CN104907752A - 用于同轴型光电子器件耦合焊接的夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于同轴型光电子器件耦合焊接的夹具，包括底座、夹具安装板、夹头以及安装于夹具安装板上用于驱动夹头上下运动的伸缩气缸，夹头的上端设有多个沿圆周布置的弹性夹瓣以及位于多个弹性夹瓣上的第一锥面，夹具安装板设有套设于夹头上并与第一锥面配合迫使所有弹性夹瓣同步径向向内运动的锥孔，夹具安装板通过导轨组件沿竖直方向滑设于底座上，底座上设有两组弹性支承夹具安装板的弹性支承组件，两组弹性支承组件相对于锥孔的轴线对称布置。本发明具有使用寿命长、利于保证光电子器件耦合对准精度，提高光电子器件耦合的合格率和质量等优点。

Description

用于同轴型光电子器件耦合焊接的夹具

技术领域

本发明涉及光电子器件自动化耦合封装技术领域，具体涉及一种用于同轴型光电子器件耦合焊接的夹具。

背景技术

随着光纤通信和光纤传感技术的发展，光电子器件的制备成为了光信息技术进一步发展的关键。有源器件是光纤通信系统中将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的关键器件。同轴型有源光器件在光纤通信领域中得到了广泛的应用。光收发组件是同轴型有源光器件中的重要器件。

现有同轴光器件封装工艺中的关键步骤之一为激光器与光纤的耦合，封装要求所被焊接的光收发组件有极高的同轴度和定位精度，并且要求装卸器件简单快捷，在装载器件后能够对模块接通电源，一种高效率、高精度、高刚度、自动夹紧的同轴有源光器件光收发组件夹具，能使同轴型有源光器件耦合封装效率大幅度提高，同时保证焊后偏移量小，大大提高耦合的合格率和质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种使用寿命长、利于保证光电子器件耦合对准精度，提高光电子器件耦合的合格率和质量的用于同轴型光电子器件耦合焊接的夹具。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于同轴型光电子器件耦合焊接的夹具，包括底座、夹具安装板、夹头以及安装于夹具安装板上用于驱动夹头上下运动的伸缩气缸，所述夹头的上端设有多个沿圆周布置的弹性夹瓣以及位于多个弹性夹瓣上的第一锥面，所述夹具安装板设有套设于夹头上并与第一锥面配合迫使所有弹性夹瓣同步径向向内运动的锥孔，所述夹具安装板通过导轨组件沿竖直方向滑设于底座上，所述底座上设有两组弹性支承夹具安装板的弹性支承组件，两组弹性支承组件相对于锥孔的轴线对称布置。

上述的夹具，优选的，所述弹性支承组件包括固设于底座上的导杆，所述夹具安装板设有滑套于导杆上的导向孔，所述导杆上安装有弹性支承夹具安装板的伸缩弹簧，所述导杆的上端设有防止夹具安装板脱出的限位帽。

上述的夹具，优选的，所述导杆上螺纹配合安装有调节螺母，所述伸缩弹簧套设于导杆上，且伸缩弹簧的下端与所述调节螺母相抵，伸缩弹簧的上端与夹具安装板相抵。

上述的夹具，优选的，所述夹头内装设有在夹持工件时给工件上电的上电组件，所述上电组件包括电极、电极分离柱和电极弹簧，所述电极分离柱通过电极弹簧弹性支承于电极的上方。

