JPH0213242B2 - - Google Patents
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- JPH0213242B2 JPH0213242B2 JP10144983A JP10144983A JPH0213242B2 JP H0213242 B2 JPH0213242 B2 JP H0213242B2 JP 10144983 A JP10144983 A JP 10144983A JP 10144983 A JP10144983 A JP 10144983A JP H0213242 B2 JPH0213242 B2 JP H0213242B2
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Classifications
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- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、直線型変位測定機の製造方法に係
り、特に、相対変位を測定されるべき2つの被測
定物の一方に連結される枠体と、メインスケール
の交差する2面に対応する2つのガイド面を有
し、該ガイド面の真直性を維持した状態で、前記
枠体の長手方向に所定ピツチで接着固定されるメ
インスケール保持部材と、前記枠体と熱膨脹係数
が異なる材料からなり、押圧手段により前記ガイ
ド面に押圧された状態で、前記メインスケール保
持部材に接着固定されるメインスケールと、前記
被測定物の他方に連結され、メインスケールに沿
つて移動されるインデツクススケールとを有し、
前記メインスケールとインデツクススケールの相
対移動から前記2つの被測定物間の相対変位を測
定するようにした直線型変位測定機の製造方法に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a linear displacement measuring machine, and particularly relates to a method for manufacturing a linear displacement measuring machine, and particularly relates to a method for manufacturing a linear displacement measuring machine, and particularly relates to a method for manufacturing a linear displacement measuring machine, and in particular, a method for manufacturing a linear displacement measuring machine. a main scale holding member, which has two guide surfaces corresponding to two surfaces of the frame, and is adhesively fixed at a predetermined pitch in the longitudinal direction of the frame while maintaining the straightness of the guide surfaces; A main scale made of materials having different coefficients of thermal expansion and adhesively fixed to the main scale holding member while being pressed against the guide surface by a pressing means; an index scale that is moved;
The present invention relates to a method for manufacturing a linear displacement measuring machine that measures the relative displacement between the two objects to be measured based on the relative movement of the main scale and the index scale.
一般に物体の長さ等を測定する測定機におい
て、その本体に対する測定子の移動量、コラムに
対するスライダーの移動量等のように、相対移動
するものの移動量を測定する場合、一方にメイン
スケールを保持した枠体、他方にインデツクスス
ケールを含む検出器を固定し、枠体と検出器の相
対変位量を、例えば光学的方法や電磁的方法によ
つて読取るようにした変位測定機が知られてい
る。 Generally speaking, in a measuring machine that measures the length of an object, when measuring the amount of relative movement of something that moves relative to the main body, such as the amount of movement of the probe relative to the main body, the amount of movement of the slider relative to the column, etc., the main scale is held on one side. A displacement measuring device is known in which a frame body is fixed to the other side and a detector including an index scale is fixed to the other side, and the relative displacement between the frame body and the detector is read by, for example, an optical method or an electromagnetic method. There is.
このような変位測定機、特に、透過型の変位検
出装置を備えた直線型変位測定機においては、一
般に、形状が複雑となる枠体が、検出部のシール
性、不燃性及び軽量化等のため、アルミニウム押
出型材で形成され、又、該枠体に保持されるメイ
ンスケールがガラスで形成されているため、温度
変化に熱膨脹量に差が生じ、メインスケールが変
形して測定精度が低下したり、或いは、甚しい場
合には、メインスケールが破壊されることがある
という問題点を有していた。 In such displacement measuring machines, especially in linear displacement measuring machines equipped with a transmission-type displacement detecting device, the frame body is generally complicated in shape, and is designed to improve sealability, nonflammability, and weight reduction of the detection part. Because the main scale is made of extruded aluminum, and the main scale held in the frame is made of glass, there is a difference in the amount of thermal expansion due to temperature changes, which deforms the main scale and reduces measurement accuracy. However, in severe cases, the main scale may be destroyed.
従つて従来から、例えば第1図に示す如く、メ
インスケール10の直交する2面を、ゴム棒12
により枠体14のガイド面14A,14Bに押圧
した状態で、弾性接着剤16等を用いて、メイン
スケール10を枠体14に直接接着固定して、メ
インスケール10を弾性的に保持するようにして
いた。 Therefore, conventionally, for example, as shown in FIG.
While being pressed against the guide surfaces 14A and 14B of the frame 14, the main scale 10 is directly adhesively fixed to the frame 14 using an elastic adhesive 16 or the like, so that the main scale 10 is held elastically. was.
