CN109203073B - 一种提高钻针利用率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高钻针利用率的方法，包括：以钻针钻孔的总深度作为钻针的总寿命H；记录钻针的下止点M0的位置；记录铝箔上的钻孔Mi的位置；通过处理模块中的减法器并根据下止点M0和铝箔上的钻孔Mi的位置得到钻针的单次使用寿命Hi；通过处理模块中的加法器并根据每次的PCB钻孔中的钻针的单次使用寿命Hi得到钻针的总使用寿命Hold；通过处理模块中的比较器对钻针的总使用寿命Hold和钻针的总寿命H的大小进行实时比较，判断钻针的寿命是否已用尽。本发明提供一种提高钻针利用率的方法，解决了PCB钻孔作业中存在钻针成本与PCB钻孔质量之间的矛盾，在钻孔质量保证的前提下，最大限度地使用钻针寿命。

Description

一种提高钻针利用率的方法
技术领域
本发明涉及PCB数控机床领域，尤其是一种提高钻针利用率的方法。
背景技术
随着电子设备越来越复杂，需要的零件越来越多，PCB板上的线路与零件也越来越密集，PCB板的线路表面设有大量大小不等的功能孔，这些孔通过钻针加工出来，由于钻针的反复使用以及钻针所钻板材的厚度不一，导致无法精确的计算钻针的使用寿命，从而无法准确的判断钻针是否需要更换。传统钻针的寿命是根据孔的个数进行计算，且不对板材的厚度进行考虑，在实际地PCB钻孔作业中，若板材较薄，则导致钻针未充分使用，从而造成浪费；若板材较厚，则导致钻针过度使用，钻孔出现孔粗、毛刺、钉头过大的现象，从而造成PCB 钻孔的质量无法保证。因此，PCB钻孔作业中存在钻针成本与PCB钻孔质量之间的矛盾。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供一种提高钻针利用率的方法，解决了PCB钻孔作业中存在钻针成本与PCB钻孔质量之间的矛盾，在钻孔质量保证的前提下，最大限度地使用钻针寿命。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：
一种提高钻针利用率的方法，包括以下步骤：
S1，根据钻针的工艺参数得到钻针的总寿命H；所述总寿命为该钻针钻孔的总深度；
S2，根据PCB钻孔作业的要求，合理设置钻针的下止点M0，记录所述下止点M0相对机床原点在机床坐标系的Z轴方向上的距离Z0；
PCB钻孔的叠层材料从上至下依次为铝箔、板材、垫板，PCB钻孔时，钻针的钻头穿透铝箔和板材，下钻到垫板中且不穿透垫板；所述钻针的下止点M0为钻针的钻头下钻到垫板中的位置；
S3，钻针在进行第i次的PCB钻孔时，记录铝箔上的钻孔Mi相对机床原点在机床坐标系的Z轴方向上的距离Zi；
i表示钻针进行PCB钻孔的次数，i＝1，2，3，…；
S4，将记录的数据Z0、Zi，以及钻针的总寿命H发送至处理模块，通过处理模块中的减法器，对记录的数据Z0和Zi进行减法计算，得到钻针在进行第i 次的PCB钻孔中，钻针的单次使用寿命Hi，Hi＝Zi-Z0，i＝1，2，3，…，将钻针在进行第i次的PCB钻孔中钻针的单次使用寿命Hi和钻针的总寿命H存储至存储模块；
S5，通过处理模块中的加法器，对每次的PCB钻孔中的钻针的单次使用寿命Hi进行加法计算，得到钻针在进行第i次的PCB钻孔后，钻针的总使用寿命 Hold,Hold＝∑Hi，i＝1，2，3，…，将钻针在进行第i次的PCB钻孔后钻针的总使用寿命Hold存储至存储模块；
S6，通过处理模块中的比较器，对钻针的总使用寿命Hold和钻针的总寿命H 的大小进行比较，若Hold＜H，则该钻针继续PCB钻孔作业，即该钻针进行下一次的PCB钻孔；若Hold≥H，则该钻针的总寿命已用尽。
