CN208628705U

CN208628705U - 一种光模块自动焊接耦合机

Info

Publication number: CN208628705U
Application number: CN201821191623.1U
Authority: CN
Inventors: 刘鸿铭; 周凯; 罗传标
Original assignee: Wuhan Fei Tai Intelligent Equipment Co Ltd
Current assignee: Wuhan Fei Tai Intelligent Equipment Co Ltd
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2019-03-22
Anticipated expiration: 2028-07-25

Abstract

本实用新型公开一种光模块自动焊接耦合机，包括有隔振平台及安装在所述隔振平台上的耦合机构、焊枪找正机构及上料机构；所述耦合机构包括光模块定位机构及光纤定位机构；所述光纤定位机构包括光模块夹具及电动方向控制机构，所述光模块夹具固定安装在所述电动方向控制机构上，所述电动方向控制机构安装在隔振平台上；所述电动方向控制机构能实现六维定位，所述焊枪找正机构包括焊枪前后移动机构、固定在所述焊枪前后移动机构上的焊枪上下移动机构及安装在所述焊枪上下移动机构上的焊枪伸缩机构；所述焊枪伸缩机构与焊枪托举机构相连接。本实用新型提供一种自动化程度高，定位精准，成品率高的光模块自动焊接耦合机。

Description

一种光模块自动焊接耦合机

技术领域

本实用新型涉及光模块技术领域，具体涉及一种光模块自动焊接耦合机。

背景技术

半导体光发射器件、光接收器件和光波导器件等光模块广泛应用于光通讯和光传感系统中，实现光信号和电信号之间的转换、调制或开关功能，其核心部件就是内部的光电芯片。光电芯片与其所在系统中其它组件之间的光传导需要经由光纤实现，因此在这些光模块中，存在着作为模块核心的光电芯片与光纤之间的光耦合问题，这些问题业内称为光电子器件的光纤耦合封装。

光电芯片进出光面的尺寸相当小，为了实现光电芯片和金属化光纤组件之间的良好耦合，需使光电芯片的进出光面和金属化光纤组件的耦合端精确对正，这其中就涉及到如何对光纤的耦合端进行精确定位和固定的问题；现有的光纤耦合端处理时，多为操作人员进行人工耦合，由于人体肉眼观察的极限，及长期工作产生的疲劳，很容易造成人工耦合时光器件的损坏，且效率低，工作量大，提高了制作成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自动化程度高，定位精准，成品率高的光模块自动焊接耦合机。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种光模块自动焊接耦合机，包括有隔振平台及安装在所述隔振平台上的耦合机构、焊枪找正机构及上料机构；所述耦合机构包括光模块定位机构及光纤定位机构；所述光纤定位机构包括光模块夹具及电动方向控制机构，所述光模块夹具固定安装在所述电动方向控制机构上，所述电动方向控制机构安装在隔振平台上；所述电动方向控制机构包括固定在所述隔振平台上的X向移动机构、安装在X向移动机构上的Y向移动机构、安装在Y向移动机构上的Z向移动机构、安装在Z向移动机构上的X向角度偏摆机构、安装在X向角度偏摆机构上的Z向角度偏摆机构及安装在Z向角度偏摆机构上的Y向角度偏摆机构，所述X向角度偏摆机构、Y向角度偏摆机构及Z向角度偏摆机构的偏摆轴心线交于一点；所述焊枪找正机构包括焊枪前后移动机构、固定在所述焊枪前后移动机构上的焊枪上下移动机构及安装在所述焊枪上下移动机构上的焊枪伸缩机构；所述焊枪伸缩机构与焊枪托举机构相连接。

其中，所述X向角度偏摆机构、Y向角度偏摆机构及Z向角度偏摆机构的偏摆轴心线交于一点，改点为光纤耦合焊接点，可在耦合焊接中，达到了矢量控制的程度，增加了焊接精度及成品率。

