabschnitt 243D' auf, und Spannung, die aufgrund des Temperaturanstiegs am Kopfabschnittkastenkörper 240' auftritt, wird auf den Trageabschnitt 243B' übertragen, so dass eine Verformung des Schiebertragepunkts in entgegengesetzter Richtung zur Wärmeexpansionsrichtung bewirkt wird; 26 zeigt einen Vergleich der Veränderung der Verformungssmenge des Trageabschnitts 243B' abhängig vom Vorhandensein des Verlängerungsabschnitts 243D', der veranschaulicht, dass eine Verformungsmenge Δ3' des Trageabschnitts 243B' des Kopfabschnitts 220' kleiner als die Verformungsmenge Δ1 ist.As in 25 shown has the coupling portion 243 ' the length measuring device of the prior art further comprises an extension portion 243D ' and stress due to the temperature increase at the head box body 240 ' occurs on the support section 243B ' transferred so that a deformation of the slide support point is effected in the opposite direction to the thermal expansion direction; 26 shows a comparison of the change in the deformation amount of the support portion 243B ' depending on the presence of the extension section 243D ' which illustrates that a deformation amount Δ3 'of the support portion 243B ' of the head section 220 ' is smaller than the deformation amount Δ1.
Wenn bei der Längenmessvorrichtung 300 ein Verlängerungsabschnitt 243D des Koppelungsabschnitts 243 vorgesehen ist, der sich in Schieberichtung der Schiebeeinheit 230 weiter als der Tragepunkt des Sensors 231 am Trageabschnitt 243B nach außen erstreckt, wird Spannung, die aufgrund des Temperaturanstiegs am Kopfabschnittkastenkörper 240 auftritt, auf den Trageabschnitt 243B der Schiebeeinheit 230 übertragen, so dass eine Verformung des Schiebertragepunkts in entgegengesetzter Richtung zur Wärmeexpansionsrichtung bewirkt wird, wobei, wie in 27 gezeigt, die Verformungsmenge des Trageabschnitts 243B des Kopfabschnitts 220 der Längenmessvorrichtung 300 Δ3 betrug, was geringer als die Verformungsmenge Δ2 war.If in the length measuring device 300 an extension section 243D of the coupling section 243 is provided, which is in the sliding direction of the sliding unit 230 further than the carrying point of the sensor 231 on the support section 243B extends outward, becomes stress due to the temperature rise at the head box body 240 occurs on the support section 243B the sliding unit 230 so as to cause deformation of the slide support point in the opposite direction to the thermal expansion direction, wherein, as in 27 shown, the deformation amount of the support portion 243B of the head section 220 the length measuring device 300 Δ3, which was less than the deformation amount Δ2.
Es wurde das Ergebnis erzielt, dass die Verformungsmenge Δ3 des Trageabschnitts 243B bei einer Temperaturveränderung von 0 bis 3°C nur etwa 1,6 μm betrug.The result was obtained that the deformation amount Δ3 of the support portion 243B at a temperature change of 0 to 3 ° C was only about 1.6 microns.
Bei der Längenmessvorrichtung 300 dient der Verlängerungsabschnitt 243D des Koppelungsabschnitts 243, der sich in Schieberichtung der Schiebeeinheit 230 weiter nach außen als der Tragepunkt des Sensors 231 am Trageabschnitt 243B erstreckt, als ein zweites Wärmeverformungsunterdrückungsmittel, das eine Positionsabweichung der Schiebeeinheit 230, die von dem Trageabschnitt 243B getragen wird, in Bezug auf den Befestigungspunkt am Kopfabschnittkastenkörper 240 unterdrückt.In the length measuring device 300 serves the extension section 243D of the coupling section 243 , which moves in sliding direction of the sliding unit 230 further outward than the carrying point of the sensor 231 on the support section 243B extends, as a second heat deformation suppressing means, the positional deviation of the sliding unit 230 coming from the carrying section 243B with respect to the attachment point on the head box body 240 suppressed.
