本发明属于光通讯耦合技术改进领域，尤其涉及一种光接收组件的自动耦合装置。
背景技术：
原接收组件耦合，采用单耦合台单人的作业方式，其生产动作流程，如图1所示，整个生产过程中，全部由人工操作，存在时间浪费和动作浪费。
如图2-4所示，为此工序生产的产品结构，分为管芯和管壳。耦合过程可视为找管芯与管壳的相对位置。
原手动耦合平台夹管芯，存在管芯装夹一致性较差，对生产效率有影响。其主要体现为，两次装夹关系空间位置差异较大（XYZ），不利于耦合找光。原手动耦合平台UV胶照射时，需作业员手动控制，存在时间浪费（等待）和计时不准的现象。手动点UV胶存在胶量难以控制，且点胶位置一致性较差，影响UV胶的固化。改善前手动耦合台操作步骤繁琐，对作业员熟练程度要求较高；改善前耦合工序生产效率低，存在时间浪费和动作浪费，有较大的提升空间。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种光接收组件的自动耦合装置，旨在解决上述的技术问题。
本发明是这样实现的，一种光接收组件的自动耦合装置，所述自动耦合装置包括安装底板、安装支板、三维调节机构、管芯夹持机构、管壳装夹件机构、点胶机构、光遮挡机构、设备结构件及PLC 电控机构，所述安装支板、三维调节机构及设备结构件均设于所述安装底板上，所述三维调节机构及设备结构件分别设于所述安装支板的两侧，所述点胶机构设于所述安装支板的侧面，所述点胶机构与所述三维调节机构相对，所述管芯夹持机构设于所述点胶机构的侧面上端并与所述三维调节机构相对，所述光遮挡机构设于所述三维调节机构上，所述管壳装夹件机构设于所述三维调节结构，所述PLC电控分别连接所述点胶机构、管芯夹持机构及光遮挡机构。
本发明的进一步技术方案是：所述管芯夹持机构包括安装底座、绝缘垫片、多个弹片、多个SMC针式气缸及管芯定位十字架，所述管芯定位十字架设于所述安装底座的中心，多个所述SMC针式气缸设于所述安装底座上，多个所述弹片的一端设于所述安装底座上，多个所述SMC针式气缸围绕所述管芯定位十字架设置，多个所述弹片围绕所述管芯定位十字架设置，每个所述弹片的另一端与所述管芯定位十字架，每个所述SMC针式气缸的气缸杆接触一个所述弹片，所述弹片与所述安装底座之间设有绝缘垫片。
本发明的进一步技术方案是：所述SMC针式气缸为4个，所述弹片为4个。
本发明的进一步技术方案是：所述管壳装夹件机构包括支撑板、定位夹具及锁紧螺丝，所述定位夹具的下端连接所述支撑板的上端，所述锁紧螺丝通过螺纹孔与所述定位夹具一端的侧面连接。
本发明的进一步技术方案是：所述点胶机构包括安装板、滑台气缸、两个高度调节板、两个针筒安装夹及两个针筒，两个所述高度调节板分别设于所述安装板上，两个所述高度调节板在所述安装板上成对称设置，两个所述高度调节板上分别设有一个所述针筒安装夹，两个所述针筒安装夹上分别设有一个所述针筒，所述滑台气缸一端连接所述安装支板上，所述滑台气缸的另一端连接所述安装板。
本发明的进一步技术方案是：所述光遮挡机构包括连接座、遮光气缸及遮光罩，所述遮光气缸设于所述连接座上，所述遮光罩的下端连接所述连接座。
本发明的进一步技术方案是：所述三维调节机构包括XY方向微调架及Z方向微调架，所述XY方向微调架及Z方向微调架分别设于所述安装底板上，所述XY方向微调架与X方向微调架平行。
本发明的进一步技术方案是：所述X方向微调架包括Z轴运动平台及升降气缸，所述升降气缸的气缸杆连接所述Z轴运动平台。
本发明的进一步技术方案是：所述PLC电控机构包括PLC控制器，分别于PLC控制器的输入端连接的操作开关、点胶位置调试开关、点胶气缸位置感应开关及气压开关量感应器，与所述PLC控制器的输出端连接的第一工位、第二工位及继电器。
本发明的进一步技术方案是：所述第一工位与第二工位的结构相同，其包括第一电磁阀、第二电磁阀及第三电磁阀，所述第一电磁阀的输出端连接所述顶针气缸的控制端，所述第二电磁阀的输出端连接所述升降气缸的控制端，所述第三电磁阀的输出端连接所述遮光气缸的控制端。
