專利名稱：同軸型光收發(fā)器件自動耦合焊接封裝機械裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種同軸型光收發(fā)器件自動耦合焊接封裝機械裝置，適用于10(ibps 或10(ibpS以下同軸型光收發(fā)器件。
背景技術：
光有源器件是光通信系統(tǒng)中將電信號轉(zhuǎn)換成光信號或?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)換成電信號的關鍵器件，是光傳輸系統(tǒng)的心臟。包括光源，如半導體發(fā)光二極管(LED)和激光二極管 (LD)，光檢測器和光放大器等。LD是光纖通信系統(tǒng)中的重要器件，直接影響光纖通信系統(tǒng)的性能、可靠性和價格。FTTH在全球的迅速發(fā)展，使得LD模塊的市場需求量夜越來越大，同軸型光收發(fā)器件的核心就是LD模塊。如何提高同軸型光收發(fā)器件的性能質(zhì)量，是當前工業(yè)上封裝制造的關鍵問題，其核心技術在于耦合對準與焊接。同軸型光收發(fā)器件封裝的主要過程包括粗對準、精對準、焊接和焊后位移校正。目前工業(yè)上使用的是傳統(tǒng)手動生產(chǎn)線，手動生產(chǎn)線的規(guī)模約7人，基本過程是首先借助顯微鏡對LD和單模光纖(SMF)進行初步對準，然后通過光功率計檢測LD耦合進入SMF的光功率，手動調(diào)整LD組件和SMF組件的相對位置，從而現(xiàn)實精對準，最后再用固定好的激光焊接裝置進行一圈的點焊，完成封裝。由于是手動操作，操作人員的技能熟練程度有所差異，導致產(chǎn)品的質(zhì)量不穩(wěn)定；生產(chǎn)速度慢；產(chǎn)品價格高；生產(chǎn)設備占地面積大。而目前行業(yè)上對高性能低成本同軸型光收發(fā)器件的需求越來越大，為了改變這種現(xiàn)狀，必須實現(xiàn)器件封裝的自動化和高效化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對目前工業(yè)上的手動生產(chǎn)線，本發(fā)明提供一種具有結構設計合理，巧妙，可擴展性強，省空間，自動化程度高，控制方便，操作簡單，作業(yè)時間短，使得產(chǎn)品成本低，質(zhì)量穩(wěn)定，并且適用于多種同軸型光收發(fā)器件(如TOSA(光發(fā)射次模塊)、R0SA(光接收次模塊)、B0SA(雙向光收發(fā)組件)和Triplexer (三向光收發(fā)組件)) 的自動耦合焊接封裝機械裝置。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出的解決方案是本發(fā)明的同軸型光收發(fā)器件自動耦合焊接封裝機械裝置包括工作臺、對準單元、提升單元、推進單元、手動下夾具、焊接單元、擺動單元、上夾具、設備外罩和控制按鈕，所述工作臺包括設備工作臺、焊接工作臺和龍門架，所述焊接工作臺安裝在設備工作臺上，所述龍門架安裝在焊接工作臺上，所述對準單元包括對準單元底座平臺和Z軸自動直線滑臺，所述對準單元底座平臺和推進單元安裝在設備工作臺上，所述推進單元包括左推進裝置和右推進裝置，所述左推進裝置上放置有手動下夾具，所述提升單元安裝在對準單元底座平臺上，所述焊接單元包括第一焊接裝置、 第二焊接裝置和第三焊接裝置，所述第一焊接裝置、第二焊接裝置和第三焊接裝置以120° 均勻分布安裝在焊接工作臺上，所述擺動單元安裝在龍門架上，所述Z軸自動直線滑臺安裝在所述擺動單元的擺動板上，所述上夾具安裝在Z軸自動直線滑臺上，所述設備外罩安裝在設備工作臺上，所述控制按鈕安裝在設備外罩上。所述工作臺包括依次垂直安裝的設備工作臺、焊接工作臺和龍門架，所述設備工作臺包括底板和四個角支座，所述底板上設有陣列排布的多個螺紋孔，所述焊接工作臺包括三個型材座、三個第一鋁型材支架和型材連接板，所述三個型材座安裝在設備工作臺上， 所述三個第一鋁型材支架分別安裝在三個型材座上，所述型材連接板安裝在三個第一鋁型材支架上，所述型材座、第一鋁型材支架以及型材連接板之間采用螺釘聯(lián)接，所述龍門架包括兩個第二鋁型材支架、鋁型材橫梁、四個直角件和兩個型材端蓋，所述兩個第二鋁型材支架安裝在型材連接板上，所述第二鋁型材支架與型材連接板之間采用螺釘和直角件緊固， 所述鋁型材橫梁安裝在兩個第二鋁型材支架上，所述鋁型材橫梁與兩個第二鋁型材支架采用直角件緊固，所述型材端蓋安裝在鋁型材橫梁的兩端。所述對準單元包括對準單元底座平臺和Z軸自動直線滑臺，所述對準單元底座平臺包括底座平臺座、XY軸自動直線滑臺、第一轉(zhuǎn)接板和θ ζ軸自動旋轉(zhuǎn)滑臺，所述底座平臺座、XY軸自動直線滑臺、第一轉(zhuǎn)接板和θ ζ軸自動旋轉(zhuǎn)滑臺依次垂直安裝，所述Z軸自動直線滑臺安裝在擺動板上，所述XY軸自動直線滑臺包括X軸自動直線滑臺和Y軸自動直線滑臺，所述X軸自動直線滑臺、Y軸自動直線滑臺和Z軸自動直線滑臺結構相同均包括滑臺底座、滑臺頂座、螺母座、螺桿、傳感器、兩對第一交叉滾珠導軌、聯(lián)軸器、電機固定板和第二步進電機，所述第一交叉滾珠導軌分別安裝在滑臺底座和滑臺頂座上構成一個滑動副，所述電機固定板安裝在滑臺底座上，所述第二步進電機安裝在電機固定板上，所述螺母座安裝在滑臺頂座上，所述螺桿與螺母座構成螺紋副，所述聯(lián)軸器聯(lián)接螺桿和第二步進電機，所述傳感器安裝在滑臺底座一側，所述θ Z軸自動旋轉(zhuǎn)滑臺包括旋轉(zhuǎn)滑臺座、旋轉(zhuǎn)臺、交叉滾珠軸承、皮帶輪、同步皮帶和第一步進電機，所述交叉滾珠軸承安裝在旋轉(zhuǎn)滑臺座左端圓形槽內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)臺安裝在交叉滾珠軸承內(nèi)，所述第一步進電機安裝在旋轉(zhuǎn)滑臺座右端下方，所述皮帶輪安裝在第一步進電機軸上，所述旋轉(zhuǎn)臺與皮帶輪用同步皮帶傳動。所述提升單元包括旋轉(zhuǎn)座、DB公頭、小型精密氣動滑臺、兩個速度控制閥、L型轉(zhuǎn)接板、銅片端蓋、四個銅片、四個第一支撐柱、第一支撐柱固定板和導向定位板，所述旋轉(zhuǎn)座安裝在θ ζ軸自動旋轉(zhuǎn)滑臺上，所述旋轉(zhuǎn)座的水平板上開有布線槽，所述DB公頭安裝在旋轉(zhuǎn)座的垂直板背部出線口，所述小型精密氣動滑臺安裝在旋轉(zhuǎn)座的垂直板上，所述L型轉(zhuǎn)接板安裝在小型精密氣動滑臺上，所述L型轉(zhuǎn)接板的垂直板上開有一導向槽，所述銅片端蓋安裝在L型轉(zhuǎn)接板的水平板底部，所述四個銅片固裝在銅片端蓋的四個銅片槽中，所述第一支撐柱的下端設有外螺紋，上端設有螺釘孔，所述第一支撐柱的下端固定在旋轉(zhuǎn)座上， 上端安裝有第一支撐柱固定板，所述導向定位板安裝在第一支撐柱固定板的圓形槽內(nèi)，所述導向定位板開有一錐形定位面。