CN114654002B - 一种带有双刃镀膜铣刀的pcb板机械钻孔加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于PCB板加工技术领域，用于解决现有钻孔设备不具有智能分析功能，钻孔操作的顺利且安全运行难以得到有效保障的问题，具体是一种带有双刃镀膜铣刀的PCB板机械钻孔加工装置，包括双刃镀膜铣刀和处理器，旋转固定柱与双刃镀膜铣刀通过按压分离组件连接，处理器通信连接历耗分析单元、人控判别单元、运耗分析单元以及汇集融合单元；本发明通过历耗分析单元判定双刃镀膜铣刀是否仍需要更换，人控判别单元判定对应操作工人当前与该岗位操作的匹配程度，运耗分析单元判定当前时刻双刃镀膜铣刀的损耗状况，通过汇集融合单元将铣刀历史因素、员工素养因素和实时运行状态因素相融合并综合分析以保证运行过程的顺利安全。

Description

一种带有双刃镀膜铣刀的PCB板机械钻孔加工装置

技术领域

本发明涉及PCB板加工技术领域，具体是一种带有双刃镀膜铣刀的PCB板机械钻孔加工装置。

背景技术

PCB中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，属于重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，也是电子元器件电气连接的载体，由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为"印刷"电路板，在PCB板的生产过程中，需要通过钻孔装置进行钻孔，而铣刀是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具，铣刀主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件，以及用于钻孔工序。

现有PCB板机械钻孔设备主要通过电机驱动钻头或铣刀来实现钻孔，而对铣刀的更换需要凭借操作员工的个人经验来进行判断，或在运行过程中出现异常才进行更换，操作过程的稳定状况也需要操作员工完全凭借个人经验来进行判断，不具有智能分析功能，不仅难以对铣刀或钻头的质量状况进行分析和对操作员工的素养、状态进行有效分析，还难以对钻孔过程进行融合分析以准确调节钻孔操作，钻孔操作的顺利且安全运行难以得到有效保障。

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有双刃镀膜铣刀的PCB板机械钻孔加工装置，通过历耗分析单元分析得到双刃镀膜铣刀的历史损耗状况并准确判定其是否仍可继续使用，人控判别单元进行分析以获得操作工人的人控系数并判定对应操作工人当前与该岗位操作的匹配程度，运耗分析单元进行分析以获得运耗系数并准确判定当前时刻双刃镀膜铣刀的损耗状况，通过汇集融合单元将铣刀历史因素、员工素养因素和实时运行状态因素相融合并综合分析，对钻孔操作的分析结果更加精准，提高过程调整指令的准确性，不需操作员工凭借个人经验来人工判断是否需要停止或降速，有助于使用，解决了现有PCB板机械钻孔设备不具有智能分析功能，难以对铣刀或钻头的质量状况进行分析和对操作员工的素养、状态进行有效分析，还难以对钻孔过程进行融合分析以准确调节钻孔操作，钻孔操作的顺利且安全运行难以得到有效保障的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种带有双刃镀膜铣刀的PCB板机械钻孔加工装置，包括双刃镀膜铣刀、台板架、竖板、旋转固定柱、顶板和处理器，所述台板架的顶部台面上安装有加工台，所述竖板的底部与台板架固定连接，所述竖板的顶部与顶板连接，所述旋转固定柱与双刃镀膜铣刀通过按压分离组件连接，所述顶板的底部安装有升降气缸，所述升降气缸与旋转固定柱之间安装有驱动降尘座；处理器通信连接历耗分析单元、人控判别单元、运耗分析单元以及汇集融合单元；

历耗分析单元用于进行历耗分析并生成历耗正常信号或铣刀废弃信号，且将历耗正常信号或铣刀废弃信号发送至处理器；人控判别单元用于进行人控分析并生成员工警报信号或员工正常信号，且将员工警报信号或员工正常信号发送至处理器；运耗分析单元用于进行运耗分析并生成运耗正常信号或运耗异常信号，且将运耗正常信号或运耗异常信号发送至处理器；汇集融合单元用于进行融合分析并生成停止信号、降速信号或维持信号，且将停止信号、降速信号或维持信号发送至处理器。

进一步的，历耗分析单元的分析过程具体如下：

获取到双刃镀膜铣刀的总工作时长，统计双刃镀膜铣刀在小于等于温度阈值的状态下的工作时长并标记为适温时长，统计双刃镀膜铣刀在大于温度阈值的状态下的工作时长并标记为高温时长；以双刃镀膜铣刀在高温状态下持续运行时长大于等于预设时长阈值的运行作为一次高温运行，统计双刃镀膜铣刀的高温运行次数；基于双刃镀膜铣刀的工作时长、适温时长、高温时长和高温运行次数并进行归一化处理，处理分析后获得双刃镀膜铣刀的温损值；

获取到双刃镀膜铣刀的历史运行次数和每次运行时长，分析处理后获得单次最高运行时长和平均运行时长，统计双刃镀膜铣刀在小于等于持续运行时长阈值的状态下的运行次数并标记为适运次数，统计双刃镀膜铣刀在大于持续运行时长阈值的状态下的运行次数并标记为高运次数；基于双刃镀膜铣刀的运行次数、单次最高运行时长、平均运行时长、适运次数和高运次数并进行归一化处理，处理分析后获得双刃镀膜铣刀的工损值；

