JPS63281009A - 位置測定装置用の組み付け方法及びその方法を実施するための装置 - Google Patents

位置測定装置用の組み付け方法及びその方法を実施するための装置

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JPS63281009A
JPS63281009A JP63096985A JP9698588A JPS63281009A JP S63281009 A JPS63281009 A JP S63281009A JP 63096985 A JP63096985 A JP 63096985A JP 9698588 A JP9698588 A JP 9698588A JP S63281009 A JPS63281009 A JP S63281009A
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    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
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    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34707—Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
    • 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
    • G01B5/0002—Arrangements for supporting, fixing or guiding the measuring instrument or the object to be measured

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スケールの測定目盛が走査装置によって無接
触的に走査される様な、機械のベッドとスライドの如き
２つの対象物の相対位置を測定するための測定を組み付
けるための方法に関するものである。
尚この明細書では、理解を容易にするために尺度を具現
化するものを「スケール」と表現した。従ってこの用語
は単に「物差し」を指すのでなく、一般的なものとして
広く解釈されるべきものである。
〔従来の技術〕
今日における公知技術では、機械、例えば工作機械には
位置測定装置が設けられており、それら装置は機械のベ
ッドに対してスライドの相対位置を位置測定値としてデ
ィジタル的に読み取ることを可能とするものである。ま
た従来技術にあって、測定値が数値制御装置に供給され
、そこで周知の方法で機械を制御するのに利用される。
前記機械も位置測定装置も誤差を生じうる公差を備えて
おり、それらの誤差は最終的に機械誤差になる。これら
の結果的に生ずる全誤差を検出しうるようにするために
、機械メーカーでは完成し位置測定装置の設けられた工
作機械はそれ相応に高い精度の比較測定システムで正確
な測定が行われる。
そのために干渉計的測定装置が適している。
しかしまた測定すべき機械を装備している測定装置より
も少なくとも１桁高い精度を、格子走査方法により作動
する測定装置が備えている時には、それら装置が比較測
定のために利用される。
この比較測定装置で検出される偏差を様々な方法で別に
処理することができる。この偏差の補償はしかしながら
本発明の対象とするところではなく、沢山の公知文献で
既に取り扱われているので、ここでは更に詳細に説明し
ないことにする。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、相応に正確な位置測定装置が充分正確に測定
すべき機械に組み付けられる様な方法及びその方法を実
施するための装置を提示することを課題とするものであ
る。
〔発明を解決するための手段〕
この課題は、本発明によれば次の様な方法ステップとす
ることにより解決される。即ちａ）スケールが第１の対
象物に整向配置され且つ固定され、 ｂ）走査装置が補助装置に固定され、そしてスケールの
測定目盛に対して正確に調節され、Ｃ）補助装置を用い
て走査装置はスケールの近くで第２の対象物の衝突面の
所まで案内されて摺動され、 ｄ）走査装置が取り付け装置を中間接続して第２の対象
物の衝突面に接して固定され、しかも走査装置の調節が
測定目盛に対して維持されたままとなる様に固定され、 ｅ）補助装置が走査装置から弛められて外される 様なステップとすることにより解決される。
更にこの方法を非常に有利に実施するための装置が特許
請求の範囲第２項に記載されている。
〔実施例及びその作用〕
次に本発明を実施例の助けを借りてその方法を実施する
ための装置に基づいて詳細に説明することにする。
第１図は、位置測定装置１が丁度測定すべき工作機械に
組み付けられる組み付け相を示すものである。周知の方
法で測定目盛５を支持するスケール４は工作機械のベッ
ド２に整向配置され、固定されている。工具スライド３
の位置は工作機械のベッド２に対して相対的に測定され
るべきである。この測定は、図示していない他の測定系
を装備した工作機における比較測定乃至は校正測定とす
べきである。この理由から本発明によれば組み付けるべ
き位置測定装置１には特別な要件が課されている。測定
目盛５は非常に高精度でなければならず、走査装置６に
よるその走査は非常に精密に行われなければならない。
この理由からスケール４に接近した走査装置６の自己案
内は問題にならない、何故ならばこの場合には走査装置
６と工具スライド３との間の連結要素として継手が必要
となり、不正確さ、とりわけ逆誤差が生ずることになろ
う。
従って測定目盛５の走査は無接触で行われなければなら
ない。無接触の走査にあっては走査装置６を案内するこ
とには問題がある。とりわけ比較測定乃至は校正のため
に利用される動力測定装置にあっては、スケールに対し
