專利名稱：一種靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直驅(qū)轉(zhuǎn)臺，尤其涉及一種靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，在先進(jìn)電子制造、光學(xué)檢測及制造等設(shè)備中，不僅要求轉(zhuǎn)臺具有高的精度性能，而且要求轉(zhuǎn)臺能夠滿足高潔凈的工作環(huán)境。現(xiàn)有的精密定位轉(zhuǎn)臺主要有兩類一、在驅(qū)動上采用傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機(jī)和減速器”的方式，在平臺支撐上采用傳統(tǒng)的機(jī)械軸承，由于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的缺陷，這類轉(zhuǎn)臺不可能具有大的加速度和速度，另外由于減速傳動環(huán)節(jié)的存在，降低了轉(zhuǎn)臺的動態(tài)性能，而其無法避免齒輪間隙帶來的誤差；二、采用力矩電機(jī)驅(qū)動的轉(zhuǎn)臺，但在轉(zhuǎn)臺的運(yùn)動支撐上仍采用機(jī)械軸承結(jié)構(gòu)。這兩類轉(zhuǎn)臺在機(jī)械運(yùn)動的傳動環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生摩擦、磨損、機(jī)械振動、噪聲等缺點(diǎn)，不僅會影響轉(zhuǎn)臺的動態(tài)性能和定位精度，而且會產(chǎn)生油污、顆粒等污染物，均無法滿足先進(jìn)電子制造、光學(xué)檢測及制造等高潔凈工作環(huán)境的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種高精度，簡化了機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)， 不會產(chǎn)生機(jī)械磨損、噪聲和產(chǎn)生摩擦力擾動，且不會對工作環(huán)境造成油污、顆粒等污染，檢測精度高能夠同時(shí)滿足先進(jìn)電子制造、光學(xué)檢測及制造等極限工作條件下對轉(zhuǎn)臺運(yùn)動性能、承載能力和不污染工作環(huán)境的綜合要求的靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺，從而有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺包括底座、底座連接塊、轉(zhuǎn)軸、力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子、力矩電機(jī)定子和力矩電機(jī)安裝框；所述轉(zhuǎn)軸上固定安裝有力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子，所述力矩電機(jī)定子和力矩電機(jī)安裝框相連；所述轉(zhuǎn)軸的上部安裝有上氣浮環(huán)，所述力矩電機(jī)安裝框上方設(shè)有與上氣浮環(huán)對應(yīng)的第一空氣軸承組件，該第一空氣軸承組件是對上浮氣環(huán)的外圓面進(jìn)行四周支撐的旋轉(zhuǎn)空氣軸承組件；所述轉(zhuǎn)軸的下部安裝有下氣浮環(huán)，所述力矩電機(jī)安裝框下方設(shè)有與下氣浮環(huán)對應(yīng)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(huán)的頂面進(jìn)行向下預(yù)載的平面止推空氣軸承組件，又對下氣浮環(huán)的外圓面進(jìn)行四周支撐的旋轉(zhuǎn)空氣軸承組件；所述底座連接塊設(shè)置在第二空氣軸承組件的下方，所述底座設(shè)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(huán)的底面進(jìn)行向上支撐的平面止推空氣軸承組件。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子的下方具有定距環(huán)，所述定距環(huán)通過第二緊定螺釘固定在轉(zhuǎn)軸上，所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子的上方具有第二彈性擋圈，所述第二彈性擋圈固定在轉(zhuǎn)軸上，所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子通過第一緊定螺釘固定在力矩電機(jī)安裝框上。