JPH0399213A - 長さ又は角度の測定装置 - Google Patents
長さ又は角度の測定装置Info
- Publication number
- JPH0399213A JPH0399213A JP2234654A JP23465490A JPH0399213A JP H0399213 A JPH0399213 A JP H0399213A JP 2234654 A JP2234654 A JP 2234654A JP 23465490 A JP23465490 A JP 23465490A JP H0399213 A JPH0399213 A JP H0399213A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scale
- carrier
- liquid film
- measuring device
- guide part
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—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
- G01D5/26—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
- 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
- G01D5/34—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
- 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
- G01B5/0011—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)
- Optical Transform (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (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】
［産業上の利用分野］
本発明は目盛担体を備えた長さ又は角度の測定装置であ
って、目盛担体が案内部に設けた収容部内に保持されて
おり、案内部が目盛担体の膨張係数と異なる膨張係数を
有している形式のものに関する。
って、目盛担体が案内部に設けた収容部内に保持されて
おり、案内部が目盛担体の膨張係数と異なる膨張係数を
有している形式のものに関する。
［従来の技術］
この目盛担体は例えば写真電気的な長さ測定機構のガラ
ス製スケールとして形戊され、スライダの移動を測定す
べく当該機構の金属製、おもにアルミニウム製の案内に
直に取付けられるか、又は同様に金属製の別体の組込み
ケーシング内に収容され、このケーシング全体は該当案
内にねじ固定される。
ス製スケールとして形戊され、スライダの移動を測定す
べく当該機構の金属製、おもにアルミニウム製の案内に
直に取付けられるか、又は同様に金属製の別体の組込み
ケーシング内に収容され、このケーシング全体は該当案
内にねじ固定される。
この種の測定機構では、スケールと収容部若しくは案内
部との間で熱膨張係数が異なることにより測定誤差が生
じる。このことが第１図及び第２図に基づいて説明され
ている。符号２はガラス製の透光式のスケールを示し、
これはアルミニウム製の収容部条片ｌのＵ字形の溝内で
その長さ方向に分配された複数のゴム片によって保持さ
れている。スケールと収容部との間の付着摩擦及びスケ
ールと収容部との熱膨張係数の相違によって、熱負荷時
に第ｌ図で誇張して示したように、目盛の位置する平面
内でスケール及び収容部がたわむ。これにより、目盛が
伸長し、かつ収縮し、スケールの長さ１メートルにつき
５ミクロンまでの長さ変化ΔＬが生じる。例えば通常０
．１ミクロンの分解能を有する座標測定装置ではこの長
さ変化は許容できない。この現象の特に障害となる点は
、スケールが再現性なしに変形し、スケールと収容部と
の間にヒステリシス的な挙動が生じることにある。
部との間で熱膨張係数が異なることにより測定誤差が生
じる。このことが第１図及び第２図に基づいて説明され
ている。符号２はガラス製の透光式のスケールを示し、
これはアルミニウム製の収容部条片ｌのＵ字形の溝内で
その長さ方向に分配された複数のゴム片によって保持さ
れている。スケールと収容部との間の付着摩擦及びスケ
ールと収容部との熱膨張係数の相違によって、熱負荷時
に第ｌ図で誇張して示したように、目盛の位置する平面
内でスケール及び収容部がたわむ。これにより、目盛が
伸長し、かつ収縮し、スケールの長さ１メートルにつき
５ミクロンまでの長さ変化ΔＬが生じる。例えば通常０
．１ミクロンの分解能を有する座標測定装置ではこの長
さ変化は許容できない。この現象の特に障害となる点は
、スケールが再現性なしに変形し、スケールと収容部と
の間にヒステリシス的な挙動が生じることにある。
それゆえ、目盛４の長さ変化ΔＬをスケールの付加的な
温度測定により求め、長さ測定装置の測定結果を相応に
補正することが簡単にはできない。
温度測定により求め、長さ測定装置の測定結果を相応に
補正することが簡単にはできない。
第２図に示したように、スケール自体が有する温度勾配
によってもスケールの変形が生じるが、この変形はガラ
スの熱伝導性が悪いために補償されない。
によってもスケールの変形が生じるが、この変形はガラ
スの熱伝導性が悪いために補償されない。
第１図及び第２図に示すようにスケールの中央軸線から
それた領域に配置されそれゆえ曲げ変形時に伸長しかつ
収縮する目盛を備えたスケールにのみ熱的な影響が作用
するのではない。
それた領域に配置されそれゆえ曲げ変形時に伸長しかつ
収縮する目盛を備えたスケールにのみ熱的な影響が作用
するのではない。
スケール内に温度勾配が生じると、温度センサによって
測定した温度が、スケールの長さの正確な修正のために
与えられるべき平均温度と合致しない。さらに、スケー
ルにしばしば使用される高価な種類のガラスの熱膨張係
数は正確には知られておらず、納品に応じて変動し、こ
の理由でスケールの長さを後から数値的に修正する精度
が悪い。
測定した温度が、スケールの長さの正確な修正のために
与えられるべき平均温度と合致しない。さらに、スケー
