CN208872913U - 一种用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于光电探测自动耦合设备的针筒调节装置，包括三维手动调节平台、驱动气缸、气缸支座、针筒底座和滑槽，所述三维手动调节平台安装在机架上，在三维手动调节平台上固定安装气缸支座，气缸支座上方设置有滑槽，所述针筒底座安装在滑槽内且与气缸连接，针筒底座能够在气缸的驱动下在滑槽内滑动；针筒固定在针筒底座上；针筒有两个针头，在针筒底座上还设置有针尖调整支座，针尖调整支座的后端与针筒底座固定连接，针尖调整支座的前端设置有两个通孔，两个针头分别插入两个通孔内并分开一定角度。与现有技术相比，该针筒调节装置对针筒的位置和角度均可精确调节，且针筒注胶精确，实现一次操作即可，大大提高了生产效率。

Description

一种用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构

技术领域

本实用新型涉及光电子器件自动化耦合封装技术领域，具体涉及一种用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构。

背景技术

随着光纤通信和光纤传感技术的发展，光电子器件的制备成为了光信息技术进步的关键。在光通信产品中，光电子器件如TOSA-激光器发射器件、 BOSA-单纤双向产品(发收一体)的需求量随着发展越来越多，它的功能主要是实现信号的光电转换。光器件的结构组成主要是激光器TO+金属件+光接口，光电子器件的封装生产主要工序先将激光器TO与光接口耦合对准，然后经过激光焊接固定后封装成为器件。目前常用的光探测耦合的方式有自准直法和投影靶板法。

自准直法的原理是当发光点(物)处在凸透镜的焦平面时，它发出的光线通过透镜后将为一束平行光，若与光轴垂直的平面镜将此平行光反射回去，反射光再次通过透镜后仍会聚于透镜的焦平面上，其会聚点将在发光点相对于光轴的对称位置上。投影靶板法是利用放置在远处的靶板来接收从被测仪器出瞳射出的激光束，即将各光轴投影到靶板上。各光轴的相互间隔便是靶板上各光轴投影的间隔，沿着光路的方向看，各光轴与靶板上的投影点之间是镜像关系。通过比较间隔的差异来反映光轴平行与否。然而，在采用自准直法或投影靶板法进行光探测耦合时，过程非常繁琐，需要设计多部件多步骤的调整确认，工作效率低下，不适用于大批量的生产应用。

在耦合封装时，需要采用针筒注射胶至指定位置。而现有技术中的针筒多为固定设置，同时还需要放置好角度，不能调节针筒的位置，由此导致注胶位置不能精确控制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构，该针筒调节机构能调节角度、针筒能够自动滑动，且一次操作即可完成注胶动作，效率高。同时，本实用新型还提供了一种自动化程度高、耦合效率高、生产成本低、产品质量稳定、适用范围广的光电探测自动耦合设备。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构，其特征在于：所述针筒调节机构的上部固定安装针筒，所述针筒调节机构包括三维手动调节平台、驱动气缸、气缸支座、针筒底座和滑槽，所述三维手动调节平台安装在机架上，在三维手动调节平台上固定安装气缸支座，气缸支座上方设置有滑槽，所述针筒底座安装在滑槽内且与气缸连接，针筒底座能够在气缸的驱动下在滑槽内滑动；针筒固定在针筒底座上；针筒有两个针头，在针筒底座上还设置有针尖调整支座，针尖调整支座的后端与针筒底座固定连接，针尖调整支座的前端设置有两个通孔，两个针头分别插入两个通孔内并分开一定角度。

作为本实用新型的进一步改进：

更优选的，所述角度为5-30°，更优选为10°。

更优选的，在针筒底座上设置有针筒上限位座，针筒被限制在针筒上限位座内，防止针筒转动。

更优选的，所述气缸支座的顶部为斜面，所述斜面的倾斜角为45-80°，更优选为60°。

更优选的，所述三维手动调节平台包括Z轴升降平台、Y轴位移调节平台和X轴位移调节平台，所述X轴位移调节平台安装在机架上，Y轴位移调节平台叠加在X轴位移调节平台，Z轴升降平台叠加在Y轴位移调节平台上，Z 轴升降平台的上端与气缸支座连接。

更优选的，所述Z轴升降平台上设置有第一手柄、第一限位柱和第一限位板，并在Z轴升降平台的内部设置有蜗轮蜗杆结构，所述第一手柄位于Z 轴升降平台内部的一端设置有蜗轮，所述蜗轮的轴线与第一手柄的长度方向的中心轴线共线，所述第一手柄垂直于气缸支座，所述Z轴升降平台的内部竖直设置有蜗杆，并与蜗轮配合，蜗轮的转动能带动蜗杆上下运动；在垂直于所述蜗杆且平行于第一手柄的方向设置第一限位柱，在Z轴升降平台的竖直方向且靠近第一手柄处设置第一限位板，所述第一限位板上开设与所述蜗杆的长度方向平行的第一限位槽；所述第一限位柱穿过第一限位槽并与蜗杆固定连接；所述蜗杆的下端固定在所述Y轴位移调节平台上，所述蜗杆的上端呈自由端。

更优选的，第一限位柱与蜗杆的固定连接为螺纹连接，在蜗杆上开有螺纹孔，第一限位柱的一端设有螺纹段，另一端上开设有一字形凹槽，第一限位柱的螺纹段穿过第一限位槽后与蜗杆上的螺纹孔配合连接。当Z轴升降平台调整到合适位置后，通过一字螺丝刀拧紧第一限位柱并挤压第一限位板，由此固定住蜗杆的位置。当然也可以在第一限位柱的另一端开设十字形凹槽或者将外周设置成六边形，以方便拧紧第一限位柱。

