线性标尺装置制造方法及图纸

本发明专利技术设计了一个监测两个构件间相对位移的标尺装置，包括两端有端部的标尺；一对分别容纳端部的容座；一容纳标尺的空心构件，其截面呈方形；一读头，它滑动地安装在标尺上，沿其轴向运动以读出标度，并产生读标指示信号；一读头滑块，它与读头联结，以随之作轴向运动。端部、容座和读头滑块分别安装在相对于上述端部而言的两个构件之一上，读头滑块的位置根据设置在空心构件外周平面上的参考平面相对于上述端部来确定。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及用于测量诸如工件与机床等物件的相对位置和/或相对位移的线性标尺装置。1987年8月18日提交的序号为086，537的、已转让给本专利技术的共同受让人的美国专利申请揭示了一种线性标尺的安装结构，该线性标尺由具有基本上呈圆柱形的端部构件的细长标尺组成。该端部构件高精度地与标尺准直。安装结构包括一个刚性地固定到物件的一个平面上的安装块。端部构件被安装在安装块上。在端部构件和安装块之间设置凸起装置，以便在装配时使端部构件能随同标尺相对于安装块作枢轴运动，从而许可作精细调整以获得标尺轴与物件相对运动轴的平行度。所揭示的装置还包括一个具有一内部空间的标尺管道，标尺贯穿该标尺管道。标尺管道用来保护标尺避免环境灰尘等。此外，在标尺是磁尺时，标尺管道还用作磁屏蔽罩。对于先前提出的结构，在制造标尺管道时，不要求相当高的精度，因为标尺能够装配得相对于物件的运动轴具有高的平行精度。特别是，作为组合件的标尺罩有防尘型的标尺管道。因此，将其装配到物件上时不可能用肉眼观察或用机械和直接接触标尺的方法调整标尺轴。因此，通常在标尺管道上提供一个参考平面，该平面利用置于标尺管道外表面上的一排校准标记形成，保证参考平面与标尺相互平行。在先前提出的这种装置里，在以令人满意的精确度提供校准标记方面遇到了困难。于是，本专利技术的一个目的是提供一个线性标尺装置，它易于制造，而当它装配在测量相对位置或相对位移的物件上时保持令人满意的精确度。根据本专利技术的一种情况，用于监测第一和第二构件之间相对位移的标尺装置包括一根在其两端具有端头部分的细长标尺;一对分别容纳一个端头部分的容座;一个容纳标尺于其中的空心构件;一个滑动地安装在标尺上以沿其轴向移动而读出标度从而产生一个读标指示信号的读头;一个与读头连结并随读头作轴向移动的读头滑块;端头部分、容座和读头滑块分别安装到相对于上述端头部分而言的第一和第二构件之一上。读头滑块的位置根据设置在空心构件的外周平面上的参考平面相对于端头部分确定。空心构件可包括横截面基本上都呈方形的内部构件和外部构件，第一个横截面呈方形的构件的外周与第二个方形构件的内周向对置，在内外构件之间设置一个偏动装置，用来使外部构件偏压向内部构件，从而在外部构件上形成参考平面。偏动装置可包括一个片簧，它在内部构件的一个拐角上起作用，以在相互垂直的两个方向上朝着外部构件施加偏置力。空心构件上可形成多个纵向的校准凸块，凸块的顶面定向在平行于标尺延伸的参考平面上。标尺装置还包括一个夹具，它可松脱地安装在空心构件上，并弹性地偏向参考平面。夹具可沿纵向移动;以及一个用来将读头滑块连接到第一和第二构件之一的连接部件，该连接部件是根据夹具定位的。在另一种方式中，标尺装置还可包括一个与在空心构件上形成的两个参考平面匹配的夹具和使夹具分别偏向两个参考平面的装置;以及一个用来将读头滑块连接到第一和第二构件之一的连接部件，该连接部件是根据由夹具形成的参考部分定位的。在读头滑块里形成一个凸块和一个凹口;一个用来将读头滑块连接到第一和第二构件之一上的连接部件，该连接部件上形成与在读头滑块里所形成的凸块和凹口相符合的一个凹口和一个凸块;以及一个弹性地偏置到空心构件参考平面上的夹具。连接部件在第一和第二构件之一上的位置通过夹具来确定。标尺装置还包括一个读头滑块夹持器，它包括一个附着到空心构件上用的定位部分，一个使定位部分向空心构件压紧的、通过挠性材料制的一个腹板部分连接到定位部分的钩形部分，以及一个夹持读头滑块用的夹持部分。定位部分、钩形部分和夹持部分由一种挠性材料整体成形。从本专利技术最佳实施例的下面所给出的详细描述和附图可更充分地理解本专利技术，然而，不应该将本专利技术局限于具体的实施例，它仅作为说明和有助于理解。