一种光纤与插芯装配的集成装置的制作方法

本实用新型涉及光纤的技术领域，具体涉及一种光纤与插芯装配的集成装置。

背景技术：

高能光纤是激光模块的重要组成部分，光纤与插芯组装质量的好坏直接影响到整个ld模块的出光效率、温度、热稳定性以及寿命。现有技术中对光纤和插芯固定时，需要单独设置多套机构，分别多个工序对光纤和插芯进行处理。比如，第一工序上单独设置用于检测光纤的前端端面的清洁度的显微镜；第二工序上单独设置清洁台，当检测光纤的前端端面的清洁度并不合格时，人工将光纤转移到清洁台上对光纤进行清洁，比如用棉签手动擦拭光纤的前端端面，直到清洁度合格为止；第三工序上单独设置定位夹具，人工将陶瓷插芯固定在定位夹具上，人手动将清洁合格的光纤的前端插入到插芯内，完成光纤和插芯的组装过程。

上述的光纤和插芯组装过程中，在光纤的前端面被清洁后，需要人手动将清洁合格的光纤转移并插入插芯内孔中，一方面手动组装光纤和插芯的效率低，另一方面人手会对光纤造成二次污染，导致光纤和插芯即使组装好后，还需要对光纤的前端面进行二次检测及清洁，导致光纤和插芯组装的效率低。

技术实现要素：

因此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有的光纤和插芯组装时，人手动将光纤插入插芯内，导致光纤与插芯组装的效率低。

为此，本实用新型提供一种光纤与插芯装配的集成装置，包括

基座；

第一夹具，固定在所述基座上；具有水平延伸的第一定位腔；

第二夹具，具有水平延伸的第二定位腔；

驱动结构，设在所述基座上；所述第二夹具设在所述驱动结构上并受所述驱动结构的驱动在所述基座上移动，以调整所述第二定位腔与所述第一定位腔水平相对且连通；

至少一个检测组件，设在所述基座上，至少用于对置于所述第一定位腔内的光纤的端面的清洁度检测。

可选地，上述的光纤与插芯装配的集成装置，所述驱动结构包括滑动机构及设在所述滑动机构的顶部上的微调机构；所述第二夹具固定在所述微调机构上；

所述滑动机构用于驱动所述微调机构和所述第二夹具由所述第二定位腔朝向所述第一定位腔的方向上做往复移动；

所述微调机构用于驱动所述第二夹具在三维空间内做往复移动。

可选地，上述的光纤与插芯装配的集成装置，所述滑动机构包括

固定在所述基座上且沿由第二定位腔朝向所述第一定位腔的方向延伸的导轨；

滑块，可滑动地设在所述导轨上；

驱动组件，与所述滑块连接且驱动所述滑块在所述导轨上移动；

所述微调机构固定在所述滑块上。

可选地，上述的光纤与插芯装配的集成装置，所述微调机构包括三组调节组件，其中三组调节组件分别为第一调节组件、第二调节组件及第三调节组件；在竖向上所述第三调节组件位于所述第一调节组件和第二调节组件之间；

所述第一调节组件沿z轴方向可滑动地设在第三调节组件的顶部上；所述第三调节组件沿x轴方向可滑动地设在所述第二调节组件的顶部上，所述第二调节组件沿y轴方向可滑动地设在所述滑块上。

可选地，上述的光纤与插芯装配的集成装置，任一所述调节组件包括固定部件；与所述固定部件连接的驱动杆，所述驱动杆通过转动来驱动所述固定部件沿所需方向做往复滑动；具有沿所述固定部件滑动方向延伸的长腰孔的过渡部件；及穿设在所述长腰孔内的限位件，所述限位件的一端固定在所述固定部件上，另一端阻挡在所述过渡部件外壁面上；

所述过渡部件固定在竖向上与该所述调节组件相邻的另一个所述调节组件或滑块上，以使相邻的所述调节组件可滑动连接，或相邻的调节组件与所述滑块可滑动连接。

可选地，上述的光纤与插芯装配的集成装置，检测组件包括设在所述基座上的至少一个第一图像采集器，所述第一图像采集器的拍摄镜头朝向所述第一定位腔。

可选地，上述的光纤与插芯装配的集成装置，所述检测组件还包括可转动地设在所述基座上的安装座，所述安装座和所述第二夹具位于所述第一夹具之间，且所述第一图像采集器固定在所述安装座上；以及

