CN109254361A - 一种自动贴平激光发射器夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动贴平激光发射器夹具，包括机架、以及设置于机架上的锁紧定位组件、浮动组件、角固定组件、以及水平度调节组件；所述锁紧定位组件设置于机架的上部，所述浮动组件包括中部开孔的活动盘、穿过活动盘中部开孔处并与活动盘紧密连接的锁紧套筒以及设置于锁紧套筒内的夹具；所述锁紧定位装置能锁紧定位浮动组件；所述水平度调节组件包括设置于活动盘下方的弹簧柱塞和柱塞支架，所述水平度调节组件能够调节活动盘的水平度；所述角固定组件为所述锁紧定位组件提供锁紧力。本发明的夹具能够更好的调整激光发射器的位置，使光接口和激光发射器紧密贴合，能够实现自动调节角度位置，并能够实现耦合完成后激光发射器自动弹出，方便拿取。

Description

一种自动贴平激光发射器夹具

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，具体涉及一种自动贴平激光发射器夹具。

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—激光器发射器件、BOSA—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发射器TO(Transmitter Optical)+金属件+光接口，光电子器件的封装生产主要工序先将激光发射器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，激光发射器TO要与光接口耦合对准，必须先将激光发射器TO和光接口固定，激光发射器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。激光发射器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，提供一种自动贴平激光发射器夹具，该夹具能够更好的调整激光发射器的位置，使光接口和激光发射器紧密贴合，且能够实现自动调节角度位置，并能够实现耦合完成后激光发射器自动弹出，方便拿取。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种自动贴平激光发射器夹具，包括机架、以及设置于机架上的锁紧定位组件、浮动组件、角固定组件、以及水平度调节组件；所述锁紧定位组件设置于机架的上部，所述浮动组件包括中部开孔的活动盘、穿过活动盘中部开孔处并与活动盘紧密连接的锁紧套筒以及设置于锁紧套筒内的夹具；所述锁紧定位装置能锁紧定位浮动组件；所述水平度调节组件包括设置于活动盘下方的弹簧柱塞和柱塞支架，所述水平度调节组件能够调节活动盘的水平度；所述角固定组件为所述锁紧定位组件提供锁紧力。

上述的自动贴平激光发射器夹具，优选的，所述弹簧柱塞有三个，在所述柱塞支架上开设三个螺纹孔，并且沿圆周呈120°均布以固定三个弹簧柱塞；所述弹簧柱塞的上端与活动盘接触。

上述的自动贴平激光发射器夹具，优选的，所述机架包括底板、位于底板一侧的支板以及位于底板另一侧的支撑杆；所述锁紧定位组件设置在支板的上方，所述支撑杆上设置有位于锁紧定位组件下方的柱塞支架，所述柱塞支架为中部开孔的板状支架。更优选的，所述支撑杆为空心圆杆。

上述的自动贴平激光发射器夹具，优选的，所述锁紧定位组件包括铰接在支板上方的锁紧圈、设置在锁紧圈顶部的多个限位片、以及设置在锁紧圈顶部的多个定位片；在所述活动盘的顶部边缘开有多个缺口，缺口的数量与定位片的数量相同，且缺口与定位片相配合设置。优选的，限位片为三个，定位片为两个，所述缺口有两个。

更优选的，所述锁紧圈包括两个相向设置的锁紧块，每个所述锁紧块均包 括弧形段和设置在弧形段末端的平整段，两个所述锁紧块的弧形段和平整段分别对应相向设置。两个所述锁紧块的弧形段围绕在所述活动盘外侧，两个所述锁紧块的平整段被所述角固定组件夹持挤压而为锁紧圈提供锁紧力，使两个所述锁紧块的弧形段夹持固定活动盘的位置。

上述的自动贴平激光发射器夹具，优选的，所述浮动组件还包括位于锁紧套筒下方的第一气缸；所述锁紧套筒呈中空结构，在所述锁紧套筒的外表面的上部位置设置有凸台以固定活动盘；在所述锁紧套筒的下部对称开有沿竖直方向延伸的两个竖槽孔；在所述锁紧套筒内，上部设置有夹头，下部设置有夹头拉杆，所述夹头与夹头拉杆的上端固定连接，所述夹头拉杆的下端与第一气缸的活塞杆固定连接；在所述夹头拉杆的中部设置有贯穿孔，连接销穿过锁紧套筒下部的两个竖槽孔和夹头拉杆中部的贯穿孔，第一气缸的活塞杆在上下运动时能够使连接销在两个竖槽孔内上下运动，同时使得夹头在夹头拉杆的带动下而实现在锁紧套筒内部上下滑动。

