CN112964277B - 一种石英谐振子修平设备的多工位工件台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石英谐振子修平设备的多工位工件台，包括真空腔室、自转轴、用于带动自转轴升降的升降驱动机构、位于真空腔室内的公转转盘、以及多个沿公转转盘圆周方向布置的测试夹具，所述测试夹具的中心轴延伸至所述公转转盘的下方，所述自转轴上端延伸至所述真空腔室内并设有用于抱紧所述中心轴的抱紧机构。本发明具有结构简单、可靠，有利于提高生产效率和工艺一致性等优点。

Description

一种石英谐振子修平设备的多工位工件台
技术领域
本发明涉及石英谐振子修平设备，尤其涉及一种石英谐振子修平设备的多工位工件台。
背景技术
随着电子通信的高速发展，惯性器件起着越来越重要的作用，高性能惯性器件可应用于惯性导航、惯性制导等领域，为满足惯性导航、惯性制导等惯性器件往小型化、高精度、高可靠性方向的发展需求，相关器件产品也要求更高的精度和一致性。
石英谐振子作为惯性器件的核心部件，需要圆周方向具有一致的谐振频率，通常采用专用修平设备对石英谐振子圆周方向上测试若干点，根据各角度的测试结果再通过离子束刻蚀的方式刻蚀石英谐振子的表面，刻蚀时石英谐振子以一定的函数关系进行旋转，旋转起点由测试结果确定，刻蚀结束后再次进行谐振频率测试，如此反复，直至圆周方向上的谐振频率偏差均在误差范围以内。因为该修平设备需要测试谐振频率和离子束刻蚀两种功能，工件需要高精度定位和函数关系旋转，且谐振频率测试夹具上具有若干测试引线，故现有修平设备均为单工件机台，每次开腔装载一个工件，测试和刻蚀修平后再开腔装载另外一个工件，存在生产效率低，各工件之间工艺环境会发生变化，一致性差的现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、可靠，有利于提高生产效率和工艺一致性的石英谐振子修平设备的多工位工件台。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种石英谐振子修平设备的多工位工件台，包括真空腔室、自转轴、用于带动自转轴升降的升降驱动机构、位于真空腔室内的公转转盘、以及多个沿公转转盘圆周方向布置的测试夹具，所述测试夹具的中心轴延伸至所述公转转盘的下方，所述自转轴上端延伸至所述真空腔室内并设有用于抱紧所述中心轴的抱紧机构。
作为上述技术方案的进一步改进：所述抱紧机构包括套设于自转轴外周的第一推环和第二推环、以及多个沿自转轴圆周方向布置的抱紧臂、以及多个沿圆周方向布置于自转轴上的弹性复位件，所述抱紧臂可转动地设于所述自转轴上且下端铰接有连杆，所述连杆下端与所述第一推环铰接，所述弹性复位件与所述第一推环相连，所述第二推环位于所述第一推环下方并配设有第一升降驱动件。
作为上述技术方案的进一步改进：所述弹性复位件为拉簧并设于所述第二推环的下方，所述拉簧上端穿过所述第二推环与所述第一推环相连。
作为上述技术方案的进一步改进：所述中心轴下端呈锥形，所述自转轴上端设有与所述中心轴间隙配合的定位孔。
作为上述技术方案的进一步改进：所述抱紧臂与所述中心轴接触的位置设有柔性垫。
作为上述技术方案的进一步改进：所述升降驱动机构包括用于安装所述中心轴的安装座、设于安装座与所述真空腔室之间的第一伸缩波纹管、以及与安装座相连的第二升降驱动件。
作为上述技术方案的进一步改进：所述第一升降驱动件上端穿过所述安装座后延伸至所述真空腔室内，所述安装座与所述第一升降驱动件之间设有第二伸缩波纹管。
作为上述技术方案的进一步改进：所述真空腔室与所述自转轴之间设有导向套。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的石英谐振子修平设备的多工位工件台，公转转盘上沿圆周方向设有多个测试夹具，同一时间可以装载多个工件，测试夹具随公转转盘旋转至自转轴上方时，可由升降驱动机构带动自转轴及其上的抱紧机构上升，上升过程中抱紧机构保持张开，上升到位后抱紧机构抱紧测试夹具的中心轴，然后自转轴带动测试夹具自转，通过测试夹具公转和自转的分离设计，实现了工件可以函数转速旋转和自由角度定位，结构简单、可靠，较现有设备大大提高了产能，并保证同一批次工件工艺环境的一致性。测试夹具需要与自转轴分离时，抱紧机构再次张开，升降驱动机构带动自转轴及抱紧机构下降，待公转转盘再次转动一定角度带动下一个测试夹具转动至自转轴上方时，再次重复上述过程。
