CN117641735A - 电路板加工控制方法及电路板加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电路板加工控制方法，包括：控制目标电路板固定于工作台上；控制机械手拾取第一刀库内的第一刀具，第一主轴夹持所述第一刀具；控制视觉部第一次对位，并第一次校正所述目标电路板涨缩参数；所述第一主轴使用所述第一刀具加工目标电路板；控制所述机械手拾取第二刀库内的第二刀具；第二主轴夹持所述第二刀具；控制所述视觉部第二次对位，并第二次校正所述目标电路板涨缩参数；所述第二主轴使用所述第二刀具加工所述目标电路板。本发明还公开了一种电路板加工设备。这种电路板加工控制方法及电路板加工设备，可提高加工效率和加工精度，节省成本。

Description

电路板加工控制方法及电路板加工设备

技术领域

本发明涉及电路板加工设备技术领域，更准确地说，本发明涉及一种电路板加工控制方法及电路板加工设备。

背景技术

现有的钻锣一体机并没有视觉系统，定位精度完全靠定位销来保证，这就导致了人工操作必然会产生定位误差，进而影响加工精度；再者，材料受温度影响会产生形变，也就是所说的涨缩，虽然可以进行手动补偿，但每块板的涨缩都不一样，也容易出问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种电路板加工控制方法及电路板加工设备。

根据本发明的第一方面，提供了一种电路板加工控制方法，包括：控制目标电路板固定于工作台上；控制机械手拾取第一刀库内的第一刀具，第一主轴夹持所述第一刀具；控制视觉部第一次对位，并第一次校正所述目标电路板涨缩参数；所述第一主轴使用所述第一刀具加工目标电路板；控制所述机械手拾取第二刀库内的第二刀具；第二主轴夹持所述第二刀具；控制所述视觉部第二次对位，并第二次校正所述目标电路板涨缩参数；所述第二主轴使用所述第二刀具加工所述目标电路板。

在本发明的一些实施例中，所述机械手固定设置于所述工作台上，控制所述工作台相对运动，当所述机械手与所述第一刀库对齐时，所述机械手从下方拾取所述第一刀具；当所述机械手与所述第二刀库对齐时，所述机械手从下方拾取所述第二刀具。

在本发明的一些实施例中，所述控制视觉部第一次对位包括，所述视觉部对准第一基准点，控制所述视觉部第二次对位包括，所述视觉部对准第二基准点，所述第一基准点与所述第二基准点相邻。

在本发明的一些实施例中，所述校正目标电路板涨缩参数包括，在所述目标电路板周边加工多个定位孔，计算所述定位孔的偏差值，拟合获取所述目标电路板的涨缩参数。

在本发明的一些实施例中，所述第一次校正目标电路板的涨缩参数小于或等于所述第二次校正目标电路板的涨缩参数。

在本发明的一些实施例中，所述工作台上设置有第一刀库和第二刀库，所述机械手安装于底板上的第一主轴和第二主轴之间，所述机械手用于在第一刀库或第二刀库与刀座之间转运刀具。

在本发明的一些实施例中，所述第一主轴连接第一吸尘通道，所述第二主轴连接第二吸尘通道，所述电路板加工设备还包括抽吸源和吸尘阀组件，所述抽吸源通过吸尘阀组件择一连通第一吸尘通道或第二吸尘通道。

根据本发明的第二方面，提供了一种电路板加工设备，包括：主轴组件，所述主轴组件包括滑接于横梁的底板，所述底板上依次安装有第一主轴、视觉部、第二主轴，所述视觉部用于对位，并校正目标电路板的涨缩参数；工作台，所述工作台上设置有放置所述目标电路板的加工区域，所述主轴组件与所述加工区域一一对应；所述加工区域外侧设置有机械手，所述机械手用于在刀库组件和所述第一主轴或所述第二主轴之间转运刀具；所述第一主轴和所述第二主轴用于先后加工所述目标电路板。

在本发明的一些实施例中，所述刀库组件安装于所述底板上，所述刀库组件包括第一刀库和第二刀库，所述第一主轴位于第一刀库和视觉部之间，所述第二主轴位于第二刀库和视觉部之间。

根据本发明的第三方面，提供了一种电路板加工设备，包括：工作台，所述工作台上设置有放置目标电路板的加工区域，所述加工区域外侧设置有刀库组件；主轴组件，所述主轴组件与所述加工区域一一对应；所述主轴组件包括滑接于横梁的底板，所述底板上依次安装有第一主轴、机械手、第二主轴；所述机械手用于在所述刀库组件和所述第一主轴或所述第二主轴之间转运刀具；所述第一主轴和所述第二主轴用于先后加工所述目标电路板。

本发明的电路板加工设备控制方法及电路板加工设备，使用两个主轴先后加工，可以一机多用，提高加工效率，节省成本；同时增加视觉部，分别提高两个主轴的加工精度，消除电路板的定位误差以及涨缩影响；另外，使用择一吸尘阀，独立吸尘，可以提高清洁效果。本发明的上述电路板加工设备及控制方法，优化了效率、功能、精度、成本、清洁等维度，实现各个维度的技术效果最大化。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明一实施例提供的电路板加工控制方法部分流程示意图；

图2是本发明一实施例提供的电路板加工设备部分结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的电路板加工设备部分结构示意图；

图1至图3中各组件名称和附图标记之间的一一对应关系如下：

10、工作台；20、主轴组件；30、横梁；40、基座；50、吸尘装置；

11、加工区域；12、目标电路板；13、机械手；14、Y轴驱动组件；21、底板；22、第一主轴；23、第二主轴；24、视觉部；25、刀库组件；251第一刀库；252、第二刀库；31、导轨；51第一吸尘通道；52、第二吸尘通道；53、吸尘阀组件；54、第三吸尘通道；55、抽吸源；531、气缸；532、切换片；533、换气孔。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。

