CN107116333B - 同轴型光电子器件耦合角度调整装置及焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了同轴型光电子器件耦合角度调整装置，其包括用于调节夹持有工件的上夹具或夹持有工件的下夹具的角度调整结构，以及对角度调整组件进行锁紧的锁紧结构；其中，角度调整结构包括与上夹具或下夹具固定连接的连接件以及通过调整连接件对上夹具或下夹具进行角度调整的调整组件；调整组件包括均布在连接件下方的若干调整件，调整件设为非弹性伸缩件；通过非弹性伸缩件对连接件进行角度调整，又因为连接件与下夹具固定相连，所以其相当于在对下夹具的角度进行调节，从而使得被下夹具夹持的工件能够与上夹具所夹持的工件贴平，防止上下工件在耦合过程中出现接触面不平整或者存在间隙等问题，保证同轴型器件耦合时的准确定位和贴平精度。

Description

同轴型光电子器件耦合角度调整装置及焊接系统

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，具体涉及一种同轴型光电子器件耦合角度调整装置，以及一种具有该同轴型光电子器件耦合角度调整装置的下夹具装置以及具有该同轴型光电子器件耦合角度调整装置的同轴型光电子器件耦合焊接系统。

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、能自动将光电子器件调平的夹具，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。

因此，现提供一种高效率、高精度且能够自动将被夹持后光电子器件调平的同轴型光电子器件耦合角度调整装置，进一步提供一种具有该同轴型光电子器件耦合角度调整装置的下夹具装置以及具有该同轴型光电子器件耦合角度调整装置的同轴型光电子器件耦合焊接系统。

发明内容

为此，本发明提供一种高效率、高精度且能够自动将被夹持后光电子器件调平的同轴型光电子器件耦合角度调整装置，进一步提供一种具有该同轴型光电子器件耦合角度调整装置的下夹具装置以及具有该同轴型光电子器件耦合角度调整装置的同轴型光电子器件耦合焊接系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了同轴型光电子器件耦合角度调整装置，其包括用于调节夹持有工件的上夹具或夹持有工件的下夹具的角度调整结构，以及对所述角度调整组件进行锁紧的锁紧结构；其中，所述角度调整结构包括与所述上夹具或所述下夹具固定连接的连接件以及通过调整所述连接件对所述上夹具或所述下夹具进行角度调整的调整组件；所述调整组件包括均布在所述连接件下方的若干调整件，所述调整件设为非弹性伸缩件。

所述连接件设为围绕所述下夹具周向固定的周向连接件；所述非弹性伸缩件设为第一气缸伸缩结构/第一油缸伸缩结构，所述第一气缸伸缩结构/第一油缸伸缩结构的第一伸缩杆沿上下方向进行伸缩缩，所述第一伸缩杆的伸出端与所述周向连接件的下端面相抵，通过多个所述气缸伸缩结构/油缸伸缩结构的不同程度伸缩对所述周向连接件和所述下夹具进行角度调整；所述气缸伸缩结构/油缸伸缩结构的伸缩力可均匀调节。

所述周向连接件设为周向固定套设在所述下夹具上端的圆形连接件，所述非弹性伸缩结构设为气缸伸缩结构且个数设为三个。

所述锁紧结构包括周向套设在所述连接件外的扣合锁紧件，以及驱动所述扣合锁紧件的扣合端扣合并使其锁紧所述连接件的驱动组件；其中，所述扣合锁紧件具有中间容纳腔，所述连接件活动设置在所述中间容纳腔内，所述调整组件通过多个所述非弹性伸缩件的不同程度伸缩对所述连接件进行调整，当所述下夹具上的工件调整到位后，所述驱动组件驱动两个所述扣合端扣合，所述扣合锁紧件锁紧所述连接件及夹持有所述工件的所述下夹具。

所述扣合锁紧件设为具有两个延伸设置的所述扣合端的扣合圈，所述两个扣合端之间设有松紧调节结构；其中，所述松紧调节结构包括至少一组松紧调节组件，所述松紧调节组件包括

台阶孔，成型在第一扣合端上；

螺纹通孔，成型在第二扣合端上，所述螺纹通孔设有内螺纹；

调节螺栓，其螺杆穿过所述第一扣合端的所述台阶孔且嵌入所述第二扣合端的所述螺纹通孔与内螺纹螺纹连接，其端部与所述台阶孔的台阶面相抵。

所述两个扣合端之间还设有弹性复位结构，所述弹性复位结构包括至少一组弹性复位组件；所述弹性复位组件包括

内螺纹孔，成型在第一扣合端上；

沉孔，成型在第二扣合端上，朝向且对应于所述内螺纹孔设置；

调节螺钉，螺纹安装在所述内螺纹孔内；

复位弹簧，设置在所述内螺纹孔和所述沉孔内，其一端与所述沉孔的底壁相抵，另一端与所述内螺纹孔内的所述调节螺钉相抵，且对所述第一扣合端和所述第二扣合端施加有使得二者相互分离的弹性力。

