专利名称：自动更换测针系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种量测系统及方法，尤其是关于一种量测过程中自动更换测针的系统及方法。
背景技术：
当前，对产品的检测大都是利用量测机台完成的。量测机台在对产品进行检测的过程中可能会使用测针量测产品的特殊部位，如凹槽等。测针有不同的形状，如球形测针、柱形测针等，相同形状的测针也分为不同的大小型号。在量测不同的产品或者某一产品的不同部位时通常需要更换不同型号甚至不同形状的测针。以往，测针的更换都是量测工程师手动执行的，如此不仅浪费人力，而且必然导致延长产品的量测时间。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提出一种自动更换测针系统及方法，其可以在产品的量测过程中自动换取不同的测针，以简化量测过程。所述的自动更换测针系统应用于计算装置。该计算装置与量测机台相连。所述量测机台包括机械手臂及载物台。所述机械手臂的末端安装有测针。所述载物台上放置有放针架。该放针架包括多个卡槽。每个卡槽中放置不同的测针。该系统包括:校正数据获取模块，用于从所述计算装置的存储器中读取所述放针架的校正数据，并从该校正数据中获取用于放置当前需要放下或者取得的测针的卡槽在量测机台的机械坐标系中的位置坐标；第一控制模块，用于控制量测机台的机械手臂向上述位置坐标处移动；及第二控制模块，用于在机械手臂移动到上述位置坐标处时，控制机械手臂自动进行放针、取针的操作。所述的自动更换测针方法运行于计算装置。该计算装置与量测机台相连。所述量测机台包括机械手臂及载物台。所述机械手臂的末端安装有测针。所述载物台上放置有放针架。该放针架包括多个卡槽。每个卡槽中放置不同的测针。该方法包括:从所述计算装置的存储器中读取所述放针架的校正数据，并从该校正数据中获取用于放置当前需要放下或者取得的测针的卡槽在量测机台的机械坐标系中的位置坐标；:控制量测机台的机械手臂向上述位置坐标处移动；及在机械手臂移动到上述位置坐标处时，控制机械手臂自动进行放针、取针的操作。相较于现有技术，本发明所提供的自动更换测针系统及方法在进行产品量测的过程中，可以快速、准确地换取所需要的不同型号、不同形状的测针，从而简化了量测过程，减轻了量测工程师的工作量。
图1是本发明自动更换测针系统较佳实施例的应用环境图。图2是本发明自动更换测针系统较佳实施例的功能模块图。图3是本发明自动更换测针方法较佳实施例的方法流程图。
图4是图3中步骤Sll的细化流程图。主要元件符号说明
权利要求
1.一种自动更换测针系统，应用于计算装置，该计算装置与量测机台相连，所述量测机台包括机械手臂及载物台，所述机械手臂的末端安装有测针，所述载物台上放置有放针架，该放针架包括多个卡槽，每个卡槽中放置不同的测针，其特征在于，该系统包括: 校正数据获取模块，用于从所述计算装置的存储器中读取所述放针架的校正数据，并从该校正数据中获取用于放置当前需要放下或者取得的测针的卡槽在量测机台的机械坐标系中的位置坐标； 第一控制模块，用于控制量测机台的机械手臂向上述位置坐标处移动；及第二控制模块，用于在机械手臂移动到上述位置坐标处时，控制机械手臂自动进行放针、取针的操作。
2.如权利要求1所述的自动更换测针系统，其特征在于，该系统还包括: 检测模块，用于判断机械手臂在移动过程中测针是否有发生碰撞；及 所述第一控制模块还用于在测针有发生碰撞时，控制上述机械手停止移动。
3.如权利要求1所述的自动更换测针系统，其特征在于，所述校正数据存储在存储器的一个特定位置，或者以一个特定名称的文件存储在存储器的任何位置。
4.如权利要求3所述的自动更换测针系统，其特征在于，该系统还包括: 判断模块，用于判断存储器中是否存在放针架的校正数据 '及 校正数据创建模块，用于当存储器中不存在放针架的校正数据时，创建该放针架的校正数据，并将该校正数据存储于上述存储器中。
