CN110095845A - 一种to-can封装对心装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光通讯领域，具体涉及一种TO‑CAN封装对心装置。所述TO‑CAN封装对心装置包括定位部，用于定位待封装器件的壳帽和壳座中的一者；设有通孔的基座，所述通孔与所述定位部位置相对应；设于所述基座上的夹持组件，所述夹持组件包括用于定位壳帽和壳座中的另一者的第一夹持机构和第二夹持机构，所述第一夹持机构和第二夹持机构均可靠近或远离所述定位部的轴线移动。通过设置定位部对待封装器件的壳帽和壳座中的一者进行定位，夹持组件的第一夹持机构和第二夹持机构均可靠近或远离所述定位部的轴线移动，对壳帽和壳座中的另一者进行定位，实现待封装器件中不同外形尺寸的壳座与壳帽的自适应性定位对心，适用性强，成本低。

Description

一种TO-CAN封装对心装置

技术领域

本发明涉及光通讯领域，具体涉及一种TO-CAN封装对心装置。

背景技术

光通讯行业发展到现在，常用的发射端光学子装配(TOSA)和接收端光学子装配(ROSA)形成了一种较为标准化的封装——TO-CAN封装，这种封装形似一个圆柱罐子，由壳帽和壳座构成。壳帽为一从单边掏空的圆柱壳体，另一边根据实际需要可能有出光口或是透镜(需要气密)；壳座通常为一圆柱片，圆面上根据实际需要，会有PIN针(穿过圆面需要气密)，通常光芯片、器件等也做在壳座上；壳帽和壳座通过胶粘或是焊接的方式合为一体。

为保证壳座上发光/收光器件光轴能和壳帽上出光口透镜的光轴重合，需要保证壳帽和壳座的同轴度(同轴度要求可能达到偏心不超过20～45um)，而壳座外圆和壳帽用的定位外圆都有公差，有时候这些外形尺寸公差就会超过允许的偏心量，这对保证壳座/壳帽同心度的设备/装置提出了挑战。

现有使用安装在高精度电控线性导轨上的两夹片从两边夹持壳座外圆；使用比壳帽定位外圆稍微大一点的真空吸嘴利用真空实现相对的定位(真空自找心不能保证每次在同一位置)，并通过试压调整的方式逐渐找到对心的公称位置。

现有的方案需要使用昂贵的导轨部件及控制系统，其涉及的结构复杂，因此通常这套对心装置都是各个设备供应商有各自的解决办法，要用的话必须新购置昂贵的设备，对于没有自找心配件的设备，还需要向设备商购买昂贵的设备升级包，对于不同外形尺寸的壳座/壳帽，需对应配对对心装置，单套对心装置适用性差，成本高昂。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种TO-CAN封装对心装置，克服现有的壳座、壳帽对心装置适用性差，成本高昂的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种TO-CAN封装对心装置，包括：

定位部，用于定位待封装器件的壳帽和壳座中的一者；

设有通孔的基座，所述通孔与所述定位部位置相对应；

设于所述基座上的夹持组件，所述夹持组件包括用于定位壳帽和壳座中的另一者的第一夹持机构和第二夹持机构，所述第一夹持机构和第二夹持机构均可靠近或远离所述定位部的轴线移动。

本发明的更进一步优选方案是：所述第一夹持机构包括第一夹持件，以及设于基座和第一夹持件之间的第一弹性件，所述第一夹持件在第一弹性件的弹力作用下移动靠近所述定位部的轴线，以及压缩第一弹性件以移动远离所述定位部的轴线。

本发明的更进一步优选方案是：所述第二夹持机构包括第二夹持件，以及设于基座和第二夹持件之间的第二弹性件，所述第二夹持件在第二弹性件的弹力作用下移动靠近所述定位部的轴线，以及压缩第二弹性件以移动远离所述定位部的轴线。

本发明的更进一步优选方案是：所述第一夹持件远离第一弹性件的端部设有第一定位圆弧，所述第二夹持件远离第二弹性件的端部设有第二定位圆弧，所述第一夹持件和第二夹持件移动靠近定位部的轴线以使第一定位圆弧和第二圆弧围合定位壳帽和壳座中的另一者。

本发明的更进一步优选方案是：所述基座上设有沿第一夹持件移动方向设置的第一滑槽和第二滑槽，所述第一夹持机构还包括与第一夹持件连接且与第一滑槽相适应的第一滑块，所述第二夹持机构还包括与第二夹持件连接且与第二滑槽相适应的第二滑块。

