钻机结构缺陷的检测方法、检测系统和钻机技术方案

本发明专利技术提供了一种钻机、一种钻机结构缺陷的检测方法和一种钻机结构缺陷的检测系统，其中，钻机包括：压脚头，所述压脚头中设置有贯通孔道；钻咀，所述钻咀的一端设置有钻刃，所述钻咀穿过所述贯通孔道，并在所述钻机的伺服电机对所述钻咀的控制下实现钻孔；摄像头阵列，设置于所述贯通孔道的内壁，用于在所述钻刃下降到所述贯通孔道后且未进行钻孔时，对所述钻刃进行图像采集。通过本发明专利技术技术方案，可以实现钻孔前快速检测出钻刃的结构缺陷，并及时提示用户或系统进行钻咀更换，进而避免了因钻刃结构缺陷而导致的孔壁粗糙和钻孔尺寸精度等问题，提高了印制电路板的成品率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻机
，具体而言，涉及一种钻机结构缺陷的检测方法、一种钻机结构缺陷的检测系统和一种钻机。
技术介绍
目前印制电路板的加工技术主要包括孔、线、面加工三个方面。其中钻孔加工是印制电路板加工工艺中的一个重要环节，对钻孔进行金属化后，该钻孔起到导通信号的作用。目前行业中从印制电路板的可靠性的角度出发，对钻孔的质量提出了多项要求，主要有孔壁粗糙度低、钻孔中无钉头、钻孔尺寸精度高等指标。伴随着印制电路板技术的高速发展。越来越多的印制电路板的板材中添加了陶瓷粉等高硬度材料，这些高硬度材料在钻孔过程中给钻机带来了很大的挑战，钻咀作为钻孔的主要结构，其钻孔的功能结构在于首先接触待钻孔材料的钻刃，由于钻刃在对添加了高硬度材料的印制电路板进行钻孔时磨损严重，甚至出现崩缺等结构缺陷，钻刃一旦产生结构缺陷，就会造成孔壁粗糙度高、钻孔出现钉头、钻孔尺寸精度误差大等现象。而现有技术中，对于钻刃结构缺陷的实时检测技术是从未出现过的，只能在完成钻孔和金属化后通过切片、抽样来观察孔径和孔壁粗糙度。如果孔径或孔壁粗糙度超标则只能报废，这种方法属于事后检测，一方面存在抽样只是对部分钻孔进行检测而产生漏检，另一方面抽测后的印制电路板不能再被使用，因此抽测也造成了成本浪费。为了降低钻咀结构缺陷造成的孔壁粗糙度超标带来的可靠性风险，印制电路板制造厂家在切片、抽样的同时，一般还会把钻孔的加工参数设置得比较保守，以牺牲加工效率和加工成本来降低钻咀结构缺陷造成的孔壁粗糙度超标带来的可靠性风险。因此如何实现钻咀结构缺陷的实时检测技术以及时更换有结构缺陷的钻咀，降低钻咀结构缺陷造成的孔壁粗糙度超标带来的可靠性风险，进而提高钻孔成品率，降低高硬度材料和印制电路板浪费成为目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术正是基于上述技术问题至少之一，提出了一种钻机和一种钻机结构缺陷的检测方案，通过在钻机的压脚头的贯通孔道的内壁安装摄像头阵列，并且在构建钻刃结构缺陷的钻刃图片库后，进一步通过上述摄像头阵列在钻孔前对钻刃进行图像采集处理，继而在判定钻刃采样图片和钻刃图片库中的任一图片匹配时立即停止伺服电机，可以实现钻孔前快速检测出钻刃的结构缺陷，并及时提示用户或系统进行钻咀更换，进而避免了因钻刃结构缺陷而导致的孔壁粗糙和钻孔尺寸精度等问题，提高了印制电路板的成品率。