CN105880831A - 一种倒装器件的耦合设备和耦合方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光器件制造技术领域，提出了一种倒装器件的耦合设备和耦合方法。所述耦合设备包括基座、焊枪平台、上夹具和下夹具，其中，所述焊枪平台、上夹具和下夹具固定在所述基座上，具体的：所述下夹具包括旋转滑台、XY双轴滑台、浮动平台、下夹头；所述下夹具的浮动平台上还连接微型导杆气缸和平行气爪，所述平行气爪的爪部位于所述下夹头之上；所述上夹具包括Z轴滑台、上夹头固定板和上夹头；其中，所述上夹头位于所述平行气爪的爪部之上；所述焊枪平台包括激光焊枪、长导程电动滑台，所述激光焊枪固定在所述长导程电动滑台上。本发明实施例通过增设平行气爪及其相关结构，能够实现适配器和圆方管体的离缝焊接，保证了焊接应力的最小化。

Description

一种倒装器件的耦合设备和耦合方法

技术领域

本发明涉及光器件制造技术领域，尤其涉及一种倒装器件的耦合设备和耦合方法。

背景技术

现有的倒装器件的耦合系统，采用适配器固定在下夹头，上夹头锁紧TO,调节环利用重力落在适配器上，进行焦距和XY的对光耦合，此种结构方式，因器件的原因，器件耦合完成后只能进行平焊，焊接应力大，器件的焊后功率变化△P变化大。

因此有必要设计一种倒装器件的耦合设备和耦合方法，以克服上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中将适配器固定在下夹头，并利用圆方管体重力作用落于所述适配器之上完成焦距耦合和XY的对光耦合，产生焊接应力的问题。提供了一种倒装器件的耦合设备和耦合方法。

本发明是这样实现的：第一方面，本发明实施例提供了一种倒装器件的耦合设备，所述耦合设备包括基座、焊枪平台、上夹具和下夹具，其中，所述焊枪平台、上夹具和下夹具固定在所述基座上，具体的：

所述下夹具包括旋转滑台17、XY双轴滑台19、浮动平台、下夹头，所述旋转滑台17安装在所述基座上，所述旋转滑台17上固定所述XY双轴滑台19，所述XY双轴滑台19上固定浮动平台，所述浮动平台支撑着所述下夹头36；

所述下夹具的浮动平台上还连接微型导杆气缸9和平行气爪13，所述平行气爪13的爪部位于所述下夹头之上；

所述上夹具包括Z轴滑台28、上夹头固定板26和上夹头32，Z轴滑台28与上夹头固定板26相连，构成倒L型悬臂，所述上夹头32固定在所述上夹头固定板26上；其中，所述上夹头32位于所述平行气爪13的爪部之上；

所述焊枪平台包括激光焊枪2、长导程电动滑台5，所述激光焊枪2固定在所述长导程电动滑台5上。

优选的，所述浮动平台包括耦合台锁紧套20、一根或者多根浮动弹簧21、下夹头锁紧套39、耦合浮动球38，具体的：

所述耦合台锁紧套20固定在所述XY双轴滑台19上；所述下夹头锁紧套39固定在所述耦合台锁紧套20上；

所述一根或者多根浮动弹簧21通过耦合浮动球38上的螺钉孔支撑耦合浮动球38在下夹头锁紧套39的圆孔里浮动；所述浮动弹簧21的另一端由耦合台锁紧套20上的沉孔固定；

所述下夹头36固定在所述耦合浮动球38上。

优选的，所述浮动平台还包括推锁气缸22，具体的：

所述推锁气缸22固定在所述耦合台锁紧套20上；

所述推锁气缸22的推杆对准所述下夹头锁紧套39上的弹性壁。

优选的，所述上夹具还包括夹头气缸29、拉杆31、夹头直线滑轨30、夹头外套33，所述夹头气缸29位于所述上夹头固定板26的顶部，所述夹头外套33位于所述夹头固定板26的底部，所述拉杆31位于所述夹头外套33的一侧，并固定在所述夹头直线滑轨30的滑块上，所述夹头直线滑轨30的底座固定在所述夹头固定板26上，具体的：

所述夹头外套33的顶端设置有内斜面孔，所述夹头外套33的径部具有环形槽；所述夹头外套33嵌套在所述上夹头32上；

所述拉杆31包括一对凸肩和光孔，其中，所述一对凸肩位于所述环形槽的槽底两侧，从而架住所述夹头外套；所述光孔与夹头气缸29的推杆相连。

另一方面，本发明实施例还提供了一种倒装器件的耦合方法，所述方法基于第一方面所提供的耦合设备来实现，具体包括：

下夹头36夹紧TO元器件,上夹头32夹紧适配器，平行气爪13夹紧圆方管体；平行气爪13由微型导杆气缸9驱动，保证在定焦耦合时圆方管体焦距调节环上平面一直与适配器下平面贴合；

