JP5476207B2 - Tape scale holding device and holding method - Google Patents
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Description
本発明は、テープスケールの保持装置及び保持方法に係り、特に、長尺化・運搬・取付等が容易なテープスケールを高精度で保持することが可能なテープスケールの保持装置、及び、これを用いた保持方法に関する。 The present invention relates to a tape scale holding device and a holding method, and in particular, a tape scale holding device capable of holding a tape scale that can be easily elongated, transported, attached, etc. with high accuracy, and It relates to the holding method used.
リニアエンコーダのスケールを保持する方法として、特許文献１には、スケールを嵌め込み可能で、スケールの幅より大きい開口端を有する保持溝が形成されたベースと、該保持溝に嵌め込まれたスケールの脱落を防止する脱落防止部品とを用いる方法が記載され、特許文献２には、スケールの幅方向両端をばねで押える方法が記載されている。 As a method for holding a scale of a linear encoder, Patent Document 1 discloses that a base into which a scale can be fitted and a holding groove having an opening end larger than the width of the scale is formed, and the scale fitted into the holding groove is dropped. A method using a drop-off preventing component for preventing the above described is described, and Patent Document 2 describes a method of pressing both ends in the width direction of the scale with springs.
一方近年、長尺化・運搬・取付等が容易な薄いテープ状のスケール（テープスケールと称する）が用いられるようになってきている。 On the other hand, in recent years, a thin tape-like scale (referred to as a tape scale) that is easy to lengthen, transport, and attach has come to be used.
このテープスケールを取付ける際に、従来は、図１に示す如く、スケールを取付ける対象である取付ベース１０にねじ１２等を用いて固定された、鞘状のスケールガイド枠１４の隙間にスケール１６を通し、その一端を取付ベース１０に固定された固定ブロック２０に固定し、他端を引張りばね２４を介して、取付ベース１０に固定された他方の固定ブロック２２に固定することが行なわれている。 When attaching the tape scale, conventionally, as shown in FIG. 1, the scale 16 is attached to the gap between the sheath-like scale guide frames 14 fixed to the mounting base 10 to which the scale is attached using screws 12 or the like. One end is fixed to a fixing block 20 fixed to the mounting base 10, and the other end is fixed to the other fixing block 22 fixed to the mounting base 10 via a tension spring 24. .
この鞘方式によれば、次のような特徴を有する。 This sheath system has the following characteristics.
（１）薄いスケール１６をスケールベースに接着したり溶接することなく、テープホルダであるスケールガイド枠１４を用いて固定できる。 (1) The thin scale 16 can be fixed by using the scale guide frame 14 which is a tape holder without bonding or welding to the scale base.
（２）異質材への取付でも引張りばね２４の張力で固定し、スケールガイド枠１４に対しては滑るため、温度変化に対してスケール１６が直線的な関係で伸縮し、温度補正へも容易に対応できる。これに対してスケール１６がスケールベースに固定されていると、熱膨張が材料の組合による複雑なものになり、温度補正が容易でない。 (2) Since it is fixed by the tension of the tension spring 24 and attached to the dissimilar material and slides with respect to the scale guide frame 14, the scale 16 expands and contracts in a linear relationship with respect to the temperature change, and temperature correction is easy. It can correspond to. On the other hand, when the scale 16 is fixed to the scale base, thermal expansion becomes complicated due to the combination of materials, and temperature correction is not easy.
（３）スケール１６を交換する際に、スケールベース等にスケール１６が接着や溶接されている場合は、スケールベースごと交換しなければならないのに対して、スケール１６が単体で容易に交換できる。 (3) When the scale 16 is replaced, if the scale 16 is bonded or welded to the scale base or the like, the scale 16 must be replaced alone, whereas the scale 16 can be replaced easily.
