JPH0814819A - 位置測定装置 - Google Patents

位置測定装置

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JPH0814819A
JPH0814819A JP7042191A JP4219195A JPH0814819A JP H0814819 A JPH0814819 A JP H0814819A JP 7042191 A JP7042191 A JP 7042191A JP 4219195 A JP4219195 A JP 4219195A JP H0814819 A JPH0814819 A JP H0814819A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 担持体のおよび担持体が固定される被測定物
体の異なる熱特性が実際に測定結果に影響を及ぼさずか
つそれにもかかわらず担持体が相対的に耐振性をもって
固定されている位置測定装置を提供する。 【構成】 位置測定装置のハウジング(1) が長さ補償要
素(10,11,12)を介して工作機械のキャリッジ(5) に固定
される。スケール(2) が高い弾性の接着剤層(8)を介し
てハウジング(1) の内面(7) に取りつけられて、走査装
置(4) により走査される。ハウジング(1) の振動のない
固定を達成するために、ハウジングが一面(13)でキャリ
ッジ(5) に支持される。ハウジング(1) とキャリッジ
(5) の間の自由な長さの伸びが、載置範囲(A) に弾性的
な接着剤層(14)を設けることにより確保される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二つの物体の相対位置
を測定するための位置測定装置であって、スケールが一
方の物体に固定可能でありかつ他方の物体に設けられた
走査装置により走査可能であり、スケールは担持体に固
定され、担持体は少なくとも一つの位置で、担持体を並
進運動するように支承するために弾性手段を介して一方
の物体に固定可能であり、かつその場合担持体が少なく
とも面範囲で一方の物体に支持される位置測定装置に関
する。
【０００２】このような位置測定装置は、工作機械また
は座標測定機械の二つの構造部品の相対位置を測定する
ために用いられる。
【０００３】
【従来の技術】ドイツ特許DE 25 05 587 C3 から、担持
体が、その端部で、合目的にはヒンジ状に形成された固
定要素でもって、測定すべき構成部材の一つに固定され
ている長さ測定装置が知られている。担持体は固定要素
の間に自由に存在しており、それによって振動が可能に
なり、寸法精度に不利な影響を与える。
【０００４】同様に形成された長さ測定装置がドイツ特
許公開DE 35 09 390 A1 に記載されている。弾性的な固
定要素に対し付加的にハウジングの端部に、他の固定要
素がこれらの固定要素の間に配置されている。ここで
も、ハウジングが測定すべき物体から間隔を置いて固定
され、それによりさらに振動が可能になる。
【０００５】ヨーロッパ特許公告EP 0 110 059 B1 に
は、ハウジングの端部に弾性的な固定要素を有しかつハ
ウジングの中心に他の固定要素を有し、固定要素でハウ
ジングが測定すべき物体に不動に固定されている長さ測
定装置が知られている。ここでも、ハウジングは残りの
範囲で自由に存在する。
【０００６】ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲ
ー・エム・ベー・ハー社の「カプセル状に包まれたイン
クレメンタル長さ測定システムLS 706, LS 706 C」, 19
93年6 月発行の印刷物に、ヨーロッパ特許公告 EP 0 11
0 059 B1により形成された長さ測定装置が示されてい
る。取りつけられた状態では、ハウジングの一面が測定
すべき物体の一面と接触している。この接触により、し
たがって必然的に発生する静止摩擦によりハウジングの
自由な長さの伸びが阻止され、それによりさらに測定誤
差が生じ得る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、担持
体のおよび担持体が固定される被測定物体の異なる熱特
性が実際に測定結果の粗悪化を引き起こさずかつそれに
もかかわらず担持体が相対的に耐振性をもって固定され
ている位置測定装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
り、担持体のこの載置範囲に高い弾性の層を設けること
により解決される。
