CN109570421B - 一种to管座自动打扁机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种TO管座自动打扁机，属于机械技术领域。它解决了如何实现TO管座管舌的自动化打扁的问题。本打扁机包括工作台和送料装置，工作台的上方设有定位靠模、压板、夹料装置、锤击块、驱动装置一和驱动装置二，定位靠模与工作台固定且定位靠模上具有定位凹口，夹料装置能够将送料装置出料端输出的TO管座夹持到定位靠模处并定位在定位凹口上，压板能够在驱动装置一的驱动下移动到定位凹口的下方并使上述夹持到定位凹口处的TO管座夹紧在压板和定位靠模之间，锤击块能够在驱动装置二的驱动下向定位凹口移动并用于锤击TO管座的管舌。本TO管座的送料、夹持上料、压紧、打扁、下料整个过程完全自动化，加工效率高，且加工质量好。

Description

一种TO管座自动打扁机

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种TO管座自动打扁机。

背景技术

半导体激光器由于体积小、重量轻、转换效率高、使用寿命长等优点，在医疗、显示、光纤传输、军事、泵浦、工业加工等领域有广泛的应用。近年来，随着半导体材料外延生长技术、半导体激光波导结构优化技术、腔面钝化技术、高稳定性封装技术、高效散热技术的飞速发展，具有高功率、高光束质量的半导体激光器飞速发展，为获得高质量、高性能的直接半导体激光加工设备以及高性能大功率光纤激光抽运源提供了光源基础。

由于光学元件对温度、湿度、环境的物理化学条件、工作环境物质成分等因素非常敏感，对这些光电元件的保护显得尤其重要。在半导体激光器的生产中，通常采用TO封装(TO指的是晶体管外形，TO封装即晶体管外形封装)工艺对光电元件进行封装，保护光电元件，并确保传输信号的完整和安全。TO封装包含两个元件：管座和管帽。管座确保为封装元件提供电信号，而管帽则保证光学信号的顺利传输。

简单来说，半导体激光器是通过共晶方式将激光芯片贴在管座上，并通过电阻焊将管帽和管座焊接为一体制成的。如中国专利【申请号：201420001137.4】公开了一种小型化高速激光发射器，包括TO管座、顶端设有球透镜的TO管帽、半导体激光芯片及激光芯片热沉，所述TO管座包括管壳、管舌和管脚，管舌为设置于管壳上的半圆柱体突出部，所述半导体激光芯片为非制冷半导体激光芯片；所述激光发射器还包括背光探测芯片和探测芯片热沉，探测芯片热沉贴装于所述管壳上，背光探测芯片贴装于探测芯片热沉上；所述激光芯片热沉与半导体激光芯片相键合并贴装于管舌的侧平面上；所述背光探测芯片与半导体激光芯片分别与所述管脚上的电极电气连接。

从上述专利文献公开的内容可知，TO封装用到的管座一般包括管壳、管舌和管脚，其中管舌的一侧面需要用于贴装芯片必须为平面。在现有TO管座的制造中，管舌和管壳一般分开制造，管舌打扁后再焊上去，这样不仅工艺复杂，而且两者结合的牢固性也是问题；那么为了简化加工工艺和提高管座的结构可靠性，当管舌和管壳采用一体成型时，那么如何解决管舌打扁就是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种TO管座自动打扁机，本发明解决的技术问题是如何实现TO管座管舌的自动化打扁。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种TO管座自动打扁机，包括工作台和送料装置，其特征在于，所述工作台的上方设有定位靠模、压板、夹料装置、锤击块、驱动装置一和驱动装置二，所述定位靠模与工作台固定且定位靠模上具有定位凹口，所述夹料装置能够将送料装置出料端输出的TO管座夹持到定位靠模处并定位在定位凹口上，所述压板能够在驱动装置一的驱动下移动到定位凹口的下方并使上述夹持到定位凹口处的TO管座夹紧在压板和定位靠模之间，所述锤击块能够在驱动装置二的驱动下向定位凹口移动并用于锤击TO管座的管舌。

本自动打扁机针对制造工艺更简单的一体成型的TO管座而设计，其实现管舌自动打扁的工作原理如下：首先，待打扁的TO管座由送料装置自动输送，当待打扁的TO管座输送到位后，由夹料装置将送料装置出料端输出的TO管座夹持到定位靠模处并定位在定位凹口上，此时，驱动装置一驱动压板移动，使压板移动到定位凹口的下方，并使上述定位在定位凹口处的TO管座夹紧在压板和定位靠模之间，此时，夹料装置放松夹料并回退准备下一次夹料操作；完成压紧后，驱动装置二驱动锤击块相定位凹口移动，并锤击TO管座的管舌，从而实现了TO管座的管舌的打扁操作，整个过程自动化，有利于提高TO管座的制造效率。

