超精密機器のベンチマーク ベースとして、精密御影石取り付けプレートはミクロン、さらにはナノレベルの平坦度に達することができます。-組み立て中の不適切なレベリングは、以前の研削プロセスで達成された高精度を直接台無しにすることになります。多くの組立技術者は、通常の金属フレームにシム レベリングのアイデアを採用する傾向があります。ただし、花崗岩の基板は脆く、追加の応力に対して非常に敏感であるため、シム レベリングのロジックは従来の機械的なアセンブリとは大きく異なります。シムの材質の選択、サポート ポイントのレイアウト、仮締めシーケンス、応力制御-のあらゆる詳細が、ベンチマーク プレートの長期的な精度の安定性に影響します。-
まず、局所的な変形やクリープを避けるために、シム材料の選択に注意を払う必要があります。通常のゴム製パッドや薄い金属シムは、長期にわたる継続的な負荷や温度サイクルによってクリープが発生する傾向があります。-それらの厚さは時間の経過とともにゆっくりと変化し、取り付け基準面の傾きを引き起こします。一方、硬すぎる剛性シムは、一点接触領域に応力集中を引き起こし、花崗岩プレートを圧迫し、基板内部に目に見えない微小亀裂を誘発することもあります。-花崗岩の取り付けプレートには、クリープが低く安定性の高い精密シムが推奨されます。この材料は、低熱膨張を特徴とし、花崗岩の熱物理的特性に適合する必要があります。一方、シム表面の平坦度は要求を満たす必要があります。シムの反りやバリは御影石プレートに直接伝わり、局部的なアーチを生じ、プレート表面の本来の平坦度が損なわれます。見落としがちな基本事項ですが、凹凸のあるシム、変形したシム、錆びたシムの混用は厳禁です。
2つ目は、荷重を分散し、単一点での過負荷を防ぐための支持点のレイアウトです。シムの数が多いほどパフォーマンスが向上するわけではありません。また、シムをランダムに配置することもできません。組み立て前に、単一のシムに荷重が集中するのを避けるため、複数点均一荷重の原則に従って、取り付けプレートの自重と上部機器の荷重分散に従って支持点を計画する必要があります。-大きなサイズの花崗岩の取り付けプレートには特に注意が必要です。-シムサポートの位置は、プレートの穴の領域とプレートの端を避ける必要があります。エッジに力が加わると、エッジ欠けが発生しやすくなります。不当な支持点があると、花崗岩プレートに曲げ応力が生じます。肉眼では見えませんが、プレートの平面度が変化します。応力はその後の機器の動作中に振動によって継続的に蓄積され、時間の経過とともにベンチマークのドリフトにつながります。
第三に、レベリング操作シーケンス: 段階的に微調整し、プレートを強制的にこじ開けることはありません。現場の組立スタッフの多くは、バールで花崗岩のプレートをこじ開け、シムを押し込んでレベルを調整します。-この操作は超精密組立においては大きなタブーです。-花崗岩は脆性が高いため、外部からこじ開ける力によって余分な内部応力が生じ、目に見えない微小亀裂が発生することもあります。正しいワークフローは、まず大まかなレベリングを行ってから、微調整を繰り返すことです。-単一のシムを調整する場合、軽微な変更のみが許可されます。 1 点を調整した後、プレートの水平レベルと全体の平面度を再測定し、複数の点にわたって繰り返し校正します。{9}} 1 つのシムを一度に大幅に変更することは禁止されています。レベリング中は、水平レベルを同期して監視します。単一点の高さをチェックするだけではありません。プレート全体の全面積ベンチマークを考慮してください。-
4 番目に、レベリング読み取り値の歪みを防ぐための温度と振動環境の制御。シムレベリングは安定した環境で行う必要があります。周囲温度の変動や地面の振動は水平方向の測定値に干渉し、レベリング結果に誤った誤差が生じる原因となります。周囲温度が不安定な場合、シムと花崗岩プレートの間の熱膨張と収縮が一貫していないため、レベリング完了後の高さのオフセットが発生します。したがって、レベリング作業は一定の温度と振動のない環境で実行する必要があります。-プレートとシムの温度が周囲温度と完全に一致した後でのみ、測定と調整を開始してください。一方、振動によって読み取り値のジャンプやレベリング結果の偏差が発生するため、現場での組み立て作業は周囲の機器の振動から隔離してください。{8}}
5 つ目は、長期的に安定したベンチマークを確保するための事前の強化と再検証です。-シムレベリングは組立完了を意味するものではありません。水平レベルを調整した後、上部機器を締結する際のボルトの仮締め力によって追加の圧力がかかり、シムの圧縮が変化し、水平レベルの変動につながります。-したがって、斜めに段階的に仮締めし、段階的に複数回締める方式が採用されています。-仮締めを行うたびに水平レベルと平坦度を再確認し、締めながらシムを微調整します。{9}}完全に組み立てた後、アセンブリの応力を解放するためにアセンブリを一定期間放置し、その後再測定して水平方向のずれがないことを確認します。-立った後に高さの変化が発生した場合は、シムクリープまたは不均一な荷重分散を示しており、シムスキームを再最適化する必要があります。-
UNPARALLELED は、半導体、光学、CMM 装置の組み立てにおける豊富なプロジェクト経験により、花崗岩のベンチマーク プレートのシム レベリングのための完全な仕様を開発しました。適切なシム スキームと標準化されたレベリング ワークフローにより、花崗岩プレートを応力損傷から保護し、ミクロン-レベルのベンチマーク精度を長期間維持して、後続の機器検査およびモーション プラットフォームの安定した動作を保証できます。