CN111203931B - 一种电路板钻孔机钻头破损检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电路板钻孔机钻头破损检测方法，涉及电路板加工技术领域。其技术要点是：一种电路板钻孔机钻头破损检测方法，包括以下步骤：步骤一，采用吹气装置对钻头进行吹气，将钻头下端粘附的碎屑除去；步骤二，将电路板放置于钻孔机的工作台上，在电路板的上表面放置导电压板，驱动导电压片压住导电压板，将导电压片与控制器电连接，控制器与钻头电连接，控制器与电子报警器电连接；步骤三，驱动钻头下降至设定高度，若钻头与导电压板接触，电路接通，电子报警器不报警，判断钻头未破损；若钻头与导电压板未接触，电路未接通，控制器控制电子报警器报警，判断钻头发生破损。本发明具有无需拆卸钻头即可进行检测、降低故障率的优点。

Description

一种电路板钻孔机钻头破损检测方法

技术领域

本发明涉及电路板加工技术领域，尤其是涉及一种电路板钻孔机钻头破损检测方法。

背景技术

随着印刷电路板迅速向高层次、高精度、极细线条、线距发展过程的同时，电路板的微孔直径也更加细小，加工难度进一步增大，相应促进了印刷电路板相关加工设备和材料的发展，针对钻孔设备的要求就必须具有高精度、高速度、高可靠性和高稳定性的性能，这样才能适应印刷电路板生产的需要。针对PCB数控钻孔机的高速度、高可靠性，要求必须有灵敏的、可靠的断刀检测系统，否则，会产生断刀检测信号不稳定、误报，这样就会导致钻孔过程中反复测量钻头、漏孔、孔钻不穿等缺陷，造成后续工序的报废及生产效率下降。

在公开号为CN109632826A的中国发明专利公开了一种检测钻针磨损程度的方法，包括如下步骤：S1、选用一个全新钻针和待测钻针，选用一块废电路板，并将两钻针设置在废电路板上方的同一高度处，在全新钻针和待测钻针所在平面的前方放置一个白炽灯泡，并使白炽灯泡与全新钻针和待测钻针的距离一致，以对两钻针进行照射以及加热，在全新钻针和待测钻针所在平面的后方设置一块与该平面平行的白板，用于显示全新钻针和待测钻针在白炽灯照射下产生的阴影，转动全新钻针和待测钻针，观测全新钻针和待测钻针在白板上的成影情况，对全新钻针和待测钻针产生的阴影进行对比，若待测钻针的阴影宽于全新钻针的阴影则判断待测钻针弯曲，受损严重，若待测钻针的阴影的宽度与全新钻针的阴影的宽度一致则进行步骤S2；S2、全新钻针和待测钻针同步下移对废电路板进行钻孔作业，直至钻穿废电路板，在全新钻针和待测钻针下钻过程中实时监测全新钻针和待测钻针的升温速度，并记录，若待测钻针的升温速度高于全新钻针的升温速度的110%，则判断待测钻针的磨损超出允许范围，若待测钻针的升温速度小于高于全新钻针的升温速度的110%则进行步骤S3；S3、钻孔完成后对全新钻针和待测钻针所钻得的孔的孔径进行测量并记录，若待测钻针的钻孔直径大于全新钻针的钻孔的直径，则判断待测钻针的磨损超出允许范围，若直径一致则进行步骤S4；S4、对废电路板进行切片处理，将所钻得的孔切为半孔，并检测全新钻针和待测钻针对应半孔的粗糙度并记录，若待测钻针的钻孔的粗糙度大于全新钻针的钻孔的粗糙度则判断待测钻针磨损超出允许范围，不能继续使用，若粗糙度一致则判断待测钻针的磨损未超出允许范围内，可以继续使用。

上述的现有技术方案存在以下缺陷：上述方法需要将每个钻针取下后，再与全新钻针比对从而判断钻针是否破损或磨损，由于电路板上的孔的数量很多，如果多次拆卸并检测钻针，会导致生产效率大幅下降。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种电路板钻孔机钻头破损检测方法，其具有无需拆卸钻头即可进行检测、降低故障率的优点。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种电路板钻孔机钻头破损检测方法，包括以下步骤：

