JPH07167642A - 位置測定装置 - Google Patents

位置測定装置

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JPH07167642A
JPH07167642A JP4116419A JP11641992A JPH07167642A JP H07167642 A JPH07167642 A JP H07167642A JP 4116419 A JP4116419 A JP 4116419A JP 11641992 A JP11641992 A JP 11641992A JP H07167642 A JPH07167642 A JP H07167642A
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thermal expansion
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Guenther Nelle
ギュンテル・ネレ
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    • GPHYSICS
    • 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)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定目盛板のホルダー本体が付属する対象物
体の熱膨張係数に合っている位置測定装置を提供する。 【構成】 第一対象物体1に連結する走査ユニット6
が、ホルダー本体7aに配設された測定目盛板14の目
盛を走査し、ホルダー本体7aが熱膨張係数の異なる補
助ホルダー17aに固定連結し、補助ホルダーを含めた
ホルダー本体の合成熱膨張係数が付属する第二対象物体
2の熱膨張係数に等しいように、ホルダー本体7aと補
助ホルダー17aが設計されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、第一対象物体に連結
する走査ユニットが、第二対象物体に固定されているホ
ルダー本体に配設されている測定目盛板を走査し、ホル
ダー本体と第二対象物体が異なった熱膨張係数を有す
る、二つの対象物体の相対位置を測定する位置測定装
置、特に気密にされている位置測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の位置測定装置は、特に工作機械
の場合、加工品に対する工具の相対位置を測定するため
に使用される。
【0003】このような位置測定装置では、二つの対象
物体、例えば工作機械の二つの機械部品の相対位置を測
定するため、一方の対象物体に連結する走査ユニットが
測定目盛板を走査する。この目盛板はホルダー本体の上
に配設されていて、このホルダー本体は他方の対象物体
に固定されている。
【0004】機械部品の形にされた前記の第二対象物体
は、一般に鼠鋳鉄ないしはスチールで構成されている。
測定目盛板のホルダー本体に対して主にアルミニューム
を使用する。その理由は、特に封止された位置測定装置
の場合、複雑な断面形状を有するホルダー本体を、特に
コスト的に最も有利に押出成形で作製できるからであ
る。
【0005】アルミニューム製のホルダー本体を鼠鋳鉄
ないしはスチール製の機械部品にボルトで固定すると、
熱膨張係数が非常に異なっているため、加工工程で避け
がたい温度変化がある場合、ホルダー本体の長手方向の
力が大きくなる。この長手方向の力はボルト結合部でホ
ルダー本体に不定のずれをもたらし、測定目盛板の原点
の移動や測定目盛板に再現性のない応力を与え、測定精
度を悪くすることになる。
【0006】ドイツ特許第 28 53 771号明細書には、測
定目盛板のケースとなるホルダー本体と走査ユニットが
機械部品の両端で二つの固定部材を介して連結している
位置測定装置が記載されている。ケースの一端は第一固
定部材に直接連結しているが、ケースの他端と第二固定
部材の間に、温度補償用の長手方向の相殺部材が配設さ
れている。その結果、ケースのこの端部は長手方向に並
進の自由度をもって支承されている。機械部品に測定目
盛板のホルダー本体を固定するこの経費の掛かる方法
は、測定目盛板の原点がホルダー本体の固定点の第一固
定部材のなくてなならないことになる。
【0007】ドイツ特許第 39 18 490号明細書によれ
ば、基本体とその上に装着された目盛板を有する目盛ホ
ルダーから成り、機械部品に固定されていて、基本体と
目盛ホルダーは異なった熱膨張係数を有する測定目盛も
公知である。この目盛ホルダーは基本体にメッキで付着
された中間層を介して連結されていて、目盛ホルダーと
基本体の断面は、測定目盛板の合成熱膨張係数が機械部
品の熱膨張係数に一致するように設計されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、測
定目盛板のホルダー本体を付属する対象物体の熱膨張特
性に簡単に合わせることのできる冒頭に述べた種類の位
置測定装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、第一対象物体に連結する走査ユニットが、第二
対象物体に固定されているホルダー本体に配設されてい
る測定目盛板を走査し、ホルダー本体と第二対象物体が
異なった熱膨張係数を有する、二つの対象物体の相対位
置を測定する位置測定装置、特に気密にされている位置
測定装置の場合、ホルダー本体7が補助ホルダー17に
固定連結し、この補助ホルダーの熱膨張係数が前記ホル
ダー本体7の熱膨張係数とは異なり、補助ホルダー17
を含めたホルダー本体7の合成熱膨張係数が付属する第
二対象物体2の熱膨張係数に等しくなるように、ホルダ
ー本体7と補助ホルダー17の断面が設計されているこ
とによって解決されている。
【0010】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲の従属項に記載されている。
【0011】
【実施例】以下、図面に基づきこの発明の実施例をより
詳しく説明する。図1と図2には、二つの対象物体1,
2の相対位置を測定するために使用する密閉された位置
