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惯性器件等微小器件广泛应用在航天飞机、导弹、宇宙飞船等航空航天工具中,其研制过程中有大量需要点胶粘接工序,点胶质量将直接关系到微小器件的工作性能。由于点胶过程中涉及流体的精确分液、零件的自动识别、点胶针头的定位和高度控制等集多学科技术为一体的综合性控制,加之器件的体积小、所用胶粘剂粘度高、精度要求高、点胶部位特殊等原因,目前粘接工作普遍依靠工作人员在显微镜下手工点胶完成。迫切需要开发一种对微小器件定位要求低、点胶量和点胶轨迹精确且针对高粘度胶粘剂分液的精密点胶设备,进一步研究被国外垄断的精密点胶技术,不仅可以提高点胶效率和改善点胶产品质量,还能在一定程度上促进国内点胶技术领域的发展。本文针对某型号微小型惯性器件的点胶密封任务,研制了基于视觉技术和传感技术的精密自动点胶设备。采用模块化设计思想,设备分为精密定位模块、视觉检测模块、微量注射模块和人机交互模块。精密运动模块按照程序预设的点胶作业轨迹完成的微米量级的定位;视觉检测模块完成零件的识别和点胶路径的控制;微量注射模块完成对点胶动作的控制,实现胶量的准确分配;人机交互模块作为用户与设备的交流窗口,通过优化操作步骤来提高点胶作业的效率。课题结合时间-压力型点胶特点和微小惯性器件的点胶任务要求,对点胶中的关键控制技术进行了深入研究,包括点胶一致性的控制和零件识别定位的控制。通过分析胶量的影响因素对精密点胶机进行了选型和控制,并对实验所用的胶粘剂粘温特性和固化特性进行测试。为解决相机分辨率提高与视野范围缩小之间的矛盾,设计了图像中鼠标选点的运动控制方案。在保证点胶定位精度的基础上,提高点胶系统灵活性,采取了基于胶滴图像补偿针头安装偏差的误差补偿措施。提出了针头基准位置的标定方案,结合使用高精度的激光测距传感器,使针头与基板间隙的控制精度达到了10μm以内。利用机器视觉技术,提出了“先图像定心,再偏差补偿”的零件与转台安装偏心的补偿方案。完成了设备各硬件的安装和调试,用LabVIEW与Matlab的混合编程编制了精密点胶系统的控制程序,进而对精密运动滑台和视觉坐标系进行了分析测量和偏角标定。优化了微小惯性器件的点胶参数组合,并对特定参数下的点胶一致性进行了测试。点胶系统的各项指标测试显示,点胶的定位精度和零件与转台的同轴度均控制在了20μm以内,微胶滴一致性优于0.002mg。最后随机对14个惯性器件进行了点胶实验,并对零件的密封性进行测试,泄漏率均低于10-8 Pa·m3/s,达到了预期控制目标。