JPS5813843B2 - 防護覆蓋測長装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、縦方向に推移する如く取り付けられた可撓性
の尺度、走査子およびこれらの構成部材を取囲んでいる
中空の形材並びに評価および読みとり装置を有する、特
に犬なる測定長のためのケースに収容された測長装置に
関する。

上記した如き測定装置では、例えば工作機械における２
つの機械構成部材の相対運動が測定される。

上記の機械構成部材は工作機械のベットと往復台によっ
て形成することができる。

一般に非常に精密な測定装置を保護するため、尺度は中
空の形材の中に埋込まれ、そして走査子は前同様に形材
の内部に配置されている。

尺度には目盛がついており、その線と間隙の幅はそれぞ
れ何ミクロンもない。

走査子は機械の往復台が機械ベットに対して移動する場
合尺度の目盛線を探触する。

何となれば走査子は機械ベットに、そして測定目盛又は
形材は機械往復台に固定されているからである即ち前記
の機械構成部分間の相対運動はどうしても走査子と尺度
の相対運動という結果になる。

従って前記構成部分の相対運動中は走査子が尺度の目盛
線を走査し、その走査された目盛線の合計が運動の測定
値として評価ユニット及び読取ユニットに表示される。

このような測定装置では機械の動きが１メートル測定長
当り約３ミクロンの精度で測定される。

上記した様な精密級の測定系統では、種々異なる材料を
選択するのは重要な意味を持っている。

何故ならば種々異なる膨脹係数を有する材料を組み合わ
せなげればならないからである。

生産コストが上昇するため、等しいか又は近似した膨脹
係数を有する材料を使用するのは非常に稀な場合に限ら
れる。

多くの場合銑鉄（機械部材）、アルミニウム（中空形材
）および鋼又は硝子（尺度）を材料として用いている。

尺度と基底とを縦方向に推移可能な如く、例えば弾性の
強い中間層を介して結合するということは公知となって
いる。

基底を曲げることによる長さの変化は、そのことにより
尺度に何等の影響を与えない（ドイツ国特許第１１７６
３８２号明細書）。

更にアメリカ特許第３８１６００２号明細書によれば、
容器が工作機械の往復台に固着している測定装置が公知
となっている。

尺度の一端は容器の内部に固定され、一方尺度の別の端
は、緊張装置の態様で容器の内部に支承されている。

この緊張装置により、ばねを介し、温度に依存する容器
の長さの変化が補償される。

この様な配置により尺度は、温度による容器の長手方向
の長さの変化による影響を受けないことになる。

上記した如き配置は次の様な欠点を持っている。

即ち尺度は、両端で引懸けられた中間部分が容器の内部
に張られている。

このため工作機械の振動が上記尺度部分に作用して振動
させる。

この結果、測定誤差と走査子の破損をもたらす。

従って前記の方法は短い測定長のための測定器にのみ適
用できるものである。

本発明の目的は、上記した如き欠点を除きそして大なる
測定長を有する測定器系統を創成しようとするものであ
り、また該測定器系統においては、種々異なる材料を用
いるのにもかかわらず、尺度に対する悪い影響は無視し
得る程度の僅かな作用を惹起するものとすることである
。

本発明によれば上記の目的は次の様にして達成される。

即ち中空形材が尺度を支持する面と長手方向延長の両側
を被うへりとを有する長手方向延長に溝を有し、可撓性
尺度がこの溝の中に長手力向に摺動可能に保持されてお
り、尺度の両端が中空形材と連結されていない尺度保持
体によってその相対運動に関して被測定機械構成部材に
固定されている。

この測長装置には、尺度固定装置が尺度保持体？ら機械
的に外れ、その結果温度変化に際して尺度保持体の長さ
変化が尺度長には影響せず、しかも尺度は振動現象から
可成り守られているという大きな利点がある。

