专利名称：集成外转子式直驱抛光机转台的制作方法
技术领域：
本发明涉及抛光设备技术领域，特别是关于一种集成外转子式直驱抛光机转 台装置。
背景技术：
抛光设备尤其是化学机械抛光设备是一种精密加工设备。抛光设备的转台是 一种高精度、高承载能力的旋转支撑设备。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。抛光过程的去除率与工作压力 成一定比例关系，转台台面的回转精度尤其是端面跳动(轴向跳动)将会影响到 抛光压力，对工件的抛光质量影响较大，因而抛光设备对转台的旋转精度要求较 高。
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，电机和减速器一般都外置，使得转台结构不够紧凑。
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，可以直接驱动转台，使得传动部分的结构大 大简化。直驱技术可以省略中间的传动环节，提高传动精度。
大台面的转台如果采用内转子型直驱电机，由于转子直径与转台直径相差较 大，会使得结构布置不够紧凑。现在也有一些集成直驱电机，在电机内集成轴承， 可直接作为转台。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,
本发明提供一种集成外转子式直驱抛光机转台，其特征在于，支撑轴承2的内圈 安装在转子轴盘3上，支撑轴承2的外圈安装于轴承座1内；抛光盘6安装于转 子轴盘3上；支撑盘8与轴承座1下端用螺栓联接，直驱电机定子7用螺栓安装 于支撑盘8上；圆光栅9安装在转子轴盘3下端，读数头10安装在支撑盘8上， 用以完成转台的速度和位置反馈控制；集液槽11安装与抛光盘6外沿下方，用 以实现对抛光盘6上表面液体的收集。
所述的转子轴盘3集成了直驱电机转子，直驱电机定子7位于转子轴盘3内 部，转子轴盘3与直驱电机定子7组成外转子型直驱电机。
所述的支撑轴承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。
所述转子轴盘3集成直驱电机转子的方式为将永磁体31直接均匀地嵌入 转子轴盘3内孔，或者将成套转子32压装在转盘轴承3内孔。
本发明的优点在于以单个支撑轴承提供精密的旋转支撑，结构简单；直驱 电机的转子集成于转子轴盘上，实现电机对抛光盘的直接驱动，结构紧凑，回转 精度高。
图1是本发明所述抛光机转台的俯视图2是本发明所述抛光机转台(支撑轴承无安装孔)的A-A面剖视图； 图3是本发明所述抛光机转台(支撑轴承有安装孔)的A-A面剖视图； 图4是转子轴盘实施方式1的三维示意图； 图5是转子轴盘实施方式2的三维示意图。图中标号-
l-轴承座；2-支撑轴承；3-转子轴盘；4-外压盖；5-内压盖；6-抛光盘； 7-直驱电机定子；8-支撑盘；9-圆光栅；10-读数头；ll-集液槽；lla-排液孔;
31-永磁体；32-成套的转子。
具体实施例方式
本发明提供了一种集成外转子式直驱抛光机转台，下面结合附图对本发明的具体实施方式
进行说明。
本发明的原理是支撑轴承2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；转子轴盘3集 成了直驱电机定子7，既是抛光盘6的旋转支撑，又是直驱电机的转子，实现了 直驱电机直接驱动抛光盘6旋转；通过读数头10和圆光栅9提供速度和位置反 馈控制；液体从抛光盘6的外沿流下直接进入集液槽11中，然后经由排液孔lla 排出收集。
图l是本发明所述抛光机转台的俯视图；图2是本发明所述抛光机转台(支 撑轴承无安装孔)的A-A面剖视图。本发明提供的一种集成外转子式直驱抛光机 转台，主要包括轴承座l、支撑轴承2、转子轴盘3、外压盖4、内压盖5、抛 光盘6、直驱电机定子7、支撑盘8、圆光栅9、读数头10和集液槽11。