28, 29 und 30 zeigen die Ergebnisse von Versuchen, bei denen der Anstieg der Temperatur des Kopfabschnittkastenkörpers 240, des Koppelungsabschnitts 243 und der Schiebeeinheit 230 einer Längenmessvorrichtung 300 mit der Kontaktfläche 246B als erstem Wärmeverformungsunterdrückungsmittel und dem Verlängerungsabschnitt 243D als zweitem Wärmeverformungsunterdrückungsmittel gemessen wurde, zusammen mit Ergebnissen von Versuchen, bei denen der Anstieg der Temperatur des Kopfabschnittkastenkörpers 240', des Koppelungsabschnitts 243' und der Schiebeeinheit einer Längenmessvorrichtung des Stands der Technik ohne Kontaktfläche 246B und Verlängerungsabschnitt 243D gemessen wurde, während 31 den Veränderungszustand der Trägerverformungsmenge zeigt. 28 . 29 and 30 show the results of experiments in which the increase in temperature of the head box body 240 , the coupling section 243 and the sliding unit 230 a length measuring device 300 with the contact surface 246B as the first heat distortion suppressing means and the extension portion 243D was measured as a second heat distortion suppressant, along with results of experiments in which the temperature of the head box body was increased 240 ' , the coupling section 243 ' and the sliding unit of a prior art length measuring device having no contact surface 246B and extension section 243D was measured while 31 shows the state of change of the carrier deformation amount.
Wie 28 zeigt, die die Versuchsergebnisse des Zustands des Temperaturanstiegs des Kopfabschnittkastenkörpers 240 der Längenmessvorrichtung 300 mit der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik vergleicht, stieg die Temperatur des Kopfabschnittkastenkörpers 240' bei der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik innerhalb von 60 Minuten von 0°C auf 3°C an und stabilisierte sich dann, während bei der Längenmessvorrichtung 300, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wurde, die Temperatur des Kopfabschnittkastenkörpers 240 unter gleichen Erwärmungsbedingungen innerhalb von 60 Minuten von 0°C auf 2°C anstieg und sich dann stabilisierte und sich somit auf einem um etwa 1°C niedrigeren Zustand stabilisierte als bei der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik.As 28 Fig. 11 shows the experimental results of the state of the temperature rise of the head box body 240 the length measuring device 300 With the length measuring apparatus of the prior art, the temperature of the head box body increased 240 ' in the prior art length measuring device from 0 ° C to 3 ° C within 60 minutes and then stabilized while in the length measuring device 300 to which the present invention has been applied, the temperature of the Kopfabschnittkastenkörpers 240 under same heating conditions within 60 minutes from 0 ° C to 2 ° C and then stabilized and thus stabilized at about 1 ° C lower than that of the prior art length measuring device.
Wie 29 zeigt, die die Versuchsergebnisse des Zustands des Temperaturanstiegs des Koppelungsabschnitts 243 der Längenmessvorrichtung 300 mit der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik vergleicht, stieg bei der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik die Temperatur des Koppelungsabschnitts 243' zusammen mit dem Temperaturanstieg des Kopfabschnittkastenkörpers 240' von 0°C auf etwa 3°C innerhalb von 60 Minuten von 0°C auf etwa 2,5°C innerhalb von 60 Minuten an und stabilisierte sich dann, während bei der Längenmessvorrichtung 300, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wurde, unter gleichen Erwärmungsbedingungen die Temperatur des Koppelungsabschnitts 243 zusammen mit dem Temperaturanstieg des Kopfabschnittkastenkörpers 240 von 0°C auf etwa 2°C innerhalb von 60 Minuten auf etwa 1,8°C anstieg und sich dann stabilisierte und sich somit auf einem um etwa 0,8°C niedrigeren Zustand stabilisierte als bei der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik.As 29 shows the experimental results of the state of temperature rise of the coupling section 243 the length measuring device 300 With the prior art length measuring device, in the prior art length measuring device, the temperature of the coupling portion increased 243 ' along with the temperature rise of the head box body 240 ' from 0 ° C to about 3 ° C within 60 minutes from 0 ° C to about 2.5 ° C within 60 minutes and then stabilized while at the length measuring device 300 to which the present invention has been applied under the same heating conditions, the temperature of the coupling portion 243 along with the temperature rise of the head box body 240 rose from 0 ° C to about 2 ° C within 60 minutes to about 1.8 ° C and then stabilized and thus stabilized at a lower state by about 0.8 ° C than in the prior art length measuring device.
