CN114309348B - 一种激光器引线识别修正装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种激光器引线识别修正装置及使用方法，属于半导体激光器封装领域，包括一矩形的固定腔体，固定腔体的上表面中部设置有定位孔，用于固定激光器，固定腔体的一个侧面上设置有滑块，滑块实现激光器上下方向的固定；固定腔体与滑块所在侧面相垂直的另外两侧面对称设置有推板和修正器，推板和修正器分别通过气缸B和气缸C驱动，推板用于将激光器的三条引线推至向同一方向歪斜，修正器用于对歪斜的三条引线修正至要求位置；定位孔正下方还设置有CCD识别系统，用于扫描激光器的引线图像，并根据设定的允许引线波动的范围判定此激光器的引线是否需要修正。本发明可先识别后修正，快速挑选待修正产品并完成歪斜引线的修正，方便快捷。

Description

一种激光器引线识别修正装置及使用方法

技术领域

本发明涉及一种激光器引线识别修正装置及使用方法，属于半导体激光器封装技术领域。

背景技术

相较于固体、气体、液体等其他形式的激光器，半导体激光器自诞生以来技术发展迅速，凭借其体积小、效率高、结构简单、可靠性较好等诸多优势，已逐渐在工艺加工、通讯互联、传感测量、消费娱乐等诸多领域崭露头角，逐步走入人们的日常生活之中。随着应用领域拓宽，制造成本的下降，小功率半导体激光器产品使用量正逐步增大，因此需使用激光器生产模组或整机的下游企业开始逐步引入自动化设备，实现自动上料、自动装配、自动焊接等功能。

对于使用自动化设备的企业而言，为确保生产线运转流畅，减少停机修复，降低不合格品比例，对激光器等原材料外观要求日益提升。一旦激光器引线在激光器封装、存储或运输过程中发生歪斜，则可能会发生激光器引线无法对齐插入PCB板插孔等类似问题，将导致自动设备无法顺利工作，影响激光器使用。

目前，业内对于“引线歪斜”较为广泛接受的标准，来自于国际电子工业联接协会(IPC)颁布的IPC-A-610标准(Acceptability of Electronic Assemblies，电子装配可接收性)，标准要求引线偏离中心线不超过引线厚度的50％。对于引线歪斜的激光器，可使用目检或自动光学检测等方式进行识别，但若要对引线进行修正，则多使用人工进行单只修正，效率较低，且难以直观确认是否已修正至标准位置。

有鉴于此，研发一种可快速识别及修正激光器歪斜引线的装置是十分有必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种激光器引线识别修正装置及使用方法，可先识别后修正，快速挑选待修正产品并完成歪斜引线的修正，方便快捷。

本发明采用以下技术方案：

一种激光器引线识别修正装置，包括一矩形的固定腔体，所述固定腔体的上表面中部设置有定位孔，用于固定激光器，所述固定腔体的一个侧面上设置有滑块，所述滑块端部用于覆盖在激光器的底座上表面上压紧激光器，实现激光器上下方向的固定；

所述固定腔体与滑块所在侧面相垂直的另外两侧面对称设置有推板和修正器，推板和修正器分别通过气缸B和气缸C驱动，在气缸B/气缸C驱动下，推板用于将激光器的三条引线推至向同一方向歪斜，修正器用于对歪斜的三条引线修正至要求位置；

所述定位孔正下方还设置有CCD识别系统，用于扫描激光器的引线图像，并根据设定的允许引线波动的范围判定此激光器的引线是否需要修正。

本发明的固定腔体为不锈钢结构，其上表面优选为正方形，带有四个侧边，滑块、推板和修正器均设置于固定腔体上，在气缸B、气缸C的作用下，推板和修正器能够在同一水平面内相对运动。

优选的，所述定位孔尺寸与激光器底座的尺寸相适应，所述定位孔侧壁上设置有与激光器底座侧面的凹槽相配合的定位凸块。

优选的，所述滑块包括下部的定位块和上部的盖板，所述定位块和盖板之间设有滑动凹槽，所述固定腔体的侧面内部设置有导向槽A，所述固定腔体的上表面与导向槽A对应处设置有一条形通道，所述滑块的定位块位于导向槽A内，滑动凹槽滑动卡设在条形通道上并能够沿条形通道移动，所述滑块一端设置有气缸A，用于推动滑块，使滑动的盖板端部覆盖在激光器的底座上表面压紧激光器。

