專利名稱：適用于微米級微管和微孔的裝配點(diǎn)膠裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微裝配和微點(diǎn)膠技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是ー種能對微米級尺寸的微管和微孔進(jìn)行裝配和點(diǎn)膠作業(yè)的裝配點(diǎn)膠裝置。本發(fā)明可用于MEMS制造中微米級尺寸微管和微孔的裝配和點(diǎn)膠。
背景技術(shù)：
微管零件上的微米級微管末端插入微孔零件上的微米級微孔內(nèi)，并在其聯(lián)接處點(diǎn)膠實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的聯(lián)接和密封，是MEMS系統(tǒng)制造過程中經(jīng)常遇到的裝配問題。隨著微加工技術(shù)的發(fā)展，微管與微孔的尺寸和點(diǎn)膠量也越來越小，極大的増加了裝配和點(diǎn)膠的難度。華中科技大學(xué)的申請?zhí)枮?1252465.4的專利申請?jiān)O(shè)計(jì)了一種微裝配機(jī)器人系 統(tǒng)，其由系統(tǒng)控制主機(jī)、微操作機(jī)械手、真空微夾、帶有攝像頭的顯微鏡構(gòu)成，可對亞毫米級微粒物體進(jìn)行自動和半自動操作和裝配作業(yè)，其定位精度可達(dá)到1-5 μ m (微米，IO-6米)，三維空間的運(yùn)動范圍可達(dá)到50-150mm，具有一定應(yīng)用前景。但是，系統(tǒng)只能對亞毫米的微粒物體進(jìn)行操作，對于10微米級尺寸的零件無能為力。另外，系統(tǒng)中沒有集成點(diǎn)膠功能，應(yīng)用范圍受到了限制。大連理工大學(xué)搭建的微型步進(jìn)電機(jī)膠粘接機(jī)器人系統(tǒng)，包括3個(gè)運(yùn)動自由度，由3個(gè)精密直線導(dǎo)軌構(gòu)成，在機(jī)器人的末端集成了微型夾鉗、金屬毛細(xì)管點(diǎn)膠系統(tǒng)的貯膠管、CCD攝像頭、兩個(gè)柔性導(dǎo)光管。兩個(gè)柔性導(dǎo)光管可以輸出紫外光或可見光用于單組分膠的固化或觸發(fā)。機(jī)器人具有膠滴點(diǎn)樣、紫外光或可見光照射進(jìn)行光硬化或光觸發(fā)、微型零件的抓取和放置等功能，能夠完成自動微裝配和點(diǎn)膠作業(yè)。該設(shè)計(jì)新穎、巧妙，但是仍然受限于裝配零件的尺寸。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)膠量也太大，不能滿足微米級零件裝配時(shí)的膠量要求。法國FEMTO-ST研究中心搭建的微小零件操作系統(tǒng)，包括2個(gè)商業(yè)金相顯微鏡、I個(gè)XY運(yùn)動平臺、I個(gè)Z軸運(yùn)動平臺和I個(gè)微小零件夾持機(jī)械手，雖然實(shí)現(xiàn)了 40微米級薄片零件的拾取和放置操作，但是操作空間太小，不能實(shí)現(xiàn)長徑比比較大的微管與微孔之間的裝配，該平臺也沒有集成點(diǎn)膠功能?？傊?，在現(xiàn)有的技術(shù)中，雖然對微小零件的裝配和點(diǎn)膠研究工作取得了ー些進(jìn)展，但是還存在如下問題1)裝配零件的尺寸大，通常是毫米或者亞毫米級，不能滿足微米級尺寸零件的裝配；2)點(diǎn)膠量太大，最小點(diǎn)膠量為nL (納升，10_9升)級，不能滿足微米級零件PL(皮升，10_12升)級點(diǎn)膠的要求；3)裝配時(shí)視覺檢測精度和裝配零件的定位精度低，不能滿足微米級零件特征的亞微米級定位要求。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是種能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種滿足幾微米到幾百微米級尺寸的微管和微孔零件進(jìn)行裝配和點(diǎn)膠作業(yè)的裝置。( ニ )技術(shù)方案
