一种阵列编码磁信号定位的机床制造技术

本发明专利技术涉及一种阵列编码磁信号定位的机床，包括阵列编码磁信号定位感应装置、二维移动机构、交变磁信号源和作业头，二维移动机构包括底部基座、顶部基座、固定支架以及移动支架，所述固定支架包括第一固定支架和第二固定支架，所述移动支架包括第一移动支架和第二移动支架。本发明专利技术的有益效果在于，提供一种定位准确、加工精度高且操作方便的阵列编码磁信号定位的机床。

Machine tool for array coding magnetic signal positioning

The invention relates to an array encoding magnetic signal positioning machine, which comprises an array encoding magnetic signal positioning sensing device, two-dimensional moving mechanism, alternating magnetic signal source and the working head, two-dimensional moving mechanism comprises a bottom base, top base and a fixed bracket and a movable bracket, the fixed bracket comprises a first fixing bracket and a second bracket, the the moving bracket comprises a first bracket and the second bracket mobile mobile. The invention has the beneficial effects of providing an array coding magnetic signal positioning machine with accurate positioning, high machining accuracy and convenient operation.

【技术实现步骤摘要】
一种阵列编码磁信号定位的机床
本专利技术涉及一种阵列编码磁信号定位的机床。
技术介绍
随着电子产品和各类数控机床的进步与发展，对距离和二维面的位置传感感应器的应用和需求越来越广泛。目前各类CNC数控机床，镭射切割机钻与孔机，打印机等的实现一般是控制伺服电机或同步电机带动二维传动机构和作业头在二维面的两个方向移动和操作；手写输入装置一般采用二维两个方向的若干独立电磁感应通道线圈来扫描检测电磁笔。中国技术专利CN201320756682.X“电磁天线的单层布线系统”公布了一种在二维面两个方向设置若干独立电磁感应通道线圈来构成磁信号定位感应器，可用来扫描检测定位电磁笔以实现手写输入触控装置，这种磁信号定位感应器每个通道位置的设置一独立的电磁感应通道线圈，当磁信号定位感应器很大时要数百个独立的电磁感应通道线圈，要区域扫描检测这样的磁信号定位感应器需要很长的时间，反应速度慢，这样的磁信号定位感应器布线十分复杂，不适合大尺寸磁信号定位感应器的设计运用。现有的数控类机床，如CNC类机械加工机床或转孔机、镭射切割机床或钻孔机、平面绘图打印机等的作业头的操作控制大部分采用伺服电机或同步电机带动二维传动机构来移动和定位操作，这种伺服电机控制复杂，硬件成本高，长距离移动累积误差较大。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的上述问题，本专利技术的主要目的在于提供一种定位准确、加工精度高且操作方便的阵列编码磁信号定位的机床。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种阵列编码磁信号定位的机床，包括阵列编码磁信号定位感应装置、二维移动机构、交变磁信号源和作业头，所述二维移动机构包括底部基座、顶部基座、固定支架以及移动支架，所述固定支架包括第一固定支架和第二固定支架，所述移动支架包括第一移动支架和第二移动支架，所述底部基座四角分别设置有所述第一固定支架，所述顶部基座通过所述第一固定支架设置在所述底部基座上方，所述阵列编码信号定位感应装置通过其四角设置的第二固定支架设置在所述顶部基座下方，所述顶部基座上表面沿长度方向两侧分别设置有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽和第二滑槽中分别设置有所述第一移动支架，所述第一移动支架沿所述第一滑槽和第二滑槽移动，两个所述第一移动支架的下端之间设置有滑轨，所述第二移动支架设置在所述滑轨上且可沿其移动，所述交变磁信号源设置在所述第二移动支架的上端，所述第二移动支架下端设置有所述作业头，所述底部基座上表面位于所述作业头下方设置待加工的工件。进一步的，所述作业头为钻孔头、洗刀、真空吸嘴、喷头或镭射头中的一种。