本发明的有益效果是：分析原单台耦合台测操作流程和耗时，发现其操作流程繁琐，存在不必要的动作浪费，同时在UV胶照射时作业员存在等待时间（10-15秒），发现可以利用PLC自动控制特点，简化作业步骤，实现自动化后可一人操作两台，提高生产效率。针对管芯装夹精度和一致性差问题，设计管芯定位十字架，利用SMC针式气缸重新设计专用气爪，满足了管芯装夹精度和一致性要求。UV胶照射时，存在作业员等待的现象，利用PLC自动开关UV光源，实现UV光源照射时无需人工干预，同时可以操作另外一侧的工作台。针对原工作台，手工点UV胶时胶量难以控制的情况，设计合理的点胶机构，由PLC控制点胶机的点胶时间，同时增加气压传感器，设置点胶机在一个变化范围较小的气压下工作，保证了UV胶胶量的一致性。原耦合台Z轴重复精度差，耦合时对生产效率影响较大。改善后的耦合台将整个Z轴机构安装在一个大平面的交叉圆柱滚子滑台上，保证了Z轴下降的重复精度。
附图说明
图1是现有技术中的生产流程图。
图2是光接收组件结构图。
图3是管芯与管壳耦合结构图。
图4是管芯的结构示意图。
图5是本发明实施例提供的光接收组件的自动耦合装置的结构图。
图6是本发明实施例提供的管芯夹持机构的结构图。
图7是本发明实施例提供的管壳装夹件机构的结构图。
图8是本发明实施例提供的遮光机构的结构图。
图9是本发明实施例提供的三维调节机构的结构图。
图10是本发明实施例提供的PLC电控机构的结构图。
图11是本发明实施例提供的点胶机构的结构图。
具体实施方式
附图标记：10-安装底板 20-三维调节机构 30-管壳装夹件机构 40-点胶机构 50-升降气缸 60-光遮挡机构 70-安装支板 80-设备结构件 901-安装底座 902-SMC针式气缸 903-弹片 904-管芯定位十字架 301-定位夹具 302-锁紧螺丝 201-Z轴工作台 601-连接座 602-遮光罩 401-安装板 402-高度调节板 403-针筒安装夹 404-针筒
图4-11示出了本发明提供的一种光接收组件的自动耦合装置, 光接收组件的自动耦合装置，所述自动耦合装置包括安装底板10、安装支板70、三维调节机构20、管芯夹持机构、管壳装夹件机构30、点胶机构40、光遮挡机构60、设备结构件80及PLC 电控机构，所述安装支板10、三维调节机构20及设备结构件80均设于所述安装底板10上，所述三维调节机构20及设备结构件80分别设于所述安装支板70的两侧，所述点胶机构40设于所述安装支板70的侧面，所述点胶机构40与所述三维调节机构20相对，所述管芯夹持机构设于所述点胶机构40的侧面上端并与所述三维调节机构20相对，所述光遮挡机构60设于所述三维调节机构20上，所述管壳装夹件机构30设于所述三维调节机构20，所述PLC电控分别连接所述点胶机构40、管芯夹持机构及光遮挡机构60。
所述管芯夹持机构包括安装底座901、绝缘垫片、多个弹片903、多个SMC针式气缸902及管芯定位十字架904，所述管芯定位十字架904设于所述安装底座901的中心，多个所述SMC针式气缸902设于所述安装底座901上，多个所述弹片903的一端设于所述安装底座901上，多个所述SMC针式气缸902围绕所述管芯定位十字架904设置，多个所述弹片903围绕所述管芯定位十字架904设置，每个所述弹片903的另一端与所述管芯定位十字架904，每个所述SMC针式气缸902的气缸杆接触一个所述弹片903，所述弹片903与所述安装底座901之间设有绝缘垫片。
所述SMC针式气缸902为4个，所述弹片903为4个。
所述管壳装夹件机构30包括支撑板、定位夹具301及锁紧螺丝302，所述定位夹具301的下端连接所述支撑板的上端，所述锁紧螺丝302通过螺纹孔与所述定位夹具301一端的侧面连接。
所述点胶机构40包括安装板401、滑台气缸、两个高度调节板402、两个针筒安装夹403及两个针筒404，两个所述高度调节板402分别设于所述安装板401上，两个所述高度调节板402在所述安装板401上成对称设置，两个所述高度调节板402上分别设有一个所述针筒安装夹403，两个所述针筒安装夹403上分别设有一个所述针筒404，所述滑台气缸一端连接所述安装支板70上，所述滑台气缸的另一端连接所述安装板401。