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了ー種裝配點(diǎn)膠裝置，用于對微管零件的微管和微孔零件的微孔進(jìn)行裝配和點(diǎn)膠，包括點(diǎn)膠器和控制點(diǎn)膠器進(jìn)行點(diǎn)膠的控制主機(jī)，點(diǎn)膠器包括用于注射粘膠的點(diǎn)膠針頭，該裝配點(diǎn)膠裝置還包括夾持定位系統(tǒng)，其用于夾持和定位所述微管零件、微孔零件和點(diǎn)膠針頭；顯微檢測系統(tǒng)，其用于對工作區(qū)域進(jìn)行圖像攝取和放大，并將所攝取圖像的圖像信號傳送給控制主機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的ー種具體實(shí)施方式
，所述控制主機(jī)接收由顯微檢測系統(tǒng)所傳輸?shù)膱D像信號，井根據(jù)該圖像信號和操作者的指令信號控制所夾持定位系統(tǒng)的運(yùn)動和點(diǎn)膠器的エ作狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的ー種具體實(shí)施方式
，所述顯微檢測系統(tǒng)包括多個(gè)顯微鏡組件，各個(gè)顯微鏡組件的放大倍數(shù)和視場景深相互不同。根據(jù)本發(fā)明的ー種具體實(shí)施方式
，所述多個(gè)顯微鏡組件中的ー個(gè)顯微鏡組件為體視顯微鏡組件，其用于對工作區(qū)域進(jìn)行肉眼的直接觀察。根據(jù)本發(fā)明的ー種具體實(shí)施方式
，所述顯微檢測系統(tǒng)包括第一放大倍數(shù)顯微鏡組件和第二放大倍數(shù)顯微鏡組件，該第二放大倍數(shù)大于第一放大倍數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的ー種具體實(shí)施方式
，所述多個(gè)顯微鏡組件均包括光電轉(zhuǎn)換器，其用于將其所攝取的圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字化電子圖像。根據(jù)本發(fā)明的ー種具體實(shí)施方式
，所述夾持定位系統(tǒng)包括微管零件夾持定位組件、微孔零件夾持定位組件和點(diǎn)膠針頭夾持定位組件，其分別用于夾持和定位所述微管零件、微孔零件和點(diǎn)膠針頭。根據(jù)本發(fā)明的ー種具體實(shí)施方式
，所述微管零件夾持定位組件、微孔零件夾持定位組件和點(diǎn)膠針頭夾持定位組件均包括夾持器和移動平臺，該移動平臺用于移動和定位所述各夾持定位組件。根據(jù)本發(fā)明的ー種具體實(shí)施方式
，所述微孔零件夾持定位組件的移動平臺為手動平臺，所述微管零件夾持定位組件和點(diǎn)膠針頭夾持定位組件的移動平臺為電動平臺。根據(jù)本發(fā)明的ー種具體實(shí)施方式
，所述微管零件夾持定位組件和點(diǎn)膠針頭夾持定位組件還包括操作手柄，操作手柄用于操作者手動地對微管零件和點(diǎn)膠針頭進(jìn)行快速粗定位。(三)有益效果本發(fā)明將顯微視覺檢測技術(shù)、微裝配技術(shù)和微點(diǎn)膠技術(shù)結(jié)合起來的完整的、具有通用性和實(shí)用性的裝配點(diǎn)膠裝置，可方便高效的實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同的微米級微管與微孔零件裝配和點(diǎn)膠作業(yè)。