第1図において、20は、前記メインスケール
10の表面上を摺動する摺動駒22により、前記
メインスケール10と所定の位置関係を保持した
状態で、前記メインスケール10の長手方向に移
動するようにされたスライダー、24は、該スラ
イダー20のメインスケール目盛面10Aに対向
した面に固定された、メインスケール10と同様
な縦縞状の目盛が形成されたインデツクススケー
ル、26,28は、それぞれ前記メインスケール
10及びインデツクススケール24を挾んだ状態
で前記スライダー20に固定された、発光素子及
び受光素子である。 In FIG. 1, 20 is moved in the longitudinal direction of the main scale 10 while maintaining a predetermined positional relationship with the main scale 10 by a sliding piece 22 that slides on the surface of the main scale 10. The slider 24, which is configured as shown in FIG. A light emitting element and a light receiving element are fixed to the slider 20, sandwiching the main scale 10 and the index scale 24, respectively.
しかしながら、前記枠体14を形成するアルミ
ニウム押出型材は、その製造方法からして、既
に、例えばその長さ300mm当り0.03mm程度、即ち、
例えば1μmの目盛分解能の30倍程度の曲り、捩
れやうねり等が不規則に発生しており、これを矯
正してメインスケール10と同程度の高精度に仕
上げることは実際上困難である。又、使用状態に
おいては、温度変化に伴つて熱的に変形も発生す
る。従つて従来においては、例えば、1μm程度
の目盛分解能を得るべく、メインスケール10を
いかに高精度に仕上げ加工しても、このメインス
ケール10を枠体14に接着固定する際に、メイ
ンスケール10が枠体14の曲り等になじんで変
形してしまい、目盛が拡大、縮少されて、測定精
度が大幅に低下してしまうという問題点があつ
た。 However, due to the manufacturing method, the aluminum extruded material forming the frame 14 is already, for example, about 0.03 mm per 300 mm of length, that is,
For example, bending, twisting, waviness, etc. of about 30 times the scale resolution of 1 μm occur irregularly, and it is practically difficult to correct this and achieve the same level of precision as the main scale 10. Furthermore, during use, thermal deformation occurs due to temperature changes. Therefore, in the past, no matter how highly precisely the main scale 10 is finished in order to obtain a scale resolution of about 1 μm, for example, when the main scale 10 is adhesively fixed to the frame 14, the main scale 10 is There was a problem in that the frame body 14 would be deformed by adapting to the bending, etc., and the scale would be enlarged or reduced, resulting in a significant decrease in measurement accuracy.
今、メインスケール10が枠体14の曲りの影
響を受けて曲つた場合の測定精度に対する影響を
推定してみると、例えば、第2図に示す如す、目
盛10Bをメインスケール10の中立軸Aに対し
て対称に形成した場合は、メインスケール10の
曲りが、矢印Bに示す如く、その高さ方向に発生
した時には、誤差を生じることはない。しかしな
がら、通常、目盛10Bが形成された目盛面10
Aは、メインスケール10の中立面Cとは一致し
ないため、第3図に示す如く、メインスケール1
0の曲りが、その厚さ方向に発生した時には、そ
の曲りの半径をR、誤差を評価するべき単位区間
の見込み角度Δθ、曲り発生前の長さ、即ち中立
面Cの長さをL、目盛面10Aの長さをLoとす
ると、両者の誤差εは、次式で近似的に表わされ
る。 Now, when estimating the effect on measurement accuracy when the main scale 10 is bent due to the bending of the frame 14, for example, as shown in FIG. If the main scale 10 is formed symmetrically with respect to A, no error will occur when the main scale 10 bends in the height direction as shown by arrow B. However, normally, the scale face 10 on which the scale 10B is formed
A does not coincide with the neutral plane C of the main scale 10, so as shown in FIG.
When a bend of 0 occurs in the thickness direction, the radius of the bend is R, the prospective angle Δθ of the unit section for which the error should be evaluated, and the length before the bend occurs, that is, the length of the neutral plane C, is L. , the length of the scale surface 10A is Lo, the error ε between the two is approximately expressed by the following equation.
ε=Lo−L ……(1)
Lo≒(R+t/2)Δθ ……(2)
L≒RΔθ ……(3)
ここで、tはメインスケール10の厚さであ
る。ε=Lo−L...(1) Lo≒(R+t/2)Δθ...(2) L≒RΔθ...(3) Here, t is the thickness of the main scale 10.
ところで、中立面Cの中央部の最大変形量δは
次式で近似的に表わされる。 By the way, the maximum deformation amount δ at the center of the neutral plane C is approximately expressed by the following equation.
δ=R−Rcos(Δθ/2)
≒R[1−{1−(1/2!)
×(Δθ/2)2}]
=R(Δθ)2/8
=LΔθ/8 ……(4)
従つて、前記誤差εは、このδを用いることに
よつて、次式で表わされる。 δ=R−Rcos(Δθ/2) ≒R[1−{1−(1/2!) ×(Δθ/2) 2 }] =R(Δθ) 2/8 =LΔθ/8 ……(4) Therefore, the error ε is expressed by the following equation using this δ.
