專利名稱：集成外轉子式直驅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，特別是關于一種集成外轉子式直驅拋光機轉 臺裝置。
背景技術：
拋光設備尤其是化學機械拋光設備是一種精密加工設備。拋光設備的轉臺是 一種高精度、高承載能力的旋轉支撐設備。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。拋光過程的去除率與工作壓力 成一定比例關系，轉臺臺面的回轉精度尤其是端面跳動(軸向跳動)將會影響到 拋光壓力，對工件的拋光質量影響較大，因而拋光設備對轉臺的旋轉精度要求較 高。
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(jīng)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，電機和減速器一般都外置，使得轉臺結構不夠緊湊。
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，可以直接驅動轉臺，使得傳動部分的結構大 大簡化。直驅技術可以省略中間的傳動環(huán)節(jié)，提高傳動精度。
大臺面的轉臺如果采用內轉子型直驅電機，由于轉子直徑與轉臺直徑相差較 大，會使得結構布置不夠緊湊?，F(xiàn)在也有一些集成直驅電機，在電機內集成軸承， 可直接作為轉臺。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(xiàn)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)明提供一種集成外轉子式直驅拋光機轉臺，其特征在于，支撐軸承2的內圈 安裝在轉子軸盤3上，支撐軸承2的外圈安裝于軸承座1內；拋光盤6安裝于轉 子軸盤3上；支撐盤8與軸承座1下端用螺栓聯(lián)接，直驅電機定子7用螺栓安裝 于支撐盤8上；圓光柵9安裝在轉子軸盤3下端，讀數(shù)頭10安裝在支撐盤8上， 用以完成轉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 以實現(xiàn)對拋光盤6上表面液體的收集。
所述的轉子軸盤3集成了直驅電機轉子，直驅電機定子7位于轉子軸盤3內 部，轉子軸盤3與直驅電機定子7組成外轉子型直驅電機。
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。
所述轉子軸盤3集成直驅電機轉子的方式為將永磁體31直接均勻地嵌入 轉子軸盤3內孔，或者將成套轉子32壓裝在轉盤軸承3內孔。
本發(fā)明的優(yōu)點在于以單個支撐軸承提供精密的旋轉支撐，結構簡單；直驅 電機的轉子集成于轉子軸盤上，實現(xiàn)電機對拋光盤的直接驅動，結構緊湊，回轉 精度高。


圖1是本發(fā)明所述拋光機轉臺的俯視圖2是本發(fā)明所述拋光機轉臺(支撐軸承無安裝孔)的A-A面剖視圖； 圖3是本發(fā)明所述拋光機轉臺(支撐軸承有安裝孔)的A-A面剖視圖； 圖4是轉子軸盤實施方式1的三維示意圖； 圖5是轉子軸盤實施方式2的三維示意圖。圖中標號-
l-軸承座；2-支撐軸承；3-轉子軸盤；4-外壓蓋；5-內壓蓋；6-拋光盤； 7-直驅電機定子；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-成套的轉子。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了一種集成外轉子式直驅拋光機轉臺，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行說明。
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；轉子軸盤3集 成了直驅電機定子7，既是拋光盤6的旋轉支撐，又是直驅電機的轉子，實現(xiàn)了 直驅電機直接驅動拋光盤6旋轉；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)明所述拋光機轉臺的俯視圖；圖2是本發(fā)明所述拋光機轉臺(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子式直驅拋光機 轉臺，主要包括軸承座l、支撐軸承2、轉子軸盤3、外壓蓋4、內壓蓋5、拋 光盤6、直驅電機定子7、支撐盤8、圓光柵9、讀數(shù)頭10和集液槽11。
支撐軸承2的內圈安裝在轉子軸盤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，外壓蓋4與軸承座1、內壓蓋5與 轉子軸盤3之間均用螺栓聯(lián)接；拋光盤6用螺栓安裝于轉子軸盤3上；支撐盤8 用螺栓安裝在軸承座1下端，直驅電機定子7用螺栓安裝于支撐盤8上；圓光柵 9安裝在轉子軸盤3下端，讀數(shù)頭10安裝在支撐盤8上，用以完成轉臺的速度和 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和轉子軸盤3聯(lián)接，從而不需要使用外壓蓋4和內壓蓋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。
上述的轉子軸盤3集成了直驅電機轉子，直驅電機定子7位于轉子軸盤3內 部，轉子軸盤3與直驅電機定子7組成外轉子型直驅電機。
轉子軸盤3集成直驅電機轉子的方式為將永磁體31直接嵌入轉子軸盤3 內孔，永磁體31均勻分布在轉子軸盤3四周，與轉子軸盤3成為一體，如圖4 所示；或者將成套的轉子32壓裝在轉子軸盤3內孔，使其成為一體，如圖5所
不o
如圖3所示，為本發(fā)明所述拋光機轉臺(支撐軸承有安裝孔)的A-A面剖視 圖。支撐軸承2的內圈安裝在轉子軸盤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轉子軸盤3上，外 圈用螺栓固定于軸承座1內。
權利要求
1.集成外轉子式直驅拋光機轉臺，其特征在于，支撐軸承(2)的內圈安裝在轉子軸盤(3)上，支撐軸承(2)的外圈安裝于軸承座(1)內；拋光盤(6)安裝于轉子軸盤(3)上；支撐盤(8)與軸承座(1)下端用螺栓聯(lián)接，直驅電機定子(7)用螺栓安裝于支撐盤(8)上；圓光柵(9)安裝在轉子軸盤(3)下端，讀數(shù)頭(10)安裝在支撐盤(8)上，用以完成轉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，用以實現(xiàn)對拋光盤(6)上表面液體的收集。
2. 根據(jù)權利要求1所述的集成外轉子式直驅拋光機轉臺，其特征在于，所 述的轉子軸盤(3)集成了直驅電機轉子，直驅電機定子(7)位于轉子軸盤(3) 內部，轉子軸盤(3)與直驅電機定子(7)組成外轉子型直驅電機。
3. 根據(jù)權利要求1所述的集成外轉子式直驅拋光機轉臺，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(jù)權利要求1和2所述的集成外轉子式直驅拋光機轉臺，其特征在于， 所述轉子軸盤(3)集成直驅電機轉子的方式為將永磁體(31)直接均勻地嵌 入轉子軸盤(3)內孔，或者將成套轉子(32)壓裝在轉盤軸承(3)內孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及拋光設備技術領域，特別是關于一種集成外轉子式直驅拋光機轉臺裝置。支撐軸承的內圈固定安裝于轉子軸盤，支撐軸承的外圈固定安裝于軸承座內，拋光盤安裝于轉子軸盤上，支撐軸承為轉子軸盤和拋光盤提供精密的旋轉支撐；直驅電機定子通過支撐盤安裝于轉子軸盤內部；圓光柵安裝在轉子軸盤下端，讀數(shù)頭安裝在支撐盤上，用以完成轉臺的速度和位置反饋控制。轉子軸盤集成了直驅電機的轉子，實現(xiàn)直驅電機對拋光盤的直接驅動，使得轉臺結構緊湊、精度高，可廣泛應用于精密拋光設備。
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