比较温损值和温损阈值以及比较工损值和工损阈值，若温损值小于温损阈值且工损值小于工损阈值，则基于温损值和工损值进行分析并获取到双刃镀膜铣刀的历耗系数，若历耗系数小于历耗系数阈值，则生成历耗正常信号，并将历耗正常信号和历耗系数发送至处理器。

进一步的，若温损值和工损值的其中一项大于等于对应的阈值，则生成铣刀废弃信号，并将铣刀废弃信号发送至处理器；在温损值和工损值均小于对应的阈值且历耗系数大于等于历耗系数阈值时，生成铣刀废弃信号，并将铣刀废弃信号发送至处理器。

进一步的，人控判别单元的具体分析过程如下：

获取到操作工人的面部影像，将操作工人的面部影像与身份存储库内的存储影像进行比较分析以获取到操作工人的身份信息，其中，身份信息包括姓名、年龄、性别、岗位工龄、职级、历史事故和近一个月的考勤记录；

对操作工人的历史事故进行分析，将距当前时刻一年内的操作事故标记为重参事故并统计重参事故频率，将距当前时刻满一年而未超过三年的操作事故标记为轻参事故并统计轻参事故频率，将距当前时刻三年以上的操作事故标记为微参事故并统计微参事故频率，通过对操作工人的历史事故频率、重参事故频率、轻参事故频率和微参事故频率进行分析并获得操作工人的历故值；

对操作工人近一个月的考勤记录进行分析，统计操作工人近一个月的上班时长、加班时长、在岗时长和休息时长，通过对操作工人近一个月的上班时长、加班时长、在岗时长和休息时长进行分析并获得到操作工人的月稳值；

对操作工人的岗位工龄、职级、历故值和月稳值进行归一化处理，通过处理分析后获取到操作工人的人控系数，若人控系数大于等于人控系数阈值，判定操作工人暂时不符合当前岗位操作，并生成员工警报信号且将员工警报信号发送至处理器；若人控系数小于人控系数阈值，判定操作工人符合当前岗位操作，并生成员工正常信号，且员工正常信号和人控系数发送至处理器。

进一步的，运耗分析单元的分析过程具体如下：

以双刃镀膜铣刀的此次开始运行时刻作为起始时间点来设置分析时间节点，相邻两组分析时间节点的时间间隔相同，获取到双刃镀膜铣刀在分析时间节点时的实时温度和实时转速，以及获取到双刃镀膜铣刀在当前时刻的此次运行时长和双刃镀膜铣刀的起始温度；通过分析获取到双刃镀膜铣刀的运况值；

获取到双刃镀膜铣刀所处运行环境的环温值，基于双刃镀膜铣刀的运况值和所处运行环境的环温值进行分析计算，通过分析获取到双刃镀膜铣刀的运耗系数；比较运耗系数和运耗系数阈值，若运耗系数大于等于运耗系数阈值，则生成运耗异常信号并将运耗异常信号发送至处理器；若运耗系数小于运耗系数阈值，则生成运耗正常信号，且将运耗正常信号和运耗系数发送至处理器。

进一步的，汇集融合单元的融合分析过程具体如下：

获取到处理器发送的历耗正常信号或铣刀废弃信号、员工警报信号或员工正常信号以及运耗异常信号或运耗正常信号；在获取到铣刀废弃信号时，编辑“废弃该铣刀并更换新铣刀”的文本信息至处理器；在获取到员工警报信号时，编辑“现岗位员工不适合操作，请调换员工”的文本信息至处理器；在获取到运耗异常信号时，生成停止信号并将停止信号发送至处理器；

当获取到历耗正常信号、员工正常信号和运耗正常信号时，对历耗系数、人控系数和运耗系数进行归一化处理，通过处理分析后获取到融合系数；比较融合系数和融合系数阈值范围，若融合系数大于融合系数阈值范围的最大值，则生成停止信号并将停止信号发送至处理器；若融合系数处于融合系数阈值范围内时，则生成降速信号并将降速信号发送至处理器；若融合系数小于融合系数阈值范围的最小值时，则生成维持信号并将维持信号发送至处理器。

进一步的，处理器在接收到“废弃该铣刀并更换新铣刀”或“现岗位员工不适合操作，请调换员工”的文本信息时，将编辑文本“废弃该铣刀并更换新铣刀”或“现岗位员工不适合操作，请调换员工”发送至显示单元进行显示，并发送控制指令至警报器以使警报器发出警报；当处理器接收到停止信号时，发出控制指令以使钻孔装置停止运行，当处理器接收到降速信号时，发出控制指令以降低钻孔装置的加工速度，当处理器接收到维持信号时，则使钻孔装置保持现有运行参数继续运行。

进一步的，所述驱动降尘座包括连接座、负压风机和空心环，所述连接座连接旋转固定柱和升降气缸，所述连接座上通过电机座固定安装有钻孔电机，且钻孔电机的输出端安装有输出轴，所述旋转固定柱上安装有从动齿轮，所述输出轴上安装有主动齿轮，且主动齿轮与从动齿轮啮合连接；所述连接座内开设有吸尘过滤腔，且吸尘过滤腔内安装有竖直设置的滤网；

所述旋转固定柱穿过空心环，所述空心环与吸尘过滤腔通过固定弯管连接，且空心环的底部安装有多组吸尘头，所述负压风机安装在连接座上，所述负压风机上安装有与吸尘过滤腔连通的负压排风管，且负压风机通过驱动轴驱动，所述连接座上转动安装有传动杆，且输出轴通过锥齿轮与传动杆啮合传动连接，传动杆与驱动轴通过锥齿轮啮合传动连接。

