CN106392268B - 一种光纤收发模块封帽方法及封帽设备 - Google Patents

一种光纤收发模块封帽方法及封帽设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光纤收发模块封帽方法，将管帽料盒和管架料盒置于上料装置上，然后通过机械手上的旋转取料吸嘴，将管帽和管架吸附于旋转取料吸嘴上，然后机械手移动至电流焊接机构处，将管帽和管架分别固定于焊接底座上进行焊接，焊接过程中，机械手进行下一轮的取料动作，然后回到电流焊接机构处，将焊接好的成品吸出，放置取回的管帽和管架后，将成品放置下料装置处，完成光纤收发模块的封帽。本发明还公开了实施该方法的封帽设备。

Description

一种光纤收发模块封帽方法及封帽设备
技术领域
本发明涉及光通讯器件制造领域，具体涉及一种光纤收发模块封帽方法，以及实施该方法的封帽设备。
背景技术
光通讯行业的自动封帽制程工序一取放零件和成品，目前多数是手动操作，人手工先将金属材质管帽和底座从料盒中取放到固定的夹具上，然后启动电流焊接，最后人工将焊接的成品取回放到料盒中；或者是一种传统的效率低下的独立吸嘴取放和搬运机构，即一个管架吸嘴对应一套独立的取放搬运机构，一个管帽吸嘴对应一套独立的搬运机构，一个成品吸嘴对应一套独立的搬运机构，一共有三种独立的吸取搬运机构分开配合运行实现管架，管帽和成平零件的搬运取放。
现在的手动封帽机有下述缺点：人工封帽焊接一个产品，速度慢，效率低，时间差不多需要24秒；人工通过镊子取放产品，容易擦伤产品外观；人工取放产品零件的位置一致性差，大于1mm以上；人工操作，纯手工作业，劳动强度大，产值低；人工治具操作，氮气密封性差，峰值为98％；这种传统的封帽方式，工作效率低，封帽精度低，成品率低，已经不能满足高速高质的光网络的需要。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种光纤收发模块封帽方法，以及实施该方法的封帽设备，解决现有封帽设备靠人工摆放物料，生产效率低，封帽精度低的问题。
本发明为实施上述目的所采用的技术方案是：
一种光纤收发模块封帽方法，其包括以下步骤：
(1)设置上料装置和下料装置；
(2)设置取料机构，该取料机构包括机械手，于机械手前端设有一旋转取料吸嘴；该旋转取料吸嘴包括多个真空取料吸头，所述真空取料吸头均匀设于环形固定座上，且每个真空取料吸头独立工作；
(3)设置电流焊接机构及氮气密封装置；
(4)设置基于PLC的智能控制系统；
(5)工作时，将管帽料盒和管架料盒置于上料装置上，然后通过机械手上的旋转取料吸嘴，将管帽和管架吸附于旋转取料吸嘴上，然后机械手移动至电流焊接机构处，将管帽和管架分别固定于焊接底座上进行焊接，焊接过程中，机械手进行下一轮的取料动作，然后回到电流焊接机构处，将焊接好的成品吸出，放置取回的管帽和管架后，将成品放置下料装置处，完成光纤收发模块的封帽。
所述取料机构还包括设于机械手后端的真空负压检测装置，及设于旋转取料吸嘴处的取料/放料定位装置。
所述机械手中部还设有R轴伺服电机，该R轴伺服电机通过同步轮与所述旋转取料吸嘴相连接：所述真空取料吸头包括管帽取料吸头，管架取料吸头和成品取料吸头，其中，管架取料吸头和管帽取料吸头上下对应设置，成品取料吸头设于环形固定座一侧。
所述步骤(5)具体包括：
(5.1)机械手移动至管架料盒上方，旋转取料吸嘴旋转，管架取料吸头向下，机械手下降，管架取料吸头吸取管架；
(5.2)真空负压检测装置检测到管架取料吸头有管架时，旋转取料吸嘴旋转180°，管帽取料吸头向下，吸取管帽；
