一种透镜准直设备、系统及方法与流程

本发明属于光器件的耦合，具体涉及一种透镜准直设备、系统及方法。

背景技术：

1、随着激光技术以及集成电路的发展，一块pcba板正反面集成多个激光器的应用在市场上越来越常见，每个激光器发出的光都需要设置透镜对其进行准直，减小激光的发散角从而利于光路传输，如图1和图2所示。

2、目前市场上实现激光器阵列与透镜进行准直的设备多为手动或半自动设备，准直全流程操作耗时长，生产效率低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的至少一种缺陷，提供了一种透镜准直设备、系统及方法，可以实现透镜准直的全过程自动化操作，极大程度上提高了生产效率。

2、本发明的技术方案是这样实现的：本发明公开了一种透镜准直设备，包括：

3、备料模组，所述备料模组用于实现透镜自动备料；所述透镜为柱状透镜，所述备料模组包括物料限位机构、切料机构以及拉伸物料机构，所述物料限位机构包括用于对丝状物料进行限位的限位座，所述限位座设有用于与丝状物料滑动配合的限位孔或限位槽，所述限位孔或限位槽的轴心线沿第一方向延伸，所述拉伸物料机构包括用于夹紧丝状物料的夹紧夹具以及用于带动夹紧夹具沿第一方向运动的第一运动机构，所述夹紧夹具与第一运动机构固定连接，所述切料机构位于物料限位机构与拉伸物料机构之间，用于对穿过切料机构的丝状物料进行切断，形成柱状透镜；

4、载物台模组，所述载物台模组用于夹持pcba板，并调整pcba板的位置；

5、物料搬运模组，所述物料搬运模组用于从备料模组夹取透镜，将透镜搬运至设定的准直位置，以及根据第一视觉系统采集的标定板上的光斑信息，将透镜搬运至光斑信息符合要求时的准直位置；

6、标定板，所述标定板用于接收由pcba板上的激光器发射并经透镜准直后的激光，并形成光斑；

7、第一视觉系统，所述第一视觉系统用于采集标定板上的光斑信息；

8、点胶模组，所述点胶模组用于点胶，使将透镜粘在pcba板上；

9、固化模组，所述固化模组用于使胶水固化。

10、进一步地，本发明的透镜准直设备还包括第二视觉系统，所述第二视觉系统用于获取pcba板上的激光器的位置信息；所述载物台模组用于根据第二视觉系统获取的pcba板上的激光器的位置信息，调整pcba板的位置，将pcba板上各个通道的激光器依次移动于设定的工作位置。

11、进一步地，所述物料限位机构还包括用于带动限位座沿第一方向或/和第二方向运动的第二运动机构，所述限位座与第二运动机构固定连接；第一方向与第二方向垂直，其中，所述第一方向沿水平方向延伸，第二方向沿竖直方向延伸；

12、或/和，

13、所述备料模组还包括用于对丝状物料的高度方向即第二方向进行限位的高度限位面。

14、进一步地，所述备料模组还包括用于对已切割的柱状透镜进行清洁的清洁机构。

15、进一步地，所述夹紧夹具包括第一夹爪、第二夹爪以及用于驱动第一夹爪远离第二夹爪的夹爪驱动机构，所述第一夹爪与弹簧固定座之间设有用于给第一夹爪提供压紧第二夹爪的推力的弹簧。

16、进一步地，本发明的透镜准直设备还包括一安装平台，至少备料模组、载物台模组、标定板分别安装在所述安装平台的上端，所述安装平台上安装有支架，所述物料搬运模组安装在支架上。

17、进一步地，所述物料搬运模组包括用于夹持透镜的第一夹具以及用于带动透镜运动的第三运动机构，所述第一夹具与第三运动机构固定连接；

18、或/和，

19、所述载物台模组包括用于夹持pcba板的第二夹具以及用于带动pcba板运动的第四运动机构，所述第二夹具与第四运动机构固定连接。

20、进一步地，本发明的透镜准直设备还包括激光测距仪，所述激光测距仪用于检测载物台模组上的pcba板的水平状态，所述载物台模组用于根据激光测距仪检测的pcba板的水平状态，调整pcba板的位置，使pcba板处于水平状态。

21、本发明还公开了一种透镜准直系统，包括计算机以及如上所述的透镜准直设备，所述计算机与第一视觉系统连接，所述第一视觉系统用于将采集的标定板上的光斑信息传递给计算机，所述计算机用于判断光斑信息是否符合要求，并控制物料搬运模组将透镜搬运至光斑信息符合要求时的准直位置。

22、进一步地，计算机与第二视觉系统连接，所述第二视觉系统用于将采集的图像传递给计算机，所述计算机用于接收第二视觉系统传递的图像，并进行图像分析，得到pcba板上的激光器的位置信息，并控制pcba板的位置，将pcba板上各个通道的激光器依次移动于设定的工作位置。

