专利名称：钻尖角度筛选方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种运用光学原理的钻尖角度筛选方法与一种为配合该光学原理所衍生的钻尖角度筛选装置。
背景技术：
钻孔工程系为一种运用剪应力来消除材料的一种加工，并且被大量的运用在不同行业及领域当中，而通常一支钻头经过使用后，必定会产生一定的磨耗，这样的磨耗会决定着该钻头的使用寿命，譬如当该钻头已无法钻孔时，亦表示该钻头必须要再经过适当的研磨，如此才能重复的使用，以达成降低成本、符合经济效益的要求。
一般工业界所常用来检验钻头之钻尖角度时，会因为该钻头之大小而有不同种类的检验量具，例如钻头外径5MM以上的，就以角度规来检验，而5MM以下的，就可以利用光学投影机来检验。但是，这样的现有方式及工具，却也造成使用上莫大的困扰，例如，在使用角度规时，因为该量具的基本单位为1度，故较无精密性可言；或者，以光学投影机来检验时，又多了使用环境的考虑因素，因为，以1μ为基本单位的光学投影机应以实验室级之操作环境较为合理。
另外，亦有一前案揭露着相关的技术，例如申请案号为90101093的已准专利案，且其名称为「PC板钻孔专用钻头之钻刃自动检测方法」，该案揭露1.一种PC板钻孔专用钻头之钻刃自动检测方法，主要系在一加工转台双侧配置进料区与排料区，并在转台的环周分别设置取钻区、校正区、检测区以及卸钻区，进料区摆置容载有复数钻头的钻盒，排料区摆置有等待收集良品与不良品之空钻盒，其特征为将容载有复数钻头的钻盒摆置于进料区，并步进移载至取钻区，将钻盒中的复数钻头，藉由夹钻机构陆续插置于具定隔转动能力的加工转台上；藉由具定隔转动能力的加工转台，使各钻头皆能依续进入校正区，利用装置在侧面的影像视觉器(CCD)预设钻刃尖部的基准高度值h，并测量钻刃尖部的实际初始高度h’，经PLC控制器运算取得误差值X(X＝h-h’)，并辅助控制微动推钻器运作，用以修正补偿误差值X；再将已校正之钻头移载至检测区，利用上方影像视觉器(CCD)辨视刀刃影像面积之良品与不良品；再移载至卸钻区利用夹钻机构排料，并依照良品与不良品分别收置于排料区的良品与不良品之空钻盒内，完成PC板钻孔专用钻头之钻刃的自动检测运作。
所以，该案是将钻头插置于加工转台上，再由装置在侧面的影像视觉器(CCD)预设钻刃尖部的基准高度值h，并测量钻刃尖部的实际初始高度h’，经PLC控制器运算取得误差值X(X＝h-h’)，再利用上方影像视觉器(CCD)辨视刀刃影像面积的良品与不良品。这样的检查装置虽然可以计算出该钻头之真实高度，但是，不容忽视的是，即使确切地知道该钻头之真实高度后却无法得知该钻头角度是否精确，则即使拥有该钻头的真实高度亦无法增加钻孔效率，原因在于，该钻头的钻尖角度会决定该钻头的钻孔长度，若操作者推算错误，则会应为钻孔深度不足，而使得孔径尺寸不符，或者，操作者为了防止钻孔深度不足而刻意增加钻孔深度，此时，不仅徒增钻孔时间，亦减少钻头使用寿命，因为我们钻头在工件中空转时，是会产生极大的作用力，且这样的力量是远远超过钻孔时所需的切削力。
因此现有技术存在下列问题1、量具之检验精度不高，造成误判；2、密量具之检验环境品质要求严格；3、钻头之钻尖角度不易检验；4、操作量具需要长期学习；
5、精密量具之成本高昂；6、全圆周无法同时检测。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述技术缺陷，本发明的目的就是提供一种钻尖角度筛选方法及装置，是利用光学原理检验钻头的钻尖角度，从而无特殊操作环境的要求；钻头的钻尖角度更容易检验；简化操作流程；利用光学原理取代昂贵设备；利用一环灯装置实施检测。