优选的，所述夹头的上部设有自其中心处向其外圆周方向延伸的多个缝隙，相邻两个缝隙之间的夹角相同，多个所述缝隙均贯穿所述夹头的外圆周壁并且均在所述夹头上沿夹头的轴向向下延伸，所述夹头的上部通过多个所述缝隙分割成多个张夹块，所述夹头的轴线与所述夹头拉杆的轴线共线；所述夹头设有圆锥面，所述锁紧套筒上部的内壁上设有与所述夹头的圆锥面相配合的圆锥面，所述夹头在锁紧套筒内向下滑动时，夹头通过自身的圆锥面将其竖向力转换成横向力，使夹头的多个张夹块向中心处聚拢。优选的，所述张夹块有六个，所述缝隙为六个。

优选的，在所述夹头与夹头拉杆之间，且位于所述夹头的张夹块下方，沿所述夹头的轴线方向设置有弹簧。当夹头被松开时，弹簧能够将夹头弹出。同时，弹簧还能对夹头起到支撑作用。

上述的自动贴平激光发射器夹具，优选的，所述角固定组件包括第二气缸、轴承、楔形块、支架、横架、平头销和压片；所述第二气缸设置在下方，在第二气缸的上部设置有竖向设置的支架，所述支架包括两根前后对称且平行设置的竖向杆；在每根所述竖向杆的上方横向固定设置有一块横板，由此形成横架；两块横板相互平行且其宽度方向为竖直方向；每块所述横板的两端分别开设有 垂直于横板宽度方向的销孔；所述压片有两个，其上端设有弧状突起，下端连接有轴承，中部开设有孔洞；所述平头销穿过横架上的销孔和压片中部的孔洞，将两个压片分别固定在横架的两侧；所述楔形块位于两个压片之间，且楔形块较大的一端位于上方，较小的一端位于下方且与第二气缸的活塞杆固定连接；所述压片下端连接的轴承分别与楔形块两侧的斜面接触。第二气缸的活塞杆控制楔形块上下运动，由于楔形块的两侧为斜面，在其上下运动时实现压片的夹紧或松开。角固定组件的压片位于锁紧圈的两个平整段的外侧，在第二气缸的活塞杆控制楔形块向下运动时，两个轴承的间隔距离变大，两个弧状突起的间隔距离变小，从而使得弧状突起对锁紧圈的两个平整段施加锁紧力，从而控制锁紧圈的夹紧；在第二气缸的活塞杆控制楔形块向上运动时，两个轴承的间隔距离变小，两个弧状突起的间隔距离变大，从而使得弧状突起对锁紧圈的两个平整段不再施加锁紧力，由此实现锁紧圈的松开。

优选的，所述角固定组件的下方设置有垫块。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

1、本发明提供的自动贴平激光发射器夹具，能够更好的调整激光发射器的位置，使光接口和激光发射器紧密贴合，且能够实现自动调节角度位置，并能够实现耦合完成后激光发射器自动弹出，方便拿取。

2、本发明提供的夹具的夹头包括多个张夹块，能够方便地放置激光发射器，牢固地夹持住激光发射器TO管体，并且所设置的弹簧能够在夹头松开时将夹头弹出，能方便快捷地取下激光发射器。

3、本发明中使用的角固定组件，结构简单，能够方便地对锁紧圈施加锁紧力或解除锁紧力。

4、本发明的夹具中采用了弹簧柱塞，其能够对夹具上的激光发射器的位置实现微调节。

5、本发明中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。

附图说明

图1为本发明自动贴平激光发射器夹具的立体结构示意图。

图2为本发明浮动组件的立体结构示意图。

图3为本发明浮动组件的剖视图。

图4为本发明角固定组件的立体结构示意图。

附图标记：

1、支板；2、浮动组件；3、角固定组件；4、弹簧柱塞；5、柱塞支架；6、锁紧圈；7、限位片；8、定位片；9、空心圆杆；10、垫块；11、底板；21、第一气缸；22、锁紧套筒；23、夹头拉杆；24、连接销；25、活动盘；26、夹头；27、竖槽孔；28、缺口；29、弹簧；261、张夹块；221、凸台；31、第二气缸；32、轴承；33、支架；34、横架；35、楔形块；36、平头销；37、压片。

