專利名稱：可即時(shí)獲取指標(biāo)器坐標(biāo)的線性測(cè)試機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)試設(shè)備，尤其是涉及一種可即時(shí)獲取指標(biāo)器坐標(biāo)的線性測(cè)試機(jī)。
背景技術(shù)：
線性測(cè)試是生產(chǎn)數(shù)字化坐標(biāo)輸入設(shè)備必須的品質(zhì)檢測(cè)，是在產(chǎn)品的工作區(qū)內(nèi)移動(dòng)物理指標(biāo)器，再讀取產(chǎn)品的坐標(biāo)輸出，然后和指標(biāo)器的物理坐標(biāo)比較，判斷誤差是否在可接受的范圍之內(nèi)。目前實(shí)現(xiàn)線性測(cè)試的途徑大概分為純?nèi)斯?、半人工和全自?dòng)三種。1、純?nèi)斯?shí)現(xiàn)線性測(cè)試。測(cè)試人員拿指標(biāo)器在印有特定標(biāo)示的圖紙上點(diǎn)擊和移動(dòng)，并在計(jì)算機(jī)的顯示屏上以肉眼檢視繪出的線條影像是否符合要求。這種方法經(jīng)常在早期的數(shù)化儀生產(chǎn)線使用。2、半人工實(shí)現(xiàn)線性測(cè)試。在計(jì)算機(jī)運(yùn)行的軟件指示檢測(cè)人員按點(diǎn)和移動(dòng)指標(biāo)器， 并由軟件判定是否符合要求。人員只負(fù)責(zé)指標(biāo)器的操作，不做良劣判定。3、全自動(dòng)實(shí)現(xiàn)線性測(cè)試。指標(biāo)器的移動(dòng)和定位，都是由機(jī)器人和計(jì)算機(jī)控制完成。 由計(jì)算機(jī)指揮機(jī)器人移動(dòng)指標(biāo)器到特定坐標(biāo)后，在讀取或檢測(cè)待測(cè)品的輸出，換算出對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，再把換算出來的坐標(biāo)和指標(biāo)器現(xiàn)在的坐標(biāo)比對(duì)判定。但是，目前全自動(dòng)線性測(cè)試設(shè)備具有如下缺點(diǎn)移動(dòng)指標(biāo)的機(jī)械(一般為XY平臺(tái)) 必須停下來等待計(jì)算機(jī)讀取待測(cè)物的輸出(即使采用多線程(multi-thread)軟件技術(shù)， 由一個(gè)線程專司指標(biāo)器的移動(dòng)，指標(biāo)器仍然需要停下來，等待計(jì)算機(jī)完成讀取待測(cè)物的輸出)，而走走停停的機(jī)械則產(chǎn)生了大量的震動(dòng)、噪音，也消耗更多的時(shí)間才能完測(cè)，測(cè)試效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種可即時(shí)獲取指標(biāo)器坐標(biāo)的線性測(cè)試機(jī)，不需停止移動(dòng)指標(biāo)器即可完成線性坐標(biāo)的測(cè)試，工作效率較高。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種可即時(shí)獲取指標(biāo)器坐標(biāo)的線性測(cè)試機(jī)，其包括
用于驅(qū)動(dòng)指標(biāo)器在待測(cè)物上運(yùn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)，其連接指標(biāo)器； 用于發(fā)出控制脈沖驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其連接在計(jì)算機(jī)與步進(jìn)電機(jī)之間；
用于根據(jù)控制脈沖的數(shù)量以及步進(jìn)電機(jī)在每個(gè)控制脈沖下的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，換算獲得指標(biāo)器實(shí)時(shí)物理坐標(biāo)的計(jì)步器，其連接在步進(jìn)電機(jī)控制電路的輸出端； 連接在計(jì)步器輸出端的鎖存器；
用于將待測(cè)物所輸出可換算成指標(biāo)器感應(yīng)坐標(biāo)的模擬輸出信號(hào)并輸出的開關(guān)邏輯電路，其連接待測(cè)物的輸出端；依次連接在開關(guān)邏輯電路輸出端的保持電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路； 用于同時(shí)對(duì)鎖存器中指標(biāo)器實(shí)時(shí)的物理坐標(biāo)和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出的指標(biāo)器實(shí)時(shí)的感應(yīng)坐標(biāo)進(jìn)行采樣，并判斷指標(biāo)器的物理坐標(biāo)與感應(yīng)坐標(biāo)之間是否在允許誤差范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)，其通過IO接口分別連接步進(jìn)電機(jī)控制電路、計(jì)步器、鎖存器、保持電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。其中，步進(jìn)電機(jī)包括驅(qū)動(dòng)指標(biāo)器在待測(cè)物上作X軸向運(yùn)動(dòng)的X軸步進(jìn)電機(jī)，以及驅(qū)動(dòng)指標(biāo)器在待測(cè)物上作Y軸向運(yùn)動(dòng)的Y軸步進(jìn)電機(jī)。