专利名称：钻头外径测量方法及系统的制作方法
钻头外径测量方法及系统
技术领域：
本发明涉及物体外径的测量方法及系统，特别是涉及能够对钻孔机中细微钻头的外径进行精准测量的方法及系统。
背景技术：
在PCB钻孔机中，因为要加工不同直径的孔，故而需要不同直径的钻头。在正式钻孔之前，需要对钻头进行检测，看其直径是否满足需要。一般地，将PCB板上要加工的孔分为普通孔一般孔径为Φ 0.6-6. 35mm，和微小孔一般孔径为< 0.5mm两类。有些情况下， 微小孔是小于或者等于0. Imm的。现有的能够对钻孔机中细微钻头的外径进行精准测量的技术通常采用一机电系统，其机械结构参见图la，与在中国专利ZL201020155141. 8所公开的一种钻头外径的测量装置类似，具有激光发射器11和光电开关接收器12，两者之间连续动作，直至有物体挡住从激光发射器11发射的激光光柱3，进而使光电开关12无法接收。前后方向移动刀具5， 使刀具5上的钻头4刚好挡住激光光柱3，使得光电开关12没有接收到光信号。记录此位置。然后以恒定速度前后移动刀具5，使得光电开关12重新接收到光信号。考虑到需要检测的钻头4的直径比较细小小于或者等于0. 1mm，激光发射器11和光电开关接收器12之间采用了钻有小孔或开设有狭缝的挡板13、14将多余的光挡住，只留下微小直径的钻头4 能遮挡住的激光光柱3通过。其电路结构参见图Ib，该电路具有控制模块21、发射驱动模块22，采集模块23、前置处理模块24、比较模块25、后置处理模块沈、参考电压模块27以及手动调整模块观。其中，发射驱动模块22受控制模块21控制可驱动激光发射器11发射出激光光柱3，采集模块 23受控制模块21控制可将光电开关12捕获激光光柱3的信号变换为采样信号，采样信号经前置处理模块M进行放大处理后送到比较模块25与参考电压模块27提供的参考电压进行比较，比较结果经过后置处理模块沈的驱动与整型处理后送到控制模块21进行外径计算，具体地有控制模块21记录激光光柱3被钻头4挡住所经历的间隔时间。然后以恒定速度乘以时间即可得到钻头4的直径。现有的这种测量技术，由于工业环境恶劣，档板上的小孔经常会被尘屑堵塞的情况，从而影响到测量精度。
发明内容本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，而提出一种钻头外径测量技术，可以有效地避免因环境影响而导致的测量精度下降的情况出现，确保对钻孔机中细微钻头的外径进行精准测量。本发明解决上述技术问题采用的技术方案包括，提出一种钻头外径测量方法，设置相互间隔设置的一发射管和一接收管；设置在该发射管与接收管之间的、其上开设有小孔的两档板；设置与该发射管和接收管电性连接的一电路部分，使该电路部分包括一控制模块、一采集模块、一比较模块、一参考电压模块以及一手动调整模块，该采集模块能够受控于该控制模块以经由该接收管捕获该发射管发射的光线，该采集模块的输出送到该比较模块与该参考电压模块提供的参考电压相比较，比较的结果送到该控制模块以实现钻头的外径测量，使该电路部分还包括一自动调整模块，其能够将该采集模块在一设定时刻的输出信号送至该参考电压模块，并与该手动调整模块相配合地对参考电压进行调节。使该自动调整模块包括一采样保持单元，该采样保持单元串设在该采集模块与参考电压模块之间，该采样保持单元的使能端受控于该控制模块。使该钻头外径测量系统还包括两窗口片，分别设置在两档板的小孔处。使该电路部分还包括一前置处理模块和一后置处理模块，该前置处理模块设置在该采集模块与比较模块之间以对该采集模块的输出进行放大，该后置处理模块设置在该比较模块与控制处理模块之间以对比较模块的输出进行驱动与整型；该自动调整模块串设在该前置处理模块与参考电压模块之间。本发明解决上述技术问题采用的技术方案还包括，提出一种钻头外径测量系统， 包括相互间隔设置的一发射管、一接收管，设置在该发射管与接收管之间的、其上开设有小孔的两档板以及与该发射管和接收管电性连接的一电路部分，该电路部分包括一控制模块、一采集模块、一比较模块、一参考电压模块以及一手动调整模块，该采集模块能够经由该接收管捕获该发射管发射的光线，该采集模块的输出送到该比较模块与该参考电压模块提供的参考电压相比较，比较的结果送到该控制模块，该电路部分还包括一自动调整模块， 其能够将该采集模块在一设定时刻的输出信号送至该参考电压模块，并与该手动调整模块相配合地对参考电压进行调节。