CN107389313A - 激光器焦距自动测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光器焦距自动测试系统，包括光模块部分和测试部分，光模块部分设置有光纤与数据线，测试部分包括机架，机架的其中一个安装面上固定第一微调平台，在该第一微调平台的上方连接有快切工位平台，在快切工位平台上滑动支撑有测试模组，待测电路板的数据传输口连接数据线，在另一个安装面固定第二微调平台，在第二微调平台上设置有支架，支架的端部设置有用于固定光纤头的安装孔，安装孔位于快切工位平台的上方，光纤头与光纤相连接。其显著效果是：集焦距测试、激光器管帽透过率测试以及耦合效率为一体；大大节约操作时间，提高了工作效率；确保了测试精度和测试结果的可靠性。

Description

激光器焦距自动测试系统

技术领域

本发明涉及到激光器检测技术领域，具体地说，是一种激光器焦距自动测试系统。

背景技术

激光器能发射激光的装置。按工作介质分，激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器四大类。由于激光器具备的种种突出特点，因而被很快运用于工业、农业、精密测量和探测、通讯与信息处理、医疗、军事等各方面，并在许多领域引起了革命性的突破。激光在军事上除用于通信、夜视、预警、测距等方面外，多种激光武器和激光制导武器也已经投入实用。随着人类对激光技术的进一步研究和发展，激光器的性能将进一步提升，成本将进一步降低，但是其应用范围却还将继续扩大，并将发挥出越来越巨大的作用。

目前，激光器在生产时，都必须对其进行焦距测试与透过率测试，以保证产品品质。然而，现在世界上大部分激光器的测试都是依靠人工手动耦合和半自动操作实现，因此存在对位精度差，劳动效率低等问题；同时功能单一，不仅耦合效率低，而且测量精度也难以控制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种激光器焦距自动测试系统，该系统结合了焦距测试、激光器管帽透过率测试与耦合效率为一体，测试效率与测试精度高。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种激光器焦距自动测试系统，其关键在于：包括光模块部分和测试部分，所述光模块部分设置有光纤与数据线，所述测试部分包括机架、第一微调平台、快切工位平台、测试模组、第二微调平台，所述机架形成有两个相互垂直的安装面，在其中一个安装面上固定所述第一微调平台，在该第一微调平台的上方连接有所述快切工位平台，在所述快切工位平台上滑动支撑有测试模组，该测试模组用于对待测电路板进行定位，所述待测电路板的数据传输口连接所述数据线，在所述机架的另一个安装面固定所述第二微调平台，在所述第二微调平台上设置有支架，所述支架的端部设置有用于固定光纤头的安装孔，所述安装孔位于所述快切工位平台的上方，所述光纤头与所述光纤相连接。

在测试时，第一微调平台用于调节快切工位平台在X向与Y向上的位置，快切工位平台用于在测试时切换被测试的激光器，测试模组则用于对焊接有激光器插件的电路板进行定位，第二微调平台则用于对光纤头在Z向的位置进行调节，以完成激光器焦距的测试。

调整光纤头表面高度与待测工位上表面接触，Z轴计数器归零，然后上移至能正常测量产品的高度即可，将待检测电路板插入检测工位限位孔内，管帽透镜朝上，管座底部完全接触待测工位上表面，然后移动至光纤头的下部中心位置，调整光纤高度，光模块部分记录PD电流最大值I，然后调整光纤头高度，观察保持最大电流值时，记录光纤高度上限值Smax与Smin，根据计算式焦距＝(Smax+Smin)/2得出激光器的焦距。

进一步的，所述第一微调平台包括平台底板，在该平台底板的上方依次设有X向调节机构与Y向调节机构，所述X向调节机构与Y向调节机构的调节方向相垂直，在所述X向调节机构与Y向调节机构均连接有与其相匹配的驱动机构，在所述Y向调节机构上安装所述快切工位平台。

进一步的，在所述Y向调节机构与快切工位平台之间还设置有支撑柱。

第一微调平台采用上述的结构，在每批次之前，通过上述的X向调节机构与Y向调节机构校正零点位置，从而不需要每只激光器测量都从零点位置开始，大大节省了测试时间，提高了工作效率。

进一步的，所述快切工位平台包括上滑底板、安装在该上滑底板上的截面呈T字形的滑轨，在所述滑轨上设置所述测试模组，在测试模组两侧的所述滑轨上分别设置有限位挡块。也就是，快切工位平台采用高精度的滑动时工位切换方式，即保证原有垂直度与平面度，同时也保证了测试位置的差异最小，进而确保了测试精度和测试结果的可靠性。

