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JP2524390B2 - Linear displacement detector - Google Patents

Linear displacement detector

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Publication number
JP2524390B2
JP2524390B2 JP63335052A JP33505288A JP2524390B2 JP 2524390 B2 JP2524390 B2 JP 2524390B2 JP 63335052 A JP63335052 A JP 63335052A JP 33505288 A JP33505288 A JP 33505288A JP 2524390 B2 JP2524390 B2 JP 2524390B2
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JP
Japan
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calibration
main scale
displacement
linear displacement
sensor
Prior art date
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Application number
JP63335052A
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Japanese (ja)
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JPH02179409A (en
Inventor
征司 坂上
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Mitutoyo Corp
Original Assignee
Mitutoyo Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitutoyo Corp filed Critical Mitutoyo Corp
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Publication of JPH02179409A publication Critical patent/JPH02179409A/en
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本発明は、直線変位検出器に係り、特に、校正を短時
間で且つ容易に行うことが可能であり、従つて、工作機
械等と検出器を含むシステム全体の精度を向上させるこ
とができる直線変位検出器に関するものである。
The present invention relates to a linear displacement detector, and in particular, it is possible to easily perform calibration in a short time, and therefore, it is possible to improve the accuracy of the entire system including a machine tool and the detector. It relates to a displacement detector.

【従来の技術】[Prior art]

対峙する部材の一方に、周期的な主格子を形成したメ
インスケールを固定し、他方の部材に、対応する周期的
な副格子を形成した光透過性のインデツクススケール
と、光源を含む照明系と、前記主格子及び副格子によつ
て変調された前記照明系からの光を光電変換する受光素
子とを含む検出ヘツドを固定し、両部材の相対変位に応
じて周期的に変化する検出信号を生成する光電式変位検
出器が、工作機械の工具の送り量等を測定する分野で普
及している。 第8図は、従来の反射型光電式変位検出器の一例を示
したもので、光電としての発光ダイオード10と、該発光
ダイオード10から放射される光を平行照明光線とするコ
リメータレンズ12と、周期的な主格子16を形成したメイ
ンスケール14と、該メインスケール14に対して相対移動
可能に配置される、対応する周期的な副格子20を形成し
た光透過性のインデツクススケール18と、前記メインス
ケール14の主格子16で反射されて前記イデツクススケー
ル18の副格子20を通過してきた前記平行照明系からの反
射光線Rを光電変換する受光素子22とを有しており、前
記メインスケール14とインデツクススケール18の相対変
位に応じて周期的な変位検出信号を生成するようにされ
ている。ここで、前記メインスケール14は、例えば枠体
に収容されて、相対移動する一方の部材、例えば工作機
械のベツドに固定され、前記発光ダイオード10、コリメ
ータレンズ12、インデツクススケール18及び受光素子22
は、検出ヘツド24に収容されて、相対移動する他方の部
材、例えば工具等に固定される。 このような直線変位検出器は、完全に安定な状態で使
用されることは稀であり、使用環境温度の変化に伴う熱
膨張の違い(ワーク又は取付機械である測定対象とメイ
ンスケールとの線膨張係数の違い、測定対象とメインス
ケールの熱容量の違い、これによる温度上昇の違い)、
機械の運動真直度の変化、機械構造体の熱変形等の制御
できない不安定な誤差因子によつて、見掛け上の精度が
変化してしまう。即ち、使用環境温度の変化に伴う熱膨
張等によつて、メインスケールの熱伸縮等により直線変
位検出器の単体の精度が変化するだけでなく、測定対象
である工作機械等の動きの精度も変化するため、直線変
位検出器には、両者の複合誤差が生じることになる。 前記のような複合誤差を解消し、直線変位検出器と工
作機械等を合せたシステム全体の精度を改善する目的
で、次のような方法が行われている。 その1つは、信号処理段階で電気的に補正する方法で
あり、例えばNC制御装置に補正機能をもたせ、スロトー
