随着生产技术的不断进步,微小型机电产品的种类越来越多,更新换代也越来越快。然而,目前存在的多数自动化或半自动化微小装配设备仅适用于某种特定的装配工序,存在设备通用性差,升级改造困难的问题。现代工业亟需一种装配任务灵活可变的自动化微小装配设备,以适应生产节奏灵活、产品更新换代快的工业发展状况。本文提出了微小柔性精密装配中心,其具有工具换接单元,可以针对不同的微小装配任务选择合适的工具进行工作,用于满足中小批量或单件的微小产品装配任务需求。本文在微小柔性精密装配中心现有的硬件结构基础上,设计了其控制系统。选用合适的电气控制元件,以工控机为核心实现对微小柔性精密装配中心的控制。针对装配中心装配任务不固定、柔性强的特点,设计并编写了控制软件。该控制软件在同一底层硬件控制函数的基础上,为用户提供可视化人机交互界面与编写指令文件两种操作方式,分别适用于单件生产和批量生产。为了保证微小柔性精密装配中心能够可靠进行工具换接,本文研究了其工具换机技术。针对工具换接单元存在的力传感器连接结构过定位,产生超静定受力状态,造成测力精度不高的问题,设计了力传感器的连接结构。在力传感器安装处加入波形弹簧,增大了换接工具换接单元的水平状态调整余量,并避免了整个结构处于过定位状态,提高了测力精度。此外,规划了工具换接的过程,确保工具换接可以稳定可靠地进行。为了保证微小柔性精密装配中心的视觉测量精度,本文研究了其多视觉测量系统的标定问题。针对主视觉测量系统,采用分两步标定的方法避免使用大尺寸标定板,标定了像素当量,相机安装偏角和运动导轨不垂直偏角。针对底视测量系统,标定了像素当量,相机安装偏角和相机位置坐标,并与主视觉测量系统建立联系。针对侧视测量系统,标定了像素当量,相机安装偏角。进行了标定实验,并分析了标定误差对视觉测量结果的影响。使用微小柔性精密装配中心针对微小挠性组件进行了装配实验。分析了装配任务,结合装配工具与夹具,设计了装配方案,并针对其中的视觉测量部分给出了图像特征提取方法。装配实验表明:微小柔性精密装配中心的工具换接单元能够稳定地实现工具换接功能,且换接后工具上的电气元件连接可靠,可以正常执行零件操作功能;标定后的视觉测量系统能够相互配合进行工作。