本发明的更进一步优选方案是：所述基座上还设有第一导轨和第二导轨，所述第一夹持件通过第一导轨滑动设置于基座上，所述第二夹持件通过第二导轨滑动设置于基座上。

本发明的更进一步优选方案是：所述TO-CAN封装对心装置还包括设于基座上的第一限位件和第二限位件，所述第一限位件在第一夹持件移动靠近定位部的轴线时与第一夹持件抵靠，所述第二限位件在第二夹持件移动靠近定位部的轴线时与第二夹持件抵靠。

本发明的更进一步优选方案是：所述第一限位件和第二限位件均设有沿第一夹持件移动方向设置的条形孔,所述TO-CAN封装对心装置还包括穿设条形孔将第一限位件和第二限位件锁紧于基座上的螺钉，所述第一限位件和第二限位件可通过条形孔和螺钉沿第一夹持件移动方向调节其设于基座上的位置。

本发明的更进一步优选方案是：所述定位部包括设有定位孔的定位座，所述TO-CAN封装对心装置还包括设于第一夹持件和定位座之间的第一隔离件，以及设于第二夹持件和定位座之间的第二隔离件。

本发明的更进一步优选方案是：所述第一夹持件上设有第一条形槽，所述第二夹持件上设有第二条形槽，所述第一隔离件上设有卡设于第一条形槽中的第一凸台，所述第二隔离件上设有卡设于第二条形槽中的第二凸台。

本发明的有益效果在于，通过设置定位部，设有通孔的基座，以及设于所述基座上的夹持组件，通孔与定位部位置相对应，定位部用于定位待封装器件的壳帽和壳座中的一者，夹持组件包括用于定位壳帽和壳座中的另一者的第一夹持机构和第二夹持机构，所述第一夹持机构和第二夹持机构均可靠近或远离所述定位部的轴线移动，实现待封装器件中不同外形尺寸的壳座与壳帽的自适应性定位对心，操作快速方便，适用性强，且结构简单，成本低。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的TO-CAN封装对心装置的爆炸示意图；

图2是本发明的TO-CAN封装对心装置的立体结构示意图；

图3是本发明的TO-CAN封装对心装置(不包含校对件)的立体结构示意图；

图4是本发明的TO-CAN封装对心装置(上电极与下电极接触状态)的立体结构示意图；

图5是本发明的第一夹持件和第二夹持件的立体结构示意图；

图6是本发明的基座的立体结构示意图；

图7是本发明的第一隔离件的立体结构示意图；

图8是本发明的校对件的平面结构示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图1至图7所示，本发明提供一种TO-CAN封装对心装置的优选实施例。

一种TO-CAN封装对心装置，包括定位部10，用于定位待封装器件的壳帽和壳座中的一者；设有通孔21的基座20，所述通孔21与所述定位部10位置相对应；设于所述基座20上的夹持组件30，所述夹持组件30包括用于定位壳帽和壳座中的另一者的第一夹持机构31和第二夹持机构32，所述第一夹持机构31和第二夹持机构32均可靠近或远离所述定位部10的轴线移动。

通过设置定位部10，设有通孔21的基座20，以及设于所述基座20上的夹持组件30，通孔21与定位部10位置相对应，定位部10对待封装器件的壳帽和壳座中的一者进行定位，夹持组件30的第一夹持机构31和第二夹持机构32均可靠近或远离所述定位部10的轴线移动，对待封装器件的壳帽和壳座中的另一者进行定位，实现待封装器件中不同外形尺寸的壳座与壳帽的自适应性定位对心，操作快速方便，适用性强，且结构简单，成本低。

其中，本实施例中优选将定位部10用于对待封装器件的壳帽进行定位，夹持组件30的第一夹持机构31和第二夹持机构32均可靠近或远离所述定位部10的轴线移动，夹持定位待封装器件的壳座。定位部10的轴线即与壳帽的轴线重合，第一夹持机构31和第二夹持机构32靠近定位部10的轴线，定位待封装器件的壳座，壳座的轴线也与定位部10的轴线重合，则壳座的轴线与壳帽的轴线轴线重合，实现壳座与壳帽的定位对心。