て相対的に走査装置６を出来るだけ誤差なく連結させる
ことは難しい。何故ならば機械から機械への取り付け条
件は非常に厳しく相違するからである。
第１図に示されている組み付け相に立ち戻って以下に第
２図から第４図を関連させて測定装置１のステップ毎の
組み付けを説明することにする。
走査装置６は中間プレート７を介して補助車両８に締め
付けネジを用いて固定されている。
締め付けネジ９は中間プレート７にある長手スリット７
ａを通して把握し、そして中間プレート７を弛めうるよ
うに補助車両８と結合する。
中間プレート７において走査装置６と係合する締め付け
ネジｌＯは磁気ホルダー１１を固定するのに役立つ。磁
気ホルダー１１には締め付けネジ１０用の孔１１ａの範
囲に球形ディスク１２ｂ及び１２ｃ用の球形凹部ｉｉｂ
及び１１ｃが設けられている。締め付けネジ１０を弛め
ると、磁気ホルダー１１は一定の限度内で回転し且つ傾
けることができる。磁気ホルダー１１が工具スライド３
の衝突面３ａに適合しうるように、そのホルダーが角度
運動できることが必要である。
第２図はスケール４上の補助車両８を略図的に示すもの
である。補助車両日は４つの球形支持体８ａ、８ｂ、　
　８ｃ、Ｂｄ上を走行し、それらのうちの１つは図示し
ていない仕方ではあるが調節可能となっている。スケー
ル４上で補助車両８を側方へ案内することは別の４つの
球形支持体８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈによって行われるが
、それらのうちの２つは強固に、そして２つは弾性的に
補助車両８に固定されている。これらの４つの球形支持
体８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈを斜めに位置させることによ
って且つスケール４にその案内路４ａ、４ｂをそれ相応
に形成することによって持ち上がってしまわないように
している。
第１図の線■−■に沿った断面を表している第３図から
、どの様に中間プレート７が補助車両８の中に挿入され
ているかが分かる。図示されていないネジによって走査
袋２６　（ここでは中間プレート７によって覆われてい
る）が中間プレート７に、それが目盛５に対して正確に
配向している様に固定されている。補助車両８には中間
プレート７用に加工された接合面８ｊ及び８ｋ並びに第
３の弾性のある装置８１　（８エル）が設けられており
、それによって中間プレート７、従って走査装置６が常
に補助車両８内で限定された位置を占めることになる。
補助車両８はスケール４に正確に案内されているので、
測定目盛５に対する走査装置６の精密な案内も補償され
、このことは測定目盛５を確実に読み取れるように作用
する。
第１図によるスケール４が工作機械のベッド２に整向配
置された後、走査装置６、中間プレート７及び補助車両
８からなる前述ユニットがスケール４の案内路４ａ及び
４ｂに当接されている。スケール４によって精密に案内
されて、磁気ホルダー１１が工具スライド３の衝突面３
ａに確実に接するまで走査装置６は補助車両８を用いて
摺動される。磁気ホルダー１１は締め付けネジ１０を弛
めた位置で正確に衝突面３ａに接合しうるので、衝突面
３ａが走査装置６に対して正確に位置している必要はな
い。むしろ磁気ホルダー１１は球形ディスク１２ｂ及び
１２ｃによってその球形凹部１１ｂ及び１１ｃ内でそれ
相応に衝突面３ａに整向し、そしてこの位置において締
め付けネジ１０で固定される。
従って走査装置はその精密な走査位置で工具スライド３
としっかりと結合される。
そして次に締め付けネジ９が弛められ、従って走査装置
６と補助車両８との間のしっかりとした結合が弛められ
る。補助車両８が取り除かれ、そして位置測定装置１が
測定すべき工作機に固定して位置することになり、従っ
て比較測定を行うことができるようになる。
走査装置６への最小の外力の影響も避けられるように、
小さな磁石を有する図示していないケーブルを同じく衝
突面３ａに当接させることができる。その磁石はケーブ
ル固定金具を用いてケーブルに固定されている。それに
よって一種の張力軽減が形成される。
第４図は測定位置での位置測定装置１を示すものであり
、従って補助車両８のない位置測定装置１を示すもので
ある。
比較測定の後、補助車両８が中間プレート７を介して再
び走査装置６と固定連結するようにされる。このために
締め付けネジ９がしっかりと締められ、引き続いて走査
装置６と工具スライド３との間の固定連結を外すために
締め付けネジＩＯが弛められる。磁気ホルダー１１を衝
突面３ａから弛めうるようにするために、偏心体１３が
磁気ホルダー１１に取り付けられており、それを用いて
磁気ホルダー１１は工具スライド３の衝突面３ａから押
し離されることができる。
〔発明の効果〕 本発明の特別な長所は、機械に走査装置の非常に高価な
調節機構を必要とせず、それにも拘わらず走査装置のた
めに固有の案内を全く備える必要のない位置測定装置を
測定のために使用出来ることである。
【図面の簡単な説明】
第１図は組み付け相における位置測定装置の断面図を示
し、第２図は第１図の細部を示し、第３図は第１図の線
■−■に沿った断面図を示すものであり、第４図は組み
付けた位置測定装置の断面図を示すものである。 図中参照番号 ■・・・・・位置測定装置 ２・・・・・機械のベッド ３・・・・・機械のスライド ３ａ・・・・衝突面 ４・・・・・スケール（尺度具現体） ４ａ、４ｂ・・・・案内路 ５・・・・・測定目盛 ６・・・・・走査装置 ７・・・・・中間プレート ７ａ・・・・長手スリット ８・・・・・補助車両 ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ ・・・・球形支持体 ８ｅ、　　８ｆ、　　８ｇ、　　８ｈ ・・・・球形支持体 ８ｊ、８ｋ・・・・接合面 ８１・・・・第３の弾性接合装置 ９．１０・・・・・締め付けネジ １１・・・・磁気ホルダー １１ａ・・・締め付けネジ用の孔 １１ｂ、１１ｃ・・・球形凹部 １２ｂ、１２Ｃ・・・球形ディスク １３・・・・偏心体

