JP2515842B2 - 2つの対象物の相対位置の決定のための測定装置 - Google Patents

2つの対象物の相対位置の決定のための測定装置

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JP2515842B2
JP2515842B2 JP63059550A JP5955088A JP2515842B2 JP 2515842 B2 JP2515842 B2 JP 2515842B2 JP 63059550 A JP63059550 A JP 63059550A JP 5955088 A JP5955088 A JP 5955088A JP 2515842 B2 JP2515842 B2 JP 2515842B2
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0011Arrangements for eliminating or compensation of measuring errors due to temperature or weight
    • G01B5/0014Arrangements for eliminating or compensation of measuring errors due to temperature or weight due to temperature

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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Transplanting Machines (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は機械のベッドと往復台のような2つの対象物
の相対位置の決定のための測定装置であって、固定要素
によって機械構造部分の1つに固定された撓み剛固な測
定尺を備えたものに関する。
(従来の技術) この種の測定装置として、例えば西独国特許公開公報
1773403及び西独国特許公開公報3419527がある。前者に
は測長機が記載され、その際撓み剛固なスケールは支持
足部を介して機械構造部分と剛固に結合され、その相対
位置が測定されることになる。スケールはハウジングに
よって取り囲まれ、ハウジングはスケールからも機械構
造部分からも機械的に中立状態にされている。このため
にスケールホルダの支持足部の弾性的中間体が役立つも
のである。スケールと機械構造部分の相反する温度変化
の問題はそこでは言及されていない。
西独国特許公開公報3419527には同様に測長機が記載
されている。実施例の1つには撓み剛固なスケールが2
つの固定要素の間に固定されており、固定要素は相対位
置が測定されるべき機械構造部分に固定されている。組
立温度にスケールを校正するために、組立後に取り外さ
れる調整装置が固定要素に設けられる。しかしこの文献
は張力がスケールに伝達される方法を示唆してない。
前記従来技術のいずれもが測定尺と機械構造部分との
間の組立公差及び又は温度に依存した長さ変化及び又は
位置ずれによって測定尺の破壊応力に至ることを阻止す
る測定尺の運転安全な組立についてのヒントを与えな
い。
(発明の課題) 本発明は測定尺のための固定装着が、測定されるべき
機械構造部分に機械構造部分の温度に依存する長さ変化
の際これらの長さ変化が測定尺に伝達されるように形成
されることを課題とする。しかし測定尺にその縦方向と
は異なる方向に生ずる各応力は排除されねばならない、
そのわけはかかる応力は度々ガラスから成る測定尺の破
壊に繋がり得るからである。更に固定装置は比較的大き
い組立公差を許容すべきである。
(課題を解決するための手段) 本発明の課題は測定尺の両端と固定要素との間にそれ
ぞれ角運動可能で測定尺の縦方向にのみ剛固な連結手段
が固定要素の間の範囲内での機械構造部分の縦変化が測
定尺に横力なしに伝達されるように配設されることによ
り解決される。本発明は他の請求項に記載された特徴に
より有利に構成されることができる。
(発明の効果) 本発明による測長機は機械構造部分の温度に依存した
長さ変化がその材料特性に基づいて機械構造部分とは異
なる熱膨張係数を有する場合でも誤差のない測定が行わ
れるという利点を有する。測定尺の縦方向とは異なる方
向への応力は測定尺には伝達されず、測定運転の障害に
至らず測定尺がガラスから成る場合でもその破壊には至
らない。
(実施例) 第1図に示す測長機1は測定尺2及び付設の走査装置
3の保護板のためにハウジング4を有する。ハウジング
4は両側を閉鎖されておりかつ第1の機械構造部分5
(例えば工作機械のベッド)に固定されている。この固
定は任意に、例えばねじによって行われる。このねじは
一点鎖線で指示する線Sによって示されている。走査装
置3は連行体6と枢支されており、連行体6はハウジン
グ4中の縦スリット7を通って外方へ案内されかつそこ
で走査装置3が第2の機械構造部分(例えば工作機械の
往復台)に固定されることができるための取付脚部8を
支持している。第2の機械構造部分は示されていない、
そのわけは本発明の説明には無関係だからである。測長
機1によって機械構造部分5と図示しない第2の機械構
造部分との間の相対運動が公知の方法で測定される。
本発明による測定装置1は2〜3μmの分解能の精度
を有し、その結果標準温度からの温度偏位は直接測定結
果に影響する。度々この種の測定装置は工作物の加工の
間加熱される工作機械に使用される。測定尺2が工作機
械と同様には加熱されず、又は測定尺2がこれとは異な
る熱膨張係数を有する場合、測定尺2及び機械構造部分
5の相異なる長さ変化に起因する測定誤差が生じる。
新たな開発は測定尺2が直接機械構造部分5の長さ変
化の影響を受けるものであり、それによって測定値読み
取りが常に温度変化に左右されずに正しく行われること
にある。この措置の結果は測定尺2に機械構造部分から
強制力が作用されることにある。強制力を測定尺2に伝
達することができるために、固定要素9及び10は充分剛
固でなければならない。
しかし機械構造部分5への固定要素9及び10による測
定尺2の充分剛固な固定は種々の理由から危険である。
一方では寸法の温度に依存する変化により−寸法変化は
座標方向においてのみ生ずるものではない−測定尺2は
応力によって測定尺2が破壊されるか少なくとも最早寸
法を維持しないように影響される得る。さらに機械構造
部分5への充分剛固な固定部は組立の際でも問題を生ず
る、そのわけは要求された測定精度では当然組立公差が
非常に狭く保持されねばならないからである。
本発明によれば測定尺2の両端2a及び2bと固定部9及
び10との間に連結部11及び12が配設されており、連結部
は測定尺2の長さ方向に撓み剛固であるが、他の全ての
方向には僅かに運動可能である。この措置によって測定
尺2の縦方向における圧縮力又は張力のみは測定尺2に
伝達され、圧縮力又は張力以外の力はその力によって連
結部11及び12が僅かに捩じられることにより吸収されて
測定尺2には伝達されない。
連結部11及び12は角(捩じれ)運動可能であり、この
ことは弱い個所11a、11b、又は12a、12bの形の2つのジ
ョイントによってそれぞれ達成される。
圧縮力の伝達の際に−機械が冷却される場合−測定尺
2の屈曲を防止するために測定尺2は弾性接着材13によ
ってハウジング4の固定部であり得る支持体4a上に接合
され得る。弾性接着によりハウジング4に対して測定尺
2の縦運動可能性は保持されるが、測定尺2の縦方向に
対して横方向の曲折は排除される。
第2図に示す部分は即ち連結部12を拡大して示す。連
結部12は付設の固定要素10に対して固定され、固定要素
の他端は締付装置15内にあり、締付装置は測定尺2の他
端2bを把持し、かつ測定尺2と固着されている。締め付
け装置15及び固定要素10内にはそれぞれ連結部の一端の
収容のための孔15a及び10aがある。固定要素10には詳し
く示さない縦スリットが孔10aまで貫通して案内されて
いる。公知のように孔10aの上方にこの孔10a及び縦スリ
ットに対して横に他の孔が設けられ、この孔には締め付
けねじが挿入されている。締付けねじ16によって縦スリ
ットは狭められ、その結果孔10中にある連結部12の端12
aは固定される。
測定尺2の他端2bを、上面及び下面から把持する締付
装置15は接着剤によって固定されている。把持は測定尺
2の全ての面で行われ、いかなる場合でもこの締付装置
15によって圧縮力のみならず、張力も測定尺2へ伝達さ
れることが確保される。このことは勿論測定尺2の一端
2a上でも同様である。
拡大して示された固定要素10の特異性は内蔵された調
整装置である。この種の調整装置10bは原理的に既に公
知なので(例えば西独国特許公開公報2712421)、機能
を簡単に説明するに留める。固定要素10は測定尺2の他
端2bに対して、スリット10cに基づいて一種のジョイン
トが構成されるようにスリットを備えている。機械構造
部分5上に固定された固定要素の部分は調整ねじ17があ
る測定尺2の縦方向のねじ孔に挿入されている。調整ネ
ジ17の自由端はスリットの側で固定要素10の部分に係入
し、固定要素において連結端12aが固定されている。調
整ねじ17によって固定要素10のこの部分はスリット10c
によって生ずるジョイントの回りを僅かに傾倒されるこ
とができる。この傾倒運動は角運動可能な連結部12によ
って測定尺2の縦方向の引張又は圧縮運動に変換され
る。調整装置10bは公知の校正装置を示し、これによっ
て例えば測定尺2の基本調整が行われ得る。修正目的に
も好適である。
しかし測定運転において、調整装置10bは、固定要素1
0が固定要素9と同様に正確に、測定尺2に熱に依存す
る長さ変化を伝達する剛固な要素とは見做されるように
は作用しない。
前記のことから角度運動可能であるが、測定方向に剛
固な連結部11及び12によって機械構造部分5への測定装
置1の組立も非常に簡単化される。連結部11及び12の可
能な角度運動により固定要素9及び10の組立の際の整合
の変位が可能にされる。固定要素10の調整可能性により
組立の際の縦方向の変位が許容される。
本発明による装置は測定運転においてばかりでなく組
立においても従来技術に比して著しい利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は図式的な測長機、そして第2図は調整装置を備
えた固定要素を拡大断面で示すもの。 図中符号 2……測定尺2 2a、2b……測定尺2の端 5……機械構造部分 9、10……固定要素 11、12……連結部