控制圆方管体和TO元器件之间的位置，完成适配器、圆方管体和TO元器件之间的定焦耦合；控制长导程电动滑台5，利用激光焊枪2完成圆方管体和TO元器件接口焊接；松开平行气爪13；

控制上夹头32，完成适配器与TO元器件的光偶合，并利用激光焊枪2完成适配器与圆方管体的接口焊接。

优选的，在进行所述光耦合之前，还包括：

控制下夹头锁紧套39松开耦合浮动球38；

上夹头32下压圆方管体，耦合浮动球38在浮动弹簧的作用下，自适应的调整下夹头的角度，使得适配器和圆方管体贴平；

控制推锁气缸22的推杆顶住所述下夹头锁紧套39上的弹性壁，使得下夹头锁紧套39锁紧耦合浮动球38。

优选的，在进行所述光耦合时，具体包括：

上夹头32向上抬起，使得适配器和圆方管体间出现间隙，以便进行离缝焊接；

调节XY双轴滑台19，控制所述下夹头在X、Y方向上的平移，由此完成对光耦合。

优选的，所述利用激光焊枪2完成圆方管体和TO元器件接口焊接，具体包括：

在利用激光焊枪2完成圆方管体与TO元器件的第一接口点焊接后，松开平行气爪13；

控制所述旋转滑台17带动下夹头旋转指定角度，进行第二接口点焊接，并依次完成圆方管体与TO元器件之间的剩余的接口点的焊接。

优选的，所述利用激光焊枪2完成适配器与圆方管体的接口焊接，具体包括：

在利用激光焊枪2完成适配器与圆方管体的第一接口点焊接后，松开上夹头32；

控制所述旋转滑台17带动下夹头旋转指定角度，进行第二接口点焊接，并依次完成适配器与圆方管体的剩余的接口点的焊接。

本发明具有以下有益效果：本发明实施例提供了一种倒装器件的耦合设备和一种倒装器件的耦合方法，通过增设平行气爪及其相关结构，颠覆了现有的焊接顺序，能够实现适配器和圆方管体的离缝焊接，保证了焊接应力的最小化，提高了整个光器件的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种倒装器件的耦合设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种倒装器件的耦合设备的局部结构放大示意图；

图3为本发明实施例提供的一种倒装器件的耦合设备的局部结构放大示意图；

图4为本发明实施例提供的盖板轮廓示意图；

图5为本发明实施例提供的焊枪组件轮廓示意图；

图6为本发明实施例提供的防震平台板轮廓示意图；

图7为本发明实施例提供的焊枪平台底板轮廓示意图；

图8为本发明实施例提供的长导程电动滑台轮廓示意图；

图9为本发明实施例提供的焊枪微调架连接板轮廓示意图；

图10为本发明实施例提供的焊枪固定板轮廓示意图；

图11为本发明实施例提供的滑轨安装板轮廓示意图；

图12为本发明实施例提供的上微型导杆气缸轮廓示意图；

图13为本发明实施例提供的气缸连接件轮廓示意图；

图14为本发明实施例提供的滑动气缸固定板轮廓示意图；

图15为本发明实施例提供的微型直线导轨轮廓示意图；

图16为本发明实施例提供的平行气爪气缸轮廓示意图；

图17为本发明实施例提供的右气爪轮廓示意图；

图18为本发明实施例提供的调节垫块轮廓示意图；

图19为本发明实施例提供的调心底板轮廓示意图；

图20为本发明实施例提供的旋转自动滑台轮廓示意图；

图21为本发明实施例提供的XY连接板轮廓示意图；

图22为本发明实施例提供的XY双轴自动滑台轮廓示意图；

图23为本发明实施例提供的耦合台锁紧套轮廓示意图；

图24为本发明实施例提供的浮动弹簧轮廓示意图；

图25为本发明实施例提供的推锁气缸轮廓示意图；

图26为本发明实施例提供的气缸锁紧块轮廓示意图；

图27为本发明实施例提供的Z轴固定板轮廓示意图；

图28为本发明实施例提供的Z轴支撑竖板轮廓示意图；

图29为本发明实施例提供的上夹头固定板轮廓示意图；

图30为本发明实施例提供的Z轴板轮廓示意图；

图31为本发明实施例提供的Z轴自动滑台轮廓示意图；

图32为本发明实施例提供的夹头气缸轮廓示意图；

图33为本发明实施例提供的夹头直线滑轨轮廓示意图；

图34为本发明实施例提供的拉杆轮廓示意图；

图35为本发明实施例提供的上夹头轮廓示意图；

图36为本发明实施例提供的夹头外套轮廓示意图；

图37为本发明实施例提供的左气爪轮廓示意图；

图38为本发明实施例提供的下夹头锁紧盖轮廓示意图；

图39为本发明实施例提供的下夹头轮廓示意图；

图40为本发明实施例提供的挡片轮廓示意图；

图41为本发明实施例提供的耦合浮动球轮廓示意图；

图42为本发明实施例提供的下夹头锁紧套轮廓示意图；

图43为本发明实施例提供的Z轴整体立柱轮廓示意图；

图44为本发明实施例提供的一种倒装器件的耦合方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-图2，本发明实施例提供一种倒装器件的耦合设备，所述耦合设备包括基座、焊枪平台、上夹具和下夹具，其中，所述焊枪平台、上夹具和下夹具固定在所述基座上，具体的：