支撑轴承2的内圈安装在转子轴盘3上，并由内压盖5固定，支撑轴承2的 外圈安装于轴承座l内，并由外压盖4固定，外压盖4与轴承座1、内压盖5与 转子轴盘3之间均用螺栓联接；抛光盘6用螺栓安装于转子轴盘3上；支撑盘8 用螺栓安装在轴承座1下端，直驱电机定子7用螺栓安装于支撑盘8上；圆光栅 9安装在转子轴盘3下端，读数头10安装在支撑盘8上，用以完成转台的速度和 位置反馈控制；集液槽11安装与抛光盘6外沿下方，用以实现对抛光盘6上表面液体的收集，收集的液体由排液孔lla排出。
上述的支撑轴承2为交叉滚子轴承。对于没有安装孔的交叉滚子轴承采用外 压盖4和内压盖5将轴承固定；对于有安装孔的交叉滚子轴承，则直接用螺栓将 轴承与轴承座1和转子轴盘3联接，从而不需要使用外压盖4和内压盖5。
上述读数头10与圆光栅9工作面相对，之间的距离在lmm以内。
上述的转子轴盘3集成了直驱电机转子，直驱电机定子7位于转子轴盘3内 部，转子轴盘3与直驱电机定子7组成外转子型直驱电机。
转子轴盘3集成直驱电机转子的方式为将永磁体31直接嵌入转子轴盘3 内孔，永磁体31均匀分布在转子轴盘3四周，与转子轴盘3成为一体，如图4 所示；或者将成套的转子32压装在转子轴盘3内孔，使其成为一体，如图5所
不o
如图3所示，为本发明所述抛光机转台(支撑轴承有安装孔)的A-A面剖视 图。支撑轴承2的内圈安装在转子轴盘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转子轴盘3上，外 圈用螺栓固定于轴承座1内。
权利要求
1.集成外转子式直驱抛光机转台，其特征在于，支撑轴承(2)的内圈安装在转子轴盘(3)上，支撑轴承(2)的外圈安装于轴承座(1)内；抛光盘(6)安装于转子轴盘(3)上；支撑盘(8)与轴承座(1)下端用螺栓联接，直驱电机定子(7)用螺栓安装于支撑盘(8)上；圆光栅(9)安装在转子轴盘(3)下端，读数头(10)安装在支撑盘(8)上，用以完成转台的速度和位置反馈控制；集液槽(11)安装与抛光盘(6)外沿下方，用以实现对抛光盘(6)上表面液体的收集。
2. 根据权利要求1所述的集成外转子式直驱拋光机转台，其特征在于，所 述的转子轴盘(3)集成了直驱电机转子，直驱电机定子(7)位于转子轴盘(3) 内部，转子轴盘(3)与直驱电机定子(7)组成外转子型直驱电机。
3. 根据权利要求1所述的集成外转子式直驱抛光机转台，其特征在于，所 述的支撑轴承(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1和2所述的集成外转子式直驱抛光机转台，其特征在于， 所述转子轴盘(3)集成直驱电机转子的方式为将永磁体(31)直接均匀地嵌 入转子轴盘(3)内孔，或者将成套转子(32)压装在转盘轴承(3)内孔。
全文摘要
本发明涉及抛光设备技术领域，特别是关于一种集成外转子式直驱抛光机转台装置。支撑轴承的内圈固定安装于转子轴盘，支撑轴承的外圈固定安装于轴承座内，抛光盘安装于转子轴盘上，支撑轴承为转子轴盘和抛光盘提供精密的旋转支撑；直驱电机定子通过支撑盘安装于转子轴盘内部；圆光栅安装在转子轴盘下端，读数头安装在支撑盘上，用以完成转台的速度和位置反馈控制。转子轴盘集成了直驱电机的转子，实现直驱电机对抛光盘的直接驱动，使得转台结构紧凑、精度高，可广泛应用于精密抛光设备。
文档编号B24B29/00GK101554710SQ200910083590
公开日2009年10月14日 申请日期2009年5月11日 优先权日2009年5月11日
发明者王同庆, 赵德文, 路新春, 雒建斌 申请人:清华大学