座標測定機用高精度花崗岩製ブリッジベース

静止状態を保つために構築された構造物

座標測定機の精度は、その土台となるフレームの精度に左右されます。展示会では誰も話題にしない部分ですが、サーボモーターもセンサーも、点灯するものも一切ありません。しかし、このフレームこそが、CMMの他のすべてのシステムが仕様書に記載された精度を実際に発揮できるかどうかを決定づける唯一の部品なのです。このブリッジベースは、まさにそのために設計されています。

緻密な黒御影石の塊から削り出されたこの部品は、水平アーム型およびブリッジ型三次元測定機に共通するガントリー式ブリッジ構造を形成します。幅広のベースプレートから立ち上がる2本の垂直支持柱が、機械の可動ブリッジ軸を支える水平な上部ビームで接続されています。上部ビームに沿って走るリブ状の溝は装飾ではなく、機械の直線運動システムが走行する精密研磨されたガイドウェイチャンネルです。そのため、ビーム全長にわたって、数点のサンプルポイントだけでなく、ビーム全体にわたって、その真直度と平行度がミクロン単位の精度で維持されている必要があります。

あなたが実際に見ているもの

部品自体を見てみると、ベースプレートには表面全体にネジ穴が密集したグリッド状に並んでいます。このパターンにより、インテグレーターは治具、ワークピースクランプ、または補助測定アクセサリをテーブル上のどこにでもボルトで固定でき、用途ごとにカスタムの穴あけ加工を行う必要がありません。2本の支柱にはそれぞれ中央に大きな軽量化用の穴が開いており、支柱の曲げ剛性を損なうことなく質量を削減しています。これは見た目以上に重要な点です。なぜなら、静的構造から1キログラムの重量が削減されるごとに、機械の温度制御システムが安定化する必要のある重量が1キログラム減るからです。

表面仕上げは、すべての面にわたって均一で細かいマットブラックの研磨が施されています。研磨痕や工具痕、セクション間の色の違いはなく、これは通常、ブロックが不揃いの材料から組み立てられたのではなく、適切にメンテナンスされた単一の大型平面研削盤で研削されたことを示す妥当な視覚的指標となります（ただし、実際の校正証明書の代わりにはなりません）。参照画像のベースプレートには、プローブヘッドが取り付けられたリニアガイドレールが取り付けられています。これは、完成した花崗岩構造が、顧客が機械の組み立て時に追加するモーションおよびセンシングコンポーネントとどのように統合されるかを示すためにここに示されています。

溶接鋼ではなく花崗岩を選ぶ理由

溶接または鋳鋼製の橋梁フレームは、初期費用が安く、製造も迅速ですが、機械がしばらく稼働するまで顕在化しない2つの問題があります。1つは、内部の溶接応力が数か月かけて徐々に緩和され、フレームがわずかに動くこと、もう1つは、高密度の花崗岩の約2倍の熱膨張率です。部品を1桁ミクロンの公差で測定するCMMでは、これらの問題のどちらかでも、設置後1年以内に機械の精度仕様が意味をなさなくなるのに十分です。花崗岩は、すでに自然の地質学的圧力の下で形成されているため、緩和すべき内部応力はありません。また、熱膨張係数が低く安定しているため、空調管理された実験室内だけでなく、工場の現場での通常の日常的な温度変化にも構造が耐えられます。