專(zhuān)利名稱(chēng):用于磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合的安裝結(jié)構(gòu)的制作方法
本發(fā)明總的涉及用于測(cè)量?jī)蓚€(gè)相對(duì)移動(dòng)的機(jī)械零件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)行程的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合，更為具體地本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用來(lái)方便地和有效地將磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合安裝在相對(duì)移動(dòng)的零件上，這種安裝結(jié)構(gòu)使標(biāo)尺被安裝在相對(duì)移動(dòng)的零件之間后磁標(biāo)尺的位置能精確地被調(diào)整。
眾所周知，磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合用來(lái)精確地檢測(cè)一個(gè)機(jī)械零件相對(duì)于另一個(gè)機(jī)械零件之間的移動(dòng)。總的來(lái)說(shuō)，這類(lèi)磁性直線(xiàn)標(biāo)尺需要相當(dāng)高的精度來(lái)測(cè)量?jī)蓚€(gè)機(jī)械零件之間的移動(dòng)行程，精度可達(dá)到微米或10微米數(shù)量級(jí)。這樣，將磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合安裝到機(jī)械零件上去需要嚴(yán)格的精度。尤其對(duì)于伸長(zhǎng)的桿狀或板條狀的磁性標(biāo)尺更是如此，例如磁性標(biāo)尺的軸線(xiàn)安裝就要保證精確地平行于機(jī)械零件運(yùn)動(dòng)的軸線(xiàn)。
通常，磁性標(biāo)尺被結(jié)實(shí)地固定在標(biāo)尺槽內(nèi)，標(biāo)尺槽不僅支承磁性標(biāo)尺同時(shí)也作為磁屏蔽。標(biāo)尺槽的兩頭設(shè)計(jì)成可結(jié)實(shí)地固定到可相對(duì)移動(dòng)的兩個(gè)機(jī)械零件中的一個(gè)上。因?yàn)榇艠?biāo)尺是固定在標(biāo)只槽上的，這就意味著標(biāo)尺槽的安裝精度直接影響磁性標(biāo)尺的安裝精度。另一方面，因?yàn)榘惭b面，在它上面裝有標(biāo)尺槽和磁性標(biāo)尺的組件，經(jīng)常是并非精密的平面以及并非精確地平行于一個(gè)或一些機(jī)械零件的移動(dòng)軸線(xiàn)。當(dāng)安裝面不是精確地平行于一個(gè)或一些機(jī)械零件的移動(dòng)軸線(xiàn)時(shí)，在保證磁性標(biāo)尺相對(duì)于移動(dòng)軸線(xiàn)保持精確的平行度方面產(chǎn)生了額外的困難。通常使用的補(bǔ)償安裝面傾斜度的技術(shù)是在標(biāo)尺槽的一頭和安裝面上相對(duì)應(yīng)的部份間插入一種墊片，這樣在安裝標(biāo)尺槽和磁性標(biāo)尺的組合件時(shí)需要非常高的技巧。更進(jìn)一步地說(shuō)，即使對(duì)一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的工程師來(lái)說(shuō)要高精度地安裝標(biāo)尺組件仍然是一件難事。
為了解決已有技術(shù)的這一難題，美國(guó)專(zhuān)利4，649，648(1986年8月12日公開(kāi)，發(fā)明人Kazuo NAGAOKA et al已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的同一受讓人)提出了一種用于磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合的改進(jìn)的安裝結(jié)構(gòu)。上述美國(guó)專(zhuān)利所公開(kāi)的發(fā)明也在德國(guó)專(zhuān)利第一次公開(kāi)(DE-OS)3530776)中作了說(shuō)明。上述的先前申請(qǐng)發(fā)明使磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合具有滿(mǎn)意的調(diào)整能力使磁性標(biāo)尺精確地平行于移動(dòng)件的移動(dòng)軸而得到高的安裝精度。
本發(fā)明為提供一種新的改進(jìn)，同上述先前發(fā)明相比能更精確更方便地將磁性標(biāo)尺安裝在固定件和移動(dòng)件之間。
因此本發(fā)明的目的是提供一種磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合，它無(wú)需高精度的標(biāo)尺槽。
為了實(shí)現(xiàn)上述的和其它的目的，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合包括一磁性標(biāo)尺和一些可緊固在一些相對(duì)移動(dòng)的機(jī)械零件中任意一個(gè)上的安裝座，(這些相對(duì)移動(dòng)的機(jī)械零件是欲測(cè)量其相對(duì)插入移動(dòng)行程或數(shù)值的)。磁性標(biāo)尺具有被裝在安裝座上的端部，該端部具有與安裝座相配合的圓柱面部份，至少一個(gè)端部的包括一個(gè)結(jié)構(gòu)件，它允許磁性標(biāo)尺相對(duì)于安裝座能支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)而使磁性標(biāo)尺相對(duì)于機(jī)械零件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軸線(xiàn)進(jìn)行微調(diào)。