【０００９】本発明の利点は、ほとんど阻止されない長
さの伸びが担持体と被測定物体の間で行われ得ることに
ある。さらに、安定したかつ振動のない固定が確保され
る。この利点は、特に実際に必要な小さい横断面を有す
る担持体が長い場合に効果を発揮する。
【００１０】有利な構成は、従属請求項に記載されてい
る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例により詳細
に説明する。図１および２には、スケール２のための担
持体としてハウジング１を有する、カプセル状に包まれ
た長さ測定装置を示してある。スケール２には、走査装
置４により光電的に走査される目盛り３がつけられてい
る。ハウジング１はアルミニュウムからなる中空体１で
あり、その内部空間にはガラス製のスケール２が固定さ
れている。二つの物体５、６の間の相対運動を測定する
ために、ハウジング１がこの一方の物体５にかつ走査装
置４が他方の物体６に固定されている。一方の物体は例
えばキャリッジ５でありかつ他方の物体が工作機械のベ
ッド６である。
【００１２】ハウジング１の内面７にスケール２が弾性
的な接着剤層８により固定されている。ハウジング１は
一個所で−好ましくは中心Ｍで−第一の固定要素９を介
して直接、したがってキャリッジ５と動かないように結
合されている。さらに、ハウジング１は両端部Ｅ１、Ｅ
２の範囲で長手方向補償要素１０、１１を介して工作機
械のキャリッジ５に固定されている。不動の固定要素９
と長手方向補償要素１０、１１との間に、なお別の位置
Ｓに付加的に下から支える長手方向補償要素１２を設け
ることができる。長手方向補償要素１０、１１、１２は
測定方向Ｘにおいてハウジング１の端部範囲Ｅ１、Ｅ２
が並進運動する支承を実現し、一方中心Ｍでは基準点が
維持されたままである。
【００１３】ハウジング１の振動を避けるために、ハウ
ジング１は側面１３でキャリッジ５の面に支持されてい
る。この載置範囲Ａには、高い弾性の層が、好ましくは
接着剤層１４が設けられている。この手段により、ハウ
ジング１の確実なかつ安定した支持がキャリッジ５の面
で確保され、それにもかかわらずハウジング１とキャリ
ッジ５の間の自由な長手方向伸びが可能である。キャリ
ッジ５に対してハウジング１が温度によって長手方向に
変化する場合に、例えば静止摩擦により条件づけられ
る、測定誤差になり得る長手方向力を全く生じない。
【００１４】接着剤層１４の代わりに、弾性的なシリコ
ーン層を使用することもできる。ハウジング１とキャリ
ッジ５の間の高い弾性の層として、図３に示したように
接着フォイル１５を使用することもできる。接着フォイ
ル１５は、接着剤層１５．１と滑り層としての保護紙１
５．２とからなる。接着フォイル１５は接着面でハウジ
ング１の面１３に接着され、それにより載置面Ａが生じ
て、保護紙１５．２の表面がキャリッジ５に当接する。
【００１５】図３に点線で示してあるように、ハウジン
グ１が変形して固定されるので、載置範囲Ａに載置力Ｆ
が作用する。その場合、載置範囲Ａは固定個所Ｍ、Ｓ、
Ｅ１、Ｅ２から測定方向Ｘに対し垂直に間隔を置いて設
けられている。
【００１６】図示の例では、高い弾性の層１４、１５
が、ハウジング１の長手方向Ｘにおいてストリップ状に
設けられているので、ハウジング１の基準面１３がキャ
リッジ５の表面から間隔を置いている。
【００１７】本発明によれば、高い弾性の層として接着
剤層１４を設ける場合に、特にハウジング１が短いとき
に、別個の長手方向補償要素１２および場合によっては
長手方向補償要素１０と１１も省くことができる。ハウ
ジング１の並進運動する支承が接着剤層１４によっての
み確保される。そのとき、接着剤層１４はハウジング１
の側面１３に大きな面で取りつけられるのが好ましい。
【００１８】図３による被覆された接着剤層１５．１の
使用には、ハウジング１の取り外しの際にキャリッジ５
に接着剤の残滓が全くあとに残り得ないという大きな利
点がある。
【００１９】長手方向補償要素１０、１１、１２は、ハ
ウジング１に一体化するかまたは直接ハウジング１によ
り形成することもできる。担持体は単なる軌条であるこ
ともでき、この軌条でもってスケールを工作機械のキャ
リッジにまたはベッドに本発明により固定される。
【００２０】高い弾性の層１４、１５は測定方向Ｘに対
し垂直に見てほぼ０．１mmの厚さを有する。これによ
り、反作用力が及ぼされずに測定方向Ｘの最適の伸びが
確保されることが補償される。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ほとんど阻止されない長さの伸びが担持体と被測定物体
