CN111871707B - Wdm反射端自动耦合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种WDM反射端自动耦合装置，包括：点胶单元和耦合单元，所述点胶单元和耦合单元相对设置在同一平面，所述UV灯照射单元设置在所述点胶单元和耦合单元一侧；所述点胶单元设置有胶筒夹具和第一夹具，所述耦合单元设置有第二夹具，所述第一夹具和第二夹具相对设置，所述耦合单元用于控制所述第二夹具向所述第一夹具耦合，所述胶筒夹具用于控制胶筒向耦合处点胶，所述检测单元的检测端朝向所述第一夹具和第二夹具的耦合处。本发明结构设计合理，WDM反射端耦合连接快捷，有效的提升了生产效率，减少了因人工生产出错耗费的时间，提高了产品生产质量。

Description

WDM反射端自动耦合装置
技术领域
本发明涉及光通信技术技术领域，特别涉及一种WDM反射端自动耦合装置。
背景技术
在光通信技术领域中，对于光纤传输容量的需求随技术发展而提高。波分复用(WDM)是利用多个激光器在单条光纤上同时发送多束不同波长激光的技术，由于WDM系统的复用光通路速率可以为2.5Gbit/s、10Gbit/s等，而复用光通路的数量可以是4、8、16、32，甚至更多，因此系统的传输容量可以达到300-400Gbit/s，甚至更大。
WDM反射端是WDM系统中一种至关重要的元件，其用于接收并反射一端接收的光线，同时放行另一端的光线；在WDM反射端的实际生产过程中，需要对其两部分元件进行耦合，通过检测设备检测是否能正常反射和结合两种或以上光线，若耦合完成需要通过UV胶进行固定。
现有WDM反射端耦合生产一般通过人工操作进行，由于元器件尺寸较小人工操作困难，耦合效率低下，且由于采用人工点胶方式，连接处胶体凹凸不平，影响产品品相。
发明内容
本发明提供了一种WDM反射端自动耦合装置，其目的是为了提升WDM反射端耦合效率，提升产品质量。
为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种WDM反射端自动耦合装置，包括：点胶单元、耦合单元、UV灯照射单元和检测单元；所述点胶单元和耦合单元相对设置在同一平面，所述UV灯照射单元设置在所述点胶单元和耦合单元一侧；所述点胶单元设置有胶筒夹具和第一夹具，所述耦合单元设置有第二夹具，所述第一夹具和第二夹具相对设置，所述耦合单元用于控制所述第二夹具向所述第一夹具耦合，所述胶筒夹具用于控制胶筒向耦合处点胶，所述检测单元的检测端朝向所述第一夹具和第二夹具的耦合处，所述检测单元用于检测所述第一夹具和第二夹具的相对位置关系，所述UV灯照射单元设置有UV灯，所述UV灯用于照射并固化UV胶。
其中，所述点胶单元设置有一安装底座，所述安装底座的上部固定穿设有一支架，所述胶筒夹具转动地设置在所述支架上，所述第一夹具设置在所述支架的端头。
其中，所述安装底座上固定设置有一旋转电机，所述旋转电机用于驱动所述胶筒夹具旋转。
其中，所述安装底座为中空结构，所述旋转电机的输出轴设置在所述安装底座的内部，所述旋转电机的输出轴设置有第一同步轮，所述支架的杆体上转动地设置有第二同步轮，所述第一同步轮与第二同步轮之间通过同步带传动连接。
其中，所述胶筒夹具包括气缸支架、胶筒气缸、第一胶筒支架、第二胶筒支架；所述气缸支架的一端为环套结构，所述气缸支架的环套结构转动地套设在所述支架上，所述气缸支架的环套结构与所述第二同步轮传动连接，所述胶筒气缸固定设置在所述气缸支架的另一端，所述第一胶筒支架固定设置在所述气缸的推板上，所述第二胶筒支架固定设置在所述第一胶筒支架上，所述胶筒活动地安装在所述第二胶筒支架上，所述安装底座的前端面设置有一传感器，所述传感器设置在所述气缸支架的旋转轨迹的正下方。
