微裝配系統(tǒng)控制技術研究.pdf

1、微機電產(chǎn)品在各行業(yè)的應用比重越來越高，人們對產(chǎn)品性能要求提高。實現(xiàn)微小零件的裝配，是微機電產(chǎn)品得以發(fā)布的核心技術。傳統(tǒng)的微小件裝配大多通過手工或半手工完成，自動化程度低，產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性難以保證。微小零件的顯著特點是體積微小，要保證微小件的裝配質量，需要借助顯微放大儀器和高度集成化的微裝配系統(tǒng)。然而，客戶購買的微小件控制系統(tǒng)大部分是零散的，這增加了操作復雜性，甚至集成化決定了功能的實現(xiàn)。
　　為了解決微裝配的系統(tǒng)集成度低，本文針對

2、微小件的裝配，依據(jù)微裝配的功能需求和控制流程策略，采用了“三層架構”式軟件體系結構，架構了微裝配控制系統(tǒng)。將系統(tǒng)劃分為宏/微運動臺控制、圖像采集、微夾持器控制、示教編程、相機標定與模式識別五個功能模塊。論文就微小件的裝配控制系統(tǒng)展開了研究。
　　首先，分析了微裝配的現(xiàn)狀，對機器視覺的應用和微裝配的關鍵技術進行探討。
　　其次，根據(jù)微小件裝配對象，采用模塊化方法將微裝配控制系統(tǒng)分為五個子模塊。對微裝配控制系統(tǒng)的視覺布局方案、控

3、制策略與解決方法進行深入分析。提出了“鼠標滾輪定點”裝配策略，有效的提高了裝配精度。
　　再次，分析了微裝配控制系統(tǒng)各模塊的功能實現(xiàn)和控制流程，給出了系統(tǒng)開發(fā)關鍵技術的解決方法；控制系統(tǒng)將示教編程引用到微裝配系統(tǒng)中，分析了示教編程路徑規(guī)劃；針對機器視覺的開發(fā)，分析了相機標定與模式識別策略；基于宏動運動臺的控制，建立了軟件控制評價函數(shù)。
　　最后，分析了控制系統(tǒng)的相機標定和視覺系統(tǒng)像素當量標定技術，對圖像處理基本算法、視覺伺服