前記鞘方式におけるスケールガイド枠１４内でのスケール１６の位置のばらつきは、図２及び図３に示す如く、スケールガイド枠１４の基準上面１４Ａの高さｈ１から、基準突起１４Ｂの上面で形成される基準底面１４Ｃの高さｈ２を引いたスケールガイド枠基準面幅ｈ（＝ｈ１−ｈ２）から、テープスケール１６の厚みｔを引いた値ｈ−ｔとなる。従って、より高精度に位置を検出するためには、スケールガイド枠１４内でのスケール１６の位置のばらつきを小さくする必要がある。一方、スケールガイド枠１４の基準面幅ｈに対し、テープスケール厚みｔが十分に薄くない場合には、スケールガイド枠１４にスケール１６を通す際に、引っ掛ったり、通らなかったりする不具合が発生するという問題点を有していた。 The variation in the position of the scale 16 in the scale guide frame 14 in the sheath method is formed on the upper surface of the reference protrusion 14B from the height h1 of the reference upper surface 14A of the scale guide frame 14 as shown in FIGS. It is a value ht obtained by subtracting the thickness t of the tape scale 16 from the scale guide frame reference surface width h (= h1-h2) obtained by subtracting the height h2 of the reference bottom surface 14C. Therefore, in order to detect the position with higher accuracy, it is necessary to reduce the variation in the position of the scale 16 in the scale guide frame 14. On the other hand, when the tape scale thickness t is not sufficiently thin with respect to the reference surface width h of the scale guide frame 14, there is a problem that the scale 16 is caught or not passed when the scale 16 is passed through the scale guide frame 14. Had the problem of doing.
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、取り外しの容易なガイド枠を用いてテープスケールを固定するという利便性をそのままに、スケールガイド枠へのテープスケールの通し易さを損なうことなく、テープスケールを高精度に位置決めすることを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and it is easy to pass the tape scale through the scale guide frame while maintaining the convenience of fixing the tape scale using a guide frame that is easy to remove. It is an object to position the tape scale with high accuracy without impairing the accuracy.
本発明は、スケールガイド枠を用いてテープスケールを保持するようにしたテープスケールの保持装置において、前記スケールガイド枠のスケール基準面幅を、前記テープスケールが円滑に挿入可能な大きさにすると共に、前記スケールガイド枠に挿入された前記テープスケールを、前記スケールガイド枠の基準面方向に付勢するための、前記テープスケールと並設される位置決め手段を備え、該位置決め手段を、スケール目盛の両側に設けられた、スケール長手方向から引張られて前記テープスケールを付勢する位置決めスレッドとすることにより、前記課題を解決したものである。 The present invention provides a holding device of a tape scale which is adapted to hold the tape scale using the scale guide frame, the scale reference plane width of the scale guide frame, together with the tape scale is smoothly insertable size , the tape scale that is inserted into the scale guide frame, for biasing the reference plane direction of the scale guide frame includes a positioning means that is the tape scale and parallel, said positioning means, the scale graduation provided on both sides, by positioning the thread that biases the tape scale is pulled from the scale longitudinal direction is obtained by solving the above problems.
ここで、前記位置決めスレッドを、滑り素材で形成することができる。 Here, the positioning thread can be formed of a sliding material.
又、前記スケールガイド枠と前記テープスケールの間に滑り部材を挿入することができる。 Further, it is possible to insert the member sliding between the tape scale and the scale guide frame.
本発明は、又、スケールガイド枠を用いてテープスケールを保持するようにしたテープスケールの保持装置において、前記スケールガイド枠のスケール基準面幅を、前記テープスケールが円滑に挿入可能な大きさにすると共に、前記スケールガイド枠に挿入された前記テープスケールを、前記スケールガイド枠の基準面方向に付勢するための、前記テープスケールと並設される位置決め手段を備え、該位置決め手段を、磁石の反発力により前記テープスケールを前記スケールガイド枠の基準面方向に押し付けるものとすることにより、前記課題を解決したものである。 The present invention is also the holder of a tape scale which is adapted to hold the tape scale using the scale guide frame, the scale reference plane width of the scale guide frame, the tape scale smoothly insertable size while, the tape scale that is inserted into the scale guide frame, for biasing the reference plane direction of the scale guide frame includes a positioning means that is the tape scale and parallel, said positioning means, the magnets with that presses the tape scale the reference plane direction of the scale guide frame by a repulsive force is obtained by solving the above problems.
