JPH0324401A - スケール - Google Patents
スケールInfo
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- JPH0324401A JPH0324401A JP2145531A JP14553190A JPH0324401A JP H0324401 A JPH0324401 A JP H0324401A JP 2145531 A JP2145531 A JP 2145531A JP 14553190 A JP14553190 A JP 14553190A JP H0324401 A JPH0324401 A JP H0324401A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/0011—Arrangements for eliminating or compensation of measuring errors due to temperature or weight
- G01B5/0014—Arrangements for eliminating or compensation of measuring errors due to temperature or weight due to temperature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は基体とその上に取付けられた、目盛を有する目
盛支持体とから威るスケールにして、その際基体及び目
盛支持体は相異なる熱膨張率を有するものに関する。
盛支持体とから威るスケールにして、その際基体及び目
盛支持体は相異なる熱膨張率を有するものに関する。
（産業上の利用分野）
この種のスケールであって、基体とその上に取付けられ
た目盛を備えた目盛支持体とから成るもきは、相互に運
動可能な２つの対象物、例えば加工されるべき工作物に
関する工具の位置決めのための２つの機械部分の相対位
置の測定のための位置決め装置で使用される。この目的
で一方の対象物はスケールと結合されその目盛は他方の
対象物と結合した走査ユニットによって走査される。
た目盛を備えた目盛支持体とから成るもきは、相互に運
動可能な２つの対象物、例えば加工されるべき工作物に
関する工具の位置決めのための２つの機械部分の相対位
置の測定のための位置決め装置で使用される。この目的
で一方の対象物はスケールと結合されその目盛は他方の
対象物と結合した走査ユニットによって走査される。
目盛支持体のための材料として好適にはガラスが使用さ
れる、そのわけは、ガラスは優れた光学的特性をもって
比較的安価に製造されることができるために、目盛の製
造及び使用のためにガラス表面は特別に好適であるから
である。
れる、そのわけは、ガラスは優れた光学的特性をもって
比較的安価に製造されることができるために、目盛の製
造及び使用のためにガラス表面は特別に好適であるから
である。
しかし工作機械に下辺周囲温度をもって使用される位置
決め測定装置におけるガラスから成る目盛支持体の使用
では、銅から成る機械部分及びこれと結合した、ガラス
から成る目盛支持体の相異なる熱膨張率の問題がある。
決め測定装置におけるガラスから成る目盛支持体の使用
では、銅から成る機械部分及びこれと結合した、ガラス
から成る目盛支持体の相異なる熱膨張率の問題がある。
（従来の技術）
西独国特許明細書３６３７６２８号から基体とその上に
取付けられた目盛を備えた目盛支持体とから戒るスケー
ルが公知である．小さい熱膨張率を有するガラスから威
る目盛支持体は標準温度では大きな熱膨張率を有する鋼
から成る基体上に固定され、基体と共に予め特定された
温度に加熱されそれから端面倒で固定要素によって基体
に剛固に固定される．しかし目盛支持体は標準温度への
冷却の際に気体の熱膨張率の相違のために据え込まれる
ので、目盛支持体の製造の際に、目盛のピッチは据え込
み状態で正しい目盛ピッチが存在するように目盛ピッチ