以及，基座20可由高强度，尺寸稳定的材质制作成。

本实施例中，参考图1至图5，所述第一夹持机构31包括第一夹持件311，以及设于基座20和第一夹持件311之间的第一弹性件312，所述第一夹持件311在第一弹性件312的弹力作用下移动靠近所述定位部10的轴线，以及压缩第一弹性件312以移动远离所述定位部10的轴线。

以及，所述第二夹持机构32包括第二夹持件321，以及设于基座20和第二夹持件321之间的第二弹性件322，所述第二夹持件321在第二弹性件322的弹力作用下移动靠近所述定位部10的轴线，以及压缩第二弹性件322以移动远离所述定位部10的轴线。

在对整个夹持定位壳帽及壳座的过程中，第一弹性件312和第二弹性件322均处于被压缩状态。第一弹性件312被压缩，为第一夹持件311提供移动靠近定位部10的轴线的力，以夹持定位壳座；第二弹性件322被压缩，为第二夹持件321提供移动靠近定位部10的轴线的力，以夹持定位壳座。

具体地，所述第一弹性件312和第二弹性件322均优选为弹簧。在其他实施例中，第一弹性件312和第二弹性件322可以是由弹性材料制成的弹性部件。以及，第一夹持件311和第二夹持件321可由高强度，尺寸稳定的材质做成。

进一步地，所述第一夹持件311远离第一弹性件312的端部设有第一定位圆弧3111，所述第二夹持件321远离第二弹性件322的端部设有第二定位圆弧3211，所述第一夹持件311和第二夹持件321移动靠近定位部10的轴线以使第一定位圆弧3111和第二定位圆弧3211围合定位壳帽和壳座中的另一者。第一定位圆弧3111和第二定位圆弧3211的设置使得第一夹持件311和第二夹持件321移动靠近定位部10的轴线夹持时更贴合定位壳帽和壳座中的另一者，夹持定位更稳定。

更进一步地，可在第一夹持件311和第二夹持件321上分别设置可锁定旋钮314，操作人员可操作可锁定旋钮314，拉动第一夹持件311和第二夹持件321远离定位部10的轴线。

本实施例中，所述基座20上设有沿第一夹持件311移动方向设置的第一滑槽22和第二滑槽23，所述第一夹持机构31还包括与第一夹持件311连接且与第一滑槽22相适应的第一滑块313，所述第二夹持机构32还包括与第二夹持件321连接且与第二滑槽23相适应的第二滑块323。第一滑槽22沿第一夹持件311移动方向设置，第一夹持件311移动过程中，与第一滑槽22相适应的第一滑块313沿第一滑槽22移动，使得第一夹持件311保持稳定的移动，防止第一夹持件311跑偏，提高后续定位对心的精度，第二滑槽23和第二滑块323对第一夹持件311起相同的作用。

进一步地，所述基座20上还设有第一导轨24和第二导轨25，所述第一夹持件311通过第一导轨24滑动设置于基座20上，所述第二夹持件321通过第二导轨25滑动设置于基座20上。第一导轨24对第一夹持件311的移动导向作用，第二导轨25对第二夹持件321的移动导向作用。

具体地，参考图6，基座20内设置两个第一导轨24，两第二导轨25，两第一导轨24之间形成第一滑槽22，两第二导轨25之间形成第二滑槽23，第一夹持件311安装于两第一导轨24上，第一滑块313与第一滑槽22适应设置于第一滑槽22中，第二夹持件321安装于两第二导轨25上，第二滑块323与第二滑槽23适应设置于第二滑槽23中。

本实施例中，所述TO-CAN封装对心装置还包括设于基座20上的第一限位件40和第二限位件50，所述第一限位件40在第一夹持件311移动靠近定位部10的轴线时与第一夹持件311抵靠，所述第二限位件50在第二夹持件321移动靠近定位部10的轴线时与第二夹持件321抵靠。所述第一夹持件311设有在第一夹持件311移动靠近定位部10的轴线时与第一限位件40抵靠的第一限位部3112，所述第二夹持件321设有在第二夹持件321移动靠近定位部10的轴线时与第二限位件50抵靠的第二限位部3212。第一限位件40和第二限位件50的设置可使第一夹持件311和第二夹持件321以适当的力夹持定位壳帽或壳座。

其中，所述第一限位件40和第二限位件50均设有沿第一夹持件311移动方向设置的条形孔41,所述TO-CAN封装对心装置还包括穿设条形孔41将第一限位件40和第二限位件50锁紧于基座20上的螺钉，所述第一限位件40和第二限位件50可通过条形孔41和螺钉沿第一夹持件311移动方向调节其设于基座20上的位置。操作人员可调整第一限位件40和第二限位件50在基座20上的位置，并通过条形孔41将第一限位件40和第二限位件50固定于基座20上，以适应不同外形尺寸的壳帽或壳座的夹持定位。