设在所述安装座上且与所述第一图像采集器位于同一圆周上的至少一个激光器，用于对光纤端面的缺陷进行检测。

可选地，上述的光纤与插芯装配的集成装置，所述检测组件还包括设在所述基座上并位于所述驱动结构外侧的至少一个第二图像采集器，所述第二图像采集器的拍摄镜头朝向所述第一定位腔和第二定位腔之间的第一区域，用于对位于所述第一区域内的光纤的外侧壁面的缺陷检测。

可选地，上述的光纤与插芯装配的集成装置，所述第二定位腔为设在所述第二夹具的顶部表面上的第一凹槽；和/或

所述第一定位腔为设在所述第一夹具的顶部表面上的第二凹槽。

可选地，上述的光纤与插芯装配的集成装置，还包括扣设在所述第二凹槽的顶部槽口表面上的压板；所述压板上设有将所述第二凹槽的顶部槽口与外界连通的让位孔；

所述光纤与插芯装配的集成装置还包括设在所述基座上的紫外灯；所述紫外灯的出光面正对所述让位孔，用于照射所述第一定位腔内的插芯与所述光纤之间的uv胶。

本实用新型的技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的光纤与插芯装配的集成装置，包括基座，设在基座上的第一夹具、第二夹具、驱动结构及至少一个检测组件。第一夹具具有水平延伸的第一定位腔；第二夹具具有水平延伸的第二定位腔；检测组件至少用于对置于第一定位腔内的光纤的端面的清洁度检测；第二夹具设在驱动结构上并受所述驱动结构的驱动在所述基座上移动，以调整所述第二定位腔与所述第一定位腔水平相对且连通。

此结构的光纤与插芯装配的集成装置，在将光纤与插芯组装时，先将光纤嵌在第二定位腔内，光纤的前端伸出第二定位腔并位于第一定位腔和第二定位腔之间的第一区域内；插芯预先放置在第一定位腔内，以第一定位腔为基准，通过驱动结构来调整第二定位腔的位置，使得第二定位腔的光纤的前端刚好能够正对插芯的内孔中，并驱动光纤移动，使光纤的前端插入插芯内，实现光纤与插芯的自动组装；之后用检测组件对光纤的前端端面的清洁度检测，若光纤的前端端面清洁度检测不合格时，人手动对光纤的前端面擦拭，直至光纤的前端面清洁度合格为止，则在光纤插接在插芯过程中无需人手动转移和插接光纤，降低对光纤的二次污染，提高光纤与插芯的装配效率。

2.本实用新型提供的光纤与插芯装配的集成装置，驱动结构包括滑动机构和微调机构；微调机构在三维空间内对第二定位夹具的位置进行调整，使得第一定位腔的光纤的前端刚好能够插入第二定位腔内的插芯的内孔中；之后，再采用滑动机构驱动整个第二定位夹具朝向第一定位夹具滑动，使光纤的前端插入插芯的内孔中，实现光纤与插芯组装的精确定位，确保后续光纤与插芯装配的精度。

3.本实用新型提供的光纤与插芯装配的集成装置，还包括设在所述安装座上且与所述第一图像采集器位于同一圆周上的至少一个激光器，用于对光纤端面的缺陷进行检测。在光纤与插芯未采用胶水固定之前，先对光纤的端面缺陷进行检测，以防有缺陷的光纤与插芯固定后，形成不良产品，从而提高光纤与插芯固定后产品的良品率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的光纤与插芯装配的集成装置的结构示意图；

图2为图1中光纤与插芯装配的集成装置的局部放大结构示意图；

图3为集成装置的微调机构与第二夹具的配合示意图；

图4为集成装置的微调机构中的第三调节组件的结构示意图；

图5为图1中集成装置的第一夹具的局部放大示意图。

附图标记说明：

1-基座；11-安装座；

21-第一图像采集器；22-第二图像采集器；221-曝光灯；222-摄像头；23-激光器；

3-滑动机构；31-导轨；32-滑块；33-过渡块；34-螺杆；

4-微调机构；41-调节组件；411-固定部件；412-过渡部件；413-长腰孔；414-限位件；415-折弯板；416-旋钮；

5-第一夹具；51-第一定位腔；52-压板；521-安装孔；522-让位孔；

6-第二夹具；61-第二定位腔；

71-第一转接板；72-第二转接板；

8-光纤。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种光纤与插芯装配的集成装置，包括基座1、第一夹具5、第二夹具6、驱动结构、检测组件及紫外灯。