优选地，所述X向移动机构用于控制X方向上的移动，包括X向滑台，所述X向滑台内设有X丝杆，且X向丝杆连接有X向驱动电机；所述Y向移动机构用于控制Y方向上的移动，包括Y向滑台，所述Y向滑台内设有Y丝杆，且Y向丝杆连接有Y向驱动电机；所述Z向移动机构用于控制Z方向上的移动，包括Z向滑台，所述Z向滑台内设有Z丝杆，且Z向丝杆连接有Z向驱动电机；其有益效果在于：结构简单，技术成熟，稳定性高，利用旋转的丝杆控制与其螺纹连接物体的移动，达到平移的效果，电机由控制单元控制，在三维空间对光纤夹具实施智能定位控制。

优选地，所述X向角度偏摆机构用于控制X方向上的角度偏转，包括X向摆动块，所述X向摆动块内设置有X向连接轴，且X向连接轴连接有X向角度偏摆电机；所述Y向角度偏摆机构用于控制Y方向上的角度偏转，包括Y向摆动块，所述Y向摆动块内设置有Y 向连接轴，且Y向连接轴连接有Y向角度偏摆电机；所述Z向角度偏摆机构用于控制Z方向上的角度偏转，包括Z向摆动块，所述Z向摆动块内设置有Z向连接轴，且Z向连接轴连接有Z向角度偏摆电机；其有益效果在于：结构简单，技术成熟，稳定性高，利用旋转的连接轴控制与其连接物体的摆动，达到控制角度的效果，电机由控制单元控制，在六维空间对光纤夹具实施智能定位控制。

优选地，所述焊枪前后移动机构由直线电机控制，包括初级及次级；所述焊枪上下移动机构包括焊枪上下移动滑台，所述焊枪上下移动滑台内置有焊枪上下移动丝杆，所述焊枪上下移动丝杆连接有焊枪上下移动电机；所述焊枪上下移动机构固定在所述次级上；焊枪伸缩机构包括焊枪伸缩滑台，所述焊枪伸缩滑台内置有焊枪伸缩丝杆，所述焊枪伸缩丝杆连接有焊枪伸缩电机；其有益效果在于：结构简单，技术成熟，稳定性高，直线电机行程大，控制精度高。

优选地，所述光模块定位机构包括光模块夹具及手动方向控制机构，所述光模块夹具固定在所述手动方向控制机构上，所述手动方向控制机构从上到下依次包括手动旋转机构、手动角度偏摆机构、手动Y向移动机构及手动Z向移动机构；所述手动Z向移动机构包括手动Z向移动滑台，所述手动Z向移动滑台设有手动Z向移动丝杆；所述手动Y向移动机构包括手动Y向移动滑台，所述手动Y向移动滑台设有手动Y向移动丝杆；所述手动角度偏摆机构包括手动摆动块，所述手动摆动块上设置有手动连接轴；所述手动旋转机构包括有手动旋转盘，所述手动旋转盘连接手动旋转丝杆；其有益效果在于：对光模块夹具进行的手动微调，以使得设备达到最佳的焊接位置，提高焊接质量。

优选地，所述上料机构包括平台板、上料前后移动机构及上料左右移动机构，所述上料前后移动机构固定安装在所述上料左右移动机构上，所述平台板固定安装在所述上料前后移动机构上；所述上料前后移动机构包括有上料前后移动滑台，所述上料前后移动滑台内置有上料前后移动丝杆，所述上料前后移动丝杆连接有上料前后移动电机；所述上料左右移动机构包括有上料左右移动滑台，所述上料左右移动滑台内置有上料左右移动丝杆，所述上料左右移动丝杆连接有上料前后移动电机；所述平台板上设有用于固定光纤的光纤固定装置；其有益效果在于：电机在控制单元的控制下自动将光纤送入耦合机构中，所述光纤固定装置将光纤，尤其是保偏光纤以特定的旋转角度夹持在其中。

优选地，所焊接机构上设有监控摄像头，所述监控摄像头用于监控光模块与光纤耦合的位置关系及焊接点的焊接情况；其有益效果在于：采用目前先进的视觉监控系统对焊接精度进行监控，增强了设备的智能化程度，提高焊接精度，亦提高了生产效率。

