JP2610705B2 - 目盛り構造体を有する合成樹脂製目盛り担体 - Google Patents
目盛り構造体を有する合成樹脂製目盛り担体Info
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-
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に光電式位置測定装置のための、目盛り
構造体を有する合成樹脂製目盛り担体（コード担体）、
およびその製作方法に関する。
構造体を有する合成樹脂製目盛り担体（コード担体）、
およびその製作方法に関する。
このような位置測定装置は、相対的に移動する２個の
物体の相対位置、例えば加工すべき工作物に対して工具
を位置決めするために工作機械の２個の部品の相対位置
を測定するために役立つ。そのために、物体が目盛り担
体に連結され、目盛り担体の目盛り構造体が他の物体に
連結された走査ユニットによって走査される。
物体の相対位置、例えば加工すべき工作物に対して工具
を位置決めするために工作機械の２個の部品の相対位置
を測定するために役立つ。そのために、物体が目盛り担
体に連結され、目盛り担体の目盛り構造体が他の物体に
連結された走査ユニットによって走査される。
米国特許第4,806,751号明細書から、角度測定装置の
ための、ボスを有する合成樹脂製円形目盛り担体が知ら
れている。この目盛り担体の中央範囲には、切り欠きを
有する金属ディスクの形をした目盛り構造体が接着によ
って同心的に固定されている。切り欠きを有する外側範
囲において、目盛り担体と金属ディスクは互いに離れて
いる。粗い目盛り構造体を有するこの目盛り担体は構造
的コストと製作コストが比較的に高い。
ための、ボスを有する合成樹脂製円形目盛り担体が知ら
れている。この目盛り担体の中央範囲には、切り欠きを
有する金属ディスクの形をした目盛り構造体が接着によ
って同心的に固定されている。切り欠きを有する外側範
囲において、目盛り担体と金属ディスクは互いに離れて
いる。粗い目盛り構造体を有するこの目盛り担体は構造
的コストと製作コストが比較的に高い。
本発明の根底をなす課題は、目盛り構造体を有する合
成樹脂製目盛り担体の構造と製作を大幅に簡単化するこ
とである。
成樹脂製目盛り担体の構造と製作を大幅に簡単化するこ
とである。
この課題は本発明に従って、目盛り構造体が予め製作
された別個の一体の薄板として、目盛り担体の合成樹脂
材料に埋め込まれ、ボス、歯状部または光学的に作用す
る構造体の形をした少なくとも一つの機能要素が、目盛
り担体に一体に鋳付けされていることによって解決され
る。
された別個の一体の薄板として、目盛り担体の合成樹脂
材料に埋め込まれ、ボス、歯状部または光学的に作用す
る構造体の形をした少なくとも一つの機能要素が、目盛
り担体に一体に鋳付けされていることによって解決され
る。
本発明によって得られる効果は特に、合成樹脂製の目
盛り担体に目盛り構造体を形状補完的に一体化させたこ
とにより、構造と鋳造方法または射出成形方法での製作
が大幅に簡単化され、それによって低コストとなる。非
常に経済的な製作は複数回利用の鋳型を使用することに
よって達成される。目盛り構造体の光学的な特性（吸
収、反射）は種々変更可能である。実施形に応じてサブ
ミクロンの範囲までの分解能を有する目盛り構造体を製
作することができる。
盛り担体に目盛り構造体を形状補完的に一体化させたこ
とにより、構造と鋳造方法または射出成形方法での製作
が大幅に簡単化され、それによって低コストとなる。非
常に経済的な製作は複数回利用の鋳型を使用することに
よって達成される。目盛り構造体の光学的な特性（吸
収、反射）は種々変更可能である。実施形に応じてサブ
ミクロンの範囲までの分解能を有する目盛り構造体を製
作することができる。
本発明の好ましい実施形は請求項２〜４に記載してあ
る。
る。
図に基づいて本発明の実施例を詳しく説明する。
第1a図には、鋳付けられた中空ボスN1を有する、合成
樹脂製の第１の円形目盛り担体（コード担体）TT1の横
断面が示してある。第1b図はこの目盛り担体の側面図で
ある。第１の目盛り担体TT1の自由表面OT1には、予め別