本発明による測定器は更に、尺度が補償装置により機械
構成部材の１つに固定されるという特徴を有する。

犬なる測定長の場合には、中空形材は都合のよい長さの
ものが使用可能であり、しかも尺度は全長が引き込まれ
るということは著るしい特徴である。

更に、尺度を、機械の振動によって生じることがある振
動から守るために支持して且つへりで被うのが特に有利
である。

特に工学的に進歩しているのは中空形材の標準化された
部分による測定装置の構造経費が廉価なことである。

前記中空形材部分から一定の格子尺度で任意の全長が作
られる。

更に、温度変化がある場合には機械も尺度もほぼ同じ膨
脹態様を示すのであれば、尺度がアルミニウム製ケーシ
ングによって保護されていてケーシングに包囲されてい
るのも特に進歩性を示すものである。

１つの実施例を示す添附図により本発明が更に詳細に説
明される。

頑固で変形しない中空形材１は、ねじとピン２により工
作機械構成部材３に固定される。

中空形材１の内部には、走査子４が測定方向に可動に支
承されている。

該走査子４は滑車４′を介して中窒形材１０案内面１′
に支えられている。

刀の様な形に形成された連行体５を介して、走査子４は
、図示されていない第２の機械構成部材に結合され、該
構成部材が、測定されるべき縦方向の運動を行う。

屋根状に連行体５に接触している気密唇は、測定装置の
内部に汚れや水が侵入するのを防ぐ。

溝７の中に尺度８が埋め込まれている。

この尺度８は、本発明の測定装置においては、薄く可撓
な鋼鉄のベルトから成り立ち、該ベルトは精密な目盛り
を担持し、該目盛りは、図に示されていない評価装置に
よって、落射照明の方法により走査されるこの様な評価
装置は走査子４に設げられている。

溝Ｔは尺度８を載せる面７′を有している，尺度を載せ
る面７′の上方で、尺度８は突き出しているヘリ７“に
より取り囲まれている。

尺度を載せる面７′およびへり７“は寸法的に正確に尺
度８の寸法に適合しており、従って尺度８は測定方向に
推移可能であり、そして該尺度は測定方向に対して直角
な方向には、無視し得る程度の僅小の遊隙を溝７の内部
で有するのみとなっている。

第２図には本発明による測定装置が省略された態様で表
現されている。

走査子４は示されていない。

その理由は、該走査子はこの図において説明の必要がな
いからである。

尺度保持体９は機械構成部材３に固着され、例えばねじ
とピンにより固着されている。

尺度保持体９は担持部９′を有し、該担持部の穿孔９“
に頭付きのピン１０が固着され、該ピンが尺度８を保持
する。

第２の尺度保持体１１が前同様ねじとピンにより機械構
成部材３に固着されている。

この尺度保持体１１は補償装置を含み、この場合尺度を
引き延ばす装置である。

尺度保持体１１の切り欠き部１１′の内部にレバー１２
が、軸１３のまわりに一定の範囲内で回動可能な如く支
承されている。

担持体１４がレバー１２の一端に枢着されている。

尺度８は、担持体１４の穿孔１４′ に嵌合している頭
付きピン１５によって保持される。

レバー１２は別の端に袋孔１６を備え、該袋孔は圧力ば
ね１γを収容している。

圧力ばね１γぱ、尺度保持体１１に設げられた穿孔１８
の中に突出し、そして穿孔１８は外側にねじ１８′ を
有する。

中心突起１９′ を有する調節ねじ１９は、圧力ばね１
７の中心位置を定める。

調節ねじ１９を回すと、レバー１２は、ばね１７を介し
、軸１３のまわりに回転させられそして尺度８は引延ば
される。

この様な補償装置のお蔭で、本発明による測定装置は、
実在する工作機械の誤差を正確に補償することができる
。

この様な測定系統は大量生産の方法により製造される。

この様な測定器が取り付けられる様な工作機械は、誤差
を有しているものであるから、尺度は、正確な尺度より
もいくらか小さ目に作り、そして取り付けた機械上で、
該機械の誤差の調書に従って、レーザー干渉計を用いて
較正される。