5.如权利要求4所述的自动更换测针系统，其特征在于，所述创建放针架的校正数据的流程如下: 接收用户在放针架上任意选取的一个点、一条线及一个面； 利用量测机台的X轴光学尺、Y轴光学尺及Z轴光学尺获取上述点、线、面在量测机台的机械坐标系中的第一位置坐标； 当上述点、线及面不能构建成一个坐标系时，通知用户重新选取点、线及面； 当上述点、线及面能构建成一个坐标系时，利用上述点、线及面在机械坐标系中的第一位置坐标构建一个第一坐标系； 根据机械坐标系与该第一坐标系之间的转换关系，换算出上述点、线及面在第一坐标系中的第二位置坐标； 根据上述点、线及面在第一坐标系中的第二位置坐标，自动操作机械手臂分别移动到上述点、线及面在第一坐标系中的第二位置坐标处，以利用测针在放针架上定位上述点、线及面； 利用X轴光学尺、Y轴光学尺及Z轴光学尺获取该点、线、面在机械坐标系中的第三位置坐标，并根据机械坐标系与第一坐标系之间的转换关系换算出该点、线、面在第一坐标系中的第四位置坐标； 利用上述点、线及面在第一坐标系中的第四位置坐标构建一个第二坐标系； 根据放针架上的尺寸数据计算出放针架上的各个卡槽在第二坐标系中的位置坐标；及根据机械坐标系与第二坐标系之间的转换关系，将各个卡槽在第二坐标系中的位置坐标转换成在机械坐标系中的位置坐标，从而得到放针架的校正数据。
6.一种自动更换测针方法，运行于计算装置，该计算装置与量测机台相连，所述量测机台包括机械手臂及载物台，所述机械手臂的末端安装有测针，所述载物台上放置有放针架，该放针架包括多个卡槽，每个卡槽中放置不同的测针，其特征在于，该方法包括: 校正数据获取步骤:从所述计算装置的存储器中读取所述放针架的校正数据，并从该校正数据中获取用于放置当前需要放下或者取得的测针的卡槽在量测机台的机械坐标系中的位置坐标； 第一控制步骤:控制量测机台的机械手臂向上述位置坐标处移动；及第二控制步骤:在机械手臂移动到上述位置坐标处时，控制机械手臂自动进行放针、取针的操作。
7.如权利要求6所述的自动更换测针方法，其特征在于，在第一控制步骤之后，该方法还包括: 检测步骤:判断机械手臂在移动过程中测针是否有发生碰撞；及 第三控制步骤:在测针有发生碰撞时，控制上述机械手停止移动。
8.如权利要求6所述的自动更换测针方法，其特征在于，所述校正数据存储在存储器的一个特定位置，或者以一个特定名称的文件存储在存储器的任何位置。
9.如权利要求8所述的自动更换测针方法，其特征在于，在校正数据获取步骤之前，该方法还包括: 判断步骤:判断存储器中是否存在放针架的校正数据；及 校正数据创建步骤:当存储器中不存在放针架的校正数据时，创建该放针架的校正数据，并将该校正数据存储于上述存储器中。
10.如权利要求9所述的自动更换测针方法，其特征在于，所述校正数据创建步骤包括: 接收用户在放针架上任意选取的一个点、一条线及一个面； 利用量测机台的X轴光学尺、Y轴光学尺及Z轴光学尺获取上述点、线、面在量测机台的机械坐标系中的第一位置坐标； 当上述点、线及面不能构建成一个坐标系时，通知用户重新选取点、线及面； 当上述点、线及面能构建成一个坐标系时，利用上述点、线及面在机械坐标系中的第一位置坐标构建一个第一坐标系； 根据机械坐标系与该第一坐标系之间的转换关系，换算出上述点、线及面在第一坐标系中的第二位置坐标； 根据上述点、线及面在第一坐标系中的第二位置坐标，自动操作机械手臂分别移动到上述点、线及面在第一坐标系中的第二位置坐标处，以利用测针在放针架上定位上述点、线及面； 利用X轴光学尺，Y轴光学尺及Z轴光学尺获取该点、线、面在机械坐标系中的第三位置坐标，并根据机械坐标系与第一坐标系之间的转换关系换算出该点、线、面在第一坐标系中的第四位置坐标 ； 利用上述点、线及面在第一坐标系中的第四位置坐标构建一个第二坐标系； 根据放针架上的尺寸数据计算出放针架上的各个卡槽在第二坐标系中的位置坐标；及根据机械坐标系与第二坐标系之间的转换关系，将各个卡槽在第二坐标系中的位置坐标转换成在机械坐标系中的位置坐标，从而得到放针架的校正数据。
全文摘要
本发明提供一种自动更换测针的方法。该方法包括步骤从一个存储器中读取位于所述量测机台上的放针架的校正数据，并从该校正数据中获取该放针架的卡槽在量测机台的机械坐标系中的位置坐标；控制量测机台的机械手臂向上述位置坐标处移动，其中，所述测针位于该机械手臂的末端；及在机械手臂移动到上述位置坐标处时，控制机械手臂自动进行放针、取针的操作。本发明提供一种自动更换测针的系统。使用该系统及方法可以在产品的量测过程中自动换取不同的测针，以简化量测过程。
文档编号B25J9/16GK103105186SQ20111035905
公开日2013年5月15日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者张旨光, 袁忠奎, 佘正才, 徐玉华, 薛晓光 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司