CN204229002U - 同轴激光器耦合下夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种同轴激光器耦合下夹具，包括：外壳(12)，所述外壳(12)固定在气缸座(16)上封装有下夹具组件，所述下夹具组件包括：下夹头(13)，所述下夹头(13)内置管脚定位器(18)；连接件(14)，通过所述连接件(14)的可拆卸地连接所述下夹头(13)和气缸(15)，所述气缸(15)固定在所述气缸座(16)上；其中，所述外壳(12)的上表面还装有锥套(11)，所述锥套(11)设有开口套嵌住所述下夹头(13)。本实用新型提供的下夹具可以实现提高夹头结构稳定性，减少内部零件的配合累积公差，满足激光次模块的耦合要求。

Description

同轴激光器耦合下夹具

技术领域

本实用新型涉及一种光通信激光器次模块生产夹具，尤其涉及一种激光次模块激光组件耦合下夹具。 

背景技术

在同轴型激光器焊接封装中，上夹头夹持光纤组件，下夹头夹持激光器，在激光器上电后，激光光束耦合进入光纤组件的陶瓷插芯中，通过上夹头和下夹头的六维相对移动找到激光器和光纤耦合时的最大光功率。 

同轴封装激光次模块包括同轴光发射次模块(TOSA)、同轴光接收次模块(ROSA)和同轴光收发一体次模块(BOSA)，是光通信模块中最重要的零件，且其成本是占整个光模块的最大比重。夹具在工作中是否具有很好的高效性和准确性对耦合封装的效率和激光次模块的性能影响很大。 

如何提高同轴封装次模块耦合效率、增加直通率，减少产品不良率，降低生产成本，一直都是光通信行业追求的一个重要方面，其中生产同轴封装次模块的耦合夹具起到一个尤为重要的作用，现有的耦合夹具存在加工时难以保证同轴度，制作更换跳线工序繁琐，同时长期使用过程中容易出现零部件配合松动，导致夹头结构稳定性变差，出现焊接前后光功率变化大，焊接后光功率变小等不良情况，造成大量生产成本的浪费。 

实用新型内容

有鉴于此，针对现有技术中存在的上述或其他缺陷，本发明提出一种同轴激光器耦合下夹具。与现有的技术相比，气动夹紧能够自动定心，保证激光器半成品居于中心，夹紧工件加持力恒定且可调，排除人为因素的影响，降低人力成本，提高生产效率和生产稳定性。 

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种同轴激光器耦合下夹具，包括：外壳12，所述外壳12固定在气缸座16上封装有下夹具组件，所述下夹具组件包括：下夹头13，所述下夹头13内置管脚定位器18；连接件14，通过所述连接件14的可拆卸地连接所述下夹头13和气缸15，所述气缸15固定在所述气缸座16上；其中，所述外壳12的上表面还装有锥套11，所述锥套11设有开口套嵌住所述下夹头13。 

进一步地，所述下夹头13还包括:尾座33，多个弹性瓣32和卡爪31，所述多个 弹性瓣32为顶部带有锥面的薄壁弹性套筒，其分别通过径向导槽安放在所述尾座33上，且其上端面组合形成一个锥体，所述卡爪31设置于每一所述弹性瓣32的锥体顶端，其中，所述多个弹性瓣32组合成的锥面与所述锥套11紧密贴合。 

进一步地，所述管脚定位器18还包括弹性插芯，所述弹性插芯包括第一定位片34、第二定位片35，所述第一定位片34、第二定位片35之间通过弹性连接件连接，所述第一定位片34上设置有管脚定位座36，所述管脚定位座36顶部形成有多个管脚插孔，其底部形成有多个接线柱，所述多个接线柱与所述管脚插孔电连接，且穿过所述弹性连接件37以及所述第二定位35片引出。 

进一步地，所述连接件14包括上连接部34和下连接部35，所述上连接部34设有内凹槽和外螺纹，所述内凹槽用于容纳所述弹性插芯，所述外螺纹用于与所述下夹头尾部的内螺纹连接；所述下连接部35设有外螺纹，且通过所述外螺纹与所述气缸15连接。 

进一步地，所述下夹头13内置管脚定位器18具体为所述第一定位片34卡设于所述连接件的内部凹槽中；所述第二定位片35卡设于所述弹性瓣32的锥体底部。 

进一步地，所述外壳12为一圆筒，所述圆筒的下表面设有外部圆底座，所述外部圆底座通过螺钉与所述气缸座16固定；所述圆筒的上表面设有内圆开口，以容纳所述锥套11，所述锥套11底部形成锥座，所述锥座通过螺钉与所述圆筒的上表面固定，其中，所述圆筒的底部设有开口。 

进一步地，所述锥套11的外表面与所述圆筒的内圆开口紧密结合，所述锥套11的内表面形成一锥面，其与所述下夹头13的卡爪外锥面紧密配合。 

与现有技术相比，本实用新型的优点如下： 

1、以气动挤压使得夹具变形收缩达到夹紧激光器半成品的方式，代替原来手动锁紧螺纹夹紧激光器半成品。其中，手动锁紧螺纹包括弹性复位、杠杆支撑变形等其他手动方式使夹具锁紧而使半成品得到夹持牢固的方式。 

