CN110164779B - 镭射二极体模组封帽设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种镭射二极体模组封帽设备，包括机柜、设置于机柜内的焊接装置以及控制装置，焊接装置包括第一机架、第一电极、第二电极、第一驱动机构、第二驱动机构以及图像采集机构，控制装置包括控制主机、显示器以及手控组件，控制主机设置于机柜内，并与焊接装置、显示器和手控组件连接，显示器和手控组件分别设置于机柜的外壁上；本发明还提供了一种镭射二极体模组封帽方法。本发明通过操作人员利用显示器和手控组件控制焊接装置上的第一驱动机构驱使管帽实现微米级位移，使得管帽透镜的中心点与管座上发光芯片的发光点同轴，从而有效地解决了镭射二极体模组封帽设备无法实现管帽的透镜中心对准封装在管座上的发光芯片的技术问题。

Description

镭射二极体模组封帽设备及方法

技术领域

本发明属于镭射二极体模组封装技术领域，更具体地说，是涉及一种镭射二极体模组封帽设备及方法。

背景技术

随着光纤通信技术的快速发展，通信传输速度的不断提升，对镭射二极体模组(TO-CAN)封装工艺的要求越来越高，其中，镭射二极体模组的封帽工序是镭射二极体模组封装过程中最重要的工序之一，其精度很大程度地影响着通信传输设备的传输速率。镭射二极体模组一般包括管座和管帽，镭射二极体模组的封帽工序就是将管帽焊接在管座上，目前，镭射二极体模组封帽设备无法实现管帽的透镜中心对准封装在管座上的发光芯片，导致镭射二极体模组无法达到高精度的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镭射二极体模组封帽设备及方法，包括但不限于解决镭射二极体模组封帽设备无法实现管帽的透镜中心对准封装在管座上的发光芯片的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种镭射二极体模组封帽设备，包括：

机柜；

焊接装置，设置于所述机柜内，用于将镭射二极体模组的管帽焊接在镭射二极体模组的管座上，所述焊接装置包括第一机架、第一电极、第二电极、第一驱动机构、第二驱动机构以及图像采集机构，所述第一电极固定于所述第一机架上，并可与所述第二电极耦合，所述第二电极活动连接于所述第一机架上，且所述第二电极上开设有通孔，所述通孔的底端轮廓与所述管帽的外轮廓相适配，所述第一驱动机构设置于所述第一机架上，可驱使所述第二电极沿同一平面的相互垂直的两方向移动，所述第二驱动机构设置于所述第一驱动机构上，可驱使所述第二电极升降以远离或靠近所述第一电极，所述图像采集机构设置于所述第一机架上，可通过所述通孔采集所述管帽和所述管座的图像；以及

控制装置，包括控制主机、显示器以及手控组件，所述控制主机设置于所述机柜内，并与所述第一电极、所述第二电极、所述第一驱动机构、所述第二驱动机构、所述图像采集机构、所述显示器和所述手控组件连接，所述显示器和所述手控组件分别设置于所述机柜的外壁上。

进一步地，所述图像采集机构包括：

镜头，设置于所述第二电极的顶侧；以及

第三驱动组件，设置于所述第一机架上，可驱使所述镜头升降以调节所述镜头与所述第一电极之间的间距。

进一步地，所述焊接装置还包括：

定位机构，设置于所述第一机架上，可将所述管座固定于所述第一电极上。

进一步地，所述镭射二极体模组封帽设备还包括：

管帽上料装置，设置于所述机柜内，用于放置所述管帽；

管座上下料装置，设置于所述机柜内，用于放置所述管座和完成封帽的镭射二极体模组；以及

输送装置，设置于所述机柜内，用于将所述管帽上料装置上的所述管帽和所述管座上下料装置上的所述管座运送至所述焊接装置上，及将完成封帽的所述镭射二极体模组从所述焊接装置运送至所述管座上下料装置上。

进一步地，所述镭射二极体模组封帽设备包括两所述管座上下料装置和两所述焊接装置，两所述管座上下料装置分别设置于所述管帽上料装置的相对两侧，所述焊接装置设置于所述管帽上料装置和所述管座上下料装置之间，所述管帽上料装置、所述焊接装置和所述管座上下料装置位于所述输送装置的同一侧。

