(57)【要約】      （修正有）【課題】製造コストが安価で、長年の使用においても終始、盤面が高精密な平面度を維持確保しうる定盤の製造方法および定盤を提供する。【解決手段】平坦面を有する親定盤７の盤面７ａに、薄板状の小板３を複数枚並べて敷設することにより互いに隣接する小板３の集合体４を形成し、この小板集合体４の最外周を型枠で囲み、該型枠に所定高さまでコンクリート材を打ち込み、凝固したコンクリート材を基台とし、該基台２に小板集合体４を一体に設けた状態の子定盤を、小板集合体４を境にして親定盤７から分離して反転させ、表側に現れた小板集合体４表面にラッピング加工を施して平坦な盤面に形成することにより、親定盤７から子定盤を定盤として製造する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦面を有する親定盤の盤面に、薄板状の小板を複数枚並べて敷設することにより互いに隣接する小板の集合体を形成し、この小板集合体の最外周を型枠で囲み、該型枠に所定高さまでコンクリート材を打ち込み、凝固したコンクリート材を基台とし、該基台に前記小板集合体を一体に設けた状態の子定盤を、前記小板集合体を境にして前記親定盤から分離して反転させ、表側に現れた前記小板集合体表面にラッピング加工を施して平坦な盤面に形成することにより、前記子定盤が定盤として製造されることを特徴とする定盤の製造方法。
【請求項２】
前記コンクリート材が打設される前における前記各小板に、前記各小板同士を互いに結合する連結具、および前記基台から各小板が抜脱するのを阻止する抜脱拘束具がそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１記載の定盤の製造方法。
【請求項３】
コンクリート材を打設して形成された基台と、この基台の上に複数枚の薄板状の小板を集合配列して設けた小板集合体と、前記記各小板の裏面に設けられ前記各小板同士を互いに結合する連結具と、各小板の裏面に設けられ前記各小板が前記基台から抜脱するのを阻止する抜脱拘束具と、前記小板集合体の表面をラッピング加工により平坦面をなすように形成した盤面とからなることを特徴とする定盤。
【請求項４】
前記連結具は、前記各小板の裏面に突出するように設けた突起部材と、前記各突起部材を互いに結合する連結部材とで形成されることを特徴とする請求項３記載の定盤。
【請求項５】
前記抜脱拘束具は、前記突起部材の下端から延長して設けられることを特徴とする請求項４記載の定盤。
【請求項６】
前記抜脱拘束具は、前記突起部材に螺合されると共に、前記抜脱拘束具を前記突起部材に螺合するとき、前記連結部材が抜脱拘束具により前記突起部材に締結されることを特徴とする請求項４または５記載の定盤。
【請求項７】
請求項１または請求項２記載の定盤の製造方法により製造された定盤に、三次元測定機を設けたことを特徴とする三次元測定機付き定盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大理石製の定盤の代わりに、コンクリート材や小板を利用した定盤の製造方法、定盤および三次元測定機付き定盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、計測器や半導体製造装置に装備される定盤は天然石の大理石を精密加工して製造されるのが通例であるが、このような大理石製の定盤は価格が高価という難点がある。係る難点を克服する代替技術として特許文献１記載のものが知られている。すなわち、この特許文献１記載の技術は、高強度のコンクリート系硬化体を用いて定盤を製造するものである。係る技術により、コスト安価な定盤を得ることができる。
【０００３】
また、定盤に三次元測定機を搭載した定盤に関する技術として、特許文献２に記載したものが公知である。
【特許文献１】特開２００１−２０５５８１号公報
【特許文献２】特開２００７−３３０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の技術にあっては、定盤全体をコンクリート系の素材で構成しているため、盤面をラップ加工して平滑度を高めても、コンクリート系素材本来の有する脆弱性に起因する盤面の精度低下を招来し、その結果、係る定盤の使用耐用年数に限界を生じるといった問題がある。