ε≒(t/2)Δθ
≒(1/2)×(8δ/L)
≒4tδ/L ……(5)
従つて、メインスケール10の誤差評価単位区
間の長さLが300mm、厚さtが5mm、δが0.06mm
の時、誤差εは約4μmとなる。よつて、例えば
全長900mmのメインスケールの場合には12μmの
誤差が発生することになり、1μm以下の測定精
度を要求される直線型変位測定機においては、致
命的な欠陥となつてしまう。 ε≒(t/2)Δθ ≒(1/2)×(8δ/L) ≒4tδ/L ……(5) Therefore, the length L of the error evaluation unit section of the main scale 10 is 300 mm, and the thickness t is 5mm, δ is 0.06mm
When , the error ε is approximately 4 μm. Therefore, for example, in the case of a main scale with a total length of 900 mm, an error of 12 μm will occur, which is a fatal flaw in a linear displacement measuring machine that requires measurement accuracy of 1 μm or less.
このような問題を軽減するべく、メインスケー
ル10を枠体14に接着固定する際に、テストイ
ンジケータや電気マイクロメータ等を用いて、例
えば、メインスケール10の2面に電気マイクロ
メータ等を当接させ、長手方向に渡つて精度を測
定し、その凸凹に合わせてメインスケール10と
枠体14の間にシムを挿入することによつて、メ
インスケール10の位置出しを行うことも考えら
れるが、これは極めて能率が悪いだけでなく、正
確な位置出しが非常に困難であるという問題点を
有していた。 In order to alleviate such problems, when fixing the main scale 10 to the frame 14 by adhesive, for example, a test indicator or an electric micrometer, etc., may be used to touch the two sides of the main scale 10. It is also possible to position the main scale 10 by measuring the accuracy in the longitudinal direction and inserting shims between the main scale 10 and the frame 14 according to the unevenness. This has the problem that it is not only extremely inefficient, but also that accurate positioning is extremely difficult.
前記従来の問題点を解消するべく、メインスケ
ールの交差する2面に対応する2つのガイド面を
有し、該ガイド面の真直性を維持した状態で、枠
体の長手方向に所定ピツチで接着固定されるメイ
ンスケール保持部材を用いて、メインスケールを
前記メインスケール保持部材に接着固定するよう
にすることが考えられるが、多数のメインスケー
ル保持部材を、正確にそのガイド面の真直性を維
持した状態で、枠体の長手方向に所定ピツチで接
着固定する作業は、容易なものではない。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the main scale has two guide surfaces corresponding to the two intersecting surfaces, and is glued at a predetermined pitch in the longitudinal direction of the frame while maintaining the straightness of the guide surfaces. It is conceivable to use a fixed main scale holding member to adhesively fix the main scale to the main scale holding member, but it is difficult to maintain the straightness of the guide surfaces of a large number of main scale holding members accurately. In this state, it is not easy to glue and fix the frame at a predetermined pitch in the longitudinal direction of the frame.
本発明は、前記のような問題点を解消するべく
なされたもので、枠体の曲り等に拘わらずメイン
スケールを真直に保持する共に、メインスケール
と枠体の熱膨脹量の差を吸収することができ、従
つて、高精度の測定を行うことができる直線型変
位測定機を、極めて容易に製造することができる
直線型変位測定機の製造方法を提供することを目
的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has the purpose of holding the main scale straight regardless of bending of the frame, and absorbing the difference in thermal expansion between the main scale and the frame. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a linear displacement measuring device that can extremely easily manufacture a linear displacement measuring device that can perform highly accurate measurements.
