CN110978128B - 一种用于pcb数控钻孔的控制系统及方法 - Google Patents

一种用于pcb数控钻孔的控制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于PCB数控钻孔的控制系统及方法，用于PCB数控钻孔的控制方法包括对固定夹持的待钻孔的PCB板进行位置检测；扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图；基于所述钻孔分布实施图中钻孔的预设位置，输出钻孔信号和第一清扫信号，分别驱动对应钻刀进行钻孔处理和驱动吹屑装置进行吹屑清扫处理。实现先对待钻孔的PCB板进行位置检测，确保位置正确未错位，再结合预先存储的PCB板钻孔分布图与钻孔分布实施图确定钻孔位置，定位准确，避免偏孔，减少残次品报废率。

Description

一种用于PCB数控钻孔的控制系统及方法
技术领域
本发明涉及PCB钻孔技术领域，尤其涉及一种用于PCB数控钻孔的控制系统及方法。
背景技术
PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。钻孔是在覆铜板上钻出所需的过孔，过孔主要提供电气连接与用作器件的固定或定位的作用。
但是现在的PCB钻孔由于定位不准，会导致产品在后工序蚀刻后有偏孔的现象，严重时会导致报废。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于PCB数控钻孔的控制系统及方法，先对待钻孔的PCB板进行位置检测，确保位置正确未错位，再结合预先存储的PCB板钻孔分布图与钻孔分布实施图确定钻孔位置，定位准确，避免偏孔，减少残次品报废率。
为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种用于PCB数控钻孔的控制方法，包括：
对固定夹持的待钻孔的PCB板进行位置检测；
扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图；
基于所述钻孔分布实施图中钻孔的预设位置，输出钻孔信号和第一清扫信号，分别驱动对应钻刀进行钻孔处理和驱动吹屑装置进行吹屑清扫处理。
在一实施方式中，对固定夹持的待钻孔的PCB板进行位置检测，具体包括：
在对固定夹持的待钻孔的PCB板进行推力动作后，获取固定夹持的待钻孔的PCB板的目标位置，判断目标位置与在进行推力动作前的位置差是否在误差区域范围之内；
若是，则扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图；
若否，则输出位置偏差信息。
在一实施方式中，对固定夹持的待钻孔的PCB板进行位置检测，具体还包括：
在对固定夹持的待钻孔的PCB板进行推力动作后，获取固定夹持的待钻孔的PCB板的目标平面度，判断目标平面度是否在预设平面度范围之内；
若是，则扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图；
若否，则输出平面度偏差信息。
在一实施方式中，扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图，具体包括：
以扫描图像中心点为中心，根据预先存储的PCB板钻孔分布图截取尺寸大小一致的钻孔分布实施图。
在一实施方式中，扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图，具体还包括：
获取预先存储的PCB板钻孔分布图的任意第一钻孔位置中心，在所述钻孔分布实施图相同位置标定为原点；
获取预先存储的PCB板钻孔分布图的任意第二钻孔位置中心，在所述钻孔分布实施图相同位置标定为第二钻孔点；
获取所述原点和所述第二钻孔点的连线标定为X轴，并标定以与X轴垂直的延长方向为Y轴，建立直角坐标系。
在一实施方式中，基于所述钻孔分布实施图中钻孔的预设位置，输出钻孔信号和第一清扫信号，分别驱动对应钻刀进行钻孔处理和驱动吹屑装置进行吹屑清扫处理，具体还包括：