【０００５】
また、特許文献２に記載のものは、定盤に三次元測定機を設けているが、この定盤は大理石などの石材定盤である。このため、三次元測定機のコストが高くなる問題がある。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたものであって、製造コストが安価で、長年の使用においても終始、盤面が高精密な平面度を維持確保しうる定盤の製造方法、定盤および三次元測定機付き定盤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
(１) 本発明は、平坦面を有する親定盤の盤面に、薄板状の小板を複数枚並べて敷設することにより互いに隣接する小板の集合体を形成し、この小板集合体の最外周を型枠で囲み、該型枠に所定高さまでコンクリート材を打ち込み、凝固したコンクリート材を基台とし、該基台に前記小板集合体を一体に設けた状態の子定盤を、前記小板集合体を境にして前記親定盤から分離して反転させ、表側に現れた前記小板集合体表面にラッピング加工を施して平坦な盤面に形成することにより、前記子定盤が定盤として製造されることを特徴とする定盤の製造方法である。
【０００８】
本発明によれば、親定盤の盤面に複数枚の小板を配列して敷設することで小板集合体を形成しておき、その最外周を型枠で囲み、型枠に小板集合体の上から基台となるコンクリート材を流し込む。型枠内でコンクリート材が凝固(硬化)し、養生させることで小板集合体と一体の子定盤が形成される。型枠を外し、この子定盤を親定盤から分離してひっくり返す（または、ひっくり返してから型枠を外してもよい）。裏面から表面に現れた小板集合体の表面は、親定盤の盤面に接していたのでかなりの平坦な盤面を有するが、さらにこれにラッピング加工を行い、より一層精密な平坦な盤面となるようにすりあわせをし、定盤を得るようにしている。
すなわち、親定盤を利用して子定盤を製造するので、製造コストが安価な定盤を得る定盤の製造方法を得ることができ、大理石製定盤の代替品として十分に機能を有する定盤を実現できるようになる。  また、小板の使用枚数を増減変更することで、盤面の面積を種々変更でき、用途に応じた面積の異なる定盤を自由に製造できる。
また、係る製造方法により得られた定盤は、小板が熱的な影響を受けても、小板が受けた熱は基台へ熱伝達されるので、各小板の熱膨張による変形を抑制でき、盤面の平坦度(平面度)を良好に維持確保できるようになる。
【０００９】
(２) 本発明はまた、前記コンクリート材が打設される前における前記各小板に、前記各小板同士を互いに結合する連結具、および前記基台から各小板が抜脱するのを阻止する抜脱拘束具がそれぞれ設けられることを特徴とする前記(１)記載の定盤の製造方法である。
【００１０】
本発明によれば、各小板に連結具や抜脱拘束具が設けられた状態でコンクリート材が打ち込まれるので、各小板は互いに連結具で強固に基台に埋設された状態で位置決め固定される。このため、基台に対して各小板が盤面方向に位置ずれを生じるのを回避できる。また、抜脱拘束具により、各小板が基台から遊離、剥離するのを効果的に防止できるようになる。
【００１１】
(３)本発明はまた、コンクリート材を打設して形成された基台と、この基台の上に複数枚の薄板状の小板を集合配列して設けた小板集合体と、前記記各小板の裏面に設けられ前記各小板同士を互いに結合する連結具と、各小板の裏面に設けられ前記各小板が前記基台から抜脱するのを阻止する抜脱拘束具と、前記小板集合体の表面をラッピング加工により平坦面をなすように形成した盤面とからなることを特徴とする定盤である。
本発明によれば、大理石ではなくコンクリート材を用いているので、製造コストの安価な定盤を製造でき、小板の使用枚数を増減変更した定盤を製造することで、盤面の面積を種々変更した、大きさの異なる定盤を自由に製造できるようになる。また、盤面が熱的影響を受けても、小板が受けた熱は基台へ熱伝達されるので、各小板の熱膨張による影響を回避できる。各小板は互いに連結具で結合されるので、盤面上で各小板が位置ずれするのを防止できる。また、各小板には抜脱拘束具が設けられるので、小板が盤面から浮き上がったりして剥離するのを防止でき、その結果、盤面の平坦度(平面度)を良好に維持でき、使用耐用年数の増大を図る定盤を得られるようになる。