更优选的，所述Y轴位移调节平台上设置有第二手柄、第二限位柱和第二限位板，所述第二手柄水平位于Y轴位移调节平台的一侧，在Y轴位移调节平台的另一侧设置有第二限位板，在所述第二限位板上开设有第二限位槽，所述第二限位槽的长度方向与第二手柄的长度方向平行；在第二手柄的一端设有螺杆段，在所述X轴位移调节装置上设有凸块，在所述凸块上开有内螺纹孔，所述第二手柄的螺杆段穿过所述凸块的内螺纹孔并螺纹配合，所述第二手柄的螺杆段的末端固定连接在Y轴位移调节平台上；第二限位柱穿过第二限位槽并在凸块和第二手柄的螺杆段的末端之间的螺杆段区域与第二手柄固定连接。

更优选的，第二限位柱与第二手柄的固定连接为螺纹连接，在位于凸块和第二手柄的螺杆段的末端之间的螺杆段上开设有螺纹孔，第二限位柱的一端设有螺纹段，另一端上开设有一字形凹槽，第二限位柱的螺纹段穿过第二限位槽后与位于凸块和第二手柄的螺杆段的末端之间的螺杆段上开设的螺纹孔配合连接。当Y轴位移调节平台调整到合适位置后，通过通过一字螺丝刀拧紧第二限位柱并挤压第二限位板，由此固定住第二手柄的螺杆段的位置。当然也可以在第二限位柱的另一端开设十字形凹槽或者将外周设置成六边形，以方便拧紧第二限位柱。

更优选的，所述第二限位板的下端与X轴位移调节平台固定连接，所述第二限位板的上端贴在Y轴位移调节平台的侧壁上。

更优选的，所述X轴位移调节平台上设置有第三手柄、第三限位柱和第三限位板，所述X轴位移调节平台设置在三维手动调节平台底座上，在三维手动调节平台底座上设有凸片，所述凸片上开有通孔，在X轴位移调节平台靠近通孔的侧壁上开设有沿X轴水平方向的条形孔，所述第三手柄穿过所述通孔以及条形孔并在位于X轴位移调节平台内部的一端固定设置有调节齿轮，所述调节齿轮的轴线与第三手柄长度方向的中心轴线共线，在X轴位移平台的内部固定设置有垂直于第三手柄长度方向的中心轴线且平行于X轴水平方向的齿条，所述齿条与调节齿轮配合运动；在X轴位移调节平台上与设置有条形孔的侧壁相对的另一侧上贴合设置有第三限位板，所述第三限位板上开设有沿X轴水平方向的第三限位槽，所述第三限位槽与所述条形孔位于相同高度且相互平行；所述第三限位柱穿过第三限位槽与齿条固定连接。

更优选的，所述第三限位柱与齿条的固定连接为螺纹连接，在所述齿条靠近第三限位板的一侧设置有螺纹孔，第三限位柱的一端设置有螺纹段，另一端上开设有一字形凹槽，第三限位柱的螺纹段穿过第三限位槽后与齿条上的螺纹孔配合连接。当X轴位移调节平台调整到合适位置后，通过一字螺丝刀拧紧第三限位柱并挤压第三限位板，由此固定住齿条的位置。当然也可以在第三限位柱的另一端开设十字形凹槽或者将外周设置成六边形，以方便拧紧第一限位柱。

更优选的，所述第三限位板的下端与三维手动调节平台底座固定连接，所述第三限位板的上端贴在X轴位移调节平台的侧壁上。

同时，本实用新型还提供了一种光电探测自动耦合设备，包括机架、上夹具、下夹具、针筒、UV灯以及装设于机架上的角位台，所述上夹具通过上夹具位移调整机构装设于机架上并能由上夹具位移调整机构驱动沿X轴、Y轴和Z轴移动，所述下夹具安装在角位台上并能由角位台驱动进行弧线运动；所述针筒设置在针筒调节机构上，所述针筒调节机构和UV灯均设置于机架上且位于下夹具外侧。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，所述上夹具位移调整机构包括上夹具X位置调节机构、上夹具Y位置调节机构和上夹具Z位置调节机构，所述上夹具Y位置调节机构、上夹具X位置调节机构和上夹具Z位置调节机构依次叠加设于机架上。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，在机架上还设置有遮光罩位置调节机构，在所述遮光罩位置调节机构的上部设置有遮光罩。所述遮光罩位置调节机构能够使遮光罩进行上下升降。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，在下夹具的上端附近设置有摄像头，摄像头通过立柱固定在机架上。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，所述UV灯为四个，均匀围绕设置在下夹具的四周；所述针筒有两个，分别设置在下夹具左右相对的两侧。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，所述上夹具上安装光纤适配器，下夹具上安装电子器件，光纤适配器的LC端安装在光纤插头转接座上。电子器件优选为光电二极管。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，所述角位台包括角位台底座、设置在角位台底座一侧的直线电机，在角位台底座上设置电机轴转接，直线电机的电机轴固定连接电机轴转接；在电机轴转接的上部铰接设置上盖板转接；上盖板转接与角位台上盖板固定连接；在角位台底座上且位于电机轴的两侧分别设置有弧形导轨，所述弧形导轨的长度方向与电机轴的轴向方向相互平行；弧形导轨的弧形面朝上且与角位台上盖板的下表面形状相适应。更优选的，所述直线电机为固定轴式直线电机，所述固定连接为螺栓连接。

