CN101726245B - Pcb钻孔机钻孔偏差分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，包括以下步骤：首先通过设备对钻孔的孔位进行测量获得相应的孔位数据，随后将孔位数据导入分析软件，最后令孔位数据生成散点图，通过散点图进行偏差分析，或是通过散点图生成趋势线，通过趋势线进行偏差分析。本发明能通过对二次元测量仪获取的孔位数据进行最为直观的分析，利用软件同时构成箭靶图、散点图、趋势图，整个分析过程非常简便，技术人员无需积累大量的实际经验即可判断，亦不需要对PCB钻孔机进行多次测量摸索问题所在，仅通过散点图、趋势图即可得出结论。该方法不仅可以缩短分析时间，还可以大大提高分析精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种分析方法，尤其涉及一种PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，属于数控钻孔精度分析领域。
背景技术
在当今的信息技术社会中，人们的生活、工作离不开电脑计算机、离不开电子产品技术。而在电子技术产品制造中，一切的一切均离不开PCB。而在PCB的加工制造中必需要对PCB进行钻孔加工，以便元器件的固定安放、焊接。现有技术中，对PCB的钻孔加工均采用PCB钻孔机来完成。然而，在加工过程中，PCB钻孔机会不可避免的由于这样或是那样的原因导致钻孔出现偏差，一旦出现偏差就会导致整个PCB的报废，尤其是高密度的线路板，一旦一个器件的安装孔出现偏差，就会导致整个PCB板的保费。如电脑主机板上CPU芯片的孔偏差太大，该板必然报废。由此可见，对于PCB钻孔机钻孔偏差分析排除显得尤为重要。
但是，现有的钻孔机，一旦钻机测试时，某个头钻孔出现偏差，偏差的原因均需要人工进行所有可能的逐一排除。并且，对参与钻孔机钻孔偏差分析的人员经验要求非常高。同时，由于PCB钻孔机的结构较为复杂，钻孔偏差分析需要占有大量的时间，不利于大批量机器生产调试、测试的时间要求。
因此，需要研发出一种对PCB钻孔机钻的孔偏差进行免人工逐个排查的快速分析方法。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的问题，提供一种PCB钻孔机钻孔偏差分析方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其特征在于包括以下步骤——
步骤①：通过设备对钻孔的孔位进行测量获得相应的孔位数据；
步骤②：将孔位数据导入分析软件；
步骤③：令孔位数据生成散点图，通过散点图进行偏差分析；或是通过散点图生成趋势线，通过趋势线进行偏差分析。
上述的PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其中：步骤③中采用Ex/x，即实际钻孔的坐标在X方向的偏差数据，主要用于分析激光干涉仪对PCB钻孔机X轴方向的补偿状态是否达到要求或者温差对测量结果造成的影响。首先以钻孔的实际X坐标值为横坐标，以钻孔X轴方向的偏差为纵坐标，形成散点图；随后通过在同一个X坐标值下，多次钻孔偏差的平均值构成的直线作为趋势线，在温差变化不大的情况下(温度变化±1℃)，若趋势线越接近于水平，说明PCB钻孔机在X轴方向的激光干涉仪补偿情况越好，反之则说明补偿效果不好。如果钻孔时的温度与测量时的温度差别较大，若出现偏差较大的情况，则有可能是温差引起的变化，而非干涉仪的补偿不良。
进一步地，上述的PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其中：步骤③中采用Ey/y，即实际钻孔的坐标在Y方向的偏差数据，主要用于分析激光干涉仪对PCB钻孔机X轴方向的补偿状态是否达到要求或者温差对测量结果造成的影响。首先以钻孔的实际Y坐标值为横坐标，以钻孔Y轴方向的偏差为纵坐标，形成散点图；随后通过在同一个Y坐标值下，多次钻孔偏差的平均值构成的直线作为趋势线，在温差变化不大的情况下(温度变化±1℃)，若趋势线越接近于水平，说明PCB钻孔机在Y轴方向的激光干涉仪补偿情况越好，反之则说明补偿效果不好。如果钻孔时的温度与测量时的温度差别较大，若出现偏差较大的情况，则有可能是温差引起的变化，而非干涉仪的补偿不良。