获取所述钻孔分布实施图划分为预设数量个钻孔区域；
获取相邻钻孔区域的边界线，判断所述边界线是否贯穿任意钻孔；
若是，则重新划分预设数量个钻孔区域；
若否，则获取钻孔区域的目标钻孔个数。
在一实施方式中，所述边界线未贯穿任意钻孔之后，所述方法还包括：
获取钻孔区域的目标钻孔个数，判断目标钻孔个数是否大于预设个数；
若是，则根据钻孔位置输出钻孔信号，驱动对应钻刀进行钻孔处理，输出第一清扫信号，驱动吹屑装置进行吹屑处理；
若否，则根据钻孔位置输出钻孔信号，驱动对应钻刀进行钻孔处理。
在一实施方式中，在获取钻孔区域的目标钻孔个数，判断目标钻孔个数是否大于预设个数之后，所述方法还包括：
获取相邻两个钻孔之间的目标距离，判断所述目标距离是否小于预设距离；
若是，则输出钻孔信号，驱动一个钻刀对对应钻孔进行钻孔处理后，再驱动另一个钻刀对对应钻孔进行钻孔处理；
若否，则输出钻孔信号，驱动两个钻刀同时对对应钻孔进行钻孔处理。
在一实施方式中，基于所述钻孔分布实施图中钻孔的预设位置，输出钻孔信号和第一清扫信号，分别驱动对应钻刀进行钻孔处理和驱动吹屑装置进行吹屑清扫处理之后，所述方法还包括：
输出第二清扫信号，对钻完孔的PCB板进行吸屑清扫处理。
第二方面，本发明提供一种用于PCB数控钻孔的控制系统，包括用于执行上述第一方面的用于PCB数控钻孔的控制方法的单元。
本发明的一种用于PCB数控钻孔的控制系统及方法，通过对固定夹持的待钻孔的PCB板进行位置检测；扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图；基于所述钻孔分布实施图中钻孔的预设位置，输出钻孔信号和第一清扫信号，分别驱动对应钻刀进行钻孔处理和驱动吹屑装置进行吹屑清扫处理。实现先对待钻孔的PCB板进行位置检测，确保位置正确未错位，再结合预先存储的PCB板钻孔分布图与钻孔分布实施图确定钻孔位置，定位准确，避免偏孔，减少残次品报废率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种用于PCB数控钻孔的控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例步骤S101的具体流程示意图；
图3是本发明实施例步骤S102的具体流程示意图；
图4是本发明实施例步骤S103的具体流程示意图；
图5是本发明实施例提供的一种用于PCB数控钻孔的控制系统的结构示意图；
图中：200-用于PCB数控钻孔的控制系统、201-检测单元、202-扫描单元、203-输出单元、204-获取判断单元、205-截取单元、206-获取标定单元、207-划分单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种用于PCB数控钻孔的控制方法的流程示意图。具体的，所述用于PCB数控钻孔的控制方法可以包括以下步骤：
S101、对固定夹持的待钻孔的PCB板进行位置检测。
本发明实施例中，请参阅图2，将所述待钻孔的PCB板固定夹持于钻刀的正对位置，位置传感器检测所述待钻孔的PCB板的位置，利用推动组件对固定夹持的所述待钻孔的PCB板施加一定的推力，如推杆。在对固定夹持的待钻孔的PCB板进行推力动作后，获取固定夹持的待钻孔的PCB板的目标位置，判断目标位置与在进行推力动作前的位置差是否在误差区域范围之内；若是，则扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图；若否，则输出位置偏差信息。即位置传感器再次检测待钻孔的PCB板的目标位置，且与未对所述待钻孔的PCB板施加力之前的位置进行比较，若位置差在误差范围之内，则表明对所述待钻孔的PCB板的夹持稳定，不易移动，避免在钻孔前或钻孔过程中由于钻刀的冲击而出现移位，定位不准，而最终造成钻孔偏位；若位置差不在误差范围之内，则表明所述待钻孔的PCB板夹持不稳，输出位置偏差信息，便于调整，重新定位，避免偏位。
