專利名稱：全閉環高精度伺服旋轉工作臺的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種工作臺，特別是一種用于半導體加工設備的旋轉工作臺。
背景技術：
在半導體加工處理設備中，如精密線路板后道工序(COB)全自動鋁線焊線機等IC封裝設備，為使半導體元件等處理對象能繞垂直方向的Z軸旋轉特定的角度，需要應用到旋轉工作臺。此類設備對旋轉工作臺的要求就是較高的角度精度(0.01度～0.1度)。目前此類設備基本上都是采用步進電機或伺服電機配1；4皮帶(或齒輪)開環傳動機構實現，精度介于0.1～0.5度之間。但由于集成電路(IC)工藝進入0.18微米時代，普通開環傳動機構由于無法消除的機械傳動間隙而無法滿足旋轉工作臺的精度要求。
實用新型內容本實用新型的目的在于針對現有技術的缺陷，提供一種全閉環高精度伺服旋轉工作臺，以提高旋轉工作臺的角度精度，使其控制在0.01度以內，從而滿足半導體加工處理設備特別是全自動鋁線焊線機等IC封裝設備的精度要求。
為解決上述技術問題，本實用新型采用了以下的技術方案設計一種全閉環高精度伺服旋轉工作臺，包括驅動機構和旋轉執行機構，所述驅動機構包括一旋轉伺服電機，該旋轉伺服電機的輸出軸通過傳動機構與旋轉執行機構連接，在所述旋轉執行機構的工作軸上安裝有一角位移傳感器，該角位移傳感器通過反饋電路與旋轉伺服電機的控制電路相連而構成一全閉環控制系統。
所述角位移傳感器為一旋轉編碼器，該旋轉編碼器可以為光電式、接觸式或者電磁式旋轉編碼器，既可以是增量式編碼器也可以是絕對式編碼器。所述旋轉編碼器可采用一高精度編碼器，其精度達到每圈十萬個脈沖左右。
所述傳動機構可以為皮帶傳動機構、蝸輪蝸桿機構、齒輪傳動機構或其它方式的傳動機構。當該傳動機構為皮帶傳動機構時，其傳動比最好為1∶4。
本實用新型的旋轉工作臺采用了全閉環控制系統，由安裝在旋轉執行機構工作軸上的高精度脈沖旋轉編碼器向系統傳回脈沖以反映工作軸的實際位置，如果工作軸的實際位置未能按照指令的要求旋轉到指定位置，則系統會根據實際位置發出指令以便旋轉伺服電機繼續旋轉直到將工作軸修正至指定位置為止，由于采用伺服電機系統，這一復雜的校正過程都是在幾毫秒內完成，而旋轉位置精度則得到了充分保證。經過一年的實踐應用，證明本實用新型可實現0.0036度的旋轉精度。
圖1為本實用新型的立體結構示意圖；圖2為本實用新型的俯視結構示意圖；圖3為本實用新型的零件分解示意圖。
具體實施方式
如圖1-3所示，本實用新型的全閉環高精度伺服旋轉工作臺在外觀上具有跟傳統旋轉工作臺類似的結構，包括支架1，該支架1固定在XY平臺2上；所述支架1內設置有作為驅動機構的旋轉伺服電機3以及跟旋轉伺服電機3相鄰設置的旋轉執行機構4，該旋轉伺服電機3的輸出軸5上套有皮帶輪6，通過傳動比為1∶4的傳動皮帶7與套設在旋轉執行機構工作軸8上的皮帶輪9連接。所述旋轉執行機構4沿工作軸的軸線從上至下依次包括防塵蓋11、蓋架12、皮帶輪9、皮帶輪座13、軸承防塵蓋14、工作軸8、第一滾柱軸承15、內隔套16、外隔套17、第二滾柱軸承18、軸承蓋19、螺母20、編碼器固定架21等(以上結構只是為了便于實施而加以說明，并非對本實用新型構成限制)。其中，本實用新型與傳統旋轉工作臺的主要區別在于，所述旋轉執行機構4的工作軸8上安裝有一角位移傳感器10，如圖3所示。該角位移傳感器10通過電路與旋轉伺服電機3的控制電路相連而構成一全閉環控制系統。所述角位移傳感器10最好為一高精度脈沖旋轉編碼器，該旋轉編碼器可以為光電式、接觸式或者電磁式旋轉編碼器，既可以是增量式編碼器也可以絕對式編碼器。所述高精度脈沖旋轉編碼器10可達到每圈十萬個脈沖，通過將整周360度分為十萬等分，即可實現0.0036度的旋轉精度。