其中，所述第一夹具包括第一夹具支架、第一上夹头和第一下夹头，所述第一夹具支架固定设置在所述支架的端头，所述第一下夹头固定设置在所述第一夹具支架的端头，所述第一上夹头通过扭簧设置在所述第一下夹头的上方。
其中，所述耦合单元包括第一运动平台、第二运动平台和第三运动平台，所述第一运动平台平面设置，所述第二运动平台固定设置在所述第一运动平台的滑台上，所述第三运动平台通过一运动平台支架竖直设置在所述第二运动平台的滑台上，所述第二夹具固定设置在所述第三运动平台的滑台上。
其中，所述第二夹具包括第二夹具支架、第二上夹头和第二下夹头，所述第二夹具支架固定设置在所述第三运动平台的滑台上，所述第二下夹头固定设置在所述第二夹具支架的端头，所述第二上夹头通过扭簧设置在所述第二下夹头的上方。
其中，所述检测单元设置有一检测安装架，所述检测安装架竖直设置，所述检测安装架的上部设置有一手动三维平台，所述手动三维平台的滑动端面设置有一相机安装架，所述相机安装架上固定设置有一镜筒，所述镜筒的一端朝向所述第一夹具和第二夹具的耦合处，所述镜筒的另一端对接有一相机。
其中，所述UV灯照射单元设置有一UV灯安装架，所述UV灯安装架竖直设置，所述UV灯安装架的上部设置有一UV灯气缸，所述UV灯气缸的推板上设置有第一UV灯支架，所述第一UV灯支架上设置有第二UV灯支架和第三UV灯支架，所述UV灯安装在所述第二UV灯支架和第三UV灯支架上。
本发明的上述方案有如下的有益效果：
本发明所述的WDM反射端自动耦合装置，设置有点胶单元、耦合单元、UV灯照射单元和检测单元，操作人员分别对点胶单元和耦合单元上的第一夹具和第二夹具上料WDM反射端元件，所述耦合单元会控制第二夹具向第一夹具耦合，耦合过程中通过检测单元实时监测两者相对位置，耦合完成后，点胶单元会环绕耦合处点胶一圈，点胶完成后UV灯照射单元会向点胶处照射并使胶体固化从而实现WDM反射端耦合连接。本发明结构设计合理，WDM反射端耦合连接快捷，有效的提升了生产效率，减少了因人工生产出错耗费的时间，提高了产品生产质量。
附图说明
图1为本发明的WDM反射端自动耦合装置的结构示意图；
图2为本发明的WDM反射端自动耦合装置的结构示意图二(UV灯照射)；
图3为本发明的WDM反射端自动耦合装置的点胶单元结构示意图；
图4为本发明的WDM反射端自动耦合装置的无安装底座点胶单元结构图；
图5为本发明的WDM反射端自动耦合装置的耦合单元结构示意图；
图6为本发明的WDM反射端自动耦合装置的UV灯照射单元结构示意图；
图7为本发明的WDM反射端自动耦合装置的检测单元结构示意图；
图8为本发明的WDM反射端自动耦合装置的点胶单元剖面图。
【附图标记说明】
1-点胶单元；2-耦合单元；3-UV灯照射单元；4-检测单元；101-胶筒；102-安装底座；103-支架；104-旋转电机；105-轴承；106-第一同步轮；107-第二同步轮；108-气缸支架；109-胶筒气缸；110-第一胶筒支架；111-第二胶筒支架；112-传感器；113-第一夹具支架；114-第一上夹头；115-第一下夹头；116-转动套；117-连接座螺孔；118-固定环；201-第一运动平台；202-第二运动平台；203-第三运动平台；204-运动平台支架；205-第二夹具支架；206-第二上夹头；207-第二下夹头；301-UV灯；302-UV灯安装支架；303-UV灯气缸；304-第一UV灯支架；305-第二UV灯支架；306-第三UV灯支架；401-检测安装架；402-手动三维平台；403-相机安装架；404-镜筒；405-相机。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有人工耦合方式操作困难、耦合效率低下并且耦合处凹凸不平品质较差等问题，提供了一种WDM反射端自动耦合装置。
