[发明专利]基于微预紧力监测的微米级金属丝高精度自动微装配设备

说明书

本发明提供的一种基于微预紧力监测的微米级金属丝高精度自动微装配设备，涉及自动化微装配技术领域，包括金属丝微装配在线检测系统、金属丝微装配操作台、微丝装配预拉紧及微力检测系统、微丝快速点胶系统和可视化监控系统。柱状待缠丝微零件固定在金属丝微装配操作台上，金属丝穿过微丝装配预拉紧及微力检测系统，与柱状待缠丝微零件连接，金属丝微装配操作台旋转使金属丝缠绕在柱状待缠丝微零件上，微丝快速点胶系统对零件涂胶，起到边缠绕边固定的作用，金属丝微装配在线检测系统实时检测柱状待缠丝微零件的位姿，可视化监控系统进行自动运行控制及监测显示，该设备结构优化紧凑、运行稳定可靠，可实现自动化高标准一致性微装配。

技术领域

本发明涉及自动化微装配技术领域，具体而言，涉及一种基于微预紧力监测的微米级金属丝高精度自动微装配设备。

背景技术

微操作技术就是对微小对象(1nm～1mm范围内)的整体或部分进行某种操作和处理的技术。它是实现超精密加工、微细加工、微装配、大规模集成电路生产的一项重要手段。

现有技术中，在完成具有高度柔性的微细金属丝的装配时，大多还是通过手工装配的方式实现，这种装配技术相对落后，装配精度及一致性难以保证，难以高效完成丝的均匀缠绕和固定，且容易因外力施加不均匀而导致细丝断裂，装配效率依赖工人的装配水平与熟练程度，难以大幅度提高生产效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的包括提供一种基于微预紧力监测的微米级金属丝自动微装配设备，通过设置金属丝微装配在线检测系统对金属丝缠绕装配过程进行实时检测，实时调整柱状待缠丝微零件的位姿，通过微丝装配预拉紧及微力检测系统实时检测微米级金属丝的受力，控制微米级金属丝缠绕装配过程中受力均匀、一致，确保装配精度的一致性。

本发明改善其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本发明提供的一种基于微预紧力监测的微米级金属丝自动微装配设备，包括设备工作台及安装在所述设备工作台上的金属丝微装配在线检测系统、金属丝微装配操作台、微丝装配预拉紧及微力检测系统、微丝快速点胶系统和可视化监控系统。

所述金属丝微装配在线检测系统包括水平X轴方向第一视觉检测模块和水平Y轴方向第二视觉检测模块，所述水平X轴方向第一视觉检测模块与所述水平Y轴方向第二视觉检测模块分别设于所述金属丝微装配操作台的X轴方向和Y轴方向两侧，用于从不同方向对所述金属丝微装配操作台进行检测。

所述金属丝微装配操作台包括操作台机械运动模块、防缠绕旋转传气模块和真空吸附式柱形微零件固定模块。所述操作台机械运动模块安装在所述设备工作台上，所述防缠绕旋转传气模块与所述操作台机械运动模块连接，所述真空吸附式柱形微零件固定模块与所述防缠绕旋转传气模块连接，所述真空吸附式柱形微零件固定模块用于固定柱状待缠丝微零件。

所述微丝装配预拉紧及微力检测系统包括微丝预紧下压力调整台和微丝预紧上压力调整台，用于调整并检测金属丝的受力。所述微丝快速点胶系统设于所述水平X轴方向第一视觉检测模块与所述水平Y轴方向第二视觉检测模块之间，并与所述金属丝微装配操作台连接，用于涂胶。

所述微丝快速点胶系统包括点胶手机械运动模块和自动点胶手模块，所述自动点胶手模块安装在所述点胶手机械运动模块上。所述点胶手机械运动模块包括点胶手XY轴方向运动轴、点胶手Z轴方向运动轴、点胶手θx轴方向运动轴、点胶手θy轴方向运动轴和点胶手θz轴方向运动轴。所述点胶手XY轴方向运动轴安装在所述设备工作台上，所述点胶手Z轴方向运动轴安装在所述点胶手XY轴方向运动轴上，所述点胶手θy轴方向运动轴与所述点胶手θx轴方向运动轴连接，所述点胶手θz轴方向运动轴与所述点胶手θy轴方向运动轴连接。

所述可视化监控系统分别与所述金属丝微装配在线检测系统、所述金属丝微装配操作台、所述微丝装配预拉紧及微力检测系统、所述微丝快速点胶系统连接，用于监控并显示所述柱状待缠丝微零件与所述金属丝的缠绕装配。