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1-4所示，一种自动贴平激光发射器夹具，包括机架、以及设置于机架上的锁紧定位组件、浮动组件2、角固定组件3、以及水平度调节组件；所述锁紧定位组件设置于机架的上部，所述浮动组件2包括中部开孔的活动盘25、穿过活动盘25中部开孔处并与活动盘25紧密连接的锁紧套筒22以及设置于锁紧套筒22内的夹具；所述锁紧定位装置能锁紧定位浮动组件2；所述水平度调节组件包括设置于活动盘25下方的弹簧柱塞4和柱塞支架335，所述水平度调节组件能够调节活动盘25的水平度；所述角固定组件3为所述锁紧定位组件提供锁紧力。所述夹具用于夹持激光发射器。

所述弹簧柱塞4有三个，在所述柱塞支架335上开设三个螺纹孔，并且沿圆周呈120°均布以固定三个弹簧柱塞4；所述弹簧柱塞4的上端与活动盘25接触。设置柱塞支架335是为了固定安装弹簧柱塞4。通过弹簧柱塞4，能够调整活动盘25的水平度。

所述机架包括底板11、位于底板11一侧的支板1以及位于底板11另一侧的支撑杆；所述锁紧定位组件设置在支板1的上方，所述支撑杆上设置有位于锁紧定位组件下方的柱塞支架335，所述柱塞支架335为中部开孔的板状支 架33。优选的，所述支撑杆为空心圆杆9。支撑杆与支板1的作用是稳定整体架构。

所述锁紧定位组件包括铰接在支板1上方的锁紧圈6、设置在锁紧圈6顶部的多个限位片7、以及设置在锁紧圈6顶部的多个定位片8；在所述活动盘25的顶部边缘开有多个缺口28，缺口28的数量与定位片8的数量相同，且缺口28与定位片8相配合设置。优选的，限位片7为三个，定位片8为两个，所述缺口28有两个。由于限位片7的设置，能够防止活动盘25在受到弹簧柱塞4施加向上的顶持力时，由于顶持力过大等因素而将活动盘25弹出。所述缺口28能够定位活动盘25的位置。

所述锁紧圈6包括两个相向设置的锁紧块，每个所述锁紧块均包括弧形段和设置在弧形段末端的平整段，两个所述锁紧块的弧形段和平整段分别对应相向设置。两个所述锁紧块的弧形段围绕在所述活动盘25外侧，两个所述锁紧块的平整段被所述角固定组件3夹持挤压而为锁紧圈6提供锁紧力，使两个所述锁紧块的弧形段夹持固定活动盘25的位置。

如图2-3所示，所述浮动组件2还包括位于锁紧套筒22下方的第一气缸21；所述锁紧套筒22呈中空结构，在所述锁紧套筒22的外表面的上部位置设置有凸台以固定活动盘25；在所述锁紧套筒22的下部对称开有沿竖直方向延伸的两个竖槽孔27；在所述锁紧套筒22内，上部设置有夹头26，下部设置有夹头拉杆23，所述夹头26与夹头拉杆23的上端固定连接，所述夹头拉杆23的下端与第一气缸21的活塞杆固定连接；在所述夹头拉杆23的中部设置有贯穿孔，连接销24穿过锁紧套筒22下部的两个竖槽孔27和夹头拉杆23中部的贯穿孔，第一气缸21的活塞杆在上下运动时能够使连接销24在两个竖槽孔27内上下运动，同时使得夹头在夹头拉杆23的带动下而实现在锁紧套筒22内部上下滑动。

