專利名稱：一種電機(jī)內(nèi)置式拋光機(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)于一種電機(jī)內(nèi)置式拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺。
背景技術(shù)：
拋光設(shè)備是一種精加工設(shè)備，其中轉(zhuǎn)臺用以承載待加工工件，并依靠拋光盤 和拋光頭之間的相對轉(zhuǎn)動為材料的去除提供相對運動。轉(zhuǎn)臺臺面的回轉(zhuǎn)精度尤其 是端面跳動(軸向跳動)直接影響工件的拋光質(zhì)量。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。拋光設(shè)備的轉(zhuǎn)臺是一 種高精度、高承載能力的關(guān)鍵部件。
由于拋光過程中會使用帶有腐蝕性的拋光液，因而需要考慮轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)的密封 問題，防止液體進(jìn)入轉(zhuǎn)臺的內(nèi)部，同時需要考慮液體的收集。
目前，拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺一般采用多個精密機(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)和減速器一般置于轉(zhuǎn)臺的外部，使得轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)不夠緊湊。氣浮轉(zhuǎn)臺 雖然精度高，但承載能力一般有限，對于大臺面大載荷的情況應(yīng)用較少。
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。直驅(qū)技術(shù)可以省略中間的傳動環(huán)節(jié)，提高精 度。
現(xiàn)在已經(jīng)有一些集成直驅(qū)電機(jī)，在電機(jī)內(nèi)集成軸承，可直接連接外部旋轉(zhuǎn)部 件作為轉(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)明提供一種能夠提高轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)精度，并結(jié)構(gòu)緊湊的電機(jī)內(nèi)置式拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺，
其特征在于，支撐軸承2的內(nèi)圈安裝在托盤3上，支撐軸承2的外圈安裝于軸承 座1內(nèi)；拋光盤6安裝于托盤3上，托盤3為拋光盤6提供一個高精度的旋轉(zhuǎn)支 撐；中間軸7與托盤3和懸伸軸8之間分別用螺栓聯(lián)接，形成轉(zhuǎn)軸組件99;直驅(qū) 電機(jī)9安裝在軸承座1與轉(zhuǎn)軸組件99之間的空腔，其中，直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)子91套裝 于中間軸7上，并用螺栓與懸伸軸8的端面聯(lián)接，直驅(qū)電機(jī)定子92用螺栓安裝 于與軸承座i下端固聯(lián)的支撐盤10上，直驅(qū)電機(jī)9通過轉(zhuǎn)軸組件99驅(qū)動拋光盤 6;小軸承11安裝于懸伸軸8與支撐盤10之間，以保證懸伸軸8轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)性； 圓光柵13安裝在懸伸軸8外端，讀數(shù)頭14安裝在軸承蓋12上，用以完成轉(zhuǎn)臺 的速度和位置反饋控制；集液槽14安裝與拋光盤6外沿下方，擋液圍欄15套裝 在集液槽14上，用以實現(xiàn)拋光盤6上面液體的收集。
所述直驅(qū)電機(jī)9為定子轉(zhuǎn)子分離式直驅(qū)電機(jī)，包括直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)子91和直驅(qū) 電機(jī)定子92。
所述支撐軸承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。
所述外壓蓋4的凸緣4a與集液槽15的凸緣15a分別嵌入拋光盤6的內(nèi)槽6a 和外槽6b內(nèi)，形成內(nèi)外兩層密封。
所述托盤3與中間軸7之間采用螺栓聯(lián)接在一起，或?qū)⑼斜P3與中間軸7做 成一體化的托盤軸37。
所述拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺工作時，液體收集方式為液體從拋光盤6的外沿流下直接 進(jìn)入集液槽15中，或者液體濺在擋液圍欄16上，由擋液圍欄16流入集液槽15，集液槽15內(nèi)的液體由排液孔100排出收集。
本發(fā)明的優(yōu)點在于以單個支撐軸承為主要支撐提供精密的旋轉(zhuǎn)支撐，以一 個小軸承為輔，提高穩(wěn)定性；直驅(qū)電機(jī)安裝于旋轉(zhuǎn)軸組件和軸承座之間，結(jié)構(gòu)緊 湊；直驅(qū)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子均為螺栓聯(lián)接，拆裝方便。