步骤一，采用吹气装置对钻头进行吹气，将钻头下端粘附的碎屑除去；

步骤二，将电路板放置于钻孔机的工作台上，在电路板的上表面放置导电压板，驱动导电压片压住导电压板，将导电压片与控制器电连接，控制器与钻头电连接，控制器与电子报警器电连接；

步骤三，驱动钻头下降至设定高度，若钻头与导电压板接触，电路接通，电子报警器不报警，判断钻头未破损；若钻头与导电压板未接触，电路未接通，控制器控制电子报警器报警，判断钻头发生破损。

通过采用上述技术方案，由于钻头不需要拆卸下来，通过导电压板、导电压片、钻头、控制器组成的闭合电路，来判断钻头是否发生破损，检测效率高，降低故障率。另外，导电压板覆盖在电路板表面，还可以避免电路板被毛刺划伤，提高产品良率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述吹气装置包括吹气管、微型气泵，所述吹气管与微型气泵连通，所述吹气管的吹气口朝向钻头。

通过采用上述技术方案，由于钻头在工作时可能会粘附电路板的碎屑，影响检测准确度，通过吹气管向钻头吹气，在检测前，将钻头上的碎屑除掉，从而提高检测准确性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述工作台的一侧设置有毛刷辊，所述毛刷辊的轴线与工作台上表面平行，所述工作台的一侧设置有驱动毛刷辊水平往复运动的驱动组件。

通过采用上述技术方案，在钻孔过程中需要检测时，碎屑会被吹落至导电压板上，此时，驱动组件带动毛刷辊水平运动，将导电压板上的碎屑扫除，驱动组件再带动毛刷辊回到原位，避免钻头下降时与碎屑接触，提高检测准确性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动组件包括两个位于毛刷辊两端的直线电机，所述直线电机包括导轨、电机机体，所述导轨沿水平方向设置且与工作台固定连接，所述电机机体与毛刷辊连接。

通过采用上述技术方案，当导电压板上有碎屑时，电机机体带动毛刷辊沿导轨运动，从而将导电压板上的碎屑扫除。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：其中一个所述电机机体上固定连接有转动电机，所述转动电机的转轴与毛刷辊同轴且固定连接，另一个所述电机机体上固定连接有轴承座，所述毛刷辊的另一端与轴承座转动连接。

通过采用上述技术方案，毛刷辊在水平运动的同时，转动电机驱动毛刷辊绕其轴线转动，能够更好的将碎屑从导电压板上清除掉。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导电压片下方设置有驱动其升降的升降组件，所述工作台下方设置有驱动导电压片朝向工作台水平运动的横移组件。

通过采用上述技术方案，工作时，将电路板水平放在工作台上，再将导电压板水平放在电路板上表面，此时，升降组件驱动导电压片上升，横移组件驱动导电压片朝向工作台水平运动，直至导电压片位于导电压板的上方，升降组件驱动导电压片下降压住导电压板，此时，导电压板、导电压片、钻头、控制器组成一个闭合电路，升降组件和横移组件带动导电压片回到原位时，解除对导电压板的固定。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述升降组件包括升降气缸，所述升降气缸沿竖直方向设置且其活塞杆一端与导电压片固定连接。

通过采用上述技术方案，采用升降气缸驱动导电压片升降，结构简单，方便操作。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述横移组件包括横移气缸，所述横移气缸水平设置且其活塞杆一端与升降气缸的缸体固定连接。

通过采用上述技术方案，采用横移气缸驱动导电压片横移，结构简单，方便操作。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.检测钻头时，由于钻头不需要拆卸下来，通过导电压板、导电压片、钻头、控制器组成的闭合电路，来判断钻头是否发生破损，检测效率高，降低故障率。

2.由于导电压板覆盖在电路板表面，还可以避免电路板被毛刺划伤，提高产品良率。

3.由于钻头在工作时可能会粘附电路板的碎屑，影响检测准确度，通过吹气管向钻头吹气，在检测前，将钻头上的碎屑除掉，从而提高检测准确性。

4.当导电压板上有碎屑时，电机机体带动毛刷辊沿导轨运动，毛刷辊在水平运动的同时，转动电机驱动毛刷辊绕其轴线转动，从而将导电压板上的碎屑扫除，避免钻头下降时与碎屑接触，提高检测准确性。

