一种检测微型钻头入钻时的滑动情况的方法及检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种检测微型钻头入钻时的滑动情况的方法及检测装置。检测微型钻头入钻时的滑动情况的方法，包括以下步骤：Ａ：在微型钻头入钻时，从微型钻头入钻前开始，到微型钻头入钻后为止，对微型钻头进行高速摄影；Ｂ：对步骤Ａ中拍摄到的微型钻头入钻时的影像进行记录和量化处理，得到微钻滑动数据；并对微钻滑动数据进行记录和后续分析。本发明专利技术由于在微型钻头入钻时采用对微型钻头进行高速摄影，实时记录微型钻头滑动动作用于分析的方法，因此，可以很好的获取到微型钻头的滑动情况，并得到量化的数据信息，故能很方便的根据拍摄到的微型钻头入钻时的影像进行分析，提取微型钻头滑动的数据，以对微型钻头的滑动现象进行进一步研究。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及印刷电路板的制造领域，更具体的说，涉及一种检测微型 钻头入钻时的滑动情况的方法及检测装置。
技术介绍
我们通常使用微型钻头(简称微钻)对印刷电路板进行钻孔，以进行 进一步的加工。而在微钻加工板材的时候，通常会发生滑动现象(即wandering现象。目前，wandering现象还没有明确的中文学术名词来界定， 通常可概括为微钻入钻特性)。滑动现象是指微钻在入钻前的一瞬间，微 钻钻头扭曲，会在被钻的材料表面发生滑动，而后即破入被钻的材料中钻 孔。由于滑动现象的存在，在我们加工电路板时，微钻滑动的程度越大， 离原点坐标就越远，孔位精度就越差，对加工的孔位精度存在一定的影响。 由于我们在加工印刷电路板时对加工的孔位精度要求是很高的，我们在微 钻入钻前的定位都可以做到很精准，可是由于微钻的滑动现象的存在这一 不定因素，却很可能因微钻在入钻前的滑动现象的存在，在入钻前的一瞬 间扭曲，钻头滑动到其他位置入钻，造成微钻入钻时的孔位偏差，孔位精 度不能保证。另外，微钻偏离正常坐标入钻，在板材内部不是垂直钻削， 对钻孔的质量也有影响；而且，当微钻的滑动幅度过大时，还有可能会因 偏移距离过大而导致断钻，如图1所示。钻头每次发生滑动的现象是随机的，目前对这个现象的研究通常都是 从力学和动力学两方面来进行理论上的推理，却都还没有得出微钻滑动现 象的出现原因及形成规律，也不能得到具体滑动现象的相关数据。目前， 南非曾有一所大学做过lcm大小的普通钻头的入钻特性的实验，其采用的 方法是通过在普通钻头的柄部固定圆盘，通过红外传感器(infrared sensor system)检测圆盘的位移，达到间接检测滑动现象的目的。但这种方法不 适合检测直径很小的微型钻头由于固定在钻头柄部的圆盘本身质量相对于质量很小的微型钻头来说非常大，检测的结果与实际使用中的结果差异 较大；而用于圆盘只能固定在离微型钻头的切削刃较远的柄部，因此，红 外传感器检测到的位移与微钻实际的滑动幅度是不同的，检测结果不够精 确；另外，由于微型钻头本身非常的小，由于红外传感器检测精度的局限， 也不能精确检测到微型钻头的滑动情况。因此，这种方案对直径很小的微 钻来说是不适用的。
技术实现思路
为克服上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能较为精确的检测微型钻头入钻时的滑动情况的方法及检测装置。 本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的 一种检测微型钻头入钻时的滑动情况的方法，包括以下步骤 A:在微型钻头入钻时，从微型钻头入钻前开始，到微型钻头入钻后为止，对微型钻头进行高速摄影；B:对步骤A中拍摄到的微型钻头入钻时的影像进行记录和量化处理，得到微钻滑动数据；并对微钻滑动数据进行记录和后续分析。 所述的步骤A中，包括以下步骤-Al:将微型钻头所在的钻机主轴上位于微型钻头外周的压脚卸掉或通 过钻机控制程序控制压脚不落下；A2:将高速摄像机对准微型钻头，对微型钻头进行高速摄影。由于现 有的钻机主轴上位于微型钻头外周通常都设有用于压平待加工板材的压 脚，微型钻头要在压脚内进行钻削工作，因此要想将高速摄像机直接对准 钻机主轴上的微型钻头，需要将挡在它们之间的压脚移开才可以。所述的步骤A2中的高速摄像机为两部，分别从两个角度同时对准微 型钻头进行高速摄影。所述的两部高速摄像机分别互成九十度分布，从X、 Y两个方向对微 型钻头进行高速摄影。