优选的，所述固定腔体靠近气缸B的侧面内部设置有导向槽B，固定腔体靠近气缸C的侧面内部设置有导向槽C，推板位于导向槽B内，且在气缸B的推动下能够沿导向槽B滑动；修正器位于导向槽C内，且在气缸C的推动下能够沿导向槽C滑动。

优选的，所述CCD识别系统包括CCD照相机、图像识别模块和控制器，CCD照相机位于定位孔的正下方，所述CCD照相机与图像识别模块连接，所述图像识别模块、气缸A、气缸B和气缸C均与控制器连接。

优选的，所述CCD照相机垂直拍摄激光器的三条引线，得到三个圆点，标准状态下三个圆点的圆心位于直径为D1的圆上，称为标准圆点，若实际拍摄的激光器三条引线对应的三个圆点均位于以标准圆点圆心为圆心，直径为1.5d的圆范围内，则判定为不需要修正，其中d为引线的实际直径；反之，则判定为需要修正。

本发明的CCD识别系统为现有的图像识别设备，放置在激光器正下方，在图像识别范围内即可，CCD照相机、图像识别模块、控制器均可采用现有技术，图像识别模块通过常规的PLC编程即可实现，此处不再赘述。

优选的，所述推板为一板状结构，端部呈竖直状态，所述修正器与推板相对设置，修正器内设置有三个竖向凹槽，分别对三条引线进行修正，竖向凹槽的宽度从端部向内逐渐减小，最小宽度为引线的相对应，修正器的两侧竖向凹槽深度比中间竖向凹槽的深度小D1/2，修正器在气缸C的推动下运动到最远处时，三个竖向凹槽的内部分别与三个对应的标准圆点相切，这样修正后，三条引线均呈竖直状态。

优选的，所述修正器的端部朝向上方倾斜，且最前端为尖头，确保修正时从变动位置较小的引线根部开始。

一种上述激光器引线识别修正装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)将激光器固定在定位孔上，控制器驱动气缸A运动，推动滑块将激光器压紧；

(2)CCD识别系统的CCD照相机扫描获得引线实际位置图像，图像识别模块对图像进行识别判定是否需要修正；

(3)若实际拍摄的三条引线所形成的圆点均位于以标准圆点圆心为圆心，直径为1.5d的圆范围内，则判定不需要修正，此时图像识别模块将信号传递给控制器，控制器控制气缸A运动，使盖板脱离激光器，吸嘴将激光器吸取后放置下料盒内；

(4)若判定为需要修正(有任何一个点不再其对应的范围内即需要修正)，此时图像识别模块将信号传递给控制器，控制器首先控制气缸B运动，使得推板将三条引线推至向修正器方向歪斜；

(5)然后控制器控制气缸C使修正器靠近引线运动，进行引线修正；

(6)修正完成后，气缸A、气缸B和气缸C归位，重复步骤(1)～(5)进行下一激光器的引线修正工作。

优选的，步骤(5)引线修正过程为：

在气缸C的驱动下，修正器的尖头首先从三条引线的根部之间进入，三条引线分别进入三个竖向凹槽内，随着修正器逐渐靠近引线，歪斜的引线在竖向凹槽的导向作用下逐渐被修正，当气缸C运动到最远处时，三个竖向凹槽的内部分别与三个对应的标准圆点相切，三条引线被修正后均呈竖直状态。

一般的，激光器引线牢固度要求三次弯折90°无掉引线现象，本发明的修正过程只经过2次非90°弯折，不会影响牢固度；若真有掉引线的证明引线牢固度不足，可提前拦截不良品。

为提高效率，实现批量化操作，定位孔、推板、修正器和CCD识别系统可设置多个。

本发明未详尽之处，均可采用现有技术。

本发明的有益效果为：

1、本发明通过定位孔和滑块将激光器固定，避免在修复过程中激光器移动导致引线修复不到位，便于修正器能将各引线的修正到正确位置。

2、本发明通过CCD识别系统，识别引线歪斜是否超出要求范围，将不需修复与待修复的激光器分开，减少修复的数量，提高生产效率；另外此系统代替人眼目测识别，提高了准确率。