在上述的TO管座自动打扁机中，所述送料装置包括用于将TO管座依次竖立输出的振动上料盘和与振动上料盘出料口对接的导料座，所述导料座内具有从进料端贯穿至出料端且截面呈十字型的导料滑道，所述导料滑道分为横向滑道、位于横向滑道上方的竖向上滑道和位于横向滑道下方的竖向下滑道，竖向上滑道进料端的一侧侧壁上具有倾斜的导向面，所述导料座的出料端设置有限位块，所述限位块的两侧分别固定有呈长条状的导板，两个导板相互平行且伸入到上述竖向下滑道内，且两个导板的上表面均与横向滑道的底部平齐。以上导料槽中的导料滑道与TO管座的形状相适应，具体来说，其中竖向上滑道与管舌的形状相适应并用于管舌的导向滑动，横向滑道与管壳的形状相适应并用于管壳的导向滑动，竖向下滑道用于引脚的让位；由于待打扁的TO管座上的管舌的截面形状类似与长轴较长的椭圆状，这样通过以上导向面的设计，使得每个TO管座的管舌均能够保持相同的姿态由导料座输出，即管舌的长度方向与导料滑道的走向保持一致，然后再通过在导料座的出料端设计限位结构，即通过限位块和两个导板的配合设计，使得最后导料座能够将TO管座按加工所需要求的姿态输出，并等待被夹持装置夹持；也就是说，上述送料装置能够实现TO管座自动输送的同时，也能够将TO管座的输出姿态按照后序工位要求摆好；从而有利于实现本打扁机的自动化。另外，上述振动上料盘结构为现有技术，如采用授权公告号为CN208103149U的中国专利文献公开的一种带立料的振动盘。

作为替代方案，上述送料装置也可以采用机械手结构，通过机械手将TO管座一个一个输送到位后再由夹料装置夹持上料。

在上述的TO管座自动打扁机中，所述振动上料盘包括输料座，所述输料座内具有截面呈T字型的输料滑道，所述导料座与输料滑道对接，且输料滑道的出料口处固定有呈条形的弹片，所述弹片伸入到横向滑道内，所述输料滑道的出料口上方还设有滚轮。当通过以上弹片设计，由于弹片在振动上料盘的输料滑道上，其受振动电机影响会发生振动，那么在弹片的振动作用下一方面能够避免上述导料座与输料滑道对接的对接处出现工件卡死现象；另一方面，TO管座有输料滑到输送到导料座内时，上述振动弹片能够配合导向面辅助TO管座的管舌调整方向进入竖向上滑道，从而保证送料装置实现满足要求的自动送料。另外，通过设计上述滚轮对TO管座的上端进行限位，避免该处TO管座因振动掉落。

在上述的TO管座自动打扁机中，所述夹料装置包括固定在工作台上的升降气缸，所述升降气缸的缸体上滑动连接有升降座，所述升降座能够在升降气缸的驱动下沿竖直方向上下移动，所述升降座上滑动连接有两个夹爪，所述两个夹爪在夹料气缸的驱动下能够张开或者合拢，所述夹爪的夹持端具有呈弧形的夹口，当两个夹口合拢时，两个夹爪之间形成有让位间隙。通过以上设计，当TO管座由导料座输出到两个导板板之间并抵靠在限位块上时，此时，夹料气缸驱动两个夹爪合拢夹紧TO管座的管壳，然后升降气缸驱动升降座上升，使得TO管座的管舌定位在定位凹口上，此时TO管座的管壳位于定位靠模的下方，从而实现了本机器的自动化上料；并且，通过上述让位间隙的设计，能够防止夹爪与压板或者限位块发生干涉。作为替代方案，上述夹料装置中的夹爪可以采用真空吸头替换，当然上述气缸等驱动件也可采用油缸或者电机替换，另外，上述Z方向单自由度即升降气缸驱动上下移动的移动模式也可采用XYZ三个自由度的移动模式替换。

在上述的TO管座自动打扁机中，所述压板的上端面上具有限位凹口，所述限位凹口的底部开设有沿竖直方向向下延伸的让位槽。通过以上限位凹口再配合定位凹口的位置限制，使得TO管座被夹紧时，其位置更加准确，这样有利于提高管舌打扁的质量。