ク内の絶対座標に対応させて予め設定した誤差テーブル
を用いて、第9図に示す如く、測定値に対して該補正値
を加減算することによつて総合精度を向上する、いわゆ
るピツチエラー補正や、予め基準器を用いて2点間の間
隔Yを精密に測定しておき、次式に示す如く、直線変位
検出器によつて得られる測定値Xに、前記精密測定によ
つて求めた補正係数βを乗じて直線補正を行う、いわゆ
る機械誤差補正が、これに相当する。 Y=β・X …(1) 又、直線変位検出器のメインスケールに操作を加える
ことで補正する方法もあり、例えば、メインスケール
を、あるピツチで調整ねじで曲げて補正する方法や、メ
インスケールを引張つたり圧縮したりして直線補正する
方法も行われている。 前記補正は、ストローク内を数区間に分けて折れ線に
より木目細かく補正するのが望ましいが、近年工作機械
の熱対象設計が進んでいるので、直線補正だけでも実用
上充分である。 しかしながら、いずれの方法も、システム全体の精度
を求めるための、チエツクマスター、レーザ測長器等の
基準器が必要であり、直線補正をするにしても、これら
を使用して補正値を求めなければならないので、基準器
として使用可能な高価な精密機器が必要となる。 又、例えば工作機械のテーブル上に校正具を載せ、該
校正具間の間隔を基準器で測定すると共に直線変位測定
器で測定し、両者の比から補正係数βを求める必要があ
り、補正作業が大変面倒なものとなる。 更に、誤差曲線は常に変化しており、唯一絶対ではな
いので、校正作業は随時周期的に行う必要があるが、校
正作業中は、作業員も工作機械も生産を休んでいるた
め、その間のコストアツプの問題もあり、環境変化等に
よつてシステム精度が変つても、校正作業が行われない
場合もあつた。特に、小さな工場では、校正作業の負担
が大きく、出荷時又は据付時に初期校正されるのみで、
後は校正されないまま放置され、目的とする総合精度が
得られていない場合が多かつた。 又、ピツチエラー補正の場合には、レーザ測長器やチ
ツエクマスター等の高価な基準器を用いて、予め細いピ
ツチで補正データを得ておく必要があり、又、補正デー
タの値が変化する点では、測定値が不連続になるという
問題点も有していた。
An illumination system including a light source and a light-transmitting index scale in which a main scale having a periodic main lattice is fixed to one of the facing members and a corresponding periodic sub-lattice is formed on the other member. And a detection head including a light receiving element that photoelectrically converts light from the illumination system modulated by the main grating and the sub grating, and a detection signal that periodically changes according to relative displacement of both members. Photoelectric displacement detectors that generate the are widely used in the field of measuring the feed amount of a tool of a machine tool. FIG. 8 shows an example of a conventional reflection type photoelectric displacement detector, which includes a light emitting diode 10 as photoelectric and a collimator lens 12 which makes light emitted from the light emitting diode 10 into a parallel illumination light beam. A main scale 14 having a periodic main grating 16, and a light-transmissive index scale 18 having a corresponding periodic sub-lattice 20 disposed so as to be movable relative to the main scale 14, And a light receiving element 22 for photoelectrically converting a reflected light ray R from the parallel illumination system that has been reflected by the main grating 16 of the main scale 14 and has passed through the sub grating 20 of the index scale 18. A periodic displacement detection signal is generated according to the relative displacement of the scale 14 and the index scale 18. Here, the main scale 14 is housed in, for example, a frame body and is fixed to one member that moves relatively, for example, a bed of a machine tool, and the light emitting diode 10, the collimator lens 12, the index scale 18, and the light receiving element 22.