进一步地，所述管帽上料装置包括：

第一料盘；以及

第三驱动机构，用于驱使所述第一料盘沿直线方向往复移动。

进一步地，所述管座上下料装置包括：

第二料盘；以及

第四驱动机构，用于驱使所述第二料盘沿直线方向往复移动。

进一步地，所述第四驱动机构位于所述第二料盘的底侧，可驱使所述第二料盘上升或下降，所述管座上下料装置还包括：

第二机架，具有盛料通道，所述盛料通道内可叠放至少两所述第二料盘；以及

放料机构，设置于所述第二机架上，用于固定和释放所述第二料盘。

进一步地，所述输送装置包括：

第三机架；

第一机械手，活动连接于所述第三机架上，并与所述管帽上料装置一一对应，用于抓取所述管帽；

两第二机械手，活动连接于所述第三机架上，并与所述管座上下料装置一一对应，用于抓取所述管座；

第五驱动机构，设置于所述第三机架上，可驱使所述第一机械手于所述管帽上料装置和所述焊接装置之间往复移动；以及

两第六驱动机构，设置于所述第三机架上，可驱使所述第二机械手于所述管座上下料装置和所述焊接装置之间往复移动。

本发明实施例还提供了一种镭射二极体模组封帽方法，利用上述镭射二极体模组封帽设备将所述管帽焊接在所述管座上，包括如下步骤：

S01、通过所述输送装置将所述管座上下料装置上的所述管座运送至所述第一电极上；

S02、通过所述输送装置将所述管帽上料装置上的所述管帽运送至所述第二电极上；

S03、通过所述第二驱动机构驱使所述第二电极下降并使所述管帽与所述管座接触；

S04、通过手控组件控制所述第一驱动机构驱使所述管帽移动，直至所述图像采集机构透过所述管帽上的透镜采集到所述管座上发光芯片的图像；

S05、向所述第一电极和所述第二电极通电，将所述管帽焊接在所述管座上。

本发明提供的镭射二极体模组封帽设备及方法的有益效果在于：通过操作人员利用显示器和手控组件控制焊接装置上的第一驱动机构驱使管帽实现微米级位移，使得管帽透镜的中心点与管座上发光芯片的发光点同轴，从而有效地解决了镭射二极体模组封帽设备无法实现管帽的透镜中心对准封装在管座上的发光芯片的技术问题，大大地提高了镭射二极体模组的封帽精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的镭射二极体模组封帽设备的立体示意图；

图2为本发明实施例提供的镭射二极体模组的立体示意图；

图3为本发明实施例提供的镭射二极体模组封帽设备中焊接装置的立体示意图；

图4为本发明实施例提供的镭射二极体模组封帽设备中焊接装置的立体分解示意图；

图5为本发明实施例提供的镭射二极体模组封帽设备内部的立体示意图；

图6为本发明实施例提供的镭射二极体模组封帽设备中管帽上料装置的立体示意图；

图7为本发明实施例提供的镭射二极体模组封帽设备中管座上下料装置的立体示意图；

图8为本发明实施例提供的镭射二极体模组封帽设备中输送装置的立体示意图；

图9为本发明实施例提供的镭射二极体模组封帽方法的工作流程图。

其中，图中各附图标记：

1—镭射二极体模组封帽设备、10—机柜、20—焊接装置、40—管帽上料装置、50—管座上下料装置、60—输送装置、11—柜门、21—第一机架、22—第一电极、23—第二电极、24—第一驱动机构、25—第二驱动机构、26—图像采集机构、27—定位机构、31—显示器、32—手控组件、41—第一料盘、42—第三驱动机构、51—第二料盘、52—第四驱动机构、53—第二机架、54—放料机构、61—第三机架、62—第一机械手、63—第二机械手、64—第五驱动机构、65—第六驱动机构、100—镭射二极体模组、101—管座、102—管帽、220—容置槽、230—通孔、241—第一驱动组件、242—第二驱动组件、261—镜头、262—第三驱动组件、271—夹具、272—第四驱动组件、521—第五驱动组件、522—第六驱动组件、621—第一吸嘴、622—第七驱动组件、623—第八驱动组件、631—第二吸嘴、632—第九驱动组件、633—第十驱动组件、1020—透镜、2411—第一位移台、2412—第一驱动件、2421—第二位移台、2422—第二驱动件、2711—夹体、2712—第一导轨、2713—拉簧、2714—滑轮、2721—顶柱、2722—第四驱动件、5211—支架、5212—传动件组、5213—第五驱动件。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上；