在上述的TO管座自动打扁机中，所述工作台的上方还固定有沿竖直方向布置的定位顶针，所述定位顶针的尖端从上至下伸入定位凹口。通过以上定位顶针的设计，能够对TO管座的上端进行定位，这样使得TO管座被夹紧时，其位置更加准确，这样有利于提高管舌打扁的质量。

在上述的TO管座自动打扁机中，所述工作台上固定有立柱，所述驱动装置一包括固定在立柱上的移位气缸和滑动连接在立柱上的移位座，所述移位座上固定有沿竖直方向布置的压料气缸，所述压板与压料气缸的活塞杆固连，所述移位气缸能够驱动移位座移动使压板位于定位凹口的正下方。当夹料装置把TO管座夹持到位后，移位气缸驱动移位座移动，将压板移动到定位凹口的正下方，再由压料气缸驱动压板压紧TO管座，从而实现了TO管座的自动压紧。作为替代，上述驱动装置一中的气缸可以用油缸或者电机替代，当然上述压板也可以采用转动的方式移动。

在上述的TO管座自动打扁机中，所述驱动装置二包括固定在工作台上的锤击气缸，所述锤击气缸的缸体上滑动连接有安装座，所述锤击块固定在安装座上，所述锤击气缸能够驱动锤击块向定位凹口移动。当TO管座完成夹紧后，锤击气缸驱动锤击块向定位凹口移动，直至锤击块使TO管座的管舌锤扁，从而实现管舌的自动打扁。作为替代，上述驱动装置一中的气缸可以用油缸或者电机替代。

在上述的TO管座自动打扁机中，所述安装座上具有安装槽，所述锤击块呈条状且位于安装槽内，所述安装槽的外端与外界相通，所述锤击块的内端抵靠在安装槽的内端槽壁上，所述安装槽的两侧还穿设有螺钉，所述螺钉顶压在锤击块对应的侧面上，所述安装座的上方还固连有压块，所述压块压在锤击块的上表面上。通过以上设计，使得锤击块能够可靠固定的同时，也能够通过微调螺钉和压块，使得锤击块的锤击位置始终保持准确，从而有利于提高管舌的打扁质量。

在上述的TO管座自动打扁机中，所述打扁机还包括接料槽和固定在工作台上的接料气缸，所述接料槽的底面倾斜，所述接料槽在接料气缸的驱动下能够伸入到定位凹口的下方用于接料。当TO管座完成打扁后，接料气缸能够驱动接料槽移动到定位凹口的下方，此时压板回为，这样打扁好的工件就能够掉落到接料槽中，并且，由于上述接料槽的底部倾斜设计，再配合接料槽回退的惯性，这样使得工件能够完成快速下料输出。

与现有技术相比，本TO管座自动打扁机具有以下优点：本TO管座自动打扁机的整体结构布置合理、简单且紧凑；同时，TO管座的送料、夹持上料、压紧、打扁、下料整个过程完全自动化，加工效率高，且加工质量好。

附图说明

图1是本TO管座自动打扁机的整机结构示意图。

图2是图1中A处的局部放大示意图。

图3是本TO管座自动打扁机中定位靠模以及压板部分的结构示意图。

图4是本TO管座自动打扁机中导料座部分的结构示意图一。

图5是本TO管座自动打扁机中导料座部分的结构示意图二。

图6是本TO管座自动打扁机中夹料装置部分的结构示意图。

图7是本TO管座自动打扁机中锤击块部分的结构示意图。

图8是本TO管座自动打扁机中的部分结构示意图。

图中，1、工作台；1a、立柱；2、定位靠模；2a、定位凹口；3、压板；31、限位凹口；32、让位槽；4、锤击块；5、振动上料盘；51、输料座；511、输料滑道；6、导料座；61、导料滑道；611、横向滑道；612、竖向上滑道；6121、导向面；613、竖向下滑道；7、限位块；8、导板；9、弹片；10、滚轮；11、升降气缸；12、升降座；13、夹爪；131、夹口；14、夹料气缸；15、定位顶针；16、移位气缸；17、移位座；18、压料气缸；19、锤击气缸；20、安装座；201、安装槽；21、螺钉；22、压块；23、接料槽；24、接料气缸。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