測定装置の縦断面と横断面が示してある。図示していな
い工作機械の固定台である第一対象物体1には、組立部
材3がボルト4で固定されている。この組立部材3は、
二重剣状の連行体5を介して、走査ユニット6に連結し
ている。
【0012】上記工作機械の移動台である第二対象物体
2には、断面がU字状のケースをしているホルダー本体
7aの両端がそれぞれ固定部材8,9を用いてボルト1
0,11により固定されている。これ等の両固定部材
8,9は、ホルダー本体7aの両端の前面の隔離部分を
形成し、図示していない任意の方法で両端に固定されて
いる。
【0013】このホルダー本体7aの内部には、内部通
路12の上に接着層13によって、目盛を有する測定目
盛板14が測定方向Xにほんの僅か移動できるように配
設されている。測定目盛板14の目盛は、公知の方法に
より、ホルダー本体7aの内部にある走査ユニット6に
よって走査される。走査ユニット6に対する連行体5
は、二つの気密舌部15で閉ざされているホルダー本体
7の長手スリッド16に嵌まっている。
【0014】通常、工作機械の移動台である第二対象物
体2は、熱膨張係数がαSt= 11 ・10-6-1のスチール
と、熱膨張係数がαAl= 22 ・10-6-1のアルミニュー
ム製の測定目盛板14のホルダー本体7aで構成されて
いる。工作機械の加工工程の間に避けがたい温度変化の
ため、第二対象物体2とホルダー本体7aは異なった膨
張係数αSt,αAlのため、長手方向の異なった長さ変化
を受ける。これ等の長さ変化は、冒頭に説明した両方の
固定部材8,9のボルト結合10,11に不定のずれを
もたらし、測定の不正確さを与える。
【0015】それ故、この発明によれば、アルミニュー
ム製のホルダー本体7aがその端面18に板状のインバ
ール製の補助ホルダー17aに固定連結している。この
インパールの熱膨張係数はαIn= 1・ 10 -6であって、
ホルダー本体7の熱膨張係数αAlとは大きさ相違があ
る。この硬く組み込まれた連結は、任意の方法で、例え
ば硬化接着剤、リベットあるいはボルトで行われる。
【0016】ホルダー本体7aと補助ホルダー17aの
両方の熱膨張係数αAl,αInと両方の弾性率EAl,EIn
とに応じて、ホルダー本体7aと補助ホルダー17aの
断面FAl,FInは、補助ホルダー17aを含めたホルダ
ー本体7aの合成熱膨張係数αres が付属する第二対象
物体2の熱膨張係数αStに等しいように設計される。従
って、測定精度への熱の影響は最早生じない。
【0017】ホルダー本体7aの弾性率EAl= 70 ・ 1
03 N/mm2と補助ホルダー17aの弾性率EIn= 145・ 1
03 N/mm2を用いると、ホルダー本体7aと補助ホルダー
17aの断面比がFAl/ FIn=2の場合、補助ホルダー
17aを含めたホルダー本体7aの合成熱膨張係数α
res は、 となる。従って、この熱膨張係数は第二対象物体2の熱
膨張係数αSt= 11 ・10-6-1に正確に一致する。
【0018】図3には、第二番目のホルダー本体7bが
示してある。このホルダー本体は両端面19で2部品の
補助ホルダー17bに固定連結されている。図4には、
第三番目のホルダー本体7cが示してある。このホルダ
ー本体は二つの繰り抜き部分20で二本の棒にした二部
品の補助ホルダー17cに固定連結されている。
【0019】第二対象物体2,ホルダー本体7および補
助ホルダー17は、他の材料の組み合わせでもよい。ホ
ルダー本体7の複雑な断面に比べて、補助ホルダー17
の単純な断面によって、ホルダー本体7と補助ホルダー
17から成る組込連結部を容易に作製することができ
る。
【0020】
【発明の効果】この発明によって得られる利点は、特に
測定目盛板のホルダー本体を、ここに提唱する手段によ
って、熱膨張係数に相違があっても、付属物体と同じ熱
による長さ変化を与える点にある。従って、ホルダー本
体は、補助ホルダーと共に、異なった材料であるにも係
わらず、付属する対象物体の熱膨張係数に一致する合成
熱膨張係数を有する。その結果、熱による測定精度の劣
化を防止できる。ホルダー本体と付属する対象物体が同
じ温度特性を有するので、ホルダー本体をこの対象物体
に固定することが簡単に、例えばボルト連結法によって
問題なく行える。更に、それぞれの応用に応じて測定目
盛板の原点を任意に選べる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一実施例のホルダー本体と補助ホルダーを備
えた位置測定装置の縦断面図である。
【図2】図1の位置測定装置の横断面図である。
【図3】補助ホルダーと一緒にした第二実施例のホルダ
ー本体の横断面図である。
【図4】補助ホルダーと一緒にした第三実施例のホルダ
ー本体の横断面図である。
【符号の説明】
1,2 対象物体 3 組立部材 4 ボルト 5 連行体 6 走査ユニット 7,7a ホルダー本体 8,9 固定部材 10,11 ボルト 12 内部通路 13 接着層 14 測定目盛板 15 気密舌部 16 長手スリット 17a,17b,17c 補助ホルダー 18 端面 19 側面 20 長手方向の繰り抜き部分
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年3月18日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、第一対象物体に連結する走査ユニットが、第二
対象物体に固定されているホルダー本体に配設されてい
る測定目盛板を走査し、ホルダー本体と第二対象物体が
異なった熱膨張係数を有する、二つの対象物体の相対位
置を測定する位置測定装置、特に気密にされている位置
測定装置の場合、ホルダー本体7が補助ホルダー17に
固定連結し、この補助ホルダーの熱膨張係数が前記ホル
ダー本体7の熱膨張係数とは異なり、補助ホルダー17
を含めたホルダー本体7の合成熱膨張係数が付属する第
二対象物体2の熱膨張係数に等しくなるように、ホルダ
ー本体7と補助ホルダー17の熱膨張係数、弾性定数お
よび断面が互いに調節されていることによって解決され
ている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギュンテル・ネレ ドイツ連邦共和国、ベルゲン、アイヒェン ウエーク、12