在本文中，“相等”、“相同”、“对准”、“对齐”、“同时”、“先后”、“上方”、“下方”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。

本发明的电路板加工设备，包括基座、横梁、主轴组件、工作台等，工作台设置于基座上，架设于工作台上方的横梁固定安装于基座上，横梁上滑接至少一个主轴组件。工作台在基座上且沿第二方向运动，横梁架设于工作台上方，至少一个主轴组件在横梁上沿第一方向运动；每个主轴组件底端夹持有刀具，刀具沿第三方向运动，以加工工作台上承载的目标电路板；第一方向、第二方向、第三方向相互垂直。在本发明的上下文实施例中，电路板加工设备可以实现为钻锣一体设备等，在此不做限制。在本发明的上下实施例中，电路板加工设备的主轴组件数量可以为一个、两个、三个、四个、五个、六个等，在此并不做任何限制。

本发明的电路板加工设备包括工作台，工作台上设置有加工区域，所述加工区域放置目标电路板。在本发明的一个实施例中，所述工作台上的加工区域外侧设置有机械手，所述机械手用于在刀库组件和第一主轴或第二主轴之间转运刀具。工作台底端包括Y轴驱动组件，Y轴驱动组件驱动工作台沿垂直于横梁的第二方向运动。工作台上的机械手跟随工作台一起沿第二方向运动。这里需要说明的是，机械手设置于工作台前侧，也即是操作侧。为减小工作台面积，增加工作台的行程，机械手可固定设置于工作台前侧面，机械手的至少一部分使用螺丝和转接件固定在工作台的前侧面和/或底面上。

本发明的一些实施例中，电路板加工设备包括主轴组件，所述主轴组件包括滑接于横梁的底板，所述底板上依次安装有第一主轴、视觉部、第二主轴，所述视觉部用于对位，并校正所述目标电路板的涨缩参数。主轴组件通过底板滑接于横梁，沿横梁的第一方向运动。底板上有第一主轴、视觉部、第二主轴，这里的依次安装是指，第一主轴、视觉部、第二主轴在底板上沿第一方向线性排列，且视觉部位于第一主轴和第二主轴之间。

主轴组件与加工区域一一对应，第一主轴和第二主轴用于先后加工所述工作台上的目标电路板。电路板加工设备的主轴组件数量可以为一个、两个、三个、四个、五个、六个等，加工区域对应的可以配置为一个、两个、三个、四个、五个、六个等，每一个主轴组件对应一个加工区域，每个加工区域放置一个目标电路板。第一主轴和第二主轴先后加工工作台上的目标电路板，这里的先后是指，第一主轴先按照预置的第一对象参数加工完目标电路板，第二主轴再按照预置的第二对象参数加工完目标电路板。在其它一些实施方式中，第一主轴和第二主轴可以变更先后顺序，在此不做限制。在本发明的一些实施例中，第一主轴和第二主轴可以为钻轴或锣轴，在第一主轴为钻轴时，第二主轴为锣轴；在第一主轴为锣轴时，第二主轴为钻轴。需要说明的是，第一对象参数和第二对象参数是预置的计算机程序，电路板加工设备按照上位机的调度和控制指令，或者人工操作控制指令，调取与目标电路板加工设备匹配的计算机程序，控制第一主轴和第二主轴先后加工目标电路板。

在本发明的一些实施例中，电路板加工设备的刀库组件安装于所述底板上，所述刀库组件包括第一刀库和第二刀库，所述第一主轴位于第一刀库和视觉部之间，所述第二主轴位于第二刀库和视觉部之间。在本发明的上下实施例中，机械手用于在刀库组件和第一主轴或第二主轴之间转运刀盘，刀库组件内容置有多个刀具，第一刀库容置多个与第一主轴匹配的第一刀具，第二刀库容置多个与第二主轴匹配的第二刀具。刀库组件安装于底板上，跟随主轴组件沿第一方向运动，机械手位安装于工作台上，跟随工作台一起沿第二方向运动，第一方向与第二方向垂直，以实现机械手和刀库组件在平面内的相对对齐。当机械手和第一刀库或第二刀库对齐时，机械手可以拾取相对应的刀具。第一刀库位于第一主轴外侧，在底板上的第一方向线性排列中，第一主轴位于第一刀库和视觉部之间；第二刀库位于第二主轴外侧，在底板上的第一方向线性排列中，第二主轴位于视觉部和第二刀库之间。

在本发明的一些实施例中，所述第一刀库通过转接板安装于所述底板的第一侧面，所述第二刀库通过转接板安装于所述底板的另一侧面。第一刀库和第二刀库固定安装于底板，为节省空间，减小主轴组件在第一方向上的宽度，尤其是增加主轴组件在第一方向上的行程，将第一刀库和第二刀库安装于底板的侧面。这里需要说明的是，底板为方形结构，悬挂于横梁上，沿横梁的第一方向运动。从电路板加工设备的前侧来观察，底板的前侧也就是正面，安装有第一主轴、第二主轴、视觉部等；底板的背侧也就是反面，安装有滑块和驱动机构，底板通过滑块滑接于横梁的导轨，X轴驱动机构驱动底板沿横梁上的导轨运动，主轴组件伴随底板沿第一方向运动。底板的两个侧面，也就是左侧面和右侧面固定安装刀库组件，第一刀库通过转接板安装于底板的第一侧面，也就是左侧面，第二刀库通过转接板安装于底板的第二侧面，也就是右侧面。在本发明的一些优选实施例中，两转接板为相同的结构，都为L型结构，以节省空间，减小主轴组件在第一方向上的宽度。