如图1、图2及图5所示，第一夹具5通过第一支架固定在基座1上；第一夹具5的顶部表面设有水平延伸且贯通的第一定位腔51，比如第一定位腔51为向下凹陷的第一凹槽；并在第一凹槽的顶部开口还扣设有压板52，压板52面向第一凹槽的内壁面呈向上凹陷的第三凹槽，第一凹槽和第三凹槽围成圆形孔，以供插芯插接固定，比如插芯为陶瓷插芯。

可选地，压板52上设有两个安装孔521，两个安装孔521内分别放置磁体，通过磁吸附的方式将压板52可拆卸地固定在第一夹具5的顶部表面上，或者采用其他紧固件将压板52与第一夹具5固定连接。压板52上还设有让位孔522，让位孔522位于两个安装孔521之间，并将第一定位腔51与外界连通。

如图1和图2所示，第二夹具6的顶部设有水平延伸的第二定位腔61，驱动结构设在基座1上，第二夹具6设在驱动结构上并受驱动结构的驱动在基座1上移动，以调整第二定位腔61与第一定位腔51水平相对且连通。

可选地，第二定位腔61为设在第二夹具6的顶部表面上的第二凹槽，并在水平方向上贯通，第二凹槽供光纤8的一端嵌入放置，实现对光纤8的定位。

如图1和图2所示，驱动结构包括滑动机构3及设在滑动机构3的顶部上的微调机构；第二夹具6固定在微调机构上；滑动机构3用于驱动微调机构和第二夹具6沿由第二定位腔61朝向第一定位腔51方向做往复移动，微调机构用于驱动第二夹具6在三维空间内做往复移动，使光纤的前端刚好正对插芯的内孔中，再在滑动机构的驱动下，实现光纤的前端插入插芯的内孔中。

比如，如图1和图2所示，第一夹具5和第二夹具6在x轴方向上相对布置，则滑动机构3驱动微调机构和第二夹具6整体沿x轴方向朝向靠近或远离第一夹具5方向做往复移动。

对于滑动机构3而言，如图1所示，其包括导轨31、滑块32及驱动组件，其中导轨31固定在基座1上并沿x轴方向延伸；滑块32可滑动地设在导轨31上；驱动组件与滑块32连接且驱动滑块32在导轨31上移动；微调机构固定在滑块32上。

其中，驱动组件包括螺杆34及套接在螺杆34上的过渡块33，过渡块33与滑块32固定连接，以形成丝杠结构，当螺杆34转动时，驱动过渡块33带动滑块32在导轨31上往复滑动，使第二夹具6靠近或远离第一夹具5。

如图2所示，微调机构包括三组调节组件41，其中三组调节组件41分别为第一调节组件、第二调节组件及第三调节组件；在竖向上第三调节组件位于第一调节组件和第二调节组件之间；第一调节组件沿z轴方向可滑动地设在第三调节组件的顶部上；第三调节组件沿x轴方向可滑动地设在第二调节组件的顶部上，第二调节组件沿y轴方向可滑动地设在滑块32上。

第二调节组件带动第三调节组件、第一调节组件及第二夹具6整体沿y轴方向移动；

第三调节组件带动第一调节组件和第二夹具6整体沿x轴方向移动，第一调节组件带动第二夹具6整体沿z轴方向做升降移动，以使微调机构实现对第二夹具6在三维空间的位置调整，能够精确地将第二定位腔61内的光纤8的位置与第一定位腔51内插芯的内孔位置水平对齐，便于光纤8的前端精确地插入插芯的内孔中，实现光纤8与插芯的精确组装。每个调节组件41的结构相同，现以第三调节组件的结构为例来说明其结构，如图3和图4所示，第三调节组件包括固定部件411、驱动杆、过渡部件及限位件414。

其中，驱动杆与固定部件411连接，比如，驱动杆为具有螺杆的旋钮416；固定部件411的右侧端固定有折弯板415，折弯板415上设有螺纹孔，螺杆穿设在螺纹孔内，旋钮416位于折弯板415的右侧；驱动杆通过转动来驱动固定部件411沿x轴方向做往复滑动，形成类似丝杠结构；过渡部件412上设有沿x轴方向延伸的长腰孔413；限位件414穿设在长腰孔413内，其一端固定在固定部件411上，另一端阻挡在过渡部件412外壁面上；过渡部件412固定在竖向上与第三调节组件相邻的第一调节组件的固定部件411上。

