一种反射式光电子器件的自动耦合系统的制作方法_3

文档序号:9452155阅读:来源:国知局

[0036]上述左夹具组件24底部的左自由滑块组件241固定在左五维微调架组件22的上方,所述左自由滑块组件241包括远器件端的自由滑块右挡块2413,近器件端的自由滑块左挡块2412和中间的左自由滑块2411。左加长杆242叠加固定在左自由滑块组件241上方,并可以通过左自由滑块组件241调节左右位置,在左自由滑块组件241的最右端垂直固定用于装夹左器件245的左夹紧斜块246,并通过手拧螺钉247调节装夹的松紧程度。在左微调架加长杆242的最左端和三分之二处分别固定左挡肩座243和左挡肩244,左挡肩244和左挡肩座243的中心与左夹紧斜块246的出纤方向重合,用来固定器件出纤的位置,防止电机移动或者气缸移动对光纤造成损伤。
[0037]上述步进电机单元25替代手动调节旋钮,包括外购的推杆步进电机251和用来固定推杆步进电机251的夹紧套252,推杆步进电机251与轴接触部位为平面结构,这样长时间运动磨损较大,会造成精度降低。于是本实例中在每个推杆步进电机顶部固定一个钢球套253,由于球形顶部平滑,达到降低磨损的目的。这样的步进电机单元25 —共有5套,分别控制5轴的运动。
[0038]上述旋转轴光親组件26主要包括挡块部分和光親部分。其中挡块部分利用光親挡块座263通过连接顶块261与左旋转轴221固定,光耦部分利用光耦座264通过连接底台262与左旋转轴固定板222固定。挡块部分为内空正方形结构,四周边缘都固定有一组挡板结构,成对称排布。挡板座265通过锁紧螺钉266固定在光耦挡块座263的边缘,之上固定挡板267。光親部分也为正方形结构,安装在挡块部分的中央,4个光親268对称排布形成一个正方形通过光耦固定件269固定在光耦座264上。在耦合过程中,光耦部分固定不动,挡块部分随着旋转轴的运动而运动,当某个旋转方向的挡板插入光耦缺口中时,电机就停止运动,达到挡光限位的作用。旋转轴光耦组件26的挡板267与直线轴光耦单元的挡板234区别在于,挡板269在轴运动过程中需要有两个方向移动,挡板267比挡板234更长更宽,才能达到准确挡光限位的目的。本实例中的旋转轴光耦组件26设计巧妙,节省空间,提高了结构的紧凑性和美观性。
[0039]在本实施例中,如图7所示为自动紫外固化装置4,横板41固定在机架结构的立梁122上,与横板41固定并水平倾斜35度角的气缸上连接板42,倾斜角度可以根据实际器件位置调节。气缸43与气缸上连接板42平行固定,可以在倾斜角度来回运动,并通过下端与之平行固定气缸下连接板44控制固化灯具。灯管架46垂直方向固定在气缸下连接板44上,左右两端各有半圆形开口,前后两边都盖有紫外盖板47,朝下方向为空。在两个紫外盖板47的中心叠加装有紫外灯嘴块45和紫外灯头48,两组紫外灯具呈对称布置。未工作状态时,紫外灯具在气缸43的上端,接收到紫外固化信号后,气缸43推动灯具移动到固定位置(器件装夹位置所定),灯管架46的左右两端开口分别与左挡肩244和右挡肩545闭合,等待完成紫外固化。在灯具的下方还有一块紫外防静电泡棉49,具有防静电并反紫外线作用。
[0040]在本实施例中,如图8及图9所示为右端手动微调对准单元5,它的作用在于固定好右器件的初始位置,提高器件上夹的一致性,并起一定的调节作用。右端手动微调对准单元5包括与隔振平台固定的右三维架支板51,在右三维架支板51上装有右手动五维微调架52,同样使用产线上广泛使用的Newport微调架。微调架之上为右夹具组件54.所述右夹具组件54通过右自由滑块组件549固定在右旋转轴521上,并通过右旋转轴固件件522固定在右手动微调对准单元52上。所述右自由滑块组件包括最左端的自由滑块挡块5491、最右端的自由滑块探针座5493和被5491与5493夹紧的右自由滑块5492。
[0041 ] 所述右夹具组件54上,右器件53的针脚插在右器件接插柱543上,并通过右夹紧斜块541和倾斜固定在斜块541上的手拧螺钉542拧紧固定,器件53右边出纤方向固定一个右挡肩545,作用同样为对出纤位置进行固定,防止光纤损伤,并与灯管架起限位作用。所述右夹紧斜块541和右挡肩545固定在下方的右旋块加长杆544上。右旋块加长杆544为悬空,右端通过螺钉锁紧在一个右器件调节装置546上。右夹具调节装置的作用在于提供右器件53的z轴旋转,弥补右器件芯片和左器件的加工或对准误差,使器件的WDL值更小,并可以在耦合好后,不下夹器件旋转使点胶均匀。