對于傳統的開環旋轉工作臺而言，其電機按指令旋轉，至于工作軸是否旋轉到位，系統無法知曉，故稱為開環控制系統。而如本實用新型的全閉環控制系統則是由安裝在工作軸上的高精度脈沖旋轉編碼器向系統傳回脈沖以反映工作軸的實際位置，如果工作軸的實際位置未能按照指令的要求旋轉到指定位置，則系統會根據實際位置發出指令以便旋轉伺服電機繼續旋轉直到將工作軸修正至指定位置為止，由于采用伺服電機系統，這一復雜的校正過程都是在幾毫秒內完成，而旋轉位置精度則得到了充分保證。
以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。例如所述傳動機構除了上述實施方式中的皮帶傳動機構，還可以蝸輪蝸桿機構、齒輪傳動機構或其它方式的傳動機構。
權利要求1.一種全閉環高精度伺服旋轉工作臺，包括驅動機構和旋轉執行機構，其特征在于所述驅動機構包括一旋轉伺服電機，該旋轉伺服電機的輸出軸通過傳動機構與旋轉執行機構連接，在所述旋轉執行機構的工作軸上安裝有一角位移傳感器，該角位移傳感器通過反饋電路與旋轉伺服電機的控制電路相連而構成一全閉環控制系統。
2.根據權利要求1所述的全閉環高精度伺服旋轉工作臺，其特征在于所述角位移傳感器為一旋轉編碼器。
3.根據權利要求2所述的全閉環高精度伺服旋轉工作臺，其特征在于所述旋轉編碼器為光電式、接觸式或者電磁式旋轉編碼器。
4.根據權利要求2所述的全閉環高精度伺服旋轉工作臺，其特征在于所述旋轉編碼器為增量式編碼器或絕對式編碼器。
5.根據權利要求2或3或4所述的全閉環高精度伺服旋轉工作臺，其特征在于所述旋轉編碼器為一高精度脈沖旋轉編碼器，其精度達到每圈十萬個脈沖左右。
6.根據權利要求1所述的全閉環高精度伺服旋轉工作臺，其特征在于所述傳動機構為皮帶傳動機構、蝸輪蝸桿機構或者齒輪傳動機構。
7.根據權利要求6所述的全閉環高精度伺服旋轉工作臺，其特征在于所述皮帶傳動機構的傳動比為1∶4。
專利摘要本實用新型公開了一種全閉環高精度伺服旋轉工作臺，主要用于精密線路板后道工序(COB)全自動鋁線焊線機等IC封裝設備中，它包括驅動機構和旋轉執行機構，所述驅動機構包括一旋轉伺服電機，該旋轉伺服電機的輸出軸通過傳動機構與旋轉執行機構連接，在旋轉執行機構的工作軸上安裝有一高精度脈沖旋轉編碼器，該高精度脈沖旋轉編碼器通過反饋電路與旋轉伺服電機的控制電路相連而構成一全閉環控制系統。本實用新型由于采用了高精度的全閉環控制系統及伺服電機系統，可有效地提高旋轉工作臺的角度精度。經過一年的實踐應用，證明本實用新型可實現0.0036度的旋轉精度。
文檔編號H01L21/60GK2909519SQ200620013049
公開日2007年6月6日 申請日期2006年4月26日 優先權日2006年4月26日
發明者李蔚然 申請人:深圳市翠濤自動化設備有限公司