ルにしばしば使用される高価な種類のガラスの熱膨張係
数は正確には知られておらず、納品に応じて変動し、こ
の理由でスケールの長さを後から数値的に修正する精度
が悪い。
ＤＨ−ＯＳ３６３５５ １ １号明細書によればスケー
ルと収容部との摩擦に基づくスケールの再現性のない変
形を回避すべく、スケールが、転勤可能な球上に強制力
なしに自由に張設されているが、しかし、これによれば
、スケールは収容部から熱的に著しく絶縁され、その結
果スケール自体若しくはスケールと収容部との間にさら
に大きな温度勾配を生じるおそれがある。しかもこの張
設形式ではスケールとセンサとの間隔を均一にすること
が困難である。それというのは、一般に比較的薄いスケ
ールはその自重に基づき締付け点間でたわんでしまうか
らである。
ルと収容部との摩擦に基づくスケールの再現性のない変
形を回避すべく、スケールが、転勤可能な球上に強制力
なしに自由に張設されているが、しかし、これによれば
、スケールは収容部から熱的に著しく絶縁され、その結
果スケール自体若しくはスケールと収容部との間にさら
に大きな温度勾配を生じるおそれがある。しかもこの張
設形式ではスケールとセンサとの間隔を均一にすること
が困難である。それというのは、一般に比較的薄いスケ
ールはその自重に基づき締付け点間でたわんでしまうか
らである。
ＤＥ−ＰＳ２５０５５８７号明細書によればガラス製ス
ケールがシリコーンゴム製の接着剤を介して金属製支持
体上に平面的に固定されている長さ測定装置が開示され
ている。しかしこの固定形式ではスケールの変形が許容
程度に回避されない。それというのは、接着剤層の弾性
的な付着力が特に比較的薄いスケールでは許容されない
程大きくなってしまうからである同様なことがＤＥ−Ｐ
ｓｉ １７６３８２号明細書に開示されており、これに
よれば、スケールをアスファルトから戒る半流動性の中
間層上に張設し、これによりスケールを遊動させようと
している。しかし、この固定形式はスケールが水平に組
込まれなければ使用できない。
ケールがシリコーンゴム製の接着剤を介して金属製支持
体上に平面的に固定されている長さ測定装置が開示され
ている。しかしこの固定形式ではスケールの変形が許容
程度に回避されない。それというのは、接着剤層の弾性
的な付着力が特に比較的薄いスケールでは許容されない
程大きくなってしまうからである同様なことがＤＥ−Ｐ
ｓｉ １７６３８２号明細書に開示されており、これに
よれば、スケールをアスファルトから戒る半流動性の中
間層上に張設し、これによりスケールを遊動させようと
している。しかし、この固定形式はスケールが水平に組
込まれなければ使用できない。
ＤＥ−ＰＳｌｌ７６３８２号明細書によればスケールが
、収容部上の２つのウエブ間に存在する液膜の表面張力
によって引っ張られている。しかしこの場合も、スケー
ルと収容部のウエブとの接触によって摩擦力が生じ、こ
れが冒頭に述べた欠点を招く。
、収容部上の２つのウエブ間に存在する液膜の表面張力
によって引っ張られている。しかしこの場合も、スケー
ルと収容部のウエブとの接触によって摩擦力が生じ、こ
れが冒頭に述べた欠点を招く。
これまで述べた問題点は、金属製の支持体上に固定され
たガラス製の分度儀を備えた角度測定装置でも生じる。
たガラス製の分度儀を備えた角度測定装置でも生じる。
［発明の課題］
本発明の課題は、熱的な誤差の影響に対して可能な限り
不感性の長さ測定装置又は角度測定装置を提供すること
にある。
不感性の長さ測定装置又は角度測定装置を提供すること
にある。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決した本発明の要旨は、目盛担体が案内部
に設けた収容部内に保持されており、案内部が目盛担体
の膨張係数と異なる膨張係数を有している形式のものに
おいて、目盛担体が、正確に知れている膨張係数又は無
視できるほど小さな膨張係数を有する材料から或り、そ
の少なくともｌつの面で液膜の毛管作用により案内部の
対応する面に引寄せられかっこの液膜に平面的に載着し
ており、かつ、目盛担体が液膜上での回動若しくはずれ
動きに対して保護されていることにある。
に設けた収容部内に保持されており、案内部が目盛担体
の膨張係数と異なる膨張係数を有している形式のものに
おいて、目盛担体が、正確に知れている膨張係数又は無
視できるほど小さな膨張係数を有する材料から或り、そ
の少なくともｌつの面で液膜の毛管作用により案内部の
対応する面に引寄せられかっこの液膜に平面的に載着し
ており、かつ、目盛担体が液膜上での回動若しくはずれ
動きに対して保護されていることにある。
［発明の作用・効果］
本発明によれば、目盛担体内の熱的な影響並びに収容部
若しくは案内部への結合箇所のところの熱的な影響が著
しく排除される。なぜならば、目盛担体が接着されてお
らず、数ミクロンの液膜上に遊動的に載着されているた
めに、目盛担体の再現性のない変形を招く付着摩擦が生
じないからである。それと同時に、目盛担体は毛管作用
によって充分大きなカにより支持面に引寄せられ、その
結果、任意な組込み、それも案内の下側での懸垂式の組
込みすら可能となる毛管作用が、隙間からの液体の流出
を阻止すると共に、目盛担体を平面的にその支持部に吸
着せしめるため、極めて薄いスケールでも支持面の平面
性を保つことができる。比較的薄い液膜上に目盛担体が
平面的に支持されることは目盛担体と収容部との間の温
度補償を良好にし、温度勾配の発生を妨げる。
若しくは案内部への結合箇所のところの熱的な影響が著
しく排除される。なぜならば、目盛担体が接着されてお
らず、数ミクロンの液膜上に遊動的に載着されているた
めに、目盛担体の再現性のない変形を招く付着摩擦が生
じないからである。それと同時に、目盛担体は毛管作用
によって充分大きなカにより支持面に引寄せられ、その
結果、任意な組込み、それも案内の下側での懸垂式の組
込みすら可能となる毛管作用が、隙間からの液体の流出
を阻止すると共に、目盛担体を平面的にその支持部に吸
着せしめるため、極めて薄いスケールでも支持面の平面
性を保つことができる。比較的薄い液膜上に目盛担体が
平面的に支持されることは目盛担体と収容部との間の温
度補償を良好にし、温度勾配の発生を妨げる。
目盛担体が２・５ −＝Ｋ−１より小さい正確に知れた
膨張係数を有する材料から成るのが有利である。この種
の材料は例えば石英ガラスである。万一温度勾配がスケ