Is housed in the detection head 24 and fixed to the other member that moves relatively, for example, a tool. Such linear displacement detectors are rarely used in a completely stable state, and the difference in thermal expansion due to changes in the operating environment temperature (the line between the measurement target, which is the work or mounting machine, and the main scale). Difference in expansion coefficient, difference in heat capacity between measurement target and main scale, difference in temperature rise due to this),
The apparent accuracy changes due to unstable and uncontrollable error factors such as changes in the straightness of motion of the machine and thermal deformation of the mechanical structure. That is, due to the thermal expansion and the like due to the change of the operating environment temperature, not only the accuracy of the linear displacement detector itself changes due to the thermal expansion and contraction of the main scale, but also the accuracy of the movement of the machine tool or the like to be measured. Due to the change, the linear displacement detector has a composite error of both. In order to eliminate the above-mentioned complex error and improve the accuracy of the entire system including the linear displacement detector and the machine tool, the following method is used. One of them is a method of electrically correcting in the signal processing stage, for example, by providing the NC controller with a correcting function and using an error table preset corresponding to the absolute coordinates in the slot talk, as shown in FIG. As shown, the so-called pitch error correction, which improves the overall accuracy by adding or subtracting the correction value to or from the measured value, or the interval Y between two points is precisely measured in advance using a reference device, As shown in the formula, the so-called mechanical error correction, in which the measured value X obtained by the linear displacement detector is multiplied by the correction coefficient β obtained by the precise measurement to perform the linear correction, corresponds to this. Y = β · X (1) Further, there is also a method of correcting by operating the main scale of the linear displacement detector. For example, a method of correcting the main scale by bending it with an adjusting screw at a certain pitch, or a main scale There is also a method of linearly correcting by pulling or compressing the scale. For the correction, it is desirable that the stroke is divided into several sections and finely corrected by polygonal lines. However, since the design of the thermal object of the machine tool is progressing in recent years, the linear correction alone is sufficient for practical use. However, both methods require a reference device such as a check master or a laser length measuring device to obtain the accuracy of the entire system, and even if linear correction is performed, these must be used to obtain the correction value. Therefore, expensive precision equipment that can be used as a standard is required. Also, for example, it is necessary to place a calibration tool on the table of a machine tool, measure the distance between the calibration tools with a standard instrument, and also measure it with a linear displacement measurement instrument, and obtain the correction coefficient β from the ratio of the two. Will be very troublesome. Furthermore, since the error curve is constantly changing and is not the only absolute curve, it is necessary to periodically perform calibration work, but during the calibration work, both workers and machine tools are out of production, There is also the problem of cost-up, and even if the system accuracy changes due to environmental changes, calibration work may not be performed. Especially in small factories, the burden of calibration work is heavy, and only initial calibration is required at the time of shipment or installation.
After that, it was left uncalibrated, and in many cases the desired overall accuracy was not obtained. Further, in the case of the pitch error correction, it is necessary to obtain the correction data with a fine pitch in advance by using an expensive reference device such as a laser length measuring device or a chip exmaster, and the value of the correction data changes. However, there is also a problem that measured values are discontinuous.

【発明が達成しようとする課題】[Problems to be achieved by the invention]

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされた
もので、所望の伸縮特性を有する部材を用いると共に、
装置の駆動機構を利用して、メインスケールの伸縮によ
る誤差の校正を短時間で、且つ簡単に行うことが可能と
なり、従つて、システム全体の精度を向上させることが
できる直線変位検出器を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and uses a member having desired expansion and contraction characteristics,
By using the drive mechanism of the device, it is possible to easily calibrate the error due to expansion and contraction of the main scale in a short time, thus providing a linear displacement detector that can improve the accuracy of the entire system. The purpose is to do.

