CN1239289C - 准直仪焊接装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种用于将多个准直仪焊接到沿纵向方向具有多个相互间隔预定距离的通孔的壳体中的装置，其包括用于存放壳体的壳体存放部件。该装置还包括壳体分配单元，其包括用于夹持存放在壳体存放部件中的壳体的壳体卡盘部件和用于将壳体卡盘部件移送到指定焊接位置的壳体移送部件。该装置还包括多个准直仪夹持单元，每个夹持单元用于夹持准直仪并相对于焊接位置彼此远离地移近到焊接位置。该装置包括位于靠近焊接位置并能通过壳体上的通孔将多个准直仪焊接到壳体中的焊接单元。本发明提供的准直仪的焊接装置和方法，可以自动完成准直仪组件的焊接，从而节省了准直仪的生产时间并提高了准直仪组件的可靠性能。

Description

准直仪焊接装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种准直仪的焊接装置及其方法。

背景技术

准直仪是一种对光源发射出来的光线进行校正的光通信装置。准直仪通常作为一个部件应用于光通信、半导体制造等使用平行光线的设备中。

如图1所示，准直仪10通常包括引出线12和同轴安装的梯度折射率透镜14，容纳和支持引出线12和梯度折射率透镜14的玻璃管15，和用于保护玻璃管15的金属套筒16。引出线12由玻璃组成，光纤13与引出线12的一端相连并形成入射光线的通路。倾斜部分12a位于引出线12的另一端并具有预定倾角。此外，梯度折射率透镜14在其一端有一个与引出线12的倾斜部分12a相对应的倾斜部分14a。

制造上述结构的准直仪10时，首先将梯度折射率透镜14插入玻璃管15并将其固定。梯度折射率透镜14具有倾斜部分14a的一端位于玻璃管15的内部，其另一端伸出玻璃管15预定长度。

在梯度折射率透镜14被装进玻璃管15并受其一端支撑之后，将引出线12插进玻璃管15的另一端。引出线12具有倾斜部分12a的一端置于玻璃管15之内，与同置于玻璃管15内的梯度折射率透镜14的倾斜部分14a相对。

在引出线12插入到玻璃管15之后，对引出线12的倾斜部分12a进行对正调节以获得所需的光学特性。随后引出线12被紧固在玻璃管15之内。之后，将容纳并支撑梯度折射率透镜14和引出线12的玻璃管15插入到金属套筒16中。然后，通过环氧树脂17将玻璃管15固定在金属套筒16的一端，从而完成准直仪10的制造过程。

上述完成的准直仪10一般是作为一个独立部件加以使用。然而，如图2所示，将一对完成的准直仪10和10’焊接在一管状壳体20上可以组成用作通信设备部件的准直仪组件1。

准直仪组件1通常采用手工方式来制造。例如，准直仪10和10’分别从壳体20的两端插入，然后把它们焊接在壳体20内。用这种方法制造准直仪组件1需要时间很长，从而降低了准直仪组件1的生产效率和使用可靠性。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种用于准直仪的焊接装置和方法，运用这种技术，可以自动完成准直仪组件的焊接工作，从而节省了生产准直仪的时间并提高了准直仪组件的工作可靠性。

本发明的其它目标和优点将在下述描述部分予以说明，通过该说明，上述目标和优点将显得更加明确和清楚或者可以通过本发明的实施得到更好的理解。

本发明通过提供一种装置而实现前述和其它目标，利用这种装置可以将多个准直仪焊接到沿纵向具有多个彼此间隔预定距离的通孔的壳体中。此装置包括用于存放壳体的壳体存放部件、壳体分配单元，该壳体分配单元包括壳体夹持部件用于夹持存放在壳体存放部件中的壳体和壳体移送部件用于移送壳体夹持单元到指定焊接位置。该装置还包括多个具有夹持部件的准直仪夹持单元，每个夹持单元用于夹持多个准直仪，其相对于焊接位置彼此远离地将准直仪移送到靠近焊接位置并将多个准直仪插入到已经移送到焊接位置的壳体中。本装置还包括位于靠近焊接位置并能通过壳体上的通孔将多个准直仪焊接到壳体中的焊接单元。