进一步的，所述按压分离组件包括矩形块、弹簧和按压块，所述旋转固定柱的底端开设有矩形槽，且矩形槽的两侧开设于梯形槽，所述矩形块安装在双刃镀膜铣刀的顶端，且矩形块的顶部插入矩形槽中；所述矩形块内开设有滑动槽和收纳槽，且收纳槽位于滑动槽的两侧；

所述收纳槽内设有连接块，所述弹簧设置在收纳槽内并与连接块连接，所述滑动槽内设有两组滑动块，且位于同侧的滑动块和连接块之间通过连接杆连接，所述连接块远离连接杆的一侧安装有挤压定位块，且挤压定位块插入对应的梯形槽中；所述滑动块的底部安装有竖杆，所述按压块上安装有按压杆，且按压杆插入矩形块内并与竖杆连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过历耗分析单元分析得到双刃镀膜铣刀的历史损耗状况并准确判定其是否仍可继续使用，保证了使用过程的安全稳定，通过人控判别单元进行分析以获得操作工人的人控系数并判定对应操作工人当前与该岗位操作的匹配程度，对钻孔操作过程的稳定、安全进行起到辅助提升作用，通过运耗分析单元进行分析以获得运耗系数并准确判定当前时刻双刃镀膜铣刀的损耗状况，能够自动分析并判定钻孔过程的安全程度；

2、本发明中，通过汇集融合单元获取到历耗正常信号或铣刀废弃信号、员工警报信号或员工正常信号以及运耗异常信号或运耗正常信号，并将铣刀历史因素、员工素养因素和实时运行状态因素相融合并综合分析，对钻孔操作的分析结果更加精准，智能化程度高，使用效果好，且通过分析后生成停止信号、降速信号或维持信号，提高过程调整指令的准确性，不需操作员工凭借个人经验来人工判断是否需要停止或降速，有助于使用；

3、本发明中，通过驱动降尘座来实现钻孔操作和吸尘除尘操作的同步进行，提高了操作效果，降低了设备成本和运行成本，保证了钻孔环境的清洁；通过设置挤压分离组件来实现对双刃镀膜铣刀和旋转固定柱和连接和分离，操作简单，对双刃镀膜铣刀的拆装过程省时省力，有助于对双刃镀膜铣刀进行更换。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的系统框图；

图3为本发明中处理器、显示单元和警报器的框图；

图4为本发明中驱动降尘座的结构示意图；

图5为本发明中负压风机的俯视示意图；

图6为本发明中空心环的仰视图；

图7为本发明中空心环的结构示意图；

图8为本发明中旋转固定柱和双刃镀膜铣刀的连接示意图；

图9为本发明中按压分离组件的结构示意图。

附图标记：1、双刃镀膜铣刀；2、台板架；3、竖板；4、驱动降尘座；5、旋转固定柱；6、升降气缸；7、按压分离组件；8、顶板；9、加工台；401、连接座；402、钻孔电机；403、输出轴；404、主动齿轮；405、从动齿轮；406、负压风机；407、吸尘过滤腔；408、负压排风管；409、滤网；410、固定弯管；411、驱动轴；412、传动杆；413、空心环；414、吸尘头；51、矩形槽；52、梯形槽；701、矩形块；702、挤压定位块；703、连接块；704、收纳槽；705、弹簧；706、滑动块；707、连接杆；708、滑动槽；709、竖杆；710、按压杆；711、按压块。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-3所示，本发明提出的一种带有双刃镀膜铣刀的PCB板机械钻孔加工装置，包括双刃镀膜铣刀1和处理器，台板架2的顶部台面上安装有加工台9，竖板3的底部与台板架2固定连接，竖板3的顶部与顶板8连接，旋转固定柱5与双刃镀膜铣刀1连接，顶板8的底部安装有升降气缸6，旋转固定柱5位于升降气缸6的下方，升降气缸6使双刃镀膜铣刀1进行升降，旋转固定柱5带动双刃镀膜铣刀1进行旋转以实现钻孔；处理器通信连接历耗分析单元、人控判别单元、运耗分析单元以及汇集融合单元，且处理器还通信连接显示单元和警报器，显示单元为显示屏并安装在竖板3上，警报器安装在台板架2上；

在进行钻孔操作前，处理器生成历耗分析信号且将历耗分析信号发送至历耗分析单元，历耗分析单元接收到历耗分析信号后进行历耗分析，通过分析生成历耗正常信号或铣刀废弃信号，分析过程具体如下：

步骤S1、获取到双刃镀膜铣刀1的历史运行数据，包括双刃镀膜铣刀1的总工作时长ZGS，统计双刃镀膜铣刀1在小于等于温度阈值的状态下的工作时长并标记为适温时长SWS，统计双刃镀膜铣刀1在大于温度阈值的状态下的工作时长并标记为高温时长GWS；以双刃镀膜铣刀1在高温状态下持续运行时长大于等于预设时长阈值的运行作为一次高温运行，统计双刃镀膜铣刀1的高温运行次数GYC；