上述的夹具，优选的，所述伸缩气缸的伸缩杆上固接有电极座，所述电极座上通过紧固件连接有安装螺母，所述夹头螺纹连接于所述安装螺母上，所述电极固定安装于电极座上。

上述的夹具，优选的，所述锥孔的孔径由上至下逐渐减小，所述夹头自上而下穿过所述锥孔与安装螺母相连。

上述的夹具，优选的，所述伸缩气缸通过连杆固定安装于夹具安装板上并位于锥孔的下方。

上述的夹具，优选的，所述导轨组件的外部罩设有防尘罩。

上述的夹具，优选的，所述夹具设有用于检测夹具安装板滑动位置的检测组件，所述检测组件包括涡流式位移传感器和传感器感应片，所述涡流式位移传感器通过传感器安装座安装于防尘罩上，传感器感应片通过感应片支架安装于夹具安装板上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明用于同轴型光电子器件耦合焊接的夹具，其夹具安装板沿竖直方向滑设于底座上，并在底座上设有两组对称布置的弹性支承组件弹性支承夹具安装板，在需要对工件进行角度调整等使工件在竖直方向上产生位移的工况下，弹性支承组件可使夹头夹持工件沿竖直方向运动进行自动补偿，从而自动适应工件在竖直方向上的位移，还可降低夹具的制作和装配精度，降低生产制作成本；由于两组弹性支承组件对称布置，夹具安装板受竖直方向的作用力上下运动时，不会对导轨组件产生倾覆力作用，同时由于伸缩气缸直接固定在夹具安装板上，其驱动夹头上下运动与夹具安装板上的锥孔配合来实现自动夹紧和松开动作，伸缩气缸和夹头的作用力均作用在夹具安装板上，也不会对导轨组件产生力的作用，因此，该种结构的夹具有效改善了导轨组件的受力情况，一方面能够大大提高导轨组件的使用寿命，另一方面能最大程度的发挥导轨组件的刚度，防止导轨组件因变形而影响导向精度，进而保证光电子器件耦合对准精度，提高光电子器件耦合的合格率和质量。

附图说明

图1为本发明夹具的立体结构示意图。

图2为本发明夹具的俯视结构示意图。

图3为本发明夹具的局部剖视结构示意图。

图例说明：

1、底座；2、夹具安装板；21、锥孔；3、夹头；31、弹性夹瓣；32、第一锥面；4、伸缩气缸；5、弹性支承组件；51、导杆；52、伸缩弹簧；53、限位帽；54、调节螺母；6、上电组件；61、电极；62、电极分离柱；63、电极弹簧；64、电极座；65、安装螺母；7、连杆；8、导轨组件；9、防尘罩；10、传感器感应片；11、传感器安装座；12、感应片支架；100、工件。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1至图3所示，本发明用于同轴型光电子器件耦合焊接的夹具，包括底座1、夹具安装板2、夹头3以及安装于夹具安装板2上用于驱动夹头3上下运动的伸缩气缸4，夹头3的上端设有四个沿圆周布置的弹性夹瓣31以及位于四个弹性夹瓣31上的第一锥面32，四个弹性夹瓣31之间形成可使工件100插入的插孔，其中，四个弹性夹瓣31与夹头3为一体结构，夹头3由弹簧钢制成。夹具安装板2设有套设于夹头3上并与第一锥面32配合迫使所有弹性夹瓣31同步径向向内运动的锥孔21。当伸缩气缸4驱使夹头3向下运动时，锥孔21的内壁与第一锥面32接触并迫使所有弹性夹瓣31同步径向向内运动，从而可夹紧工件100，当伸缩气缸4驱使夹头3向上运动时，第一锥面32与锥孔21的内壁脱离，弹性夹瓣31在弹性复位作用下径向向外运动，从而可松开工件100。夹具安装板2通过导轨组件8沿竖直方向滑设于底座1上，底座1上设有两组弹性支承夹具安装板2的弹性支承组件5，两组弹性支承组件5相对于锥孔21的轴线对称布置。弹性支承组件5包括固设于底座1上的导杆51，夹具安装板2设有滑套于导杆51上的导向孔，导杆51上安装有弹性支承夹具安装板2的伸缩弹簧52，导杆51的上端设有防止夹具安装板2脱出的限位帽53。在不受外力的情况下，伸缩弹簧52支承夹具安装板2使其与限位帽53相抵，此时夹具安装板2相对于底座1保持静止，当夹头3受向下的力时，可伸缩弹簧52的支承力使夹具安装板2相对于底座1向下滑动。在需要对工件100进行角度调整等使工件100在竖直方向上产生位移的工况下，夹具可以夹持的工件100沿竖直方向进行自动补偿，从而能够自动适应工件100在竖直方向上的位移。

本实施例中，导杆51上螺纹配合安装有调节螺母54，伸缩弹簧52套设于导杆51上，且伸缩弹簧52的下端与调节螺母54相抵，伸缩弹簧52的上端与夹具安装板2相抵，通过调节调节螺母54在导杆51上的位置，可以调节伸缩弹簧52的压缩量，进而调整伸缩弹簧52对夹具安装板2的支承力大小。

