CN109143501B - 一种用于光电探测自动耦合设备的下夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于光电探测自动耦合设备的下夹具，包括电机座等部件，电机座的底部安装有步进电机并且两端设置下夹具弹起气缸，电机座的顶部设置有内部中空的转向轴，并与步进电机的转动轴通过螺钉固定连接，转向轴的侧壁上设置限位块，转向轴的外部套设有下夹具套筒，下夹具套筒的内壁上设置有与限位块相对应的限位安装键槽，下夹具套筒的顶端设置有电极安装槽并将电极的电极座固定在其中；下夹具套筒的顶部固定安装有中空结构的套筒端盖，电极的顶部安装块设置在套筒端盖内；下夹具弹起气缸能顶起下夹具套筒。该下夹具能够准确调整电子器件的位置，使光接口和电子器件紧密贴合，自动调节角度位置，并将耦合完成后的电子器件自动弹出。

Description

一种用于光电探测自动耦合设备的下夹具

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，具体涉及一种用于光电探测自动耦合设备的下夹具。

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步的关键。在光通信产品中，光电子器件如TOSA一激光器发射器件、BOSA一单纤双向产品(发收一体)的需求量随着发展越来越多，它的功能主要是实现信号的光电转换。光器件的结构组成主要是激光器TO+金属件+光接口，光电子器件的封装生产主要工序先将激光器TO与光接口耦合对准，然后经过激光焊接固定后封装成为器件。目前常用的光探测耦合的方式有自准直法和投影靶板法。

自准直法的原理是当发光点(物)处在凸透镜的焦平面时，它发出的光线通过透镜后将为一束平行光，若与光轴垂直的平面镜将此平行光反射回去，反射光再次通过透镜后仍会聚于透镜的焦平面上，其会聚点将在发光点相对于光轴的对称位置上。投影靶板法是利用放置在远处的靶板来接收从被测仪器出瞳射出的激光束，即将各光轴投影到靶板上。各光轴的相互间隔便是靶板上各光轴投影的间隔，沿着光路的方向看，各光轴与靶板上的投影点之间是镜像关系。通过比较间隔的差异来反映光轴平行与否。然而，在采用自准直法或投影靶板法进行光探测耦合时，过程非常繁琐，需要设计多部件多步骤的调整确认，工作效率低下，不适用于大批量的生产应用。

在进行封装之前，激光器TO要与光接口耦合对准，必须先将激光器TO和光接口固定，激光器TO首先与一个金属件压装后激光焊接固定组成一个部件。接下来耦合时需要装夹金属件外径。激光器TO一般有4pin的引脚用来加电使之工作。目前市场上的装夹方式装夹后再手工插入引线座，效率慢。由于金属件存在一定的加工误差，装夹后部件的上端面(用于耦合后焊接的面)不水平(有一定程度的倾斜)，所以导致与上工件(光接口)贴合不平，从而导致耦合困难和焊接后光功率变化大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种用于光电探测自动耦合设备的下夹具，该下夹具能够更好的调整电子器件的位置，使光接口和电子器件紧密贴合，且能够实现自动调节角度位置，并能够实现耦合完成后电子器件自动弹出，方便拿取。同时，本发明还提供了一种自动化程度高、耦合效率高、生产成本低、产品质量稳定、适用范围广的光电探测自动耦合设备。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于光电探测自动耦合设备的下夹具，包括电机座支架、电机座、下夹具弹起气缸、步进电机、下夹具套筒、套筒端盖以及顶部安装块，所述电机座安装在电机座支架上，电机座的底部设置有电机安装槽，步进电机固定安装在电机座的底部；电机座的底部两端设置两个下夹具弹起气缸，电机座的顶部设置有转向轴，转向轴的内部中空，并与步进电机的转动轴通过螺钉固定连接，转向轴的侧壁上设置有限位块，转向轴的外部套设有下夹具套筒，下夹具套筒的内壁上设置有与限位块相对应的限位安装键槽，下夹具套筒的顶端设置有电极安装槽，电极的电极座通过螺钉紧密固定在下夹具套筒的端面，下夹具套筒的顶部固定安装有套筒端盖，套筒端盖为中空结构，电极的顶部安装块设置在套筒端盖内，套筒端盖的顶部设置水平，电子器件能插设在电极内；所述下夹具弹起气缸能顶起下夹具套筒。步进电机带动转向轴转动，转向轴通过键连接带动下夹具套筒转动。套筒端盖上表面粗糙等级很高，便于电子器件(光电二极管)定位，保证电子器件的水平度。电极座通过紧定螺钉固定在转向轴的内部中空位置。