所述右器件调节装置546包括右旋块加长杆拨杆5461与右旋块加长杆544直接相连,能通过左右拨动调节器件在z旋转轴角度的变化,右旋块加长杆拨杆5461的右边是与之固定的手调旋转台5463,手调旋转台上上方的的拨杆锁紧旋钮5464用来锁紧旋转z轴的位置,在手调旋转台5463的前后两端各有一个旋转轴精调旋钮5462,起精调Θ z作用。所述右加长杆定位块547固定在右自由滑块组件549上。右夹具组件54的最右端为电流针组件548,电流针组件548的是一个加电装置,给右器件53以针的方式供电。所述电流针组件包括固定在自由滑块探针座5493的电流针后块5481和右端的与电流针后块5481配合的电流针压块5482,电流针后块5481的右端嵌入4根电流针,通过电流针接线到右器件53的管脚实现给右器件53供电。整个加长杆定位块547将右架夹具组件配合起来固定到右自由滑块组件549上。采取右夹具系统这样的调节装置,能保证初始位置的精确性,对以后器件上夹位置保持很好的一致性,提高耦合的效率。
[0042]本发明中,如图10所示,控制电路板集成的高速大动态ro通过光电转换采集左器件与右器件耦合过程中的光功率,并反馈给控制电路。控制电路根据光功率值的反馈计算各轴需要移动的距离,产生驱动脉冲信号给电机驱动器,控制各个轴运动。同时控制电路能将采集到的光功率值反馈给上位机进行显示,并能根据外围的输入信号作出反应。如图11所示,上夹后,先用大步距角度回字粗找光,若一定时间内无法找到光感,微调架复位重新上夹。一旦找到光功率大于光感值(找到光感),变为中步距角度回字精找光并移动到光功率值最大,之后中步距平面回字精找光并移动至光功率值最大点,然后再进小步距行角度回字微调并移动至光功率值最大点,最后小步距平面回字微调,如果得到的最小插损值满足要求,找光完成,不满足,微调架复位重新上夹。在角度轴调节过程中,通过带补偿的角度回字找光完成。
[0043]该系统的工作流程如下:
左夹具组件24上夹左器件245,右夹具组件54上夹器件53。
[0044]左夹具组件54向后移动一小段距离,避免自动耦合过程中器件碰撞。
[0045]控制电路按程序(程序为控制电路中ARM芯片中烧写的固件程序)控制对准装置的五轴找光,采用粗调找光感、精调找对准和微调的方法,使耦合效率达到要求,然后左器件245推近。
[0046]耦合完成之后,操作人员点胶,旋转右器件使胶量均匀。
[0047]点胶完成后,往上拨动操作板的紫外固化按钮,紫外固化装置启动,气缸43推动紫外灯48移动到器件耦合位置,使两个紫外灯48前后方向对准器件的胶合处,完成紫外固化,之后往下拨动紫外灯固化按钮,紫外灯移动到初始位置。
[0048]下夹器件,完成器件的耦合固化。
【主权项】
1.一种反射式光电子器件的自动耦合系统,其特征在于:包括机架结构(1)、以及装载于机架结构(I)上的自动五维微调对准单元(2)、手动微调对准单元(5)、图像采集装置(3)、紫外固化装置(4); 所述的机架结构(I)包括隔振平台(11)和支架(12);所述支架(12)包括支架角(121 )、立梁(122)、横梁(123);隔振平台(11)的左上角和右上角各有立梁(122)通过支架角(121)与之垂直相连,横梁(123)置于两个立梁(122)顶端固定; 自动五维微调对准单元(2)和手动微调对准单元(5)装设于隔振平台(11)上,以机架结构(I)的中心为轴,自动五维微调对准单元(2)与手动微调对准单元(5)对称布置;图像采集装置(3)和紫外固化装置(4)装设于支架(12)的横梁(123)上。2.根据权利要求1所述的一种反射式光电子器件的自动耦合系统,其特征在于:所述的自动五维微调对准单元(2 )包括与隔振平台(11)固定的左三维架支板(21),在左三维架支板(21)上固定有左五维微调架组件(22),在左五维微调架组件(22)的X、y、z轴上分别安装一组直线轴光耦组件(23),在左五维微调架组件(22)的θ X轴和Θ y轴上装有旋转轴光親组件(26),并且每个轴均与步进电机单元(25)连接,步进电机单元(25)与外部的控制电路连接,由控制电路控制电机在X轴、y轴、z轴、Θ X轴和Θ y轴上的运动;左五维微调架组件(22 )上方固定有左夹具组件(24 )。3.根据权利要求2所述的一种反射式光电子器件的自动耦合系统,其特征在于:所述的图像采集装置(3)包括连接块(31);滑轨(32)、相机固定调节架(33)、相机固定夹具(34)、后视相机单元(35)、俯视相机单元(36);装于立梁(123)上方的直线滑轨(32),通过连接块(31)与立梁(123)平行固定,后视相机单元(35)和俯视相机单元(36)分别通过相机固定夹具(34)锁紧在相机固定调节架(33)上。4.根据权利要求3所述的一种反射式光电
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