[發明專利]具備高精度定位功能的機床

在審

• 申請號: 201810299470.0
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108214104A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 王利;孫中芹;郝成俠;田盼;厲慧卿
• 申請（專利權）人: 江蘇馬莊文化旅游發展有限公司
• 主分類號: B23Q17/22
• 分類號: B23Q17/22
• 代理公司: 北京易正達專利代理有限公司 11518
• 代理人: 趙白

本發明涉及具備高精度定位功能的機床，其作業頭透過帶串聯磁信號感應線圈陣列編碼磁信號定位感應器控制直流電機來鎖定二維傳動機構的移動軌跡和定位操作，這種對直流電機的鎖定控制簡單可靠，其移動軌跡和位置的精度完全由所帶串聯磁信號感應線圈陣列編碼磁信號定位感應器的制造精度和帶這種陣列編碼磁信號定位感應器的磁信號定位感應裝置的檢測精度所決定，以現有的程工藝制作這種串聯磁信號感應線圈陣列編碼磁信號定位感應器可以達到微米級的精度要求，以這種磁信號定位感應裝置的檢測方法可以實現K級DPI分辨率，長距離移動累積誤差小。

技術領域

本發明涉及具備高精度定位功能的機床。

背景技術

隨著電子產品和各類數控機床的進步與發展，對距離和二維面的位置傳感感應器的應用和需求越來越廣泛。目前各類CNC數控機床，鐳射切割機鉆與孔機，打印機等的實現一般是控制伺服電機或同步電機帶動二維傳動機構和作業頭在二維面的兩個方向移動和操作；手寫輸入裝置一般采用二維兩個方向的若干獨立電磁感應通道線圈來掃描檢測電磁筆。

現有的數控類機床，如CNC類機械加工機床或轉孔機、鐳射切割機床或鉆孔機、平面繪圖打印機等的作業頭的操作控制大部分采用伺服電機或同步電機帶動二維傳動機構來移動和定位操作，這種伺服電機控制復雜，硬件成本高，長距離移動累積誤差較大。

發明內容

鑒于現有技術中存在的上述問題，本發明的主要目的在于提供一種定位準確、加工精度高且操作方便的陣列編碼磁信號定位的機床。

為了達到上述目的，本發明提供了具備高精度定位功能的機床，包括陣列編碼磁信號定位感應裝置、二維移動機構、交變磁信號源和作業頭，所述二維移動機構包括底部基座、頂部基座、固定支架以及移動支架，所述固定支架包括第一固定支架和第二固定支架，所述移動支架包括第一移動支架和第二移動支架，所述底部基座四角分別設置有所述第一固定支架，所述頂部基座通過所述第一固定支架設置在所述底部基座上方，所述陣列編碼信號定位感應裝置通過其四角設置的第二固定支架設置在所述頂部基座下方，所述頂部基座上表面沿長度方向兩側分別設置有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽和第二滑槽中分別設置有所述第一移動支架，所述第一移動支架沿所述第一滑槽和第二滑槽移動，兩個所述第一移動支架的下端之間設置有滑軌，所述第二移動支架設置在所述滑軌上且可沿其移動，所述交變磁信號源設置在所述第二移動支架的上端，所述第二移動支架下端設置有所述作業頭，所述底部基座上表面位于所述作業頭下方設置待加工的工件。

進一步的，所述作業頭為鉆孔頭、洗刀、真空吸嘴、噴頭或鐳射頭中的一種。

進一步的，所述陣列編碼磁信號定位感應裝置包括相互電連接的陣列編碼磁信號定位感應器和磁信號定位監測系統，所述陣列編碼磁信號定位感應器包括相互垂直設置的水平編碼陣列和垂直編碼陣列，所述磁信號定位監測系統包括多選一陣列開關、前級信號放大器、可控增益放大器、帶通放大器、交直流變換器、RC積分電路、直流放大器、充放電開關和處理器，其中：

所述水平編碼陣列和垂直編碼陣列均包括一個以上串聯磁信號感應線圈單元；所述串聯磁信號感應線圈單元包括一個以上磁信號感應線圈，且一個以上所述磁信號感應線圈之間以差分線進行串聯；

所述多選一陣列開關的一側分別與水平編碼陣列和垂直編碼陣列的磁信號感應線圈連接，多選一陣列開關另一側與前級放大器連接，前級信號放大器與可控增益放大器連接；可控增益放大器一端通向處理器，可控增益放大器另一端通向帶通放大器，且帶通放大器通過交直流變換器與RC積分電路連接；RC積分電路一端通過直流放大器通向處理器，積分電路另一端通向充放電開關，處理器通過掃描總線通向多選一陣列開關，處理器另一側通向充放電開關。

進一步的，所述磁信號感應線圈由透明導電材質或不透明導電材質中的一種構成。

進一步的，所述串聯磁信號感應線圈單元包含兩個以上磁信號感應線圈，且通過差分線進行串聯。