在根據(jù)本發(fā)明的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺的結(jié)構(gòu)中，標(biāo)尺槽是和安裝座分離的以及僅作為磁屏蔽用。因此對(duì)本發(fā)明的標(biāo)尺槽實(shí)質(zhì)上無(wú)精度要求，即使標(biāo)尺槽有誤差也不會(huì)影響移動(dòng)值的測(cè)量結(jié)果。
本發(fā)明的一個(gè)方面是一用于磁性直線(xiàn)標(biāo)尺單元的安裝結(jié)構(gòu)，包括具有伸長(zhǎng)的磁性標(biāo)尺的標(biāo)尺組件，和用來(lái)在磁性標(biāo)尺周?chē)⒋牌帘蔚钠帘渭?，一從?biāo)尺組件的端部伸展出去的未端件，該未端件至少部份地具有圓的表面，一固定在安裝面上的座限定了一接受未端件的圓內(nèi)周面槽，所述槽的內(nèi)周面被設(shè)計(jì)成與未端件的圓周面相配，以及在末端件和座相配的周面之間插入一個(gè)構(gòu)件用來(lái)減少末端的外周面和槽的內(nèi)周面的接觸區(qū)以允許標(biāo)尺組件相對(duì)于座能支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。
該結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括一可拆卸地將未端件夾持在槽里的固定件。
在這種最佳結(jié)構(gòu)中，用于減少接觸區(qū)域的構(gòu)件可設(shè)計(jì)成限定標(biāo)尺組件相對(duì)于座的轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心。該減少接觸區(qū)域的構(gòu)件還可設(shè)計(jì)成能決定未端件相對(duì)于座的軸向位置。
實(shí)際上，該減少接觸區(qū)域的構(gòu)件在槽的內(nèi)周面和未端件的外周面之間以一圓周伸展的線(xiàn)建立起一種線(xiàn)接觸。另一方面，該減少接觸區(qū)域的構(gòu)件也可能在槽的內(nèi)周面和未端件的外周面之間以接觸點(diǎn)建立起點(diǎn)接觸。在這種情況下，減少接觸區(qū)的構(gòu)件在相對(duì)于標(biāo)尺組件的中心軸橫向地排列和基本對(duì)稱(chēng)的位置上建立起二個(gè)接觸點(diǎn)。作為一種變換形式，該減少接觸區(qū)域的構(gòu)件建立起三個(gè)接觸點(diǎn)，它們被安排成限定末端件的位置。
該減少接觸區(qū)域的構(gòu)件也可在緊固件的內(nèi)周面和未端件的外周面之間以圓周伸展的線(xiàn)建立起線(xiàn)接觸。該減少接觸區(qū)域的構(gòu)件可以在緊固件的內(nèi)周面和未端件的外周面之間以接觸建立起點(diǎn)接觸。
這結(jié)構(gòu)還可以包括一對(duì)各自從標(biāo)尺組件兩端伸展的末端件和一對(duì)在相應(yīng)于未端件處被定位并用來(lái)接受未端件的座，其中一個(gè)未端件具有在外周面上圓周地伸展的凸起，并被安放在一個(gè)座的槽內(nèi)，該槽具有平滑的內(nèi)周面，用以建立線(xiàn)接觸，它能對(duì)那里的標(biāo)尺組件的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)限定旋轉(zhuǎn)中心，以及另一個(gè)具有平滑的外周面的未端件被安放在另一個(gè)座的槽內(nèi)，該槽具有用來(lái)建立線(xiàn)接觸的凸起，該線(xiàn)接觸對(duì)那里的標(biāo)尺組件的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)限定了旋轉(zhuǎn)中心。這些未端件具有一帶有圓外周面的圓柱件。
另一方面，該結(jié)構(gòu)可以包括各自從標(biāo)尺組件兩端伸展的一對(duì)未端件和在相應(yīng)于未端件處被定位安裝的并用來(lái)接受它的一對(duì)座，一個(gè)座具有帶底的槽，有一些凸起從該槽的底部凸出，這些凸起與未端件的外周面相接觸。這些凸起被安排成能限定所伴隨的未端件相對(duì)于座的位置。該槽被形成有三個(gè)凸起，它們被排列成與未端件的外周面建立起三點(diǎn)接觸從而把標(biāo)尺組件的轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)基本上限定在三點(diǎn)的中心上。
實(shí)際上，該結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包含一具有凸起的固定件，該凸起從與未端件的外周面相配的表面伸展出，以及槽上組成有一對(duì)凸起，該凸起橫向互相對(duì)準(zhǔn)以及相對(duì)于標(biāo)尺組體的中心軸基本上對(duì)稱(chēng)置位，該固定件上的凸起與槽上的凸起一起用來(lái)與未端件建立三點(diǎn)接觸以限定標(biāo)尺組件的轉(zhuǎn)動(dòng)中心。
本發(fā)明的另一方面，一用來(lái)測(cè)量第一和第二機(jī)械零件之間的位移的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，至少第一和第二機(jī)械零件之一可相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)，包括一安裝在第一機(jī)械零件上的磁性標(biāo)尺，該磁性標(biāo)尺具有一個(gè)沿著要測(cè)量的第一和第二機(jī)械另體間的相對(duì)移動(dòng)方向的軸，一磁性頭推進(jìn)式地與磁性標(biāo)尺接合用來(lái)形成對(duì)應(yīng)于磁性標(biāo)尺推進(jìn)運(yùn)動(dòng)的數(shù)值，而該數(shù)值是對(duì)應(yīng)于第一和第二機(jī)械零件間的相對(duì)移動(dòng)的。