更优选的，弧形导轨的弧形面与角位台上盖板的下表面的形状相适应，且距离为0.1-2mm，进一步优选为0.5mm。

更优选的，两块弧形导轨分别靠近电机轴转接的一面设置有至少两个深沟球轴承，深沟球轴承的圆周表面与角位台上盖板的下表面接触。

更优选的，在两块弧形导轨与电机轴转接之间的两个区域内分别设置有弧形块，所述弧形块的上表面与角位台上盖板固定连接，所述弧形块的底部为弧形，且底部下方设置有磁铁，所述磁铁固定设置在角位台底座上，所述弧形块与磁铁之间的距离有0.1-2mm，更优选为0.5mm。

更优选的，在两块弧形导轨远离电机轴转接的一侧分别固定设置限位板，限位板上开设有弧形长槽，其弧度与弧形导轨的弧度相适应；所述弧形长槽内安装有限位柱，限位柱与角位台上盖板固定连接，在限位板下方位置且于角位台底座上设置固定柱，所述固定柱与限位柱通过回程弹簧连接。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，所述上夹具包括L形转接板、气缸、光纤固定底座、光纤固定盖板、TOSA器件夹头和TOSA器件限位器；所述L形转接板的竖向板与上夹具位移调整机构固定连接，所述L形转接板的横向板的下方设置气缸，所述气缸的下方固定设置有TOSA器件限位器，所述L形转接板的横向板在远离竖向板的一端处与光纤固定底座的一端固定连接，光纤固定底座的另一端开设有缺口，在所述光纤固定底座的缺口处附近固定安装有光纤固定盖板；所述光纤固定盖板的一端固定在光纤固定底座的另一端上，所述光纤固定盖板的另一端开有凹槽口，所述凹槽口与光纤固定底座另一端上的缺口在竖直方向存在一定距离；所述气缸的一端设置有TOSA器件夹头，所述气缸能使TOSA器件夹头开合以夹紧或松开光纤适配器；所述TOSA 器件限位器的一端与气缸固定连接，另一端呈悬臂状且在末端处开有限位槽；所述限位槽、TOSA器件夹头的夹合处、光纤固定底座的缺口以及光纤固定盖板的凹槽口在竖直方向上共线。

更优选的，所述光纤固定盖板上固定有光纤头，光纤头上设置一个位于光纤固定盖板和固定底座之间的弹簧，光纤固定盖板的一端通过螺栓固定在光纤固定底座的另一端上。更优选的，在螺栓上添加垫片以调节光纤固定盖板与光纤固定底座之间的距离。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，所述下夹具包括电机座支架、电机座、下夹具弹起气缸、步进电机、下夹具套筒、套筒端盖以及顶部安装块，所述电机座安装在电机座支架上，电机座的底部设置有电机安装槽，步进电机固定安装在电机座的底部；电机座的底部两端设置两个下夹具弹起气缸，电机座的顶部设置有转向轴，转向轴的内部中空，并与步进电机的转动轴通过螺钉固定连接，转向轴的侧壁上设置有限位块，转向轴的外部套设有下夹具套筒，下夹具套筒的内壁上设置有与限位块相对应的限位安装键槽，下夹具套筒的顶端设置有电极安装槽，电极的电极座通过螺钉紧密固定在下夹具套筒的端面，下夹具套筒的顶部固定安装有套筒端盖，套筒端盖为中空结构，电极的顶部安装块设置在套筒端盖内，套筒端盖的顶部设置水平，电子器件能插设在电极内；所述下夹具弹起气缸能顶起下夹具套筒。步进电机带动转向轴转动，转向轴通过键连接带动下夹具套筒转动。套筒端盖上表面粗糙等级很高，便于电子器件 (光电二极管)定位，保证电子器件的水平度。电极座通过紧定螺钉固定在转向轴的内部中空位置。

更优选的，所述限位安装键槽贯穿于下夹具套筒内壁的顶端到底端。

更优选的，所述电机通过螺钉穿过电机座而安装在电机座底部的电机安装槽中。

与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：

1、本实用新型提供了一种用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构，对针筒的位置和角度均可调节，针筒可通过自动滑动调整前后位置，针筒的两个针头能分开一定角度，满足点胶位置的需求，实现一次操作即可，大大提高了生产效率。

2、本实用新型提供的用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构，设计有三维手动调节平台，能够对针筒的位置进行微调节，同时配合滑槽的使用，能够精确地控制针筒的位置，实现针尖精准注胶。

3、本实用新型中设计了一种三维手动调节平台，结构简单，布局合理，生产成本低，能够方便地进行XYZ三个方向位置的调节，并且在调节到合适位置后，能够方便地固定住位置，不易发生位置偏移。

4、本实用新型还提供了一种光电探测自动耦合设备，能够实现光电子器件精确耦合对准和自动化封装，操作人员只需要简单地安装配件，设备即可自动完成后续从耦合对准到封装的全部工序，与传统手动的生产线相比，其自动化程度高，操作简单方便，作业时间短，生产效率高，生产成本低，并且基本不受操作人员的技能熟练程度的影响，最终制得的产品质量稳定。

5、本实用新型的光电探测自动耦合设备，耦合对准方式简单，不需要设计多部件多步骤的调整确认，避免了现有技术中采用自准直法、投影靶板法等进行耦合时的繁琐过程，适合大批量的生产应用。

