在印刷电路板(PCB)制造过程中,钻针的质量对于保证所钻印刷电路板的质量起着非常重要的作用。本文针对目前国内钻针检测手段落后和成本高的现状,在深入研究和分析PCB数控钻床的工作原理基础上,设计出了基于光电检测技术的钻针在线检测系统。文中首先综述了钻针质量在线自动检测的重要意义,然后分别详细介绍了钻针在线检测系统的两个组成部分:断针检测模块和钻针直径检测模块。在断针检测模块中,研制了基于光电池和发光二极管的光电传感器;设计了断针检测的滤波、放大、整形和传输电路;开发了基于VHDL的断针检测程序。在钻针直径检测模块中,选用CMOS图像传感器作为信号采集前端;提出了基于CMOS图像传感器的钻针直径检测方案,并设计了钻针直径检测的硬件电路;设计了基于RS485的数据处理单元与PC机的串行通信接口;开发了钻针直径检测的应用程序。通过本系统在PCB数控钻床上的实际运行,验证了本文设计的系统对PCB钻床钻针质量检测是可行的,达到了实时性、准确性的要求。