所述驱动组件包括

驱动气缸/驱动油缸，所述驱动气缸/驱动油缸的第二伸缩杆沿上下方向进行伸缩，

中间传动件，包括与所述伸缩杆固定连接的倒梯形块；以及

驱动摆杆组件，其包括对称所述扣合端两侧的两个摆动块，所述摆动块通过转轴转动设置，所述摆动块的下端通过传动轴承与所述倒梯形块的斜侧面相抵，所述摆动块的上端成型用于与扣合部相抵的侧面凸缘。

还包括对所述连接件进行上下限位的限位结构，所述限位结构包括若干限位组件，所述限位组件包括设于所述扣合圈上端面或下端面上的螺钉以及被所述螺钉固定且径向延伸至所述扣合圈的中间容纳腔上方或下方限位块。

包括用于支撑所述扣合端的高度可调支撑结构，所述高度可调支撑结构包括用于支撑第一扣合端的第一支撑柱和用于支撑所述第二扣合端的第二支撑柱。

同轴型器件耦合下夹具装置，其包括用于对下夹具进行角度调整的同轴型光电子器件耦合角度调整装置，所述同轴型光电子器件耦合角度调整装置如上所述。

同轴型光电子器件耦合焊接系统，其包括用于对上夹具或对下夹具角度调整的同轴型光电子器件耦合角度调整装置，所述同轴型光电子器件耦合角度调整装置如上所述。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

在本发明中，通过所述非弹性伸缩件对所述连接件进行角度调整，又因为所述连接件与所述下夹具固定相连，所以其相当于在对所述下夹具的角度进行调节，从而使得被所述下夹具夹持的工件能够与上夹具所夹持的工件贴平，防止上下工件在耦合过程中出现接触面不平整或者存在间隙等问题，保证同轴型器件耦合时的准确定位和贴平精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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他的附图。

图1为本发明所述的同轴型光电子器件耦合角度调整装置示意图；

图2为本发明所述的连接件示意图；

图3为本发明所述的扣合锁紧件示意图；

图4为本发明所述的非弹性伸缩件示意图；

图5为本发明所述的驱动结构截面示意图；

图6为本发明所述的弹性复位结构截面示意图；

图中附图标记表示为：1-下夹具；2-非弹性伸缩件；3-连接件；4-第一伸缩杆；5-扣合锁紧件；6-中间容纳腔；7-第一扣合端；8-第二扣合端；9-台阶孔；10-螺纹通孔；11-调节螺栓；12-复位弹簧；13-倒梯形块；14-摆动块；15-第二伸缩杆；16-驱动气缸/驱动油缸；17-转轴；18-传动轴承；19-螺钉；20-限位块；21-第一支撑柱；22-第二支撑柱；23-内螺纹孔；24-沉孔；25-调节螺钉。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是锁定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1、 2、3、4、5和6所示，本实施例提供了一种同轴型光电子器件耦合角度调整装置，其包括用于调节夹持有工件的上夹具或夹持有工件的下夹具1的角度调整结构，以及对所述角度调整组件进行锁紧的锁紧结构；其中，所述角度调整结构包括与所述上夹具或所述下夹具1固定连接的连接件3以及通过调整所述连接件3对所述上夹具或所述下夹具1进行角度调整的调整组件；所述调整组件包括均布在所述连接件3下方的若干调整件，所述调整件设为非弹性伸缩件2。

在本实施例中，通过所述非弹性伸缩件2对所述连接件3进行角度调整，又因为所述连接件3与所述下夹具1固定相连，所以其相当于在对所述下夹具1的角度进行调节，从而使得被所述下夹具1夹持的工件能够与上夹具所夹持的工件贴平，防止上下工件在耦合过程中出现接触面不平整或者存在间隙等问题，保证同轴型器件耦合时的准确定位和贴平精度。