個に製作された薄板としての目盛り構造体（コード構造
体）または目盛り組織（コード組織）TS1が第１の目盛
り担体TT1に形状補完的に一体化されている。この場
合、第１の目盛り担体TT1の自由表面OT1と、目盛り構造
体TS1の自由表面OS1は、同一平面内にある。目盛り構造
体TS1はインクリメンタル目盛りまたはアブソリュート
目盛り（コード、すなわち符号）T1を備えている。この
目盛りは公知のごとく、光を通す目盛り線と光を通さな
い目盛り線とからなっている。
樹脂製の第１の円形目盛り担体（コード担体）TT1の横
断面が示してある。第1b図はこの目盛り担体の側面図で
ある。第１の目盛り担体TT1の自由表面OT1には、予め別
個に製作された薄板としての目盛り構造体（コード構造
体）または目盛り組織（コード組織）TS1が第１の目盛
り担体TT1に形状補完的に一体化されている。この場
合、第１の目盛り担体TT1の自由表面OT1と、目盛り構造
体TS1の自由表面OS1は、同一平面内にある。目盛り構造
体TS1はインクリメンタル目盛りまたはアブソリュート
目盛り（コード、すなわち符号）T1を備えている。この
目盛りは公知のごとく、光を通す目盛り線と光を通さな
い目盛り線とからなっている。
目盛り構造体TS1を備えた第１の目盛り担体TT1は例え
ば光電式角度測定装置において、相対的に摺動可能な２
個の物体の相対位置、例えば図示していない工作機械の
ベッドに対するキャリッジの位置を測定するために使用
される。そのために、第１の目盛り担体TT1の中空ボスN
1がキャリッジの操作スピンドルに連結され、ベッドに
連結された図示していない角度測定装置の走査ユニット
（検出器）が、両物体の相対位置の測定値を得るため
に、入射光または通過光でインクリメンタル目盛りまた
はアブソリュート目盛りT1を走査する。インクリメンタ
ル目盛りT1に対向する透明な目盛り担体TT1の表面に
は、光学的に作用する構造体、例えばフレネル領域リン
グＦの形をした構造体を設けてもよい。ボスN1とフレネ
ル領域リングＦのほかに、他の機能要素として、歯状部
ZNがボスN1に設けられ、歯状部ZPが第１の目盛り担体TT
1の外周部に設けられている。
ば光電式角度測定装置において、相対的に摺動可能な２
個の物体の相対位置、例えば図示していない工作機械の
ベッドに対するキャリッジの位置を測定するために使用
される。そのために、第１の目盛り担体TT1の中空ボスN
1がキャリッジの操作スピンドルに連結され、ベッドに
連結された図示していない角度測定装置の走査ユニット
（検出器）が、両物体の相対位置の測定値を得るため
に、入射光または通過光でインクリメンタル目盛りまた
はアブソリュート目盛りT1を走査する。インクリメンタ
ル目盛りT1に対向する透明な目盛り担体TT1の表面に
は、光学的に作用する構造体、例えばフレネル領域リン
グＦの形をした構造体を設けてもよい。ボスN1とフレネ
ル領域リングＦのほかに、他の機能要素として、歯状部
ZNがボスN1に設けられ、歯状部ZPが第１の目盛り担体TT
1の外周部に設けられている。
第２図には、目盛り構造体TS2を備えた合成樹脂製の
第２の円形目盛り担体TT2の製造相が左側から右側へ横
断面図で示してある。薄板として別個に予め製作され、
センタリング孔B2を有するフォーマット部品の形をした
目盛り構造体（左側）は、センタリングピンZZ2によっ
て鋳型GF2の基板G2上に位置決め配置される。鋳型GF2の
蓋D2に形成された鋳込み孔A2から、ダイカスト用の液状
の透明な合成樹脂が供給される（中央）。合成樹脂が冷
えた後で、基板G2が取り外され、目盛り構造体TS2と鋳
付けされたボスN2を有する合成樹脂製の完成した目盛り
担体TT2が取り出される（右側）。目盛り構造体TS2は形
状補完的にかつ位置が安定した状態で目盛り担体TT2と
一体化されている。この場合、目盛り構造体TS2の表面O
S2と目盛り担体TT2の表面OT2は同じ平面内にある。
第２の円形目盛り担体TT2の製造相が左側から右側へ横
断面図で示してある。薄板として別個に予め製作され、
センタリング孔B2を有するフォーマット部品の形をした