本発明は、相対変位を測定されるべき2つの被
測定物の一方に連結される枠体と、メインスケー
ルの交差する2面に対応する2つのガイド面を有
し、該ガイド面の真直性を維持した状態で、前記
枠体の長手方向に所定ピツチで接着固定されるメ
インスケール保持部材と、前記枠体と熱膨脹係数
が異なる材料からなり、押圧手段により前記ガイ
ド面に押圧された状態で、前記メインスケール保
持部材に接着固定されるメインスケールと、前記
被測定物の他方に連結され、メインスケールに沿
つて移動されるインデツクススケールとを有し、
前記メインスケールとインデツクススケールの相
対移動から前記2つの被測定物間の相対変位を測
定するようにした直線型変位測定機を製造するに
際して、少くとも前記メインスケール保持部材の
配設位置に対応して設けられた、メインスケール
の交差する2面に対応する形状の磁石部分を含む
位置出し治具に、磁性体からなるメインスケール
保持部材を所定ピツチで吸引固定する工程と、前
記位置出し治具に吸引固定されたメインスケール
保持部材に前記枠体を接着固定する工程と、前記
位置出し治具を外して、その代わりにメインスケ
ールをメインスケール保持部材に接着固定する工
程と、を含むようにして、前記目的を達成したも
のである。 The present invention has a frame connected to one of two objects to be measured whose relative displacement is to be measured, and two guide surfaces corresponding to two intersecting surfaces of a main scale, and the straightness of the guide surfaces. a main scale holding member that is adhesively fixed at a predetermined pitch in the longitudinal direction of the frame, and a main scale holding member that is made of a material having a coefficient of thermal expansion different from that of the frame, and is pressed against the guide surface by a pressing means. , comprising a main scale adhesively fixed to the main scale holding member, and an index scale connected to the other of the object to be measured and moved along the main scale,
When manufacturing a linear displacement measuring device that measures the relative displacement between the two objects to be measured based on the relative movement of the main scale and index scale, at least the position corresponding to the installation position of the main scale holding member is provided. A step of suctioning and fixing a main scale holding member made of a magnetic material at a predetermined pitch to a positioning jig including a magnet portion having a shape corresponding to two intersecting surfaces of the main scale, which is provided as a positioning jig; The method includes the steps of adhesively fixing the frame to a main scale holding member suction-fixed to a tool, and removing the positioning jig and instead adhesively fixing the main scale to the main scale holding member. , the above objective has been achieved.
本発明によれば、少くともメインスケール保持
部材の配設位置に対応して設けられた、メインス
ケールの交差する2面に対応する形状の磁石部分
を含む位置出し治具に、磁性体からなるメインス
ケール保持部材を所定ピツチで吸引固定した状態
で、メインスケール保持部材に枠体を接着固定す
るようにしたので、多数のメインスケール保持部
材のガイド面の真直性を、容易に、且つ、確実に
維持することができる。 According to the present invention, the positioning jig, which is provided at least in correspondence with the installation position of the main scale holding member and includes a magnet portion having a shape corresponding to two intersecting surfaces of the main scale, is made of a magnetic material. Since the frame body is adhesively fixed to the main scale holding member while the main scale holding member is suctioned and fixed at a predetermined pitch, the straightness of the guide surfaces of a large number of main scale holding members can be easily and reliably maintained. can be maintained.
以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に
説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
本発明の第1実施例は、本発明を、第4図に示
すような、相対変位を測定されるべき2つの被測
定物の一方、例えば工作機械のベツドに固定され
る、例えばアルミニウム押出型材からなる枠体1
4と、メインスケール10の直交する2面に対応
する2つのガイド面30A,30Bを有し、該ガ
イド面30A,30Bの真直性を維持した状態
で、前記枠体14の長手方向に所定ピツチで接着
固定されるメインスケール保持部材30と、前記
枠体14と熱膨脹係数が異なる材料、例えばガラ
スからなり、押圧手段であるゴム棒12により前
記ガイド面30Aに押圧された状態で、前記メイ
ンスケール保持部材30に接着固定されるメイン
スケール10と、前記被測定物の他方、例えば被
加工物或いは工具に連結され、メインスケール1
0に沿つて移動されるインデツクススケール(図
示省略)等を有し、前記メインスケール10とイ
ンデツクススケールの相対移動から前記2つの被
測定物間の相対変位を測定するようにした直線型
変位測定機の製造に適用したものである。 A first embodiment of the present invention is a method of applying the present invention to one of two objects whose relative displacement is to be measured, for example, an extruded aluminum molding, which is fixed to the bed of a machine tool, as shown in FIG. Frame body 1 consisting of
4, and two guide surfaces 30A, 30B corresponding to the two orthogonal surfaces of the main scale 10, and with the straightness of the guide surfaces 30A, 30B maintained, a predetermined pitch is formed in the longitudinal direction of the frame 14. The main scale holding member 30 is made of a material having a thermal expansion coefficient different from that of the frame body 14, such as glass, and is pressed against the guide surface 30A by the rubber rod 12 serving as a pressing means. The main scale 10 is adhesively fixed to the holding member 30, and the main scale 1 is connected to the other object to be measured, for example, a workpiece or a tool.
A linear displacement device that includes an index scale (not shown) that moves along the 0 axis, and measures the relative displacement between the two objects to be measured from the relative movement between the main scale 10 and the index scale. This is applied to the manufacturing of measuring instruments.
前記メインスケール保持部材30は、第5図に
詳細に示す如く、略L字形状とされ、その一方の
ガイド面30Bのメインスケール厚さ方向中央部
に、ガイド突起30Cが形成されている。これ
は、前記メインスケール保持部材30の折曲げ角
度θに若干の誤差があつても、メインスケール1
0の底面が確実にガイド面30Bに当接するよう
にするためである。尚、メインスケール保持部材
30の折曲げを高精度で行える場合には、このガ
イド突起30Cを省略することも可能である。 As shown in detail in FIG. 5, the main scale holding member 30 is approximately L-shaped, and a guide protrusion 30C is formed at the center of one guide surface 30B in the thickness direction of the main scale. This means that even if there is a slight error in the bending angle θ of the main scale holding member 30, the main scale
This is to ensure that the bottom surface of the guide surface 30B comes into contact with the guide surface 30B. Note that if the main scale holding member 30 can be bent with high precision, the guide protrusion 30C may be omitted.