3、在修正时推板将激光器的三条引线推至向同一方向歪斜，所有引线位于同侧，确保一次将所有引线修正。

4、修正器的前端为尖头，且修正时尖头从引线位置变动较小的根部位置进入，方便修正器工作，歪斜的引线在竖向凹槽的导向作用下逐渐被修正。

附图说明

图1为本发明的激光器引线识别修正装置整体结构示意图；

图2为本发明的滑块与条形通道的位置关系局部示意图；

图3为本发明的激光器、定位孔、滑块的配合关系局部示意图；

图4为本发明的激光器引线识别修正装置另一视角的结构示意图；

图5为本发明的推板结构示意图；

图6为本发明的修正器结构示意图；

图7为本发明的滑块结构示意图；

图8为本发明的一种使用方法的分步完成示意图；

图9为标准状态下的三个圆点相对位置示意图；

其中，1-固定腔体，1.1-导向槽A，1.2-条形通道，1.3-导向槽B，1.4-导向槽C，2-定位孔，2.1-定位凸块，3-激光器，3.1-底座，3.2-引线，3.3-凹槽，4-滑块，4.1-定位块，4.2-盖板，4.3-滑动凹槽，5-推板，6-修正器，6.1-尖头，7-气缸B，8-气缸C，9-CCD识别系统，10-气缸A。

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，但不仅限于此，本发明未详尽说明的，均按本领域常规技术。

实施例1：

一种激光器引线识别修正装置，如图1-9所示，包括一矩形的固定腔体1，固定腔体1的上表面中部设置有定位孔2，用于固定激光器3，固定腔体1的一个侧面上设置有滑块4，滑块4端部用于覆盖在激光器3的底座3.1上表面上压紧激光器，实现激光器3上下方向的固定；

固定腔体1与滑块4所在侧面相垂直的另外两侧面对称设置有推板5和修正器6，推板5和修正器6分别通过气缸B 7和气缸C 8驱动，在气缸B/气缸C驱动下，推板5用于将激光器的三条引线3.2推至向同一方向歪斜，修正器6用于对歪斜的三条引线修正至要求位置；

定位孔正下方还设置有CCD识别系统9，用于扫描激光器3的引线图像，并根据设定的允许引线波动的范围判定此激光器的引线是否需要修正。

本发明的固定腔体1为不锈钢结构，其上表面优选为正方形，带有四个侧边，滑块4、推板5和修正器6均设置于固定腔体1上，在气缸B 7、气缸C 8的作用下，推板5和修正器6能够在同一水平面内相对运动。

实施例2：

一种激光器引线识别修正装置，结构如实施例1所述，所不同的是，定位孔2尺寸与激光器的底座3.1的尺寸相适应，定位孔侧壁上设置有与激光器底座侧面的凹槽3.3相配合的定位凸块2.1。

实施例3：

一种激光器引线识别修正装置，结构如实施例2所述，所不同的是，如图7所示，滑块4包括下部的定位块4.1和上部的盖板4.2，定位块4.1和盖板4.2之间设有滑动凹槽4.3，固定腔体1的侧面内部设置有导向槽A 1.1，固定腔体1的上表面与导向槽A 1.1对应处设置有一条形通道1.2，滑块的定位块4.1位于导向槽A 1.1内，滑动凹槽4.3滑动卡设在条形通道1.2上并能够沿条形通道1.2移动，滑块4一端设置有气缸A 10，用于推动滑块4，使滑动4的盖板4.2端部覆盖在激光器的底座3.1上表面压紧激光器。

实施例4：

一种激光器引线识别修正装置，结构如实施例3所述，所不同的是，固定腔体1靠近气缸B 7的侧面内部设置有导向槽B 1.3，固定腔体1靠近气缸C 8的侧面内部设置有导向槽C 1.4，推板5位于导向槽B 1.3内，且在气缸B 7的推动下能够沿导向槽B 1.3滑动；修正器6位于导向槽C 1.4内，且在气缸C 8的推动下能够沿导向槽1.4C滑动。

