專利名稱：集成外轉(zhuǎn)子式直驅(qū)拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拋光設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種集成外轉(zhuǎn)子式直驅(qū)拋光機(jī)轉(zhuǎn) 臺裝置。
背景技術(shù)：
拋光設(shè)備尤其是化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備是一種精密加工設(shè)備。拋光設(shè)備的轉(zhuǎn)臺是 一種高精度、高承載能力的旋轉(zhuǎn)支撐設(shè)備。由于轉(zhuǎn)臺臺面尺寸較大，工作壓力較 大且一般為偏載，因而轉(zhuǎn)臺承受的載荷比較復(fù)雜。拋光過程的去除率與工作壓力 成一定比例關(guān)系，轉(zhuǎn)臺臺面的回轉(zhuǎn)精度尤其是端面跳動(軸向跳動)將會影響到 拋光壓力，對工件的拋光質(zhì)量影響較大，因而拋光設(shè)備對轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)精度要求較 高。
目前，拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺一般采用多個(gè)精密機(jī)械軸承支撐，由變頻電機(jī)或伺服電機(jī) 經(jīng)過齒輪傳動或皮帶傳動來驅(qū)動轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)。由于傳動鏈長，并且會引入額外的 徑向力，轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)精度不會特別高。而且由于工作轉(zhuǎn)速不高，電機(jī)還需要配備 減速器，電機(jī)和減速器一般都外置，使得轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)不夠緊湊。
直驅(qū)電機(jī)(力矩電機(jī))是一種新型電機(jī)，這種電機(jī)能夠直接提供較大轉(zhuǎn)矩， 而且轉(zhuǎn)速不高，不需要配備減速器，可以直接驅(qū)動轉(zhuǎn)臺，使得傳動部分的結(jié)構(gòu)大 大簡化。直驅(qū)技術(shù)可以省略中間的傳動環(huán)節(jié)，提高傳動精度。
大臺面的轉(zhuǎn)臺如果采用內(nèi)轉(zhuǎn)子型直驅(qū)電機(jī)，由于轉(zhuǎn)子直徑與轉(zhuǎn)臺直徑相差較 大，會使得結(jié)構(gòu)布置不夠緊湊?，F(xiàn)在也有一些集成直驅(qū)電機(jī)，在電機(jī)內(nèi)集成軸承， 可直接作為轉(zhuǎn)臺。這種集成電機(jī)， 一般對外提供的支撐面比較小，承載能力較小。 發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)精度不高，結(jié)構(gòu)不緊湊，承載能力不足等問題,
本發(fā)明提供一種集成外轉(zhuǎn)子式直驅(qū)拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，支撐軸承2的內(nèi)圈 安裝在轉(zhuǎn)子軸盤3上，支撐軸承2的外圈安裝于軸承座1內(nèi)；拋光盤6安裝于轉(zhuǎn) 子軸盤3上；支撐盤8與軸承座1下端用螺栓聯(lián)接，直驅(qū)電機(jī)定子7用螺栓安裝 于支撐盤8上；圓光柵9安裝在轉(zhuǎn)子軸盤3下端，讀數(shù)頭10安裝在支撐盤8上， 用以完成轉(zhuǎn)臺的速度和位置反饋控制；集液槽11安裝與拋光盤6外沿下方，用 以實(shí)現(xiàn)對拋光盤6上表面液體的收集。
所述的轉(zhuǎn)子軸盤3集成了直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)子，直驅(qū)電機(jī)定子7位于轉(zhuǎn)子軸盤3內(nèi) 部，轉(zhuǎn)子軸盤3與直驅(qū)電機(jī)定子7組成外轉(zhuǎn)子型直驅(qū)電機(jī)。
所述的支撐軸承2為交叉滾子軸承、雙排推力角接觸球軸承或三排圓柱滾子 組合軸承；對于內(nèi)外圈沒有安裝孔的支撐軸承2，其內(nèi)圈由內(nèi)壓蓋5固定，外圈 由外壓蓋4固定；對于內(nèi)外圈有安裝孔的支撐軸承2，其內(nèi)外圈分別由螺栓固定。
所述轉(zhuǎn)子軸盤3集成直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)子的方式為將永磁體31直接均勻地嵌入 轉(zhuǎn)子軸盤3內(nèi)孔，或者將成套轉(zhuǎn)子32壓裝在轉(zhuǎn)盤軸承3內(nèi)孔。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于以單個(gè)支撐軸承提供精密的旋轉(zhuǎn)支撐，結(jié)構(gòu)簡單；直驅(qū) 電機(jī)的轉(zhuǎn)子集成于轉(zhuǎn)子軸盤上，實(shí)現(xiàn)電機(jī)對拋光盤的直接驅(qū)動，結(jié)構(gòu)緊湊，回轉(zhuǎn) 精度高。