在本发明的一些实施例中，所述刀库组件安装于所述底板上，所述刀库组件包括第一刀库和第二刀库，当机械手与第一刀库对齐时，所述机械手从下方拾取第一刀具；当机械手与第二刀库对齐时，所述机械手从下方拾取第二刀具。这里需要说明的是，第一刀具的至少一部分悬挂于第一刀库的底端，以便于机械手从下方拾取第一刀具；同理，第二刀具的至少一部分悬挂于第二刀库的底端，以便于机械手从下方拾取第一刀具。机械手包括升降机构、夹紧机构和夹爪，升降机构用于从第一刀库下方拔取所述第一刀具，并向上插入所述第一主轴。第一刀库的每一个刀具都容置于单独的容纳腔内，容置腔内壁设置弹性件阻止第一刀具掉落。当机械手从底端与某一个第一刀具对齐时，机械手的升降机构上升，夹爪夹持第一刀具的底端，升降机构下降，夹爪夹持第一刀具跟随下降，拉力克服弹性阻力，机械手从第一刀库下方拔取了第一刀具。机械手拾取第一刀具的目的是为了上刀，因此，机械手拾取第一刀具后，控制工作台和主轴组件相对运动，直至机械手与第一主轴对齐，机械手的升降机构上升，第一刀具插入第一主轴的夹头内，第一主轴的夹头再夹紧第一刀具，机械手的夹爪释放，升降机构下降，机械手完成了将第一刀具插入第一主轴的工作任务。与机械手拔取第一刀具和插入第一主轴相同的动作，机械手完成从第二刀库下方拔取第二刀具，并插入第二主轴，完成了上刀的动作。机械手直接拔取第一刀具或第二刀具，插入第一主轴或第二主轴，节省上刀时间，提高换刀效率，降低成本。

在本发明的一些实施例中，主轴组件的底板上设置有视觉部，所述视觉部安装于第一主轴和第二主轴之间，所述视觉部用于对位，并校正所述目标电路板的涨缩参数。视觉部可以提高第一主轴和第二主轴的对位和加工精度，另一方面，第一主轴和第二主轴共用一个视觉部，可以节省成本，提高效率。视觉部放置于第一主轴和第二主轴中间，可以降低位置误差和偏差，使第一主轴和第二主轴共用一次视觉测量数据，提高测量精度，提高加工效率，节省成本。

在本发明的一些实施例中，视觉部用于对位，是指视觉部检测工作台上的加工区域的目标电路板的位置。对于与主轴组件一一对应的目标电路板，第一主轴和第二主轴与目标电路板的对位精度直接影响加工精度，因此，视觉部需要在加工前对目标电路板对位，目标电路板上设置有第一基准点和第二基准点。在第一主轴加工前，制视觉部第一次对位包括控制视觉部对准第一基准点，控制视觉部第二次对位包括控制所述视觉部对准第二基准点，所述第一基准点与所述第二基准点相邻。这里需要说明的是，第一基准点和第二基准点可以为一个或两个预置的Mark点。在一些优选的实施例中，视觉部对准第一基准点，包括视觉部第一次检测目标电路板上的第一Mark点坐标，再此移动到与第一Mark点对角的第二Mark点，视觉部检测、记录两个Mark点的位置坐标，并与理论坐标对比，将坐标偏差拟合为视觉对位偏差，补偿到第一主轴加工目标电路板调用的第一对象参数中，从而减小对位误差，提高第一主轴的加工精度。同理，视觉部对准第二基准点，包括视觉部检测、记录两个Mark点的位置坐标，并与理论坐标对比，将坐标偏差拟合为视觉偏差，补偿到第二主轴加工目标电路板调用的第二对象参数中，从而减小对位误差，提高第二主轴的加工精度。这里需要说明的是，第一基准点和第二基准点位置不同，在目标电路板上，第一基准点和第二基准点相邻，可以减小测量误差，提高补偿精度，从而提高第一主轴和第二主轴的加工精度。

在本发明的一些实施例中，视觉部还需要校正目标电路板的涨缩参数。校正目标电路板涨缩参数包括，在目标电路板周边加工多个定位孔，计算所述定位孔的偏差值，拟合获取目标电路板的涨缩参数；所述第一次校正目标电路板的涨缩参数小于或等于第二次校正目标电路板的涨缩参数。每个电路板受多重因素的影响，比如：前道工序、环境温度、环境湿度、环境气压、电路板本身的厚度、材料、电路板层叠的挤压等等，这些因素导致电路板存在或多或少的涨缩，这里的涨缩是指电路板在平面内向四周的延展。这种涨缩严重影响电路板的加工精度。因此，在加工电路板之前，还需要视觉部来校正涨缩参数，具体包括，检测每一个片电路板的涨缩参数，将涨缩参数补偿到第一对象参数或第二对象参数中，从而提高目标电路板的加工精度。

在本发明的上下实施例中，第一次校正目标电路板的涨缩参数，具体包括，控制第一主轴在目标电路板四周边加工一系列的多个定位孔，视觉部逐一检测每个定位孔的实际坐标值，将多个定位孔的实际坐标与理论坐标对比，计算获得定位孔的坐标偏差值，将多个偏差值根据预置的数学模型公式拟合，获得目标电路板的涨缩系数，将涨缩系数补偿到第一对象参数中，第一主轴根据补偿后的第一对象参数加工目标电路板。同理，第二次校正目标电路板的涨缩参数，具体包括，控制第二主轴在目标电路板四周边加工一系列的多个定位孔，视觉部逐一检测每个定位孔的实际坐标值，将多个定位孔的实际坐标与理论坐标对比，计算获得定位孔的坐标偏差值，将多个偏差值根据预置的数学模型公式拟合，获得目标电路板的涨缩系数，将涨缩系数补偿到第二对象参数中，第二主轴根据补偿后的第二对象参数加工目标电路板。这里需要说明的是，定位孔位于目标电路板四周边的至少两边，在一些优选实施例中，定位孔位于目标电路板的四个边，且每个边上有至少两个定位孔与目标电路板的中心点的距离不同。这种定位孔的测量更加精准，从而提高涨缩系数的准确度。