【００１２】
(４)本発明はまた、前記連結具は、前記各小板の裏面に突出するように設けた突起部材と、前記各突起部材を互いに結合する連結部材とで形成されることを特徴とする前記(３)記載の定盤である。
【００１３】
本発明によれば、各小板は互いに連結部材で強固に基台に埋設された状態で位置決め固定されるので、基台から小板が遊離、剥離するのを防止し、いつまでも平坦面を維持した定盤を実現できるようになる。
【００１４】
(５)本発明はまた、前記抜脱拘束具は、前記突起部材の下端から延長して設けられることを特徴とする前記(４)記載の定盤である。
【００１５】
本発明によれば、突起部材の下端に抜脱拘束具を設けているので、各小板が基台から浮き上がって剥離するのを効果的に阻止できるようになる。
(６)本発明はまた、前記抜脱拘束具は、前記突起部材に螺合されると共に、前記抜脱拘束具を前記突起部材に螺合するとき、前記連結部材が抜脱拘束具により前記突起部材に締結されることを特徴とする前記(４)または(５)記載の定盤である。
本発明によれば、抜脱拘束具を突起部材にねじ込むとき、連結部材が小板、すなわち突起部材に締結されるので、部品が少なくコスト安価に定盤を製造できるようになる。
(７)本発明はまた、前記(１)または(２)記載の定盤の製造方法により製造された定盤に、三次元測定機を設けたことを特徴とする三次元測定機付き定盤である。
【００１６】
本発明によれば、製造コストの安価な定盤に三次元測定機を搭載するので、コスト安価な三次元測定機付き定盤を製作することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る定盤の製造方法、定盤および三次元測定機付き定盤によれば、親定盤を利用してコンクリート材および小板などを用い、子定盤である定盤を製作することで、製造コストの安価な定盤を得ることができる。また、大小種々の盤面を有する定盤を自由に製作でき、熱的影響による熱膨張から小板の遊離、剥離を効果的に防止して、盤面の平坦度を常時確保しうる定盤および測定精度を確保した三次元測定機付き定盤を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る定盤の製造方法および定盤を図を参照して詳述する。
まず、定盤の概要構成を図１〜図３に基づいて説明する。図１は上記の製造方法により製造された定盤１の完成品に係る外観図、図２は基台２に埋設され、各小板３の裏面に設けられる連結具５および抜脱拘束具６の相対関係を説明する要部拡大外観図、図３は図１のＡ−Ａ線における矢視拡大縦断面図である。
【００１９】
定盤１はコンクリート材を打設して形成された基台２と、この基台２の上に複数枚の薄板状の小板３を集合配列して埋設した小板集合体４と、各小板２同士を互いに結合する後述する図２に示す連結具５と、抜脱拘束具６との構成要素を有する。以下、定盤１の構成要素を具体的に説明していく。
定盤１は例えば、縦寸法９００ｍｍ、横寸法１８００ｍｍ、高さが所定寸法に形成された直方体状の形状を有し、各小板３は一辺が３００ｍｍ、板厚１０ｍｍの平面正方形状をなす鋼板製のプレートである。本実施形態では、１８枚の小板３が３行６列のマトリクス状に敷設され、全体として小板集合体４として形成される。小板集合体４の表面は、ラッピング加工、すなわち、超精密な仕上げ処理による鏡面研磨で平坦な定盤の盤面を加工するようになっている。
【００２０】
各小板３は、例えば０．１ｍｍの間隔を存して配列され、熱膨張による小板３の伸びを吸収できるように考慮されている。なお、小板３は鋼板製のもの以外に、ステンレス材、人造大理石、セラミックス等の素材を用いてもよい。コンクリート材としては上記の特許文献１に記載された硬度が高く、衝撃に強い特性を備えたもの等が参考にして使用されるものであってもよい。
【００２１】
連結具５は、図２に示すように各小板３の裏面に突出するように設けられ、自由端に雄ネジを刻設したボルト状の突起部材５ａと、各突起部材５ａ間に差し渡され、横方向に伸びる帯板状の横連結部材５ｂと、縦方向に伸びる帯板状の縦連結部材５ｃとからなる。