当旋转旋钮416时，旋钮416驱动折弯板415和固定部件411带动限位件414在沿x轴方向滑动，限位件414在长腰孔413内滑动，实现第三调节组件沿x轴方向可滑动地设在第二调节组件上，从而带动第一调节组件和第二夹具6在x轴方向上的微小行程。长腰孔413的设置还可对第三调节组件的滑动起到导向作用。

可选地，固定部件411和过渡部件412均呈板块，限位件414为固定销，固定销的前端上固定有阻挡部，阻挡部勾在或抵接在过渡部件412的外壁面上。最佳地，在螺杆上套设有锁紧螺母，当旋钮转动所需角度后，第三调整组件在x轴方向上的行程调整到位后，将锁紧螺母与螺杆锁紧并抵接在折弯板上，锁紧螺母和旋钮分别位于折弯板的两侧。另外，旋钮的外周一圈壁面上设有刻度值，便于观测旋钮旋转的角度，以得知第三调整组件沿x轴方向移动的行程。

类似地，第一调节组件中的过渡部件412的长腰孔413沿z轴方向延伸，该过渡部件412固定在第三调节组件的固定部件411上；第二调整组件中的过渡部件412的长腰孔413沿y轴方向延伸，该过渡部件412固定在滑块32上。

比如，如图3所示，滑块32的顶部设有第一转接板71，第二调节组件的过渡部件412就固定在第一转接板71上(图中未示意出)；第三调节组件中固定部件411的顶部上设有第二转接板72，第一调节组件的过渡部件412固定在第二转接板72上(图中未示意出)。

如图3所示，第二夹具6通过第三转接板73与第一调节组件中的固定部件411固定连接，比如，第三转接板73的纵向截面形状为l形，l形的竖向部固定在第一调节组件的固定部件411上，l形的水平部向外延伸供第二夹具6固定。

如图1所示，检测组件设在基座1上，包括安装座11、至少一个第一图像采集器21、至少一个激光器23及至少一个第二图像采集器22。对于第一图像采集器21和第二图像采集器22而言，可以均为摄像头222或显微镜或相机，比如为现有的ccd相机。对于激光器23而言，最佳地采用红外激光器。

其中，安装座11可转动地设在基座1上，安装座11和第二夹具6位于第一夹具5之间，第一图像采集器21为两个，激光器23为一个，两个第一图像采集器21可分别为高倍数的显微镜和低倍数的显微镜；两个显微镜的检测镜头和激光器23的检测镜头均朝向第一定位腔51；并且，两个显微镜和激光器23分布在同一圆周上，通过安装座11的转动，以调整显微镜或激光器23的检测镜头朝向第一定位腔51，显微镜用于对置于第一定位腔51内的光纤8的端面的清洁度进行检测，若显微镜检测光纤8的端面不合格时，此时人工手动方式擦拭清洁光纤8的端面，直到光纤8端面的清洁度达到标准为止；激光器23用于对置于第一定位腔51内的光纤8的端面的缺陷进行检测，当光纤8的前端插入插芯内时，若检测到光纤8端面存在缺陷(也即破损点)，则无需再对光纤8与插芯进行点胶处理，需要更换光纤8，避免光纤8与插芯采用胶固定后，形成不良产品；只有检测到光纤8的前端面缺陷合格时，才对光纤8与插芯进行后续的点胶处理工序。

如图1所示，第二图像采集器22优先包括摄像头222或照相机，以及对摄像头222的镜头或照相机的镜头补光的曝光灯221，其中摄像头222和曝光灯221固定在基座1上并分别位于驱动结构的两侧。摄像头222的镜头和曝光灯221的出光面均朝向第一定位腔51与第二定位腔61之间的第一区域，摄像头222用于对第一区域内的光纤8的侧壁面的缺陷进行检测，若检测到光纤8的侧壁面的缺陷不合格，则需要立马更换光纤8，若检测到光纤8的侧壁面的缺陷合格，则才通过驱动结构来驱动光纤8朝向第一定位腔51移动，将光纤8的前端插接在插芯内。