【課題を達成するための手段】[Means for achieving the object]

本発明は、相対移動する一方の部材に固定されるメイ
ンスケールと、相対移動する他方の部材に固定される検
出ヘツドとを有し、該検出ヘツドの変位検出用センサに
よつて得られる変位検出信号により、両部材間の相対変
位を電気的に測定する直線変位検出器において、前記メ
インスケールと略平行に、伸縮可能な状態で取付けられ
たメインスケールと伸縮特性が異なり、所望の伸縮特性
を有する校正用ゲージと、該校正用ゲージ上の所定位置
の間隔の変化を検出するための、前記検出ヘツドに取付
けられた校正用センサとを備え、該校正用センサで検出
される前記間隔の変化量に応じて、前記変位検出信号に
よる測定値を補正することにより、校正用ゲージを用い
て、前記課題を達成したものである。 又、本発明は同様の直線変位検出器において、メイン
スケールが直接又は間接的に固定される、メインスケー
ルと伸縮特性が異なり、所望の伸縮特性を有する部材上
に、メインスケール長手方向に所定の間隔で配置され
た、少なくとも2つの校正用マークと、該校正用マーク
の間隔の変化を検出するための、検出ヘツドに取付けら
れた校正用センサとを備え、該校正用センサで検出され
る前記間隔の変化量に応じて、変位検出信号による測定
値を補正することにより、メインスケールが直接又は間
接的に固定される部材を用いて、同じく前記課題を達成
したものである。
The present invention has a main scale fixed to one member that relatively moves and a detection head that is fixed to the other member that relatively moves, and displacement detection obtained by a displacement detection sensor of the detection head. In a linear displacement detector that electrically measures the relative displacement between both members by a signal, the expansion and contraction characteristics are different from the main scale mounted in an expandable and contractable state substantially parallel to the main scale, and the desired expansion and contraction characteristics are obtained. A calibration gauge having the calibration gauge and a calibration sensor attached to the detection head for detecting a variation in the spacing at a predetermined position on the calibration gauge are provided, and the variation in the spacing detected by the calibration sensor. The calibration gauge is used to correct the measurement value based on the displacement detection signal in accordance with the amount, thereby achieving the above object. Further, in the same linear displacement detector according to the present invention, the main scale is fixed directly or indirectly, and the expansion and contraction characteristics are different from those of the main scale. At least two calibration marks arranged at intervals, and a calibration sensor attached to the detection head for detecting a change in the interval between the calibration marks are provided, and the calibration sensor detects the calibration marks. The above object is also achieved by using a member to which the main scale is directly or indirectly fixed by correcting the measurement value by the displacement detection signal according to the amount of change in the interval.

【作用及び効果】[Action and effect]

本発明は、前記のような直線変位検出器において、第
1図又は第5図に示す例の如く、メインスケール14(が
収容された枠体15)と略平行に、伸縮可能な状態で、メ
インスケールと異なる所望の伸縮特性を有する校正用ゲ
ージ30を取付けるか、又は、第6図に示す例の如く、メ
インスケール14(が収容された枠体15)が固定される、
メインスケールと異なる所望の伸縮特性を有する部材
(例えば工作機械のベツド40)上に、メインスケール長
手方向に所定の間隔で少なくとも2つの校正用マーク44
を配設する一方、検出ヘツド24に、前記校正用ゲージ30
上の所定位置(センサ用マーク30A)の間隔、又は、前
記校正用マーク44の間隔の変化を検出するための校正用
センサ32を取付け、該校正用センサ32で検出される前記
間隔の変化量に応じて、変位検出信号による測定値を補
正するようにしている。従つて、チエツクマスターやレ
ーザ測長器等の高価で精密な基準器を用いたり、校正作
業毎に工作機械のベツド又はテーブル上に校正具を配置
したりすることなく、短時間で、且つ容易に校正を行う
ことができ、システム精度を向上することができる。校
正の周期は、システム精度の変動状態を見て決める必要
があるが、短い程、システム精度は向上する。
In the linear displacement detector as described above, the present invention can be expanded and contracted substantially parallel to the main scale 14 (the frame body 15 in which the main scale 14 is housed), as in the example shown in FIG. 1 or 5. A calibration gauge 30 having a desired expansion and contraction characteristic different from that of the main scale is attached, or the main scale 14 (the frame 15 accommodating the same) is fixed as in the example shown in FIG.
At least two calibration marks 44 are provided at predetermined intervals in the longitudinal direction of the main scale on a member having a desired expansion / contraction characteristic different from that of the main scale (for example, the bed 40 of the machine tool).
Meanwhile, the calibration gauge 30 is attached to the detection head 24.
A calibration sensor 32 is attached to detect a change in the interval between the predetermined positions (sensor mark 30A) or the interval between the calibration marks 44, and the amount of change in the interval detected by the calibration sensor 32. The measured value by the displacement detection signal is corrected according to the above. Therefore, it is quick and easy without using an expensive and precise reference device such as a check master or a laser measuring device, or arranging a calibration tool on the bed or table of the machine tool for each calibration work. It is possible to calibrate the system and improve the system accuracy. The calibration cycle needs to be determined by looking at the fluctuation state of the system accuracy, but the shorter the cycle, the higher the system accuracy.