前記ゴム棒12のメインスケール10への当接
面積は、前記メインスケール10のメインスケー
ル保持部材30への当接面積よりも小となるよう
にされている。これは、不釣合なモーメントが発
生するのを防止するためである。 The contact area of the rubber rod 12 with the main scale 10 is made smaller than the contact area of the main scale 10 with the main scale holding member 30. This is to prevent an unbalanced moment from occurring.
前記メインスケール保持部材30のガイド面長
さlとメインスケール保持部材配設間隔Pの比
は、1:7〜1:11の範囲とされている(第6図
参照)。これは、メインスケール10と枠体14
の熱膨脹量の差を吸収して、熱応力によるメイン
スケール10の破損を防止すると共に、測定時の
温度変化による測定値のヒステリシスを軽減し、
更に、運搬時の粗雑な取り扱いによるメインスケ
ール位置ずれ等の不具合を防止するためのもので
ある。 The ratio of the guide surface length l of the main scale holding member 30 to the main scale holding member arrangement interval P is in the range of 1:7 to 1:11 (see FIG. 6). This consists of the main scale 10 and the frame body 14.
absorbs the difference in the amount of thermal expansion of the main scale 10, prevents damage to the main scale 10 due to thermal stress, and reduces hysteresis in measured values due to temperature changes during measurement.
Furthermore, this is to prevent problems such as misalignment of the main scale due to rough handling during transportation.
即ち、出願人が既に特願昭57−57604で提案し
ているように、メインスケール10が、例えば
1500mm〜4500mm程度の長尺スケールである場合に
は、メインスケール10の長手方向に、メインス
ケール10、枠体14及び弾性接合部材の材質並
びにメインスケール10の長さによつて決定され
るピツチ及び長さの弾性部材非接合部を設け、温
度変化時に弾性接合部材を介してメインスケール
10に加わる熱応力を軽減することによつて、熱
応力によるメインスケール10の破損を防止する
と共に、測定時の温度変化による測定値のヒステ
リシスを軽減することが可能である。従つて、前
記メインスケール10が、例えば1500mm以上の長
尺物である場合には、前記メインスケール保持部
材30のガイド面長さlとメインスケール保持部
材配設間隔Pの比を1:15〜1:20の範囲とする
ことができる。一方メインスケール10の長さ
が、例えば1500mm以下の比較的短いものである場
合には、軽く、持運び易いので、運搬時に粗雑に
扱われやすいため、梱包落下に対する配慮を充分
に行い、例えば、最大許容外力を、長尺スケール
の場合の12G程度に対して、短尺スケールの場合
には、20G〜50G程度に高める必要がある。従つ
て、この場合には、メインスケール保持部材30
のガイド面長さlとメインスケール保持部材配設
間隔Pの比を1:7〜1:11の範囲とする。 That is, as the applicant has already proposed in Japanese Patent Application No. 57-57604, the main scale 10 is, for example,
In the case of a long scale of approximately 1,500 mm to 4,500 mm, the pitch and pitch are determined in the longitudinal direction of the main scale 10 by the materials of the main scale 10, the frame 14, and the elastic joint member, and the length of the main scale 10. By providing a long elastic member non-bonded portion to reduce the thermal stress applied to the main scale 10 through the elastic bonding member during temperature changes, damage to the main scale 10 due to thermal stress can be prevented, and It is possible to reduce hysteresis in measured values due to temperature changes. Therefore, when the main scale 10 is a long object of 1500 mm or more, for example, the ratio of the guide surface length l of the main scale holding member 30 to the main scale holding member arrangement interval P is 1:15 to 1:15. It can be in the range of 1:20. On the other hand, if the length of the main scale 10 is relatively short, for example, 1500 mm or less, it is light and easy to carry, so it is easy to be handled roughly during transportation. The maximum allowable external force needs to be increased from about 12G for long scales to about 20G to 50G for short scales. Therefore, in this case, the main scale holding member 30
The ratio of the guide surface length l to the main scale holding member arrangement interval P is in the range of 1:7 to 1:11.
