[发明专利]线性标尺

说明书

本发明公开了线性标尺。测量装置(1)包括：附接孔(60)，其相对于测量方向设置在标尺框架(4)的一端侧和另一端侧这二者上；背面衬套(10)，其从标尺框架(4)的背面侧(4B)插入到附接孔(60)中；及紧固件(8)，其将标尺框架(4)固定到第一测量对象部件(W1)。每个背面衬套(10)包括：筒部(11)，其形成为相对于贯通方向比附接孔(60)的长度更短，并且形成为具有比附接孔(60)的内径更小的外径；凸缘(12)，其形成在位于朝向第一测量对象部件(W1)的筒部(11)的端部，并且具有比附接孔(60)的内径更大的外径；和弹性构件(13)，其是筒状的并且设置为覆盖筒部(11)的外周面。每个紧固件(8)包括：轴部(81)，其插入到筒部(11)中；和头部(82)，其具有比附接孔(60)的内径更大的外径。

技术领域

本发明涉及一种线性标尺。

背景技术

测量装置(线性标尺)是已知的，其包括具有内置标尺的长标尺框架和检测与标尺的相对移动量的检测器，并且其测量在机床等中的一对测量对象部件之间的移动距离。在这样的线性标尺中，一对测量对象部件中的第一测量对象部件固定到标尺框架，第二测量对象部件固定到检测器。线性标尺通过检测器读取相对于标尺框架中内置的标尺的相对移动量来测量所述测量对象部件之间的移动距离。

这里，标尺框架例如由铝形成，而第一测量对象部件例如由铁形成。铝的线性膨胀系数为23×10^-6/K，而铁的线性膨胀系数为11至12×10^-6/K。当由于线性标尺等的环境温度的变化而发生热膨胀时，由于线性膨胀系数的差异，标尺框架(其为铝)的膨胀/收缩将受到第一测量对象部件(铁)限制，这产生热应力。

如果出现热应力，标尺框架将经历变形，比如膨胀/收缩、弯曲或扭曲。此外，如果标尺框架变形，则标尺框架中内置的标尺也将通过弯曲、扭曲等而变形。如果标尺变形，将会出现一个问题，即检测器将以降低的精确度检测相对于标尺的相对移动量。

这里，由热引起的标尺框架的“膨胀/收缩”是指在与线性标尺的测量方向平行的方向上的变形。由热应力引起的标尺框架的“弯曲”是指在与线性标尺的测量方向垂直的方向上的变形。

例如，专利文献1公开了一种解决上述问题的单元式线性位移测量设备(线性标尺)。该设备包括沿长度测量方向(测量方向)延伸且包含主标尺(标尺)的框架体(标尺框架)以及沿长度测量方向附接到框架体两端的端部固定构件(固定块)。

框架体包括：框架体端部，其位于沿长度测量方向的两端，并且被加工成以便能够与端部固定构件连接；以及板簧机构，其构造成能够吸收由端部固定构件与框架体端部之间的连接产生的框架体中的弯曲。

板簧机构包括形成为以便沿长度测量方向从框架体端部延伸的板，并通过将该板连接到端部固定构件而构成。

每个端部固定构件包括用于将框架体附接到测量对象物(第一测量对象部件)的附接孔和构造成能够吸收在框架体中产生的膨胀/收缩的平行板簧机构。

平行板簧机构包括通过在端部固定构件中提供切口和空腔而形成的两个板状构件。板状构件在框架体的与长度测量方向垂直的宽度方向上延伸。平行板簧机构由这两个板状构件构成。

根据该单元型线性位移测量设备，板簧机构吸收框架体中的弯曲，并且平行板簧机构吸收框架体的膨胀/收缩。

引文列表

专利文献

专利文献1：JP2003-097936A

发明内容

技术问题

然而，在这种线性标尺中，通过切割过程来制造吸收标尺框架中的弯曲的板簧机构和吸收标尺框架的膨胀/收缩的平行板簧机构。因此，线性标尺存在切割过程导致高制造成本并且制造需要时间的问题。