JP3668111B2 - ユニット型リニアスケール - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状のメインスケールが収容されている枠体に対して、該スケールに沿って移動するインデックススケールの相対移動量から測長方向の移動量を検出する検出ヘッドが一体的に形成されているユニット型リニアスケールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
相対移動する移動体の一方（対象物）にメインスケールが収容されている長尺状の枠体を固定し、他方にインデックススケールが収容されている検出ヘッドを固定し、測定時に該検出ヘッドによりメインスケールを読み取ることにより、移動体の相対移動量を検出するユニット型リニアスケールが一般に使用されている。このユニット型リニアスケールでは、検出ヘッドが枠体に対して、測長方向に移動可能に一体的に取り付けられた構成になっている。
【０００３】
このようなユニット型リニアスケールには、メインスケールが収容されている前記枠体を測定対象（移動体）に固定する方式に、該枠体の測長方向に沿った複数箇所をねじで直接固定する多点固定タイプのものがある。
【０００４】
図３（Ａ）には、この多点固定タイプのユニット型リニアスケールについて図示しない固定対象物に固定したアルミ枠（枠体）１０を斜め上方から見た状態を、同図（Ｂ）にはその横断面をそれぞれ示した。
【０００５】
この図に示されるように、アルミ枠１０は、図中下端に開口部１２を有する測長方向に延びる中空形状に形成され、メインスケール１４は該アルミ枠１０の内部に形成されている溝部１６に介設された丸ゴム（弾性部材）１８により、該溝部１６の一方の壁面に押し付けることにより保持されている。
【０００６】
従来、メインスケール１４をアルミ枠１０に保持するためには、上記丸ゴム１８により該メインスケール１４の長さ方向（測長方向）全体を押し付けると共に、更にシリコン接着剤２０で固着していた。
【０００７】
このスケールユニット１０には、前記開口部１２から、検出ヘッド（図示せず）が有するインデックススケール等の検出部が延在され、該メインスケール１４に沿って測長方向に移動可能になっている。
【０００８】
上記のような多点固定タイプのユニット型リニアスケールは、図示するようにスケールユニット１０の測長方向に沿った複数箇所（ここでは４箇所）をねじ２２でねじ止めし、対象物に直接固定しているため、耐振動特性に優れているという特性がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記多点固定タイプのユニット型リニアスケールには、アルミ枠１０を固定する際、ねじの締め付け力により、該アルミ枠１０及びメインスケール１４に測長方向に沿って、うねりが発生するため、測定精度が低下するという問題がある。又、丸ゴム１８を全長に亘って使用しているため、丸ゴム自体の押し付け力や寸法等の属性のばらつきにより、メインスケール１４とアルミ枠１０の間の摩擦力のばらつきが大きくなり、温度変化に対するメインスケール１４の伸び方が不安定になるため、同様に測定精度が低下するという問題がある。
【００１０】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、耐振動特性を維持した上で測定精度を向上することができる多点固定タイプのユニット型リニアスケールを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、板状のメインスケールが収容されている測長方向に延びる枠体を、測長方向に沿った複数箇所に形成したねじ孔を介して対象物にねじ止めして多点固定するユニット型リニアスケールにおいて、前記枠体に形成されている測長方向に延びる溝部の一方の壁面に、前記メインスケールの一方の面を当接させ、前記ねじ孔形成位置を除く測長方向に沿った前記溝部の他方の壁面と前記メインスケールの他方の面との間に弾性部材を介設させ、該スケールを前記枠体に保持するようにしたことにより、前記課題を解決したものである。
【００１２】
即ち、本発明においては、枠体にメインスケールを保持するための弾性部材を、対象物に固定する際にねじで強く締め付けられるねじ孔形成位置には介設しないようにしたので、該枠体を対象物にねじ止めしても、枠体に発生するうねりがメインスケールに伝達されることを防止できることから、メインスケールの全長に亘って弾性部材を介設する場合に較べて、測定精度を向上することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１（Ａ）は、本発明に係る一実施形態のユニット型リニアスケールが備えているアルミ枠を示す前記図３（Ａ）に相当する斜視図、同図（Ｂ）は測長方向の中央部以外の横断面図、同図（Ｃ）は中央部の横断面図をそれぞれ示している。
【００１５】
本実施形態のリニアスケールが備えているアルミ枠（枠体）１０は、外側の断面形状が一部異なっているものの、内側は前記図３に示したものとほぼ等しい断面形状で形成されている。