所述推進單元包括左推進裝置和右推進裝置，所述左推進裝置和右推進裝置繞 θ ζ旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)軸成。分布，所述左推進裝置和右推進裝置包括兩個L型支撐板、氣動滑臺固定板、精確氣動滑臺、兩個速度控制閥、第一連接板、兩個第二支撐柱、第二支撐柱固定板和兩個支撐桿，所述L型支撐板安裝在設備工作臺上，所述氣動滑臺固定板安裝在兩個L型支撐板上，所述精確氣動滑臺安裝在氣動滑臺固定板上，所述第一連接板安裝在精確氣動滑臺上，所述第二支撐柱的設計和第一支撐柱一樣，所述第二支撐柱下端緊固在第一連接板右端，上端安裝有第二支撐柱固定板，所述第二支撐柱固定板上開有一導向槽，所述支撐桿緊固在第二支撐柱固定板的前方，所述精確氣動滑臺包括雙氣缸相結合設計的氣動滑臺座、前緩沖端、直線導軌、第一磁性開關、滑臺和后緩沖端，所述直線導軌安裝在氣動滑臺座上，所述前緩沖端和后緩沖端安裝在直線導軌的兩端，所述滑臺安裝在直線導軌上， 所述第一磁性開關安裝在氣動滑臺座一側軌道內(nèi)。所述手動下夾具包括外殼體、塑料接線柱座、四個銅接線柱、夾具瓣底座、三個夾具瓣、塑料套筒、LD專用插座()、彈簧環(huán)、后端定位塊、前端定位塊、短手柄、長手柄、帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒和錐套，所述塑料接線柱座安裝在外殼體底部，所述四個銅接線柱安裝在塑料接線柱座內(nèi)，所述銅接線柱的圓柱筒內(nèi)裝有彈簧，所述夾具瓣底座安裝在外殼體內(nèi)，所述三個夾具瓣分別安裝在夾具瓣底座頂部的三個滑槽中，所述塑料套筒膠粘在夾具瓣底座頂部的通孔內(nèi)，所述LD專用插座膠粘在塑料套筒內(nèi)，所述彈簧環(huán)卡在三個夾具瓣所圍成卡簧槽內(nèi)，所述后端定位塊和前端定位塊分別安裝在外殼體的后端和前端，所述短手柄安裝在外殼體上，所述長手柄安裝在帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒上，所述帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒與外殼體螺紋聯(lián)接，所述錐套固裝在帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒內(nèi)。所述焊接單元包括第一焊接裝置、第二焊接裝置、第三焊接裝置，所述第一焊接裝置、第二焊接裝置、第三焊接裝置以θ 2軸旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)軸為中心均勻分布安裝在型材連接板上，所述第一焊接裝置、第二焊接裝置、第三焊接裝置均包括焊接座、XH軸手動直線滑臺、第二轉(zhuǎn)接板、R軸手動直線滑臺、激光出射頭固定座和激光出射頭，所述焊接座安裝在型材連接板上方，所述XYZ軸手動直線滑臺安裝在焊接座上，所述第二轉(zhuǎn)接板安裝在XYZ軸手動直線滑臺中Z軸手動直線滑臺上，所述R軸手動直線滑臺安裝在第二轉(zhuǎn)接板上，所述出射頭固定座安裝在R軸手動直線滑臺上，所述激光出射頭用出射頭固定座緊固，所述R軸手動直線滑臺包括千分尺、兩對第二交叉滾珠導軌、千分尺固定座、擋塊、手動滑臺頂座、兩個不脫出螺釘和手動滑臺底座，所述第二交叉滾珠導軌分別安裝在手動滑臺頂座和手動滑臺底座上構成一個滑動副，所述手動滑臺頂座和手動滑臺底座上分別安裝有一不脫出螺釘， 所述兩個不脫出螺釘之間裝有用于消除滑臺回程間隙的彈簧，所述千分尺固定座和擋塊分別安裝在手動滑臺底座和手動滑臺頂座的左側，所述千分尺用千分尺固定座緊固，所述XYZ 軸手動直線滑臺包括X軸手動直線滑臺、Y軸手動直線滑臺和Z軸手動直線滑臺，所述X軸手動直線滑臺、Y軸手動直線滑臺和Z軸手動直線滑臺的結構和R軸手動直線滑臺相同。所述擺動單元包括氣缸固定架，薄型帶導桿氣缸、速度控制閥、第一鉸支座、連桿、 第二鉸支座、兩個銷軸、兩個螺母、擺動板、定位板、擺動軸、兩個軸承端蓋、兩個軸承座、兩個滾動軸承和兩個軸端擋圈，所述氣缸固定架安裝在所述龍門架的鋁型材橫梁的下方，所述薄型帶導桿氣缸安裝在氣缸固定架上，所述薄型帶導桿氣缸包括推板、兩個導桿、第二磁性開關、缸體和第一活塞桿，所述兩個導桿安裝在缸體左右兩端，所述第一活塞桿安裝在缸體中間，所述推板安裝在兩個導桿和第一活塞桿上，所述第二磁性開關安裝在缸體上端的軌道中，所述第一鉸支座安裝在推板上，所述第二鉸支座與第一鉸支座用連桿聯(lián)接，所述第一鉸支座與連桿和第二鉸支座與連桿均用銷軸和螺母聯(lián)接，所述軸承端蓋、軸承座和滾動軸承構成帶座軸承，所述兩個帶座軸承的軸承座分別緊固在所述龍門架的鋁型材橫梁上， 所述擺動軸安裝在兩個軸承座內(nèi)，并用軸端擋圈卡在擺動軸兩端的卡簧槽內(nèi)，所述定位板安裝在所述龍門架的兩個第二鋁型材支架上，所述擺動板上端緊固在擺動軸的銑平面上， 下端與第二鉸支座聯(lián)接。
所述上夾具包括上夾具座、薄型氣缸、彈性夾頭、錐套、錐套座、左殼體右殼體、薄型氣缸固定板和兩個進氣管，所述上夾具座安裝在Z軸自動直線滑臺上，所述錐套座固裝在上夾具座水平板上，所述左殼體和右殼體安裝在錐套座上構成上夾具外殼，所述薄型氣缸安裝在薄型氣缸固定板下方，所述薄型氣缸固定板安裝在上夾具外殼上端，所述彈性夾頭尾部與薄型氣缸活塞桿螺紋聯(lián)接，所述彈性夾頭頭部與錐套錐面貼合，所述錐套固裝在錐套座下端內(nèi)，所述薄型氣缸包括第二活塞桿和缸筒。所述設備外罩包括側板、左前板、頂板、前蓋板、右前板、弧形板、型材和直角件，所述型材與所述直角件搭建構成設備外罩框架，所述外罩框架安裝在設備工作臺上，所述頂板安裝在設備外罩框架上方，所述側板安裝在設備外罩框架的左右后三側，所述前蓋板安裝在設備外罩框架的前側底端，所述左前板、弧形板和右前板分別從左至右依次安裝在設備外罩框架前側上端。所述控制按鈕包括緊急停止按鈕、上電按鈕、夾緊按鈕、左推進按鈕、右推進按鈕、 擺動按鈕和工作指示燈，共七個控制按鈕，所述夾緊按鈕安裝在左前板上，所述擺動按鈕和工作指示燈安裝在右前板上，所述上電按鈕、緊急停止按鈕、左推進按鈕和右推進按鈕安裝在前蓋板上。與現(xiàn)有設備和技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于1、本發(fā)明的對準單元和焊接單元結構采用積木組合的方式，實現(xiàn)多自由度位置調(diào)整機構的搭建，其適用性強，靈活性大，便于拆卸。由于耦合對準對器件性能的影響較大，對準單元采用了高精度的滑臺，而焊接單元的平臺精度相對較低。2、本發(fā)明的對準單元的Ti、θ z和Z方向滑臺采用步進電機驅(qū)動，控制簡單，成本較低，焊接單元的CTZ和R方向滑臺采用手動調(diào)整。通過上述滑臺的組合，可以實現(xiàn)LD與 SMF在X、Y、Z三個自由度上的耦合對準，二次焊接，焊后位移的校正和激光出射頭的調(diào)整。