時間の経過と共に生起する、案内面の磨耗によって生ず
る誤差はその都度上記した装置を用いて尺度８により補
償される。

中空形材１は第２図においてはほぼ尺度８の高さで縦方
向に切断したものである。

尺度８の裏面側には溝７が示され、尺度を載せる面７′
が尺度８を支えている。

尺度８０表面には、尺度８を取り囲むヘリ７“がある。

中空形材１は、図示されていない固定要素により機械構
成部材３に固着される。

弾性を有するパッキング２０により、中空形材１は尺度
保持体９および１１に対し気密に取り付けられている。

第３図には、本発明が大なる測定長を有する測定器の場
合に如何に有利であるかを示している。

好都合な長さの中空形材１の部分１ａ，Ｉｂ，１ｃが機
械構成部材３上で調整され固定されている。

中空形材の部分１ａ，１ｂ，１ｃの間には夫々弾性を有
するパッキング２０が配置されており、該パッキングは
、パッキングの機能のほかに、温度に依存する中空形材
１ ａ ，１ ｂ ，１ ｃの長さの変化を補償してい
る。

中空形材１ ａ ，１ ｂ ，１ ｃの組み付けが終了
した後で、尺度８が中空形材１ａｔ１ｂｔｌｃの溝７の
中に挿入されそして尺度保持体９に固定される。

尺度保持体９および１１は、機械構成部材３に公知の態
様で固定される。

第２図に示された補償装置１２乃至１９′ により、尺
度８は工作機械の誤差に対し補償される。

中空形材１ａ，Ｉｂ，１ｃの接続点において生起する継
ぎ目は、対応して形成された走査子により、測定結果に
影響しない様に走行される。

尺度８自体は継ぎ目は持っていない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による測長装置の横断面を示す略図、第
２図は第１図に示した測長装置の部分縦断面を示す略図
、第３図は本発明による犬なる測定長を有する測長装置
を系統的に示す図である。 図において １・・・・・・中空形材、１４・・・・・案内面、１ａ
，１ｂ，１ｃ・・・・・・中空形材の部分、３・・・・
・・機械構成部材、４・・・・・・走査子、８・・・・
・・尺度、９，１１・・・・・・尺度保持体、１２乃至
１９・・・・・・補償装置である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相互に相対的に摺動する二つの機械構成部分の位置
   を測定するための、特に長い測定長さのための防護覆蓋
   測長装置であって、二つの機械構成部分のうちの一方に
   は尺度が、そして他方には走査子が併設されており、測
   定方向に僅かに長手方向に摺動するよう固定された可撓
   性の尺度と、尺度及び走査子を囲む中空形材を尺度支持
   体として有し、更に評価ユニットと読取ユニットを有す
   る測長装置において、中空形材１が尺度を支持する面７
   ′と長手方向延長の両側を被うへり７“とを有する長手
   方向延長に溝７を有し、可撓性尺度８がこの溝７の中に
   長手力向に摺動可能に保持されており、尺度の両端が中
   空形材１と連結されていない尺度保持体９，１１によっ
   てその相対運動に関して被測定機械構成部材３に固定さ
   れていることを特徴とする測長装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の測長装置において、走
   査子４は中空形材１の内部の案内面１′に支えられてい
   ることおよび可撓性の尺度８は尺度保持体９，１１を介
   して機械構成部材の１つ３に直接固定されていることを
   特徴とするケースに収容された測長装置。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載の測長装
   置において、尺度８は、少くとも１つの補償装置１２乃
   至１９により機械構成部材の１つ３に固定されているこ
   とを特徴とするケースに収容された測長装置。 ４ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載の測長装
   置において、尺度８も中空の形材も相互に無関係に機械
   構成部材３に固定されていることを特徴とするケースに
   収容された測長装置。 ５ 特許請求の範囲第１項から第４項までのうちのいず
   れか一つに記載の測長装置において、大なる測定長の場
   合、尺度８は全長が用いられるが、中空形材部分１ ａ
   ，１ ｂ ｔ Ｉ Ｃは都合のよい長さのものが使用
   されていることを特徴とするケースに収容された測長装
   置。