一种单轴钻孔机的钻孔控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种单轴钻孔机的钻孔控制系统，钻孔机主轴的输出轴设置有钻头；辅助控制器接收中央处理器发出的控制指令并经其输入输出接口电路转换成强电信号输送至变频器，变频器控制钻孔机主轴的启动、停止和调速；传感器装设在钻孔机主轴上用于测量钻头与印刷电路板之间的距离并反馈距离值给中央处理器；气缸推动钻孔机主轴进行上下移动；中央处理器与伺服电机电性连接，发出控制指令至辅助控制器，控制气缸进行加压或复位，将传感器测量到的距离值与钻孔操作预设的目标距离值进行比较，分N个阶段调节气缸的输出压力使传感器测量到的距离值逐步达到预设的目标距离值。本实用新型可用于控制钻盲孔操作，防止钻孔深度产生误差，精确度高。
【专利说明】一种单轴钻孔机的钻孔控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及印刷电路板钻孔【技术领域】，更具体地说，是涉及一种单轴钻孔机的钻孔控制系统。
【背景技术】
[0002]众所周知,PCB板(Printed circuit board)或称为印刷电路板,它是重要的电子部件，是各种电子元器件的支撑体，是各种电子元器件线路连接的提供者。
[0003]PCB板依其应用领域可分为单面板、双面板、四层板以上多层板及软板。一般而言，电子产品功能越复杂、回路距离越长、接点脚数越多，PCB所需层数亦越多，如高阶消费性电子、信息及通讯产品等；而软板主要应用于需要弯绕的产品中:如笔记本电脑、照相机、汽车仪表等。
[0004]随着科技的进步，各种消费性电子产品的都朝着小型化方向发展，以求实现便携、体轻等要求，因此，相关的PCB板的尺寸必须缩小才能实现电子产品小型化的要求，正是因为此，导致电子产品上的PCB板的可利用面积(布局器件的面积)越来越小，进而导致PCB板上局部区域元器件的安装空间过于紧张。
[0005]业内人士为了在有限的PCB板面积上布下更多的元器件，往往采用更小的器件封装、设计更精细的线路，并在PCB板上布设较多的孔，在孔壁上镀有金属导电层，以求提高安装在PCB板上的各种元器件的密度，实现在有限的空间内安装更多元器件的效果。
[0006]在PCB板上布设孔的作用主要有以下两种:其一是用于安装电子元器件，用于容纳并固定元器件的引脚，其二是将位于PCB板上的不同叠层的印刷线路进行连接。
[0007]在现有的PCB板制造技术中，PCB板上的孔通常是通孔和盲孔。其中，盲孔是指连接表层和内层而不贯通整板的导通孔。在钻盲孔的过程中，往往需要严格控制盲孔的深度，但是，现有的钻孔机的钻孔控制精度仍不够高，同时，由于气缸会出现活塞杆急伸出现象，输出力量突然变高，导致由气缸推动的钻孔机主轴上的钻头的钻孔深度产生误差，严重者，甚至钻穿盲孔。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种单轴钻孔机的钻孔控制系统，用于控制钻盲孔操作，防止钻孔深度产生误差，精确度高。
[0009]为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下:一种单轴钻孔机的钻孔控制系统，其包括:
[0010]钻孔机主轴，所述钻孔机主轴装设在由伺服电机控制的丝杆上，所述钻孔机主轴的输出轴设置有钻头；
[0011]辅助控制器，用于接收中央处理器发出的控制指令并经其输入输出接口电路转换成强电信号输送至变频器；
[0012]变频器，用于接收所述辅助控制器输出的强电信号，控制所述钻孔机主轴的启动、停止和调速；
[0013]传感器，所述传感器装设在所述钻孔机主轴上，用于测量所述钻头与印刷电路板之间的距离并反馈距离值给中央处理器；
[0014]气缸,与所述钻孔机主轴活动连接,推动所述钻孔机主轴进行上下移动；