2、手动装夹的过程繁琐且定位不精确，气动下夹头具有很好的定心精度，装夹卸载快速，能提供恰当的夹持力，且夹持力可根据需要调节。 

3、手动装夹不能保证每个激光器半成品装夹的稳定性，以气压传动作为弹性夹头工作动力源，保证每个零件夹持不会过载。 

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附 图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中： 

图1A为本实用新型激光次模块激光组件耦合下夹具的立体示意图； 

图1B为本实用新型的激光次模块激光组件耦合下夹具的剖面示意图； 

图2为本实用新型图1A、图1B中下夹具组件的立体示意图； 

图3为本实用新型1A、图1B中下夹头的各组件分解示意图。 

具体实施方式

结合附图对本实用新型作进一步的描述如下: 

结合参考图1A、图1B和图2,本实用新型提供了一种同轴激光器耦合下夹具，包括：外壳12，所述外壳12固定在气缸座16上封装有下夹具组件，所述下夹具组件包括：下夹头13，所述下夹头13内置管脚定位器18；连接件14，通过所述连接件14的可拆卸地连接所述下夹头13和气缸15，所述气缸15固定在所述气缸座16上；其中，所述外壳12的上表面还装有锥套11，所述锥套11设有开口套嵌住所述下夹头13。 

图3为本实用新型1A、图1B中下夹头的各组件分解示意图。如图3所示，所述下夹头13还包括:尾座33，多个弹性瓣32和卡爪31，所述多个弹性瓣32为顶部带有锥面的薄壁弹性套筒，其分别通过径向导槽安放在所述尾座33上，且其上端面组合形成一个锥体，所述卡爪31设置于每一所述弹性瓣32的锥体顶端，其中，所述多个弹性瓣32组合成的锥面与所述锥套11紧密贴合。 

参考图3，所述管脚定位器18还包括弹性插芯，所述弹性插芯包括第一定位片34、第二定位片35，所述第一定位片34、第二定位片35之间通过弹性连接件连接，所述第一定位片34上设置有管脚定位座36，所述管脚定位座36顶部形成有多个管脚插孔，其底部形成有多个接线柱，所述多个接线柱与所述管脚插孔电连接，且穿过所述弹性连接件37以及所述第二定位35片引出。 

其中，所述连接件14包括上连接部34和下连接部35，所述上连接部34设有内凹槽和外螺纹，所述内凹槽用于容纳所述弹性插芯，所述外螺纹用于与所述下夹头尾部的内螺纹连接；所述下连接部35设有外螺纹，且通过所述外螺纹与所述气缸15连接。 

其中，所述下夹头13内置管脚定位器18具体为所述第一定位片34卡设于所述连接件的内部凹槽中；所述第二定位片35卡设于所述弹性瓣32的锥体底部。 

如图1A所示，所述外壳12为一圆筒，所述圆筒的下表面设有外部圆底座，所述外部圆底座通过螺钉与所述气缸座16固定；所述圆筒的上表面设有内圆开口，以容纳所 述锥套11，所述锥套11底部形成锥座，所述锥座通过螺钉与所述圆筒的上表面固定，其中，所述圆筒的底部设有开口。 

其中，所述锥套11的外表面与所述圆筒的内圆开口紧密结合，所述锥套11的内表面形成一锥面，其与所述下夹头13的卡爪外锥面紧密配合。 

装配过程中，先将锥套通过锁紧螺钉固定在外壳上，然后气缸安装在气缸座上，接着把管脚定位器安装在下夹头，同时通过下夹头下部的螺纹和连接件配合形成一个整体零件，再把整个整体零件通过连接件的螺纹和气缸相连接。通过调节下夹头和连接件配合螺纹的长度，保证下夹头和锥套间紧密贴合。最后把外壳和气缸座通过螺钉固定牢固。 

其中管脚定位器中间有4个供电管脚，用于激光器供电使用，并且管脚定位器中设有弹簧，安装激光器半成品的时候，需要将其按在下夹头的限位位置，再启动气缸，实现激光器半成品的装夹。 

本实用新型提供的同轴激光器耦合下夹具装配过程如下：将激光器半成品放置在下夹头限位处，并使激光器管脚和管脚定位器管脚对齐，同时管脚定位器处于压缩状态，气缸输出轴向的力，使得下夹头外锥面和锥套的内锥面贴合，锥形套的内锥面挤压上夹头的外锥面并使得上夹头弹性变形，上夹头内孔变小，从而夹紧激光器半成品，实现下夹具对其的加载。当气缸活塞杆反向运动时，下夹头和锥形套的挤压力消失，上夹头恢复原来的形状，完成对激光器半成品的卸载。 