が予め大きく設定されていなければならない．使用され
る機械部分と同様な熱膨張率を有するこのスケールの製
造はコスト高である。
取付けられた目盛を備えた目盛支持体とから戒るスケー
ルが公知である．小さい熱膨張率を有するガラスから威
る目盛支持体は標準温度では大きな熱膨張率を有する鋼
から成る基体上に固定され、基体と共に予め特定された
温度に加熱されそれから端面倒で固定要素によって基体
に剛固に固定される．しかし目盛支持体は標準温度への
冷却の際に気体の熱膨張率の相違のために据え込まれる
ので、目盛支持体の製造の際に、目盛のピッチは据え込
み状態で正しい目盛ピッチが存在するように目盛ピッチ
が予め大きく設定されていなければならない．使用され
る機械部分と同様な熱膨張率を有するこのスケールの製
造はコスト高である。
（課題の解決のための手段）
本発明の課題は目盛支持体が電気メッキにより層付けさ
れた中間層によって摩擦結合されることによって解決さ
れる。
れた中間層によって摩擦結合されることによって解決さ
れる。
（発明の効果）
本発明によって得られる利点は特に、相異なる熱膨張率
にもかかわらず目盛支持体の電気メッキ的に層付けされ
た中間層によって基体と目盛支持体の摩擦結合によって
機械の部分のような等しい温度条件の長さ変化を被る。
にもかかわらず目盛支持体の電気メッキ的に層付けされ
た中間層によって基体と目盛支持体の摩擦結合によって
機械の部分のような等しい温度条件の長さ変化を被る。
スケールは、機械部分の相異なる材料にも係わらず機械
部分の熱膨張率的膨脹率と一致しない合或された熱膨張
を有し、その結果温度に依存した精度不正確は回避され
る。
部分の熱膨張率的膨脹率と一致しない合或された熱膨張
を有し、その結果温度に依存した精度不正確は回避され
る。
（実施例）
本発明の実施例を次に図面に基づいて詳しく説明する。
第１図には第１のスケールの横断面が示され゛、これは
その表面上に目盛２を備えたガラスから成る目盛支持体
１と中央ウエブ４を備えたＵ字形基体３とから戒る。目
盛支持体１はその目盛２とは反対側の下面に原子接着剤
として役立つ導電性の電極層を全面的に備え、略１００
ｎｍの厚さの、蒸着された金層、銀層又はクロム層が好
適である。目盛支持体ｌのこの下面はこの上良好な形状
一体化のために艶消し研磨される。このために最良の方
法は希釈された弗化水素酸による続いての精密腐食によ
る艶消し研磨である。
その表面上に目盛２を備えたガラスから成る目盛支持体
１と中央ウエブ４を備えたＵ字形基体３とから戒る。目
盛支持体１はその目盛２とは反対側の下面に原子接着剤
として役立つ導電性の電極層を全面的に備え、略１００
ｎｍの厚さの、蒸着された金層、銀層又はクロム層が好
適である。目盛支持体ｌのこの下面はこの上良好な形状
一体化のために艶消し研磨される。このために最良の方
法は希釈された弗化水素酸による続いての精密腐食によ
る艶消し研磨である。
それから電極層５を備えた目盛支持体１の下面は組立補
助６によって基体３の中央ウエブ４の表面上に固定され
る。組立補助６として例えば両面接着テープ、粘着性接
着剤並びに弾性的又は剛固な接着剤が好適である。しか
しこの組立補助６は目盛支持体ｌが例えば図示しない真
空吸着板により平らに保持される場合には省略されるこ
とができる。
助６によって基体３の中央ウエブ４の表面上に固定され
る。組立補助６として例えば両面接着テープ、粘着性接
着剤並びに弾性的又は剛固な接着剤が好適である。しか
しこの組立補助６は目盛支持体ｌが例えば図示しない真
空吸着板により平らに保持される場合には省略されるこ
とができる。
自由電極層５と中央ウエブ４の側面との間の突き当て縁
に沿ってずっと導電性ラッカブリッジ（ラッカ又は銀を
充填された合或樹脂接着剤）７がつけられ、この接着剤
は非導電性の組立補助６の使用の際に電極層５と基体３
との間の導電接続を形戒する。導電性ラッカブリッジ７
は組立補助としても役立ち、この際例えば固定のための
銀を充填されたエボキシド接着剤が使用される。