步骤S2、通过公式

并代入双刃镀膜铣刀1的总工作时长ZGS、适温时长SWS、高温时长GWS和高温运行次数GYC，进行归一化处理后获得双刃镀膜铣刀1的温损值WSZ；其中，a1、a2、a3为预设比例系数，a1＜a2＜a3，且a1、a2、a3的取值均大于零；优选的，a1=1.106，a2=1.312，a3=1.528；需要说明的是，温损值的数值大小与双刃镀膜铣刀的总工作时长和高温运行次数均呈正比，且温损值与高温时长/适温时长呈正比关系，温损值的数值越大代表双刃镀膜铣刀1的质量现状越差，反之则代表双刃镀膜铣刀1的质量现状越好；

步骤S3、获取到双刃镀膜铣刀1的历史运行次数LYC和每次运行时长，分析处理后获得单次最高运行时长GYS和平均运行时长JYS，统计双刃镀膜铣刀1在小于等于持续运行时长阈值的状态下的运行次数并标记为适运次数SXC，统计双刃镀膜铣刀1在大于持续运行时长阈值的状态下的运行次数并标记为高运次数GXC；

步骤S4、通过公式

并代入双刃镀膜铣刀1的历史运行次数LYC、单次最高运行时长GYS、平均运行时长JYS、适运次数SXC和高运次数GXC，进行归一化处理后获得双刃镀膜铣刀1的工损值GSZ；其中，b1、b2、b3为预设比例系数，b1＜b2＜b3，且b1、b2、b3的取值均大于零；优选的，b1=0.726，b2=0.958，b3=1.152；

需要说明的是，工损值的数值大小与历史运行次数LYC、单次最高运行时长GYS、平均运行时长JYS均呈正比，以及与高运次数/适运次数成正比，工损值的数值越大代表双刃镀膜铣刀1的质量状况越差，工损值的数值越小代表双刃镀膜铣刀的质量状况越好；

步骤S5、比较温损值和温损阈值以及比较工损值和工损阈值，若温损值小于温损阈值且工损值小于工损阈值，即两者均小于对应的阈值，则通过公式

并基于温损值和工损值进行分析，通过分析计算后得到双刃镀膜铣刀1的历耗系数LHXi，若历耗系数小于历耗系数阈值，则生成历耗正常信号，并将历耗正常信号和历耗系数发送至处理器；其中，c1、c2为预设比例系数，c1＜c2，且c1、c2的取值均大于零；优选的，c1=0.536，c2=0.684；需要说明的时，历耗系数的数值大小与温损值和工损值均呈正比关系，即历耗系数是基于双刃镀膜铣刀1的温损状况和工损状况进行综合分析以得到双刃镀膜铣刀1的历史损耗状况，历耗系数的数值越大则代表双刃镀膜铣刀1的历史损耗越严重，需要废弃的可能性越高，反之，则代表双刃镀膜铣刀1的历史损耗越小，仍可继续正常使用；

进一步而言，若温损值和工损值的其中一项大于等于对应的阈值（即两者皆大于对应的阈值，或温损值大于温损阈值，或工损值大于工损阈值），则生成铣刀废弃信号，并将铣刀废弃信号发送至处理器；在温损值和工损值均小于对应的阈值且历耗系数大于等于历耗系数阈值时，生成铣刀废弃信号，并将铣刀废弃信号发送至处理器；

在进行钻孔操作前，处理器生成人控判别信号且将人控判别信号发送至人控判别单元，人控判别单元用于进行人控分析并生成员工警报信号或员工正常信号，具体分析过程如下：

步骤X1、获取到操作工人的面部影像（面部影像由摄像头摄像获取，摄像头安装在竖板3上），将操作工人的面部影像与身份存储库内的存储影像进行比较分析以获取到操作工人的身份信息，其中，身份信息包括姓名、年龄、性别、岗位工龄、职级、历史事故和近一个月的考勤记录；

步骤X2、对操作工人的历史事故进行分析，历史事故指操作工人在工作岗位上出现的操作失误，将距当前时刻一年内的操作事故标记为重参事故并统计重参事故频率ZCP，将距当前时刻满一年而未超过三年的操作事故标记为轻参事故并统计轻参事故频率QCP，将距当前时刻三年以上的操作事故标记为微参事故并统计微参事故频率WCP；通过公式LGZ=d1*ZCP+d2*QCP+d3*WCP，并代入历史事故频率、重参事故频率、轻参事故频率和微参事故频率进行分析并获得对应操作工人的历故值LGZ；其中，d1、d2、d3为预设权重系数，d1＞d2＞d3，且d1、d2、d3的取值均大于零；优选的，d1=2.756，d2=1.968，d3=0.672；需要说明的是，操作工人的历故值越大，则代表对应操作工人的操作越不规范，工作责任性和素养越差，反之，则代表操作工人的岗位操作越熟练，工作责任性和素养越好；

步骤X3、对操作工人近一个月的考勤记录进行分析，统计操作工人近一个月的上班时长SBS、加班时长JBS、在岗时长ZGS和休息时长XXS，通过将操作工人近一个月的上班时长、加班时长、在岗时长和休息时长代入公式

进行分析并获得操作工人的月稳值YWZ；上班时长为操作工人原规划上班的时长，加班时长为操作工人在正常上班时间之外的额外上班时长，在岗时长指在上班和加班时处于工作岗位的时长，其中，d4、d5、d6、d7为预设权重系数，d4＜d5＜d6＜d7，且d4、d5、d6、d7的取值均大于零，/>

