一种点胶固化系统的制作方法

本发明涉及光学器件安装领域，特别是涉及一种点胶固化系统。

背景技术：

随着工业社会的发展，需要粘贴的组件越来越多。例如，在半导体激光器领域中，半导体激光器中的发光芯片所发出的光束为发散的椭圆光束，平行于发光面的方向为慢轴，发散角约为10°，垂直于发光面的方向为快轴方向，发散角可达到40°。由于激光器发光芯片在快轴上的发散角较大，为有效保证半导体激光器的发光质量，必须利用快轴透镜对发光芯片所发出的光束进行快轴准直。

快轴准直过程即将透镜贴合在芯片上的过程。透镜贴合在芯片上需要在透镜和芯片之间设置胶水。大多设置紫外胶水。现有透镜贴合工艺中，一般在透镜的两端涂设胶水，透镜在两端处与芯片粘贴在一起。之后还需要对透镜和芯片之间的紫外胶水进行光照固化，以实现二者的牢固连接，完成透镜与芯片的封装。

现有透镜贴合工艺中，大多采用人工进行贴合和固化，自动化程度，劳动强度较大。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种点胶固化系统，用于解决或部分解决现有透镜贴合工艺中，大多采用人工进行贴合固化，自动化程度较低的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种点胶固化系统，包括：胶针组件、胶杯、抓取机构和固化机构；所述胶针组件设置在所述胶杯的上方，所述胶杯开口朝上，所述胶针组件通过插入胶杯内部以获得胶水；所述抓取机构用于抓取器件，以与胶针组件接触点胶以及移动点胶后的器件与底座贴合；所述固化机构用于对所述器件与底座间的胶水进行固化。

在上述方案的基础上，所述胶针组件包括两个平行间隔设置的胶针，两个胶针的底端处于同一水平面，两个胶针之间的距离小于所述胶杯的杯筒的截面宽度。

在上述方案的基础上，还包括：水平设置的第一气缸，所述第一气缸与所述胶针组件相连，用于推动所述胶针组件水平移动。

在上述方案的基础上，还包括：竖直设置的第二气缸和胶杯座，所述胶杯设置在胶杯座上，所述第二气缸与所述胶杯座相连，所述第二气缸用于推动所述胶杯上下移动以使得所述胶针组件插入胶杯内部。

在上述方案的基础上，所述胶杯座上设置有滑槽，所述滑槽沿与所述第一气缸的移动方向相垂直的水平方向设置，所述胶杯的杯底与所述滑槽滑动连接。

在上述方案的基础上，所述胶杯的杯底的截面面积大于所述胶杯的杯筒的截面面积，所述胶杯的杯底与所述胶杯座通过连接件可拆卸连接，所述连接件包括压片，所述压片呈u形，所述压片的两侧壁分别覆盖在所述胶杯的杯筒两侧的杯底上，所述压片与所述胶杯座通过螺栓连接。

在上述方案的基础上，所述固化机构包括：若干个uv灯头；若干个uv灯头相互间具有夹角且出光端汇聚设置，若干个uv灯头所发出的光束相交于一点，所述uv灯头远离出光端的第二端与连接板相连，所述连接板用于所述uv灯头的固定。

在上述方案的基础上，若干个uv灯头连接的连接板相连为一体形成安装板，所述安装板为弯折结构，所述安装板背离所述uv灯头的一侧连接散热片，若干个所述散热片间隔设置且相互平行。

在上述方案的基础上，所述抓取机构包括：抓取组件和移动机构；所述抓取组件用于抓取固定所述器件，所述移动机构包括：水平滑台和竖直滑台；所述水平滑台固定设置，所述竖直滑台与所述水平滑台的滑块相连，所述竖直滑台的滑块与所述抓取组件相连。

