JP5889737B2

JP5889737B2 - 長さ測定装置

Info

Publication number: JP5889737B2
Application number: JP2012152326A
Authority: JP
Inventors: イェンス・クンメツ; ディルク・ガイアーマン; マルティーン・ザイヒター
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 2011-07-20
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2016-03-22
Anticipated expiration: 2032-07-06
Also published as: CN102889871A; EP2549240A3; CN102889871B; DE102011079464A1; JP2013024865A; US20130019489A1; EP2549240B1; ES2692862T3; US8997368B2; EP2549240A2

Description

本発明は、互いに相対的に移動可能な２つの対象の位置を測定するための長さ測定装置に関する。

スケールを保護するため、スケールは、長さ測定装置の中空成形部材内に測定方向に延在するように配設されている。このような長さ測定装置は、長さ、距離もしくは位置を測定するために使用され、特に、加工すべきワークピースに対する工具の相対運動を測定するための加工機械、三次元座標測定機において、更には半導体産業でも益々使用される。

長さ測定機は、特に数メートルにわたる長い距離を測定するために形成されていることが、しばしば必要である。このような長さ測定機は、例えば特許文献１に記載されている。この場合、長さ測定機は、測定方向に相前後して配設された中空成形部材の形態の複数の部分片から成る。メジャーテープの形態のスケールは、中空成形部材の溝内で、すべての中空成形部材を超えて延在し、固定要素を介して、測定領域内の中空成形部材の１つに挟持されている。この中空成形部材は、更にまたネジによって測定すべき対象に位置不動に固定されている。更に、この中空成形部材は、終端側が、弾性的なシールを介して、これに続く中空成形部材と結合されており、これが、ある程度の機械的連結の解除を生じさせる。メジャーテープは、その両端において、張設装置によってその長さにわたって張設され、この張設装置により、両端を、測定すべき対象に位置不動に固定されている。

この場合、終端側のシールが、一方で中空成形部材を相互に確実にシールしなければならず、他方で機械的連結の解除を可能にしなければならないことが、欠点である。従って、シールは、固定要素に対して比較的大きい反力を惹起し、これが、測定精度にマイナスの影響を与える。

独国特許出願公開第４３１８０１７号明細書

従って、本発明の根底にある課題は、高い測定精度を備える良好に操作可能で安定した長さ測定機を提供することにある。

この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴によって解決される。

従属請求項には、本発明の有利な形成が記載されている。

本発明によれば、互いに相対的に移動可能な２つの対象の位置を測定するための長さ測定装置は、１つの中空成形部材を備え、その内部空間にスケールが配設されている。長さ測定装置は、更に、第１の区間を備える１つの固定要素を有し、この第１の区間が、一方でスケールを第１の区間に位置不動に固定し、他方で第１の区間を測定すべき対象の一方に位置不動に固定するために設定されている。固定要素は、更に、少なくとも１つの第２の区間を備え、この第２の区間によって、固定要素が中空成形部材に固定されている。固定要素の第１の区間と第２の区間間に、第２の区間に対して相対的な第１の区間の測定方向の運動を可能にするために形成された少なくとも１つの長さ補正要素が設けられている。

この少なくとも１つの長さ補正要素は、有利なことに、固体ジョイントの装置である。固体ジョイントのそれぞれは、曲げによる第１の区間と第２の区間間の相対運動を可能にし、低下させた曲げ強度を有する、第１の区間と第２の区間間の結合領域として形成されている。

測定すべき対象に第１の区間を不動に固定する場所は、測定すべき対象に対して相対的な長さ測定装置の測定方向Ｘの基準点を構成する。この場合、位置不動とは、測定方向Ｘに不動の固定を意味する。

本発明により、中空成形部材からの固定要素の連結解除が保証されているので、いかなる反力も固定要素に作用しない。これにより、位置測定の高い測定精度、特に再現性と、基準点の良好な熱的安定性とが得られる。

中空成形部材は、固定要素と共に操作可能であり、これが、測定すべき対象への取付けを簡素化する。

中空成形部材の材料は、通常は１つの材料、例えばアルミニウムから成り、このアルミニウムは、固定要素の材料よりも大きい熱膨張係数を備える。固定要素のための材料としては、スチール又はＩＮＶＡＲのようないわゆるゼロ膨張材料が適している。本発明により、中空成形部材の熱に依存した膨張性が保証されており、許容不能な力が中空成形部材から固定要素に、従って基準点に作用し、これにより、長さ測定装置の精度にマイナスの影響を与えることはない。