术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义；

术语“第一”、“第二”等仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量；术语“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现对本发明提供的镭射二极体模组封帽设备进行说明。请参阅图1至图4，该镭射二极体模组封帽设备1包括机柜10、焊接装置20以及控制装置，其中，焊接装置20设置在机柜10内，用于将镭射二极体模组100的管帽102焊接在镭射二极体模组100的管座101上，此处焊接装置20包括第一机架21、第一电极22、第二电极23、第一驱动机构24、第二驱动机构25以及图像采集机构26，该第一电极22固定在第一机架21上，并且第一电极22可以与第二电极23耦合，第二电极23活动连接在第一机架21上，并且在第二电极23上开设有通孔230，该通孔230的底端轮廓与管帽102的外轮廓相适配，第一驱动机构24设置在第一机架21上，可以驱使第二电极23沿同一平面的相互垂直的两个方向移动，第二驱动机构25设置在第一驱动机构24上，可以驱使第二电极23上升或者下降以远离或者靠近第一电极22，图像采集机构26设置在第一机架21上，可以通过通孔230采集管帽102和管座101的图像；控制装置包括控制主机(未图示)、显示器31和手控组件32，该控制主机设置在机柜10内，并且控制主机与第一电极22、第二电极23、第一驱动机构24、第二驱动机构25、图像采集机构26、显示器31和手控组件32连接，显示器31和手控组件32分别设置在机柜10的外壁上。可以理解的是，机柜10的内部为密封腔体，焊接装置20和控制装置容置在该密封腔体内以隔绝外部环境，在机柜10上开设有至少一扇柜门11，操作人员可以通过柜门11放置管座101和管帽102以及取出完成封帽的镭射二极体模组100。

镭射二极体模组100封帽时，操作人员先打开柜门11将管座101放置在第一电极22上，并且将管帽102放置在第二电极23的通孔230的底端上，接着关闭柜门11，接着通过手控组件32控制第二驱动机构25驱使第二电极23下降，直至管帽102与管座101接触，接着继续从显示器31上观察，并且通过手控组件32控制第一驱动机构24驱使第二电极23按照微米级的距离平移，直至图像采集机构26能够透过管帽102上的透镜1020采集到管座101上发光芯片的图像，即从显示器31上可以看到透镜1020的中心与管座101上的发光芯片重叠，然后给第一电极22和第二电极23通电，使得管帽102与管座101的接触处焊接在一起，从而完成一个镭射二极体模组封帽，这样有效地解决了镭射二极体模组封帽设备无法实现管帽的透镜中心对准封装在管座上的发光芯片的技术问题，大大地提高了镭射二极体模组100的封帽精度。

进一步地，请参阅图3和图4，作为本发明提供的镭射二极体模组封帽设备的一种具体实施方式，第一电极22和第二电极23可以通过线缆与控制主机电连接，在第一电极22上开设有用于容置管座101的容置槽220；第一驱动机构24可以包括第一驱动组件241和第二驱动组件242，其中，第一驱动组件241包括第一位移台2411和第一驱动件2412，第二驱动组件242包括第二位移台2421和第一驱动件2422，第一位移台2411连接在第一机架21上，第二位移台2421连接在第一位移台2411上，第一位移台2411的直线移动方向与第二位移台2421的直线移动方向垂直，第一驱动件2412和第二驱动件2422分别优选为步进电机，第一驱动件2412与第一位移台2411传动连接，第二驱动件2422与第二位移台2421传动连接，第一驱动件2412和第二驱动件2422分别与控制主机电连接，可以理解的是：第一位移台2411和第二位移台2421为本领域中常用的可以实现微米级移动的平移台；第二驱动机构25优选为滑台气缸，第二驱动机构25连接在第二位移台2421上，第二电极23固定在第二驱动机构25的滑台上，第二驱动机构25可以通过气管与外部气泵连通，外部气泵通过电磁阀与控制主机电连接；手控组件32可以包括摇杆和按钮，当然，根据具体情况和需求，在本发明的其它实施例中，第一驱动件2412可以为压电马达或者直线电机等，第二驱动件2422可以为压电马达或者直线电机等，第二驱动机构25可以为无杆气缸或者电缸等，手控组件32还可以包括鼠标等其它控制件，此处不作唯一限定。镭射二极体模组100封帽时，操作人员先将管座101放置在第一电极22的容置槽220上，并且将管帽102放置在第二电极23的通孔230的底端上，接着通过手控组件32控制第二驱动机构25驱使第二电极23下降，直至管帽102与管座101接触，接着通过手控组件32控制第一驱动件2412驱使第一位移台2411移动，和/或控制第二驱动件2422驱使第二位移台2421移动，使得第二电极23驱动管帽102在管座101的顶面上移动，直至图像采集机构26能够透过管帽102上的透镜1020采集到管座101上发光芯片的图像，然后给第一电极22和第二电极23通电，使得管帽102与管座101的接触处焊接在一起。如此，大大地提高了镭射二极体模组100的封帽精度。

进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的镭射二极体模组封帽设备的一种具体实施方式，图像采集机构26包括镜头261和第三驱动组件262，其中，镜头261设置在第二电极23的顶侧，第三驱动组件262设置在第一机架21上，可以驱使镜头261上升或者下降以调节镜头261与第一电极22之间的间距。具体地，镜头261优选为高清的CCD镜头，可以通过通孔230采集管帽102和管座101的图像，第三驱动组件262优选为手动位移台，镜头261直接或者间接地固定在第三驱动组件262上，在镭射二极体模组封帽设备1启动前，操作人员可以通过第三驱动组件262手动调节镜头261与第一电极22之间的间距，从而确保了镜头261可以得到清晰的管帽102和管座101的图像，进而提高了镭射二极体模组100的封帽精度。当然，根据具体情况和需求，在本发明的其它实施例中，第三驱动组件262可以为电动位移台等，此处不作唯一限定。