为预设修正因子且/>

的取值大于零；优选的，/>

=18.326，d4=1.302，d5=1.375，d6=1.582，d7=1.762；需要说明的是，操作工人的月稳值代表操作工人近一个月的工作状态，操作工人的月稳值越高则代表对应操作工人近一月的工作状态越好，反之，则代表操作工人近一个月的工作状态越差，在接下来的工作中出现操作失误的概率越大；

步骤X4、对操作工人的岗位工龄GZL、职级ZJ、历故值LGZ和月稳值YWZ进行归一化处理，即通过公式

进行分析处理，通过处理分析后获取到操作工人的人控系数RKXi，其中，e1、e2、e3、e4为预设比例系数，e1＜e2＜e4＜e3，且e1、e2、e3、e4的取值均大于零，优选的，e1=2.472，e2=2.973，e3=4.237，e4=3.182；需要说明的是，人控系数与操作工人的岗位工龄、职级、历故值均呈正比，与月稳值呈反比，人控系数的数值越小则表明操作工人当前越适合该岗位操作，人控系数的数值越小，人控系数的数值越大则代表对应操作工人当前越不适合该岗位操作；

步骤X5、若人控系数大于等于人控系数阈值，判定操作工人暂时不符合当前岗位操作，并生成员工警报信号且将员工警报信号发送至处理器；若人控系数小于人控系数阈值，判定操作工人符合当前岗位操作，并生成员工正常信号，且员工正常信号和人控系数发送至处理器；

处理器生成运耗分析信号并将运耗分析信号发送至运耗分析单元，运耗分析单元用于进行运耗分析并生成运耗正常信号或运耗异常信号，分析过程具体如下：

步骤G1、以双刃镀膜铣刀1的此次开始运行时刻作为起始时间点来设置分析时间节点，相邻两组分析时间节点的时间间隔相同，获取到双刃镀膜铣刀1在分析时间节点时的实时温度SWD和实时转速SZS，以及获取到双刃镀膜铣刀1在当前时刻的此次运行时长YCS（即此次起始时刻到当前时刻的时间差值）和双刃镀膜铣刀1的起始温度QWD（即此时运行起始时刻的温度）；

步骤G2、通过

并代入上述数据进行分析，经过分析计算后获取到双刃镀膜铣刀1的运况值YKZ；其中，h1、h2、h3为预设比例系数，h1＜h2＜h3，且h1、h2、h3的取值均大于零；优选的，b1=1.516，b2=1.921，h3=2.177；需要说明的是，双刃镀膜铣刀1的运况值的数值越大，则代表当前时刻双刃镀膜铣刀1的运行状态越差，需要停止运转或降低运转效率的可能性越大，反之，则代表双刃镀膜铣刀1的运行状态越好，仍然可以保持现有参数继续运行；

步骤G3、获取到双刃镀膜铣刀1所处运行环境的温度值并标记为环温值HWZ，基于双刃镀膜铣刀1的运况值YKZ和所处运行环境的环温值进行分析计算，通过公式

并代入相应的数据进行分析，通过计算分析后获取到双刃镀膜铣刀1的运耗系数YHXi；其中，h4、h5为预设比例系数，h4＞h5，且h4、h5的取值均大于零；优选的，h4=1.308，h5=1.116；需要说明的是，运耗系数YHXi代表当前时刻双刃镀膜铣刀1的损耗状况，运耗系数YHXi的数值大小与环温值和运况值均呈正比；

步骤G4、比较运耗系数YHXi和运耗系数阈值，运耗系数YHXi的数值越大，则表明双刃镀膜铣刀1继续运行下去的风险越大，反之，则代表双刃镀膜铣刀1继续运行下去的风险越小，若运耗系数YHXi大于等于运耗系数阈值，则生成运耗异常信号并将运耗异常信号发送至处理器；若运耗系数小于运耗系数阈值，则生成运耗正常信号，且将运耗正常信号和运耗系数发送至处理器；

在钻孔装置的运行过程中，处理器生成融合分析信号且将融合分析信号发送至汇集融合单元，汇集融合单元在接收到融合分析信号后进行融合分析，融合分析过程具体如下：

获取到处理器发送的历耗正常信号或铣刀废弃信号、员工警报信号或员工正常信号以及运耗异常信号或运耗正常信号；在获取到铣刀废弃信号时，编辑“废弃该铣刀并更换新铣刀”的文本信息至处理器；在获取到员工警报信号时，编辑“现岗位员工不适合操作，请调换员工”的文本信息至处理器；进一步而言，处理器在接收到“废弃该铣刀并更换新铣刀”或“现岗位员工不适合操作，请调换员工”的文本信息时，将编辑文本“废弃该铣刀并更换新铣刀”或“现岗位员工不适合操作，请调换员工”发送至显示单元进行显示，并发送控制指令至警报器以使警报器发出警报，起到提醒更换铣刀以及调换操作员工的作用，保证了接下来操作过程的顺利安全进行；

在获取到运耗异常信号时，生成停止信号并将停止信号发送至处理器；当获取到历耗正常信号、员工正常信号和运耗正常信号时，通过公式RHXi=k1*LHXi+k2*RKXi+k3*YHXi，并代入历耗系数LHXi、人控系数RKXi和运耗系数YHXi以进行归一化处理，通过处理分析后获取到融合系数RHXi；其中，k1、k2、k3为预设比例系数，k3＞k1＞k2，且k1、k2、k3的取值均大于零；优选的，k1=1.532，k2=1.349，k3=1.864；比较融合系数RHXi和融合系数阈值范围，若融合系数RHXi大于融合系数阈值范围的最大值，则生成停止信号并将停止信号发送至处理器；当处理器接收到停止信号时，发出控制指令以使钻孔装置停止运行，即暂时停止进行钻孔操作，让设备进行修整；

