一种半导体激光器管帽快速切帽装置及切帽方法与流程

本发明涉及半导体激光器技术领域，具体涉及一种半导体激光器管帽快速切帽装置及切帽方法。

背景技术：

经过几十年的发展，半导体激光器越来越被社会所熟知，并且已经在多处领域得到应用，半导体激光器的光电转换效率在60%以上，远远高于其他同类产品的光电转换效率，其能耗低，器件中热积累少、寿命长、准直性好、照明距离远等优点在社会同类行业中作为一种新兴的技术应用越来越广泛。半导体激光器所具有的各类优点决定其越来越高受到社会各界的广泛重视。

半导体激光器因体积小、重量轻、效率高、寿命长、易于调制及价格低廉等优点，在工业、医学和军事领域得到了广泛的应用。这也促进半导体激光器的产业化，但是在半导体激光器封装生产过程中，容易碰到激光器内部芯片核心器件，从而导致早期失效、偶然失效、损耗失效三种失效形式。

内部芯片是半导体激光器的重要部件，内部芯片价格昂贵，材质特殊，质地精细，其本身比较脆弱，容易破损，而且芯片对外界环境要求比较高，必须是无尘环境，一旦受到污染或者破损就会影响到整个半导体激光器的性能。由于产品不可能永久置于无尘环境，且在操作运输过程难为会受到外力带来的影响，为了避免或者半导体激光器内部核心器件在运输或者装配过程中外力对其带来的危害，必须采取相应的保护措施。时下应用较多的保护方法是在管座上方放置芯片的位置上设置一个用来保护芯片的保护帽，此保护帽很好的保护了芯片，避免了半导体激光器在运输装配过程中对芯片的污染、破损、划痕等影响其质量的外部问题。此保护帽在生产领域又叫管帽(在以下内容中统称管帽)，管帽很好的配合了半导体激光器的外形，并且起到了保护内部芯片的作用。

在半导体激光器应用技术领域，需要将封装好的激光器配上弹簧、透镜、晶体、外壳等结构，生产出各种各样结构的激光模组，然后将激光模组组装成不同样式的激光应用产品，从而扩大激光器的应用范围。不同的模组结构中，对激光器的结构要求也不同。因为激光模组本事具有外壳结构，可将激光器置于密闭环境中，从而起到保护激光器内部结构的作用。在有些激光模组在生产过程中，为减小模组尺寸大小，需要将激光器的管帽进行拆除。目前常用拆除管帽的方法是，一手捏着激光器管腿，另一只手用钳子或者镊夹住管帽，将管帽掰下来，这个工作俗称掰帽也叫切帽。采用该方法进行切帽效率低下，一次只能切除一只管帽，并且管帽为铝制结构，切割的时候比较费力，同时切割过程中力度难以控制，非常容易造成管帽变形，从而碰触到激光器内部的芯片或者金线结构，造成激光器失效，在夹取的过程中，三只管腿受到外力，容易造成管腿因变形并拢，影响使用效果。因此需要一种结构简单、操作方便、生产效率高、不易破坏激光器内部结构的管帽切割装置及切帽方法，以解决目前激光器管帽切帽中所存在的问题。

技术实现要素：

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种结构简单、方便操作、生产效率高的半导体激光器管帽快速切帽装置及切帽方法。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种半导体激光器管帽快速切帽装置，包括：

底座，其左右两端分别水平设置有导杆；

n个固定座，其沿水平方向间隔设置，n为大于等于2的正整数，固定座呈圆柱形结构，所述固定座转动安装于底座上，固定座内沿其轴线方向设置有与激光器的三个管腿相配的三个插孔；

