[發明專利]接觸刀尖探測裝置和方法、信號處理裝置和方法、鉆孔機

有效

• 申請號: 202110403097.0
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN112974918B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 孟凡輝;邱四軍;常遠
• 申請（專利權）人: 蘇州維嘉科技股份有限公司
• 主分類號: B23B47/00
• 分類號: B23B47/00;B23Q17/22;B23Q15/14
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 歐陽高鳳

本發明公開了一種接觸刀尖探測裝置和方法、信號處理裝置和方法、鉆孔機，其中探測裝置包括接觸刀尖探測模塊、數據處理模塊、虛擬信號發生模塊和切換模塊，在第三工作模式時，數據處理模塊用于在數控系統根據第一接觸刀尖探測信號進行預鉆孔加工時存儲第一刀尖在接觸到導電蓋板處的三維位置坐標，虛擬信號發生模塊用于在第二刀尖處于三維位置坐標進行正式鉆孔時輸出第二接觸刀尖探測信號，以便數控系統根據第二接觸刀尖探測信號進行正式鉆孔加工。由此，在確保鉆孔孔位精度的前提下，能夠有效提高鉆孔的控深精度。

技術領域

本發明涉及機械加工技術領域，尤其涉及一種接觸刀尖探測裝置和方法、刀尖探測信號處理裝置和方法、鉆孔機。

背景技術

5G微基站及5G射頻板對背板、板連接器、5G光通信模塊、5G天線PCB（PrintedCircuit Board，印刷電路板）、光電復合纜、高速線纜及組件等核心信號聯接產品的數量需求非常大。5G背板作為電子通信系統主動脈，用來實現各功能板的連接與信號傳輸。當前高速大容量通信背板設計的層數已達68層，厚徑比超過20:1，增大了制板的偏差對信號性能的影響，給背鉆、深微孔、埋盲孔等制程工藝帶來了極大的挑戰，這就要求制板的生產偏差管控更加嚴格。具體到鉆孔工序而言，就是要實現高鉆孔孔位精度和高控深精度。

目前常用的控深鉆工藝是基于CBD（Contact Bit Detection，接觸刀尖探測）技術獲得孔位處覆蓋有導電蓋板（一般是鋁片）的PCB板表面參考高度，在刀尖剛好接觸到導電蓋板表面時，CBD電路模塊輸出脈寬約為25ms的數字脈沖，并觸發數控系統鎖存當前的Z軸坐標，然后以此Z軸坐標為參考下鉆預設深度。正常情況下，采用該方式可以獲得高探測重復精度（一般可以控制在±5μm以內），能夠達到精確控深，但是孔位精度有待于提高。

進一步地，為了提高鉆孔孔位精度，預鉆工藝被廣泛采用，即預鉆孔時在覆有導電蓋板的PCB板上鉆出很淺的預鉆盲孔，然后再正式鉆孔，即再執行一遍正常的鉆孔流程以鉆出預設的PCB孔。為了提高鉆孔精度，預鉆孔時通常采用較低的下刀速，正式鉆孔時采用較高的下刀速，以提高刀具下刀時的進入位置精度。

然而，由于預鉆流程會破壞孔位處的導電表面，僅通過CBD模塊向鉆孔數控系統進行脈沖輸出，無法精確獲得與預鉆流程前相同的導電蓋板表面參考Z軸坐標值，導致正式鉆孔時控深鉆孔指令遠不能達到理想的控深效果。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的第一個目的在于提出一種接觸刀尖探測裝置，在確保鉆孔孔位精度的前提下，能夠有效提高鉆孔的控深精度。

本發明的第二個目的在于提出一種刀尖探測信號處理裝置。

本發明的第三個目的在于提出一種鉆孔機。

本發明的第四個目的在于提出一種接觸刀尖探測方法。

本發明的第五個目的在于提出一種刀尖探測信號處理方法。