CN102338624B - 应用机械手臂测试物体的系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种应用机械手臂测试物体的系统及方法，该方法包括：在机械手臂的工作区域内建立空间坐标系，初始化机械手臂，使得机械手臂位于初始位置；从数据库获取测试参数；控制机械手臂根据所述测试参数取得待测物体，并将待测物体放置于测试机台；控制机械手臂根据所述测试参数从工具旋转塔获取探棒，利用探棒定位待测物体上的测试点进行测试；控制机械手臂根据所述测试参数将已测试物体放置于已测试物体位置处。该发明应用机械手臂测试待测物体实现了全自动化的测试，提高测试的精度和速度。

Description

应用机械手臂测试物体的系统及方法

技术领域

本发明涉及一种测试系统及方法，尤其涉及一种应用机械手臂测试物体的系统及方法。

背景技术

在执行自动化测试时，机械手臂得到了广泛的应用。目前，机械手臂可以在所有测试工具和待测物体都准备好的情况下，自动对待测物体进行测试，获得测试结果并对测试结果进行分析。这种半自动化的测试方法，需要工作人员人工将测试物体放置在测试机台，人工安装测试工具，当该物体测试完成时，人工将该物体从测试机台拿走，以对下一物体进行测试。然而，这种需要人工配合的半自动化测试的测试精度和工作效率较低，特别是在进行大批量测试的时候，这种半自动化测试严重影响了测试数据的精度和测试的工作效率。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种应用机械手臂测试物体的系统，可以控制机械手臂实现全自动化的测试。

还有必要提供一种应用机械手臂测试物体的方法，可以控制机械手臂实现全自动化的测试。

一种应用机械手臂测试物体的系统，该系统运行于计算机中，该计算机与机械手臂、工具旋转塔及数据库相连，该系统包括：坐标系建立模块，用于在机械手臂的工作区域内建立空间坐标系，初始化机械手臂，使得机械手臂位于初始位置；参数获取模块，用于从数据库获取测试参数；物体移动模块，用于控制机械手臂根据所述测试参数取得待测物体，并将待测物体放置于测试机台；物体测试模块，用于控制机械手臂根据所述测试参数从工具旋转塔获取探棒，利用探棒定位待测物体上的测试点进行测试；所述物体移动模块还用于控制机械手臂根据所述测试参数将已测试物体放置于已测试物体位置处。

一种应用机械手臂测试物体的方法，该方法应用于计算机中，该方法包括以下步骤：在机械手臂的工作区域内建立空间坐标系，初始化机械手臂，使得机械手臂位于初始位置；从数据库获取测试参数；控制机械手臂根据所述测试参数取得待测物体，并将待测物体放置于测试机台；控制机械手臂根据所述测试参数从工具旋转塔获取探棒，利用探棒定位待测物体上的测试点进行测试；控制机械手臂根据所述测试参数将已测试物体放置于已测试物体位置处。

相较于现有技术，所述应用机械手臂测试物体的系统及方法，可以控制机械手臂自动移动待测物体，自动取得测试工具对待测物体上的多个测试点进行测试，控制机械手臂实现了全自动化的测试，提高了测试的精度和速度。

附图说明

图1是本发明应用机械手臂测试物体的系统较佳实施例的系统架构图。

图2是图1中应用机械手臂测试物体的系统的功能模块图。

图3是本发明应用机械手臂测试物体的方法较佳实施例的流程图。

图4是图3中步骤S12的具体流程图。

图5是图3中步骤S13的具体流程图。

图6是图3中步骤S14的具体流程图。

主要元件符号说明

计算机	1
		数据库	2
工具旋转塔	3
		机械手臂	4
测试设备	5
		测试机台	6
待测物体	7
		应用机械手臂测试物体的系统	10
坐标系建立模块	100
		参数获取模块	101
物体移动模块	102
		物体测试模块	103