解决本发明的技术问题所采用的技术方案是本发明提供一种钻尖角度筛选方法，是利用光学原理所实施的筛选方法，其方法的流程步骤如下(a)首先将钻头的位置固定，该钻头的钻尖角度可为规格角度或非规格角度；(b)利用具有特定照射角度的入射光线照射该钻头的钻尖，使该入射光线经由该钻尖表面而产生具有特定角度的折射光线；(c)利用一取像装置撷取该具有特定角度的折射光线；(d)利用一显像装置显示所撷取的影像；(e)利用该影像输出装置所显示的影像判断是否允收。
本发明提供一种钻尖角度筛选装置，包含一具有特定的照射角度照射钻头的光源装置；一可夹持待测钻头的夹具；一撷取经由该光源装置照射钻头的钻尖后所折射出的折射光线的影像撷取装置；一显示将该影像撷取装置所撷取的影像的影像显示装置；由该光源装置所产生的入射光线，在照射至该钻头的钻尖后，该折射出的折射光线可被该影像撷取装置所撷取，由此可显示一影像于该显示装置影像显示装置上。
本发明提供一种钻尖角度筛选的光源装置，包含一产生适当烛光的光源的光源产生器；复数条光纤，端点连接于该光源产生器内；一环形外盖，端部具有一平面，内部具有一容置部及一卡沟，且任意侧边具有一光纤孔，该光纤孔的大小至少可让复数条光纤穿设；一环形外环，中心为锥孔状，其一端具有一斜度的锥面，另一端具有一平面，且该平面与该环形外盖端部的平面相贴合；一环形内环，中心贯穿一圆孔，其一端具有一斜度之锥面，另一端具有一平面，且该平面贴合于该环形外盖之卡沟；由上述各组件的结合，使该环形外环中心之锥孔状与该环形内环一端之锥面间形成一具有适当斜度之光纤夹缝，且该光纤一端连接该光源产生器，另一端则通过该环形外盖之光纤孔后，均匀排列于该光纤夹缝中。
根据上述技术方案，本发明所提供的是一种钻尖角度筛选方法及装置，主要运用于筛选钻头钻尖的角度，尤其适合应用于小型或极小型钻头上，所称的极小型钻头在实际上亦可称之为钻针。本发明所提供的技术内容是为一种运用光学原理的钻尖角度筛选方法与一种为配合该光学原理所衍生的钻尖角度筛选装置，而以上所述的一种方法或装置皆可以适用于有关电子电路基板上的钻孔工程时，有效且快速的检验钻头是否堪用，而在这里所指的钻孔工程并不仅仅局限运用于电子电路基板上，无论是电子、电机领域或是机械领域上所实施之钻头检验，皆可应用本发明所揭露的一部分或全部技术内容。
另一方面，众所皆知，钻头的钻尖角度虽然是可以量测的，但其切削的刃面却是一近似圆之弧面，而这样的弧面是依据钻头直径的大而呈现不同的曲度，而本发明亦是因应这样的需求而设计，因为，本发明具有360度全圆周检测的能力。
本发明的有益效果是本发明与现有技术相比具有1、快速检验钻头之钻尖角度；2、减少场所使用之成本；3、增加检验钻头之钻尖角度时之方便性；4、缩短学习操作量具之时间；
5、减少设备成本；6、利用一环灯装置实施检测。
下面结合实施例附图详细描述本发明的技术内容。
图1表示本发明的流程图；图2表示本发明的光学原理示意图一；图3表示本发明的光学原理示意图二；图4表示本发明的光学原理示意图三；图5表示本发明的外观立体图；图6表示本发明的光源装置立体图；图7表示本发明的环灯分解图；图8表示本发明的正视图；图9表示本发明的另一等效正视图；图10表示本发明的再一等效正视图；图11、图12表示本发明的夹具结构图；图13、14、15、16、17、18表示本发明的环灯分解及断面图；图19表示本发明的环灯分解图；图20、21表示本发明的光纤装配断面示意图；图22表示本发明的环灯结合断面图；图23表示本发明的光纤装配立体示意图；图24表示本发明的环灯外观结合图；图25表示本发明的环灯外观正视图。
图26表示植入式钻针植入歪斜示意图。
