CN101408648A - 光发射组件和光接收组件的弯脚剪脚装置 - Google Patents

Abstract

一种光发射组件(TOSA)和光接收组件(ROSA)的弯脚剪脚装置，由电气控制装置和加工机构两部分组成，其特征在于：加工机构由组件夹紧机构、引脚折弯机构和引脚剪切机构组成，其中，组件夹紧机构主要由夹紧定位块、夹紧块和第一直线驱动机构组成；引脚折弯机构由折弯块和第二直线驱动机构组成；引脚剪切机构由切脚刀和第三直线驱动机构组成。工作中，电气控制装置分别控制第一直线驱动机构、第二直线驱动机构和第三直线驱动机构来带动组件夹紧机构、引脚折弯机构和引脚剪切机构动作，实现被加工组件夹紧、引脚折弯以及引脚剪切的功能。本装置作为一种半自动化治具用来加工处理光发射组件和光接收组件的引脚，解决了工业化批量生产中存在的工艺性问题。

Description

光发射组件和光接收组件的弯脚剪脚装置

技术领域

本发明涉及专用机械加工设备，具体涉及光通讯领域中光发射组件(TOSA)和光接收组件(ROSA)的引脚折弯、剪切加工装置。

背景技术

目前在通讯领域中，由于光纤通讯具有频带极宽、信号衰减小、受环境影响小、材料来源丰富、扩展性好等诸多优点，而被广泛应用。光纤收发器(Transceiver)作为一种电信号与光信号进行互换的转换单元(也被称之为光电转换器)是实现光纤通讯的重要手段，目前已成为光纤通讯领域中的主打产品，市场前景广阔。

在光纤收发器结构中有光发射组件(TOSA)和光接收组件(ROSA)这两个重要组成元件。光发射组件(TOSA)是一种将电信号转换为光信号的转换器，见图4和图5所示；而光接收组件(ROSA)是一种将光信号转换为电信号的转换器，见图2和图3所示。这两个转换器均为光纤收发器的核心部件，其中，光发射组件(TOSA)一般具有四个或三个引脚(PIN脚)，光接收组件(ROSA)一般具有五个或四个引脚(PIN脚)。而这些引脚都要焊接在一块PCB印刷电路板上来实现其功能，见图1所示。由于受到光纤收发器空间布局的限制，光发射组件(TOSA)和光接收组件(ROSA)在焊接之前需要对其引脚(PIN脚)进行折弯和剪脚处理，而且随着产品的规格和型号不同引脚的折弯角度和剪脚长度有所不同。为了达到预期效果，满足工业化产业需要，对光发射组件(TOSA)和光接收组件(ROSA)的引脚进行折弯和剪脚处理成为一个难题。

发明内容

本发明提供一种光发射组件和光接收组件的弯脚剪脚装置，其目的是要设计一种半自动化的治具来加工处理光发射组件和光接收组件的引脚，以解决这些零部件在工业化批量生产中存在的工艺性问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种光发射组件和光接收组件的弯脚剪脚装置，由电气控制装置和加工机构两部分组成，其创新在于：在一基座上，所述加工机构由组件夹紧机构、引脚折弯机构和引脚剪切机构组成；

所述组件夹紧机构主要由夹紧定位块、夹紧块和第一直线驱动机构组成，其中，夹紧定位块相对基座固定设置，夹紧定位块上设有用于夹紧被加工组件的固定夹持面；夹紧块相对基座直线滑动连接，夹紧块上设有用于夹紧被加工组件的活动夹持面；第一直线驱动机构相对基座定位安装，第一直线驱动机构上设有第一直线驱动端，第一直线驱动端与夹紧块连接，并驱动所述活动夹持面面对所述固定夹持面呈夹紧和放松两种工作状态；

所述引脚折弯机构主要由折弯块和第二直线驱动机构组成，其中，折弯块设在被加工组件装夹后引脚所处的位置上，并且相对基座直线滑动连接，折弯块上对应被加工组件的引脚数量和位置设有引脚插孔，引脚插孔的一端位于折弯块正面，另一端位于折弯块背面，所述正面朝向夹紧定位块并作为引脚插入面，背面作为引脚剪切平面；第二直线驱动机构相对基座定位安装，第二直线驱动机构上设有第二直线驱动端，第二直线驱动端与折弯块连接，并驱动折弯块上所设的引脚插孔带动引脚朝折弯方向移动；

