CN110823523A - 一种可插拔收发光模块自动化检测方法 - Google Patents

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刘依
李亚林
张伟
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Abstract

本发明特别涉及一种可插拔收发光模块自动化检测系统及检测方法。系统包括机架和设置在机架上的工作台；所述工作台上按照工序依次设置有小型可插拔收发光模块传输结构、小型可插拔收发光模块机械手组件、光纤机械手组件和模块测试结构。本发明通过小型可插拔收发光模块传输结构、小型可插拔收发光模块机械手组件、光纤机械手组件和模块测试结构的组合工作实现了自动化的检测方法，提高了可插拔收发光模块的检测精度和检测效率，同时降低了检测成本。

Description

一种可插拔收发光模块自动化检测方法
技术领域
本发明涉及自动检测领域，特别涉及一种可插拔收发光模块自动化检测方法。
背景技术
光模块又叫光纤模块，是由光电子器件、功能电路和光接口等组成，用于进行光电转换，即发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。SMALLFORMPLUGGABLE(简称为小型可插拔收发光模块)，中文名称为小型可插拔收发光模块，是光模块的一种。小型可插拔收发光模块光模块的传统检测方式一般采用纯手动检测或者借助机器半自动检测，在这些方式下检测，存在很多影响检测结果的因素，比如：光纤头品质有一定公差存在，易造成小型可插拔收发光模块光模块成品检测品质的误差，从而导致成品品质无法准确掌握，难以提高合格率，提高了成本；同时，手工检测和半自动检测效率低，检测成本高，也不利于大批量检测。因此有必要提供一种可插拔收发光模块自动化检测系统，实现自动化检测工作，同时能够自动鉴别优劣产品并进行分类下料，提高工作效率，实现大批量检测。
发明内容
本发明提供了一种可插拔收发光模块自动化检测系统及检测方法，解决了以上技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种可插拔收发光模块自动化检测系统，包括机架和设置在机架上的工作台；所述工作台上按照工序依次设置有：
用于传送可插拔收发光模块的小型可插拔收发光模块传输结构；
用于从所述小型可插拔收发光模块传输结构中抓取可插拔收发光模块，并将可插拔收发光模块安装至模块测试结构以及将可插拔收发光模块从模块测试结构中取出的小型可插拔收发光模块机械手组件；
用于抓取并擦拭光纤，且将擦拭后的光纤安装至模块测试结构以及将所述光纤从模块测试结构中取出的光纤机械手组件；
以及用于对所述可插拔收发光模块进行检测的模块测试结构。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，还包括用于对检测完毕的可插拔收发光模块分类存放的料仓；所述料仓包括用于放置次品的不良品盘，所述不良品盘设置在所述小型可插拔收发光模块传输结构上。
进一步，所述小型可插拔收发光模块机械手组件包括用于抓取可插拔收发光模块的小型可插拔收发光模块夹持结构和用于带动所述小型可插拔收发光模块夹持结构沿X轴、Y轴、Z轴三个方向移动的小型可插拔收发光模块移动结构；所述小型可插拔收发光模块移动结构包括垂直设置的第一X轴运动模组和第一Y轴运动模组，所述第一X轴运动模组一端设有第一X轴运动电机，第一Y轴运动模组一端设置第一Y轴运动电机；所述小型可插拔收发光模块夹持结构通过第一连接部件设置在所述小型可插拔收发光模块移动结构上，且所述第一连接部件上设有升降滑块和用于带动所述升降滑块沿Z轴方向运动的Z轴运动电机，所述小型可插拔收发光模块夹持结构与所述升降滑块相连接；所述第一Y轴运动模组靠近所述STP传输结构设置。
进一步，所述小型可插拔收发光模块夹持结构包括至少一个用于抓取可插拔收发光模块的气爪；所述气爪包括气缸、滑台、第一夹臂和第二夹臂，所述滑台通过螺丝设置在气缸上，第一夹臂和第二夹臂设置在滑台上，所述气缸分别驱动第一夹臂和第二夹臂在所述滑台上相对移动。