其中10…钻尖角度筛选方法及装置；11…入射角； 12…反射角；13…入射光线； 14…钻尖表面； 15…折射光线；
16…取像装置； 17…显像装置； 18…钻尖角；20…钻尖角度筛选方法； 21…固定钻头； 22…光线照射；23…撷取折射光线； 24…显示影像； 25…判断良劣；30…钻尖角度筛选装置； 31…光源装置； 311…光源产生器；312…环灯； 313…环形外盖； 314…环形外环；315…环形内环； 316…光纤； 32…夹具； 321…背托板；322…夹板； 33…影像撷取装置； 331…显微镜； 332…CCD；333…数字相机； 334…数字摄影机； 34…影像显示装置；341…计算机屏幕； 342…电视；343…监视器；40…钻尖角度筛选之光源装置； 41…灯泡； 411…外壳；42…光纤； 421…光纤外径； 431…端部平面； 432…容置部；433…卡沟； 434…光纤孔； 435…螺孔； 441…锥孔状；442…斜锥面； 443…外环端平面； 451…中心圆孔；452…斜锥面； 453…内环端平面； 46…光纤夹缝；50…钻头； 51…植入式钻针。
具体实施例方式
请参阅图1至图4所示，本发明为一种钻尖角度筛选方法20，是利用光学原理所实施的筛选方法，其方法的流程步骤如后所揭露第一步骤为固定钻头21，其详细说明为首先将钻头50的位置固定，该钻头50的钻尖角18可为规格角度或非规格角度，但一般常见者皆为118度至120度间。第二步骤为光线照射22，其详细说明为利用具有特定照射角度的入射光线13照射该钻头50的钻尖，使该入射光线13经由该钻尖表面而产生具有特定角度的折射光线15。第三步骤为撷取折射光线23，其详细说明为利用一取像装置16撷取该具有特定角度的折射光线15。第四步骤为显示影像24，其详细说明为利用一显像装置17显示所撷取之影像。第五步骤判断良劣25，其详细说明为利用该显像装置17所显示的影像判断是否合格。
如图2及图4所示，在此针对本发明所运用的光学原理作一详述，且是从正面观看该钻头50与该具有特定照射角度的入射光线13照射该钻头50的钻尖，当该钻头50的钻尖因具有金属光泽，故会因具金属特性而产生一折射光线23，并且，该入射角11等于反射角12，这是必然的现象。所以可以合理推论，在于图2所示之钻头50之钻尖角18为一规格角度120度，再利用一具有水平夹角60度的入射光线13予以照射后，即产生一具有水平夹角90度的折射光线15。而这也是为了计算方便，故所使用的照射角度皆为促使所产生的折射光线15为90度，如此一来，即可简化复杂的函数关系。例如图3所示，当我们已经将该钻头50研磨成任何我们所需要的角度后，为了验证所研磨的角度为正确与否时，可先经由简单之计算「该入射光线13一应为多少角度，使该折射光线15得以成90度」，因为，若该折射光线15若真为90度时，该取像装置16即可撷取该折射光线15的影像，并且，输出该影像于该显像装置17，该显像装置17再将其显示出。话说回来，若该折射光线15不为90度时，该取像装置16就无法撷取该折射光线15之影像了，并且，更无法输出该影像于该显像装置17，同样的，再请参阅图26，依据以上所示，亦可实施于植入式钻针上。
另外，请续阅图5并配合图2及图8所示，该图为本创作「钻尖角度筛选装置30」的外观立体图，且该装置30主要是由一光源装置31、一夹具32、一影像撷取装置33、一影像显示装置34所构成，该装置30是由该光源装置31所产生之入射光线13，在照射至该钻头50之钻尖后，该折射出之折射光线15可被该影像撷取装置33所撷取并且输出至一影像于该影像显示装置34上。