作为本发明的进一步改进：

更优选的，所述限位安装键槽贯穿于下夹具套筒内壁的顶端到底端。

更优选的，所述步进电机通过螺钉穿过电机座而安装在电机座底部的电机安装槽中。

更优选的，所述套筒端盖呈圆锥台结构，其内部中空。

更优选的，所述套筒端盖的四周均匀设置有多个凹孔以插入螺钉而与下夹具套筒固定连接。

同时，本发明还提供了一种光电探测自动耦合设备，包括机架、上夹具、下夹具、针筒、UV灯以及装设于机架上的角位台，所述上夹具通过上夹具位移调整机构装设于机架上并能由上夹具位移调整机构驱动沿X轴、Y轴和Z轴移动，所述下夹具安装在角位台上并能由角位台驱动进行弧线运动；所述针筒设置在针筒调节机构上，所述针筒调节机构和UV灯均设置于机架上且位于下夹具外侧。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，所述上夹具位移调整机构包括上夹具X位置调节机构、上夹具Y位置调节机构和上夹具Z位置调节机构，所述上夹具Y位置调节机构、上夹具X位置调节机构和上夹具Z位置调节机构依次叠加设于机架上。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，在机架上还设置有遮光罩位置调节机构，在所述遮光罩位置调节机构的上部设置有遮光罩。所述遮光罩位置调节机构能够使遮光罩进行上下升降。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，在下夹具的上端附近设置有摄像头，摄像头通过立柱固定在机架上。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，所述UV灯为四个，均匀围绕设置在下夹具的四周；所述针筒有两个，分别设置在下夹具左右相对的两侧。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，所述上夹具上安装光纤适配器，下夹具上安装电子器件，光纤适配器的LC端安装在光纤插头转接座上。电子器件优选为光电二极管。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，所述角位台包括角位台底座、设置在角位台底座一侧的直线电机，在角位台底座上设置电机轴转接，直线电机的电机轴固定连接电机轴转接；在电机轴转接的上部铰接设置上盖板转接；上盖板转接与角位台上盖板固定连接；在角位台底座上且位于电机轴的两侧分别设置有弧形导轨，所述弧形导轨的长度方向与电机轴的轴向方向相互平行；弧形导轨的弧形面朝上且与角位台上盖板的下表面形状相适应。更优选的，所述直线电机为固定轴式直线电机，所述固定连接为螺栓连接。

更优选的，弧形导轨的弧形面与角位台上盖板的下表面的形状相适应，且距离为0.1-2mm，进一步优选为0.5mm。

更优选的，两块弧形导轨分别靠近电机轴转接的一面设置有至少两个深沟球轴承，深沟球轴承的圆周表面与角位台上盖板的下表面接触。

更优选的，在两块弧形导轨与电机轴转接之间的两个区域内分别设置有弧形块，所述弧形块的上表面与角位台上盖板固定连接，所述弧形块的底部为弧形，且底部下方设置有磁铁，所述磁铁固定设置在角位台底座上，所述弧形块与磁铁之间的距离有0.1-1mm，更优选为0.5mm。