进一步地，请参阅图3和图4，作为本发明提供的镭射二极体模组封帽设备的一种具体实施方式，焊接装置20还包括定位机构27，该定位机构27设置在第一机架21上，可以将管座101固定在容置槽220上。具体地，定位机构27可以包括夹具271和第四驱动组件272，第四驱动组件272可以驱使夹具271张开或者闭合以达到夹紧或者释放管座101的目的，其中，夹具271包括一对夹体2711、拉簧2713和两个滑轮2714，一对夹体2711通过第一导轨2712与第一机架21直接或者间接地滑动连接，并且一对夹体2711通过拉簧2713相互连接，在没有外力作用的情况下，一对夹体2711在拉簧2713的弹力作用下处于闭合状态，滑轮2714转动连接在夹体2711的一端，夹体2711的另一端盖挡在容置槽220的顶侧；第四驱动组件272包括顶柱2721和第四驱动件2722，第四驱动件2722优选为单作用气缸，顶柱2721与第四驱动件2722的活塞杆紧固连接，并且顶柱2721的顶部呈锥形，顶柱2721的顶端伸入两个滑轮2714之间的间隔处，第四驱动件2722连接在第一机架21上，并且可以通过气管与外部气泵连通。当然，根据具体情况和需求，在本发明的其它实施例中，第四驱动件2722可以为液压缸或者电缸等，此处不作唯一限定。镭射二极体模组100封帽时，第四驱动件2722先驱使顶柱2721上升，顶柱2721推动两个滑轮2714驱使一对夹体2711沿第一导轨2712相反的两个方向移动，直至一对夹体2711分开并且露出容置槽220，接着将管座101放置在第一电极22的容置槽220上，接着第四驱动件2722驱使顶柱2721下降，一对夹体2711在拉簧2713的弹力作用下闭合并且将管座101加紧，进而实现管座101定位，这样可以有效地防止在调整管帽102与管座101相对位置的过程中管座101发生偏移，提高了管帽102位置的调整效率，提升了镭射二极体模组100的封帽精度。

进一步地，请参阅图5，作为本发明提供的镭射二极体模组封帽设备的一种具体实施方式，镭射二极体模组封帽设备1还包括管帽上料装置40、管座上下料装置50以及输送装置60，其中，管帽上料装置40设置在机柜10内，用于放置管帽102，管座上下料装置50设置在机柜10内，用于放置管座101和完成封帽的镭射二极体模组100，输送装置60设置在机柜10内，用于将管帽上料装置40上的管帽102和管座上下料装置50上的管座101运送到焊接装置20上，以及将完成封帽的镭射二极体模组100从焊接装置20运送到管座上下料装置50上。这样通过管帽上料装置40、管座上下料装置50与输送装置60配合取代了人工运送管座101、管帽102和镭射二极体模组100，降低了操作人员的劳动强度，提高了镭射二极体模组100的封帽效率，提升了镭射二极体模组100封帽过程的安全性。

进一步地，请参阅图5，作为本发明提供的镭射二极体模组封帽设备的一种具体实施方式，镭射二极体模组封帽设备1包括两个管座上下料装置50和两个焊接装置20，两个管座上下料装置50分别设置在管帽上料装置40的相对两侧，焊接装置20设置在管帽上料装置40和管座上下料装置50之间，并且管帽上料装置40、焊接装置20和管座上下料装置50位于输送装置60的同一侧，即管座上下料装置50、焊接装置20、管帽上料装置40、另一个焊接装置20和另一个管座上下料装置50依序地排布在输送装置60的一侧。这样可以有效地平衡管座101和管帽102的运输距离，提高了输送装置60运送管座101和管帽102的速度，进而提高了镭射二极体模组封帽设备1的生产效率。

进一步地，请参阅图6，作为本发明提供的镭射二极体模组封帽设备的一种具体实施方式，管帽上料装置40包括第一料盘41和第三驱动机构42，其中，第三驱动机构42用于驱使第一料盘41沿直线方向往复移动。具体地，在第一料盘41的顶面上开设有用于收容管帽102的多个凹槽或者定位孔，可以有效地降低了管帽102添料的频率；第三驱动机构42直接或者间接地连接在机柜10上，并且第三驱动机构42优选为无杆气缸，可以通过气管与外部气泵连通，第一料盘41可拆卸地连接在第三驱动机构42的滑块上，当需要更换第一料盘41时，第三驱动机构42可以驱使第一料盘41移动到添料工位，当进行封帽工序时，第三驱动机构42可以驱使第一料盘41从添料工位移动到上料工位，进而取代了人工运送第一料盘41，提高了第一料盘41的运送效率。当然，根据具体情况和需求，在本发明的其它实施例中，第三驱动机构42可以为滑台气缸或者电缸等，此处不作唯一限定。