所述下夹具包括旋转滑台17、XY双轴滑台19、浮动平台、下夹头36，所述旋转滑台17安装在所述基座上，所述旋转滑台17上固定所述XY双轴滑台19，所述XY双轴滑台19上固定浮动平台，所述浮动平台支撑着所述下夹头36；

所述下夹具的浮动平台上还连接微型导杆气缸9和平行气爪13，所述平行气爪13的爪部位于所述下夹头36之上；

所述上夹具包括Z轴滑台28、上夹头固定板26和上夹头32，Z轴滑台28与上夹头固定板26相连，构成倒L型悬臂，所述上夹头32固定在所述上夹头固定板26上；其中，所述上夹头32位于所述平行气爪13的爪部之上；

所述焊枪平台包括激光焊枪2、长导程电动滑台5，所述激光焊枪2固定在所述长导程电动滑台5上。

优选的，所述激光焊枪2包括3个。

本发明实施例提供了一种倒装器件的耦合设备和一种倒装器件的耦合方法，通过增设平行气爪及其相关结构，颠覆了现有的焊接顺序，能够实现适配器和圆方管体的离缝焊接，保证了焊接应力的最小化，提高了整个光器件的稳定性。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，如图2-3所示，其中，所述浮动平台包括耦合台锁紧套20、一根或者多根浮动弹簧21、下夹头锁紧套39、耦合浮动球38，具体的：

所述耦合台锁紧套20固定在所述XY双轴滑台19上；所述下夹头锁紧套39固定在所述耦合台锁紧套20上；

所述一根或者多根浮动弹簧21通过耦合浮动球38上的螺钉孔支撑耦合浮动球38在下夹头锁紧套39的圆孔里浮动；所述浮动弹簧21的另一端由耦合台锁紧套20上的沉孔固定；

所述下夹头36固定在所述耦合浮动球38上。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述浮动平台还包括推锁气缸22，具体的：

所述推锁气缸22固定在所述耦合台锁紧套20上；

所述推锁气缸22的推杆对准所述下夹头锁紧套39上的弹性壁。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述上夹具还包括夹头气缸29、拉杆31、夹头直线滑轨30、夹头外套33，所述夹头气缸29位于所述上夹头固定板26的顶部，所述夹头外套33位于所述夹头固定板26的底部，所述拉杆31位于所述夹头外套33的一侧，并固定在所述夹头直线滑轨30的滑块上，所述夹头直线滑轨30的底座固定在所述夹头固定板26上，具体的：

所述夹头外套33的顶端设置有内斜面孔，所述夹头外套33的径部具有环形槽；所述夹头外套33嵌套在所述上夹头32上；

所述拉杆31包括一对凸肩和光孔，其中，所述一对凸肩位于所述环形槽的槽底两侧，从而架住所述夹头外套；所述光孔与夹头气缸29的推杆相连。

实施例二

本发明实施例一提供了一种倒装器件的耦合设备的组成结构，本发明实施例将纵向扩展实施例一中相关功能模块的实现细节，并围如何制作出所述耦合设备的角度阐述具体实现。则在本实施例中该倒装器件的耦合设备。在本实施例中，有些结构的描述方式和实施例一中并非严格一致，但是，可以通过其标注的标号和相关的连接关系认识到后者为前者的下位具体实现方式的称呼，在此不一一作解释。实施例一中的基座在本实施例中具体由盖板1、防震平台板3组成；实施例一中的焊枪平台在本实施例中具体由焊枪组件2、焊枪平台底板4、长导程电动滑台5、焊枪微调架连接板6、焊枪固定板7组成；实施例一中的上夹具在本实施例中具体由夹头气缸29、夹头直线导轨30、拉杆31、上夹头32、夹头外套33组成；实施例一中的下夹具在本实施例中具体由滑轨安装板8、微型导杆气缸9、气缸连接件10、滑动气缸固定板11、微型直线导轨12、平行气爪气缸13、右气爪14、左气爪34、调节垫块15、调心底板16、旋转自动滑台17、XY连接板18、XY双轴自动滑台19、耦合台锁紧套20、浮动弹簧21、推锁气缸22、气缸锁紧块23、Z轴固定板24、Z轴支撑竖板25、上夹头固定板26、Z轴板27、Z轴自动滑台28、下夹头锁紧盖35、下夹头36、挡片37、耦合浮动球38、下夹头锁紧套39和Z轴整体立柱40组成。

