本发明专利技术公开了一种用于对微管零件的微管和微孔零件的微孔进行装配和点胶的装配点胶装置，包括：夹持定位系统，其用于夹持和定位所述微管零件、微孔零件和点胶针头；显微检测系统，其用于对工作区域进行图像摄取和放大，并将所摄取图像的图像信号传送给控制主机。显微检测系统包括多个显微镜组件，各个显微镜组件的放大倍数和视场景深相互不同。夹持定位系统包括微管零件夹持定位组件、微孔零件夹持定位组件和点胶针头夹持定位组件，其分别用于夹持和定位所述微管零件、微孔零件和点胶针头。本发明专利技术将显微视觉检测、微装配和微点胶技术结合起来的完整的、具有通用性和实用性的装配点胶装置，可方便高效的实现人机协同的微米级微管与微孔零件装配和点胶作业。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微装配和微点胶
，具体地说是ー种能对微米级尺寸的微管和微孔进行装配和点胶作业的装配点胶装置。本专利技术可用于MEMS制造中微米级尺寸微管和微孔的装配和点胶。
技术介绍
微管零件上的微米级微管末端插入微孔零件上的微米级微孔内，并在其联接处点胶实现结构的联接和密封，是MEMS系统制造过程中经常遇到的装配问题。随着微加工技术的发展，微管与微孔的尺寸和点胶量也越来越小，极大的増加了装配和点胶的难度。华中科技大学的申请号为01252465.4的专利申请设计了一种微装配机器人系 统，其由系统控制主机、微操作机械手、真空微夹、带有摄像头的显微镜构成，可对亚毫米级微粒物体进行自动和半自动操作和装配作业，其定位精度可达到1-5 μ m (微米，IO-6米)，三维空间的运动范围可达到50-150mm，具有一定应用前景。但是，系统只能对亚毫米的微粒物体进行操作，对于10微米级尺寸的零件无能为力。另外，系统中没有集成点胶功能，应用范围受到了限制。大连理工大学搭建的微型步进电机胶粘接机器人系统，包括3个运动自由度，由3个精密直线导轨构成，在机器人的末端集成了微型夹钳、金属毛细管点胶系统的贮胶管、CCD摄像头、两个柔性导光管。两个柔性导光管可以输出紫外光或可见光用于单组分胶的固化或触发。机器人具有胶滴点样、紫外光或可见光照射进行光硬化或光触发、微型零件的抓取和放置等功能，能够完成自动微装配和点胶作业。该设计新颖、巧妙，但是仍然受限于装配零件的尺寸。同时可实现的点胶量也太大，不能满足微米级零件装配时的胶量要求。法国FEMTO-ST研究中心搭建的微小零件操作系统，包括2个商业金相显微镜、I个XY运动平台、I个Z轴运动平台和I个微小零件夹持机械手，虽然实现了 40微米级薄片零件的拾取和放置操作，但是操作空间太小，不能实现长径比比较大的微管与微孔之间的装配，该平台也没有集成点胶功能。总之，在现有的技术中，虽然对微小零件的装配和点胶研究工作取得了ー些进展，但是还存在如下问题1)装配零件的尺寸大，通常是毫米或者亚毫米级，不能满足微米级尺寸零件的装配；2)点胶量太大，最小点胶量为nL (纳升，10_9升)级，不能满足微米级零件PL(皮升，10_12升)级点胶的要求；3)装配时视觉检测精度和装配零件的定位精度低，不能满足微米级零件特征的亚微米级定位要求。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本专利技术所要解决的技术问题是种能够克服现有技术的不足，提供一种满足几微米到几百微米级尺寸的微管和微孔零件进行装配和点胶作业的装置。( ニ )技术方案为解决上述技术问题，本专利技术公开了ー种装配点胶装置，用于对微管零件的微管和微孔零件的微孔进行装配和点胶，包括点胶器和控制点胶器进行点胶的控制主机，点胶器包括用于注射粘胶的点胶针头，该装配点胶装置还包括夹持定位系统，其用于夹持和定位所述微管零件、微孔零件和点胶针头；显微检测系统，其用于对工作区域进行图像摄取和放大，并将所摄取图像的图像信号传送给控制主机。根据本专利技术的ー种具体实施方式，所述控制主机接收由显微检测系统所传输的图像信号，井根据该图像信号和操作者的指令信号控制所夹持定位系统的运动和点胶器的エ作状态。根据本专利技术的ー种具体实施方式，所述显微检测系统包括多个显微镜组件，各个显微镜组件的放大倍数和视场景深相互不同。根据本专利技术的ー种具体实施方式，所述多个显微镜组件中的ー个显微镜组件为体视显微镜组件，其用于对工作区域进行肉眼的直接观察。根据本专利技术的ー种具体实施方式，所述显微检测系统包括第一放大倍数显微镜组件和第二放大倍数显微镜组件，该第二放大倍数大于第一放大倍数。