如图1、图2、图3和图6所示，本发明的实施例提供了一种WDM反射端自动耦合装置，包括：点胶单元1、耦合单元2、UV灯照射单元3和检测单元4；所述点胶单元1和耦合单元2相对设置在同一平面，所述UV灯照射单元3设置在所述点胶单元1和耦合单元2一侧；所述点胶单元1设置有胶筒夹具和第一夹具，所述耦合单元2设置有第二夹具，所述第一夹具和第二夹具相对设置，所述耦合单元2用于控制所述第二夹具向所述第一夹具耦合，所述胶筒夹具用于控制胶筒101向耦合处点胶，所述检测单元4的检测端朝向所述第一夹具和第二夹具的耦合处，所述检测单元4用于检测所述第一夹具和第二夹具的相对位置关系，所述UV灯照射单元3设置有UV灯301，所述UV灯用于照射并固化UV胶。
本发明上述实施例所述的WDM反射端自动耦合装置，WDM反射端的两个元件分别预先通过人工操作放置在所述第一夹具和第二夹具上；当启动设备时，位于所述第二夹具上的元件会同时接通激光发射设备和检测设备，位于所述第一夹具上的元件具备反射功能，所述耦合单元2会控制所述第一夹具逐渐靠近所述第二夹具，通过所述检测单元4视觉检测功能判断所述第一夹具和第二夹具的相对位置反馈调节所述耦合单元2运动状态，当连接元件的检测设备检测到激光时则说明耦合完成；此时所述点胶单元1会移动至耦合处旋转一圈点胶，由于所述点胶单元1由机械控制，其旋转速度均匀恒定，因此相较于人工方式，点胶量更低、胶体损耗更少，产品质量更高；当所述点胶单元1完成点胶，所述UV灯照射单元3会控制所述UV灯移动至点胶处，照射30s，使得胶体固化完成耦合连接。
如图3和图4所示，所述点胶单元1设置有一安装底座102，所述安装底座102的上部固定穿设有一支架103，所述胶筒夹具转动地设置在所述支架103上，所述第一夹具设置在所述支架13的端头。
其中，所述安装底座102上固定设置有一旋转电机104，所述旋转电机104用于驱动所述胶筒夹具旋转。
其中，所述安装底座102为中空结构，所述旋转电机104的输出轴设置在所述安装底座102的内部，所述旋转电机104的输出轴设置有第一同步轮106，所述支架13的杆体上转动地设置有第二同步轮107，所述第一同步轮106与第二同步轮107之间通过同步带传动连接。
其中，所述胶筒夹具包括气缸支架108、胶筒气缸109、第一胶筒支架110、第二胶筒支架111；所述气缸支架108的一端为环套结构，所述气缸支架108的环套结构转动地套设在所述支架102上，所述气缸支架108的环套结构与所述第二同步轮107传动连接，所述胶筒气缸109固定设置在所述气缸支架108的另一端，所述第一胶筒支架110固定设置在所述胶筒气缸109的推板上，所述第二胶筒支架111固定设置在所述第一胶筒支架110上，所述胶筒101活动地安装在所述第二胶筒支架111上，所述安装底座102的前端面设置有一传感器112，所述传感器112设置在所述气缸支架108的旋转轨迹的正下方。
本发明上述实施例所述的WDM反射端自动耦合装置，如图8所示，所述支架103的杆体上转动地套设有一转动套116，所述转动套116的外壁一端设置有限位凸起，所述转动套116的外壁另一端设置有固定环118，所述限位凸起与固定环118间设置有两个轴承105，所述转动套116通过两个所述轴承105设置在所述安装底座102内部，所述第二同步轮107设置在两个所述轴承105之间，同时所述第二同步轮107套设在所述转动套116上，所述气缸支架108通过所述转动套116与所述第二同步轮107传动连接，当所述旋转电机104旋转，所述第一同步轮106带动所述第二同步轮107随之旋转，进而所述气缸支架108会随之旋转；当所述第一夹具和第二夹具完成耦合，所述胶筒气缸109会控制所述第一胶筒支架110伸缩，进而带动设置在所述第二胶筒支架111上的所述胶筒101位移至耦合处，所述旋转电机104会带动所述胶筒101旋转，同时所述胶筒101会从针头挤出UV胶涂抹至耦合处，随着所述旋转电机104带动所述气缸支架108旋转一周，耦合处会被旋转点胶一圈，此时所述传感器112会检测到旋转一圈的运动过程从而得知所述点胶单元1完成点胶，随后通过控制所述胶筒气缸109令所述胶筒101复位。
