微小器件装配系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种微小器件装配系统，用以将薄壁件和待加工器件胶合，包括：装配平台，用以承载待加工器件；二级吸附系统，包括一级吸附头和二级吸附头，所述的一级吸附头和二级吸附头可拆卸连接，所述的二级吸附头上定义有挤压面，所述二级吸附头的下端设有用以吸附所述薄壁件的吸孔；第一调节装置，连接于所述二级吸附系统以控制其运动；显微系统，位于所述装配平台的上方；压紧系统，包括第二调节装置和压片，所述的第二调节装置连接于所述压片并控制其运动，所述的压片具有可作用于所述挤压面上的压紧面。本实用新型专利技术的微小器件装配系统，可以大大提高了薄壁件装夹效率和装夹质量，装配精度高且固化过程中薄壁件无位移变化。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用以将薄壁件和待加工器件胶合的装配系统。
技术介绍
微小型化技术是面向21世纪的重要军民两用技术之一，它的发展对民用和国防等相关技术的发展有着深刻的影响。随着科技的发展，对微小型装置的功能、性能及可靠性等方面的要求越来越高，对精密微小型零件及产品的需求也日益迫切。微小型零件的几何尺寸一般在亚微米到几十个毫米的范围内，其加工技术(如硅微工艺、LIGA工艺和精密机械加工技术等)已经达到一定发展水平，但相应的装配技术发展仍然比较缓慢，绝大多数微小型零部件仍然采取手工的装配方法，不仅周期长、而且成本高，使之在批量生产和产品合格率方面受到较大的限制。随着器件的小型化和零件更加微型化，手工装配将受到很大局限。借助于微装配技术，可通过柔性好、操作灵活、能适应各种作业特点的微型作业机械手装配来实现较高的定位精度和微细操作，实现人手难以实现的高精密、高精度微装配。自动化微装配不仅可提高效率、批量装配、降低成本，还可以大幅降低操作人员的劳动强度。微小型化结构件或器件，例如微加速度计等器件中的核心部件，加工和装配精度要求均很高，尤其是微小件中的薄壁结构件，其装配是小型化亟待解决的关键问题，微型薄壁结构件加工精度和质量很高，结构件装夹作业要求精细，对操作者人员技能要求非常高，不但操作过程复杂、效率低，而且难以达到装配要求的性能，因此非常有必要借助自动化技术及特殊的装配方法提高装配的质量和效率，同时解决人手装配中不可避免地引入的装配应力问题，重要的是往往由于装配误差造成整个器件或者系统的故障，损失巨大。薄壁结构件采用胶结的方式，要求点胶装配时的精度很高(往往在5微米以下)，装配后需要压紧结构件，使结构件与粘接面充分结合，固化一定时间使胶凝固，固化过程中结构件与其它部件不能有相对位移。`目前手工工艺实现困难很大。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种微小器件装配系统，通过该装置，可以大大提高了薄壁件装夹效率和装夹质量，装配精度高且固化过程中薄壁件无位移变化。为了实现上述目的，本申请提供的技术方案如下:一种微小器件装配系统，用以将薄壁件和待加工器件胶合，包括:装配平台，用以承载待加工器件；二级吸附系统，包括一级吸附头和二级吸附头，所述的一级吸附头和二级吸附头可拆卸连接，所述的二级吸附头上定义有挤压面，所述二级吸附头的下端设有用以吸附所述薄壁件的吸孔；第一调节装置，连接于所述二级吸附系统以控制其运动；显微系统，位于所述装配平台的上方；压紧系统，包括第二调节装置和压片，所述的第二调节装置连接于所述压片并控制其运动，所述的压片具有可作用于所述挤压面上的压紧面。作为本技术的进一步改进，所述的装配平台包括第三调节装置，该第三调节装置用以控制所述的待加工器件于水平面内运动。作为本技术的进一步改进，所述的一级吸附头下端设有凹槽，所述的二级吸附头配合所述凹槽设有凸起，所述的一级吸附头和二级吸附头之间通过气体吸附方式连接。作为本技术的进一步改进，所述的二级吸附系统还包括力传感器，该力传感器用以检测所述的薄壁件和待加工器件之间的压力。作为本技术的进一步改进，所述的二级吸附头包括主体部以及自所述主体部的侧边凸伸的凸台，所述的挤压面为所述凸台的顶面，所述的吸孔位于所述凸台的底端。与现有技术相比，本技术的微小器件装配系统，可以大大提高了薄壁件装夹效率和装夹质量，装 配精度高且固化过程中薄壁件无位移变化。