步骤S1中，所述工艺参数包括该钻针的适用板材的厚度d、以及在该板材厚度下该钻针的可使用次数n；所述钻针的总寿命的计算方式：H＝d×n。
步骤S2中，若垫板的厚度发生改变，则钻针的下止点M0的位置也发生改变，重新记录所述下止点M0相对机床原点在机床坐标系的Z轴方向上的距离Z0。
步骤S3中，钻针进行PCB钻孔时，钻针与铝箔上的钻孔Mi接触并形成导电回路，并通过机床上的光栅尺位移传感器记录铝箔上的钻孔Mi相对机床原点在机床坐标系的Z轴方向上的距离Zi。
步骤S4中，所述处理模块和存储模块均安装在电脑上，机床通过数据线或网络将记录的数据Z0、Zi发送至处理模块。
本发明的优点在于：
(1)本发明在保证钻孔质量的前提下，最大限度地提高钻针的使用程度，降低了PCB钻孔作业中的钻针成本。
(2)本发明实时记录钻针的单次使用寿命，并在每次钻孔后判断钻针的总使用寿命是否达到钻针的总寿命，以便及时更换钻针，保证钻孔质量。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
图2为PCB钻孔作业的叠层图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
由图1所示，一种提高钻针利用率的方法，包括以下步骤：
S1，根据钻针的工艺参数计算钻针的总寿命H；所述总寿命H为该钻针钻孔的总深度。
步骤S1中，所述工艺参数包括该钻针的适用板材的厚度d、以及在该板材厚度下该钻针的可使用次数n；所述钻针的总寿命的计算方式：H＝d×n。
本实施例中，以型号为R04000的钻针为例，该钻针的钻孔的直径为0.30mm，该钻针的适用板材的厚度d为2.50mm，以及在该2.50mm的板材厚度下该钻针的可使用次数n为400次，根据该钻针的工艺参数，得到该钻针的总寿命H为 1000mm。
所述次数为钻针进行PCB钻孔的次数；所述工艺参数为工艺中的基础数据或指标。
S2，由图2所示，根据PCB钻孔作业的要求，合理设置钻针10的下止点M0，记录所述下止点M0相对机床原点在机床坐标系的Z轴方向上的距离Z0。
步骤S2中，PCB钻孔的叠层材料从上至下依次为铝箔20、板材30、垫板 40，PCB钻孔时，钻针10的钻头穿透铝箔20和板材30，下钻到垫板40中且不穿透垫板40；所述钻针的下止点M0为钻针10的钻头下钻到垫板40中的位置，本实施例中，钻针10的钻头下钻到垫板40中，且在垫板40上的钻孔的深度为 0.80mm，即下止点M0相对于板材30与垫板40的接触面在机床坐标系的Z轴方向上的距离L为0.80mm。
若垫板40的厚度发生改变，则钻针的下止点M0的位置也发生改变，下止点 M0相对机床原点在机床坐标系的Z轴方向上的距离Z0也发生改变，重新记录所述下止点M0相对机床原点在机床坐标系的Z轴方向上的距离Z0，但下止点M0相对于板材30与垫板40的接触面在机床坐标系的Z轴方向上的距离L不发生改变，仍为0.80mm，即钻针10的钻头在垫板40上的钻孔的深度不发生改变。
S3，由图2所示，钻针10在进行第i次的PCB钻孔时，实时记录铝箔20 上的钻孔Mi相对机床原点在机床坐标系的Z轴方向上的距离Zi，i表示钻针10 进行PCB钻孔的次数，i＝1，2，3，…。
步骤S3中，钻针10进行第i次的PCB钻孔时，钻针10与铝箔20上的钻孔Mi接触并形成导电回路，通过机床上的光栅尺位移传感器记录铝箔20上的钻孔Mi相对机床原点在机床坐标系的Z轴方向上的距离Zi。
S4，将记录的数据Z0、Zi，以及钻针的总寿命H发送至处理模块，通过处理模块中的减法器，实时对记录的数据Z0和Zi进行减法计算，得到钻针在进行第i次的PCB钻孔中，钻针的单次使用寿命Hi，Hi＝Zi-Z0，i＝1，2，3，…，将钻针在进行第i次的PCB钻孔中钻针的单次使用寿命Hi和钻针的总寿命H存储至存储模块。