一緊固在第二機(jī)械零件上的構(gòu)件，它被機(jī)械地連結(jié)到磁頭上，根據(jù)第一和第二機(jī)械零件間的相對(duì)移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)磁頭和磁性標(biāo)尺間的相互移動(dòng)，一對(duì)座被固定在第一機(jī)械零件上，用來(lái)接受磁性標(biāo)尺的端部，用來(lái)限止磁性標(biāo)尺外周面和每一座之間的接觸區(qū)域的裝置以某種方式使限制的接觸區(qū)域限定了一允許那里的標(biāo)尺的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，以及決定相對(duì)于座的磁性標(biāo)尺的伴隨端的軸向位置，用來(lái)固定到座上去的緊固件以將磁性標(biāo)尺的端部保持在座上，該緊固件裝置可緊固在第一位置，在該位置處磁性標(biāo)尺可以轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)整標(biāo)尺的軸使其精確地平行于第一和第二機(jī)械另件間的相對(duì)移動(dòng)而形成的軸，以及可緊固在一約束磁性標(biāo)尺相對(duì)于座的軸向和中心轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的第二位置。
以下通過(guò)根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的詳細(xì)敘述，將會(huì)對(duì)本發(fā)明有更深的理解，這種對(duì)最佳實(shí)施例的敘述不是用來(lái)將本發(fā)明限定在這種最佳實(shí)施例上。而僅是為了有助于對(duì)本發(fā)明的理解。
圖1是本發(fā)明的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合的最佳實(shí)施例的作了分解的透視圖。
圖2是圖1所示的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合的最佳實(shí)施例在裝配形式下的平面視圖。
圖3是圖1所示的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合的最佳實(shí)施例在裝配形式下的側(cè)視圖。
圖4是沿著圖3的Ⅳ-Ⅳ線(xiàn)作剖切的圖1的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合的放大的局部斷面圖。
圖5是沿著圖2的Ⅴ-Ⅴ線(xiàn)作剖切的圖1的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合的放大的局部斷面圖。
圖6和7是圖1的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺的最佳實(shí)施例裝在一個(gè)物體上的平面視圖。
圖8是本發(fā)明的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合的最佳實(shí)施例的變換形式的分解后的透視圖。
圖9至圖11是圖1的磁性直線(xiàn)及標(biāo)尺組合的最佳實(shí)施例變換形式的分解后的和放大后的透視圖。
圖12是本發(fā)明的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合的另一實(shí)施例的分解后的透視圖。
圖13是沿著圖12的ⅩⅢ-ⅩⅢ線(xiàn)剖切的，在裝配形式下的直線(xiàn)標(biāo)尺組合的放大的斷面圖。
圖14是沿著圖12的ⅩⅥ-ⅩⅥ線(xiàn)部切的，在裝配形式下的直線(xiàn)標(biāo)尺組合的放大的斷面圖。
如圖所示，更具體地如圖1至3所示，本發(fā)明的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合的最佳實(shí)施例包括一磁性標(biāo)尺組件1和將磁性標(biāo)尺組件裝在座板15上的支座10。在實(shí)踐上座板15可以裝在一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械零件上，而用來(lái)測(cè)量這一機(jī)械零件的相對(duì)推進(jìn)運(yùn)動(dòng)的行程。因此當(dāng)直線(xiàn)標(biāo)尺用于機(jī)床時(shí)，這一座板可以由機(jī)械床的平面部分所組成。該磁性標(biāo)尺組件1包括圓柱形桿狀的磁性標(biāo)尺3和標(biāo)尺槽2。在實(shí)施例中使用的磁性標(biāo)尺3在下文中將稱(chēng)為“標(biāo)桿”。
應(yīng)該指出，本發(fā)明不僅應(yīng)用于標(biāo)桿型磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，也可使用于任意類(lèi)型的磁性標(biāo)尺，例如帶狀或條狀類(lèi)標(biāo)尺。因此組成直線(xiàn)標(biāo)尺最佳實(shí)施例的標(biāo)尺僅用作為詳細(xì)敘述發(fā)明的例子。
標(biāo)尺槽2圍繞著標(biāo)桿3，標(biāo)尺槽2大體上成帶有縱向伸展槽2a的空心圓柱體結(jié)構(gòu)。以可推動(dòng)形式裝在標(biāo)桿3上的磁頭110(圖4用剖面線(xiàn)表示通過(guò)連桿和滑座(在圖4中也以剖面線(xiàn)示出)被聯(lián)接到另一個(gè)機(jī)械零件上。這種在磁頭和滑座之間聯(lián)接結(jié)構(gòu)已詳細(xì)公開(kāi)在上述的美國(guó)專(zhuān)利4，649，648中。在上述美國(guó)專(zhuān)利中公開(kāi)的細(xì)節(jié)在這里再被提及是為了更好地公開(kāi)本發(fā)明。
在標(biāo)桿3的兩頭聯(lián)接著大體成圓柱形的零件10a和10b。在所顯示的實(shí)施例中，其中一圓柱零件10a具有環(huán)狀凸起13，它沿著圓柱外表面圓周伸展。該環(huán)狀凸起13具有圓頂以及大體上取位在圓柱零件10a兩端之間的中間部位上。另一方面，聯(lián)接在標(biāo)桿3另一頭的圓柱零件10b具有平滑的圓柱面而無(wú)環(huán)狀凸起。圓柱零件10a和10b組成了用于安裝磁性標(biāo)尺組件1到底座板表面15上去的上述支座部件10的一部分。