本实施例中，所述定位部10包括设有定位孔111的定位座11，所述TO-CAN封装对心装置还包括设于第一夹持件311和定位座11之间的第一隔离件60，以及设于第二夹持件321和定位座11之间的第二隔离件70。定位孔111用于放置壳帽，对壳帽进行定位。此时，定位孔111的轴线即为定位部10的轴线。

具体地，参考图3、图5和图7，所述第一夹持件311上设有第一条形槽3113，所述第二夹持件321上设有第二条形槽3213，所述第一隔离件60上设有卡设于第一条形槽3113中的第一凸台61，所述第二隔离件70上设有卡设于第二条形槽3213中的第二凸台61。在第一夹持件311移动过程中，第一凸台61在第一条形槽3113中移动；在第二夹持件321移动过程中，第二凸台61在第二条形槽3213中移动。

其中，定位座11可以是具有导电作用的下电极。在第一夹持件311和第二夹持件321使用导电材料的情况下，第一隔离件60和第一凸台61可以防止第一夹持件311变形与下电极接触形成回路；第二隔离件70和第二凸台61可以防止第二夹持件321变形与下电极接触形成回路。

本实施例中，所述TO-CAN封装对心装置还包括用于对定位壳帽和壳座进行校对的校对件80。

具体地，参考图1、2及图8，所述校对件80包括配重81，其横截面直径与壳帽外圆直径对应的第一圆柱体82，以及两端分别与配重81和第一圆柱体82连接且其横截面直径与壳座外圆直径对应的第二圆柱体83。配重81用于保持整个校对件80的平衡。使用校对件80对定位壳帽和壳座进行校对时，第一圆柱体82插入定位座11的定位孔111中，第一圆柱体82的柱体表面与定位孔111的内壁对应抵靠贴合；在第一弹性件312和第二弹性件322的弹力作用下，第一夹持件311和第二夹持件321移动靠近定位部10的轴线，第一定位圆弧3111与第二定位圆弧3211均与第二圆柱体83的外周贴合，第一夹持件311和第二夹持件321夹紧定位第二圆柱体83，此时，可通过锁紧螺钉将第一夹持件311锁紧于第一导轨24上，将第二夹持件321锁紧于第二导轨25上，将第一限位件40与第一夹持件311的第二限位部3212抵靠并将第二限位件50通过条形孔41使用螺钉对应锁紧于基座20上，将第二限位件50与第二夹持件321的第二限位部3212抵靠并将第二限位件50通过条形孔41使用螺钉对应锁紧于基座20上，完成校对。在校对的过程中，第二圆柱体83与第一圆柱体82连接的一端面始终保持与定位座11的端面贴合。

其中，校对件80的第一圆柱体82和第二圆柱体83的尺寸可以根据实际需要封帽的壳帽和壳座进行设置。比如，壳帽的外圆直径是x+/-a，可将对应的第一圆柱体82的直径设置为与壳帽的外圆直径的最大范围对应，设置为x+a。

进一步地，不同批次的产品(壳帽和壳座)，操作人员可以对产品进行筛选，将产品分为多个档，这样公差带就会减小，对每一档，制作一个校对件80，对应地，操作人员可对应不同档设置具有不同尺寸的定位孔111的定位座11，减少产品外圆公差对对心精度的影响，进一步提高对心精度。

本实施例中，所述TO-CAN封装对心装置还可包括与下电极对应的上电极90，所述上电极90上设有避让孔91，用于器件封装时避空壳座上的针脚。下电极与基座20之间还可设置绝缘环100，防止形成通过壳帽和壳座之外的电回路。壳帽和壳座的对心操作完成后，将上电极90下压，上电极90与下电极接触。将TO-CAN封装对心装置安装于外部封帽机上，通电后进行焊接封装操作。其中，将上电极90安装于外部封帽机的上电极90封帽底座上，将下电极安装于外部封帽机的下电极封帽底座上。上电极90和下电极通常由铜等良好导体制成。

焊接封装过程中，上电极90和下电极加压壳帽和壳座使两者在上电极90和下电极的压力下形成一定的接触电阻，而焊接电流从一电极流经另一电极时在两接触电阻点形成瞬间的热熔热，且焊接电流瞬间从另一电极沿壳帽和壳座流至此电极形成回路，不伤及被焊工件的内部结构。