3、本發(fā)明的推進單元采用左右推進裝置，實現(xiàn)兩工位作業(yè)，在封裝同時，完成另一組件的裝夾，縮短了作業(yè)時間。4、本發(fā)明的手動下夾具，通過三個夾具瓣的徑向夾緊實現(xiàn)對LD組件的自動定心夾緊和卸載，定心精度較高，操作簡單，便于裝卸器件和LD的上電。5、本發(fā)明的擺動單元通過一個曲柄滑塊機構，實現(xiàn)上夾具的俯仰動作，便于上件， 合理利用了空間，使封裝更加小型化。6、本發(fā)明的上夾具采用氣缸執(zhí)行方式，通過彈性夾頭的作用實現(xiàn)對SMF組件的自動定心夾緊和卸載，結構簡單，控制方便，定心精度高，使用壽命較長。7、本發(fā)明操作簡單，操作人員只需簡單的安裝配件，再按下特定的按鈕，即可完成操作。8、本發(fā)明自動化程度高，組件安裝后只需按鈕，從耦合對準到焊接工序全部自動完成，不依賴操作人員的技能熟練程度，使得產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定。9、本發(fā)明與手動生產(chǎn)線相比，省空間，設備占地面積小；低成本消耗，只需一人操作即可。10、本發(fā)明可擴展性強，適應于不同大小的同軸型光收發(fā)器件，只需更換配套的上下夾具。綜上所述，本發(fā)明的同軸型光收發(fā)器件自動耦合焊接封裝機械裝置結構設計合理，巧妙，可擴展性強，省空間，自動化程度高，控制方便，操作簡單，作業(yè)時間短，使得產(chǎn)品 成本低，質(zhì)量穩(wěn)定。有效地解決了同軸型光收發(fā)器件耦合對準和焊接問題，滿足エ業(yè)化生產(chǎn) 線的要求。


圖1是本發(fā)明的整體示意圖；圖2是本發(fā)明隱藏設備外罩和控制按鈕的主視圖；圖3是本發(fā)明隱藏設備外罩和控制按鈕的左視圖；圖4是本發(fā)明工作臺結構示意圖；圖5是本發(fā)明對準單元底座平臺結構示意圖；圖6是本發(fā)明Z軸自動直線滑臺結構示意圖；圖7是本發(fā)明Z軸自動直線滑臺斷面示意圖；圖8是本發(fā)明ez軸自動旋轉(zhuǎn)滑臺斷面示意圖；圖9是本發(fā)明提升單元結構示意圖；圖10是本發(fā)明推進裝置結構示意圖；圖11是本發(fā)明精確氣動滑臺結構示意圖；圖12是本發(fā)明手動下夾具結構示意圖；圖13是本發(fā)明手動下夾具的半剖視圖；圖14是本發(fā)明焊接裝置結構示意圖；圖15是本發(fā)明R軸自動直線滑臺斷面示意圖；圖16是本發(fā)明擺動單元結構前側示意圖；圖17是本發(fā)明擺動單元結構后側示意圖；圖18是本發(fā)明帶導桿氣缸斷面示意圖；圖19是本發(fā)明擺動機構的原理簡圖；圖20是本發(fā)明上夾具結構示意圖；圖21是本發(fā)明上夾具的半剖視圖；圖22是本發(fā)明設備外罩框架結構示意圖；圖23是本發(fā)明所封裝的TOSA組件示意圖。圖M是本發(fā)明封裝TOSA的エ藝過程圖。圖例說明1、工作臺131、直角件11、設備工作臺132、型材端蓋111、底板133、第二鋁型材支架112、角支座134、鋁型材橫梁12、焊接工作臺2、對準單元121、型材座21、對準單元底座平臺122、第一鋁型材支架211、底座平臺座123、型材連接板212、XY軸自動直線滑臺13、龍門架213、第一轉(zhuǎn)接板
214、θ ζ軸自動旋轉(zhuǎn)滑臺4136、后緩沖端
2141、旋轉(zhuǎn)滑臺座414、速度控制閥
2142、旋轉(zhuǎn)臺415、第一連接板
2143、交叉滾珠軸承416、第二支撐柱
2144、皮帶輪417、第二支撐住固定板
2145、同步皮帶418、支撐桿
2146、第一步進電機419、固定板導向槽
22、Z軸自動直線滑臺42、右推進裝置
221、滑臺底座5、手動下夾具
222、滑臺頂座501、外殼體
2 、螺母座502、塑料接線柱座
2 、螺桿503、銅接線柱
2 、傳感器504、夾具瓣底座
226、第一交叉滾珠導軌505、夾具瓣
227、聯(lián)軸器506、塑料套筒
228、電機固定板507、LD專用插座
229、第二步進電機508、彈簧環(huán)
3、提升單元509、后端定位塊
301、旋轉(zhuǎn)座510、前端定位塊
302、DB15 公頭511、短手柄
303、小型精密氣動滑臺512、長手柄
304、速度控制閥513、帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒
305、L型轉(zhuǎn)接板514、錐套
306、銅片端蓋6、焊接單元
307、銅片61、第一焊接裝置
308、第一支撐柱611、焊接座
309、第一支撐住固定板612、XH軸自動直線滑臺
310、導向定位板613、第二轉(zhuǎn)接板
311、轉(zhuǎn)接板導向槽614、R軸自動直線滑臺
4、推進單元6141、千分尺
41、左推進裝置6142、第二交叉滾珠導軌
411、L型支撐板6143、千分尺固定座
412、氣動滑臺固定板6144、擋塊
413、精確氣動滑臺6145、手動滑臺頂座
4131、氣動滑臺座6146、不脫出螺釘
4132、前緩沖端6147、手動滑臺底座
4133、直線導軌615、激光出射頭固定座
4134、第一磁性開關616、激光出射頭
4135、滑臺62、第二焊接裝置
63、第三焊接裝置95、右前板
7、擺動單元96、弧形板
701、氣缸固定架97、20型材
702、薄型帶導桿氣缸98,20直角件
7021、推板10、控制按鈕
7022、導桿101、緊急停止按鈕
7023、第二磁性開關102、上電按鈕
70 、紅體103、夾緊按鈕
7025、第一活塞桿104、左推進按鈕
703、速度控制閥105、右推進按鈕
704、第一鉸支座106、擺動按鈕
705、連桿107、工作指示
706、第二鉸支座110ULD
707、銷軸1102、LD 座
708、螺母1103、一體化組件
709、擺動板1104、帶尾柄陶瓷插芯
710、定位板1105、LD 組件
711、擺動軸1106、SMF 組件
712、軸承端蓋1107、TOSA
713、軸承座
714、滾動軸承
715、軸端擋圈
8、上夾具
81、薄型氣缸固定板
82、薄型氣缸
821、第二活塞桿
822、紅筒
83、彈性夾頭
84、錐套
85、錐套座
86、左殼體
87、右殼體
88、上夾具座
89、進氣管
9、設備外罩
91、側板
92、左前板
93、頂板
94、前蓋板
