專利名稱：一種電機內置式拋光機轉臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及拋光設備技術領域，特別是關于一種電機內置式拋光機轉臺。
背景技術：
拋光設備是一種精加工設備，其中轉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動為材料的去除提供相對運動。轉臺臺面的回轉精度尤其 是端面跳動(軸向跳動)直接影響工件的拋光質量。由于轉臺臺面尺寸較大，工 作壓力較大且一般為偏載，因而轉臺承受的載荷比較復雜。拋光設備的轉臺是一 種高精度、高承載能力的關鍵部件。
由于拋光過程中會使用帶有腐蝕性的拋光液，因而需要考慮轉臺結構的密封 問題，防止液體進入轉臺的內部，同時需要考慮液體的收集。
目前，拋光機轉臺一般采用多個精密機械軸承支撐，由變頻電機或伺服電機 經過齒輪傳動或皮帶傳動來驅動轉臺的旋轉。由于傳動鏈長，并且會引入額外的 徑向力，轉臺的回轉精度不會特別高。而且由于工作轉速不高，電機還需要配備 減速器，電機和減速器一般置于轉臺的外部，使得轉臺結構不夠緊湊。氣浮轉臺 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用較少。
直驅電機(力矩電機)是一種新型電機，這種電機能夠直接提供較大轉矩， 而且轉速不高，不需要配備減速器。直驅技術可以省略中間的傳動環(huán)節(jié)，提高精 度。
現在已經有一些集成直驅電機，在電機內集成軸承，可直接連接外部旋轉部 件作為轉臺。這種集成電機， 一般對外提供的支撐面比較小，承載能力較小。 發(fā)明內容為了克服現有拋光機轉臺旋轉精度不高，結構不緊湊，承載能力不足等問題， 本發(fā)明提供一種能夠提高轉臺回轉精度，并結構緊湊的電機內置式拋光機轉臺，
其特征在于，支撐軸承2的內圈安裝在托盤3上，支撐軸承2的外圈安裝于軸承 座1內；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支 撐；中間軸7與托盤3和懸伸軸8之間分別用螺栓聯接，形成轉軸組件99;直驅 電機9安裝在軸承座1與轉軸組件99之間的空腔，其中，直驅電機轉子91套裝 于中間軸7上，并用螺栓與懸伸軸8的端面聯接，直驅電機定子92用螺栓安裝 于與軸承座i下端固聯的支撐盤10上，直驅電機9通過轉軸組件99驅動拋光盤 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轉動的平穩(wěn)性； 圓光柵13安裝在懸伸軸8外端，讀數頭14安裝在軸承蓋12上，用以完成轉臺 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，用以實現拋光盤6上面液體的收集。
所述直驅電機9為定子轉子分離式直驅電機，包括直驅電機轉子91和直驅 電機定子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；對于內外圈沒有安裝孔的支撐軸承2，其內圈由內壓蓋5固定，外圈由 外壓蓋4固定；對于內外圈有安裝孔的支撐軸承2，其內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的內槽6a 和外槽6b內，形成內外兩層密封。
所述托盤3與中間軸7之間采用螺栓聯接在一起，或將托盤3與中間軸7做 成一體化的托盤軸37。
所述拋光機轉臺工作時，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支撐，以一 個小軸承為輔，提高穩(wěn)定性；直驅電機安裝于旋轉軸組件和軸承座之間，結構緊 湊；直驅電機的定子和轉子均為螺栓聯接，拆裝方便。


圖l是本發(fā)明所述裝置(支撐軸承無安裝孔)的剖視結構示意圖； 圖2是本發(fā)明所述裝置(支撐軸承有安裝孔)的剖視結構示意圖； 圖3是圖1中A處局部放大圖； 圖4是一體化的托盤軸結構示意圖。 圖中標號-
I- 軸承座;2-支撐軸承;3-托盤;4-外壓蓋;4a-外壓該凸緣;5-內壓蓋; 6-拋光盤；6a-內槽；6b-外槽；7-中間軸；8-懸伸軸；9-直驅電機；lO-支撐盤；
II- 小軸承；12-軸承蓋；13-圓光柵；14-讀數頭；15-集液槽；
15a-集液槽凸緣；16-擋液圍欄；37-托盤軸；91-直驅電機轉子； 92-直驅電機定子；99-轉軸組件；100-排液孔。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行說明。
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 盤提供精密的旋轉支撐；直驅電機通過轉軸組件驅動拋光盤的旋轉；通過讀數頭 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 的穩(wěn)定性，轉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
6的液體由排液孔排出收集；兩層迷宮密封可防止液體進入轉臺內部。
如圖1所示，本發(fā)明電機內置式拋光機轉臺主要包括軸承座l、支撐軸承