优选地，所述隔振平台外设置有防护外罩；其有益效果在于：对设备进行保护，防止设备在运行过程中受到外界环境的影响，亦可以保护设备操作人员在设备发生意外时的人身安全。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:1、增强了设备的自动化控制程度，减轻工人的劳动负担，提高了劳动效率；2、采用现在的先进的视觉监控系统对耦合焊接精度进行控制，提高了成品率；3、六维的电动方向控制机构，保证了光纤调整的灵活性及便捷性，尤其是摆动机构的偏摆轴心线相交于一点，使得耦合部达到矢量控制程度。

附图说明

图1为光模块自动焊接耦合机的结构示意图；

图2为光模块自动焊接耦合机的局部结构示意图；

图3为上料机构的结构示意图；

图4为光纤定位移动机构的结构示意图；

图5为模块定位移动机构的结构示意图；

图6为焊枪找正机构的结构示意图；

图中：1、上料机构；11、上料左右移动机构；111、上料左右移动电机；12、上料前后移动机构；121、上料前后移动电机；13、平台板；14、光纤固定装置；2、光纤定位机构；21、X向移动机构；211、X向驱动电机；22、Y向移动机构；221、Y向驱动电机；23、Z向移动机构；231、Z向驱动电机；24、X向角度偏摆机构；241、X向角度偏摆电机；25、 Y向角度偏摆机构；251、Y向角度偏摆电机；26、Z向角度偏摆机构；261、Z向角度偏摆电机；27、光纤头夹持装置；3、光模块定位机构；31、手动Z向移动机构；311、手动Z 向移动丝杆；32、手动Y向移动机构；321、手动Y向移动丝杆；33、手动角度偏摆机构； 331、手动连接轴；34、手动旋转机构；341、手动旋转丝杆；35、转台；36、光模块夹具； 4、焊枪找正机构；41、焊枪前后移动机构；42、焊枪上下移动机构；421、焊枪上下移动电机；43、焊枪伸缩机构；431、焊枪伸缩电机；44、摄像头；5、隔振平台；6、固定架； 7、防护外罩；8、报警器；9、显示屏。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1-6所示，一种光模块自动焊接耦合机，包括有隔振平台5及安装在所述隔振平台5上的耦合机构、焊枪找正机构4及上料机构1；所述耦合机构包括光模块定位机构3 及光纤定位机构2；所述光纤定位机构2包括光纤头夹持装置27及电动方向控制机构，所述光纤头夹持装置27固定安装在所述电动方向控制机构上，所述电动方向控制机构安装在隔振平台5上；所述电动方向控制机构包括固定在所述隔振平台5上的X向移动机构21、安装在X向移动机构21上的Y向移动机构22、安装在Y向移动机构22上的Z向移动机构 23、安装在Z向移动机构23上的X向角度偏摆机构24、安装在X向角度偏摆机构24上的 Z向角度偏摆机构26及安装在Z向角度偏摆机构26上的Y向角度偏摆机构25，所述X向角度偏摆机构24、Y向角度偏摆机构25及Z向角度偏摆机构26的偏摆轴心线交于一点；所述焊枪找正机构4包括焊枪前后移动机构41、固定在所述焊枪前后移动机构41上的焊枪上下移动机构42及安装在所述焊枪上下移动机构42上的焊枪伸缩机构43；所述焊枪伸缩机构43与焊枪托举机构相连接，所述焊枪托举机构用于固定焊枪。