参考图1-图41其组装的位置和连接关系是：

将螺栓穿过盖板1上的孔1-1拧入防震平台板上的螺孔3-1内，以固定盖板1；

焊枪平台底板4穿过盖板1上的孔，直接落地在防震平台板3上，并将螺钉穿过焊枪平台底板4上的孔4-2拧入防震平台板3上的孔3-1内，以固定焊枪平台底板4；

将螺栓穿过焊枪平台底板4上的光孔4-1拧入长导程电动滑台5上的螺孔5-1内，以紧固长导程电动滑台5；

将螺栓穿过焊枪微调架连接板6上的沉孔6-2拧入长导程电动滑台5上的螺孔5-2内，以焊枪微调架连接板6，焊枪微调架连接板6可跟随长导程电动滑台5带着其上固定的零件平滑上下移动；

将螺栓穿过焊枪固定板7上的沉孔7-2拧入焊枪微调架连接板6上的螺孔6-1内，用以紧固焊枪固定板7；

用螺钉将焊枪组件2固定在焊枪固定板7上的螺孔7-1内，焊枪组件2由焊枪头2-1、焊枪头固定板2-2、单轴微调架2-3、斜接板2-4、单轴微调架2-5、转接板2-6、单轴微调架2-7和单轴电动滑台2-8组成且三焊枪组件2均匀分布；

调心底板16穿过盖板1上的孔1-3落地在防震平台板3上，并将螺栓穿过调心底板16上的沉孔16-1拧入防震平台板3上的螺孔3-1内，以固定调心底板16；

将螺钉穿过旋转自动滑台17上的沉孔拧入调心底板16上的螺孔16-2内，以固定旋转自动滑台17，旋转自动滑台17可带动滑台上固定的耦合系统进行旋转，以实现多点焊接；

将螺钉穿过XY连接板18上的沉孔18-2拧入旋转自动滑台17上的螺孔17-3内，以固定XY连接板18，XY连接板18上的通孔18-3为减重孔；

将螺钉穿过XY双轴自动滑台19上的沉孔拧入XY连接板18上的螺孔18-1内，以固定XY双轴自动滑台19，XY双轴自动滑台19带动固定在滑台上的下夹头36进行XY的移动寻光；

将螺钉穿过耦合台锁紧套20上的沉孔20-1拧入XY双轴自动滑台19上的螺孔19-2内，以固定耦合台锁紧套20，耦合台锁紧套20上的通孔20-4为减重孔；

将浮动弹簧21放入耦合台锁紧套20上的沉孔20-5内，弹簧另一端支撑在耦合浮动球38上螺孔38-2对应处，并托起耦合浮动球38和下夹头36，用于器件的浮动贴平；

六角头螺栓穿过气缸锁紧块23上的通孔23-3和下夹头锁紧套39上的通孔，用六角螺帽连接，固定气缸锁紧块23；

将螺栓穿过推锁气缸22上的沉孔22-3拧入气缸锁紧块23上的螺孔23-4内，以固定推锁气缸22，进气时，推锁气缸22上的推杆22-2顶推下夹头锁紧套39上的弹性壁39-4，从而锁紧耦合浮动球38；

浮动弹簧21通过耦合浮动球38上的螺钉孔38-2支撑耦合浮动球38在下夹头锁紧套39的圆孔39-6里浮动，耦合浮动球38上的销钉38-1卡在下夹头锁紧套39上的窄槽39-2里，阻止耦合浮动球38转动；

将螺钉穿过挡片37上的沉孔37-1拧入下夹头锁紧套39上的螺孔39-3，以固定挡片37，挡片37可阻止耦合浮动球38弹出下夹头锁紧套39；

将螺钉穿过下夹头36上的沉孔36-2拧入耦合浮动球38上的螺孔38-3，下夹头36上凸台36-1装配在耦合浮动球38上通孔38-4里；

下夹头锁紧盖35上的螺纹通过插在下夹头锁紧盖35上的盲孔35-1插销旋转，与下夹头36旋合，下夹头锁紧盖35上的斜面35-2在螺纹旋转时，压缩下夹头36上的沉孔36-3，从而锁紧器件；

将螺栓穿过滑动气缸固定板11上的沉孔11-4拧入耦合台锁紧套20上的螺孔，固定滑动气缸固定板11；

将螺钉穿过滑轨安装板8上的通孔8-4拧入滑动气缸固定板11上螺孔11-1，以紧固滑轨安装板8，滑轨安装板8上的方孔8-3为减重孔，滑轨安装板8上的通孔8-2为安装孔；

将螺钉穿过滑动气缸固定板11上的沉孔11-2拧入微型导杆气缸9主体9-1上的螺孔，以固定微型导杆气缸9；

将螺钉穿过气缸连接件10上的通孔10-2拧入微型导杆气缸9上的螺孔9-3，以固定气缸连接件10；

将螺钉穿过气缸连接件10上的通孔10-1拧入平行气爪气缸13上的螺孔13-2，以固定平行气爪气缸13，微型导杆气缸9进气时，微型导杆气缸9上的推杆9-2顶出，通过气缸连接件10带动平行气爪气缸13向上移动，同时，平行气爪气缸13进气，左气爪34和右气爪14夹紧调节环，保持调节环在耦合时一直贴合适配器下平面；