この第1実施例においては、第6図に示す如
く、まず、少くとも前記メインスケール保持部材
30の配設位置に対応して設けられた、メインス
ケール10の直交する2面に対応する形状の磁石
部分を含む、メインスケール10と略同一形状、
精度の位置出し治具40に、磁性体からなるメイ
ンスケール保持部材30を所定ピツチで吸引固定
させる。前記位置出し治具40に設ける磁石部分
は、連続であつても、一定ピツチであつてもよ
い。又、前記磁石部分を電磁石で形成して、メイ
ンスケール10を接着固定する際の、位置出し治
具40のメインスケール保持部材30からの離脱
を容易とすることができる。 In this first example, as shown in FIG. Almost the same shape as the main scale 10, including the magnet part,
The main scale holding member 30 made of a magnetic material is suctioned and fixed to the precision positioning jig 40 at a predetermined pitch. The magnet portions provided in the positioning jig 40 may be continuous or may have a constant pitch. Furthermore, by forming the magnet portion with an electromagnet, the positioning jig 40 can be easily removed from the main scale holding member 30 when the main scale 10 is adhesively fixed.
次いで、前記位置出し治具40に吸引固定され
たメインスケール保持部材30に、第6図に示す
如く、弾性接着剤42を用いて前記枠体14を接
着固定する。この際、位置出し治具40に、吸引
固定したメインスケール保持部材30に枠体14
を接着するのに便利な位置関係となるよう、枠体
14を案内せしめるガイドを設けることができ
る。 Next, as shown in FIG. 6, the frame body 14 is adhesively fixed to the main scale holding member 30, which is suction-fixed to the positioning jig 40, using an elastic adhesive 42. At this time, the frame 14 is attached to the main scale holding member 30 which is suction-fixed to the positioning jig 40.
A guide may be provided to guide the frame 14 so that it is in a convenient position for bonding.
次いで、前記位置出し治具40を外して、その
代わりにメインスケール10を、弾性接着剤44
を用いてメインスケール保持部材30に接着固定
する。 Next, the positioning jig 40 is removed, and the main scale 10 is replaced with an elastic adhesive 44.
Adhesive and fix it to the main scale holding member 30 using.
このようにして、メインスケール保持部材30
を枠体14のガイド面に押圧することなく、逆
に、枠体14をメインスケール保持部材30に押
圧してメインスケール保持部材30を接着固定す
ることができ、従つて、枠体14の曲りにメイン
スケール保持部材30が追従することがなくな
る。 In this way, the main scale holding member 30
The main scale holding member 30 can be adhesively fixed by pressing the frame 14 against the main scale holding member 30 without pressing the frame 14 against the guide surface of the frame 14. The main scale holding member 30 no longer follows.
次に、本発明の第2実施例を詳細に説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail.
この第2実施例は、本発明を、第7図に示すよ
うな、前記第1実施例と同様の枠体14と、メイ
ンスケール10の直交する2面に対応する2つの
ガイド面50A,50Bとメインスケール係止部
50Cを有し、該ガイド面50A,50Bの真直
性を維持した状態で、前記枠体14の長手方向に
所定ピツチで接着固定されるメインスケール保持
部材50と、前記枠体14と熱膨脹係数が異なる
材料、例えばガラスからなり、前記メインスケー
ル係止部50Cを利用した押圧手段であるゴム棒
12により前記ガイド面50Aに押圧された状態
で、前記メインスケール保持部材50に接着固定
されるメインスケール10と、前記第1実施例と
同様のインデツクススケール(図示省略)等を有
し、前記メインスケール10とインデツクススケ
ールの相対移動から前記2つの被測定物間の相対
変位を測定するようにした直線型変位測定機の製
造に適用したものである。 This second embodiment incorporates the present invention, as shown in FIG. and a main scale holding member 50, which has a main scale locking portion 50C and is adhesively fixed at a predetermined pitch in the longitudinal direction of the frame 14 while maintaining the straightness of the guide surfaces 50A and 50B; The main scale holding member 50 is made of a material having a coefficient of thermal expansion different from that of the body 14, such as glass, and is pressed against the guide surface 50A by the rubber rod 12, which is a pressing means using the main scale locking portion 50C. It has a main scale 10 that is fixed with adhesive, and an index scale (not shown) similar to the first embodiment, and the relative movement between the main scale 10 and the index scale determines the relative movement between the two objects to be measured. This is applied to the manufacture of a linear displacement measuring machine that measures displacement.
前記メインスケール保持部材50は、略U字形
状とされている。 The main scale holding member 50 is approximately U-shaped.
他の点については前記第1実施例と同様である
ので説明は省略する。 The other points are the same as those of the first embodiment, so the explanation will be omitted.
本実施例においては、枠体14がメインスケー
ル10の位置基準に用いられていないので、極め
て精度の高い保持を行うことができる。 In this embodiment, the frame body 14 is not used as a position reference for the main scale 10, so that it can be held with extremely high precision.
次に、本発明の第3実施例を詳細に説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail.