更进一步地，上述的PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其中：步骤③中采用Ex/t，即实际钻孔X方向的偏差随时间的变化数据，以钻孔的先后顺序(即点数)为横坐标，以钻孔X轴方向的偏差为纵坐标，形成散点图，若散点图反映的形状类似正弦或者余弦的走势，则主要是由于在钻上千个孔的文件过程中，由于刀具寿命的限制，在钻孔过程中换刀所引起的，与PCB钻机本身的精度无关。若反映的形状类似一条直线，则说明PCB钻孔机过热。
更进一步地，上述的PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其中：步骤③中采用Ey/t，即实际钻孔X方向的偏差随时间的变数据，以钻孔的先后顺序为横坐标，以钻孔Y轴方向的偏差为纵坐标，形成散点图，若散点图反映的形状类似正弦或者余弦的走势，则主要是由于在钻上千个孔的文件过程中，由于刀具寿命的限制，在钻孔过程中换刀所引起的，与PCB钻机本身的精度无关。若反映的形状类似一条直线，则说明PCB钻孔机过热。
更进一步地，上述的PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其中：步骤③中采用Ex/y，即实际钻孔X方向的偏差相对于Y轴原始坐标的变化数据与Ey/x，即实际钻孔Y方向的偏差相对于X轴原始坐标的变化数据，分别以钻孔的Y坐标值为横坐标，其X轴方向的偏差为纵坐标，形成的Ex/y散点图，同时以钻孔的X坐标值为横坐标，以其Y轴方向的偏差为纵坐标，亦形成的Ey/x散点图，将散点图生成两组趋势线，若两组趋势线的走势方向一致，则说明PCB钻孔机的X、Y的垂直度有问题，发生了旋转；若此两组图片中的趋势线的走势方向不一致，则说明PCB钻孔机本身没有问题，若测试结果不尽如人意，则有可能是测试时参考点的选取方式有问题。可以考虑重新选取参考点进行重新测量产生精度数据。
更进一步地，上述的PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其中：所述的孔位数据包括工程系数、孔的偏差数据、刀具直径的偏差值。
更进一步地，上述的PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其中：所述的工程系数包括Cpk(制程能力指数)、Ca(制程准确度，表示制程特性中心位置的偏移程度)、3Sigma(即3σ，σ为标准差，3σ即为3倍的标准差。)
更进一步地，上述的PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其中：所述孔的偏差数据，包括钻孔在实际坐标中X方向的偏差值、Y方向的偏差值。
再进一步地，上述的PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其中：所述的孔位数据采用文本文件格式，导入分析软件。
本发明技术方案的突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：采用本发明技术方案能够通过对二次元测量仪获取的孔位数据进行最为直观的分析，即利用软件来同时构成箭靶图、散点图、趋势图。同时可以依照选用的Ex/x、Ey/y、Ex/t、Ey/t、Ex/y与Ey/x各自构成的散点图、趋势图的特点及时知晓PCB钻孔机出现钻孔偏差的原因及问题所在部件。整个分析过程非常简便，技术人员无需积累大量的实际经验即可判断，亦不需要对PCB钻孔机进行多次测量摸索问题所在，仅通过散点图、趋势图即可得出结论。因此，该本方法不仅可以缩短分析时间，还可以大大提高分析精度。由此可见，本发明具有实质性技术特点和显著的技术进步，应用前景非常广阔。
附图说明
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。这些附图当中：
图1是本发明实施示例一的Ex/x散点及趋势线图；
图2是本发明实施示例二的y/y散点及趋势线图；
图3是本发明实施示例三的Ex/t散点图；
图4是本发明实施示例四的Ey/t散点图；
图5是本发明实施示例五的Ex/y散点及趋势线图；
图6是本发明实施示例五的Ey/x散点及趋势线图。
具体实施方式
〖实施例一〗
PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其包括以下步骤：首先，通过二次元测量仪对钻孔的孔位进行测量获得相应的孔位数据。具体来说，孔位数据包括Cpk(制程能力指数)、Ca(制程准确度，表示制程特性中心位置的偏移程度)、3Sigma(即3σ，σ为标准差，3σ即为3倍的标准差)所构成的工程系数，由钻孔在实际坐标中X方向的偏差值、Y方向的偏差值构成的孔的偏差数据，以及刀具直径的偏差值。随后，采用文本文件格式，将孔位数据导入分析软件。