将螺栓穿过右气爪14上的通孔14-2拧入平行气爪气缸13上的螺孔13-4，以固定右气爪14；

将螺栓穿过左气爪34上的通孔34-1拧入平行气爪气缸13上的螺孔13-4，以固定左气爪34；

Z轴整体立柱40穿过盖板1上的孔1-4，直接落地在防震平台板3上，并将螺钉穿过Z轴整体立柱40上的孔40-2拧入防震平台板3上的孔3-1内，以Z轴整体立柱40；

将螺钉穿过Z轴固定板24上的沉孔24-1拧入Z轴整体立柱40上的螺孔40-1，以固定Z轴固定板24；

将螺钉穿过Z轴固定板24上的沉孔24-2拧入Z轴支撑竖板25上的螺孔25-2，以固定Z轴支撑竖板25；

将螺钉穿过Z轴自动滑台28上的沉孔拧入Z轴支撑竖板25上的螺孔25-1，以固定Z轴自动滑台28，Z轴自动滑台28可带动装配在Z轴自动滑台28上的上夹头32进行上下移动，进行焦距调节的耦合；

将螺栓穿过Z轴板27上的沉孔27-2和沉孔27-3拧入Z轴自动滑台28上的螺孔28-2，以固定Z轴板27；

将螺栓穿过Z轴板27上的沉孔27-1拧入上夹头固定板26上的螺孔，以固定上夹头固定板26；

将螺栓穿过上夹头固定板26上的沉孔26-2拧入上夹头32上的螺孔32-3，上夹头凸肩32-4配入上夹头固定板26上的沉孔26-5中，以固定上夹头32；

将螺栓穿过夹头直线滑轨30上的沉孔30-1拧入上夹头固定板26上的螺孔26-6，以固定夹头直线滑轨30；

将螺栓穿过拉杆31上的沉孔31-2拧入夹头直线滑轨30上的螺孔30-3，以固定拉杆31；

将夹头外套33上的台阶孔33-1滑配装入上夹头32且将拉杆31上的凸肩31-1插入夹头外套33上环槽33-2中，以固定夹头外套33；

将螺栓穿过夹头气缸29上的沉孔拧入上夹头固定板26上的螺孔26-1，夹头气缸29上的推杆29-3插入上夹头固定板26上的通孔26-1与拉杆31上的螺孔31-3相连，以固定夹头气缸29，夹头气缸29进气，夹头气缸29上的推杆29-3带动拉杆31沿夹头直线滑轨30进行向上滑动，并作用夹头外套33锁紧器件；

将螺栓穿过调节垫块15上的沉孔15-1拧入防震平台板3上的螺孔30-1，以固定调节垫块15，将螺栓穿过垫块15上的螺孔15-2,头部顶在调心底板16的边缘，旋转螺栓调节调心底板16XY的位置，保持下夹头36与上夹头32同心。

在本实施例中，焊枪固定板7是一种中心有孔7-4的机翼状法兰盘状体，在三个均分的机翼处，有12个螺纹孔7-1，盘状的尾部有六个沉孔7-2，其中以个机翼处还有两个螺纹孔7-5，另外两个机翼中间则有螺纹孔7-3中。

装配关系如下：将螺钉穿过焊枪组件2里单轴电动滑台2-8上的沉孔拧入焊枪固定板7上的螺纹孔7-1内固定，并将螺钉穿过焊枪固定板7上的沉孔7-2拧入焊枪微调架连接板6上的螺纹孔6-1中固定。焊枪微调架连接板6用螺栓固定在长导程电动滑台5上的螺孔5-2中，将螺栓分别穿过焊枪平台底板4的沉孔4-1和4-2拧入防震平台板3和长导程电动滑台5；

在本实施例中，上夹头固定板26是一种带有孔的T形体，在凸台26-8的上面有四个螺纹孔26-7，凸台26-8的侧面有三个螺纹孔26-6，头部有大沉孔26-5，大沉孔26-5的中间均布有四个沉孔26-2，头部中间开有窄槽26-4，大沉孔26-5与凸台26-8的中间有通孔26-1。

装配关系如下：夹头外套33的斜面孔33-1套入上夹头3232上，将螺钉穿过上夹头32固定板26上的沉孔26-2拧入上夹头3232上的螺纹孔32-3中，固定上夹头3232；将螺钉穿过夹头直线滑轨30上的沉孔30-1拧入上夹头32固定板26上的螺纹孔26-6中，固定直线滑轨30；固定直线滑轨30的滑块30-2与拉杆31固定，拉杆31上的两凸肩31-1插入夹头外套33上的套环33-2中；将螺栓穿过夹头气缸29上的沉孔拧入上夹头32固定板26上的螺纹孔26-3中，固定夹头气缸29，夹头气缸29上的顶出杆29-3与拉杆31上的孔31-3连接；将螺栓穿过Z轴整体立柱40上的通孔40-2拧入防震平台板3上的螺纹孔3-1中，固定Z轴整体立柱40；并将已经连接好的Z轴固定板24、Z轴支撑竖板25与Z轴整体立柱40固定；Z轴板27、Z轴自动滑台28分别与完成装配的上夹头32固定板26、Z轴支撑竖板25连接固定；