に沿ってずっと導電性ラッカブリッジ（ラッカ又は銀を
充填された合或樹脂接着剤）７がつけられ、この接着剤
は非導電性の組立補助６の使用の際に電極層５と基体３
との間の導電接続を形戒する。導電性ラッカブリッジ７
は組立補助としても役立ち、この際例えば固定のための
銀を充填されたエボキシド接着剤が使用される。
両端を閉鎖されたＵ字形基体３には電解質８が充填され
ており、電解質は目盛支持体ｌを橋絡しかつ電解質には
電極９が浸漬される。基体３は図示しない電源の負の極
−Ｕと、電極９は図示しない電源の正の極＋Ｕと接続し
ている。電源の投入によって中間層１０は電気メノキに
より析出され、中間Ｎ１０は目盛支持体１と基体３との
間の摩擦結合を形成する。この中間層工０の層厚さは目
盛支持体ｌと基体３の断面二次モーメントの比に従って
設定され、かつ略０．２〜ｌｍｍになる。この中間Ｊｉ
ｌＯのための材質として好適には銅及びニソケルが対象
となる。
ており、電解質は目盛支持体ｌを橋絡しかつ電解質には
電極９が浸漬される。基体３は図示しない電源の負の極
−Ｕと、電極９は図示しない電源の正の極＋Ｕと接続し
ている。電源の投入によって中間層１０は電気メノキに
より析出され、中間Ｎ１０は目盛支持体１と基体３との
間の摩擦結合を形成する。この中間層工０の層厚さは目
盛支持体ｌと基体３の断面二次モーメントの比に従って
設定され、かつ略０．２〜ｌｍｍになる。この中間Ｊｉ
ｌＯのための材質として好適には銅及びニソケルが対象
となる。
絶縁層ｌ１によってＵ字形の基体３の自由な内面が不必
要な金属析出から保護されることができる。図示しない
熱電対によって電解質８従って目盛支持体１及び基体３
が中間層ｌＯの電気メッキによる析出の間測定技術的参
照温度（例えば２０゜）に保持される。それによってガ
ラスから成る目盛支持体１と鋼から成る基体３との間の
摩擦結合が均質かつ参照温度に関して応力なしにスケー
ルの全長に渡って保持される。
要な金属析出から保護されることができる。図示しない
熱電対によって電解質８従って目盛支持体１及び基体３
が中間層ｌＯの電気メッキによる析出の間測定技術的参
照温度（例えば２０゜）に保持される。それによってガ
ラスから成る目盛支持体１と鋼から成る基体３との間の
摩擦結合が均質かつ参照温度に関して応力なしにスケー
ルの全長に渡って保持される。
目盛支持体ｌ及び基体３の温度に制約された相対的長さ
変化に起因して専ら弾性的変形を被る歪みは再生可能に
反転可能かつエイジング効果を受けない。
変化に起因して専ら弾性的変形を被る歪みは再生可能に
反転可能かつエイジング効果を受けない。
目盛２は基体３と目盛支持体１との摩擦結合により目盛
支持体１の表面上につけられる。
支持体１の表面上につけられる。
第１図から明らかなように、基体３は目盛支持体ｌに比
して非常に大きい断面二次モーメントを有し、その結果
スケールの合或された熱膨張率は基体３の熱膨張率に等
しい。此のスケールが鋼から戒る機械部分と結合される
と、スケール及び機械部分の等しい熱的長さ変化のため
に温度に制約された測定不正確は生しない。鋼から成る
この機械の代わりに大きな熱膨張率を有するアルミニウ
ムから成る基体３も選択されることができる。この場合
にガラスから成る目盛支持体１及びアルミニウムから戊
る基体３の目盛支持体１の横断面積は、スケールの合或
の熱膨張率が鋼から成る機械部分の熱膨張率と等しく設
定されている。
して非常に大きい断面二次モーメントを有し、その結果
スケールの合或された熱膨張率は基体３の熱膨張率に等
しい。此のスケールが鋼から戒る機械部分と結合される
と、スケール及び機械部分の等しい熱的長さ変化のため
に温度に制約された測定不正確は生しない。鋼から成る
この機械の代わりに大きな熱膨張率を有するアルミニウ
ムから成る基体３も選択されることができる。この場合
にガラスから成る目盛支持体１及びアルミニウムから戊
る基体３の目盛支持体１の横断面積は、スケールの合或
の熱膨張率が鋼から成る機械部分の熱膨張率と等しく設
定されている。