具体实施方式

如图1所示，是本发明应用机械手臂测试物体的系统较佳实施例的系统架构图。该应用机械手臂测试物体的系统10运行于计算机1中，该计算机1与数据库2、工具旋转塔3、机械手臂4及测试设备5相连。用户在机械手臂4的工作区域内确定一个基准工作平面，并利用该基准工作平面来建立空间坐标系，以下所述空间坐标都为该空间坐标系中的坐标，其中，机械手臂4的初始位置为该空间坐标系的原点坐标。所述数据库2用于存储测试参数，例如：待测物体7放置位置的空间坐标、已测试物体放置位置的空间坐标、测试机台6位置的空间坐标、工具旋转塔3的空间、待测物体7放置于测试机台6上时待测物体7上所有测试点的空间坐标及机械手臂4需要从工具旋转塔3取得的探棒的数量。所述工具旋转塔3用于放置测试工具，例如：吸盘、探棒，所述工具旋转塔3可以转动，将机械手臂4需要的测试工具转至面对机械手臂4，以便于机械手臂4取得测试工具。所述机械手臂4用于在计算机1的控制下，自动将待测物体7放置于测试机台6，自动从工具旋转塔3获取探棒，并利用探棒定位待测物体7上的测试点进行测试。所述测试设备5可以为时域反射仪，用于配合机械手臂4对待测物体7进行测试。所述待测物体7可以为印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)。

如图2所示，是图1中应用机械手臂测试物体的系统10的功能模块图。所述应用机械手臂测试物体的系统10包括：坐标系建立模块100、参数获取模块101、物体移动模块102及物体测试模块103。本发明所称的模块是完成一特定功能的计算机程序段，比程序更适合于描述软件在计算机中的执行过程，因此在本发明以下对软件描述中都以模块描述。

所述坐标系建立模块100用于在机械手臂4的工作区域内确定一个基准工作平面，并利用该基准工作平面来建立空间坐标系，初始化机械手臂4，使得机械手臂4位于初始位置，即该空间坐标系的原点。具体而言，用户在该工作区域中选择三个点，该坐标系建立模块100根据该三个点所确定的平面作为所述基准工作平面，以该基准工作平面建立空间坐标系，以下所述空间坐标都为该空间坐标系中的坐标。

所述参数获取模块101用于从数据库2获取测试参数。所述测试参数包括待测物体7放置位置的空间坐标、已测试物体放置位置的空间坐标、测试机台6位置的空间坐标、工具旋转塔3的空间坐标、待测物体7放置于测试机台6上时待测物体7上所有测试点的空间坐标及机械手臂4需要从工具旋转塔3取得的探棒的数量。

所述物体移动模块102用于控制机械手臂4根据所述测试参数取得待测物体7，并将待测物体7放置于测试机台6。具体而言，首先，所述物体移动模块102控制机械手臂4移动到工具旋转塔3的位置，从工具旋转塔3取得吸盘。接着，所述物体移动模块102控制取得吸盘的机械手臂4移动到放置待测物体的托盘处，从放置待测物体的托盘处吸取一个待测物体7，控制吸取了待测物体7的机械手臂4移动到测试机台6的位置，将待测物体7放置于测试机台6上。最后，所述物体移动模块102控制机械手臂4移动到工具旋转塔3的位置，将吸盘放回于工具旋转塔3，然后控制机械手臂4返回初始位置。

所述物体测试模块103用于控制机械手臂4根据所述测试参数从工具旋转塔3获取探棒，利用探棒定位待测物体7上的测试点进行测试。具体而言，首先，所述物体测试模块103控制机械手臂4从初始位置移动到工具旋转塔3的位置，从工具旋转塔3上取得探棒，并控制取得探棒的机械手臂4移动到待测物体7上的测试点位置。接着，所述物体测试模块103控制机械手臂4上的探棒定位待测物体7上的该测试点进行测试。当待测物体7上所有测试点都测试完成时，控制机械手臂4移动到工具旋转塔3的位置，将探棒放回于工具旋转塔3。最后，当所述测试参数中的探棒都测试完成时，控制机械手臂4返回至初始位置。

所述物体移动模块102还用于控制机械手臂4根据所述测试参数将已测试物体放置于已测试物体位置处。具体而言，所述物体移动模块102控制机械手臂4移动到工具旋转塔3的位置，从工具旋转塔3取得吸盘，控制取得吸盘的机械手臂4移动到测试机台6的位置，吸取测试机台6上的已测试物体。接着，所述物体移动模块102控制吸取了已测试物体的机械手臂4移动到已测试物体托盘上，将已测试物体放置于已测试物体托盘上。最后，控制机械手臂4移动到工具旋转塔3的位置，将吸盘放回于工具旋转塔3，并控制机械手臂4返回初始位置。

