[發明專利]用于線性位移測量設備的安裝工具

有效

• 申請號: 201710881363.4
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107869976B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 菊池一志;鄉間貴志
• 申請（專利權）人: 株式會社三豐
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張邦帥

提供了一種用于線性位移測量設備的安裝工具，其能夠減小標尺殼體箱的熱應力，并且是可拆卸的，同時具有簡單的結構。安裝工具包括柱形襯套，其插入在標尺殼體箱中鉆出的通孔中；O形環，置入通孔的內壁和襯套之間；安裝螺釘，插入襯套的柱形孔中，并擰入安裝面中；以及板簧，布置在安裝螺釘的頭部和標尺殼體箱的外面之間，并朝向安裝面偏置標尺殼體箱。

技術領域

本發明涉及一種用于線性位移測量設備的安裝工具。更確切地，本發明涉及一種用于將線性位移測量設備安裝到待測量對象同時的結構避開熱應力的結構。

背景技術

已使用稱為編碼器的位移測量來在各種工業機器中執行精確位置控制。

線性位移測量設備如圖9所示。

線性位移測量設備10包括標尺部11和檢測頭16。

標尺部11包括細長主標尺(未示出)和容納主標尺的標尺殼體箱12。

在光電設備的示例中，主標尺主要由玻璃基板構成，衍射光柵布置在玻璃基板上。標尺殼體箱12是中空的和長的，并且主要由(輕)金屬制成，比如鋁。在標尺殼體箱12中鉆出用于安裝和固定的多個孔13。

檢測頭16設置成在標尺殼體箱12的縱向方向上相對移動，并檢測相對于主標尺的相對位移或相對位置。在檢測頭16中鉆出用于安裝和固定的多個孔。

線性位移測量設備10安裝到例如移動臺90。假設移動臺90由基底91和臺92構成，臺可相對于基底91滑動。在該情況下，標尺殼體箱12被擰入臺92的側端面93，檢測頭16被擰入(20)基底91。利用該結構，可精確地測量臺92相對于基底91的相對位移。

附帶地，移動臺90也由金屬制成，并且主要由例如鋼制成以充分剛性地固定或者防止變形。

在此，盡管鋼的線性膨脹系數為11×10^-6，但是鋁的線性膨脹系數為23×10^-6。

這意味著當溫度變化時，鋁的變形量(膨脹/收縮量)大于鋼的變形量。

當標尺殼體箱12完全固定到臺92的側端面93時，標尺殼體箱12的膨脹或收縮受限，產生熱應力。

熱應力導致標尺殼體箱12的彎曲和扭曲。因此，導致標尺殼體箱12內的主標尺的彎曲和扭曲，測量精度惡化。而且，當熱應力超過標尺殼體箱12和臺92之間的緊固力時，會在聯接部處產生偏移和松動。由熱應力引起的標尺殼體箱12的變形在標尺具有長的長度(比如2或3m)時導致不可忽視的問題。因此，標尺殼體箱12和臺92之間的聯接部需要用于避開熱應力的機構，而不是被簡單地擰入。

如果通過避開熱應力可以避免標尺殼體箱12和主標尺的彎曲和扭曲，則其本身的膨脹或收縮不是重大問題，只要保持線性度即可。當膨脹或收縮僅由溫度引起時，(原則上)可以執行測量精度的可再現性的改進。

申請人提出了線性位移測量設備的一些結構來減小熱應力(例如JP2004-301541A)。JP2004-301541 A中公開的用于長度測量設備的彈性夾具在圖10中示出。標尺殼體箱12利用永久固定塊40和多個彈性固定塊50安裝在臺92上。記住固定塊40是倒L形支架，其具有剛度，并且不會變形。永久固定塊40基本上安裝(22)在永久殼體箱12的中心處，并擰入臺92的側端面93中。

另一方面，彈性固定塊50是類似的倒L形支架，平行板簧54的機構通過刺入其一部分而是矩形的。彈性固定塊50的一端(固定部52)擰入臺92的側端面93，另一端(連接部56)擰入(22)標尺殼體箱12。