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明的同軸型光收發(fā)器件自動耦合焊接封裝機械裝置包括工作臺1、對準單元2、提升單元3、推進單元4、手動下夾具5、焊接單元6、擺動單元7、 上夾具8、設備外罩9和控制按鈕10。對準單元2包括對準單元底座平臺21和Z軸自動直線滑臺22，對準單元底座平臺21、推進單元4和焊接工作臺12都安裝在設備工作臺11上， 推進單元4由左推進裝置41和右推進裝置42構成，它們繞θ ζ旋轉(zhuǎn)平臺214的旋轉(zhuǎn)軸成 45°分布，手動下夾具5用于安裝LD組件1105，可以移動式安裝，裝配完后放在左推進裝置 41上，依靠左推進裝置41將手動下夾具5送至提升單元3，提升單元3安裝在對準單元2 的θ ζ旋轉(zhuǎn)平臺214上，它依靠小型精密氣動滑臺303提升手動下夾具5，完成LD組件1105 的上電和定位，焊接單元6和龍門架13都安裝在工作臺1的焊接工作臺12上，焊接單元6 由第一焊接裝置61、第二焊接裝置62和第三焊接裝置63構成，它們繞θ ζ旋轉(zhuǎn)平臺214的旋轉(zhuǎn)軸成120°均勻分布，擺動單元7安裝在龍門架13上，Z軸自動直線滑臺22安裝在擺動板709上，上夾具8安裝在Z軸自動直線滑臺22上，用于安裝SMF組件1106，依靠擺動單元7的作用，上夾具8能夠完成0° 18° (相對于垂直面)俯仰動作，便于安裝SMF組件 1106，設備外罩9安裝在設備工作臺11上，控制按鈕10安裝在設備外罩9上。如圖4所示，本發(fā)明的工作臺1包括設備工作臺11、焊接工作臺12和龍門架13， 它們依次垂直安裝。設備工作臺11包括底板111和四個角支座112，底板111上陣列有 M6*25mm的螺紋孔，便于對準單元底座平臺21、焊接工作臺12和推進單元4的裝配和調(diào)整， 同時也可以減輕設備的重量。焊接工作臺12包括三個型材座121，三個第一鋁型材支架122 和型材連接板123，三個型材座121安裝在設備工作臺11上，三個第一鋁型材支架122分別安裝在三個型材座121上，型材連接板123安裝在三個第一鋁型材支架122上，型材座121、 第一鋁型材支架122以及型材連接板123之間采用四個螺釘聯(lián)接。龍門架13包括兩個第二鋁型材支架133、鋁型材橫梁134、四個直角件131和兩個型材端蓋132。兩個第二鋁型材支架133安裝在型材連接板123上，第二鋁型材支架133與型材連接板123除了用螺釘聯(lián)接外，還在后側用直角件131緊固，以增加龍門架13的剛性，鋁型材橫梁134安裝在兩個第二鋁型材支架133上，鋁型材橫梁134與兩個第二鋁型材支架133用兩個直角件131緊固， 鋁型材橫梁134的兩端安裝型材端蓋132。此外，焊接工作臺12所承載負載的重心落在三支架構成的三角形內(nèi)，以減小工作臺1所受負載。如圖5、圖6、圖7和圖8所示，本發(fā)明的對準單元2包括對準單元底座平臺21和 Z軸自動直線滑臺22，對準單元底座平臺21包括底座平臺座211、XY軸自動直線滑臺212、 第一轉(zhuǎn)接板213和θ ζ軸自動旋轉(zhuǎn)滑臺214，它們依次垂直安裝。底座平臺座211安裝在設備工作臺11上，XY軸自動直線滑臺214安裝在底座平臺座211上，第一轉(zhuǎn)接板213安裝在 XY軸自動直線滑臺212上，θ ζ軸自動旋轉(zhuǎn)滑臺214安裝在第一轉(zhuǎn)接板213上。Z軸自動直線滑臺22安裝在擺動板709上。Z軸自動直線滑臺22包括滑臺底座221、滑臺頂座222、 螺母座223、螺桿224、傳感器225、兩對第一交叉滾珠導軌226、聯(lián)軸器227、電機固定板2 和第二步進電機229。第一交叉滾珠導軌2 分別安裝在滑臺底座221和滑臺頂座222上， 構成一個滑動副，左右各一對以增加運動直線性。電機固定板2 安裝在滑臺底座221上，第二步進電機2 安裝在電機固定板2 上，螺母座223安裝在滑臺頂座222上，螺桿2M 與螺母座223構成螺紋副，聯(lián)軸器227聯(lián)接螺桿2M和第二步進電機229，傳感器225安裝在滑臺底座221 —側，控制滑臺的左限位、原點復位和右限位，這樣第二步進電機229的轉(zhuǎn)動就轉(zhuǎn)化為滑臺頂座222的直線運動。Z軸自動直線滑臺22的運動分辨率可以達到20納米，并且能實現(xiàn)亞微米級重復定位。XY軸自動直線滑臺212的X軸自動直線滑臺和Y軸自動直線滑臺結構和Z軸自動直線滑臺22結構相同，在此不再贅述。θ ζ軸自動旋轉(zhuǎn)滑臺214 包括旋轉(zhuǎn)滑臺座2141、旋轉(zhuǎn)臺2142、交叉滾珠軸承2143、皮帶輪2144、同步皮帶2145和第一步進電機2146。交叉滾珠軸承2143安裝在旋轉(zhuǎn)滑臺座2141左端圓形槽內(nèi)，旋轉(zhuǎn)臺2142 安裝在交叉滾珠軸承2143內(nèi)，第一步進電機2146安裝在旋轉(zhuǎn)滑臺座2141右端下方，皮帶輪2144安裝在第一步進電機2146軸上，旋轉(zhuǎn)臺2142與皮帶輪2144用同步皮帶2145傳動， 可以實現(xiàn)快速旋轉(zhuǎn)，縮短焊接作業(yè)時間。如圖9所示，本發(fā)明的提升單元3包括旋轉(zhuǎn)座301、DB15公頭302、小型精密氣動滑臺303、兩個速度控制閥304、L型轉(zhuǎn)接板305、銅片端蓋306、四個銅片307、四個第一支撐柱308、第一支撐柱固定板309和導向定位板310。旋轉(zhuǎn)座301安裝在θ z軸自動旋轉(zhuǎn)滑臺 214上，DB15公頭302安裝在旋轉(zhuǎn)座301垂直板的背部出線口，小型精密氣動滑臺303安裝在旋轉(zhuǎn)座301的垂直板上，兩個速度控制閥304安裝在小型精密氣動滑臺303的進出氣口，L型轉(zhuǎn)接板305安裝在小型精密氣動滑臺303上，L型轉(zhuǎn)接板305的垂直板上開有一導向槽，與前端定位塊510相作用，用于手動下夾具5提升時導向，銅片端蓋306安裝在L型轉(zhuǎn)接板305的水平板底部，四個銅片307安裝在銅片端蓋306的四個銅片槽中，用膠水粘接固定，第一支撐柱308的下端設有外螺紋，上端設有螺釘孔，第一支撐柱308的下端固定在旋轉(zhuǎn)座301上，上端依靠第一支撐柱308的臺階面與第一支撐柱固定板309定位，再用螺釘緊固，導向定位板310安裝在第一支撐柱固定板309的圓形槽內(nèi)，導向定位板310開有一錐形定位面，與夾具瓣505相貼合，用于手動下夾具5提升時的導向定位。銅片307與手動下夾具5的銅接線柱503相接觸，旋轉(zhuǎn)座301的水平板上開有布線槽，DB 15公頭302與銅片 307用導線連接，DB 15公頭302與LD驅(qū)動器連接，這樣便完成LDllOl的上電。如圖10和圖11所示，本發(fā)明的推進單元4包括左推進裝置41和右推進裝置42， 它們繞θ 2旋轉(zhuǎn)平臺214的旋轉(zhuǎn)軸成45°分布，左推進裝置41和右推進裝置42均包括兩個L型支撐板411、氣動滑臺固定板412、精確氣動滑臺413、兩個速度控制閥414、第一連接板415、兩個第二支撐柱416、第二支撐柱固定板417、兩個支撐桿418。