CN110404738A - 一种无源耦合设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无源耦合设备，包括一水平的基座，基座上垂直设置一侧座，基座上设置一组装滑轨，组装滑轨上可移动地设置一组装台，组装台上设置有工件槽，还包括一UV固化灯，UV固化灯设置在组装台的上方，基座上还设置一提供PCB板的PCB板供料装置和一提供LENS的LENS供料装置，以及一将PCB板从PCB板供料装置送至工件槽中的PCB板取料装置、将LENS从LENS供料装置送至组装台上的LENS取料装置，侧座上设置有给工件槽拍照的定位相机。本发明的无源耦合设备实现了自动化的耦合功能，具有自动上下料、防震动、精确定位、夹伤防护等特点，使得加工精度高、自动化程度高等优点；此外，各上下料结构布局合理、体积小等优点。
Description
技术领域
本发明属于机械领域，具体涉及一种无源耦合设备。
背景技术
光学组件的耦合，是指将透镜（LENS）安装到电路板（PCB板）上，通常采用胶水粘接，然后通过UV灯固化。随着技术的进步，LENS的尺寸越来越小，相应地，对自动化加工设备的精度要求也越来越高，夹具不仅要精度高、力度还要精确控制，整体设备的布局结构也需要合理设计，使得设备体积尽可能小。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供一种结构合理、精度高、自动化程度高的无源耦合设备。
本发明的技术方案是提供一种无源耦合设备，包括一水平的基座，所述基座上垂直设置一侧座，其特征在于：所述基座上设置一组装滑轨，所述组装滑轨上可移动地设置一组装台，所述组装台上设置有工件槽，还包括一UV固化灯，所述UV固化灯设置在所述组装台的上方，所述基座上还设置一提供PCB板的PCB板供料装置和一提供LENS的LENS供料装置，以及一将PCB板从所述PCB板供料装置送至所述工件槽中的PCB板取料装置、将LENS从所述LENS供料装置送至所述组装台上的LENS取料装置，所述侧座上设置有给所述工件槽拍照的定位相机。
优选的，所述PCB板取料装置包括一利用多个直线电机作为动力的XYZ三轴驱动模块，一安装座可在XYZ轴三个方向上移动地设置在所述XYZ三轴驱动模块上，所述安装座上设置一用于吸附PCB板的吸嘴及给PCB板上胶的胶筒，以及控制所述胶筒的喷胶阀，所述PCB板取料装置设置在所述侧座上。
优选的，所述LENS取料装置包括一四轴驱动模块，所述四轴驱动模块上可移动地设置一取料支架，所述取料支架上设置一恒力弹簧，所述恒力弹簧上设置一夹LENS用的手指气缸，还包括一检测所述手指气缸的气压的压力传感器。
优选的，所述LENS取料装置还包括一检测所述手指气缸距离的激光测距装置。
优选的，所述LENS供料装置包括一XY驱动模块，一料座可在XY方向上移动地设置在所述XY驱动模块上；一Z轴驱动装置，其上设置一可叠放若干个料盘的料笼，所述料盘用于装LENS；所述基座上还设置一由气缸驱动的推杆，所述推杆用于将所述料盘从所述料笼中推至所述料座上。
优选的，所述侧座上水平设置一横梁，所述横梁上设置所述定位相机及一光谱位移传感器。
优选的，所述侧座上水平设置一UV灯支架，所述UV灯支架上设置一Z轴气缸，所述Z轴气缸的气缸臂上设置所述UV固化灯。
优选的，所述基座、侧座和横梁均由大理石制成。
优选的，所述PCB板供料装置包括沿同一方向设置的第一传输带和第二传输带，所述第一传输带和第二传输带之间设置由气缸驱动上下移动的挡块，所述第一传输带和第二传输带均包括两相互平行的皮带。