第２図において第１図による第１のスケールの断面が示
される。目盛支持体ｌの下面上の電極層５が両側面に渡
って目盛２を有する目盛支持体１の表面上の２つの狭い
縁範囲１２まで延びており、その結果電気メッキによっ
て層付けされた中間層１０も両狭い縁範囲１２まで延び
ている。両縁範囲１２における層付けされた中間層１０
のこの精密加工によって両縁範囲１２は目盛２の走査の
ための図示しない走査ユニットの走行ローラのための走
行面として使用される。
される。目盛支持体ｌの下面上の電極層５が両側面に渡
って目盛２を有する目盛支持体１の表面上の２つの狭い
縁範囲１２まで延びており、その結果電気メッキによっ
て層付けされた中間層１０も両狭い縁範囲１２まで延び
ている。両縁範囲１２における層付けされた中間層１０
のこの精密加工によって両縁範囲１２は目盛２の走査の
ための図示しない走査ユニットの走行ローラのための走
行面として使用される。
第３図には第２のスケールの横断面が示されている。目
盛２１を備えたガラスから戊る目盛ダイス２０の目盛平
面上に電極層２２が設けられ、電極層は同時に分離層と
して役立つ。この電極層２２は例えば略５０〜１００ｎ
ｍの層厚さに高真空中で薫着される例えば銀から成るこ
とができる。
盛２１を備えたガラスから戊る目盛ダイス２０の目盛平
面上に電極層２２が設けられ、電極層は同時に分離層と
して役立つ。この電極層２２は例えば略５０〜１００ｎ
ｍの層厚さに高真空中で薫着される例えば銀から成るこ
とができる。
目盛ダイス２０の電極層２２上に電気メッキ的成層後の
目盛３２を備えた目盛支持体３１が形成される。
目盛３２を備えた目盛支持体３１が形成される。
目盛支持体３１の材料は銅及び二・ンケルである。
従って目盛３２を備えた目盛支持体３１は電気メッキに
より層付けされた中間層１０によって第１図における第
１のスケールの場合に記載したと同様に、基体３と結合
される。第１図及び第３図における同一部分は同一の符
合を有する。続いて電極層２２を備えた目盛ダイス２０
は分離層として引き剥がされかつ他の目盛支持体３１の
製造のために使用されることができる。
より層付けされた中間層１０によって第１図における第
１のスケールの場合に記載したと同様に、基体３と結合
される。第１図及び第３図における同一部分は同一の符
合を有する。続いて電極層２２を備えた目盛ダイス２０
は分離層として引き剥がされかつ他の目盛支持体３１の
製造のために使用されることができる。
銅又はニッケルから成る目盛支持体３１及び鋼から成る
基体３とから威るこの第２のスケールは、鋼から成る基
体３の目盛支持体３１に比して大きな断面二次モーメン
トのために合威熱膨張率として基体の熱膨張率を有する
。この第２のスケールを鋼から成る機械部分に結合する
際に第２のスケール及び機械部分の等しい熱的長さ変化
のために温度に依存する寸法不正確が生じる。
基体３とから威るこの第２のスケールは、鋼から成る基
体３の目盛支持体３１に比して大きな断面二次モーメン
トのために合威熱膨張率として基体の熱膨張率を有する
。この第２のスケールを鋼から成る機械部分に結合する
際に第２のスケール及び機械部分の等しい熱的長さ変化
のために温度に依存する寸法不正確が生じる。
第ｌ図は本発明によるスケールの横断面図、第２図は第
１のスケールの断面図そして第３図は第２のスケールの
横断面図である 図中符号 １、３１・・ ２ ・・・・ ３ ・・・・ ５ ・・・・ １０・・・・ １２・・・・ ２０・・・・ ３２・・・・ ・目盛支持体 ・目盛 ・基体 ・電極層 ・中間層 ・中間層の範囲 ・目盛ダイス ・目盛
１のスケールの断面図そして第３図は第２のスケールの
横断面図である 図中符号 １、３１・・ ２ ・・・・ ３ ・・・・ ５ ・・・・ １０・・・・ １２・・・・ ２０・・・・ ３２・・・・ ・目盛支持体 ・目盛 ・基体 ・電極層 ・中間層 ・中間層の範囲 ・目盛ダイス ・目盛
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基体とその上に取付けられた、目盛を有する目盛支