附图说明

图1是本发明中的钻孔机的结构示意图；

图2是本发明中的钻孔机的正视图；

图3是沿图2中A-A线的部分剖视图；

图4是升降气缸、横移气缸和调节组件的立体图；

图5是图1中A部分的放大图；

图6是沿毛刷辊轴线所在竖直面的部分剖视图。

附图标记：1、机壳；2、工作台；3、定位柱；4、钻头；5、钻孔电机；6、XYZ三轴运动平台；7、导电压片；8、导电压板；9、控制器；10、电子报警器；11、显示器；12、升降气缸；13、横移气缸；14、转动电机；15、角钢；16、螺母；17、调节孔；18、电路板；19、吹气管；20、微型气泵；21、毛刷辊；22、直线电机；221、导轨；222、电机机体；23、轴承座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种电路板钻孔机钻头破损检测方法，包括以下步骤：

步骤一，采用吹气装置对钻头4进行吹气，将钻头4下端粘附的碎屑除去；

步骤二，将电路板18放置于钻孔机的工作台2上，在电路板18的上表面放置导电压板8，驱动导电压片7压住导电压板8，将导电压片7与控制器9电连接，控制器9与钻头4电连接，控制器9与电子报警器10电连接；

步骤三，驱动钻头4下降至设定高度，若钻头4与导电压板8接触，电路接通，电子报警器10不报警，判断钻头4未破损；若钻头4与导电压板8未接触，电路未接通，控制器9控制电子报警器10报警，判断钻头4发生破损。

由于钻头4不需要拆卸下来，通过导电压板8、导电压片7、钻头4、控制器9组成的闭合电路，来判断钻头4是否发生破损，检测效率高，降低故障率。另外，导电压板8覆盖在电路板18表面，还可以避免电路板18被毛刺划伤，提高产品良率。更换新的电路板18后，在钻孔前对钻头4进行第一次检测，后续每加工几个孔再检查一次，具体可以根据钻头4的平均破损时间来决定。

参照图1和图2，具体的，上述的钻孔机包括机壳1，机壳1内部水平设置有工作台2，工作台2上表面焊接有若干定位柱3，工作台2上方设置有钻头4以及驱动钻头4运动的钻孔电机5和XYZ三轴运动平台6，在本实施例中，定位柱3设置为三个且呈三角形分布，三个定位柱3还可以起到防错的作用。

参照图2和图3，工作台2的一侧水平设置有导电压片7，在本实施例中，导电压片7是圆形，导电压片7也可以是三角形、长方形等形状，导电压片7是铜材质，导电压片7下方设置有驱动其升降的升降组件，工作台2下方设置有驱动导电压片7朝向工作台2水平运动的横移组件，导电压片7下方设有与其电接触的导电压板8，导电压板8的厚度是0.18-0.30微米，在本实施例中，导电压板8采用铝合金材料制成，导电压片7电连接有控制器9，控制器9是PLC控制器9，控制器9与钻头4电连接，控制器9电连接有电子报警器10，电子报警器10可通过市售获得。

为了方便操作人员快速识别哪个钻头4需要更换，控制器9电连接有显示器11，数控机床可以安装多个钻头4同步进行钻孔，控制器9可以将各个钻头4的检测结果实时显示在显示器11上。

升降组件包括升降气缸12，升降气缸12沿竖直方向设置且其活塞杆一端与导电压片7螺纹连接，横移组件包括横移气缸13，横移气缸13水平设置且其活塞杆一端与升降气缸12的缸体固定连接。

吹气装置包括吹气管19、微型气泵20，微型气泵20与XYZ三轴运动平台6通过螺栓固定连接，吹气管19与微型气泵20连通，吹气管19的吹气口朝向钻头4。通过吹气管19向钻头4吹气，在检测前，将钻头4上的碎屑除掉，从而提高检测准确性。

参照图3和图4，当加工不同厚度的电路板18时，需要微调导电压片7和工作台2间距，因此，升降气缸12和横移气缸13之间设置有用于调节导电压片7和工作台2间距的调节组件。调节组件包括角钢15、螺母16，角钢15的一端与升降气缸12的缸体通过螺钉固定连接，角钢15的另一端沿竖直方向开设有腰形的调节孔17，横移气缸13的活塞杆穿过调节孔17且与螺母16螺纹连接。