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機械のベッドと往復台のような2つの対象
    物の相対位置の決定のための測定装置して、固定要素に
    よって機械構造部分の1つに固定された撓み剛固な測定
    尺を備えたものにおいて、 測定尺(2)の両端(2a、2b)と固定要素(9、10)と
    の間にそれぞれ角運動可能で測定尺(2)の縦方向にの
    み剛固な連結手段(11、12)が、固定要素(9、10)の
    間の範囲内での機械構造部分(5)の縦変位が測定尺
    (2)に横力なしに伝達されるように、配設されている
    ことを特徴とする前記測定装置。
  2. 【請求項2】測定尺(2)がその両端(2a、2b)に締付
    装置(14、15)を有し、それによって張力及び圧縮力が
    測定尺(2)に伝達される、請求項1記載の測定装置。
  3. 【請求項3】固定要素(9、10)と締付装置(14、15)
    が連結手段(11、12)を受けるための装置(9a、10a、1
    4a、15a)を有する、請求項1又は2記載の測定装置。
  4. 【請求項4】連結手段(11、12)が棒材によって形成さ
    れており、棒材は弱い個所(11a、11b、12a、12b)の形
    のジョイントを有する、請求項1記載の測定装置。
  5. 【請求項5】固定要素(10)の少なくとも1つが測定尺
    (2)の長さの調整のための調整装置(10a)を有す
    る、請求項1記載の測定装置。
JP63059550A 1987-03-20 1988-03-15 2つの対象物の相対位置の決定のための測定装置 Expired - Lifetime JP2515842B2 (ja)

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ATE58965T1 (de) 1990-12-15
EP0284671B1 (de) 1990-12-05
JPS63252213A (ja) 1988-10-19
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