本发明的无源耦合设备实现了自动化的耦合功能，具有自动上下料、防震动、精确定位、夹伤防护等特点，使得加工精度高、自动化程度高等优点；此外，各上下料结构布局合理、体积小等优点。
附图说明
图1是本发明最佳实施例的无源耦合设备的立体结构示意图；
图2是PCB板取料装置的结构示意图；
图3是PCB板供料装置的结构示意图；
图4是横梁、定位相机和光谱位移传感器的立体结构示意图；
图5是UV固化灯的安装结构示意图；
图6是LENS供料装置的局部结构示意图；
图7是LENS供料装置的局部结构示意图；
图8是四轴驱动模块的结构示意图；
图9是本发明最佳实施例的无源耦合设备的局部结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
如图1至图9所示，本发明的无源耦合设备包括：
一水平的基座10；
基座10上垂直设置一侧座12，基座10、侧座12均由大理石制成，以减少设备震动对精度的影响；将侧座12的长度方向定义为X轴方向；
基座10上沿X轴方向设置一组装滑轨14，组装滑轨14上可移动地设置一组装台16，组装台16上设置有收容PCB板的工件槽（未图示）；
侧座12上水平设置一UV灯支架18，UV灯支架18上设置一Z轴气缸20，Z轴气缸20的气缸臂上设置UV固化灯22；以垂直方向为Z轴方向；UV固化灯22可以在Z轴气缸20的驱动下上下移动，向上时，可以对组装台16的移动进行避让，组装台16到位后，向下移动以进行固化作业；
基座10上还设置一提供PCB板的PCB板供料装置24和一提供LENS的LENS供料装置26，
以及一将PCB板从PCB板供料装置24送至工件槽中的PCB板取料装置28、将LENS从LENS供料装置26送至组装台16上的LENS取料装置30；
进一步地，侧座12上可移动地设置有给工件槽拍照的定位相机32。
本实施例中，PCB板供料装置24包括沿同Y轴方向同一直线设置的第一传输带34和第二传输带36，第一传输带34和第二传输带36之间设置由气缸驱动上下移动的挡块38，第一传输带34和第二传输带36均包括两相互平行的皮带40。装有多个PCB板的治具37，两端放置在皮带40上，由皮带40向前输送，直至被挡块38阻挡，停留在确定的位置。还可以进一步包括调整两皮带40间距的调整手轮39。将其中一皮带40安装在螺杆（未图示）上，调整手轮39通过旋转螺杆来调整该皮带40在螺杆上的位置，从而来实现间距调整。
PCB板取料装置28包括一利用多个直线电机作为动力的XYZ三轴驱动模块42，XYZ三轴驱动模块42安装在侧座12上，一安装座44可在XYZ轴三个方向上移动地设置在XYZ三轴驱动模块42上，安装座44上设置一用于吸附PCB板的吸嘴46及给PCB板上胶的胶筒48，以及控制胶筒48胶量的喷胶阀50。PCB板取料装置28位于装有PCB板的治具上方，并在直线电机的驱动下，依次从治具中取用PCB板，送入组装台16进行耦合，并将耦合后的PCB板再次放入治具中，直至治具中全部的PCB板被耦合完毕，挡块38下降，治具行进到第二传输带36进行后续操作。
本实施例中，LENS供料装置26包括一XY驱动模块52，一料座54可在XY方向上移动地设置在XY驱动模块52上；一Z轴驱动装置56，其上设置一可叠放若干个料盘58的料笼60，料盘58用于装LENS；基座10上还设置一由气缸驱动的推杆62，推杆62用于将料盘58从料笼60中推至料座54上。用完的料盘58再拉回到原来的放置层里面以进行下次操作。