进一步，所述光纤机械手组件包括按照工序设置的用于固定光纤的光纤定位模具、用于检测光纤端面清洁度的光纤端面成像结构、用于对光纤端面进行清洗的光纤清洗结构以及用于夹持光纤并带动光纤在所述光纤定位模具、光纤端面成像结构、光纤清洗结构和模块测试结构之间移动的光纤移动结构。
进一步，所述光纤移动结构包括用于夹持光纤的夹紧结构和用于带动所述夹紧结构沿X轴、Y轴和Z轴三个方向运动的运动结构；所述运动结构包括第二X轴运动模组和设置在第二X轴运动模组一端的第二X轴运动电机，所述夹紧结构通过第二连接部件设置在所述第二X轴运动模组上；所述第二连接部件上设置用于带动夹紧结构沿Y轴方向运动的第二Y轴运动电机和用于带动夹紧结构沿Z轴方向运动的垂直电机，所述夹紧结构与所述垂直电机相连接；所述夹紧结构包括夹紧气缸和设置在所述夹紧气缸前端的夹持臂，所述夹持臂用于夹持光纤夹头。
进一步，所述模块测试结构包括用于插入可插拔收发光模块的模块测试板和设置在模块测试板下方，用于将模块测试板中的可插拔收发光模块的尾塞拔出或者插入的尾塞插拔结构。
进一步，还包括与所述光纤机械手组件和所述模块测试结构分别相连接的自动报警结构。
为了解决本发明的技术问题，还提供了一种可插拔收发光模块自动化检测方法，包括以下步骤：
步骤1，小型可插拔收发光模块机械手组件通过气爪从小型可插拔收发光模块传输结构中抓取可插拔收发光模块，并将所述可插拔收发光模块安装至模块测试结构的模块测试板中；
步骤2，模块测试结构将所述可插拔收发光模块夹紧，且通过尾塞插拔结构将所述可插拔收发光模块的尾塞取下；
步骤3，光纤机械手组件将光纤从光纤定位模具中取出，并送至光纤端面成像结构检测光纤端面的清洁度，若合格则送至模块测试结构，若不合格就送至光纤清洗结构处擦拭端面，直至检测合格后送至模块测试结构，开始检测；
步骤4，检测完成后，光纤机械手夹紧光纤并将光纤从模块测试结构中取出；
步骤5，所述尾塞插拔结构将尾塞插入对应的可插拔收发光模块，然后通过小型可插拔收发光模块机械手组件将检测完成的可插拔收发光模块取下，并根据检测结果将可插拔收发光模块在料仓中分类保存。
进一步，还包括报警步骤，具体为：步骤3中，当光纤的端面擦拭次数达到预设的擦拭次数阈值后仍旧检测不合格时，采用声光方式进行报警，并自动更换光纤；和/或步骤4中，所述可插拔收发光模块连续检测不合格时，采用声光方式进行报警，并对不合格的可插拔收发光模块进行信息记录。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的系统多处使用气缸、电机，并采用程序进行控制，充分体现了电与气的结合，检测过程更加简单，且可以提高了检测效率。
(2)采用自动化检测的方式，节省了人力成本。
(3)本发明的系统设置了光纤端面成像结构和光纤清洗结构，能够增强可插拔收发光模块自动检测的准确性，从而满足客户需求。
(4)本发明设置了报警模块和报警方法，可以在光纤端面的清洁度持续达不到合格标准时，提醒操作人员对光纤进行更换；以及在连续检测出可插拔收发光模块不合格时，提醒操作人员找出原因。
附图说明
图1为实施例1一种可插拔收发光模块自动化检测系统的立体图；
图2为实施例1一种可插拔收发光模块自动化检测系统的俯视图；
图3为实施例1中小型可插拔收发光模块机械手组件的结构示意图；
图4为实施例1中小型可插拔收发光模块夹持结构的结构示意图；
图5为实施例1中光纤机械手组件的结构示意图；
图6为实施例1中光纤移动结构的结构示意图；
图7为实施例1中光纤清洗结构的结构示意图；
图8为实施例1中模块测试结构的结构示意图；
图9为实施例2一种可插拔收发光模块自动化检测方法的流程示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、机架，2、工作台，3、小型可插拔收发光模块传输结构，4、模块测试结构，5、小型可插拔收发光模块机械手组件，6、光纤机械手组件，7、不良品盘，8、小型可插拔收发光模块夹持结构，9、小型可插拔收发光模块移动结构，10、第一X轴运动模组，11、第一Y轴运动模组，12、第一X轴运动电机，13、第一Y轴运动电机，14、第一连接部件，15、升降滑块，16、Z轴运动电机，17、气爪，18、气缸，19、滑台，20、第一夹臂，21、第二夹臂，22、光纤定位模组，23、光纤端面成像结构，24、光纤清洗结构，25、光纤移动结构，26、夹紧结构，27、运动结构，28、第二X轴运动模组，29、第二X轴运动电机，30、第二连接部件，31、第二Y轴运动模组，32、垂直电机，33、夹紧气缸，34、夹持臂，35、电机，36、模块测试板，37、尾塞插拔结构。