【００１６】
本実施形態のユニット型リニアスケールは、測長方向に延びる板状のメインスケール１４が収容されているアルミ枠１０を、測長方向に沿った４箇所に一定のピッチで配列形成されたねじ孔２４を介して対象物（図示せず）にねじ止めして固定するようになっている。
【００１７】
又、このリニアスケールでは、前記アルミ枠１０に形成されている測長方向に延びる溝部１６の一方の壁面１６Ａに、前記メインスケール１４の一方の面１４Ａを当接させ、前記ねじ孔２４の形成位置を除く測長方向に沿った溝部１６の他方の壁面１６Ｂと前記メインスケール１４の他方の面１４Ｂとの間に丸ゴム（弾性部材）１８を介設させ、該スケール１４を前記アルミ枠１０に保持するようになっている。
【００１８】
上記ユニット型リニアスケールの実施例について説明すると、前記アルミ枠１０には前記ねじ孔２４が一定の１００mmのピッチで形成され、前記丸ゴム１８は隣接するねじ孔２４の中間位置（中央部）に介設されている。この丸ゴム１８は、硬度が５０、長さが２５mmで形成され、前記溝部１６の他方の壁面１６Ｂとメインスケール１４の他方の面１４Ｂとの間につぶし量０．５mmになるように嵌入されている。これにより、メインスケール１４を溝部１６の一方の面１６Ａに押し付けるように介設することができ、該スケール１４をその押し付け力でアルミ枠１０に保持することができるようになっている。又、このアルミ枠１０は、前記ねじ孔２４を介して対象物にねじ止めする場合には、例えば３０kg・cmの締め付けトルクで固定することができる。
【００１９】
又、本実施形態では、前記メインスケール１４が、図１（Ｃ）に示したように測長方向中央部の幅方向端面（１点）でシリコン接着剤（保持手段）２６によりアルミ枠１０に固着され、前記丸ゴム１８による押し付け力（保持力）より強く保持されている。
【００２０】
次に、本実施形態の作用・効果を、イメージを誇張して示した図２を用いて説明する。
【００２１】
図２（Ａ）に、ねじ止め位置を矢印で示すように、アルミ枠１０をねじ２２で多点固定した場合、丸ゴム１８の側を省略してあるが、ねじの締め付け力そのものにより、アルミ枠１０にうねりが発生する。図中スケール固定面は、メインスケール１４を当接させる溝部１６の壁面１６Ａに当たる。このようにねじ止めする場合、前記図３に示したように丸ゴム１８を全長に亘って使用していると、図２（Ａ）とは反対側のアルミ枠１０とメインスケール１４の関係を同図（Ｂ）に示すように、メインスケール１４がアルミ枠１０のうねりに倣うことになるため、測定精度（直線精度）の低下が起こることになる。
【００２２】
これに対して、本実施形態の場合は、同図（Ｃ）にスケール固定面、メインスケール１４、丸ゴム１８の位置関係を模式的に示したように、アルミ枠１０の固定用のねじ２２を１００ｍｍの定ピッチで配列するようにしたことにより、該枠１０のうねり量及びうねり周期を一定にすることができる。その結果、うねりの山の部分（ねじとねじの中間位置）に丸ゴム１８を配置（介設）することにより、枠のうねりがメインスケール１４に伝わらないようにすることができることから、測定精度が低下することを防止できる。
【００２３】
又、メインスケール１４の測長方向の中央部の１点（１箇所）をアルミ枠１０に接着したことにより、他の位置（丸ゴム介設部）に較べ、スケール保持力を増大させることができることから、この中央部に温度によるスケールの延びの中心（動かないポイント）を設定することができる。これにより、測長方向に対するメインスケール１４の位置ずれを防ぐことが可能となり、温度特性を向上することが可能となる。
【００２４】
又、同様に測長方向の１点を接着することにより、外力等により発生するアルミ枠１０からメインスケール１４が抜けてしまう事故の発生を低減することができる。
【００２５】
又、スケール保持用の丸ゴム１８を部分的に使用するようにしたことにより、メインスケール１４とアルミ枠１０の間に発生する摩擦力のばらつきが低減され、温度変化に対するスケールの延びの挙動を安定させることができる。
【００２６】
以上、本発明について具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に示したものに限られるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００２７】
例えば、ねじ止めするピッチ、丸ゴム等の具体的な寸法は前記実施形態に示したものに限定されない。又、メインスケール１４をアルミ枠１０に接着する位置も、測長方向の中央部に限定されず、任意である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、ユニット型リニアスケールにおいて、耐振動特性を維持した上で、測定精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態のユニット型リニアスケールが備えているアルミ枠を示す斜視図、断面図