请参阅图6并辅以图7所示，前述之光源装置31主要是由一光源产生器311与一环灯312所组成。该光源产生器311主要是由一灯泡及41一外壳411所组成，且该环灯312主要是由一环形外盖313、一环形外环314、一环形内环315与复数条光纤316所组成。
请参阅图8与图9所示，对于前述本发明的影像撷取装置33而言，主要是由一显微镜331与一CCD332所组成，且该CCD可由数字相机333或数字摄影机334所替代。
请参阅图10并辅以图5所示，对于前述本发明的影像显示装置34亦可由一电视342或监视器343所替代。
请参阅图11至图12所示，本发明之夹具32主要是由一背托板321及一夹板322所组成。
请参阅图13至图18及图19至图25所示，本发明之另一设计是为一种「钻尖角度筛选之光源装置40」，其主要构成组件包含一光源产生器331、复数条光纤42、一环形外盖313、一环形外环314与一环形内环315，其中该光源产生器331可产生适当烛光之光源，且该与该光纤42之一端点连接；该环形外盖313之端部具有一端部平面431，且该环形外盖313之内部具有一容置部432以及一卡沟433，并在任意之侧边设置有一光纤孔434，且该光纤孔434之大小至少可让复数条光纤42穿过；而该环形外环314中心是成一锥孔状441，该环314之一端具有一斜度之斜锥面442，且另一端具有一外环端平面443，该外环端平面443是与该环形外盖313之端部平面431相贴合；而该环形内环315则中心贯穿一中心圆孔451，其一端具有一斜度之斜锥面452，另一端则具有一内环端平面453，且该内环端平面453贴合于该环形外盖313之卡沟433。由上述各组件的结合，使该环形外环314中心之锥孔状441与该环形内环315一端之斜锥面452间形成一具有适当斜度之光纤夹缝46，且该光纤316一端连接该光源产生器311，另一端则通过该环形外盖43之光纤孔434后，均匀排列于该光纤夹缝46中，由此产生一具有适当圆锥角度之光源。
值得一提的是，该光纤42主要是由单模光纤所构成，但同样地亦可由多模渐变型光纤或多模阶梯型光纤所替代。
以上所述为本发明的具体实施例及所运用的技术原理，例如将本发明之影像显示装置以其它等效之机构(如LCD液晶显示屏幕等)取代时，皆应视为等效变化。
权利要求
1.一种钻尖角度筛选方法，是利用光学原理所实施的筛选方法，其方法的流程步骤如下(a)首先将钻头的位置固定，该钻头的钻尖角度可为规格角度或非规格角度；(b)利用具有特定照射角度的入射光线照射该钻头的钻尖，使该入射光线经由该钻尖表面而产生具有特定角度的折射光线；(c)利用一取像装置撷取该具有特定角度的折射光线；(d)利用一显像装置显示所撷取的影像；(e)利用该影像输出装置所显示的影像判断是否合格。
2.根根据权利要求1所述的钻尖角度筛选方法，其中该光学原理是运用入射角等于反射角的原理。
3.根据权利要求1所述的钻尖角度筛选方法，其中该步骤a的钻头的位置可于该取像装置的撷取范围内。
4.根据权利要求1所述的钻尖角度筛选方法，其中该步骤b的入射光线具有直射性。
5.根据权利要求1或4所述的钻尖角度筛选方法，其中该步骤b的入射光线得垂直于该钻尖表面的任一点。
6.根据权利要求1所述的钻尖角度筛选方法，其中该步骤b的折射光线恰于该取像装置的撷取范围内。
7.根据权利要求1所述的钻尖角度筛选方法，其中该步骤c的取像装置可由一数字相机所构成。
8.根据权利要求7所述的钻尖角度筛选方法，步骤c的影像撷取装置亦可由一数字摄影机或一CCD所替代。
9.根据权利要求1所述的钻尖角度筛选方法，其中该步骤c的显像装置可由一计算机屏幕或一电视屏幕所组成。