根据本发明的一种形式，多个准直仪夹持单元包括第一夹持单元，该第一夹持单元具有用于夹持第一准直仪的第一夹持部件和用于将第一夹持部件移送到焊接位置的第一提升部件。多个准直仪夹持单元还包括与第一夹持部件相对的第二夹持单元，该第二夹持单元具有用于夹持第二准直仪的第二夹持部件和用于将第二夹持部件移送到焊接位置的第二提升部件。

根据本发明的一种形式，焊接单元包括位于靠近壳体上各个通孔位置的焊接部件和设置在焊接部件上的焊条，该焊条通过壳体上的各个通孔并置于各个准直仪和壳体之间的位置，其还包括结合于焊接部件上用于加热焊条的加热部件。

根据本发明的一种形式，焊接部件位于与壳体纵向方向成预定倾斜角度的方位。

根据本发明的另一种形式，焊接装置还包括用于沿壳体纵向方向移动焊接单元的焊接部件移送单元。

根据本发明的另一种形式，焊接装置还包括控制部件，该控制部件用于对壳体分配单元、焊接部件和焊接单元移送部件进行自动控制。

本发明的前述和其它目标通过提供一种焊接方法得以实现，使用这种方法，可以将多个准直仪焊接到沿纵向方向具有多个相互间隔预定距离的通孔的壳体中。

该方法包括以下步骤：将壳体分配到指定的焊接位置上，将多个准直仪插入到移送到焊接位置的壳体中，然后，通过壳体上的通孔将多个准直仪焊接到壳体上。

根据本发明的一种形式，焊接步骤包括一个通过通孔将焊条以倾斜方位插入到壳体中的步骤。

附图说明

参考下述具体实施方式并结合附图，本发明的上述和其他目标及其性质和优点将变得更加明确并得到更好的理解。

图1是常规准直仪的剖面图；

图2是由一对准直仪焊接在壳体内形成的准直仪组件的剖面图；

图3是根据本发明实施例的准直仪焊接装置的示意图；

图4是图3焊接装置的简要侧视图；

图5是图4焊接装置的局部放大图；

图6A至6H是使用图3所示的焊接装置完成焊接过程的示意图；

图7是图3中焊接装置的控制方框图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施方式予以详细说明，其中，相同附图标记在整个说明书中表示相同的元件。

制造如图2所示准直仪组件1，首先，分别制造出如图1所示的第一准直仪10和第二准直仪10’；然后将其焊接于管状壳体20内。在第一准直仪10和第二准直仪10’之间有一个滤光器，它对从第一准直仪10到第二准直仪10’之间传播的光线进行过滤。壳体20由金属制成并具有由第一通孔和第二通孔组成的一对通孔，它们沿纵向方向彼此分隔预定距离。

如图3、图4所示，一种准直仪焊接装置包括对多个壳体20进行存放的壳体存放部分30，把壳体20分配到焊接位置“A”的壳体分配单元40，用于夹持位于壳体20内的第一准直仪10和第二准直仪10’的准直仪夹持单元50，和一对用于焊接壳体20中的第一准直仪10和第二准直仪10’的焊接单元60。其中，焊接位置“A”，代表第一准直仪10和第二准直仪10’装入到通过壳体分配单元40分配的壳体20中并予以焊接的位置。壳体分配单元40、准直仪夹持单元50和焊接单元60，如图7所示，由控制单元70实现自动控制。

壳体分配单元40包括用于夹持安放在壳体存放部件30中壳体的卡盘部件41和用于将壳体卡盘部件41移送至焊接位置“A”的移送部件42。壳体卡盘部件41具有用于夹紧和松开壳体20的卡盘，其从存放于壳体存放部件30的多个壳体20中夹持为壳体。壳体移送部件42与导轨44滑动结合并可以在导轨上作水平和垂直运动。壳体移送部件42具有用于驱动水平运动和垂直运动的驱动部件(图中未示出)，例如马达、汽缸等。