本発明は、又、前記の保持装置を用いてテープスケールを保持する際に、前記テープスケールを前記スケールガイド枠に挿入し、前記位置決め手段により、前記テープスケールを前記スケールガイド枠の基準面方向に付勢することを特徴とするテープスケールの保持方法を提供するものである。 The present invention also when holding the tape scale using the holding device, inserting the tape scale to the scale guide frame, by the positioning means, the reference plane direction of the tape scale the scale guide frame A tape scale holding method is provided, wherein the tape scale is biased.
本発明によれば、取り外しの容易なガイド枠を用いてテープスケールを固定するという利便性をそのままに、スケールガイド枠へのテープスケールの通し易さを損なうことなく、テープスケールを高精度に位置決め可能となる。即ち、スケールの取付基準面にスケールを押し当てることにより取付精度が上がり、高精度な測定が可能となる。 According to the present invention, the tape scale can be positioned with high precision without impairing the ease of passing the tape scale through the scale guide frame while maintaining the convenience of fixing the tape scale using the easily removable guide frame. It becomes possible. That is, when the scale is pressed against the reference mounting surface of the scale, the mounting accuracy is increased and high-accuracy measurement is possible.
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の第１実施形態は、図４（Ａ）（縦断面図）及び（Ｂ）（横断面図）に示す如く、スケールガイド枠１４のスケール基準面幅ｈをテープスケール１６が円滑に挿入可能な大きさ（ｈ＞＞ｔ）にすると共に、スケールガイド枠１４に挿入されたテープスケール１６を、スケールガイド枠１４の基準面（ここでは基準上面１４Ａ）方向に付勢するための、テープスケール１６の目盛の両側（テープスケール１６の長手方向と直交する方向の両側）に併設される２本の糸状の位置決めスレッド３０を溝１４Ｄ内に収容し、該位置決めスレッド３０の両端を図１と同様な固定ブロック２０、２２及び引張りばね２４により引張って、テープスケール１６の裏面（基準上面１４Ａと対向する面と反対側の面）からテープスケール１６を基準上面１４Ａに向かって付勢するようにしたものである。 In the first embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 4A (longitudinal sectional view) and (B) (transverse sectional view), the tape scale 16 smoothly inserts the scale reference surface width h of the scale guide frame 14. A tape for urging the tape scale 16 inserted into the scale guide frame 14 in the direction of the reference surface (here, the reference upper surface 14A) of the scale guide frame 14 while making the possible size (h >> t) Two thread-like positioning threads 30 provided on both sides of the scale of the scale 16 (both sides in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the tape scale 16) are accommodated in the groove 14D, and both ends of the positioning thread 30 are connected to FIG. The tape scale 16 is pulled from the back surface of the tape scale 16 (the surface opposite to the surface facing the reference upper surface 14A) by pulling with the same fixing blocks 20 and 22 and the tension spring 24, and the reference upper surface 1 In which it was to be biased toward the A.
なお、スケールガイド枠１４は、テープスケール１６全体が載置可能なサイズで且つ所定の厚みを有する長尺矩形板状の基台１４Ｅを備え、この基台１４Ｅの幅方向（長手方向と直交する方向）の両端には、基台１４Ｅの一方の面（表面）に載置されたテープスケール１６を保持する保持部１４Ｆが立設されている。 The scale guide frame 14 includes a long rectangular plate-shaped base 14E having a predetermined thickness and a size on which the entire tape scale 16 can be placed, and the width direction (perpendicular to the longitudinal direction) of the base 14E. At both ends of the direction), holding portions 14F for holding the tape scale 16 placed on one surface (front surface) of the base 14E are erected.