实施例5：

一种激光器引线识别修正装置，结构如实施例4所述，所不同的是，CCD识别系统9包括CCD照相机、图像识别模块和控制器，CCD照相机位于定位孔2的正下方，CCD照相机与图像识别模块连接，图像识别模块、气缸A 10、气缸B 7和气缸C 8均与控制器连接。

实施例6：

一种激光器引线识别修正装置，结构如实施例5所述，所不同的是，CCD照相机垂直拍摄激光器的三条引线，得到三个圆点，标准状态下三个圆点的圆心位于直径为D1的圆上，称为标准圆点，如图9所示，若实际拍摄的激光器三条引线对应的三个圆点均位于以标准圆点圆心为圆心，直径为1.5d的圆范围内，则判定为不需要修正，其中d为引线的实际直径；反之，则判定为需要修正。

本发明的CCD识别系统为现有的图像识别设备，放置在激光器正下方，在图像识别范围内即可，CCD照相机、图像识别模块、控制器均可采用现有技术，图像识别模块通过常规的PLC编程即可实现，此处不再赘述。

实施例7：

一种激光器引线识别修正装置，结构如实施例6所述，所不同的是，推板5为一板状结构，端部呈竖直状态，修正器6与推板5相对设置，修正器6内设置有三个竖向凹槽，分别对应三条引线，用于对三条引线进行修正，竖向凹槽的宽度从端部向内逐渐减小，最小宽度为引线的相对应，修正器6的两侧竖向凹槽深度比中间竖向凹槽的深度小D1/2，修正器6在气缸C 8的推动下运动到最远处时，三个竖向凹槽的内部分别与三个对应的标准圆点相切，这样修正后，三条引线均呈竖直状态。

实施例8：

一种激光器引线识别修正装置，结构如实施例7所述，所不同的是，修正器6的端部朝向上方倾斜，且最前端为尖头6.1，确保修正时从变动位置较小的引线根部开始。

实施例9：

一种激光器引线识别修正装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)将激光器3固定在定位孔2上，控制器驱动气缸A 10运动，推动滑块4将激光器3压紧；

(2)CCD识别系统9的CCD照相机扫描获得引线3.2实际位置图像，图像识别模块对图像进行识别判定是否需要修正；

(3)若实际拍摄的三条引线所形成的圆点均位于以标准圆点圆心为圆心，直径为1.5d的圆范围内，则判定不需要修正，此时图像识别模块将信号传递给控制器，控制器控制气缸A 10运动，使盖板4.2脱离激光器3，吸嘴将激光器3吸取后放置下料盒内；

(4)若判定为需要修正(有任何一个点不再其对应的范围内即需要修正)，此时图像识别模块将信号传递给控制器，控制器首先控制气缸B 7运动，使得推板5将三条引线推至向修正器6方向歪斜；

(5)然后控制器控制气缸C 8使修正器6靠近引线运动，进行引线修正；

(6)修正完成后，气缸A 10、气缸7B和气缸C 8归位，重复步骤(1)～(5)进行下一激光器的引线修正工作。

实施例10：

一种激光器引线识别修正装置的使用方法，如实施例9所述，所不同的是，步骤(5)引线修正过程为：

在气缸C 8的驱动下，修正器的尖头6.1首先从三条引线3.2的根部之间进入，三条引线分别进入三个竖向凹槽内，随着修正器6逐渐靠近引线，歪斜的引线在竖向凹槽的导向作用下逐渐被修正，当气缸C 8运动到最远处时，三个竖向凹槽的内部分别与三个对应的标准圆点相切，三条引线被修正后均呈竖直状态。

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 (8)

1.一种激光器引线识别修正装置，其特征在于，包括一矩形的固定腔体，所述固定腔体的上表面中部设置有定位孔，用于固定激光器，所述固定腔体的一个侧面上设置有滑块，所述滑块端部用于覆盖在激光器的底座上表面上压紧激光器，实现激光器上下方向的固定；

所述固定腔体与滑块所在侧面相垂直的另外两侧面对称设置有推板和修正器，推板和修正器分别通过气缸B和气缸C驱动，在气缸B/气缸C驱动下，推板用于将激光器的三条引线推至向同一方向歪斜，修正器用于对歪斜的三条引线修正至要求位置；