6、本实用新型中使用的上夹具能够实现位置的自动调节，同时通过气缸控制而实现夹具夹紧松开的自动化调节。

7、本实用新型中在下夹具的底部采用了角位台，能够精确地控制下夹具的位置，便于快速地找到最大响应电流。

8、本实用新型中使用的下夹具能够更好的调整电子器件的位置，使光接口和电子器件紧密贴合，且能够实现自动调节角度位置，并能够实现耦合完成后电子器件自动弹出，方便拿取。

9、本实用新型中使用的各个部件布局合理、结构设计巧妙，使得设备的结构紧凑、占地面积小、操作空间大，并且便于安装和拆卸。

10、本实用新型通过提供响应的控制装置，由设定的程序控制各部件动作即可自动完成整改耦合封装过程，通过简化操作界面和操作流程，可使工人通过简单培训即可在短时间内进行熟练操作，仅需要一个工人即可完成所有工序流程，大大降低了企业的人工成本。同时，还可以通过设置不同的程序来控制耦合封装效率，实现耦合效率人为可控，这是传统人工手动封装所无法实现的。

附图说明

图1为本实用新型光电探测自动耦合设备针筒调节机构的立体结构示意图。

图2为本实用新型光电探测自动耦合设备的立体结构示意图。

图3为本实用新型光电探测自动耦合设备在去掉遮光罩后的立体结构示意图。

图4为本实用新型光电探测自动耦合设备另一视角的立体结构示意图。

图5为本实用新型光电探测自动耦合设备中角位台的立体结构示意图。

图6为本实用新型光电探测自动耦合设备中角位台内部结构的立体结构示意图。

图7为本实用新型光电探测自动耦合设备中上夹具的立体结构示意图。

图8为本实用新型光电探测自动耦合设备中上夹具去除光纤固定底座和光纤固定盖板后的立体结构示意图。

图9为本实用新型光电探测自动耦合设备下夹具的立体结构示意图。

图10为本实用新型光电探测自动耦合设备下夹具的剖视结构示意图。

附图标记：

1、遮光罩；2、上夹具Z位置调节机构；3、上夹具X位置调节机构；4、上夹具Y位置调节机构；5、遮光罩位置调节机构；6、摄像头；7、上夹具；8、针筒；9、针筒调节机构；10、UV灯；11、下夹具；12、角位台； 13、光纤插头转接座；14、直线电机；15、角位台上盖板；16、回程弹簧； 17、限位板；18、角位台底座；19、深沟球轴承；20、磁铁；21、电机轴转接；22、上盖板转接；23、弧形块；24、限位柱；25、弧形导轨；26、L 形转接板；27、气缸；28、光纤固定底座；29、光纤固定盖板；30、TOSA 器件限位器；31、TOSA器件夹头；32、套筒端盖；33、下夹具套筒；34、电机座；35、电机座支架；36、下夹具弹起气缸；37、步进电机；39、针筒底座；40、针尖调整支座；41、针筒上限位座；42、气缸支座；43、三维手动调节平台；44、滑槽；45、驱动气缸；46、转向轴；47、电极座； 48、顶部安装块；49、电子器件；50、第一手柄；51、第二手柄；52、第三手柄；53、第一限位柱；54、第二限位柱；55、第三限位柱；56、第一限位槽；57、第二限位槽；58、第三限位槽；59、三维手动调节平台底座； 60、第一限位板；61、第二限位板；62、第三限位板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构，所述针筒调节机构9的上部固定安装针筒8，所述针筒调节机构9包括三维手动调节平台43、驱动气缸45、气缸支座42、针筒底座39和滑槽44，所述三维手动调节平台43安装在机架上，在三维手动调节平台43上固定安装气缸支座42，气缸支座42上方设置有滑槽44，所述针筒底座39安装在滑槽44内且与气缸连接，针筒底座39能够在气缸的驱动下在滑槽44内滑动；针筒8固定在针筒底座39上；针筒8有两个针头，在针筒底座39上还设置有针尖调整支座40，针尖调整支座40的后端与针筒底座39固定连接，针尖调整支座40的前端设置有两个通孔，两个针头分别插入两个通孔内并分开一定角度。

更优选的，所述角度为5-30°，更优选为10°。

三维手动调节平台43的设置，能够方便地微调整针筒8与电子器件(TO) 之间的位置关系，使针筒在注胶时精确、稳定。设置气缸带动针筒底座39在滑槽44中滑动，主要目的是方便针筒能够靠近或远离下夹具11上的电子器件 (TO)。当需要针筒注胶时，气缸带动针筒底座39在滑槽44中滑动，使针筒的针尖靠近电子器件49以方便注胶；当注胶完毕后，气缸带动针筒底座39 在滑槽44中滑动，使针筒的针尖远离电子器件49。

优选的，在针筒底座39上设置有针筒上限位座41，针筒被限制在针筒上限位座41内，防止针筒转动。

更优选的，所述气缸支座42的顶部为斜面，所述斜面的倾斜角为45-80°，更优选为60°。将气缸支座42的顶部设置为斜面，其中的一个目的是为了方便针筒8注胶。针筒倾斜向下，能使针筒8在注胶时，胶不会由于重力的作用而倒流在针尖的外周上。同时，还能使针尖内的胶时刻保持充满的状态，避免针尖朝上时导致针尖内部的胶由于重力的因素而回流到针筒内部(若针筒内有残余气体如空气的话则很容易导致回流)，从而导致注胶量不能精确控制。而针筒倾斜向下设置，使得针尖倾斜向下，则可以避免这些问题，即使针筒内有残余气体，也能保证注胶量的精确控制。