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1为实施例1一种可插拔收发光模块自动化检测系统的立体图，图2为实施例1一种可插拔收发光模块自动化检测系统的俯视图，如图1所示，实施例1的可插拔收发光模块自动化检测系统包括机架1和设置在机架1上的工作台2；所述工作台2上按照工序依次设置有：
用于传送可插拔收发光模块的小型可插拔收发光模块传输结构3；
用于从所述小型可插拔收发光模块传输结构3中抓取可插拔收发光模块，并将可插拔收发光模块安装至模块测试结构4以及将可插拔收发光模块从模块测试结构4中取出的小型可插拔收发光模块机械手组件5；
用于抓取并擦拭光纤，且将擦拭后的光纤安装至模块测试结构4以及将所述光纤从模块测试结构4中取出的光纤机械手组件6；
用于对所述可插拔收发光模块进行检测的模块测试结构4；
以及用于对检测完毕的可插拔收发光模块分类存放的料仓；所述料仓包括用于放置次品的不良品盘7，所述不良品盘7设置在所述小型可插拔收发光模块传输结构3上。
如图3所示，为本实施例1中小型可插拔收发光模块机械手组件的结构示意图，包括用于抓取可插拔收发光模块的小型可插拔收发光模块夹持结构8和用于带动所述小型可插拔收发光模块夹持结构8沿X轴、Y轴、Z轴三个方向移动的小型可插拔收发光模块移动结构9；所述小型可插拔收发光模块移动结构9包括垂直设置的第一X轴运动模组10和第一Y轴运动模组11，所述第一X轴运动模组10一端设有第一X轴运动电机12，第一Y轴运动模组11一端设置第一Y轴运动电机13；所述小型可插拔收发光模块夹持结构8通过第一连接部件14设置在所述小型可插拔收发光模块移动结构9上，且所述第一连接部件14上设有升降滑块15和用于带动所述升降滑块15沿Z轴方向运动的Z轴运动电机16，所述小型可插拔收发光模块夹持结构8与所述升降滑块15相连接；所述第一Y轴运动模组11靠近所述STP传输结构3设置。
如图4所示，为本实施例中所述小型可插拔收发光模块夹持结构8的结构示意图，包括2个并排设置的用于抓取可插拔收发光模块的气爪17；所述气爪17包括气缸18、滑台19、第一夹臂20和第二夹臂21，所述滑台19通过螺丝设置在气缸18上，第一夹臂20和第二夹臂21设置在滑台19上，所述气缸18分别驱动第一夹臂20和第二夹臂21在所述滑台19上相对移动。
如图5所示，为本实施例1中光纤机械手组件6的结构示意图，包括按照工序设置的用于固定光纤的光纤定位模具22、用于检测光纤端面清洁度的光纤端面成像结构23、用于对光纤端面进行清洗的光纤清洗结构24以及用于夹持光纤并带动光纤在所述光纤定位模具22、光纤端面成像结构23、光纤清洗结构24和模块测试结构4之间移动的光纤移动结构25。
如图6所示，为光纤移动结构25的结构示意图，所述光纤移动结构25包括用于夹持光纤的夹紧结构26和用于带动所述夹紧结构26沿X轴、Y轴和Z轴三个方向运动的运动结构27；所述运动结构27包括第二X轴运动模组28和设置在第二X轴运动模组一端的第二X轴运动电机29，所述夹紧结构26通过第二连接部件30设置在所述第二X轴运动模组28上；所述第二连接部件30上设置用于带动夹紧结构26沿Y轴方向运动的第二Y轴运动电机31和用于带动夹紧结构26沿Z轴方向运动的垂直电机32所述夹紧结构26与所述垂直电机32相连接；所述夹紧结构26包括夹紧气缸33和设置在所述夹紧气缸33前端的夹持臂34，所述夹持臂34用于夹持光纤夹头。
如图7所示，为实施例1中光纤清洗结构24的结构示意图，本实施例中所述光纤清洗结构24为无尘纸带装置，所述无尘纸带装置包括无尘纸带和用于带动所述无尘纸带运动的电机35，所述无尘纸带与插入到所述无尘纸带装置中的光纤的待清洗端面相接触。
图8为实施例1中模块测试结构的结构示意图，如图8所示，所述模块测试结构4包括用于插入可插拔收发光模块的模块测试板36和设置在模块测试板36下方，用于将模块测试板36中的可插拔收发光模块的尾塞拔出或者插入的尾塞插拔结构37。
