一種反射式光電子器件的自動耦合系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】一種反射式光電子器件的自動耦合系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及光通信器件封裝領(lǐng)域，具體是一種反射式光電子器件的自動耦合系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著4G技術(shù)在全球范圍內(nèi)的推廣，對于通信網(wǎng)的要求越來越高，因此對光通信產(chǎn)品產(chǎn)量的需求和質(zhì)量的需求越來越高，光電子器件的制造技術(shù)變得尤為重要。
[0004]光器件一般分為有源器件和無源器件，有源器件是在光通信系統(tǒng)中完成光電轉(zhuǎn)換的核心器件，如激光器，光放大器等。光無源器件則是不含光能源的光功能器件總稱，如光纖連接器，光開關(guān)，光衰減器等。
[0005]反射式的無源光器件由于基于光反射的特性，對角度的偏差非常敏感。光無源器件的封裝上一般還是采用手工操作，以一端固定反射鏡或者反射芯片，另一端采用手動調(diào)節(jié)五維微調(diào)架的方式，通過光功率計(jì)監(jiān)測反射光的功率，從而實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)，之后經(jīng)過點(diǎn)膠，紫外固化完成固定。但是由于操作人員的熟練度不同，手工耦合一個器件所需的時(shí)間差異很大，新員工需要經(jīng)過較長時(shí)間的培訓(xùn)才能勝任該類器件耦合工作，這樣導(dǎo)致產(chǎn)品的生產(chǎn)效率低，質(zhì)量參差不齊，直接造成了生產(chǎn)成本的提高。
[0006]因此為了滿足行業(yè)需求，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，光器件的自動化耦合是一種必然趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]
本發(fā)明目的在于提高耦合效率，減輕對人的依賴，實(shí)現(xiàn)反射式光電子器件耦合自動化。
[0008]為實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明反射式光電子器件自動親合系統(tǒng)的技術(shù)方案如下:
一種反射式光電子器件的自動耦合系統(tǒng)，包括機(jī)架結(jié)構(gòu)(I )、以及裝載于機(jī)架結(jié)構(gòu)(I)
上的自動五維微調(diào)對準(zhǔn)單元(2)、手動微調(diào)對準(zhǔn)單元(5)、圖像采集裝置(3)、紫外固化裝置
(4)；
所述的機(jī)架結(jié)構(gòu)(I)包括隔振平臺(11)和支架(12);所述支架(12)包括支架角(121 )、立梁(122)、橫梁(123);隔振平臺(11)的左上角和右上角各有立梁(122)通過支架角(121)與之垂直相連，橫梁(123)置于兩個立梁(122)頂端固定；
自動五維微調(diào)對準(zhǔn)單元(2)和手動微調(diào)對準(zhǔn)單元(5)裝設(shè)于隔振平臺(11)上，以機(jī)架結(jié)構(gòu)(I)的中心為軸，自動五維微調(diào)對準(zhǔn)單元(2)與手動微調(diào)對準(zhǔn)單元(5)對稱布置；圖像采集裝置(3)和紫外固化裝置(4)裝設(shè)于支架(12)的橫梁(123)上。
[0009]所述的自動五維微調(diào)對準(zhǔn)單元(2)包括與隔振平臺(11)固定的左三維架支板
