加速度计作为惯性导航器件中重要的组成部分,可用于感知运动载体沿一定方向的加速度。加速度计中的力矩器磁钢组件所提供的磁钢越均匀,则加速度计的非线性误差越小,因此磁钢组件的装配精度可直接影响加速度计的感测精度。以往加速度计磁钢组件的装配、点胶等操作大多由人工在显微镜、镊子等工具或半自动设备的辅助下进行,其依赖操作员的个人技术水平,且装配效率较低、一致性较差、工序分散,因此迫切需要针对加速度计磁钢组件研制新的高精度全自动装配设备以解决这一问题。本文针对加速度计磁钢组件的装配任务要求,设计了一套集装配、锁紧、点胶、测量等功能为一体的精密全自动装配系统,以及一种分体式快速自动锁紧组装夹具及锁紧方法,并对装配系统的误差来源进行分析,之后通过仿真计算模拟装配过程,优化了机械臂结构。首先基于模块化的设计思想,将装配任务分解,设计了高精度自动化装配设备的整体硬件结构及与其配套的装配作业流程。将装配设备分为8个模块,分别为装配作业模块、基于机器视觉的精密测量模块、上料机械臂模块、作业工作台模块、上料转台模块、上料平台模块、点胶位置标定模块、平台与支架。装配作业模块为主要执行模块,负责执行装配、锁紧等操作;基于机器视觉的精密测量模块负责对待装配零件的位姿进行监测,并采取先看后动的方式进行位姿调整;作业工作台模块负责装配时组装夹具的装卡;上料机械臂模块负责快速上下料;上料转台模块可将组装夹具从上料侧运动至装配侧,实现装配与上料的并行操作;上料平台模块可实现大容量的组装夹具上料;点胶位置标定模块用于更换点胶头后其Z向位置的标定。最后设计了装配作业流程。其次,依据待装配零件本身特性及装配任务要求,制定了锁紧工艺流程,设计了一套可用于零件定位、锁紧、上下料的自动组装夹具。该自动组装夹具主要由三部分组成,分别为锁紧压板、锁紧底板和上料支架。锁紧压板主要用于为底座零件提供压紧力以固定磁钢组件;锁紧底板用于固定磁钢零件,与锁紧压板配合使用以实现锁紧;上料支架可用于上下料时对锁紧压板、锁紧底板和底座的定位,也可在点胶时提供辅助支撑。最后,分析了磁钢自动装配系统的主要误差来源,并利用仿真软件模拟装配过程,计算分析了在装配过程中磁性干扰力所引起的磁钢组装机械臂末端的变形,并对磁钢组装机械臂的机械结构做出相应改进。