本发明公开了一种全自动光学精密测量设备的自动上料机构，属工业精密测量设备技术领域，其特征在于：自动上料机构的下部放置有两辆相同上料车，上料车上有多层料盘架，在多层料盘架开口处设有从多层料盘架上取出或放入料盘的料盘转移机构，料盘转移机构具有横向移动装置（X轴向）、纵向移动装置（Y轴向）和垂直移动装置（Z轴向），纵向移动装置上设有吸盘，吸盘吸住料盘进行取放，本发明简化了自动上料机构的结构，实现了连续不间断的上料，提高自动检测效率。