所述引脚剪切机构主要由切脚刀和第三直线驱动机构组成，其中，切脚刀贴附在折弯块的引脚剪切平面上，并且相对基座直线滑动连接；第三直线驱动机构相对基座定位安装，第三直线驱动机构上设有第三直线驱动端，第三直线驱动端与切脚刀连接，并驱动切脚刀在剪切方向上移动剪切被加工组件的引脚。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述第一直线驱动机构、第二直线驱动机构和第三直线驱动机构均可以采用气缸或油缸。也可以采用电动机构，所述电动机构选择下列三种之一：

(1)直线电机；

(2)由齿轮、齿条和旋转电机组成，旋转电机与齿轮传动连接，齿轮与齿条配合，齿条相对基座直线滑动连接并作为直线驱动端；

(3)由螺母、丝杠和旋转电机组成，旋转电机与丝杠传动连接，丝杠与螺母配合，螺母相对基座直线滑动连接并作为直线驱动端。

2、上述方案中，为了控制引脚折弯角度和剪脚长度，可以在折弯块直线滑动的前端和后端分别设置限位结构。当折弯块安装在一直线滑动导轨或直线滑动导槽上之后，限位结构可以是前定位块和后定位块，具体为：直线滑动导轨或直线滑动导槽的前端设有限制滑动位置的前定位块，前定位块通过螺钉与长圆孔的配合可调限位距离的固定在前端；直线滑动导轨或直线滑动导槽的后端设有限制滑动位置的后定位块，后定位块通过螺钉与长圆孔的配合可调限位距离的固定在后端。

3、上述方案中，所述电气控制装置是指用于控制第一直线驱动机构、第二直线驱动机构和第三直线驱动机构运动的装置及电路。这些可以根据机构的实际运动需要在现有技术基础上来设计。由于这部分技术较为成熟在此不作详细介绍，而本方案的发明点集中在加工机构的设计上。

本发明的设计构思和效果是：通过电气控制装置分别控制第一直线驱动机构、第二直线驱动机构和第三直线驱动机构带动组件夹紧机构、引脚折弯机构和引脚剪切机构动作，实现被加工组件夹紧、引脚折弯以及引脚剪切的功能。通过调整前定位块和后定位块的位置，可以调节引脚折弯角度和剪脚长度。本弯脚剪脚装置作为一种半自动化治具用来加工处理光发射组件和光接收组件的引脚，解决了工业化批量生产中存在的工艺性问题。其特点是克服了这类治具设计的技术难题，机构组合构思巧妙，结构设计合理，工作稳定可靠，达到了预期效果。

附图说明

附图1为光纤收发组件立体图；

附图2为光接收组件(ROSA)引脚折弯、剪切加工前的立体图；

附图3为光接收组件(ROSA)引脚折弯、剪切加工后的立体图；

附图4为光发射组件(TOSA)引脚折弯、剪切加工前的立体图；

附图5为光发射组件(TOSA)引脚折弯、剪切加工后的立体图；

附图6为本发明加工机构原理图；

附图7为本发明实施例立体图；

附图8为本发明实施例加工机构立体分解图；

附图9为本发明实施例加工机构底部立体图；

附图10为本发明实施例加工机构夹紧被加工组件前的状态图；

附图11为本发明实施例加工机构夹紧被加工组件后的状态图；

附图12为本发明实施例加工机构引脚折弯状态图；

附图13为本发明实施例加工机构引脚剪切初始状态图；

附图14为本发明实施例加工机构引脚剪切成型状态图。

以上附图中：1、被加工组件；2、引脚；3、夹紧定位块；4、夹紧块；5、第一气缸；6、折弯块；7、第二气缸；8、切脚刀；9、第三气缸；10、引脚插孔；11、基座；12、光发射组件；13、光接收组件；14、PCB印刷电路板；15、电气控制装置；16、固定夹持面；17、活动夹持面；18、引脚插入面；19、引脚剪切平面；20、前定位块；21、后定位块；22、导轨；23、导轨座；24、切脚刀座；25、压块。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：

