薄片組件精密裝配中的誤差分析及補償*

王 韜，羅 怡，2，王曉東，2，李亞瑋

（1.大連理工大學遼寧省微納米技術(shù)及系統(tǒng)工程重點實驗室，大連 116024；2.大連理工大學精密特種加工教育部重點實驗室，大連 116024）

裝配將組件集成在一起并形成器件，是制造技術(shù)中關(guān)鍵的步驟[1]。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展以及器件小型化、精密化的趨勢，對裝配也提出了更高的要求。航空航天領(lǐng)域的許多微小精密器件的裝配精度需要優(yōu)于25～30μm，未來隨著產(chǎn)品的復雜化、精密化和光機電一體化，需要滿足的服役環(huán)境也越來越惡劣，會對裝配精度提出更高的要求[2]。目前多采用手工裝配，依靠夾具和顯微鏡等輔助裝置，裝配精度和產(chǎn)能提升的空間已經(jīng)不多。另一方面，自動化的裝配設(shè)備不同于加工設(shè)備，通常是針對被裝配器件專門研制，無商品化的通用自動裝配系統(tǒng)。薄片零件廣泛存在于撓性擺式加速度計、激光陀螺和平臺慣導中，例如加速度計中的擺片、陀螺中的墊片等，該類零件的自動裝配系統(tǒng)研制對于產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)能的提高大有裨益。隨著自動化裝配系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展[3–5]，基于機器視覺的自動裝配技術(shù)對于被裝配零件的加工偏差包容、裝配信息記錄、產(chǎn)品質(zhì)量追溯、裝配數(shù)據(jù)挖掘至關(guān)重要[6–7]，是保證高精度微小零件自動裝配的關(guān)鍵[8]。

Tsai 等[9]利用基于期望最大化的圖像對齊方法實現(xiàn)印刷電路板的快速定位和缺陷檢測，該印刷電路板定位方法可以實現(xiàn)小于1像素的平移誤差和小于1°的旋轉(zhuǎn)誤差，轉(zhuǎn)角誤差不超過1°。……