所述夹头26的上部设有自其中心处向其外圆周方向延伸的多个缝隙，相邻两个缝隙之间的夹角相同，多个所述缝隙均贯穿所述夹头26的外圆周壁并且均在所述夹头26上沿夹头26的轴向向下延伸，所述夹头26的上部通过多个所述缝隙分割成多个张夹块261，所述夹头26的轴线与所述夹头拉杆23的轴线共线；所述夹头26设有圆锥面，所述锁紧套筒22上部的内壁上设有与所 述夹头26的圆锥面相配合的圆锥面，所述夹头26在锁紧套筒22内向下滑动时，夹头26通过自身的圆锥面将其竖向力转换成横向力，使夹头26的多个张夹块261向中心处聚拢。优选的，所述张夹块261有六个，所述缝隙为六个。

在所述夹头26与夹头拉杆23之间，且位于所述夹头26的张夹块261下方，沿所述夹头26的轴线方向设置有弹簧29。当夹头26被松开时，弹簧29能够将夹头26弹出。同时，弹簧29还能对夹头26起到支撑作用。

如图4所示，所述角固定组件3包括第二气缸31、轴承32、楔形块35、支架33、横架34、平头销36和压片37；所述第二气缸31设置在下方，在第二气缸31的上部设置有竖向设置的支架33，所述支架33包括两根前后对称且平行设置的竖向杆；在每根所述竖向杆的上方横向固定设置有一块横板，由此形成横架34；两块横板相互平行且其宽度方向为竖直方向；每块所述横板的两端分别开设有垂直于横板宽度方向的销孔；所述压片37有两个，其上端设有弧状突起，下端连接有轴承32，中部开设有孔洞；所述平头销36穿过横架34上的销孔和压片37中部的孔洞，将两个压片37分别固定在横架34的两侧；所述楔形块35位于两个压片37之间，且楔形块35较大的一端位于上方，较小的一端位于下方且与第二气缸31的活塞杆固定连接；所述压片37下端连接的轴承32分别与楔形块35两侧的斜面接触。第二气缸31的活塞杆控制楔形块35上下运动，由于楔形块35的两侧为斜面，在其上下运动时实现压片37的夹紧或松开。

角固定组件3的压片37位于锁紧圈6的两个平整段的外侧，在第二气缸31的活塞杆控制楔形块35向下运动时，两个轴承32的间隔距离变大，两个弧状突起的间隔距离变小，从而使得弧状突起对锁紧圈6的两个平整段施加锁紧力，从而控制锁紧圈6的夹紧；在第二气缸31的活塞杆控制楔形块35向上运动时，两个轴承32的间隔距离变小，两个弧状突起的间隔距离变大，从而 使得弧状突起对锁紧圈6的两个平整段不再施加锁紧力，由此实现锁紧圈6的松开。

在所述角固定组件3的下方设置有垫块10，以支撑角固定组件3，并调节角固定组件3的压片37的弧状突起能够位于锁紧圈6的两个平整段的外侧。

本发明的自动贴平激光发射器夹具，在使用时，浮动组件2的活动盘25通过弹簧柱塞4控制位置，当上面的激光发射器TO从上面运动下来想要进入夹头26时，若活动盘25不是水平状态，可以通过调整活动盘25的方向，使其与激光发射器TO相对应，方便激光发射器TO顺利进入夹具中。当活动盘25的位置调节好后，锁紧圈通过第二气缸31控制锁紧活动盘25。

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 (10)

1.一种自动贴平激光发射器夹具，其特征在于：包括机架、以及设置于机架上的锁紧定位组件、浮动组件、角固定组件、以及水平度调节组件；所述锁紧定位组件设置于机架的上部，所述浮动组件包括中部开孔的活动盘、穿过活动盘中部开孔处并与活动盘紧密连接的锁紧套筒以及设置于锁紧套筒内的夹具；所述锁紧定位装置能锁紧定位浮动组件；所述水平度调节组件包括设置于活动盘下方的弹簧柱塞和柱塞支架，所述水平度调节组件能够调节活动盘的水平度；所述角固定组件为所述锁紧定位组件提供锁紧力。

2.如权利要求1所述的自动贴平激光发射器夹具，其特征在于：所述弹簧柱塞有三个，在所述柱塞支架上开设三个螺纹孔，并且沿圆周呈120°均布以固定三个弹簧柱塞；所述弹簧柱塞的上端与活动盘接触。

