微小型零件精密装配及三维误差测量研究

《微小型零件精密装配及三维误差测量研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文微小型零件精密装配及三维误差测量研究ResearchonPreciseAssemblyandMeasurementofThree．dimensionalErrorsforMiniatureParts学号：21004257完成日期：2013—04—30大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使

2、用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：垡丛!型矍住揎窒装壅丞三箜送羞型量盈窥作者签名：————主盈j车L日期：卫年—L月j『_日本文由国家自然科学基金面上项目“微小结构装配的不确定性因素及几何域与性能域的映射关系”(51075058)、中央高校基本科研业务费专项资金“精密微小型惯性器件自动装配技术”(DUTl0ZDG04)和西安飞行自动控制研究所企业委托项目资助完成。大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要微小型机电系统组成零件多，装配步骤复杂，装配精度要求高。

3、目前国内针对特征尺寸在几个毫米左右的微小型零件精密装配大多还是依靠人工在显微镜下凭借经验操作，劳动强度大、工作效率低、产品一致性差。同时在零件装配完成之后的误差测量环节，通常工艺人员需要将零件取下生产线，在造价高昂的高精度三坐标测量机等测量设备上离线测量装配误差，没有相对应的标准专属测量步骤使得每次选取的基准与测量过程具有随机性，而且由于装配与测量环节相脱节，使整个生产周期延长，在零件的搬运过程中也容易造成对装配后微小型机电系统的二次破坏。计算机视觉测量技术以其精度高非接触等特点，可以很好的指导半自动化甚至自动化微小型零件精密装配及误差测量作业。本文以计算机视

4、觉测量技术为基础，根据微小型零件装配工艺及测量要求研制了微小型零件精密装配及三维误差测量系统。系统主要由四个模块组成：视觉测量模块、机械手作业模块、装配平台模块及人机交互模块。在装配流程中采用“先看．后动”的控制模式，机械手根据视觉测量的结果进行装配作业；采用组合式照明方式，利于将零件特征从背景中提取出来；采用吸附式夹钳可以柔性拾取形状各异的零件，同时在机械手上采用力反馈控制模式控制装配力保护易碎零件；建立装配系统数学模型，实现各坐标系间关系转换，使各模块协调工作在统一环境下；合理规划装配流程，提高装配效率。在测量流程中，采用垂直安装的双摄像机测量方式，利用一

5、个精密加工的长方体作为基准标定块将两个摄像机标定到统一测量环境下，实现对具有三维特征的立体组件的在线测量，测量过程简单快速准确。采用开源机器视觉库内函数实现对零件的特征识别提取，然后根据不同零件的特征采用相应的定位方法获取零件的位姿信息。以模块化分层设计思想编写了装配及测量作业控制软件，然后结合本系统的装配功能进行了微小型零件装配实验，对装配后组件分别利用本系统的三维误差测量功能和高精度三坐标测量机进行装配结果检测，检测结果表明本系统可以很好的完成精密装配及在线测量任务，缩短了生产周期，提高了生产效率和产品成品率。关键词：精密装配；三维误差测量；图像处理；机器

6、视觉ResearchonPreciseAssemblyandMeasurementofthree．dimensionalErrorsforMiniaturePartsAbstractMicroeleetromechaniealsystems(MEMS)，whicharecomposedofdifferentparts，aredemandforcomplexstepsandhighprecisionofassembly．Atpresentinhome，theassemblyprocessesofmostMEMSproductswiththefeaturesize

7、ofseveralmillimetersarestillfinishedbyexperiencedworkersundermicroscopes．Theseresultinnotonlylaborintensitvandlowefficiency，butalsothelowconsistencyofproducts．Attheprocessoferrormeasurementofassembledparts，theoperatorsusuallycarrypartsfrommanufacturinglinetomghprecisionandexpenslvec

8、oordinatemeasuringm