公开/公告号CN107953117A
专利类型发明专利
公开/公告日2018-04-24
原文格式PDF
申请/专利权人 哈工大机器人集团(哈尔滨)华粹智能装备有限公司;
申请/专利号CN201711201995.8
申请日2017-11-24
分类号B23Q1/25(20060101);
代理机构23206 哈尔滨龙科专利代理有限公司;
代理人高媛
地址 150001 黑龙江省哈尔滨市经开区哈平路集中区大连北路与兴凯路交口处
入库时间 2023-06-19 05:10:38
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2020-06-12
专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):B23Q1/25 变更前: 变更后: 申请日:20171124
专利权人的姓名或者名称、地址的变更
2019-04-09
授权
授权
2018-05-18
实质审查的生效 IPC(主分类):B23Q1/25 申请日:20171124
实质审查的生效
2018-04-24
公开
公开
技术领域
本发明涉及一种气浮转台,属于大型超精密工件的加工技术领域。
背景技术
随着我国科技不断的发展,超精密学科在高精尖行业的应用越来越广泛,而特别是超精密大型转台的应用与日俱增,例如光学、超精密调试、BSRF同步辐射专用光运行、实验室级别微调、大型超精密工件的加工等,都需要使用超精密大型转台,原有的机械转台精度达不到要求,现有的气浮转台大多数体积比较小,载荷达不到要求。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题,提供一种大型重载超精密卧式空心气浮转台。
本发明利用气浮原理,配合工装进行装调,并使用直驱电机与圆光栅保证气浮转台精度。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种大型重载超精密卧式空心气浮转台,其组成包括直驱电机、主轴、电机转子座及电机定子座,所述的直驱电机包括定子部分和转子部分,所述的主轴水平设置,所述的大型重载超精密卧式空心气浮转台还包括圆光栅、绝对值圆光栅、花岗岩基座、主轴修研环、副轴及两个气浮轴承;
主轴的一端与副轴通过主轴修研环连接,主轴与副轴同轴设置,主轴外侧沿轴向装有两个气浮轴承,所述的两个气浮轴承与主轴同轴设置,且两个气浮轴承与主轴之间均留有间隙,两个气浮轴承通过花岗岩基座支撑,所述的花岗岩基座内部设有多个相互连通的通气孔,每个气浮轴承内部设有多个相互连通的气槽,设置在花岗岩基座内部的多个通气孔与外部气源连通的同时,还与每个气浮轴承的多个气槽连通,所述的电机转子座固定装在主轴另一端上,所述的直驱电机的定子部分通过电机定子座固定在花岗岩基座上,直驱电机的转子部分安装在电机转子座上,所述的圆光栅和绝对值圆光栅均安装在电机定子座上。
本发明相对于现有技术的有益效果是:
1、主轴承载力大(可承载1吨承载力),精度高,重复定位精度0.12″,可以满足实验室级别的应用。
2、运转速度可调(通过直驱电机),经过改装可以当做超精密加工的高速主轴使用,并且具备更大的加工范围;
3、具备副轴,可以前后安装工件,实现同步运动。
综上,本发明采用UMAC运动控制器(外部装置)控制直驱电机,并使用圆光栅和绝对值圆光栅实现最终的精度要求,主轴重复定位精度可达到0.12″,扭矩>1300N.m,主轴和副轴两端均可安装物体,实现同步运动。
附图说明
图1是本发明的整体结构的主剖视图;
图2是图1的A处局部放大图;
图3是本发明外形的主视图;
图4是图3的左视图;
图5是图1的B处局部放大图。
图中各部件名称及标号如下:
1、直驱电机;2、电机转子座;3、圆光栅;4、绝对值圆光栅;5、主轴;6、气浮轴承;7、电机定子座;8、花岗岩基座;9、主轴修研环;10、副轴;11、通气孔;12、气槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明,但并不局限于此,凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的保护范围中。
具体实施方式一:如图1-图5所示,本实施方式披露了一种大型重载超精密卧式空心气浮转台,其组成包括直驱电机1、主轴5、电机转子座2及电机定子座7,所述的直驱电机1包括定子部分和转子部分,所述的主轴5水平设置,所述的大型重载超精密卧式空心气浮转台还包括圆光栅3、绝对值圆光栅4、花岗岩基座8、主轴修研环9、副轴10及两个气浮轴承6;
主轴5的一端与副轴10通过主轴修研环9连接,主轴5与副轴10同轴设置,主轴5外侧沿轴向装有两个气浮轴承6,所述的两个气浮轴承6与主轴5同轴设置,且两个气浮轴承6与主轴5之间均留有间隙,两个气浮轴承6通过花岗岩基座8支撑,所述的花岗岩基座8内部设有多个相互连通的通气孔11,每个气浮轴承6内部设有多个相互连通的气槽12,设置在花岗岩基座8内部的多个通气孔11与外部气源连通的同时,还与每个气浮轴承6的多个气槽12连通,所述的电机转子座2固定装在主轴5另一端上,所述的直驱电机1的定子部分通过电机定子座7固定在花岗岩基座8上,直驱电机1的转子部分安装在电机转子座2上,所述的圆光栅3和绝对值圆光栅4均安装在电机定子座7上。
本实施方式中,圆光栅3采用REXM300圆光栅,绝对值圆光栅4采用RESA30USA300B绝对值圆光栅。
主轴5为空心结构。
具体实施方式二:如图1所示,本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明,所述的两个气浮轴承6与主轴5之间均留有0.02mm的间隙(工作时两者非接触)。
具体实施方式三:如图1所示,本实施方式是对具体实施方式一或二作出的进一步说明,所述的两个气浮轴承6均为铜环。
工作原理:使用时,设备先进行通气,通气之后,气浮轴承6和主轴5之间会形成一层气膜,通过气压的改变,使主轴5悬浮起来,启动直驱电机1,直驱电机1的转子部分带动电机转子座2与主轴5共同旋转,圆光栅3与绝对值圆光栅4进行读数定位,由于副轴10与主轴5通过主轴修研环9相连,副轴10与主轴5同步运动,保证了其同步精度。在装配过程中,主轴修研环9起着微调的作用,控制着装配间隙。
参数表
机译: 重载转台及重载系统
机译: 用于超精密加工的静液压旋转台
机译: 大型浮动浮式结构和超大型浮动浮式结构的基本模块