進(jìn)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(shè)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(nèi)六角螺釘固定在力矩電機(jī)安裝框上。進(jìn)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(shè)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(nèi)六角螺釘固定在力矩電機(jī)安裝框上。進(jìn)一步，所述上氣浮環(huán)通過第一個(gè)鍵和第一彈性擋圈固定在轉(zhuǎn)軸上，所述下氣浮環(huán)通過第二個(gè)鍵和第三彈性擋圈固定在轉(zhuǎn)軸上。進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)軸上端與工作臺相連，所述工作臺通過第一內(nèi)六角螺釘固定在上氣浮環(huán)上；所述轉(zhuǎn)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(biāo)尺，所述圓光柵連接板的下方設(shè)置有讀數(shù)頭和讀數(shù)頭安裝板，所述讀數(shù)頭安裝板通過第一沉頭螺釘和第二沉頭螺釘將讀數(shù)頭安裝在底座上，所述讀數(shù)頭和圓光柵標(biāo)尺之間具有0. 85mm的間隙。 進(jìn)一步，所述底座上具有內(nèi)環(huán)形氣室、外環(huán)形氣室和多個(gè)連通氣路，所述多個(gè)連通氣路位于內(nèi)環(huán)形氣室和外環(huán)形氣室之間，并將內(nèi)環(huán)形氣室和外環(huán)形氣室相連通；所述底座連接塊上具有多個(gè)第一軸向節(jié)流孔和多個(gè)第二軸向節(jié)流孔，所述第一軸向節(jié)流孔和轉(zhuǎn)軸中心的距離大于第二軸向節(jié)流孔和轉(zhuǎn)軸中心的距離；所述底座連接塊上的第一軸向節(jié)流孔和底座上的外環(huán)形氣室相連通，所述底座連接塊上的第二軸向節(jié)流孔和底座上的內(nèi)環(huán)形氣室相連通。進(jìn)一步，所述上氣浮軸承座垂直于轉(zhuǎn)軸的面上具有環(huán)形氣室，側(cè)壁上具有多個(gè)徑向節(jié)流孔，所述徑向節(jié)流孔和環(huán)形氣室相連通；所述上匹配氣浮軸承座垂直于轉(zhuǎn)軸的面上具有環(huán)形氣室，側(cè)壁上具有多個(gè)徑向節(jié)流孔，所述徑向節(jié)流孔和環(huán)形氣室相連通；所述上氣浮軸承座上的環(huán)形氣室和上匹配氣浮軸承座上的環(huán)形氣室相連通。進(jìn)一步，所述下氣浮軸承座垂直于轉(zhuǎn)軸且遠(yuǎn)離下匹配氣浮軸承座的面上具有多個(gè)第一軸向節(jié)流孔和多個(gè)第二軸向節(jié)流孔，所述第一軸向節(jié)流孔和轉(zhuǎn)軸中心的距離大于第二軸向節(jié)流孔和轉(zhuǎn)軸中心的距離，所述下氣浮軸承座垂直于轉(zhuǎn)軸且靠近下匹配氣浮軸承座的面上具有外環(huán)形氣室、連通氣路和內(nèi)環(huán)形氣室，所述多個(gè)連通氣路位于內(nèi)環(huán)形氣室和外環(huán)形氣室之間，并將內(nèi)環(huán)形氣室和外環(huán)形氣室相連通，所述第一軸向節(jié)流孔和外環(huán)形氣室相連通，所述第二軸向節(jié)流孔和內(nèi)環(huán)形氣室相連通，所述下氣浮軸承座的側(cè)壁上具有多個(gè)徑向節(jié)流孔，所述徑向節(jié)流孔和內(nèi)環(huán)形氣室相連通；所述下匹配氣浮軸承座上具有環(huán)形氣室， 側(cè)壁上具有多個(gè)徑向節(jié)流孔，所述環(huán)形氣室和徑向節(jié)流孔相連通；所述下氣浮軸承座上的內(nèi)環(huán)形氣室和下匹配氣浮軸承座上的環(huán)形氣室相連通。進(jìn)一步，所述力矩電機(jī)定子和力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子之間具有1. 2mm的徑向間隙。