CN113097863B - 一种vcsel激光器封装装置及其封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种VCSEL激光器封装装置及其封装方法，封装装置包括固定件，所述固定件上设有上料件，上料件上设有剪切件，切料件用于引脚长度修剪，上料件上设有回收件，固定件上设有定位件，固定件上设有控制件，固定件上紧固连接有第一机械手，固定件上紧固连接有传输件，固定件上设有第二机械手；所述切料件包括滑动板，滑动板上设有滑动箱。本发明封装装置通过拨杆带动导料带逐一上料，上料定位精准，导料带回收便捷，夹紧缸微张，连接杆与衬管产生间隙，便于回收脱料；可调节定位件，适应不同板封装，适应性强；剪切件通过引脚插入落料孔，切刀切除过长引脚，高效便捷，解决了传统的手工裁剪的难题，提高封装效率，降低人力成本。

Description

一种VCSEL激光器封装装置及其封装方法

技术领域

本发明涉及一种封装装置，具体是一种VCSEL激光器封装装置及其封装方法。

背景技术

VCSEL全名为垂直共振腔表面放射激光(Vertical Cavity Surface EmittingLaser,VCSEL)，简称面射型激光，是光纤通讯所采用的光源之一。有别于LED(发光二极管)和LD(Laser Diode，激光二极管)等其他光源，VCSEL光源可调变频率就达数Giga Hz，传输速率自然也有Giga bps等级。虽然传统LD也有上述性能，但价格较为昂贵，且发光的效率远差于VCSEL。另外VCSEL所需的驱动电压和电流很小，使得寿命有千万小时以上，为其他光源的100倍以上。现有激光器封装时，常因引脚长度过长而需要人工修剪，进而增加人工修剪工序，封装效率低，增加企业成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种VCSEL激光器封装装置及其封装方法，将激光器放入定位槽内，引脚插入第一针孔，第三电机带动拨轮上的拨杆拨动拨孔，带动激光器向前移动；第三液压缸推动切料件上移，使引脚插入落料孔内，第四电机通过第三丝杆带动切刀移动，剪切引脚，切料落入滑动箱内，切料件下移；调节件调节第二机械手移动，第二机械手夹取传输件上的PCB板放置在支撑柱和限位板上，第一机械手吸取激光器并插入PCB板上；元器件插入完成后，第二液压缸的输出轴带动定位件下移，PCB板落在转动链，转动链带动PCB移动至溶液箱上，第一液压缸带动控制件和PCB板下移，使元器件沾取溶液箱内的焊接液，控制件上移并继续传输，将PCB板传送出；封装装置通过拨杆带动导料带逐一上料，上料定位精准，导料带回收便捷，夹紧缸微张，连接杆与衬管产生间隙，便于回收脱料；可调节定位件，适应不同板封装，适应性强；切料件通过引脚插入落料孔，切刀切除过长引脚，高效便捷，解决了传统的手工裁剪的难题，提高封装效率，降低人力成本。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种VCSEL激光器封装装置，封装装置包括固定件，所述固定件上设有上料件，上料件上设有切料件，切料件用于引脚长度修剪，上料件上设有回收件，固定件上设有定位件，固定件上设有控制件，固定件上紧固连接有第一机械手，固定件上紧固连接有传输件，固定件上设有第二机械手。

所述切料件包括滑动板，滑动板上设有滑动箱，滑动板上设有落料板，落料板上设有阵列分布的落料孔，落料板上设有刀孔，落料板上设有第四电机，刀孔内滑动设有切刀，切刀的两端设有滑块。

进一步地，所述固定件包括底座，底座上设有第一液压缸，底座上设有第一导向杆，底座上设有固定架，固定架上设有溶液箱，底座上设有第二液压缸，底座上设有调节件。

所述调节件包括固定板，固定板上第一电机，第一电机的输出轴紧固连接有第一丝杆，第一丝杆与固定板转动连接，固定板上滑动设有调节板，调节板与第一丝杆螺纹配合，调节板上设有第二电机，第二电机的输出轴紧固连接有第二丝杆，固定板与底座紧固连接，第二机械手与第二丝杆螺纹配合。