支座部件10進(jìn)一步包括一對(duì)安裝配座11a和11b。每一個(gè)安裝座11a和11b在縱向剖面成L形以及具有部分12和部分16。部分16大體上平行于座板表面15，被用來(lái)緊固到座板表面15上去。為了能緊固到座板表面15上去，安裝座11a和11b的部分16具有能通過(guò)緊固螺釘17a和17b的通孔16a和16b。另一方面，部分12相對(duì)于部分16垂直伸展。部分12具有軸向伸展的半圓槽12a和12b。槽12a用來(lái)接受圓柱件10a以及槽12b用來(lái)接受圓柱件10b。槽12a具有基本上平滑的內(nèi)表面以與圓柱件10a的環(huán)狀凸起的圓頂建立起線(xiàn)接觸。另一方面，槽12b的內(nèi)表突出弧形凸起14并在圓周方面伸展。與凸起13相類(lèi)似，該凸起具有圓頂，該圓頂凸起14被用來(lái)與圓柱件10b的平滑圓柱面相接觸以建立起它們之間的線(xiàn)接觸。
支座部件10還包括緊固夾頭18a和18b。每一個(gè)緊固夾頭18a和18b各自具有半圓的主部分20a和一對(duì)折緣20b。在每個(gè)緊固夾頭18a和18b的主部分20a上具有槽20c夾頭18a的槽20c接受凸起13這樣使整個(gè)主部分20a的面緊密地與圓柱件10a的外周面相接觸而將圓柱件緊固在安裝座上。夾頭18a和18b的折緣20b上具有通孔，緊固螺釘19穿過(guò)通孔擰入螺孔內(nèi)而將夾頭18a和18b牢固地緊固在安裝座11a和11b的部分12的頂上。
從顯示的實(shí)施例可見(jiàn)，夾頭18a和18b具有同樣結(jié)構(gòu)應(yīng)是方便合適的，但是對(duì)夾頭18b來(lái)說(shuō)并非一定要有槽。
圖4和5顯示了上述本發(fā)明的磁性標(biāo)尺組件的最佳實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)。圓柱體10a和10b和它們的裝配結(jié)構(gòu)基本上是互相雷同的。因此，按照?qǐng)D4和圖5的下述討論也將適用于圓柱件10b和那里的安裝結(jié)構(gòu)。
從圖4和5可見(jiàn)，圓柱件10a具有軸向伸展孔101，孔101和在圓柱件的頭部組成的凹座102相通，標(biāo)桿3的一頭穿過(guò)通孔101與一圓頂配件103聯(lián)接。該配件103具有軸向伸展的孔104在它里面接受標(biāo)桿3的一頭，配件的圓頭與凹座102的內(nèi)周面相接觸。另一方面，該配件103被緊固鍵裝置105緊固在標(biāo)桿3的端部。
法蘭件106與圓柱件10a的外周面固定，標(biāo)尺槽2緊密地插入法蘭件106。因?yàn)樵跇?biāo)尺槽2的兩頭緊密地聯(lián)接著法蘭件106，從而形成了圓柱件10a和10b之間的固定的距離。這樣就確保了標(biāo)桿3的適當(dāng)?shù)膹埩Α?br>磁頭110由磁頭載體114所支撐，而該磁頭載件114被聯(lián)接到滑座112上。這種磁頭載體的最佳結(jié)構(gòu)已在德國(guó)專(zhuān)利第一次分開(kāi)號(hào)(DE-09)3608392中敘述了，該發(fā)明已被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的同一個(gè)受讓人。上述德國(guó)專(zhuān)利第一次公開(kāi)在這里再提及是為了更好地公開(kāi)。
在將磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組件裝到安裝表面上時(shí)，首先將安裝座10用螺釘17a固定到安裝表面的適當(dāng)位置，然后將圓柱件10a置于安裝座10的部分12的槽12a上，再將緊固夾頭18a緊固在安裝座10的部分12的頂上，然后環(huán)狀凸起13進(jìn)入槽20c，在此時(shí)因?yàn)椴?0c寬度大于凸起13，該磁性標(biāo)尺組件1如圖6和7所示。
可以理解，支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)地移動(dòng)磁性標(biāo)尺組件1，這種標(biāo)尺的位置，即在這一位置能得到標(biāo)尺對(duì)可移動(dòng)零件的移動(dòng)軸線(xiàn)的平行度，能容易地被決定。當(dāng)標(biāo)桿被定位后，該裝在槽12b上裝有圓柱件10b的裝配座11b緊固到安裝表面上。然后用緊固夾頭18b將圓柱件10b固定到裝配座11b上。
在這一聯(lián)接關(guān)系中，在所示的實(shí)施例中的基本點(diǎn)是，即提供一種用來(lái)接受圓柱件的槽，它具有這種形式，能使圓柱件對(duì)于槽能支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)以相對(duì)于能移動(dòng)件的移動(dòng)軸線(xiàn)來(lái)調(diào)整標(biāo)桿的方向。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺的最佳實(shí)施例是具有先進(jìn)性的，因?yàn)樗鼙ＷC正確地將標(biāo)尺定位而無(wú)需麻煩的定位操作。更進(jìn)一步地說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明，標(biāo)尺槽被結(jié)構(gòu)成僅用于建立磁屏蔽而不是用來(lái)支撐標(biāo)桿，因此無(wú)需制造得精度很高。更進(jìn)一步地說(shuō)，向標(biāo)桿提供有效的和滿(mǎn)意精度的圓柱件產(chǎn)品和裝配并非難事，這些都給標(biāo)桿和圓柱件的組合件提供了實(shí)質(zhì)上的均一性。因此為了更換標(biāo)桿，只要簡(jiǎn)單地拆開(kāi)緊固夾頭將標(biāo)尺從安裝座上松開(kāi)再將更換件裝在安裝座上。這就意味著一旦標(biāo)桿被首次定位后就無(wú)需再做位置的調(diào)整。
