[发明专利]一种阵列编码磁信号定位的机床

说明书

技术领域

本发明涉及一种阵列编码磁信号定位的机床。

背景技术

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。

中国实用新型专利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。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明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，本发明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。