更优选的，所述三维手动调节平台包括Z轴升降平台、Y轴位移调节平台和X轴位移调节平台，所述X轴位移调节平台安装在机架上，Y轴位移调节平台叠加在X轴位移调节平台，Z轴升降平台叠加在Y轴位移调节平台上，Z 轴升降平台的上端与气缸支座连接。

更优选的，所述Z轴升降平台上设置有第一手柄50、第一限位柱53和第一限位板60，并在Z轴升降平台的内部设置有蜗轮蜗杆结构，所述第一手柄 50位于Z轴升降平台内部的一端设置有蜗轮，所述蜗轮的轴线与第一手柄50 的长度方向的中心轴线共线，所述第一手柄50垂直于气缸支座，所述Z轴升降平台的内部竖直设置有蜗杆，并与蜗轮配合，蜗轮的转动能带动蜗杆上下运动；在垂直于所述蜗杆且平行于第一手柄50的方向设置第一限位柱53，在Z 轴升降平台的竖直方向且靠近第一手柄50处设置第一限位板60，所述第一限位板60上开设与所述蜗杆的长度方向平行的第一限位槽56；所述第一限位柱 53穿过第一限位槽56并与蜗杆固定连接；所述蜗杆的下端固定在所述Y轴位移调节平台上，所述蜗杆的上端呈自由端。

更优选的，第一限位柱53与蜗杆的固定连接为螺纹连接，在蜗杆上开有螺纹孔，第一限位柱53的一端设有螺纹段，另一端上开设有一字形凹槽，第一限位柱53的螺纹段穿过第一限位槽56后与蜗杆上的螺纹孔配合连接。当Z 轴升降平台调整到合适位置后，通过一字螺丝刀拧紧第一限位柱53并挤压第一限位板60，由此固定住蜗杆的位置。当然也可以在第一限位柱53的另一端开设十字形凹槽或者将外周设置成六边形，以方便拧紧第一限位柱53。在Z 轴升降平台调节位移的过程中，第一限位柱53与蜗杆固定连接时，并没有完全拧紧第一限位柱53，使得第一限位柱53能够在第一限位槽56中滑动；当调整到合适位置后，再拧紧第一限位柱53，挤压第一限位板60，从而进行位置固定。

更优选的，所述Y轴位移调节平台上设置有第二手柄51、第二限位柱54 和第二限位板61，所述第二手柄51水平位于Y轴位移调节平台的一侧，在Y 轴位移调节平台的另一侧设置有第二限位板61，在所述第二限位板61上开设有第二限位槽57，所述第二限位槽57的长度方向与第二手柄51的长度方向平行；在第二手柄51的一端设有螺杆段，在所述X轴位移调节装置上设有凸块，在所述凸块上开有内螺纹孔，所述第二手柄51的螺杆段穿过所述凸块的内螺纹孔并螺纹配合，所述第二手柄51的螺杆段的末端固定连接在Y轴位移调节平台上；第二限位柱54穿过第二限位槽57并在凸块和第二手柄51的螺杆段的末端之间的螺杆段区域与第二手柄51固定连接。

更优选的，第二限位柱54与第二手柄51的固定连接为螺纹连接，在位于凸块和第二手柄51的螺杆段的末端之间的螺杆段上开设有螺纹孔，第二限位柱54的一端设有螺纹段，另一端上开设有一字形凹槽，第二限位柱54的螺纹段穿过第二限位槽57后与位于凸块和第二手柄51的螺杆段的末端之间的螺杆段上开设的螺纹孔配合连接。当Y轴位移调节平台调整到合适位置后，通过一字螺丝刀拧紧第二限位柱54并挤压第二限位板61，由此固定住第二手柄51 的螺杆段的位置。当然也可以在第二限位柱54的另一端开设十字形凹槽或者将外周设置成六边形，以方便拧紧第二限位柱54。在Y轴位移调节平台调节位移的过程中，第二限位柱54与第二手柄51固定连接时，并没有完全拧紧第二限位柱54，使得第二限位柱54能够在第二限位槽57中滑动；当调整到合适位置后，再拧紧第二限位柱54，挤压第二限位板61，从而进行位置固定。

更优选的，所述第二限位板61的下端与X轴位移调节平台固定连接，所述第二限位板61的上端贴在Y轴位移调节平台的侧壁上。

更优选的，所述X轴位移调节平台上设置有第三手柄52、第三限位柱55 和第三限位板62，所述X轴位移调节平台设置在三维手动调节平台底座59上，在三维手动调节平台底座59上设有凸片，所述凸片上开有通孔，在X轴位移调节平台靠近通孔的侧壁上开设有沿X轴水平方向的条形孔，所述第三手柄 52穿过所述通孔以及条形孔并在位于X轴位移调节平台内部的一端固定设置有调节齿轮，所述调节齿轮的轴线与第三手柄52长度方向的中心轴线共线，在X轴位移平台的内部固定设置有垂直于第三手柄52长度方向的中心轴线且平行于X轴水平方向的齿条，所述齿条与调节齿轮配合运动；在X轴位移调节平台上与设置有条形孔的侧壁相对的另一侧上贴合设置有第三限位板62，所述第三限位板62上开设有沿X轴水平方向的第三限位槽58，所述第三限位槽58与所述条形孔位于相同高度且相互平行；所述第三限位柱55穿过第三限位槽58与齿条固定连接。