进一步地，请参阅图7，作为本发明提供的镭射二极体模组封帽设备的一种具体实施方式，管座上下料装置50包括第二料盘51和第四驱动机构52，其中，第三驱动机构52用于驱使第二料盘51沿直线方向往复移动。具体地，在第二料盘51的顶面上开设有用于收容管座101的多个凹槽或者定位孔，可以有效地降低了管座101添料的频率；第四驱动机构52可以包括第六驱动组件522，该第六驱动组件522直接或者间接地连接在机柜10上，并且第六驱动组件522优选为无杆气缸，可以通过气管与外部气泵连通，第二料盘51可拆卸地连接在第六驱动组件522的滑块上，当需要更换第二料盘51时，第六驱动组件522可以驱使第二料盘51移动到添料工位，当进行封帽工序时，第六驱动组件522可以驱使第二料盘51从添料工位移动到上料工位，进而取代了人工运送第二料盘51，提高了第二料盘51的运送效率。当然，根据具体情况和需求，在本发明的其它实施例中，第六驱动组件522可以为滑台气缸或者电缸等，此处不作唯一限定。

进一步地，请参阅图7，作为本发明提供的镭射二极体模组封帽设备的一种具体实施方式，第四驱动机构52位于第二料盘51的底侧，可以驱使第二料盘51上升或者下降，管座上下料装置50还包括第二机架53和放料机构54，其中，第二机架53具有盛料通道，在盛料通道内可以叠放至少两个第二料盘51，放料机构54设置在第二机架53上，用于固定和释放第二料盘51。具体地，第二机架53直接或者间接地固定在机柜10上，第四驱动机构52还可以包括第五驱动组件521，该第五驱动组件521可以直接或者间接地连接在第六驱动组件522的滑块上，并且第五驱动组件521可以包括支架5211、传动件组5212和第五驱动件5213，第二料盘51可以放置在支架5211上，支架5211通过传动件组5212与第五驱动件5213传动连接，第五驱动件5213优选为电机，传动件组5212优选包括齿条和齿轮，该齿条与支架5211紧固连接，该齿轮紧固在第五驱动件5213的输出轴上，齿条与齿轮啮合；在第二机架53上开设有至少一个盛料通道，每个盛料通道内可以叠放至少两个第二料盘51，此处第二机架53优选为具有两个盛料通道，每个盛料通道内可以叠放五个第二料盘51，即在第二机架53上可以放置十个第二料盘51，从而大大地降低了管座101添料的频率；放料机构54优选为单作用气缸，可以通过气管与外部气泵连通，放料机构54的活塞杆可以穿过第二机架53的侧壁后伸入盛料通道内，并且将第二料盘51卡固在盛料通道内。当然，根据具体情况和需求，在本发明的其它实施例中，第五驱动件5213可以为单作用气缸或者电缸等，放料机构54可以为电缸或者液压缸等，此处不作唯一限定。镭射二极体模组100封帽时，当第二料盘51载满完成封帽的镭射二极体模组100后，控制装置会提醒操作人员从上料工位将载满镭射二极体模组100的第二料盘51取走，接着第六驱动组件522会驱使支架5211移动到第二机架53的盛料通道的底侧，接着第五驱动件5213会驱使支架5211上升，直至支架5211的顶面与该盛料通道内位于最底层的第二料盘51的底面接触，接着放料机构54启动，驱使其活塞杆缩进缸体内，接着第五驱动件5213驱使支架5211下降，并且驱使落入支架5211上的第二料盘51下降，直至位于该第二料盘51顶侧的另一个第二料盘51下降至其原来位置时，放料机构54驱使其活塞杆伸出，并且将该另一个第二料盘51卡固在盛料通道内，此时支架5211带着第二料盘51继续下降，直至支架5211恢复到原始高度，接着第六驱动组件522驱使支架5211承载着载满管座101的第二料盘51移动到上料工位，等待输送装置60抓取。这样取代了人工运送第二料盘51，提高了第二料盘51的运送效率。可以理解的是，在第二机架53上设置有物位传感器或者触控开关，用于协助控制主机精确控制放料机构54的运行时机。

