激光二极管封盖自动焊接装置的制作方法

本发明涉及激光二极管封盖自动焊接装置。具体地，焊接激光二极管封盖时，为了阻断封盖内部流入氧气和水分而在被置换成氮气的手套式工作箱形主室内进行焊接，且为了使焊接作业无延时地连续得以实施，在主室的外侧设置有副室而主室内部环境保持恒定状态的同时作业人员在主室外部戴着手套开放中间门而实现由副室向主室投入被焊接部件和向外引出焊接完产品。

背景技术：

激光二极管(Laser diode；LD)是利用化合物半导体光电效应的元件，从光通信领域乃至AV(Audio&Video)、仪表、医疗领域，其应用范围不断扩大，根据振荡波长和光输出大致分为低输出LD和高输出LD等，可按照各自用途相应地制作使用。

所述激光二极管(LD)是以微细的半导体芯片组成，并与被供电的管座(Stem)结合，随着供电振荡放射出恒定激光的元件，图1中图示的是使用所述激光二极管的激光二极管组件。如图1所示，组成激光二极管7的半导体芯片的大小微细，可被恒定地供电地结合于既定大小管座5使用，管座5的上部被套住可以保护芯片的一定大小的封盖(Cap)3，该封盖(Cap)3的中央部以具备透明透镜(Lens)4的结构组成而使在激光二极管7发出的光被放射出去。

如上所述，具备透明透镜4的封盖3被盖在管座5上部以后，使封盖3上具备的透镜4中心部与发光二极管7的中心部相互一致以后封盖3的边缘部与管座3a焊接在一起而封盖3与管座5结合为一体。

使金属制封盖3与具备发光二极管7的管座5结合为一体而形成激光二极管组件A时使用本发明的装置即激光二极管封盖自动焊接装置。

专利文献1和专利文献2公开的激光二极管封盖焊接装置就是涉及到本发明的传统技术。

另外，使用专利文献1、2的焊接装置焊接激光二极管的封盖时，即便是在无尘室操作，但封盖内部依然会流入氧气或水分，进一步激光二极管芯片氧化而无法正常动作，或者不久就会发生产品质量迅速下降和因焊接的过程中流入微细灰尘使固有性能下降等问题。

【现有技术文献】

【专利文献】

(专利文献1)韩国注册专利第10-781229号(2007.11.26.注册)发明名称:激光二极管封盖焊接机

(专利文献2)韩国公开专利第10-2013-0062495号(2013.06.13.公开)发明名称:激光二极管封盖自动焊接装置

技术实现要素：

【发明要解决的技术问题】

本发明的目的在于提供一种通过改进结构焊接激光二极管封盖时可以有效阻断氧气和水分及微细灰尘流入封盖内部的状态下进行焊接作业的激光二极管封盖焊接装置。

本发明的目的在于提供一种焊接激光二极管封盖时可以连续无延时地进行焊接而提升生产能力的激光二极管封盖焊接装置。

【解决问题的技术方案】

本发明提供一种激光二极管封盖自动焊接装置，由主室、激光二极管封盖焊接机、副室构成，所述主室设置有氧传感器和湿度传感器,以便使内部的氧浓度和湿度保持设定值以下，保持内部空气被置换成氮气的状态，外侧装配有手套(橡胶手套)；所述激光二极管封盖焊接机设置于所述主室内部；所述副室设置于所述主室的外侧，向所述主室内部投入被焊接物，并把焊接完的激光二极管引出到外部。

所述主室形成有箱形空间以便内部能够配置焊接机，在焊接对水分或氧气敏感的激光二极管时，将封盖内部的空气置换成氮气的状态下，操作人员配戴设置于外部的手套实施将被焊接部件投入于内部焊接装置的和焊接完的激光二极管向外引出的操作或者对于在焊接途中发生的各种故障的操作。

根据本发明，所述主室利用真空泵将内部的空气排出的同时将氮气容器的氮气注入而置换，而且由氧传感器和湿度传感器分别检测主室内部的氧浓度和湿度而控制之保持设定值以下的状态，所述主室内部压力是通过设定上限值和下限值而控制压力保持在设定的范围。

所述副室在开放为了将被焊接物投入主室内部并将焊接完的激光二极管引出到外部而在与主室之间设置的中间门之前，用真空泵将副室内部排气的状态下开放，从而，避免主室的环境骤变，所述副室的外侧设置有 可将设置在与主室之间的中间门关闭后投入或投出被焊接物和焊接完物品的外部门。