横連結部材５ｂおよび突起部材５ａには、突起部材５ａを挿入するための挿入孔５ｄ、５ｅが穿たれる。これら挿入孔５ｄ，５ｅは小板集合体４の突起部材５ａ間の間隔に合わせたピッチで形成される。
【００２２】
上記の抜脱拘束具６は、突起部材５ａの下端の雄ネジに螺合する袋ナット状のナット部６ａと、ナット部６ａにＴ字状に設けたストッパ部６ｂとを有する。
図３に示すように、突起部材５ａに横連結部材５ｂおよび縦連結部材５ｃの挿入孔５ｄ，５ｅを挿通し、抜脱拘束具６のナット部６ａが突起部材５ａの雄ネジにねじ込み、横連結部材５ｂおよび縦連結部材５ｃが格子状に配置され、突起部材５ａ、すなわち小板３に位置決めして締結されるようになっている。これにより、定盤１の基台２に、連結具５や抜脱拘束具６などが埋設され、各小板３が基台２から遊離したり剥離したりするのを防止するようにしている。
【００２３】
また、盤面を形成する小板集合体４の表面は、ラッピング機械あるいは適宜手作業などによりラッピング加工が施され、盤面に鏡面仕上げによる超精密な平坦面が形成される。これにより、コンクリート材でなる基台２と、小板集合体４と、連結具５と、抜脱拘束具６とを具備する定盤１を得ることができる。
【００２４】
次に、係る定盤１を製造する方法について、図４〜８を参照して説明する。
図４(ａ)において、符号７は平坦面を有する通常の大理石製の定盤(以下、「親定盤」という)を示す。この親定盤７を利用して子定盤たるコンクリート材を用いた定盤１が製造されていく。すなわち、図４(ｂ)に示すように、１８枚の小板３がその表面を裏返しにして親定盤７の盤面７ａに３行６列のマトリクス状に敷設する。こうして、各小板３の裏面中央には、突起部材５ａが上方に突出する状態で配列され、小板３が集合した状態の小板集合体４が形成される。また、各突起部材５ａは等間隔に配置されることとなる。なお、各小板３の間には、約０．１ｍｍ程度の隙間が確保されるのが好ましい。
【００２５】
図５において、等間隔に挿入孔５ｄ(図２参照)を設けた３本の帯板状の横連結部材５ｂが、その挿入孔５ｄに突起部材５ａを挿通してセットされる。同様に、図６に示すように、等間隔に挿入孔５ｅ(図２参照)を有する縦連結部材５ｃが、その挿入孔５ｅに突起部材５ａを挿通してセットされる。
図６において、突起部材５ａに抜脱拘束具６のナット部６ａをねじ込んでいき、横連結部材５ｂと縦連結部材５ｃとを小板３に締結する(図３参照)。次いで、小板集合体４の最外周を型枠８で囲み、図８(ａ)のように型枠８に所定の高さ(深さ)までコンクリート材９を打設(打ち込み)する。
【００２６】
コンクリート材９が型枠８内で凝固させた後、型枠８を装着した状態で適宜養生を行う。こうして、図８(ｂ)のように、コンクリート材９で形成される基台２と、連結具５および抜脱拘束具６を介して基台２に設けられた小板集合体４とからなる子定盤１０が得られる。
子定盤１０を、小板集合体４を境にして親定盤７から分離して反転させることにより、図１に示す形態を有する定盤１が得られる。この状態で、表側に現れた小板集合体４の表面にラッピング加工を施す。これにより、小板集合体４の表面が超精密な平坦な面を有する盤面に形成される。こうして、親定盤７を利用して子定盤１０が定盤１として製造されることとなる。
【００２７】
本実施形態に係る定盤の製造方法によれば、小板３、コンクリート材９、連結具５、および抜脱拘束具６を用いることで、定盤１をコスト安価に製造できる利点がある。
また、係る製造方法により製造された定盤１によれば、小板３の使用枚数を増減変更することで、盤面の面積が種々異なる小さな定盤から大型の定盤まで自由に製造できる。
【００２８】
また、小板３が熱的な影響を受けて膨張することがあっても、小板の受けた熱は基台２に熱伝達されるので、各小板の熱膨張を抑制でき、かつ、各小板３間に存する隙間によっても吸収される。その結果、盤面の平坦度(平面度)を良好に維持確保でき、信頼性ある定盤１を実現できる。
また、各小板は互いに連結具５で結合されるので、盤面上で各小板３が位置ずれするのを防止できる。また、各小板には抜脱拘束具６が設けられるので、小板が盤面から浮き上がったりして剥離するのを防止できる。その結果、盤面の平坦度(平面度)を良好に維持でき、経年変化の少ない定盤を得ることができる。