若融合系数RHXi处于融合系数阈值范围内时，则生成降速信号并将降速信号发送至处理器，当处理器接收到降速信号时，发出控制指令以降低钻孔装置的加工速度，即降低钻孔装置的加工效率，包括降低双刃镀膜铣刀1的旋转速度和升降速度，以保证设备的正常安全运行；若融合系数RHXi小于融合系数阈值范围的最小值时，则生成维持信号并将维持信号发送至处理器，当处理器接收到维持信号时，则使钻孔装置保持现有运行参数继续运行；通过将铣刀历史因素、员工因素和实时运行状态因素相融合并综合分析，对钻孔操作的分析结果更加精准，提高过程调整指令的准确性，智能化程度高，使用效果好。

实施例二：

如图4-7所示，本实施例与实施例1的区别在于，升降气缸6与旋转固定柱5之间安装有驱动降尘座4，具体而言，驱动降尘座4包括连接座401，旋转固定柱5与连接座401转动连接，连接座401连接旋转固定柱5和升降气缸6，连接座401上通过电机座固定安装有钻孔电机402，且钻孔电机402的输出端安装有输出轴403，旋转固定柱5上安装有从动齿轮405，输出轴403上安装有主动齿轮404，且主动齿轮404与从动齿轮405啮合连接；连接座401内开设有吸尘过滤腔407，且吸尘过滤腔407内安装有竖直设置的滤网409；在钻孔过程中，钻孔电机402启动并使输出轴403进行转动，输出轴403通过主动齿轮404带动从动齿轮405进行转动，旋转固定柱5随之带动双刃镀膜铣刀1进行转动以实现钻孔操作；

旋转固定柱5穿过空心环413，空心环413与吸尘过滤腔407通过固定弯管410连接，且空心环413的底部安装有多组吸尘头414，负压风机406安装在连接座401上，负压风机406上安装有与吸尘过滤腔407连通的负压排风管408，且负压风机406通过驱动轴411驱动，连接座401上转动安装有传动杆412，且输出轴403通过锥齿轮与传动杆412啮合传动连接，传动杆412与驱动轴411通过锥齿轮啮合传动连接，在钻孔过程中，输出轴403通过传动杆412带动驱动轴411进行转动，从而使负压风机406进行运转并将吸尘过滤腔407内抽成负压，吸尘头414吸入钻孔过程中产生的粉尘并通过空心环413和固定弯管410输送到吸尘过滤腔407内，滤网409对粉尘气体进行过滤，实现钻孔操作和吸尘除尘操作的同步进行，保证了操作效果。

实施例三：

如图8-9所示，本实施例与实施例1、实施例2的区别在于，旋转固定柱5与双刃镀膜铣刀1通过按压分离组件7连接，具体而言，按压分离组件7包括矩形块701，旋转固定柱5的底端开设有矩形槽51，且矩形槽51的两侧开设于梯形槽52，矩形块701安装在双刃镀膜铣刀1的顶端，在旋转固定柱5和双刃镀膜铣刀1处于连接状态时，矩形块701的顶部插入矩形槽51中；矩形块701内开设有滑动槽708和收纳槽704，且收纳槽704位于滑动槽708的两侧；收纳槽704内设有连接块703，弹簧705设置在收纳槽704内并与连接块703连接，滑动槽708内设有两组滑动块706，且位于同侧的滑动块706和连接块703之间通过连接杆707连接，连接块703远离连接杆707的一侧安装有挤压定位块702，在旋转固定柱5和双刃镀膜铣刀1处于连接状态时，挤压定位块702插入对应的梯形槽52中；

滑动块706的底部安装有竖杆709，按压块711上安装有按压杆710，且按压杆710插入矩形块701内并与竖杆709连接；在具体的使用过程中，当需要对双刃镀膜铣刀1进行拆卸时，同时挤压两侧的按压块711，两组按压块711推动两组按压杆710，从而通过两组竖杆709推动滑动块706，两组滑动块706在滑动槽708中进行相向运动，即两组滑动块706之间的距离不断减小，在此过程中拉动两组连接块703运动并不断挤压弹簧705，此时两组挤压定位块702从对应的梯形槽52中抽出，双刃镀膜铣刀1和旋转固定柱5分离，操作简单，对双刃镀膜铣刀1的拆装过程省时省力，有助于对双刃镀膜铣刀1进行更换。

本发明的工作原理：使用时，历耗分析单元基于双刃镀膜铣刀1的温损状况和工损状况进行综合分析以得到双刃镀膜铣刀1的历史损耗状况，通过双刃镀膜铣刀1的历史损耗状况来准确判定其是否仍可继续使用，对铣刀的更换不需要凭借操作员工的个人经验来进行判断，也不需在运行过程中出现异常才进行更换，保证了使用过程的安全稳定；人控判别单元通过操作工人的岗位工龄、职级、历故值和月稳值进行综合分析以获得操作工人的人控系数，基于人控系数判定对应操作工人当前与该岗位操作的匹配程度，对钻孔操作过程的稳定、安全进行起到辅助提升作用；