此外，在进行目标位置判断的同时或者之前或者之后，在对固定夹持的待钻孔的PCB板进行推力动作后，获取固定夹持的待钻孔的PCB板的目标平面度，判断目标平面度是否在预设平面度范围之内；若是，则扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图；若否，则输出平面度偏差信息。即平面度检测仪检测所述待钻孔的PCB板水平位置是否放置正确，是否出现斜面，造成钻孔偏孔歪斜，中心位置偏离，避免定位不准，钻孔不准而出现残次品，甚至与其余部件连接而通电引发安全事故。
S102、扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图。
本发明实施例中，请参阅图3，扫描器扫描固定稳定的所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，以扫描图像中心点为中心，根据预先存储的PCB板钻孔分布图截取尺寸大小一致的钻孔分布实施图。所述预先存储的PCB板钻孔分布图是需要钻孔的印刷板图，上面指示了需要进行钻孔的位置。将所述预先存储的PCB板钻孔分布图与所述钻孔分布实施图进行映射关联。获取预先存储的PCB板钻孔分布图的任意第一钻孔位置中心，在所述钻孔分布实施图相同位置标定为原点；获取预先存储的PCB板钻孔分布图的任意第二钻孔位置中心，在所述钻孔分布实施图相同位置标定为第二钻孔点；获取所述原点和所述第二钻孔点的连线标定为X轴，并标定以与X轴垂直的延长方向为Y轴，建立直角坐标系。即两点一线，两线一面，建立坐标系，便于以坐标精确定位钻孔的位置。
S103、基于所述钻孔分布实施图中钻孔的预设位置，输出钻孔信号和第一清扫信号，分别驱动对应钻刀进行钻孔处理和驱动吹屑装置进行吹屑清扫处理。
本发明实施例中，请参阅图4，获取所述钻孔分布实施图划分为预设数量个钻孔区域；获取相邻钻孔区域的边界线，判断所述边界线是否贯穿任意钻孔；若是，则重新划分预设数量个钻孔区域；若否，则获取钻孔区域的目标钻孔个数。即对所述待钻孔的PCB板进行分区钻孔，将多个钻孔位置围合在不同的钻孔区域，定位准确，快速高效，不易漏钻孔、偏孔。即相邻钻孔区域的边界线与任意钻孔相交，则重新划分预设数量个钻孔区域进行重新判断，直至邻钻孔区域的边界线不与任意钻孔相交，则获取钻孔区域的目标钻孔个数，判断目标钻孔个数是否大于预设个数；若是，则根据钻孔位置输出钻孔信号，驱动对应钻刀进行钻孔处理，输出第一清扫信号，驱动吹屑装置进行吹屑处理；即所述待钻孔的PCB板的钻孔区域需要钻孔的位置多，则产生的杂屑则越多，则输出第一清扫信号，使吹屑装置对杂屑进行清除，保持钻孔的清洁，避免堵塞或误钻，提高效率，降低成本。若否，则根据钻孔位置输出钻孔信号，驱动对应钻刀进行钻孔处理。即所述待钻孔的PCB板的钻孔区域需要钻孔的位置少，可以直接进行钻孔处理，提高效率。
此外，在获取钻孔区域的目标钻孔个数，判断目标钻孔个数是否大于预设个数之后，获取相邻两个钻孔之间的目标距离，判断所述目标距离是否小于预设距离；若是，则输出钻孔信号，驱动一个钻刀对对应钻孔进行钻孔处理后，再驱动另一个钻刀对对应钻孔进行钻孔处理；若否，则输出钻孔信号，驱动两个钻刀同时对对应钻孔进行钻孔处理。即若两个需要钻孔的位置离得过近，则先对其中一个钻孔进行钻孔后，再对另一钻孔进行钻孔，避免距离过近，钻刀同时钻孔进行动作，干涉损伤钻刀，增加成本，降低效率，或者钻孔偏位，成为残次品。若两个需要钻孔的位置离得足够使两个钻刀同时动作，则同时进行钻孔操作，提高效率。另外，在钻孔完成后，输出第二清扫信号，对钻完孔的PCB板进行吸屑清扫处理，即吸屑装置对钻孔完成的PCB板上的杂屑进行吸附，保持PCB板钻孔清洁。
本发明的一种用于PCB数控钻孔的控制方法，通过对固定夹持的待钻孔的PCB板进行位置检测；扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图；基于所述钻孔分布实施图中钻孔的预设位置，输出钻孔信号和第一清扫信号，分别驱动对应钻刀进行钻孔处理和驱动吹屑装置进行吹屑清扫处理。实现先对待钻孔的PCB板进行位置检测，确保位置正确未错位，再结合预先存储的PCB板钻孔分布图与钻孔分布实施图确定钻孔位置，定位准确，避免偏孔，减少残次品报废率。