准直仪夹持单元50包括第一夹持单元51和第二夹持单元53，第一夹持单元和第二夹持单元沿焊接位置“A”的垂直方向分开预定的距离。第一夹持单元包括由焊接台80支撑并可以上下运动的第一提升部件51a。第一夹持单元还包括第一夹持部件51b，该夹持部件与第一提升部件51a结合在一起并夹持住第一准直仪的上半部分。在第一准直仪的安装位置中，梯度折射率透镜14朝向向上，外露的端部与滤光器19联接。

与第一夹持单元51相似，第二夹持单元53包括与顶端机架(图中未示出)结合并可以上下运动的第二提升部件53a。第二夹持单元还包括第二夹持部件51b，该夹持部件与第二提升部件53a结合在一起并夹持住第二准直仪的上半部分。其中，在第二准直仪的安装位置中，梯度折射率透镜14朝向向上，外露的端部与滤光器19联接。

第一提升部件51a和第二提升部件53a通过汽缸、液压缸等驱动。第一提升部件51a和第二提升部件53a也可以由可实现前进和后退运动的步进马达来驱动。这样，第一提升部件51a和第二提升部件53a可以与滚珠丝杠(图中未示出)结合并同时完成上下运动。

如图5所示，每一个焊接单元60包括具有焊头的焊接部件61，该焊接部件位于靠近壳体20的第一通孔20a或第二通孔20b的位置。每一个焊接单元在焊接部件61的一端还包括焊条60，该焊条位于壳体中第一准直仪10或者第二准直仪10’之间。焊条62穿过壳体上的第一通孔20a或者第二通孔20b。每一个焊接单元60包括结合在焊接部件61尾部用于对焊条62进行加热的加热部件63。

焊条62呈相对细长的导线状。由于其具有相当好的延展性，焊条62在通过第一通孔20a或者第二通孔20b的同时，延伸到第一准直仪或第二准直仪与壳体20之间。为便于焊条62通过第一通孔20a或第二通孔20b，焊接部件61与壳体20的纵向方向设置成倾斜方位。加热部件63可以是普通加热装置，其包括一个氙光灯效果更佳。

优选方式中，焊接单元60包括如第一提升部件51a和第二提升部件53a一样的焊接单元移送部件64。因此，焊接单元60中的焊条62通过壳体20上的通孔20b完成对第二准直仪10’的焊接之后，焊接单元60在移送部件64的作用下向下移动(参见图5中的点划线)，然后，焊接单元60中的焊条62通过壳体20上的通孔20a完成对第一准直仪10的焊接。

下面参照附图6A至6H，对准直仪组件1的制造过程予以说明。

第一夹持单元51的第一夹持部件51b、第二夹持单元53的第二夹持部件53b分别夹持第一准直仪10、第二准直仪10’。接着，当壳体20被壳体存放单元40中的壳体卡盘部件41夹持时，控制部件70(图中未示出)控制壳体存放单元40中的壳体移送部件42移动，将壳体20移动至位于第一准直仪10和第二准直仪10’之间的焊接位置“A”(参见图6B)。

如图6B所示，在壳体20被安放到第一准直仪10和第二准直仪10’之后，控制部件70控制准直仪夹持单元50上的第一提升部件51a、第二提升部件53a将第一准直仪10、第二准直仪10’插入到壳体20相对的两端中。这样，第一准直仪10和第二准直仪10’同轴安放于壳体20中(参见图6C)。

如图6C所示，第一准直仪10和第二准直仪10’同轴安放于壳体20中之后，控制部件70控制壳体分配单元40退回到其初始位置。

之后，如图6D和6E所示，通过焊接移送部件64将焊接部件61移动至接近第二通孔20b的位置，并使其与壳体20的纵向方向倾斜预定的角度。在此位置，焊条62通过第二通孔20b插入到壳体20中并位于第二准直仪10’和壳体20之间。进一步，由控制部件70控制焊条62达到合适数量。相应地，当焊条62位于第二准直仪10’和壳体20之间时，加热部件63加热使焊条62熔化将第二准直仪10’焊接在壳体20的内壁上。

