[发明专利]双锥形气体静压转台

说明书

本发明提出了一种双锥形气体静压转台，包括转台台面，与转台台面连接的力矩电机转子安装轴，套设连接于力矩电机转子安装轴外侧的力矩电机转子，套设于力矩电机转子外侧的力矩电机定子，还包括气浮连接组件、角位移测量组件和转台底座，所述气浮连接组件位于转台台面和角位移测量组件之间，且气浮连接组件与外部气源连接；所述气浮连接组件套设连接在力矩电机定子上，且气浮连接组件与转台底座连接；所述角位移测量组件位于转台底座的内部，且角位移测量组件的上部与力矩电机转子安装轴连接，角位移测量组件的下部与转台底座连接。本发明具有整体高度低、转动体质量小的特点，且满足高回转精度和定位精度的要求。

技术领域

本发明属于超精密测量和加工技术领域，具体涉及一种双锥形气体静压转台。

背景技术

气体静压转台是现代机械制造行业轴盘类零件形位误差测量和半导体行业平面类零件加工技术中的核心单元部件，高回转精度、定位精度和加减速是其核心技术要求。

为实现上述技术要求，需要严格控制转动部件的质量并降低转台的总体高度。

发明内容

本发明提出了一种双锥形气体静压转台，解决了现有技术中转台质量较大，转台高度较高的问题。

为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种双锥形气体静压转台，包括转台台面，与转台台面连接的力矩电机转子安装轴，套设连接于力矩电机转子安装轴外侧的力矩电机转子，套设于力矩电机转子外侧的力矩电机定子，还包括气浮连接组件、角位移测量组件和转台底座，所述气浮连接组件位于转台台面和角位移测量组件之间，且气浮连接组件与外部气源连接，以为气浮连接组件提供压力气源，使气浮连接组件的上部和转台台面之间、气浮连接组件的下部与角位移测量组件之间形成压力气膜，构成气体静压轴承，满足径向和轴向承载；所述气浮连接组件套设连接在力矩电机定子上，且气浮连接组件与转台底座连接；所述角位移测量组件位于转台底座的内部，且角位移测量组件的上部与力矩电机转子安装轴连接，角位移测量组件的下部与转台底座连接。所述角位移测量组件为力矩电机转子和力矩电机定子提供角度位移、速度和加速度信号。

进一步地，所述气浮连接组件包括上静压块、静压块粘接座、下静压块和气管接头，所述静压块粘接座套设连接在力矩电机定子上，且静压块粘接座和力矩电机定子不随力矩电机转子安装轴一起旋转；所述上静压块位于转台台面和静压块粘接座之间，上静压块的下部与静压块粘接座粘接，上静压块的上部与转台台面的内壁相配合，且上静压块与转台台面之间具有微小间隙；所述下静压块位于角位移测量组件的下静压盘和静压块粘接座之间，下静压块的上部与静压块粘接座粘接，下静压块的下部与下静压盘相配合，且下静压块与下静压盘之间具有微小间隙；所述静压块粘接座的内部设有气道，所述气管接头通过气道与静压块粘接座连接，且气管接头与外部气源连接，并为上静压块和下静压块提供压力气源，使转台台面和上静压块、角位移测量组件与下静压块之间形成压力气膜，构成气体静压轴承，满足径向和轴向承载。

为了进一步降低双锥形气体静压转台的整体高度和转动体质量，并有效降低误差传递系数和提高角加速度，所述静压块粘接座与力矩电机定子通过力矩电机定子压圈固定连接。

优选地，所述上静压块是由高强度石墨制成的锥形上静压块；所述下静压块是由高强度石墨制成的锥形下静压块。

为了增大上静压块与气体的接触面，所述上静压块的下部设有凹槽I，所述凹槽I与气道相通；为了增大下静压块与气体的接触面，所述下静压块的上部设有凹槽II，所述凹槽II与气道相通。

进一步地，所述角位移测量组件包括下静压盘、圆光栅、读数头安装座和读数头，所述下静压盘的上部与力矩电机转子安装轴连接，下静压盘的上部与气浮连接组件的下部相配合，且下静压盘随力矩电机转子安装轴一起旋转；所述圆光栅套设连接在下静压盘的下部，且圆光栅随下静压盘一起旋转；所述读数头与圆光栅相配合，且读数头与读数头安装座连接；所述读数头安装座位于转台底座的内部，并与转台底座固定连接。