更优选的，所述第三限位柱55与齿条的固定连接为螺纹连接，在所述齿条靠近第三限位板62的一侧设置有螺纹孔，第三限位柱55的一端设置有螺纹段，另一端上开设有一字形凹槽，第三限位柱55的螺纹段穿过第三限位槽58 后与齿条上的螺纹孔配合连接。当X轴位移调节平台调整到合适位置后，通过一字螺丝刀拧紧第三限位柱55并挤压第三限位板62，由此固定住齿条的位置。当然也可以在第三限位柱55的另一端开设十字形凹槽或者将外周设置成六边形，以方便拧紧第一限位柱53。在X轴位移调节平台调节位移的过程中，第三限位柱55与齿条固定连接时，并没有完全拧紧第三限位柱55，使得第三限位柱55能够在第三限位槽58中滑动；当调整到合适位置后，再拧紧第三限位柱55，挤压第三限位板62，从而进行位置固定。

更优选的，所述第三限位板62的下端与三维手动调节平台底座59固定连接，所述第三限位板62的上端贴在X轴位移调节平台的侧壁上。

此外，如图2-4所示，本实施例还提供一种光电探测自动耦合设备，包括机架、上夹具7、下夹具11、针筒8、UV灯10以及装设于机架上的角位台 12，所述上夹具7通过上夹具位移调整机构装设于机架上并能由上夹具位移调整机构驱动沿X轴、Y轴和Z轴移动，所述下夹具11安装在角位台12上并能由角位台12驱动进行弧线运动；所述针筒设置在针筒调节机构9上，所述针筒调节机构9和UV灯10均设置于机架上且位于下夹具11外侧。

本实施例中，所述上夹具位移调整机构包括上夹具X位置调节机构3、上夹具Y位置调节机构4和上夹具Z位置调节机构2，所述上夹具Y位置调节机构4、上夹具X位置调节机构3和上夹具Z位置调节机构2依次叠加设于机架上。所述上夹具Y位置调节机构4、上夹具X位置调节机构3和上夹具Z 位置调节机构2均为电动机带动丝杆转动，丝杆驱动滑块直线运动，从而实现带动上夹具运动。通过上夹具位移调整机构的XYZ三个方向的调节，能够方便地调整上夹具的位置。上夹具上安装光纤适配器，下夹具11上安装电子器件(TO)，上夹具7通过上夹具Z位置调节机构2的调节，下降，并与电子器件(TO)的位置相对应，再通过上夹具X位置调节机构3和上夹具Y位置调节机构4的调节帮助电子器件(TO)找到光纤适配器的最大响应电流(记住此时的位置)，进行第一次耦合；在第一次耦合时，若上夹具7通过上夹具位移调整机构的调节之后，没有找到最大响应电流，需要通过角位台12进行弧线运动以辅助找最大响应电流。

下夹具11能360度转动，每0.05度为一个调节动作。这能够实现在上夹具位移调整机构调节上夹具7以寻找最大响应电流时，微调节下夹具11上的电子器件(TO)，以便更快的找到最大响应电流。

本实施例中，在机架上还设置有遮光罩位置调节机构5，在所述遮光罩位置调节机构5的上部设置有遮光罩1。所述遮光罩位置调节机构5能够使遮光罩1进行上下升降。遮光罩1的作用是为了避免紫外光照射到工作人员。

本实施例中，如图2-4所示，在下夹具11的上端附近设置有摄像头6，摄像头6通过立柱固定在机架上。摄像头6的安装试试为了观察电子器件(TO) 的安装情况和紫外胶的固化情况。

本实施例中，如图3-4所示，所述UV灯10为四个，均匀围绕设置在下夹具11的四周；所述针筒8有两个，分别设置在下夹具11左右相对的两侧。

本实施例中，所述上夹具上安装光纤适配器，下夹具11上安装电子器件，光纤适配器的LC端安装在光纤插头转接座13上。电子器件优选为光电二极管。

如图5-6所示，本实施例中的角位台12包括角位台底座18、设置在角位台底座18一侧的直线电机14，在角位台底座18上设置电机轴转接21，直线电机14的电机轴固定连接电机轴转接21；在电机轴转接21的上部铰接设置上盖板转接22；上盖板转接22与角位台上盖板15固定连接；在角位台底座 18上且位于电机轴的两侧分别设置有弧形导轨25，所述弧形导轨25的长度方向与电机轴的轴向方向相互平行；弧形导轨25的弧形面朝上且与角位台上盖板15的下表面形状相适应。更优选的，所述直线电机14为固定轴式直线电机 14，所述固定连接为螺栓连接。

弧形导轨25的弧形面与角位台上盖板15的下表面的形状相适应，且距离为0.1-2mm，进一步优选为0.5mm。

两块弧形导轨25分别靠近电机轴转接21的一面设置有至少两个深沟球轴承19，深沟球轴承19的圆周表面与角位台上盖板15的下表面接触。

在两块弧形导轨25与电机轴转接21之间的两个区域内分别设置有弧形块 23，所述弧形块23的上表面与角位台上盖板15固定连接，所述弧形块23的底部为弧形，且底部下方设置有磁铁20，所述磁铁20固定设置在角位台底座 18上，所述弧形块23与磁铁20之间的距离有0.1-2mm，更优选为0.5mm。