一种光发射组件和光接收组件的弯脚剪脚装置，参见附图6和图7，由电气控制装置15和加工机构两部分组成。下面针对这两个部分作介绍：

加工机构由设在基座11上的组件夹紧机构、引脚折弯机构和引脚剪切机构组成。

组件夹紧机构，参见图8、图10和图11，主要由夹紧定位块3、夹紧块4和第一气缸5组成。其中，夹紧定位块3相对基座11固定设置，夹紧定位块3上设有用于夹紧被加工组件1的固定夹持面16。夹紧块4相对基座11直线滑动连接。夹紧块4上设有用于夹紧被加工组件1的活动夹持面17。第一气缸5相对基座11定位安装，第一气缸5上的气缸杆为第一直线驱动端，第一直线驱动端与夹紧块4连接，并驱动所述活动夹持面17面对所述固定夹持面16呈夹紧和放松两种工作状态。

引脚折弯机构，参见图8和图12，主要由折弯块6和第二气缸7组成。其中，折弯块6设在被加工组件1装夹后引脚2所处的位置上，并且相对基座11直线滑动连接。折弯块6上对应被加工组件1的引脚2数量和位置设有四个引脚插孔10(四个引脚插孔10是针对光发射组件TOSA而设计的)，引脚插孔10的一端位于折弯块6正面，另一端位于折弯块6背面。所述正面朝向夹紧定位块3并作为引脚插入面18，背面作为引脚剪切平面19。第二气缸7相对基座11定位安装，第二气缸7上的气缸杆为第二直线驱动端，第二直线驱动端与折弯块6连接，并驱动折弯块6上所设的引脚插孔10带动引脚2朝折弯方向移动。

上述折弯块6安装在一直线滑动导轨或直线滑动导槽上。为了控制引脚折弯角度和剪脚长度，直线滑动导轨或直线滑动导槽的前端设有限制滑动位置的前定位块20，前定位块20通过螺钉与长圆孔的配合可调限位距离的固定在前端；直线滑动导轨或直线滑动导槽的后端设有限制滑动位置的后定位块21，后定位块21通过螺钉与长圆孔的配合可调限位距离的固定在后端。通过调整前定位块20和后定位块21的位置可以改变引脚折弯角度和剪脚长度。

引脚剪切机构，参见图8、图9、图13和图14，由切脚刀8、切脚刀座24、压块25、导轨座23、导轨22和第三气缸9组成。其中，切脚刀8贴附在折弯块6的引脚剪切平面19上，切脚刀8通过压块25固定安装在切脚刀座24上，切脚刀座24与导轨座23固定连接，导轨座23与导轨22在剪切方向上滑动配合，导轨22固定在基座11上。第三气缸9相对基座11定位安装，第三气缸9上的气缸杆为第三直线驱动端，第三直线驱动端与切脚刀8连接，并驱动切脚刀8在剪切方向上移动剪切被加工组件1的引脚2。

电气控制装置15主要由可编程控制器(PLC)、继电器、电磁阀三部分构成。通过PLC内的程序控制，经过继电器、电磁阀等电器元件，实现对加工机构中三个气缸运动的控制完成组件夹紧→引脚折弯→引脚剪切任务。

本实施例工作时，先将被加工组件1的引脚2插装在折弯块6的引脚插孔10中，见图10所示。然后，第一气缸5动作，气缸杆带动夹紧块4运动，并与夹紧定位块3配合夹紧被加工组件1，见图11所示。在夹紧状态下第二气缸7动作，气缸杆带动折弯块6向前运动至顶住前定位块20为止，完成被加工组件1的引脚2折弯，见图12。折弯块6向前或向后直线移动的行程由前定位块20和后定位块21控制，适当调整前定位块20和后定位块21的位置，可以调节引脚2的折弯角度和剪脚长度，可以方便的根据不同需要获得不同折弯角度和剪脚长度的引脚2。在上述夹紧和折弯状态下，第三气缸9动作，气缸杆带动切脚刀8向前运动，将折弯后引脚的多余长度部分切断，见图14。接着按顺序第三气缸9→第一气缸5→第二气缸7向相反的方向运动，三个气缸复位，完成夹紧、折弯、剪切整个折弯剪脚动作。

整个电气控制装置15动作的执行分为手动和自动两个部分：

1、手动部分

为了适应折弯时，对TOSA/ROSA的折弯长度、位置有不同的要求，必须对机器进行手动调整，手动部分的调整实现是通过切换手动/自动按钮至手动，单按控制面板上的夹紧、折弯、切脚等按钮，可以单独实现其动作，这样通过调整折弯块前面的前定位块的不同位置，就可以得到需要的TOSA/ROSA不同的折弯长度。