优选地，所述X向移动机构21用于控制X方向上的移动，包括X向滑台，所述X向滑台内设有X丝杆，且X向丝杆连接有X向驱动电机211；所述Y向移动机构22用于控制 Y方向上的移动，包括Y向滑台，所述Y向滑台内设有Y丝杆，且Y向丝杆连接有Y向驱动电机221；所述Z向移动机构23用于控制Z方向上的移动，包括Z向滑台，所述Z向滑台内设有Z丝杆，且Z向丝杆连接有Z向驱动电机231；所述X向角度偏摆机构24用于控制X方向上的角度偏转，包括X向摆动块，所述X向摆动块内设置有X向连接轴，且X向连接轴连接有X向角度偏摆电机241；所述Y向角度偏摆机构25用于控制Y方向上的角度偏转，包括Y向摆动块，所述Y向摆动块内设置有Y向连接轴，且Y向连接轴连接有Y向角度偏摆电机251；所述Z向角度偏摆机构26用于控制Z方向上的角度偏转，包括Z向摆动块，所述Z向摆动块内设置有Z向连接轴，且Z向连接轴连接有Z向角度偏摆电机261；所述焊枪前后移动机构41由直线电机控制，包括初级及次级；所述焊枪上下移动机构42 包括焊枪上下滑台，所述焊枪上下滑台内置有焊枪上下移动丝杆，所述焊枪上下移动丝杆连接有焊枪上下移动电机421；所述焊枪上下移动机构42固定在所述次级上；焊枪伸缩机构43包括焊枪伸缩滑台，所述焊枪伸缩滑台内置有焊枪伸缩丝杆，所述焊枪伸缩丝杆连接有焊枪伸缩电机431；所述上料机构包括平台板13、上料前后移动机构12及上料左右移动机构11，所述上料前后移动机构12固定安装在所述上料左右移动机构11上，所述平台板13固定安装在所述上料前后移动机构12上；所述上料前后移动机构12包括有上料前后移动滑台，所述上料前后移动滑台内置有上料前后移动丝杆，所述上料前后移动丝杆连接有上料前后移动电机121；所述上料左右移动机构11包括有上料左右移动滑台，所述上料左右移动滑台内置有上料左右移动丝杆，所述上料左右移动丝杆连接有上料左右移动电机111；所述平台板13上设有用于固定光纤的光纤固定装置14；所述光模块定位机构包括光模块夹具36及手动方向控制机构，所述光模块夹具36固定在所述手动方向控制机构上，所述手动方向控制机构从上到下依次包括转台35、手动旋转机构34、手动角度偏摆机构33、手动Y向移动机构32及手动Z向移动机构31；所述手动Z向移动机构31包括手动Z向移动滑台，所述手动Z向移动滑台设有手动Z向移动丝杆311；所述手动Y向移动机构32包括手动Y向移动滑台，所述手动Y向移动滑台设有手动Y向移动丝杆321；所述手动角度偏摆机构33包括手动摆动块，所述手动摆动块上设置有手动连接轴331；所述手动旋转机构34包括有手动旋转盘，所述手动旋转盘连接手动旋转丝杆341；所焊接机构上设有监控摄像头44，所述监控摄像头用于监控光模块与光纤耦合的位置关系及焊接点的焊接情况；所述隔振平台5外设置有防护外罩7，所述防护外罩7上还安装有报警器8 及显示屏9，所述报警器8及显示屏9与控制单元电连接用于显示设备的各项参数和发出故障警报。需要指出的是，由于各个机构的零部件均已安装在机构内部，故图中并未示出。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种光模块自动焊接耦合机，其特征在于：包括有隔振平台及安装在所述隔振平台上的耦合机构、焊枪找正机构及上料机构；所述耦合机构包括光模块定位机构及光纤定位机构；所述光纤定位机构包括光模块夹具及电动方向控制机构，所述光模块夹具固定安装在所述电动方向控制机构上，所述电动方向控制机构安装在隔振平台上；所述电动方向控制机构包括固定在所述隔振平台上的X向移动机构、安装在X向移动机构上的Y向移动机构、安装在Y向移动机构上的Z向移动机构、安装在Z向移动机构上的X向角度偏摆机构、安装在X向角度偏摆机构上的Z向角度偏摆机构及安装在Z向角度偏摆机构上的Y向角度偏摆机构，所述X向角度偏摆机构、Y向角度偏摆机构及Z向角度偏摆机构的偏摆轴心线交于一点；所述焊枪找正机构包括焊枪前后移动机构、固定在所述焊枪前后移动机构上的焊枪上下移动机构及安装在所述焊枪上下移动机构上的焊枪伸缩机构；所述焊枪伸缩机构与焊枪托举机构相连接。