此外，如圖4和5所示，固定在標(biāo)桿端部的配件可借助松開(kāi)緊固鍵而調(diào)節(jié)其軸向位置，這就實(shí)現(xiàn)標(biāo)桿相對(duì)于圓柱件精確地定位，從而實(shí)現(xiàn)精確的軸向調(diào)整而將標(biāo)桿的配置成需要的長(zhǎng)度。
應(yīng)該指出，雖然上述的最佳實(shí)施例在一個(gè)圓柱的外表面上具有環(huán)狀凸起以及與該圓柱件相配的安裝座沒(méi)有凸起，也可以在兩個(gè)圓柱件上或在兩個(gè)安裝座上有凸起。在這兩種情況下，能得到和上述的基本上相同的功效。
更進(jìn)一步地說(shuō)，安裝塊和槽的形狀可以有各種變換形式。圖8至11顯示了用于磁性標(biāo)尺組件的安裝結(jié)構(gòu)的最佳實(shí)施例的變換形式。
圖8所示的變換形式欲使安裝座111a和111b成一樣形式的，為達(dá)到此目的，安裝座111a和111b具有槽112a和112b，它們通過(guò)全部軸向長(zhǎng)度。在鄰近槽的軸向一端形成有凸起14，而在鄰近另一端的槽內(nèi)提供了平滑的內(nèi)表面。
在這類(lèi)結(jié)構(gòu)中，具有凸起13的圓柱件10a被裝在鄰近上述的另一端的槽的部分。另一方面，被裝在柄112b內(nèi)的圓柱件10b與凸起14相接觸。
在這一實(shí)施例中，同一結(jié)構(gòu)的安裝座能被共同地用來(lái)接受不同結(jié)構(gòu)的圓柱件。
圖9和10顯示了在安裝座內(nèi)形成的槽的不同的形狀。因?yàn)樵趫A柱件和安裝座之間的線(xiàn)接觸或點(diǎn)接觸保證了標(biāo)桿位置的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)，因此在圖9和10所示的修正實(shí)施例中分別提供了V形截面槽212a和方形截面槽312a。進(jìn)一步地說(shuō)，圖示實(shí)施例限定的槽可被圖11所示的限定在一對(duì)凸起411a和411b之間的間隙412a所替代。
圖12至14顯示了用于磁性直線(xiàn)標(biāo)尺的安裝結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例，用來(lái)實(shí)施本發(fā)明。這一實(shí)施例顯示了標(biāo)桿503被安裝在一塊垂直的板515上的形式。同前述的實(shí)施例相同，該標(biāo)桿503的兩頭被聯(lián)接到圓柱件510a和510b。標(biāo)尺槽502通過(guò)法蘭件606被固定在圓柱件之間。在標(biāo)尺槽502的表面提供有對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記502a。圓柱件510a具有中間徑向地凸起部分513，該凸起部分在整個(gè)圓柱件的圓周上圓周地伸展，該凸起部分513基本具有半球形狀。另一頭，圓柱件510b具有平的圓周面。這些圓柱件510a和510b通過(guò)安裝塊511a和511b被裝在垂直板515上，而安裝塊511a和511b是由緊固螺釘517a和517b固定在板上的。
如圖12和13所示，安裝塊511a上形成有縱向伸展的槽512a，它有一個(gè)大體平的底。三個(gè)圓頂凸起521從槽512a的平底凸起，凸起521被排列成與凸起部分513的表面接觸成圖13所示的形式。圓柱件513被緊固夾頭518a固定在安裝座511a上，具有法蘭部分的緊固夾頭518a是用緊固螺釘519和半圓部分520a固定到安裝座上去的。該半圓部分520a被制成與半球形凸起部分513的外形相配合一致。
另一方面，安裝座511b具有縱向伸展型帶有基本上平底的槽512b，一對(duì)凸起522從槽512a的底凸起，凸起522被排列成相對(duì)于縱向軸和磁性標(biāo)尺組件基本上對(duì)稱(chēng)的位置以及在與圓柱件510b的外周面相接觸的位置，這一圓柱件510b被緊固夾頭518b固定在安裝座511b上。與夾頭518a相類(lèi)似，夾頭518b具有法蘭部分520b，通過(guò)法蘭被固定在安裝誶511b上。夾頭518b的主體部分520a大體形成槽形結(jié)構(gòu)，具有同圓柱形510b的外周相匹配的部分520c。在部分520c上具有壓制的凸起520d，它向圓柱件510b的圓周面凸出。壓制凸起和圓柱件510b的外圓柱面接觸。
因此在圓柱件510a和510b與由安裝座和夾頭的組件之間具有三點(diǎn)接觸。
這點(diǎn)應(yīng)該是清楚的，即在用于磁性標(biāo)尺組合的本安裝結(jié)構(gòu)的這一實(shí)施例的零件(這些零件未被詳細(xì)敘述)將用大于圖1、2和3中的標(biāo)號(hào)以500以上的標(biāo)號(hào)來(lái)標(biāo)志。這些零件同圖1、2和3所示的相應(yīng)零件很明顯應(yīng)具有基本相似的結(jié)構(gòu)和執(zhí)行基本相似的功能。
圖12至14所示的磁性標(biāo)尺組合其安裝座511a和511b被暫時(shí)地與圓柱件510a和510b固定。在這一條件下，該組件被放到板515上。在此位置上，使用對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記502a來(lái)實(shí)現(xiàn)與運(yùn)動(dòng)軸線(xiàn)的平行，而兩個(gè)零件間的相對(duì)移動(dòng)是沿沿這一運(yùn)動(dòng)軸線(xiàn)發(fā)生的。當(dāng)平行度被調(diào)整好后，該裝配座511a和511b的位置就定了。
然后，用緊固螺釘517a和517b將安裝座511a和511b安裝和緊固在板515上，再將圓柱件510a和510b放入槽512a和512b與使它們的外圓柱面與凸起521和522接觸。在這種情況下，再進(jìn)行標(biāo)桿位置的細(xì)調(diào)使標(biāo)桿的軸線(xiàn)完全平行于欲測(cè)量的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軸線(xiàn)。然后將緊固夾頭518a和518b固定在安裝塊上從而將圓柱件510a和510b緊固在安裝塊511a和511b上。