目盛り構造体（左側）は、センタリングピンZZ2によっ
て鋳型GF2の基板G2上に位置決め配置される。鋳型GF2の
蓋D2に形成された鋳込み孔A2から、ダイカスト用の液状
の透明な合成樹脂が供給される（中央）。合成樹脂が冷
えた後で、基板G2が取り外され、目盛り構造体TS2と鋳
付けされたボスN2を有する合成樹脂製の完成した目盛り
担体TT2が取り出される（右側）。目盛り構造体TS2は形
状補完的にかつ位置が安定した状態で目盛り担体TT2と
一体化されている。この場合、目盛り構造体TS2の表面O
S2と目盛り担体TT2の表面OT2は同じ平面内にある。
第３図には、目盛り構造体TS3を備えた合成樹脂製の
第３の円形目盛り担体TT3の製造相が左側から右側へ横
断面図で示してある。薄板としての鋼板S3上に予め別個
に製作され、ニッケル−電鋳（ニッケル−電気製版）の
形をした目盛り構造体TS3は、鋳型GF3の基板G3上にセン
タリングされて配置される。このセンタリングは図示し
ていない方法で鋳型GF3で行われる。鋳型GF3の蓋D3に形
成された鋳込み孔A3から、ダイカスト用の液状の透明な
合成樹脂が供給される（中央）。合成樹脂が冷えた後
で、基板G3が取り外され、目盛り構造体TS3と鋳付けさ
れたボスN3を有する合成樹脂製の完成した目盛り担体TT
3が取り出される。そして、鋼板S3が引き出される（右
側）。目盛り構造体TS3は形状補完的にかつ位置が安定
した状態で目盛り担体TT3と一体化されている。この場
合、目盛り構造体TS3の表面OS3と目盛り担体TT3の表面O
T3は同じ平面内にある。
第３の円形目盛り担体TT3の製造相が左側から右側へ横
断面図で示してある。薄板としての鋼板S3上に予め別個
に製作され、ニッケル−電鋳（ニッケル−電気製版）の
形をした目盛り構造体TS3は、鋳型GF3の基板G3上にセン
タリングされて配置される。このセンタリングは図示し
ていない方法で鋳型GF3で行われる。鋳型GF3の蓋D3に形
成された鋳込み孔A3から、ダイカスト用の液状の透明な
合成樹脂が供給される（中央）。合成樹脂が冷えた後
で、基板G3が取り外され、目盛り構造体TS3と鋳付けさ
れたボスN3を有する合成樹脂製の完成した目盛り担体TT
3が取り出される。そして、鋼板S3が引き出される（右
側）。目盛り構造体TS3は形状補完的にかつ位置が安定
した状態で目盛り担体TT3と一体化されている。この場
合、目盛り構造体TS3の表面OS3と目盛り担体TT3の表面O
T3は同じ平面内にある。
第４図には、目盛り構造体TS4を備えた合成樹脂製の
第４の円形目盛り担体TT4の製造相が左側から右側へ横
断面図で示してある。鋳型GF4の基板G4には、金−電鋳
の形をした目盛り構造体TS4が薄板として予め別個に製
作される（左側）。続いて、基板G4が鋳型GF4に固定さ
れる。この場合、目盛り構造体TS4はセンタリングされ
た中央の位置を占める。鋳型GF4の蓋D4に形成された鋳
込み孔A4から、ダイカスト用の液状の透明な合成樹脂が
供給される（中央）。合成樹脂が冷えた後で、基板G4が
取り外され、目盛り構造体TS4と鋳付けされたボスN4を
有する合成樹脂製の完成した目盛り担体TT4が基板G4か
ら引き出される（右側）。目盛り構造体TS4は形状補完
的にかつ位置が安定した状態で目盛り担体TT4と一体化
されている。この場合、目盛り構造体TS4の表面OS4と目
盛り担体TT4の表面OT4は同じ平面内にある。
第４の円形目盛り担体TT4の製造相が左側から右側へ横
断面図で示してある。鋳型GF4の基板G4には、金−電鋳
の形をした目盛り構造体TS4が薄板として予め別個に製
作される（左側）。続いて、基板G4が鋳型GF4に固定さ
れる。この場合、目盛り構造体TS4はセンタリングされ
た中央の位置を占める。鋳型GF4の蓋D4に形成された鋳
込み孔A4から、ダイカスト用の液状の透明な合成樹脂が
供給される（中央）。合成樹脂が冷えた後で、基板G4が
取り外され、目盛り構造体TS4と鋳付けされたボスN4を
有する合成樹脂製の完成した目盛り担体TT4が基板G4か
ら引き出される（右側）。目盛り構造体TS4は形状補完
的にかつ位置が安定した状態で目盛り担体TT4と一体化