在两块弧形导轨25远离电机轴转接21的一侧分别固定设置限位板17，限位板17上开设有弧形长槽，其弧度与弧形导轨25的弧度相适应；所述弧形长槽内安装有限位柱24，限位柱24与角位台上盖板15固定连接，在限位板 17下方位置且于角位台底座18上设置固定柱，所述固定柱与限位柱24通过回程弹簧16连接。

磁铁20和回程弹簧16的设置均是为了使角位台上盖板15能更加紧密地贴合在深沟球轴承19上。限位柱24固定安装在角位台上盖板15的两侧，设置在限位板17内，限位板17规定了角位台上盖板15的运动范围。

如图7-8所示，本实施例中，所述上夹具7包括L形转接板26、气缸27、光纤固定底座28、光纤固定盖板29、TOSA器件夹头31和TOSA器件限位器30；所述L形转接板26的竖向板与上夹具位移调整机构固定连接，所述L形转接板26的横向板的下方设置气缸27，所述气缸27的下方固定设置有TOSA 器件限位器30，所述L形转接板26的横向板在远离竖向板的一端处与光纤固定底座28的一端固定连接，光纤固定底座28的另一端开设有缺口，在所述光纤固定底座28的缺口处附近固定安装有光纤固定盖板29；所述光纤固定盖板 29的一端固定在光纤固定底座28的另一端上，所述光纤固定盖板29的另一端开有凹槽口，所述凹槽口与光纤固定底座28另一端上的缺口在竖直方向存在一定距离；所述气缸27的一端设置有TOSA器件夹头31，所述气缸27能使TOSA器件夹头31开合以夹紧或松开光纤适配器；所述TOSA器件限位器 30的一端与气缸27固定连接，另一端呈悬臂状且在末端处开有限位槽；所述限位槽、TOSA器件夹头31的夹合处、光纤固定底座28的缺口以及光纤固定盖板29的凹槽口在竖直方向上共线。

所述光纤固定盖板29上固定有光纤头，光纤头上设置一个位于光纤固定盖板29和固定底座之间的弹簧，光纤固定盖板29的一端通过螺栓固定在光纤固定底座28的另一端上。更优选的，在螺栓上添加垫片以调节光纤固定盖板 29与光纤固定底座28之间的距离。

如图9-10所示，本实施例中，所述下夹具11包括电机座支架35、电机座 34、下夹具弹起气缸36、步进电机37、下夹具套筒33、套筒端盖32以及顶部安装块48，所述电机座34安装在电机座支架35上，电机座34的底部设置有电机安装槽，步进电机37固定安装在电机座34的底部；电机座34的底部两端设置两个下夹具弹起气缸36，电机座34的顶部设置有转向轴46，转向轴 46的内部中空，并与步进电机37的转动轴通过螺钉固定连接，转向轴46的侧壁上设置有限位块，转向轴46的外部套设有下夹具套筒33，下夹具套筒33 的内壁上设置有与限位块相对应的限位安装键槽，下夹具套筒33的顶端设置有电极安装槽，电极的电极座47通过螺钉紧密固定在下夹具套筒33的端面，下夹具套筒33的顶部固定安装有套筒端盖32，套筒端盖32为中空结构，电极的顶部安装块48设置在套筒端盖32内，套筒端盖32的顶部设置水平，电子器件49能插设在电极内；所述下夹具弹起气缸36能顶起下夹具套筒33。步进电机带动转向轴转动，转向轴通过键连接带动下夹具套筒转动。套筒端盖上表面粗糙等级很高，便于电子器件(光电二极管)定位，保证电子器件的水平度。电极座通过紧定螺钉固定在转向轴46的内部中空位置。套筒端盖32 的顶部设置水平，是为了提高耦合效率。如此设置，在耦合完毕后需要将电子器件49弹出时，通过下夹具弹起气缸36将下夹具套筒33向上弹起，同时下夹具套筒33带动电子器件(TO)弹起，即可方便地取下电子器件49。

优选的，所述限位安装键槽贯穿于下夹具套筒33内壁的顶端到底端。这有利于限位块与限位安装键槽的安装配合，并且使得应力分布均匀，使限位结构不易损坏。

优选的，所述电机通过螺钉穿过电机座34而安装在电机座34底部的电机安装槽中。通过螺钉安装，简单高效，且易拆卸。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构，其特征在于：所述针筒调节机构(9)的上部固定安装针筒(8)，所述针筒调节机构(9)包括三维手动调节平台(43)、驱动气缸(45)、气缸支座(42)、针筒底座(39)和滑槽(44)，所述三维手动调节平台(43)安装在所述机架上，在所述三维手动调节平台(43)上固定安装气缸支座(42)，所述气缸支座(42)上方设置有滑槽(44)，所述针筒底座(39)安装在滑槽(44)内且与气缸连接，所述针筒底座(39)能够在气缸的驱动下在滑槽(44)内滑动；所述针筒(8)固定在针筒底座(39)上；在所述针筒底座(39)上设置有针筒上限位座(41)，针筒(8)被限制在针筒上限位座(41)内；针筒(8)有两个针头，在针筒底座(39)上还设置有针尖调整支座(40)，所述针尖调整支座(40)的后端与针筒底座(39)固定连接，所述针尖调整支座(40)的前端设置有两个通孔，两个针头分别插入两个通孔内并分开一定角度。

2.如权利要求1所述的用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构，其特征在于：所述角度为5-30°；所述气缸支座(42)的顶部为斜面，所述斜面的倾斜角为45-80°。

3.如权利要求2所述的用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构，其特征在于：所述角度为10°；所述倾斜角为60°。