根据本专利技术的ー种具体实施方式，所述多个显微镜组件均包括光电转换器，其用于将其所摄取的图像转换为数字化电子图像。根据本专利技术的ー种具体实施方式，所述夹持定位系统包括微管零件夹持定位组件、微孔零件夹持定位组件和点胶针头夹持定位组件，其分别用于夹持和定位所述微管零件、微孔零件和点胶针头。根据本专利技术的ー种具体实施方式，所述微管零件夹持定位组件、微孔零件夹持定位组件和点胶针头夹持定位组件均包括夹持器和移动平台，该移动平台用于移动和定位所述各夹持定位组件。根据本专利技术的ー种具体实施方式，所述微孔零件夹持定位组件的移动平台为手动平台，所述微管零件夹持定位组件和点胶针头夹持定位组件的移动平台为电动平台。根据本专利技术的ー种具体实施方式，所述微管零件夹持定位组件和点胶针头夹持定位组件还包括操作手柄，操作手柄用于操作者手动地对微管零件和点胶针头进行快速粗定位。(三)有益效果本专利技术将显微视觉检测技术、微装配技术和微点胶技术结合起来的完整的、具有通用性和实用性的装配点胶装置，可方便高效的实现人机协同的微米级微管与微孔零件装配和点胶作业。附图说明图I为本专利技术的装配点胶装置的ー个具体实施例的结构示意图；图2为本专利技术的点腔装置的ー个具体实施例在工作状态时的控制原理图；图3为本专利技术的点腔装置的ー个具体实施例在装配和点胶时的工作流程图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并參照、附图，对本专利技术作进ー步的详细说明。本专利技术的装置用于对微管零件的微管和微孔零件的微孔进行装配和点胶，所谓装配是指将所述微管插入所述微孔中，点胶是指在所述微管和所述微孔的连接处注射粘胶并进行固化，使微管和微孔相互固定。本专利技术的装配点胶装置包括夹持定位系统、点胶器、显微检测系统和控制主机。其中，点胶器用于对微管与微孔的连接处进行点胶，其包括有用于注射粘胶的点胶针头。所述夹持定位系统用于夹持和定位所述微管零件、微孔零件和点胶器的点胶针头。显微检测系统用于对工作区域进行图像摄取和放大，并将所摄取的图像信号传送给控制主机，工作区域是指所述微管和微孔进行装配和点胶时所处的空间区域。所述控制主机接收由显微检测系统所传输的图像信号，井根据该图像信号和操作者的指令信号控制所夹持定位系统的运动和点胶器的工作状态，以实现对所述微管和微孔的装置和点胶。根据本专利技术的一种实施方式，显微检测系统包括多个显微镜组件，各个显微镜组件的放大倍数和视场景深相互不同，以便他们所获得的图像的景深相互互补。在本专利技术的 一种优选的实施方式中，多个显微镜组件中的ー个显微镜组件为体视显微镜组件，其用于对工作区域进行肉眼的直接观察，并包括适于肉眼直接观察的目镜。在本专利技术的另ー种优选的实施方式中，显微检测系统包括第一放大倍数显微镜组件和第二放大倍数显微镜组件，其中第二放大倍数大于第一放大倍数，不同放大倍数的显微镜组件是为了能够分别对工作区域进行宏观尺寸和微观细节的观察。在该实施例中，体视显微镜组件、第一放大倍数显微镜组件和第二施大倍数显微镜组件均包括光电转换器，例如(XD，其用于将其所摄取的光学图像转换为数字化电子图像。根据本专利技术的一种实施方式，夹持定位系统包括微管零件夹持定位组件、微孔零件夹持定位组件和点胶针头夹持定位组件，其分别用于夹持和定位微管零件、微孔零件和点胶针头。根据本专利技术的ー种优选实施方式，所述微管零件夹持定位组件、微孔零件夹持定位组件和点胶针头夹持定位组件均包括夹持器和移动平台，夹持器用于分别夹持微管零件、微孔零件或点胶针头。所述移动平台用于移动并定位夹持器，其可为手动控制或自动控制，或者两者兼而有之本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种装配点胶装置，用于对微管零件的微管和微孔零件的微孔进行装配和点胶，包括点胶器和控制点胶器进行点胶的控制主机，点胶器包括用于注射粘胶的点胶针头，其特征在于，该装配点胶装置还包括：夹持定位系统，其用于夹持和定位所述微管零件、微孔零件和点胶针头；显微检测系统，其用于对工作区域进行图像摄取和放大，并将所摄取图像的图像信号传送给控制主机。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：史亚莉，李福东，张正涛，徐德，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。