(21)，在左三維架支板(21)上固定有左五維微調(diào)架組件(22)，在左五維微調(diào)架組件(22)的X、y、Z軸上分別安裝一組直線軸光耦組件(23)，在左五維微調(diào)架組件(22)的θ x軸和0y軸上裝有旋轉(zhuǎn)軸光耦組件(26)，并且每個軸均與步進(jìn)電機(jī)單元(25)連接，步進(jìn)電機(jī)單元(25 )由外部基于ARM的控制電路控制，該控制電路控制電機(jī)在X軸、y軸、z軸、θ χ軸和0y軸上的運(yùn)動；左五維微調(diào)架組件(22)上方固定有左夾具組件(24);
所述的圖像采集裝置(3 )包括連接塊(31);滑軌(32 )、相機(jī)固定調(diào)節(jié)架(33 )、相機(jī)固定夾具(34)、后視相機(jī)單元(35)、俯視相機(jī)單元(36);裝于立梁(123)上方的直線滑軌(32)，通過連接塊(31)與立梁(123)平行固定，后視相機(jī)單元(35)和俯視相機(jī)單元(36)分別通過相機(jī)固定夾具(34)鎖緊在相機(jī)固定調(diào)節(jié)架(33)上。
[0010]所述的紫外固化裝置(4 )包括橫板(41)、氣缸上連接板(42 )、氣缸(43 )、氣缸下連接板(44)、紫外燈嘴塊(45)、燈管架(46)、紫外蓋板(47)、紫外燈頭(48)、紫外防靜電泡棉(49)；
橫板(41)固定在機(jī)架結(jié)構(gòu)的立梁(122)上，與橫板(41)固定并水平傾斜35度角的氣缸上連接板(42 )，傾斜角度可以根據(jù)實(shí)際器件位置調(diào)節(jié)；氣缸(43 )與氣缸上連接板(42 )平行固定，可以在傾斜角度來回運(yùn)動，并通過下端與之平行固定氣缸下連接板(44)控制固化燈具；燈管架(46)垂直方向固定在氣缸下連接板(44)上，左右兩端各有半圓形開口，前后兩邊都蓋有紫外蓋板(47)，朝下方向?yàn)榭?；在兩個紫外蓋板(47)的中心疊加裝有紫外燈嘴塊(45)和紫外燈頭(48)，兩組紫外燈具呈對稱布置；在燈具的下方還有一塊紫外防靜電泡棉(49)，具有防靜電并反紫外線作用。
[0011]所述的右端手動微調(diào)對準(zhǔn)單元(5)包括右三維架支板(51)、右五維微調(diào)架組件(52),右器件(53 )、右夾具組件(54 );所述右三維架支板(51)與隔振平臺(11)固定，在右三維架支板(51)上裝有右五維微調(diào)架組件(52)，所述右夾具組件(54)固定在右五維微調(diào)架組件(52)上；右器件(53)裝夾在右夾具組件(54)上。
[0012]所述的左五維微調(diào)架組件(22)包括左旋轉(zhuǎn)軸(221)、左旋轉(zhuǎn)軸固定板(222);旋轉(zhuǎn)軸光耦單元(26)將θχ和上的旋轉(zhuǎn)軸光耦集成，通過左旋轉(zhuǎn)軸(221)和左旋轉(zhuǎn)軸固定板(222)與左五維微調(diào)架組件(22)固定，旋轉(zhuǎn)軸光耦組件(26)對θχ和Θ y旋轉(zhuǎn)軸起到限位作用；
所述的直線光耦組件(23 )包括光耦架(231)、光耦(232 )、光耦標(biāo)尺條(233 )、光耦T型擋片(234)、鎖緊螺釘(235)、光耦標(biāo)尺(236)、光耦座(237);光耦架(231)固定在左五維微調(diào)架組件(22)的固定塊上，光耦架(231)的左右兩邊分別固定兩個光耦(232)，用來限制直線軸兩端的行程，光耦位置可根據(jù)行程限制需要調(diào)節(jié)；光耦座(237)和光耦標(biāo)尺(236)通過兩個鎖緊螺釘(235)疊加固定在五維微調(diào)架組件(22)的直線運(yùn)動軸上，光耦標(biāo)尺(236)上疊加固定住光耦標(biāo)尺條(233 )，光耦標(biāo)尺條(233 )中靠近光耦一側(cè)安裝有兩個光耦T型擋片(234)，分別用來擋住兩端的兩個光耦(232)，當(dāng)直線軸移動到一端時(shí)，這端的光耦標(biāo)尺條(233 )插入光耦(232 )的缺口中，通過光耦座(237 )固定在左五維微調(diào)架組件(22 )上，對應(yīng)電機(jī)停止運(yùn)動，達(dá)到限位的作用.