本発明による固定要素は、中空成形部材に統合されており、この中空成形部材と共に簡単に操作可能である。これは、長さ測定装置が、測定方向に相前後して配設された複数の中空成形材料を有し、これら中空成形部材が、その結合個所を、それぞれ弾性的なシール手段によってシールされ、スケールが、複数の中空成形部材にわたって延在し、これら中空成形部材の１つが、固定要素を備える場合でも、特に有利である。終端側のシールと機械的連結の解除の機能は、分離されており、従って、シール手段と固定要素は、統合された連結解除と共に、それぞれ個々に最適に設定することができる。

スケールは、特に、その全長にわたって固定要素だけに測定方向に位置不動に固定され、さもなければ、即ち固定要素の両側に延在するように、複数の中空成形部材と測定すべき対象に対して長手方向に移動可能に配設されている。この長手方向の移動能力は、中空成形部材にスケールを単純に載置することによって行なわれ、スケールと中空成形部材間の摩擦は、例えば弾性的な中間層のような付加的な措置によって低減することができる。

少なくとも１つの長さ補正要素は、特に、第２の区間に対して相対的な第１の区間の測定方向だけの運動を可能にし、他のすべての方向の、即ち残りの５つの自由度の運動を遮断するように形成されており、これにより、長さ測定装置の高い振動強度が保証されている。少なくとも１つの長さ補正要素は、低摩擦のリニアガイドとして形成することができる。少なくとも１つの長さ補正要素が、固体ジョイントの装置であると、特に有利である。固体ジョイントは、それぞれ１つの、測定方向に対して垂直に延在するそれぞれ１つのウェブを備え、このウェブが、第１の区間と第２の区間間に延在する。ウェブは、一端で第１の区間と結合され、第２の端部で固定要素の第２の区間と結合されており、特に第２の区間に一体的に形成されている。ウェブは、測定方向だけに変位可能である。

以下で説明する実施例において詳細に説明するように、スケールが、第１のガイドによって中空成形部材内に測定方向に案内されている場合が、特に有利である。この第１のガイドは、特に、中空成形部材に形成された溝であり、この溝内に、スケールが、測定方向に低摩擦で移動可能に支承されている。第１のガイドは、特に、スケールを残りの５つの自由度を拘束するために設定されている。

測定方向の第２のガイドは、少なくとも１つの長さ補正要素を構成する。この第２のガイドは、中空成形部材を、固定要素に沿って測定方向に案内する。この第２のガイドも、特に、スケールの残りの５つの自由度を拘束するために設定されている。

スケールは、特に、任意の各位置で固定要素に固定可能であり、この固定は、更に、特に再び遅延なく解除可能である。このため、固定要素の第１の区間は、特に、挟持することによりスケールをこの第１の区間に位置不動に固定するために設定されている。挟持は、スケールを必要時に固定要素から解放することができるとの利点を有する。挟持メカニズムは、外側から作業可能で作動可能である。

第１の区間は、特に、測定方向に対して横に互いに間隔を置いた、下面でスケールに当接するための当接部を備え、スケールは、両当接部間に露出している。更に、第１の区間は、測定方向Ｘに対して横に互いに間隔を置いた２つの支持部を備え、これら支持部が、挟持時にスケールの上面と接触し、スケールを当接部と支持部間に挟持する。支持部は、スケールの周縁部を把持する折曲部の形態で形成されており、この折曲部は、走査をするためのスケールの測定目盛を解放する。

測定すべき対象に第１の区間を位置不動に固定するため、第１の区間は、例えば、第１の区間を位置不動に固定する際に、ネジがそこに例えばねじ込まれることによって、測定すべき対象の一方と一致する、ネジを収容するための孔を備える。

第２の区間は、測定方向Ｘに互いに間隔を置いた２つの部分区間を有し、それぞれ両部分区間と第１の区間間に、特に少なくとも１つの固体ジョイントの形態の長さ補正要素が設けられている。各部分区間は、ネジによって中空成形部材に固定されている。