この第3実施例は、本発明を、第8図に示すよ
うな、前記第1実施例と同様の枠体14と、メイ
ンスケール10の直交する2面に対応する2つの
ガイド面60A,60Bとばね特性を持たされた
メインスケール係止部60Cを有し、該ガイド面
60A,60Bの真直性を維持した状態で、前記
枠体14の長手方向に所定ピツチで接着固定され
るメインスケール保持部材60と、前記枠体14
と熱膨脹係数が異なる材料、例えばガラスからな
り、前記メインスケール係止部60C自体により
前記ガイド面60Aに押圧された状態で、前記メ
インスケール保持部材60に接着固定されるメイ
ンスケール10と、前記第1実施例と同様のイン
デツクススケール(図示省略)等を有し、前記メ
インスケール10とインデツクススケールの相対
移動から前記2つの被測定物間の相対変位を測定
するようにした直線型変位測定機の製造に適用し
たものである。 This third embodiment incorporates the present invention, as shown in FIG. A main scale holding part 60C has a main scale locking part 60C having spring characteristics, and is adhesively fixed at a predetermined pitch in the longitudinal direction of the frame 14 while maintaining the straightness of the guide surfaces 60A and 60B. member 60 and the frame 14
The main scale 10 is made of a material, such as glass, and has a coefficient of thermal expansion different from that of the main scale 10, and is adhesively fixed to the main scale holding member 60 while being pressed against the guide surface 60A by the main scale locking portion 60C itself; A linear displacement measurement device having an index scale (not shown) similar to the first embodiment, and measuring the relative displacement between the two objects to be measured from the relative movement between the main scale 10 and the index scale. This is applied to the manufacture of machines.
前記メインスケール保持部材60は、略U字形
状とされている。 The main scale holding member 60 is approximately U-shaped.
他の点については前記第1実施例と同様である
ので説明は省略する。 The other points are the same as those of the first embodiment, so the explanation will be omitted.
この第3実施例においても、前記第2実施例と
同様に、枠体14を位置基準に採用していないの
で、精度の高い保持を行うことができる。更に、
構造が簡略である。 Also in this third embodiment, as in the second embodiment, since the frame 14 is not used as a positional reference, highly accurate holding can be performed. Furthermore,
The structure is simple.
尚、前記実施例においては、いずれも、枠体1
4とメインスケール保持部材30,50,60の
接着、及び、メインスケール保持部材30,5
0,60とメインスケール10の接着に際して、
いずれも弾性接着剤42,44を用いているの
で、メインスケール10と枠体14間の熱膨脹量
の差を吸収する効果が特に高い。尚、前記接着剤
の種類はこれに限定されず、例えば、いずれか一
方、或いは、両方とも、弾性を持たない接着剤を
用いることも可能である。 In addition, in each of the above embodiments, the frame 1
4 and main scale holding members 30, 50, 60, and main scale holding members 30, 5
When bonding 0.60 and main scale 10,
Since both use elastic adhesives 42 and 44, they are particularly effective in absorbing the difference in thermal expansion between the main scale 10 and the frame 14. Note that the type of the adhesive is not limited to this, and for example, it is also possible to use an adhesive that does not have elasticity for one or both of the adhesives.
又、前記実施例においては、いずれも、本発明
が、アルミニウム製の枠体とガラス製のメインス
ケールが用いられた直線型変位測定機に適用され
ていたが、本発明の適用範囲はこれに限定され
ず、他の材質からなる枠体やメインスケールを用
いた直線型変位測定機の製造にも同様に適用でき
ることは明らかである。 Furthermore, in each of the above embodiments, the present invention was applied to a linear displacement measuring machine that used an aluminum frame and a glass main scale, but the scope of the present invention is not limited to this. It is obvious that the present invention is not limited to this, and can be similarly applied to manufacturing a linear displacement measuring machine using a frame made of other materials or a main scale.
以上説明した通り、本発明によれば、枠体の曲
り等に拘わらずメインスケールを真直に保持する
と共に、メインスケールと枠体の熱膨脹量の差を
吸収することができ、従つて、高い測定精度を得
ることができる直線型変位測定機を、極めて容易
に製造することができるという優れた効果を有す
る。 As explained above, according to the present invention, the main scale can be held straight regardless of the bending of the frame, and the difference in the amount of thermal expansion between the main scale and the frame can be absorbed. The present invention has an excellent effect in that a linear displacement measuring machine that can obtain accuracy can be manufactured extremely easily.
