对于特征尺寸小、装配精度要求高的微小型零件的装配,主要依赖于传统的手工装配方法。手工装配对操作者的经验和技巧要求很高,工作强度大,且人为因素较多,严重影响产品的质量和装配效率。先进的微小型零件自动装配技术对于提高产品的质量、缩短生产周期和降低成本等方面具有重要意义。本文针对某微小型零件的特点和装配精度要求,研制了一套基于机器视觉和激光位移传感器的精密装配系统,并围绕微小型零件装配时的接触状态检测与控制展开研究。在分析了微小型零件的结构特点与装配精度要求的基础之上,确定了精密装配的技术路线。采用机器视觉系统实现了微小型零件在XY平面内的精确定位。采用激光位移传感器与工控机所组成的闭环系统对微小型零件装配过程中Z轴方向上的接触状态进行检测与控制。搭建了一套基于机器视觉与激光位移传感器的精密装配系统,其主要由作业机械手模块、精密视觉检测与测距传感模块、夹具模块、精密调整模块和人机交互模块组成。对误差的测量与合成方法理论进行了分析与研究。根据精密装配系统所使用的导轨与CCD相机的硬件参数以及微小型零件的精密装配技术路线,分析了导致零件装配误差的原因。利用随机误差的按极限误差合成的方法对微小型零件的装配误差进行了合成计算。