固定座驱动机构，设置于底座上，其驱动各个固定座同步转动；

激光器固定板，其左右两端分别设置有与导杆相配的导向孔ⅰ，激光器固定板通过导向孔ⅰ插装于导杆上，所述激光器固定板后端沿水平方向间隔设置有n个与固定座相配的圆孔ⅰ，激光器固定板前端设置有n个与激光器的管颈相匹配的安装槽，各个所述安装槽与各个圆孔ⅰ分别相同轴设置，安装槽与圆孔ⅰ之间通过通孔相连通，固定座插装于对应的圆孔ⅰ中，激光器的管颈插装于安装槽中，激光器的管腿穿过通孔后插装于对应的插孔中；以及

切割刀，位于激光器固定板外侧，其通过滑动装置沿纵向滑动设置，所述切割刀下端水平间隔设置有n个圆弧形的刀刃，切割刀向下滑动时，各个管帽位于对应的刀刃中。

优选的，上述固定座驱动机构包括安装于底座上的电机、安装于电机输出轴上的齿轮ⅰ以及安装于固定座上的齿轮ⅱ，每两个相邻的齿轮ⅱ之间相互啮合，齿轮ⅰ与一齿轮ⅱ（12）相互啮合。

为了提高管帽切割时的稳定度，还包括管帽固定板，设置于激光器固定板的前端，其左右两端分别设置有与导杆相配的导向孔ⅱ，激光器固定板通过导向孔ⅱ插装于导杆上，所述管帽固定板上沿水平方向间隔设置有n个与管帽相匹配的圆孔ⅱ，管帽的头端插装于对应的圆孔ⅱ中。

为了操作方便，还包括安装于底座上的开关，所述电机经开关连接于电源。

进一步的，上述滑动装置包括沿纵向设置于管帽固定板上端的安装孔、沿竖直方向设置于切割刀上端的导向柱以及弹簧，导向柱的外径与安装孔的内径相匹配，述导向柱竖直插装于对应的安装孔中，弹簧套装于导向柱中，其上端与切割刀相连，其下端与管帽固定板的上端面相接触。

为了提高导向性，还包括水平设置于管帽固定板后端的定位柱以及沿竖直方向设置于切割刀上的长孔，所述长孔的宽度与定位柱的外径相匹配，所述激光器固定板上设置有与定位柱相匹配的定位孔，所述定位柱穿过长孔后插装于定位孔中。

为了使切割刀沿竖直方向运动，上述管帽固定板后端的左右两侧分别竖直设置有挡边，两个挡边之间的间距与切割刀的长度相匹配，切割刀位于两个挡边之间且切割刀左右两端分别与同侧的挡边滑动摩擦接触。

一种使用权利要求1中半导体激光器管帽快速切帽装置切割管帽的方法，包括如下步骤：

a)将激光器固定板通过导向孔ⅰ插装于导杆上；

b)将激光器的管颈部位插装于激光器固定板上的安装槽中，激光器的管腿插入固定座中的对应的插孔中；

c)开启固定座驱动机构，固定座驱动机构驱动各个固定座旋转，固定座驱动激光器转动；

d)向下按压切割刀，使切割刀下方的刀刃与对应的管帽相接触，刀刃将旋转的管帽切断。

e)关闭固定座驱动机构，将切割刀向上移动，之后将激光器固定板从底座上取下。

本发明的有益效果是：激光器固定板通过导向孔ⅰ插装于导杆上后即可安装到位，同时激光器的管腿插入固定座中的对应的插孔中，固定座驱动机构驱动各个固定座转动，从而实现了各个激光器的旋转，向下按压切割刀，使切割刀下方的刀刃与对应的管帽相接触，刀刃将旋转的管帽切断。管腿插入插孔中，可以有效对管腿进行保护，使管腿不会造成弯曲并拢现象。由于切割刀沿竖直方向设置，其下端的刀刃为圆弧形不但增加刀刃与管帽的接触面积，提高切割效率，同时切割时管帽受到的切割力是均匀的，切除的管帽端面整齐，不会出现管帽切割时变形的情况发生，从而不会造成激光器内部出现损伤，提高了切帽的产品质量。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的底座的立体结构示意图ⅰ；