(5.3)真空负压检测装置检测到管帽取料吸头有管帽时，旋转取料吸嘴反转180°，使管架取料吸头向下，然后机械手移动至焊接电流焊接机构，分别将管架和管帽放置于电流焊接机构的焊接位；
(5.4)焊接完毕后，旋转取料吸嘴旋转90°，成品取料吸头向下，吸取成品，然后机械手移动至下料装置处，将成品放下，完成光纤收发模块的封帽。
所述取料/放料定位装置为光纤定位装置，其设于每个真空取料吸头内；所述光纤定位装置包括呈阵列排列的多根光纤，其位于真空取料吸头内部中心，与光纤配合的光感器，该光感器通过接收被取物料反射的光纤光点的位置及光点亮度，实现定位。
一种实施所述方法的封帽设备，其包括机架，于机架左右两侧分别设有上料装置和下料装置；于机架上部设有工作台，工作台左侧设有取料机构，该取料机构包括机械手，于机械手前端设有一旋转取料吸嘴；该旋转取料吸嘴包括多个真空取料吸头，所述真空取料吸头均匀设于环形固定座上，且每个真空取料吸头独立工作；于工作台右侧设有电流焊接机构，且所述工作台通过氮气密封装置密封；于氮气密封装置上部设有基于PLC的智能控制系统。
所述取料机构还包括设于机械手后端的真空负压检测装置，及设于旋转取料吸嘴处的取料/放料定位装置。
所述机械手中部还设有R轴伺服电机，该R轴伺服电机通过同步轮与所述旋转取料吸嘴相连接：所述真空取料吸头包括管帽取料吸头，管架取料吸头和成品取料吸头，其中，管架取料吸头和管帽取料吸头上下对应设置，成品取料吸头设于环形固定座一侧。
所述取料/放料定位装置为光纤定位装置，其设于每个真空取料吸头内；所述光纤定位装置包括呈阵列排列的多根光纤，其位于真空取料吸头内部中心，与光纤配合的光感器，该光感器通过接收被取物料反射的光纤光点的位置及光点亮度，实现定位。
所述氮气密封装置中部还设有内部手动操作门。
本发明的有益效果是：通过设置自动化的取料机构，实现管架和管帽零件取放，自动焊接，自动取放成品，单个产品生产时间为4秒；外观不良率为0，取放是采用真空负压非接触式方式，无产品外观夹伤现象。同心度精度高，底座的圆心与管帽的圆心坐标差异小于0.015mm；操作性好，采用PLC+触摸屏控制方式，界面友好，操作方便；焊接稳定性好，机器自动化生产的产品检漏良率为100％；兼容性好，跟换吸嘴，可兼容不同规格尺寸的产品，提高机器重复利用率；通用性好，可广泛使用于电子，仪器，手机，半导体，医疗，航空等高精密零件电阻焊接。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为图1内部结构示意图；
图3为取料机构结构示意图；
图中：1.上料装置 2.下料装置 3.机械手 4.旋转取料吸嘴
5.环形固定座 6.电流焊接机构 7.氮气密封装置
8.基于PLC的智能控制系统 9.真空负压检测装置
10.R轴伺服电机 11.同步轮 12.管帽取料吸头
13.管架取料吸头 14.成品取料吸头 15.机架
16.工作台 17.内部手动操作门 18.电极上下气缸
19.上电极固定座 20.上电极 21.下电极
22.机械手Z轴驱动伺服电机
23.机械手X轴驱动伺服电机 24.料盒驱动机构
具体实施方式
实施例：参见图1至图3，本实施例提供一种光纤收发模块封帽方法，其包括以下步骤：
(1)设置上料装置1和下料装置2；
(2)设置取料机构，该取料机构包括机械手3，于机械手3前端设有一旋转取料吸嘴4；该旋转取料吸嘴4包括多个真空取料吸头，所述真空取料吸头均匀设于环形固定座5上，且每个真空取料吸头独立工作；
(3)设置电流焊接机构6及氮气密封装置7；
(4)设置基于PLC的智能控制系统8；