有鉴于此，本专利技术提出一种钻机，包括：压脚头，所述压脚头中设置有贯通孔道；钻咀，所述钻咀的一端设置有钻刃，所述钻咀穿过所述贯通孔道，并在所述钻机的伺服电机对所述钻咀的控制下实现钻孔；摄像头阵列，设置于所述贯通孔道的内壁，用于在所述钻刃下降到所述贯通孔道后且未进行钻孔时，对所述钻刃进行图像采集。在该技术方案中，通过在钻机压脚头的贯通孔道的内壁，设置摄像头阵列，在钻孔前即可对上述钻咀的钻刃进行图像采集处理，为钻机结构缺陷的检测提供了硬件保证，继而可以在判定钻咀结构缺陷时，及时提示用户或系统进行钻咀更换，进而避免了因钻刃结构缺陷而导致的孔壁粗糙和钻孔尺寸精度等问题，提高了印制电路板的成品率。在上述技术方案中，优选地，还包括：机台；钻屑吸收管腔，所述钻屑吸收管腔的一端与所述压脚头的贯通孔道的内壁连接；气动装置，嵌入于所述机台，通过所述钻屑吸收管腔与所述压脚头进行传动连接。在该技术方案中，一方面通过钻屑吸收管腔在气动装置控制下对钻孔过程的钻屑进行吸收，避免钻屑沾污摄像头阵列中的任一摄像头，以提高摄像头阵列的采集图像质量，进而提高判定钻咀结构缺陷的准确度；另一方面，气动装置通过上述钻屑吸收管腔对压脚头进行传动连接，来实现压脚头对待钻孔材料的固定功能，提高了钻孔位置的准确度。在上述技术方案中，优选地，所述钻咀未设置钻刃的另一端与所述钻机的主轴连接，以实现所述主轴对所述钻咀的上升或下降的传动作用。在上述技术方案中，优选地，包括：柱状导轨孔道，被设置与所述机台上，所述主轴在所述伺服电机的驱动下沿所述柱状导轨孔道升高或下降，进而实现对所述钻咀的上升或下降的间接传动作用。在该技术方案中，通过主轴在所述伺服电机的驱动下沿所述柱状导轨孔道升高或下降，进而对所述钻咀的上升或下降的间接传动控制，在钻刃下降接触待钻孔材料时高速旋转实现钻机的钻孔功能。在上述技术方案中，优选地，包括：玻璃层保护壁，所述玻璃层保护壁的莫氏硬度在7以上，用于覆盖在所述摄像头阵列的表面。在该技术方案中，在钻刃下降到上述压脚头的贯通孔道内但未钻孔前，钻咀的转速已经较高，通过在摄像头阵列的表面设置玻璃层保护壁，一方面对摄像头阵列进行保护，避免因摄像头阵列被钻咀磨损而影响钻咀结构缺陷的检测；另一方面表面光洁的玻璃层保护壁更便于清洁处理，以提高摄像头阵列的采集图像质量，提高了判定钻咀结构缺陷的准确度。根据本专利技术实施例的第二方面，提出了一种钻机结构缺陷的检测方法，包括：存储至少一个结构崩缺的钻刃图片，以构建钻刃结构缺陷的钻刃图片库；获取所述摄像头阵列采集的钻刃旋转到不同角度的多张图片，根据获取的所述多张图片生成的一个钻刃采样图片；判断所述钻刃采样图片与所述钻刃图片库中的钻刃图片是否匹配；在判定所述钻刃采样图片与所述钻刃图片库中的任一钻刃图片匹配时，控制所述伺服电机停转。在该技术方案中，在构建钻刃结构缺陷的钻刃图片库后，通过在钻孔前对钻刃进行图像采集处理以生成钻刃采样图片，继而在判定钻刃采样图片和钻刃图片库中的任一图片匹配时立即停止伺服电机转动，及时提示用户或系统进行钻咀更换，进而避免了因钻刃结构缺陷而导致的孔壁粗糙和钻孔尺寸精度等问题，提高了印制电路板的成品率。在上述技术方案中，优选地，包括：对存储到所述钻刃图片库中的图片进行数字化处理；在生成所述钻刃采样图片后，对所述钻刃采样图片进行数字化处理。