ールに残存していても著しいたわみは生じない。他面に
おいて、スケールの長さ方向の熱膨張の計算上の修正が
極めて正確に行われる。それというのは、充分正確に定
められた熱膨張係数を備えた石英ガラスが入手できるか
らである。
膨張係数を有する材料から成るのが有利である。この種
の材料は例えば石英ガラスである。万一温度勾配がスケ
ールに残存していても著しいたわみは生じない。他面に
おいて、スケールの長さ方向の熱膨張の計算上の修正が
極めて正確に行われる。それというのは、充分正確に定
められた熱膨張係数を備えた石英ガラスが入手できるか
らである。
しかし、目盛担体が、無視できる程度の小さな膨張係数
を有するガラスセラミック材、例えばＭａｉｎｚ在Ｓｃ
ｈｏｔＬ Ｇｌａｓｗｓｒｋｅ会社から゛Ｚｅｒｏｄｕ
ｒ″と言う名前で提供されている材料から成ると効果的
である。そのようにすれば、高精密の座標測定装置にＩ
ＯＫ以上の許容温度範囲を越えて本測定装置を使用した
場合でも、スケールの温度測定を省くことができる。
を有するガラスセラミック材、例えばＭａｉｎｚ在Ｓｃ
ｈｏｔＬ Ｇｌａｓｗｓｒｋｅ会社から゛Ｚｅｒｏｄｕ
ｒ″と言う名前で提供されている材料から成ると効果的
である。そのようにすれば、高精密の座標測定装置にＩ
ＯＫ以上の許容温度範囲を越えて本測定装置を使用した
場合でも、スケールの温度測定を省くことができる。
液体自体はその物理的及び化学的特性に関して可能な限
り安定であるとともに生理学的に安全なものでなければ
ならない。このことのためにはシリコンオイルが適当で
ある。さらに、液体の運動学的粘性が３ ０ ０ ０
ｍｍ”／ｓと６０００ｍｍ”／ｓとの間にあると効果的
である。なぜならば、それより粘性の大きい液体を使用
すると、組付け過程時に液体が目盛担体と案内部との間
の隙間内に浸入して完全な液膜を形戊するまでに時間が
かかり過ぎるからである。これに対して、低い粘性の液
体を使用すると、スケールに作用する力、たとえば短時
間の加速度がスケールをその支持面から解離せしめてし
まうおそれがある。
り安定であるとともに生理学的に安全なものでなければ
ならない。このことのためにはシリコンオイルが適当で
ある。さらに、液体の運動学的粘性が３ ０ ０ ０
ｍｍ”／ｓと６０００ｍｍ”／ｓとの間にあると効果的
である。なぜならば、それより粘性の大きい液体を使用
すると、組付け過程時に液体が目盛担体と案内部との間
の隙間内に浸入して完全な液膜を形戊するまでに時間が
かかり過ぎるからである。これに対して、低い粘性の液
体を使用すると、スケールに作用する力、たとえば短時
間の加速度がスケールをその支持面から解離せしめてし
まうおそれがある。
［実施例］
第３図に符号１１は本発明による例えば座標測定装置の
定置の案内部を示し、この案内部１１には、図示しない
測定スライダが図平面に対して垂直に運動可能に案内さ
れている。この測定スライダには写真電気的な発生器ｌ
５が固定されている。
定置の案内部を示し、この案内部１１には、図示しない
測定スライダが図平面に対して垂直に運動可能に案内さ
れている。この測定スライダには写真電気的な発生器ｌ
５が固定されている。
案内部１１にはその他に、スライダの移動を測定するた
めのスケール１２が取付けられている。
めのスケール１２が取付けられている。
スケール１２は石英ガラスから成り、その微分的な熱膨
張係数は±２・１０−”Ｋ−’の値まで正確に知れてい
る。スケール１２はその下面で薄い液膜ｌ３の毛管作用
により案内部１１の平らな表面に吸着される。その場合
、スケールはその輻のほぼ半分だけ案内部の縁を越えて
突出する。スケールの突出した側に目盛ｌ４例えば棒線
目盛が付されており、この目盛は、断面Ｕ字形の発生器
ｌ５によって囲まれており、透過光によって走査される
。
張係数は±２・１０−”Ｋ−’の値まで正確に知れてい
る。スケール１２はその下面で薄い液膜ｌ３の毛管作用
により案内部１１の平らな表面に吸着される。その場合
、スケールはその輻のほぼ半分だけ案内部の縁を越えて
突出する。スケールの突出した側に目盛ｌ４例えば棒線
目盛が付されており、この目盛は、断面Ｕ字形の発生器
ｌ５によって囲まれており、透過光によって走査される
。
液膜１３は５ ０ ０ ０ ｍｍ”／ｓの運動学的粘性
を有するシリコンオイルから或り、かつほぼ８ミクロン
の厚さを有している。シリコンオイルは互いに異なる鎖
長のジメチルポリシロキサンの混合物から或り、このシ
リコンオイルの粘性は混合比によって調整される。
を有するシリコンオイルから或り、かつほぼ８ミクロン
の厚さを有している。シリコンオイルは互いに異なる鎖
長のジメチルポリシロキサンの混合物から或り、このシ
リコンオイルの粘性は混合比によって調整される。
液膜は、スケール１２が案内部１ｌに当接しシリコンオ
イルが案内部１１の縁のところでスケールに沿って添加
されることによって形戒される。次いでシリコンオイル
はスケールの下面と案内部の上面との間に侵入して、閉
じた膜を形或する。この膜の厚さは上に述べた値に調整
される。
イルが案内部１１の縁のところでスケールに沿って添加
されることによって形戒される。次いでシリコンオイル
はスケールの下面と案内部の上面との間に侵入して、閉
じた膜を形或する。この膜の厚さは上に述べた値に調整
される。
液膜ｌ３上でのスケール１２の回動及びずれ動きは摩擦
の乏しい３つのストッパによって阻止される。このこと
のために、鋼球１７ａ，１７ｂ，１７ｃが３つのマグネ
ット１６ａ，１６ｂ．１６ｃの平らな面に当接している
。スケール１２自体はその長手面及び端面のところで鋼
球に接着され′た鋼小板１８ａ，１８ｂ，１８ｃを介し
て鋼球１７ａ，１７ｂ，１７ｃに支持されており、かつ
磁力によりわずかな力でこれらのストッパに吸着されて
いる。磁力はさらにストッパの領域で鋼球１７ａ．１７
ｂ，１７ｃをその転がりを妨げることなく固定的に支持
している。
の乏しい３つのストッパによって阻止される。このこと
のために、鋼球１７ａ，１７ｂ，１７ｃが３つのマグネ
ット１６ａ，１６ｂ．１６ｃの平らな面に当接している
。スケール１２自体はその長手面及び端面のところで鋼
球に接着され′た鋼小板１８ａ，１８ｂ，１８ｃを介し
て鋼球１７ａ，１７ｂ，１７ｃに支持されており、かつ
磁力によりわずかな力でこれらのストッパに吸着されて
いる。磁力はさらにストッパの領域で鋼球１７ａ．１７
