[发明专利]一种能够实现上抛光盘无理数转动的机构

说明书

本发明公开了一种能够实现上抛光盘无理数转动的机构，包括上抛光盘、下抛光盘、安装座、支撑座和转动轴，所述上抛光盘固定在转动轴的一端，转动轴支撑在支撑座上，所述下抛光盘安装在上抛光盘下方的安装座内；还包括第一行星轮系、第二行星轮系、万向轴节和驱动电机；本发明结构简单紧凑，生产成本低，可以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，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；同时可以实现上抛光盘转动时不同倍数的无理数，极大提高了本装置的适用范围。

技术领域

本发明涉及平面抛光技术领域，更具体的说，尤其涉及一种能够实现上抛光盘无理数转动的机构，主要应用于电子、通信、计算机、激光、航空航天等技术领域。

背景技术

研磨加工已经成为高精密机械、航空航天、光电信息等领域不可或缺的一种精密加工方式，随着产品的不断升级，这些领域对工件表面加工精度和表面质量的要求也愈来愈高。

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，研磨加工已经成为后续抛光和特种加工获取超光滑表面的必备工序，而抛光加工主要用于降低工件表面粗糙度，但是抛光时间过长会容易导致平面度降低、抛光表面形成波纹等缺陷，小于100um厚度的超薄晶片对时间要求更高，否则容易出现碎片现象。所以解决这些难题的重要手段是不断提高研磨加工后晶片表面形状精度，直至达到抛光前的技术要求。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。

随着晶体衬底尺寸的增大，研磨均匀性的控制变得越来越困难，研磨轨迹的均匀性已经成为研究的热点。因此，平面研磨加工运动学方法的创新，对获取高精度、超光滑的工件表面具有非常重要的理论意义和科学价值。

公开号为CN105773403A的中国发明专利公开了一种具有无理转速比的研磨抛光机驱动装置，通过驱动装置带动抛光盘无理数转动，在加工精度上相比传统的有理转速的驱动装置有着很大的提高。但是，该装置的局限性较大，无法在普通的平面研磨装置上实现研磨盘转动的无理数。

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不足，提供了一种能够实现上抛光盘无理数转动的机构，在加工精度上相比传统的有理转速的驱动装置有着很大的提高。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种能够实现上抛光盘无理数转动的机构，包括上抛光盘、下抛光盘、安装座、支撑座和转动轴，所述上抛光盘固定在转动轴的一端，转动轴支撑在支撑座上，所述下抛光盘安装在上抛光盘下方的安装座内；还包括第一行星轮系、第二行星轮系、万向轴节和驱动电机，所述驱动电机固定不动，驱动电机通过万向轴节连接第一行星轮系并带动第一行星轮系的运动，所述第一行星轮系与第二行星轮系串联连接，所述第二行星轮系连接所述转动轴的顶端；

所述第一行星轮系包括输入直齿锥齿轮、直齿锥齿轮机架和行星架，所述直齿锥齿轮机架固定不动，输入直齿锥齿轮与直齿锥齿轮机架相啮合，输入直齿锥齿轮通过万向轴节连接驱动电机，驱动电机通过万向轴节带动输入直齿锥齿轮转动时带动输入直齿锥齿轮绕直齿锥齿轮机架转动；所述行星架的一端与输入直齿锥齿轮的中心轴固定连接；

所述第二行星轮系包括圆柱直齿行星齿轮、圆柱直齿齿轮机架和圆柱直齿输出齿轮，所述圆柱直齿齿轮机架固定在支撑座上，圆柱直齿输出齿轮设置在圆柱直齿齿轮机架内部，圆柱直齿行星齿轮同时与圆柱直齿齿轮机架的内齿和圆柱直齿输出齿轮的外齿啮合，圆柱直齿输出齿轮与转动轴的另一端固定连接，圆柱直齿行星齿轮转动时绕圆柱直齿齿轮机架的内圈转动并带动圆柱直齿输出齿轮转动；所述行星架的另一端与圆柱直齿行星齿轮的中心轴固定连接；

所述驱动电机、直齿锥齿轮机架、圆柱直齿齿轮机架、圆柱直齿输出齿轮、转动轴和上抛光盘的轴心线都在同一条直线上。