專利名稱：鉆頭外徑測量方法及系統(tǒng)的制作方法
鉆頭外徑測量方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物體外徑的測量方法及系統(tǒng)，特別是涉及能夠?qū)︺@孔機中細微鉆頭的外徑進行精準測量的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在PCB鉆孔機中，因為要加工不同直徑的孔，故而需要不同直徑的鉆頭。在正式鉆孔之前，需要對鉆頭進行檢測，看其直徑是否滿足需要。一般地，將PCB板上要加工的孔分為普通孔一般孔徑為Φ 0.6-6. 35mm，和微小孔一般孔徑為< 0.5mm兩類。有些情況下， 微小孔是小于或者等于0. Imm的?，F(xiàn)有的能夠?qū)︺@孔機中細微鉆頭的外徑進行精準測量的技術(shù)通常采用一機電系統(tǒng)，其機械結(jié)構(gòu)參見圖la，與在中國專利ZL201020155141. 8所公開的一種鉆頭外徑的測量裝置類似，具有激光發(fā)射器11和光電開關(guān)接收器12，兩者之間連續(xù)動作，直至有物體擋住從激光發(fā)射器11發(fā)射的激光光柱3，進而使光電開關(guān)12無法接收。前后方向移動刀具5， 使刀具5上的鉆頭4剛好擋住激光光柱3，使得光電開關(guān)12沒有接收到光信號。記錄此位置。然后以恒定速度前后移動刀具5，使得光電開關(guān)12重新接收到光信號?？紤]到需要檢測的鉆頭4的直徑比較細小小于或者等于0. 1mm，激光發(fā)射器11和光電開關(guān)接收器12之間采用了鉆有小孔或開設(shè)有狹縫的擋板13、14將多余的光擋住，只留下微小直徑的鉆頭4 能遮擋住的激光光柱3通過。其電路結(jié)構(gòu)參見圖Ib，該電路具有控制模塊21、發(fā)射驅(qū)動模塊22，采集模塊23、前置處理模塊24、比較模塊25、后置處理模塊沈、參考電壓模塊27以及手動調(diào)整模塊觀。其中，發(fā)射驅(qū)動模塊22受控制模塊21控制可驅(qū)動激光發(fā)射器11發(fā)射出激光光柱3，采集模塊 23受控制模塊21控制可將光電開關(guān)12捕獲激光光柱3的信號變換為采樣信號，采樣信號經(jīng)前置處理模塊M進行放大處理后送到比較模塊25與參考電壓模塊27提供的參考電壓進行比較，比較結(jié)果經(jīng)過后置處理模塊沈的驅(qū)動與整型處理后送到控制模塊21進行外徑計算，具體地有控制模塊21記錄激光光柱3被鉆頭4擋住所經(jīng)歷的間隔時間。然后以恒定速度乘以時間即可得到鉆頭4的直徑?，F(xiàn)有的這種測量技術(shù)，由于工業(yè)環(huán)境惡劣，檔板上的小孔經(jīng)常會被塵屑堵塞的情況，從而影響到測量精度。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種鉆頭外徑測量技術(shù)，可以有效地避免因環(huán)境影響而導(dǎo)致的測量精度下降的情況出現(xiàn)，確保對鉆孔機中細微鉆頭的外徑進行精準測量。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案包括，提出一種鉆頭外徑測量方法，設(shè)置相互間隔設(shè)置的一發(fā)射管和一接收管；設(shè)置在該發(fā)射管與接收管之間的、其上開設(shè)有小孔的兩檔板；設(shè)置與該發(fā)射管和接收管電性連接的一電路部分，使該電路部分包括一控制模塊、一采集模塊、一比較模塊、一參考電壓模塊以及一手動調(diào)整模塊，該采集模塊能夠受控于該控制模塊以經(jīng)由該接收管捕獲該發(fā)射管發(fā)射的光線，該采集模塊的輸出送到該比較模塊與該參考電壓模塊提供的參考電壓相比較，比較的結(jié)果送到該控制模塊以實現(xiàn)鉆頭的外徑測量，使該電路部分還包括一自動調(diào)整模塊，其能夠?qū)⒃摬杉K在一設(shè)定時刻的輸出信號送至該參考電壓模塊，并與該手動調(diào)整模塊相配合地對參考電壓進行調(diào)節(jié)。