第二方面，请参阅图5，图5是本发明实施例提供的用于PCB数控钻孔的控制系统200的结构示意图。所述用于PCB数控钻孔的控制系统200包括用于执行第一方面所述的用于PCB数控钻孔的控制系统200的单元。具体的，可以包括：检测单元201、扫描单元202、输出单元203、获取判断单元204、截取单元205、获取标定单元206和划分单元207；其中：
所述检测单元201，用于对固定夹持的待钻孔的PCB板进行位置检测；
所述扫描单元202，用于扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图；
所述输出单元203，用于基于所述钻孔分布实施图中钻孔的预设位置，输出钻孔信号和第一清扫信号，分别驱动对应钻刀进行钻孔处理和驱动吹屑装置进行吹屑清扫处理。
在一实施方式中，在对固定夹持的待钻孔的PCB板进行位置检测中，所述获取判断单元204，用于在对固定夹持的待钻孔的PCB板进行推力动作后，获取固定夹持的待钻孔的PCB板的目标位置，判断目标位置与在进行推力动作前的位置差是否在误差区域范围之内；
若是，则扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图；
若否，则输出位置偏差信息。
在一实施方式中，在对固定夹持的待钻孔的PCB板进行位置检测中，所述获取判断单元204，用于在对固定夹持的待钻孔的PCB板进行推力动作后，获取固定夹持的待钻孔的PCB板的目标平面度，判断目标平面度是否在预设平面度范围之内；
若是，则扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图；
若否，则输出平面度偏差信息。
在一实施方式中，在扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图中，所述截取单元205，用于以扫描图像中心点为中心，根据预先存储的PCB板钻孔分布图截取尺寸大小一致的钻孔分布实施图。
在一实施方式中，在扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图中，所述获取标定单元206，用于获取预先存储的PCB板钻孔分布图的任意第一钻孔位置中心，在所述钻孔分布实施图相同位置标定为原点；
获取预先存储的PCB板钻孔分布图的任意第二钻孔位置中心，在所述钻孔分布实施图相同位置标定为第二钻孔点；
获取所述原点和所述第二钻孔点的连线标定为X轴，并标定以与X轴垂直的延长方向为Y轴，建立直角坐标系。
在一实施方式中，在基于所述钻孔分布实施图中钻孔的预设位置，输出钻孔信号和第一清扫信号，分别驱动对应钻刀进行钻孔处理和驱动吹屑装置进行吹屑清扫处理中，所述划分单元207，用于获取所述钻孔分布实施图划分为预设数量个钻孔区域；
所述获取判断单元204，用于获取相邻钻孔区域的边界线，判断所述边界线是否贯穿任意钻孔；
若是，则重新划分预设数量个钻孔区域；
若否，则获取钻孔区域的目标钻孔个数。
在一实施方式中，所述边界线未贯穿任意钻孔之后，所述获取判断单元204，用于获取钻孔区域的目标钻孔个数，判断目标钻孔个数是否大于预设个数；
若是，则根据钻孔位置输出钻孔信号，驱动对应钻刀进行钻孔处理，输出第一清扫信号，驱动吹屑装置进行吹屑处理；
若否，则根据钻孔位置输出钻孔信号，驱动对应钻刀进行钻孔处理。
在一实施方式中，在获取钻孔区域的目标钻孔个数，判断目标钻孔个数是否大于预设个数之后，所述获取判断单元204，用于获取相邻两个钻孔之间的目标距离，判断所述目标距离是否小于预设距离；
若是，则输出钻孔信号，驱动一个钻刀对对应钻孔进行钻孔处理后，再驱动另一个钻刀对对应钻孔进行钻孔处理；
若否，则输出钻孔信号，驱动两个钻刀同时对对应钻孔进行钻孔处理。
在一实施方式中，基于所述钻孔分布实施图中钻孔的预设位置，输出钻孔信号和第一清扫信号，分别驱动对应钻刀进行钻孔处理和驱动吹屑装置进行吹屑清扫处理之后，所述输出单元203，用于输出第二清扫信号，对钻完孔的PCB板进行吸屑清扫处理。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