进一步地，所述上料件包括支撑板，支撑板上设有第三液压缸，支撑板上设有第三电机，第三电机的输出轴穿过支撑板紧固连接有第一带轮，第一带轮的一侧紧固连接有第二带轮，支撑板上设有上料板，上料板上设有上料槽，上料槽上连通设有导料槽，上料槽上连通设有对称分布的贯穿孔，支撑板与底座紧固连接。

所述支撑板上转动设有对称分布的拨轮，拨轮位于贯穿孔内转动，拨轮上阵列分布有拨杆，一个拨轮的转轴上紧固连接有第三带轮，另一个拨轮的转动轴上紧固连接有第四带轮，第一带轮与第四带轮通过皮带传动，第二带轮与第三带轮通过皮带传动。

所述上料板上设有凹槽，凹槽与上料槽连通，凹槽的两端均设有连接板，连接板上设有滑槽，导料槽上设有导料带。

进一步地，所述导料带包括导料带主体，导料带主体上设有阵列分布的拨孔，拨孔与拨杆配合，导料带主体上设有阵列分布的定位槽，定位槽上连通设有阵列分布的第一针孔，导料带主体与导料槽配合。

进一步地，所述落料板上设有第二导向杆，第四电机的输出轴紧固连接有第三丝杆，一个滑块与第三丝杆螺纹配合，另一个滑块与第二导向杆配合，滑动板上设有第一定位槽，第一定位槽上连通设有第二定位槽，第一定位槽内设有控制杆，切料件通过滑动板和滑槽配合与上料件滑动连接，第三液压缸的输出轴与滑动板紧固连接。

进一步地，所述回收件包括第五电机，第五电机的输出轴穿过支撑板紧固连接有转盘，转盘与支撑板转动连接，第五电机与支撑板紧固连接，转盘上设有夹紧缸，夹紧缸的加紧轴上设有连接杆。

进一步地，所述定位件包括定位板，定位板上设有第一螺纹孔，定位板上滑动设有两个定位架，两个定位架结构相同且呈中心对称分布，定位架上设有第一连接孔，定位架上设有阵列分布的第二连接孔，定位架上滑动设有第一移动板，第一移动板上设有第三连接孔，第一移动板上设有支撑柱，支撑柱上设有限位板，定位架上滑动设有第二移动板，第二移动板上设有第四连接孔，第二移动板上设有顶杆，第二液压缸的输出轴与定位板紧固连接，螺杆穿过第一连接孔与第一螺纹孔配合锁紧，螺杆穿过第三连接孔与第二连接孔配合锁紧，螺杆穿过第四连接孔与第二连接孔配合锁紧。

进一步地，所述控制件包括第一连接架和第二连接架，第一连接架上设有两个第六电机，两个第六电机呈对称分布，第六电机的输出轴紧固连接有第一转轴，第一转轴与第一连接架转动连接，第二连接架上设有第二转轴，第一转轴和第二转轴通过连接带传动，连接带上设有转动链，转动链上设有防滑块，转动链上设有限位块，第一连接架和第二连接架上均设有导向孔，控制件通过导向孔和导向杆配合与固定件滑动连接，第一液压缸的输出轴与第一连接架紧固连接，第一液压缸的输出轴与第二连接架紧固连接。

封装装置封装激光器的封装方法，所述封装方法包括以下步骤：

S1、将激光器放入定位槽内，引脚插入第一针孔，第三电机带动拨轮上的拨杆拨动拨孔，带动激光器向前移动；

S2、第三液压缸推动切料件上移，使引脚插入落料孔内，第四电机通过第三丝杆带动切刀移动，剪切引脚，切料落入滑动箱内，切料件下移，卷料衬管套转与连接杆上，待导料带进入连接杆之间，夹紧导料带并转动缠绕回收；