【実施例】 以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。 本発明の第1実施例は、第1図及び第2図に示す如
く、相対移動する一方の部材に固定されるメインスケー
ル14(図示省略)が収容された枠体15と、相対移動する
他方の部材に固定される検出ヘツド24とを有し、該検出
ヘツド24の変位検出用センサによつて得られる変位検出
信号により、両部材間の相対変位を電気的に測定する直
線変位測定器において、前記枠体15に、前記メインスケ
ールと略平行に、伸縮可能な状態で取付けられた校正用
ゲージ30と、該校正用ゲージ30上の所定位置に配設され
たセンサ用マーク30A間の間隔の変化を検出するため
の、前記検出ヘツド24に取付けられた校正用センサ32と
を備え、該校正用センサ36で検出される前記マーク30A
間の間隔の変化量に応じて、前記変位検出信号による測
定値を直線補正するようにしたものである。 前記枠体15は、例えばアルミニウム製とされ、その中
に、例えばガラス製のメインスケール14が固定されてい
る。この場合、ガラスとアルミニウムでは線膨張係数が
異なるので、その違いによる誤差が問題となるが、本実
施例によつて補正される。 前記校正用ゲージ30は、例えば鉄、又は工作機械本体
と同じ材質、又はワークと同じ材質とされ、その中央部
に設けられた固定ねじ34によつて、前記メインスケール
と略平行に、伸縮可能な状態で前記枠体15に取付けられ
ている。なお校正用ゲージ30と枠体15の間には、第2図
に示す如く板ばね36が介装されている。 前記校正用センサ32としては、例えば磁気式センサを
用いることができる。 以下第1実施例の作用を説明する。 本実施例において、前記校正用センサ32から得られる
出力信号は、例えば第3図(A)に示す如くとなり、こ
れをパルス化することによつて、第3図(B)に示すよ
うな信号が得られる。従つて、例えば校正用ゲージ30上
のマーク30A間の寸法が500mmであるときに、直線変位検
出器の測定値が、第3図(C)に示す如く、左側で零に
設定したにも拘わらず、右側では500.045となつた場合
には、次式に示す如く測定値を強制的に500に合せるた
めの補正係数βを求める。 500.045×β=500 …(2) このβ=0.99991は、自動的に求めることができ、校正
後は、測定値にβを乗じて表示値とされる。 このような本実施例による補正は、第4図に実線Aで
示すような直線補正であるため、システムの総合誤差が
直線的である場合に特に有効である。しかしながら、前
記マーク30Aを校正用ゲージ30上に3個以上設けて、各
マーク間の間隔を測定することにより、第4図に破線B
で示したような折れ線による補正を行うことも可能であ
る。 次に、第5図を参照して、本実施例の第2実施例を詳
細に説明する。 この第2実施例は、第1実施例と同様の直線変位測定
器において、校正用ゲージ30を枠体15でなく工作機械の
ベツド40の側面に固定するようにしたものである。図に
おいて、42は、枠体15をベツド40に取付けるための固定
ねじである。 他の構成及び作用に関しては、前記第1実施例と同様
であるので説明は省略する。 前記第1実施例及び第2実施例においては、いずれも
校正用ゲージ30が直線変位測定器に備えられているの
で、工作機械への取付けが容易である。 次に、第6図及び第7図を参照して、本発明の第3実
施例を詳細に説明する。 本実施例は、前記第1実施例と同様の直線変位測定器
において、メインスケール14(図示省略)が収容された
枠体15が固定される工作機械のベツド40の側面に、メイ
ンスケール長手方向に所定の間隔で2つの校正用マーク
44を配置したものである。 他の機械及び作用に関しては、前記第1実施例と同様
であるので説明は省略する。 本実施例によれば、熱容量の大きい工作機械の伸縮を
基準としてシステム誤差の補正を行うことが可能であ
る。 又、本実施例においては、校正用マーク44を工作機械
のベツド40に直接取付けているので、別体の校正用ゲー
ジが不要である。 更に、本実施例においては、校正用マーク44を工作機
械のベツド40の側面に取付けているので、上面に加工し
なくてよく、校正用マーク44の取付けが比較的容易であ
る。 なお前記実施例においては、本発明が反射型の光電式
直線変位検出器に適用されていたが、本発明の適用範囲
はこれに限定されず、透過型の直線変位検出器や、磁気
式等、他の方式の直線変位検出器にも同様に適用できる
ことは明らかである。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the first embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, a frame 15 accommodating a main scale 14 (not shown) fixed to one member that moves relatively, and the other that moves relatively In a linear displacement measuring instrument for electrically measuring the relative displacement between both members by a displacement detection signal obtained by a displacement detection sensor of the detection head 24. , A gap between the calibration gauge 30 attached to the frame body 15 substantially parallel to the main scale in a stretchable state, and a sensor mark 30A arranged at a predetermined position on the calibration gauge 30. Of the mark 30A detected by the calibration sensor 36, and a calibration sensor 32 attached to the detection head 24 for detecting a change in
The measured value by the displacement detection signal is linearly corrected according to the amount of change in the interval. The frame body 15 is made of, for example, aluminum, and the main scale 14 made of, for example, glass is fixed therein. In this case, since the glass and aluminum have different linear expansion coefficients, an error due to the difference becomes a problem, but this embodiment corrects them. The calibration gauge 30 is made of, for example, iron, or the same material as the machine tool main body, or the same material as the work, and can be expanded and contracted substantially parallel to the main scale by a fixing screw 34 provided at the center thereof. It is attached to the frame body 15 in such a state. A leaf spring 36 is interposed between the calibration gauge 30 and the frame 15 as shown in FIG. As the calibration sensor 32, for example, a magnetic sensor can be used. The operation of the first embodiment will be described below. In this embodiment, the output signal obtained from the calibration sensor 32 is, for example, as shown in FIG. 3 (A). By pulsing the output signal, a signal as shown in FIG. 3 (B) is obtained. Is obtained. Therefore, for example, when the dimension between the marks 30A on the calibration gauge 30 is 500 mm, the measured value of the linear displacement detector is set to zero on the left side as shown in FIG. 3 (C). On the right side, when the value is 500.045 on the right side, the correction coefficient β for forcibly adjusting the measured value to 500 is obtained as shown in the following equation. 