(5)工作时，将管帽料盒和管架料盒置于上料装置1上，然后通过机械手3上的旋转取料吸嘴4，将管帽和管架吸附于旋转取料吸嘴4上，然后机械手3移动至电流焊接机构6处，将管帽和管架分别固定于焊接底座上进行焊接，焊接过程中，机械手进行下一轮的取料动作，然后回到电流焊接机构6处，将焊接好的成品吸出，放置取回的管帽和管架后，将成品放置下料装置处，完成光纤收发模块的封帽。
所述取料机构还包括设于机械手3后端的真空负压检测装置9，及设于旋转取料吸嘴4处的取料/放料定位装置。
所述机械手3中部还设有R轴伺服电机10，该R轴伺服电机10通过同步轮11与所述旋转取料吸嘴4相连接：所述真空取料吸头包括管帽取料吸头12，管架取料吸头13和成品取料吸头14，其中，管架取料吸头13和管帽取料吸头12上下对应设置，成品取料吸头14设于环形固定座一侧。
所述步骤(5)具体包括：
(5.1)机械手3移动至管架料盒上方，旋转取料吸嘴4旋转，管架取料吸头13向下，机械手3下降，管架取料吸头13吸取管架；
(5.2)真空负压检测装置9检测到管架取料吸头13有管架时，旋转取料吸嘴4旋转180°，管帽取料吸头12向下，吸取管帽；
(5.3)真空负压检测装置9检测到管帽取料吸头12有管帽时，旋转取料吸嘴4反转180°，使管架取料吸头12向下，然后机械手3移动至焊接电流焊接机构，分别将管架和管帽放置于电流焊接机构6的焊接位；
(5.4)焊接完毕后，旋转取料吸嘴4旋转90°，成品取料吸头14向下，吸取成品，然后机械手3移动至下料装置2处，将成品放下，完成光纤收发模块的封帽。
所述取料/放料定位装置为光纤定位装置，其设于每个真空取料吸头内；所述光纤定位装置包括呈阵列排列的多根光纤，其位于真空取料吸头内部中心，与光纤配合的光感器，该光感器通过接收被取物料反射的光纤光点的位置及光点亮度，实现定位。
一种实施所述方法的封帽设备，其包括机架15，于机架15左右两侧分别设有上料装置1和下料装置2；于机架15上部设有工作台16，工作台16左侧设有取料机构，该取料机构包括机械手3，于机械手3前端设有一旋转取料吸嘴4；该旋转取料吸嘴4包括多个真空取料吸头，所述真空取料吸头均匀设于环形固定座5上，且每个真空取料吸头独立工作；于工作台16右侧设有电流焊接机构6，且所述工作台16通过氮气密封装置7密封；于氮气密封装置7上部设有基于PLC的智能控制系统8。
所述取料机构还包括设于机械手3后端的真空负压检测装置9，及设于旋转取料吸嘴4处的取料/放料定位装置。
所述机械手3中部还设有R轴伺服电机10，该R轴伺服电机10通过同步轮11与所述旋转取料吸嘴4相连接：所述真空取料吸头包括管帽取料吸头12，管架取料吸头13和成品取料吸头14，其中，管架取料吸头13和管帽取料吸头12上下对应设置，成品取料吸头14设于环形固定座5一侧。
所述取料/放料定位装置为光纤定位装置，其设于每个真空取料吸头内；所述光纤定位装置包括呈阵列排列的多根光纤，其位于真空取料吸头内部中心，与光纤配合的光感器，该光感器通过接收被取物料反射的光纤光点的位置及光点亮度，实现定位。
所述氮气密封装置7中部还设有内部手动操作门17。
所述电流焊接机构6包括电极上下气缸18，上电极固定座19，上电极20和下电极21。
于工作台16上还设有机械手Z轴驱动伺服电机22和机械手X轴驱动伺服电机23，以及驱动料盒移动的料盒驱动机构24。
以上所述，仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书内容所作的等效步骤及结构变化，均包含在本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种光纤收发模块封帽方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)设置上料装置和下料装置；