使該自動調(diào)整模塊包括一采樣保持單元，該采樣保持單元串設(shè)在該采集模塊與參考電壓模塊之間，該采樣保持單元的使能端受控于該控制模塊。使該鉆頭外徑測量系統(tǒng)還包括兩窗口片，分別設(shè)置在兩檔板的小孔處。使該電路部分還包括一前置處理模塊和一后置處理模塊，該前置處理模塊設(shè)置在該采集模塊與比較模塊之間以對該采集模塊的輸出進行放大，該后置處理模塊設(shè)置在該比較模塊與控制處理模塊之間以對比較模塊的輸出進行驅(qū)動與整型；該自動調(diào)整模塊串設(shè)在該前置處理模塊與參考電壓模塊之間。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案還包括，提出一種鉆頭外徑測量系統(tǒng)， 包括相互間隔設(shè)置的一發(fā)射管、一接收管，設(shè)置在該發(fā)射管與接收管之間的、其上開設(shè)有小孔的兩檔板以及與該發(fā)射管和接收管電性連接的一電路部分，該電路部分包括一控制模塊、一采集模塊、一比較模塊、一參考電壓模塊以及一手動調(diào)整模塊，該采集模塊能夠經(jīng)由該接收管捕獲該發(fā)射管發(fā)射的光線，該采集模塊的輸出送到該比較模塊與該參考電壓模塊提供的參考電壓相比較，比較的結(jié)果送到該控制模塊，該電路部分還包括一自動調(diào)整模塊， 其能夠?qū)⒃摬杉K在一設(shè)定時刻的輸出信號送至該參考電壓模塊，并與該手動調(diào)整模塊相配合地對參考電壓進行調(diào)節(jié)。該自動調(diào)整模塊包括一采樣保持單元，該采樣保持單元串設(shè)在該采集模塊與參考電壓模塊之間，該采樣保持單元的使能端受控于該控制模塊。該鉆頭外徑測量系統(tǒng)還包括兩窗口片，分別設(shè)置在兩檔板的小孔處。該電路部分還包括一前置處理模塊和一后置處理模塊，該前置處理模塊設(shè)置在該采集模塊與比較模塊之間以對該采集模塊的輸出進行放大，該后置處理模塊設(shè)置在該比較模塊與控制處理模塊之間以對比較模塊的輸出進行驅(qū)動與整型；該自動調(diào)整模塊串設(shè)在該前置處理模塊與參考電壓模塊之間。在本發(fā)明中，該設(shè)定時刻是指每次進行鉆頭外徑測量之前并且該接收管捕獲到該發(fā)射管發(fā)射的光線。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的鉆頭外徑測量方法及系統(tǒng)，通過設(shè)置自動調(diào)整模塊，可以將測量環(huán)境對測量精度的影響體現(xiàn)到參考電壓中進行預(yù)先補償，從而可確保對鉆孔機中細微鉆頭的外徑進行精準測量。

圖la、Ib為現(xiàn)有的鉆頭外徑測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意，其中，圖Ia為機械結(jié)構(gòu)示意，圖Ib 為電路結(jié)構(gòu)示意。圖2a、2b為本發(fā)明的鉆頭外徑測量系統(tǒng)實施例結(jié)構(gòu)示意，其中，圖加為機械結(jié)構(gòu)示意，圖2b為電路結(jié)構(gòu)示意。圖3為本發(fā)明的鉆頭外徑測量方法實施例的流程示意。
具體實施方式以下結(jié)合附圖所示之最佳實施例作進一步詳述。如圖2a、2b所示，本發(fā)明的鉆頭外徑測量系統(tǒng)實施例，包括相互間隔設(shè)置的一發(fā)射管11、一接收管12，設(shè)置在該發(fā)射管11與接收管12之間的兩窗口片15、16，分別設(shè)置在擋板13、14的小孔處，以防止小孔被塵屑堵塞，以及與該發(fā)射管11和接收管12電性連接的一電路部分2。該電路部分2包括一控制模塊21、一發(fā)射驅(qū)動模塊22、一采集模塊23、一前置處理模塊對、一比較模塊25、一后置處理模塊沈、一參考電壓模塊27、一手動調(diào)整模塊觀以及一自動調(diào)整模塊四。