进一步的，所述阵列编码磁信号定位感应装置包括相互电连接的阵列编码磁信号定位感应器和磁信号定位监测系统，所述阵列编码磁信号定位感应器包括相互垂直设置的水平编码阵列和垂直编码阵列，所述磁信号定位监测系统包括多选一阵列开关、前级信号放大器、可控增益放大器、带通放大器、交直流变换器、RC积分电路、直流放大器、充放电开关和处理器，其中：所述水平编码阵列和垂直编码阵列均包括一个以上串联磁信号感应线圈单元；所述串联磁信号感应线圈单元包括一个以上磁信号感应线圈，且一个以上所述磁信号感应线圈之间以差分线进行串联；所述多选一阵列开关的一侧分别与水平编码阵列和垂直编码阵列的磁信号感应线圈连接，多选一阵列开关另一侧与前级放大器连接，前级信号放大器与可控增益放大器连接；可控增益放大器一端通向处理器，可控增益放大器另一端通向带通放大器，且带通放大器通过交直流变换器与RC积分电路连接；RC积分电路一端通过直流放大器通向处理器，积分电路另一端通向充放电开关，处理器通过扫描总线通向多选一阵列开关，处理器另一侧通向充放电开关。进一步的，所述磁信号感应线圈由透明导电材质或不透明导电材质中的一种构成。进一步的，所述串联磁信号感应线圈单元包含两个以上磁信号感应线圈，且通过差分线进行串联。进一步的，所述差分线设置在磁信号定位有效区内或磁信号定位有效区外。进一步的，所述水平编码阵列和垂直编码阵列均包括两个以上串联磁信号感应线圈单元。进一步的，所述水平编码阵列中的磁信号感应线圈和垂直编码阵列中的磁信号感应线圈相互交叉排列组合设置，且同一串联磁信号感应线圈单元上任意位置的磁信号感应线圈与相邻前或相邻后其它串联磁信号感应线圈单元上的磁信号感应线圈的两两排列组合不与其它位置上的两两排列组合重复，并同时遵循同一串联磁信号感应线圈单元上的磁信号感应线圈在任意位置不连续出现参与两两排列组合。进一步的，所述水平编码阵列中串联磁信号感应线圈单元在任意位置相邻的磁信号感应线圈的两两排列组合是唯一的。进一步的，所述水平编码阵列中串联磁信号感应线圈单元在任意位置相邻的磁信号感应线圈的两两排列组合是唯一的。进一步的，所述定位检测系统判定水平编码阵列有磁互感信号的串联磁信号感应线圈单元的组合编码为当前交变磁信号源在水平编码阵列定位有效区内的垂直坐标编码，判定对应组合编码区间内磁互感信号越强的磁信号感应线圈越靠近交变磁信号源。进一步的，所述水平编码阵列和垂直编码阵列设置在同一本体的同一侧面或同一本体的不同侧面。进一步的，所述水平编码阵列和垂直编码阵列可分别设置在不同的两个本体上，再将两个本体固定在一起。本专利技术具有以下优点和有益效果：本专利技术提供的阵列编码磁信号定位的机床，将现有的数控类机床，如CNC类机械加工机床或转孔机、镭射切割机床或钻孔机、平面绘图打印机等的作业头透过带串联磁信号感应线圈阵列编码磁信号定位感应器的阵列编码磁信号定位感应装置控制直流电机来锁定二维传动机构的移动轨迹和定位操作，这种对直流电机的锁定控制简单可靠，其移动轨迹和位置的精度完全由所带串联磁信号感应线圈阵列编码磁信号定位感应器的制造精度和带这种阵列编码磁信号定位感应器的磁信号定位感应装置的检测精度所决定，以现有的程工艺制作这种串联磁信号感应线圈阵列编码磁信号定位感应器可以达到微米级的精度要求，以这种磁信号定位感应装置的检测方法可以实现几千个DPI的分辨率，长距离移动累积误差非常的小，这种数控机床对二维传动机构的制造要求会比较简单，硬件成本更低；阵列编码磁信号定位感应器，可取代现有大部分数控机床对操作头运动轨迹的锁定和定位操作，及手写输入触控装置对电磁触控笔的锁定和定位操作，这种磁信号定位感应器的串联磁信号感应线圈单元由多个磁感应通道线圈串联而成，每一个串联磁信号感应线圈单元可以同时检测多个位置的交变磁信号源，这样电磁感应通道线圈的引出线少便于布线设计，磁信号定位感应器对交变磁信号源的扫描检测锁定时间短，速度快。串联磁信号感应线圈阵列编码磁信号定位感应器引出布线少，设计十分简单，其最适合大尺寸磁信号定位感应器的设计运用。附图说明图1为本专利技术实施例提供的阵列编码磁信号定位的机床的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的阵列编码磁信号定位感应装置的原理框图；图3为图2中阵列编码磁信号定位感应器的放大结构示意图；图4为图2中磁信号定位监测系统的放大原理框图；图5为本专利技术实施例提供的差分线设置在磁信号定位有效区内的串联磁信号感应线圈单元的结构示意图。图6为本专利技术实施例提供的差分线设置在磁信号定位有效区外的串联磁信号感应线圈单元结构示意图。图7为本专利技术实施例提供的差分线设置在磁信号定位有效区内的水平阵列编码结构示意图。图8为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列编码磁信号定位的机床，其特征在于：包括阵列编码磁信号定位感应装置、二维移动机构、交变磁信号源和作业头，所述二维移动机构包括底部基座、顶部基座、固定支架以及移动支架，所述固定支架包括第一固定支架和第二固定支架，所述移动支架包括第一移动支架和第二移动支架，所述底部基座四角分别设置有所述第一固定支架，所述顶部基座通过所述第一固定支架设置在所述底部基座上方，所述阵列编码信号定位感应装置通过其四角设置的第二固定支架设置在所述顶部基座下方，所述顶部基座上表面沿长度方向两侧分别设置有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽和第二滑槽中分别设置有所述第一移动支架，所述第一移动支架沿所述第一滑槽和第二滑槽移动，两个所述第一移动支架的下端之间设置有滑轨，所述第二移动支架设置在所述滑轨上且可沿其移动，所述交变磁信号源设置在所述第二移动支架的上端，所述第二移动支架下端设置有所述作业头，所述底部基座上表面位于所述作业头下方设置待加工的工件。