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺采用上氣浮環(huán)、上氣浮軸承座、上匹配氣浮軸承座、下氣浮環(huán)、下氣浮軸承座和下匹配氣浮軸承座組成的靜壓空氣軸承支撐轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動，不僅比機(jī)械軸承具有更高的精度，而且使得轉(zhuǎn)臺在運(yùn)行中無摩擦、無磨損，不會對工作環(huán)境造成油污、顆粒等污染，能滿足高潔凈工作環(huán)境的要求；其靜壓空氣軸承采用環(huán)形氣室的設(shè)計(jì)，提高了空氣軸承的穩(wěn)定性；采用力矩電機(jī)直接驅(qū)動工作臺轉(zhuǎn)動，簡化了機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，不會產(chǎn)生機(jī)械磨損和噪聲，使得轉(zhuǎn)臺具有更高的動力學(xué)性能和精度；采用高分辨率的圓光柵標(biāo)尺和非接觸的讀數(shù)頭作為轉(zhuǎn)臺的位置反饋元件，檢測精度高，而且不會在檢測過程中產(chǎn)生摩擦力擾動；采用雙排人字形均布排列的節(jié)流孔，以得到最佳的氣浮支撐能力；其具有很高的動靜態(tài)性能和精度，能夠同時(shí)滿足先進(jìn)電子制造、光學(xué)檢測及制造等極限工作條件下對轉(zhuǎn)臺運(yùn)動性能、承載能力和不污染工作環(huán)境的綜合要求。


圖1為本發(fā)明靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺的主視圖； 圖2為本發(fā)明靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺的俯視圖3為本發(fā)明底座的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明底座連接塊設(shè)置在底座上的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明下匹配氣浮軸承座設(shè)置在下氣浮軸承座上的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明上匹配氣浮軸承座設(shè)置在上氣浮軸承座上的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、底座；2、下氣浮環(huán)；3、底座連接塊；4、下氣浮軸承座；5-1、上匹配氣浮軸承座；5-2、下匹配氣浮軸承座；6、力矩電機(jī)安裝框；7、上氣浮軸承座；8、工作臺；9、圓光柵標(biāo)尺；10、讀數(shù)頭；11、上氣浮環(huán)；12、轉(zhuǎn)軸；13、第一個(gè)鍵；14、第一彈性擋圈；15、第一內(nèi)六角螺釘；16、第二內(nèi)六角螺釘；17、第二彈性擋圈；18、力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子；19、定距環(huán)；20、第一緊定螺釘；21、第二緊定螺釘；22、第三內(nèi)六角螺釘；23、讀數(shù)頭安裝板；24、第一沉頭螺釘； 25、第二沉頭螺釘；26、圓光柵連接板；27、第三沉頭螺釘；28、力矩電機(jī)定子；29、第二個(gè)鍵； 30、第三彈性擋圈；31、連通氣路；32、第一軸向節(jié)流孔；33、第二軸向節(jié)流孔；34、第三軸向節(jié)流孔；35、第一徑向節(jié)流孔；36、內(nèi)環(huán)形氣室；37、外環(huán)形氣室；38、內(nèi)密封圈安裝槽；39、外密封圈安裝槽。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。如圖1至6所示，所述靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺包括底座1、底座連接塊3、轉(zhuǎn)軸12、力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子18、力矩電機(jī)定子觀和力矩電機(jī)安裝框6 ；所述轉(zhuǎn)軸12上固定安裝有力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子18，所述力矩電機(jī)定子觀和力矩電機(jī)安裝框6相連；所述轉(zhuǎn)軸12的上部安裝有上氣浮環(huán)11，所述力矩電機(jī)安裝框6上方設(shè)有與上氣浮環(huán)11對應(yīng)的第一空氣軸承組件，該第一空氣軸承組件是對上浮氣環(huán)11的外圓面進(jìn)行四周支撐的旋轉(zhuǎn)空氣軸承組件；所述轉(zhuǎn)軸12的下部安裝有下氣浮環(huán)2，所述力矩電機(jī)安裝框6下方設(shè)有與下氣浮環(huán)2對應(yīng)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(huán)2的頂面進(jìn)行向下預(yù)載的平面止推空氣軸承組件，又對下氣浮環(huán)2的外圓面進(jìn)行四周支撐的旋轉(zhuǎn)空氣軸承組件；所述底座連接塊3設(shè)置在第二空氣軸承組件的下方，所述底座1設(shè)置在底座連接塊3的下方，所述底座連接塊3和底座1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(huán)2的底面進(jìn)行向上支撐的平面止推空氣軸承組件。所述力矩電機(jī)定子觀和力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子18之間具有1. 20mm的徑向間隙。所述底座1上設(shè)置有多個(gè)連通氣路31、內(nèi)環(huán)形氣室36、外環(huán)形氣室37、內(nèi)密封圈安裝槽38和外密封圈安裝槽39，以轉(zhuǎn)軸12為中心，從轉(zhuǎn)軸12處向外依次設(shè)置有內(nèi)密封圈安裝槽38、內(nèi)環(huán)形氣室36、連通氣室31、外環(huán)形氣室37和外密封圈安裝槽39。所述多個(gè)連通氣路31設(shè)置在內(nèi)環(huán)形氣室36和外環(huán)形氣室37之間，并將內(nèi)環(huán)形氣室36和外環(huán)形氣室37相連通。所述內(nèi)密封圈安裝槽38和外密封圈安裝槽39分別用于安裝0型密封圈。所述底座連接塊3上具有多個(gè)第一軸向節(jié)流孔32和多個(gè)第四軸向節(jié)流孔，所述所述第一軸向節(jié)流孔和轉(zhuǎn)軸中心的距離大于第四軸向節(jié)流孔和轉(zhuǎn)軸中心的距離。所述相鄰的兩個(gè)第一軸向節(jié)流孔和與該兩個(gè)第一軸向節(jié)流孔都相鄰的第四軸向節(jié)流孔組成人字形結(jié)構(gòu)，所述相鄰的兩個(gè)第四軸向節(jié)流孔和與該兩個(gè)第四軸向節(jié)流孔都相鄰的第一軸向節(jié)流孔也組成人字形結(jié)構(gòu)。所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子18的下方具有定距環(huán)19，所述定距環(huán)19通過第二緊定螺釘21 固定在轉(zhuǎn)軸12上，所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子18的上方具有第二彈性擋圈17，所述第二彈性擋圈 17固定在轉(zhuǎn)軸12上，所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子18通過第一緊定螺釘20固定在力矩電機(jī)安裝框6 上。所述第一空氣軸承組件包括上氣浮軸承座7和上匹配氣浮軸承座51，所述上匹配氣浮軸承座51設(shè)置在上氣浮軸承座7的下方，所述上氣浮軸承座7和上匹配氣浮軸承座51 通過第二內(nèi)六角螺釘16固定在力矩電機(jī)安裝框6上。所述上氣浮軸承座7和上匹配氣浮軸承座51之間設(shè)有兩個(gè)0型密封圈。所述上氣浮軸承座7和上匹配氣浮軸承座51上各設(shè)置有一個(gè)環(huán)形氣室、一個(gè)內(nèi)密封圈安裝槽和一個(gè)外密封圈安裝槽，以轉(zhuǎn)軸12為中心，從轉(zhuǎn)軸12處向外依次設(shè)置有內(nèi)密封圈安裝槽、環(huán)形氣室和外密封圈安裝槽。所述內(nèi)密封圈安裝槽和外密封圈安裝槽分別用于安裝0型密封圈。所述上匹配氣浮軸承座51的側(cè)壁上具有多個(gè)第二徑向節(jié)流孔40，所述上氣浮軸承座7的側(cè)壁上也具有多個(gè)第三徑向節(jié)流孔。所述第二空氣軸承組件包括下氣浮軸承座4和下匹配氣浮軸承座52，所述下匹配氣浮軸承座52設(shè)置在下氣浮軸承座4的上方，所述下氣浮軸承座4、下匹配氣浮軸承座52、 底座1和底座連接塊3通過第三內(nèi)六角螺釘22固定在力矩電機(jī)安裝框6上。所述下氣浮軸承座4和下匹配氣浮軸承座52之間設(shè)有兩個(gè)0型密封圈；所述底座1與底座連接塊3之間設(shè)有兩個(gè)0型密封圈。