具体来说，如图1和图2所示，本TO管座自动打扁机包括工作台1，工作台1的上方设有送料装置、定位靠模2、压板3、夹料装置、锤击块4、驱动装置一和驱动装置二，定位靠模2与工作台1固定且定位靠模2上具有定位凹口2a，夹料装置能够将送料装置出料端输出的TO管座夹持到定位靠模2处并定位在定位凹口2a上，压板3能够在驱动装置一的驱动下移动到定位凹口2a的下方并使上述夹持到定位凹口2a处的TO管座夹紧在压板3和定位靠模2之间，锤击块4能够在驱动装置二的驱动下向定位凹口2a移动并用于锤击TO管座的管舌。

更具体地，如图3所示，工作台1上固定有立柱1a，定位靠模2呈条状且固定在立柱1a上，定位凹口2a位于定位靠模2的端面上。工作台1的上方还固定有沿竖直方向布置的定位顶针15，定位顶针15的尖端从上至下伸入定位凹口2a。压板3的上端面上具有限位凹口31，限位凹口31的底部开设有沿竖直方向向下延伸的让位槽32。并且，本实施例中，驱动装置一包括固定在立柱1a上的移位气缸16和滑动连接在立柱1a上的移位座17，移位座17上固定有沿竖直方向布置的压料气缸18，压板3与压料气缸18的活塞杆固连，移位气缸16能够驱动移位座17移动使压板3位于定位凹口2a的正下方。

再如图1、图4和图5所示，本实施例中，送料装置包括用于将TO管座竖立输出的振动上料盘5和与振动上料盘5出料口对接的导料座6。导料座6内具有从进料端贯穿至出料端且截面呈十字型的导料滑道61，导料滑道61分为横向滑道611、位于横向滑道611上方的竖向上滑道612和位于横向滑道611下方的竖向下滑道613，竖向上滑道612进料端的一侧侧壁上具有倾斜的导向面6121，导料座6的出料端设置有限位块7，限位块7与工作台固定且两侧分别固定有呈长条状的导板8，两个导板8相互平行且伸入到上述竖向下滑道613内，且两个导板8的上表面均与横向滑道611的底部平齐。再具体地，振动上料盘5包括输料座51，输料座51内具有截面呈T字型的输料滑道511，导料座6与输料滑道511对接，且输料滑道511的出料口处固定有呈条形的弹片9，弹片9伸入到横向滑道611内，输料滑道511的出料口上方还设有滚轮10。

再如图6所示，本实施例中，夹料装置包括固定在工作台1上的升降气缸11，升降气缸11的缸体上滑动连接有升降座12，升降座12能够在升降气缸11的驱动下沿竖直方向上下移动，升降座12上滑动连接有两个夹爪13，两个夹爪13在夹料气缸14的驱动下能够张开或者合拢，夹爪13的夹持端具有呈弧形的夹口131。当两个夹口131合拢时，两个夹口131、位于限位块7一侧的两个导板8之间的通道以及定位凹口2a处于一竖直直线上。

再如图7所示，本实施例中，驱动装置二包括固定在工作台1上的锤击气缸19，锤击气缸19的缸体上滑动连接有安装座20，锤击块4呈条状且固定在安装座20上并与定位靠模2位置相对，锤击气缸19能够驱动锤击块4向定位凹口2a移动。再具体地，安装座20上具有安装槽201，锤击块4呈条状且位于安装槽201内，安装槽201的外端与外界相通，锤击块4的内端抵靠在安装槽201的内端槽壁上，安装槽201的两侧还穿设有螺钉21，螺钉21顶压在锤击块4对应的侧面上，安装座20的上方还固连有压块22，压块22压在锤击块4的上表面上。

再如图8所示，打扁机还包括接料槽23和固定在工作台1上的接料气缸24，接料槽23的底面倾斜，接料槽23在接料气缸24的驱动下能够伸入到定位凹口2a的下方用于接料。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了工作台1、立柱1a、定位靠模2、定位凹口2a、压板3、限位凹口31、让位槽32、锤击块4、振动上料盘5、输料座51、输料滑道511、导料座6、导料滑道61、横向滑道611、竖向上滑道612、导向面6121、竖向下滑道613、限位块7、导板8、弹片9、滚轮10、升降气缸11、升降座12、夹爪13、夹口131、夹料气缸14、定位顶针15、移位气缸16、移位座17、压料气缸18、锤击气缸19、安装座20、安装槽201、螺钉21、压块22、接料槽23、接料气缸24等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (6)

