本文選題：微小器件 + 高精度��； 參考：《沈陽理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：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(yàn),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及其測量原理,并將機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用到器件裝配結(jié)果檢測中,提出了一種基于特征點(diǎn)特征線位置的裝配精度測量方法,并用該方法對微小器件裝配完成后的位置和角度進(jìn)行了測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本方法能夠快速準(zhǔn)確測量出器件的裝配裝配精度,測量精度可達(dá)到微米級。
[Abstract]:With the development of micro-and nano-technology, more and more precision micro-devices are produced and manufactured. For these precision and vulnerable micro devices, precision assembly is no longer a task that can be accomplished by manual assembly. Therefore, the assembly system of precision micro devices has gradually become the focus of attention in the industry. The main contents of this paper are as follows: firstly, the overall technology of the assembly system of micro devices, the composition of each system function and the relationship between each other are studied. The assembly method to improve the assembly accuracy of the whole assembly system is put forward, and the high precision of the whole assembly system is analyzed. Secondly, the positioning accuracy of the moving coordinate axis of the micro-device assembly system is studied, and the motion accuracy of the system is improved by the way of error compensation. The motion of XY axis interpolation is studied and experimented, and the angle compensation of XY is carried out, which obviously improves the precision of the system. The precision of two kinds of motion forms is analyzed, and the optimal path method is chosen to achieve high precision control. In order to improve the robustness of the assembly system of micro devices, micro parts are sensitive to the external environment and can easily cause small movement of parts in the process of assembly of micro devices. In this paper, the dislocation of the relative gripper produced in the running process of small parts is analyzed, and the corresponding optimization method is put forward. Thirdly, because of the assembly process of micro devices, we need to use digital image processing technology to assist the assembly, in order to make the system achieve higher recognition accuracy and feature extraction accuracy. Firstly, the external parameters of the camera, the core component of the visual system, are corrected, and a method of automatically selecting the threshold value based on template area is proposed, which is compared with the traditional automatic threshold selection method. It can achieve higher recognition and feature extraction accuracy, and develop the best equilibrium feature location method for the extracted device features, so that the assembly system accuracy can meet the requirements of micron assembly. Finally, the assembly accuracy and its measuring principle of micro device assembly are introduced, and the machine vision system is applied to device assembly result detection, and an assembly accuracy measurement method based on feature line position is proposed. The position and angle of micro devices after assembly are measured by this method. The experimental results show that this method can quickly and accurately measure the assembly accuracy of the device, and the measurement accuracy can reach the micron level.
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH-39

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2037703