Wie ferner 30 zeigt, die die Versuchsergebnisse des Zustands des Temperaturanstiegs der Schiebeeinheit 230 der Längenmessvorrichtung 300 mit der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik vergleicht, stieg bei der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik die Temperatur der Schiebeeinheit zusammen mit dem Temperaturanstieg des Kopfabschnittkastenkörpers 240' von 0°C auf etwa 3°C innerhalb von 60 Minuten von 0°C auf etwa 2,7°C innerhalb von 60 Minuten an und stabilisierte sich dann, während bei der Längenmessvorrichtung 300, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wurde, unter gleichen Erwärmungsbedingungen die Temperatur der Schiebeeinheit 230 zusammen mit dem Temperaturanstieg des Kopfabschnittkastenkörpers 240 von 0°C auf etwa 2°C innerhalb von 60 Minuten auf 1,9°C anstieg und sich dann stabilisierte und sich somit auf einem um etwa 0,9°C niedrigeren Zustand stabilisierte als bei der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik.How further 30 shows the experimental results of the state of temperature rise of the sliding unit 230 the length measuring device 300 With the length measuring apparatus of the prior art, in the prior art length measuring apparatus, the temperature of the slide unit increased along with the temperature rise of the head box body 240 ' from 0 ° C to about 3 ° C within 60 minutes from 0 ° C to about 2.7 ° C within 60 minutes and then stabilized while at the length measuring device 300 to which the present invention has been applied under the same heating conditions, the temperature of the sliding unit 230 along with the temperature rise of the head box body 240 rose from 0 ° C to about 2 ° C within 60 minutes to 1.9 ° C and then stabilized and thus stabilized to a lower state by about 0.9 ° C than in the prior art length measuring device.
Wie in 31 gezeigt, die die Versuchsergebnisse des Zustands der Verformungsmenge des Trageabschnitts 243B, der die Schiebeeinheit 30 der Längenmessvorrichtung 300 trägt, mit der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik vergleicht, betrug die Verformungsmenge des Trageabschnitts 243B' der Längenmessvorrichtung des Stands der Technik etwa 1,7 μm, während bei der Längenmessvorrichtung 300, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wurde, unter gleichen Erwärmungsbedingungen die Verformungsmenge des Trageabschnitts 243B zusammen mit dem Temperaturanstieg des Kopfabschnittkastenkörpers 240 von 0°C auf etwa 2°C innerhalb von 60 Minuten und anschließender Stabilisierung nur etwa 1 μm betrug.As in 31 shown the experimental results of the state of deformation amount of the support section 243B that the sliding unit 30 the length measuring device 300 measured, compared with the length measuring device of the prior art, was the deformation amount of the support portion 243B ' The length measuring device of the prior art about 1.7 microns, while in the length measuring device 300 to which the present invention has been applied under the same heating conditions, the deformation amount of the support portion 243B along with the temperature rise of the head box body 240 from 0 ° C to about 2 ° C within 60 minutes and subsequent stabilization only about 1 micron.
Indem also die Längenmessvorrichtung 300, die die Kontaktfläche 246B, die als erstes Wärmeverformungsunterdrückungsmittel dient, und den Verlängerungsabschnitt 243D, der als zweites Wärmeverformungsunterdrückungsmittel dient, aufweist, wird eine Positionsabweichung in Bezug auf den Befestigungspunkt der von dem über den Koppelungsabschnitt 243 einstückig mit dem Kopfabschnittkastenkörper 240 ausgebildeten Trageabschnitt 243B getragenen Schiebeeinheit 230 am Kopfabschnittkastenkörper 240, also die Position der Anbringungslöcher 270A, 270B, unterdrückt, und es kann eine noch genauere Längenmessung durchgeführt werden.So by the length measuring device 300 that the contact surface 246B which serves as the first heat distortion suppressing means and the extension portion 243D , which serves as the second heat distortion suppressing means, becomes a positional deviation with respect to the attachment point of the attachment point via the coupling portion 243 integral with the head box body 240 trained carrying section 243B carried sliding unit 230 at the head box body 240 , that is the position of the mounting holes 270A . 270B , Suppressed, and it can be performed even more accurate length measurement.
Darüber hinaus ist, wie in 32 gezeigt, bei der Längenmessvorrichtung 300 der Koppelungsabschnitt 243 in Form einer Platte ausgebildet, die sich vom Kopfabschnittkastenkörper 240 zu den Trageabschnitten 243A, 243B hin in Schieberichtung der Schiebeeinheit 230 verbreitert, und weist an einem langen Kantenteil, der an den Trageabschnitten 243A, 243B vorgesehen ist, einen Schlitz 245 auf, der die Schieberichtung kreuzt, so dass die Festigkeit gesenkt und die Wärmeverformungswirkung erhöht werden kann.In addition, as in 32 shown in the length measuring device 300 the coupling section 243 in the form of a plate extending from the head box body 240 to the carrying sections 243A . 243B towards the sliding direction of the sliding unit 230 widened, and points at a long edge part, which at the carrying sections 243A . 243B is provided, a slot 245 on, which crosses the sliding direction, so that the strength can be lowered and the heat deformation effect can be increased.