スケールは、特に、投げて方向に安定しているが曲げ可能なメジャーテープ、特にスチールストリップである。

本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

ネジ固定された状態の長さ測定装置の外観図を示す。長さ測定装置の中空成形部材の第１の外観図を示す。スケールを有しない中空成形材の第２の外観図を示す。スケール有する中空成形部材の第３の外観図を示す。中空成形部材の固定要素の第１の外観図を示す。中空成形部材の固定要素の第２の外観図を示す。中空成形部材の固定要素の第３の外観図を示す。固定要素の別の形成を示す。

図１は、互いに相対的に移動可能な２つの対象１，２の位置を測定するための長さ測定装置を示す。長さ測定装置は、スケール３（ここでは単に概略的に図示した）が、中空成形部材４内に測定方向Ｘに延在するように配設され、スケール３の測定目盛を走査する走査ヘッド５が、同様に保護されるように中空成形部材４内に配設された、いわゆるカプセル化されたシステムである。走査ヘッド５は、例えばローラにより中空成形部材４及び／又はスケール３に支持されることによって、中空成形部材４内に測定方向Ｘに案内されている。中空成形部材４が、測定すべき両対象の一方１と結合され、走査ヘッド５が、測定すべき対象の他方２と結合されている。測定すべき対象２との走査ヘッド５のこの結合は、公知のように、剣状に形成された、測定方向Ｘに延在するスリット４１によって外に向かって案内されたキャリヤを介して行なわれる。中空成形部材４のスリット４１は、中空成形部材４の内部への汚れ及び水飛沫の浸入を回避するために、シールリップ（明瞭さの理由から図示されてない）によってシールされている。

スケール３は、特に、薄い柔軟なメジャーテープであり、このメジャーテープは、測定方向の長手方向に安定であるが曲げ可能であり、従って、特にスチールストリップが適している。スケール３は、その上面で、光電走査可能な測定目盛を支持し、この測定目盛は、走査ヘッド５によっていわゆる反射光法で走査され、その下面で、中空成形部材４のウェブ４２．１，４２．２の形態の当接面に当接する。中空成形部材４の溝４３は、一方で、スケール３のための当接面（この例ではウェブ４２．１，４２．２）を構成し、他方で、溝４３は、有利なことに両側に、スケール３のための両側の把持部を構成する折曲部４４．１，４４．２を備える。溝４３は、スケール３を測定方向Ｘに押し込むことができる中間スペースを構成するが、スケール３は、これに対して横の方向に無視可能な遊びを備える。図２及び３には、導入されるスケール３を有しない溝４３が図示され、図４には、内部に押し込まれたスケール３を有する溝４３が図示されている。

溝４３は、内部でスケールを測定方向に低摩擦で移動可能に支承する中空成形部材のガイドを構成する。このガイドは、更に、スケール３が残りの５つの自由度を拘束されるように形成されている。

図１には、大きい測定長さを測定するための長さ測定装置がどのように形成されているかが図示されている。一方の測定すべき対象１に、複数の中空成形部材４，４０，４００が測定方向Ｘに相前後して配設される。それぞれ２つの隣接する中空成形部材４，４０，４００間の結合個所は、相互にシール６によってシールされている。測定すべき対象１への個々の中空成形部材４，４０，４００の取付け後、スケール３は、中空成形部材４，４０，４００の溝４３内に押し込まれるもしくは引き込まれる。この場合、スケール３は、一体的にすべての中空成形部材４，４０，４００を超えて延在する。

中空成形部材４は、固定要素１０を備え、この固定要素は、一方で、測定すべき対象１に対して相対的なスケール３のゼロ点もしくは基準点を構成するために形成され、他方で、測定方向Ｘに連結解除された状態で中空成形部材４に取り付けられている。このため、固定要素１０は、スケール３を位置不動にこの固定要素に固定するために設定された第１の区間１１を備える。更に、第１の区間１１は、測定すべき対象１に位置不動に固定されるように設定されている。これにより、スケール３は、第１の区間１１が測定すべき対象１にも位置不動に固定される測定方向Ｘの位置で、第１の区間１１に位置不動に固定される。