更优选的，在两块弧形导轨远离电机轴转接的一侧分别固定设置限位板，限位板上开设有弧形长槽，其弧度与弧形导轨的弧度相适应；所述弧形长槽内安装有限位柱，限位柱与角位台上盖板固定连接，在限位板下方位置且于角位台底座上设置固定柱，所述固定柱与限位柱通过回程弹簧连接。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，所述上夹具包括L形转接板、气缸、光纤固定底座、光纤固定盖板、TOSA器件夹头和TOSA器件限位器；所述L形转接板的竖向板与上夹具位移调整机构固定连接，所述L形转接板的横向板的下方设置气缸，所述气缸的下方固定设置有TOSA器件限位器，所述L形转接板的横向板在远离竖向板的一端处与光纤固定底座的一端固定连接，光纤固定底座的另一端开设有缺口，在所述光纤固定底座的缺口处附近固定安装有光纤固定盖板；所述光纤固定盖板的一端固定在光纤固定底座的另一端上，所述光纤固定盖板的另一端开有凹槽口，所述凹槽口与光纤固定底座另一端上的缺口在竖直方向存在一定距离；所述气缸的一端设置有TOSA器件夹头，所述气缸能使TOSA器件夹头开合以夹紧或松开光纤适配器；所述TOSA器件限位器的一端与气缸固定连接，另一端呈悬臂状且在末端处开有限位槽；所述限位槽、TOSA器件夹头的夹合处、光纤固定底座的缺口以及光纤固定盖板的凹槽口在竖直方向上共线。

优选的，所述L形转接板的横向板在远离竖向板的一端处与光纤固定底座的一端固定连接的方式具体为：在所述L形转接板的横向板远离竖向板的一端固定设置导轨底座，位于所述导轨底座的左右两端对称设置有突出于横向板边缘的凸耳，在所述导轨底座的两个凸耳之间设置有导轨，设置能与导轨配合而上下滑动的滑移块，在所述两个凸耳上开有通孔，并使针形气缸固定在凸耳上，所述针形气缸的柱塞穿过凸耳上的通孔后与所述滑移块的上端接触，所述滑移块的下端与所述光纤固定底座的一端固定连接；在所述光纤固定底座与滑移块连接的一端的左右两侧分别设置有凸块，在同侧的凸耳与凸块上分别固定连接夹具弹簧的两端。在未装光纤适配器时，夹具弹簧拉紧光纤固定底座，通过滑移块的滑动保持在最高位置，此时针形气缸未通气，处于收缩状态。光纤固定底座与TOSA器件夹头上表面的距离约为1.7毫米。装上光纤适配器后，针形气缸通气，柱塞弹出，导致滑移块下移约0.8毫米，正好导致光纤尾部可以插入光纤适配器中。

更优选的，所述光纤固定盖板上固定有光纤头，光纤头上设置一个位于光纤固定盖板和固定底座之间的弹簧，光纤固定盖板的一端通过螺栓固定在光纤固定底座的另一端上。更优选的，在螺栓上添加垫片以调节光纤固定盖板与光纤固定底座之间的距离。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，所述针筒调节机构的上部固定安装针筒，所述针筒调节机构包括三维手动调节平台、驱动气缸、气缸支座、针筒底座和滑槽，所述三维手动调节平台安装在机架上，在三维手动调节平台上固定安装气缸支座，气缸支座上方设置有滑槽，所述针筒底座安装在滑槽内且与气缸连接，针筒底座能够在气缸的驱动下在滑槽内滑动；针筒固定在针筒底座上。

更优选的，在针筒底座上设置有针筒上限位座，针筒被限制在针筒上限位座内，防止针筒转动。

更优选的，针筒有两个针头，在针筒底座上还设置有针尖调整支座，针尖调整支座的后端与针筒底座固定连接，针尖调整支座的前端设置有两个通孔，两个针头分别插入两个通孔内并分开一定角度。更优选的，所述角度为5-30°，更优选为10°。

更优选的，所述气缸支座的顶部为斜面，所述斜面的倾斜角为45-80°，更优选为60°。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

1、本发明提供一种用于光电探测自动耦合的下夹具，能够更好的调整电子器件的位置，使光接口和电子器件紧密贴合，且能够实现自动调节角度位置，并能够实现耦合完成后电子器件自动弹出，方便拿取。

