[發明專利]一種靜壓氣浮直驅轉臺

無效

• 申請號: 201010294885.2
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN102416566A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 張從鵬;羅學科;謝峰
• 申請（專利權）人: 北方工業大學
• 主分類號: B23Q1/25
• 分類號: B23Q1/25;B23Q1/44
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及一種直驅轉臺，尤其涉及一種靜壓氣浮直驅轉臺。

背景技術

????現有技術中，在先進電子制造、光學檢測及制造等設備中，不僅要求轉臺具有高的精度性能，而且要求轉臺能夠滿足高潔凈的工作環境。現有的精密定位轉臺主要有兩類：一、在驅動上采用傳統的“旋轉電機和減速器”的方式，在平臺支撐上采用傳統的機械軸承，由于旋轉電機的缺陷，這類轉臺不可能具有大的加速度和速度，另外由于減速傳動環節的存在，降低了轉臺的動態性能，而其無法避免齒輪間隙帶來的誤差；二、采用力矩電機驅動的轉臺，但在轉臺的運動支撐上仍采用機械軸承結構。這兩類轉臺在機械運動的傳動環節都會產生摩擦、磨損、機械振動、噪聲等缺點，不僅會影響轉臺的動態性能和定位精度，而且會產生油污、顆粒等污染物，均無法滿足先進電子制造、光學檢測及制造等高潔凈工作環境的要求。

發明內容

本發明的目的在于避免現有技術的不足提供一種高精度，簡化了機械傳動機構，不會產生機械磨損、噪聲和產生摩擦力擾動，且不會對工作環境造成油污、顆粒等污染，檢測精度高能夠同時滿足先進電子制造、光學檢測及制造等極限工作條件下對轉臺運動性能、承載能力和不污染工作環境的綜合要求的靜壓氣浮直驅轉臺，從而有效解決現有技術中存在的問題。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種靜壓氣浮直驅轉臺包括底座、底座連接塊、轉軸、力矩電機轉子、力矩電機定子和力矩電機安裝框；所述轉軸上固定安裝有力矩電機轉子，所述力矩電機定子和力矩電機安裝框相連；所述轉軸的上部安裝有上氣浮環，所述力矩電機安裝框上方設有與上氣浮環對應的第一空氣軸承組件，該第一空氣軸承組件是對上浮氣環的外圓面進行四周支撐的旋轉空氣軸承組件；所述轉軸的下部安裝有下氣浮環，所述力矩電機安裝框下方設有與下氣浮環對應的第二空氣軸承組件，該第二空氣軸承組件是既對下氣浮環的頂面進行向下預載的平面止推空氣軸承組件，又對下氣浮環的外圓面進行四周支撐的旋轉空氣軸承組件；所述底座連接塊設置在第二空氣軸承組件的下方，所述底座設置在底座連接塊的下方，所述底座連接塊和底座組成第三空氣軸承組件，該第三空氣軸承組件是對下氣浮環的底面進行向上支撐的平面止推空氣軸承組件。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述力矩電機轉子的下方具有定距環，所述定距環通過第二緊定螺釘固定在轉軸上，所述力矩電機轉子的上方具有第二彈性擋圈，所述第二彈性擋圈固定在轉軸上，所述力矩電機轉子通過第一緊定螺釘固定在力矩電機安裝框上。

進一步，所述第一空氣軸承組件包括上氣浮軸承座和上匹配氣浮軸承座，所述上匹配氣浮軸承座設置在上氣浮軸承座的下方，所述上氣浮軸承座和上匹配氣浮軸承座通過第二內六角螺釘固定在力矩電機安裝框上。

進一步，所述第二空氣軸承組件包括下氣浮軸承座和下匹配氣浮軸承座，所述下匹配氣浮軸承座設置在下氣浮軸承座的上方，所述下氣浮軸承座、下匹配氣浮軸承座、底座和底座連接塊通過第三內六角螺釘固定在力矩電機安裝框上。

進一步，所述上氣浮環通過第一個鍵和第一彈性擋圈固定在轉軸上，所述下氣浮環通過第二個鍵和第三彈性擋圈固定在轉軸上。

進一步，所述轉軸上端與工作臺相連，所述工作臺通過第一內六角螺釘固定在上氣浮環上；所述轉軸的下端通過第三沉頭螺釘固定安裝有圓光柵連接板，所述圓光柵連接板上安裝有圓光柵標尺，所述圓光柵連接板的下方設置有讀數頭和讀數頭安裝板，所述讀數頭安裝板通過第一沉頭螺釘和第二沉頭螺釘將讀數頭安裝在底座上，所述讀數頭和圓光柵標尺之間具有0.85mm的間隙。

進一步，所述底座上具有內環形氣室、外環形氣室和多個連通氣路，所述多個連通氣路位于內環形氣室和外環形氣室之間，并將內環形氣室和外環形氣室相連通；所述底座連接塊上具有多個第一軸向節流孔和多個第二軸向節流孔，所述第一軸向節流孔和轉軸中心的距離大于第二軸向節流孔和轉軸中心的距離；所述底座連接塊上的第一軸向節流孔和底座上的外環形氣室相連通，所述底座連接塊上的第二軸向節流孔和底座上的內環形氣室相連通。

進一步，所述上氣浮軸承座垂直于轉軸的面上具有環形氣室，側壁上具有多個徑向節流孔，所述徑向節流孔和環形氣室相連通；所述上匹配氣浮軸承座垂直于轉軸的面上具有環形氣室，側壁上具有多個徑向節流孔，所述徑向節流孔和環形氣室相連通；所述上氣浮軸承座上的環形氣室和上匹配氣浮軸承座上的環形氣室相連通。