CN105773403B - 一种具有无理转速比的研磨抛光机驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有无理转速比的研磨抛光机驱动装置，包括机架、主动轴、从动轴、驱动主动轴转动的伺服电机和用于支撑盘的研磨盘托盘，伺服电机固定在机架内部，伺服电机通过同步带连接主动轴并驱动主动轴转动，从动轴竖直安装在机架上，研磨盘托盘固定在从动轴的上端，从动轴的下端通过万向联轴器连接主动轴，主动轴与从动轴之间呈135度夹角，主动轴转动时通过万向联轴器带动从动轴转动从而带动固定在研磨盘托盘上的研磨盘转动。本发明结构简单紧凑，生产成本低，能够从研磨加工运动学原理上解决了加工轨迹线循环闭合的科学问题；作为一种无理转速的驱动装置，在加工精度上相比传统的有理转速的驱动装置有很大的提高。

Description

一种具有无理转速比的研磨抛光机驱动装置
技术领域
本发明涉及一种平面研磨抛光领域，尤其涉及一种具有无理转速比的研磨抛光机驱动装置，主要应用于电子、通信、计算机、激光、航天航空等技术领域。
背景技术
高精度控形、低损伤控形是磨粒加工领域发展的重要方向。平面研磨加工是获取光学元件、蓝宝石衬底、单晶硅衬底等高精度表面的重要手段之一，在电子、通信、计算机、激光、航空航天等技术领域有着广泛的应用。
平面研磨加工须确保平面度、表面粗糙度、表层及亚表层位错形态和残余应力等，高精度平面研磨加工是超光滑抛光加工的必备基础。据统计：由于研磨加工后工件品质不良，导致蓝宝石抛光加工的一次成品率约70%、高频石英晶片抛光加工合格率约80%，抛光加工中衬底的橘皮、厚度不均匀、踏边等缺陷都与前期研磨加工表面形状精度息息相关，如何实现高效率、高精度控形的平面研磨加工是当前的主要技术瓶颈。
传统的研磨抛光机在加工工件时由于磨粒在工件上的研磨轨迹重复，很容易导致工件表面的粗糙度下降、抛光表面形成波纹以及橘皮等缺陷，因此，创新平面研磨加工运动学方法，提高平面研磨加工的表面质量，逐步提升该过程的高精度控形技术水平，对丰富超光滑低损伤表面的磨粒加工理论具有重要的理论意义和科学价值。
发明内容
本发明的目的在于克服传统的研磨抛光机在加工工件时由于磨粒在工件上的研磨轨迹重复而导致表面粗糙度下降、抛光表面形成波纹以及橘皮等缺陷的不足，提出了一种具有无理转速比的研磨抛光机驱动装置。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种具有无理转速比的研磨抛光机驱动装置，包括机架、主动轴、从动轴、驱动主动轴转动的伺服电机和用于支撑盘的研磨盘托盘，所述伺服电机固定在机架内部，伺服电机通过同步带连接主动轴并驱动主动轴转动，所述从动轴竖直安装在机架上，研磨盘托盘固定在从动轴的上端，所述从动轴的下端通过万向联轴器连接主动轴，所述主动轴与从动轴之间呈135度夹角，所述主动轴转动时通过万向联轴器带动所述从动轴转动从而带动固定在研磨盘托盘上的研磨盘转动。
进一步的，所述从动轴套装在从动轴轴承座上，所述从动轴轴承座通过从动轴轴套固定在机架上，所述从动轴通过深沟球轴承和角接触球轴承连接从动轴轴承座。
进一步的，所述从动轴上还套装有用于将从动轴与从动轴轴承座密封连接的密封圈，所述密封圈设有上下两个。
进一步的，所述机架内还设有电机支撑板，所述电机支撑板呈45°倾斜设置在机架内部，所述主动轴通过B6905ZZ轴承和主动轴轴承座固定在电机支撑板上，主动轴垂直安装在电机支撑板上，主动轴的下端设有从动带轮，电机的电机头上固定有主动带轮，主动带轮和从动带轮通过同步带连接。
进一步的，所述电机支撑板的两端焊接在所述机架内部。
进一步的，所述从动轴轴套焊接在所述机架上。
进一步的，所述机架下端设有四个机脚。
进一步的，所述伺服电机的上端固定有电机支架，所述伺服电机的上端设有电机安装板，所述电机安装板通过电机支架将所述伺服电机垂直固定在电机支撑板上。
本发明的有益效果在于：本发明结构简单紧凑，生产成本低，能够从研磨加工运动学原理上解决了加工轨迹线循环闭合的科学问题；作为一种无理转速的驱动装置，在加工精度上相比传统的有理转速的驱动装置有很大的提高。
附图说明
图1是本发明所述一种具有无理转速比的研磨抛光机驱动装置的轴测图。
图2是本发明所述一种具有无理转速比的研磨抛光机驱动装置的半剖图。
图中，1-机架、2-从动带轮、3-同步带、4-万向联轴器主动轴套、5-研磨盘、6-从动轴、7-万向联轴器从动轴套、8-主动轴、9-电机支撑板、10-机脚、11-电机支架、12-电机安装板、13-伺服电机、14-主动带轮、15- B51105轴承、16- B6905ZZ轴承、17-主动轴轴承座、18-密封圈、19-研磨盘托盘、20-深沟球轴承、21-从动轴轴套、22-从动轴轴承座、23-角接触球轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1和图2所示，一种具有无理转速比的研磨抛光机驱动装置，包括机架1、主动轴8、从动轴6、驱动主动轴8转动的伺服电机13和用于支撑盘的研磨盘托盘19，所述伺服电机13固定在机架1内部，伺服电机13通过同步带3连接主动轴8并驱动主动轴8转动，所述从动轴6竖直安装在机架1上，研磨盘托盘19固定在从动轴6的上端，所述从动轴6的下端通过万向联轴器连接主动轴8，所述主动轴8与从动轴6之间呈135度夹角，所述主动轴8转动时通过万向联轴器带动所述从动轴6转动从而带动固定在研磨盘托盘19上的研磨盘5转动。万向联轴器包括万向联轴器从动轴套7和万向联轴器主动轴套4，主动轴8连接在万向联轴器的万向联轴器主动轴套4上，从动轴6连接在万向联轴器的万向联轴器从动轴套7上。
所述从动轴6套装在从动轴轴承座22上，所述从动轴轴承座22通过从动轴轴套21固定在机架1上，所述从动轴6通过深沟球轴承20和角接触球轴承23连接从动轴轴承座22。所述从动轴6上还套装有用于将从动轴6与从动轴轴承座22密封连接的密封圈18，所述密封圈18设有上下两个。所述从动轴轴套21焊接在所述机架1上。
所述机架1内还设有电机支撑板9，所述电机支撑板9呈45°倾斜设置在机架1内部，所述主动轴8通过B6905ZZ轴承16和主动轴轴承座17固定在电机支撑板9上，主动轴8垂直安装在电机支撑板9上，主动轴8的下端设有从动带轮2，电机的电机头上固定有主动带轮14，主动带轮14和从动带轮2通过同步带3连接。主动轴8上还套装有B51105轴承15，B51105轴承15与B6905ZZ轴承16紧靠在一起，B6905ZZ轴承16固定在电机支撑板9上。
所述电机支撑板9的两端焊接在所述机架1内部。所述机架1下端设有四个机脚10。
所述伺服电机13的上端固定有电机支架11，所述伺服电机13的上端设有电机安装板12，所述电机安装板通过电机支架11将所述伺服电机13垂直固定在电机支撑板9上。
具体工作时，伺服电机13启动，通过主动带轮14、同步带3和从动带轮2带动主动轴8转动，再通过万向联轴器带动从动轴6转动，进而使研磨盘5以无理数转速转动。
主动轴8与从动轴6之间的夹角为135度，则主动轴8的延长线与从动轴6之间的夹角为45度，用n6表示从动轴6的转速，n8表示主动轴8的转速，φ表示主动轴8的转角，可以计算得到研磨盘的转速公式
应该说明的一点是，一个周期内只有有限个时间点时转速比才为有理数，因此可以认为输出的研磨盘5转速为无理数。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (7)