附图说明
图1是本发明石英谐振子修平设备的多工位工件台的结构示意图。
图2是本发明中的抱紧机构抱紧状态的放大结构示意图。
图3是本发明中的抱紧机构张开状态的放大结构示意图。
图中各标号表示：1、真空腔室；2、自转轴；21、定位孔；22、导向套；23、自转电机；24、联轴器；3、升降驱动机构；31、安装座；32、第一伸缩波纹管；33、第二升降驱动件；34、第二伸缩波纹管；4、公转转盘；41、公转电机；42、同步带；43、磁流体密封轴；5、测试夹具；51、中心轴；6、抱紧机构；61、第一推环；62、第二推环；63、抱紧臂；64、弹性复位件；65、连杆；66、第一升降驱动件；67、柔性垫；7、工件。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1至图3示出了本发明石英谐振子修平设备的多工位工件台的一种实施例，本实施例的石英谐振子修平设备的多工位工件台，包括真空腔室1、自转轴2、用于带动自转轴2升降的升降驱动机构3、位于真空腔室1内的公转转盘4、以及多个沿公转转盘4圆周方向布置的测试夹具5，测试夹具5的中心轴51延伸至公转转盘4的下方，自转轴2上端延伸至真空腔室1内并设有用于抱紧中心轴51的抱紧机构6。
该石英谐振子修平设备的多工位工件台，公转转盘4上沿圆周方向设有多个测试夹具5，同一时间可以装载多个工件7，测试夹具5随公转转盘4旋转至自转轴2上方时，可由升降驱动机构3带动自转轴2及其上的抱紧机构6上升，上升过程中抱紧机构6保持张开，上升到位后抱紧机构6抱紧测试夹具5的中心轴51，然后自转轴2通过抱紧机构6带动测试夹具5自转，通过测试夹具5公转和自转的分离设计，实现了工件7可以函数转速旋转和自由角度定位，结构简单、可靠，较现有设备大大提高了产能，并保证同一批次工件7工艺环境的一致性。测试夹具5需要与自转轴2分离时，抱紧机构6再次张开，升降驱动机构3带动自转轴2及抱紧机构6下降，待公转转盘4再次旋转一定角度带动下一个测试夹具5转动至自转轴2上方时，再次重复上述过程。
进一步地，本实施例中，抱紧机构6包括套设于自转轴2外周的第一推环61和第二推环62、以及多个沿自转轴2圆周方向布置的抱紧臂63、以及多个沿圆周方向布置于自转轴2上的弹性复位件64，抱紧臂63可转动地设于自转轴2上且下端铰接有连杆65，连杆65下端与第一推环61铰接，弹性复位件64与第一推环61相连，第二推环62位于第一推环61下方并配设有第一升降驱动件66。其中，抱紧臂63、弹性复位件64优选沿圆周方向均匀布置；弹性复位件64例如可以是螺旋弹簧、橡胶弹簧或弹力带等，能够实现抱紧机构6的自动复位即可；第一升降驱动件66优选气缸等。工作时，第一升降驱动件66带动第二推环62上升，第二推环62推动第一推环61上升，并使弹性复位件64产生弹性形变，第一推环61推动各连杆65运动，进而带动各抱紧臂63相对自转轴2转动，抱紧臂63上端向四周张开直至中心轴51可以进入各抱紧臂63之间。然后第一升降驱动件66带动第二推环62下降，第一推环61在弹性复位件64弹力作用下复位，进而通过各连杆65带动对应的抱紧臂63相对自转轴2转动、复位，抱紧臂63上端向中心靠拢将中心轴51抱紧，结构简单、可靠，抱紧和张开动作灵活顺畅。
作为进一步优选的实施例，弹性复位件64为拉簧并设于第二推环62的下方，拉簧上端穿过第二推环62与第一推环61相连。弹性复位件64设于第二推环62下方，可以避免占用抱紧臂63下端与自转轴2之间的空间，保证抱紧臂63动作顺畅。
作为进一步优选的实施例，中心轴51下端呈锥形，自转轴2上端设有与中心轴51间隙配合(H/g、H/h类的小间隙配合)的定位孔21。通过中心轴51下端的锥形结构、与自转轴2上端定位孔21的小间隙配合确保工件7在工艺过程中轴心位置不变。
