[实用新型]PCB钻刀检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测方法及其装置，尤其涉及一种PCB钻刀检测装置。 

背景技术

随着PCB板的集成度越来越高，使得在钻孔过程中所需的刀径越来越小，且已低至0.1mm的数量级，而刀具的直径也以0.05为间隔单位，靠人的肉眼很难区分，而靠人工使用一般的测量工具进行测量，不仅极易损坏刀具，而且误差较大，一旦使用错误刀径的刀具开始钻板，将导致被加工的PCB板报废，造成资源浪费，工作效率低下。另外由于主轴夹头精度以及钻孔时主轴高速旋转影响，主轴所夹钻刀出现偏摆，若偏摆较大，将直接影响钻孔定位精度，甚至导致PCB板报废。 

并且，现有的检测功能通常是采用红外检测技术来实现的，在刀具不旋转的状态下，根据红外光束是否被遮挡来计算刀具的刀径，这种方法的优点是成本较低。但是该测量方法不但忽略了刀具在高速旋转状态下的偏摆，且红外光束本身的缺点是精度低，距离近，方向性差。 

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种PCB钻刀检测装置。 

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现： 

PCB钻刀检测装置，包括有主轴，所述主轴内设有主轴转子，主轴转子上安装有刀具；所述主轴下方设有工作台，其特征在于：所述的工作台上设有镭射装置与光栅尺读数装置；所述镭射装置包括有发射端和接收端， 所述发射端和接收端连入信号接口模块，所述光栅尺读数装置的输出端也连入信号接口模块；所述信号接口模块的被控端连接数字信号处理器的控制端；所述数字信号处理器通过通信模块连入钻孔机控制系统模块。 

上述的PCB钻刀检测装置，其中：所述镭射装置的发射端和接收端分别位于沿刀具X轴方向的左侧与右侧。 

本实用新型技术方案的优点主要体现在：能够在刀具高速旋转的情况下，利用镭射装置测量刀径，并根据镭射装置所输出的信号波形，利用数字信号处理器计算出高速旋转状态下被测刀具的偏摆，可提高刀具测量的精度。 

附图说明

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。这些附图当中， 

图1是带钻刀刀径及偏摆检测装置的PCB钻孔机构造示意图； 

图2是刀具的构造示意图； 

图3是图2沿A-A的剖面构造示意图； 

图4是刀具旋转且无偏摆状态下与镭射光的位置示意图； 

图5是刀具出现偏摆的状态示意图； 

图6是刀具的刀径测量过程中镭射光接收端输出的信号波形图。 

具体实施方式

如图1所示的PCB钻刀检测装置，包括有主轴1，所述主轴1内设有主轴转子2，主轴转子2上安装有刀具3；所述主轴1下方设有工作台4，其特别之处在于：所述的工作台4上设有镭射装置5与光栅尺读数装置6；所述镭射装置5包括有发射端7和接收端8，所述发射端7和接收端8连入 信号接口模块9，所述光栅尺读数装置6的输出端也连入信号接口模块9；所述信号接口模块9的被控端连接数字信号处理器10的控制端；所述数字信号处理器10通过通信模块11连入钻孔机控制系统模块12。 

并且，考虑到镭射装置5的发射端7和接收端8相互之间的有效配合，能够精确测量刀具3，发射端7和接收端8分别位于沿刀具3X轴方向的左侧与右侧。 

结合本PCB钻刀检测装置的工作过程来看，数字信号处理器10接收数控机床控制系统发出的主轴1转速信息，计算转速周期，即主轴1旋转一周所需的时间。并且，根据波形变化计算相邻跳变沿的脉冲宽度为，数字信号处理器10检测到第一次下跳沿开始，连续计算并保存相邻两个下跳沿的脉冲宽度，在每个下跳沿保存工作台沿Y轴移动过程中的Y轴光栅尺信号。 

进一步结合图2、图3来说，将刀具沿A-A剖面，可以得到以截面中心点建立的一个外接圆，建立此虚拟圆的原因是，该外接圆的直径就是刀具的直径，具体的偏摆测量方法如下： 

首先假设镭射光接收端如果接收到发射端发出的镭射光，输出高电平信号，接收不到则输出低电平信号。