[发明专利]一种用于微小型结构件的自动对位装配系统

摘要

本发明公开一种用于微小型结构件的自动对位装配系统，属于自动控制领域；它具有将待配件精确地装配到基体件上的功能，同时能过保护待配件和基体件之间不相互挤压损坏。其中包括控制装置，通过电机伺服系统来控制摆臂的旋转，角度标定装置通过对旋转角度的测试使摆臂的旋转角度更加精确，通过对显微成像系统采集的图像进行相应的计算来调节微动平台使其能过进行六个自由度的旋转，来确保基体件与待配件之间可以达到精密的配合。本发明通过控制装置调节系统各部分的工作，可以提高装配的效率，而且提高装配的精度。

主权项

一种用于微小型结构件的自动对位装配系统，包括控制装置，角度标定装置，电机伺服系统，摆臂，立体分光镜、显微摄像装置、微力传感保护装置以及光源；其中，显微摄像装置处于立体分光镜的正上方，微动平台处于立体分光镜的正下方，摆臂与电机伺服系统相连，微力传感保护装置与摆臂相连；控制装置，包括旋转控制模块、角度测试模块、图像处理模块、微动平台控制模块、外控模块以及光源控制模块；旋转控制模块，用于通过控制电机伺服系统来实现对摆臂进行相应角度的旋转或调整；角度测试模块，用于控制角度标定装置进行摆臂当前位置的检测；图像处理模块，用于对显微摄像装置传输过来的图像进行相应的处理生成微动平台控制信号并传输给微动平台控制模块；外控模块，用于控制外部自动供料系统将待配件安装在摆臂上；微动平台控制模块，用于根据图像处理模块传输过来的微动平台控制信号，控制微动平台进行相应的调整；光源控制模块，用于实现对光源的控制；角度标定装置，用于检测当前摆臂的位置；电机伺服系统，用于控制摆臂进行旋转或微调；摆臂，用于承载待配件并带动其一起旋转；立体分光镜，用于将改变待配件的反射光路；显微摄像装置，用于通过接收立体分光镜传输过来的反射光采集待配件图像和基体件图像，并将采集的待配件图像和基体件图像传输给图像处理模块；光源，用于为待配件和基体件提供照明；微力传感保护装置，用于控制摆臂旋转使基体件与待配件之间的相互接触力在一定的阈值之内；微动平台，用于承载基体件，根据图像处理模块传输过来的微动平台控制信号进行6个自由度的调整；当系统上电时，角度测试模块控制角度标定装置检测摆臂的当前位置，角度标定装置将检测结果传输给旋转控制模块，旋转控制模块通过控制电机伺服系统实现对摆臂进行相应调整使其恰好处于水平位置，调整结束，外控模块控制外部自动供料系统将带配件安装在摆臂上；待配件安装结束后，旋转控制模块通过控制电机伺服系统实现对摆臂进行90°的旋转，旋转结束后，角度测试模块控制角度标定装置检测摆臂当前位置，角度标定装置将检测的结果传输给旋转控制模块，旋转控制模块通过控制电机伺服系统实现对摆臂进行调整使其恰好处于竖直位置；光源控制模块控制光源对待配件进行照明，显微摄像装置通过立体分光镜采集待配件的图像进行自动调焦，调焦结束后显微摄像装置采集待配件图像并传输给图像处理模块；光源控制模块控制光源对基体件进行照明，显微摄像装置采集基体件图像并传输给图像处理模块；图像处理模块对待配件图像与基体件图像进行相应处理，生成微动平台调整信号传输给微动平台调整模块控制微动平台进行6个自由度的调整；调整结束后，旋转控制模块通过控制电机伺服系统实现对摆臂进行90°的旋转，旋转结束后，当所旋转的角度小于90°时，角度测试模块控制角度标定装置检测摆臂当前位置，角度标定装置将检测的结果传输给旋转控制模块，旋转控制模块通过控制电机伺服系统来实现对摆臂进行微调使摆臂位于水平位置，从而使待配件与基体件配合；当微力传感保护装置检测到所述的基体件与待配件之间的相互作用力大于事先设置的阈值时，则控制摆臂停止旋转。