所述下匹配氣浮軸承座52上設(shè)置有一個(gè)環(huán)形氣室、一個(gè)內(nèi)密封圈安裝槽和一個(gè)外密封圈安裝槽，以轉(zhuǎn)軸12為中心，從轉(zhuǎn)軸12處向外依次設(shè)置有內(nèi)密封圈安裝槽、環(huán)形氣室和外密封圈安裝槽。所述內(nèi)密封圈安裝槽和外密封圈安裝槽分別用于安裝 0型密封圈。所述下氣浮軸承座4靠近下匹配氣浮軸承座52的一面上設(shè)置有多個(gè)連通氣路、內(nèi)環(huán)形氣室、外環(huán)形氣室、內(nèi)密封圈安裝槽和外密封圈安裝槽，以轉(zhuǎn)軸12為中心，從轉(zhuǎn)軸12處向外依次設(shè)置有內(nèi)密封圈安裝槽、內(nèi)環(huán)形氣室、連通氣室、外環(huán)形氣室和外密封圈安裝槽。所述多個(gè)連通氣路設(shè)置在內(nèi)環(huán)形氣室和外環(huán)形氣室之間，并將內(nèi)環(huán)形氣室和外環(huán)形氣室相連通。所述內(nèi)密封圈安裝槽和外密封圈安裝槽分別用于安裝0型密封圈。所述下氣浮軸承座4靠近底座連接塊3的一面上具有多個(gè)第二軸向節(jié)流孔33和多個(gè)第三軸向節(jié)流孔34。所述下匹配氣浮軸承座52的側(cè)壁上具有多個(gè)第四徑向節(jié)流孔。所述下氣浮軸承座4的側(cè)壁上具有多個(gè)第一徑向節(jié)流孔35，所述第二軸向節(jié)流孔33和第三軸向節(jié)流孔34 貫穿于下氣浮軸承座4，而且所述多個(gè)第二軸向節(jié)流孔33呈圓形排列，所述多個(gè)第三軸向節(jié)流孔34呈圓形排列，兩個(gè)圓形具有不同的直徑。所述相鄰的兩個(gè)第二軸向節(jié)流孔33和與該兩個(gè)第二軸向節(jié)流孔33都相鄰的第三軸向節(jié)流孔34組成人字形結(jié)構(gòu)，所述相鄰的兩個(gè)第三軸向節(jié)流孔34和與該兩個(gè)第三軸向節(jié)流孔34都相鄰的第二軸向節(jié)流孔33也組成人字形結(jié)構(gòu)。所述第一徑向節(jié)流孔35位于下氣浮軸承座4的側(cè)壁上，并與第二軸向節(jié)流孔 33、第三軸向節(jié)流孔34通過內(nèi)部氣路相連通。所述上氣浮環(huán)11通過第一個(gè)鍵13和第一彈性擋圈14固定在轉(zhuǎn)軸12上，所述下氣浮環(huán)2通過第二個(gè)鍵四和第三彈性擋圈30固定在轉(zhuǎn)軸12上。
所述轉(zhuǎn)軸12上端與工作臺8相連，所述工作臺8通過第一內(nèi)六角螺釘15固定在上氣浮環(huán)11上；所述轉(zhuǎn)軸12的下端通過第三沉頭螺釘27固定安裝有圓光柵連接板沈，所述圓光柵連接板26上安裝有圓光柵標(biāo)尺9，所述圓光柵連接板沈的下方設(shè)置有讀數(shù)頭10 和讀數(shù)頭安裝板23，所述讀數(shù)頭安裝板23通過第一沉頭螺釘M和第二沉頭螺釘25將讀數(shù)頭10安裝在底座1上。所述讀數(shù)頭10和圓光柵標(biāo)尺9之間具有0. 85mm的間隙。本發(fā)明的靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺在使用時(shí)，空氣軸承工作過程啟動供氣系統(tǒng)，給空氣軸承通入干燥潔凈的壓縮空氣，氣源壓力為0. 5 0. 6MPa，空氣軸承使轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)運(yùn)動部分達(dá)到氣浮平衡位置，并趨于穩(wěn)定；在空氣軸承正常工作的條件下，啟動電機(jī)運(yùn)動，由力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子直接驅(qū)動懸浮的轉(zhuǎn)臺實(shí)現(xiàn)高性能運(yùn)動；力矩電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)臺運(yùn)動時(shí)，讀數(shù)頭和圓光柵標(biāo)尺之間產(chǎn)生相對角位移，由讀數(shù)頭將旋轉(zhuǎn)角度的脈沖數(shù)反饋給控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺的位置反饋和精密運(yùn)動控制；其氣路走向壓縮空氣先進(jìn)入到空氣軸承的外環(huán)形氣室， 再通過兩個(gè)氣室之間均布的八個(gè)連通氣路進(jìn)入到內(nèi)環(huán)形氣室，壓縮空氣在氣室中均勻緩沖后，通過節(jié)流孔作用到氣浮環(huán)的支撐面上，環(huán)形氣室還具有抑制空氣軸承振動失穩(wěn)的作用。