面向微小機(jī)構(gòu)自動裝配方法與模式識別研究.pdf

1、隨著產(chǎn)品微型化趨勢發(fā)展和MEMS技術(shù)水平的不斷提高，微型零部件不僅應(yīng)用到各高端領(lǐng)域，包括航空航天、汽車制造業(yè)、基因工程、生命科學(xué)等，而且深入到人們?nèi)粘Ｉ钪?。在這種形勢下，微裝配技術(shù)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，隨著微型化程度的提高，零件裝配精度的要求也越來越高。針對零件微小、易變形、裝配精度高等特點，人工裝配不僅僅勞動強(qiáng)度大，而且裝配精度低的現(xiàn)實情況，設(shè)計一套可靠穩(wěn)定的自動微裝配系統(tǒng)是提高微裝配水平關(guān)鍵。
　　本文設(shè)計了一套以真空吸附為裝配

2、夾持力的龍門式微裝配控制系統(tǒng)?？刂婆_依靠X、Y軸直線電機(jī)驅(qū)動，可完成平面內(nèi)的快速移動和精確定位。為滿足裝配過程中頻繁換刀，設(shè)計了可靠的鎖緊裝置，實現(xiàn)了自動裝、卸吸附頭刀具的功能，并且為動作的連貫性，設(shè)計了存儲刀具和輔助卸刀功能的刀架。對橫梁等影響精度的關(guān)鍵部件進(jìn)行了設(shè)計分析。對選取的電機(jī)進(jìn)行校核，保證運動平穩(wěn)、可靠。為滿足裝配序列和裝配時間，合理設(shè)計工作臺上各部件位置。
　　針對零件尺寸微小的特點，采用了機(jī)器視覺技術(shù)來識別匹配零件

3、，確定零件在工作臺上的位置和姿態(tài)。對要裝配的微小零件進(jìn)行圖像采集，將采集的圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理，如中值濾波和高斯平滑來優(yōu)化提取零件特征的圖像質(zhì)量。對模板制作和匹配算法進(jìn)行了研究，根據(jù)零件輪廓明顯和形狀各異的特點，采用了基于形狀匹配的方法，編寫了模板制作和匹配的有效程序。為提高匹配精度，提出亞像素輪廓匹配方式。為提高識別匹配系統(tǒng)的魯棒性，進(jìn)行了大量實驗，得出一些重要匹配算子參數(shù)，為后續(xù)優(yōu)化算子和提高識別匹配成功率提供了有利的數(shù)據(jù)支持。