の間で行われ、測定結果に影響を及ぼさない。さらに、
担持体の安定したかつ振動のない固定が確保される。こ
の利点は、特に実際に必要な小さい横断面を有する担持
体が長い場合に効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】長さ測定装置を分割して示す断面図である。
【図２】図１による長さ測定装置の横断面図である。
【図３】別の長さ測定装置の載置範囲の横断面図であ
る。
【符号の説明】
１ 担持体 ２ スケール ４ 走査装置 ５ 一方の物体 ６ 他方の物体 ８ 弾性手段 Ｅ１，Ｅ２，Ｓ，１３ 一つの位置 １０，１１，１２，１４，１５ 弾性手段 １３ 面範囲 Ａ 載置範囲 １４ 接着剤層 １５．１ 接着剤層 １５．２ 滑り層 １５．１ 接着剤フォイル １５．２ 保護紙 Ｘ 測定方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルフレート・アッフア ドイツ連邦共和国、83371 シユタイン ／ トラウン、ホッホフエルンストラー セ、６

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 二つの物体(5,6) の相対位置を測定する
    ための位置測定装置であって、スケール(2) が一方の物
    体(5) に固定可能でありかつ他方の物体(6)に設けられ
    た走査装置(4) により走査可能であり、スケール(2) は
    担持体(1) に固定され、担持体(1) は少なくとも一つの
    位置(E1,E2,S,13)で、担持体(1) を並進運動するように
    支承するために弾性手段(10,11,12,14,15)を介して一方
    の物体(5) に固定可能であり、かつその場合担持体(1)
    が少なくとも面範囲(13)で一方の物体(5) に支持される
    位置測定装置において、この載置範囲(A) に、担持体
    (1) が高い弾性の層(14,15) を備えていることを特徴と
    する位置測定装置。
  2. 【請求項２】 高い弾性の層が接着剤層(14)であること
    を特徴とする請求項１の位置測定装置。
  3. 【請求項３】 高い弾性の層が、滑り層(15.2)を取りつ
    けてある接着剤層(15.1)であり、前記滑り層(15.2)は、
    担持体(1) が固定されている一方の物体に隣接しており
    かつ接着剤層(15.1)は担持体(1) の一面(13)と滑り層(1
    5.2)の間に設けられていることを特徴とする請求項１の
    位置測定装置。
  4. 【請求項４】 滑り層は接着フォイル(15.1)の保護紙(1
    5.2)であることを特徴とする請求項３の位置測定装置。
  5. 【請求項５】 高い弾性の層(14,15) がストリップ状に
    測定方向Ｘに延びるように担持体(1) に取りつけられて
    いることを特徴とする請求項１から請求項４までのうち
    のいずれか一つに記載の位置測定装置。
  6. 【請求項６】 載置範囲(A) には、高い弾性の層(14,1
    5) が固定個所(M,E1,E2,S) から測定方向(X) に対し垂
    直に間隔を置いて設けられていることを特徴とする請求
    項５の位置測定装置。
  7. 【請求項７】 担持体(1) は、載置範囲(A) と固定個所
    (M,E1,E2,S) の間の担持体(1) の一面（13) が一方の物
    体(5) の表面から間隔を置くように形成されていること
    を特徴とする請求項６の位置測定装置。
  8. 【請求項８】 担持体が中空体(1) であり、その内部空
    間にスケール(2) が保護されて固定されていることを特
    徴とする請求項１から請求項７までのうちのいずれか一
    つに記載の位置測定装置。
  9. 【請求項９】 スケール(2) が中空体(1) 内で弾性手段
    (8) を介して固定されていることにより、熱的に条件づ
    けられた中空体(1) の長手方向変化が測定方向(X) にお
    いてスケール(2) と実質的に無関係に可能であることを
    特徴とする請求項８の位置測定装置。
  10. 【請求項１０】 ハウジングがもっぱら一個所(M) で一
    方の物体と動かないように固定可能であることを特徴と
    する請求項１から請求項９までのうちのいずれか一つに
    記載の位置測定装置。
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