所述的步骤B中，对微型钻头入钻时的影像进行后续分析的步骤包括 根据两部摄像角度互成九十度的高速摄像机拍摄的图像量化得到其所在角 度的微钻滑动数据，绘制钻头滑动的二维轨迹图，根据绘制出来的二维轨 迹图获取微型钻头滑动的相关数据。一种用于检测微型钻头入钻时的滑动情况的检测装置，包括-端部固定有微型钻头的钻机主轴；高速摄像机，用于在微型钻头入钻时，对微型钻头进行高速摄影；摄像分析模块，与高速摄像机相连接，用于对高速摄像机拍摄到的微 型钻头入钻时的影像进行记录和量化处理，得到微钻滑动数据；并对微钻 滑动数据进行记录和后续分析。所述的高速摄像机设置在可直接对准钻机主轴上的微型钻头的位置 处，所述的微型钻头处于高速摄像机的焦平面内；所述的检测装置还设有 压脚控制模块，用于控制位于微型钻头外周的压脚不落下。可通过压脚控 制模块控制位于微型钻头外周的压脚不落下的方式移开挡在高速摄像机与 微型钻头之间的压脚。所述的高速摄像机为两部，分别从两个角度同时对准微型钻头进行高 速摄影。所述的两部高速摄像机分别设置在以微型钻头为原点的X、 Y两个方 向的方向轴上。所述的摄像分析模块还包括二维轨迹图绘制模块，用于根据两部摄像 角度互成九十度的高速摄像机拍摄的图像量化得到其所在角度的微钻滑动 数据，绘制钻头滑动的二维轨迹图。本专利技术由于在微型钻头入钻时采用对微型钻头进行高速摄影，实时记 录微型钻头滑动动作用于分析的方法，因此，可以很好的获取到微型钻头 的滑动情况，并得到量化的数据信息，故能很方便的根据拍摄到的微型钻 头入钻时的影像进行分析，提取微型钻头滑动的数据，以对微型钻头的滑 动现象进行进一步研究。附图说明图1是本专利技术实施例的微型钻头滑动现象的示意图2是本专利技术实施例的检测微型钻头入钻时的滑动情况的方法的流程图3是本专利技术实施例的单高速摄像机的用于检测微型钻头入钻时的滑 动情况的检测装置的结构示意图4是本专利技术实施例的双高速摄像机的用于检测微型钻头入钻时的滑动情况的检测装置的结构示意图5是本专利技术实施例的微型钻头滑动现象的坐标轴的标记示意图6是本专利技术实施例的绘制出的二维轨迹图的示意图。其中1、钻机主轴；2、微型钻头；3、待加工板材；4、高速摄像机。具体实施例方式下面结合附图和较佳的实施例对本专利技术作进一步说明。 为了能检测到微型钻头入钻时的滑动情况，我们不再在力学和动力学两方面来进行理论上的研究，反而采用对入钻前一瞬间的微型钻头进行高速摄影的方法来记录微型钻头入钻时发生滑动的影像，通过量化处理，来得到可分析的微型钻头滑动的相关数据。本专利技术所述的检测微型钻头入钻时的滑动情况的方法，如图2、图3、 图4所示，包括以下步骤A:将高速摄像机4对准微型钻头2，在微型钻头2入钻时，从微型钻 头2入钻前开始，到微型钻头2入钻后为止，在微钻入钻发生滑动现象时， 对微型钻头2进行高速摄影；B:对步骤A中拍摄到的微型钻头2入钻时的影像进行记录和量化处 理，得到微钻滑动数据；并对微钻滑动数据进行记录和后续分析。而实现上述检测方法中用到的用于检测微型钻头2入钻时的滑动情况 的检测装置如图3和图4所示，其包括钻机主轴l、高速摄像机4，和与 高速摄像机4相连接的摄像分析模块(即图中的PC机)；钻机主轴1的端 部固定有微型钻头2;高速摄像机4，用于在微型钻头2对待加工板材3 进行钻孔的入钻前时，对微型钻头2进行高速摄影，微型钻头2处于高速 摄像机4的焦平面内；摄像分析模块，与高速摄像机4相连接，用于对高 速摄像机4拍摄到的微型钻头2入钻时的影像进行记录和量化处理，得到 微钻滑动数据；并对微钻滑动数据进行记录和后续分析。由于微型钻头2的转动速度是特别快的，对于直径在0.2mm以下的微 钻，通常主轴转速达到150千转/分钟(即2500转/秒)以上，对于0.1mm 的微钻可达到300千转/分钟(即50本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测微型钻头入钻时的滑动情况的方法，其特征在于，包括以下步骤：　Ａ：在微型钻头入钻时，从微型钻头入钻前开始，到微型钻头入钻后为止，对微型钻头进行高速摄影；　Ｂ：对步骤Ａ中拍摄到的微型钻头入钻时的影像进行记录和量化处理，得到微钻滑动数据；并对微钻滑动数据进行记录和后续分析。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凡，付连宇，
申请(专利权)人：深圳市金洲精工科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]