2.根据权利要求1所述的一种光模块自动焊接耦合机，其特征在于：所述X向移动机构用于控制X方向上的移动，包括X向滑台，所述X向滑台内设有X丝杆，且X向丝杆连接有X向驱动电机；所述Y向移动机构用于控制Y方向上的移动，包括Y向滑台，所述Y向滑台内设有Y丝杆，且Y向丝杆连接有Y向驱动电机；所述Z向移动机构用于控制Z方向上的移动，包括Z向滑台，所述Z向滑台内设有Z丝杆，且Z向丝杆连接有Z向驱动电机。

3.根据权利要求1所述的一种光模块自动焊接耦合机，其特征在于：所述X向角度偏摆机构用于控制X方向上的角度偏转，包括X向摆动块，所述X向摆动块内设置有X向连接轴，且X向连接轴连接有X向角度偏摆电机；所述Y向角度偏摆机构用于控制Y方向上的角度偏转，包括Y向摆动块，所述Y向摆动块内设置有Y向连接轴，且Y向连接轴连接有Y向角度偏摆电机；所述Z向角度偏摆机构用于控制Z方向上的角度偏转，包括Z向摆动块，所述Z向摆动块内设置有Z向连接轴，且Z向连接轴连接有Z向角度偏摆电机。

4.根据权利要求1所述的一种光模块自动焊接耦合机，其特征在于：所述焊枪前后移动机构由直线电机控制，包括初级及次级；所述焊枪上下移动机构包括焊枪上下移动滑台，所述焊枪上下移动滑台内置有焊枪上下移动丝杆，所述焊枪上下移动丝杆连接有焊枪上下移动电机；所述焊枪上下移动机构固定在所述次级上；焊枪伸缩机构包括焊枪伸缩滑台，所述焊枪伸缩滑台内置有焊枪伸缩丝杆，所述焊枪伸缩丝杆连接有焊枪伸缩电机。

5.根据权利要求1所述的一种光模块自动焊接耦合机，其特征在于：所述光模块定位机构包括光模块夹具及手动方向控制机构，所述光模块夹具固定在所述手动方向控制机构上，所述手动方向控制机构从上到下依次包括手动旋转机构、手动角度偏摆机构、手动Y向移动机构及手动Z向移动机构；所述手动Z向移动机构包括手动Z向移动滑台，所述手动Z向移动滑台设有手动Z向移动丝杆；所述手动Y向移动机构包括手动Y向移动滑台，所述手动Y向移动滑台设有手动Y向移动丝杆；所述手动角度偏摆机构包括手动摆动块，所述手动摆动块上设置有手动连接轴；所述手动旋转机构包括手动旋转盘，所述手动旋转盘连接手动旋转丝杆。

6.根据权利要求1所述的一种光模块自动焊接耦合机，其特征在于：所述上料机构包括平台板、上料前后移动机构及上料左右移动机构，所述上料前后移动机构固定安装在所述上料左右移动机构上，所述平台板固定安装在所述上料前后移动机构上；所述上料前后移动机构包括有上料前后移动滑台，所述上料前后移动滑台内置有上料前后移动丝杆，所述上料前后移动丝杆连接有上料前后移动电机；所述上料左右移动机构包括有上料左右移动滑台，所述上料左右移动滑台内置有上料左右移动丝杆，所述上料左右移动丝杆连接有上料前后移动电机；所述平台板上设有用于固定光纤的光纤固定装置。

7.根据权利要求1所述的一种光模块自动焊接耦合机，其特征在于：所焊接机构上设有监控摄像头，所述监控摄像头用于监控光模块与光纤耦合的位置关系及焊接点的焊接情况。

8.根据权利要求1所述的一种光模块自动焊接耦合机，其特征在于：所述隔振平台外设置有防护外罩。