如图3所示，是本发明应用机械手臂测试物体的方法较佳实施例的流程图。

步骤S10，坐标系建立模块100在机械手臂4的工作区域内确定一个基准工作平面，并利用该基准工作平面来建立空间坐标系，初始化机械手臂4，使得机械手臂4位于初始位置，即该空间坐标系的原点。以下所述空间坐标都为该空间坐标系中的坐标。

步骤S11，参数获取模块101从数据库2获取测试参数。所述测试参数包括待测物体7放置位置的空间坐标、已测试物体放置位置的空间坐标、测试机台6位置的空间坐标、工具旋转塔3的空间坐标、待测物体7放置于测试机台6上时待测物体7上所有测试点的空间坐标及机械手臂4需要从工具旋转塔3取得的探棒的数量。

步骤S12，物体移动模块102控制机械手臂4根据所述测试参数取得待测物体7，并将待测物体7放置于测试机台6。

步骤S13，物体测试模块103控制机械手臂4根据所述测试参数从工具旋转塔3获取探棒，利用探棒定位待测物体7上的测试点进行测试。

步骤S14，物体移动模块102控制机械手臂4根据所述测试参数将已测试物体放置于已测试物体位置处。

如图4所示，是图3中步骤S12的具体流程图。

步骤S120，物体移动模块102控制机械手臂4移动到工具旋转塔3的位置，从工具旋转塔3取得吸盘。

步骤S121，物体移动模块102控制取得吸盘的机械手臂4移动到放置待测物体的托盘处，从放置待测物体的托盘处吸取一个待测物体7。

步骤S122，物体移动模块102控制吸取了待测物体的机械手臂4移动到测试机台6的位置，将待测物体7放置于测试机台6上。

步骤S123，物体移动模块102控制机械手臂4移动到工具旋转塔3的位置，将吸盘放回于工具旋转塔3。

步骤S124，物体移动模块102控制机械手臂4返回初始位置。

如图5所示，是图3中步骤S13的具体流程图。

步骤S130，物体测试模块103控制机械手臂4从初始位置移动到工具旋转塔3的位置，从工具旋转塔3上取得一组探棒。

步骤S131，物体测试模块103控制取得探棒的机械手臂4移动到待测物体7上的一个测试点位置。

步骤S132，物体测试模块103控制机械手臂4上的探棒定位待测物体7上的该测试点进行测试。此时，测试设备5将获取该测试点的测试数据，并将测试数据保存在数据库2中。

步骤S132，物体测试模块103判断待测物体上所有测试点是否都测试完成。

当待测物体7上有测试点没有测试完成时，返回至步骤S131，控制取得探棒的机械手臂4移动到待测物体上的未测试的测试点位置。或者，当待测物体7上所有测试点都测试完成时，执行步骤S134，控制机械手臂4移动到工具旋转塔3的位置，将探棒放回于工具旋转塔3。

步骤S135，物体测试模块103判断测试参数中的探棒是否都测试完成。

当测试参数中的探棒没有测试完成时，返回至步骤S130，控制机械手臂4从初始位置移动到工具旋转塔3的位置，从工具旋转塔3上取得未测试的探棒。或者，当所述测试参数中的探棒都测试完成时，执行步骤S136，控制机械手臂4返回至初始位置。

如图6所示，是图3中步骤S14的具体流程图。

步骤S140，物体移动模块102控制机械手臂4移动到工具旋转塔3的位置，从工具旋转塔3取得吸盘。

步骤S141，物体移动模块102控制取得吸盘的机械手臂4移动到测试机台6的位置，吸取测试机台6上的已测试物体。

步骤S142，物体移动模块102控制吸取了已测试物体的机械手臂4移动到已测试物体托盘上，将已测试物体放置于已测试物体托盘上。

步骤S143，物体移动模块102控制机械手臂4移动到工具旋转塔3的位置，将吸盘放回于工具旋转塔3。

步骤S144，物体移动模块102控制机械手臂4返回初始位置。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种应用机械手臂测试物体的系统，该系统运行于计算机中，该计算机与机械手臂、工具旋转塔及数据库相连，其特征在于，该系统包括：

