三体式同轴型光电子器件的自动耦合焊接装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光电子器件自动化耦合封装技术领域，具体涉及一种三体式同轴型光电子器件的自动耦合焊接装置。
【背景技术】
[0002]在光纤通信中，为防止光路中由于各种原因产生的后向传输光对光源以及光路系统产生不良影响，在半导体激光源和光传输系统之间安装一个光隔离器，可以在很大程度上减少反射光对光源的光谱输出功率稳定性产生的不良影响。在高速直接调制、直接检测光纤通信系统中，后向传输光会产生附加噪声，使系统的性能劣化，这也需要光隔离器来消除。因此，光隔离器在光纤通信、光信息处理系统中具有重要的作用。
[0003]隔离器带有一定的偏振角度，这就要求在同轴光器件耦合封装工艺中加入隔离器之后，隔离器要能相对于已经耦合好的激光器与光纤转动。目前该角度都是靠人工转动隔离器来找到，效率低且不能保证精度。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构设计合理、自动化程度高、生产效率高、生产成本低、产品质量稳定、适用范围广的三体式同轴型光电子器件的自动耦合焊接装置。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
一种三体式同轴型光电子器件的自动耦合焊接装置，包括机架、上夹具、下夹具以及装设于机架上并可绕Z轴转动的自动旋转平台，所述下夹具通过对准装置装设于自动旋转平台上并可由对准装置驱动分别沿X轴移动、沿Y轴移动、绕X轴摆动以及绕Y轴摆动，所述自动旋转平台上设有升降装置，所述升降装置的升降端安装有旋转装置，所述上夹具安装于所述旋转装置的旋转驱动端，所述机架上还装设有用于夹持光隔离器的夹持装置。
[0006]上述的自动耦合焊接装置，优选的，所述夹持装置包括水平伸缩气缸和气动夹爪组件，所述水平伸缩气缸通过位移调节装置安装于机架上并可由位移调节装置驱动分别沿X轴移动、沿Y轴移动以及沿Z轴移动，所述气动夹爪组件安装于水平伸缩气缸的驱动端。
[0007]上述的自动耦合焊接装置，优选的，所述位移调节装置包括Z轴手动升降平台、X轴手动直线滑台和Y轴手动直线滑台，所述Z轴手动升降平台安装于机架上，所述X轴手动直线滑台安装于Z轴手动升降平台上，所述Y轴手动直线滑台安装于X轴手动直线滑台上，所述水平伸缩气缸安装于Y轴手动直线滑台上。
[0008]上述的自动耦合焊接装置，优选的，所述气动夹爪组件包括夹持气缸以及由夹持气缸驱动张合运动的两个夹持手指，两个夹持手指上均设有用于夹持隔离器的海绵条。
[0009]上述的自动耦合焊接装置，优选的，所述对准装置包括第一 X轴自动直线滑台、第一 Y轴自动直线滑台、Θ X轴自动旋转滑台、Θ y轴自动旋转滑台以及装设于自动旋转平台上的安装底座，所述第一 X轴自动直线滑台、第一 Y轴自动直线滑台、ΘΧ轴自动旋转滑台和9y轴自动旋转滑台依次叠加装设于所述安装底座上，所述下夹具装设于所述轴自动旋转滑台上；所述焊接装置包括激光出射头、第二 X轴自动直线滑台、第二 Y轴自动直线滑台、第二 Z轴自动直线滑台和焊接支撑台，所述焊接支撑台装设于机架上，所述第二 X轴自动直线滑台、第二 Y轴自动直线滑台和第二 Z轴自动直线滑台依次叠加装设于焊接支撑台上，所述激光出射头通过固定架装设于所述第二Z轴自动直线滑台上。
[0010]上述的自动耦合焊接装置，优选的，所述下夹具包括底座、夹具安装板、夹头以及安装于夹具安装板上用于驱动夹头上下运动的伸缩气缸，所述夹头的上端设有多个沿圆周布置的弹性夹瓣以及位于多个弹性夹瓣上的第一锥面，所述夹具安装板设有套设于夹头上并与第一锥面配合迫使所有弹性夹瓣同步径向向内运动的锥孔，所述夹具安装板通过导轨组件沿竖直方向滑设于底座上，所述底座上设有两组弹性支承夹具安装板的弹性支承组件，两组弹性支承组件相对于锥孔的轴线对称布置。
[0011]上述的自动耦合焊接装置，优选的，所述弹性支承组件包括固设于底座上的导杆，所述夹具安装板滑套于导杆上孔，所述导杆上安装有弹性支承夹具安装板的伸缩弹簧，所述导杆的上端设有防止夹具安装板脱出的限位帽。
[0012]上述的自动耦合焊接装置，优选的，所述导杆上螺纹配合安装有调节螺母，所述伸缩弹簧套设于导杆上，且伸缩弹簧的下端与所述调节螺母相抵，伸缩弹簧的上端与夹具安装板相抵。