Bei dem Kopfabschnitt 220 mit dem Kopfabschnittkastenkörper 240, an dem einstückig ein Koppelungsabschnitt 243 gebildet ist, der den Schlitz 245 aufweist, wurde die Verformungsmenge des Trageabschnitts 243B des Kopfabschnitts 220 weiter auf Δ4 reduziert, wie die Draufsicht aus 33 veranschaulicht, die seinen Wärmeverformungszustand zeigt. Indem der Schlitz 245 am Koppelungsabschnit 243 vorgesehen ist, ist es also möglich, die Festigkeit zu reduzieren und die Wärmeverformungswirkung zu erhöhen.At the head section 220 with the head box body 240 in which integrally a coupling portion 243 is formed, which is the slot 245 has been the deformation amount of the support portion 243B of the head section 220 further reduced to Δ4 as the top view 33 which shows its heat deformation state. By the slot 245 at the coupling section 243 is provided, it is possible to reduce the strength and increase the heat distortion effect.
Konkret wurde das Ergebnis erzielt, dass die Verformungsmenge Δ4 des Trageabschnitts 243B bei einer Temperaturveränderung von 0 bis 3°C nur etwa 1,42 μm betrug.Concretely, the result was obtained that the deformation amount Δ4 of the support portion 243B at a temperature change of 0 to 3 ° C was only about 1.42 microns.
Wie in 34 veranschaulicht, die Ergebnisse einer Trägerverformungssimulation vor und nach der Verbesserung im Überblick zeigt, wurde das Ergebnis erzielt, dass bei der Längenmessvorrichtung 300 in einem üblichen Zustand A vor der Verbesserung die Verformungsmenge Δ1 des Trageabschnitts 243B' des Kopfabschnitts 220' bei einer Temperaturveränderung von 0 bis 3°C etwa 2,66 μm betrug, während in einem Zustand B nach einer Verbesserung durch die Kontaktfläche 246B mit der erhöhten Kontaktflächengröße die Verformungsmenge Δ2 des Trageabschnitts 243B des Kopfabschnitts 220 bei einer Temperaturveränderung von 0 bis 3°C auf etwa 1,99 μm reduziert wurde, in einem Zustand C nach einer Verbesserung durch den Verlängerungsabschnitt 243D, der den Koppelungsabschnitt 243 verlängert, die Verformungsmenge Δ3 des Trageabschnitts 243B des Kopfabschnitts 220 bei einer Temperaturveränderung von 0 bis 3°C auf etwa 1,6 μm reudziert wurde, und in einem Zustand D nach einer Verbesserung durch den Schlitz 245 am Koppelungsabschnitt 243 die Verformungsmenge Δ3 des Trageabschnitts 243B des Kopfabschnitts 220 bei einer Temperaturveränderung von 0 bis 3°C noch weiter auf etwa 1,42 μm reduziert wurde, so dass durch die Verbesserung die Verformung des Kopfabschnittkastenkörpers 240 durch den Einfluss der von der Trägerplatte für den Signalverarbeitungsabschnitt, der im Kopfabschnittkastenkörper 240 aufgenommen ist, erzeugten Wärme unterdrückt wurde und der Messfehler reduziert werden konnte.As in 34 An overview of the results of a carrier deformation simulation before and after the improvement shows that the result was that in the length measuring device 300 in a usual state A before the improvement, the deformation amount Δ1 of the support portion 243B ' of the head section 220 ' at a temperature change of 0 to 3 ° C was about 2.66 microns, while in a state B after an improvement by the contact surface 246B with the increased contact surface size, the deformation amount Δ2 of the support portion 243B of the head section 220 at a temperature change of 0 to 3 ° C on has been reduced to about 1.99 microns, in a state C after an improvement by the extension section 243D , the coupling section 243 elongates, the deformation amount .DELTA.3 of the support portion 243B of the head section 220 at a temperature change from 0 to 3 ° C to about 1.6 microns was reudziert, and in a state D after an improvement through the slot 245 at the coupling section 243 the deformation amount Δ3 of the support portion 243B of the head section 220 at a temperature change of 0 to 3 ° C was further reduced to about 1.42 microns, so that by the improvement, the deformation of the Kopfabschnittkastenkörpers 240 by the influence of the support plate for the signal processing section provided in the head box body 240 is absorbed, heat was suppressed and the measurement error could be reduced.