本实施例中的TO-CAN封装对心装置的工作原理如下：

上料时，操作人员可通过可锁定旋钮314将第一夹持件311拉开，压缩弹簧，第一夹持件311通过第一导轨24移动远离定位孔111的轴线，将壳帽放置于下电极的定位孔111中，对壳帽进行定位，然后放上壳座；松开可锁定旋钮314，第一夹持件311在弹簧的弹力作用下，移动靠近定位孔111的轴线，与第二夹持件321一起夹持定位壳座，完成壳帽和壳座的定位对心操作。下料时，操作人员可通过可锁定旋钮314将第一夹持件311拉开，将完成焊接封装的壳帽和壳座拿出。当然，也可操作第二夹持件321进行上述操作。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种TO-CAN封装对心装置，其特征在于，包括：

定位部，用于定位待封装器件的壳帽和壳座中的一者；

设有通孔的基座，所述通孔与所述定位部位置相对应；

设于所述基座上的夹持组件，所述夹持组件包括用于定位壳帽和壳座中的另一者的第一夹持机构和第二夹持机构，所述第一夹持机构和第二夹持机构均可靠近或远离所述定位部的轴线移动。

2.根据权利要求1所述的TO-CAN封装对心装置，其特征在于，所述第一夹持机构包括第一夹持件，以及设于基座和第一夹持件之间的第一弹性件，所述第一夹持件在第一弹性件的弹力作用下移动靠近所述定位部的轴线，以及压缩第一弹性件以移动远离所述定位部的轴线。

3.根据权利要求2所述的TO-CAN封装对心装置，其特征在于，所述第二夹持机构包括第二夹持件，以及设于基座和第二夹持件之间的第二弹性件，所述第二夹持件在第二弹性件的弹力作用下移动靠近所述定位部的轴线，以及压缩第二弹性件以移动远离所述定位部的轴线。

4.根据权利要求3所述的TO-CAN封装对心装置，其特征在于，所述第一夹持件远离第一弹性件的端部设有第一定位圆弧，所述第二夹持件远离第二弹性件的端部设有第二定位圆弧，所述第一夹持件和第二夹持件移动靠近定位部的轴线以使第一定位圆弧和第二圆弧围合定位壳帽和壳座中的另一者。

5.根据权利要求3所述的TO-CAN封装对心装置，其特征在于，所述基座上设有沿第一夹持件移动方向设置的第一滑槽和第二滑槽，所述第一夹持机构还包括与第一夹持件连接且与第一滑槽相适应的第一滑块，所述第二夹持机构还包括与第二夹持件连接且与第二滑槽相适应的第二滑块。

6.根据权利要求3所述的TO-CAN封装对心装置，其特征在于，所述基座上还设有第一导轨和第二导轨，所述第一夹持件通过第一导轨滑动设置于基座上，所述第二夹持件通过第二导轨滑动设置于基座上。

7.根据权利要求3所述的TO-CAN封装对心装置，其特征在于，所述TO-CAN封装对心装置还包括设于基座上的第一限位件和第二限位件，所述第一限位件在第一夹持件移动靠近定位部的轴线时与第一夹持件抵靠，所述第二限位件在第二夹持件移动靠近定位部的轴线时与第二夹持件抵靠。

8.根据权利要求7所述的TO-CAN封装对心装置，其特征在于，所述第一限位件和第二限位件均设有沿第一夹持件移动方向设置的条形孔,所述TO-CAN封装对心装置还包括穿设条形孔将第一限位件和第二限位件锁紧于基座上的螺钉，所述第一限位件和第二限位件可通过条形孔和螺钉沿第一夹持件移动方向调节其设于基座上的位置。

9.根据权利要求3所述的TO-CAN封装对心装置，其特征在于，所述定位部包括设有定位孔的定位座，所述TO-CAN封装对心装置还包括设于第一夹持件和定位座之间的第一隔离件，以及设于第二夹持件和定位座之间的第二隔离件。

10.根据权利要求9所述的TO-CAN封装对心装置，其特征在于，所述第一夹持件上设有第一条形槽，所述第二夹持件上设有第二条形槽，所述第一隔离件上设有卡设于第一条形槽中的第一凸台，所述第二隔离件上设有卡设于第二条形槽中的第二凸台。