CN101554709A - 一种电机内置式抛光机转台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及抛光设备技术领域，特别是关于一种电机内置式抛光机转台。支撑轴承安装于轴承座和托盘之间，抛光盘安装于托盘上，支撑轴承为托盘提供一个高精度的旋转支撑；中间轴两端分别与托盘和悬伸轴联接，形成转轴组件；直驱电机转子套装于中间轴上，直驱电机定子通过支撑盘与轴承座固联，直驱电机通过转轴组件驱动抛光盘；圆光栅和读数头分别安装在悬伸轴外端和轴承盖上，用以完成转台的反馈控制；集液槽安装于抛光盘外沿下方，挡液围栏套装在集液槽上，用于液体的收集。本发明所述抛光机转台结构紧凑、精度高、稳定性好且拆装方便可广泛应用于精密抛光设备。

Description

一种电机内置式抛光机转台
技术领域
本发明涉及抛光设备技术领域，特别是关于一种电机内置式抛光机转台。
背景技术
抛光设备是一种精加工设备，其中转台用以承载待加工工件，并依靠抛光盘和抛光头之间的相对转动为材料的去除提供相对运动。转台台面的回转精度尤其是端面跳动(轴向跳动)直接影响工件的抛光质量。由于转台台面尺寸较大，工作压力较大且一般为偏载，因而转台承受的载荷比较复杂。抛光设备的转台是一种高精度、高承载能力的关键部件。
由于抛光过程中会使用带有腐蚀性的抛光液，因而需要考虑转台结构的密封问题，防止液体进入转台的内部，同时需要考虑液体的收集。
目前，抛光机转台一般采用多个精密机械轴承支撑，由变频电机或伺服电机经过齿轮传动或皮带传动来驱动转台的旋转。由于传动链长，并且会引入额外的径向力，转台的回转精度不会特别高。而且由于工作转速不高，电机还需要配备减速器，电机和减速器一般置于转台的外部，使得转台结构不够紧凑。气浮转台虽然精度高，但承载能力一般有限，对于大台面大载荷的情况应用较少。
直驱电机(力矩电机)是一种新型电机，这种电机能够直接提供较大转矩，而且转速不高，不需要配备减速器。直驱技术可以省略中间的传动环节，提高精度。
现在已经有一些集成直驱电机，在电机内集成轴承，可直接连接外部旋转部件作为转台。这种集成电机，一般对外提供的支撑面比较小，承载能力较小。
发明内容
为了克服现有抛光机转台旋转精度不高，结构不紧凑，承载能力不足等问题，本发明提供一种能够提高转台回转精度，并结构紧凑的电机内置式抛光机转台，其特征在于，支撑轴承2的内圈安装在托盘3上，支撑轴承2的外圈安装于轴承座1内；抛光盘6安装于托盘3上，托盘3为抛光盘6提供一个高精度的旋转支撑；中间轴7与托盘3和悬伸轴8之间分别用螺栓联接，形成转轴组件99；直驱电机9安装在轴承座1与转轴组件99之间的空腔，其中，直驱电机转子91套装于中间轴7上，并用螺栓与悬伸轴8的端面联接，直驱电机定子92用螺栓安装于与轴承座1下端固联的支撑盘10上，直驱电机9通过转轴组件99驱动抛光盘6；小轴承11安装于悬伸轴8与支撑盘10之间，以保证悬伸轴8转动的平稳性；圆光栅13安装在悬伸轴8外端，读数头14安装在轴承盖12上，用以完成转台的速度和位置反馈控制；集液槽14安装与抛光盘6外沿下方，挡液围栏15套装在集液槽14上，用以实现抛光盘6上面液体的收集。
所述直驱电机9为定子转子分离式直驱电机，包括直驱电机转子91和直驱电机定子92。
所述支撑轴承2为交叉滚子轴承、双排推力角接触球轴承或三排圆柱滚子组合轴承；对于内外圈没有安装孔的支撑轴承2，其内圈由内压盖5固定，外圈由外压盖4固定；对于内外圈有安装孔的支撑轴承2，其内外圈分别由螺栓固定。