該保持部１４Ｆは、基台１４Ｅの幅方向端部から基台１４Ｅの厚み方向に立設する突出部１４Ｇと、この突出部１４Ｇの先端から基台１４Ｅの幅方向中央側に向かって略直角に屈曲して基台１４Ｅの表面と略水平とされた屈曲部１４Ｈとで構成され、図４（Ｂ）の横断面方向から見て略Ｌ字状に形成されている。 The holding portion 14F has a protruding portion 14G standing from the end in the width direction of the base 14E in the thickness direction of the base 14E, and a substantially right angle from the tip of the protruding portion 14G toward the center in the width direction of the base 14E. And is formed of a bent portion 14H which is substantially horizontal and is substantially L-shaped when viewed in the cross-sectional direction of FIG. 4B.
このような構成によって、ここでの基準面とは、屈曲部１４Ｈにおける基台１４Ｅの表面と対向する面１４Ａを表しており、また、スケール基準面幅ｈとは、基台１４Ｅの表面と基準面との間の空間の高さを表している。 With such a configuration, the reference surface here represents the surface 14A facing the surface of the base 14E in the bent portion 14H, and the scale reference surface width h is the surface of the base 14E and the reference It represents the height of the space between the faces.
また、屈曲部１４Ｈは、基台１４Ｅに形成された溝１４Ｄを覆うサイズとされており、上面から見たときに、溝１４Ｄは屈曲部１４Ｈによって隠れて露出しない形態とされている。 The bent portion 14H is sized to cover the groove 14D formed on the base 14E, and the groove 14D is hidden by the bent portion 14H and is not exposed when viewed from above.
以下作用を説明する。 The operation will be described below.
まず、図４に示す如く、スケールガイド枠１４に形成した２本の溝１４Ｄ内に、重力で下向きに撓み、且つ、一端が固定ブロック２０に固定され、他端が引張りばね２４を介して固定ブロック２２に固定された糸状の位置決めスレッド３０を挿入しておく。 First, as shown in FIG. 4, the two grooves 14 </ b> D formed in the scale guide frame 14 bend downward due to gravity, one end is fixed to the fixed block 20, and the other end is fixed via the tension spring 24. A thread-like positioning thread 30 fixed to the block 22 is inserted.
次いで、位置決めスレッド３０の上にテープスケール１６を挿入した後、位置決めスレッド３０の一端（図の右端）を引張りばね２４で引張れば、図５に示す如く、ピンと張った位置決めスレッド３０によりテープスケール１６が持ち上げられ、スケールガイド枠１４の基準上面１４Ａに押し付けられる。 Next, after inserting the tape scale 16 on the positioning thread 30 and then pulling one end (the right end in the figure) of the positioning thread 30 with the tension spring 24, as shown in FIG. 16 is lifted and pressed against the reference upper surface 14A of the scale guide frame 14.
このとき、テープスケール１６は、保持部１４Ｆの屈曲部１４Ｈと位置決めスレッド３０とによって、幅方向の両端が挟み込まれた状態で、スケールガイド枠１４内に保持される。 At this time, the tape scale 16 is held in the scale guide frame 14 with both ends in the width direction being sandwiched between the bent portion 14H of the holding portion 14F and the positioning thread 30.
本実施形態においては、位置決めスレッド３０は引っ張るが、テープスケール１６は引っ張られないため、スケールの傾き精度に有利である。 In the present embodiment, the positioning thread 30 is pulled, but the tape scale 16 is not pulled, which is advantageous for the accuracy of scale inclination.
又、引張りばね２４を用いているので、位置決めスレッド３０を適切な張力で引張ることができる。なお、引張りばね２４を省略して、例えばラチェットロックやねじを用いた引張り機構で位置決めスレッド３０を引張るように構成することも可能である。 Further, since the tension spring 24 is used, the positioning thread 30 can be pulled with an appropriate tension. The tension spring 24 may be omitted, and the positioning thread 30 may be pulled by a pulling mechanism using a ratchet lock or a screw, for example.
又、第１実施形態においては、スケールガイド枠１４の基準上面１４Ａが平面とされていたが、図６に要部を示す第２実施形態のように、点で支える突起形状１４Ｉとすることも可能である。 In the first embodiment, the reference upper surface 14A of the scale guide frame 14 is a flat surface. However, as in the second embodiment whose main part is shown in FIG. Is possible.