スケール３は、第１の区間１１の両側に、中空成形部材４に対して相対的に測定方向Ｘに延在するように配設されているので、固定要素１０は、測定領域内に存在する。スケール３は、その全長にわたって固定要素１０だけを介して測定すべき対象に位置不動に固定可能である。これは、スケール３が、固定要素１０の両側に、その全長にわたって、一方では、スケール３と中空成形部材４間の相対的な長さ変化を可能にするように、中空成形部材４から連結解除された状態で取り付けられ、他方では、基準点外で、測定すべき対象１と位置不動に結合されていないとのことを意味する。スケール３のこの連結解除された配設は、溝４３の底にスケール４３を当接させることによって実現可能であり、溝４３とスケール３間には、付加的に、例えば中間層の形態の摩擦低減手段を設けることができる。

第１の区間１１へのスケール３の位置不動の固定は、特に、挟持によって行なわれ、この固定が解除可能であり、これにより、スケール３は、必要時に中空成形部材４から簡単に取り外すことができるとの利点を有する。

有利に形成された固定要素１０の第１の実施例は、図５〜７に異なった図で図示されている。第１の区間１１にスケール３を位置不動に挟持するため、この第１の区間は、スケール３を第１の区間１１に挟持可能な挟持メカニズム１１０を備える。このため、挟持メカニズム１１０は、下面でスケール３に当接するための当接要素を備える。当接要素は、スケール３が両周縁部に当接し、中心が露出するように、測定方向Ｘに対して横に互いに間隔を置いた２つの当接部１１１．１，１１１．２を備える。更に、挟持メカニズム１１０は、挟持時にスケール３の上面と接触し、スケール３を当接部１１１．１，１１１．２の面と支持部１１２．１，１１２．２間に挟持する２つの支持部１１２．１，１１２．２を備える。支持部１１２．１，１１２．２は、図示した例では、挟持時に両周縁部においてスケール３の上面と接触する２つの折曲部を有する。両折曲部は、その間に延在するスケール３の測定目盛を解放するので、測定目盛は、逆に、走査ヘッド５によって走査することができる。

当接要素（この例では２つのウェブ状の当接部１１１．１，１１１．２）は、支持部（この例では両ウェブ状の支持部）の方向に測定方向Ｘに対して垂直に移動可能である。この移動は、ネジ１１３によって実現される。取付け時にスケール３を当接部と支持部間にできるだけ簡単に導入することができるように、当接部は、ネジ１１４によって支持部から引き戻すことができる。

スケール３を挟持するため、選択的に、支持部１１２．１，１１２．２も、当接部１１１．１，１１１．２に向かって移動可能に形成してもよい。

挟持作用、即ち静止摩擦を高めるため、特に、サンドブラスト又はエッチングによって、少なくとも挟持面の一方を粗面化されている。第１の区間１１へのスケール３の位置不動の固定は、付加的に噛合い係合によって改善することができる。

挟持メカニズム１１０は、挟持が解除可能であるように形成されている。挟持の作動及び停止のため、例えば１つ又は複数のネジ１１３の形態の操作要素は、外側から作業可能で、測定方向Ｘに対して横に操作可能である。

当接部１１１．１及び１１１．２及び／又は支持部１１２．１，１１２．２は、その両端に、特に図５に明らかなように、スケール３を容易に導入するための導入斜面を備える。当接面１１１．１，１１１．２及び支持部１１２．１，１１２．２間にそれぞれ形成された間隙は、終端側が最大であり、挟持領域まで連続的に減少する。

更に、固定要素１０の第１の区間１１は、付加的に、測定すべき対象１に位置不動に固定するため形成されている。このため、第１の区間１１は、ネジ１１６を収容するため孔１１５を備え、この孔は、第１の区間１１を位置不動に固定する際に、測定すべき対象１と一致する。

更に、固定要素１０は、これを中空成形部材４に固定する少なくとも１つの第２の区間を備える。この例では、第２の区間は、２つの部分区間１２．１，１２．２によって構成されている。中空成形部材４への固定は、第１の区間と第２の区間１２．１，１２．２間で、測定方向Ｘの長さ補正が可能であるように行なわれる。このため、特に固体ジョイント装置１３１，１３２，１３３，１３４として形成された少なくとも１つの長さ補正要素が設けられており、この長さ補正要素が、第２の区間１２．１，１２．２に対して相対的な第１の区間１１の測定方向Ｘの運動を可能にする。