在本发明的一些实施例中，第一次校正的目标电路板涨缩参数与第二次校正的目标电路板涨缩参数几乎相同。因此，视觉部在第一主轴加工前，校正一次目标电路板的涨缩参数；在第二主轴加工前，使用上述第一次校正的目标电路板的涨缩参数补偿到第二主轴对应的第二对象参数中即可。在本发明的其它一些实施例中，第一校正的目标电路板涨缩参数小于第二次校正的目标电路板涨缩参数。在两次校正之间，第一主轴完成了对目标电路板加工，加工过程引起了目标电路板的轻微延展变化、温度变化等，同时，目标电路板的加工环境也可能存在变化，这些因素都会导致第二次校正的目标电路板涨缩参数大于第一次校正的目标电路板涨缩参数。为进一步提高加工精度，第一次校正的目标电路板涨缩参数补偿到第一对象参数中，第一主轴加工完目标电路板后，视觉部第二次校正目标电路板涨缩参数，将第二次校正的目标电路板涨缩参数补偿到第二对象参数中，第二主轴调用第二对象参数加工目标电路板。这种方法，补偿更加精准，有利于提高第二主轴的加工精度。这里需要说明的是，第一对象参数和第二对象参数不同，两者可以补偿相同或不同的目标电路板涨缩参数。

在本发明的一些实施例中，电路板加工设备包括工作台，所述工作台上设置有放置目标电路板的加工区域，所述加工区域外侧设置有刀库组件；主轴组件，所述主轴组件与所述加工区域一一对应；所述主轴组件包括滑接于横梁的底板，所述底板上依次安装有第一主轴、机械手、第二主轴；所述机械手用于在所述刀库组件和所述第一主轴或所述第二主轴之间转运刀具；所述第一主轴和所述第二主轴用于先后加工所述工作台上的目标电路板。在本实施例中，电路板加工设备包括多个主轴组件，例如六个，六个主轴组件沿横梁的第一方向排列，每个主轴组件对应工作台上的一个加工区域。为实现钻锣先后加工的目的，提高加工效率，节省成本，使用第一主轴钻孔加工目标电路板，第二主轴锣边加工目标电路板。工作台上还设置有刀座，工作台上的的刀库组件包括第一刀库和第二刀库，底板上的机械手分别从第一刀库或第二刀库拾取刀具到刀座，第一主轴或第二主轴再从刀座夹取并安装刀具。在本发明的实施例中，在第一主轴和第二主轴之间的底板上设置共用机械手，可以进一步提高刀具的转运效率，同时双轴先后加工，相对于两个加工设备，提高加工效率，节省成本。

在本发明的上下实施例中，电路板加工设备包括吸尘装置，所述吸尘装置包括第一吸尘通道、第二吸尘通道、吸尘阀组件、第三吸尘通道和抽吸源。所述第一主轴连接第一吸尘通道，所述第二主轴连接第二吸尘通道，吸尘阀组件一端通过第三吸尘通道连通抽吸源，一端分别连通第一吸尘通道或第二吸尘通道。所述抽吸源通过吸尘阀组件择一连通第一吸尘通道或第二吸尘通道，也就是说，抽吸源通过第三吸尘通道、吸尘阀组件、第一吸尘通道、第一主轴组成第一路径，用于抽吸第一主轴加工过程产生的杂尘；抽吸源通过第三吸尘通道、吸尘阀组件、第二吸尘通道、第二主轴组成第二路径，用于抽吸第二主轴加工过程产生的杂尘；吸尘阀组件只能选择建立连通第一路径或第二路径，不可同时建立连通两种路径。吸尘阀组件择一连通，可以减小气压损失，增加吸尘效果，对于主轴组件的加工，清洁效果更好，同时可以降低成本。

在本发明的上下实施例中，吸尘阀组件为实现择一连通，具体地，吸尘阀组件包括气缸和切换片，所述切换片上开设有换气口，所述气缸推动切换片运动，使所述换气口在第一吸尘通道和第二吸尘通道之间转换。具体地，换气口通过第三吸尘通道连通抽吸源，切换片在第一吸尘通道和第二吸尘通道之间切换，以使第三吸尘通过通过切换片的换气口连通第一吸尘通道，或者，第三吸尘通道通过切换片的换气口连通第二吸尘通道。在本发明的一些实施方式中，第一吸尘通道连通气压表，用于监测第一主轴的第一路径的气压；第二吸尘通道连通气压表，用于检测第二主轴的第二路径的气压。这里需要说明的是，吸尘阀组件与电路板加工设备的控制系统连接，在控制系统控制从第一主轴切换到第二主轴加工电路板时，吸尘阀组件同时控制切换片，从第一吸尘通道切换到第二吸尘通道。在本发明的优选实施例中，当第二主轴为锣轴时，产生更多的碎屑，需要更大的吸尘压力，因此，抽吸源还可以根据电路板加工设备的控制系统或吸尘阀组件的切换，改变吸尘负压，在控制第二主轴加工或切换到第二吸尘通道时，增大负压，更好地清洁第二主轴，达到更好的清洁效果，有利于提高第二主轴的加工精度，减少误判，提高第二刀具使用寿命。

在本发明的上下实施例中，提供了一种电路板加工控制方法，这种方法应用于电路板加工设备，具体包括如下步骤：

S20:控制目标电路板固定于工作台上。

电路板加工设备中，主轴组件夹持刀具加工工作台上的电路板。电路板具有不同的种类，其材料、尺寸、厚度、软硬等都有差异，不同种类的电路板物理特性差异大。但是这些电路板都是固定在工作台上，高速运动的主轴组件夹持刀具来加工电路板。工作台固定电路板的方式有多种，包括但不限于：气夹、电木板、吸附装置等等，这些固定方式能够实现电路板稳定可靠地固定于工作台上，以至于高速运动的刀具加工电路板时而不发生位移。因此，在加工目标电路板前，电路板加工设备的的控制系统控制目标电路板固定于工作台上，固定方式包括但不限于气夹、电木板、吸附装置等，再此不做限制。当工作台上有多个加工区域时，每个加工区域对应固定一个目标电路板，每个目标电路板对应一个主轴组件。