在操作过程中，运耗分析单元通过运况值和环温值进行综合分析并获得运耗系数，基于运耗系数准确判定当前时刻双刃镀膜铣刀1的损耗状况，从而生成运耗异常信号或运耗正常信号，能够自动分析并判定钻孔过程的安全程度；汇集融合单元通过将铣刀历史因素、员工因素和实时运行状态因素相融合并综合分析，对钻孔操作的分析结果更加精准，提高过程调整指令的准确性，智能化程度高，使用效果好。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种带有双刃镀膜铣刀的PCB板机械钻孔加工装置，包括双刃镀膜铣刀（1）、台板架（2）、竖板（3）、旋转固定柱（5）、顶板（8）和处理器，所述台板架（2）的顶部台面上安装有加工台（9），所述竖板（3）的底部与台板架（2）固定连接，所述竖板（3）的顶部与顶板（8）连接，其特征在于，所述旋转固定柱（5）与双刃镀膜铣刀（1）通过按压分离组件（7）连接，所述顶板（8）的底部安装有升降气缸（6），所述升降气缸（6）与旋转固定柱（5）之间安装有驱动降尘座（4）；处理器通信连接历耗分析单元、人控判别单元、运耗分析单元以及汇集融合单元；

历耗分析单元用于进行历耗分析并生成历耗正常信号或铣刀废弃信号，且将历耗正常信号或铣刀废弃信号发送至处理器；人控判别单元用于进行人控分析并生成员工警报信号或员工正常信号，且将员工警报信号或员工正常信号发送至处理器；运耗分析单元用于进行运耗分析并生成运耗正常信号或运耗异常信号，且将运耗正常信号或运耗异常信号发送至处理器；汇集融合单元用于进行融合分析并生成停止信号、降速信号或维持信号，且将停止信号、降速信号或维持信号发送至处理器；

历耗分析单元的分析过程具体如下：

获取到双刃镀膜铣刀（1）的总工作时长，统计双刃镀膜铣刀（1）在小于等于温度阈值的状态下的工作时长并标记为适温时长，统计双刃镀膜铣刀（1）在大于温度阈值的状态下的工作时长并标记为高温时长；以双刃镀膜铣刀（1）在高温状态下持续运行时长大于等于预设时长阈值的运行作为一次高温运行，统计双刃镀膜铣刀（1）的高温运行次数；基于双刃镀膜铣刀（1）的工作时长、适温时长、高温时长和高温运行次数并进行归一化处理，处理分析后获得双刃镀膜铣刀（1）的温损值；

获取到双刃镀膜铣刀（1）的历史运行次数和每次运行时长，分析处理后获得单次最高运行时长和平均运行时长，统计双刃镀膜铣刀（1）在小于等于持续运行时长阈值的状态下的运行次数并标记为适运次数，统计双刃镀膜铣刀（1）在大于持续运行时长阈值的状态下的运行次数并标记为高运次数；基于双刃镀膜铣刀（1）的运行次数、单次最高运行时长、平均运行时长、适运次数和高运次数并进行归一化处理，处理分析后获得双刃镀膜铣刀（1）的工损值；

比较温损值和温损阈值以及比较工损值和工损阈值，若温损值小于温损阈值且工损值小于工损阈值，则基于温损值和工损值进行分析并获取到双刃镀膜铣刀（1）的历耗系数，若历耗系数小于历耗系数阈值，则生成历耗正常信号，并将历耗正常信号和历耗系数发送至处理器；

若温损值和工损值的其中一项大于等于对应的阈值，则生成铣刀废弃信号，并将铣刀废弃信号发送至处理器；在温损值和工损值均小于对应的阈值且历耗系数大于等于历耗系数阈值时，生成铣刀废弃信号，并将铣刀废弃信号发送至处理器。

2.根据权利要求1所述的一种带有双刃镀膜铣刀的PCB板机械钻孔加工装置，其特征在于，人控判别单元的具体分析过程如下：

获取到操作工人的面部影像，将操作工人的面部影像与身份存储库内的存储影像进行比较分析以获取到操作工人的身份信息，其中，身份信息包括姓名、年龄、性别、岗位工龄、职级、历史事故和近一个月的考勤记录；

对操作工人的历史事故进行分析，将距当前时刻一年内的操作事故标记为重参事故并统计重参事故频率，将距当前时刻满一年而未超过三年的操作事故标记为轻参事故并统计轻参事故频率，将距当前时刻三年以上的操作事故标记为微参事故并统计微参事故频率，通过对操作工人的历史事故频率、重参事故频率、轻参事故频率和微参事故频率进行分析并获得操作工人的历故值；

对操作工人近一个月的考勤记录进行分析，统计操作工人近一个月的上班时长、加班时长、在岗时长和休息时长，通过对操作工人近一个月的上班时长、加班时长、在岗时长和休息时长进行分析并获得到操作工人的月稳值；

对操作工人的岗位工龄、职级、历故值和月稳值进行归一化处理，通过处理分析后获取到操作工人的人控系数，若人控系数大于等于人控系数阈值，判定操作工人暂时不符合当前岗位操作，并生成员工警报信号且将员工警报信号发送至处理器；若人控系数小于人控系数阈值，判定操作工人符合当前岗位操作，并生成员工正常信号，且员工正常信号和人控系数发送至处理器。