在上述方案的基础上，所述移动机构还包括：至少一个方向的角位移平台；所述角位移平台与所述竖直滑台的滑块相连，所述抓取组件与所述角位移平台相连。

(三)有益效果

本发明提供的一种点胶固化系统，结构简单，便于制造安装，操作简单，设置抓取机构带动器件进行移动，便于进行点胶和与底座间的贴合。该点胶固化系统可自动完成器件的点胶、与底座的贴合以及固化，可大大减轻劳动强度，释放劳动力。且设置胶针组件通过蘸取获得胶水，相比现有的胶筒结构，可便于控制每次涂设的胶水量，有利于均匀涂设。

附图说明

图1为本发明实施例的一种点胶固化系统的第一整体示意图；

图2为本发明实施例的一种点胶固化系统的第二整体示意图；

图3为本发明实施例中胶针组件与胶杯的第一连接示意图；

图4为本发明实施例中胶针组件与胶杯的第二连接示意图；

图5为本发明实施例中胶针组件的连接示意图；

图6为本发明实施例中胶杯与胶杯座的连接示意图；

图7为本发明实施例中压片的连接示意图；

图8为本发明实施例中夹头机构示意图；

图9为本发明实施例中固化机构的结构示意图；

图10为本发明实施例中移动机构的示意图。

附图标记说明：

1—胶针组件；2—胶杯；31—抓取组件；

32—移动机构；33—连接块；4—第一气缸；

5—第二气缸；6—胶杯座；7—机架；

8—三维调节架；9—滑槽；10—压片；

11—固化机构；12—底座；13—贴合平台；

14—运动模组；15—支撑台；1101—uv灯头；

1102—光束；1103—散热片；1104—第一侧边；

1105—第二侧边；1106—电源线；1107—固定板；

21—杯筒；22—杯底；311—上夹头；

312—下夹头；313—夹爪；314—开槽；

315—气爪气缸；316—气爪；325—第三角位移平台；

322—竖直滑台；323—第一角位移平台；324—第二角位移平台；

321—水平滑台。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

根据本发明实施例提供一种点胶固化系统，参考图1和图2，该点胶固化系统包括：胶针组件1、胶杯2、抓取机构和固化机构11。胶针组件1设置在胶杯2的上方，胶杯2开口朝上，内部容纳胶水。胶针组件1通过插入胶杯2内部以获得胶水。抓取机构用于抓取器件与胶针组件1接触点胶以及移动点胶后的器件与底座12贴合。固化机构11用于对器件与底座12间的胶水进行固化。

该点胶固化系统可用于透镜贴合工艺中。胶针组件1通过插入胶杯2内部的胶水中来蘸取胶水，使得胶水附着在胶针组件1的底端。抓取机构可抓取透镜等待点胶器件与胶针组件1的底端接触，实现在透镜上涂设胶水。

然后抓取机构将涂设了胶水的器件移动至底座12处，与底座12进行贴合。在透镜贴合工艺中，可将芯片设置在底座12上。抓取机构带动涂设了胶水的透镜移动至芯片处，与芯片进行贴合。底座12即为涂设胶水的器件需要贴合的部件，可为芯片，也可为其他。

在器件与底座12贴合之后，启动固化机构11对胶水进行固化，实现器件与底座12的牢固贴合。固化机构11可设置在底座12的上方，便于对底座12和器件之间的胶水进行固化。

胶针组件1可为简单的轴状或针状结构，使得该点胶系统结构简单，便于制造。该点胶系统操作简单，且设置胶针组件1通过蘸取获得胶水，相比现有的胶筒结构，可便于控制每次涂设的胶水量，有利于均匀涂设。

设置抓取机构可带动器件进行移动，便于进行点胶和与底座12间的贴合。该点胶固化系统可自动完成器件的点胶、与底座12的贴合以及固化，可大大减轻劳动强度，释放劳动力。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图3，胶针组件1包括两个平行间隔设置的胶针。两个胶针的底端处于同一水平面。两个胶针之间的距离小于胶杯2的杯筒21的截面宽度。