进一步地，请参阅图8，作为本发明提供的镭射二极体模组封帽设备的一种具体实施方式，输送装置60包括第三机架61、第一机械手62、两个第二机械手63、第五驱动机构64以及两个第六驱动机构65，其中，第一机械手62活动连接在第三机架61上，并且第一机械手62与管帽上料装置40一一对应，用于抓取管帽102，第二机械手63活动连接在第三机架61上，并且第二机械手63与管座上下料装置50一一对应，用于抓取管座101，第五驱动机构64设置在第三机架61上，可以驱使第一机械手62在管帽上料装置40和焊接装置20之间往复移动，第六驱动机构65设置在第三机架61上，可以驱使第二机械手63在管座上下料装置50和焊接装置20之间往复移动。具体地，第三机架61直接或者间接地连接在机柜10上，第一机械手62可以包括第一吸嘴621、第七驱动组件622和第八驱动组件623，其中，第一吸嘴621通过气管与外部气泵连通，用于吸取第一料盘41上的管帽102，第七驱动组件622优选为单作用气缸，通过气管与外部气泵连通，第一吸嘴621直接或者间接地紧固在第七驱动组件622的活塞杆上，第七驱动组件622可以驱使第一吸嘴621向前或者向后移动，第八驱动组件623优选为单作用气缸，通过气管与外部气泵连通，第七驱动组件622直接或者间接地紧固在第八驱动组件623的活塞杆上，第八驱动组件623可以驱使第一吸嘴621上升或者下降；第二机械手63可以包括第二吸嘴631、第九驱动组件632和第十驱动组件633，其中，第二吸嘴631通过气管与外部气泵连通，用于吸取第二料盘51上的管座101或者第一电极22上的镭射二极体模组100，第九驱动组件632优选为单作用气缸，通过气管与外部气泵连通，第二吸嘴631直接或者间接地紧固在第九驱动组件632的活塞杆上，第九驱动组件632可以驱使第二吸嘴631向前或者向后移动，第十驱动组件633优选为单作用气缸，通过气管与外部气泵连通，第九驱动组件632直接或者间接地紧固在第十驱动组件633的活塞杆上，第十驱动组件633可以驱使第二吸嘴631上升或者下降；第五驱动机构64优选为无杆气缸，通过气管与外部气泵连通，第八驱动组件623直接或者间接地紧固在第五驱动机构64的滑块上；第六驱动机构65优选为无杆气缸，通过气管与外部气泵连通，第十驱动组件633直接或者间接地紧固在第六驱动机构65的滑块上。当然，根据具体情况和需求，在本发明的其它实施例中，第七驱动组件622和第九驱动组件632可以分别为直线电机或者液压缸等，第八驱动组件623和第十驱动组件633可以分别为滑台气缸或者液压缸等，第五驱动机构64和第六驱动机构65可以分别为滑台气缸或者电缸等，此处不作唯一限定。镭射二极体模组100封帽时，首先，第五驱动机构64驱使第一吸嘴621移动到第一料盘41的顶侧，并且使第一吸嘴621与管帽102同轴，第六驱动机构65驱使第二吸嘴631移动到第二料盘51的顶侧，并且使第二吸嘴631与管座101同轴，接着第八驱动组件623驱使第一吸嘴621下降，直至第一吸嘴621吸住一个管帽102，第十驱动组件633驱使第二吸嘴631下降，直至第二吸嘴631吸住一个管座101，接着第八驱动组件623驱使第一吸嘴621上升至原始高度，第十驱动组件633驱使第二吸嘴631上升至原始高度，接着第六驱动机构65驱使第二吸嘴631移动至焊接装置20的前侧，接着第九驱动组件632驱使第二吸嘴631将管座101移动到第一电极22的顶侧，接着第十驱动组件633驱使第二吸嘴631下降，直至将管座101放置在容置槽220上，接着第二吸嘴631释放管座101，并且定位机构27夹紧管座101，接着第十驱动组件633驱使第二吸嘴631上升至原始高度，接着第九驱动组件632驱使第二吸嘴631退出焊接装置20，接着第六驱动机构65驱使第二吸嘴631移动到焊接装置20的旁侧以避让第一吸嘴621，第五驱动机构64驱使第一吸嘴621移动至焊接装置20的前侧，接着第七驱动组件622驱使第一吸嘴621向前移动并且旋转180°，使得管帽102朝向第二电极23，接着第八驱动组件623驱使第一吸嘴621上升，直至将管帽102伸入通孔230的底端，接着第八驱动组件623驱使第一吸嘴621下降至原始高度，接着第七驱动组件622驱使第一吸嘴621反向旋转180°并且向后退出焊接装置20，接着第五驱动机构64驱使第一吸嘴621移动至第一料盘41的顶侧，第二驱动机构25驱使第二电极23下降，直至管帽102与管座101接触，接着第一驱动机构24驱使第二电极23带动管帽102微移，直至镜头261能够透过管帽102上的透镜1020采集到管座101上发光芯片的图像，然后控制主机给第一电极22和第二电极23通电，使得管帽102与管座101的接触处焊接在一起，接着第二驱动机构25驱使第二电极23上升，第六驱动机构65驱使第二吸嘴631移动至焊接装置20的前侧，接着第九驱动组件632驱使第二吸嘴631移动到第一电极22的顶侧，接着第十驱动组件633驱使第二吸嘴631下降，直至将完成封帽的镭射二极体模组100吸住，接着第十驱动组件633驱使第二吸嘴631上升至原始高度，接着第九驱动组件632驱使第二吸嘴631退出焊接装置20，接着第六驱动机构65驱使第二吸嘴631将镭射二极体模组100移动到第二料盘51的顶侧，接着第十驱动组件633驱使第二吸嘴631下降，直至将镭射二极体模组100放置在第二料盘51上，然后第十驱动组件633驱使第二吸嘴631上升为吸取下一个管帽102作准备，如此类推，完成管座101、管帽102和镭射二极体模组100的输送。这样取代了人工运送座101、管帽102和镭射二极体模组100，提高了镭射二极体模组100的封帽效率。可以理解的是，在第一吸嘴621和第二吸嘴631上分别设置有光学传感器，用于检测管座101和管帽102的准确位置；第二电极23通过气管与外部气泵连通，在通孔230内可以产生吸力将管帽102固定。