4.如权利要求1所述的用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构，其特征在于：所述三维手动调节平台包括Z轴升降平台、Y轴位移调节平台和x轴位移调节平台，所述x轴位移调节平台安装在机架上，Y轴位移调节平台叠加在x轴位移调节平台，Z轴升降平台叠加在Y轴位移调节平台上，Z轴升降平台的上端与气缸支座连接。

5.如权利要求4所述的用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构，其特征在于：所述Z轴升降平台上设置有第一手柄(50)、第一限位柱(53)和第一限位板(60)，并在Z轴升降平台的内部设置有蜗轮蜗杆结构，所述第一手柄(50)位于Z轴升降平台内部的一端设置有蜗轮，所述蜗轮的轴线与第一手柄(50)的长度方向的中心轴线共线，所述第一手柄(50)垂直于气缸支座，所述Z轴升降平台的内部竖直设置有蜗杆，并与蜗轮配合，蜗轮的转动能带动蜗杆上下运动；在垂直于所述蜗杆且平行于第一手柄(50)的方向设置第一限位柱(53)，在Z轴升降平台的竖直方向且靠近第一手柄(50)处设置第一限位板(60)，所述第一限位板(60)上开设与所述蜗杆的长度方向平行的第一限位槽(56)；所述第一限位柱(53)穿过第一限位槽(56)并与蜗杆固定连接；所述蜗杆的下端固定在所述Y轴位移调节平台上，所述蜗杆的上端呈自由端。

6.如权利要求5所述的用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构，其特征在于：所述第一限位柱(53)与蜗杆的固定连接为螺纹连接，在蜗杆上开有螺纹孔，第一限位柱(53)的一端设有螺纹段，另一端上开设有一字形凹槽，第一限位柱(53)的螺纹段穿过第一限位槽(56)后与蜗杆上的螺纹孔配合连接；当Z轴升降平台调整到合适位置后，通过一字螺丝刀拧紧第一限位柱(53)并挤压第一限位板(60)，由此固定住蜗杆的位置。

7.如权利要求4所述的用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构，其特征在于：所述Y轴位移调节平台上设置有第二手柄(51)、第二限位柱(54)和第二限位板(61)，所述第二手柄(51)水平位于Y轴位移调节平台的一侧，在Y轴位移调节平台的另一侧设置有第二限位板(61)，在所述第二限位板(61)上开设有第二限位槽(57)，所述第二限位槽(57)的长度方向与第二手柄(51)的长度方向平行；在第二手柄(51)的一端设有螺杆段，在所述x轴位移调节装置上设有凸块，在所述凸块上开有内螺纹孔，所述第二手柄(51)的螺杆段穿过所述凸块的内螺纹孔并螺纹配合，所述第二手柄(51)的螺杆段的末端固定连接在Y轴位移调节平台上；第二限位柱(54)穿过第二限位槽(57)并在凸块和第二手柄(51)的螺杆段的末端之间的螺杆段区域与第二手柄(51)固定连接。

8.如权利要求7所述的用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构，其特征在于：所述第二限位柱(54)与第二手柄(51)的固定连接为螺纹连接，在位于凸块和第二手柄(51)的螺杆段的末端之间的螺杆段上开设有螺纹孔，第二限位柱(54)的一端设有螺纹段，另一端上开设有一字形凹槽，第二限位柱(54)的螺纹段穿过第二限位槽(57)后与位于凸块和第二手柄(51)的螺杆段的末端之间的螺杆段上开设的螺纹孔配合连接；当Y轴位移调节平台调整到合适位置后，通过一字螺丝刀拧紧第二限位柱(54)并挤压第二限位板(61)，由此固定住第二手柄(51)的螺杆段的位置。

9.如权利要求4所述的用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构，其特征在于：所述x轴位移调节平台上设置有第三手柄(52)、第三限位柱(55)和第三限位板(62)，所述x轴位移调节平台设置在三维手动调节平台底座(59)上，在三维手动调节平台底座(59)上设有凸片，所述凸片上开有通孔，在x轴位移调节平台靠近通孔的侧壁上开设有沿x轴水平方向的条形孔，所述第三手柄(52)穿过所述通孔以及条形孔并在位于x轴位移调节平台内部的一端固定设置有调节齿轮，所述调节齿轮的轴线与第三手柄(52)长度方向的中心轴线共线，在x轴位移平台的内部固定设置有垂直于第三手柄(52)长度方向的中心轴线且平行于x轴水平方向的齿条，所述齿条与调节齿轮配合运动；在x轴位移调节平台上与设置有条形孔的侧壁相对的另一侧上贴合设置有第三限位板(62)，所述第三限位板(62)上开设有沿x轴水平方向的第三限位槽(58)，所述第三限位槽(58)与所述条形孔位于相同高度且相互平行；所述第三限位柱(55)穿过第三限位槽(58)与齿条固定连接。

10.如权利要求9所述的用于光电探测自动耦合设备的针筒调节机构，其特征在于：所述第三限位柱(55)与齿条的固定连接为螺纹连接，在所述齿条靠近第三限位板(62)的一侧设置有螺纹孔，第三限位柱(55)的一端设置有螺纹段，另一端上开设有一字形凹槽，第三限位柱(55)的螺纹段穿过第三限位槽(58)后与齿条上的螺纹孔配合连接；当x轴位移调节平台调整到合适位置后，通过一字螺丝刀拧紧第三限位柱(55)并挤压第三限位板(62)，由此固定住齿条的位置。