在本实施例中，耦合台锁紧套20是一种中间有通孔20-4和三凸肩的正方体，大凸肩上有两个盲螺纹孔20-3，三凸肩对应下方，有三个沉孔20-5，板子的底面有五个沉孔20-1。

装配关系如下：将螺钉穿过耦合台锁紧套20上的沉孔20-1拧入XY双轴自动滑台19上的螺孔19-2内，以固定耦合台锁紧套20；将浮动弹簧21放入耦合台锁紧套20上的沉孔20-5内，弹簧另一端支撑在耦合浮动球38上螺孔38-2对应处，并托起耦合浮动球38和下夹头36；六角头螺栓穿过气缸锁紧块23上的通孔23-3和下夹头锁紧套39上的通孔，用六角螺帽连接，固定气缸锁紧块23；将螺栓穿过推锁气缸22上的沉孔22-3拧入气缸锁紧块23上的螺孔23-4内，以固定推锁气缸22，进气时，推锁气缸22上的推杆22-2顶推下夹头锁紧套39上的弹性壁39-4，从而锁紧耦合浮动球38；浮动弹簧21通过耦合浮动球38上的螺钉孔38-2支撑耦合浮动球38在下夹头锁紧套39的圆孔39-6里浮动，耦合浮动球38上的销钉38-1卡在下夹头锁紧套39上的窄槽39-2里，阻止耦合浮动球38转动；将螺钉穿过下夹头36上的沉孔36-2拧入耦合浮动球38上的螺孔38-3，下夹头36上凸台36-1装配在耦合浮动球38上通孔38-4里；下夹头锁紧盖35上的螺纹通过插在下夹头锁紧盖35上的盲孔35-1插销旋转，与下夹头36旋合；上面完成的装配组件与XY双轴自动滑台19连接紧固；

在本实施例中，滑动气缸固定板11是一种中心有孔11-3的长方体，长方体的下部分有两个沉孔11-4，长方体的上部分有四个沉孔11-2，顶部有两个螺纹孔11-1。

装配关系如下：将螺栓穿过滑动气缸固定板11上的沉孔11-4拧入耦合台锁紧套20上的螺孔，固定滑动气缸固定板11；将螺钉穿过滑轨安装板8上的通孔8-4拧入滑动气缸固定板11上螺孔11-1，以紧固滑轨安装板8；将螺钉穿过滑动气缸固定板11上的沉孔11-2拧入微型导杆气缸9主体9-1上的螺孔，以固定微型导杆气缸9；将螺钉穿过气缸连接件10上的通孔10-2拧入微型导杆气缸9上的螺孔9-3，以固定气缸连接件10；将螺钉穿过气缸连接件10上的通孔10-1拧入平行气爪气缸13上的螺孔13-2，以固定平行气爪气缸13；将螺栓穿过右气爪14上的通孔14-2拧入平行气爪气缸13上的螺孔13-4，以固定右气爪14；将螺栓穿过左气爪34上的通孔34-1拧入平行气爪气缸13上的螺孔13-4，以固定左气爪34。

实施例三

本发明实施例还提供了一种倒装器件的耦合方法，所述方法基于实施例一所述的耦合设备来实现，具体包括：

在步骤201中，下夹头36夹紧TO元器件,上夹头32夹紧适配器，平行气爪13夹紧圆方管体；平行气爪13由微型导杆气缸9驱动，保证在定焦耦合时圆方管体上平面一直与适配器下平面贴合。其中，所述圆方管体也被称为焦距调节环。

在步骤202中，控制圆方管体和TO元器件之间的位置，完成适配器、圆方管体和TO元器件之间的定焦耦合；控制长导程电动滑台5，利用激光焊枪2完成圆方管体和TO元器件接口焊接；松开平行气爪13；

在步骤203中，控制上夹头32，完成适配器与TO元器件的光偶合，并利用激光焊枪2完成适配器与圆方管体的接口焊接。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，在进行所述光耦合之前，还包括：

控制下夹头锁紧套39松开耦合浮动球38；

上夹头32下压圆方管体，耦合浮动球38在浮动弹簧的作用下，自适应的调整下夹头的角度，使得适配器和圆方管体贴平；

控制推锁气缸22的推杆顶住所述下夹头锁紧套39上的弹性壁，使得下夹头锁紧套39锁紧耦合浮动球38。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，在进行所述光耦合时，具体包括：