作为进一步优选的实施例，抱紧臂63与中心轴51接触的位置设有柔性垫67，例如硅胶垫等。通过柔性垫67的受压变形增大与中心轴51的接触面，从而增加抱紧臂63与中心轴51之间的摩擦力，有利于传递旋转动力，同时防止抱紧臂63与中心轴51之间刚性接触。
本实施例中，升降驱动机构3包括用于安装中心轴51的安装座31、设于安装座31与真空腔室1之间的第一伸缩波纹管32、以及与安装座31相连的第二升降驱动件33。其中，第二升降驱动件33例如可以是气缸、液压缸、电缸等。通过第二升降驱动件33带动安装座31及其上的中心轴51整体升降，升降过程中利用第一伸缩波纹管32的伸缩保证真空腔室1内的真空环境，结构简单、可靠。
作为进一步优选的实施例，第一升降驱动件66上端穿过安装座31后延伸至真空腔室1内，安装座31与第一升降驱动件66之间设有第二伸缩波纹管34。第一升降驱动件66升降运动时，利用第二伸缩波纹管34的伸缩保证安装座31与第一升降驱动件66之间的密封性，结构简单、紧凑。
作为进一步优选的实施例，真空腔室1与自转轴2之间设有导向套22。通过导向套22保证自转轴2升降过程中轴心位置不发生变化。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种石英谐振子修平设备的多工位工件台，其特征在于：包括真空腔室(1)、自转轴(2)、用于带动自转轴(2)升降的升降驱动机构(3)、位于真空腔室(1)内的公转转盘(4)、以及多个沿公转转盘(4)圆周方向布置的测试夹具(5)，所述测试夹具(5)的中心轴(51)延伸至所述公转转盘(4)的下方，所述自转轴(2)上端延伸至所述真空腔室(1)内并设有用于抱紧所述中心轴(51)的抱紧机构(6)，所述抱紧机构(6)包括套设于自转轴(2)外周的第一推环(61)和第二推环(62)、以及多个沿自转轴(2)圆周方向布置的抱紧臂(63)、以及多个沿圆周方向布置于自转轴(2)上的弹性复位件(64)，所述抱紧臂(63)可转动地设于所述自转轴(2)上且下端铰接有连杆(65)，所述连杆(65)下端与所述第一推环(61)铰接，所述弹性复位件(64)与所述第一推环(61)相连，所述第二推环(62)位于所述第一推环(61)下方并配设有第一升降驱动件(66)，所述中心轴(51)下端呈锥形，所述自转轴(2)上端设有与所述中心轴(51)间隙配合的定位孔(21)，所述定位孔(21)与所述中心轴(51)的配合间隙为H/g或H/h，通过中心轴(51)下端的锥形结构、与自转轴(2)上端定位孔(21)的小间隙配合确保工件(7)在工艺过程中轴心位置不变。
2.根据权利要求1所述的石英谐振子修平设备的多工位工件台，其特征在于：所述弹性复位件(64)为拉簧并设于所述第二推环(62)的下方，所述拉簧上端穿过所述第二推环(62)与所述第一推环(61)相连。
3.根据权利要求1所述的石英谐振子修平设备的多工位工件台，其特征在于：所述抱紧臂(63)与所述中心轴(51)接触的位置设有柔性垫(67)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的石英谐振子修平设备的多工位工件台，其特征在于：所述升降驱动机构(3)包括用于安装所述中心轴(51)的安装座(31)、设于安装座(31)与所述真空腔室(1)之间的第一伸缩波纹管(32)、以及与安装座(31)相连的第二升降驱动件(33)。
5.根据权利要求4所述的石英谐振子修平设备的多工位工件台，其特征在于：所述第一升降驱动件(66)上端穿过所述安装座(31)后延伸至所述真空腔室(1)内，所述安装座(31)与所述第一升降驱动件(66)之间设有第二伸缩波纹管(34)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的石英谐振子修平设备的多工位工件台，其特征在于：所述真空腔室(1)与所述自转轴(2)之间设有导向套(22)。
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