进一步结合图1来看，采用的对比参数为Ex/x，即实际钻孔的坐标在X方向的偏差数据，其是以钻孔的实际X坐标值为横坐标，以其X轴方向的偏差为纵坐标，形成散点图。并且，结合在一个X坐标值下，多次钻孔偏差的平均值构成的直线作为趋势线。此条趋势线反映了该台机器在温差变化不大的情况下(温度变化±1℃)，在X轴方向应用激光干涉仪补偿，提高钻孔精度的好坏与否。具体来说，若趋势线越接近于水平，则说明PCB钻孔机在X轴方向的激光干涉仪补偿情况越好，反之则说明补偿效果不好。
同时，在上述过程中可以在显示设备上同时显示PCB钻孔机工作条件及钻孔文件，便于参考对比。再者，考虑到不同国家、不同单位制的问题，采用分析软件是可以选用mm，mil和μm三种单位。并且，在给出散点图的同时，也显示了散点图相应的参数信息以及X轴和Y轴方向的一些衡量钻孔精度的重要指标，如Cpk，3Sigma等，可以很直观的了解此台机器的测试结果。当然，为了便于参考亦可以显示箭靶图，进行参考。
〖实施例二〗
PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其包括以下步骤：首先，通过二次元测量仪对钻孔的孔位进行测量获得相应的孔位数据。随后，采用文本文件格式，将孔位数据导入分析软件。
结合图2来看，据依照孔位数据，采用的对比参数为Ey/y，即实际钻孔的坐标在Y方向的偏差数据，其是以钻孔的实际Y坐标值为横坐标，以其Y轴方向的偏差为纵坐标，形成散点图。并且，结合在同一个Y坐标值下，多次钻孔偏差的平均值来生成趋势线。换句话说，此趋势线反映了在温差变化不大(温度变化±1℃)的情况下，该台机器在Y轴方向应用激光干涉仪补偿，提高钻孔精度的好坏与否。
具体来说，若趋势线越接近于水平，则说明PCB钻孔机在Y轴方向的激光干涉仪补偿情况越好，反之则说明补偿效果不好。
〖实施例三〗
PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其包括以下步骤：首先，通过二次元测量仪对钻孔的孔位进行测量获得相应的孔位数据。具体来说，孔位数据包括Cpk、Ca、3Sigma所构成的工程系数，由钻孔在实际坐标中X方向的偏差值、Y方向的偏差值构成的孔的偏差数据，以及刀具直径的偏差值。随后采用文本文件格式，将孔位数据导入分析软件。
最后，据依照孔位数据，结合图3来看，采用Ex/t即实际钻孔X方向的偏差随时间的变化数据来形成散点图，即以钻孔的先后顺序为横坐标，以其X轴方向的偏差为纵坐标构成。
分析的依据如下：该散点图反映的是刀具以及机器本身的是否过热对钻孔精度的影响。若散点图反映的形状类似正弦或者余弦的走势，即有所起伏，则主要是由于在钻上千个孔的文件过程中，由于刀具寿命的限制，在钻孔过程中换刀所引起的，与PCB钻机本身的精度无关。若反映的形状类似一条直线，即走势无起伏，则说明PCB钻孔机过热。
若钻孔文件中所包含的孔数较少，在钻孔过程中不需要换刀的话，此步分析可以忽略。
〖实施例四〗
PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其包括以下步骤：首先，通过二次元测量仪对钻孔的孔位进行测量获得相应的孔位数据。随后，采用文本文件格式，将孔位数据导入分析软件。最后，通过孔位数据生成散点图。
进一步结合图4来看，采用为Ey/t，即实际钻孔X方向的偏差随时间的变数据作为类别参考。通过使用钻孔的先后顺序为横坐标，以钻孔Y轴方向的偏差为纵坐标形成散点图，图上反映的是刀具以及机器本身的是否过热对PCB钻孔机精度的影响。
具体来说，若散点图反映的形状类似正弦或者余弦的走势，即有所起伏，则主要是由于在钻上千个孔的文件过程中，由于刀具寿命的限制，在钻孔过程中换刀所引起的，与PCB钻机本身的精度无关。若反映的形状类似一条直线，即走势无起伏，则说明PCB钻孔机过热。
若钻孔文件中所包含的孔数较少，在钻孔过程中不需要换刀的话，此步分析可以忽略。
〖实施例五〗
PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其包括以下步骤：首先，通过二次元测量仪对钻孔的孔位进行测量获得相应的孔位数据。随后，采用文本文件格式，将孔位数据导入分析软件，进行分析判断。