2、本发明提供的下夹具的套筒端盖为圆锥台形，便于电子器件的放置，同时也方便针筒的注胶。

3、本发明的下夹具中采用了步进电机，其能够对下夹具上的电子器件的位置实现微调节，从而更快的找到最大响应电流。

4、本发明提供的光电探测自动耦合设备，能够实现光电子器件精确耦合对准和自动化封装，操作人员只需要简单地安装配件，设备即可自动完成后续从耦合对准到封装的全部工序，与传统手动的生产线相比，其自动化程度高，操作简单方便，作业时间短，生产效率高，生产成本低，并且基本不受操作人员的技能熟练程度的影响，最终制得的产品质量稳定。

5、本发明提供的光电探测自动耦合设备，耦合对准方式简单，不需要设计多部件多步骤的调整确认，避免了现有技术中采用自准直法、投影靶板法等进行耦合时的繁琐过程，适合大批量的生产应用。

6、本发明提供的光电探测自动耦合设备，使用的针筒的位置和角度均可调节，针筒可通过自动滑动调整前后位置，针筒的两个针头能分开一定角度，满足点胶位置的需求，实现一次操作即可，大大提高了生产效率。

7、本发明中使用的上夹具能够实现位置的自动调节，同时通过气缸控制而实现夹具夹紧松开的自动化调节。采用针形气缸时，可以方便地将光纤尾部插入光纤适配器中，大大提高了工作效率。

8、本发明中在下夹具的底部采用了角位台，能够精确地控制下夹具的位置，便于快速地找到最大响应电流。

9、本发明中的下夹具和光电探测自动耦合设备，其使用的各个部件布局合理、结构设计巧妙，使得设备的结构紧凑、占地面积小、操作空间大，并且便于安装和拆卸。

10、本发明通过提供响应的控制装置，由设定的程序控制各部件动作即可自动完成整改耦合封装过程，通过简化操作界面和操作流程，可使工人通过简单培训即可在短时间内进行熟练操作，仅需要一个工人即可完成所有工序流程，大大降低了企业的人工成本。同时，还可以通过设置不同的程序来控制耦合封装效率，实现耦合效率人为可控，这是传统人工手动封装所无法实现的。

11、本发明的可拓展性强，适用范围广，仅需要更换不同的夹具头即可适应不同类型的光电子器件，不同器件的工艺参数可以内置系统程序中，使用时直接调用即可，不需要再次进行调试便可完成生产。