圖l是本發(fā)明所述裝置(支撐軸承無安裝孔)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明所述裝置(支撐軸承有安裝孔)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖1中A處局部放大圖； 圖4是一體化的托盤軸結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中標(biāo)號-
I- 軸承座;2-支撐軸承;3-托盤;4-外壓蓋;4a-外壓該凸緣;5-內(nèi)壓蓋; 6-拋光盤；6a-內(nèi)槽；6b-外槽；7-中間軸；8-懸伸軸；9-直驅(qū)電機(jī)；lO-支撐盤；
II- 小軸承；12-軸承蓋；13-圓光柵；14-讀數(shù)頭；15-集液槽；
15a-集液槽凸緣；16-擋液圍欄；37-托盤軸；91-直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)子； 92-直驅(qū)電機(jī)定子；99-轉(zhuǎn)軸組件；100-排液孔。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行說明。
上述方案的原理是支撐軸承為交叉滾子軸承、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，為托盤和拋光 盤提供精密的旋轉(zhuǎn)支撐；直驅(qū)電機(jī)通過轉(zhuǎn)軸組件驅(qū)動拋光盤的旋轉(zhuǎn)；通過讀數(shù)頭 和圓光柵提供速度反饋控制；小軸承可以防止懸伸軸和中間軸的擺動，提高旋轉(zhuǎn) 的穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)速不高的情況下也可以不使用小軸承；液體從拋光盤的外沿流下直 接進(jìn)入集液槽中，或者液體濺在擋液圍欄上，由擋液圍欄流入集液槽，集液槽內(nèi)
6的液體由排液孔排出收集；兩層迷宮密封可防止液體進(jìn)入轉(zhuǎn)臺內(nèi)部。
如圖1所示，本發(fā)明電機(jī)內(nèi)置式拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺主要包括軸承座l、支撐軸承
2、托盤3、外壓蓋4、內(nèi)壓蓋5、拋光盤6、中間軸7、懸伸軸8、直驅(qū)電機(jī)9、 支撐盤10、小軸承11、軸承蓋12、圓光柵13、讀數(shù)頭14、集液槽15、擋液圍 欄16。
支撐軸承2的內(nèi)圈安裝在托盤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，拋光盤6安裝于托盤3上，托盤3為拋 光盤6提供一個高精度的旋轉(zhuǎn)支撐，外壓蓋4與軸承座1、內(nèi)壓蓋5與托盤3、 托盤3與拋光盤6之間的聯(lián)接方式均為螺栓聯(lián)接。
如圖3所示，為圖1中A處的局部放大圖。外壓蓋4的外壓該凸緣4a與集 液槽15的集液槽凸緣15a分別嵌入拋光盤6的內(nèi)槽6a和外槽6b內(nèi)，形成內(nèi)外 兩層密封，防止液體進(jìn)入轉(zhuǎn)臺內(nèi)部。
中間軸7與托盤3和懸伸軸8之間分別用螺栓聯(lián)接，形成轉(zhuǎn)軸組件99;直驅(qū) 電機(jī)9安裝在軸承座1與轉(zhuǎn)軸組件99之間的空腔，其中，直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)子91套裝 于中間軸7上，并用螺栓與懸伸軸8的端面聯(lián)接，直驅(qū)電機(jī)定子92用螺栓安裝 于支撐盤10上，支撐盤10與軸承座1下端用螺栓聯(lián)接，直驅(qū)電機(jī)9通過轉(zhuǎn)軸組 件99驅(qū)動拋光盤6。直驅(qū)電機(jī)定子92周圍有足夠空間，便于自然冷卻或風(fēng)冷， 也可以根據(jù)需要進(jìn)行水冷。
小軸承11安裝于懸伸軸8與支撐盤10之間，并由軸承蓋12作軸向固定， 小軸承11用以保證懸伸軸8轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)性，防止擺動。轉(zhuǎn)速不高的情況下也可 以不使用小軸承。
圓光柵13安裝在懸伸軸8外端，讀數(shù)頭14安裝在軸承蓋12上，用以完成 轉(zhuǎn)臺的速度和位置反饋控制，讀數(shù)頭與圓光柵之間的間隙在lmm以內(nèi)。集液槽14安裝與拋光盤6外沿下方，擋液圍欄15套裝在集液槽14上，用 以實現(xiàn)拋光盤6上表面液體的收集。液體收集方式為液體從拋光盤6的外沿流 下直接進(jìn)入集液槽15中，或者液體濺在擋液圍欄16上，由擋液圍欄16流入集 液槽15，集液槽15內(nèi)的液體由排液孔100排出收集。
如圖2所示，為本發(fā)明所述裝置(支撐軸承有安裝孔)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 支撐軸承2的內(nèi)圈安裝在托盤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)圈用螺栓固定于托盤3上，外圈用螺栓固定 于軸承座1內(nèi)。