ｂ，１７ｃをその転がりを妨げることなく固定的に支持
している。
液膜がスケールを大きな力で案内部１１の表面に引寄せ
ているにもかかわらず、案内部ｌ１とスケール１２との
長さ方向の熱膨張が異なっても、スケールに引張り力が
作用しない。それというのは、液膜ｌ３内のいわゆるニ
ュートンの摩擦が長さ変化の速度に比例しており、かつ
スケール若しくは案内部の熱膨張が極めて緩慢に生じる
ためである。
ているにもかかわらず、案内部ｌ１とスケール１２との
長さ方向の熱膨張が異なっても、スケールに引張り力が
作用しない。それというのは、液膜ｌ３内のいわゆるニ
ュートンの摩擦が長さ変化の速度に比例しており、かつ
スケール若しくは案内部の熱膨張が極めて緩慢に生じる
ためである。
スケール１２にはさらに、温度センサｌ９が対置されて
おり、これにより、スケールの材料である石英の長さの
伸長を考慮することができる。
おり、これにより、スケールの材料である石英の長さの
伸長を考慮することができる。
第５図に示す実施例では、スケール２２が広幅面を垂直
にして案内部２ｌの溝内に配置されている。この場合、
溝のギャップ幅はスケール２２の厚さに比して若干大き
く選択されておりそれゆえ、スケールの両側に極めて狭
いギャップが残されており、このギャップ内に液膜が充
填される。スケールの長手方向の狭幅面も同様に液膜に
支持されている。スケールを図平面に対して垂直にスト
ッパへ向けて押圧するばねは図示されていない。
にして案内部２ｌの溝内に配置されている。この場合、
溝のギャップ幅はスケール２２の厚さに比して若干大き
く選択されておりそれゆえ、スケールの両側に極めて狭
いギャップが残されており、このギャップ内に液膜が充
填される。スケールの長手方向の狭幅面も同様に液膜に
支持されている。スケールを図平面に対して垂直にスト
ッパへ向けて押圧するばねは図示されていない。
第５図に示す実施例ではスケールがガラスセラミックｒ
ＺｅｒｏｄｕｒＪから戊っている。
ＺｅｒｏｄｕｒＪから戊っている。
この材料の熱膨張係数は無視できる程度に小さく、０〜
５０’Ｏの比較的大きな温度範囲にわたりＯ±０．０５
・１０−＠Ｋ−’の誤差が製造者によって保証されてお
り、それゆえ、スケールに温度センサを設ける必要がな
い。案内部２ｌに設ける温度センサは案内部２１の長さ
の伸長を測定するのに役立つ。
５０’Ｏの比較的大きな温度範囲にわたりＯ±０．０５
・１０−＠Ｋ−’の誤差が製造者によって保証されてお
り、それゆえ、スケールに温度センサを設ける必要がな
い。案内部２ｌに設ける温度センサは案内部２１の長さ
の伸長を測定するのに役立つ。
第５図に示す実施例ではスケール２２の厚さの誤差は著
しく小さく、要するにスケール２２と案内部２ｌとの間
に摩擦の原因となる接触が生じないように液膜の厚さの
範囲内になければならない。おなしことが、案内部の溝
の底に対置されるスケールの狭幅面の平面性についても
いえる。このような狭い公差が維持できない場合には、
第５ａ図の実施例が推奨される。この実施例ではスケー
ル２２′がその厚さに比して著しく広い溝２８内に挿入
されており、かつ片側で液膜２３′の毛管作用によって
溝の壁面に吸着されている。スケールはその下方の狭幅
面で球２７上に載着されており、この球はこの場合、摩
擦の乏しいストッパを形戊している。
しく小さく、要するにスケール２２と案内部２ｌとの間
に摩擦の原因となる接触が生じないように液膜の厚さの
範囲内になければならない。おなしことが、案内部の溝
の底に対置されるスケールの狭幅面の平面性についても
いえる。このような狭い公差が維持できない場合には、
第５ａ図の実施例が推奨される。この実施例ではスケー
ル２２′がその厚さに比して著しく広い溝２８内に挿入
されており、かつ片側で液膜２３′の毛管作用によって
溝の壁面に吸着されている。スケールはその下方の狭幅
面で球２７上に載着されており、この球はこの場合、摩
擦の乏しいストッパを形戊している。
図示の実施例では透光式のスケールが示されている。し
かし、本発明は反射光式のスケールでも良好に適用され
る。第６図に示す実施例では、反射光式スケール３２が
液膜３３を介して案内部３ｌ上に載着されている。案内
部３ｌは支持面領域にウエブ４０を備えており、このウ
エブの幅はスケール３２の幅に相応している。
かし、本発明は反射光式のスケールでも良好に適用され
る。第６図に示す実施例では、反射光式スケール３２が
液膜３３を介して案内部３ｌ上に載着されている。案内
部３ｌは支持面領域にウエブ４０を備えており、このウ
エブの幅はスケール３２の幅に相応している。
その結果、液膜３３の毛管作用がスケール３２の側方向
のずれ動き又は回動を阻止する。それゆえ、この場合は
スケール３２の長手力向の運動のためにのみストツパを
使用すればよい。スケール３２の目盛３４はスケールの
下側に設けられて、液膜３３に接している。それゆえ、
目盛３４は損傷及び汚れから簡便に保護される。
のずれ動き又は回動を阻止する。それゆえ、この場合は
スケール３２の長手力向の運動のためにのみストツパを
使用すればよい。スケール３２の目盛３４はスケールの
下側に設けられて、液膜３３に接している。それゆえ、
目盛３４は損傷及び汚れから簡便に保護される。
おなじことか第７図及び第８図の実施例についてもいえ
る。このスケール４２は長手方向を上下に向けて、座標
測定装置の鉛直なスピンドルスリーブ４ｌ内に挿入され
ており、スケール４２の目盛側と溝４６の底部との間の
液膜４３の毛管作用によりスピンドルスリーブ内に保持
されている。溝の幅はスケールの幅に比して若干大きく
、従ってスケール４２の狭幅面のところにも液膜が形戊
されており、この液膜によってスケールの側方向のずれ
動き又は回動が阻止される。スケールは自重によって、
スピンドノレスリーブ４ｌに設けた円筒形のストッパ４
７に当接している。第７図及び第８図の実施例でも第５
図の実施例と同様に液膜自体がスケールのための側方向
のストッパを形或している。
る。このスケール４２は長手方向を上下に向けて、座標
測定装置の鉛直なスピンドルスリーブ４ｌ内に挿入され
ており、スケール４２の目盛側と溝４６の底部との間の
液膜４３の毛管作用によりスピンドルスリーブ内に保持
されている。溝の幅はスケールの幅に比して若干大きく
、従ってスケール４２の狭幅面のところにも液膜が形戊
されており、この液膜によってスケールの側方向のずれ