圖I為本發(fā)明的裝配點(diǎn)膠裝置的ー個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的點(diǎn)腔裝置的ー個(gè)具體實(shí)施例在工作狀態(tài)時(shí)的控制原理圖；圖3為本發(fā)明的點(diǎn)腔裝置的ー個(gè)具體實(shí)施例在裝配和點(diǎn)膠時(shí)的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照、附圖，對本發(fā)明作進(jìn)ー步的詳細(xì)說明。本發(fā)明的裝置用于對微管零件的微管和微孔零件的微孔進(jìn)行裝配和點(diǎn)膠，所謂裝配是指將所述微管插入所述微孔中，點(diǎn)膠是指在所述微管和所述微孔的連接處注射粘膠并進(jìn)行固化，使微管和微孔相互固定。本發(fā)明的裝配點(diǎn)膠裝置包括夾持定位系統(tǒng)、點(diǎn)膠器、顯微檢測系統(tǒng)和控制主機(jī)。其中，點(diǎn)膠器用于對微管與微孔的連接處進(jìn)行點(diǎn)膠，其包括有用于注射粘膠的點(diǎn)膠針頭。所述夾持定位系統(tǒng)用于夾持和定位所述微管零件、微孔零件和點(diǎn)膠器的點(diǎn)膠針頭。顯微檢測系統(tǒng)用于對工作區(qū)域進(jìn)行圖像攝取和放大，并將所攝取的圖像信號傳送給控制主機(jī)，工作區(qū)域是指所述微管和微孔進(jìn)行裝配和點(diǎn)膠時(shí)所處的空間區(qū)域。所述控制主機(jī)接收由顯微檢測系統(tǒng)所傳輸?shù)膱D像信號，井根據(jù)該圖像信號和操作者的指令信號控制所夾持定位系統(tǒng)的運(yùn)動和點(diǎn)膠器的工作狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)對所述微管和微孔的裝置和點(diǎn)膠。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，顯微檢測系統(tǒng)包括多個(gè)顯微鏡組件，各個(gè)顯微鏡組件的放大倍數(shù)和視場景深相互不同，以便他們所獲得的圖像的景深相互互補(bǔ)。在本發(fā)明的 一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，多個(gè)顯微鏡組件中的ー個(gè)顯微鏡組件為體視顯微鏡組件，其用于對工作區(qū)域進(jìn)行肉眼的直接觀察，并包括適于肉眼直接觀察的目鏡。在本發(fā)明的另ー種優(yōu)選的實(shí)施方式中，顯微檢測系統(tǒng)包括第一放大倍數(shù)顯微鏡組件和第二放大倍數(shù)顯微鏡組件，其中第二放大倍數(shù)大于第一放大倍數(shù)，不同放大倍數(shù)的顯微鏡組件是為了能夠分別對工作區(qū)域進(jìn)行宏觀尺寸和微觀細(xì)節(jié)的觀察。在該實(shí)施例中，體視顯微鏡組件、第一放大倍數(shù)顯微鏡組件和第二施大倍數(shù)顯微鏡組件均包括光電轉(zhuǎn)換器，例如(XD，其用于將其所攝取的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字化電子圖像。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，夾持定位系統(tǒng)包括微管零件夾持定位組件、微孔零件夾持定位組件和點(diǎn)膠針頭夾持定位組件，其分別用于夾持和定位微管零件、微孔零件和點(diǎn)膠針頭。根據(jù)本發(fā)明的ー種優(yōu)選實(shí)施方式，所述微管零件夾持定位組件、微孔零件夾持定位組件和點(diǎn)膠針頭夾持定位組件均包括夾持器和移動平臺，夾持器用于分別夾持微管零件、微孔零件或點(diǎn)膠針頭。所述移動平臺用于移動并定位夾持器，其可為手動控制或自動控制，或者兩者兼而有之。手動控制適于大尺度的移動和定位，可以用于粗調(diào)節(jié)，自動控制適于小尺度的移動和定位，其優(yōu)點(diǎn)是自動調(diào)節(jié)，精確度更高。