【図２】実施形態の作用・効果を示すイメージ説明図
【図３】従来のユニット型リニアスケールが備えているアルミ枠を示す斜視図、断面図
【符号の説明】
１０…アルミ枠（枠体）
１２…開口部
１４…メインスケール
１４Ａ、１４Ｂ…面
１６…溝部
１６Ａ、１６Ｂ…壁面
１８…丸ゴム（弾性部材）
２０、２６…シリコン接着剤
２２…ねじ
２４…ねじ孔

Claims (4)

  1. 板状のメインスケールが収容されている測長方向に延びる枠体を、測長方向に沿った複数箇所に形成したねじ孔を介して対象物にねじ止めして多点固定するユニット型リニアスケールにおいて、
    前記枠体に形成されている測長方向に延びる溝部の一方の壁面に、前記メインスケールの一方の面を当接させ、
    前記ねじ孔形成位置を除く測長方向に沿った前記溝部の他方の壁面と前記メインスケールの他方の面との間に弾性部材を介設させ、該スケールを前記枠体に保持することを特徴とするユニット型リニアスケール。
  2. 前記弾性部材を、隣接するねじ孔の中間位置における前記溝部の他方の壁面と前記メインスケールの他方の面との間に介設したことを特徴とする請求項１に記載のユニット型リニアスケール。
  3. 前記メインスケールが、測長方向の任意の一点で、前記弾性部材による保持力より強い力の保持手段により保持されていることを特徴とする請求項１に記載のユニット型リニアスケール。
  4. 前記ねじ孔が、測長方向に定ピッチで形成されていることを特徴とする請求項１に記載のユニット型リニアスケール。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10254358B4 (de) * 2001-12-17 2005-04-14 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Trägerkörper für eine Positionsmessvorrichtung
JP4210094B2 (ja) 2002-10-08 2009-01-14 ソニーマニュファクチュアリングシステムズ株式会社 スケール装置
JP4223823B2 (ja) * 2003-02-10 2009-02-12 ソニーマニュファクチュアリングシステムズ株式会社 スケール装置
US6910279B1 (en) * 2004-05-12 2005-06-28 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Holder for a graduated element
EP1862051B1 (en) * 2004-08-26 2018-05-02 Monsanto Technology, LLC Automated seed sampler and method of sampling
GB0811076D0 (en) * 2008-06-17 2008-07-23 Renishaw Plc Scale track

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2712421C2 (de) * 1977-03-22 1982-06-24 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Gekapselte Längenmeßeinrichtung
US4569137A (en) * 1983-06-07 1986-02-11 Mitutoyo Mfg. Co., Ltd. Linear scale type displacement measuring device and main scale attaching method thereof
DD241465A1 (de) * 1985-10-02 1986-12-10 Zeiss Jena Veb Carl Praezisionslaengenmesssystem, vorzugsweise fuer grosse laengen
DE3635511A1 (de) * 1986-10-18 1988-04-28 Zeiss Carl Fa Halterung fuer mass- und formverkoerperung
US5016359A (en) * 1988-05-31 1991-05-21 Sony Magnescale Inc. Linear scale arrangement
AT394446B (de) * 1990-10-11 1992-03-25 Rsf Elektronik Gmbh Inkrementales laengenmesssystem
EP0506649B1 (de) * 1991-03-25 1995-04-19 RSF-Elektronik Gesellschaft m.b.H. Längenmesssystem

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