動き又は回動が阻止される。スケールは自重によって、
スピンドノレスリーブ４ｌに設けた円筒形のストッパ４
７に当接している。第７図及び第８図の実施例でも第５
図の実施例と同様に液膜自体がスケールのための側方向
のストッパを形或している。
これまで説明したスケールはそれぞれ方形横断面を有し
ている。第９図に示すように、例えば三角形横断面を有
するスケール５２が液膜の毛管作用によって確実に保持
されてもよい。この場合、スケールは案内部５１の■字
形の溝の面５６．５７に強制力なしに遊動的に載着され
ている。この場合、このようにしてスケールの側方向の
ずれ動き又は回動が阻止されている。
ている。第９図に示すように、例えば三角形横断面を有
するスケール５２が液膜の毛管作用によって確実に保持
されてもよい。この場合、スケールは案内部５１の■字
形の溝の面５６．５７に強制力なしに遊動的に載着され
ている。この場合、このようにしてスケールの側方向の
ずれ動き又は回動が阻止されている。
上蓮した手段によって、角度測定器の円形スケールが強
制力なしに読みとられる。相応する実施例が第ｌＯ図に
示されている。皿形の円形スケール６２が液膜６３の毛
管作用によって金属製の支持体の円錐形の対向面の中央
に吸着されており、摩擦なしに液膜上に浮遊している。
制力なしに読みとられる。相応する実施例が第ｌＯ図に
示されている。皿形の円形スケール６２が液膜６３の毛
管作用によって金属製の支持体の円錐形の対向面の中央
に吸着されており、摩擦なしに液膜上に浮遊している。
支持体６１の熱膨張時でも円形スケールは回転軸線６６
に対して同軸的な位置を保ち、その結果、写真電気的な
発生器による目盛６４の読取りを過たせる偏心誤差が生
じない。
に対して同軸的な位置を保ち、その結果、写真電気的な
発生器による目盛６４の読取りを過たせる偏心誤差が生
じない。
支持体に対する円形スケールの相対的な回動を阻止する
ために、例えば半径方向に延びる溝の形状の図示しない
ストツバが設けられてぃる
ために、例えば半径方向に延びる溝の形状の図示しない
ストツバが設けられてぃる
第ｌ図は従来技術によるスケール及びその支持体の部分
斜視図、第２図は同スケールの平面図、第３図は本発明
の第１実施例の原理図、第４図は第３図を上から見た部
分平面図、第５図は本発明の第２実施例の断面図、第５
ａ図は本発明の第３実施例の断面図、第６図は本発明の
第４実施例の断面図、第７図は本発明の第５実施例の斜
視図、第８図は第７図の■一■線に沿った断面図、第９
図は本発明の第６実施例の断面図、第１０図は本発明の
第７実施例の断面図である。 １１・・・案内部、１２・・・スケール、ｌ３・・・液
膜１ ４ ・・・目盛、ｌ ５ ・・・発生器、１６ａ
，１６ｂ１ ６ ｃ−マグネット、１７ａ，１７ｂ，１
７ｃ ”’鋼球、１８ａ，１８ｂ．１８ｃ−鋼小板、ｌ
９・・・温度センサ、２ｌ・・・案内部、２２．２２・
・・スケール、２３．２３″・・・液膜、２７・・・球
２８・・・溝、３１・・・案内部、３２・・・スケール
、３３・・・液膜、３４・・・目盛、４ｌ・・・スピン
ドルスリーブ、４２・・・スケール、４３・・・液膜、
４６・・・溝、４７・・・ストツパ、５ｌ・・・案内部
、５２・・・スケール、５３・・・液膜、５６．５７・
・・面、６２・・・円形スケール、、６３・・・液膜、
６４・・・目盛、６５・・・写真電気的な発生器 代 理 人 弁理士 矢 野 敏
雄Ｆｉｇ．１ Ｆｉｇ．２
斜視図、第２図は同スケールの平面図、第３図は本発明
の第１実施例の原理図、第４図は第３図を上から見た部
分平面図、第５図は本発明の第２実施例の断面図、第５
ａ図は本発明の第３実施例の断面図、第６図は本発明の
第４実施例の断面図、第７図は本発明の第５実施例の斜
視図、第８図は第７図の■一■線に沿った断面図、第９
図は本発明の第６実施例の断面図、第１０図は本発明の
第７実施例の断面図である。 １１・・・案内部、１２・・・スケール、ｌ３・・・液
膜１ ４ ・・・目盛、ｌ ５ ・・・発生器、１６ａ
，１６ｂ１ ６ ｃ−マグネット、１７ａ，１７ｂ，１
７ｃ ”’鋼球、１８ａ，１８ｂ．１８ｃ−鋼小板、ｌ
９・・・温度センサ、２ｌ・・・案内部、２２．２２・
・・スケール、２３．２３″・・・液膜、２７・・・球
２８・・・溝、３１・・・案内部、３２・・・スケール
、３３・・・液膜、３４・・・目盛、４ｌ・・・スピン
ドルスリーブ、４２・・・スケール、４３・・・液膜、
４６・・・溝、４７・・・ストツパ、５ｌ・・・案内部
、５２・・・スケール、５３・・・液膜、５６．５７・
・・面、６２・・・円形スケール、、６３・・・液膜、
６４・・・目盛、６５・・・写真電気的な発生器 代 理 人 弁理士 矢 野 敏
雄Ｆｉｇ．１ Ｆｉｇ．２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、目盛担体を備えた長さ又は角度の測定装置であって
、目盛担体が案内部に設けた収容部内に保持されており
、案内部が目盛担体の膨張係数と異なる膨張係数を有し
ている形式のものにおいて、目盛担体（１２、２２、３
２、４２）が、正確に知れている膨張係数又は無視でき
るほど小さな膨張係数を有する材料から成り、その少な
くとも１つの面で液膜（１３、２３、３３、４３）の毛
管作用により案内部の対応する面に引寄せられかつこの
液膜に平面的に載着しており、かつ、目盛担体が液膜上
での回動若しくはずれ動きに対して保護されていること
を特徴とする長さ又は角度の測定装置。 ２、目盛担体（１２）が少なくとも２・１０＾−＾５Ｋ
＾−＾１より小さい正確に知れた膨張係数を有している
請求項１記載の測定装置。 ３、目盛担体（２２）が無視できるほど小さな膨張係数
を有するガラスセラミックから成る請求項１記載の測定
装置。 ４、目盛担体（１２、２２）が写真電気的な長さ測定機
構の透光式のスケールから成り、このスケールが片側で
収容部内に保持されており、かつスケールの目盛（１４
、２４）がスケールのニュートラル軸線の外部に位置し
ている請求項１記載の測定装置。 ５、目盛担体（３２、４２）が写真電気的な格子測定機
構の反射式のスケールから成る請求項１記載の測定装置
。 ６、目盛（３４、４４）がスケール（３２、４２）の、
液膜（３３、４３）に隣接した側に設けられている請求
項５記載の測定装置。 ７、目盛担体（４２、５２）が少なくとも２つの面で液
膜（４３、５３）に隣合っている請求項１記載の測定装
