[其他]直线型位移测定装置

说明书

本发明涉及直线型位移测定装置，尤其与用玻璃等透明材料制成的主刻度尺及针盘刻度尺的光学式直线型位移测定装置的改进有关。从现在可知，直线型光学式位移测定装置由固定在相对移动构件的一侧的中空细长壳体、在该壳体内侧沿着总长方向安装的主刻度尺、与相对移动构件的另一侧连接的沿着前述的主刻度尺，在其总长方向上移动的滑架、与前述的主刻度尺相对保持在前述滑架上的针盘刻度尺、把前述的主刻度尺和针盘刻度尺之间的相对移动移量转换成电信号的检测器组成。在这样的位移测定装置中，因为总精度要求为1μm（微米）左右，所以对其另件及其装配结构的要求非常严格，另外，即使各另件一样，也存在所谓构造误差与精度的优劣有关的特殊情况。这种位移测定装置特有的一种情况是不能把在规定的构造下可靠地组装的位移测定装置，按原样装配在机械上。即，装配于机械的场合、对位移测定装置施加外力，结果使调整笔直的主刻度尺发生弯曲。这样使与相对移动构件的另一侧连接的滑架的实际位移量和从弯曲的主刻度尺读出的位移量产生误差、造成所谓不能保证检测精度的不良情况。目前，这种装配时产生主刻度尺弯曲，掀起了所谓检测误差难以避免的观点、应该减轻因其弯曲产生的误差、所采取的对策是假想在空间保持自由的主刻度尺的两端加弯曲距的单纯梁。例如，在特公昭56-27803，特公昭57-5441，特公昭58-9007等中，揭示了在主刻度尺本身的中性层或者刻度面的中心连接滑架的构造。即，各先有的实例，如对主刻度尺的厚度方向而言，把主刻度尺厚度方向中间作为中性层，建立一侧发生延伸、另一侧发生收缩的前提，在其中性层内把滑架对于主刻度尺转动自如地连接。但是，先有实例都不能说效果理想，随着近年的高精度化，期望其能获得改善。即，使实际装配时发生的主刻度尺的弯曲，随着装配着主刻度尺的壳体的变形而发生。因此，主刻度尺的弯曲，随着壳体的曲率，根据在壳体内主刻度尺的位置变动。于是，当考虑到它服从由不同材料组合的梁所具有的特性时，先有的实例就极不完善。

本发明以提供能消除前述的先有的问题、能在主刻度尺的实际的中性层内，将相对移动构件的另一侧同滑架连接，因此，不管装配时主刻度尺的弯曲，能高精度测定位移的直线型位移测定装置为目的。

本发明在由在相对移动构件的一侧固定的中空细长壳体、在该壳体内侧沿着总长方向安装的主刻度尺、与相对移动构件的另一侧连接的沿着前述的主刻度尺在其总长方向移动的滑架，与前述的主刻度尺相对，在装在前述的滑架上的针盘刻度尺，把前述的主刻度尺和针盘刻度尺之间的相对移动量转换成电信号的检测器组成的直线型位移测定装置中，通过能容许一端与滑架连接、另一端在安装主刻度尺的壳体总体的中性内与前述的相对移动构件的另一侧连接，同时也能容许能保持针盘刻度尺对于主刻度尺的弯曲面的法线成垂直状态的滑架的姿势变更的连接机构，连接前述的滑架和相对移动构件的另一侧。由此实现了本发明的目的。

另外，本发明的实施形式是在安装主刻度尺的壳体总体的相互交叉的数个中性层的交线上，按前述的连接机构进行连接，用极简单的构造，使本发明具体化。

本发明的实施形式是将前述的连接机构做成单一的杆，极简单地实现本发明。

本发明的另一实施形式是在安装主刻度尺的壳体总体的相互交叉的各中性层，分别进行按前述的连接机构的连接。即使安装主刻度尺的壳体总体的中性层交线，位于主刻度尺等的物体之内，也能使本发明具体化。

本发明的实施形式是将前述的连接机构做成2组板弹簧、连接机构的一方可共用连接臂、不仅构成比较简单，而且也不受主刻度尺和壳体的固定方法影响。

本发明另外的实施形式是将前述的连接机械做成2组板弹簧及在它们之间连接的连接托架，使滑架的姿势变更能圆滑地进行，即使安装主刻度尺的壳体总体的中性层存在于任何位置，它们也容易适应。

在本发明中，由于通过能容许相对移动构件的一端与滑架连接，另一端在保持主刻度尺笔直区间的标准长度之处，即，在包含主刻度尺及安装方式的壳体总体的中性层内与前述的相对移动构件的另一侧连接，也容许能保持针盘刻度尺对于主刻度尺的弯曲面的法线成垂直状态的滑架姿势变更的连接机构连接滑架和相对移动构件的另一侧，在安装主刻度尺的实际中性层内，使滑架和相对移动构件的另一侧连接，根据装配时主刻度尺的实际弯曲做相应地连接。因此不管装配时主刻度尺的弯曲，仍然能高精度地测定位移。