根據(jù)本發(fā)明的更優(yōu)選實(shí)施方式，微孔零件夾持定位組件的移動平臺為手動控制，微管零件夾持定位組件和點(diǎn)膠針頭夾持定位組件的移動平臺為電動控制，以便實(shí)現(xiàn)不同零件的定位精度要求。根據(jù)本發(fā)明的另ー優(yōu)選實(shí)施方式，微管零件夾持定位組件和點(diǎn)膠針頭夾持定位組件還包括操作手柄，操作手柄用于操作者手動地對微管零件和點(diǎn)膠針頭進(jìn)行快速粗定位。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，本發(fā)明采用內(nèi)徑為I微米的玻璃管作為點(diǎn)膠針頭，使得本發(fā)明的點(diǎn)膠器可為PL(皮升)量級點(diǎn)膠器。下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)ー步說明本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解的是，下面的實(shí)施例只是本發(fā)明的ー種具體實(shí)施方式
，在不背離本發(fā)明的宗g和原則的條件下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以對其組成元件做各種增減、刪除或替換。圖I為本發(fā)明的裝配點(diǎn)膠裝置的ー個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，在該實(shí)施例中，裝配點(diǎn)膠裝置的夾持定位系統(tǒng)由微孔零件夾持定位組件I、微管零件夾持定位組件5和點(diǎn)膠針頭夾持定位組件6構(gòu)成。微管零件夾持定位組件5由微管零件夾持器、三自由度電動平臺和操作手柄組成，三自由度電動平臺與控制主機(jī)連接；微孔零件夾持定位組件I由微孔零件夾持器和五自由度手動平臺組成；點(diǎn)膠針頭夾持定位組件6由點(diǎn)膠針頭夾持器、三自由度電動平臺和操作手柄組成，三自由度電動平臺與控制主機(jī)連接。在該實(shí)施例中，五自由度手動平臺可以通過5個(gè)手動旋鈕實(shí)現(xiàn)微孔零件X，Y，Z三個(gè)方向的平移和繞X，Y兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動。三自由度電動平臺可以通過給3個(gè)步進(jìn)電機(jī)發(fā)送指令實(shí)現(xiàn)X，Y，Z三個(gè)方向的平移。在該實(shí)施例中，裝配點(diǎn)膠裝置的顯微檢測系統(tǒng)包括三個(gè)顯微鏡組件，即體視顯微鏡組件2、第一放大倍數(shù)顯微鏡組件3和第二放大倍數(shù)顯微鏡組件4。第一放大倍數(shù)顯微鏡組件3的放大倍數(shù)為12倍。第二放大倍數(shù)顯微鏡組件4的放大倍數(shù)為240倍，其可由金相顯微境組件構(gòu)成。體視顯微鏡組件2、第一放大倍數(shù)顯微鏡組件3和第二放大倍數(shù)顯微鏡組件4是三個(gè)視場景深互補(bǔ)的顯微鏡頭，并且其與水平面成30度角度放置，分別從三個(gè)方向?qū)ξ⒖?、微管和點(diǎn)膠針頭的位置進(jìn)行圖像攝取。在該實(shí)施例中，體視顯微鏡組件2適合于人的肉眼直接觀測工作區(qū)域。體視顯微鏡組件2由體視顯微鏡、調(diào)節(jié)支架和光電轉(zhuǎn)換器組成，體視顯微鏡用于放大和觀測工作區(qū)域，其包括目鏡和物鏡，目鏡可供人眼直接觀察裝配零件之間的相對位置。調(diào)節(jié)支架用于固定體視顯微鏡，并對體視顯微鏡的位姿進(jìn)行調(diào)節(jié)，其可以是ー個(gè)萬向調(diào)節(jié)支架。光電轉(zhuǎn)換器用于將顯微鏡所觀測的圖像轉(zhuǎn)換為圖像信號，其例如由CCD組成，光電轉(zhuǎn)換器與控制主機(jī)連接。