されている。この場合、目盛り構造体TS4の表面OS4と目
盛り担体TT4の表面OT4は同じ平面内にある。
第５図には、目盛り構造体TS5を備えた合成樹脂製の
第５の円形目盛り担体TT5の製造相が左側から右側へ横
断面図で示してある。鋼板S5上には、目盛りT5を備えた
目盛り構造体TS5が薄板として予め別個に形成される
（左側）。予め成形された合成樹脂製の円形目盛り担体
TT5の表面に、硬化可能な合成樹脂層KS5が取付けられ、
更にその上に目盛り構造体TS5が取付けられる（中
央）。図示していない鋳型内で合成樹脂層KS5を硬化さ
せた後で、鋼板S5が引き出される（右側）。目盛りT5を
有する目盛り構造体TS5は形状補完的にかつ位置が安定
した状態で目盛り担体TT5と一体化されている。この場
合、目盛り構造体TS5の表面OS5と目盛り担体TT5の表面O
T5は同じ平面内にある。硬化した後、合成樹脂層KS5と
目盛り担体TT5の間にはもはや境界面が存在しない。目
盛り構造体TS5を有するこの棒状の目盛り担体TT5は図示
していない長さ測定装置で使用される。
第５の円形目盛り担体TT5の製造相が左側から右側へ横
断面図で示してある。鋼板S5上には、目盛りT5を備えた
目盛り構造体TS5が薄板として予め別個に形成される
（左側）。予め成形された合成樹脂製の円形目盛り担体
TT5の表面に、硬化可能な合成樹脂層KS5が取付けられ、
更にその上に目盛り構造体TS5が取付けられる（中
央）。図示していない鋳型内で合成樹脂層KS5を硬化さ
せた後で、鋼板S5が引き出される（右側）。目盛りT5を
有する目盛り構造体TS5は形状補完的にかつ位置が安定
した状態で目盛り担体TT5と一体化されている。この場
合、目盛り構造体TS5の表面OS5と目盛り担体TT5の表面O
T5は同じ平面内にある。硬化した後、合成樹脂層KS5と
目盛り担体TT5の間にはもはや境界面が存在しない。目
盛り構造体TS5を有するこの棒状の目盛り担体TT5は図示
していない長さ測定装置で使用される。
目盛り構造体TSは打ち抜き部品や、レーザー光で溶融
穿孔された部品からなっていてもよい。
穿孔された部品からなっていてもよい。
第1a図は目盛り構造体を備えた第１の目盛り担体の横断
面図、第1b図は第１の目盛り担体の側面図、第２図は目
盛り構造体を備えた第２の目盛り担体の製造相を示す
図、第３図は目盛り構造体を備えた第３の目盛り担体の
製造相を示す図、第４図は目盛り構造体を備えた第４の
目盛り担体の製造相を示す図、第５図は目盛り構造体を
備えた第５の目盛り担体の製造相を示す図である。 TT……目盛り構造体、TS……目盛り担体
面図、第1b図は第１の目盛り担体の側面図、第２図は目
盛り構造体を備えた第２の目盛り担体の製造相を示す
図、第３図は目盛り構造体を備えた第３の目盛り担体の
製造相を示す図、第４図は目盛り構造体を備えた第４の
目盛り担体の製造相を示す図、第５図は目盛り構造体を
備えた第５の目盛り担体の製造相を示す図である。 TT……目盛り構造体、TS……目盛り担体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−210822（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−37740（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−8667（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−57120（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−30814（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭54−19065（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (4)
- 【請求項１】目盛り構造体を光学的に走査することによ
って位置に応じた走査信号が得られる、相対的に摺動可
能な二つの物体の相対運動を測定するためのインクリメ