坐标系建立模块，用于在机械手臂的工作区域内建立空间坐标系，初始化机械手臂，使得机械手臂位于初始位置；

参数获取模块，用于从数据库获取测试参数；

物体移动模块，用于控制机械手臂根据所述测试参数取得待测物体，并将待测物体放置于测试机台；

物体测试模块，用于控制机械手臂根据所述测试参数从工具旋转塔获取探棒，利用探棒定位待测物体上的测试点进行测试；

所述物体移动模块还用于控制机械手臂根据所述测试参数将已测试物体放置于已测试物体位置处。

2.如权利要求1所述的应用机械手臂测试物体的系统，其特征在于，所述机械手臂的初始位置即所述空间坐标系的原点。

3.如权利要求1所述的应用机械手臂测试物体的系统，其特征在于，所述测试参数包括待测物体放置位置的空间坐标、已测试物体放置位置的空间坐标、测试机台位置的空间坐标、工具旋转塔的空间坐标、待测物体放置于测试机台上时待测物体上所有测试点的空间坐标及机械手臂需要从工具旋转塔取得的探棒的数量。

4.一种应用机械手臂测试物体的方法，该方法应用于计算机中，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（a）在机械手臂的工作区域内建立空间坐标系，初始化机械手臂，使得机械手臂位于初始位置；

（b）从数据库获取测试参数；

（c）控制机械手臂根据所述测试参数取得待测物体，并将待测物体放置于测试机台；

（d）控制机械手臂根据所述测试参数从工具旋转塔获取探棒，利用探棒定位待测物体上的测试点进行测试；

（e）控制机械手臂根据所述测试参数将已测试物体放置于已测试物体位置处。

5.如权利要求4所述的应用机械手臂测试物体的方法，其特征在于，所述机械手臂的初始位置即所述空间坐标系的原点。

6.如权利要求4所述的应用机械手臂测试物体的方法，其特征在于，所述测试参数包括待测物体放置位置的空间坐标、已测试物体放置位置的空间坐标、测试机台位置的空间坐标、工具旋转塔的空间坐标、待测物体放置于测试机台上时待测物体上所有测试点的空间坐标及机械手臂需要从工具旋转塔取得的探棒的数量。

7.如权利要求4所述的应用机械手臂测试物体的方法，其特征在于，所述步骤（c）包括：

控制机械手臂移动到工具旋转塔的位置，从工具旋转塔取得吸盘；

控制取得吸盘的机械手臂移动到放置待测物体的托盘处，从放置待测物体的托盘处吸取一个待测物体；

控制吸取了待测物体的机械手臂移动到测试机台的位置，将待测物体放置于测试机台上；

控制机械手臂移动到工具旋转塔的位置，将吸盘放回于工具旋转塔；

控制机械手臂返回初始位置。

8.如权利要求4所述的应用机械手臂测试物体的方法，其特征在于，所述步骤（d）包括：

（d1）控制机械手臂从初始位置移动到工具旋转塔的位置，从工具旋转塔上取得探棒；

（d2）控制取得探棒的机械手臂移动到待测物体上的测试点位置；

（d3）控制机械手臂上的探棒定位待测物体上的该测试点进行测试；

（d4）判断待测物体上所有测试点是否都测试完成；

（d5）当待测物体上所有测试点都测试完成时，控制机械手臂移动到工具旋转塔的位置，将探棒放回于工具旋转塔；或者，当待测物体上所有测试点没有测试完成时，返回至步骤（d2）控制取得探棒的机械手臂移动到待测物体上的未测试的测试点位置；

（d6）判断测试参数中的探棒是否都测试完成；

（d7）当测试参数中的探棒都测试完成时，控制机械手臂返回至初始位置；或者，当测试参数中的探棒没有测试完成时，返回至步骤（d1）控制机械手臂从初始位置移动到工具旋转塔的位置，从工具旋转塔上取得未用于测试的探棒。

9.如权利要求4所述的应用机械手臂测试物体的方法，其特征在于，所述步骤（e）包括：

控制机械手臂移动到工具旋转塔的位置，从工具旋转塔取得吸盘；

控制取得吸盘的机械手臂移动到测试机台的位置，吸取测试机台上的已测试物体；

控制吸取了已测试物体的机械手臂移动到已测试物体托盘上，将已测试物体放置于已测试物体托盘上；

控制机械手臂移动到工具旋转塔的位置，将吸盘放回于工具旋转塔；

控制机械手臂返回初始位置。