现对本发明提供的镭射二极体模组封帽方法进行说明。请参阅图9，该利用上述镭射二极体模组封帽设备1将管帽102焊接在管座101上的镭射二极体模组封帽方法包括如下步骤：

S01、通过输送装置60将管座上下料装置50上的管座101运送到第一电极22上；

S02、通过输送装置60将管帽上料装置40上的管帽102运送到第二电极23上；

S03、通过第二驱动机构25驱使第二电极23下降并且使管帽102与管座101接触；

S04、通过手控组件32控制第一驱动机构24驱使管帽102移动，直至图像采集机构26透过管帽102上的透镜1020采集到管座101上发光芯片的图像；

S05、向第一电极22和第二电极23通电，将管帽102焊接在管座101上。

镭射二极体模组100封帽时，输送装置60的第二机械手63先将放置在管座上下料装置50上的管座101运送到焊接装置20的第一电极22的容置槽220上，接着定位机构27将该管座101固定，接着输送装置60的第一机械手62将放置在管帽上料装置40上的管帽102运送到第二电极23的通孔230的底端上，接着可以通过操作人员操控手控组件32或者控制主机在光学传感器的配合下控制第二驱动机构25驱使第二电极23下降，直至管帽102与管座101接触，接着操作人员通过手控组件32控制第一驱动机构24驱使管帽102实现微米级的移动，直至从显示器31上看到镜头261透过管帽102上的透镜1020采集到管座101上发光芯片的图像，然后操作人员通过手控组件32给控制主机发送向第一电极22和第二电极23通电的指令，通过电阻焊将管帽102焊接在管座101上，进而完成一个镭射二极体模组100的封帽操作。可以理解的是，随着技术发展，当人工智能技术发展到一定的阶段，本发明实施例提供的镭射二极体模组封帽方法可以通过在控制主机内安装人工智能控制程序，利用该人工智能控制程序将镜头261采集的图像跟数据库内的标准图像作对比，并且控制第一驱动机构24驱使管帽102移动，最终达到透镜1020的中心点与管座101上发光芯片的发光点同轴的效果。

本发明提供的镭射二极体模组封帽方法，采用了镭射二极体模组封帽设备1，通过操作人员利用显示器31和手控组件32控制焊接装置20上的第一驱动机构24驱使管帽102实现微米级位移，使得管帽102透镜1020的中心点与管座101上发光芯片的发光点同轴，从而有效地解决了镭射二极体模组封帽设备无法实现管帽的透镜中心对准封装在管座上的发光芯片的技术问题，大大地提高了镭射二极体模组100的封帽精度。

以上仅为本发明的可选实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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权利要求范围之内。

Claims (7)

1.镭射二极体模组封帽设备，其特征在于，包括：

机柜；

焊接装置，设置于所述机柜内，用于将镭射二极体模组的管帽焊接在镭射二极体模组的管座上，所述焊接装置包括第一机架、第一电极、第二电极、第一驱动机构、第二驱动机构以及图像采集机构，所述第一电极固定于所述第一机架上，并能与所述第二电极耦合，所述第二电极活动连接于所述第一机架上，且所述第二电极上开设有通孔，所述通孔的底端轮廓与所述管帽的外轮廓相适配，所述第一驱动机构设置于所述第一机架上，能驱使所述第二电极按照微米级的距离沿同一平面的相互垂直的两方向移动，所述第二驱动机构设置于所述第一驱动机构上，能驱使所述第二电极升降以远离或靠近所述第一电极，所述图像采集机构设置于所述第一机架上，能通过所述通孔采集所述管帽和所述管座的图像；以及