3.如权利要求1所述的自动贴平激光发射器夹具，其特征在于：所述机架包括底板、位于底板一侧的支板以及位于底板另一侧的支撑杆；所述锁紧定位组件设置在支板的上方，所述支撑杆上设置有位于锁紧定位组件下方的柱塞支架，所述柱塞支架为中部开孔的板状支架。

4.如权利要求1所述的自动贴平激光发射器夹具，其特征在于：所述锁紧定位组件包括铰接在支板上方的锁紧圈、设置在锁紧圈顶部的多个限位片、以及设置在锁紧圈顶部的多个定位片；在所述活动盘的顶部边缘开有多个缺口，所述缺口的数量与定位片的数量相同，且所述缺口与定位片相配合设置。

5.如权利要求4所述的自动贴平激光发射器夹具，其特征在于：所述限位片为三个，所述定位片为两个，所述缺口有两个。

6.如权利要求4所述的自动贴平激光发射器夹具，其特征在于：所述锁紧圈包括两个相向设置的锁紧块，每个所述锁紧块均包括弧形段和设置在弧形段末端的平整段，两个所述锁紧块的弧形段和平整段分别对应相向设置；两个所述锁紧块的弧形段围绕在所述活动盘外侧，两个所述锁紧块的平整段被所述角固定组件夹持挤压而为锁紧圈提供锁紧力，使两个所述锁紧块的弧形段夹持固定活动盘的位置。

7.如权利要求1所述的自动贴平激光发射器夹具，其特征在于：所述浮动组件还包括位于锁紧套筒下方的第一气缸；所述锁紧套筒呈中空结构，在所述锁紧套筒的外表面的上部位置设置有凸台以固定活动盘；在所述锁紧套筒的下部对称开有沿竖直方向延伸的两个竖槽孔；在所述锁紧套筒内，上部设置有夹头，下部设置有夹头拉杆，所述夹头与夹头拉杆的上端固定连接，所述夹头拉杆的下端与第一气缸的活塞杆固定连接；在所述夹头拉杆的中部设置有贯穿孔，连接销穿过锁紧套筒下部的两个竖槽孔和夹头拉杆中部的贯穿孔，第一气缸的活塞杆在上下运动时能够使连接销在两个竖槽孔内上下运动，同时使得夹头在夹头拉杆的带动下而实现在锁紧套筒内部上下滑动。

8.如权利要求7所述的自动贴平激光发射器夹具，其特征在于：所述夹头的上部设有自其中心处向其外圆周方向延伸的多个缝隙，相邻两个缝隙之间的夹角相同，多个所述缝隙均贯穿所述夹头的外圆周壁并且均在所述夹头上沿夹头的轴向向下延伸，所述夹头的上部通过多个所述缝隙分割成多个张夹块，所述夹头的轴线与所述夹头拉杆的轴线共线；所述夹头设有圆锥面，所述锁紧套筒上部的内壁上设有与所述夹头的圆锥面相配合的圆锥面，所述夹头在锁紧套筒内向下滑动时，夹头通过自身的圆锥面将其竖向力转换成横向力，使夹头的多个张夹块向中心处聚拢。

9.如权利要求8所述的自动贴平激光发射器夹具，其特征在于：所述张夹块有六个，所述缝隙为六个；在所述夹头与夹头拉杆之间，且位于所述夹头的张夹块下方，沿所述夹头的轴线方向设置有弹簧。

10.如权利要求1-9任一项所述的自动贴平激光发射器夹具，其特征在于：所述角固定组件包括第二气缸、轴承、楔形块、支架、横架、平头销和压片；所述第二气缸设置在下方，在第二气缸的上部设置有竖向设置的支架，所述支架包括两根前后对称且平行设置的竖向杆；在每根所述竖向杆的上方横向固定设置有一块横板，由此形成横架；两块横板相互平行且其宽度方向为竖直方向；每块所述横板的两端分别开设有垂直于横板宽度方向的销孔；所述压片有两个，其上端设有弧状突起，下端连接有轴承，中部开设有孔洞；所述平头销穿过横架上的销孔和压片中部的孔洞，将两个压片分别固定在横架的两侧；所述楔形块位于两个压片之间，且楔形块较大的一端位于上方，较小的一端位于下方且与第二气缸的活塞杆固定连接；所述压片下端连接的轴承分别与楔形块两侧的斜面接触。