两个胶针可同时插入胶杯2中蘸取胶水。在对待点胶器件进行涂设胶水时，两个有间隔的胶针可同时对待点胶器件例如透镜的两端进行涂设胶水，有利于提高点胶效率。

进一步地，可控制胶针每次插入胶杯2中的深度以及时间，来控制胶针每次蘸取的胶水量。控制胶针蘸取胶水后悬空停留的时间来控制在透镜上涂设胶水的均匀性。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图3和图4，一种点胶系统还包括：水平设置的第一气缸4。第一气缸4与胶针组件1相连，用于推动胶针组件1水平移动。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种点胶系统还包括：竖直设置的第二气缸5和胶杯座6。胶杯2设置在胶杯座6上，第二气缸5与所述胶杯座6相连，第二气缸5用于推动胶杯2上下移动以使得胶针组件1插入胶杯2内部。

可设置固定安装的机架7用于固定第一气缸4和第二气缸5。第一气缸4的移动方向为水平方向。两个胶针可同时与一连接板相连，通过该连接板与第一气缸4相连。第一气缸4可带动胶针组件1沿水平方向来回移动，便于将胶针组件1输送到待点胶器件处，以及便于调整胶针组件1的位置使其位于胶杯2上方。

第二气缸5的移动方向为竖直方向。胶针组件1位于胶杯2的上方，第二气缸5带动胶杯2上升，使得胶针插入胶杯2中蘸取胶水；第二气缸5带动胶杯2下降，使得胶针离开胶杯2，便于向待点胶器件进行涂设胶水。

气缸通过活塞的伸缩可提供直线运动。气缸不同的设置方向，可提供不同方向的直线运动。

第一气缸4和第二气缸5也可设置为其他结构，例如，可设置为导轨滑块结构。即设置一导轨，滑块与该导轨滑动连接，通过电机的驱动可驱动滑块沿导轨进行直线移动。也可设置为丝杠螺母结构等，具体不做限定。

进一步地，参考图5，可设置第一气缸4与三维调节架8相连。可设置三维调节架8与机架7相连，第一气缸4与三维调节架8相连，胶针组件1与第一气缸4相连。可对胶针组件1的初始位置进行调整，便于更好的适应待点胶器件的位置。

进一步地，第一气缸4和第二气缸5上可设置微调旋钮，用于调节气缸的行程。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图6，胶杯座6上设置有滑槽9。滑槽9沿与第一气缸4的移动方向相垂直的水平方向设置。胶杯2的杯底22插入所述滑槽9中。胶杯2的杯底22与滑槽9滑动连接，使得胶杯2可沿滑槽9进行移动以调整胶杯2的位置。

通过设置胶杯2与胶杯座6滑动连接，且滑动方向与胶针组件1的移动方向相垂直。可通过对胶杯2或者胶针组件1位置的调整，使得胶杯2位于胶针组件1的正下方，便于能够顺利蘸取胶水。

在上述实施例的基础上，进一步地，胶杯2的杯底22的截面面积大于胶杯2的杯筒21的截面面积。胶杯2的杯底22与胶杯座6通过连接件可拆卸连接。连接件用于在胶杯2调整好位置之后，将胶杯2与胶杯座6连接起来对胶杯2进行固定。设置胶杯2的杯底22截面大于杯筒21的截面，可便于设置连接件实现胶杯2的固定。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图7，连接件包括压片10。压片10呈u形。压片10的两侧壁分别覆盖在胶杯2的杯筒21两侧的杯底22上。压片10与胶杯座6通过螺栓连接。

u形压片10的开口端可插在胶杯2的杯筒21两侧，使得压片10的两侧壁压在胶杯2的杯底22上。而压片10的另一端可与胶杯座6通过螺栓进行连接固定。通过压片10的压力对胶杯2进行固定。

在上述实施例的基础上，进一步地，连接件包括夹紧机构。夹紧机构用于将胶杯2的杯底22与胶杯座6夹紧固定。连接件也可设置为夹紧机构，即在胶杯2的位置调整好之后，将胶杯2与胶杯座6夹紧实现胶杯2的固定。