S40:控制机械手拾取第一刀库内的第一刀具，第一主轴夹持第一刀具；控制视觉部第一次对位，并校正目标电路板涨缩参数；第一主轴使用第一刀具加工目标电路板。

在本发明的上下实施例中，在加工电路板前，需要拾取刀具、对位、校正涨缩参数等准备工作。电路板加工设备的控制系统调取第一对象参数。第一对象参数对应第一主轴，第一对象参数包括拾取刀具、对位、校正涨缩参数等准备工序。同时，第一对象参数是第一主轴加工目标电路板的控制参数合集，第一主轴按照预置的第一对象参数的规则加工目标电路板。控制工作台和主轴组件相对运动，机械手运动至对齐第一刀库，机械手拾取第一刀具，运送至第一主轴，第一主轴拾取第一刀具。具体地，按照第一对象参数的规则，机械手和工作台相对运动到预定对齐位置，机械手拾取第一刀具，转运至第一主轴，完成了第一主轴拾取刀具的过程。

当第一主轴完成拾取第一刀具后，由于对位和校正涨缩参数是可选的，不是必须的步骤。因此，第一主轴拾取刀具后，就可以按照第一对象参数的规则，加工目标电路板。在本发明的一些实施例中，第一主轴为钻轴时，第一主轴按照第一对象参数的规则，对目标电路板钻孔加工。

S60:控制机械手拾取第二刀库内的第二刀具；第二主轴夹持第二刀具；控制视觉部第二次对位，并校正目标电路板涨缩参数；第二主轴使用第二刀具加工目标电路板。

在第一主轴加工完目标电路板后，电路板加工设备的控制系统切换调取第二对象参数，开始进行第二主轴的加工任务。与第一主轴基本相同的是，在本发明的上下实施例中，在加工电路板前，需要拾取刀具、对位、校正涨缩参数等准备工作。电路板加工设备的控制系统调取第二对象参数。第二对象参数对应第二主轴，第二对象参数包括拾取刀具、对位、校正涨缩参数等准备工序。同时，第二对象参数是第二主轴加工目标电路板的控制参数合集，第二主轴按照预置的第二对象参数的规则加工目标电路板。控制工作台和主轴组件相对运动，机械手运动至对齐第二刀库，机械手拾取第二刀具，运送至第二主轴，第二主轴拾取第二刀具。具体地，按照第二对象参数的规则，机械手和工作台相对运动到预定对齐位置，机械手拾取第二刀具，转运至第二主轴，完成了第二主轴拾取刀具的过程。

当第二主轴完成拾取第二刀具后，由于对位和校正涨缩参数是可选的，不是必须的步骤。因此，第二主轴拾取刀具后，就可以按照第二对象参数的规则，加工目标电路板。在本发明的一些实施例中，第二主轴为锣轴时，第二主轴按照第二对象参数的规则，对目标电路板成型或锣边加工。

这里需要说明的是，对于目标电路板，一定需要先进行第一主轴的加工，再进行第二主轴的加工，目标电路板加工设备的制程顺序不可更换顺序。在第一主轴加工完目标电路板后，第一主轴退出。在第二主轴加工完目标电路板后，可以对目标电路板下料，其下料过程包括通过AGV或者Buffer或者机械手下料，或者人工下料，再此不做任何限制。

在本发明的一些实施例中，所述机械手固定设置于工作台上，刀库组件固定设置于底板上，控制工作台和主轴组件相对运动，当机械手与第一刀库对齐时，机械手从下方拾取第一刀具；机械手拾取第一刀具后，工作台与主轴组件相对运动，机械手运动到与第一主轴对齐，第一主轴拾取第一刀具。同理，控制工作台和主轴组件相对运动，当机械手与第二刀库对齐时，机械手从下方拾取第二刀具；机械手拾取第二刀具后，工作台与主轴组件相对运动，机械手运动到与第二主轴对齐，第二主轴拾取第二刀具。

在本发明的其它一些实施例中，所述机械手位于底板上，刀库组件位于工作台上。控制工作台与主轴组件相对运动，当机械手与第一刀库对齐时，机械手从上方拾取第一刀具；当机械手与第二刀库对齐时，所述机械手从上方拾取第二刀具。机械手再通过刀座的中转，实现第一主轴从刀座拾取第一刀具，第二主轴从刀座拾取第二刀具。这种机械手和刀库组件的配置结构，可是减小第一主轴和第二主轴之间的间距，适合多主轴组件的加工，例如六轴。

在本发明的一些实施例中，所述控制视觉部对位包括，视觉部对准第一基准点，控制视觉部第二次对位包括，所述视觉部对准第二基准点，所述第一基准点与所述第二基准点相邻。所述校正目标电路板涨缩参数包括，在目标电路板周边加工多个定位孔，计算所述定位孔的偏差值，拟合获取目标电路板的涨缩参数。所述第一次校正目标电路板的涨缩参数小于或等于第二次校正目标电路板的涨缩参数。

本发明的电路板加工设备控制方法及电路板加工设备，使用两个主轴先后加工，可以一机多用，提高加工效率，节省成本；同时增加视觉部，分别提高两个主轴的加工精度，消除电路板的定位误差以及涨缩影响；另外，使用择一吸尘阀，独立吸尘，可以提高清洁效果。本发明的上述电路板加工设备及控制方法，优化了效率、功能、精度、成本、清洁等维度，实现各个维度的技术效果最大化。