如图2所示，具体地，所述连接件3设为围绕所述下夹具1周向固定的周向连接件3；所述非弹性伸缩件2设为第一气缸伸缩结构/第一油缸伸缩结构，所述第一气缸伸缩结构/第一油缸伸缩结构的第一伸缩杆4沿上下方向进行伸缩缩，所述第一伸缩杆4的伸出端与所述周向连接件3的下端面相抵，通过多个所述气缸伸缩结构/油缸伸缩结构的不同程度伸缩对所述周向连接件3和所述下夹具1进行角度调整；所述气缸伸缩结构/油缸伸缩结构的伸缩力可均匀调节。

其中，作为优选的实施方式，所述周向连接件3为周向固定套设在所述下夹具1上端的圆形连接件3，所述非弹性伸缩结构设为气缸伸缩结构且个数设为三个，如图4所示；也就是说，在本实施例中，三个所述气缸伸缩结构的第一伸缩杆4在所述圆形连接件3的下方形成三点一面式调整结构，通过改变每一个所述第一伸缩杆4的伸缩长度可以改变所述圆形连接件3的角度，进而改变被所述下夹具1夹持的工件耦合面的角度，保证所述下夹具1所夹持的工件能够与所述上夹具所夹持的完全贴平。

进一步地，如图3所示，所述锁紧结构包括周向套设在所述连接件3外的扣合锁紧件5，以及驱动所述扣合锁紧件5的扣合端扣合并使其锁紧所述连接件3的驱动组件；其中，所述扣合锁紧件5具有中间容纳腔6，所述连接件3活动设置在所述中间容纳腔6内，所述调整组件通过多个所述非弹性伸缩件2的不同程度伸缩对所述连接件3进行调整，当所述下夹具1上的工件调整到位后，所述驱动组件驱动两个所述扣合端扣合，所述扣合锁紧件5锁紧所述连接件3及夹持有所述工件的所述下夹具1。作为优选的实施方式，所述圆形连接件3的外侧壁可以成型为弧形，还可以在所述中间容纳腔6的内壁上均布几个轴向突起以便于所述扣合锁紧件5锁紧所述圆形连接件3。

具体地，如图6所示，所述扣合锁紧件5设为具有两个延伸设置的所述扣合端的扣合圈，所述两个扣合端之间设有松紧调节结构；其中，所述松紧调节结构包括至少一组松紧调节组件，所述松紧调节组件包括

台阶孔9，成型在第一扣合端7上；

螺纹通孔10，成型在第二扣合端8上，所述螺纹通孔10设有内螺纹；

调节螺栓11，其螺杆穿过所述第一扣合端7的所述台阶孔且嵌入所述第二扣合端8的所述螺纹通孔10与内螺纹螺纹连接，其端部与所述台阶孔9的台阶面相抵。

在本实施例中，所述调节螺栓11与所述螺纹通孔10之间的螺纹连接长度是可以调节的，也就是说，可以通过调节所述调节螺栓11与所述螺纹通孔10之间的连接长度来调节两个扣合端之间的松紧程度。其中，如图6所示，所述螺纹通孔10内还有防止所述调节螺栓11脱出所述螺纹通孔10的防脱件。

在上述实施例的基础上，所述两个扣合端之间还设有弹性复位结构，所述弹性复位结构包括至少一组弹性复位组件；所述弹性复位组件包括

内螺纹孔23，成型在第一扣合端7上；

沉孔24，成型在第二扣合端8上，朝向且对应于所述内螺纹孔23设置；

调节螺钉25，螺纹安装在所述内螺纹孔23内；

复位弹簧12，设置在所述内螺纹孔23和所述沉孔10内，其一端与所述沉孔24的底壁相抵，另一端与所述内螺纹孔23内的所述调节螺钉25相抵，且对所述第一扣合端7和所述第二扣合端8施加有使得二者相互分离的弹性力。在本实施例中，所述复位弹簧12始终处于被压缩状态，所以其对所述第一扣合端7和所述第二扣合端8施加有使得二者相互分离的弹性力，当所述锁紧结构解除锁定后，所述第一扣合端7和所述第二扣合端8在所述复位弹簧12的作用下分离并复位至初始间距。