附图说明

图1为本发明光电探测自动耦合设备下夹具的立体结构示意图。

图2为本发明光电探测自动耦合设备下夹具的剖视结构示意图。

图3为本发明光电探测自动耦合设备的立体结构示意图。

图4为本发明光电探测自动耦合设备在去掉遮光罩后的立体结构示意图。

图5为本发明光电探测自动耦合设备另一视角的立体结构示意图。

图6为本发明光电探测自动耦合设备中角位台的立体结构示意图。

图7为本发明光电探测自动耦合设备中角位台内部结构的立体结构示意图。

图8为本发明光电探测自动耦合设备中上夹具的立体结构示意图。

图9为本发明光电探测自动耦合设备中上夹具去除光纤固定底座和光纤固定盖板后的立体结构示意图。

图10为本发明光电探测自动耦合设备中上夹具的光纤固定底座与L形转接板的一种固定方式的立体结构示意图。

图11为本发明中图10所示固定方式的正视图。

图12为本发明中图10所示固定方式的侧视图。

图13为本发明上夹具采用图10所示固定方式后的光电探测自动耦合设备立体结构示意图。

图14为本发明光电探测自动耦合设备针筒调节机构的立体结构示意图。

附图标记：

1、遮光罩；2、上夹具Z位置调节机构；3、上夹具X位置调节机构；4、上夹具Y位置调节机构；5、遮光罩位置调节机构；6、摄像头；7、上夹具；8、针筒；9、针筒调节机构；10、UV灯；11、下夹具；12、角位台；13、光纤插头转接座；14、直线电机；15、角位台上盖板；16、回程弹簧；17、限位板；18、角位台底座；19、深沟球轴承；20、磁铁；21、电机轴转接；22、上盖板转接；23、弧形块；24、限位柱；25、弧形导轨；26、L形转接板；27、气缸；28、光纤固定底座；29、光纤固定盖板；30、TOSA器件限位器；31、TOSA器件夹头；32、套筒端盖；33、下夹具套筒；34、电机座；35、电机座支架；36、下夹具弹起气缸；37、步进电机；39、针筒底座；40、针尖调整支座；41、针筒上限位座；42、气缸支座；43、三维手动调节平台；44、滑槽；45、驱动气缸；46、转向轴；47、电极座；48、顶部安装块；49、电子器件；50、针形气缸；51、夹具弹簧；52、滑移块；53、导轨底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-2所示，一种用于光电探测自动耦合设备的下夹具11，包括电机座支架35、电机座34、下夹具弹起气缸36、步进电机37、下夹具套筒33、套筒端盖32以及顶部安装块48，所述电机座34安装在电机座支架35上，电机座34的底部设置有电机安装槽，步进电机37固定安装在电机座34的底部；电机座34的底部两端设置两个下夹具弹起气缸36，电机座34的顶部设置有转向轴46，转向轴46的内部中空，并与步进电机37的转动轴通过螺钉固定连接，转向轴46的侧壁上设置有限位块，转向轴46的外部套设有下夹具套筒33，下夹具套筒33的内壁上设置有与限位块相对应的限位安装键槽，下夹具套筒33的顶端设置有电极安装槽，电极的电极座47通过螺钉紧密固定在下夹具套筒33的端面，下夹具套筒33的顶部固定安装有套筒端盖32，套筒端盖32为中空结构，电极的顶部安装块48设置在套筒端盖32内，套筒端盖32的顶部设置水平，电子器件49能插设在电极内；所述下夹具弹起气缸36能顶起下夹具套筒33。步进电机带动转向轴转动，转向轴通过键连接带动下夹具套筒转动。套筒端盖上表面粗糙等级很高，便于电子器件(光电二极管)定位，保证电子器件的水平度。电极座通过紧定螺钉固定在转向轴46的内部中空位置。套筒端盖32的顶部设置水平，是为了提高耦合效率。如此设置，在耦合完毕后需要将电子器件49弹出时，通过下夹具弹起气缸36将下夹具套筒33向上弹起，同时下夹具套筒33带动电子器件(TO)弹起，即可方便地取下电子器件49。

所述限位安装键槽贯穿于下夹具套筒33内壁的顶端到底端。这有利于限位块与限位安装键槽的安装配合，并且使得应力分布均匀，使限位结构不易损坏。

所述步进电机37通过螺钉穿过电机座34而安装在电机座34底部的电机安装槽中。通过螺钉安装，简单高效，且易拆卸。

所述套筒端盖32呈圆锥台结构，其内部中空。

所述套筒端盖32的四周均匀设置有多个凹孔以插入螺钉而与下夹具套筒33固定连接。

本实施例中，用于光电探测自动耦合设备的下夹具的工作过程如下：

首先将下夹具弹起气缸收缩，回到初始位置，然后将电子器件放置在套筒端盖上部，在耦合过程中找到最大响应电流，然后利用自动耦合设备的针筒进行注胶等工序，在这过程中可以通过步进电机的旋转而对电子器件的位置进行微调节。待电子器件耦合完成后，启动下夹具弹起气缸，利用下夹具弹起气缸顶起下夹具套筒和套筒端盖，从而使电子器件自动弹出。

如图3-5所示，本实施例还提供了一种光电探测自动耦合设备，包括机架、上夹具7、下夹具11、针筒8、UV灯10以及装设于机架上的角位台12，所述上夹具7通过上夹具位移调整机构装设于机架上并能由上夹具位移调整机构驱动沿X轴、Y轴和Z轴移动，所述下夹具11安装在角位台12上并能由角位台12驱动进行弧线运动；所述针筒设置在针筒调节机构9上，所述针筒调节机构9和UV灯10均设置于机架上且位于下夹具11外侧。