在細(xì)調(diào)期間，凸起部分513和凸起521之間以及圓柱件的平的圓柱面和凸起522和夾頭518b的壓制凸起520d之間的三點(diǎn)接觸能允許為較好地調(diào)整標(biāo)桿位置而進(jìn)行的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。此外三點(diǎn)接觸尤為適用于圓柱件相對(duì)于安裝座的精確定位，這樣當(dāng)因維修或其它原因而將標(biāo)桿拆卸后，重新安裝將非常方便和精確。此外和上述的實(shí)施例一樣，標(biāo)尺槽的尺寸精度對(duì)標(biāo)桿的安裝精度和標(biāo)桿對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件的運(yùn)動(dòng)軸線(xiàn)的平行度沒(méi)有影響。這樣就無(wú)需將標(biāo)尺槽制造得精度很高。
應(yīng)該指出，圓柱件510a和510b無(wú)需限定成所述的那種特定的形狀，也可以成其它形狀，例如球形。本發(fā)明的基本點(diǎn)是在圓柱件和安裝構(gòu)件也就是安裝座和緊固夾頭之間建立起三點(diǎn)接觸。
因此圖12至14所示的實(shí)施例實(shí)質(zhì)上能得到前面實(shí)施例具有的那種優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明已根據(jù)最佳實(shí)施例進(jìn)行充分公開(kāi)而使本發(fā)明能得以充分地理解，顯而易見(jiàn)不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神可以有各種變換形式，但是未脫離權(quán)利要求
所劃定的本發(fā)明范圍的各種變換形式，都將屬于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合的安裝結(jié)構(gòu)包括-標(biāo)尺組件，包括一延長(zhǎng)的磁性標(biāo)尺一用來(lái)在所述的磁性標(biāo)尺周?chē)⒋判云帘蔚钠帘渭?從所述的標(biāo)尺組件的端部伸展的末端件，所述的末端件至少一部分具有圓的表面；-固定到安裝面上去的支座，限定了用來(lái)接受所述的末端件一圓的內(nèi)表面槽，所述的槽的所述的內(nèi)表面被設(shè)計(jì)成與所述的末端件的所述的圓表面相配合；和-置于所述的末端件和所述的支座的相配面之間的插入件用來(lái)減少所述的末端件的外周面所述槽的所述內(nèi)周面之間的按觸區(qū)以允許所述的標(biāo)尺組件相對(duì)于所述的支座作支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求
1所述的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括一可折卸地將所述的末端件保持在所述的槽里的緊固件。
3.如權(quán)利要求
2所述的結(jié)構(gòu)，其中所述的用來(lái)減少接觸區(qū)的構(gòu)件被設(shè)計(jì)成能限定所述的標(biāo)尺組件相對(duì)于所述的支座作支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心。
4.如權(quán)利要求
3所述的結(jié)構(gòu)，其中所述的減少接觸區(qū)的構(gòu)件被設(shè)計(jì)成能決定所述的末端件相對(duì)于所述的支座的軸向位置。
5.如權(quán)利要求
4所述的結(jié)構(gòu)，其中所述的減少按觸區(qū)的構(gòu)件在所述槽的內(nèi)周面和所述末端件的外周面之間以圓周伸展的線(xiàn)建立起線(xiàn)接觸。
6.如權(quán)利要求
4所述的結(jié)構(gòu)，其中所述的減少接觸區(qū)的構(gòu)件在所述槽的內(nèi)周面和所述末端件的外周面之間以接觸點(diǎn)建立起點(diǎn)接觸。
7.如權(quán)利要求
6所述的結(jié)構(gòu)，其中所述的減少接觸區(qū)的構(gòu)件在橫向?qū)?zhǔn)和相對(duì)于所述的標(biāo)尺組件的中心軸基本上對(duì)稱(chēng)的位置處建立起二個(gè)接觸點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求
6所述的結(jié)構(gòu)，其中所述的減少接觸區(qū)的構(gòu)件建立起三個(gè)接觸點(diǎn)，它們被安排成能限定所述末端件的位置。
9.如權(quán)利要求
4所述的結(jié)構(gòu)，其中所述的減少接觸區(qū)的構(gòu)件在所述的緊固件的內(nèi)周面和所述末端件的外周面之間以圓周伸展的線(xiàn)建立起線(xiàn)接觸。
10.如權(quán)利要求
4所述的結(jié)構(gòu)，其中所述的減少接觸區(qū)的構(gòu)件在所述的緊固件的內(nèi)周面和所述末端件的外周面之間以接觸點(diǎn)建立起點(diǎn)接觸。
11.如權(quán)利要求
10所述的結(jié)構(gòu)，其中所述的減少接觸區(qū)的構(gòu)件建立起三個(gè)接觸點(diǎn)，它們被排列成能限定所述的末端件的位置。
12.如權(quán)利要求
5所述的結(jié)構(gòu)，其中所述的在相配周面間的減少接觸區(qū)的構(gòu)件包括從所述的末端件的外周面和所述槽的內(nèi)周面兩者之一上凸出的凸起。
13.如權(quán)利要求
1所述的結(jié)構(gòu)，它包括一對(duì)從所述的標(biāo)尺組件的兩端伸展的末端件和一對(duì)對(duì)應(yīng)于所述的末端件定位的用來(lái)接受末端件的支座，所述末端件中一個(gè)具有在外周面上圓周地伸展的凸起，以及被接受在所述的一個(gè)支座的槽中，該槽具有平滑的內(nèi)周面，用來(lái)建立線(xiàn)接觸，它對(duì)那里所述的標(biāo)尺組件的支點(diǎn)轉(zhuǎn)限定了轉(zhuǎn)動(dòng)中心，以及另一個(gè)末端件具有平滑的外周面，以及被接受在所述的另一個(gè)支座的所述的槽內(nèi)，該槽具有用來(lái)建立線(xiàn)接觸的所述的凸起，該線(xiàn)接觸對(duì)那里所述的標(biāo)尺組件的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)限定了轉(zhuǎn)動(dòng)中心。