夹紧机构可为夹持件，例如夹具，将胶杯2的杯底22与胶杯座6夹紧。夹紧机构也可为z型件。在胶杯2的两侧，各通过z型件将胶杯2的杯底22与胶杯座6连接起来。在胶杯2的任一侧，设置两个z型件，一个在胶杯座6的上方，一个在下方。通过两个z型件的固定连接，进而对胶杯2的杯底22进行夹紧固定。

胶杯2也可通过其他结构与胶杯座6可调节固定连接，具体不做限定。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图9，固化机构11包括：若干个uv灯头1101。若干个uv灯头1101相互间具有夹角且出光端汇聚设置，若干个uv灯头1101所发出的光束1102相交于一点。uv灯头1101远离出光端的第二端与连接板相连，连接板用于uv灯头1101的固定。

本实施例提供的一种固化机构11，将若干个uv灯头1101呈一定夹角汇聚设置，使得若干个uv灯头1101的多束光斑汇聚，从而可增大uv光线的强度，将待固化器件放置在光斑汇聚处，可改善照射效果，提高固化效率。

uv灯头1101即可发出uv紫外光的灯具。优选的，uv灯头1101为光线从一端射出的灯具。可通过连接板将uv灯头1101固定在合适的位置处以及形成合适的角度。

进一步地，uv灯头1101可通过连接板与胶杯座6固定连接。底座12可设置在胶杯座6的下方，便于uv灯头1101的光线照射到底座12上。uv灯头1101也可通过机架7进行固定，以能将光束1102汇聚点照射到底座12上为目的。

进一步地，底座12可设置在贴合平台13上。贴合平台13可通过运动模组14进行支撑。运动模组14可为滑台结构或三维调节架等，用于带动贴合平台13和底座12进行移动，以便于调整位置。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图9，若干个uv灯头1101连接的连接板相连为一体形成安装板。安装板为弯折结构。安装板背离uv灯头1101的一侧连接散热片1103。若干个所述散热片1103间隔设置且相互平行。

即若干个uv灯1101头同时与一个安装板连接固定。安装板为弯折结构。可便于uv灯头1101相互呈一定夹角设置。将若干个uv灯头1101集成设置在一个安装板上，使固化机构11设计成一体，结构紧凑，可方便安装调试。设置散热片1103可加速uv灯头1101工作过程中热量的散发，保证uv灯头1101长期高效的工作。散热片1103可与连接板垂直设置。

进一步地，安装板呈l形。l形的安装板具有两个侧边。安装板的第一侧边1104为弯折结构且与散热片1103连接。安装板的第二侧边1105与胶杯座6或机架7固定连接。安装板的第二侧边1105可与胶杯座6或机架7通过螺栓可拆卸固定连接。

进一步地，安装板的第二侧边1105上设置固定板1107。固定板1107与第二侧边1105之间存在距离。uv灯头1101的电源线1106在固定板1107的一侧或两侧通过固定板1107固定。

固定板1107可平行于第二侧边1105设置。且固定板1107可与第二侧边1105可拆卸固定连接。安装板上在散热片1103之间的间隙处可设置有通孔。uv灯头1101的电源线1106穿过通孔到达安装板设置散热片1103的一侧。

电源线1106可布置在固定板1107与第二侧边1105之间，也可布置在固定板1107背离第二侧边1105的一侧，也可布置在固定板1107的两侧。电源线1106可通过固定板1107进行固定。例如，可通过卡箍等将电源线1106固定在固定板1107上。

设置第二侧边1105不仅便于对固化机构11整体进行安装固定，也便于对uv灯头1101的电源线1106进行固定。将uv灯头1101的电源线1106通过固定板1107固定，可使若干个uv灯头1101的电源线1106有序放置，便于连接电源，且增加整个固化机构11的集成度，便于安装和使用。

进一步地，固定板1107与安装板的第二侧边1105可通过螺栓连接，可在固定板1107与安装板的第二侧边1105之间、固定板1107的两端设置垫片，以使得固定板1107与安装板的第二侧边1105之间存在距离。安装板也可直接通过该螺栓与胶杯座6或机架7进行固定连接。安装板也可在其他部位与胶杯座6或机架7连接，固定板1107与安装板也可通过其他方式连接以形成间距，具体不做限定。