本实施例中，所述上夹具位移调整机构包括上夹具X位置调节机构3、上夹具Y位置调节机构4和上夹具Z位置调节机构2，所述上夹具Y位置调节机构4、上夹具X位置调节机构3和上夹具Z位置调节机构2依次叠加设于机架上。所述上夹具Y位置调节机构4、上夹具X位置调节机构3和上夹具Z位置调节机构2均为电动机带动丝杆转动，丝杆驱动滑块直线运动，从而实现带动上夹具运动。通过上夹具位移调整机构的XYZ三个方向的调节，能够方便地调整上夹具的位置。上夹具上安装光纤适配器，下夹具11上安装电子器件(TO)，上夹具7通过上夹具Z位置调节机构2的调节，下降，并与电子器件(TO)的位置相对应，再通过上夹具X位置调节机构3和上夹具Y位置调节机构4的调节帮助电子器件(TO)找到光纤适配器的最大响应电流(记住此时的位置)，进行第一次耦合；在第一次耦合时，若上夹具7通过上夹具位移调整机构的调节之后，没有找到最大响应电流，需要通过角位台12进行弧线运动以辅助找最大响应电流。

下夹具11能360度转动，每0.05度为一个调节动作。这能够实现在上夹具位移调整机构调节上夹具7以寻找最大响应电流时，微调节下夹具11上的电子器件(TO)，以便更快的找到最大响应电流。

本实施例中，在机架上还设置有遮光罩位置调节机构5，在所述遮光罩位置调节机构5的上部设置有遮光罩1。所述遮光罩位置调节机构5能够使遮光罩1进行上下升降。遮光罩1的作用是为了避免紫外光照射到工作人员。

本实施例中，如图3-5所示，在下夹具11的上端附近设置有摄像头6，摄像头6通过立柱固定在机架上。摄像头6的安装试试为了观察电子器件(TO)的安装情况和紫外胶的固化情况。

本实施例中，如图4-5所示，所述UV灯10为四个，均匀围绕设置在下夹具11的四周；所述针筒8有两个，分别设置在下夹具11左右相对的两侧。

本实施例中，所述上夹具上安装光纤适配器，下夹具11上安装电子器件，光纤适配器的LC端安装在光纤插头转接座13上。

如图6-7所示，本实施例中的角位台12包括角位台底座18、设置在角位台底座18一侧的直线电机14，在角位台底座18上设置电机轴转接21，直线电机14的电机轴固定连接电机轴转接21；在电机轴转接21的上部铰接设置上盖板转接22；上盖板转接22与角位台上盖板15固定连接；在角位台底座18上且位于电机轴的两侧分别设置有弧形导轨25，所述弧形导轨25的长度方向与电机轴的轴向方向相互平行；弧形导轨25的弧形面朝上且与角位台上盖板15的下表面形状相适应。更优选的，所述直线电机14为固定轴式直线电机14，所述固定连接为螺栓连接。

弧形导轨25的弧形面与角位台上盖板15的下表面的形状相适应，且距离为0.1-2mm，进一步优选为0.5mm。

两块弧形导轨25分别靠近电机轴转接21的一面设置有至少两个深沟球轴承19，深沟球轴承19的圆周表面与角位台上盖板15的下表面接触。

在两块弧形导轨25与电机轴转接21之间的两个区域内分别设置有弧形块23，所述弧形块23的上表面与角位台上盖板15固定连接，所述弧形块23的底部为弧形，且底部下方设置有磁铁20，所述磁铁20固定设置在角位台底座18上，所述弧形块23与磁铁20之间的距离有0.1-1mm，更优选为0.5mm。