其中，計(jì)步器包括用于換算出X軸步進(jìn)電機(jī)在X軸向位置的X軸計(jì)步器，用于換算出Y軸步進(jìn)電機(jī)在Y軸向位置的Y軸計(jì)步器，且X軸計(jì)步器和Y軸計(jì)步器均連接在步進(jìn)電機(jī)控制電路的輸出端與鎖存器之間。其中，所述線性測(cè)試機(jī)包括用于產(chǎn)生中斷或狀態(tài)信號(hào)通知計(jì)算機(jī)對(duì)鎖存器中的數(shù)據(jù)和保持電路中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，實(shí)現(xiàn)等間隔的采樣測(cè)試的脈沖產(chǎn)生器，其控制端通過 IO接口連接計(jì)算機(jī)，輸出端分別連接鎖存器和保持電路。其中，所述線性測(cè)試機(jī)還包括分別連接鎖存器的輸出端、保持電路的輸出端和脈沖產(chǎn)生器的輸出端的緩存邏輯電路；
連接緩存邏輯電路的緩存存儲(chǔ)器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
本發(fā)明提出的線性測(cè)試機(jī)可以即時(shí)獲取指標(biāo)器的物理坐標(biāo)和感應(yīng)坐標(biāo)，計(jì)算機(jī)不需停止移動(dòng)指標(biāo)器即可完成線性坐標(biāo)的測(cè)試，進(jìn)而減少震動(dòng)和噪音，縮短測(cè)試時(shí)間，有利于提高測(cè)試效率。另外，本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)成本低且工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例的電路示意圖2是圖1采取不等間隔采樣測(cè)試的原理示意圖； 圖3是本發(fā)明第2實(shí)施例的電路示意圖； 圖4是圖3采取等間隔采樣測(cè)試的原理示意圖； 圖5是本發(fā)明第3實(shí)施例的電路示意圖； 圖6是圖5采取高速等間隔采樣測(cè)試的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，在本發(fā)明的第1實(shí)施例中，該實(shí)施例包括指標(biāo)器；驅(qū)動(dòng)指標(biāo)器在待測(cè)物上沿X軸向運(yùn)動(dòng)的X軸步進(jìn)電機(jī)，以及連接并驅(qū)動(dòng)該X軸步進(jìn)電機(jī)的X軸驅(qū)動(dòng)電路；驅(qū)動(dòng)指標(biāo)器在待測(cè)物上沿Y軸向運(yùn)動(dòng)的Y軸步進(jìn)電機(jī)，以及連接并驅(qū)動(dòng)該Y軸步進(jìn)電機(jī)的Y 軸驅(qū)動(dòng)電路；連接X軸驅(qū)動(dòng)電路和Y軸驅(qū)動(dòng)電路的步進(jìn)電機(jī)控制電路，該步進(jìn)電機(jī)控制電路通過IO接口連接計(jì)算機(jī)；與X軸驅(qū)動(dòng)電路連接X軸計(jì)步器用于記錄步進(jìn)電機(jī)控制器發(fā)送到 X軸步進(jìn)電機(jī)的控制脈沖數(shù)量，根據(jù)每個(gè)控制脈沖驅(qū)動(dòng)X軸步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特定的角度(例如 0.9°或1.8° )，由X軸步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)則推動(dòng)指標(biāo)器移動(dòng)，通過計(jì)算脈沖的數(shù)量即可獲得指標(biāo)器移動(dòng)的距離；與Y軸驅(qū)動(dòng)電路連接的Y軸計(jì)步器，其工作原理與χ軸計(jì)步器相同；χ軸計(jì)步器記錄X軸步進(jìn)電機(jī)的物理位置，并在采樣時(shí)把當(dāng)時(shí)的X軸位置存入鎖存器，Y軸計(jì)步器記錄X軸步進(jìn)電機(jī)的物理位置，并在采樣時(shí)把當(dāng)時(shí)的Y軸位置存入鎖存器；開關(guān)邏輯電路選擇待測(cè)物的模擬輸出信號(hào)輸出給保持電路，由保持電路在采樣時(shí)將該模擬輸出信號(hào)進(jìn)行保持，該模擬輸出信號(hào)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，通過IO電路輸出給計(jì)算機(jī)； 計(jì)算機(jī)則在取樣之后讀取鎖存器中物理地址(包括X軸位置和Y軸位置)和采用電路保持的所述模擬輸出信號(hào)，獲得指標(biāo)器當(dāng)時(shí)實(shí)際的物理坐標(biāo)和待測(cè)物感應(yīng)指標(biāo)器的感應(yīng)坐標(biāo)。結(jié)合圖2所示，第1實(shí)施例中計(jì)算機(jī)是采用不等間隔的采樣測(cè)試。由于運(yùn)算及系統(tǒng)程序條件的差異，計(jì)算機(jī)在每筆運(yùn)算完成后，再進(jìn)行采樣，其采樣間隔的時(shí)間是異動(dòng)的。但因?yàn)槭峭瑫r(shí)對(duì)指標(biāo)器坐標(biāo)，和待測(cè)物輸出做了硬件采樣，所以采樣間隔的異動(dòng)并不會(huì)影響線性運(yùn)算的精度。