置。 ８、目盛担体（２２、４２）がその支持面を鉛直に向け
て収容部内に保持されている請求項１記載の測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3929629A DE3929629A1 (de) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | Laengen- oder winkelmesseinrichtung |
| DE3929629.6 | 1989-09-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0399213A true JPH0399213A (ja) | 1991-04-24 |
| JP2944730B2 JP2944730B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=6388756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2234654A Expired - Lifetime JP2944730B2 (ja) | 1989-09-06 | 1990-09-06 | 長さ又は角度の測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5065525A (ja) |
| EP (1) | EP0416391B1 (ja) |
| JP (1) | JP2944730B2 (ja) |
| DE (2) | DE3929629A1 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999044103A1 (fr) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | Seiko Instruments Inc. | Generateur de courant et horloge electronique l'utilisant |
| JP2007040988A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Dr Johannes Heidenhain Gmbh | 磁界変調する角度測定装置とその作動方法 |
| JP2009531675A (ja) * | 2006-03-29 | 2009-09-03 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 担持体にスケールを保持するための方法ならびに担持体とスケールを備えた組立体 |
| JP2016099342A (ja) * | 2014-11-26 | 2016-05-30 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングＤｒ． Ｊｏｈａｎｎｅｓ Ｈｅｉｄｅｎｈａｉｎ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ Ｍｉｔ Ｂｅｓｃｈｒａｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ | 測長装置 |
| JP2016099341A (ja) * | 2014-11-19 | 2016-05-30 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングＤｒ． Ｊｏｈａｎｎｅｓ Ｈｅｉｄｅｎｈａｉｎ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ Ｍｉｔ Ｂｅｓｃｈｒａｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ | キャリヤに固定された測定原器を有する装置 |
| JP2017533104A (ja) * | 2014-09-15 | 2017-11-09 | デッケル マホ プフロンテン ゲーエムベーハーＤＥＣＫＥＬ ＭＡＨＯ Ｐｆｒｏｎｔｅｎ ＧｍｂＨ | 工作機械で使用する位置測定装置 |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE108271T1 (de) * | 1991-05-11 | 1994-07-15 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Positionsmesseinrichtung. |
| DE59208088D1 (de) * | 1991-06-07 | 1997-04-10 | Saphirwerk Ind Prod | Tastmesskopf |
| 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 |
| DE4406799C2 (de) * | 1994-03-02 | 1997-11-06 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Positionsmeßeinrichtung |
| ATE161327T1 (de) * | 1994-05-06 | 1998-01-15 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Temperatur-kompensierte positionsmesseinrichtung |
| DE4435151C2 (de) * | 1994-09-30 | 2003-01-09 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Positionsmeßeinrichtung |
| DE19543647C2 (de) * | 1995-11-23 | 2000-05-04 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Längenmeßeinrichtung zur Messung der Relativlage zweier Objekte |
| DE19854318A1 (de) * | 1998-11-25 | 2000-05-31 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Längenmeßeinrichtung |
