MEMS摩擦抵抗センサーは、超音速飛行体モデルの表面摩擦抵抗を測定するために特別に設計された立体的なMEMSセンサーです。信頼性の高い組み立てを実現するために、MEMS摩擦抵抗センサーのマイクロ組み立てシステムを設計し、二重顕微鏡視覚システム、高精度治具設計、精密操作工具、精密位置決めプラットフォーム、高精度視覚認識アルゴリズムおよび点接着工法などを研究しました。まず、センサーの性能は、センサー浮動棒とチップの組み立てにおける形状および位置公差、組み立て後の浮動棒上端の円面とセンサー管体上部部品の円孔の同心度、ならびに端面の平坦度と高さ差に関連していることを分析して特定しました。次に、影響要因に対応して高精度治具を設計し、組み立て前のセンサー各部品の形状および位置公差が理論範囲内にあることを保証しました。精密操作工具を設計して部品を正確に吸着し、組み立て過程で部品を安定的に搬送できるようにしました。二重顕微鏡視覚を利用して組み立てられた軸穴の位置を正確に認識し、精密位置決めプラットフォームを駆動して各部品を対応する組み立て位置へ搬送しました。最後に、点接着工法がセンサー組み立て性能に与える影響を研究しました。実験結果は、センサーのマイクロ組み立て後、その浮動ヘッドと管体上部部品の円孔の同心度偏差の平均値は約4.90 μmであり、浮動ヘッドと上端キャップの端面高さ差の振れ値は1 μmでした。MEMS摩擦抵抗センサーのマイクロ組み立てシステムは、センサーの組み立て要求を完全に満たしています。

MEMSパッケージ技術;微操作;顕微鏡視覚;精密位置決め