2、托盤3、外壓蓋4、內壓蓋5、拋光盤6、中間軸7、懸伸軸8、直驅電機9、 支撐盤10、小軸承11、軸承蓋12、圓光柵13、讀數頭14、集液槽15、擋液圍 欄16。
支撐軸承2的內圈安裝在托盤3上，并由內壓蓋5固定，支撐軸承2的外圈 安裝于軸承座l內，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支撐，外壓蓋4與軸承座1、內壓蓋5與托盤3、 托盤3與拋光盤6之間的聯接方式均為螺栓聯接。
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的內槽6a和外槽6b內，形成內外 兩層密封，防止液體進入轉臺內部。
中間軸7與托盤3和懸伸軸8之間分別用螺栓聯接，形成轉軸組件99;直驅 電機9安裝在軸承座1與轉軸組件99之間的空腔，其中，直驅電機轉子91套裝 于中間軸7上，并用螺栓與懸伸軸8的端面聯接，直驅電機定子92用螺栓安裝 于支撐盤10上，支撐盤10與軸承座1下端用螺栓聯接，直驅電機9通過轉軸組 件99驅動拋光盤6。直驅電機定子92周圍有足夠空間，便于自然冷卻或風冷， 也可以根據需要進行水冷。
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轉動的平穩(wěn)性，防止擺動。轉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，讀數頭14安裝在軸承蓋12上，用以完成 轉臺的速度和位置反饋控制，讀數頭與圓光柵之間的間隙在lmm以內。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)的剖視結構示意圖。 支撐軸承2的內圈安裝在托盤3上，支撐軸承2的外圈安裝于軸承座1內。對于 內外圈有安裝孔的支撐軸承2，其內圈用螺栓固定于托盤3上，外圈用螺栓固定 于軸承座1內。
如圖4所示，為一體化的托盤軸37結構示意圖。將托盤3與中間軸7直接 做成一體化的托盤軸37。直驅電機轉子91直接套裝在托盤軸37下端的軸段上。
權利要求
1.一種電機內置式拋光機轉臺，其特征在于，支撐軸承(2)的內圈安裝在托盤(3)上，支撐軸承(2)的外圈安裝于軸承座(1)內；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支撐；中間軸(7)與托盤(3)和懸伸軸(8)之間分別用螺栓聯接，形成轉軸組件(99)；直驅電機(9)安裝在軸承座(1)與轉軸組件(99)之間的空腔，其中，直驅電機轉子(91)套裝于中間軸(7)上，并用螺栓與懸伸軸(8)的端面聯接，直驅電機定子(92)用螺栓安裝于與軸承座(1)下端固聯的支撐盤(10)上，直驅電機(9)通過轉軸組件(99)驅動拋光盤(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)轉動的平穩(wěn)性；圓光柵(13)安裝在懸伸軸(8)外端，讀數頭(14)安裝在軸承蓋(12)上，用以完成轉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，用以實現拋光盤(6)上面液體的收集。
2. 根據權利要求1所述的一種電機內置式拋光機轉臺，其特征在于，所述 直驅電機(9)為定子轉子分離式直驅電機，包括直驅電機轉子(91)和直驅電 機定子(92)。
3. 根據權利要求l所述的一種電機內置式拋光機轉臺，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； 對于內外圈沒有安裝孔的支撐軸承(2)，其內圈由內壓蓋(5)固定，外圈由外 壓蓋(4)固定；對于內外圈有安裝孔的支撐軸承(2)，其內外圈分別由螺栓固定。
4. 根據權利要求3所述的一種電機內置式拋光機轉臺，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)的內槽(6a)和外槽(6b)內，形成內外兩層密封。
5. 根據權利要求1所述的一種電機內置式拋光機轉臺，其特征在于，所述 托盤(3)與中間軸(7)之間采用螺栓聯接在一起，或將托盤(3)與中間軸(7) 做成一體化的托盤軸(37)。
6. 根據權利要求1所述的一種電機內置式拋光機轉臺，其特征在于，所述 拋光機轉臺工作時，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)明涉及拋光設備技術領域，特別是關于一種電機內置式拋光機轉臺。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支撐；中間軸兩端分別與托盤和懸伸軸聯接，形成轉軸組件；直驅電機轉子套裝于中間軸上，直驅電機定子通過支撐盤與軸承座固聯，直驅電機通過轉軸組件驅動拋光盤；圓光柵和讀數頭分別安裝在懸伸軸外端和軸承蓋上，用以完成轉臺的反饋控制；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)明所述拋光機轉臺結構緊湊、精度高、穩(wěn)定性好且拆裝方便可廣泛應用于精密拋光設備。
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