S4、调节件调节第二机械手移动，第二机械手夹取传输件上的PCB板放置在支撑柱和限位板上，第一机械手吸取激光器并插入PCB板上；

S5、元器件插入完成后，第二液压缸的输出轴带动定位件下移，PCB板落在转动链，转动链带动PCB移动至溶液箱上，第一液压缸带动控制件和PCB板下移，使元器件沾取溶液箱内的焊接液，控制件上移并继续传输，将PCB板传送出。

本发明的有益效果：

1、本发明封装装置通过拨杆带动导料带逐一上料，上料定位精准，导料带回收便捷，夹紧缸微张，连接杆与衬管产生间隙，便于回收脱料；可调节定位件，适应不同板封装，适应性强；

2、本发明封装装置切料件通过引脚插入落料孔，切刀切除过长引脚，高效便捷，解决了传统的手工裁剪的难题，提高封装效率，降低人力成本；

3、本发明封装方法流程简单，便捷上料，引脚自动修剪且长度可调，封装效率高，控制件配合液压缸调节，便于封装。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明封装装置结构示意图；

图2是本发明封装装置部分结构示意图；

图3是本发明封装装置部分结构示意图；

图4是本发明图1中A处放大结构示意图；

图5是本发明图3中B处放大结构示意图；

图6是本发明图3中C处放大结构示意图；

图7是本发明封装装置部分结构示意图；

图8是本发明切料件结构示意图；

图9是本发明图8中D处放大结构示意图；

图10是本发明图8中E处放大结构示意图；

图11是本发明定位件结构示意图；

图12是本发明控制件结构示意图；

图13是本发明图12中F处放大结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种VCSEL激光器封装装置，封装装置包括固定件1，如图1、图2所示，固定件1上设有上料件2，上料件2上设有切料件3，切料件3用于引脚长度修剪，上料件2上设有回收件4，固定件1上设有定位件5，固定件1上设有控制件6，固定件1上紧固连接有第一机械手7，固定件1上紧固连接有传输件8，固定件1上设有第二机械手9。

固定件1包括底座11，如图2所示，底座11上设有第一液压缸12，底座11上设有第一导向杆13，底座11上设有固定架14，固定架14上设有溶液箱15，底座11上设有第二液压缸16，底座11上设有调节件17。

调节件17包括固定板171，如图1所示，固定板171上第一电机172，第一电机172的输出轴紧固连接有第一丝杆173，第一丝杆173与固定板171转动连接，固定板171上滑动设有调节板174，调节板174与第一丝杆173螺纹配合，调节板174上设有第二电机175，第二电机175的输出轴紧固连接有第二丝杆176，固定板171与底座11紧固连接，第二机械手9与第二丝杆螺纹配合。

上料件2包括支撑板21，如图3至图7所示，支撑板21上设有第三液压缸22，支撑板21上设有第三电机23，第三电机23的输出轴穿过支撑板21紧固连接有第一带轮231，第一带轮231的一侧紧固连接有第二带轮232，支撑板21上设有上料板24，上料板24上设有上料槽241，上料槽241上连通设有导料槽242，上料槽241上连通设有对称分布的贯穿孔243，支撑板21与底座11紧固连接。

支撑板21上转动设有对称分布的拨轮25，拨轮25位于贯穿孔243内转动，拨轮25上阵列分布有拨杆251，一个拨轮25的转轴上紧固连接有第三带轮252，另一个拨轮25的转动轴上紧固连接有第四带轮253，第一带轮231与第四带轮253通过皮带传动，第二带轮232与第三带轮252通过皮带传动。