該采集模塊23能夠經(jīng)由該接收管12捕獲該發(fā)射管11發(fā)射的激光，該采集模塊23 的輸出經(jīng)由該前置處理模塊M進行放大后送到該比較模塊25與該參考電壓模塊27提供的參考電壓相比較，比較的結(jié)果經(jīng)由該后置處理模塊沈驅(qū)動與整型后送到該控制模塊21。該自動調(diào)整模塊四能夠?qū)⒃摬杉K四在一設(shè)定時刻的輸出信號送至該參考電壓模塊27，并與該手動調(diào)整模塊觀相配合地對參考電壓進行調(diào)節(jié)。具體地，該自動調(diào)整模塊四可以由一采樣保持單元291構(gòu)成，該采樣保持單元291 串設(shè)在該采集模塊23(并經(jīng)由該前置處理模塊M進行放大)與參考電壓模塊27之間，其使能端受控于該控制模塊21。其中，控制模塊21可以是一單獨的微處理器系統(tǒng)，也可以是插設(shè)在一計算機母板上的功能卡。如圖3所示，本發(fā)明的鉆頭外徑測量系統(tǒng)測量方法的實施例，每次測量過程大致包括以下步驟Si、在當前測量前，由該控制模塊給出一時間間隔為IOOms的控制信號，使能采樣保持單元；S2、將該采樣保持單元的輸出送到該參考電壓模塊，與手動調(diào)整模塊相配合，對參考電壓進行調(diào)節(jié)；S3、將參考電壓送到該比較模塊，與當前測量值進行比較； S4、該控制模塊捕獲測量激光被待測鉆頭的行程所阻隔的時間間隔；S5、該控制模塊根據(jù)該時間間隔，以及鉆頭在該行程中的設(shè)定，計算出該鉆頭的外徑。需要說明的是，上述的每次進行鉆頭外徑測量之前，是指測量系統(tǒng)已經(jīng)開始啟動， 但鉆頭4尚未按預(yù)定的行程走到阻擋住測量激光的位置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的鉆頭外徑測量方法及系統(tǒng)具有的有益之處包括在每次測量鉆頭4的外徑前，通過該控制模塊21給出采樣使能信號，可以將本次測量前的采樣數(shù)據(jù)通過自動調(diào)整模塊四保持下來與手動調(diào)整模塊觀共同作用而使得參考電壓模塊27 給出一進行了測量環(huán)境補償?shù)膮⒖茧妷?。這樣一來，即使窗口片15、16被灰塵遮擋，由于當前測量前接收管12所接收到的光線被采樣下來參與了參考電壓的調(diào)整，灰塵的影響就可以被排除掉。以上，僅為本發(fā)明之較佳實施例，意在進一步說明本發(fā)明，而非對其進行限定。凡根據(jù)上述之文字和附圖所公開的內(nèi)容進行的簡單的替換，比如讓待測鉆頭4走兩個行程， 該設(shè)定時刻是指待測鉆頭4處于兩個行程之間，這時該接收管能夠捕獲到該發(fā)射管發(fā)射的激光；又比如將上述的激光光線更換為紅外光線來進行測量，都在本專利的權(quán)利保護范圍之列。
權(quán)利要求
1.一種鉆頭外徑測量方法，設(shè)置相互間隔設(shè)置的一發(fā)射管和一接收管；設(shè)置在該發(fā)射管與接收管之間的、其上開設(shè)有小孔的兩檔板；設(shè)置與該發(fā)射管和接收管電性連接的一電路部分，使該電路部分包括一控制模塊、一采集模塊、一比較模塊、一參考電壓模塊以及一手動調(diào)整模塊，該采集模塊能夠受控于該控制模塊以經(jīng)由該接收管捕獲該發(fā)射管發(fā)射的光線，該采集模塊的輸出送到該比較模塊與該參考電壓模塊提供的參考電壓相比較，比較的結(jié)果送到該控制模塊以實現(xiàn)鉆頭的外徑測量，其特征在于，使該電路部分還包括一自動調(diào)整模塊，其能夠?qū)⒃摬杉K在一設(shè)定時刻的輸出信號送至該參考電壓模塊，并與該手動調(diào)整模塊相配合地對參考電壓進行調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的鉆頭外徑測量方法，其特征在于，使該自動調(diào)整模塊包括一采樣保持單元，該采樣保持單元串設(shè)在該采集模塊與參考電壓模塊之間，該采樣保持單元的使能端受控于該控制模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的鉆頭外徑測量方法，其特征在于，使該鉆頭外徑測量系統(tǒng)還包括兩窗口片，分別設(shè)置在兩檔板的小孔處。