LENS取料装置30包括一沿Y轴方向水平设置的四轴驱动模块64，四轴驱动模块64上可移动地设置一取料支架66，取料支架66上设置一恒力弹簧68，恒力弹簧68上设置一夹LENS用的手指气缸70，恒力弹簧是以恒定曲率弯曲而成的长型板式弹簧，其在直线方向上拉伸时所产生的返回（负载）为恒定值，与行程无关，恒力弹簧的使用可有效确保施加到LENS上力恒定，避免对LENS造成夹伤。还包括一检测手指气缸70的气压的压力传感器72、一检测手指气缸70距离的激光测距装置74。LENS取料装置30上下移动，通过手指气缸70从料盘58上取LENS，恒力弹簧68及压力传感器72用于确保手指气缸70的夹持力不会太大，避免对LENS造成夹伤；激光测距装置74为业界常用结构，利用光学原理来检测物体的间距，其用于定位手指气缸70和料盘58之间的距离，避免手指气缸70行进量过多，而对LENS造成压伤或其他故障。
进一步地，侧座12上水平设置一大理石制成的横梁76，横梁76上设置定位相机32及一光谱位移传感器78用于测量所放置PCB板的高度。定位相机32给组装台16上工件槽内的PCB板进行拍照定位，确保LENS放置到正确的位置上。
以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种无源耦合设备，包括一水平的基座，所述基座上垂直设置一侧座，其特征在于：所述基座上设置一组装滑轨，所述组装滑轨上可移动地设置一组装台，所述组装台上设置有工件槽，还包括一UV固化灯，所述UV固化灯设置在所述组装台的上方，所述基座上还设置一提供PCB板的PCB板供料装置和一提供LENS的LENS供料装置，以及一将PCB板从所述PCB板供料装置送至所述工件槽中的PCB板取料装置、将LENS从所述LENS供料装置送至所述组装台上的LENS取料装置，所述侧座上设置有给所述工件槽拍照的定位相机。
2.根据权利要求1所述的一种无源耦合设备，其特征在于：所述PCB板取料装置包括一利用多个直线电机作为动力的XYZ三轴驱动模块，一安装座可在XYZ轴三个方向上移动地设置在所述XYZ三轴驱动模块上，所述安装座上设置一用于吸附PCB板的吸嘴及给PCB板上胶的胶筒，以及控制所述胶筒的喷胶阀，所述PCB板取料装置设置在所述侧座上。
3.根据权利要求1所述的一种无源耦合设备，其特征在于：所述LENS取料装置包括一四轴驱动模块，所述四轴驱动模块上可移动地设置一取料支架，所述取料支架上设置一恒力弹簧，所述恒力弹簧上设置一夹LENS用的手指气缸，还包括一检测所述手指气缸的气压的压力传感器。
4.根据权利要求3所述的一种无源耦合设备，其特征在于：所述LENS取料装置还包括一检测所述手指气缸距离的激光测距装置。
5.根据权利要求4所述的一种无源耦合设备，其特征在于：所述LENS供料装置包括一XY驱动模块，一料座可在XY方向上移动地设置在所述XY驱动模块上；一Z轴驱动装置，其上设置一可叠放若干个料盘的料笼，所述料盘用于装LENS；所述基座上还设置一由气缸驱动的推杆，所述推杆用于将所述料盘从所述料笼中推至所述料座上。
6.根据权利要求1所述的一种无源耦合设备，其特征在于：所述侧座上水平设置一横梁，所述横梁上设置所述定位相机及一光谱位移传感器。
7.根据权利要求1所述的一种无源耦合设备，其特征在于：所述侧座上水平设置一UV灯支架，所述UV灯支架上设置一Z轴气缸，所述Z轴气缸的气缸臂上设置所述UV固化灯。
8.根据权利要求6所述的一种无源耦合设备，其特征在于：所述基座、侧座和横梁均由大理石制成。
9.根据权利要求1所述的一种无源耦合设备，其特征在于：所述PCB板供料装置包括沿同一方向设置的第一传输带和第二传输带，所述第一传输带和第二传输带之间设置由气缸驱动上下移动的挡块，所述第一传输带和第二传输带均包括两相互平行的皮带。
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