结合图5与图6来看，本次分析的采用了Ex/y即实际钻孔X方向的偏差相对于Y轴原始坐标的变化数据与Ey/x即实际钻孔Y方向的偏差相对于X轴原始坐标的的变化数据的结合。软件处理时，分别以钻孔的Y坐标值为横坐标，其X轴方向的偏差为纵坐标，形成的Ex/y散点图。同时，以钻孔的X坐标值为横坐标，以其Y轴方向的偏差为纵坐标，亦形成的Ey/x散点图。随后，以多次钻孔偏差的平均值来生成趋势线。将两组散点图分别生成两组趋势线。
本实施例的分析依据为：若两组散点图的走势方向一致，则说明PCB钻孔机的X、Y的垂直度有问题，其发生了旋转；若此两组图片中的散点图的走势方向不一致，则说明该台机器本身没有问题，若测试结果不尽如人意，则有可能是测试时参考点的选取方式有问题。可以考虑重新选取参考点进行重新测量产生精度数据。
通过上述的文字描述并结合附图可以看出，采用本发明后能通过对二次元测量仪获取的孔位数据进行最为直观的分析，即利用软件来同时构成箭靶图、散点图、趋势图。同时可以依照选用的Ex/x、Ey/y、Ex/t、Ey/t、Ex/y与Ey/x各自构成的散点图、趋势图的特点及时知晓PCB钻孔机出现钻孔偏差的原因及问题所在部件。整个分析过程简单，技术人员无需积累大量的实际经验即可判断，亦不需要对PCB钻孔机进行多次测试以便找寻问题所在，仅通过散点图、趋势图即可得出。因此，采用本方法后不仅可以缩短分析时间，还可以提高分析精度，在本领域中有着很好的应用前景。
Claims (8)
1.PCB钻孔机钻孔偏差分析办法，其特征在于包括以下步骤：
步骤①：通过二次元测量仪对钻孔的孔位进行测量获得相应的孔位数据；
步骤②：将孔位数据导入分析软件；
步骤③：令孔位数据生成散点图，通过散点图进行偏差分析；或是通过散点图生成趋势线，通过趋势线进行偏差分析，
其中，在步骤③中采用实际钻孔X方向或Y方向的偏差随时间变化的数据，以钻孔的先后顺序为横坐标，以钻孔X或Y轴方向的偏差为纵坐标，形成散点图，若散点图反映的形状类似正弦或者余弦的走势，则表明PCB钻孔机没有问题，仅需要换刀；若反映的形状类似一条直线，则说明PCB钻孔机过热。
2.根据权利要求l所述的PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其特征在于：步骤③中采用实际钻孔的坐标在X方向的偏差数据，首先以钻孔的实际X坐标值为横坐标，以钻孔X轴方向的偏差为纵坐标，形成散点图；随后通过在同一个X坐标值下，多次钻孔偏差的平均值构成的直线作为趋势线，若趋势线越接近于水平，说明PCB钻孔机在X轴方向的激光干涉仪补偿情况越好，反之则说明补偿效果不好。
3.根据权利要求1所述的PCB钻孔机钻孔偏差分析办法，其特征在于：步骤③中采用实际钻孔的坐标在Y方向的偏差数据，首先以钻孔的实际Y坐标值为横坐标，以钻孔Y轴方向的偏差为纵坐标，形成散点图；随后通过在同一个Y坐标值下，多次钻孔偏差的平均值构成的直线作为趋势线，若趋势线越接近于水平，说明PCB钻孔机在Y轴方向的激光干涉仪补偿情况越好，反之则说明补偿效果不好。
4.根据权利要求1所述的PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其特征在于：步骤③中采用实际钻孔X方向的偏差相对于Y轴原始坐标的变化数据与实际钻孔Y方向的偏差相对于X轴原始坐标的变化数据，分别以钻孔的Y坐标值为横坐标，其X轴方向的偏差为纵坐标，形成的Ex/y散点图，同时以钻孔的X坐标值为横坐标，以其Y轴方向的偏筹为纵坐标，亦形成的Ex/y散点图，将散点图生成两组趋势线，若两组趋势线的走势方向一致，则说明PCB钻孔机的X、Y的垂直度有问题，发生了旋转；若此两组图片中的趋势线的走势方向不一致，则说明PCB钻孔机本身没有问题，仅是测试点的选择有问题。
5.根据权利要求1所述的PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其特征在于：所述的孔位数据包括工程系数、孔的偏差数据、刀具直径的偏差值。
6.根据权利要求5所述的PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其特征在于：所述的工程系数包括制程能力指数、制程准确度、3倍的标准差。
7.根据权利要求5所述的PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其特征在于：所述孔的偏差数据，包括钻孔在实际坐标中X方向的偏差值、Y方向的偏差值。
8.根据权利要求1所述的PCB钻孔机钻孔偏差分析方法，其特征在于：所述的孔位数据采用文本文件格式，导入分析软件。
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