具体地，如图5所示，所述驱动组件包括

驱动气缸/驱动油缸16，所述驱动气缸/驱动油缸16的第二伸缩杆15沿上下方向进行伸缩，

中间传动件，包括与所述伸缩杆固定连接的倒梯形块13；以及

驱动摆杆组件，其包括对称所述扣合端两侧的两个摆动块14，所述摆动块14通过转轴17转动设置，所述摆动块14的下端通过传动轴承18与所述倒梯形块13的斜侧面相抵，所述摆动块14的上端成型用于与扣合部相抵的侧面凸缘。具体地，所述摆动块14的下端端部在厚度方向上开有凹槽，所述传动轴承18通过一安装轴安装在所述凹槽内，且所述传动轴承18的外圈始终与所述倒梯形块13的斜侧面相抵；其中，所述转轴17固定连接在两个连接块上从而与所述下夹具1的高度可调支撑结构固定连接。

在本实施例中，当所述倒梯形块13在所述第二伸缩杆15带动下向下滑动时，两个所述摆动块14的下端向外摆动，两个所述摆动块14的上端向内摆动，相互扣合的所述摆动块14的上端使得所述扣合圈的两个扣合端克服所述弹性复位结构的弹性力并扣紧，所述扣合圈锁紧所述连接件3及夹持有所述工件的所述下夹具1；当所述倒梯形块13在所述第二伸缩杆15带动下向上滑动时，两个所述摆动块14的下端向内摆动，两个所述摆动块14的上端向外摆动，相互分离的所述摆动块14的上端接触对所述扣合圈的两个扣合端的扣合，两个所述扣合端在所述弹性复位结构的作用下发生复位，所述扣合圈解除对所述连接件3及夹持有所述工件的所述下夹具1的锁定。

在上述实施例的基础上，本实施例还包括对所述连接件3进行上下限位的限位结构，所述限位结构包括若干限位组件，所述限位组件包括设于所述扣合圈上端面或下端面上的螺钉19以及被所述螺钉19固定且径向延伸至所述扣合圈的中间容纳腔6上方或下方限位块20。在本实施例中，同时在所述扣合圈的上、下端面上均布多个所述螺钉19和所述限位块20，从而包装所述连接件3始终在所述扣合圈的所述中间容纳腔6中活动，不会脱出所述扣合圈。

进一步，本实施例还包括用于支撑所述扣合端的高度可调支撑结构，所述高度可调支撑结构包括用于支撑第一扣合端7的第一支撑柱21和用于支撑所述第二扣合端8的第二支撑柱22，防止所述扣合端自身在上下方向发生偏移。

实施例2

作为实施例1的可变换实施方式，本实施例与实施例1的不同之处在于：

在本实施例中，所述锁紧结构包括对称设置在所述连接件两侧的两个锁紧块，以及驱动两个锁紧块从两侧抵紧所述连接件的驱动组件；在本实施例中，可以优选其中一个所述锁紧块为“<”型锁紧块或“【”型锁紧块，另一个所述锁紧块为“＞”型锁紧块或“】”型锁紧块。

其中所述驱动组件包括两组分别驱动所述锁紧块相向运动或相离运动的气缸驱动结构或油缸驱动结构。

当然，作为可变换的实施方式，还可以讲所述锁紧结构或所述驱动组件设为其他能够实现其对应功能的其他形式的具体结构。

实施例3

在上述实施例的基础上，本实施例进一步提供一种同轴型光电子器件耦合焊接系统，其包括用于对上夹具和/或对下夹具1角度调整的同轴型光电子器件耦合角度调整装置。

在该同轴型光电子器件耦合焊接系统，可以单独对下夹具设置上述同轴型光电子器件耦合角度调整装置，也可以对上夹具设置上述同轴型光电子器件耦合角度调整装置，还可以同时在对所述上夹具和所述下夹具1设置相应的所述同轴型光电子器件耦合角度调整装置。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.同轴型光电子器件耦合角度调整装置，其包括用于调节夹持有工件的上夹具或夹持有工件的下夹具（1）的角度调整结构，以及对所述角度调整结构进行锁紧的锁紧结构；其中，所述角度调整结构包括与所述上夹具或所述下夹具（1）固定连接的连接件（3）以及通过调整所述连接件（3）对所述上夹具或所述下夹具（1）进行角度调整的调整组件；其特征在于：所述调整组件包括均布在所述连接件（3）下方的若干调整件，所述调整件设为非弹性伸缩件（2）；

