[发明专利]一种线路板材CNC钻孔系统

说明书

技术领域

本发明涉及数控加工领域，特别是涉及一种线路板材CNC钻孔系统。

背景技术

随着 PCB 向高密度、多层化发展，PCB 孔径越来越小，孔位越来越密集，对数控钻孔效率提出更高要求。数控钻孔加工费占 PCB 制板费用的 30% 以上。提升数控钻孔效率对于降低 PCB 生产成本，提高电子产品竞争力具有重要意义。而 PCB 钻孔控制系统硬件结构及多轴协同运动钻孔控制方法是影响 PCB 钻孔效率的两大重要因素。

首先从控制原理看，当前PC+运动控制卡构成的PCB数控钻孔系统对于多工位、高速、高精技术要求难以满足 ；其次在控制方法上，由于受工艺条件约束，PCB 钻床 Z 轴下钻占用时间最长，常规控制方法只压缩 Z 轴行程达到快速钻孔目的，该常规方法无法很好的缩短钻孔时间。

综合上述的描述，现有市面上不论是用于 PCB 钻孔的控制系统，还是控制方法，均在实时控制能力上存在很大的技术缺陷。

发明内容

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种线路板材CNC钻孔系统，包括机架，安装在机架上的主轴，设置于机架一侧的控制装置，所述控制装置包括用于位置信号管理及信号采集处理的控制器，用于数据编辑且与控制器通信连接的工控计算机，分别与控制器通信连接的伺服驱动器和位置检测器，所述伺服驱动器驱动连接有电机，所述主轴与控制器电连接。

进一步的，所述控制装置还包括操作模块，所述操作模块与工控计算机电连接。

进一步的，所述操作模块包括人机交互单元、显示单元和输入单元；所述人机交互单元与工控计算机通信连接，所述输入单元和显示单元分别与工控计算机电连接。

进一步的，所述控制器内置有相互通信连接的DSP芯片和FPGA芯片。

本发明的工作原理为：本发明提供一种用于 PCB 快速钻孔的控制系统，包括用于位置信号管理及信号采集处理的控制器、用于钻孔数据编辑并将钻孔数据下载至控制器的工控计算机、伺服驱动器、XYZ 轴电机和位置检测器 ；所述控制器上设有输入端、第一输出端和通信端，所述控制器的通信端通过以太网与工控计算机交互通信连接 ；所述控制器通过其第一输出端将下载的钻孔数据传输给伺服驱动器，由所述伺服驱动器驱动 XYZ 轴电机上 XY轴平移及Z轴上下运动，所述位置检测器检测XY轴平移定位并将定位信号通过控制器的输入端传输至控制器，所述控制器在 XY 轴平移定位时，将 Z 轴压脚与 PCB 板面之间的空行程分为起钻位至快钻位及快钻位至终钻位两段行程。

本发明的有益效果为：本发明针对现有系统实时控制能力存在的技术缺陷，为 PCB 钻孔加工开发一种高效、可靠的控制系统与方法，满足PCB对高效数控钻孔的要求，提升PCB数控钻孔效率，进一步降低 PCB 制造成本。

附图说明

附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明一实施例提供的一种线路板材CNC钻孔系统结构示意图。

具体实施方式

如图1中所示，本发明一实施例提供的一种线路板材CNC钻孔系统，包括机架，安装在机架上的主轴，设置于机架一侧的控制装置，所述控制装置包括用于位置信号管理及信号采集处理的控制器，用于数据编辑且与控制器通信连接的工控计算机，分别与控制器通信连接的伺服驱动器和位置检测器，所述伺服驱动器驱动连接有电机，所述主轴与控制器电连接。

进一步的，所述控制装置还包括操作模块，所述操作模块与工控计算机电连接。

进一步的，所述操作模块包括人机交互单元、显示单元和输入单元；所述人机交互单元与工控计算机通信连接，所述输入单元和显示单元分别与工控计算机电连接。

进一步的，所述控制器内置有相互通信连接的DSP芯片和FPGA芯片。

本发明的工作原理为：本发明提供一种用于 PCB 快速钻孔的控制系统，包括用于位置信号管理及信号采集处理的控制器、用于钻孔数据编辑并将钻孔数据下载至控制器的工控计算机、伺服驱动器、XYZ 轴电机和位置检测器 ；所述控制器上设有输入端、第一输出端和通信端，所述控制器的通信端通过以太网与工控计算机交互通信连接 ；所述控制器通过其第一输出端将下载的钻孔数据传输给伺服驱动器，由所述伺服驱动器驱动 XYZ 轴电机上 XY轴平移及Z轴上下运动，所述位置检测器检测XY轴平移定位并将定位信号通过控制器的输入端传输至控制器，所述控制器在 XY 轴平移定位时，将 Z 轴压脚与 PCB 板面之间的空行程分为起钻位至快钻位及快钻位至终钻位两段行程。