随着产品微型化趋势发展和MEMS技术水平的不断提高,微型零部件不仅应用到各高端领域,包括航空航天、汽车制造业、基因工程、生命科学等,而且深入到人们日常生活中。在这种形势下,微装配技术面临着巨大的挑战,随着微型化程度的提高,零件装配精度的要求也越来越高。针对零件微小、易变形、装配精度高等特点,人工装配不仅仅劳动强度大,而且装配精度低的现实情况,设计一套可靠稳定的自动微装配系统是提高微装配水平关键。本文设计了一套以真空吸附为装配夹持力的龙门式微装配控制系统。控制台依靠X、Y轴直线电机驱动,可完成平面内的快速移动和精确定位。为满足装配过程中频繁换刀,设计了可靠的锁紧装置,实现了自动装、卸吸附头刀具的功能,并且为动作的连贯性,设计了存储刀具和辅助卸刀功能的刀架。对横梁等影响精度的关键部件进行了设计分析。对选取的电机进行校核,保证运动平稳、可靠。为满足装配序列和装配时间,合理设计工作台上各部件位置。针对零件尺寸微小的特点,采用了机器视觉技术来识别匹配零件,确定零件在工作台上的位置和姿态。对要装配的微小零件进行图像采集,将采集的图像进行图像预处理,如中值滤波和高斯平滑来优化提取零件特征的图像质量。对模板制作和匹配算法进行了研究,根据零件轮廓明显和形状各异的特点,采用了基于形状匹配的方法,编写了模板制作和匹配的有效程序。为提高匹配精度,提出亚像素轮廓匹配方式。为提高识别匹配系统的鲁棒性,进行了大量实验,得出一些重要匹配算子参数,为后续优化算子和提高识别匹配成功率提供了有利的数据支持。本文所研究设计的龙门式微装配控制台为微装配技术提供了一定的理论依据和装配方法,为提高微装配领域的自动化水平具有很大的意义。