所述锁紧结构包括周向套设在所述连接件（3）外的扣合锁紧件（5），以及驱动所述扣合锁紧件（5）的扣合端扣合并使其锁紧所述连接件（3）的驱动组件；其中，所述扣合锁紧件（5）具有中间容纳腔（6），所述连接件（3）活动设置在所述中间容纳腔（6）内，所述调整组件通过多个所述非弹性伸缩件（2）的不同程度伸缩对所述连接件（3）进行调整，当所述下夹具（1）上的工件调整到位后，所述驱动组件驱动两个所述扣合端扣合，所述扣合锁紧件（5）锁紧所述连接件（3）及夹持有所述工件的所述下夹具（1）；

所述扣合锁紧件（5）设为具有两个延伸设置的所述扣合端的扣合圈，所述两个扣合端之间设有松紧调节结构；其中，所述松紧调节结构包括至少一组松紧调节组件，所述松紧调节组件包括

台阶孔（9），成型在第一扣合端（7）上；

螺纹通孔（10），成型在第二扣合端（8）上，所述螺纹通孔（10）设有内螺纹；

调节螺栓（11），其螺杆穿过所述第一扣合端（7）的所述台阶孔且嵌入所述第二扣合端（8）的所述螺纹通孔（10）与内螺纹螺纹连接，其端部与所述台阶孔（9）的台阶面相抵；

所述两个扣合端之间还设有弹性复位结构，所述弹性复位结构包括至少一组弹性复位组件；所述弹性复位组件包括

内螺纹孔（23），成型在第一扣合端（7）上；

沉孔（24），成型在第二扣合端（8）上，朝向且对应于所述内螺纹孔（23）设置；

调节螺钉（25），螺纹安装在所述内螺纹孔（23）内；

复位弹簧（12），设置在所述内螺纹孔（23）和所述沉孔（24）内，其一端与所述沉孔（24）的底壁相抵，另一端与所述内螺纹孔（23）内的所述调节螺钉（25）相抵，且对所述第一扣合端（7）和所述第二扣合端（8）施加有使得二者相互分离的弹性力；

还包括用于支撑扣合端的高度可调支撑结构，所述高度可调支撑结构包括用于支撑所述第一扣合端（7）的第一支撑柱（21）和用于支撑所述第二扣合端（8）的第二支撑柱（22）；

还包括对所述连接件（3）进行上下限位的限位结构，所述限位结构包括若干限位组件，所述限位组件包括设于所述扣合圈上端面或下端面上的螺钉（19）以及被所述螺钉（19）固定且径向延伸至所述扣合圈的中间容纳腔（6）上方或下方限位块（20）。

2.根据权利要求1所述的同轴型光电子器件耦合角度调整装置，其特征在于：所述连接件（3）设为围绕所述下夹具（1）周向固定的周向连接件；所述非弹性伸缩件（2）设为第一气缸伸缩结构/第一油缸伸缩结构，所述第一气缸伸缩结构/第一油缸伸缩结构的第一伸缩杆（4）沿上下方向进行伸缩，所述第一伸缩杆（4）的伸出端与所述周向连接件的下端面相抵，通过多个所述气缸伸缩结构/油缸伸缩结构的不同程度伸缩对所述周向连接件和所述下夹具（1）进行角度调整；所述气缸伸缩结构/油缸伸缩结构的伸缩力可均匀调节。

3.根据权利要求2所述的同轴型光电子器件耦合角度调整装置，其特征在于：所述周向连接件设为周向固定套设在所述下夹具（1）上端的圆形连接件，所述非弹性伸缩件（2）设为气缸伸缩结构且个数设为三个。

4.根据权利要求1所述的同轴型光电子器件耦合角度调整装置，其特征在于：所述驱动组件包括

驱动气缸/驱动油缸（16），所述驱动气缸/驱动油缸（16）的第二伸缩杆（15）沿上下方向进行伸缩，

中间传动件，包括与所述第二伸缩杆（15）固定连接的倒梯形块（13）；以及

驱动摆杆组件，其包括对称所述扣合端两侧的两个摆动块（14），所述摆动块（14）通过转轴（17）转动设置，所述摆动块（14）的下端通过传动轴承（18）与所述倒梯形块（13）的斜侧面相抵，所述摆动块（14）的上端成型用于与扣合端相抵的侧面凸缘。

5.同轴型光电子器件耦合焊接系统，其特征在于：其包括用于对上夹具或对下夹具（1）角度调整的同轴型光电子器件耦合角度调整装置，所述同轴型光电子器件耦合角度调整装置如权利要求1-4中任一项所述。

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