本实施例中，还包括与所述光纤机械手组件6和所述模块测试结构4分别相连接的自动报警结构。当光纤端面成像结构23检测出的光纤头端面清洁度不符合要求时，会送到光纤清洗结构24中进行端面清洗，清洗完成后送至光纤端面成像结构23进行再次检测，若不合格，则再次进行端面清洗，直到检测结果合格。当光纤端面成像结构23对同一根光纤进行检测的次数达到设定阈值，且最后一次的检测结果依然为不合格时，自动报警机构进行声光报警，提示操作人员更换新的光纤，从而提高了检测结果正确性。此外，当模块测试结构连续判断所述光发射次模块为次品时，也会进行声光报警，提示操作人员检查问题所在。本实施例中，所述可插拔收发光模块自动化检测系统中与所述可插拔收发光模块和光纤相接触的部位均采用防静电材料。
如图9所示，为实施例2一种可插拔收发光模块自动化检测方法的流程示意图，包括以下步骤：
步骤1，小型可插拔收发光模块机械手组件通过气爪从小型可插拔收发光模块传输结构中抓取可插拔收发光模块，并将所述可插拔收发光模块安装至模块测试结构的模块测试板中；
步骤2，模块测试结构将所述可插拔收发光模块夹紧，且通过尾塞插拔结构将所述可插拔收发光模块的尾塞取下；
步骤3，光纤机械手组件将光纤从光纤定位模具中取出，并送至光纤端面成像结构检测光纤端面的清洁度，若合格则送至模块测试结构，若不合格就送至光纤清洗结构处擦拭端面，直至检测合格后送至模块测试结构，开始检测；
步骤4，检测完成后，光纤机械手夹紧光纤并将光纤从模块测试结构中取出；
步骤5，所述尾塞插拔结构将尾塞插入对应的可插拔收发光模块，然后通过小型可插拔收发光模块机械手组件将检测完成的可插拔收发光模块取下，并根据检测结果将可插拔收发光模块在料仓中分类保存。
本实施例2中，还包括报警步骤，具体为：步骤3中，当光纤的端面擦拭次数达到预设的擦拭次数阈值后仍旧检测不合格时，采用声光方式进行报警，并自动更换光纤；和/或步骤4中，所述可插拔收发光模块连续检测不合格时，采用声光方式进行报警，并对不合格的可插拔收发光模块进行信息记录。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的系统多处使用气缸、电机，并采用程序进行控制，充分体现了电与气的结合，检测过程更加简单，且可以提高了检测效率。
(2)采用自动化检测的方式，节省了人力成本。
(3)本发明的系统设置了光纤端面成像结构和光纤清洗结构，能够增强可插拔收发光模块自动检测的准确性，从而满足客户需求。
(4)本发明设置了报警模块和报警方法，可以在光纤端面的清洁度持续达不到合格标准时，提醒操作人员对光纤进行更换；以及在连续检测出可插拔收发光模块不合格时，提醒操作人员找出原因。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (2)

1.一种可插拔收发光模块自动化检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，小型可插拔收发光模块机械手组件通过气爪从小型可插拔收发光模块传输结构中抓取可插拔收发光模块，并将所述可插拔收发光模块安装至模块测试结构的模块测试板中；
步骤2，模块测试结构将所述可插拔收发光模块夹紧，且通过尾塞插拔结构将所述可插拔收发光模块的尾塞取下；
步骤3，光纤机械手组件将光纤从光纤定位模具中取出，并送至光纤端面成像结构检测光纤端面的清洁度，若合格则送至模块测试结构，若不合格就送至光纤清洗结构处擦拭端面，直至检测合格后送至模块测试结构，开始检测；
步骤4，检测完成后，光纤机械手夹紧光纤并将光纤从模块测试结构中取出；
步骤5，所述尾塞插拔结构将尾塞插入对应的可插拔收发光模块，然后通过小型可插拔收发光模块机械手组件将检测完成的可插拔收发光模块取下，并根据检测结果将可插拔收发光模块在料仓中分类保存。
2.根据权利要求1所述的一种可插拔收发光模块自动化检测方法，其特征在于，还包括报警步骤，具体为：步骤3中，当光纤的端面擦拭次数达到预设的擦拭次数阈值后仍旧检测不合格时，采用声光方式进行报警，并自动更换光纤；和/或步骤4中，所述可插拔收发光模块连续检测不合格时，采用声光方式进行报警，并对不合格的可插拔收发光模块进行信息记录。
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