本实施例中，伸缩气缸4通过连杆7固定安装于夹具安装板2上并位于锥孔21的下方。夹头3开设有与插孔重合的贯通孔，贯通孔内装设有在夹持工件100时给工件100上电的上电组件6，上电组件6包括电极61、电极分离柱62和电极弹簧63，电极分离柱62通过电极弹簧63弹性支承于电极61的上方。上述伸缩气缸4的伸缩杆上固接有电极座64，电极座64上通过紧固件连接有安装螺母65，夹头3的下端螺纹连接于安装螺母65上，电极61固定安装于电极座64上。

本实施例中，锥孔21的孔径由上至下逐渐减小，夹头3自上而下穿过锥孔21与安装螺母65相连，夹头3可从锥孔21中取出或装入，便于拆装和更换夹头3。在制作时，可将夹头3下端到弹性夹瓣31之间的部分制成圆杆，使该圆杆的最大直径小于锥孔21的最小直径即可。

本实施例中，导轨组件8可采用现有成熟技术，在导轨组件8的外部罩设有防尘罩9，能够防止灰尘等异物进入导轨组件8而影响其导向工作。

本实施例中，夹具还设有用于检测夹具安装板2滑动位置的检测组件，检测组件包括涡流式位移传感器（图中未示）和传感器感应片10，涡流式位移传感器通过传感器安装座11安装于防尘罩9上，传感器感应片10通过感应片支架12安装于夹具安装板2上，夹具安装板2上下移动时，传感器感应片10也随夹具安装板2同步移动，通过涡流式位移传感器可检测传感器感应片10的位移量，该位移量也即夹具安装板2的位移量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于同轴型光电子器件耦合焊接的夹具，其特征在于：包括底座（1）、夹具安装板（2）、夹头（3）以及安装于夹具安装板（2）上用于驱动夹头（3）上下运动的伸缩气缸（4），所述夹头（3）的上端设有多个沿圆周布置的弹性夹瓣（31）以及位于多个弹性夹瓣（31）上的第一锥面（32），所述夹具安装板（2）设有套设于夹头（3）上并与第一锥面（32）配合迫使所有弹性夹瓣（31）同步径向向内运动的锥孔（21），所述夹具安装板（2）通过导轨组件（8）沿竖直方向滑设于底座（1）上，所述底座（1）上设有两组弹性支承夹具安装板（2）的弹性支承组件（5），两组弹性支承组件（5）相对于锥孔（21）的轴线对称布置。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：所述弹性支承组件（5）包括固设于底座（1）上的导杆（51），所述夹具安装板（2）设有滑套于导杆（51）上的导向孔，所述导杆（51）上安装有弹性支承夹具安装板（2）的伸缩弹簧（52），所述导杆（51）的上端设有防止夹具安装板（2）脱出的限位帽（53）。

3.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于：所述导杆（51）上螺纹配合安装有调节螺母（54），所述伸缩弹簧（52）套设于导杆（51）上，且伸缩弹簧（52）的下端与所述调节螺母（54）相抵，伸缩弹簧（52）的上端与夹具安装板（2）相抵。

4.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：所述夹头（3）内装设有在夹持工件（100）时给工件（100）上电的上电组件（6），所述上电组件（6）包括电极（61）、电极分离柱（62）和电极弹簧（63），所述电极分离柱（62）通过电极弹簧（63）弹性支承于电极（61）的上方。

5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于：所述伸缩气缸（4）的伸缩杆上固接有电极座（64），所述电极座（64）上通过紧固件连接有安装螺母（65），所述夹头（3）螺纹连接于所述安装螺母（65）上，所述电极（61）固定安装于电极座（64）上。

6.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于：所述锥孔（21）的孔径由上至下逐渐减小，所述夹头（3）自上而下穿过所述锥孔（21）与安装螺母（65）相连。

7.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：所述伸缩气缸（4）通过连杆（7）固定安装于夹具安装板（2）上并位于锥孔（21）的下方。

8.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：所述导轨组件（8）的外部罩设有防尘罩（9）。

9.根据权利要求8所述的夹具，其特征在于：所述夹具设有用于检测夹具安装板（2）滑动位置的检测组件，所述检测组件包括涡流式位移传感器和传感器感应片（10），所述涡流式位移传感器通过传感器安装座（11）安装于防尘罩（9）上，传感器感应片（10）通过感应片支架（12）安装于夹具安装板（2）上。