根据本发明，所述激光二极管封盖焊接机由管座供应部、管座搬入/搬出部、封盖托盘移送部、封盖供应部、分度头部、焊接部构成，所述管座供应部将装载于托盘上的管座移送到作业位置，并装载完成作业的产品；所述管座搬入/搬出部向分度头供应管座，并将焊接完成的产品搬出至托盘；所述封盖托盘移送部将排列于托盘上的封盖移送至供应位置；所述封盖供应部利用真空装置供应通过所述封盖托盘移送部移送的封盖；所述分度头部接收管座后夹住旋转至焊接位置，并将焊接的产品旋转移送至搬出位置；所述焊接部接收封盖，焊接至供应于分度头的管座。

【发明的效果】

根据本发明，其有益效果在于，焊接机设置于保持被置换成氮气的环境的主室内部而焊接时阻断氧气和水分以及微细灰尘等流入激光二极管封盖内部，从而可制造出高品质激光二极管，且主室保持恒定的内部环境的状态下把手夹进手套内在外部投入被焊接物或者引出焊接完的激光二极管，可以无延时地连续进行焊接作业而提升生产性。

附图说明

图1是激光二极管的分解透视图；

图2是根据本发明的焊接装置的外形图；

图3是根据本发明的焊接装置的平面图；

图4是根据本发明的焊接装置的正视图；

图5是根据本发明的焊接装置的侧视图；

图6是管座供应部的平面结构图；

图7是管座供应部的正面结构图；

图8是管座搬入/搬出部的正面结构图；

图9是封盖托盘移送部的平面结构图；

图10是封盖托盘移送部的正面结构图；

图11是封盖供应部的平面结构图；

图12是分度头的下在面结构图；

图13是焊接部的正面结构图。

附图标记说明

100:主室

110:手套

200:激光二极管封盖焊接机

210:管座供应部

220:管座搬入/搬出部

230:封盖托盘移送部

240:封盖供应部

250:分度头

260:焊接部

300:副室

400:控制面板

F:框架

P:真空泵

具体实施方式

下面结合附图详述优选实施例，但并不是对本发明进行限制。

图2至图5图示了本发明的焊接装置的整体结构，其主成包括：使内部氧浓度和湿度可以保持设定值以下地设置有氧传感器和湿度传感器，保持内部空气被置换成氮气的状态，外侧装配有手套110(橡胶手套)的主室100；设置于所述主室内部的激光二极管封盖焊接机200；设置于所述主室的外侧而给所述主室内部投入被焊接物且将焊接完的激光二极管引出到外部的副室300。

本发明中在图面上并没有图示用于保持所述主室100和副室300的氮气环境的控制器等结构，但是本领域的技术人员应清楚地了解使室内保持恒定的氮气环境的技术，故不再详述，并省略图解。

图中符号F是可支撑主室100和焊接机200的框架，P是真空泵，符号400是用于控制焊接机的触屏式控制面板。

所述主室100具备箱形空间而内部可以设置焊接机200，焊接对水分或氧敏感的激光二极管时，将封盖内部的空气置换成氮气的状态下，操作人员可以戴上外部配备的手套110实施将投入于内部焊接机200的被焊接 部件和焊接完的激光二极管向外引出的操作或者对于在焊接途中发生的各种故障的操作。

所述手套110如图3的平面图所示，分别具备于主室100的前、后和左、右而可在所需位置实施上述的所有操作。

所述主室100利用真空泵P将内部的空气排出的同时将氮气容器(无图示)的氮气注入而置换，而且由无图示的氧传感器和湿度传感器分别检测主室100内部的氧浓度和湿度而控制之保持设定值以下的状态，所述主室100内部压力是通过设定上限值和下限值而控制压力保持在设定的范围。

所述副室300设置于主室100的侧部(在图3的平面图中是后面)，如图3的平面图中箭头所示，将被焊接物即封盖和管座分别装在托盘的状态下投放到主室100内部，将放置焊接完的激光二极管的托盘引出到外部。而且在开放与主室100之间设置的快门方式中间门310之前，用真空泵P除去副室300内部气体的同时注入氮气而与主室100形成同样的环境的状态下开放，进而避免主室300的氮气环境骤变，所述副室300的外侧设置有将设置在与主室300之间的中间门310关闭后投入或投出被焊接物和焊接完物品的外部门320。