500.045 × β = 500 (2) This β = 0.99991 can be automatically obtained, and after calibration, the measured value is multiplied by β to obtain the displayed value. The correction according to the present embodiment as described above is a linear correction as shown by the solid line A in FIG. 4, and is particularly effective when the total error of the system is linear. However, by providing three or more marks 30A on the calibration gauge 30 and measuring the distance between the marks, the broken line B in FIG.
It is also possible to perform correction by the polygonal line as shown in. Next, a second embodiment of this embodiment will be described in detail with reference to FIG. The second embodiment is the same as the first embodiment, except that the calibration gauge 30 is fixed not to the frame 15 but to the side surface of the bed 40 of the machine tool. In the figure, 42 is a fixing screw for attaching the frame body 15 to the bed 40. The rest of the configuration and operation are the same as in the first embodiment, so description will be omitted. In both the first and second embodiments, since the calibration gauge 30 is provided in the linear displacement measuring device, it can be easily attached to the machine tool. Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7. In this embodiment, in the linear displacement measuring device similar to the first embodiment, the main scale longitudinal direction is set on the side surface of the bed 40 of the machine tool to which the frame 15 accommodating the main scale 14 (not shown) is fixed. Two calibration marks at predetermined intervals
44 is arranged. The other machines and functions are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted. According to this embodiment, it is possible to correct the system error based on the expansion and contraction of the machine tool having a large heat capacity. Further, in the present embodiment, since the calibration mark 44 is directly attached to the bed 40 of the machine tool, a separate calibration gauge is unnecessary. Further, in this embodiment, since the calibration mark 44 is attached to the side surface of the bed 40 of the machine tool, it is not necessary to process it on the upper surface, and the attachment of the calibration mark 44 is relatively easy. In the embodiment, the present invention is applied to the reflection type photoelectric linear displacement detector, but the applicable range of the present invention is not limited to this, and the transmission type linear displacement detector, magnetic type, etc. It is obvious that the present invention can be applied to other types of linear displacement detectors as well.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明に係る直線変位測定器の第1実施例の
構成を示す斜視図、 第2図は、同じく検出ヘツドを外した状態を示す平面
図、 第3図は、第1実施例における校正方法を説明するため
の線図、 第4図は、同じく補正方法示す線図、 第5図は、本発明の第2実施例を示す斜視図、 第6図は、本発明の第3実施例を示す斜視図、 第7図は、同じく側面図、 第8図は、従来の反射型光電式変位検出器の一例の構成
を示す断面図、 第9図は、従来のNC装置で用いられているピツチエラー
補正の方法を示す線図である。 14…メインスケール、15…枠体、24…検出ヘツド、30…
校正用ゲージ、30A…センサ用マーク、32…校正用セン
サ、40…ベツド、44…校正用マーク。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a first embodiment of a linear displacement measuring device according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a state in which a detection head is also removed, and FIG. 3 is a first embodiment. FIG. 4 is a diagram for explaining the calibration method in the example, FIG. 4 is a diagram showing the same correction method, FIG. 5 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing the present invention. 3 is a perspective view showing a third embodiment, FIG. 7 is a side view of the same, FIG. 8 is a sectional view showing an example of the configuration of a conventional reflection type photoelectric displacement detector, and FIG. 9 is a conventional NC device. It is a diagram showing a method of pitch error correction used. 14 ... Main scale, 15 ... Frame, 24 ... Detection head, 30 ...
