【摘要】：懸絲擺式加速度計具有小型化、大量程和高抗沖擊振動的特點,被廣泛應(yīng)用于航空、航天的慣性導(dǎo)航等領(lǐng)域。慣性組件作為加速度計的核心組成部分,其制造和裝配精度都會對加速度計的測量準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。長期以來對于該類型加速度計的裝配主要是技術(shù)工人借助專用的工裝夾具手工完成,其裝配過程勞動強度大,自動化程度低,裝配一致性差,批量化生產(chǎn)困難。針對上述問題,研制開發(fā)慣性組件自動化精密裝配設(shè)備,以滿足目前裝配效率和裝配精度的要求。本文具體工作包括:分析慣性組件整體制造工藝流程和要求,制訂基于設(shè)備的裝配流程,完成自動化裝配設(shè)備的總體方案設(shè)計。細分裝配功能,采用模塊化的設(shè)計方法完成裝配設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計。根據(jù)待裝配零件的形狀特征,設(shè)計通用和專用夾具相結(jié)合的可拆卸夾具工裝以實現(xiàn)各個零件可靠的裝卡和操作。夾具既能保證裝配要求,又不造成零件損傷,同時可拆卸的夾具工裝便于實現(xiàn)后續(xù)烘膠工藝。根據(jù)慣性零件裝配的精度要求,對硬件進行分析選型。設(shè)計電氣控制系統(tǒng),最終完成慣性組件裝配設(shè)備整體搭建。根據(jù)所細分的裝配功能,結(jié)合所選硬件設(shè)計裝配控制策略。針對懸絲的無損裝配要求,在穿絲機構(gòu)中將穿絲夾鉗與高靈敏度的微型力傳感器結(jié)合以實現(xiàn)張緊力閉環(huán)控制。針對裝配過程中零件位姿的調(diào)整要求,采用基于視覺引導(dǎo)的位姿調(diào)整策略。構(gòu)建單目相機加反射棱鏡的立體視覺測量模塊以實現(xiàn)各零件空間位姿圖像信息的獲取,通過對位姿圖像的處理得到待裝配零件之間的相對位置及尺寸信息,再將該信息轉(zhuǎn)換為裝配操作模塊精密位移滑臺的調(diào)整脈沖量,完成零件位移調(diào)整和裝配。同時,實現(xiàn)裝配過程的可視化。根據(jù)慣性組件分時分步的裝配工藝,依次實現(xiàn)零件的裝配,裝配設(shè)備配備多組裝配夾具工裝,保證裝配工作的連貫性。對慣性組件裝配設(shè)備進行調(diào)試及裝配實驗,驗證其功能性及可靠性。建立誤差模型,對設(shè)備中影響零件裝配精度的因素進行分析并提出補償裝配誤差的方法。完成裝配設(shè)備標(biāo)定調(diào)整之后,在超凈實驗室環(huán)境下,操作設(shè)備進行裝配實驗。對實驗數(shù)據(jù)進行分析,得到的最終結(jié)果顯示:微型懸絲擺式加速度計慣性組件裝配設(shè)備能夠按照裝配要求完成零件裝配且滿足裝配精度要求,裝配穩(wěn)定性、一致性等也均滿足預(yù)期要求。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V241;V441

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本文編號：2610560