专利名称：全闭环高精度伺服旋转工作台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工作台，特别是一种用于半导体加工设备的旋转工作台。
背景技术：
在半导体加工处理设备中，如精密线路板后道工序(COB)全自动铝线焊线机等IC封装设备，为使半导体元件等处理对象能绕垂直方向的Z轴旋转特定的角度，需要应用到旋转工作台。此类设备对旋转工作台的要求就是较高的角度精度(0.01度～0.1度)。目前此类设备基本上都是采用步进电机或伺服电机配1；4皮带(或齿轮)开环传动机构实现，精度介于0.1～0.5度之间。但由于集成电路(IC)工艺进入0.18微米时代，普通开环传动机构由于无法消除的机械传动间隙而无法满足旋转工作台的精度要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种全闭环高精度伺服旋转工作台，以提高旋转工作台的角度精度，使其控制在0.01度以内，从而满足半导体加工处理设备特别是全自动铝线焊线机等IC封装设备的精度要求。
为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下的技术方案设计一种全闭环高精度伺服旋转工作台，包括驱动机构和旋转执行机构，所述驱动机构包括一旋转伺服电机，该旋转伺服电机的输出轴通过传动机构与旋转执行机构连接，在所述旋转执行机构的工作轴上安装有一角位移传感器，该角位移传感器通过反馈电路与旋转伺服电机的控制电路相连而构成一全闭环控制系统。
所述角位移传感器为一旋转编码器，该旋转编码器可以为光电式、接触式或者电磁式旋转编码器，既可以是增量式编码器也可以是绝对式编码器。所述旋转编码器可采用一高精度编码器，其精度达到每圈十万个脉冲左右。
所述传动机构可以为皮带传动机构、蜗轮蜗杆机构、齿轮传动机构或其它方式的传动机构。当该传动机构为皮带传动机构时，其传动比最好为1∶4。
本实用新型的旋转工作台采用了全闭环控制系统，由安装在旋转执行机构工作轴上的高精度脉冲旋转编码器向系统传回脉冲以反映工作轴的实际位置，如果工作轴的实际位置未能按照指令的要求旋转到指定位置，则系统会根据实际位置发出指令以便旋转伺服电机继续旋转直到将工作轴修正至指定位置为止，由于采用伺服电机系统，这一复杂的校正过程都是在几毫秒内完成，而旋转位置精度则得到了充分保证。经过一年的实践应用，证明本实用新型可实现0.0036度的旋转精度。
图1为本实用新型的立体结构示意图；图2为本实用新型的俯视结构示意图；图3为本实用新型的零件分解示意图。
具体实施方式
如图1-3所示，本实用新型的全闭环高精度伺服旋转工作台在外观上具有跟传统旋转工作台类似的结构，包括支架1，该支架1固定在XY平台2上；所述支架1内设置有作为驱动机构的旋转伺服电机3以及跟旋转伺服电机3相邻设置的旋转执行机构4，该旋转伺服电机3的输出轴5上套有皮带轮6，通过传动比为1∶4的传动皮带7与套设在旋转执行机构工作轴8上的皮带轮9连接。所述旋转执行机构4沿工作轴的轴线从上至下依次包括防尘盖11、盖架12、皮带轮9、皮带轮座13、轴承防尘盖14、工作轴8、第一滚柱轴承15、内隔套16、外隔套17、第二滚柱轴承18、轴承盖19、螺母20、编码器固定架21等(以上结构只是为了便于实施而加以说明，并非对本实用新型构成限制)。其中，本实用新型与传统旋转工作台的主要区别在于，所述旋转执行机构4的工作轴8上安装有一角位移传感器10，如图3所示。该角位移传感器10通过电路与旋转伺服电机3的控制电路相连而构成一全闭环控制系统。所述角位移传感器10最好为一高精度脉冲旋转编码器，该旋转编码器可以为光电式、接触式或者电磁式旋转编码器，既可以是增量式编码器也可以绝对式编码器。所述高精度脉冲旋转编码器10可达到每圈十万个脉冲，通过将整周360度分为十万等分，即可实现0.0036度的旋转精度。
对于传统的开环旋转工作台而言，其电机按指令旋转，至于工作轴是否旋转到位，系统无法知晓，故称为开环控制系统。而如本实用新型的全闭环控制系统则是由安装在工作轴上的高精度脉冲旋转编码器向系统传回脉冲以反映工作轴的实际位置，如果工作轴的实际位置未能按照指令的要求旋转到指定位置，则系统会根据实际位置发出指令以便旋转伺服电机继续旋转直到将工作轴修正至指定位置为止，由于采用伺服电机系统，这一复杂的校正过程都是在几毫秒内完成，而旋转位置精度则得到了充分保证。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。例如所述传动机构除了上述实施方式中的皮带传动机构，还可以蜗轮蜗杆机构、齿轮传动机构或其它方式的传动机构。
权利要求1.一种全闭环高精度伺服旋转工作台，包括驱动机构和旋转执行机构，其特征在于所述驱动机构包括一旋转伺服电机，该旋转伺服电机的输出轴通过传动机构与旋转执行机构连接，在所述旋转执行机构的工作轴上安装有一角位移传感器，该角位移传感器通过反馈电路与旋转伺服电机的控制电路相连而构成一全闭环控制系统。
2.根据权利要求1所述的全闭环高精度伺服旋转工作台，其特征在于所述角位移传感器为一旋转编码器。
3.根据权利要求2所述的全闭环高精度伺服旋转工作台，其特征在于所述旋转编码器为光电式、接触式或者电磁式旋转编码器。
4.根据权利要求2所述的全闭环高精度伺服旋转工作台，其特征在于所述旋转编码器为增量式编码器或绝对式编码器。
5.根据权利要求2或3或4所述的全闭环高精度伺服旋转工作台，其特征在于所述旋转编码器为一高精度脉冲旋转编码器，其精度达到每圈十万个脉冲左右。
6.根据权利要求1所述的全闭环高精度伺服旋转工作台，其特征在于所述传动机构为皮带传动机构、蜗轮蜗杆机构或者齿轮传动机构。
7.根据权利要求6所述的全闭环高精度伺服旋转工作台，其特征在于所述皮带传动机构的传动比为1∶4。
专利摘要本实用新型公开了一种全闭环高精度伺服旋转工作台，主要用于精密线路板后道工序(COB)全自动铝线焊线机等IC封装设备中，它包括驱动机构和旋转执行机构，所述驱动机构包括一旋转伺服电机，该旋转伺服电机的输出轴通过传动机构与旋转执行机构连接，在旋转执行机构的工作轴上安装有一高精度脉冲旋转编码器，该高精度脉冲旋转编码器通过反馈电路与旋转伺服电机的控制电路相连而构成一全闭环控制系统。本实用新型由于采用了高精度的全闭环控制系统及伺服电机系统，可有效地提高旋转工作台的角度精度。经过一年的实践应用，证明本实用新型可实现0.0036度的旋转精度。
文档编号H01L21/60GK2909519SQ200620013049
公开日2007年6月6日 申请日期2006年4月26日 优先权日2006年4月26日
发明者李蔚然 申请人:深圳市翠涛自动化设备有限公司