【技术特征摘要】
1.一种阵列编码磁信号定位的机床，其特征在于：包括阵列编码磁信号定位感应装置、二维移动机构、交变磁信号源和作业头，所述二维移动机构包括底部基座、顶部基座、固定支架以及移动支架，所述固定支架包括第一固定支架和第二固定支架，所述移动支架包括第一移动支架和第二移动支架，所述底部基座四角分别设置有所述第一固定支架，所述顶部基座通过所述第一固定支架设置在所述底部基座上方，所述阵列编码信号定位感应装置通过其四角设置的第二固定支架设置在所述顶部基座下方，所述顶部基座上表面沿长度方向两侧分别设置有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽和第二滑槽中分别设置有所述第一移动支架，所述第一移动支架沿所述第一滑槽和第二滑槽移动，两个所述第一移动支架的下端之间设置有滑轨，所述第二移动支架设置在所述滑轨上且可沿其移动，所述交变磁信号源设置在所述第二移动支架的上端，所述第二移动支架下端设置有所述作业头，所述底部基座上表面位于所述作业头下方设置待加工的工件。2.根据权利要求1所述的阵列编码磁信号定位的机床，其特征在于，所述作业头为钻孔头、洗刀、真空吸嘴、喷头或镭射头中的一种。3.根据权利要求1所述的阵列编码磁信号定位的机床，其特征在于，所述阵列编码磁信号定位感应装置包括相互电连接的阵列编码磁信号定位感应器和磁信号定位监测系统，所述阵列编码磁信号定位感应器包括相互垂直设置的水平编码阵列和垂直编码阵列，所述磁信号定位监测系统包括多选一阵列开关、前级信号放大器、可控增益放大器、带通放大器、交直流变换器、RC积分电路、直流放大器、充放电开关和处理器，其中：所述水平编码阵列和垂直编码阵列均包括一个以上串联磁信号感应线圈单元；所述串联磁信号感应线圈单元包括一个以上磁信号感应线圈，且一个以上所述磁信号感应线圈之间以差分线进行串联；所述多选一阵列开关的一侧分别与水平编码阵列和垂直编码阵列的磁信号感应线圈连接，多选一阵列开关另一侧与前级放大器连接，前级信号放大器与可控增益放大器连接；可控增益放大器一端通向处理器，可控增益放大器另一端通向带通放大器，且带通放大器通过交直流变换器与RC积分电路连接；RC积分电路一端通过直流放大器通向处理器，积分电路另一端通向充放电开关，处理器...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱德忠，奚邦籽，
申请(专利权)人：深圳市华鼎星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44