所述主室100和副室300之间的被焊接物移动并没有图示于图面上，但被设置为可以沿着轨道水平移动。

另一方面，从所述副室300向外引出焊接完的产品或者将被焊接部件从外部投入副室时会开放外部门320，因此副室300内部的氮气环境只能发生变化，但该副室300的内部空间远小于主室100内部空间，因此将所述外部门320关闭后再开放并在副室300内部空间形成氮气环境所需时间并不太长，且在主室100的氮气环境仍然被直接保持下来的状态下进行焊接，故不会发生焊接作业被中断等问题。

所述激光二极管封盖焊接机200的组成包括：将装载于托盘上的管座移送到作业位置并装载焊接作业完成产品的管座供应部210；将管座给分度头供应后将焊接完的产品搬出到托盘上的管座搬入/搬出部220；将排列于托盘上的封盖移送到供应位置的封盖托盘移送部230；利用真空装置供应被封盖托盘移送部230移送的封盖的封盖供应部240；接到管座夹住后使之旋转至焊接位置，将焊接的产品旋转到搬出位置而移送的转盘式分度头250；由所述封盖供应部240接到封盖后与供应于分度头250的管座焊接的焊接部260。

所述管座供应部210是如图6和图7所示，为了使多个管座被纵横放置的两个管座托盘向用于焊接的装载位置和更换位置轮流移动而管座托盘T1，T2被分别放置的两个移送台211，212通过一个气缸213被相互反方向移送，通过气缸213左右移动的一侧移动托架214上装配有移送台211，所述移送台211是下部装配有轮子216而中间部可沿着向下部倾斜的倾斜轨道215被左右移送，另一侧移送台212连接于所述移送托架214和同步带217，并可沿着水平设置的LM导向器218向水平方向左右移送。

所述管座搬入/搬出部220是如图8所示，为了通过可向X、Y方向移动的一个机器人221运行而在所述机器人221的运行臂222下部设置有两个气缸223，224，所述气缸223，224的前端分别左右并排设置有真空吸入式吸盘225，226，由此使位于管座供应部210装载位置的管座托盘T2真空吸入管座后装载到分度头的动作以及在分度头将焊接完的激光二极光组件真空吸入后卸载到管座托盘T2的动作通过机器人221的一次移动得以实现。

所述管座托盘移送部230与管座供应部210的组成相似，如图9和图10所示，为了使多个封盖被纵横放置的两个封盖托盘向用于焊接的装载位置和更换位置交替移动而封盖托盘T3，T7被分别放置的两个移送台231，232通过一个气缸233被移送到相互反方向，通过气缸233左右移动的一侧移动托架234上装配有移送台231，所述移送台213是下部装配有轮子 236而中间部可沿着向下部倾斜的倾斜轨道235向左右移送，另一侧移送台232是连接于所述移送台234和同步带237，并可沿着水平设置的LM导向器238向水平方向左右移送。

所述封盖供应部240是，如图11所示，为通过可向X、Y方向移动的一个机器人241运行，在所述机器人241的运行臂242下部有升降托架244可通过升降气缸243升降，所述升降托架244上装配通过旋转气缸245旋转的真空吸附式盘246而将被翻倒放置于封盖托盘T4上的封盖夹起后装载到焊接部260上部电极E2上。

所述分度头250是如图12所示，上部具备多个管座放置部251，252，其中一侧管座放置部与焊接部260的下部电极E1排列，另一个管座放置部是为了排列于管座搬入/搬出部220侧的装载位置而可通过电机253旋转180°，因此在管座供应部210通过管座搬入/搬出部220接到管座后搬送到焊接位置，在焊接位置被焊接完的激光二极管组件被重新搬送到管座搬入/搬出部220侧的装载位置。

所述焊接部260是如图13所示，包括用于加压上部电极E2的压缸261，管座位于下部电极E1上的分度头250上具备的管座放置部251，在封盖位于上部电极E2上的状态下压缸261下降而使封盖紧贴于管座上面，进一步施加电源实施点焊，此时分度头250的管座放置部251是通过固定装置防止管座流动而使焊接在正确位置得以实施。

如上所述，本发明的激光二极管封盖自动焊接装置是为了焊接时阻断封盖内部流入氧气和水分而在被置换成氮气的主室内部进行焊接，主室的外侧设置有副室而主室和副室内部环境保持恒定状态下操作人员在主室外部戴着手套开放中间门后投入被焊接部件和向外引出焊接完的产品，可无延时地连续进行焊接操作而扩大生产能力。