其中，所述第一夹具包括第一夹具支架113、第一上夹头114和第一下夹头115，所述第一夹具支架113设置在所述支架103的端头，所述第一下夹头115固定设置在所述第一夹具支架103的端头，所述第一上夹头114通过扭簧设置在所述第一下夹头115的上方。
所述支架103的端头开设有一安装槽的侧壁上开设有四个所述连接座螺孔117，所述连接座螺孔117分别开设在所述安装槽的侧壁上下左右四处，四个所述连接座螺孔117内设置有螺栓，所述第一夹具支架113设置在所述安装槽内时与所述安装槽存在间隙，通过调节所述连接座螺孔117内的螺栓，从而调节所述第一夹具支架113与安装槽的中心位置，使夹头所夹器件在设备旋转点胶的中心处。
本发明上述实施例所述的WDM反射端自动耦合装置，操作人员需要在设备运行前通过按压所述第一上夹头114将元件放置在所述第一上夹头114和第一下夹头115之间。所述第一上夹头114会受扭簧弹力将元件夹紧在所述第一上夹头114和第一下架头115之间。
如图5所示，所述耦合单元2包括第一运动平台201、第二运动平台202和第三运动平台203，所述第一运动平台201平面设置，所述第二运动平台202固定设置在所述第一运动平台201的滑台上，所述第三运动平台203通过一运动平台支架204竖直设置在所述第二运动平台202的滑台上，所述第二夹具固定设置在所述第三运动平台203的滑台上。
其中，所述第二夹具包括第二夹具支架205、第二上夹头206和第二下夹头207，所述第二夹具支架205固定设置在所述第三运动平台203的滑台上，所述第二下夹头207固定设置在所述第二夹具支架205的端头，所述第二上夹头206通过扭簧设置在所述第二下夹头207的上方。
本发明上述实施例所述的WDM反射端自动耦合装置，操作人员需要在设备运行前通过按压所述第二上夹头206将元件放置在所述第二上夹头206和第二下夹头207之间，所述第二上夹头206会受扭簧弹力将元件夹紧在所述第二上夹头206和第二下架头207之间；当设备启动时，所述第一运动平台201、第二运动平台202和第三运动平台203会控制所述第二夹具的三向自由度，令所述第二夹具上的元件向第一夹具上的元件耦合位移。
如图7所示，所述检测单元4设置有一检测安装架401，所述检测安装架401竖直设置，所述检测安装架401的上部设置有一手动三维平台402，所述手动三维平台402的滑动端面设置有一相机安装架403，所述相机安装架403上固定设置有一镜筒404，所述镜筒404的一端朝向所述第一夹具和第二夹具的耦合处，所述镜筒404的另一端对接有一相机405。
本发明上述实施例所述的WDM反射端自动耦合装置，所述检测单元4具备视觉检测功能，所述检测单元4预先通过所述手动三维平台402调节监测位置，通过所述相机405能够通过所述镜筒404实时检测所述第一夹具和第二夹具的动向。
如图6所示，所述UV灯照射单元3设置有一UV灯安装架302，所述UV灯安装架302竖直设置，所述UV灯安装架302的上部设置有一UV灯气缸303，所述UV灯气缸303的推板上设置有第一UV灯支架304，所述第一UV灯支架304上设置有第二UV灯支架305和第三UV灯支架306，所述UV灯301安装在所述第二UV灯支架305和第三UV灯支架306上。