ンタル目盛り構造体またはアブソリュート目盛り構造体
を有する合成樹脂製目盛り担体において、 目盛り構造体（TS）が予め製作された別個の一体の薄板
として、目盛り担体（TT）の合成樹脂材料に埋め込ま
れ、 ボス（Ｎ）、歯状部（ZN,ZP）または光学的に作用する
構造体（Ｆ）の形をした少なくとも一つの機能要素が、
目盛り担体に一体に鋳付けされていることを特徴とする
目盛り担体。 - 【請求項２】目盛り構造体（TS）が測定方向に並べて設
けられた光を通す目盛り線と光を通さない目盛り線を備
えていることを特徴とする、請求項１記載の目盛り担
体。 - 【請求項３】薄板状の目盛り構造体（TS）が電鋳、フォ
ーマット部品、レーザ光線で溶融穿孔された部品、ある
いは打ち抜き部品として形成されていることを特徴とす
る、請求項１または２の目盛り担体。 - 【請求項４】目盛り構造体を光学的に走査することによ
って位置に応じた走査信号が得られる、相対的に摺動可
能な二つの物体の相対運動を測定するためのインクリメ
ンタル目盛り構造体またはアブソリュート目盛り構造体
を有する合成樹脂製目盛り担体を製作するための方法に
おいて、予め製作された別個の一体の薄板としての目盛
り構造体（TS）が、鋳造プロセスまたは射出成形プロセ
スで、金型（GF）に入れられ、そして前記プロセスによ
って一体化された目盛り担体（TT）の構成部品になり、
このプロセスのときに、ボス（Ｎ）、歯状部（ZN,ZP）
または光学的に作用する構造体（Ｆ）の形をした少なく
とも一つの機能要素が、目盛り担体（TT）に鋳付けされ
ていることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3934339.1 | 1989-10-14 | ||
| DE3934339A DE3934339A1 (de) | 1989-10-14 | 1989-10-14 | Teilungstraeger aus kunststoff mit einer teilungsstruktur |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03137516A JPH03137516A (ja) | 1991-06-12 |
| JP2610705B2 true JP2610705B2 (ja) | 1997-05-14 |
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ID=6391474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2270638A Expired - Fee Related JP2610705B2 (ja) | 1989-10-14 | 1990-10-11 | 目盛り構造体を有する合成樹脂製目盛り担体 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5126560A (ja) |
| EP (1) | EP0423533B1 (ja) |
| JP (1) | JP2610705B2 (ja) |
| AT (1) | ATE89409T1 (ja) |
| DE (2) | DE3934339A1 (ja) |
Families Citing this family (17)
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|---|---|---|---|---|
| FR2676538B1 (fr) * | 1991-05-17 | 1994-07-01 | Telemecanique | Codeur optique rotatif. |
| DE4338680C1 (de) * | 1993-11-12 | 1995-03-23 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Längen- oder Winkelmeßeinrichtung |
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