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，包括底座、底座連接塊、轉(zhuǎn)軸、力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子、 力矩電機(jī)定子和力矩電機(jī)安裝框；所述轉(zhuǎn)軸上固定安裝有力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子，所述力矩電機(jī)定子和力矩電機(jī)安裝框相連；所述轉(zhuǎn)軸的上部安裝有上氣浮環(huán)，所述力矩電機(jī)安裝框上方設(shè)有與上氣浮環(huán)對應(yīng)的第一空氣軸承組件，該第一空氣軸承組件是對上浮氣環(huán)的外圓面進(jìn)行四周支撐的旋轉(zhuǎn)空氣軸承組件；所述轉(zhuǎn)軸的下部安裝有下氣浮環(huán)，所述力矩電機(jī)安裝框下方設(shè)有與下氣浮環(huán)對應(yīng)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(huán)的頂面進(jìn)行向下預(yù)載的平面止推空氣軸承組件，又對下氣浮環(huán)的外圓面進(jìn)行四周支撐的旋轉(zhuǎn)空氣軸承組件；所述底座連接塊設(shè)置在第二空氣軸承組件的下方，所述底座設(shè)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(huán)的底面進(jìn)行向上支撐的平面止推空氣軸承組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子的下方具有定距環(huán)，所述定距環(huán)通過第二緊定螺釘固定在轉(zhuǎn)軸上，所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子的上方具有第二彈性擋圈，所述第二彈性擋圈固定在轉(zhuǎn)軸上，所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子通過第一緊定螺釘固定在力矩電機(jī)安裝框上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，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(shè)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(nèi)六角螺釘固定在力矩電機(jī)安裝框上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，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(shè)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(nèi)六角螺釘固定在力矩電機(jī)安裝框上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述上氣浮環(huán)通過第一個(gè)鍵和第一彈性擋圈固定在轉(zhuǎn)軸上，所述下氣浮環(huán)通過第二個(gè)鍵和第三彈性擋圈固定在轉(zhuǎn)軸上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸上端與工作臺相連，所述工作臺通過第一內(nèi)六角螺釘固定在上氣浮環(huán)上；所述轉(zhuǎn)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(biāo)尺，所述圓光柵連接板的下方設(shè)置有讀數(shù)頭和讀數(shù)頭安裝板，所述讀數(shù)頭安裝板通過第一沉頭螺釘和第二沉頭螺釘將讀數(shù)頭安裝在底座上，所述讀數(shù)頭和圓光柵標(biāo)尺之間具有0. 