23、进一步地，所述计算机计算机用于接收第二视觉系统传递的图像，并进行图像分析，得到透镜的位置信息，确定点胶的位置，控制点胶模组的位置完成点胶。

24、本发明还公开了一种透镜准直方法，采用如上所述的透镜准直设备实现，包括如下步骤：

25、通过备料模组实现透镜自动备料：将丝状物料限位在物料限位机构上，控制物料限位机构或/和拉伸物料机构沿第一方向运动使丝状物料落入拉伸物料机构的夹持口中，控制拉伸物料机构夹紧丝状物料并带动丝状物料沿远离物料限位机构的方向运动设定距离，控制切料机构切割物料，完成一个柱状透镜的自动备料；

26、物料搬运模组从备料模组夹取透镜，将透镜搬运至设定的准直位置；

27、通过载物台模组控制pcba板的位置，将pcba板上第i个通道的激光器移动于设定的工作位置，

28、控制pcba板上第i个通道的激光器发光，激光器发出的光穿过透镜之后，打到标定板之上，形成光斑，第一视觉系统采集标定板上的光斑信息，物料搬运模组根据第一视觉系统采集的标定板上的光斑信息，调整透镜的位置，直至光斑信息符合要求，准直完成；

29、通过点胶模组点胶，将透镜粘在pcba板上；

30、通过固化模组使胶水固化，完成pcba板上第i个通道的透镜准直；

31、重复以上步骤，实现pcba板上多个通道的透镜准直。

32、本发明至少具有如下有益效果：

33、本发明的柱状透镜准直设备可实现备料（切割一定长度的柱状透镜）-取料（搬运柱状透镜）-准直（光路准直）-点胶（将柱状透镜粘在pcba板上）-固化（使胶水固化），可以实现全过程自动化控制，实现光纤送料及切割的全自动化，减少准直全流程操作耗时，提高了生产效率。

技术特征：

1.一种透镜准直设备，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的透镜准直设备，其特征在于：还包括第二视觉系统，所述第二视觉系统用于获取pcba板上的激光器的位置信息；所述载物台模组用于根据第二视觉系统获取的pcba板上的激光器的位置信息，调整pcba板的位置，将pcba板上各个通道的激光器依次移动于设定的工作位置。

3.如权利要求1所述的透镜准直设备，其特征在于：所述物料限位机构还包括用于带动限位座沿第一方向或/和第二方向运动的第二运动机构，所述限位座与第二运动机构固定连接；第一方向与第二方向垂直，其中，所述第一方向沿水平方向延伸，第二方向沿竖直方向延伸；

4.如权利要求1所述的透镜准直设备，其特征在于：所述备料模组还包括用于对已切割的柱状透镜进行清洁的清洁机构。

5.如权利要求1所述的透镜准直设备，其特征在于：所述夹紧夹具包括第一夹爪、第二夹爪以及用于驱动第一夹爪远离第二夹爪的夹爪驱动机构，所述第一夹爪与弹簧固定座之间设有用于给第一夹爪提供压紧第二夹爪的推力的弹簧。

6.如权利要求1所述的透镜准直设备，其特征在于：还包括一安装平台，至少备料模组、载物台模组、标定板分别安装在所述安装平台的上端，所述安装平台上安装有支架，所述物料搬运模组安装在支架上。

7.如权利要求1所述的透镜准直设备，其特征在于：所述物料搬运模组包括用于夹持透镜的第一夹具以及用于带动透镜运动的第三运动机构，所述第一夹具与第三运动机构固定连接；

8.如权利要求1所述的透镜准直设备，其特征在于：还包括激光测距仪，所述激光测距仪用于检测载物台模组上的pcba板的水平状态，所述载物台模组用于根据激光测距仪检测的pcba板的水平状态，调整pcba板的位置，使pcba板处于水平状态。

9.一种透镜准直系统，其特征在于：包括计算机以及如权利要求1至8任一所述的透镜准直设备，所述计算机与第一视觉系统连接，所述第一视觉系统用于将采集的标定板上的光斑信息传递给计算机，所述计算机用于判断光斑信息是否符合要求，并控制物料搬运模组将透镜搬运至光斑信息符合要求时的准直位置。

10.一种透镜准直方法，其特征在于，采用如权利要求1至8任一所述的透镜准直设备实现，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种透镜准直设备、系统及方法，该设备包括备料模组、载物台模组、物料搬运模组、标定板、第一视觉系统、点胶模组、固化模组，备料模组用于实现透镜自动备料；载物台模组用于夹持PCBA板，并调整PCBA板的位置；物料搬运模组用于从备料模组夹取透镜，将透镜搬运至设定的准直位置，以及根据第一视觉系统采集的光斑信息，将透镜搬运至光斑信息符合要求时的准直位置；标定板用于接收由PCBA板上的激光器发射并经透镜准直后的激光，并形成光斑；第一视觉系统用于采集标定板上的光斑信息；点胶模组用于点胶，使将透镜粘在PCBA板上；固化模组用于使胶水固化。本发明可以实现全过程自动化控制，减少准直全流程操作耗时，提高了生产效率。

技术研发人员：张朋勇,梅光伟,刘玲
受保护的技术使用者：武汉来勒光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16