在两块弧形导轨25远离电机轴转接21的一侧分别固定设置限位板17，限位板17上开设有弧形长槽，其弧度与弧形导轨25的弧度相适应；所述弧形长槽内安装有限位柱24，限位柱24与角位台上盖板15固定连接，在限位板17下方位置且于角位台底座18上设置固定柱，所述固定柱与限位柱24通过回程弹簧16连接。

磁铁20和回程弹簧16的设置均是为了使角位台上盖板15能更加紧密地贴合在深沟球轴承19上。限位柱24固定安装在角位台上盖板15的两侧，设置在限位板17内，限位板17规定了角位台上盖板15的运动范围。

如图8-9所示，本实施例中，所述上夹具7包括L形转接板26、气缸27、光纤固定底座28、光纤固定盖板29、TOSA器件夹头31和TOSA器件限位器30；所述L形转接板26的竖向板与上夹具位移调整机构固定连接，所述L形转接板26的横向板的下方设置气缸27，所述气缸27的下方固定设置有TOSA器件限位器30，所述L形转接板26的横向板在远离竖向板的一端处与光纤固定底座28的一端固定连接，光纤固定底座28的另一端开设有缺口，在所述光纤固定底座28的缺口处附近固定安装有光纤固定盖板29；所述光纤固定盖板29的一端固定在光纤固定底座28的另一端上，所述光纤固定盖板29的另一端开有凹槽口，所述凹槽口与光纤固定底座28另一端上的缺口在竖直方向存在一定距离；所述气缸27的一端设置有TOSA器件夹头31，所述气缸27能使TOSA器件夹头31开合以夹紧或松开光纤适配器；所述TOSA器件限位器30的一端与气缸27固定连接，另一端呈悬臂状且在末端处开有限位槽；所述限位槽、TOSA器件夹头31的夹合处、光纤固定底座28的缺口以及光纤固定盖板29的凹槽口在竖直方向上共线。

所述光纤固定盖板29上固定有光纤头，光纤头上设置一个位于光纤固定盖板29和固定底座之间的弹簧，光纤固定盖板29的一端通过螺栓固定在光纤固定底座28的另一端上。更优选的，在螺栓上添加垫片以调节光纤固定盖板29与光纤固定底座28之间的距离。

如图10-12所示，一种优选的固定方式如下：所述L形转接板26的横向板在远离竖向板的一端处与光纤固定底座28的一端固定连接的方式具体为：在所述L形转接板26的横向板远离竖向板的一端固定设置导轨底座53，位于所述导轨底座53的左右两端对称设置有突出于横向板边缘的凸耳，在所述导轨底座53的两个凸耳之间设置有导轨，设置能与导轨配合而上下滑动的滑移块52，在所述两个凸耳上开有通孔，并使针形气缸50固定在凸耳上，所述针形气缸50的柱塞穿过凸耳上的通孔后与所述滑移块52的上端接触，所述滑移块52的下端与所述光纤固定底座28的一端固定连接；在所述光纤固定底座28与滑移块52连接的一端的左右两侧分别设置有凸块，在同侧的凸耳与凸块上分别固定连接夹具弹簧51的两端。在未装光纤适配器时，夹具弹簧拉紧光纤固定底座，通过滑移块的滑动保持在最高位置，此时针形气缸未通气，处于收缩状态。光纤固定底座与TOSA器件夹头上表面的距离约为1.7毫米。装上光纤适配器后，针形气缸通气，柱塞弹出，导致滑移块下移约0.8毫米，正好导致光纤尾部可以插入光纤适配器中。图13为采用这种固定方式的上夹具后，组装形成的光电探测自动耦合设备立体结构示意图。

如图14所示，本实施例中，所述针筒调节机构9的上部固定安装针筒8，所述针筒调节机构9包括三维手动调节平台43、驱动气缸45、气缸支座42、针筒底座39和滑槽44，所述三维手动调节平台43安装在机架上，在三维手动调节平台43上固定安装气缸支座42，气缸支座42上方设置有滑槽44，所述针筒底座39安装在滑槽44内且与气缸连接，针筒底座39能够在气缸的驱动下在滑槽44内滑动；针筒8固定在针筒底座39上。