控制装置，包括控制主机、显示器以及手控组件，所述控制主机设置于所述机柜内，并与所述第一电极、所述第二电极、所述第一驱动机构、所述第二驱动机构、所述图像采集机构、所述显示器和所述手控组件连接，所述显示器和所述手控组件分别设置于所述机柜的外壁上；

所述焊接装置还包括定位机构，所述定位机构设置在第一机架上，所述定位机构包括夹具和第四驱动组件，所述夹具包括一对夹体、拉簧和两个滑轮，所述一对夹体通过第一导轨与第一机架滑动连接，并且一对夹体通过拉簧相互连接，且在没有外力作用的情况下，一对夹体在拉簧的弹力作用下处于闭合状态，所述第四驱动组件包括顶柱和第四驱动件，所述顶柱的顶部呈锥形，所述顶柱的顶端伸入两个滑轮的间隔处，所述滑轮转动连接在所述夹体的一端，所述夹体的另一端盖挡在容置槽的顶侧，所述顶柱与所述第四驱动件的活塞杆紧固连接，所述第四驱动件先驱使所述顶柱上升，所述顶柱推动两个滑轮驱使一对夹体沿第一导轨相反的两个方向移动，直至一对夹体分开并且露出所述容置槽，接着将管座放置在第一电极的容置槽上，接着第四驱动件驱使顶柱下降，一对夹体在拉簧的弹力作用下闭合并且将管座加紧，进而实现管座定位；

所述设备还包括：管座上下料装置，设置于所述机柜内，用于放置所述管座和完成封帽的镭射二极体模组；所述管座上下料装置包括：

第二料盘；以及

第四驱动机构，用于驱使所述第二料盘沿直线方向往复移动；

所述第四驱动机构位于所述第二料盘的底侧，能驱使所述第二料盘上升或下降，所述管座上下料装置还包括：

第二机架，具有两个盛料通道，所述每个盛料通道内叠放五个所述第二料盘；以及

放料机构，设置于所述第二机架上，用于固定和释放所述第二料盘。

2.如权利要求1所述的镭射二极体模组封帽设备，其特征在于，所述图像采集机构包括：

镜头，设置于所述第二电极的顶侧；以及

第三驱动组件，设置于所述第一机架上，能驱使所述镜头升降以调节所述镜头与所述第一电极之间的间距。

3.如权利要求1至2任一项所述的镭射二极体模组封帽设备，其特征在于，还包括：

管帽上料装置，设置于所述机柜内，用于放置所述管帽；

输送装置，设置于所述机柜内，用于将所述管帽上料装置上的所述管帽和所述管座上下料装置上的所述管座运送至所述焊接装置上，及将完成封帽的所述镭射二极体模组从所述焊接装置运送至所述管座上下料装置上。

4.如权利要求3所述的镭射二极体模组封帽设备，其特征在于，包括两所述管座上下料装置和两所述焊接装置，两所述管座上下料装置分别设置于所述管帽上料装置的相对两侧，所述焊接装置设置于所述管帽上料装置和所述管座上下料装置之间，所述管帽上料装置、所述焊接装置和所述管座上下料装置位于所述输送装置的同一侧。

5.如权利要求3所述的镭射二极体模组封帽设备，其特征在于，所述管帽上料装置包括：

第一料盘；以及

第三驱动机构，用于驱使所述第一料盘沿直线方向往复移动。

6.如权利要求4所述的镭射二极体模组封帽设备，其特征在于，所述输送装置包括：

第三机架；

第一机械手，活动连接于所述第三机架上，并与所述管帽上料装置一一对应，用于抓取所述管帽；

两第二机械手，活动连接于所述第三机架上，并与所述管座上下料装置一一对应，用于抓取所述管座；

第五驱动机构，设置于所述第三机架上，能驱使所述第一机械手于所述管帽上料装置和所述焊接装置之间往复移动；以及

两第六驱动机构，设置于所述第三机架上，能驱使所述第二机械手于所述管座上下料装置和所述焊接装置之间往复移动。

7.镭射二极体模组封帽方法，其特征在于，利用权利要求3至6任一项所述的镭射二极体模组封帽设备将所述管帽焊接在所述管座上，包括如下步骤：

S01、通过所述输送装置将所述管座上下料装置上的所述管座运送至所述第一电极上；

S02、通过所述输送装置将所述管帽上料装置上的所述管帽运送至所述第二电极上；

S03、通过所述第二驱动机构驱使所述第二电极下降并使所述管帽与所述管座接触；

S04、通过手控组件控制所述第一驱动机构驱使所述管帽移动，直至所述图像采集机构透过所述管帽上的透镜采集到所述管座上发光芯片的图像；

S05、向所述第一电极和所述第二电极通电，将所述管帽焊接在所述管座上。

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