第1図は、従来の直線型変位測定機の一例にお
けるメインスケールの保持構造を示す断面図、第
2図は、メインスケールにおける目盛形成位置と
曲りの方向の関係の例を示す正面図、第3図は、
メインスケールの厚さ方向の曲りによつて発生す
る測定誤差を計算するための平面図、第4図は、
本発明に係る直線型変位測定機の製造方法の第1
実施例が適用される直線型変位測定機のメインス
ケール保持構造を示す断面図、第5図は、前記実
施例で用いられているメインスケール保持部材の
形状を示す断面図、第6図は、前記実施例におけ
るメインスケール保持部材の接着状態を示す、第
4図の―線に沿う断面図、第7図は、本発明
に係る直線型変位測定機の製造方法の第2実施例
が適用される直線型変位測定機のメインスケール
保持構造を示す断面図、第8図は、同じく第3実
施例が適用される直線型変位測定機のメインスケ
ール保持構造を示す断面図である。
10…メインスケール、12…ゴム棒、14…
枠体、24…インデツクススケール、30,5
0,60…メインスケール保持部材、30A,3
0B,50A,50B,60A,60B…ガイド
面、40…位置出し治具、42,44…弾性接着
剤。
FIG. 1 is a sectional view showing a main scale holding structure in an example of a conventional linear displacement measuring machine, FIG. 2 is a front view showing an example of the relationship between the scale forming position and the bending direction on the main scale, Figure 3 is
Figure 4 is a plan view for calculating measurement errors caused by bending of the main scale in the thickness direction.
First method of manufacturing a linear displacement measuring device according to the present invention
FIG. 5 is a sectional view showing the main scale holding structure of a linear displacement measuring machine to which the embodiment is applied, and FIG. 6 is a sectional view showing the shape of the main scale holding member used in the embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line ``--'' showing the adhesion state of the main scale holding member in the embodiment, and FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the main scale holding structure of a linear displacement measuring device to which the third embodiment is also applied. 10...Main scale, 12...Rubber bar, 14...
Frame body, 24... Index scale, 30,5
0,60...Main scale holding member, 30A,3
0B, 50A, 50B, 60A, 60B...Guide surface, 40...Positioning jig, 42, 44...Elastic adhesive.
Claims (1)
一方に連結される枠体と、メインスケールの交差
する2面に対応する2つのガイド面を有し、該ガ
イド面の真直性を維持した状態で、前記枠体の長
手方向に所定ピツチで接着固定されるメインスケ
ール保持部材と、前記枠体と熱膨脹係数が異なる
材料からなり、押圧手段により前記ガイド面に押
圧された状態で、前記メインスケール保持部材に
接着固定されるメインスケールと、前記被測定物
の他方に連結され、メインスケールに沿つて移動
されるインデツクススケールとを有し、前記メイ
ンスケールとインデツクススケールの相対移動か
ら前記2つの被測定物間の相対変位を測定するよ
うにした直線型変位測定機を製造するに際して、
少くとも前記メインスケール保持部材の配設位置
に対応して設けられた、メインスケールの交差す
る2面に対応する形状の磁石部分を含む位置出し
治具に、磁性体からなるメインスケール保持部材
を所定ピツチで吸引固定する工程と、前記位置出
し治具に吸引固定されたメインスケール保持部材
に前記枠体を接着固定する工程と、前記位置出し
治具を外して、その代わりにメインスケールをメ
インスケール保持部材に接着固定する工程と、を
含むことを特徴とする直線型変位測定機の製造方
法。1. It has a frame connected to one of two objects to be measured whose relative displacement is to be measured, and two guide surfaces corresponding to the two intersecting surfaces of the main scale, and the straightness of the guide surfaces is maintained. In this state, the main scale holding member is adhesively fixed at a predetermined pitch in the longitudinal direction of the frame, and the main scale is made of a material having a coefficient of thermal expansion different from that of the frame, and is pressed against the guide surface by a pressing means. The main scale is adhesively fixed to the scale holding member, and the index scale is connected to the other of the object to be measured and is moved along the main scale. When manufacturing a linear displacement measuring machine that measures the relative displacement between two objects to be measured,
A main scale holding member made of a magnetic material is attached to a positioning jig that is provided at least in correspondence with the arrangement position of the main scale holding member and includes a magnet portion having a shape corresponding to two intersecting surfaces of the main scale. A step of fixing the frame by suction at a predetermined pitch, a step of adhering and fixing the frame to the main scale holding member suction-fixed to the positioning jig, and a step of removing the positioning jig and fixing the main scale to the main scale in its place. A method for manufacturing a linear displacement measuring device, comprising the step of adhesively fixing it to a scale holding member.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10144983A JPS59226809A (en) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | Manufacture of linear displacement measuring instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10144983A JPS59226809A (en) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | Manufacture of linear displacement measuring instrument |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59226809A JPS59226809A (en) | 1984-12-20 |
| JPH0213242B2 true JPH0213242B2 (en) | 1990-04-03 |
Family
ID=14300995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10144983A Granted JPS59226809A (en) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | Manufacture of linear displacement measuring instrument |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59226809A (en) |
-
1983
- 1983-06-07 JP JP10144983A patent/JPS59226809A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59226809A (en) | 1984-12-20 |
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