进一步的，所述测试模组包括滑动支撑在所述快切工位平台上的滑块，在该滑块上固定有用于支撑待测电路板的检测台，在所述检测台的上方设置有用于对待测电路板进行定位的压板。

通过上述的滑动式结构，在检测时，既能够保证测试模组原有的垂直度与平面度，同时也保证测试位置差异最小，进而确保了测试的准确性。

进一步的，所述压板的一侧开设有缺口，在该缺口底部的压板上开设有三个凹槽，在相邻两个凹槽之间形成凸梁，所述凸梁上开设有与待测电路板上元器件相适应的定位孔，在所述压板的下表面形成有支撑凸起。

进一步的，所述机架包括用于安装所述第一微调平台的底座，在所述底座上固定有用于安装第二微调平台的立板，在该立板与底座之间还连接有三角支撑板，所述三角支撑板与第一微调平台分别位于立板的两侧。

进一步的，所述支架呈L字形结构，在支架的横向部分设置所述光纤头，所述支架的竖向部分通过安装块与固定在第二微调平台上。

采用上述方式，上述的第二微调平台可稳定的安装在机架上，从而确保了测试过程中微调Z轴位置时的精准性。

本发明的显著效果是：

1、集焦距测试、激光器管帽透过率测试以及耦合效率为一体，结构简单，操作方便，实现成本低，占地小，易于实施；

2、当测量系统垂直度与平面度调整完成后，采用高精度滑动式工位切换方式，即保证原有垂直度与平面度，同时也保证测试位置差异最小，只需要微调X、Y与Z轴即能保证快速响应最大电流，确保了测试精度和测试结果的可靠性；

3、该系统结构稳定，每批次测量前校正零点位置即可，不需要每只测量从零点位置开始，大大节约操作时间，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是所述测试部分的结构示意图

图3是图2的左视图；

图4是去除压板后的测试部分的结构示意图；

图5是所述压板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。

如图1～图5所示，一种激光器焦距自动测试系统，包括光模块部分1和测试部分2，所述光模块部分1设置有光纤3与数据线4，所述测试部分2包括机架5、第一微调平台6、快切工位平台7、测试模组8、第二微调平台9，所述机架5形成有两个相互垂直的安装面，在其中一个安装面上固定所述第一微调平台6，在该第一微调平台6的上方连接有所述快切工位平台7，在所述快切工位平台7上滑动支撑有测试模组8，该测试模组8用于对待测电路板10进行定位，所述待测电路板10的数据传输口连接所述数据线4，在所述机架5的另一个安装面固定所述第二微调平台9，在所述第二微调平台9上设置有支架11，所述支架11的端部设置有用于固定光纤头12的安装孔13，所述安装孔13位于所述快切工位平台7的上方，所述光纤头12与所述光纤3相连接。

如图2所示，所述第一微调平台6包括平台底板6a，在该平台底板6a的上方依次设有X向调节机构6b与Y向调节机构6c，所述X向调节机构6b与Y向调节机构6c的调节方向相垂直，在所述X向调节机构6b与Y向调节机构6c均连接有与其相匹配的驱动机构6d，在所述Y向调节机构6c上安装所述快切工位平台7。

本例中，在所述Y向调节机构6c与快切工位平台7之间还设置有支撑柱6e。

在具体实施时，所述驱动机构6d可以是高精度气缸、直线电机等等，以能够实现精度控制为准。

如图3所示，所述机架5包括用于安装所述第一微调平台6的底座51，在所述底座51上固定有用于安装第二微调平台9的立板52，在该立板52与底座51之间还连接有三角支撑板53，所述三角支撑板53与第一微调平台6分别位于立板52的两侧。通过三角形支撑板53以增强立板52与底座51之间的连接强度。

如图4所示，所述快切工位平台7包括上滑底板7a、安装在该上滑底板7a上的截面呈T字形的滑轨7b，在所述滑轨7b上设置所述测试模组8，在测试模组8两侧的所述滑轨7b上分别设置有限位挡块7c。上述结构，测试模组8在滑轨7b上平滑切换工位，可以使得测试模组8在快切工位平台7上实现高精度工位切换，保证了测试位置最小的误差，提高了测试结构的准确性。

参见附图4与附图5，所述测试模组8包括滑动支撑在所述快切工位平台7上的滑块81，在该滑块81上固定有用于支撑待测电路板10的检测台82，在所述检测台82的上方设置有用于对待测电路板10进行定位的压板83。