L型支撐板411安裝在設備工作臺11上，氣動滑臺固定板412安裝在兩個L型支撐板411上，精確氣動滑臺413 安裝在氣動滑臺固定板412上，兩個速度控制閥414安裝在精確氣動滑臺413的進出氣口， 第一連接板415安裝在精確氣動滑臺413上，第二支撐柱416的設計和第一支撐柱一樣，第二支撐柱416下端緊固在第一連接板415右端，上端依靠第二支撐柱416的臺階面與第二支撐柱固定板417定位，再用螺釘緊固，第二支撐柱固定板417上開有一導向槽，與后端定位塊509相作用，用于手動下夾具5提升時導向，支撐桿418 —端依靠螺紋聯(lián)接緊固在第二支撐柱固定板417的前方，手動下夾具5安裝好LD組件1105后就放在支撐桿418上。精確氣動滑臺413包括氣動滑臺座4131、前緩沖端4132、直線導軌4133、第一磁性開關4134、滑臺4135和后緩沖端4136。氣動滑臺座4131采用的是與雙氣缸相結合設計，直線導軌4133 安裝在氣動滑臺座4131上，前緩沖端4132和后緩沖端4136安裝在直線導軌4133的兩端，控制氣動滑臺的行程范圍和起緩沖作用，滑臺4135安裝在直線導軌4133上，滑臺4135上可以安裝負載，第一磁性開關4134安裝在氣動滑臺座4131—側軌道內(nèi)，用于控制氣動滑臺左端行程。如圖12和圖13所示，本發(fā)明的手動下夾具5包括外殼體501、塑料接線柱座502、 四個銅接線柱503、夾具瓣底座504、三個夾具瓣505、塑料套筒506、LD專用插座507、彈簧環(huán)508、后端定位塊509、前端定位塊510、短手柄511、長手柄512、帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒513和錐套514。手動下夾具5安裝好LD組件1105后就放在支撐桿418上，依靠外殼體501與支撐桿418貼合，塑料接線柱座502安裝在外殼體501底部，四個銅接線503柱安裝在塑料接線柱座502內(nèi)，銅接線柱503的圓柱筒內(nèi)裝有彈簧，使底部接線桿可以上下運動，夾具瓣底座 504安裝在外殼體501內(nèi)，三個夾具瓣505分別安裝在夾具瓣底座504頂部的三個滑槽中， 塑料套筒506膠粘在夾具瓣底座504頂部的通孔內(nèi)，LD專用插座507膠粘在塑料套筒506 內(nèi)，彈簧環(huán)508卡在三個夾具瓣505所圍成卡簧槽內(nèi)，用于卸載器件時，已壓縮的彈簧環(huán)508 會自動將三個夾具瓣505彈開，后端定位塊509和前端定位塊510分別安裝在外殼體的后端和前端，它們分別與第二支撐柱固定板417的固定板導向槽419和L型轉(zhuǎn)接板305的轉(zhuǎn)接板導向槽311相作用，用于提升手動下夾具5時導向，短手柄511安裝在外殼體501上， 用于安裝LD時的方向引導，長手柄512安裝在帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒514上，用于旋轉(zhuǎn)，帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒514與外殼體501螺紋聯(lián)接，錐套513安裝在帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒514內(nèi)，并用緊定螺釘緊固。這樣通過手動旋轉(zhuǎn)帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒514，依靠錐套513與三個夾具瓣505的錐面相互擠壓，便可以實現(xiàn)對LD組件1105的自動定心夾緊。如圖14和圖15所示，本發(fā)明的焊接單元(6)包括第一焊接裝置61、第二焊接裝置62和第三焊接裝置63，第一焊接裝置61、第二焊接裝置62和第三焊接裝置63安裝在型材連接板123上，它們繞θ z軸旋轉(zhuǎn)平臺214旋轉(zhuǎn)軸呈120°均勻分布。第一焊接裝置61、 第二焊接裝置62和第三焊接裝置63均包括焊接座611、XYZ軸手動直線滑臺612、第二轉(zhuǎn)接板613、R軸手動直線滑臺614、激光出射頭固定座615和激光出射頭616。焊接座611安裝在型材連接板123上方，XYZ軸手動直線滑臺612安裝在焊接座611上，第二轉(zhuǎn)接板613 安裝在XYZ軸手動直線滑臺612中Z軸手動直線滑臺上，R軸手動直線滑臺614安裝在第二轉(zhuǎn)接板613上，出射頭固定座615安裝在R軸手動直線滑臺614上，激光出射頭616用出射頭固定座615緊固，激光出射頭616的激光出射角度為45°。R軸手動直線滑臺614包括千分尺6141、兩對第二交叉滾珠導軌6142、千分尺固定座6143、擋塊6144、手動滑臺頂座 6145、兩個不脫出螺釘6146和手動滑臺底座6147。第二交叉滾珠導軌6142分別安裝在手動滑臺頂座6145和手動滑臺底座6147上，構成一個滑動副，左右各一對以增加運動直線性，手動滑臺頂座6145和手動滑臺底座6147上分別安裝有一不脫出螺釘6146，兩個不脫出螺釘6146之間裝有彈簧(圖中已省略)，用于消除滑臺的回程間隙，千分尺固定座6143和擋塊6144分別安裝在手動滑臺底座6147和手動滑臺頂座6145的左側，千分尺6141用千分尺固定座6143緊固。這樣通過旋動千分尺6141，便可以實現(xiàn)手動滑臺頂座6145的直線運動。XYZ軸手動直線滑臺612的X軸手動直線滑臺、Y軸手動直線滑臺和Z軸手動直線滑臺結構和R軸手動直線滑臺614相同，在此不再贅述。如圖16、圖17、圖18和圖19所示，本發(fā)明的擺動單元7包括氣缸固定架701，薄型帶導桿氣缸702、速度控制閥703、第一鉸支座704、連桿705、第二鉸支座706、兩個銷軸707、兩個螺母708、擺動板709、定位板710、擺動軸711、兩個軸承端蓋712、兩個軸承座 713、兩個滾動軸承714和兩個軸端擋圈715。擺動單元7的原理實質(zhì)就是一個曲柄滑塊機構，如圖19所示。氣缸固定架701安裝在鋁型材橫梁134的下方，薄型帶導桿氣缸702安裝在氣缸固定架701上，兩個速度控制閥703安裝在薄型帶導桿氣缸702的進出氣口，第一鉸支座704安裝在薄型帶導桿氣缸702的推板7021上，第二鉸支座706與第一鉸支座704 用連桿705聯(lián)接，第一鉸支座704與連桿705和第二鉸支座706與連桿705分別與銷軸707 和螺母708構成鉸鏈1和鉸鏈2，第二鉸支座706安裝在擺動板709的背面，擺動板709上端貼合在擺動軸711的銑平面上，并用螺釘緊固，軸承端蓋712、軸承座713和滾動軸承714 構成帶座軸承，帶座軸承的軸承座713貼合在鋁型材橫梁134上，并用T型螺栓緊固，擺動軸711安裝在兩個帶座軸承內(nèi)，并用軸端擋圈715卡在擺動軸711兩端的卡簧槽內(nèi)，防止擺動軸711的軸向移動，定位板710安裝在兩個第二鋁型材支架133上，用以擺動單元7垂直方向的限位。薄型帶導桿氣缸702包括推板7021、兩個導桿7022、第二磁性開關7023、缸體70 和第一活塞桿7025。