本实用新型提供的同轴激光器耦合下夹具具体装配过程如下： 

1、首先将弹性插芯放置在下夹头中，然后将下夹头和连接件通过螺纹连接，其中下夹头有内螺纹，连接件有外螺纹。组装后如右图所示；下夹头是夹具中重要的组成部分，他是一个顶部带有一个锥面的薄壁弹性套筒，套筒带锥面处开有4条轴向槽。卡爪用于收缩夹紧光器件半成品，起到定心的作用，其外圈是锥面，是挤压作用面，弹性瓣是中间部分，起到工作中反复松弛和压缩的作用，具有良好弹性和耐疲劳性。尾座是导引轴向的拉力和压力，使卡爪锥面受挤压变形收缩对工件的夹紧和松开； 

2、然后将装配好的零件和气缸连接，其中通过气缸和连接件的螺纹配合连接。其中气缸是提供一个推力，使得下夹头往上顶； 

3、然后通过气缸底部螺纹孔和气缸座连接，安装4个M4的螺钉； 

4、通过4个M4螺钉将外壳和锥套连接起来，其中锥套内圆是一个锥面，和下夹头的卡爪外锥面配合，在气缸的轴向力作用下，锥套挤压下夹头的卡爪并使得其变形，从而夹持工件； 

5、将装配好的上下两部分通过4个螺钉配合起来，组装完成。 

可选择地，气动挤压方式使夹具变形，包括其他例如液压，电机传动、齿轮齿条、蜗轮蜗杆、皮带链条等传动方式使得夹具相对运动而挤压变形的方式。 

本发明提出的同轴激光器耦合下夹具与现有的技术相比，气动夹紧能够自动定心，保证激光器半成品居于中心，夹紧工件加持力恒定且可调，排除人为因素的影响，降低人力成本，提高生产效率和生产稳定性。 

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。 

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。 

Claims (7)

1.一种同轴激光器耦合下夹具，包括：外壳(12)，所述外壳(12)固定在气缸座(16)上封装有下夹具组件，所述下夹具组件包括：下夹头(13)，所述下夹头(13)内置管脚定位器(18)；连接件(14)，通过所述连接件(14)的可拆卸地连接所述下夹头(13)和气缸(15)，所述气缸(15)固定在所述气缸座(16)上；其中，所述外壳(12)的上表面还装有锥套(11)，所述锥套(11)设有开口套嵌住所述下夹头(13)。 

2.根据权利要求1所述的同轴激光器耦合下夹具，其特征在于：所述下夹头(13)还包括:尾座(33)，多个弹性瓣(32)和卡爪(31)，所述多个弹性瓣(32)为顶部带有锥面的薄壁弹性套筒，其分别通过径向导槽安放在所述尾座(33)上，且其上端面组合形成一个锥体，所述卡爪(31)设置于每一所述弹性瓣(32)的锥体顶端，其中，所述多个弹性瓣(32)组合成的锥面与所述锥套(11)紧密贴合。 

3.根据权利要求1所述的同轴激光器耦合下夹具，其特征在于：所述管脚定位器(18)还包括弹性插芯，所述弹性插芯包括第一定位片(34)、第二定位片(35)，所述第一定位片(34)、第二定位片(35)之间通过弹性连接件连接，所述第一定位片(34)上设置有管脚定位座(36)，所述管脚定位座(36)顶部形成有多个管脚插孔，其底部形成有多个接线柱，所述多个接线柱与所述管脚插孔电连接，且穿过所述弹性连接件(37)以及所述第二定位(35)片引出。 

4.根据权利要求3所述的同轴激光器耦合下夹具，其特征在于：所述连接件(14)包括上连接部(34)和下连接部(35)，所述上连接部(34)设有内凹槽和外螺纹，所述内凹槽用于容纳所述弹性插芯，所述外螺纹用于与所述下夹头尾部的内螺纹连接；所述下连接部(35)设有外螺纹，且通过所述外螺纹与所述气缸(15)连接。 

5.根据权利要求3所述的同轴激光器耦合下夹具，其特征在于：所述下夹头(13)内置管脚定位器(18)具体为所述第一定位片(34)卡设于所述连接件的内部凹槽中；所述第二定位片(35)卡设于所述弹性瓣(32)的锥体底部。 

6.根据权利要求1-5之一所述的同轴激光器耦合下夹具，其特征在于：所述外壳(12)为一圆筒，所述圆筒的下表面设有外部圆底座，所述外部圆底座通过螺钉与所述气缸座(16)固定；所述圆筒的上表面设有内圆开口，以容纳所述锥套(11)，所述锥套(11)底部形成锥座，所述锥座通过螺钉与所述圆筒的上表面固定，其中，所述圆筒的底部设有开口。 

7.根据权利要求6所述的同轴激光器耦合下夹具，其特征在于：所述锥套(11)的外表面与所述圆筒的内圆开口紧密结合，所述锥套(11)的内表面形成一锥面，其与所述下夹头(13)的卡爪外锥面紧密配合。