固体ジョイント１３１，１３２，１３３，１３４の装置は、特に、第２の区間１２．１，１２．２に対して相対的な第１の区間１１の測定方向Ｘの相対運動だけを可能にし、他の全ての方向の運動を遮断するように形成されている。このため、各固体ジョイント１３１，１３２，１３３，１３４は、測定方向Ｘに対して垂直に延在し、測定方向Ｘにだけ変位可能なウェブ状の要素として形成されている。これらウェブ状の要素は、これらが延在する方向、即ちＹ方向及びＺ方向（図７に図示）の第２の区間１２．１，１２．２に対して相対的な第１の区間１１の運動を遮断する。

固体ジョイント１３１，１３２，１３３，１３４の装置は、模範的に、第１の区間１１の両側で対称の配設である。このため、第２の区間は、測定方向Ｘに互いに間隔を置いた２つの部分区間１２．１，１２．２を有し、それぞれ、両部分区間１２．１，１２．２と第１の区間１１間に少なくとも１つの固体ジョイント１３１，１３２，１３３，１３４が配設されている。ウェブ状の要素として形成された固体ジョイント１３１，１３２，１３３，１３４は、それぞれ第１の区間１１から出発して、第２の区間（この例では少なくとも両部分区間１２．１，１２．２の一方）に向かって測定方向Ｘに対して垂直に延在し、測定方向Ｘに板バネのように変位可能である。ここでは２つの部分区間１２．１，１２．２の形態の第２の区間は、ネジ１６．１，１６．２によって中空成形部材に４に固定されている。このため、両部分区間１２．１，１２．２のそれぞれは、孔１５．１，１５．２を備える。

第１の区間１１と少なくとも１つの第２の区間１２．１，１２．２とを有する固定要素１０は、外側から中空成形部材４に取付け可能なインサート部品の形態に形成されている。このため、中空成形部材４は、外側から作業可能な開口を備え、この開口を経て、第１の区間１１の挟持メカニズム１１０が、図３から明らかなように、中空成形部材４の内部空間内に突出する。中空成形部材４のこの横の開口は、中空成形部材４の側壁と固定要素１０間に配設されたシール１４、特にフラットシールによってシールされる。このシール１４は、特に図５及び６に図示されている。シール１４は、それぞれ測定方向Ｘに、第１の区間１１と固体ジョイント１３１，１３２，１３３，１３４間に配設されている。これによりシール１４が測定方向Ｘに圧縮されるので、シールによって惹起される測定方向Ｘの力の導入は無視可能である。

図８には、固定要素２０の別の形成が図示されている。前記の固定要素１０とは異なり、折曲部２１２．１，２１２．２の形態の支持部は、挟持されてない状態でスケール３に対して平行にするのではなく、これら支持部は、その自由端が、（特にメジャーテープとして形成された）スケール３の方向を向いている。この措置は、本来の挟持工程による力の導入時に撓みを補償するために役立つ。これにより、スケール３の変形（測定方向Ｘに対して横への湾曲）が回避され、長さ測定装置の測定精度は、挟持工程によってマイナスの影響を受けない。

高精度の位置測定が所望される場合、スケールの測定目盛は、光電走査可能に形成される。測定目盛は、選択的に、磁気走査、容量走査又は誘導走査可能に形成してもよい。

１対象
２対象
３スケール
４中空成形部材
５走査ヘッド
６シール
１０固定要素
１１第１の区間
１４シール
１５．１孔
１５．２孔
１６．１ネジ
１６．２ネジ
２０固定要素
４０中空成形部材
４１スリット
４２．１ウェブ
４２．２ウェブ
４３溝
４４．１折曲部
４４．２折曲部
１１０挟持メカニズム
１１１．１当接部
１１１．２当接部
１１２．１支持部
１１２．２支持部
１１３ネジ
１１４ネジ
１１５孔
１１６ネジ
１３１固体ジョイント
１３２固体ジョイント
１３３固体ジョイント
１３４固体ジョイント
２１２．１折曲部
２１２．２折曲部
４００中空成形部材
Ｘ測定方向