兩個導桿7022安裝在缸體70 左右兩端，第一活塞桿7025 安裝在缸體70M中間體內(nèi)，推板7021安裝在兩個導桿7022和第一活塞桿7025上，這種結構使得氣缸耐橫向負載和耐扭矩能力強，第二磁性開關7023安裝在缸體70M上端的軌道中，用于控制擺動單元的上限位。這樣通過驅(qū)動薄型帶導桿氣缸702，依靠曲柄滑塊機構的作用，便可以實現(xiàn)擺動板709從0° 18° (相對于垂直面)的俯仰動作，便于安裝SMF組件 1106。如圖20和圖21所示，本發(fā)明的上夾具8包括上夾具座81、薄型氣缸82、彈性夾頭 83、錐套84、錐套座85、左殼體86右殼體87、薄型氣缸固定板88和兩個進氣管89。上夾具座81安裝在Z軸自動直線滑臺22上，錐套座85安裝在上夾具座81水平板上，通過螺釘緊固上夾具座81，使錐套座85固定，左殼體86和右殼體87安裝在錐套座85上，并用螺釘緊固，構成上夾具外殼，薄型氣缸82安裝在薄型氣缸固定板88下方，兩個進氣管89安裝在薄型氣缸82的進出去氣口，薄型氣缸固定板88安裝在上夾具外殼上端，彈性夾頭83尾部與薄型氣缸82活塞桿螺紋聯(lián)接，彈性夾頭83頭部與錐套84錐面貼合，錐套84安裝在錐套座 85下端內(nèi)，并用緊定螺釘緊固。薄型氣缸82包括第二活塞桿821和缸筒822。這樣通過驅(qū)動薄型氣缸82，依靠彈性夾頭83頭部與錐套84錐面相互擠壓，便可以實現(xiàn)對SMF組件1106 的自動定心夾緊。如圖1和圖22所示，本發(fā)明的設備外罩9包括側板91、左前板92、頂板93、前蓋板94、右前板95、弧形板96、20型材97和20直角件98。20型材97與20直角件98搭建構成設備外罩框架，外罩框架安裝在設備工作臺11上，頂板93安裝在設備外罩框架上方， 側板91安裝在設備外罩框架的左右后三側，前蓋板94安裝在設備外罩框架的前側底端，左前板94、弧形板96和右前板95分別從左至右依次安裝在設備外罩框架前側上端。如圖1所示，本發(fā)明的控制按鈕10包括緊急停止按鈕101、上電按鈕102、夾緊按鈕103、左推進按鈕104、右推進按鈕105、擺動按鈕106和工作指示燈107，共七個控制按鈕。夾緊按鈕103安裝在左前板92上，擺動按鈕106和工作指示燈107安裝在右前板95 上，上電按鈕102、緊急停止按鈕101、左推進按鈕104和右推進按鈕105安裝在前蓋板94 上。以2. 5(ibpS，SC型T0SA1107的封裝為例，來說明本發(fā)明工作時的具體工藝過程，工藝過程如圖M所示，具體步驟如下(1)手動下夾具5裝夾LD組件1105，然后放在左推進裝置41上；(2)按下左推進按鈕104，左推進裝置41將手動下夾具5運送至提升單元3，再退回；(3)提升單元3將手動下夾具5抬起，完成LD組件1105的上電與定位；(4)擺動單元7仰起，按下夾緊按鈕103，上夾具8裝夾SMF組件1106，然后按下擺動按鈕106，擺動單元7退回至垂直位；(5)手動下夾具5裝夾另一 LD組件，然后放在左推進裝置41上；(6)調(diào)整XY軸自動直線滑臺212和Z軸自動直線滑臺22，先進行粗對準，再進行精對準，完成LD組件1105與SMF組件1106的高精度耦合對準；(7)耦合對準完成后，通過已調(diào)整好的焊接單元6，完成LD組件與SMF組件的第一次焊接；(8)按下擺動按鈕106，擺動單元7仰起；(9)提升單元3將LD組件1105旋轉(zhuǎn)60° ；(10)繼續(xù)通過焊接單元6完成LD組件1105與SMF組件1106的第二次焊接；(11)按下夾緊按鈕103，上夾具8裝夾另一 SMF組件；(12)按下右推進按鈕105，右推進裝置42行至焊接位，接回手動下夾具5，然后退回，從而第一個TOSAl 107封裝完成。
權利要求
1.一種同軸型光收發(fā)器件自動耦合焊接封裝機械裝置，其特征是包括工作臺(1)、對準單元O)、提升單元(3)、推進單元G)、手動下夾具(5)、焊接單元(6)、擺動單元(7)、上夾具(8)、設備外罩(9)和控制按鈕(10)，所述工作臺(1)包括設備工作臺(11)、焊接工作臺(12)和龍門架(13)，所述焊接工作臺(12)安裝在設備工作臺(11)上，所述龍門架(13) 安裝在焊接工作臺(12)上，所述對準單元(2)包括對準單元底座平臺和Z軸自動直線滑臺(22)，所述對準單元底座平臺和推進單元(4)安裝在設備工作臺(11)上，所述推進單元(4)包括左推進裝置Gl)和右推進裝置(42)，所述左推進裝置上放置有手動下夾具(5)，所述提升單元C3)安裝在對準單元底座平臺上，所述焊接單元(6)包括第一焊接裝置(61)、第二焊接裝置⑴幻和第三焊接裝置(63)，所述第一焊接裝置(61)、 第二焊接裝置(6 和第三焊接裝置(6 以120°均勻分布安裝在焊接工作臺(1 上，所述擺動單元(7)安裝在龍門架(1 上，所述Z軸自動直線滑臺0 安裝在所述擺動單元 (7)的擺動板(709)上，所述上夾具(8)安裝在Z軸自動直線滑臺02)上，所述設備外罩 (9)安裝在設備工作臺(11)上，所述控制按鈕(10)安裝在設備外罩(9)上。
2.根據(jù)權利要求1所述同軸型光收發(fā)器件自動耦合焊接封裝機械裝置，其特征是所述工作臺(1)包括依次垂直安裝的設備工作臺(11)、焊接工作臺(12)和龍門架(13)，所述設備工作臺(11)包括底板(111)和四個角支座(112)，所述底板(111)上設有陣列排布的多個螺紋孔，所述焊接工作臺(1 包括三個型材座(121)、三個第一鋁型材支架(122)和型材連接板(123)，所述三個型材座(121)安裝在設備工作臺(11)上，所述三個第一鋁型材支架(12 分別安裝在三個型材座(121)上，所述型材連接板(12 安裝在三個第一鋁型材支架(12 上，所述型材座(121)、第一鋁型材支架(122)以及型材連接板(12 之間采用螺釘聯(lián)接，所述龍門架(1 包括兩個第二鋁型材支架(133)、鋁型材橫梁(134)、四個直角件(131)和兩個型材端蓋(132)，所述兩個第二鋁型材支架(13 安裝在型材連接板 (123)上，所述第二鋁型材支架(13 與型材連接板(12 之間采用螺釘和直角件(131)緊固，所述鋁型材橫梁(134)安裝在兩個第二鋁型材支架(13 上，所述鋁型材橫梁(134)與兩個第二鋁型材支架(13 采用直角件(131)緊固，所述型材端蓋(13 安裝在鋁型材橫梁(134)的兩端。