图3为本发明的底座的立体结构示意图ⅱ；

图4为本发明的激光器固定板的立体结构示意图ⅰ；

图5为本发明的激光器固定板的立体结构示意图ⅱ；

图6为本发明的管帽固定板的立体结构示意图；

图7为本发明的切割刀的立体结构示意图ⅰ；

图8为本发明的切割刀的立体结构示意图ⅱ；

图9为本发明的切割刀与管帽固定板的立体结构示意图；

图10为本发明的立体结构爆炸示意图；

图11为本发明的激光器的立体结构示意图；

图中，1.底座2.电机3.激光器固定板4.导杆5.管帽固定板6.开关7.切割刀8.弹簧9.固定座10.插孔11.齿轮ⅰ12.齿轮ⅱ13.导向孔ⅰ14.通孔15.圆孔ⅰ16.定位孔17.安装槽18.导向孔ⅱ19.圆孔ⅱ20.定位柱21.挡边22.安装孔23.长孔24.刀刃25.导向柱26.激光器27.管腿28.管颈29.管帽。

具体实施方式

下面结合附图1至附图11对本发明做进一步说明。

一种半导体激光器管帽快速切帽装置，包括：底座1，其左右两端分别水平设置有导杆4；n个固定座9，其沿水平方向间隔设置，n为大于等于2的正整数，固定座9呈圆柱形结构，固定座9转动安装于底座1上，固定座9内沿其轴线方向设置有与激光器26的三个管腿27相配的三个插孔10；固定座驱动机构，设置于底座1上，其驱动各个固定座9同步转动；激光器固定板3，其左右两端分别设置有与导杆4相配的导向孔ⅰ13，激光器固定板3通过导向孔ⅰ13插装于导杆4上，激光器固定板3后端沿水平方向间隔设置有n个与固定座9相配的圆孔ⅰ15，激光器固定板3前端设置有n个与激光器26的管颈相匹配的安装槽17，各个安装槽17与各个圆孔ⅰ15分别相同轴设置，安装槽17与圆孔ⅰ15之间通过通孔14相连通，固定座9插装于对应的圆孔ⅰ15中，激光器26的管颈28插装于安装槽17中，激光器26的管腿27穿过通孔14后插装于对应的插孔10中；以及切割刀7，位于激光器固定板3外侧，其通过滑动装置沿纵向滑动设置，切割刀7下端水平间隔设置有n个圆弧形的刀刃24，切割刀7向下滑动时，各个管帽29位于对应的刀刃24中。由于激光器固定板3中一次可以安装多个激光器26，因此可以实现对多个激光器26进行切帽操作，提高了生产效率。之后将激光器固定板3通过导向孔ⅰ13插装于导杆4上后即可安装到位，同时激光器26的管腿27插入固定座9中的对应的插孔10中，固定座驱动机构驱动各个固定座9转动，从而实现了各个激光器26的旋转，向下按压切割刀7，使切割刀7下方的刀刃24与对应的管帽29相接触，刀刃24将旋转的管帽29切断。管腿27插入插孔10中，可以有效对管腿27进行保护，使管腿27不会造成弯曲并拢现象。由于切割刀7沿竖直方向设置，其下端的刀刃24为圆弧形不但增加刀刃24与管帽29的接触面积，提高切割效率，同时切割时管帽29受到的切割力是均匀的，切除的管帽29端面整齐，不会出现管帽29切割时变形的情况发生，从而不会造成激光器内部出现损伤，提高了切帽的产品质量。管帽29切割后，可以直接通过本装置，利用设自身重力滑落，进行管帽29集中后收集，不需要进行专门的管帽29收集工作，减少了工作量，提高了工作效率。

实施例1：

固定座驱动机构可以为如下结构，其包括安装于底座1上的电机2、安装于电机2输出轴上的齿轮ⅰ11以及安装于固定座9上的齿轮ⅱ12，每两个相邻的齿轮ⅱ12之间相互啮合，齿轮ⅰ11与一齿轮ⅱ12相互啮合。电机2转动，其驱动齿轮ⅰ11转动，齿轮ⅰ11转动时驱动与其啮合的齿轮ⅱ12转动，由于各个齿轮ⅱ12相互啮合传动，因此实现了电机2驱动各个齿轮ⅱ12同步旋转的目的，实现了激光器26的转动。