[0013]上述的自动耦合焊接装置，优选的，所述夹头内装设有在夹持下器件时给下器件上电的上电组件，所述上电组件包括电极、电极分离柱和电极弹簧，所述电极分离柱通过电极弹簧弹性支承于电极的上方。
[0014]上述的自动耦合焊接装置，优选的，所述伸缩气缸的伸缩杆上固接有电极座，所述电极座上通过紧固件连接有安装螺母，所述夹头螺纹连接于所述安装螺母上，所述电极固定安装于电极座上；所述锥孔的孔径由上至下逐渐减小，所述夹头自上而下穿过所述锥孔与安装螺母相连；所述伸缩气缸通过连杆固定安装于夹具安装板上且位于锥孔的下方。
[0015]与现有技术相比，本发明的优点在于:
1、本发明三体式同轴型光电子器件的自动耦合焊接装置能够实现三体式同轴型光电子器件耦合对准、偏振角调节、焊接封装的全自动化，操作人员只需简单的安装配件，设备即可自动完成后续从耦合对准到焊接的全部工序，与传统的手动生产线相比，其自动化程度高，操作简单方便，作业时间短，生产效率高，可大大降低产品的生产成本，并且不依赖操作人员的技能熟练程度，使产品质量更加稳定。
[0016]2、本发明采用整体旋转结构设计，在对工件进行第二次焊接时，不需要松开上夹具，在整个工序过程中可以实时监测耦合功率，减少了工序流程，可进一步提高生产效率，提高产品的质量。同时，由于第二次焊接时不松开上夹具，可以减少焊接过程中由于焊接应力广生的焊后偏移，提尚广品质量的稳定性和合格率。
[0017]3、本发明通过提供相应的控制装置，由设定的程序控制各部件动作自动完成整个耦合焊接过程，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很短时间内进行熟练操作，仅需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。并且还可以通过设置不同的程序来控制耦合效率，实现耦合效率的人为可控，这是传统人工手动封装所无法实现的。
[0018]4、本发明的可拓展性强，仅需更换不同夹具头即可适应于不同类型的同轴型光电子器件，不同器件的工艺参数可以内置系统程序中，使用时直接调用即可，不需要再次进行调试便可完成生产。
[0019]5、本发明的整体结构设计合理、巧妙，设备的结构紧凑、占地面积小。
【附图说明】
[0020]图1为本发明三体式同轴型光电子器件的自动耦合焊接装置的立体结构示意图。
[0021]图2为本发明三体式同轴型光电子器件的自动耦合焊接装置的主视结构示意图。
[0022]图3为本发明中耦合装置的立体结构示意图。
[0023]图4为本发明中耦合装置的主视结构示意图。
[0024]图5为本发明中夹持装置的立体结构示意图。
[0025]图6为本发明中夹持装置的主视结构示意图。
[0026]图7为本发明中下夹具的立体结构示意图。
[0027]图8为本发明中下夹具的俯视结构示意图。
[0028]图9为本发明中下夹具的局部剖视结构示意图。
[0029]图例说明:
1、机架；2、上夹具；3、下夹具；31、底座；32、夹具安装板；321、锥孔；33、夹头；331、弹性夹瓣；332、第一锥面；34、伸缩气缸；35、弹性支承组件；351、导杆；352、伸缩弹簧；353、限位帽；354、调节螺母；36、上电组件；361、电极;362、电极分离柱;363、电极弹簧;364、电极座；365、安装螺母；37、连杆；38、导轨组件；39、防尘罩；310、传感器感应片；311、传感器安装座；312、感应片支架；4、自动旋转平台；5、对准装置；51、第一 X轴自动直线滑台；52、第一 Y轴自动直线滑台；53、θχ轴自动旋转滑台；54、07轴自动旋转滑台；55、安装底座；6、升降装置；7、旋转装置；8、夹持装置；81、水平伸缩气缸；82、气动夹爪组件；821、夹持气缸；822、夹持手指；823、海绵条；83、Ζ轴手动升降平台；84、Χ轴手动直线滑台；85、Υ轴手动直线滑台；86、底部安装板；87、立柱；9、焊接装置；91、激光出射头；92、第二 X轴自动直线滑台；93、第二 Y轴自动直线滑台；94、第二 Z轴自动直线滑台；95、焊接支撑台；96、固定架；100、下器件;101、隔离器；102、上器件。
【具体实施方式】
[0030]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0031]