本文關(guān)鍵詞：微小型零件精密裝配及三維誤差測(cè)量研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《大連理工大學(xué)》 2013年

微小型零件精密裝配及三維誤差測(cè)量研究

張偉  

【摘要】：微小型機(jī)電系統(tǒng)組成零件多,裝配步驟復(fù)雜,裝配精度要求高。目前國(guó)內(nèi)針對(duì)特征尺寸在幾個(gè)毫米左右的微小型零件精密裝配大多還是依靠人工在顯微鏡下憑借經(jīng)驗(yàn)操作,勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、產(chǎn)品一致性差。同時(shí)在零件裝配完成之后的誤差測(cè)量環(huán)節(jié),通常工藝人員需要將零件取下生產(chǎn)線,在造價(jià)高昂的高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等測(cè)量設(shè)備上離線測(cè)量裝配誤差,沒有相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)專屬測(cè)量步驟使得每次選取的基準(zhǔn)與測(cè)量過程具有隨機(jī)性,而且由于裝配與測(cè)量環(huán)節(jié)相脫節(jié),使整個(gè)生產(chǎn)周期延長(zhǎng),在零件的搬運(yùn)過程中也容易造成對(duì)裝配后微小型機(jī)電系統(tǒng)的二次破壞。 計(jì)算機(jī)視覺測(cè)量技術(shù)以其精度高非接觸等特點(diǎn),可以很好的指導(dǎo)半自動(dòng)化甚至自動(dòng)化微小型零件精密裝配及誤差測(cè)量作業(yè)。本文以計(jì)算機(jī)視覺測(cè)量技術(shù)為基礎(chǔ),根據(jù)微小型零件裝配工藝及測(cè)量要求研制了微小型零件精密裝配及三維誤差測(cè)量系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由四個(gè)模塊組成：視覺測(cè)量模塊、機(jī)械手作業(yè)模塊、裝配平臺(tái)模塊及人機(jī)交互模塊。 在裝配流程中采用“先看-后動(dòng)”的控制模式,機(jī)械手根據(jù)視覺測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行裝配作業(yè)；采用組合式照明方式,利于將零件特征從背景中提取出來；采用吸附式夾鉗可以柔性拾取形狀各異的零件,同時(shí)在機(jī)械手上采用力反饋控制模式控制裝配力保護(hù)易碎零件；建立裝配系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)各坐標(biāo)系間關(guān)系轉(zhuǎn)換,使各模塊協(xié)調(diào)工作在統(tǒng)一環(huán)境下；合理規(guī)劃裝配流程,提高裝配效率。在測(cè)量流程中,采用垂直安裝的雙攝像機(jī)測(cè)量方式,利用一個(gè)精密加工的長(zhǎng)方體作為基準(zhǔn)標(biāo)定塊將兩個(gè)攝像機(jī)標(biāo)定到統(tǒng)一測(cè)量環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)對(duì)具有三維特征的立體組件的在線測(cè)量,測(cè)量過程簡(jiǎn)單快速準(zhǔn)確。 采用開源機(jī)器視覺庫(kù)內(nèi)函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的特征識(shí)別提取,然后根據(jù)不同零件的特征采用相應(yīng)的定位方法獲取零件的位姿信息。 以模塊化分層設(shè)計(jì)思想編寫了裝配及測(cè)量作業(yè)控制軟件,然后結(jié)合本系統(tǒng)的裝配功能進(jìn)行了微小型零件裝配實(shí)驗(yàn),對(duì)裝配后組件分別利用本系統(tǒng)的三維誤差測(cè)量功能和高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行裝配結(jié)果檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果表明本系統(tǒng)可以很好的完成精密裝配及在線測(cè)量任務(wù),縮短了生產(chǎn)周期,提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品成品率。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP391.41;TG806
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：199724