微裝配系統(tǒng)的控制研究.pdf

1、隨著精密制造技術(shù)的不斷發(fā)展，大量微機(jī)電產(chǎn)品不斷向體積微型化、功能集成化的方向發(fā)展，并且微機(jī)電產(chǎn)品的零件尺寸范圍大至十幾個(gè)毫米，而小卻只有幾百個(gè)微米。根據(jù)實(shí)際情況的需要，微機(jī)電產(chǎn)品已經(jīng)逐漸滲透到各個(gè)領(lǐng)域，比如：航空航天、生物藥學(xué)、汽車行業(yè)、環(huán)境監(jiān)測等等。目前，國內(nèi)外大多數(shù)微機(jī)電產(chǎn)品仍然依靠人工的方式去實(shí)現(xiàn)裝配任務(wù)，因此就需要操作更加熟練的工人在顯微鏡下完成其裝配。這種人工操作不僅勞動(dòng)強(qiáng)度極大，而且產(chǎn)品裝配的一致性和穩(wěn)定性都難以得到保證。面

2、向?qū)嶋H的工業(yè)裝配應(yīng)用，針對平板類微型零件在手工裝配中存在的問題，設(shè)計(jì)了基于機(jī)器視覺的真空吸附式微小零件的裝配系統(tǒng)，在很大的程度上提高了產(chǎn)品裝配的適用性和集成性。裝配系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，由視覺識別定位模塊、夾持作業(yè)模塊、零件姿態(tài)調(diào)整模塊、人機(jī)交互控制模塊組成。
　　本文以亞毫米級微裝配系統(tǒng)為研究對象，應(yīng)用顯微視覺伺服的控制技術(shù)手段，研究了立體顯微視覺的結(jié)構(gòu)特征以及在微系統(tǒng)裝配環(huán)境下目標(biāo)零件的識別與定位。在裝配的垂直方向上采用限位開關(guān)

3、的硬性控制與微力反饋控制模式，實(shí)現(xiàn)垂直方向上的裝配力的實(shí)時(shí)檢測和垂直方向上的自動(dòng)停止。機(jī)器視覺系統(tǒng)的標(biāo)定是整個(gè)微裝配系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配的基礎(chǔ)，提出了一種合理的視覺系統(tǒng)標(biāo)定算法，建立了攝像機(jī)和裝配系統(tǒng)的硬件模型。經(jīng)過相機(jī)的標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)了微裝配系統(tǒng)坐標(biāo)系之間的相互轉(zhuǎn)換，再通過對鏡頭畸變的校正，得到了較為滿意的測量精度及三維重建效果。通過裝配實(shí)驗(yàn)表明，本文提出的裝配控制系統(tǒng)的流程與策略能夠?qū)崿F(xiàn)微小零件的自動(dòng)裝配，并且能夠滿足零件的裝配精度要求，產(chǎn)