2、自动部分

手动部分调整OK后，通过切换手动/自动按钮至自动，就可以进入自动模式作业，按运行按钮一次，夹紧TOSA/ROSA，再按运行按钮一次，将自动完成折弯、剪脚动作，动作完成后所有的气缸都复位，成原始状态，若有异常则按紧急停止按钮则机器复位。

本实施例中，气缸可以改为油缸或电动机构也能获得基本相同的效果。所述电动机构可以选择下列三种之一：

(1)直线电机；

(2)由齿轮、齿条和旋转电机组成，旋转电机与齿轮传动连接，齿轮与齿条配合，齿条相对基座直线滑动连接并作为直线驱动端；

(3)由螺母、丝杠和旋转电机组成，旋转电机与丝杠传动连接，丝杠与螺母配合，螺母相对基座直线滑动连接并作为直线驱动端。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1、一种光发射组件和光接收组件的弯脚剪脚装置，由电气控制装置(15)和加工机构两部分组成，其特征在于：在一基座(11)上，所述加工机构由组件夹紧机构、引脚折弯机构和引脚剪切机构组成；

所述组件夹紧机构主要由夹紧定位块(3)、夹紧块(4)和第一直线驱动机构组成，其中，夹紧定位块(3)相对基座(11)固定设置，夹紧定位块(3)上设有用于夹紧被加工组件(1)的固定夹持面(16)；夹紧块(4)相对基座(11)直线滑动连接，夹紧块(4)上设有用于夹紧被加工组件(1)的活动夹持面(17)；第一直线驱动机构相对基座(11)定位安装，第一直线驱动机构上设有第一直线驱动端，第一直线驱动端与夹紧块(4)连接，并驱动所述活动夹持面(17)面对所述固定夹持面(16)呈夹紧和放松两种工作状态；

所述引脚折弯机构主要由折弯块(6)和第二直线驱动机构组成，其中，折弯块(6)设在被加工组件(1)装夹后引脚(2)所处的位置上，并且相对基座(11)直线滑动连接，折弯块(6)上对应被加工组件(1)的引脚(2)数量和位置设有引脚插孔(10)，引脚插孔(10)的一端位于折弯块(6)正面，另一端位于折弯块(6)背面，所述正面朝向夹紧定位块(3)并作为引脚插入面(18)，背面作为引脚剪切平面(19)；第二直线驱动机构相对基座(11)定位安装，第二直线驱动机构上设有第二直线驱动端，第二直线驱动端与折弯块(6)连接，并驱动折弯块(6)上所设的引脚插孔(10)带动引脚(2)朝折弯方向移动；

所述引脚剪切机构主要由切脚刀(8)和第三直线驱动机构组成，其中，切脚刀(8)贴附在折弯块(6)的引脚剪切平面(19)上，并且相对基座(11)直线滑动连接；第三直线驱动机构相对基座(11)定位安装，第三直线驱动机构上设有第三直线驱动端，第三直线驱动端与切脚刀(8)连接，并驱动切脚刀(8)在剪切方向上移动剪切被加工组件(1)的引脚(2)。

2、根据权利要求1所述的弯脚剪脚装置，其特征在于：所述第一直线驱动机构、第二直线驱动机构和第三直线驱动机构均采用气缸或油缸。

3、根据权利要求1所述的弯脚剪脚装置，其特征在于：所述第一直线驱动机构、第二直线驱动机构和第三直线驱动机构均采用电动机构，所述电动机构选择下列三种之一：

(1)直线电机；

(2)由齿轮、齿条和旋转电机组成，旋转电机与齿轮传动连接，齿轮与齿条配合，齿条相对基座(11)直线滑动连接并作为直线驱动端；

(3)由螺母、丝杠和旋转电机组成，旋转电机与丝杠传动连接，丝杠与螺母配合，螺母相对基座(11)直线滑动连接并作为直线驱动端。

4、根据权利要求1所述的弯脚剪脚装置，其特征在于：所述折弯块(6)安装在一直线滑动导轨或直线滑动导槽上，直线滑动导轨或直线滑动导槽的前端设有限制滑动位置的前定位块(20)，前定位块(20)通过螺钉与长圆孔的配合可调限位距离的固定在前端；直线滑动导轨或直线滑动导槽的后端设有限制滑动位置的后定位块(21)，后定位块(21)通过螺钉与长圆孔的配合可调限位距离的固定在后端。

Images