上料板24上设有凹槽26，凹槽26与上料槽241连通，凹槽26的两端均设有连接板27，连接板27上设有滑槽271，导料槽242上设有导料带28。

导料带28包括导料带主体281，如图4所示，导料带主体281上设有阵列分布的拨孔282，拨孔282与拨杆251配合，导料带主体281上设有阵列分布的定位槽283，定位槽283上连通设有阵列分布的第一针孔，导料带主体281与导料槽242配合。

切料件3包括滑动板31，如图8至图10所示，滑动板31上设有滑动箱32，滑动板31上设有落料板33，落料板33上设有阵列分布的落料孔331，落料板33上设有第二导向杆332，落料板33上设有刀孔333，落料板33上设有第四电机34，第四电机34的输出轴紧固连接有第三丝杆35。

刀孔333内滑动设有切刀36，切刀36的两端设有滑块37，一个滑块37与第三丝杆35螺纹配合，另一个滑块37与第二导向杆332配合，滑动板31上设有第一定位槽38，第一定位槽38上连通设有第二定位槽381，第一定位槽38内设有控制杆39，切料件3通过滑动板31和滑槽271配合与上料件2滑动连接，第三液压缸22的输出轴与滑动板31紧固连接。

回收件4包括第五电机41，如图3所示，第五电机41的输出轴穿过支撑板21紧固连接有转盘42，转盘42与支撑板21转动连接，第五电机41与支撑板21紧固连接，转盘42上设有夹紧缸43，夹紧缸43的加紧轴上设有连接杆44。

定位件5包括定位板51，如图11所示，定位板51上设有第一螺纹孔52，定位板51上滑动设有两个定位架53，两个定位架53结构相同且呈中心对称分布，定位架53上设有第一连接孔54，定位架53上设有阵列分布的第二连接孔55，定位架53上滑动设有第一移动板57，第一移动板57上设有第三连接孔571，第一移动板57上设有支撑柱572，支撑柱572上设有限位板573，定位架53上滑动设有第二移动板58，第二移动板58上设有第四连接孔581，第二移动板58上设有顶杆582，第二液压缸16的输出轴与定位板51紧固连接，螺杆穿过第一连接孔54与第一螺纹孔52配合锁紧，螺杆穿过第三连接孔571与第二连接孔55配合锁紧，螺杆穿过第四连接孔581与第二连接孔55配合锁紧。

控制件6包括第一连接架61和第二连接架62，第一连接架61上设有两个第六电机63，两个第六电机63呈对称分布，第六电机63的输出轴紧固连接有第一转轴64，第一转轴64与第一连接架61转动连接，第二连接架62上设有第二转轴65，第一转轴64和第二转轴65通过连接带66传动，连接带66上设有转动链67，转动链67上设有防滑块68，转动链67上设有限位块69，第一连接架61和第二连接架62上均设有导向孔70，控制件6通过导向孔70和导向杆13配合与固定件1滑动连接，第一液压缸12的输出轴与第一连接架61紧固连接，第一液压缸12的输出轴与第二连接架62紧固连接。

封装装置封装激光器的封装方法，封装方法包括以下步骤：

S1、将激光器放入定位槽283内，引脚插入第一针孔，第三电机23带动拨轮25上的拨杆251拨动拨孔282，带动激光器向前移动；

S2、第三液压缸22推动切料件3上移，使引脚插入落料孔331内，第四电机34通过第三丝杆35带动切刀36移动，剪切引脚，切料落入滑动箱32内，切料件3下移；

S4、调节件17调节第二机械手9移动，第二机械手夹取传输件8上的PCB板放置在支撑柱572和限位板573上，第一机械手7吸取激光器并插入PCB板上；

S5、元器件插入完成后，第二液压缸16的输出轴带动定位件5下移，PCB板落在转动链67，转动链67带动PCB移动至溶液箱15上，第一液压缸12带动控制件6和PCB板下移，使元器件沾取溶液箱15内的焊接液，控制件6上移并继续传输，将PCB板传送出。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (9)

