米国プロフェッショナル・インスツルメント社のプロフィール：

1946年に米国ミネアポリス市に創立されたプロフェッショナル・インスツルメント社
（通称PI社）は、世界で有数の高精度エアー・ベアリング・スピンドルの専門メーカーです。
各種のエアー・ベアリング・スピンドルを供給する事で、超精密加工や超精密測定の分野に
今日まで多大の貢献をしてきました。その製品の代表格こそが、1960年に開発された、
４”及び１０”サイズの万能エアー・ベアリング・スピンドルです。
PI社は、このユニークな短小角形の外観構造を持つエアー・ベアリング・スピンドルに
”Block-Head”（ﾌﾞﾛｯｸﾍｯﾄﾞ）という商品名を与えて発売し、以来、一貫して
エアー・ベアリング・スピンドルの研究開発に没頭して来ました。
そして現在では、世界で最も高精度なエアー・ベアリング・スピンドルのメーカーとして
認知されるに至っています。
PI社の技術は、超精密加工や測定の分野にとどまる物ではありません。アポロ計画の一貫として
製作された宇宙船シュミレーターに使用した、直径430mmの球状ベアリングや、天体望遠鏡として
使用される直径6ｍ、重量7ｔもの水銀液体反射鏡を正確に回転させるための、
大型エアー・ベアリングスピンドルなどにも、幅広く利用されているのです。

我が国にも、光学系機器メーカーを筆頭とする超精密加工工業界に数多くの同社製エアー・
ベアリング・スピンドルが納入されており、何れも高い評価を得ております。

★何故ブロックヘッド・エアー・ベアリング・スピンドルが
世界で最高のエアー・ベアリング・スピンドルなのでしょうか？

☆エアー膜の補正方法：
PI社独特のエアー膜補正方法が採用されております。
世界の主な工業国で特許を取得しているPI社独特の溝補正方式が採用されており、
エアー膜の補正が直接補正点に作動するので、ベアリング面それ自体が求心動作を
行います。負荷に対する反応は素早く、かつ過反応することがありません。機械加工に
応用された場合、端から端まで均一な素晴らしい幾何学的精度と滑らかな面を得ることが
できます。エアー膜は薄く、平均圧力は高くなります。『ブロックヘッド』
エアー・ベアリング・スピンドルは、この種のスピンドルの中で最も硬いエアーのベアリング構造を
有しているのです。

☆構造：
傾斜荷重（モーメント荷重）は正確に制御されます。これらの荷重はラジカル・ベアリング
から切り離され、手前側と反対側の大きな径のスラスト・ベアリングによって、対称的に
支持される構造となっています。
負荷状態でのラジアル精度を更に向上させるために、シャフトは短く、堅牢な構造となって
います。更に、コンパクトに設計されており、このサイズでは、最大の負荷容量と剛性を
有しております。PI社では、これを『容積効率』と称しております。
スピンドルの回転精度を検査する方法として、真球のマスター・ボール・ゲージを
スピンドルの端面に置き、ボールに計測器を当てて、その振れを計測する方法が一般的ですが、
PI社では要請に応じて、『過酷テスト』を行っております。そのテストとは、スピンドルの端面に
直径50mm、長さ1,250mmの鋼棒を置き、棒の先端にボール・ゲージを置いて、その振れを計測する方法
です。僅かなラジアル、アキシャルの振れが、増幅される非常に過酷なテストですが、10”サイズの
スピンドルに対しては、社内基準の1.25ミクロンに対し、殆どすべてのスピンドルは、0.5ミクロン
を越えることはありません。他のメリットとして、熱変位が小さいこと、また、エアー圧を変える
ことによってローターを軸に沿ってシフトさせることもできます。

☆ワークマンシップ
スピンドルを正確に回転させるためには、スピンドルが正確に製作されていなければなりません。
この意味は、如何なる誤差も、仕上がり面から消え去るまで追い込むということです。
ボルトで繋がる合わせ面は、正確に合わさって締められていなければなりません。
ここで、言っているワークマンシップの中には、タップ穴の適切な面取り、最適な材料を使うこと、
それから一体型のフィルターなど、設計の中に入っている価値も含まれます。
スピンドルは、100％検査され、各スピンドルが規格の負荷容量を満たしているかどうか一品毎に
検査されます。