当第二准直仪10’的焊接完成之后，如图6F和6G所示，焊接部件61在焊接单元移送部件64的作用下，移动至接近第一通孔20a的位置。在此位置，焊条62通过第一通孔20a插入到壳体20中并位于第一准直仪10和壳体20之间。然后，与第二准直仪10’一样，加热部件63加热使焊条62熔化将第一准直仪10焊接在壳体20的内壁上。

如上所述即可以获得如图6H所示的准直仪组件1。焊接过程完成后，焊接单元60回复到其初始位置。

如上所述，准直仪组件1制造过程中的焊接过程是自动完成的，这样不仅增强了准直仪组件的使用可靠性能，而且由于节省了组件1的制造时间而提高了生产效率。

如上所述，第二准直仪10’在第一准直仪10之前焊接。但是，第一准直仪10也可以在第二准直仪10’之前焊接。此外，如果在靠近焊接位置“A”的位置安装摄像镜头并使用显示装置，则上述焊接过程可以在显示终端予以显示。这样，使用者就可以直观地控制焊接过程。相应地，可以使用触摸屏作为控制焊接过程的操作界面。

虽然本说明书对本发明几种优选实施方式予以了显示和说明，但是应当认识到本领域的熟练技术人员也可能对本发明实施方式作出种种变更而不脱离其原则和精神，本发明的保护范围由权利要求及其等同物范围所限定。

Claims (24)

1.一种用于将多个准直仪焊接到沿纵向方向具有多个相互间隔预定距离的通孔的壳体中的装置，包括：

用于存放壳体的壳体存放部件；

壳体分配单元，其包括用于夹持存放在壳体存放部件中的壳体的壳体卡盘部件和用于将壳体卡盘部件移送到指定焊接位置的壳体移送部件；

多个准直仪夹持单元，每个夹持单元用于夹持多个准直仪中的各个准直仪，并相对于焊接位置彼此远离地移近到焊接位置以将多个准直仪插入到已经移送到焊接位置的壳体中；和

位于靠近焊接位置并能通过壳体上的通孔将多个准直仪焊接到壳体中的焊接单元。

2.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于所述的多个准直仪夹持单元包括：

具有第一夹持部件的第一夹持单元，该夹持部件用于夹持多个准直仪中第一准直仪，和将第一夹持部件移送到焊接位置的第一提升部件；和

与第一夹持部件相对的第二夹持单元，该夹持单元具有夹持多个准直仪中第二准直仪的第二夹持部件及将第二夹持部件移送到焊接位置的第二提升部件。

3.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于所述的焊接单元包括：

有选择地置于靠近壳体上通孔位置的焊接部件；

设置在焊接部件上的焊条，该焊条通过壳体上对应的通孔有选择地安置于相应一个准直仪和壳体之间的位置；和

结合于焊接部件上用于加热焊条的加热部件。

4.如权利要求3所述的焊接装置，其特征在于所述的壳体包括另外多个沿纵向方向彼此间隔预定距离的通孔，该焊接装置包括：

另一焊接单元，其包括：

另一有选择地置于靠近壳体上另外通孔位置的焊接部件；

另一设置在焊接部件上的焊条，该焊条通过壳体上对应的通孔有选择地置于相应一个准直仪和壳体之间的位置；和

另一结合于焊接部件上用于加热焊条的加热部件。

5.如权利要求4所述的焊接装置，其特征在于焊接单元和所述另一焊接单元位于远离壳体一端沿纵向相等距离的位置并且彼此产生连同运动。

6.如权利要求4所述的焊接装置，其特征在于焊接部件和所述的另一焊接部件与壳体纵向方向成预定倾斜角度。

7.如权利要求6所述的焊接装置，其特征在于所述的焊接装置还包括用于沿壳体纵向方向移动焊接单元的焊接单元移送部件。

8.如权利要求7所述的焊接装置，其特征在于所述的焊接装置还包括：

用于对壳体分配单元、多个准直仪夹持单元、焊接单元和焊接单元移送部件进行自动控制的控制部件。

9.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于所述的壳体卡盘部件具有用于夹持和松开壳体的卡盘部件。