在上述实施例的基础上，进一步地，uv灯头1101与连接板转动连接。连接板上设置安装座，uv灯头1101与安装座铰接连接或销接连接。设置uv灯头1101在安装板上可转动，可便于调整每个uv灯头1101的角度，便于调整整个固化机构11汇聚的光斑的位置，提高整个固化机构11使用的灵活性和适用性。

该固化机构11，适用于大功率激光器fac透镜耦合封装设备，即在激光器透镜耦合过程中，透镜和激光器芯片之间设置有紫外胶水，该固化机构11可用于对透镜和激光器芯片之间的紫外胶水进行固化处理。

在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例对抓取机构进行了具体说明。抓取机构包括：抓取组件31和移动机构32。抓取组件31用于抓取固定待点胶器件。移动机构32包括：水平滑台321和竖直滑台322；水平滑台321固定设置，竖直滑台322与水平滑台321的滑块相连，竖直滑台322的滑块与抓取组件31相连。移动机构32用于带动抓取组件31沿直线轨迹移动进行点胶。

抓取组件31可为吸盘、机械手或夹头结构，具体不做限定，以能抓取固定透镜等待点胶器件为目的。具体的，参考图8，抓取组件31为夹头结构时，夹头结构可包括上夹头311和下夹头312。上夹头311和下夹头312的一端均与驱动机构相连。上夹头311和下夹头312的另一端分别竖直连接夹爪313。夹爪313朝下设置且上夹头311的夹爪313和下夹头312的夹爪313相对式设置。驱动机构用于带动上夹头311的夹爪313和下夹头312的夹爪313相向或者相背移动。

上夹头311和下夹头312可分别呈板状或杆状，具体形状不限。上夹头311一端与驱动机构相连，另一端向下竖直连接夹爪313，使得上夹头311和夹爪313整体呈l形。同样，下夹头312一端与驱动机构相连，另一端向下竖直连接夹爪313，使得下夹头312和夹爪313整体呈l形。

上夹头311位于下夹头312的上方，可与下夹头312上下平行设置。上夹头311与下夹头312之间可接触，也可存在间隙。上夹头311的夹爪313与下夹头312的夹爪313可均竖直设置，且相互平行。驱动机构可带动上夹头311和/或下夹头312移动，进而使得两个夹爪313之间的距离发生变化。将待夹取器件置于两个夹爪313之间，两个夹爪313相向移动可对器件进行夹紧；两个夹爪313相背移动，可松开器件。

进一步地，两个夹爪313的底面应平齐；即位于同一水平面。便于对放置在水平面上的器件进行夹紧，以保证顺利夹取器件。夹爪313中间部位设置有开口朝下的开槽314。夹爪313是与透镜接触的部件。在夹取透镜时，两个夹爪313位于透镜的两侧。在每个夹爪313上设置开槽314，可使得在透镜任一侧的夹爪313与透镜的两个部位接触。

不仅可保证夹爪313夹持透镜的牢固稳定性，且夹爪313中间部位设置开槽314，夹爪313与透镜的中间部位不接触，可防止夹爪313对透镜的中间部位造成损坏而影响正常使用。

驱动机构可为气爪气缸315；气爪气缸315包括两个相互平行的气爪316。两个气爪316分别与上夹头311和下夹头312的一端一一对应连接。气爪气缸315的两个气爪316，一个与上夹头311的一端相连，另一个与下夹头312的一端相连。气爪气缸315可带动两个气爪316相向或相背移动，进而可带动上夹头311和下夹头312相向或相背移动，满足夹取需要。

进一步地，驱动机构也可设置为其他机构，具体不做限定。例如，驱动机构还可为滑轨和电机；可设置上夹头311和下夹头312中的一个与滑轨固定连接，另一个与滑轨滑动连接。与滑轨滑动连接的夹头与电机相连，电机可带动该夹头沿滑轨移动。从而通过电机可调整该夹头与另一个夹头之间的距离，以进行夹取。电机可采用气缸或皮带机，具体不做限定。