【００２９】
また、上記の定盤１によれば図９に示すように、盤面に三次元測定機１１を設置することにより、三次元測定装置を製作するのに応用できる。具体的に説明すると、盤面の両側縁に縦方向にＹ軸レール１２を一対設け、両Ｙ軸レール１２間にＹ軸レール１２に沿ってリニアガイドによりスライド可能な水平架台１３を橋架する。水平架台１３に横方向に伸びるＸ軸レール１４を敷設する。Ｘ軸レール１４にＸレール１４に沿ってリニアガイドにより摺動するスライダ１５を設ける。このスライダ１５にＸ軸レール１４に対して直交する方向に伸びるＺ軸レール１６を設ける。Ｚ軸レール１６にはＺ軸レール１５に沿ってリニアガイドを介して上下摺動するブローブ保持部１７を設ける。
【００３０】
係る定盤１に三次元測定機１１を組み込むこと三次元測定装置が構成される。この三次元測定装置は、ブローブ保持部１７をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向へ移動させることができる。このように、大理石のような石材定盤を用いることなく、上記実施形態の定盤１に三次元測定機１１を搭載することで、小板集合体４で形成される盤面に載置された切削加工品等の輪郭形状を三次元測定できるコスト安価な三次元測定機付き定盤を得ることができる。
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００３１】
例えば、上記実施形態では、一辺が３０ｍｍの平面正方形状の小板３を使用した例を挙げて説明したが、平面形状も正方形以外の四辺形の形状の小板であってもよく、また、一辺の寸法を大小適宜に設定した小板を用いてもよい。これにより、どのような大きさの定盤でも自由に製造できる。
【００３２】
また、突起部材５ａに抜脱拘束具６のナット部６ａをねじ込んで抜脱拘束具６を固定する構成であったが、この代わりに、抜脱拘束具６を突起部材５ａに圧入することで抜けないように取り付けられる構成であってもよい。
また、親定盤として大理石製の定盤を用いたが、鉄製の定盤等を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明はワークの輪郭形状などを測定する座標測定器や三次元計測器、半導体製造装置、各種の実験台、除振台等に装備される定盤の製造方法および定盤に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の定盤に係る実施形態における定盤の外観図である。
【図２】おなじく、基台に埋設され、各小板の裏面に設けられる連結具および抜脱拘束具の相対関係を説明する要部拡大外観図である。
【図３】おなじく、図１のＡ−Ａ線における矢視拡大縦断面図である。
【図４】本発明の定盤の製造方法に係り、(ａ)は親定盤の外観図、(ｂ)は親定盤の盤面に小板を配列した状態を示す外観図である。
【図５】おなじく、小板集合体に横連結部材をセットした状態を示す外観図である。
【図６】おなじく、小板集合体に縦連結部材をセットした状態を示す外観図である。
【図７】おなじく、小板集合体に抜脱拘束具および型枠をセットした状態を示す外観図である。
【図８】おなじく、(ａ)は型枠にコンクリート材を打設する状態を示す外観図、(ｂ)はコンクリート材が凝固した後に型枠を取り外した状態を示す外観図である。
【図９】おなじく、定盤に三次元測定機を装備した応用例を示す三面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  定盤
２  基台
３  小板
４  小板集合体
５  連結具
５ａ  突起部材
５ｂ  横連結部材
５ｃ  縦連結部材
６  抜脱拘束具
７  親定盤
７ａ  盤面
８  型枠
９  コンクリート材
１０  子定盤
１１  三次元測定機
【図１】
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【図２】
2011036951.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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