☆付加価値
PI社では自社工場で沢山のスピンドルを使用していますので、（PI社自身がPI社製品のベスト・ユーザーの
一つであります）スピンドルの性能を十分知っています。従って、PI社は、ブロックヘッド・スピンドル
の使い方や取り扱いに関して、実用的で確実な助言を顧客に対し進言することができます。
たとえばPI社のエアー・ドライヤー・システムは、信頼性が高く、かつ低価格のシステムですが、
これは、PI社が自分自身でエアー・ベアリング・スピンドルを使うために必要に迫られて開発したものです。
錆びたり、あるいはクラッシュしたりしてしまった製品は、元来の仕様に修理することができます。
費用は、大体新品の価格の60％程度です。
モーターや、チャック、冶具取り付け板ら、特殊ツーリングなどを付加することによって、
ブロックヘッド型のスピンドルの価値は更に高まります。これらの付属品は、密接にカップルされ、
変形なく固く締められます。
スピンドル並びに一連のシステムは、PI社の技術陣によってバックアップされています。
PI社は、その製品の使い方に関して、顧客に最大の利益をもたらすよう援助しております。

★PI社の製品紹介：

★標準”ブロックヘッド”エアー・ベアリング・スピンドル：
PI社では、下記６種の標準スピンドルを製作しております。

　３R型−　３”サイズ円筒形（ローター穴経１９mm）
　４R型−　４”サイズ円筒形（ローター穴経３１mm）
　４B型−　４”サイズ角形　（ローター穴経３１mm）
１０R型−１０”サイズ円筒形（ローター穴経８２mm）
１０B型−１０”サイズ角形　（ローター穴経８２mm）
２３R型−２３”サイズ円筒形（ローター穴経　　mm）

★モーター直結駆動エアー・ベアリング・スピンドル：
エアー・ベアリング・スピンドルに対する理想的な駆動機構は、フレームのないモーターを
エアー・ベアリング・スピンドルに直接組み込む方式です。PI社は、モーター直接駆動方式を
開発以来２０年余の経験を有し、精度を全く低下させることなく、非常に強力で円滑な回転を
安定して出力するモーターとエアー・ベアリング・スピンドルとの結合に成功しております。
更に、PI社では、スピンドルに残留するアンバランス量が認知できる限界までバランスが取れる
特殊バランシング装置を開発しました。これらの開発によって、非同期誤差や、振動や、FRIが殆ど
皆無のモーター直結駆動エアー・ベアリング・スピンドルが完成されております。
PI社では、顧客のニーズを満たすモーター直結型エアー・ベアリング・スピンドルを受注製作
いたしております。

下記オプションが選択できます。
☆モーター型式
　　ブラッシュレスDCモーター
　　DCトルクモーター
　　ACインダクションモーター
☆タコメーター／フィードバック：
　　エンコーダー（秒単位）
　　ブラッシュレス・リゾルバー
☆回転速度：
　　１〜６０，０００rpm
☆スルースピンドル・バキューム
☆スルースピンドル・クーラント
☆内臓式クランプ機構
☆冷却水用ウォータージャケット
☆使用エアー圧７kg／c�u　対応型エアー・ベアリング・スピンドル
☆機械にスピンドルを取り付ける方式
　　フランジ面利用
　　フート利用
　　スピンドル・ハウジング利用
　　スピンドル・ボディ利用
　　その他

★特殊”ブロックヘッド”エアー・ベアリング・スピンドル：
PI社では、標準”ブロックヘッド”エアー・ベアリング・スピンドルのシリーズ
以外に、下記のような特殊スピンドルも製作し、顧客のニーズに応じております。

☆ローター穴経が６３mmの４R型スピンドル
☆ローター穴経が１５３mmの１０R型、１０B型スピンドル
☆最大アキシャル負荷容量が８トンの２３”サイズ大型エアー・ベアリング・スピンドル
☆深穴研削用砥石スピンドル（６０Ф×５００mm）
☆平面研削盤砥石軸用強力型エアー・ベアリング・スピンドル