所述外压盖4的凸缘4a与集液槽15的凸缘15a分别嵌入抛光盘6的内槽6a和外槽6b内，形成内外两层密封。
所述托盘3与中间轴7之间采用螺栓联接在一起，或将托盘3与中间轴7做成一体化的托盘轴37。
所述抛光机转台工作时，液体收集方式为：液体从抛光盘6的外沿流下直接进入集液槽15中，或者液体溅在挡液围栏16上，由挡液围栏16流入集液槽15，集液槽15内的液体由排液孔100排出收集。
本发明的优点在于：以单个支撑轴承为主要支撑提供精密的旋转支撑，以一个小轴承为辅，提高稳定性；直驱电机安装于旋转轴组件和轴承座之间，结构紧凑；直驱电机的定子和转子均为螺栓联接，拆装方便。
附图说明
图1是本发明所述装置(支撑轴承无安装孔)的剖视结构示意图；
图2是本发明所述装置(支撑轴承有安装孔)的剖视结构示意图；
图3是图1中A处局部放大图；
图4是一体化的托盘轴结构示意图。
图中标号：
1-轴承座；2-支撑轴承；3-托盘；4-外压盖；4a-外压该凸缘；5-内压盖；6-抛光盘；6a-内槽；6b-外槽；7-中间轴；8-悬伸轴；9-直驱电机；10-支撑盘；11-小轴承；12-轴承盖；13-圆光栅；14-读数头；15-集液槽；15a-集液槽凸缘；16-挡液围栏；37-托盘轴；91-直驱电机转子；92-直驱电机定子；99-转轴组件；100-排液孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
上述方案的原理是：支撑轴承为交叉滚子轴承、双排推力角接触球轴承或者三排圆柱滚子组合轴承，可以承载较大的轴向、径向和弯矩载荷，为托盘和抛光盘提供精密的旋转支撑；直驱电机通过转轴组件驱动抛光盘的旋转；通过读数头和圆光栅提供速度反馈控制；小轴承可以防止悬伸轴和中间轴的摆动，提高旋转的稳定性，转速不高的情况下也可以不使用小轴承；液体从抛光盘的外沿流下直接进入集液槽中，或者液体溅在挡液围栏上，由挡液围栏流入集液槽，集液槽内的液体由排液孔排出收集；两层迷宫密封可防止液体进入转台内部。
如图1所示，本发明电机内置式抛光机转台主要包括：轴承座1、支撑轴承2、托盘3、外压盖4、内压盖5、抛光盘6、中间轴7、悬伸轴8、直驱电机9、支撑盘10、小轴承11、轴承盖12、圆光栅13、读数头14、集液槽15、挡液围栏16。
支撑轴承2的内圈安装在托盘3上，并由内压盖5固定，支撑轴承2的外圈安装于轴承座1内，并由外压盖4固定，抛光盘6安装于托盘3上，托盘3为抛光盘6提供一个高精度的旋转支撑，外压盖4与轴承座1、内压盖5与托盘3、托盘3与抛光盘6之间的联接方式均为螺栓联接。
如图3所示，为图1中A处的局部放大图。外压盖4的外压该凸缘4a与集液槽15的集液槽凸缘15a分别嵌入抛光盘6的内槽6a和外槽6b内，形成内外两层密封，防止液体进入转台内部。
中间轴7与托盘3和悬伸轴8之间分别用螺栓联接，形成转轴组件99；直驱电机9安装在轴承座1与转轴组件99之间的空腔，其中，直驱电机转子91套装于中间轴7上，并用螺栓与悬伸轴8的端面联接，直驱电机定子92用螺栓安装于支撑盘10上，支撑盘10与轴承座1下端用螺栓联接，直驱电机9通过转轴组件99驱动抛光盘6。直驱电机定子92周围有足够空间，便于自然冷却或风冷，也可以根据需要进行水冷。
小轴承11安装于悬伸轴8与支撑盘10之间，并由轴承盖12作轴向固定，小轴承11用以保证悬伸轴8转动的平稳性，防止摆动。转速不高的情况下也可以不使用小轴承。