1.一种TO管座自动打扁机，包括工作台（1）和送料装置，其特征在于，所述工作台（1）的上方设有定位靠模（2）、压板（3）、夹料装置、锤击块（4）、驱动装置一和驱动装置二，所述定位靠模（2）与工作台（1）固定且定位靠模（2）上具有定位凹口（2a），所述夹料装置能够将送料装置出料端输出的TO管座夹持到定位靠模（2）处并定位在定位凹口（2a）上，所述压板（3）能够在驱动装置一的驱动下移动到定位凹口（2a）的下方并使上述夹持到定位凹口（2a）处的TO管座夹紧在压板（3）和定位靠模（2）之间，所述锤击块（4）能够在驱动装置二的驱动下向定位凹口（2a）移动并用于锤击TO管座的管舌；所述送料装置包括用于将TO管座竖立输出的振动上料盘（5）和与振动上料盘（5）出料口对接的导料座（6），所述导料座（6）内具有从进料端贯穿至出料端且截面呈十字型的导料滑道（61），所述导料滑道（61）分为横向滑道（611）、位于横向滑道（611）上方的竖向上滑道（612）和位于横向滑道（611）下方的竖向下滑道（613），竖向上滑道（612）进料端的一侧侧壁上具有倾斜的导向面（6121），所述导料座（6）的出料端设置有限位块（7），所述限位块（7）的两侧分别固定有呈长条状的导板（8），两个导板（8）相互平行且伸入到上述竖向下滑道（613）内，且两个导板（8）的上表面均与横向滑道（611）的底部平齐；所述振动上料盘（5）包括输料座（51），所述输料座（51）内具有截面呈T字型的输料滑道（511），所述导料座（6）与输料滑道（511）对接，且输料滑道（511）的出料口处固定有呈条形的弹片（9），所述弹片（9）伸入到横向滑道（611）内，所述输料滑道（511）的出料口上方还设有滚轮（10）；所述压板（3）的上端面上具有限位凹口（31），所述限位凹口（31）的底部开设有沿竖直方向向下延伸的让位槽（32）；所述工作台（1）的上方还固定有沿竖直方向布置的定位顶针（15），所述定位顶针（15）的尖端从上至下伸入定位凹口（2a）。

2.根据权利要求1所述的TO管座自动打扁机，其特征在于，所述夹料装置包括固定在工作台（1）上的升降气缸（11），所述升降气缸（11）的缸体上滑动连接有升降座（12），所述升降座（12）能够在升降气缸（11）的驱动下沿竖直方向上下移动，所述升降座（12）上滑动连接有两个夹爪（13），所述两个夹爪（13）在夹料气缸（14）的驱动下能够张开或者合拢，所述夹爪（13）的夹持端具有呈弧形的夹口（131）。

3.根据权利要求1所述的TO管座自动打扁机，其特征在于，所述工作台（1）上固定有立柱（1a），所述驱动装置一包括固定在立柱（1a）上的移位气缸（16）和滑动连接在立柱（1a）上的移位座（17），所述移位座（17）上固定有沿竖直方向布置的压料气缸（18），所述压板（3）与压料气缸（18）的活塞杆固连，所述移位气缸（16）能够驱动移位座（17）移动使压板（3）位于定位凹口（2a）的正下方。

4.根据权利要求1所述的TO管座自动打扁机，其特征在于，所述驱动装置二包括固定在工作台（1）上的锤击气缸（19），所述锤击气缸（19）的缸体上滑动连接有安装座（20），所述锤击块（4）固定在安装座（20）上，所述锤击气缸（19）能够驱动锤击块（4）向定位凹口（2a）移动。

5.根据权利要求4所述的TO管座自动打扁机，其特征在于，所述安装座（20）上具有安装槽（201），所述锤击块（4）呈条状且位于安装槽（201）内，所述安装槽（201）的外端与外界相通，所述锤击块（4）的内端抵靠在安装槽（201）的内端槽壁上，所述安装槽（201）的两侧还穿设有螺钉（21），所述螺钉（21）顶压在锤击块（4）对应的侧面上，所述安装座（20）的上方还固连有压块（22），所述压块（22）压在锤击块（4）的上表面上。

6.根据权利要求1所述的TO管座自动打扁机，其特征在于，所述打扁机还包括接料槽（23）和固定在工作台（1）上的接料气缸（24），所述接料槽（23）的底面倾斜，所述接料槽（23）在接料气缸（24）的驱动下能够伸入到定位凹口（2a）的下方用于接料。