1.一种具有无理转速比的研磨抛光机驱动装置，其特征在于：包括机架（1）、主动轴（8）、从动轴（6）、驱动主动轴（8）转动的伺服电机（13）和用于支撑盘的研磨盘托盘（19），所述伺服电机（13）固定在机架（1）内部，伺服电机（13）通过同步带（3）连接主动轴（8）并驱动主动轴（8）转动，所述从动轴（6）竖直安装在机架（1）上，研磨盘托盘（19）固定在从动轴（6）的上端，所述从动轴（6）的下端通过万向联轴器连接主动轴（8），所述主动轴（8）与从动轴（6）之间呈135度夹角，所述主动轴（8）转动时通过万向联轴器带动所述从动轴（6）转动从而带动固定在研磨盘托盘（19）上的研磨盘（5）转动；
所述从动轴（6）套装在从动轴轴承座（22）上，所述从动轴轴承座（22）通过从动轴轴套（21）固定在机架（1）上，所述从动轴（6）通过深沟球轴承（20）和角接触球轴承（23）连接从动轴轴承座（22）。
2.根据权利要求1所述的一种具有无理转速比的研磨抛光机驱动装置，其特征在于：所述从动轴（6）上还套装有用于将从动轴（6）与从动轴轴承座（22）密封连接的密封圈（18），所述密封圈（18）设有上下两个。
3.根据权利要求1所述的一种具有无理转速比的研磨抛光机驱动装置，其特征在于：所述机架（1）内还设有电机支撑板（9），所述电机支撑板（9）呈45°倾斜设置在机架（1）内部，所述主动轴（8）通过B6905ZZ轴承（16）和主动轴轴承座（17）固定在电机支撑板（9）上，主动轴（8）垂直安装在电机支撑板（9）上，主动轴（8）的下端设有从动带轮（2），电机的电机头上固定有主动带轮（14），主动带轮（14）和从动带轮（2）通过同步带（3）连接。
4.根据权利要求1所述的一种具有无理转速比的研磨抛光机驱动装置，其特征在于：所述电机支撑板（9）的两端焊接在所述机架（1）内部。
5.根据权利要求1所述的一种具有无理转速比的研磨抛光机驱动装置，其特征在于：所述从动轴轴套（21）焊接在所述机架（1）上。
6.根据权利要求1所述的一种具有无理转速比的研磨抛光机驱动装置，其特征在于：所述机架（1）下端设有四个机脚（10）。
7.根据权利要求1所述的一种具有无理转速比的研磨抛光机驱动装置，其特征在于：所述伺服电机（13）的上端固定有电机支架（11），所述伺服电机（13）的上端设有电机安装板（12），所述电机安装板（12）通过电机支架（11）将所述伺服电机（13）垂直固定在电机支撑板（9）上。
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