由于移動(dòng)指標(biāo)器時(shí)，X軸步進(jìn)電機(jī)和Y軸步進(jìn)電機(jī)都是不停的在運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)應(yīng)的X軸計(jì)步器中的數(shù)據(jù)、Y軸計(jì)步器中的數(shù)據(jù)也是不斷變化的，因此在采樣時(shí)，必須用鎖存器把X 軸計(jì)步器中的數(shù)據(jù)和Y軸計(jì)步器中的數(shù)據(jù)都鎖存在鎖存器內(nèi)，以待計(jì)算機(jī)讀取。而計(jì)算機(jī)從鎖存器讀取的數(shù)據(jù)，就可換算成采樣當(dāng)時(shí)指標(biāo)器的位置，在此稱為指標(biāo)器的物理坐標(biāo)。但由于待測(cè)物是一種數(shù)字化輸入設(shè)備的組件，利用電磁、超音波、紅外線感應(yīng)、電阻分壓等方式，把指標(biāo)器的位置轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào)；一般為模擬的電壓基準(zhǔn)信號(hào)，而此電壓的基準(zhǔn)信號(hào)也可以換算成指標(biāo)器的坐標(biāo)或位置。由于測(cè)試時(shí)指標(biāo)器不停的移動(dòng)，待測(cè)物輸出的電壓基準(zhǔn)信號(hào)也不停的變化。因此采樣時(shí)保持電路把當(dāng)時(shí)的電壓基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行保持，由模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換處理后等待計(jì)算機(jī)讀取。而計(jì)算機(jī)從模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換讀取的數(shù)據(jù)，就可換算成采樣當(dāng)時(shí)待測(cè)物所感應(yīng)到的指標(biāo)器的位置，在此稱為指標(biāo)器的感應(yīng)坐標(biāo)。理想上，得到的物理坐標(biāo)和感應(yīng)坐標(biāo)會(huì)是一樣。但是，有限的物理精度造成兩者的誤差，因此，由計(jì)算機(jī)判斷物理坐標(biāo)與感應(yīng)坐標(biāo)之間是否在允許誤差范圍之內(nèi)，若是，則說明待測(cè)試的品質(zhì)是可接受的。結(jié)合圖3和圖4所示，在本發(fā)明的第2實(shí)施例中，在IO電路與鎖存器和保持電路之間連接一個(gè)脈沖產(chǎn)生器，脈沖產(chǎn)生器的控制端通過IO接口連接計(jì)算機(jī)、輸出端分別連接鎖存器和保持電路。由脈沖產(chǎn)生器產(chǎn)生中斷(interrupt)或狀態(tài)(state)信號(hào)通知計(jì)算機(jī)讀取對(duì)鎖存器中的數(shù)據(jù)和保持電路中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，從而實(shí)現(xiàn)等間隔的采樣測(cè)試。結(jié)合圖5和圖6所示，本發(fā)明的第3實(shí)施例是在第2實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在脈沖產(chǎn)生器、存儲(chǔ)器和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路之間連接緩存邏輯電路，以及與邏輯電路連接的緩存存儲(chǔ)器。當(dāng)脈沖產(chǎn)生器產(chǎn)生中斷(interrupt)或狀態(tài)(state)信號(hào)通知計(jì)算機(jī)讀取對(duì)鎖存器中的數(shù)據(jù)和保持電路中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣時(shí)，鎖存器中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出對(duì)應(yīng)感應(yīng)坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，經(jīng)由緩存邏輯電路存入緩存存儲(chǔ)器中，而計(jì)算機(jī)則通過緩存邏輯電路讀出先前存入的采樣數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)高速等間隔采樣測(cè)試。綜上，本發(fā)明提出的線性測(cè)試機(jī)可以即時(shí)獲取指標(biāo)器的物理坐標(biāo)和感應(yīng)坐標(biāo)，計(jì)算機(jī)不需停止移動(dòng)指標(biāo)器即可完成線性坐標(biāo)的測(cè)試，進(jìn)而減少震動(dòng)和噪音，縮短測(cè)試時(shí)間， 有利于提高測(cè)試效率。