同樣的，第一放大倍數(shù)顯微組件由顯微鏡、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和光電轉(zhuǎn)換器組成，顯微鏡物鏡等組成，用于放大和觀測工作區(qū)域的圖像，其放大倍數(shù)為例如為12倍，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于固定顯微鏡，并對顯微鏡的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且可以是ー個(gè)四自由度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，在X，Y，Z和光軸方向上進(jìn)行調(diào)節(jié)。光電轉(zhuǎn)換器用于將顯微鏡所觀測的圖像轉(zhuǎn)換為圖像信號，并與控制主機(jī)連接，其可以由CCD構(gòu)成；第二放大倍數(shù)顯微組件也由顯微鏡、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和光電轉(zhuǎn)換器組成，顯微鏡用于放大和觀測工作區(qū)域的圖像，其放大倍數(shù)大于第一放大倍數(shù)，例如為240倍，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于固定顯微鏡，并對顯微鏡的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且其也可以是ー個(gè)四自由度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，在X，Y，Z和光軸方向上進(jìn)行調(diào)節(jié)方向上進(jìn)行調(diào)節(jié)，第二放大倍數(shù)顯微組件的光電轉(zhuǎn)換器也用于將顯微鏡所觀測的圖像轉(zhuǎn)換為圖像信號，并與控制主機(jī)連接，其也可以由CCD構(gòu)成。在該實(shí)施例中，顯微檢測系統(tǒng)還包括ー個(gè)光源組件，其用于所述三個(gè)顯微檢測組件提供照明。光源組件包括同軸光源和鵝式光纖光源，同軸光源用于為第一放大倍數(shù)顯微鏡組件和第二放大倍數(shù)顯微鏡組件提供同軸照明，同軸光源與第一放大倍數(shù)顯微鏡組件的顯微鏡和第二放大倍數(shù)顯微鏡組件的顯微鏡連接；鵝式光纖光源外置，用于為三個(gè)顯微檢測組件提供非同軸照明；如上所述，該實(shí)施例的體視顯微鏡組件2的目鏡、微管零件夾持定位組件I的操作手柄、點(diǎn)膠針頭夾持定位組件6中的操作手柄能夠既滿足人眼和人手快速實(shí)現(xiàn)微孔零件、微管零件和點(diǎn)膠針頭三者的粗定位，也不影響粗定位后自動對微孔零件和微管零件進(jìn)行高精度裝配和點(diǎn)膠操作。在該實(shí)施例如，點(diǎn)膠器為pL量級的點(diǎn)膠器，PL量級的點(diǎn)膠器的加入實(shí)現(xiàn)了裝配后微孔零件和微管零件之間的聯(lián)接和密封要求。、
繼續(xù)參照圖I所示的裝配點(diǎn)膠裝置，在該實(shí)施例中，微孔零件夾持定位組件I放置在中間位置，體視顯微鏡組件2、第一放大倍數(shù)顯微鏡組件3、第二放大倍數(shù)顯微鏡組件4、微管零件夾持定位組件5和點(diǎn)膠針頭夾持定位組件6分別圍繞其四周進(jìn)行布置。其中，微孔零件夾持定位組件I保證微孔零件上的微孔朝上，微管零件夾持定位組件5保證微管零件的微管在鉛垂方向放置，其余四個(gè)組件則與水平面成30度放置，這樣布局既保證了微管零件和微孔零件的裝配和點(diǎn)膠的操作空間，又保證了在裝配的點(diǎn)膠的操作時(shí)，能夠從多個(gè)角度對零件之間的相對位置進(jìn)行實(shí)時(shí)的顯微檢測。下面參照圖2和圖3來介紹本發(fā)明的裝配點(diǎn)膠裝置的工作原理。