Bei der Längenmessvorrichtung 300 wird die Schiebeeinheit 230 durch die Trageabschnitte 243A, 243B auf beiden Seiten von der Wand 242 gegenüber der Abdeckung 241 aus in Verschiebungsrichtung getragen, doch es ist auch ein Aufbau möglich, wobei die Schiebeeinheit 230 nur einseitig allein vom Trageabschnitt 243B getragen wird.In the length measuring device 300 becomes the sliding unit 230 through the support sections 243A . 243B on both sides of the wall 242 opposite the cover 241 carried in the direction of displacement, but it is also a structure possible, wherein the sliding unit 230 only on one side alone from the support section 243B will be carried.
Bei der Längenmessvorrichtung 300 wurde die vorliegende Erfindung auf eine magnetische Längenmessvorrichtung angewandt, wobei beispielsweise eine Magnetskala mit einer Absolutspur (ABS), auf der ein M-Code-Muster, das einen Absolutwert in Messrichtung anzeigt (Absolutmuster), magnetisch aufgezeichnet ist, und einer Inkremenetalspur (INC), wobei ein S-Pol und ein N-Pol zueinander regulär in Messrichtung in Reihe angeordnet sind, als Skalenhauptkörper 211 vorgesehen ist, doch ist die vorliegende Erfindung nicht ausschließlich auf magnetische Längenmessvorrichtungen beschränkt, und auch bei Anwendung auf optische Längenmessvorrichtungen usw., wobei eine optische Skala als Skalenhauptkörper vorgesehen ist, oder auf eine andere Längenmessvorrichtung kann eine Verformung des Kopfabschnittkastenkörpers 240 durch den Einfluss der Wärmeerzeugung der Trägerplatte für die im Kopfabschnittkastenkörper 240 aufgenommene Signalverarbeitungseinheit unterdrückt werden, ein Messfehler kann reduziert werden und die Leistung der Vorrichtung, an der der Skalenhauptkörper 211 angebracht ist, kann verbessert werden.In the length measuring device 300 For example, the present invention has been applied to a magnetic length measuring apparatus, wherein, for example, a magnetic scale having an absolute track (ABS) on which an M-code pattern indicating an absolute value in the measuring direction (absolute pattern) is magnetically recorded, and an incremental track (INC) wherein an S-pole and an N-pole are regularly arranged in the measuring direction in series as a scale main body 211 is provided, but the present invention is not limited only to magnetic length measuring devices, and also when applied to optical length measuring devices, etc., wherein an optical scale is provided as a scale main body, or to another length measuring device, a deformation of the Kopfabschnittkastenkörpers 240 by the influence of the heat generation of the support plate for those in the head box body 240 recorded signal processing unit can be suppressed, a measurement error can be reduced and the performance of the device to which the scale main body 211 attached, can be improved.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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10, 21010, 210
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Skalenabschnittscale section
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11, 21111, 211
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SkalenhauptkörperScales main body
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12, 21212, 212
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Skalengehäusescale housing
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20, 22020, 220
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Kopfabschnittheader
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30, 23030, 230
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Schiebeeinheitshifter
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31, 23131, 231
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Sensorsensor
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41, 24141, 241
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Abdeckungcover
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41a41a
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Verstärkungsrippereinforcing rib
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41b41b
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WärmeübertragungsrippeHeat transfer fin
-
40, 24040, 240
-
KopfabschnittkastenkörperHeader box body
-
42, 24242, 242
-
Wandwall
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43A, 43B, 243A, 243B43A, 43B, 243A, 243B
-
Trageabschnittsupport section
-
44, 24444, 244
-
SignalverarbeitungsabschnittSignal processing section
-
45A, 45B45A, 45B
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Vorsprunghead Start
-
5050
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Schraubescrew
-
5151
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Weichmetallsoft metal
-
60A, 60B60A, 60B
-
Abstandstückspacer
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70A, 70B, 270A, 270B70A, 70B, 270A, 270B
-
Anbringungslochmounting hole
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71A, 71B, 250, 271A, 271B71A, 71B, 250, 271A, 271B
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Schraubescrew
-
100, 300100, 300
-
LängenmessvorrichtungLength measuring device
-
110110
-
Anbringungsplattemounting plate
-
120, 310, 320120, 310, 320
-
Anbringungsplattemounting plate
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 2013-082110 [0002] JP 2013-082110 [0002]
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JP 2013-114013 [0002] JP 2013-114013 [0002]
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JP 5-87552 [0010, 0010] JP 5-87552 [0010, 0010]