如圖4所示，為一體化的托盤軸37結(jié)構(gòu)示意圖。將托盤3與中間軸7直接 做成一體化的托盤軸37。直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)子91直接套裝在托盤軸37下端的軸段上。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)內(nèi)置式拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，支撐軸承(2)的內(nèi)圈安裝在托盤(3)上，支撐軸承(2)的外圈安裝于軸承座(1)內(nèi)；拋光盤(6)安裝于托盤(3)上，托盤(3)為拋光盤(6)提供一個高精度的旋轉(zhuǎn)支撐；中間軸(7)與托盤(3)和懸伸軸(8)之間分別用螺栓聯(lián)接，形成轉(zhuǎn)軸組件(99)；直驅(qū)電機(jī)(9)安裝在軸承座(1)與轉(zhuǎn)軸組件(99)之間的空腔，其中，直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)子(91)套裝于中間軸(7)上，并用螺栓與懸伸軸(8)的端面聯(lián)接，直驅(qū)電機(jī)定子(92)用螺栓安裝于與軸承座(1)下端固聯(lián)的支撐盤(10)上，直驅(qū)電機(jī)(9)通過轉(zhuǎn)軸組件(99)驅(qū)動拋光盤(6)；小軸承(11)安裝于懸伸軸(8)與支撐盤(10)之間，以保證懸伸軸(8)轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)性；圓光柵(13)安裝在懸伸軸(8)外端，讀數(shù)頭(14)安裝在軸承蓋(12)上，用以完成轉(zhuǎn)臺的速度和位置反饋控制；集液槽(14)安裝與拋光盤(6)外沿下方，擋液圍欄(15)套裝在集液槽(14)上，用以實現(xiàn)拋光盤(6)上面液體的收集。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電機(jī)內(nèi)置式拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述 直驅(qū)電機(jī)(9)為定子轉(zhuǎn)子分離式直驅(qū)電機(jī)，包括直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)子(91)和直驅(qū)電 機(jī)定子(92)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電機(jī)內(nèi)置式拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述支 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3所述的一種電機(jī)內(nèi)置式拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述外 壓蓋(4)的凸緣(4a)與集液槽(15)的凸緣(15a)分別嵌入拋光盤(6)的內(nèi)槽(6a)和外槽(6b)內(nèi)，形成內(nèi)外兩層密封。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電機(jī)內(nèi)置式拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述 托盤(3)與中間軸(7)之間采用螺栓聯(lián)接在一起，或?qū)⑼斜P(3)與中間軸(7) 做成一體化的托盤軸(37)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電機(jī)內(nèi)置式拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述 拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺工作時，液體收集方式為液體從拋光盤(6)的外沿流下直接進(jìn)入 集液槽(15)中，或者液體濺在擋液圍欄(16)上，由擋液圍欄(16)流入集液 槽(15),集液槽(15)內(nèi)的液體由排液孔(100)排出收集。
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)于一種電機(jī)內(nèi)置式拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺。支撐軸承安裝于軸承座和托盤之間，拋光盤安裝于托盤上，支撐軸承為托盤提供一個高精度的旋轉(zhuǎn)支撐；中間軸兩端分別與托盤和懸伸軸聯(lián)接，形成轉(zhuǎn)軸組件；直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)子套裝于中間軸上，直驅(qū)電機(jī)定子通過支撐盤與軸承座固聯(lián)，直驅(qū)電機(jī)通過轉(zhuǎn)軸組件驅(qū)動拋光盤；圓光柵和讀數(shù)頭分別安裝在懸伸軸外端和軸承蓋上，用以完成轉(zhuǎn)臺的反饋控制；集液槽安裝于拋光盤外沿下方，擋液圍欄套裝在集液槽上，用于液體的收集。本發(fā)明所述拋光機(jī)轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)緊湊、精度高、穩(wěn)定性好且拆裝方便可廣泛應(yīng)用于精密拋光設(shè)備。
文檔編號B24B41/06GK101554709SQ200910083589
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)