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）スケールの測定目盛が走査装置によって無接触的
    に走査される様な、機械のベッドと機械のスライドの如
    き２つの対象物の相対位置を測定するための測定装置を
    組み付けるための方法において、その方法ステップが次
    の様になっていること、即ち ａ）スケール（４）が第１の対象物（２）に整向配置さ
    れ且つ固定され、 ｂ）走査装置（６）が補助装置（８）に固定され、そし
    てスケール（４）の測定目盛（５）に対して正確に調節
    され、 ｃ）補助装置（８）を用いて走査装置（６）はスケール
    （４）の近くで第２の対象物（３）の衝突面（３ａ）の
    所まで案内されて摺動され、 ｄ）走査装置（６）が取り付け装置（１１）を中間接続
    して第２の対象物（３）の衝突面（３ａ）に接して固定
    され、しかも走査装置の調節が測定目盛（５）に対して
    維持されたままとなる様に固定され、 ｅ）補助装置（８）が走査装置（６）から弛められて外
    される 様になっていることを特徴とする方法。
  2. （２）請求項１による方法を実施するための装置におい
    て、走査装置（６）が中間プレート（７）を介して弛め
    うるように補助車両（８）と結合されていることを特徴
    とする装置。
  3. （３）補助車両（８）が球形支持体（８ａ〜８ｈ）を備
    え、これら支持体を介して補助車両（８）はスケール（
    ４））にある案内路（４ａ、４ｂ）に支持していること
    を特徴とする請求項２に記載の装置。
  4. （４）中間プレート（７）は旋回可能な取り付け装置（
    １１）を備え、この装置が締め付けネジ（１０）を用い
    て固定可能であることを特徴とする請求項２に記載の装
    置。
  5. （５）取り付け装置が磁気ホルダー（１１）であること
    を特徴とする請求項４に記載の装置。
  6. （６）磁気ホルダー（１１）のために球形凹部（１１ｂ
    、１１ｃ）と球形ディスク（１２ｂ、１２ｃ）とがジョ
    イントを形成し、それを用いて磁気ホルダー（１１）が
    旋回可能であることを特徴とする請求項４または請求項
    ５に記載の装置。
JP63096985A 1987-04-23 1988-04-21 位置測定装置用の組み付け方法及びその方法を実施するための装置 Expired - Lifetime JP2515848B2 (ja)

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