参见附图5，所述压板83的一侧开设有缺口831，在该缺口831底部的压板83上开设有三个凹槽，在相邻两个凹槽之间形成凸梁832，所述凸梁832上开设有与待测电路板10上元器件相适应的定位孔833，在所述压板83的下表面形成有支撑凸起834。

从图1中还可以看出，所述支架11呈L字形结构，在支架11的横向部分设置所述光纤头12，所述支架11的竖向部分通过安装块14与固定在第二微调平台9上。

调整光纤头12表面高度与待测工位上表面接触，Z轴计数器归零，然后上移至能正常测量产品的高度即可，将待检测电路板10插入压板83上的定位孔833内，激光器管帽透镜朝上，管座底部完全接触待测工位即检测台82上表面，然后通过调节第一微调平台6中的X向调节机构6b与Y向调节机构6c，使得激光器移动至光纤头12的下部中心位置，调整光纤头12的高度，光模块部分1记录PD电流最大值I，然后调整光纤头12高度，观察保持最大电流值时，记录光纤高度上限值Smax与Smin，根据计算式焦距＝(Smax+Smin)/2得出激光器的焦距。

Claims (8)

1.一种激光器焦距自动测试系统，其特征在于：包括光模块部分(1)和测试部分(2)，所述光模块部分(1)设置有光纤(3)与数据线(4)，所述测试部分(2)包括机架(5)、第一微调平台(6)、快切工位平台(7)、测试模组(8)、第二微调平台(9)，所述机架(5)形成有两个相互垂直的安装面，在其中一个安装面上固定所述第一微调平台(6)，在该第一微调平台(6)的上方连接有所述快切工位平台(7)，在所述快切工位平台(7)上滑动支撑有测试模组(8)，该测试模组(8)用于对待测电路板(10)进行定位，所述待测电路板(10)的数据传输口连接所述数据线(4)，在所述机架(5)的另一个安装面固定所述第二微调平台(9)，在所述第二微调平台(9)上设置有支架(11)，所述支架(11)的端部设置有用于固定光纤头(12)的安装孔(13)，所述安装孔(13)位于所述快切工位平台(7)的上方，所述光纤头(12)与所述光纤(3)相连接。

2.根据权利要求1所述的激光器焦距自动测试系统，其特征在于：所述第一微调平台(6)包括平台底板(6a)，在该平台底板(6a)的上方依次设有X向调节机构(6b)与Y向调节机构(6c)，所述X向调节机构(6b)与Y向调节机构(6c)的调节方向相垂直，在所述X向调节机构(6b)与Y向调节机构(6c)均连接有与其相匹配的驱动机构(6d)，在所述Y向调节机构(6c)上安装所述快切工位平台(7)。

3.根据权利要求2所述的激光器焦距自动测试系统，其特征在于：在所述Y向调节机构(6c)与快切工位平台(7)之间还设置有支撑柱(6e)。

4.根据权利要求1所述的激光器焦距自动测试系统，其特征在于：所述快切工位平台(7)包括上滑底板(7a)、安装在该上滑底板(7a)上的截面呈T字形的滑轨(7b)，在所述滑轨(7b)上设置所述测试模组(8)，在测试模组(8)两侧的所述滑轨(7b)上分别设置有限位挡块(7c)。

5.根据权利要求1所述的激光器焦距自动测试系统，其特征在于：所述测试模组(8)包括滑动支撑在所述快切工位平台(7)上的滑块(81)，在该滑块(81)上固定有用于支撑待测电路板(10)的检测台(82)，在所述检测台(82)的上方设置有用于对待测电路板(10)进行定位的压板(83)。

6.根据权利要求5所述的激光器焦距自动测试系统，其特征在于：所述压板(83)的一侧开设有缺口(831)，在该缺口(831)底部的压板(83)上开设有三个凹槽，在相邻两个凹槽之间形成凸梁(832)，所述凸梁(832)上开设有与待测电路板(10)上元器件相适应的定位孔(833)，在所述压板(83)的下表面形成有支撑凸起(834)。

7.根据权利要求1所述的激光器焦距自动测试系统，其特征在于：所述机架(5)包括用于安装所述第一微调平台(6)的底座(51)，在所述底座(51)上固定有用于安装第二微调平台(9)的立板(52)，在该立板(52)与底座(51)之间还连接有三角支撑板(53)，所述三角支撑板(53)与第一微调平台(6)分别位于立板(52)的两侧。

8.根据权利要求1所述的激光器焦距自动测试系统，其特征在于：所述支架(11)呈L字形结构，在支架(11)的横向部分设置所述光纤头(12)，所述支架(11)的竖向部分通过安装块(14)与固定在第二微调平台(9)上。