3.根據(jù)權利要求1所述同軸型光收發(fā)器件自動耦合焊接封裝機械裝置，其特征是所述對準單元( 包括對準單元底座平臺和Z軸自動直線滑臺(22)，所述對準單元底座平臺包括底座平臺座011)、XY軸自動直線滑臺012)、第一轉(zhuǎn)接板013)和θ z軸自動旋轉(zhuǎn)滑臺014)，所述底座平臺座Oil)、ΧΥ軸自動直線滑臺012)、第一轉(zhuǎn)接板(213) 和ΘΖ軸自動旋轉(zhuǎn)滑臺(214)依次垂直安裝，所述Z軸自動直線滑臺02)安裝在擺動板 (709)上，所述XY軸自動直線滑臺(212)包括X軸自動直線滑臺和Y軸自動直線滑臺，所述X軸自動直線滑臺、Y軸自動直線滑臺和Z軸自動直線滑臺02)結構相同均包括滑臺底座021)、滑臺頂座022)、螺母座023)、螺桿、傳感器025)、兩對第一交叉滾珠導軌0沈)、聯(lián)軸器027)、電機固定板(228)和第二步進電機0四)，所述第一交叉滾珠導軌 (226)分別安裝在滑臺底座021)和滑臺頂座(22 上構成一個滑動副，所述電機固定板 (228)安裝在滑臺底座021)上，所述第二步進電機(229)安裝在電機固定板(228)上，所述螺母座(22 安裝在滑臺頂座(22 上，所述螺桿(224)與螺母座(22 構成螺紋副，所述聯(lián)軸器(227)聯(lián)接螺桿(224)和第二步進電機0 ),所述傳感器(22 安裝在滑臺底座(221) 一側，所述θ ζ軸自動旋轉(zhuǎn)滑臺(214)包括旋轉(zhuǎn)滑臺座(2141)、旋轉(zhuǎn)臺(2142)、交叉滾珠軸承(2143)、皮帶輪0144)、同步皮帶014 和第一步進電機(2146)，所述交叉滾珠軸承安裝在旋轉(zhuǎn)滑臺座0141)左端圓形槽內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)臺014 安裝在交叉滾珠軸承內(nèi)，所述第一步進電機0146)安裝在旋轉(zhuǎn)滑臺座0141)右端下方，所述皮帶輪0144)安裝在第一步進電機0146)軸上，所述旋轉(zhuǎn)臺0142)與皮帶輪Q144)用同步皮帶0145)傳動。
4.根據(jù)權利要求1所述同軸型光收發(fā)器件自動耦合焊接封裝機械裝置，其特征是所述提升單元C3)包括旋轉(zhuǎn)座(301)、DB15公頭(302)、小型精密氣動滑臺(303)、兩個速度控制閥(304)、L型轉(zhuǎn)接板(305)、銅片端蓋(306)、四個銅片(307)、四個第一支撐柱(308)、第一支撐柱固定板(309)和導向定位板(310)，所述旋轉(zhuǎn)座(301)安裝在θ ζ軸自動旋轉(zhuǎn)滑臺(214)上，所述旋轉(zhuǎn)座(301)的水平板上開有布線槽，所述DB15公頭(302)安裝在旋轉(zhuǎn)座(301)的垂直板背部出線口，所述小型精密氣動滑臺(303)安裝在旋轉(zhuǎn)座(301)的垂直板上，所述L型轉(zhuǎn)接板(30 安裝在小型精密氣動滑臺(30 上，所述L型轉(zhuǎn)接板(305)的垂直板上開有一導向槽，所述銅片端蓋(306)安裝在L型轉(zhuǎn)接板(30 的水平板底部，所述四個銅片(307)固裝在銅片端蓋(306)的四個銅片槽中，所述第一支撐柱(308)的下端設有外螺紋，上端設有螺釘孔，所述第一支撐柱(308)的下端固定在旋轉(zhuǎn)座(301)上，上端安裝有第一支撐柱固定板(309)，所述導向定位板(310)安裝在第一支撐柱固定板(309)的圓形槽內(nèi)，所述導向定位板(310)開有一錐形定位面。
5.根據(jù)權利要求1所述同軸型光收發(fā)器件自動耦合焊接封裝機械裝置，其特征是所述推進單元(4)包括左推進裝置Gl)和右推進裝置(42)，所述左推進裝置和右推進裝置0 繞92旋轉(zhuǎn)平臺(214)的旋轉(zhuǎn)軸成45°分布，所述左推進裝置Gl)和右推進裝置0 包括兩個L型支撐板011)、氣動滑臺固定板G12)、精確氣動滑臺013)、兩個速度控制閥G14)、第一連接板015)、兩個第二支撐柱016)、第二支撐柱固定板(417)和兩個支撐桿G18)，所述L型支撐板011)安裝在設備工作臺(11)上，所述氣動滑臺固定板 (412)安裝在兩個L型支撐板011)上，所述精確氣動滑臺(413)安裝在氣動滑臺固定板 (412)上，所述第一連接板G15)安裝在精確氣動滑臺(413)上，所述第二支撐柱G16)的設計和第一支撐柱一樣，所述第二支撐柱(416)下端緊固在第一連接板(41 右端，上端安裝有第二支撐柱固定板G17)，所述第二支撐柱固定板(417)上開有一導向槽，所述支撐桿 (418)緊固在第二支撐柱固定板(417)的前方，所述精確氣動滑臺(413)包括雙氣缸相結合設計的氣動滑臺座G131)、前緩沖端0132)、直線導軌G133)、第一磁性開關0134)、滑臺 (4135)和后緩沖端(4136)，所述直線導軌(4133)安裝在氣動滑臺座(4131)上，所述前緩沖端(4132)和后緩沖端(4136)安裝在直線導軌(4133)的兩端，所述滑臺(4135)安裝在直線導軌G133)上，所述第一磁性開關G134)安裝在氣動滑臺座G131) —側軌道內(nèi)。
6.根據(jù)權利要求1所述同軸型光收發(fā)器件自動耦合焊接封裝機械裝置，其特征是所述手動下夾具( 包括外殼體(501)、塑料接線柱座(502)、四個銅接線柱(503)、夾具瓣底座(504)、三個夾具瓣(505)、塑料套筒(506)、LD專用插座(507)、彈簧環(huán)(508)、后端定位塊(509)、前端定位塊(510)、短手柄(511)、長手柄(512)、帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒(513)和錐套(514)，所述塑料接線柱座(502)安裝在外殼體(501)底部，所述四個銅接線(503)柱安裝在塑料接線柱座(502)內(nèi)，所述銅接線柱(503)的圓柱筒內(nèi)裝有彈簧，所述夾具瓣底座(504)安裝在外殼體(501)內(nèi)，所述三個夾具瓣(50 分別安裝在夾具瓣底座(504)頂部的三個滑槽中，所述塑料套筒(506)膠粘在夾具瓣底座(504)頂部的通孔內(nèi)，所述LD專用插座(507)膠粘在塑料套筒(506)內(nèi)，所述彈簧環(huán)(508)卡在三個夾具瓣(50 所圍成卡簧槽內(nèi)，所述后端定位塊(509)和前端定位塊(510)分別安裝在外殼體(501)的后端和前端， 所述短手柄(511)安裝在外殼體(501)上，所述長手柄(51 安裝在帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒(514) 上，所述帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒(514)與外殼體(501)螺紋聯(lián)接，所述錐套(51 固裝在帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒(514)內(nèi)。