该自动调整模块包括一采样保持单元，该采样保持单元串设在该采集模块与参考电压模块之间，该采样保持单元的使能端受控于该控制模块。该钻头外径测量系统还包括两窗口片，分别设置在两档板的小孔处。该电路部分还包括一前置处理模块和一后置处理模块，该前置处理模块设置在该采集模块与比较模块之间以对该采集模块的输出进行放大，该后置处理模块设置在该比较模块与控制处理模块之间以对比较模块的输出进行驱动与整型；该自动调整模块串设在该前置处理模块与参考电压模块之间。在本发明中，该设定时刻是指每次进行钻头外径测量之前并且该接收管捕获到该发射管发射的光线。与现有技术相比，本发明的钻头外径测量方法及系统，通过设置自动调整模块，可以将测量环境对测量精度的影响体现到参考电压中进行预先补偿，从而可确保对钻孔机中细微钻头的外径进行精准测量。
图la、Ib为现有的钻头外径测量系统结构示意，其中，图Ia为机械结构示意，图Ib 为电路结构示意。图2a、2b为本发明的钻头外径测量系统实施例结构示意，其中，图加为机械结构示意，图2b为电路结构示意。图3为本发明的钻头外径测量方法实施例的流程示意。
具体实施方式以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。如图2a、2b所示，本发明的钻头外径测量系统实施例，包括相互间隔设置的一发射管11、一接收管12，设置在该发射管11与接收管12之间的两窗口片15、16，分别设置在挡板13、14的小孔处，以防止小孔被尘屑堵塞，以及与该发射管11和接收管12电性连接的一电路部分2。该电路部分2包括一控制模块21、一发射驱动模块22、一采集模块23、一前置处理模块对、一比较模块25、一后置处理模块沈、一参考电压模块27、一手动调整模块观以及一自动调整模块四。该采集模块23能够经由该接收管12捕获该发射管11发射的激光，该采集模块23 的输出经由该前置处理模块M进行放大后送到该比较模块25与该参考电压模块27提供的参考电压相比较，比较的结果经由该后置处理模块沈驱动与整型后送到该控制模块21。该自动调整模块四能够将该采集模块四在一设定时刻的输出信号送至该参考电压模块27，并与该手动调整模块观相配合地对参考电压进行调节。具体地，该自动调整模块四可以由一采样保持单元291构成，该采样保持单元291 串设在该采集模块23(并经由该前置处理模块M进行放大)与参考电压模块27之间，其使能端受控于该控制模块21。其中，控制模块21可以是一单独的微处理器系统，也可以是插设在一计算机母板上的功能卡。如图3所示，本发明的钻头外径测量系统测量方法的实施例，每次测量过程大致包括以下步骤Si、在当前测量前，由该控制模块给出一时间间隔为IOOms的控制信号，使能采样保持单元；S2、将该采样保持单元的输出送到该参考电压模块，与手动调整模块相配合，对参考电压进行调节；S3、将参考电压送到该比较模块，与当前测量值进行比较； S4、该控制模块捕获测量激光被待测钻头的行程所阻隔的时间间隔；S5、该控制模块根据该时间间隔，以及钻头在该行程中的设定，计算出该钻头的外径。需要说明的是，上述的每次进行钻头外径测量之前，是指测量系统已经开始启动， 但钻头4尚未按预定的行程走到阻挡住测量激光的位置。与现有技术相比，本发明的钻头外径测量方法及系统具有的有益之处包括在每次测量钻头4的外径前，通过该控制模块21给出采样使能信号，可以将本次测量前的采样数据通过自动调整模块四保持下来与手动调整模块观共同作用而使得参考电压模块27 给出一进行了测量环境补偿的参考电压。这样一来，即使窗口片15、16被灰尘遮挡，由于当前测量前接收管12所接收到的光线被采样下来参与了参考电压的调整，灰尘的影响就可以被排除掉。以上，仅为本发明之较佳实施例，意在进一步说明本发明，而非对其进行限定。凡根据上述之文字和附图所公开的内容进行的简单的替换，比如让待测钻头4走两个行程， 该设定时刻是指待测钻头4处于两个行程之间，这时该接收管能够捕获到该发射管发射的激光；又比如将上述的激光光线更换为红外光线来进行测量，都在本专利的权利保护范围之列。