三维手动调节平台43的设置，能够方便地微调整针筒8与电子器件(TO)之间的位置关系，使针筒在注胶时精确、稳定。设置气缸带动针筒底座39在滑槽44中滑动，主要目的是方便针筒能够靠近或远离下夹具11上的电子器件(TO)。当需要针筒注胶时，气缸带动针筒底座39在滑槽44中滑动，使针筒的针尖靠近电子器件49以方便注胶；当注胶完毕后，气缸带动针筒底座39在滑槽44中滑动，使针筒的针尖远离电子器件49。

优选的，在针筒底座39上设置有针筒上限位座41，针筒被限制在针筒上限位座41内，防止针筒转动。

更优选的，针筒8有两个针头，在针筒底座39上还设置有针尖调整支座40，针尖调整支座40的后端与针筒底座39固定连接，针尖调整支座40的前端设置有两个通孔，两个针头分别插入两个通孔内并分开一定角度。更优选的，所述角度为5-30°，更优选为10°。

更优选的，所述气缸支座42的顶部为斜面，所述斜面的倾斜角为45-80°，更优选为60°。将气缸支座42的顶部设置为斜面，其中的一个目的是为了方便针筒8注胶。针筒倾斜向下，能使针筒8在注胶时，胶不会由于重力的作用而倒流在针尖的外周上。同时，还能使针尖内的胶时刻保持充满的状态，避免针尖朝上时导致针尖内部的胶由于重力的因素而回流到针筒内部(若针筒内有残余气体如空气的话则很容易导致回流)，从而导致注胶量不能精确控制。而针筒倾斜向下设置，使得针尖倾斜向下，则可以避免这些问题，即使针筒内有残余气体，也能保证注胶量的精确控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (5)

1.一种用于光电探测自动耦合设备的下夹具，所述下夹具(11)包括电机座支架(35)、电机座(34)、下夹具弹起气缸(36)、步进电机(37)、下夹具套筒(33)、套筒端盖(32)以及顶部安装块(48)，其特征在于：所述电机座(34)安装在电机座支架(35)上，所述电机座(34)的底部设置有电机安装槽，所述步进电机(37)固定安装在电机座(34)的底部；所述电机座(34)的底部两端设置两个下夹具弹起气缸(36)，所述电机座(34)的顶部设置有转向轴(46)，所述转向轴(46)的内部中空，并与所述步进电机(37)的转动轴通过螺钉固定连接，所述转向轴(46)的侧壁上设置有限位块，所述转向轴(46)的外部套设有下夹具套筒(33)，所述下夹具套筒(33)的内壁上设置有与所述限位块相对应的限位安装键槽，所述下夹具套筒(33)的顶端设置有电极安装槽，电极的电极座(47)通过螺钉紧密固定在所述下夹具套筒(33)的端面，所述下夹具套筒(33)的顶部固定安装有套筒端盖(32)，所述套筒端盖(32)为中空结构，电极的顶部安装块(48)设置在套筒端盖(32)内，所述套筒端盖(32)的顶部设置水平，电子器件(49)能插设在电极内；所述下夹具弹起气缸(36)能顶起下夹具套筒(33)。

2.如权利要求1所述的用于光电探测自动耦合设备的下夹具，其特征在于：所述限位安装键槽贯穿于下夹具套筒(33)内壁的顶端到底端。

3.如权利要求1所述的用于光电探测自动耦合设备的下夹具，其特征在于：所述步进电机(37)通过螺钉穿过电机座而安装在电机座底部的电机安装槽中。

4.如权利要求1所述的用于光电探测自动耦合设备的下夹具，其特征在于：所述套筒端盖(32)呈圆锥台结构，其内部中空。

5.如权利要求1所述的用于光电探测自动耦合设备的下夹具，其特征在于：所述套筒端盖(32)的四周均匀设置有多个凹孔以插入螺钉而与下夹具套筒固定连接。