7.根據(jù)權利要求1所述同軸型光收發(fā)器件自動耦合焊接封裝機械裝置，其特征是所述焊接單元(6)包括第一焊接裝置(61)、第二焊接裝置(6 、第三焊接裝置(63)，所述第一焊接裝置(61)、第二焊接裝置(62)、第三焊接裝置(6 以θ z軸旋轉(zhuǎn)平臺(214)的旋轉(zhuǎn)軸為中心均勻分布安裝在型材連接板(12 上，所述第一焊接裝置(61)、第二焊接裝置(62)、 第三焊接裝置(63)均包括焊接座(611)、X^軸手動直線滑臺(612)、第二轉(zhuǎn)接板(613)、R 軸手動直線滑臺(614)、激光出射頭固定座(615)和激光出射頭(616)，所述焊接座(611) 安裝在型材連接板(123)上方，所述CTZ軸手動直線滑臺(612)安裝在焊接座(611)上，所述第二轉(zhuǎn)接板(613)安裝在CTZ軸手動直線滑臺(612)中Z軸手動直線滑臺上，所述R軸手動直線滑臺(614)安裝在第二轉(zhuǎn)接板(613)上，所述出射頭固定座(615)安裝在R軸手動直線滑臺(614)上，所述激光出射頭(616)用出射頭固定座(615)緊固，所述R軸手動直線滑臺(614)包括千分尺(6141)、兩對第二交叉滾珠導軌(614 、千分尺固定座(6143)、擋塊(6144)、手動滑臺頂座(6145)、兩個不脫出螺釘(6146)和手動滑臺底座(6147)，所述第二交叉滾珠導軌(6142)分別安裝在手動滑臺頂座(6145)和手動滑臺底座(6147)上構成一個滑動副，所述手動滑臺頂座(614 和手動滑臺底座(6147)上分別安裝有一不脫出螺釘(6146)，所述兩個不脫出螺釘(6146)之間裝有用于消除滑臺回程間隙的彈簧，所述千分尺固定座(6143)和擋塊(6144)分別安裝在手動滑臺底座(6147)和手動滑臺頂座(6145) 的左側，所述千分尺(6141)用千分尺固定座(6143)緊固，所述CTZ軸手動直線滑臺(612) 包括X軸手動直線滑臺、Y軸手動直線滑臺和Z軸手動直線滑臺，所述X軸手動直線滑臺、Y 軸手動直線滑臺和Z軸手動直線滑臺的結構和R軸手動直線滑臺(614)相同。
8.根據(jù)權利要求1所述同軸型光收發(fā)器件自動耦合焊接封裝機械裝置，其特征是所述擺動單元(7)包括氣缸固定架(701)，薄型帶導桿氣缸(702)、速度控制閥(703)、第一鉸支座(704)、連桿(705)、第二鉸支座(706)、兩個銷軸(707)、兩個螺母(708)、擺動板 (709)、定位板(710)、擺動軸(711)、兩個軸承端蓋(712)、兩個軸承座(713)、兩個滾動軸承(714)和兩個軸端擋圈(715)，所述氣缸固定架(701)安裝在所述龍門架(1 的鋁型材橫梁(134)的下方，所述薄型帶導桿氣缸(70 安裝在氣缸固定架(701)上，所述薄型帶導桿氣缸(702)包括推板(7021)、兩個導桿(7022)、第二磁性開關(7023)、缸體(7024)和第一活塞桿(7025)，所述兩個導桿(702 安裝在缸體(7024)左右兩端，所述第一活塞桿 (7025)安裝在缸體(7024)中間，所述推板(7021)安裝在兩個導桿(702 和第一活塞桿 (7025)上，所述第二磁性開關(702 安裝在缸體(7024)上端的軌道中，所述第一鉸支座 (704)安裝在推板(7021)上，所述第二鉸支座(706)與第一鉸支座(704)用連桿(705)聯(lián)接，所述第一鉸支座(704)與連桿(70 和第二鉸支座(706)與連桿(70 均用銷軸(707) 和螺母(708)聯(lián)接，所述軸承端蓋(712)、軸承座(71 和滾動軸承(714)構成帶座軸承，所述兩個帶座軸承的軸承座(71 分別緊固在所述龍門架(1 的鋁型材橫梁(134)上，所述擺動軸(711)安裝在兩個軸承座(713)內(nèi)，并用軸端擋圈(715)卡在擺動軸(711)兩端的卡簧槽內(nèi)，所述定位板(710)安裝在所述龍門架(1 的兩個第二鋁型材支架(13 上，所述擺動板(709)上端緊固在擺動軸(711)的銑平面上，下端與第二鉸支座(706)聯(lián)接。
9.根據(jù)權利要求1所述同軸型光收發(fā)器件自動耦合焊接封裝機械裝置，其特征是所述上夾具(8)包括上夾具座(81)、薄型氣缸(82)、彈性夾頭(83)、錐套(84)、錐套座(85)、 左殼體(86)右殼體(87)、薄型氣缸固定板(88)和兩個進氣管(89)，所述上夾具座(81)安裝在Z軸自動直線滑臺0 上，所述錐套座(8 固裝在上夾具座(81)水平板上，所述左殼體(86)和右殼體(87)安裝在錐套座(8 上構成上夾具外殼，所述薄型氣缸(8 安裝在薄型氣缸固定板(88)下方，所述薄型氣缸固定板(88)安裝在上夾具外殼上端，所述彈性夾頭(8 尾部與薄型氣缸(8 活塞桿螺紋聯(lián)接，所述彈性夾頭(8 頭部與錐套(84)錐面貼合，所述錐套(84)固裝在錐套座(8 下端內(nèi)，所述薄型氣缸(8 包括第二活塞桿(821) 和缸筒(822)。
10.根據(jù)權利要求1所述同軸型光收發(fā)器件自動耦合焊接封裝機械裝置，其特征是所述設備外罩(9)包括側板(91)、左前板(92)、頂板(93)、前蓋板(94)、右前板(95)、弧形板 (96)、20型材(97)和20直角件(98)，所述20型材(97)與所述20直角件(98)搭建構成設備外罩框架，所述外罩框架安裝在設備工作臺(11)上，所述頂板(93)安裝在設備外罩框架上方，所述側板(91)安裝在設備外罩框架的左右后三側，所述前蓋板(94)安裝在設備外罩框架的前側底端，所述左前板(94)、弧形板(96)和右前板(％)分別從左至右依次安裝在設備外罩框架前側上端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種同軸型光收發(fā)器件自動耦合焊接封裝機械裝置，它包括工作臺、對準單元、提升單元、推進單元、手動下夾具、焊接單元、擺動單元、上夾具、設備外罩和控制按鈕。對準單元底座平臺，推進單元和焊接工作臺都安裝在設備工作臺上，推進單元由左右推進裝置構成，它們繞θz旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)軸成45°分布，手動下夾具放在左推進裝置上，提升單元安裝在θz旋轉(zhuǎn)平臺上，焊接單元和龍門架都安裝在焊接工作臺上，焊接單元由三個焊接裝置構成，它們繞θz旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)軸成120°均勻分布，擺動單元安裝在龍門架上，Z軸自動直線滑臺安裝在擺動單元的擺動板上，上夾具安裝在Z軸自動直線滑臺上，依靠擺動單元的作用，上夾具能夠?qū)崿F(xiàn)俯仰動作，設備外罩安裝在設備工作臺上，控制按鈕安裝在設備外罩上。本發(fā)明結構設計合理，巧妙，可擴展性強，省空間，自動化程度高，控制方便，操作簡單，作業(yè)時間短，使得產(chǎn)品成本低，質(zhì)量穩(wěn)定。有效地解決了同軸型光收發(fā)器件耦合對準和焊接問題，滿足工業(yè)化生產(chǎn)線的要求。
文檔編號B23K26/42GK102275040SQ201110192578
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權日2011年7月11日
發(fā)明者段吉安, 趙文龍, 鄧圭玲, 鄭煜, 陸文龍 申請人:中南大學