权利要求
1.一种钻头外径测量方法，设置相互间隔设置的一发射管和一接收管；设置在该发射管与接收管之间的、其上开设有小孔的两档板；设置与该发射管和接收管电性连接的一电路部分，使该电路部分包括一控制模块、一采集模块、一比较模块、一参考电压模块以及一手动调整模块，该采集模块能够受控于该控制模块以经由该接收管捕获该发射管发射的光线，该采集模块的输出送到该比较模块与该参考电压模块提供的参考电压相比较，比较的结果送到该控制模块以实现钻头的外径测量，其特征在于，使该电路部分还包括一自动调整模块，其能够将该采集模块在一设定时刻的输出信号送至该参考电压模块，并与该手动调整模块相配合地对参考电压进行调节。
2.如权利要求1所述的钻头外径测量方法，其特征在于，使该自动调整模块包括一采样保持单元，该采样保持单元串设在该采集模块与参考电压模块之间，该采样保持单元的使能端受控于该控制模块。
3.如权利要求1所述的钻头外径测量方法，其特征在于，使该钻头外径测量系统还包括两窗口片，分别设置在两档板的小孔处。
4.如权利要求1所述的钻头外径测量方法，其特征在于，使该电路部分还包括一前置处理模块和一后置处理模块，该前置处理模块设置在该采集模块与比较模块之间以对该采集模块的输出进行放大，该后置处理模块设置在该比较模块与控制处理模块之间以对比较模块的输出进行驱动与整型；该自动调整模块串设在该前置处理模块与参考电压模块之间。
5.如权利要求1所述的钻头外径测量方法，其特征在于，该设定时刻是指每次进行钻头外径测量之前并且该接收管捕获到该发射管发射的光线。
6.一种钻头外径测量系统，包括相互间隔设置的一发射管、一接收管，设置在该发射管与接收管之间的、其上开设有小孔的两档板以及与该发射管和接收管电性连接的一电路部分，该电路部分包括一控制模块、一采集模块、一比较模块、一参考电压模块以及一手动调整模块，该采集模块能够经由该接收管捕获该发射管发射的光线，该采集模块的输出送到该比较模块与该参考电压模块提供的参考电压相比较，比较的结果送到该控制模块，其特征在于，该电路部分还包括一自动调整模块，其能够将该采集模块在一设定时刻的输出信号送至该参考电压模块，并与该手动调整模块相配合地对参考电压进行调节。
7.如权利要求6所述的钻头外径测量系统，其特征在于，该自动调整模块包括一采样保持单元，该采样保持单元串设在该采集模块与参考电压模块之间，该采样保持单元的使能端受控于该控制模块。
8.如权利要求6所述的钻头外径测量系统，其特征在于，该钻头外径测量系统还包括两窗口片，分别设置在两档板的小孔处。
9.如权利要求6所述的钻头外径测量系统，其特征在于，该电路部分还包括一前置处理模块和一后置处理模块，该前置处理模块设置在该采集模块与比较模块之间以对该采集模块的输出进行放大，该后置处理模块设置在该比较模块与控制处理模块之间以对比较模块的输出进行驱动与整型；该自动调整模块串设在该前置处理模块与参考电压模块之间。
10.如权利要求6所述的钻头外径测量系统，其特征在于，该设定时刻是指每次进行钻头外径测量之前并且该接收管捕获到该发射管发射的光线。
全文摘要
一种钻头外径测量方法及系统，该系统包括相互间隔设置的一发射管、一接收管，设置在该发射管与接收管之间的、其上开设有小孔的两档板以及与该发射管和接收管电性连接的一电路部分，该电路部分包括一控制模块、一采集模块、一比较模块、一参考电压模块以及一手动调整模块，该采集模块能够经由该接收管捕获该发射管发射的光线，该采集模块的输出送到该比较模块与该参考电压模块提供的参考电压相比较，比较的结果送到该控制模块，该电路部分还包括一自动调整模块，其能够将该采集模块在一设定时刻的输出信号送至该参考电压模块，并与该手动调整模块相配合地对参考电压进行调节。可确保对钻孔机中细微钻头的外径进行精准测量。
文档编号G01B11/08GK102401635SQ20111014401
公开日2012年4月4日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者刘定昱, 高云峰 申请人:深圳市大族数控科技有限公司, 深圳市大族激光科技股份有限公司