| DE19912310B4 (de) * | 1999-03-19 | 2007-11-29 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Positionsmeßeinrichtung |
| GB0023289D0 (en) * | 2000-09-22 | 2000-11-08 | Renishaw Plc | Determination of displacement |
| JP4763914B2 (ja) * | 2001-05-17 | 2011-08-31 | キヤノン株式会社 | 回転角度検出装置 |
| JP4230810B2 (ja) * | 2003-04-24 | 2009-02-25 | 株式会社ミツトヨ | 測長装置 |
| EP1528369B1 (de) * | 2003-10-27 | 2014-03-12 | SICK STEGMANN GmbH | Optischer Drehwinkelsensor |
| USD557219S1 (en) | 2003-12-10 | 2007-12-11 | Sick Ag | Optoelectronic sensor |
| EP1748278B1 (de) * | 2005-07-29 | 2008-05-28 | Hexagon Metrology GmbH | Verfahren zur Korrektur der thermischen Ausdehnung eines Werkstückes sowie Koordinatenmessgerät zur Durchführung des Verfahrens |
| GB0811076D0 (en) * | 2008-06-17 | 2008-07-23 | Renishaw Plc | Scale track |
| DE102009002142A1 (de) | 2009-04-02 | 2010-10-07 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Anordnung mit einem an einem Träger befestigten Maßstab und Verfahren zum Halten eines Maßstabs an einem Träger |
| DE102009044917A1 (de) * | 2009-09-23 | 2011-04-07 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Längenmesseinrichtung |
| JP2014224705A (ja) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | キヤノン株式会社 | スケール保持装置、およびエンコーダ |
| EP2908100B1 (de) * | 2014-02-18 | 2018-01-17 | Hexagon Technology Center GmbH | System zur Bestimmung von Relativpositionen |
| CN117818980B (zh) * | 2024-01-08 | 2026-02-13 | 福建省长汀盼盼食品有限公司 | 一种膨化食品生产线 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2623526C2 (de) * | 1976-05-26 | 1978-03-09 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Gekapselte Meßeinrichtung |
| DE3316082A1 (de) * | 1983-05-03 | 1984-11-08 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Messeinrichtung |
| US4684257A (en) * | 1984-02-02 | 1987-08-04 | Mitutoyo Mfg. | Measuring instrument |
| DE3429644C1 (de) * | 1984-08-11 | 1986-02-13 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Positionsmesseinrichtung |
-
1989
- 1989-09-06 DE DE3929629A patent/DE3929629A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-08-24 DE DE59007496T patent/DE59007496D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-24 EP EP90116220A patent/EP0416391B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-04 US US07/577,431 patent/US5065525A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-06 JP JP2234654A patent/JP2944730B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999044103A1 (fr) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | Seiko Instruments Inc. | Generateur de courant et horloge electronique l'utilisant |
| JP2007040988A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Dr Johannes Heidenhain Gmbh | 磁界変調する角度測定装置とその作動方法 |