在附图中附图说明图1是本专利技术的线性标尺装置的最佳实施例的透视图;图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ线得到的截面图;图3是图1的线性标尺部件分解透视图;图4是图1至3所示本专利技术线性标尺最佳实施例里使用的弹簧部件的透视图;图5和图6分别是机床的正视图和侧视图，该机床在加工校准标记的实际操作中，进行机械切削而调整校准标记的高度，其中，图6是沿着图5的Ⅵ-Ⅵ线得到的截面图;图7是一个放大的截面图，它显示了读头装载件相对于其它物件的装配方式;图8是线性标尺的最佳实施例的透视图，它显示了读头装载件相对于其它物件的装配方式;图9和图10是一个截面图，它显示了用于读头装载件的安装支架的定位方式;图11是表示线性标尺装置的最佳实施例的装配过程的流程图;图12是具有读头装载件保持器的线性标尺装置的透视图;以及图13是沿着图12的ⅩⅢ-ⅩⅢ线得到的截面图。现在参见附图，特别是参见图1、2和3，根据本专利技术，线性标尺装置的最佳实施例通常包括一标尺10、一标尺管道20和一读头30。在所示的实施例中，标尺10包括一磁性尺杆。尽管所示的实施例在下面是利用由一圆柱形杆状标尺组成的磁性线性标尺(以下称为“杆状标尺”)来加以讨论的，但本专利技术并非一定要使用杆状标尺，而可以使用任何适宜形式的磁尺。而且，本专利技术不仅可应用于磁尺，而且可应用于任何其它类型的尺，诸如玻璃尺。在所示的实施例中，由于标尺10用的是磁性杆状标尺，读头30就包括一个用来读标尺的磁性读头。自然能理解，读头不必只是磁性读头，而可用与所用标尺相配合的任何合适的读头来代替。在具体的实施例中，标尺管道20是横截面呈正方形或长方形的中空盒，它形成一个轴向延伸的间隙26，与读头30相联结的读头滑块32穿过该间隙26延伸。标尺管道20用来保护杆状标尺10避免环境中的灰尘，并且用作保护杆状标尺10和读头免受周围电磁干扰的磁屏罩，为此目的，标尺管道20包括一个导磁的内管道22，下面称作“内管道”。标尺管罩20还包括一个供装饰用的外管道24，下面称作“外管道”。该外管道24装配以端盖28。在所示的实施例中，内管道22是由导磁材料，诸如钢材通过压锻或浇注形成的。另一方面，外管道24是由重量相当轻的材料，诸如铝形成的。外管道24是通过轧制工艺或挤压工艺加工成形的。标尺10的两端牢牢地固定到基本上呈圆柱形的端部构件12和14上，正如由图1和3可见的那样，端部构件12形成一个向外周扩展的隆起16，它基本上呈半球形结构。另一方面，端部构件14具有平坦的圆周表面。端部构件12和14两者在装配时都与杆状标尺精确地对准。将端部构件12和14装配到杆状标尺两端的方式已在上述序号为086，537的共同待批美国专利申请中作了揭示，在本文的描述中包含了上述序号为086，537的美国专利申请中所揭示的装配方式供参考。在磁性线性标尺装置的最佳实施例中，为保证端部构件12和14相对于杆状标尺10的纵轴的同心度，方便地使用了序号为086，537的共同待批美国专利申请中的结构。然而，对于本专利技术申请而言，该端部构件的结构并非必要，而是能作各种各样适当方式的变换。端部构件12和14被安装在一物件上，测量关于物件的相对位置或相对位移。在所示的实施例中，将讨论在具有一可动的工作台和一座架42的机床上装配线性标尺装置。如上所述，根据本专利技术的线性标尺装置并不限于测量机床的可动工作台和座架之间的相对位置或相对位移，而是能够应用于利用线性标尺作精度要求相当高的测量的任何装置、设备或仪器。因此，这里所讨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以监测第一和第二构件间相对位移的标尺装置，包括：一根在其两端具有端头部分的细长标尺；一对分别容纳一个所述端头部分的容座；一个容纳所述标尺于其中的空心构件；一个滑动地安装在所述标尺上以沿其轴向移动而读出标度、从而产生一个 读标指示信号的读头；一个与所述读头联结以随着所述读头轴向移动的读头滑块；所述端头部分、所述容座以及所述读头滑块分别安装到对应于所述端头部分而言的第一构件和第二构件之一上，对应于所述标尺的读头的位置根据设置在所述空心构件的外周平面上的 参考平面相对于上述端头部分确定。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：长冈和男，波田野忠男，若林定夫，清水贵光，
申请(专利权)人：索尼磁尺股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]