Calibration gauge, 30A… mark for sensor, 32… calibration sensor, 40… bed, 44… calibration mark.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】相対移動する一方の部材に固定されるメイ
ンスケールと、 相対移動する他方の部材に固定される検出ヘツドとを有
し、 該検出ヘツドの変位検出用センサによつて得られる変位
検出信号により、両部材間の相対変位を電気的に測定す
る直線変位検出器において、 前記メインスケールと略平行に、伸縮可能な状態で取付
けられた、メインスケールと伸縮特性が異なり、所望の
伸縮特性を有する校正用ゲージと、 該校正用ゲージ上の所定位置の間隔の変化を検出するた
めの、前記検出ヘツドに取付けられた校正用センサとを
備え、 該校正用センサで検出される前記間隔の変化量に応じ
て、前記変位検出信号による測定値を補正することを特
徴とする直線変位検出器。
1. Displacement obtained by a displacement detecting sensor of a main scale fixed to one member that relatively moves, and a detection head fixed to the other member that relatively moves. In a linear displacement detector that electrically measures the relative displacement between both members by a detection signal, the expansion and contraction characteristics are different from those of the main scale, which is mounted substantially parallel to the main scale and is expandable and contractible. A calibration gauge having characteristics and a calibration sensor attached to the detection head for detecting a change in the spacing at a predetermined position on the calibration gauge, and the spacing detected by the calibration sensor. A linear displacement detector, which corrects a measurement value based on the displacement detection signal in accordance with the change amount of
【請求項2】相対移動する一方の部材に固定されるメイ
ンスケールと、 相対移動する他方の部材に固定される検出ヘツドとを有
し、 該検出ヘツドの変位検出用センサによつて得られる変位
検出信号により、両部材間の相対変位を電気的に測定す
る直線変位検出器において、 前記メインスケールが直接又は間接的に固定される、メ
インスケールと伸縮特性が異なり、所望の伸縮特性を有
する部材上に、メインスケール長手方向に所定の間隔で
配置された、少なくとも2つの校正用マークと、 該校正用マークの間隔変化を検出するための、前記検出
ヘツドに取付けられた校正用センサとを備え、 該校正用センサで検出される前記間隔の変化量に応じ
て、前記変位検出信号による測定値を補正することを特
徴とする直線変位検出器。
2. A displacement obtained by a displacement detection sensor of the detection head, comprising a main scale fixed to one of the relative moving members and a detection head fixed to the other of the relative moving members. In a linear displacement detector that electrically measures relative displacement between both members by a detection signal, the main scale is fixed directly or indirectly, the member having different expansion and contraction characteristics from the main scale, and a desired expansion and contraction characteristic At least two calibration marks arranged at a predetermined interval in the longitudinal direction of the main scale, and a calibration sensor attached to the detection head for detecting a change in the intervals between the calibration marks. A linear displacement detector, which corrects a measurement value based on the displacement detection signal according to the amount of change in the interval detected by the calibration sensor.
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