实施例一

本实施例以单轴电路板加工设备为例，详细说明电路板加工控制方法和电路板加工设备的结构。

如图2所示，本实施例的电路板加工设备包括：工作台10、主轴组件20、横梁30和基座40，工作台10上设置有加工区域11，加工区域11放置目标电路板12；主轴组件20与加工区域12一一对应，主轴组件包括滑接于横梁30的底板21，底板21上安装有第一主轴22、第二主轴23，第一主轴22和第二主轴23先后加工所述工作台10上的目标电路板。在本实施例中，工作台10上的加工区域11外侧设置有机械手13，机械手13用于在刀库组件25和第一主轴22或第二主轴23之间转运刀具。底板21上设置有视觉部24，视觉部24安装于第一主轴22和第二主轴23之间，视觉部24用于对位，并校正目标电路板12的涨缩参数。

本实施例的电路板加工设备，刀库组件25安装于底板21上，刀库组件25包括第一刀库251和第二刀库252，当机械手13与第一刀库251对齐时，机械手13从下方拾取第一刀具；当机械手13与第二刀库252对齐时，所述机械手13从下方拾取第二刀具。如图2所示，第一刀库251安装于第一主轴22外侧，第二刀库252安装于第二主轴23外侧。第一主轴22位于第一刀库251和视觉部24之间，第二主轴23位于第二刀库252和视觉部24之间。在横梁30的第一方向上，第一刀库251、第一主轴22、视觉部24、第二主轴23、第二刀库252依次线性排列。刀库组件的这种排布结构，可以提高上下刀的效率，节省空间，降低刀库组件的成本。

在本实施例中，刀库组件25为下置刀结构，为实现机械手23从刀库组件25的底部拾取第一刀具或第二刀具，第一刀具的至少一部分悬挂于第一刀库251的底部，第二刀具的至少一部分悬挂于第二刀库252的底部。机械手13包括升降机构和夹紧机构，升降机构用于从第一刀库251下方拔取所述第一刀具，并向上插入所述第一主轴22；所述升降机构还用于从第二刀库252下方拔取所述第二刀具，并向上插入所述第二主轴23。夹紧机构用于夹持和释放第一刀具或第二刀具。升降机构和夹紧机构都是通过气缸驱动，再此不做过多赘述。

在本实施例的电路板加工设备中，底板21上设置有视觉部24，视觉部24安装于第一主轴22和第二主轴23之间，视觉部24用于对位，并校正目标电路板12的涨缩参数。在本实施例中，控制视觉部24对位包括，控制视觉部24第一次对位，视觉部24对准第一基准点，控制视觉部24第二次对位，所述视觉部24对准第二基准点，所述第一基准点与所述第二基准点相邻。

在本实施例的电路板加工设备中，校正目标电路板涨缩参数包括，在目标电路板12周边加工多个定位孔，计算所述定位孔的偏差值，拟合获取目标电路板的涨缩参数。本实施例中，校正两次目标电路板的涨缩参数，第一次校正目标电路板的涨缩参数后，将该涨缩参数补偿到第一对象参数值中，第一主轴22采用补偿后的第一对象参数加工目标电路板。第一主轴22加工完目标电路板后，第二主轴23校正目标电路板的涨缩参数，也称之为第二次校正目标电路板的涨缩参数，并将该第二次校正的涨缩参数补偿到第二对象参数中，第二主轴23再利用补偿后的第二对象参数加工目标电路板。在本实施例中，第一次校正的目标电路板涨缩参数小于或等于第二次校正目标电路板的涨缩参数。

如图3所示，在本实施例的电路板加工设备中，电路板加工设备包括吸尘装置50，吸尘装置50通过管道连通第一主轴22或第二主轴23，抽吸加工过程中的杂尘。吸尘装置50包括第一吸尘通道51、第二吸尘通道52、吸尘阀组件53、第三吸尘通道54和抽吸源55。如图2和3所示，第一主轴22连接第一吸尘通道51，第二主轴23连接第二吸尘通道52，吸尘阀组件53一端通过第三吸尘通道54连通抽吸源55，另一端连通第一吸尘通道51或第二吸尘通道52。所述抽吸源55通过吸尘阀组件53择一连通第一吸尘通道51或第二吸尘通道52，也就是说，抽吸源55通过第三吸尘通道54、吸尘阀组件53、第一吸尘通道51、第一主轴22组成第一路径，用于抽吸第一主轴加工过程产生的杂尘。抽吸源55通过第三吸尘通道54、吸尘阀组件53、第二吸尘通道52、第二主轴23组成第二路径，用于抽吸第二主轴23加工过程产生的杂尘。吸尘阀组件53只能选择建立连通第一路径或第二路径，不可同时建立连通两种路径。吸尘阀组件53择一连通，可以减小气压损失，增加吸尘效果，对于主轴组件的加工，清洁效果更好，同时可以降低成本。

吸尘阀组件53为实现择一连通，具体地，吸尘阀组件53包括气缸531和切换片532，切换片532上开设有换气口533，所述气缸531推动切换片532运动，使所述换气口533在第一吸尘通道51和第二吸尘通道52之间转换。具体地，换气口533通过第三吸尘通道54连通抽吸源55，切换片532在第一吸尘通道51和第二吸尘通道52之间切换，以使第三吸尘通道54通过切换片532的换气口533连通第一吸尘通道51。或者，第三吸尘通道54通过切换片532的换气口533连通第二吸尘通道52。在本发明的一些实施方式中，第一吸尘通道51连通气压表，用于监测第一主轴22的第一路径的气压；第二吸尘通道52连通气压表，用于检测第二主轴23的第二路径的气压。

在本实施例的上述电路板加工设备中，还应用了一种电路板加工控制方法，如图1所示，具体包括如下步骤：

控制目标电路板固定于工作台上；控制机械手拾取第一刀库内的第一刀具，第一主轴夹持第一刀具；控制视觉部第一次对位，并校正目标电路板涨缩参数；第一主轴使用第一刀具加工目标电路板；控制机械手拾取第二刀库内的第二刀具；第二主轴夹持第二刀具；控制视觉部第二次对位，并校正目标电路板涨缩参数；第二主轴使用第二刀具加工目标电路板。