当需要微调导电压片7和工作台2间距时，拧松螺母16，上下移动角钢15，然后再拧紧螺母1613即可完成调节。

参照图5和图6，在钻孔过程中需要检测时，碎屑会被吹落至导电压板8上，因此，工作台2的一侧水平设置有毛刷辊21，毛刷辊21的轴线与工作台2上表面平行，毛刷辊21位于工作台2远离导电压片7的一侧，工作台2的一侧设置有驱动毛刷辊21水平往复运动的驱动组件。驱动组件包括两个位于毛刷辊21两端的直线电机22，直线电机22包括导轨221、电机机体222，导轨221沿水平方向设置且与工作台2通过螺栓固定连接，电机机体222与毛刷辊21连接。当导电压板8上有碎屑时，电机机体222带动毛刷辊21沿导轨221运动，从而将导电压板8上的碎屑扫除。

其中一个电机机体222上通过螺栓固定连接有转动电机14，转动电机14的转轴与毛刷辊21同轴且固定连接，另一个电机机体222上通过螺栓固定连接有轴承座23，毛刷辊21的另一端与轴承座23转动连接。毛刷辊21在水平运动的同时，转动电机14驱动毛刷辊21绕其轴线转动，能够更好的将碎屑从导电压板8上清除掉。

本实施例的实施原理为：在检测钻头4之前，微型气泵20通过吹气管19向钻头4吹气，将钻头4上的碎屑除掉，电机机体222带动毛刷辊21沿导轨221运动，转动电机14驱动毛刷辊21绕其轴线转动，从而将导电压板8上的碎屑扫除；升降气缸12驱动导电压片7上升，横移气缸13驱动导电压片7朝向工作台2水平运动，直至导电压片7位于导电压板8的上方，升降气缸12驱动导电压片7下降压住导电压板8，此时，导电压板8、导电压片7、钻头4、控制器9组成一个闭合电路；驱动钻头4下降至设定高度，若钻头4与导电压板8接触，电路接通，电子报警器10不报警，判断钻头4未破损；若钻头4与导电压板8未接触，电路未接通，控制器9控制电子报警器10报警，判断钻头4发生破损。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种电路板钻孔机钻头破损检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，采用吹气装置对钻头（4）进行吹气，将钻头（4）下端粘附的碎屑除去，所述吹气装置包括吹气管（19）、微型气泵（20），所述吹气管（19）与微型气泵（20）连通，所述吹气管（19）的吹气口朝向钻头（4）；

步骤二，将电路板（18）放置于钻孔机的工作台（2）上，在电路板（18）的上表面放置导电压板（8），驱动导电压片（7）压住导电压板（8），将导电压片（7）与控制器（9）电连接，控制器（9）与钻头（4）电连接，控制器（9）与电子报警器（10）电连接；

步骤三，驱动钻头（4）下降至设定高度，若钻头（4）与导电压板（8）接触，电路接通，电子报警器（10）不报警，判断钻头（4）未破损；若钻头（4）与导电压板（8）未接触，电路未接通，控制器（9）控制电子报警器（10）报警，判断钻头（4）发生破损；

所述工作台（2）的一侧设置有毛刷辊（21），所述毛刷辊（21）的轴线与工作台（2）上表面平行，所述工作台（2）的一侧设置有驱动毛刷辊（21）水平往复运动的驱动组件，所述驱动组件包括两个位于毛刷辊（21）两端的直线电机（22），所述直线电机（22）包括导轨（221）、电机机体（222），所述导轨（221）沿水平方向设置且与工作台（2）固定连接，所述电机机体（222）与毛刷辊（21）连接；其中一个所述电机机体（222）上固定连接有转动电机（14），所述转动电机（14）的转轴与毛刷辊（21）同轴且固定连接，另一个所述电机机体（222）上固定连接有轴承座（23），所述毛刷辊（21）的另一端与轴承座（23）转动连接；所述导电压片（7）下方设置有驱动其升降的升降组件，所述工作台（2）下方设置有驱动导电压片（7）朝向工作台（2）水平运动的横移组件；所述升降组件包括升降气缸（12），所述升降气缸（12）沿竖直方向设置且其活塞杆一端与导电压片（7）固定连接；所述横移组件包括横移气缸（13），所述横移气缸（13）水平设置且其活塞杆一端与升降气缸（12）的缸体固定连接，所述导电压片（7）是铜材质。

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