| JP2009531675A (ja) * | 2006-03-29 | 2009-09-03 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 担持体にスケールを保持するための方法ならびに担持体とスケールを備えた組立体 |
| JP2017533104A (ja) * | 2014-09-15 | 2017-11-09 | デッケル マホ プフロンテン ゲーエムベーハーＤＥＣＫＥＬ ＭＡＨＯ Ｐｆｒｏｎｔｅｎ ＧｍｂＨ | 工作機械で使用する位置測定装置 |
| US10391601B2 (en) | 2014-09-15 | 2019-08-27 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | Position measuring device for use on a machine tool |
| JP2016099341A (ja) * | 2014-11-19 | 2016-05-30 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングＤｒ． Ｊｏｈａｎｎｅｓ Ｈｅｉｄｅｎｈａｉｎ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ Ｍｉｔ Ｂｅｓｃｈｒａｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ | キャリヤに固定された測定原器を有する装置 |
| JP2016099342A (ja) * | 2014-11-26 | 2016-05-30 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングＤｒ． Ｊｏｈａｎｎｅｓ Ｈｅｉｄｅｎｈａｉｎ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ Ｍｉｔ Ｂｅｓｃｈｒａｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ | 測長装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0416391B1 (de) | 1994-10-19 |
| US5065525A (en) | 1991-11-19 |
| EP0416391A3 (en) | 1991-06-05 |
| EP0416391A2 (de) | 1991-03-13 |
| DE59007496D1 (de) | 1994-11-24 |
| JP2944730B2 (ja) | 1999-09-06 |
| DE3929629A1 (de) | 1991-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0399213A (ja) | 長さ又は角度の測定装置 | |
| JP2625333B2 (ja) | 直線測定装置 | |
| JP6650725B2 (ja) | 測長装置 | |
| US4074131A (en) | Apparatus for measuring or setting two-dimensional position coordinates | |
| US20020029488A1 (en) | Position transducer | |
| US8887584B2 (en) | Load measuring apparatus | |
| JP2000161940A (ja) | 長さ測定装置 | |
| US11519763B2 (en) | Assembly including a main support, an intermediate support disposed on the main support, and a scale disposed on the intermediate support | |
| US20020019718A1 (en) | Dial indicator calibration apparatus | |
| US4684257A (en) | Measuring instrument | |
| GB2153995A (en) | Coordinate measuring instrument | |
| US6557392B1 (en) | Device for checking and calibrating high precision inclinometric sensors | |
| JPH0738903U (ja) | Ａｔｓ−ｐ地上子取付位置測定器 | |
| JPH11183106A (ja) | 炉蓋のシールプレートのナイフエッジ検査器 | |
| JP2582210B2 (ja) | 変位測定装置 | |
| US1709227A (en) | Combined level and angle-measuring instrument | |
| Leach | NanoSurf IV: traceable measurement of surface texture at the National Physical Laboratory, UK | |
| JP2001235304A (ja) | 真直度測定装置の真直運動精度測定方法 | |
| KR970003085Y1 (ko) | 각도측정기 | |
| JPS5926263Y2 (ja) | 微小荷重検出装置 | |
| JPH0434437Y2 (ja) | ||
| DE8910636U1 (de) | Längenmeßeinrichtung | |
| JPS61219818A (ja) | 測長装置 | |
| JPH05180642A (ja) | 平面物体の真直度測定機 | |
| JPS589007A (ja) | 測長装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080625 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090625 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100625 Year of fee payment: 11 |