所述光遮挡机构60包括连接座601、遮光气缸及遮光罩602，所述遮光气缸设于所述连接座601上，所述遮光罩602的下端连接所述连接座601。
所述三维调节机构20包括XY方向微调架及Z方向微调架，所述XY方向微调架及Z方向微调架分别设于所述安装底板上，所述XY方向微调架与X方向微调架平行。
所述X方向微调架包括Z轴运动平台201及升降气缸50，所述升降气缸50的气缸杆连接所述Z轴运动平台201。
所述PLC电控机构包括PLC控制器，分别于PLC控制器的输入端连接的操作开关、点胶位置调试开关、点胶气缸位置感应开关及气压开关量感应器，与所述PLC控制器的输出端连接的第一工位、第二工位及继电器。
所述第一工位与第二工位的结构相同，其包括第一电磁阀、第二电磁阀及第三电磁阀，所述第一电磁阀的输出端连接所述顶针气缸的控制端，所述第二电磁阀的输出端连接所述升降气缸的控制端，所述第三电磁阀的输出端连接所述遮光气缸的控制端。
该设备主要有以下机构件或电控组成，管芯夹持机构，通用管壳装夹件，XYZ 3维调节机构（耦合用），UV胶点胶机构，UV光遮挡机构，设备结构件及PLC电控组成。
将管芯装配到管芯夹持机构中并启动夹紧按钮→将管壳装配到通用管壳装夹件中锁紧螺丝→按耦合按钮下降Z轴平台→调节XYZ 3维调节机构进行耦合作业→耦合完成后，启动UV胶点胶机构进行自动点胶→PLC电控组成控制UV光遮挡机构下降同时启动UV光源→UV光源照射时间达到设定值后，管芯夹持机构松开，UV光遮挡机构上升，耦合平台上升→重复上述动作进行下一个组件的耦合（在另外一侧进行耦合，该工作台有两个工位，可轮流操作）。
如图6所示管芯夹持机构有以下几个零件组成，管芯定位十字架904，弹片903（4只），SMC针式气缸902，绝缘垫片，安装底座901。
其工作原理如下，安装底座901内有通气孔与SMC四个针式气缸相连，未装管芯前，PLC控制电磁阀向底座内通气，四个SMC四个针式气缸伸出，将弹片顶开。放入管芯后，PLC关闭电磁阀（关闭压缩空气），四个SMC四个针式气缸缩回，弹片复位将管芯的管胶压在管芯定位的十字架上，从而实现了管芯的快速装配。
如图7所示，该管壳装夹件由定位夹具和锁紧螺丝组成，可定位SC/LC双纤管壳，SC/LC单纤双向管壳。其定位方法如下，SC/LC双纤管壳，为圆柱形结构，利用夹具的两个切面和锁紧螺丝固定，SC/LC单纤双向管壳利用定位夹具的圆形倒角与锁紧螺丝附近的直角和锁紧螺丝固定。实现一个夹具覆盖多种产品可有效的减少生产不同产品时的准备时间。
如图8所示，XYZ 3维调节机构由XY方向微调架，Z方向微调架，Z轴运动平台和升降气缸组成。进行耦合作业时，升降气缸下降，作业员根据组件反馈的眼图XYZ（滑台）方向的调节进行耦合，到达合适的指标后，进行下一步，直到UV胶照射完成后，Z轴平台上升恢复初始位置。
如图11所示，UV胶点胶机构由安装板，高度调节板，滑台气缸，针筒安装夹，UV胶针筒组成。整个点胶机构是安装在Z轴平台上的，调节Z轴时点胶机构会随之运动，保证点胶位置始终在管芯的同一个位置，提高了点胶精度。该机构的动作步骤如下，点胶动作执行时，PLC控制电磁阀动作，滑台气缸运动，此时安装在滑台气缸上的感应开关动作，点胶机开始点UV胶，按设置时间进行点胶后，PLC控制滑台气缸归位。
如图9所示，UV光遮挡机构是安装在Z轴运动平台上的，其由气缸和遮光罩组成。遮光动作时，气缸带动遮光罩向下运动，挡住照射的紫外光，照射完成后，气缸复位，带动遮光罩回到初始位置。
如图10所示，PLC输入和输出端分别连接开关，传感器和电磁阀（控制气缸动作），该工作台采用双工位，工位1和工位2相互独立，PLC控制时也相互独立互不干扰。这里需要说明的是两个工位耦合时，共用一个显示器和电源通过PLC控制继电器的通断，实现了电源和信号的来回切换。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。