步骤S4中，所述处理模块和存储模块均安装在电脑上，机床通过数据线或网络将记录的数据Z0、Zi发送至处理模块。
S5，通过处理模块中的加法器，实时对每次的PCB钻孔中的钻针的单次使用寿命Hi进行加法计算，得到钻针在进行第i次的PCB钻孔后，钻针的总使用寿命Hold,Hold＝∑Hi，i＝1，2，3，…，将钻针在进行第i次的PCB钻孔后钻针的总使用寿命Hold存储至存储模块。
S6，通过处理模块中的比较器，对钻针的总使用寿命Hold和钻针的总寿命H 的大小进行实时比较，若Hold＜H，则该钻针继续PCB钻孔作业，即该钻针进行下一次的PCB钻孔，执行步骤S3；若Hold≥H，则该钻针寿命已用尽。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种提高钻针利用率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，根据钻针的工艺参数得到钻针的总寿命H；所述总寿命H为该钻针钻孔的总深度；
S2，根据PCB钻孔作业的要求，合理设置钻针的下止点M0，记录所述下止点M0相对机床原点在机床坐标系的Z轴方向上的距离Z0；
PCB钻孔的叠层材料从上至下依次为铝箔、板材、垫板，PCB钻孔时，钻针的钻头穿透铝箔和板材，下钻到垫板中且不穿透垫板；所述钻针的下止点M0为钻针的钻头下钻到垫板中的位置；
S3，钻针在进行第i次的PCB钻孔时，记录铝箔上的钻孔Mi相对机床原点在机床坐标系的Z轴方向上的距离Zi；
i表示钻针进行PCB钻孔的次数，i＝1，2，3，…；
S4，将记录的数据Z0、Zi，以及钻针的总寿命H发送至处理模块，通过处理模块中的减法器，对记录的数据Z0和Zi进行减法计算，得到钻针在进行第i次的PCB钻孔中，钻针的单次使用寿命Hi，Hi＝Zi-Z0，i＝1，2，3，…，将钻针在进行第i次的PCB钻孔中钻针的单次使用寿命Hi和钻针的总寿命H存储至存储模块；
S5，通过处理模块中的加法器，对每次的PCB钻孔中的钻针的单次使用寿命Hi进行加法计算，得到钻针在进行第i次的PCB钻孔后，钻针的总使用寿命Hold,Hold＝∑Hi，i＝1，2，3，…，将钻针在进行第i次的PCB钻孔后钻针的总使用寿命Hold存储至存储模块；
S6，通过处理模块中的比较器，对钻针的总使用寿命Hold和钻针的总寿命H的大小进行比较，若Hold＜H，则该钻针继续PCB钻孔作业，即该钻针进行下一次的PCB钻孔；若Hold≥H，则该钻针的总寿命已用尽；
步骤S1中，所述工艺参数包括该钻针的适用板材的厚度d、以及在该板材厚度下该钻针的可使用次数n；所述钻针的总寿命的计算方式：H＝d×n。
2.根据权利要求1所述的一种提高钻针利用率的方法，其特征在于，步骤S2中，若垫板的厚度发生改变，则钻针的下止点M0的位置也发生改变，重新记录所述下止点M0相对机床原点在机床坐标系的Z轴方向上的距离Z0。
3.根据权利要求1所述的一种提高钻针利用率的方法，其特征在于，步骤S3中，钻针进行PCB钻孔时，钻针与铝箔上的钻孔Mi接触并形成导电回路，并通过机床上的光栅尺位移传感器记录铝箔上的钻孔Mi相对机床原点在机床坐标系的Z轴方向上的距离Zi。
4.根据权利要求1所述的一种提高钻针利用率的方法，其特征在于，步骤S4中，所述处理模块和存储模块均安装在电脑上，机床通过数据线或网络将记录的数据Z0、Zi发送至处理模块。
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