[0015]中央处理器，与所述伺服电机电性连接；发出控制指令至所述辅助控制器；控制所述气缸进行加压或复位；将所述传感器测量到的距离值与钻孔操作预设的目标距离值进行比较，分N个阶段调节所述气缸的输出压力使所述传感器测量到的距离值逐步达到预设的目标距离值。
[0016]进一步而言，该系统还包括:光学尺，用于测量所述钻孔机主轴在所述丝杆上的横向移动距离，反馈信号给所述中央处理器。
[0017]进一步而言，该系统还包括:接触器，用于接收所述中央处理器的控制指令，控制油冷机对所述钻孔机主轴进行冷却操作和控制吸尘机进行吸尘操作。
[0018]本实用新型的有益效果在于:
[0019]本实用新型的中央处理器与所述伺服电机电性连接，用于发出控制指令至所述辅助控制器，控制所述气缸进行加压或复位，将所述传感器测量到的距离值与钻孔操作预设的目标距离值进行比较，分N个阶段调节所述气缸的输出压力使所述传感器测量到的距离值逐步达到预设的目标距离值，避免了气缸出现活塞杆急伸出现象从而导致由气缸推动的钻孔机主轴上的钻头的钻孔深度产生误差或钻穿盲孔，其精确度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型所述的单轴钻孔机的钻孔控制系统的结构框图；
[0021]图2是本实用新型所述的单轴钻孔机的结构示意图；
[0022]图3是本实用新型所述的钻头钻盲孔时的示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了阐述本实用新型的思想及目的，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0024]请参考图1、图2和图3，图中示出了一种单轴钻孔机的钻孔控制系统，用于控制钻盲孔，其包括:
[0025]钻孔机主轴1，所述钻孔机主轴I装设在由伺服电机2控制的丝杆8上，所述钻孔机主轴I的输出轴设置有钻头10 ；
[0026]辅助控制器3，用于接收中央处理器7发出的控制指令并经其输入输出接口电路转换成强电信号输送至变频器4 ；
[0027]变频器4，用于接收所述辅助控制器3输出的强电信号，控制所述钻孔机主轴I的启动、停止和调速；
[0028]传感器5，所述传感器5装设在所述钻孔机主轴I上，用于测量所述钻头10与印刷电路板之间的距离并反馈距离值给中央处理器7 ;所述传感器5优选为光电传感器中的一种。
[0029]气缸6，与所述钻孔机主轴I活动连接，推动所述钻孔机主轴I进行上下移动；[0030]中央处理器7，与所述伺服电机2电性连接；发出控制指令至所述辅助控制器3 ；控制所述气缸6进行加压或复位；将所述传感器5测量到的距离值与钻孔操作预设的目标距离值进行比较，分N个阶段调节所述气缸6的输出压力使所述传感器5测量到的距离值逐步达到预设的目标距离值。
[0031]进一步而言，该系统还包括:光学尺11，用于测量所述钻孔机主轴I在所述丝杆8上的横向移动距离，反馈信号给所述中央处理器7。
[0032]进一步而言，该系统还包括:接触器12，用于接收所述中央处理器7的控制指令，控制油冷机13对所述钻孔机主轴I进行冷却操作和控制吸尘机14进行吸尘操作。
[0033]本实用新型还提供了一种单轴钻孔机的钻孔控制方法，该方法包括以下步骤:
[0034]( I)预设所述钻头10与印刷电路板之间的目标距离值和钻孔坐标值；
[0035](2)将印刷电路板放置在所述钻孔机主轴I下方的机台9 ；
[0036](3)所述中央处理器7控制所述伺服电机2，使所述钻孔机主轴I在所述丝杆8上移动到对应印刷电路板上方的指定坐标位置；
[0037](4)所述中央处理器7发出控制指令至所述辅助控制器3，所述辅助控制器3接收所述中央处理器7发出的控制指令后经其输入输出接口电路转换成强电信号输送至所述变频器4，所述变频器4启动所述钻孔机主轴I ;