持体とから成るスケールにして、その際基体及び目盛支
持体は相異なる熱膨張率を有するものにおいて、 目盛支持体（１、３１）は電気メッキにより層付けされ
た中間層（１０）により基体（３）と摩擦結合している
ことを特徴とする前記スケール。 ２、目盛支持体（１）がガラスから成る、請求項１記載
のスケール。 ３、目盛支持体（３１）が金属から目盛ダイス（２０）
の電気メッキによる成層によって形成されている、特許
請求の範囲第１項記載のスケール。 ４、目盛支持体（３１）が銅又はニッケルから成る請求
項３記載のスケール。 ５、基体（３）が鋼から成る、請求項１記載のスケール
。 ６、電気メッキにより層付けされた中間層（１０）が銅
又はニッケルから成る請求項１記載のスケール。 ７、基体（３）がＵ字形横断面を有する請求項１記載の
スケール。 ８、目盛支持体（１、３１）及び基体（３）の相異なる
熱膨張率からその断面二次モーメントの大きさに従って
合成された熱膨張率が得られることができる、請求項１
記載のスケール。 ９、請求項１記載のスケールの製造方法において、ａ）
目盛支持体（１）はその下面に導電性の電極層（５）を
備えること、 ｂ）電極層（５）を備えた目盛支持体（１）の下面が基
体（３）上に固定されること、 ｃ）目盛支持体（１）が電気メッキにより層付けされた
中間層（１０）によって機械（３）と摩擦結合している
こと、 とから成ることを特徴とする前記方法。 １０、請求項１記載スケールの製造方法に於いて、ａ）
目盛（２１）を備えた目盛ダイス（２０）のピッチ平面
上に電極層（２２）が分離層として取付けられること、 ｂ）目盛ダイス（２０）の電極層（２２）上に目盛（３
２）を備えた目盛支持体（３１）が電気メッキ成層とし
て形成されること、 ｃ）目盛支持体（３１）の目盛（３２）とは反対側の下
面が基体（３）上に固定されること、 ｄ）目盛支持体（３１）が電気メッキにより層付けされ
た中間層（１０）によって基体（３）と摩擦結合される
こと、 ｅ）目盛ダイス（２０）が分離層としての電極層（２２
）も含めて目盛支持体（３１）から引き剥がされること
とを特徴とする前記スケール。 １１、中間層（１０）の範囲（１２）が目盛支持体（１
）の目盛（２）の走査のための走査ユニットの走行ロー
ラのための走行面として役立つことを特徴とする請求項
８記載のスケール。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3918490.0 | 1989-06-07 | ||
| DE3918490A DE3918490C1 (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0324401A true JPH0324401A (ja) | 1991-02-01 |
| JPH0627641B2 JPH0627641B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=6382208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2145531A Expired - Lifetime JPH0627641B2 (ja) | 1989-06-07 | 1990-06-05 | スケール |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5095637A (ja) |
| EP (1) | EP0401536B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0627641B2 (ja) |
| DE (2) | DE3918490C1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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