4.如權(quán)利要求1所述的鉆頭外徑測量方法，其特征在于，使該電路部分還包括一前置處理模塊和一后置處理模塊，該前置處理模塊設(shè)置在該采集模塊與比較模塊之間以對該采集模塊的輸出進行放大，該后置處理模塊設(shè)置在該比較模塊與控制處理模塊之間以對比較模塊的輸出進行驅(qū)動與整型；該自動調(diào)整模塊串設(shè)在該前置處理模塊與參考電壓模塊之間。
5.如權(quán)利要求1所述的鉆頭外徑測量方法，其特征在于，該設(shè)定時刻是指每次進行鉆頭外徑測量之前并且該接收管捕獲到該發(fā)射管發(fā)射的光線。
6.一種鉆頭外徑測量系統(tǒng)，包括相互間隔設(shè)置的一發(fā)射管、一接收管，設(shè)置在該發(fā)射管與接收管之間的、其上開設(shè)有小孔的兩檔板以及與該發(fā)射管和接收管電性連接的一電路部分，該電路部分包括一控制模塊、一采集模塊、一比較模塊、一參考電壓模塊以及一手動調(diào)整模塊，該采集模塊能夠經(jīng)由該接收管捕獲該發(fā)射管發(fā)射的光線，該采集模塊的輸出送到該比較模塊與該參考電壓模塊提供的參考電壓相比較，比較的結(jié)果送到該控制模塊，其特征在于，該電路部分還包括一自動調(diào)整模塊，其能夠?qū)⒃摬杉K在一設(shè)定時刻的輸出信號送至該參考電壓模塊，并與該手動調(diào)整模塊相配合地對參考電壓進行調(diào)節(jié)。
7.如權(quán)利要求6所述的鉆頭外徑測量系統(tǒng)，其特征在于，該自動調(diào)整模塊包括一采樣保持單元，該采樣保持單元串設(shè)在該采集模塊與參考電壓模塊之間，該采樣保持單元的使能端受控于該控制模塊。
8.如權(quán)利要求6所述的鉆頭外徑測量系統(tǒng)，其特征在于，該鉆頭外徑測量系統(tǒng)還包括兩窗口片，分別設(shè)置在兩檔板的小孔處。
9.如權(quán)利要求6所述的鉆頭外徑測量系統(tǒng)，其特征在于，該電路部分還包括一前置處理模塊和一后置處理模塊，該前置處理模塊設(shè)置在該采集模塊與比較模塊之間以對該采集模塊的輸出進行放大，該后置處理模塊設(shè)置在該比較模塊與控制處理模塊之間以對比較模塊的輸出進行驅(qū)動與整型；該自動調(diào)整模塊串設(shè)在該前置處理模塊與參考電壓模塊之間。
10.如權(quán)利要求6所述的鉆頭外徑測量系統(tǒng)，其特征在于，該設(shè)定時刻是指每次進行鉆頭外徑測量之前并且該接收管捕獲到該發(fā)射管發(fā)射的光線。
全文摘要
一種鉆頭外徑測量方法及系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括相互間隔設(shè)置的一發(fā)射管、一接收管，設(shè)置在該發(fā)射管與接收管之間的、其上開設(shè)有小孔的兩檔板以及與該發(fā)射管和接收管電性連接的一電路部分，該電路部分包括一控制模塊、一采集模塊、一比較模塊、一參考電壓模塊以及一手動調(diào)整模塊，該采集模塊能夠經(jīng)由該接收管捕獲該發(fā)射管發(fā)射的光線，該采集模塊的輸出送到該比較模塊與該參考電壓模塊提供的參考電壓相比較，比較的結(jié)果送到該控制模塊，該電路部分還包括一自動調(diào)整模塊，其能夠?qū)⒃摬杉K在一設(shè)定時刻的輸出信號送至該參考電壓模塊，并與該手動調(diào)整模塊相配合地對參考電壓進行調(diào)節(jié)?？纱_保對鉆孔機中細微鉆頭的外徑進行精準測量。
文檔編號G01B11/08GK102401635SQ20111014401
公開日2012年4月4日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者劉定昱, 高云峰 申請人:深圳市大族數(shù)控科技有限公司, 深圳市大族激光科技股份有限公司