微小多環(huán)片組件精度分析與裝配控制.pdf

1、多環(huán)片組件是由多個(gè)圓環(huán)零件裝配組成，廣泛應(yīng)用于機(jī)械臂、機(jī)器人、繞線機(jī)、航空航天、傳感等具有旋轉(zhuǎn)部件的領(lǐng)域，用來傳輸動(dòng)力和信號(hào)等。由于環(huán)片零件較小，裝配精度要求較高等問題。傳統(tǒng)的手工方法以其勞動(dòng)強(qiáng)度要求高、生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品一致性差等問題，無法滿足市場(chǎng)對(duì)質(zhì)量與產(chǎn)能的需要。針對(duì)這一問題，本文研制了多環(huán)片自動(dòng)裝配系統(tǒng)，通過分析環(huán)片組件的生產(chǎn)工藝流程，確定各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)環(huán)片組件精度的影響，以提高環(huán)片組件的裝配精度及產(chǎn)品一致性為目的展開相關(guān)的研究。

2、r>　　通過針對(duì)環(huán)片組件的生產(chǎn)流程進(jìn)行分析，影響環(huán)片組件精度的因素主要包括:環(huán)片零件的加工誤差、多環(huán)片自動(dòng)裝配系統(tǒng)的設(shè)備精度、環(huán)片組件的裝配策略與方法等。通過分析各個(gè)因素，獲得其影響規(guī)律。由于采用過盈配合裝配，裝配模具的剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于環(huán)片剛度，單個(gè)環(huán)片的裝配過程并不影響其他環(huán)片。因此從單個(gè)環(huán)片裝配精度影響因素的作用方式進(jìn)行分析，對(duì)環(huán)片組件的精度影響因素進(jìn)行討論和研究。
　　基于機(jī)器視覺理論，搭建了環(huán)片檢測(cè)裝置，通過工業(yè)相機(jī)采集環(huán)片零

3、件因翹曲產(chǎn)生的縫隙圖像。采用硅片作為環(huán)片零件的支撐平面，零件在硅片上產(chǎn)生鏡像而將翹曲產(chǎn)生的縫隙放大至原來的2倍，便于圖像的采集與處理。通過從八個(gè)角度采集圖像，并進(jìn)行圖像拼接，得到環(huán)片零件一周翹曲的全景環(huán)視圖。將圖像進(jìn)行處理和擬合計(jì)算，得到零件在八個(gè)角度的縫隙值。其中超過25μm為不合格環(huán)片，為后續(xù)裝配控制零件精度。
　　根據(jù)環(huán)片組件的精度要求，搭建多環(huán)片自動(dòng)裝配系統(tǒng)。通過硬件設(shè)計(jì)與裝配策略來保證環(huán)片組件的位置精度與減小垂直度誤差。

4、在Z軸方向上加裝了光柵尺組成閉合回路來保證環(huán)片在裝配方向上的位置精度，采用分度預(yù)裝配，推項(xiàng)裝配兩步的裝配策略來控制環(huán)片組件的垂直度誤差。分析了系統(tǒng)設(shè)備精度，建立了誤差補(bǔ)償模型，提出了誤差補(bǔ)償方案，并進(jìn)行誤差補(bǔ)償。
　　基于LabVIEW軟件編寫系統(tǒng)程序，介紹軟件架構(gòu)及相關(guān)功能，通過軟件中各個(gè)模塊之間交互配合，完成環(huán)片零件的自動(dòng)化裝配。系統(tǒng)的控制軟件通過調(diào)用配置文件的方法來增加系統(tǒng)的柔性，可以更改文件中的參數(shù)來滿足多種環(huán)片組件的要求