★エアー・スライド：
PI社では、直線案内用精密エアー・スライドも各種製作しています。
駆動はサーボモーター、リニアモーター、あるいはボイスコイルなど、顧客の用途に
応じて選択しております。また、エアー・スライドとエアー・ベアリング・スピンドル
を組み合わせたユニットも製作しております。

★エアー・ベアリング・スピンドル応用製品：
　☆��４R　TWIN−MOUNT��型モーター直接駆動万能スピンドル：
　　４R型スピンドルを組み込んだ横置き、縦置き自在のエアー・ベアリング・スピンドルです。
　　　最高回転数　　　　：１０，０００ｒｐｍ（標準）
　　　　　　　　　　　　　２０，０００ｒｐｍ（高速型）
　　　オプション選択　　：モーターの種類
　　　　　　　　　　　　　エンコーダー
　　　　　　　　　　　　　真空チャッキング
　　　　　　　　　　　　　モーター冷却用ジャケット
　　　　　　　　　　　　　面板各種
　　　用途　　　　　　　：精密内面研削盤、円筒研削盤用ワークヘッド
　　　　　　　　　　　　　超精密旋盤ヘッドストック
　　　　　　　　　　　　　治具研削盤用スピン・テーブル
　　　　　　　　　　　　　平面研削盤での回転研削用スピン・テーブル
　　　　　　　　　　　　　平面反射鏡、ポリゴン鏡平面加工用フライカッター・スピンドル

☆コンピューター用ディスク検査測定装置：
　３R型スピンドルが組み込まれたディスク検査測定装置です。
　性能：
　　精度：スピンドル振れ（アキシャル、ラジアル共）　　−　　　０．０２５μｍ
　　　　　クランプ治具面振れ　　　　　　　　　　　　　−最大　０．５０μｍ
　　　　　クランプ治具パイロット部振れ　　　　　　　　−最大　１．２５μｍ
　　回転速度：最高　１５，０００rpm
　　リゾルバー／エンコーダー：用途により選択
　　負荷容量、剛性：”３R型”ブロックヘッドスピンドル仕様に準ずる
　　標準クランプ治具ディスク内径：
　　　２５、４０、６３．５、１００mm　並びに６．６２５”

☆眼内レンズ、コンタクト・レンズ加工機
　エアー・ベアリング・スピンドル並びにエアー・スライドを応用した５軸制御のレンズ
　加工機です。

★エアー・ベアリング・スピンドルの用途：
　☆ディスク検査、並びにバック書き込み：
　　ディスク業界では、非同期運動誤差がサブミクロンの”ブロックヘッド”
　　エアー・ベアリング・スピンドルが最も好ましい回転基準軸として
　　広く採用されています。
　☆真円測定器、並びに（円状）平坦度測定：
　　内径、外径、表面の振れ、同心度、直角度をナノメートルの精度まで測定できます。
　☆旋盤のヘッドストック：
　　端面、外径、内径の加工が、サブミクロンの精度になり、光学レベルのオングストローム
　　の仕上げ面が得られます。
　☆平面研削盤、円筒研削盤、治具研削盤、並びにスピン・テーブル：
　　平坦度、平行度、真円度、直角度、および同心度をサブミクロンの精度に研削できます。
　☆非球面形状、並びにレンズ創成機：
　　機械の主軸、B軸、並びにツールセット・ステーションのピポットに広く採用されております。
　☆機械式ベアリングの試験：
　　ベアリングのノイズの特徴、振れ、並びに非同期運動誤差を測定できます。
　　”ブロックヘッド”スピンドルが、堅牢で、実質上の回転軸基準となります。
　☆各種研削盤の砥石ヘッド：
　　スピンドルの高い剛性、円滑な回転、並びに高い回転精度により、素晴らしい仕上がり面が
　　得られます。複雑なフェライト形状のスライシング加工や、ガラスやその他の脆性材料の
　　研削加工が、脆いエッジにチッピングを発生させることなく行えるには、良い例です。
　　（多くの場合、”ブロックヘッド”スピン・テーブルが併用されます。）
　　”ブロックヘッド”スピンドルを使用すると、サブサーフェースの損傷が最小に押さえられ、
　　磨きの必要性が減ったと言われております。