[0038](5)所述中央处理器7控制所述气缸6进行加压，所述气缸6推动所述钻孔机主轴I向下移动，所述钻头10开始钻孔；
[0039](6)所述中央处理器7将所述传感器5测量到的所述钻头10与印刷电路板之间的距离值与钻孔操作预设的目标距离值进行比较，分N个阶段调节所述气缸6的输出压力使所述传感器5测量到的距离值逐步达到预设的目标距离值；
[0040](7)当所述传感器5测量到的距离值达到预设的目标距离值时，所述中央处理器7控制所述气缸6进行复位，所述钻孔机主轴I向上移动回到初始位置。
[0041]进一步而言，所述步骤(6)具体包括:
[0042]分三个阶段调节所述气缸6的输出压力，所述中央处理器7将所述传感器5测量到的所述钻头10与印刷电路板之间的距离值与钻孔操作预设的目标距离值进行比较；
[0043]第一阶段:当测量到的距离值达到预设的目标距离值的90%时，将所述气缸6的气缸加压腔体内的压力调整为一次输出压力使钻头10达到目标距离值所需要压力的90% ；
[0044]第二阶段:当测量到的距离值达到预设的目标距离值的95%时，将所述气缸6的气缸加压腔体内的压力调整为一次输出压力使钻头10达到目标距离值所需要压力的95% ；
[0045]第三阶段:当测量到的距离值达到预设的目标距离值的100%时，将所述气缸6的气缸6加压腔体内的压力调整为一次输出压力使钻头10达到目标距离值所需要压力的100% ；
[0046]进一步而言，所述气缸6的气缸加压腔体内的压力由设置在所述气缸6内部的压力传感器测量。
[0047]进一步而言，该方法还包括以下步骤:
[0048]通过所述光学尺11测量所述钻孔机主轴I在所述丝杆8上的横向移动距离，反馈信号给所述中央处理器7。
[0049]进一步而言，该方法还包括以下步骤:[0050]所述接触器12接收所述中央处理器7的控制指令，控制油冷机13对所述钻孔机主轴I进行冷却操作和控制吸尘机14进行吸尘操作。
[0051]综上所述，本实用新型避免了气缸出现活塞杆急伸出现象从而导致由气缸推动的钻孔机主轴上的钻头的钻孔深度产生误差或钻穿盲孔，其精确度高。
[0052]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种单轴钻孔机的钻孔控制系统，其特征在于，包括: 钻孔机主轴，所述钻孔机主轴装设在由伺服电机控制的丝杆上，所述钻孔机主轴的输出轴设置有钻头； 辅助控制器，用于接收中央处理器发出的控制指令并经其输入输出接口电路转换成强电信号输送至变频器； 变频器，用于接收所述辅助控制器输出的强电信号，控制所述钻孔机主轴的启动、停止和调速； 传感器，所述传感器装设在所述钻孔机主轴上，用于测量所述钻头与印刷电路板之间的距离并反馈距离值给中央处理器； 气缸，与所述钻孔机主轴活动连接，推动所述钻孔机主轴进行上下移动； 中央处理器，与所述伺服电机电性连接；发出控制指令至所述辅助控制器；控制所述气缸进行加压或复位；将所述传感器测量到的距离值与钻孔操作预设的目标距离值进行比较，分N个阶段调节所述气缸的输出压力使所述传感器测量到的距离值逐步达到预设的目标距离值。
2.根据权利要求1所述的单轴钻孔机的钻孔控制系统，其特征在于，还包括: 光学尺，用于测量所述钻孔机主轴在所述丝杆上的横向移动距离，反馈信号给所述中央处理器。
3.根据权利要求1所述的单轴钻孔机的钻孔控制系统，其特征在于，还包括: 接触器，用于接收所述中央处理器的控制指令，控制油冷机对所述钻孔机主轴进行冷却操作和控制吸尘机进行吸尘操作。
【文档编号】B26D5/00GK203566755SQ201320654976
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】欧阳建英, 梁启光 申请人:特新微电子（东莞）有限公司