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可即時(shí)獲取指標(biāo)器坐標(biāo)的線性測(cè)試機(jī)，其特征在于，所述線性測(cè)試機(jī)包括用于驅(qū)動(dòng)指標(biāo)器在待測(cè)物上運(yùn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)，其連接指標(biāo)器；用于發(fā)出控制脈沖驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其連接在計(jì)算機(jī)與步進(jìn)電機(jī)之間；用于根據(jù)控制脈沖的數(shù)量以及步進(jìn)電機(jī)在每個(gè)控制脈沖下的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，換算獲得指標(biāo)器實(shí)時(shí)物理坐標(biāo)的計(jì)步器，其連接在步進(jìn)電機(jī)控制電路的輸出端；連接在計(jì)步器輸出端的鎖存器；用于將待測(cè)物所輸出可換算成指標(biāo)器感應(yīng)坐標(biāo)的模擬輸出信號(hào)并輸出的開關(guān)邏輯電路，其連接待測(cè)物的輸出端；依次連接在開關(guān)邏輯電路輸出端的保持電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；用于同時(shí)對(duì)鎖存器中指標(biāo)器實(shí)時(shí)的物理坐標(biāo)和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出的指標(biāo)器實(shí)時(shí)的感應(yīng)坐標(biāo)進(jìn)行采樣，并判斷指標(biāo)器的物理坐標(biāo)與感應(yīng)坐標(biāo)之間是否在允許誤差范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)，其通過IO接口分別連接步進(jìn)電機(jī)控制電路、計(jì)步器、鎖存器、保持電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述可即時(shí)獲取指標(biāo)器坐標(biāo)的線性測(cè)試機(jī)，其特征在于，步進(jìn)電機(jī)包括驅(qū)動(dòng)指標(biāo)器在待測(cè)物上作X軸向運(yùn)動(dòng)的X軸步進(jìn)電機(jī)，以及驅(qū)動(dòng)指標(biāo)器在待測(cè)物上作 Y軸向運(yùn)動(dòng)的Y軸步進(jìn)電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述可即時(shí)獲取指標(biāo)器坐標(biāo)的線性測(cè)試機(jī)，其特征在于，計(jì)步器包括用于換算出X軸步進(jìn)電機(jī)在X軸向位置的X軸計(jì)步器，用于換算出Y軸步進(jìn)電機(jī)在Y軸向位置的Y軸計(jì)步器，且X軸計(jì)步器和Y軸計(jì)步器均連接在步進(jìn)電機(jī)控制電路的輸出端與鎖存器之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述可即時(shí)獲取指標(biāo)器坐標(biāo)的線性測(cè)試機(jī)，其特征在于，所述線性測(cè)試機(jī)包括用于產(chǎn)生中斷或狀態(tài)信號(hào)通知計(jì)算機(jī)對(duì)鎖存器中的數(shù)據(jù)和保持電路中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，實(shí)現(xiàn)等間隔的采樣測(cè)試的脈沖產(chǎn)生器，其控制端通過IO接口連接計(jì)算機(jī)，輸出端分別連接鎖存器和保持電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述可即時(shí)獲取指標(biāo)器坐標(biāo)的線性測(cè)試機(jī)，其特征在于，所述線性測(cè)試機(jī)還包括分別連接鎖存器的輸出端、保持電路的輸出端和脈沖產(chǎn)生器的輸出端的緩存邏輯電路；連接緩存邏輯電路的緩存存儲(chǔ)器。
全文摘要
本發(fā)明公開一種可即時(shí)獲取指標(biāo)器坐標(biāo)的線性測(cè)試機(jī)，其包括驅(qū)動(dòng)指標(biāo)器在待測(cè)物上運(yùn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)；步進(jìn)電機(jī)控制電路；獲得指標(biāo)器實(shí)時(shí)物理坐標(biāo)的計(jì)步器；連接在計(jì)步器輸出端的鎖存器；用于將待測(cè)物所輸出可換算成指標(biāo)器感應(yīng)坐標(biāo)的模擬輸出信號(hào)并輸出的開關(guān)邏輯電路，其連接待測(cè)物的輸出端；依次連接在開關(guān)邏輯電路輸出端的保持電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；對(duì)鎖存器中的物理坐標(biāo)和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出的感應(yīng)坐標(biāo)進(jìn)行采樣，并判斷兩者之間是否在允許誤差范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)，其通過IO接口分別連接步進(jìn)電機(jī)控制電路、計(jì)步器、鎖存器、保持電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。本發(fā)明不需停止移動(dòng)指標(biāo)器即可完成線性坐標(biāo)的測(cè)試，縮短了測(cè)試時(shí)間，提高了測(cè)試效率。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102520290SQ20111043115
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者賴德龍 申請(qǐng)人:賴德龍