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第一対象物体に連結する走査ユニット
    が、第二対象物体に固定されているホルダー本体に配設
    されている測定目盛板を走査し、ホルダー本体と第二対
    象物体が異なった熱膨張係数を有する、二つの対象物体
    の相対位置を測定する位置測定装置、特に気密にされて
    いる位置測定装置において、ホルダー本体7が補助ホル
    ダー17に固定連結し、この補助ホルダーの熱膨張係数
    が前記ホルダー本体7の熱膨張係数とは異なり、補助ホ
    ルダー17を含めたホルダー本体7の合成熱膨張係数が
    付属する第二対象物体2の熱膨張係数に等しくなるよう
    に、ホルダー本体7と補助ホルダー17の断面が設計さ
    れていることを特徴とする位置測定装置。
  2. 【請求項2】 補助ホルダー17は単品あるいは複数の
    部品で構成されていることを特徴とする請求項1に記載
    の位置測定装置。
  3. 【請求項3】 ホルダー本体7aは、端面18で板状の
    単品の補助ホルダー17aに固定連結していることを特
    徴とする請求項1に記載の位置測定装置。
  4. 【請求項4】 ホルダー本体7bは、両側面で二つの板
    状の2部品の補助ホルダー17bに固定連結しているこ
    とを特徴とする請求項1に記載の位置測定装置。
  5. 【請求項5】 ホルダー本体7cは、二つの長手方向の
    繰り抜き部分20で二つの棒状の2部品の補助本体17
    cに固定連結していることを特徴とする請求項1に記載
    の位置測定装置。
  6. 【請求項6】 ホルダー本体7はアルミニューム製であ
    り、補助ホルダー17はインパール製であることを特徴
    とする請求項1に記載の位置測定装置。
  7. 【請求項7】 ホルダー本体7はプラスチック製であ
    り、補助ホルダー17はスチール製であることを特徴と
    する請求項1に記載の位置測定装置。
  8. 【請求項8】 ホルダー本体7と補助ホルダー17との
    間の固定連結は、ボルト、リベットあるいは硬化接着剤
    で行われることを特徴とする請求項1に記載の位置測定
    装置。
JP4116419A 1991-05-11 1992-05-08 位置測定装置 Expired - Fee Related JPH07119597B2 (ja)