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为本技术具体实施例中微小器件装配系统的结构示意图；图2所示为图1的局部放大图；图3所示为二级吸附系统的结构示意图；图4所示为一级吸附头和二级吸附头分解时的结构示意图；图5所不为图4的另一角度不意图；图6所示为压片作用于凸台时的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。参图1至图6所示，微小器件装配系统包括二级吸附系统1，二级吸附系统I包括一级吸附头1-4和二级吸附头1-3。一级吸附头1-4的下端设有凹槽1-9 ;二级吸附头1-3包括主体部1-10以及自主体部1-10的侧边凸伸的凸台1-5，主体部1-10配合凹槽1-9设有凸起1-7，凸起1-7的顶端设有吸头上孔1-6，凸台1-5的顶面定义为挤压面1-11，凸台1-5的底端设有吸孔1-8，吸孔1-8和吸头上孔1-6相连通。一级吸附头1-4和二级吸附头1-3之间通过相配合的凹槽1-9和凸起1-7进行可拆卸连接，可以保证工作时两级吸头良好配合，实现稳定操作。二级吸附系统I还包括力传感器1-13，该力传感器1-13用以检测薄壁件5和待加工器件6之间的压力。力传感器1-13的外壳还设有保护壳1-2。二级吸附系统I还包括气管接口 1-12，其一端可连通于气路，另一端连通于吸头上孔1-6。微小器件装配系统还包括第一调节装置1-1，第一调节装置1-1为精密调节微动台，其连接于二级吸附系统1，用以精密控制二级吸附系统I的运动。微小器件装配系统还包括装配平台4，装配平台4用以承载待加工器件6，装配平台4包括第三调节装置4-1，该第三调节装置用以控制待加工器件6于水平面内运动。装配平台4为XY 二自由度高精度微动台。微小器件装配系统还包括显微系统2，显微系统2位于装配平台4的上方，用以识别和检测二级吸附系统对薄壁件的拾取或释放精度，显微系统2与控制装置(图未示)连接。控制装置可以包括微处理器(MCU)，该MCU可以包括中央处理单元(CentralProcessing Unit, CPU)、只读存储模块(read-only memory, ROM)、随机存储模块(randomaccess memory, RAM)、定时模块、数字模拟转换模块(A/D converter)、以及复数输入/输出埤。当然，控制装置也可以采用其它形式的集成电路，如:特定用途集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit,ASIC)或现场可程序化门阵列(Field Programmable GateArray, FPGA)等。优选的,控制装置为计算机系统。微小器件装配系统还包括压紧系统3，压紧系统3包括第二调节装置3-2和压片3-1，第二调节装置3-2连接于压片3-1并控制其运动，压片3-1具有可作用于挤压面1-11上的压紧面，该压紧面是指压片的底面。第二调节装置3-2为三自由度压紧系统。系统的工作过程如下:a) 一级吸附头·1-4通过吸附方式将二级吸附头1_3的凸起1_7吸入凹槽1_9内，吸入后状态如图3所示，此时一级吸附头1-4和二级吸附头1-3连接组成一个吸附手；b) 二级吸附头1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微小器件装配系统，用以将薄壁件和待加工器件胶合，其特征在于，包括：装配平台，用以承载待加工器件；二级吸附系统，包括一级吸附头和二级吸附头，所述的一级吸附头和二级吸附头可拆卸连接，所述的二级吸附头上定义有挤压面，所述二级吸附头的下端设有用以吸附所述薄壁件的吸孔；第一调节装置，连接于所述二级吸附系统以控制其运动；显微系统，位于所述装配平台的上方；压紧系统，包括第二调节装置和压片，所述的第二调节装置连接于所述压片并控制其运动，所述的压片具有可作用于所述挤压面上的压紧面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，孙立宁，潘明强，刘吉柱，王阳俊，陈立国，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：实用新型
国别省市：