圆光栅13安装在悬伸轴8外端，读数头14安装在轴承盖12上，用以完成转台的速度和位置反馈控制，读数头与圆光栅之间的间隙在1mm以内。
集液槽14安装与抛光盘6外沿下方，挡液围栏15套装在集液槽14上，用以实现抛光盘6上表面液体的收集。液体收集方式为：液体从抛光盘6的外沿流下直接进入集液槽15中，或者液体溅在挡液围栏16上，由挡液围栏16流入集液槽15，集液槽15内的液体由排液孔100排出收集。
如图2所示，为本发明所述装置(支撑轴承有安装孔)的剖视结构示意图。支撑轴承2的内圈安装在托盘3上，支撑轴承2的外圈安装于轴承座1内。对于内外圈有安装孔的支撑轴承2，其内圈用螺栓固定于托盘3上，外圈用螺栓固定于轴承座1内。
如图4所示，为一体化的托盘轴37结构示意图。将托盘3与中间轴7直接做成一体化的托盘轴37。直驱电机转子91直接套装在托盘轴37下端的轴段上。

Claims (6)

1.一种电机内置式抛光机转台，其特征在于，支撑轴承(2)的内圈安装在托盘(3)上，支撑轴承(2)的外圈安装于轴承座(1)内；抛光盘(6)安装于托盘(3)上，托盘(3)为抛光盘(6)提供一个高精度的旋转支撑；中间轴(7)与托盘(3)和悬伸轴(8)之间分别用螺栓联接，形成转轴组件(99)；直驱电机(9)安装在轴承座(1)与转轴组件(99)之间的空腔，其中，直驱电机转子(91)套装于中间轴(7)上，并用螺栓与悬伸轴(8)的端面联接，直驱电机定子(92)用螺栓安装于与轴承座(1)下端固联的支撑盘(10)上，直驱电机(9)通过转轴组件(99)驱动抛光盘(6)；小轴承(11)安装于悬伸轴(8)与支撑盘(10)之间，以保证悬伸轴(8)转动的平稳性；圆光栅(13)安装在悬伸轴(8)外端，读数头(14)安装在轴承盖(12)上，用以完成转台的速度和位置反馈控制；集液槽(14)安装与抛光盘(6)外沿下方，挡液围栏(15)套装在集液槽(14)上，用以实现抛光盘(6)上面液体的收集。
2.根据权利要求1所述的一种电机内置式抛光机转台，其特征在于，所述直驱电机(9)为定子转子分离式直驱电机，包括直驱电机转子(91)和直驱电机定子(92)。
3.根据权利要求1所述的一种电机内置式抛光机转台，其特征在于，所述支撑轴承(2)为交叉滚子轴承、双排推力角接触球轴承或三排圆柱滚子组合轴承；对于内外圈没有安装孔的支撑轴承(2)，其内圈由内压盖(5)固定，外圈由外压盖(4)固定；对于内外圈有安装孔的支撑轴承(2)，其内外圈分别由螺栓固定。
4.根据权利要求3所述的一种电机内置式抛光机转台，其特征在于，所述外压盖(4)的凸缘(4a)与集液槽(15)的凸缘(15a)分别嵌入抛光盘(6)的内槽(6a)和外槽(6b)内，形成内外两层密封。
5.根据权利要求1所述的一种电机内置式抛光机转台，其特征在于，所述托盘(3)与中间轴(7)之间采用螺栓联接在一起，或将托盘(3)与中间轴(7)做成一体化的托盘轴(37)。
6.根据权利要求1所述的一种电机内置式抛光机转台，其特征在于，所述抛光机转台工作时，液体收集方式为：液体从抛光盘(6)的外沿流下直接进入集液槽(15)中，或者液体溅在挡液围栏(16)上，由挡液围栏(16)流入集液槽(15)，集液槽(15)内的液体由排液孔(100)排出收集。
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