如圖2所示，在該實(shí)施例中，體視顯微鏡組件、第一放大倍數(shù)顯微鏡組件和第二放大倍數(shù)顯微鏡組件的光電轉(zhuǎn)換器均為CCD，三個(gè)CCD從3個(gè)方位攝取到的微管零件、微孔零件和點(diǎn)膠針頭的圖像信號發(fā)送給控制主機(jī)1，控制主機(jī)I對圖像信號進(jìn)行處理，以得到三者之間的相對位置，再根據(jù)該相對位置產(chǎn)生分別用于控制微管零件夾持定組件5的三自由度電動平臺和點(diǎn)膠針頭6的三自由度電動平臺的運(yùn)動控制信號，并將該運(yùn)動控制信號分別發(fā)送給微管零件夾持定位 組件5中的三自由度電動平臺和點(diǎn)膠針夾持定位組件6的三自由度電動平臺，從而實(shí)現(xiàn)微管零件、微孔零件和點(diǎn)膠針頭三者的相對位置檢測和調(diào)整。使用本發(fā)明的該實(shí)施例的裝配點(diǎn)膠裝置進(jìn)行裝配和點(diǎn)膠時(shí)的工作流程如圖3所示。首先，將微管零件、微孔零件和點(diǎn)膠針頭分別安裝在微管零件夾持定位組件5的夾持器、微孔零件夾持定位組件I的夾持器和點(diǎn)膠針頭夾持定位組件6的夾持器的末端，并進(jìn)行固定；之后，依靠人的肉眼通過體視顯微檢測組件2的顯微鏡的目鏡進(jìn)行觀察、并操作微管零件夾持定位組件5的三自由度電動平臺和點(diǎn)膠針頭夾持定位組件6的三自由度電動平臺，將微孔零件上的微孔、微管零件的微管末端和點(diǎn)膠針頭的末端快速地調(diào)節(jié)到理想位置附近；然后，通過對相互正交放置的第一放大倍數(shù)顯微鏡組件3和第二放大倍數(shù)顯微鏡組件4得到的圖像信號進(jìn)行處理，檢測微管零件、微孔零件和點(diǎn)膠針三者之間的相對位置，以此作為反饋信息，驅(qū)動微管零件夾持定位組件的三自由度電動平臺自動精確地調(diào)節(jié)微管零件的位置，當(dāng)微管零件的微管與微孔零件的微孔對準(zhǔn)后，驅(qū)動微管零件的微管插入微孔零件的微孔實(shí)現(xiàn)裝配，之后將點(diǎn)膠針頭對準(zhǔn)微管與微孔連接處的點(diǎn)膠位置驅(qū)動點(diǎn)膠針頭夾持定位組件的三自由度電動平臺自動精確地調(diào)節(jié)點(diǎn)膠針頭的位置，當(dāng)點(diǎn)膠針頭與點(diǎn)膠位置對準(zhǔn)后，控制主機(jī)控制點(diǎn)膠器進(jìn)行點(diǎn)膠，最后，控制主機(jī)控制點(diǎn)膠針離開工作區(qū)域并對膠斑進(jìn)行固化。本發(fā)明是ー個(gè)將顯微視覺檢測技術(shù)、微裝配技術(shù)和微點(diǎn)膠技術(shù)結(jié)合起來的完整的、具有通用性和實(shí)用性的裝配點(diǎn)膠裝置，可方便高效的實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同的微米級微管與微孔零件裝配和點(diǎn)膠作業(yè)。裝配零件的尺寸范圍可達(dá)到5-200 μ m，膠斑尺寸范圍可達(dá)到30-500 μ m。本發(fā)明能夠適應(yīng)微小零件加工水平的快速發(fā)展。以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)ー步詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種裝配點(diǎn)膠裝置，用于對微管零件的微管和微孔零件的微孔進(jìn)行裝配和點(diǎn)膠，包括點(diǎn)膠器和控制點(diǎn)膠器進(jìn)行點(diǎn)膠的控制主機(jī)，點(diǎn)膠器包括用于注射粘膠的點(diǎn)膠針頭，其特征在于，該裝配點(diǎn)膠裝置還包括 夾持定位系統(tǒng)，其用于夾持和定位所述微管零件、微孔零件和點(diǎn)膠針頭； 顯微檢測系統(tǒng)，其用于對工作區(qū)域進(jìn)行圖像攝取和放大，并將所攝取圖像的圖像信號傳送給控制主機(jī)。
