加速度计是惯性导航系统的重要组成部分,是一种典型的微小型机电产品,其性能直接影响导航精度。而加速度计力矩器磁钢组件装配质量会影响加速度计的线性度,从而影响加速度计性能。目前加速度计磁钢组件的装配主要依靠手工操作完成,装配效率低、精度差,依赖装配人员的技能,产品一致性差。迫切需要研制自动装配设备,应用高精度自动装配技术来解决这一问题。本文针对某型号微小型加速度计的磁钢组件装配任务,研制开发了基于机器视觉的精密自动装配设备。设备采用模块化设计思想,分为视觉测量模块、装配作业模块、作业工作台模块和装配控制模块。视觉测量模块用于获取零件的位置和姿态信启、：装配作业模块完成零件的拾取、移动和装配等任务：作业工作台模块提供装配空间,其中夹具实现零件的装夹和装配后的固定等功能：装配控制模块控制设备其它模块有序的工作,并提供人机交互界面。根据壳体和磁钢零件特征设计了零件操作装置和夹具,保证了装配过程的稳定性,提高了装配精度,并实现了对装配力的实时检测和控制。视觉测量是一种非接触测量方法,测量速度快,不损伤零件,为了提高视觉测量的精度和效率,开发了一种基于图像灰度值的粗精结合的自动对焦算法,粗精两个阶段分别采用方差函数和梯度方差函数作为图像清晰度评价函数,采用爬山法和二次插值法搜索最优解。并根据磁钢和壳体零件特征设置光照环境,保证了磁钢和壳体零件上表面的图像采集质量。使用中值滤波、线性灰度增强对图像进行预处理,提高其识别精度。基于图像拼接技术扩大了大倍率相机的采集范围,最后提取边缘点并利用最小二乘法拟合圆,完成了零件的测量任务,得到待装配零件的特征点位置信息。分析了影响装配精度的主要因素,基于齐次坐标转换建立了误差补偿模型,标定了图像坐标系、视觉测量坐标系和装配作业坐标系之间的夹角,并对三维运动平台各轴之间的垂直度误差进行了补偿。经过装配实验验证,装配精度能够达到10μm,符合设计要求,装配稳定性、一致性等均满足预期要求。