[发明专利]一种基于视觉定位技术的MEMS摩阻传感器自动封装设备

说明书

本发明公开了一种基于视觉定位技术的MEMS摩阻传感器自动封装设备，所述X轴底座固定在机架底板顶部，所述X轴导轨和X轴滑块固定在X轴底座上，所述X轴滑块的顶部与Y轴底座的底部固定连接；所述视觉定位模块包括上相机安装板、上视觉相机、上光源、下相机安装板、下视觉相机和下光源，所述上相机安装板与U轴滑块固定连接，所述上视觉相机和上光源固定安装在上相机安装板的外侧，所述下相机安装板固定安装在机架底板上；MEMS摩阻传感器自动封装设备能够有效提高MEMS摩阻传感器组装、封装的一致性和精度，进而提升高超声速风洞模型表面摩阻测量试验的精准度。

技术领域

本发明涉及微机电系统中的MEMS传感器封装技术领域，具体涉及一种基于视觉定位技术的MEMS摩阻传感器自动封装设备。

背景技术

MEMS摩阻传感器主要用于测量飞行器表面的摩擦阻力，进而确定飞行器表面摩擦阻力的大小和分布情况，对飞行器设计具有重要意义。传统的表面摩擦阻力测试器件主要是微量应变式摩阻天平，但其受灵敏度、温度、体积和成本等因素限制，难以在飞行器设计领域广泛应用。以微机电系统技术为基础的MEMS摩阻传感器具有体积小、成本低、可靠性高等突出优点，能够广泛应用于飞行器设计等领域。

2014年，发明人设计一款立体结构的MEMS摩阻传感器(一种微机械摩阻传感器及制作方法，专利号201418003582.X,2017.07.)，其浮动元件通过支杆与带有敏感电容元件的弹性梁结构连接，浮动元件感受到的表面摩擦阻力通过支杆传递给弹性梁结构，驱动弹性梁两侧的敏感电容振动极板发生偏转，两侧敏感电容差分即可解算出测量的表面摩擦阻力；样机静态校准和高超声速风洞验证试验的结果表明，该MEMS摩阻传感器灵敏度高、稳定性好，表头结构和封装形式适用于高超声速风洞试验环境。2018年，发明人设计了该立体结构的MEMS摩阻传感器基于视觉对准的制作方法(一种基于视觉对准的MEMS摩阻传感器制作方法，专利号201810348331.2，2019.09.)，该方法采用了机械定位和视觉对准技术，能够提高该MEMS摩阻传感器的组装精度和摩阻测量准度。然而，该方法采用了机械定位和显微镜下的手动对准、组装和封装，需要人工全程参与，并且没有考虑MEMS摩阻传感器自动点胶、对准误差测量等特殊要求，使得该传感器组装的一致性和精度有待提升，导致摩阻测量的精准度有待进一步提高。

为了解决该MEMS摩阻传感器目前组装、封装过程存在的不足，本发明依托多轴精密运动模组、高精度视觉显微镜、自动点胶机、精密机械定位与气动吸附、伺服与工业运动控制等仪器与技术发展一种基于视觉定位技术的MEMS摩阻传感器自动封装设备。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种基于视觉定位技术的MEMS摩阻传感器自动封装设备，以解决背景技术中提出的问题。

(2)技术方案

为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：

一种基于视觉定位技术的MEMS摩阻传感器自动封装设备，包括设备机架、多轴精密运动模组、视觉定位模块、自动点胶模块、定位与吸附模块和运动控制模块；

所述设备机架包括机架底座、机架底板、支板架和机架外壳；

所述多轴精密运动模组包括X轴底座、X轴导轨、X轴滑块、Y轴底座、Y轴导轨、Y轴滑块、Z轴导轨、Z轴滑块、U轴滑块、U轴导轨和拖链，所述X轴底座固定在机架底板顶部，所述X轴导轨和X轴滑块固定在X轴底座上，所述X轴滑块的顶部与Y轴底座的底部固定连接；

所述视觉定位模块包括上相机安装板、上视觉相机、上光源、下相机安装板、下视觉相机和下光源，所述上相机安装板与U轴滑块固定连接，所述上视觉相机和上光源固定安装在上相机安装板的外侧，所述下相机安装板固定安装在机架底板上；