3.根据权利要求1所述的一种带有双刃镀膜铣刀的PCB板机械钻孔加工装置，其特征在于，运耗分析单元的分析过程具体如下：

以双刃镀膜铣刀（1）的此次开始运行时刻作为起始时间点来设置分析时间节点，相邻两组分析时间节点的时间间隔相同，获取到双刃镀膜铣刀（1）在分析时间节点时的实时温度和实时转速，以及获取到双刃镀膜铣刀（1）在当前时刻的此次运行时长和双刃镀膜铣刀（1）的起始温度；通过分析获取到双刃镀膜铣刀（1）的运况值；

获取到双刃镀膜铣刀（1）所处运行环境的环温值，基于双刃镀膜铣刀（1）的运况值和所处运行环境的环温值进行分析计算，通过分析获取到双刃镀膜铣刀（1）的运耗系数；比较运耗系数和运耗系数阈值，若运耗系数大于等于运耗系数阈值，则生成运耗异常信号并将运耗异常信号发送至处理器；若运耗系数小于运耗系数阈值，则生成运耗正常信号，且将运耗正常信号和运耗系数发送至处理器。

4.根据权利要求1所述的一种带有双刃镀膜铣刀的PCB板机械钻孔加工装置，其特征在于，汇集融合单元的融合分析过程具体如下：

获取到处理器发送的历耗正常信号或铣刀废弃信号、员工警报信号或员工正常信号以及运耗异常信号或运耗正常信号；在获取到铣刀废弃信号时，编辑“废弃该铣刀并更换新铣刀”的文本信息至处理器；在获取到员工警报信号时，编辑“现岗位员工不适合操作，请调换员工”的文本信息至处理器；在获取到运耗异常信号时，生成停止信号并将停止信号发送至处理器；

当获取到历耗正常信号、员工正常信号和运耗正常信号时，对历耗系数、人控系数和运耗系数进行归一化处理，通过处理分析后获取到融合系数；比较融合系数和融合系数阈值范围，若融合系数大于融合系数阈值范围的最大值，则生成停止信号并将停止信号发送至处理器；若融合系数处于融合系数阈值范围内时，则生成降速信号并将降速信号发送至处理器；若融合系数小于融合系数阈值范围的最小值时，则生成维持信号并将维持信号发送至处理器。

5.根据权利要求4所述的一种带有双刃镀膜铣刀的PCB板机械钻孔加工装置，其特征在于，处理器在接收到“废弃该铣刀并更换新铣刀”或“现岗位员工不适合操作，请调换员工”的文本信息时，将编辑文本“废弃该铣刀并更换新铣刀”或“现岗位员工不适合操作，请调换员工”发送至显示单元进行显示，并发送控制指令至警报器以使警报器发出警报；当处理器接收到停止信号时，发出控制指令以使钻孔装置停止运行，当处理器接收到降速信号时，发出控制指令以降低钻孔装置的加工速度，当处理器接收到维持信号时，则使钻孔装置保持现有运行参数继续运行。

6.根据权利要求1所述的一种带有双刃镀膜铣刀的PCB板机械钻孔加工装置，其特征在于，所述驱动降尘座（4）包括连接座（401）、负压风机（406）和空心环（413），所述连接座（401）连接旋转固定柱（5）和升降气缸（6），所述连接座（401）上通过电机座固定安装有钻孔电机（402），且钻孔电机（402）的输出端安装有输出轴（403），所述旋转固定柱（5）上安装有从动齿轮（405），所述输出轴（403）上安装有主动齿轮（404），且主动齿轮（404）与从动齿轮（405）啮合连接；所述连接座（401）内开设有吸尘过滤腔（407），且吸尘过滤腔（407）内安装有竖直设置的滤网（409）；

所述旋转固定柱（5）穿过空心环（413），所述空心环（413）与吸尘过滤腔（407）通过固定弯管（410）连接，且空心环（413）的底部安装有多组吸尘头（414），所述负压风机（406）安装在连接座（401）上，所述负压风机（406）上安装有与吸尘过滤腔（407）连通的负压排风管（408），且负压风机（406）通过驱动轴（411）驱动，所述连接座（401）上转动安装有传动杆（412），且输出轴（403）通过锥齿轮与传动杆（412）啮合传动连接，传动杆（412）与驱动轴（411）通过锥齿轮啮合传动连接。

7.根据权利要求1所述的一种带有双刃镀膜铣刀的PCB板机械钻孔加工装置，其特征在于，所述按压分离组件（7）包括矩形块（701）、弹簧（705）和按压块（711），所述旋转固定柱（5）的底端开设有矩形槽（51），且矩形槽（51）的两侧开设于梯形槽（52），所述矩形块（701）安装在双刃镀膜铣刀（1）的顶端，且矩形块（701）的顶部插入矩形槽（51）中；所述矩形块（701）内开设有滑动槽（708）和收纳槽（704），且收纳槽（704）位于滑动槽（708）的两侧；

所述收纳槽（704）内设有连接块（703），所述弹簧（705）设置在收纳槽（704）内并与连接块（703）连接，所述滑动槽（708）内设有两组滑动块（706），且位于同侧的滑动块（706）和连接块（703）之间通过连接杆（707）连接，所述连接块（703）远离连接杆（707）的一侧安装有挤压定位块（702），且挤压定位块（702）插入对应的梯形槽（52）中；所述滑动块（706）的底部安装有竖杆（709），所述按压块（711）上安装有按压杆（710），且按压杆（710）插入矩形块（701）内并与竖杆（709）连接。

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