Claims

１つの中空成形部材（４）と、この中空成形部材（４）内に配設された１つのスケール（３）と、第１の区間（１１）を備える１つの固定要素（１０，２０）とを有し、この第１の区間（１１）が、一方でスケール（３）を第１の区間（１１）に測定方向（Ｘ）に位置不動に固定し、他方で第１の区間（１１）を測定すべき対象（１）の一方に測定方向（Ｘ）に位置不動に固定するために設定され、固定要素（１０，２０）が、少なくとも１つの第２の区間（１２．１，１２．２）を備え、この第２の区間によって、固定要素（１０，２０）が中空成形部材（４）に固定され、固定要素（１０，２０）の第１の区間（１１）と第２の区間（１２．１，１２．２）間に、第２の区間（１２．１，１２．２）に対して相対的な第１の区間（１１）の測定方向（Ｘ）の運動を可能にするために形成された少なくとも１つの長さ補正要素（１３１，１３２，１３３，１３４）が設けられている、互いに相対的に移動可能な２つの対象（１，２）の測定方向（Ｘ）の位置を測定するための長さ測定装置。
長さ補正要素（１３１，１３２，１３３，１３４）が、第２の区間（１２．１，１２．２）に対して相対的な第１の区間（１１）の測定方向（Ｘ）だけの運動を可能にし、他のすべての方向（Ｙ，Ｚ）の運動を遮断するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の長さ測定装置。
長さ補正要素（１３１，１３２，１３３，１３４）が、固体ジョイントの装置であることを特徴とする請求項２に記載の長さ測定装置。
固定ジョイントが、測定方向（Ｘ）に対して垂直に延在するそれぞれ１つの曲げ可能なウェブを備え、このウェブが、第１の区間（１１）と第２の区間（１２．１，１２．２）間に延在することを特徴とする請求項３に記載の長さ測定装置。
固定要素（１０，２０）の第１の区間（１１）が、挟持することによりスケール（３）をこの第１の区間（１１）に位置不動に固定するために設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の長さ測定装置。
第１の区間（１１）が、測定方向（Ｘ）に対して横に互いに間隔を置いた、下面でスケール（３）に当接するための当接部（１１１．１，１１１．２）を備えること、第１の区間（１１）が、測定方向（Ｘ）に対して横に互いに間隔を置いた２つの支持部（１１２．１，１１２．２）を備え、これら支持部が、挟持時にスケール（３）の上面と接触し、スケール（３）を当接部（１１１．１，１１１．２）と支持部（１１２．１，１１２．２）間に挟持することを特徴とする請求項５に記載の長さ測定装置。
第１の区間（１１）が、第１の区間（１１）を位置不動に固定する際に測定すべき対象（１，２）の一方と一致する、ネジ（１１６）を収容するための孔（１１５）を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の長さ測定装置。
第２の区間（１２．１，１２．２）が、測定方向（Ｘ）に互いに間隔を置いた２つの部分区間を有し、それぞれ両部分区間と第１の区間（１１）間に、少なくとも１つの長さ補正要素（１３１，１３２，１３３，１３４）が配設されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の長さ測定装置。
各部分区間が、ネジ（１６．１，１６．２）によって中空成形部材（４）に固定されていることを特徴とする請求項８に記載の長さ測定装置。
スケール（３）が、メジャーテープであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の長さ測定装置。
中空成形部材（４）が、測定方向（Ｘ）に延在する溝（４３）を備え、この溝内にスケール（３）が配設されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の長さ測定装置。
測定方向（Ｘ）に相前後して配設された複数の中空成形部材（４，４０，４００）を有し、これら中空成形部材が、その結合箇所を、それぞれ弾性的なシール手段（６）によってシールされ、スケール（３）が、複数の中空成形部材（４，４０，４００）にわたって延在し、これら中空成形部材（４，４０，４００）の１つが、固定要素（１０，２０）を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の長さ測定装置。
スケール（３）が、その全長にわたって固定要素（１０，２０）だけに測定方向（Ｘ）に位置不動に固定され、さもなければ複数の中空成形部材（４，４０，４００）と測定すべき対象（１，２）に対して長手方向に移動可能に配設されていることを特徴とする請求項１２に記載の長さ測定装置。