上夹头32向上抬起，使得适配器和圆方管体间出现间隙，以便进行离缝焊接；

调节XY双轴滑台19，控制所述下夹头36在X、Y方向上的平移，由此完成对光耦合。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述利用激光焊枪2完成圆方管体和TO元器件接口焊接，具体包括：

在利用激光焊枪2完成圆方管体与TO元器件的第一接口点焊接后，松开平行气爪13；

控制所述旋转滑台17带动下夹头36旋转指定角度，进行第二接口点焊接，并依次完成圆方管体与TO元器件之间的剩余的接口点的焊接。其中，当所述激光焊枪2具有3个时，能够在同一时刻焊接时，产生3个焊接点，从而在松开所述平行气爪13时，能有更高的稳定性。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述利用激光焊枪2完成适配器与圆方管体的接口焊接，具体包括：

在利用激光焊枪2完成适配器与圆方管体的第一接口点焊接后，松开上夹头32；

控制所述旋转滑台17带动下夹头36旋转指定角度，进行第二接口点焊接，并依次完成适配器与圆方管体的剩余的接口点的焊接。

在本实施例中，平行气爪13夹持圆方管体，可保证器件管脚与圆方管体的方向(即偏差控制在±5°内)，微型导杆气缸9推动平行气爪13贴紧耦合，类似于弹簧结构的原理，即采用平行锁紧和弹簧结构的原理来实现器件的定焦耦合。此种结构的定焦耦合，圆方管体调节环与适配器的面在定焦耦合过程中，一直是无缝贴合，此状态的焦距是真实准确焦距，而传统利用重力向下的原理落在圆方管体上的定焦耦合，调节环与圆方管体间有微小的间隙，是非真实准确焦距。

实施例四

本实施例延续实施例三中所述的一种倒装器件的耦合方法，并结合实施例二所述耦合设备，就一完整的光器件焊接过程，阐述实施例三所述方法的具体实现。包括以下步骤：

在步骤301中，将光纤插入适配器，再将插好光纤的适配器装入上夹头32中，注意：适配器的上端面顶住上夹头32的下平面。然后按锁紧气缸开关，锁紧适配器；

在步骤302中，将TO插入下夹头36，并拧锁紧盖35，锁紧TO，再将圆方管体套在TO上；注意：此时，夹头锁紧套39是锁紧的的；

在步骤303中，上夹头32向下移动到合适的位置，平行气爪13闭合，夹紧圆方管体，然后微型导杆气缸9动作，向上顶起，使圆方管体与适配器贴合；

在步骤304中，进行焦距耦合，焦距耦合过程中，长导程电动滑台5向下移动到其上的三聚焦筒的焦点正好在定焦焊接焊点处

在步骤305中，定焦耦合后，焊接机出光进行第一点焊接，第一点焊接后，平行气爪13张开，微型导杆气缸9顶出杆回缩，平行气爪13和微型导杆气缸9回复起点状态；注意：第一点焊接后，Z轴滑台应向上移动一定距离；

在步骤306中，旋转自动滑台17旋转一定角度进行定焦焊接的第二、第三点焊接

在步骤307中，定焦焊接完成后，锁紧气缸动作，让夹头锁紧套39松开浮动球38；

在步骤308中，上夹头32下压圆方管体，浮动球38在弹簧的作用下，自动旋转贴平器件，锁紧气缸动作，让夹头锁紧套39锁紧浮动球38；

在步骤309中，上夹头32向上抬起一定距离，进行XY的对光耦合，在此过程中，长导程电动滑台5向下移动到其上的三聚焦筒的焦点正好在搭接焊接焊点处

在步骤310中，光路对正后，上夹头32向下移动一定距离进行补偿，注意：适配器和圆方管体间应有一定的间隙，即离缝焊接。焊接机出光进行搭接焊的第一点焊接；

在步骤311中，搭接焊第一点焊接完成后，上夹头32锁紧气缸动作，松开上夹头32，然后，Z轴滑台向上移动复位，注意：此时，适配器应完全从上夹头32脱开；

在步骤312中，旋转自动滑台17旋转一定角度进行搭接焊接的第二、第三点焊接

在步骤313中，拧动下夹头36锁紧盖35，取出耦合焊接完成的器件，开始下一只器件的耦合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种倒装器件的耦合设备，其特征在于，所述耦合设备包括基座、焊枪平台、上夹具和下夹具，其中，所述焊枪平台、上夹具和下夹具固定在所述基座上，具体的：

所述下夹具包括旋转滑台(17)、XY双轴滑台(19)、浮动平台、下夹头(36)，所述旋转滑台(17)安装在所述基座上，所述旋转滑台(17)上固定所述XY双轴滑台(19)，所述XY双轴滑台(19)上固定浮动平台，所述浮动平台支撑着所述下夹头(36)；

