微小器件裝配系統(tǒng)的高精度控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著微納米技術(shù)的成熟，越來越多的精密型微小器件被生產(chǎn)和制造出來。對于這些精密、易損的微小器件來說，精密裝配已經(jīng)不是手工裝配所能完成的任務(wù)，因此，對于精密型微小器件的裝配系統(tǒng)已逐漸成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。本文針對真空吸附式的微小器件裝配系統(tǒng)，主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，研究了微小器件裝配系統(tǒng)的總體技術(shù)，各個系統(tǒng)功能的構(gòu)成以及相互之間的協(xié)作關(guān)系，并提出了相應(yīng)的提高系統(tǒng)裝配精度的裝配方法，然后對整個裝配系統(tǒng)的高精度進(jìn)行分析。
　　其

2、次，對微小器件裝配系統(tǒng)的運(yùn)動坐標(biāo)軸進(jìn)行了X、Y坐標(biāo)軸的定位精度研究，并通過誤差補(bǔ)償?shù)姆绞教岣呦到y(tǒng)的運(yùn)動精度。對XY軸插補(bǔ)運(yùn)動進(jìn)行了研究和實(shí)驗，并進(jìn)行了XY的角度補(bǔ)償，明顯提高了系統(tǒng)精度。分析了兩種運(yùn)動形式的精度，并選擇了最優(yōu)路徑法，達(dá)到高精度控制作用。由于在微小器件裝配過程中，微小件對外界環(huán)境具有很強(qiáng)的敏感性，容易產(chǎn)生零件的微小竄動，為了提高微小器件裝配系統(tǒng)的魯棒性，本文針對微小零件在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的相對夾持器的錯位進(jìn)行分析，并提出了相

3、應(yīng)的優(yōu)化方法。
　　再次，由于微小器件裝配的過程，需要借助數(shù)字圖像處理技術(shù)來輔助裝配，為了使系統(tǒng)達(dá)到更高的識別精度和特征提取精度，首先對視覺系統(tǒng)的核心部件相機(jī)的外參數(shù)進(jìn)行了矯正，并提出了一種基于模板面積的二分法來自動選取閾值的方法，該方法與傳統(tǒng)的閾值自動選取方法相比，能夠達(dá)到更高的識別和特征提取精度，并對提取的器件特征開發(fā)了最佳平衡點(diǎn)的特征定位方式，使裝配系統(tǒng)精度滿足微米級裝配的要求。
　　最后，介紹了微小器件裝配的裝配精度