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JPH07119597B2 JPH07119597B2 (ja) 1995-12-20

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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4212970A1 (de) * 1992-04-18 1993-10-21 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Längenmeßeinrichtung
GB9215767D0 (en) * 1992-07-24 1992-09-09 Lk Ltd Scale assembly
DE4303222A1 (de) * 1993-02-04 1994-08-11 Krupp Foerdertechnik Gmbh Verlegefahrzeug für verlegbare Brücken
DE4320728C2 (de) * 1993-06-23 2001-08-02 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Lagemeßeinrichtung
DE4406797C2 (de) * 1994-03-02 1997-11-27 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Positionsmeßeinrichtung
JPH08178694A (ja) * 1994-12-27 1996-07-12 Canon Inc 変位センサ用のスケール
DE19510998C2 (de) * 1995-03-25 1998-09-03 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Positionsmeßeinrichtung
DE19526518C1 (de) * 1995-07-20 1996-12-12 Zeiss Carl Jena Gmbh Anordnung zur formschlüssigen Aufnahme eines Maßstabs
DE19543647C2 (de) * 1995-11-23 2000-05-04 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Längenmeßeinrichtung zur Messung der Relativlage zweier Objekte
DE19700367C2 (de) * 1997-01-08 1999-07-01 Zeiss Carl Jena Gmbh Verfahren und Montagevorrichtung zum gerichteten Anbringen eines Maßbandes
DE19857132A1 (de) * 1998-12-11 2000-06-15 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Verfahren und Anordnung zur Verringerung temperaturbedingter Maßabweichungen bei parallel angeordneten Meßsystemen
DE19912310B4 (de) * 1999-03-19 2007-11-29 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Positionsmeßeinrichtung
JP4763914B2 (ja) * 2001-05-17 2011-08-31 キヤノン株式会社 回転角度検出装置
EP1281935B1 (en) 2001-07-20 2013-10-09 Océ-Technologies B.V. Linear position encoding system
JP4210094B2 (ja) * 2002-10-08 2009-01-14 ソニーマニュファクチュアリングシステムズ株式会社 スケール装置
US7281339B2 (en) * 2004-05-06 2007-10-16 Universal Instruments Corporation Encoder system
US7121010B2 (en) * 2004-05-07 2006-10-17 Black & Decker Inc. Line generating device
DE602004006877T2 (de) * 2004-11-23 2008-02-07 Fagor, S.Coop, Mondragon Linearpositionsgeber mit Temperaturkompensation
DE102014218483B4 (de) * 2014-09-15 2016-10-13 Deckel Maho Pfronten Gmbh Positionsmesseinrichtung zum Einsatz an einer Werkzeugmaschine
DE102021110360B4 (de) 2021-04-22 2022-12-15 Lisec Austria Gmbh Vorrichtung zum Vermessen von plattenförmigen Werkstücken, insbesondere von Flachglasscheiben oder Isolierglaselementen

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2853771C2 (de) * 1978-12-13 1986-08-28 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Längenmeßeinrichtung
EP0118607B1 (de) * 1983-02-12 1989-02-01 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Gekapselte Messeinrichtung
DE3316081A1 (de) * 1983-05-03 1984-11-08 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Messeinrichtung
DD224399A1 (de) * 1984-06-01 1985-07-03 Zeiss Jena Veb Carl Gekapselte laengenmesseinrichtung
DE8717712U1 (de) * 1987-04-02 1989-08-31 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Längen- oder Winkelmeßeinrichtung
US4815213A (en) * 1987-10-09 1989-03-28 Brown & Sharpe Manufacturing Co. Apparatus for temperature compensation of sensing means of a machine
DE3929629A1 (de) * 1989-09-06 1991-03-07 Zeiss Carl Fa Laengen- oder winkelmesseinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
EP0513406A1 (de) 1992-11-19
DE59102125D1 (de) 1994-08-11
US5182867A (en) 1993-02-02
EP0513406B1 (de) 1994-07-06
ATE108271T1 (de) 1994-07-15
JPH07119597B2 (ja) 1995-12-20
DE4121648A1 (de) 1992-11-12

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