如图1、图2所示，在电路板加工设备的工作过程中，首先是将目标电路板固定在工作台上，然后先控制第一主轴加工目标电路板，再控制第二主轴加工目标电路板，在本实施例中，第一主轴为钻轴，第二主轴为锣轴，先后对目标电路板钻锣加工，可以提高电路板加工效率，节省成本。

具体地，电路板加工设备的控制系统调取第一对象参数，第一主轴准备加工目标电路板。控制工作台运动，当机械手与第一刀库对齐时，所述机械手从下方拾取第一刀具。具体地，控制工作台和主轴组件相对运动，工作台上的机械手运动到对齐第一刀库，机械手升降机构上升，从第一刀库中下方拔取第一刀具，升降机构夹持第一刀具下降。工作台和主轴组件相对运动，机械手夹持第一刀具对准第一主轴，升降机构上升，第一刀具被插入第一主轴的夹头内，第一主轴的夹头夹持第一刀具，升降机构下降并退出。这里需要说明的是，机械手还包括夹紧机构，夹紧机构用于夹持和释放第一刀具，在此不做过多的赘述。

控制视觉部对位，具体地，工作台和主轴组件相对运动，视觉部在工作台上的目标电路板上寻找第一基准点，并读取第一基准点的坐标，将第一基准点的实际坐标与理论坐标对比，计算坐标偏差，拟合得到对位偏差，将该对位偏差补偿到第一对象参数中。再进行校正目标电路板的涨缩系数，具体地，在目标电路板周边加工多个定位孔，计算所述定位孔的偏差值，拟合获取目标电路板的涨缩参数。这里的多个定位孔，至少两个定位孔与目标电路板的中心点的距离不同。在第一次校正和获取目标电路板的涨缩参数后，补偿到第一对象参数中，第一主轴利用补偿后的第一对象参数加工目标电路板。

在第一主轴加工完目标电路板后，电路板加工设备的控制系统切换到调取第二对象参数，第二主轴利用第二对象参数继续加工目标电路板。具体包括：

控制工作台运动，当机械手与第二刀库对齐时，所述机械手从下方拾取第二刀具。具体地，控制工作台和主轴组件相对运动，工作台上的机械手运动到对齐第二刀库，机械手升降机构上升，从第二刀库中下方拔取第二刀具，升降机构夹持第二刀具下降。工作台和主轴组件相对运动，机械手夹持第二刀具对准第二主轴，升降机构上升，第二刀具被插入第二主轴的夹头内，第二主轴的夹头夹持第二刀具，升降机构下降并退出。这里需要说明的是，机械手还包括夹紧机构，夹紧机构用于夹持和释放第二刀具，在此不做过多的赘述。

控制视觉部对位，具体地，工作台和主轴组件相对运动，视觉部在工作台上的目标电路板上寻找第二基准点，并读取第二基准点的坐标，将二基准点的实际坐标与理论坐标对比，计算坐标偏差，拟合得到对位偏差，将该对位偏差补偿到第二对象参数中。再进行校正目标电路板的涨缩系数，具体地，在目标电路板周边加工多个定位孔，计算所述定位孔的偏差值，拟合获取目标电路板的涨缩参数。这里的多个定位孔，至少两个定位孔与目标电路板的中心点的距离不同。在第二次校正和获取目标电路板的涨缩参数后，补偿到第二对象参数中，第二主轴利用补偿后的第二对象参数加工目标电路板。第一次校正目标电路板的涨缩参数小于或等于第二次校正目标电路板的涨缩参数。

第二主轴加工完目标电路板后，根据控制系统的指令，执行下料的步骤。由此，第一主轴和第二主轴先后加工完目标电路板。在本实施例中，无论是上料还下料，都是人工进行的，这里的上料和下料，是指将目标电路板加工设备放置于加工区域，或者从加工区域卸载目标电路板。

本实施例的这种电路板加工控制方法及电路板加工设备，有如下技术效果：使用两个主轴先后加工，可以一机多用，提高加工效率，节省成本；同时增加视觉部，分别提高两个主轴的加工精度，消除电路板的定位误差以及涨缩影响；另外，使用择一吸尘阀，独立吸尘，可以提高清洁效果。本发明的上述电路板加工设备及控制方法，优化了效率、功能、精度、成本、清洁等维度，实现各个维度的技术效果最大化。

实施例二

本实施例以六轴电路板加工设备为例，详细说明电路板加工控制方法和电路板加工设备的结构。

本实施例的电路板加工控制方法和电路板加工设备的结构与实施例一稍有区别，底板上没有视觉部，机械手设置于底板上，刀库组件设置于工作台上。这种配置可以进一步减小第一主轴和第二主轴的轴间距，同时在横梁上滑接六个主轴组件，每个主轴组件都包括第一主轴和第二主轴，工作台上设置与主轴组件一一对应的加工区域。

本实施例的电路板加工设备包括，工作台，所述工作台上设置有放置目标电路板的加工区域，所述加工区域外侧设置有刀库组件；主轴组件，所述主轴组件与所述加工区域一一对应；所述主轴组件包括滑接于横梁的底板，所述底板上依次安装有第一主轴、机械手、第二主轴；所述机械手用于在所述刀库组件和所述第一主轴或所述第二主轴之间转运刀具；所述第一主轴和所述第二主轴用于先后加工所述工作台上的目标电路板。在本实施例中，横梁上滑接有六个相同的主轴组件，每个主轴组件的结构和配置都相同，第一主轴为钻轴，第二主轴为锣轴，钻轴和锣轴先后加工一个相同的电路板。

