[發明專利]集成外轉子式直驅拋光機轉臺

有效

• 申請號: 200910083590.8
• 申請日: 2009-05-11
• 公開（公告）號: CN101554710A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 路新春;趙德文;王同慶;雒建斌
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B24B29/00
• 分類號: B24B29/00;H01L21/304
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司
• 代理人: 張文寶

技術領域

本發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節，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。現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。

發明內容

為了克服現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安裝于拋光盤6外沿下方，用以實現對拋光盤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。

本發明的優點在于：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，實現電機對拋光盤的直接驅動，結構緊湊，回轉精度高。

附圖說明

圖1是本發明所述拋光機轉臺的俯視圖；

圖2是本發明所述拋光機轉臺(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：

1-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-讀數頭；11-集液槽；11a-排液孔；31-永磁體；32-成套的轉子。

具體實施方式

本發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明的具體實施方式進行說明。

本發明的原理是：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，實現了直驅電機直接驅動拋光盤6旋轉；通過讀數頭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，然后經由排液孔11a排出收集。

圖1是本發明所述拋光機轉臺的俯視圖；圖2是本發明所述拋光機轉臺(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1、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、讀數頭10和集液槽11。