本実施形態によれば、テープスケール１６とスケールガイド枠１４間の摩擦力が小さいので、テープスケール１６に張力をかけることなく固定して、テープスケール１６のほぼ自由な熱膨張を許容することができる。 According to this embodiment, since the frictional force between the tape scale 16 and the scale guide frame 14 is small, it is possible to fix the tape scale 16 without applying a tension and allow the tape scale 16 to be almost freely expanded. it can.
あるいは図７に要部を示す第３実施形態のように、スケールガイド枠１４の基準上面１４Ａとテープスケール１６の間に、例えばテフロン（登録商標）製の摩擦力の小さな滑りシート３２を挿入することもできる。 Alternatively, a sliding sheet 32 made of, for example, Teflon (registered trademark) with a small frictional force is inserted between the reference upper surface 14A of the scale guide frame 14 and the tape scale 16 as in the third embodiment whose main part is shown in FIG. You can also.
更に、位置決めスレッド３０の素材が、テープスケール１６と線膨張係数が違う場合、長手方向の摩擦力があると、これによりテープスケール１６の目盛が膨張して誤差が発生するので、前記位置決めスレッド３０をテフロン（登録商標）で形成して、テープスケール１６と位置決めスレッド３０間の摩擦力を低減することもできる。 Further, when the material of the positioning thread 30 has a linear expansion coefficient different from that of the tape scale 16, if there is a frictional force in the longitudinal direction, the scale of the tape scale 16 expands due to this and an error occurs. Can be formed of Teflon (registered trademark) to reduce the frictional force between the tape scale 16 and the positioning thread 30.
なお、位置決めスレッド３０の断面形状は円形に限定されず、本数も２本に限定されない。 In addition, the cross-sectional shape of the positioning thread 30 is not limited to a circle, and the number is not limited to two.
又、テープスケールをスケールガイド枠の基準面方向に付勢する手段は位置決めスレッドに限定されず、図８に要部を示す第１参考形態のように、流体圧、例えばエアにより膨らむ弾性体（例えばゴム）チューブ３４を用いることもできる。この場合には、弾性体チューブ３４の全体がスケール１６に当接すると摩擦力が発生するので、弾性体チューブ３４がその突起３４Ａ部分でのみスケール１６と当たるようにすることが望ましい。あるいは、弾性体チューブ３４をテフロン（登録商標）のような滑り易い素材で形成することも可能である。 Further, the means for urging the tape scale in the direction of the reference surface of the scale guide frame is not limited to the positioning thread, and an elastic body (such as a first reference embodiment shown in FIG. For example, rubber tube 34 can be used. In this case, a frictional force is generated when the entire elastic tube 34 comes into contact with the scale 16, so it is desirable that the elastic tube 34 abuts the scale 16 only at the projection 34A. Alternatively, the elastic tube 34 can be formed of a slippery material such as Teflon (registered trademark).
あるいは、テープスケール１６を反磁性材や強磁性材で形成するなどして磁性を持たせ、図９に要部を示す第４実施形態のように、スケールガイド枠１４の底面に弾性体チューブの代わりに磁石３６を配置して、その反発力で反磁性材でなるテープスケール１６をスケールガイド枠１４の基準上面１４Ａに突き当てるようにしたり、逆に、図１０に要部を示す第２参考形態のように、磁石３６の吸引力により強磁性材でなるテープスケール１６をスケールガイド枠基準底面１４Ｃに突き当てるようにすることも可能である。図１０において、３２は、磁石３６の吸引力に拘わらずテープスケール１６が円滑に伸縮できるようにするための、摩擦力の小さい、例えばテフロン（登録商標）製のシートである。 Alternatively, the tape scale 16 is formed of a diamagnetic material or a ferromagnetic material so as to have magnetism, and an elastic tube is formed on the bottom surface of the scale guide frame 14 as in the fourth embodiment shown in FIG. Instead, the magnet 36 is arranged so that the repulsive force causes the tape scale 16 made of a diamagnetic material to abut against the reference upper surface 14A of the scale guide frame 14, or conversely, a second reference whose main part is shown in FIG. As in the embodiment, the tape scale 16 made of a ferromagnetic material may be abutted against the scale guide frame reference bottom surface 14C by the attractive force of the magnet 36. In FIG. 10, 32 is a sheet made of, for example, Teflon (registered trademark) with a small frictional force so that the tape scale 16 can smoothly expand and contract regardless of the attractive force of the magnet 36.
