平板类微小零件装配控制策略与软件架构研究

作     者：郝永平 王永杰 董福禄 路超 HAO Yongping;WANG Yongjie;DONG Fulu;LU Chao

作者机构：沈阳理工大学装备工程学院沈阳110159 沈阳理工大学辽宁省先进制造与装备重点实验室沈阳110159 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2015年第51卷第4期

页      面：193-198,205页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家高技术研究发展计划资助项目(863计划 2009AA04Z167) 

主　　题：微机电系统 软件架构 人机交互 机器视觉 

摘      要：针对不同尺寸的平板类微小零件装配问题,将视觉技术引入到微装配作业中,对微装配控制策略和软件架构进行分析研究。根据微小零件结构特点、尺寸与装配精度要求,提出 Look and move+Visual servo 相结合的微装配控制模式,采用由界面层、数据层和逻辑层组成的分层软件架构,建立基于视觉的真空吸附式微装配系统平台。围绕集成化、可复用性要求,进行软件框架类继承关系的分析,采用基于动态链接库和VC++的MFC应用程序框架编程方法,集成Halcon视觉算法库,应用数据驱动模式,最终实现微装配控制软件设计。基于控制方法对由5个不同平板类微小零件组成的微组件采用三种不同装配方式,分别进行8组装配试验,并对其关键精度指标进行测量与分析,其测量结果表明,三种装配方式中姿态调整自动装配方式装配效果最佳,微组件的同轴度和平行度误差基本满足装配精度要求,微装配的适用性有明显改善。此控制方法可以有效的用于其他微装配系统,且具有良好的鲁棒性、可复用性和人机交互性。