CN106793502A - 一种钻锣两用机器及其校准轴间距的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械领域，具体涉及一种钻锣两用机器及其校准轴间距的方法，钻锣两用机器包括床身、设置于床身上的横梁、工作台及位于底板上的钻轴和锣轴，还包括位于底板上的视觉系统；其校准轴间距的方法，包括以下步骤：a)采用钻锣两用机器的钻轴和锣轴在线路板上各钻一个孔；b)利用所述视觉系统定位上述两个孔，得到上述两个孔的机器坐标；c)根据上述两个孔的机器坐标值计算得到锣轴与钻轴在X、Y坐标方向的物理位置距离，即两轴的轴间距。该发明提供的校准轴间距的方法解决了由于机械结构和工件的热膨胀性导致的变形所引起的加工精度问题，提高了设备的加工性能。

Description

一种钻锣两用机器及其校准轴间距的方法
技术领域
本发明涉及机械领域，具体涉及一种钻锣两用机器及其校准轴间距的方法。
背景技术
由于线路板生产厂商需要打样，打样需要用到钻机和锣机分别进行钻孔和成型加工。为了节省打样的时间，可在同一台机器上完成钻孔和成型加工的钻锣两用机器应运而生。采用钻锣两用机器打样，不仅可以减少板材安装拆卸及重新定位的时间，而且设备投入也更省。另外随着电子产品体积越来越小，电路板随着向轻、薄、细小方向发展，要求线路的加工精度越来越高。由于PCB板材料和结构、加工工序都比较复杂，加工过程容易出现胀缩现象、可能还需要进行补孔或重新钻孔等等现象，这些都会影响最终的加工精度。
图1是现有钻锣两用机器的结构示意图，其主体采用龙门式结构，X,Y轴分离独立结构，在X轴方向上安装了钻轴和锣轴；钻轴和锣轴在X轴方向上由同一个电机驱动，两轴的位置由同一套反馈系统提供；钻轴为高速旋转主轴，主要加工小孔，锣轴为低速主轴，加工大孔和成型；钻轴加工时，锣轴空闲随动，而锣轴在加工时，钻轴空闲随动。
两轴同时加工一块板时，加工文件也为同一个，一般我们以钻轴作为坐标基准轴，即加工文件的孔坐标以钻轴的坐标作为基准编写，而反映在由锣轴加工时，文件的坐标就必须在X方向和Y方向偏移钻轴和锣轴X方向和Y方向的偏差值。因此当两轴加工同一块板时，两者间距的准确性对加工精度的影响至关重要。由于机械结构和工件的热膨胀性，一段时间以后两轴间距必定会发生变化，若不及时调整，会影响加工精度。因此加工前或应用一段时间后，要重新校准两轴的间距。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种钻锣两用机器及其校准轴间距的方法，克服机械设备在使用一段时间后两轴间间距会发生变化，影响加工精度的问题。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：提供一种钻锣两用机器，包括床身、设置于床身上的横梁、工作台及位于底板上的钻轴和锣轴，所述底板安装在横梁上沿横梁水平移动，所述工作台安装在床身上沿床身水平移动，所述底板及工作台移动的方向垂直，该机器还包括位于底板上的视觉系统。
具体地：所述视觉系统为CCD相机。
本发明同时提供一种钻锣两用机器校准轴间距的方法，包括以下步骤：a)采用钻锣两用机器的钻轴和锣轴在线路板上各钻一个孔；b)利用钻锣两用机器的视觉系统定位上述两个孔，得到上述两个孔的机器坐标；c)根据上述两个孔的机器坐标值计算得到锣轴与钻轴在X、Y坐标方向的物理位置距离，即两轴的轴间距。
具体地：所述步骤a)包括：首先采用钻轴或锣轴中任一轴钻第一孔，保持钻锣两用机器的横梁和工作台位置不变，然后采用另一轴钻第二孔。
具体地：所述的步骤b)包括：移动钻锣两用机器的横梁及工作台，使两个孔分别移至视觉系统的视野中心位置，并记录两个孔的机器坐标。
具体地：所述两个孔的机器坐标分别为(Ax，Ay)、(Bx，By)，所述步骤c)包括：计算两个孔在X、Y坐标方向的物理位置距离分别为Δx＝|Ax-Bx|、Δy＝|Ay-By|，Δx即锣轴与钻轴在X坐标方向的物理位置距离，Δy即锣轴与钻轴在Y坐标方向的物理位置距离。