本発明の適用対象は、インクリメンタル型、アブソリュート型のいずれのテープスケールにも適用できる。 The application object of the present invention can be applied to both an incremental type and an absolute type tape scale.
１０…取付ベース
１４…スケールガイド枠
１４Ａ…基準上面
１４Ｃ…基準底面
１４Ｄ…溝
１４Ｅ…基台
１４Ｆ…保持部
１４Ｇ…突出部
１４Ｈ…屈曲部
ｈ…基準面幅
ｈ１…基準上面高さ
ｈ２…基準底面高さ
１６…テープスケール
ｔ…テープスケール厚み
２０、２２…固定ブロック
２４…引張りばね
３０…位置決めスレッド
３２…滑りシート
３４…弾性体チューブ
３６…磁石
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Mounting base 14 ... Scale guide frame 14A ... Reference | standard upper surface 14C ... Reference | standard bottom face 14D ... Groove 14E ... Base 14F ... Holding | maintenance part 14G ... Projection part 14H ... Bending part h ... Reference | standard surface width h1 ... Reference | standard upper surface height h2 ... Reference | standard Bottom height 16 ... Tape scale t ... Tape scale thickness 20, 22 ... Fixed block 24 ... Tension spring 30 ... Positioning thread 32 ... Sliding sheet 34 ... Elastic tube 36 ... Magnet
Claims (5)
前記スケールガイド枠のスケール基準面幅を、前記テープスケールが円滑に挿入可能な大きさにすると共に、
前記スケールガイド枠に挿入された前記テープスケールを、前記スケールガイド枠の基準面方向に付勢するための、前記テープスケールと並設される位置決め手段を備え、
該位置決め手段が、スケール目盛の両側に設けられた、スケール長手方向から引張られて前記テープスケールを付勢する位置決めスレッドであることを特徴とするテープスケールの保持装置。 In a tape scale holding device configured to hold a tape scale using a scale guide frame,
The scale reference plane width of the scale guide frame, together with the tape scale is smoothly insertable size,
The tape scale that is inserted into the scale guide frame, the scale guide frame for biasing the reference plane direction of, comprising a positioning means which is the tape scale and juxtaposed,
The positioning means is provided on both sides of the scale graduation, the holding device of the tape scale, characterized in that pulled from the scale longitudinally a positioning thread for urging the tape scale.
前記スケールガイド枠のスケール基準面幅を、前記テープスケールが円滑に挿入可能な大きさにすると共に、
前記スケールガイド枠に挿入された前記テープスケールを、前記スケールガイド枠の基準面方向に付勢するための、前記テープスケールと並設される位置決め手段を備え、
該位置決め手段が、磁石の反発力により前記テープスケールを前記スケールガイド枠の基準面方向に押し付けるものであることを特徴とするテープスケールの保持装置。 In a tape scale holding device configured to hold a tape scale using a scale guide frame,
The scale reference plane width of the scale guide frame, together with the tape scale is smoothly insertable size,
The tape scale that is inserted into the scale guide frame, the scale guide frame for biasing the reference plane direction of, comprising a positioning means which is the tape scale and juxtaposed,
The positioning means, the holding device of the tape scale, characterized in that the tape scale by the repulsive force of the magnet is intended to press the reference plane direction of the scale guide frame.
前記テープスケールを前記スケールガイド枠に挿入し、
前記位置決め手段により、前記テープスケールを前記スケールガイド枠の基準面方向に付勢することを特徴とするテープスケールの保持方法。 When holding the tape scale using the holding device according to claim 1,
Inserting the tape scale to the scale guide frame,
Wherein the positioning means, the tape scale method of holding the, characterized in that urges the tape scale the reference plane direction of the scale guide frame.
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