[發明專利]線性標尺

有效

• 申請號: 201810557637.9
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN109211046B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 山口庸夫;大竹智之
• 申請（專利權）人: 株式會社三豐
• 主分類號: G01B3/04
• 分類號: G01B3/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 曲瑩

本發明公開了線性標尺。測量裝置(1)包括：附接孔(60)，其相對于測量方向設置在標尺框架(4)的一端側和另一端側這二者上；背面襯套(10)，其從標尺框架(4)的背面側(4B)插入到附接孔(60)中；及緊固件(8)，其將標尺框架(4)固定到第一測量對象部件(W1)。每個背面襯套(10)包括：筒部(11)，其形成為相對于貫通方向比附接孔(60)的長度更短，并且形成為具有比附接孔(60)的內徑更小的外徑；凸緣(12)，其形成在位于朝向第一測量對象部件(W1)的筒部(11)的端部，并且具有比附接孔(60)的內徑更大的外徑；和彈性構件(13)，其是筒狀的并且設置為覆蓋筒部(11)的外周面。每個緊固件(8)包括：軸部(81)，其插入到筒部(11)中；和頭部(82)，其具有比附接孔(60)的內徑更大的外徑。

技術領域

本發明涉及一種線性標尺。

背景技術

測量裝置(線性標尺)是已知的，其包括具有內置標尺的長標尺框架和檢測與標尺的相對移動量的檢測器，并且其測量在機床等中的一對測量對象部件之間的移動距離。在這樣的線性標尺中，一對測量對象部件中的第一測量對象部件固定到標尺框架，第二測量對象部件固定到檢測器。線性標尺通過檢測器讀取相對于標尺框架中內置的標尺的相對移動量來測量所述測量對象部件之間的移動距離。

這里，標尺框架例如由鋁形成，而第一測量對象部件例如由鐵形成。鋁的線性膨脹系數為23×10^-6/K，而鐵的線性膨脹系數為11至12×10^-6/K。當由于線性標尺等的環境溫度的變化而發生熱膨脹時，由于線性膨脹系數的差異，標尺框架(其為鋁)的膨脹/收縮將受到第一測量對象部件(鐵)限制，這產生熱應力。

如果出現熱應力，標尺框架將經歷變形，比如膨脹/收縮、彎曲或扭曲。此外，如果標尺框架變形，則標尺框架中內置的標尺也將通過彎曲、扭曲等而變形。如果標尺變形，將會出現一個問題，即檢測器將以降低的精確度檢測相對于標尺的相對移動量。

這里，由熱引起的標尺框架的“膨脹/收縮”是指在與線性標尺的測量方向平行的方向上的變形。由熱應力引起的標尺框架的“彎曲”是指在與線性標尺的測量方向垂直的方向上的變形。

例如，專利文獻1公開了一種解決上述問題的單元式線性位移測量設備(線性標尺)。該設備包括沿長度測量方向(測量方向)延伸且包含主標尺(標尺)的框架體(標尺框架)以及沿長度測量方向附接到框架體兩端的端部固定構件(固定塊)。

框架體包括：框架體端部，其位于沿長度測量方向的兩端，并且被加工成以便能夠與端部固定構件連接；以及板簧機構，其構造成能夠吸收由端部固定構件與框架體端部之間的連接產生的框架體中的彎曲。

板簧機構包括形成為以便沿長度測量方向從框架體端部延伸的板，并通過將該板連接到端部固定構件而構成。

每個端部固定構件包括用于將框架體附接到測量對象物(第一測量對象部件)的附接孔和構造成能夠吸收在框架體中產生的膨脹/收縮的平行板簧機構。

平行板簧機構包括通過在端部固定構件中提供切口和空腔而形成的兩個板狀構件。板狀構件在框架體的與長度測量方向垂直的寬度方向上延伸。平行板簧機構由這兩個板狀構件構成。

根據該單元型線性位移測量設備，板簧機構吸收框架體中的彎曲，并且平行板簧機構吸收框架體的膨脹/收縮。

引文列表

專利文獻

專利文獻1：JP2003-097936A

發明內容

技術問題

然而，在這種線性標尺中，通過切割過程來制造吸收標尺框架中的彎曲的板簧機構和吸收標尺框架的膨脹/收縮的平行板簧機構。因此，線性標尺存在切割過程導致高制造成本并且制造需要時間的問題。