本发明的有益效果在于，该钻锣两用机通过配置视觉系统，可随时对机器的轴间距进行校准，校准步骤简单，与现有技术相比，其有效解决了由于机械结构和工件的热膨胀性导致的变形所引起的加工精度问题，提高了设备的加工性能。
附图说明
图1是现有技术钻锣两用机器的结构示意图；
图2是本发明钻锣两用机器的结构示意图；
图3是校准轴间距的坐标示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图2示出了本发明实施例的一种钻锣两用机器的结构示意图，包括床身1、设置于床身上的横梁4、工作台2及位于底板7上的钻轴5和锣轴6，底板7安装在横梁4上，沿横梁4水平移动，工作台2安装在床身1上沿床身1水平移动，底板7及工作台2移动的方向垂直。待加工的线路板放置于工作台2上，随底板7及工作台2而移动，从而实现钻轴5和锣轴6在线路板X、Y方向的移动。
该机器还包括位于底板7上的视觉系统8，借助该视觉系统可以很方便地对线路板上的孔进行定位，以便后续检测孔的机器坐标用于轴间距的校准。为了获得更精确的校准效果，视觉系统8采用高精度CCD相机。
进行线路板打样前，需先编写加工文件，一般以钻轴5作为坐标基准轴，即加工文件的孔坐标以钻轴5的坐标作为基准编写，而反映在由锣轴6加工时，文件的坐标就必须在X方向和Y方向偏移钻轴5和锣轴6的X方向和Y方向的偏差值，即两轴的轴间距。
如图2、3所示，本发明实施例在对轴间距进行校准前，钻锣两用机器的钻孔精度及视觉系统8的检验精度均得到保证，校准时首先在保持钻锣两用机器横梁4位置不变的情况下，采用钻轴5和锣轴6分别在同一块线路板9上钻孔，钻孔中心点标记为A，锣孔中心点标记为B；然后移动钻锣两用机器的横梁及工作台，分别将上述A、B两点置于视觉系统8的视野中心，记录A、B两点分别位于视觉系统8视野中心时机器坐标(Ax，Ay)、(Bx，By)；最后计算A、B两点在X、Y坐标方向的物理位置距离Δx＝|Ax-Bx|、Δy＝|Ay-By|，即得到钻锣两轴的轴间距，Δx即锣轴6与钻轴5在X坐标方向的物理位置距离，Δy即锣轴6与钻轴5在Y坐标方向的物理位置距离。
本发明的钻锣两用机通过配置视觉系统，可随时对机器的轴间距进行校准，而无需借助其他的设备，校准步骤简单，与现有技术相比，其有效解决了由于机械结构和工件的热膨胀性导致的变形所引起的加工精度问题，提高了设备的加工性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种钻锣两用机器，包括床身、设置于床身上的横梁、工作台及位于底板上的钻轴和锣轴，所述底板安装在横梁上沿横梁水平移动，所述工作台安装在床身上沿床身水平移动，所述底板及工作台移动的方向垂直，其特征在于：该机器还包括位于底板上的视觉系统。
2.根据权利要求1所述的钻锣两用机器，其特征在于：所述视觉系统为CCD相机。
3.一种钻锣两用机器校准轴间距的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)采用钻锣两用机器的钻轴和锣轴在线路板上各钻一个孔；
b)利用钻锣两用机器的视觉系统定位上述两个孔，得到上述两个孔的机器坐标；
c)根据上述两个孔的机器坐标值计算得到锣轴与钻轴在X、Y坐标方向的物理位置距离，即两轴的轴间距。
4.根据权利要求3所述的校准轴间距的方法，其特征在于，所述步骤a)包括：
采用钻轴或锣轴中任一轴钻第一孔；
保持钻锣两用机器的横梁和工作台位置不变，采用另一轴钻第二孔。
5.根据权利要求3所述的校准轴间距的方法，其特征在于，所述的步骤b)包括：移动钻锣两用机器的横梁及工作台，使两个孔分别移至视觉系统的视野中心位置，并记录两个孔的机器坐标。
6.根据权利要求5所述的校准轴间距的方法，其特征在于：所述两个孔的机器坐标分别为(Ax，Ay)、(Bx，By)，所述步骤c)包括：计算两个孔在X、Y坐标方向的物理位置距离分别为Δx＝|Ax-Bx|、Δy＝|Ay-By|，Δx即锣轴与钻轴在X坐标方向的物理位置距离，Δy即锣轴与钻轴在Y坐标方向的物理位置距离。
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