10.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于所述的焊接装置还包括：

导轨，所述的壳体移送部件与导轨滑动连接并可以在相互垂直的第一方向和第二方向上移动。

11.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于所述的焊接装置还包括：

导轨；和

设置于壳体移送部件上用于使壳体移送部件在相互垂直的第一方向和第二方向上产生移动的驱动部件。

12.如权利要求2所述的焊接装置，其特征在于所述的第一夹持部件和第二夹持部件由步进马达驱动产生正方向和反方向的转动。

13.如权利要求3所述的焊接装置，其特征在于所述加热部件使焊条熔化并焊接到壳体的内壁上。

14.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于所述焊接装置还包括：

用于对焊接过程进行摄像的摄像装置；和

显示摄像装置摄制的焊接过程的显示部件。

15.一种用于将多个准直仪焊接到沿纵向方向具有多个相互间隔预定距离的通孔的壳体中的方法，包括：

将壳体分配到指定焊接位置的分配步骤；

将多个准直仪插入到已移送至焊接位置的壳体中的装入步骤；

通过壳体上的通孔将多个准直仪焊接到壳体上的焊接步骤。

16.如权利要求14所述的焊接方法，其特征在于所述的焊接步骤包括：

焊条通过壳体上的通孔沿预定倾斜角度插入并将多个准直仪焊接到壳体上的步骤。

17.一种用于将多个准直仪焊接到沿纵向方向具有多个相互间隔预定距离的通孔的壳体中的装置，其包括：

用于存放壳体的壳体存放部件；

壳体分配单元，其包括用于夹持存放在壳体存放部件中的壳体的壳体夹持部件和用于将壳体夹持单元移送到指定焊接位置的壳体移送部件；

具有第一夹持部件的第一夹持单元和具有第二夹持部件的第二夹持单元，其中：第一夹持单元、第二夹持部件分别夹持第一准直仪、第二准直仪并且二者相对于焊接位置彼此远离地移近至焊接位置将第一准直仪和第二准直仪插入到已移至焊接位置的壳体中；和

靠近焊接位置并通过壳体上的通孔将第一准直仪和第二准直仪焊接到壳体中的焊接单元。

18.如权利要求17所述的焊接装置，其特征在于在第一准直仪和第二准直仪之间置有对从第一准直仪和第二准直仪中发射出来光线进行过滤的滤光器。

19.如权利要求17所述的焊接装置，其特征在于所述的焊接单元包括：

有选择地置于靠近壳体上通孔位置的焊接部件；

设置在焊接部件上的焊条，该焊条通过壳体上对应的通孔有选择地置于相应一个准直仪和壳体之间的位置；和

结合于焊接部件上用于加热焊条的加热部件。

20.如权利要求19所述的焊接装置，其特征在于所述的焊接部件相对于壳体纵向方向倾斜成预定角度。

21.如权利要求20所述的焊接装置，其特征在于所述的焊接装置还包括用于沿壳体纵向方向移动焊接单元的焊接单元移送部件。

22.如权利要求21所述的焊接装置，其特征在于所述的焊接装置还包括：

用于对壳体分配单元、第一准直仪和第二准直仪夹持单元、焊接单元和焊接单元移送部件进行自动控制的控制部件。

23.一种用于将多个准直仪焊接到沿纵向方向具有多个相互间隔预定距离的通孔的壳体中的方法，包括：

将壳体分配到指定焊接位置的分配步骤；

将第一准直仪和第二准直仪插入到已移送至焊接位置的壳体中的装入步骤；

通过壳体上的通孔将与壳体形成预定倾角的第一准直仪和第二准直仪焊接到壳体上的焊接步骤。

24.如权利要求23所述的焊接方法，其特征在于所述的焊接步骤还包括：

焊条通过壳体上的通孔插入并将第一准直仪和第二准直仪焊接到壳体上的步骤。

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