85mm的間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述底座上具有內(nèi)環(huán)形氣室、外環(huán)形氣室和多個(gè)連通氣路，所述多個(gè)連通氣路位于內(nèi)環(huán)形氣室和外環(huán)形氣室之間，并將內(nèi)環(huán)形氣室和外環(huán)形氣室相連通；所述底座連接塊上具有多個(gè)第一軸向節(jié)流孔和多個(gè)第二軸向節(jié)流孔，所述第一軸向節(jié)流孔和轉(zhuǎn)軸中心的距離大于第二軸向節(jié)流孔和轉(zhuǎn)軸中心的距離；所述底座連接塊上的第一軸向節(jié)流孔和底座上的外環(huán)形氣室相連通，所述底座連接塊上的第二軸向節(jié)流孔和底座上的內(nèi)環(huán)形氣室相連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述上氣浮軸承座垂直于轉(zhuǎn)軸的面上具有環(huán)形氣室，側(cè)壁上具有多個(gè)徑向節(jié)流孔，所述徑向節(jié)流孔和環(huán)形氣室相連通；所述上匹配氣浮軸承座垂直于轉(zhuǎn)軸的面上具有環(huán)形氣室，側(cè)壁上具有多個(gè)徑向節(jié)流孔，所述徑向節(jié)流孔和環(huán)形氣室相連通；所述上氣浮軸承座上的環(huán)形氣室和上匹配氣浮軸承座上的環(huán)形氣室相連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述下氣浮軸承座垂直于轉(zhuǎn)軸且遠(yuǎn)離下匹配氣浮軸承座的面上具有多個(gè)第一軸向節(jié)流孔和多個(gè)第二軸向節(jié)流孔，所述第一軸向節(jié)流孔和轉(zhuǎn)軸中心的距離大于第二軸向節(jié)流孔和轉(zhuǎn)軸中心的距離，所述下氣浮軸承座垂直于轉(zhuǎn)軸且靠近下匹配氣浮軸承座的面上具有外環(huán)形氣室、連通氣路和內(nèi)環(huán)形氣室，所述多個(gè)連通氣路位于內(nèi)環(huán)形氣室和外環(huán)形氣室之間，并將內(nèi)環(huán)形氣室和外環(huán)形氣室相連通，所述第一軸向節(jié)流孔和外環(huán)形氣室相連通，所述第二軸向節(jié)流孔和內(nèi)環(huán)形氣室相連通，所述下氣浮軸承座的側(cè)壁上具有多個(gè)徑向節(jié)流孔，所述徑向節(jié)流孔和內(nèi)環(huán)形氣室相連通；所述下匹配氣浮軸承座上具有環(huán)形氣室，側(cè)壁上具有多個(gè)徑向節(jié)流孔，所述環(huán)形氣室和徑向節(jié)流孔相連通；所述下氣浮軸承座上的內(nèi)環(huán)形氣室和下匹配氣浮軸承座上的環(huán)形氣室相連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述力矩電機(jī)定子和力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子之間具有1. 2mm的徑向間隙。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種靜壓氣浮直驅(qū)轉(zhuǎn)臺。所述轉(zhuǎn)臺包括底座、底座連接塊、轉(zhuǎn)軸、力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子、力矩電機(jī)定子和力矩電機(jī)安裝框；轉(zhuǎn)軸上固定安裝有力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子，力矩電機(jī)定子和力矩電機(jī)安裝框相連；轉(zhuǎn)軸的上部安裝有上氣浮環(huán)，力矩電機(jī)安裝框上方設(shè)有與上氣浮環(huán)對應(yīng)的第一空氣軸承組件；轉(zhuǎn)軸的下部安裝有下氣浮環(huán)，力矩電機(jī)安裝框下方設(shè)有與下氣浮環(huán)對應(yīng)的第二空氣軸承組件；底座連接塊設(shè)置在第二空氣軸承組件的下方，底座設(shè)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。本發(fā)明具有很高的動靜態(tài)性能和精度，能夠同時(shí)滿足先進(jìn)電子制造、光學(xué)檢測及制造等極限工作條件下對轉(zhuǎn)臺運(yùn)動性能、承載能力和不污染工作環(huán)境的綜合要求。
文檔編號B23Q1/25GK102416566SQ20101029488
公開日2012年4月18日 申請日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者張從鵬, 羅學(xué)科, 謝峰 申請人:北方工業(yè)大學(xué)