10.一种钻尖角度筛选装置，包含一具有特定的照射角度照射钻头的光源装置；一可夹持待测的钻头的夹具；一撷取经由该光源装置照射钻头的钻尖后所折射出的折射光线的影像撷取装置；一显示将该影像撷取装置所撷取的影像的影像显示装置；由该光源装置所产生的入射光线，在照射至该钻头的钻尖后，该折射出的折射光线可被该影像撷取装置所撷取，由此可显示一影像于该显示装置影像显示装置上。
11.根据权利要求10所述的钻尖角度筛选装置，其中该光源装置主要是由一光源产生器与一环灯所组成。
12.根据权利要求11所述的钻尖角度筛选装置，在光源装置中，该环灯主要是由一环形外盖、一环形外环、一环形内环与复数条光纤所组成。
13.根据权利要求10所述的钻尖角度筛选装置，其中该影像撷取装置主要是由一显微镜与一CCD所组成。
14.根据权利要求13项所述的钻尖角度筛选装置，其影像撷取装置中的CCD具有输出功能。
15.根据权利要求13或14所述的钻尖角度筛选装置，其影像撷取装置中的该CCD可由数字相机或数字摄影机所替代。
16.根据权利要求10所述的钻尖角度筛选装置，其中该影像显示装置可显示该影像撷取装置所输出的影像。
17.根据权利要求10或16所述的钻尖角度筛选装置，其中该影像显示装置是由一计算机屏幕所组成。
18.根据权利要求17所述的钻尖角度筛选装置，其中影像显示装置中的该计算机屏幕可由一电视或监视器所替代。
19.根据权利要求10所述的钻尖角度筛选装置，其中该夹具主要是由一背托板及一夹板所组成。
20.一种钻尖角度筛选的光源装置，包含一产生适当烛光的光源的光源产生器；复数条光纤，端点连接于该光源产生器内；一环形外盖，端部具有一平面，内部具有一容置部及一卡沟，且任意侧边具有一光纤孔，该光纤孔的大小至少可让复数条光纤穿设；一环形外环，中心为锥孔状，其一端具有一斜度的锥面，另一端具有一平面，且该平面与该环形外盖端部的平面相贴合；一环形内环，中心贯穿一圆孔，其一端具有一斜度之锥面，另一端具有一平面，且该平面贴合于该环形外盖之卡沟；由上述各组件之结合，使该环形外环中心之锥孔状与该环形内环一端之锥面间形成一具有适当斜度之光纤夹缝，且该光纤一端连接该光源产生器，另一端则通过该环形外盖之光纤孔后，均匀排列于该光纤夹缝中。
21.根据权利要求20所述的钻尖角度筛选的光源装置，其中该光源产生器至少包含一灯泡及一外壳。
22.根据权利要求20所述的钻尖角度筛选的光源装置，其中该光纤主要是由单模光纤所构成。
23.根据权利要求22所述的钻尖角度筛选的光源装置，其中该单模光纤亦可由多模渐变型光纤或多模阶梯型光纤所替代。
24.根据权利要求20所述的钻尖角度筛选之光源装置，其中该环形外环中心的锥孔状的锥度与该环形内环一端的锥面锥度相同。
25.根据权利要求20所述的钻尖角度筛选之光源装置，其中该光纤夹缝恰与一光纤外径相同。
26.根据权利要求20所述的钻尖角度筛选之光源装置，其中该环形外盖可进一步包含一螺孔。
全文摘要
本发明涉及一种钻尖角度筛选方法，是利用光学原理所实施的筛选方法，其方法的流程步骤，以及，本发明提供了一种钻尖角度筛选装置，包含一光源装置、一夹具、一影像撷取装置、一影像显示装置；由该光源装置所产生之入射光线，在照射至该钻头之钻尖后，该折射出之折射光线可被该影像撷取装置所撷取，由此可显示一影像于该显示装置影像显示装置上。并且，本发明还提供了一种钻尖角度筛选的光源装置，包含一光源产生器、复数条光纤、一环形外盖、一环形外环、一环形内环；由上述各组件的结合，由此产生一具有适当圆锥角度的光源。
文档编号B07C3/14GK1548250SQ0311835
公开日2004年11月24日 申请日期2003年5月9日 优先权日2003年5月9日
发明者邱博洪 申请人:邱博洪