2.如權(quán)利要求I所述的裝配點(diǎn)膠裝置，其特征在于，所述控制主機(jī)接收由顯微檢測系統(tǒng)所傳輸?shù)膱D像信號，井根據(jù)該圖像信號和操作者的指令信號控制所夾持定位系統(tǒng)的運(yùn)動和點(diǎn)膠器的工作狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求I所述的裝配點(diǎn)膠裝置，其特征在于，所述顯微檢測系統(tǒng)包括多個(gè)顯微鏡組件，各個(gè)顯微鏡組件的放大倍數(shù)和視場景深相互不同。
4.如權(quán)利要求3所述的裝配點(diǎn)膠裝置，其特征在于，所述多個(gè)顯微鏡組件中的ー個(gè)顯微鏡組件為體視顯微鏡組件，其用于對工作區(qū)域進(jìn)行肉眼的直接觀察。
5.如權(quán)利要求3所述的裝配點(diǎn)膠裝置，其特征在于，所述顯微檢測系統(tǒng)包括第一放大倍數(shù)顯微鏡組件和第二放大倍數(shù)顯微鏡組件，該第二放大倍數(shù)大于第一放大倍數(shù)。
6.如權(quán)利要求3所述的裝配點(diǎn)膠裝置，其特征在于，所述多個(gè)顯微鏡組件均包括光電轉(zhuǎn)換器，其用于將其所攝取的圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字化電子圖像。
7.如權(quán)利要求I所述的裝配點(diǎn)膠裝置，其特征在于，所述夾持定位系統(tǒng)包括微管零件夾持定位組件、微孔零件夾持定位組件和點(diǎn)膠針頭夾持定位組件，其分別用于夾持和定位所述微管零件、微孔零件和點(diǎn)膠針頭。
8.如權(quán)利要求7所述的裝配點(diǎn)膠裝置，其特征在于，所述微管零件夾持定位組件、微孔零件夾持定位組件和點(diǎn)膠針頭夾持定位組件均包括夾持器和移動平臺，該移動平臺用于移動和定位所述各夾持定位組件。
9.如權(quán)利要求8所述的裝配點(diǎn)膠裝置，其特征在于，所述微孔零件夾持定位組件的移動平臺為手動平臺，所述微管零件夾持定位組件和點(diǎn)膠針頭夾持定位組件的移動平臺為電動平臺。
10.如權(quán)利要求7所述的裝配點(diǎn)膠裝置，其特征在于，所述微管零件夾持定位組件和點(diǎn)膠針頭夾持定位組件還包括操作手柄，操作手柄用于操作者手動地對微管零件和點(diǎn)膠針頭進(jìn)行快速粗定位。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于對微管零件的微管和微孔零件的微孔進(jìn)行裝配和點(diǎn)膠的裝配點(diǎn)膠裝置，包括夾持定位系統(tǒng)，其用于夾持和定位所述微管零件、微孔零件和點(diǎn)膠針頭；顯微檢測系統(tǒng)，其用于對工作區(qū)域進(jìn)行圖像攝取和放大，并將所攝取圖像的圖像信號傳送給控制主機(jī)。顯微檢測系統(tǒng)包括多個(gè)顯微鏡組件，各個(gè)顯微鏡組件的放大倍數(shù)和視場景深相互不同。夾持定位系統(tǒng)包括微管零件夾持定位組件、微孔零件夾持定位組件和點(diǎn)膠針頭夾持定位組件，其分別用于夾持和定位所述微管零件、微孔零件和點(diǎn)膠針頭。本發(fā)明將顯微視覺檢測、微裝配和微點(diǎn)膠技術(shù)結(jié)合起來的完整的、具有通用性和實(shí)用性的裝配點(diǎn)膠裝置，可方便高效的實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同的微米級微管與微孔零件裝配和點(diǎn)膠作業(yè)。
文檔編號B23P19/00GK102744590SQ201210260188
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者史亞莉, 張正濤, 徐德, 李福東 申請人:中國科學(xué)院自動化研究所