实施例2：

还包括管帽固定板5，设置于激光器固定板3的前端，其左右两端分别设置有与导杆4相配的导向孔ⅱ18，激光器固定板3通过导向孔ⅱ18插装于导杆4上，管帽固定板5上沿水平方向间隔设置有n个与管帽29相匹配的圆孔ⅱ19，管帽29的头端插装于对应的圆孔ⅱ19中。将管帽固定板5通通过导向孔ⅱ18插装于导杆4上后将其向激光器固定板3的方向推动使各个管帽29插入圆孔ⅱ19中。由于利用圆孔ⅱ19对管帽29进行支撑固定，从而使切割刀7下压对管帽29进行切割时管帽29更加稳定牢固，避免只利用安装槽17对激光器26单侧支撑导致管帽29切割时受力不均匀的情况发生，进一步提高了切割质量。

实施例3：

还包括安装于底座1上的开关6，电机2经开关6连接于电源。通过开关6可以方便控制电机2的开启和关闭，方便实现对固定座9转动或停止转动的控制，从而提高操作的便利性。

实施例4：

滑动装置可以为如下结构，其包括沿纵向设置于管帽固定板5上端的安装孔22、沿竖直方向设置于切割刀7上端的导向柱25以及弹簧8，导向柱25的外径与安装孔22的内径相匹配，述导向柱25竖直插装于对应的安装孔22中，弹簧8套装于导向柱25中，其上端与切割刀7相连，其下端与管帽固定板5的上端面相接触。切割刀7在导向柱25的导向作用下，其沿安装孔22上下滑动，实现了切割刀7的上下移动，当切割刀7向下移动时，其压缩弹簧8实现储能，当切割刀7将管帽29切割后，弹簧8释放能量将切割刀7向上回弹至初始位置，实现复位。

实施例5：

优选的，还包括水平设置于管帽固定板5后端的定位柱20以及沿竖直方向设置于切割刀7上的长孔23，长孔23的宽度与定位柱20的外径相匹配，激光器固定板3上设置有与定位柱20相匹配的定位孔16，定位柱20穿过长孔23后插装于定位孔16中。当切割刀7上下移动时，其通过长孔23相对定位柱20上下滑动，从而提高了沿纵向运动时的导向性，确保切割刀7运动时的顺畅性。

实施例6：

优选的，管帽固定板5后端的左右两侧分别竖直设置有挡边21，两个挡边21之间的间距与切割刀7的长度相匹配，切割刀7位于两个挡边21之间且切割刀7左右两端分别与同侧的挡边21滑动摩擦接触。挡边21可以进一步提高对切割刀7的导向作用，提高切割刀7运动的平顺性。

本发明还涉及一种使用上述半导体激光器管帽快速切帽装置切割管帽的方法，包括如下步骤：

a)将激光器固定板3通过导向孔ⅰ13插装于导杆4上；

b)将激光器25的管颈28部位插装于激光器固定板3上的安装槽17中，激光器25的管腿27插入固定座9中的对应的插孔10中；

c)开启固定座驱动机构，固定座驱动机构驱动各个固定座9旋转，固定座9驱动激光器25转动；

d)向下按压切割刀7，使切割刀7下方的刀刃24与对应的管帽29相接触，刀刃24将旋转的管帽29切断。

e)关闭固定座驱动机构，将切割刀7向上移动，之后将激光器固定板3从底座1上取下。

将激光器固定板3取下后即可将切割管帽29后的激光器26从激光器固定板3中取下，实现了一次对多只激光器进行切割管帽的操作，提高了效率，同时管帽切割端面整齐，切割过程中受力均匀，不会损伤激光器26。