14.如權(quán)利要求
13所述的結(jié)構(gòu)，其中所述的末端件包括具有圓外周面的圓柱件。
15.如權(quán)利要求
1所述的結(jié)構(gòu)，其中包括一對(duì)從所述的標(biāo)尺組件兩端伸展的末端件和一對(duì)應(yīng)于所述的末端件定位的用來(lái)接受末端件的支座，所述支座的一個(gè)組成有槽，該槽有底，一些凸起從該底伸展出，所述的凸起與所述的末端件的外周面相接觸。
16.如權(quán)利要求
15所述的結(jié)構(gòu)，其中所述的凸起被排列成能對(duì)伴隨的末端件相對(duì)于所述支座限定其位置。
17.如權(quán)利要求
16所述的結(jié)構(gòu)，其中所述的槽組成有三個(gè)凸起，安排來(lái)與所述的末端件的外周面建立三點(diǎn)接觸把所述的標(biāo)尺組件的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)基本上限定在所述的三點(diǎn)的中心。
18.如權(quán)利要求
16所述的結(jié)構(gòu)，它進(jìn)一步包括一緊固件，它有一凸起從同所述的末端件的外周面配合的面上伸展出，以及所述的槽形成有一對(duì)橫向互相對(duì)準(zhǔn)排列的凸起相對(duì)所述標(biāo)尺組件的中心軸該凸起基本上處于對(duì)稱(chēng)位置排列，所述的緊固件的所述的凸起與所述槽的所述凸起一起與所述的末端件建立起三點(diǎn)接觸來(lái)限定所述標(biāo)尺組件的轉(zhuǎn)動(dòng)中心。
19.一用來(lái)測(cè)量第一和第二機(jī)械零件之間位移的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，至少所述第一和第二機(jī)械零件中的一個(gè)能相對(duì)于所述的另一個(gè)移動(dòng)，包括一裝在所述第一機(jī)械零件上的磁性標(biāo)尺，所述的磁性標(biāo)尺具有一根軸，沿著該軸所述的第一和第二機(jī)械零件間的相對(duì)位移被測(cè)量;一磁頭推進(jìn)地接合到所述的磁性標(biāo)尺用來(lái)相對(duì)于所述的磁性標(biāo)尺形成相對(duì)推進(jìn)移動(dòng)一個(gè)數(shù)值，該數(shù)值和所述的第一和第二機(jī)械零件間的相對(duì)位移成對(duì)應(yīng)。一固定在所述第二機(jī)械零件上的構(gòu)件，以及機(jī)械地聯(lián)接到所述的磁頭上，并以根據(jù)所述的第一和第二機(jī)械零件的相對(duì)移動(dòng)形成所述的磁頭和所述的磁性標(biāo)尺間相對(duì)移動(dòng);一對(duì)支座被固定在所述的第一機(jī)械零件上，以接受所述磁性標(biāo)尺的端部;用于在所述的磁性標(biāo)尺的周面和每一個(gè)所述支座之間限制接觸區(qū)的裝置成這種形式，即所述的限制接觸區(qū)限定了那里所允許的所述標(biāo)桿的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心以及決定了所述的磁性標(biāo)尺的伴隨端相對(duì)于所述支座的軸向位置;和固定在所述的支座上的固定件用來(lái)把所述的磁性標(biāo)尺的所述端保持在所述的支座上，所述的固定裝置能固定在第一位置，那里所述的磁性標(biāo)尺對(duì)所述的轉(zhuǎn)動(dòng)中心可支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)用來(lái)把所述的標(biāo)尺軸精確地調(diào)整到平行于一根軸，沿著這根軸所述的第一和第二機(jī)械零件之間發(fā)生相對(duì)位移，以及一限制所述的磁性標(biāo)尺相對(duì)于所述的支座軸向和支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的第二位置。
20.如權(quán)利要求
19所述的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，它進(jìn)一步包括一標(biāo)尺槽，它伸展覆蓋所述的磁性標(biāo)尺至少在一個(gè)相對(duì)位移的測(cè)量范圍之內(nèi)，所述的標(biāo)尺槽對(duì)所述的磁性標(biāo)尺磁屏蔽。
21.如權(quán)利要求
20所述的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，其中所述的磁性標(biāo)尺具有一對(duì)第一和第二末端件，各自裝在與其在一起的一個(gè)所述的支座上，以及所述的標(biāo)尺槽被固定在所述的第一和第二末端件上。
22.如權(quán)利要求
21所述的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，其中所述的標(biāo)尺槽被緊密地固定在所述的第一和第二末端件上，以在所述的第一和第二末端件之間限定一個(gè)給定的距離以及因此給所述的磁性標(biāo)尺提供一個(gè)設(shè)定的張力。
23.如權(quán)利要求
22所述的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，其中所述的限制接觸區(qū)的裝置以所述槽的內(nèi)周面和所述末端件的外周面之間圓周伸展的線(xiàn)建立起線(xiàn)接觸。
24.如權(quán)利要求
22所述的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，其中所述的限制接觸區(qū)的裝置以所述槽的內(nèi)周面和所述末端件的外周面之間的接觸點(diǎn)建立起點(diǎn)接觸。