以上所揭露的仅为本发明部分实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种用于PCB数控钻孔的控制方法，其特征在于，包括：
对固定夹持的待钻孔的PCB板进行位置检测；具体位置检测为：在对固定夹持的待钻孔的PCB板进行推力动作后，获取固定夹持的待钻孔的PCB板的目标位置，判断目标位置与在进行推力动作前的位置差是否在误差区域范围之内；若是，则扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图；若否，则输出位置偏差信息；
扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图；
基于所述钻孔分布实施图中钻孔的预设位置，输出钻孔信号和第一清扫信号，分别驱动对应钻刀进行钻孔处理和驱动吹屑装置进行吹屑清扫处理；具体包括：获取所述钻孔分布实施图划分为预设数量个钻孔区域；
获取相邻钻孔区域的边界线，判断所述边界线是否贯穿任意钻孔；
若是，则重新划分预设数量个钻孔区域；
若否，则获取钻孔区域的目标钻孔个数。
2.如权利要求1所述的用于PCB数控钻孔的控制方法，其特征在于，对固定夹持的待钻孔的PCB板进行位置检测，具体还包括：
在对固定夹持的待钻孔的PCB板进行推力动作后，获取固定夹持的待钻孔的PCB板的目标平面度，判断目标平面度是否在预设平面度范围之内；
若是，则扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图；
若否，则输出平面度偏差信息。
3.如权利要求1所述的用于PCB数控钻孔的控制方法，其特征在于，扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图，具体包括：
以扫描图像中心点为中心，根据预先存储的PCB板钻孔分布图截取尺寸大小一致的钻孔分布实施图。
4.如权利要求3所述的用于PCB数控钻孔的控制方法，其特征在于，扫描所述待钻孔的PCB板，得到扫描图像，并基于预先存储的PCB板钻孔分布图进行预处理，得到钻孔分布实施图，具体还包括：
获取预先存储的PCB板钻孔分布图的任意第一钻孔位置中心，在所述钻孔分布实施图相同位置标定为原点；
获取预先存储的PCB板钻孔分布图的任意第二钻孔位置中心，在所述钻孔分布实施图相同位置标定为第二钻孔点；
获取所述原点和所述第二钻孔点的连线标定为X轴，并标定以与X轴垂直的延长方向为Y轴，建立直角坐标系。
5.如权利要求1所述的用于PCB数控钻孔的控制方法，其特征在于，所述边界线未贯穿任意钻孔之后，所述方法还包括：
获取钻孔区域的目标钻孔个数，判断目标钻孔个数是否大于预设个数；
若是，则根据钻孔位置输出钻孔信号，驱动对应钻刀进行钻孔处理，输出第一清扫信号，驱动吹屑装置进行吹屑处理；
若否，则根据钻孔位置输出钻孔信号，驱动对应钻刀进行钻孔处理。
6.如权利要求5所述的用于PCB数控钻孔的控制方法，其特征在于，在获取钻孔区域的目标钻孔个数，判断目标钻孔个数是否大于预设个数之后，所述方法还包括：
获取相邻两个钻孔之间的目标距离，判断所述目标距离是否小于预设距离；
若是，则输出钻孔信号，驱动一个钻刀对对应钻孔进行钻孔处理后，再驱动另一个钻刀对对应钻孔进行钻孔处理；
若否，则输出钻孔信号，驱动两个钻刀同时对对应钻孔进行钻孔处理。
7.如权利要求1所述的用于PCB数控钻孔的控制方法，其特征在于，基于所述钻孔分布实施图中钻孔的预设位置，输出钻孔信号和第一清扫信号，分别驱动对应钻刀进行钻孔处理和驱动吹屑装置进行吹屑清扫处理之后，所述方法还包括：
输出第二清扫信号，对钻完孔的PCB板进行吸屑清扫处理。
8.一种用于PCB数控钻孔的控制系统，其特征在于，包括用于执行如权利要求1至7中任一项权利要求所述的用于PCB数控钻孔的控制方法的单元。
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