所述定位孔正下方还设置有CCD识别系统，用于扫描激光器的引线图像，并根据设定的允许引线波动的范围判定此激光器的引线是否需要修正；

所述CCD识别系统包括CCD照相机，CCD照相机垂直拍摄激光器的三条引线，得到三个圆点，标准状态下三个圆点的圆心位于直径为D1的圆上，称为标准圆点，若实际拍摄的激光器三条引线对应的三个圆点均位于以标准圆点圆心为圆心，直径为1.5d的圆范围内，则判定为不需要修正，其中d为引线的实际直径；反之，则判定为需要修正；

所述推板为一板状结构，端部呈竖直状态，所述修正器与推板相对设置，修正器内设置有三个竖向凹槽，分别对三条引线进行修正，竖向凹槽的宽度从端部向内逐渐减小，最小宽度与引线相对应，修正器的两侧竖向凹槽深度比中间竖向凹槽的深度小D1/2，修正器在气缸C的推动下运动到最远处时，三个竖向凹槽的内部分别与三个对应的标准圆点相切，这样修正后，三条引线均呈竖直状态。

2.根据权利要求1所述的激光器引线识别修正装置，其特征在于，所述定位孔尺寸与激光器底座的尺寸相适应，所述定位孔侧壁上设置有与激光器底座侧面的凹槽相配合的定位凸块。

3.根据权利要求2所述的激光器引线识别修正装置，其特征在于，所述滑块包括下部的定位块和上部的盖板，所述定位块和盖板之间设有滑动凹槽，所述固定腔体的侧面内部设置有导向槽A，所述固定腔体的上表面与导向槽A对应处设置有一条形通道，所述滑块的定位块位于导向槽A内，滑动凹槽滑动卡设在条形通道上，所述滑块一端设置有气缸A，用于推动滑块，使滑动的盖板端部覆盖在激光器的底座上表面压紧激光器。

4.根据权利要求3所述的激光器引线识别修正装置，其特征在于，所述固定腔体靠近气缸B的侧面内部设置有导向槽B，固定腔体靠近气缸C的侧面内部设置有导向槽C，推板位于导向槽B内，且在气缸B的推动下能够沿导向槽B滑动；修正器位于导向槽C内，且在气缸C的推动下能够沿导向槽C滑动。

5.根据权利要求4所述的激光器引线识别修正装置，其特征在于，所述CCD识别系统包括CCD照相机、图像识别模块和控制器，CCD照相机位于定位孔的正下方，所述CCD照相机与图像识别模块连接，所述图像识别模块、气缸A、气缸B和气缸C均与控制器连接。

6.根据权利要求5所述的激光器引线识别修正装置，其特征在于，所述修正器的端部朝向上方倾斜，且最前端为尖头，确保修正时从引线的根部开始。

7.一种权利要求6所述的激光器引线识别修正装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将激光器固定在定位孔上，控制器驱动气缸A运动，推动滑块将激光器压紧；

(2)CCD识别系统的CCD照相机扫描获得引线实际位置图像，图像识别模块对图像进行识别判定是否需要修正；

(3)若实际拍摄的三条引线所形成的圆点均位于以标准圆点圆心为圆心，直径为1.5d的圆范围内，则判定不需要修正，此时图像识别模块将信号传递给控制器，控制器控制气缸A运动，使盖板脱离激光器，吸嘴将激光器吸取后放置下料盒内；

(4)若判定为需要修正，此时图像识别模块将信号传递给控制器，控制器首先控制气缸B运动，使得推板将三条引线推至向修正器方向歪斜；

(5)然后控制器控制气缸C使修正器靠近引线运动，进行引线修正；

(6)修正完成后，气缸A、气缸B和气缸C归位，重复步骤(1)～(5)进行下一激光器的引线修正工作。

8.根据权利要求7所述的激光器引线识别修正装置的使用方法，其特征在于，步骤(5)引线修正过程为：

在气缸C的驱动下，修正器的尖头首先从三条引线的根部之间进入，三条引线分别进入三个竖向凹槽内，随着修正器逐渐靠近引线，歪斜的引线在竖向凹槽的导向作用下逐渐被修正，当气缸C运动到最远处时，三个竖向凹槽的内部分别与三个对应的标准圆点相切，三条引线被修正后均呈竖直状态。

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