25.如權(quán)利要求
24所述的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，其中所述的限制接觸區(qū)的裝置在相對(duì)于所述標(biāo)尺組件的中心軸橫向?qū)?zhǔn)以及基本上對(duì)稱(chēng)的位置處建立起二個(gè)接觸點(diǎn)。
26.如權(quán)利要求
24所述的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，其中所述的限制接觸區(qū)的裝置建立起三個(gè)接觸點(diǎn)，它們被排列成能限定所述末端件的位置。
27.如權(quán)利要求
22所述的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，其中所述的限制接觸區(qū)的裝置以所述的緊固件的內(nèi)周面和所述的末端件的外周面之間的圓周伸展的線(xiàn)建立起線(xiàn)接觸。
28.如權(quán)利要求
22所述的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，其中所述的限制接觸區(qū)的裝置以所述緊固件的內(nèi)周面和所述末端件的外周面之間的接觸點(diǎn)建立起點(diǎn)接觸。
29.如權(quán)利要求
28所述的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，其中所述的限制接觸區(qū)的裝置建立起三個(gè)接觸點(diǎn)，它們被排列成能限定所述末端件的位置。
30.如權(quán)利要求
19所述的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，其中在相配周面間的限制接觸區(qū)的裝置包括從所述末端件的外周面和所述槽的內(nèi)周面兩者之一上凸出的凸起。
31.如權(quán)利要求
30所述的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，其中一個(gè)所述的末端件在外周面上具有所述的圓周伸展的凸起以及被接受在和它在一起的支座的槽內(nèi)，該槽具有平滑的內(nèi)周面，用以建立線(xiàn)接觸，這種線(xiàn)接觸來(lái)限定在那里的所述的標(biāo)尺組件的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，以及另一個(gè)末端件具有平滑的外周面以及被接受在另一個(gè)所述的支座的所述的槽里，該槽具有用來(lái)建立線(xiàn)接觸的凸起，該線(xiàn)接觸對(duì)那里的標(biāo)尺組件的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)限定了轉(zhuǎn)動(dòng)中心。
32.如權(quán)利要求
31所述的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，其中所述的末端件包括一具有圓外周面的圓柱件。
33.如權(quán)利要求
19所述的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，其中一個(gè)所述的支座形成具有底的槽，一些凸起從該底凸出，所述的凸起與所述的末端件的外周面接觸。
34.如權(quán)利要求
33所述的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，其中所述的凸起被排列成能相對(duì)于所述的支座限定和它在一起的末端件的取向。
35.如權(quán)利要求
34所述的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，其中所述的槽形成的三個(gè)凸起被排列成能與所述的末端件的外周面建立起三點(diǎn)接觸，從而把所述的標(biāo)尺組件的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)限定在所述三點(diǎn)的中心。
36.如權(quán)利要求
34所述的磁性直線(xiàn)標(biāo)尺，其中所述的緊固件具有從同所述的末端件的外周面相配的面上伸展出的凸起，以及所述的槽形成的一對(duì)凸起被排列成橫向互相對(duì)準(zhǔn)以及相對(duì)于所述標(biāo)尺組件的中心軸基本上在互相對(duì)稱(chēng)的位置，所述的緊固件的所述的凸起與所述的槽的所述的凸起一起與所述的末端件共同建立起三點(diǎn)接觸來(lái)對(duì)所述標(biāo)尺組件限定其轉(zhuǎn)動(dòng)中心。
專(zhuān)利摘要
一種磁性直線(xiàn)標(biāo)尺組合包括一磁性標(biāo)尺和安裝座，它被緊固到一個(gè)相對(duì)位移的機(jī)械零件上，來(lái)測(cè)量其相對(duì)位移的行程數(shù)值，磁標(biāo)尺的端部分被安裝在安裝座上。端部分具有與安裝座相配的圓周面，至少一個(gè)端部分包括一種結(jié)構(gòu)件，它能允許磁性標(biāo)尺相對(duì)于安裝座支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，以便按相對(duì)于機(jī)械零件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軸來(lái)精確地調(diào)整磁標(biāo)尺的軸。標(biāo)尺槽與安裝塊脫開(kāi)，僅作磁屏蔽。因此本發(fā)明的標(biāo)尺槽基本上沒(méi)有精度要求，它的制造誤差不會(huì)影響測(cè)量的精度。
文檔編號(hào)G01B7/16GK87105740SQ87105740
公開(kāi)日1988年3月16日 申請(qǐng)日期1987年8月20日
發(fā)明者長(zhǎng)岡和男, 若林定夫, 金杉俊彥, 波田野忠男 申請(qǐng)人:索尼磁石股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan