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技術(shù)文章
核心激光切割技術(shù)中的CCD激光切割機
點擊次數(shù)：326 發(fā)布時間：2013-7-10
zui近十年，激光切割機上微裝配技術(shù)有了長足的發(fā)展。比如，日本通產(chǎn)省機械技術(shù)研究所與大阪大學合作在研制雙指微操作機器人基礎(chǔ)上增加光學顯微鏡，通過CCD攝像機獲得指尖和微操作物體的平面位置信息，因而組成了一款激光切割機專有的攝像定位激光切割機，將這一信息傳給控制系統(tǒng)實現(xiàn)對細胞的自動化操作。此外還構(gòu)建了顯微鏡的自動聚焦裝置，對圖像質(zhì)量進行優(yōu)化。
激光切割機的微觀系統(tǒng)完成了直徑2um的玻璃球的抓取和在任意位置的放置操作實驗：東京大學研制了納米機器人系統(tǒng)的納米手眼系統(tǒng)，該系統(tǒng)由實時視覺跟蹤處理器、實時圖像處理器、掃描電子顯微鏡（SEM）、光學顯微鏡和主從操作手梅成.SEM作為主監(jiān)視器對主從機械手平面信息進行跟蹤測量，光學顯微鏡作為從監(jiān)視器對垂直方向的深度信息進行監(jiān)視。在納米手眼系統(tǒng)幫助下，已經(jīng)實現(xiàn)了直徑lOum的微粒子擺放操作和3um寬直線刻線工作。岡山大學以細胞操作為目標，以2mm直徑的種子為試驗操作對象，以0.6mm直徑，20mm長的細針作為操作工具進行細胞微操作的模擬試驗。體式顯微鏡外接兩個CCD攝像機構(gòu)吱視覺監(jiān)視系統(tǒng)，通過監(jiān)視系統(tǒng)對細針針尖的三維位置信息進行觀察和測量，實現(xiàn)了攝像定位激光切割機在三維應用上的新領(lǐng)域。
如何將不同材料、不同工藝加工的微器件組合裝配成激光切割機能夠完成某一功能的微型激光切割機系統(tǒng)（例如微小型的藥物泵、傳感器、光傳輸器件等），是微制造業(yè)遇到的新問題，也是重點和難點問題。
由于技術(shù)上的原因，如微激光切割機機電系統(tǒng)中可能有運動部件，需要采用各種不同的材料、不同的加工方法等，在單片上實現(xiàn)各種功能往往是不可能的，即使能做到，由于生產(chǎn)數(shù)量有限，費用昂貴，也不可取。各種微型功能元件zui后只有通過裝配才能形成微激光切割機機電系統(tǒng)，同時要實現(xiàn)微機電系統(tǒng)同宏觀世界的也需要微裝配作為橋梁。微機電系統(tǒng)的研究迫切需要微裝配技術(shù)發(fā)展的支持，微裝配在微技術(shù)研究中占有重要的地位。
微型裝配自動化是制約微制造發(fā)展的瓶頸問題，只有實現(xiàn)了自動化、批量化的微型裝配，大幅度降低制造成本，才可以讓各種微系統(tǒng)產(chǎn)品走出實驗室。
激光切割機的微觀系統(tǒng)完成了直徑2um的玻璃球的抓取和在任意位置的放置操作實驗：東京大學研制了納米機器人系統(tǒng)的納米手眼系統(tǒng)，該系統(tǒng)由實時視覺跟蹤處理器、實時圖像處理器、掃描電子顯微鏡（SEM）、光學顯微鏡和主從操作手梅成.SEM作為主監(jiān)視器對主從機械手平面信息進行跟蹤測量，光學顯微鏡作為從監(jiān)視器對垂直方向的深度信息進行監(jiān)視。在納米手眼系統(tǒng)幫助下，已經(jīng)實現(xiàn)了直徑lOum的微粒子擺放操作和3um寬直線刻線工作。岡山大學以細胞操作為目標，以2mm直徑的種子為試驗操作對象，以0.6mm直徑，20mm長的細針作為操作工具進行細胞微操作的模擬試驗。體式顯微鏡外接兩個CCD攝像機構(gòu)吱視覺監(jiān)視系統(tǒng)，通過監(jiān)視系統(tǒng)對細針針尖的三維位置信息進行觀察和測量，實現(xiàn)了攝像定位激光切割機在三維應用上的新領(lǐng)域。
如何將不同材料、不同工藝加工的微器件組合裝配成激光切割機能夠完成某一功能的微型激光切割機系統(tǒng)（例如微小型的藥物泵、傳感器、光傳輸器件等），是微制造業(yè)遇到的新問題，也是重點和難點問題。
由于技術(shù)上的原因，如微激光切割機機電系統(tǒng)中可能有運動部件，需要采用各種不同的材料、不同的加工方法等，在單片上實現(xiàn)各種功能往往是不可能的，即使能做到，由于生產(chǎn)數(shù)量有限，費用昂貴，也不可取。各種微型功能元件zui后只有通過裝配才能形成微激光切割機機電系統(tǒng)，同時要實現(xiàn)微機電系統(tǒng)同宏觀世界的也需要微裝配作為橋梁。微機電系統(tǒng)的研究迫切需要微裝配技術(shù)發(fā)展的支持，微裝配在微技術(shù)研究中占有重要的地位。
微型裝配自動化是制約微制造發(fā)展的瓶頸問題，只有實現(xiàn)了自動化、批量化的微型裝配，大幅度降低制造成本，才可以讓各種微系統(tǒng)產(chǎn)品走出實驗室。