(2)设置取料机构，该取料机构包括机械手，于机械手前端设有一旋转取料吸嘴；该旋转取料吸嘴包括多个真空取料吸头，所述真空取料吸头均匀设于环形固定座上，且每个真空取料吸头独立工作；所述机械手中部还设有R轴伺服电机，该R轴伺服电机通过同步轮与所述旋转取料吸嘴相连接，所述真空取料吸头包括管帽取料吸头、管架取料吸头和成品取料吸头，其中，管架取料吸头和管帽取料吸头上下对应设置，成品取料吸头设于环形固定座一侧；
(3)设置电流焊接机构及氮气密封装置；
(4)设置基于PLC的智能控制系统；
(5)工作时，将管帽料盒和管架料盒置于上料装置上，然后通过机械手上的旋转取料吸嘴，将管帽和管架吸附于旋转取料吸嘴上，然后机械手移动至电流焊接机构处，将管帽和管架分别固定于焊接底座上进行焊接，焊接过程中，机械手进行下一轮的取料动作，然后回到电流焊接机构处，将焊接好的成品吸出，放置取回的管帽和管架后，将成品放置下料装置处，完成光纤收发模块的封帽。
2.根据权利要求1所述的光纤收发模块封帽方法，其特征在于，所述取料机构还包括设于机械手后端的真空负压检测装置，及设于旋转取料吸嘴处的取料/放料定位装置。
3.根据权利要求1所述的光纤收发模块封帽方法，其特征在于，所述步骤(5)具体包括：
(5.1)机械手移动至管架料盒上方，旋转取料吸嘴旋转，管架取料吸头向下，机械手下降，管架取料吸头吸取管架；
(5.2)真空负压检测装置检测到管架取料吸头有管架时，旋转取料吸嘴旋转180°，管帽取料吸头向下，吸取管帽；
(5.3)真空负压检测装置检测到管帽取料吸头有管帽时，旋转取料吸嘴反转180°，使管架取料吸头向下，然后机械手移动至焊接电流焊接机构，分别将管架和管帽放置于电流焊接机构的焊接位；
(5.4)焊接完毕后，旋转取料吸嘴旋转90°，成品取料吸头向下，吸取成品，然后机械手移动至下料装置处，将成品放下，完成光纤收发模块的封帽。
4.根据权利要求2所述的光纤收发模块封帽方法，其特征在于，所述取料/放料定位装置为光纤定位装置，其设于每个真空取料吸头内；所述光纤定位装置包括呈阵列排列的多根光纤，其位于真空取料吸头内部中心，与光纤配合的光感器，该光感器通过接收被取物料反射的光纤光点的位置及光点亮度，实现定位。
5.一种实施权利要求1～4之一所述方法的封帽设备，其特征在于，其包括机架，于机架左右两侧分别设有上料装置和下料装置；于机架上部设有工作台，工作台左侧设有取料机构，该取料机构包括机械手，于机械手前端设有一旋转取料吸嘴；该旋转取料吸嘴包括多个真空取料吸头，所述真空取料吸头均匀设于环形固定座上，且每个真空取料吸头独立工作；于工作台右侧设有电流焊接机构，且所述工作台通过氮气密封装置密封；于氮气密封装置上部设有基于PLC的智能控制系统；所述机械手中部还设有R轴伺服电机，该R轴伺服电机通过同步轮与所述旋转取料吸嘴相连接，所述真空取料吸头包括管帽取料吸头、管架取料吸头和成品取料吸头，其中，管架取料吸头和管帽取料吸头上下对应设置，成品取料吸头设于环形固定座一侧。
6.根据权利要求5所述的封帽设备，其特征在于，所述取料机构还包括设于机械手后端的真空负压检测装置，及设于旋转取料吸嘴处的取料/放料定位装置。
7.根据权利要求6所述的封帽设备，其特征在于，所述取料/放料定位装置为光纤定位装置，其设于每个真空取料吸头内；所述光纤定位装置包括呈阵列排列的多根光纤，其位于真空取料吸头内部中心，与光纤配合的光感器，该光感器通过接收被取物料反射的光纤光点的位置及光点亮度，实现定位。
8.根据权利要求5所述的封帽设备，其特征在于，所述氮气密封装置中部还设有内部手动操作门。
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