圖1是本發(fā)明所述拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺的俯視圖2是本發(fā)明所述拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺(支撐軸承無安裝孔)的A-A面剖視圖； 圖3是本發(fā)明所述拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺(支撐軸承有安裝孔)的A-A面剖視圖； 圖4是轉(zhuǎn)子軸盤實(shí)施方式1的三維示意圖； 圖5是轉(zhuǎn)子軸盤實(shí)施方式2的三維示意圖。圖中標(biāo)號-
l-軸承座；2-支撐軸承；3-轉(zhuǎn)子軸盤；4-外壓蓋；5-內(nèi)壓蓋；6-拋光盤； 7-直驅(qū)電機(jī)定子；8-支撐盤；9-圓光柵；10-讀數(shù)頭；ll-集液槽；lla-排液孔;
31-永磁體；32-成套的轉(zhuǎn)子。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種集成外轉(zhuǎn)子式直驅(qū)拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明。
本發(fā)明的原理是支撐軸承2為交叉滾子軸承、雙排推力角接觸球軸承或者 三排圓柱滾子組合軸承，可以承載較大的軸向、徑向和彎矩載荷；轉(zhuǎn)子軸盤3集 成了直驅(qū)電機(jī)定子7，既是拋光盤6的旋轉(zhuǎn)支撐，又是直驅(qū)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，實(shí)現(xiàn)了 直驅(qū)電機(jī)直接驅(qū)動拋光盤6旋轉(zhuǎn)；通過讀數(shù)頭10和圓光柵9提供速度和位置反 饋控制；液體從拋光盤6的外沿流下直接進(jìn)入集液槽11中，然后經(jīng)由排液孔lla 排出收集。
圖l是本發(fā)明所述拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺的俯視圖；圖2是本發(fā)明所述拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺(支 撐軸承無安裝孔)的A-A面剖視圖。本發(fā)明提供的一種集成外轉(zhuǎn)子式直驅(qū)拋光機(jī) 轉(zhuǎn)臺，主要包括軸承座l、支撐軸承2、轉(zhuǎn)子軸盤3、外壓蓋4、內(nèi)壓蓋5、拋 光盤6、直驅(qū)電機(jī)定子7、支撐盤8、圓光柵9、讀數(shù)頭10和集液槽11。
支撐軸承2的內(nèi)圈安裝在轉(zhuǎn)子軸盤3上，并由內(nèi)壓蓋5固定，支撐軸承2的 外圈安裝于軸承座l內(nèi)，并由外壓蓋4固定，外壓蓋4與軸承座1、內(nèi)壓蓋5與 轉(zhuǎn)子軸盤3之間均用螺栓聯(lián)接；拋光盤6用螺栓安裝于轉(zhuǎn)子軸盤3上；支撐盤8 用螺栓安裝在軸承座1下端，直驅(qū)電機(jī)定子7用螺栓安裝于支撐盤8上；圓光柵 9安裝在轉(zhuǎn)子軸盤3下端，讀數(shù)頭10安裝在支撐盤8上，用以完成轉(zhuǎn)臺的速度和 位置反饋控制；集液槽11安裝與拋光盤6外沿下方，用以實(shí)現(xiàn)對拋光盤6上表面液體的收集，收集的液體由排液孔lla排出。
上述的支撐軸承2為交叉滾子軸承。對于沒有安裝孔的交叉滾子軸承采用外 壓蓋4和內(nèi)壓蓋5將軸承固定；對于有安裝孔的交叉滾子軸承，則直接用螺栓將 軸承與軸承座1和轉(zhuǎn)子軸盤3聯(lián)接，從而不需要使用外壓蓋4和內(nèi)壓蓋5。
上述讀數(shù)頭10與圓光柵9工作面相對，之間的距離在lmm以內(nèi)。
上述的轉(zhuǎn)子軸盤3集成了直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)子，直驅(qū)電機(jī)定子7位于轉(zhuǎn)子軸盤3內(nèi) 部，轉(zhuǎn)子軸盤3與直驅(qū)電機(jī)定子7組成外轉(zhuǎn)子型直驅(qū)電機(jī)。
轉(zhuǎn)子軸盤3集成直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)子的方式為將永磁體31直接嵌入轉(zhuǎn)子軸盤3 內(nèi)孔，永磁體31均勻分布在轉(zhuǎn)子軸盤3四周，與轉(zhuǎn)子軸盤3成為一體，如圖4 所示；或者將成套的轉(zhuǎn)子32壓裝在轉(zhuǎn)子軸盤3內(nèi)孔，使其成為一體，如圖5所