另外，摄像头222的镜头还可以拍摄光纤8前端的位置和第一定位腔51的位置，便于来调整第二定位腔61的位置，使得光纤8的前端能够插入插芯内。

可选地，光纤8和插芯固定的集成装置还包括设在基座1上的紫外灯(图中未示意出)；紫外灯的出光面正对上述压板52的让位孔522，用于照射第一定位腔51内的插芯与光纤8之间的uv胶，加速uv胶的固化速度，加快插芯与光纤8的固定过程。

另外，上述的集成装置还包括与第一图像采集器21、第二图像采集器22、激光器23、驱动结构电连接的显示器，光纤8和插芯进行的每个步骤均能够在显示器上显示和监控，便于全程监控光纤8和插芯的固定过程。

此实施方式的光纤8与插芯固定的集成装置，由于第一夹具5固定在基座1上，以第一夹具5的第一定位腔51为调整基准，对光纤8和插芯的固定过程为：

先将光纤8嵌入第二定位腔61内，光纤8的前端伸出第一区域内；同时，将陶瓷插芯安装在第一定位腔51内；

以第一定位腔51为校准基准，调整第二图像采集器22的镜头，使第二图像采集器22的镜头能够照射到第一区域内光纤8的侧壁和第一夹具的位置，检测光纤8的侧壁是否存在缺陷，也即是否存在破损点，若存在破损点，且该破损点达不到标准时，则直接更换光纤8；若检测到不存在破损点或破损点很少，能够达到标准要求，此时光纤8的侧壁合格；

以第一定位腔51为校准基准，通过第二图像采集器22，来调整第二夹具6的位置，先采用微调机构，光纤8的前端在水平方向刚好正对插芯的内孔中，实现光纤与插芯的精确对位；之后开启滑动机构，通过滑动朝向插芯方向的水平滑动，将光纤的前端插接在插芯的内孔中，实现光纤8与插芯的精确装配，提高装配效率；

再以第一定位腔51为校准基准，来调整第一图像采集器21的位置，使得第一图像采集器21的镜头能够清晰地采集到光纤8的端面为止；第一图像采集器21观测光纤8前端面的清洁度，若清洁度不合格时，采用手动方式对光纤8的前端面进行擦拭清洁，直至第一图像采集器21观测到光纤8的前端面的清洁度合格为止；

再以第一定位腔51为校准基准，转动安装座11，使激光器23的检测镜头观测到光纤8的前端面，对光纤8的前端面上是否存在缺陷进行检测；若光纤8的前端面上存在的缺陷不合格时，则需要更换光纤8，重复上述步骤；直至观测到光纤8的前端面上的缺陷检测合格为止；

在光纤8的前端面的清洁度和缺陷都检测合格后，人工对第一定位腔51内的插芯的内壁与光纤8的外壁面之间的区域内进行点胶工序，最佳地采用uv胶；点胶之后，开启紫外灯，紫外灯的出光面的紫外光通过压板52上的让位孔522照射在插芯上，从而加速uv胶的固化速度，为止光纤8和插芯固化为止，以完成光纤8和插芯的固定过程。

此结构的光纤与插芯装配的集成装置，将光纤8的定位、光纤8端面的清洁度检测、光纤8侧壁面的缺陷及光纤8端面的缺陷的检测、光纤8与插芯固定的过程集成在一个基座1上，在光纤8和插芯固定过程中，只需对光纤8进行一次上料和完成光纤8插芯固定后的一次下料，在上料到下料之间的过程中，无需转移光纤8，避免光纤8的前端端面的重复污染，提高工作效率；同时，以第一夹具5为校准基准，对第一图像采集器21、第二图像采集器22、激光器23、第二夹具6进行校准，保持统一标准，维持产品的一致性，实现精准的定位。对同批次光纤8和插芯固定时，只需校准一次，后续只需轻微调整，无需进行定位夹具的拆装，也无需对第一图像采集器21、第二图像采集器22的多次对焦，仅需驱动滑块32在导轨31上移动即可，从而提供工作效率；并在各个步骤进行时，都对光纤8进行检测，并在显示器上能够观察各个步骤的进行，使光纤8和插芯的装配精度高，并对光纤8的破损点提前检测，避免不良产品流入下一个工序，降低产品的不良率和制造风险。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。