所述下夹具的浮动平台上还连接微型导杆气缸(9)和平行气爪(13)，所述平行气爪(13)的爪部位于所述下夹头(36)之上；

所述上夹具包括Z轴滑台(28)、上夹头固定板(26)和上夹头(32)，Z轴滑台(28)与上夹头固定板(26)相连，构成倒L型悬臂，所述上夹头(32)固定在所述上夹头固定板(26)上；其中，所述上夹头(32)位于所述平行气爪(13)的爪部之上；

所述焊枪平台包括激光焊枪(2)、长导程电动滑台(5)，所述激光焊枪(2)固定在所述长导程电动滑台(5)上。

2.根据权利要求1所述的耦合设备，其特征在于，所述浮动平台包括耦合台锁紧套(20)、一根或者多根浮动弹簧(21)、下夹头锁紧套(39)、耦合浮动球(38)，具体的：

所述耦合台锁紧套(20)固定在所述XY双轴滑台(19)上；所述下夹头锁紧套(39)固定在所述耦合台锁紧套(20)上；

所述一根或者多根浮动弹簧(21)通过耦合浮动球(38)上的螺钉孔支撑耦合浮动球(38)在下夹头锁紧套(39)的圆孔里浮动；所述浮动弹簧(21)的另一端由耦合台锁紧套(20)上的沉孔固定；

所述下夹头(36)固定在所述耦合浮动球(38)上。

3.根据权利要求2所述的耦合设备，其特征在于，所述浮动平台还包括推锁气缸(22)，具体的：

所述推锁气缸(22)固定在所述耦合台锁紧套(20)上；

所述推锁气缸(22)的推杆对准所述下夹头锁紧套(39)上的弹性壁。

4.根据权利要求1所述的耦合设备，其特征在于，所述上夹具还包括夹头气缸(29)、拉杆(31)、夹头直线滑轨(30)、夹头外套(33)，所述夹头气缸(29)位于所述上夹头固定板(26)的顶部，所述夹头外套(33)位于所述夹头固定板(26)的底部，所述拉杆(31)位于所述夹头外套(33)的一侧，并固定在所述夹头直线滑轨(30)的滑块上，所述夹头直 线滑轨(30)的底座固定在所述夹头固定板(26)上，具体的：

所述夹头外套(33)的顶端设置有内斜面孔，所述夹头外套(33)的径部具有环形槽；所述夹头外套(33)嵌套在所述上夹头(32)上；

所述拉杆(31)包括一对凸肩和光孔，其中，所述一对凸肩位于所述环形槽的槽底两侧，从而架住所述夹头外套；所述光孔与夹头气缸(29)的推杆相连。

5.一种倒装器件的耦合方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-5任一所述的耦合设备来实现，具体包括：

下夹头(36)夹紧TO元器件,上夹头(32)夹紧适配器，平行气爪(13)夹紧圆方管体；平行气爪(13)由微型导杆气缸(9)驱动，保证在定焦耦合时圆方管体(焦距调节环)上平面一直与适配器下平面贴合；

控制圆方管体和TO元器件之间的位置，完成适配器、圆方管体和TO元器件之间的定焦耦合；控制长导程电动滑台(5)，利用激光焊枪(2)完成圆方管体和TO元器件接口焊接；松开平行气爪(13)；

控制上夹头(32)，完成适配器与TO元器件的光偶合，并利用激光焊枪(2)完成适配器与圆方管体的接口焊接。

6.根据权利要求5所述的耦合方法，其特征在于，在进行所述光耦合之前，还包括：

控制下夹头锁紧套(39)松开耦合浮动球(38)；

上夹头(32)下压圆方管体，耦合浮动球(38)在浮动弹簧的作用下，自适应的调整下夹头的角度，使得适配器和圆方管体贴平；

控制推锁气缸(22)的推杆顶住所述下夹头锁紧套(39)上的弹性壁，使得下夹头锁紧套(39)锁紧耦合浮动球(38)。

7.根据权利要求6所述的耦合方法，其特征在于，在进行所述光耦合时，具体包括：

上夹头(32)向上抬起，使得适配器和圆方管体间出现间隙，以便进行离缝焊接；

调节XY双轴滑台(19)，控制所述下夹头(36)在X、Y方向上的平移，由此完成对光耦合。

8.根据权利要求5-7任一所述的耦合方法，其特征在于，所述利用激光焊枪(2)完成圆方管体和TO元器件接口焊接，具体包括：

在利用激光焊枪(2)完成圆方管体与TO元器件的第一接口点焊接后，松开平行气爪(13)；

控制所述旋转滑台(17)带动下夹头(36)旋转指定角度，进行第二接口点焊接，并依次完成圆方管体与TO元器件之间的剩余的接口点的焊接。

9.根据权利要求5-7任一所述的耦合方法，其特征在于，所述利用激光焊枪(2)完成适配器与圆方管体的接口焊接，具体包括：

在利用激光焊枪(2)完成适配器与圆方管体的第一接口点焊接后，松开上夹头(32)；

控制所述旋转滑台(17)带动下夹头(36)旋转指定角度，进行第二接口点焊接，并依次完成适配器与圆方管体的剩余的接口点的焊接。