1.一种VCSEL激光器封装装置，封装装置包括固定件(1)，其特征在于，所述固定件(1)上设有上料件(2)，上料件(2)上设有切料件(3)，切料件(3)用于引脚长度修剪，上料件(2)上设有回收件(4)，固定件(1)上设有定位件(5)，固定件(1)上设有控制件(6)，固定件(1)上紧固连接有第一机械手(7)，固定件(1)上紧固连接有传输件(8)，固定件(1)上设有第二机械手(9)；

所述上料件(2)包括支撑板(21)，支撑板(21)上设有第三液压缸(22)，支撑板(21)上设有第三电机(23)，第三电机(23)的输出轴穿过支撑板(21)紧固连接有第一带轮(231)，第一带轮(231)的一侧紧固连接有第二带轮(232)，支撑板(21)上设有上料板(24)，上料板(24)上设有上料槽(241)，上料槽(241)上连通设有导料槽(242)，上料槽(241)上连通设有对称分布的贯穿孔(243)；

所述支撑板(21)上转动设有对称分布的拨轮(25)，拨轮(25)上阵列分布有拨杆(251)，一个拨轮(25)的转轴上紧固连接有第三带轮(252)，另一个拨轮(25)的转动轴上紧固连接有第四带轮(253)；

所述上料板(24)上设有凹槽(26)，凹槽(26)的两端均设有连接板(27)，连接板(27)上设有滑槽(271)，导料槽(242)上设有导料带(28)；

所述导料带(28)包括导料带主体(281)，导料带主体(281)上设有阵列分布的拨孔(282)，拨孔(282)与拨杆(251)配合，导料带主体(281)上设有阵列分布的定位槽(283)；

所述切料件(3)包括滑动板(31)，滑动板(31)上设有滑动箱(32)，滑动板(31)上设有落料板(33)，落料板(33)上设有阵列分布的落料孔(331)，落料板(33)上设有刀孔(333)，落料板(33)上设有第四电机(34)，刀孔(333)内滑动设有切刀(36)，切刀(36)的两端设有滑块(37)；

所述落料板(33)上设有第二导向杆(332)，第四电机(34)的输出轴紧固连接有第三丝杆(35)，滑动板(31)上设有第一定位槽(38)，第一定位槽(38)上连通设有第二定位槽(381)，第一定位槽(38)内设有控制杆(39)。

2.根据权利要求1所述的一种VCSEL激光器封装装置，其特征在于，所述固定件(1)包括底座(11)，底座(11)上设有第一液压缸(12)，底座(11)上设有第一导向杆(13)，底座(11)上设有固定架(14)，固定架(14)上设有溶液箱(15)，底座(11)上设有第二液压缸(16)，底座(11)上设有调节件(17)；

所述调节件(17)包括固定板(171)，固定板(171)上第一电机(172)，第一电机(172)的输出轴紧固连接有第一丝杆(173)，第一丝杆(173)与固定板(171)转动连接，固定板(171)上滑动设有调节板(174)，调节板(174)与第一丝杆(173)螺纹配合，调节板(174)上设有第二电机(175)，第二电机(175)的输出轴紧固连接有第二丝杆(176)，固定板(171)与底座(11)紧固连接，第二机械手(9)与第二丝杆螺纹配合。

3.根据权利要求2所述的一种VCSEL激光器封装装置，其特征在于，所述支撑板(21)与底座(11)紧固连接；

所述拨轮(25)位于贯穿孔(243)内转动，第一带轮(231)与第四带轮(253)通过皮带传动，第二带轮(232)与第三带轮(252)通过皮带传动；

所述凹槽(26)与上料槽(241)连通。

4.根据权利要求3所述的一种VCSEL激光器封装装置，其特征在于，所述拨孔(282)与拨杆(251)配合，定位槽(283)上连通设有阵列分布的第一针孔，导料带主体(281)与导料槽(242)配合。