本发明上述实施例所述的WDM反射端自动耦合装置，所述UV灯安装支架302固定设置在所述耦合单元2旁，所述第二UV灯支架305和第三UV灯支架306分别安装有所述UV灯301，因此所述UV灯301一上一下设置，当所述UV灯气缸303前伸时，两个所述UV灯301能够同时从上方和下方照射点胶处。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种WDM反射端自动耦合装置，其特征在于，包括：点胶单元、耦合单元、UV灯照射单元和检测单元；所述点胶单元和耦合单元相对设置在同一平面，所述UV灯照射单元设置在所述点胶单元和耦合单元一侧；所述点胶单元设置有胶筒夹具和第一夹具，所述耦合单元设置有第二夹具，所述第一夹具和第二夹具相对设置，所述耦合单元用于控制所述第二夹具向所述第一夹具耦合，所述胶筒夹具用于控制胶筒向耦合处点胶，所述检测单元的检测端朝向所述第一夹具和第二夹具的耦合处，所述检测单元用于检测所述第一夹具和第二夹具的相对位置关系，所述UV灯照射单元设置有UV灯，所述UV灯用于照射并固化UV胶；
所述点胶单元设置有一安装底座，所述安装底座的上部固定穿设有一支架，所述第一夹具包括第一夹具支架、第一上夹头和第一下夹头，所述第一夹具支架固定设置在所述支架的端头，所述支架的端头开设有一安装槽的侧壁上开设有四个连接座螺孔，所述连接座螺孔分别开设在所述安装槽的侧壁上下左右四处，四个所述连接座螺孔内设置有螺栓，所述第一夹具支架与所述安装槽存在间隙；所述安装底座上固定设置有一旋转电机，所述旋转电机用于驱动所述胶筒夹具旋转,所述安装底座为中空结构，所述旋转电机的输出轴设置在所述安装底座的内部，所述旋转电机的输出轴设置有第一同步轮，所述支架的杆体上转动地设置有第二同步轮，所述第一同步轮与第二同步轮之间通过同步带传动连接；所述支架的杆体上转动地套设有一转动套，所述转动套的外壁一端设置有限位凸起，所述转动套的外壁另一端设置有固定环，所述限位凸起与固定环间设置有两个轴承，所述转动套通过两个所述轴承设置在所述安装底座内部，所述第二同步轮设置在两个所述轴承之间，同时所述第二同步轮套设在所述转动套上，所述气缸支架通过所述转动套与所述第二同步轮传动连接，当所述旋转电机旋转，所述第一同步轮带动所述第二同步轮随之旋转，进而所述气缸支架会随之旋转；所述第一下夹头固定设置在所述第一夹具支架的端头，所述第一上夹头通过扭簧设置在所述第一下夹头的上方；
所述检测单元设置有一检测安装架，所述检测安装架竖直设置，所述检测安装架的上部设置有一手动三维平台，所述手动三维平台的滑动端面设置有一相机安装架，所述相机安装架上固定设置有一镜筒，所述镜筒的一端朝向所述第一夹具和第二夹具的耦合处，所述镜筒的另一端对接有一相机；
所述胶筒夹具转动地设置在所述支架上，所述第一夹具设置在所述支架的端头；所述胶筒夹具包括气缸支架、胶筒气缸、第一胶筒支架、第二胶筒支架；所述气缸支架的一端为环套结构，所述气缸支架的环套结构转动地套设在所述支架上，所述气缸支架的环套结构与所述第二同步轮传动连接，所述胶筒气缸固定设置在所述气缸支架的另一端，所述第一胶筒支架固定设置在所述气缸的推板上，所述第二胶筒支架固定设置在所述第一胶筒支架上，所述胶筒活动地安装在所述第二胶筒支架上，所述安装底座的前端面设置有一传感器，所述传感器设置在所述气缸支架的旋转轨迹的正下方；
所述耦合单元包括第一运动平台、第二运动平台和第三运动平台，所述第一运动平台平面设置，所述第二运动平台固定设置在所述第一运动平台的滑台上，所述第三运动平台通过一运动平台支架竖直设置在所述第二运动平台的滑台上，所述第二夹具固定设置在所述第三运动平台的滑台上；所述第二夹具包括第二夹具支架、第二上夹头和第二下夹头，所述第二夹具支架固定设置在所述第三运动平台的滑台上，所述第二下夹头固定设置在所述第二夹具支架的端头，所述第二上夹头通过扭簧设置在所述第二下夹头的上方；
所述UV灯照射单元设置有一UV灯安装架，所述UV灯安装架竖直设置，所述UV灯安装架的上部设置有一UV灯气缸，所述UV灯气缸的推板上设置有第一UV灯支架，所述第一UV灯支架上设置有第二UV灯支架和第三UV灯支架，所述UV灯安装在所述第二UV灯支架和第三UV灯支架上。
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