不o
如圖3所示，為本發(fā)明所述拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺(支撐軸承有安裝孔)的A-A面剖視 圖。支撐軸承2的內(nèi)圈安裝在轉(zhuǎn)子軸盤3上，支撐軸承2的外圈安裝于軸承座1 內(nèi)。對于內(nèi)外圈有安裝孔的支撐軸承2，其內(nèi)圈用螺栓固定于轉(zhuǎn)子軸盤3上，外 圈用螺栓固定于軸承座1內(nèi)。
權(quán)利要求
1.集成外轉(zhuǎn)子式直驅(qū)拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，支撐軸承(2)的內(nèi)圈安裝在轉(zhuǎn)子軸盤(3)上，支撐軸承(2)的外圈安裝于軸承座(1)內(nèi)；拋光盤(6)安裝于轉(zhuǎn)子軸盤(3)上；支撐盤(8)與軸承座(1)下端用螺栓聯(lián)接，直驅(qū)電機(jī)定子(7)用螺栓安裝于支撐盤(8)上；圓光柵(9)安裝在轉(zhuǎn)子軸盤(3)下端，讀數(shù)頭(10)安裝在支撐盤(8)上，用以完成轉(zhuǎn)臺的速度和位置反饋控制；集液槽(11)安裝與拋光盤(6)外沿下方，用以實(shí)現(xiàn)對拋光盤(6)上表面液體的收集。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成外轉(zhuǎn)子式直驅(qū)拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所 述的轉(zhuǎn)子軸盤(3)集成了直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)子，直驅(qū)電機(jī)定子(7)位于轉(zhuǎn)子軸盤(3) 內(nèi)部，轉(zhuǎn)子軸盤(3)與直驅(qū)電機(jī)定子(7)組成外轉(zhuǎn)子型直驅(qū)電機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成外轉(zhuǎn)子式直驅(qū)拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所 述的支撐軸承(2)為交叉滾子軸承、雙排推力角接觸球軸承或三排圓柱滾子組 合軸承；對于內(nèi)外圈沒有安裝孔的支撐軸承(2)，其內(nèi)圈由內(nèi)壓蓋(5)固定， 外圈由外壓蓋(4)固定；對于內(nèi)外圈有安裝孔的支撐軸承(2)，其內(nèi)外圈分別 由螺栓固定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的集成外轉(zhuǎn)子式直驅(qū)拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)子軸盤(3)集成直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)子的方式為將永磁體(31)直接均勻地嵌 入轉(zhuǎn)子軸盤(3)內(nèi)孔，或者將成套轉(zhuǎn)子(32)壓裝在轉(zhuǎn)盤軸承(3)內(nèi)孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及拋光設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種集成外轉(zhuǎn)子式直驅(qū)拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺裝置。支撐軸承的內(nèi)圈固定安裝于轉(zhuǎn)子軸盤，支撐軸承的外圈固定安裝于軸承座內(nèi)，拋光盤安裝于轉(zhuǎn)子軸盤上，支撐軸承為轉(zhuǎn)子軸盤和拋光盤提供精密的旋轉(zhuǎn)支撐；直驅(qū)電機(jī)定子通過支撐盤安裝于轉(zhuǎn)子軸盤內(nèi)部；圓光柵安裝在轉(zhuǎn)子軸盤下端，讀數(shù)頭安裝在支撐盤上，用以完成轉(zhuǎn)臺的速度和位置反饋控制。轉(zhuǎn)子軸盤集成了直驅(qū)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，實(shí)現(xiàn)直驅(qū)電機(jī)對拋光盤的直接驅(qū)動，使得轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)緊湊、精度高，可廣泛應(yīng)用于精密拋光設(shè)備。
文檔編號B24B29/00GK101554710SQ200910083590
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日
發(fā)明者王同慶, 趙德文, 路新春, 雒建斌 申請人:清華大學(xué)