参考图10，移动机构32可设置在一固定的支撑台15上。水平滑台321与该支撑台15固定连接，竖直滑台322设置在水平滑台321上方。竖直滑台322用于带动抓取组件31沿竖直方向进行移动。水平滑台321用于带动抓取组件31沿水平方向进行移动。移动机构32的设置位置应能使得抓取组件31所抓取的待点胶器件较好的与胶针组件1接触，便于点胶。

进一步地，水平滑台321可包括一个方向的滑台。该方向与第一气缸4的移动方向相平行或相垂直设置。移动机构32带动待点胶器件进行水平和竖直移动实现与胶针组件1接触，以使得胶针组件1底部的胶水涂设在待点胶器件上。水平滑台321也可包括与第一气缸4的移动方向相平行和垂直的两个方向的滑台。这样移动机构32可带动待点胶器件进行三维直线移动。

通过移动机构32可更好的带动待点胶器件移动以更好的进行点胶。移动机构32可按照预设路径移动，便于在待点胶器件上所需部位处均匀的涂设胶水。

进一步地，胶针组件1中两个胶针之间的距离可略小于待点胶器件的长度。这样，两个胶针可与待点胶器件的两端同时接触进行点胶。两个胶针之间的距离也可略大于待点胶器件的长度。这样，待点胶器件可在两个胶针之间移动，带点胶器件的两端应与胶针底部的胶水接触实现点胶。

因为透镜为较精确器件，一般尺寸较小。在两个胶针之间的距离略大于透镜的长度时，只要透镜的两端能够与胶水接触到，就能在透镜的两端涂设上胶水，即能满足透镜的涂胶需求。

在上述实施例的基础上，进一步地，移动机构32还包括：至少一个方向的角位移平台；角位移平台与竖直滑台322的滑块相连，抓取组件31与角位移平台相连。

设置角位移平台可便于对抓取组件31所抓取的待点胶器件进行转动，以更好的实现对待点胶器件的不同侧面进行点胶。进一步地，移动机构32中水平滑台321以及角位移平台的具体设置个数以及设置方向可根据具体需要来设置，对此不做限定。

以设置三个方向的角位移平台为例，分别为绕第一水平方向转动的第一角位移平台323、绕第二水平方向转动的第二角位移平台324和绕竖直方向转动的第三角位移平台325。第一水平方向与第二水平方向相互垂直。三个角位移平台之间的连接关系为：

第一角位移平台323可与竖直滑台322的滑块固定连接。第二角位移平台324与第一角位移平台323的转动部件相连。第三角位移平台325与第二角位移平台324的转动部件相连。抓取组件31可通过连接块33与第三角位移平台325的转动部件相连。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种点胶系统的具体点胶过程为：首先通过三维调节架8调节胶针组件1的初始位置，使得胶针组件1能够满足对待涂胶器件进行点胶的位置需要。然后通过胶杯2在滑槽9中移动调整胶杯2的位置，使得胶杯2位于胶针的正下方。

然后第二气缸5带动胶杯2上升预设距离，使得胶针组件1的两胶针均插入胶杯2内部的胶水预设深度处，停留预设时间之后，第二气缸5带动胶杯2下降，使得胶杯2离开胶针组件1。然后第一气缸4带动胶针组件1移动至便于涂胶的位置处。

可停留预设时间使得附着在胶针底部的胶水形成预设形状。然后移动机构32带动抓取组件31所抓取的待点胶器件可先移动至与胶针组件1的位置对应处，即较靠近的地方。然后移动机构32带动待点胶器件沿预设路径进行移动与胶针组件1底部的胶水进行接触点胶，可沿矩形轨迹进行移动。在需要的时候，可通过角位移平台对待点胶器件进行转动，便于对不同侧面进行点胶。

该点胶系统可应用于透镜贴合过程中，能够自动实现对透镜进行涂设胶水，且结构简单，便于操作，点胶效率较高且涂设均匀性较好。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。