在该技术方案中，通过对存储到钻刃图片库中的图片以及上述钻刃采样照片进行数字化处理，降低了图片处理的运算量，进而提高了匹配钻刃图片库中的照片与钻刃采用图片的速度，减少了钻咀结构缺陷的判断时间，提高了钻孔的生产效率。在上述技术方案中，优选地，包括：在控制所述伺服电机停转后，将所述钻刃采样图片发送到所述钻刃图片库中。在该技术方案中，在判断钻刃结构缺陷时，通过将其钻刃采样照片发送到上述钻刃图片库，丰富了钻刃图片库的数据信息，提高了判定钻咀结构缺陷的准确度。在上述技术方案中，优选地，包括：在控制所述伺服电机停转后，提示用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻机，其特征在于，包括：压脚头，所述压脚头中设置有贯通孔道；钻咀，所述钻咀的一端设置有钻刃，所述钻咀穿过所述贯通孔道，并在所述钻机的伺服电机对所述钻咀的控制下实现钻孔；摄像头阵列，设置于所述贯通孔道的内壁，用于在所述钻刃下降到所述贯通孔道后且未进行钻孔时，对所述钻刃进行图像采集。

【技术特征摘要】
1.一种钻机，其特征在于，包括：
压脚头，所述压脚头中设置有贯通孔道；
钻咀，所述钻咀的一端设置有钻刃，所述钻咀穿过所述贯通孔道，并
在所述钻机的伺服电机对所述钻咀的控制下实现钻孔；
摄像头阵列，设置于所述贯通孔道的内壁，用于在所述钻刃下降到所
述贯通孔道后且未进行钻孔时，对所述钻刃进行图像采集。
2.根据权利要求1所述的钻机，其特征在于，还包括：
机台；
钻屑吸收管腔，所述钻屑吸收管腔的一端与所述压脚头的贯通孔道的
内壁连接；
气动装置，嵌入于所述机台，通过所述钻屑吸收管腔与所述压脚头进
行传动连接。
3.根据权利要求1所述的钻机，其特征在于，所述钻咀未设置钻刃
的另一端与所述钻机的主轴连接，以实现所述主轴对所述钻咀的上升或下
降的传动作用。
4.根据权利要求2所述的钻机，其特征在于，包括：
柱状导轨孔道，被设置与所述机台上，所述主轴在所述伺服电机的驱
动下沿所述柱状导轨孔道升高或下降，进而实现对所述钻咀的上升或下降
的间接传动作用。
5.根据权利要求1所述的钻机，其特征在于，包括：
玻璃层保护壁，所述玻璃层保护壁的莫氏硬度在7以上，用于覆盖在
所述摄像头阵列的表面。
6.一种钻机结构缺陷的检测方法，用于对如权利要求1至5中任一
项所述钻机进行检测，其特征在于，包括：
存储至少一个结构崩缺的钻刃图片，以构建钻刃结构缺陷的钻刃图片
库；
获取所述摄像头阵列采集的钻刃旋转到不同角度的多张图片，根据获

\t取的所述多张图片生成的一个钻刃采样图片；
判断所述钻刃采样图片与所述钻刃图片库中的钻刃图片是否匹配；
在判定所述钻刃采样图片与所述钻刃图片库中的任一钻刃图片匹配
时，控制所述伺服电机停转。
7.根据权利要求6所述的钻机结构缺陷的检测方法，其特征在于，
包括：
对存储到所述钻刃图片库中的钻刃图片进行数字化处理；
在生成所述钻刃...

【专利技术属性】
技术研发人员：史书汉，任敏，柳小华，
申请(专利权)人：北大方正集团有限公司，珠海方正科技多层电路板有限公司，珠海方正印刷电路板发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11