为实现刀具上刀，工作台和主轴组件相对运动，当底板上的机械手与工作台上的刀库组件对齐时，机械手从上方拾取刀库组件内的刀具，转移到工作台上的刀座，第一主轴或第二主轴再从刀座拾取刀具。如此，通过机械手和刀座，实现了上刀的动作。这种电路板加工设备，每个主轴组件中，第一刀具上刀后，第一主轴先加工目标电路板，第二刀具上刀，第二主轴后加工目标电路板。如此，完成目标电路板的加工任务。六个主轴组件同时上下料、同时上下刀，同时先后加工各自对应的目标电路板。提高加工效率，节省成本。

实施例三

本实施例以五轴电路板加工设备为例，详细说明电路板加工控制方法和电路板加工设备的结构。

本实施例的电路板加工控制方法和电路板加工设备的结构与实施例一稍有区别，底板上设置有视觉部和机械手，刀库组件设置于工作台上。这种配置虽然增加了第一主轴和第二主轴的轴间距，但是可以提高主轴组件的加工精度。同时在横梁上滑接五个主轴组件，每个主轴组件都包括第一主轴和第二主轴，工作台上设置与主轴组件一一对应的加工区域。主轴的配置、视觉部的对位和校正目标电路板的涨缩参数、加工顺序等与实施例一完全相同，在此不做过多的赘述。

这种电路板加工设备中，应用了电路板加工设备控制方法，控制目标电路板固定于工作台上；控制机械手拾取第一刀库内的第一刀具，第一主轴夹持第一刀具；控制视觉部第一次对位，并校正目标电路板涨缩参数；第一主轴使用第一刀具加工目标电路板；控制机械手拾取第二刀库内的第二刀具；第二主轴夹持第二刀具；控制视觉部第二次对位，并校正目标电路板涨缩参数；第二主轴使用第二刀具加工目标电路板。在本实施例中，横梁上滑接有五个相同的主轴组件，每个主轴组件的结构和配置都相同，第一主轴为钻轴，第二主轴为锣轴，钻锣轴之间的底板上设置有机械手和视觉部，钻轴和锣轴先后加工一个相同的电路板。

为实现刀具上刀，工作台和主轴组件相对运动，当底板上的机械手与工作台上的刀库组件对齐时，机械手从上方拾取刀库组件内的刀具，转移到工作台上的刀座，第一主轴或第二主轴再从刀座拾取刀具。如此，通过机械手和刀座，实现了上刀的动作。这种电路板加工设备，五个主轴组件同时上下料、同时上下刀、同时对位和校正，同时先后加工各自对应的目标电路板。提高加工效率，节省成本。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种电路板加工控制方法，其特征在于，包括：

控制目标电路板固定于工作台上；

控制机械手拾取第一刀库内的第一刀具，第一主轴夹持所述第一刀具；控制视觉部第一次对位，并第一次校正所述目标电路板涨缩参数；所述第一主轴使用所述第一刀具加工目标电路板；

控制所述机械手拾取第二刀库内的第二刀具；第二主轴夹持所述第二刀具；控制所述视觉部第二次对位，并第二次校正所述目标电路板涨缩参数；所述第二主轴使用所述第二刀具加工所述目标电路板。

2.根据权利要求1所述的电路板加工控制方法，其特征在于，所述机械手固定设置于所述工作台上，控制所述工作台相对运动，当所述机械手与所述第一刀库对齐时，所述机械手从下方拾取所述第一刀具；当所述机械手与所述第二刀库对齐时，所述机械手从下方拾取所述第二刀具。

3.根据权利要求1所述的电路板加工控制方法，其特征在于，所述控制视觉部第一次对位包括，所述视觉部对准第一基准点，控制所述视觉部第二次对位包括，所述视觉部对准第二基准点，所述第一基准点与所述第二基准点相邻。

4.根据权利要求1所述的电路板加工控制方法，其特征在于，所述校正目标电路板涨缩参数包括，在所述目标电路板周边加工多个定位孔，计算所述定位孔的偏差值，拟合获取所述目标电路板的涨缩参数。

5.根据权利要求4所述的电路板加工控制方法，其特征在于，所述第一次校正目标电路板的涨缩参数小于或等于所述第二次校正目标电路板的涨缩参数。

6.根据权利要求1所述的电路板加工控制方法，其特征在于，所述工作台上设置有第一刀库和第二刀库，所述机械手安装于底板上的第一主轴和第二主轴之间，所述机械手用于在第一刀库或第二刀库与刀座之间转运刀具。

7.根据权利要求1至6所述的电路板加工控制方法，其特征在于，所述第一主轴连接第一吸尘通道，所述第二主轴连接第二吸尘通道，所述电路板加工设备还包括抽吸源和吸尘阀组件，所述抽吸源通过吸尘阀组件择一连通第一吸尘通道或第二吸尘通道。

8.一种电路板加工设备，其特征在于，包括：

主轴组件，所述主轴组件包括滑接于横梁的底板，所述底板上依次安装有第一主轴、视觉部、第二主轴，所述视觉部用于对位，并校正目标电路板的涨缩参数；

工作台，所述工作台上设置有放置所述目标电路板的加工区域，所述主轴组件与所述加工区域一一对应；所述加工区域外侧设置有机械手，所述机械手用于在刀库组件和所述第一主轴或所述第二主轴之间转运刀具；

所述第一主轴和所述第二主轴用于先后加工所述目标电路板。

9.根据权利要求8所述的电路板加工设备，其特征在于，所述刀库组件安装于所述底板上，所述刀库组件包括第一刀库和第二刀库，所述第一主轴位于第一刀库和视觉部之间，所述第二主轴位于第二刀库和视觉部之间。

10.一种电路板加工设备，其特征在于，包括：

工作台，所述工作台上设置有放置目标电路板的加工区域，所述加工区域外侧设置有刀库组件；

主轴组件，所述主轴组件与所述加工区域一一对应；所述主轴组件包括滑接于横梁的底板，所述底板上依次安装有第一主轴、机械手、第二主轴；所述机械手用于在所述刀库组件和所述第一主轴或所述第二主轴之间转运刀具；

所述第一主轴和所述第二主轴用于先后加工所述目标电路板。