5.根据权利要求3所述的一种VCSEL激光器封装装置，其特征在于，一个滑块(37)与第三丝杆(35)螺纹配合，另一个滑块(37)与第二导向杆(332)配合，切料件(3)通过滑动板(31)和滑槽(271)配合与上料件(2)滑动连接，第三液压缸(22)的输出轴与滑动板(31)紧固连接。

6.根据权利要求3所述的一种VCSEL激光器封装装置，其特征在于，所述回收件(4)包括第五电机(41)，第五电机(41)的输出轴穿过支撑板(21)紧固连接有转盘(42)，转盘(42)与支撑板(21)转动连接，第五电机(41)与支撑板(21)紧固连接，转盘(42)上设有夹紧缸(43)，夹紧缸(43)的加紧轴上设有连接杆(44)。

7.根据权利要求1所述的一种VCSEL激光器封装装置，其特征在于，所述定位件(5)包括定位板(51)，定位板(51)上设有第一螺纹孔(52)，定位板(51)上滑动设有两个定位架(53)，两个定位架(53)结构相同且呈中心对称分布，定位架(53)上设有第一连接孔(54)，定位架(53)上设有阵列分布的第二连接孔(55)，定位架(53)上滑动设有第一移动板(57)，第一移动板(57)上设有第三连接孔(571)，第一移动板(57)上设有支撑柱(572)，支撑柱(572)上设有限位板(573)，定位架(53)上滑动设有第二移动板(58)，第二移动板(58)上设有第四连接孔(581)，第二移动板(58)上设有顶杆(582)，第二液压缸(16)的输出轴与定位板(51)紧固连接，螺杆穿过第一连接孔(54)与第一螺纹孔(52)配合锁紧，螺杆穿过第三连接孔(571)与第二连接孔(55)配合锁紧，螺杆穿过第四连接孔(581)与第二连接孔(55)配合锁紧。

8.根据权利要求2所述的一种VCSEL激光器封装装置，其特征在于，所述控制件(6)包括第一连接架(61)和第二连接架(62)，第一连接架(61)上设有两个第六电机(63)，两个第六电机(63)呈对称分布，第六电机(63)的输出轴紧固连接有第一转轴(64)，第一转轴(64)与第一连接架(61)转动连接，第二连接架(62)上设有第二转轴(65)，第一转轴(64)和第二转轴(65)通过连接带(66)传动，连接带(66)上设有转动链(67)，转动链(67)上设有防滑块(68)，转动链(67)上设有限位块(69)，第一连接架(61)和第二连接架(62)上均设有导向孔(70)，控制件(6)通过导向孔(70)和导向杆(13)配合与固定件(1)滑动连接，第一液压缸(12)的输出轴与第一连接架(61)紧固连接，第一液压缸(12)的输出轴与第二连接架(62)紧固连接。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的封装装置封装激光器的封装方法，其特征在于，所述封装方法包括以下步骤：

S1、将激光器放入定位槽(283)内，引脚插入第一针孔，第三电机(23)带动拨轮(25)上的拨杆(251)拨动拨孔(282)，带动激光器向前移动；

S2、第三液压缸(22)推动切料件(3)上移，使引脚插入落料孔(331)内，第四电机(34)通过第三丝杆(35)带动切刀(36)移动，剪切引脚，切料落入滑动箱(32)内，切料件(3)下移；

S4、调节件(17)调节第二机械手(9)移动，第二机械手夹取传输件(8)上的PCB板放置在支撑柱(572)和限位板(573)上，第一机械手(7)吸取激光器并插入PCB板上；

S5、元器件插入完成后，第二液压缸(16)的输出轴带动定位件(5)下移，PCB板落在转动链(67)，转动链(67)带动PCB移动至溶液箱(15)上，第一液压缸(12)带动控制件(6)和PCB板下移，使元器件沾取溶液箱(15)内的焊接液，控制件(6)上移并继续传输，将PCB板传送出。

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