所述左夾具組件(24)包括左自由滑塊組件(241)、左微調(diào)架加長桿(242)、左擋肩座(243 )、左擋肩(244)、左器件(245 )、左夾緊斜塊(246 )、手?jǐn)Q螺釘(247 );左自由滑塊組件(241)固定在左五維微調(diào)架組件(22)的上方，所述左自由滑塊組件(241)包括遠(yuǎn)器件端的自由滑塊右擋塊(2413)，近器件端的自由滑塊左擋塊(2412)和中間的左自由滑塊(2411)；左微調(diào)架加長桿(242)疊加固定在左自由滑塊組件(241)上方，并可以通過左自由滑塊組件(241)調(diào)節(jié)左右位置，在左自由滑塊組件(241)的最右端垂直固定用于裝夾左器件(245)的左夾緊斜塊(246)，并通過手?jǐn)Q螺釘(247)調(diào)節(jié)裝夾的松緊程度；在左微調(diào)架加長桿(242)的最左端和三分之二處分別固定左擋肩座(243)和左擋肩(244)，左擋肩(244)和左擋肩座(243)的中心與左夾緊斜塊(246)的出纖方向重合，用來固定器件出纖的位置，防止電機(jī)移動或者氣缸移動對光纖造成損傷；
所述步進(jìn)電機(jī)單元(25)包括推桿步進(jìn)電機(jī)(251)和用來固定推桿步進(jìn)電機(jī)(251)的夾緊套(252)，推桿步進(jìn)電機(jī)(251)與軸接觸部位為平面結(jié)構(gòu)，在每個推桿步進(jìn)電機(jī)(251)頂部固定一個鋼球套(253)，由于球形頂部平滑，達(dá)到降低磨損的目的；上述步進(jìn)電機(jī)單元
(25)—共有5套，分別控制5個軸的運(yùn)動；
所述旋轉(zhuǎn)軸光耦組件(26 )包括連接頂塊(261)、連接底臺(262 )、光耦擋塊座(263 )、光耦座(264)、擋板座(265)、鎖緊螺釘(266)、擋板(267)、光耦(268)、光耦固定件(269);上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成擋塊部分和光親部分；旋轉(zhuǎn)軸光親組件(26)的擋塊部分利用光親擋塊座(263)通過連接頂塊(261)與左旋轉(zhuǎn)軸(221)固定，光耦部分利用光耦座(264)通過連接底臺(262)與左旋轉(zhuǎn)軸固定板(222)固定；旋轉(zhuǎn)軸光耦組件(26)的擋塊部分為內(nèi)空正方形結(jié)構(gòu)，正方形四周邊緣都固定有一組擋板結(jié)構(gòu)，成對稱排布；擋板座(265)通過鎖緊螺釘(266)固定在光耦擋塊座(263)的邊緣，之上固定擋板(267);光耦部分也為正方形結(jié)構(gòu)，4個光耦(268)四周對稱排布形成一個正方形通過光親固定件(269)固定在光親座(264)上；
在耦合過程中，光耦部分固定不動，擋塊部分隨著旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動而運(yùn)動；旋轉(zhuǎn)軸光耦組件(26)的擋板(267)與直線軸光耦組件(23)的擋板(234)區(qū)別在于，擋板(267)在軸運(yùn)動過程中需要有兩個方向移動，擋板(267)比直線軸光耦組件(23)的擋板(234)更長更寬。
[0013]所述右五維微調(diào)架組件(52)包括右旋轉(zhuǎn)軸(521)、右旋轉(zhuǎn)軸固定板(522)；
所述右夾具組件(54)包括右夾緊斜塊(541)、手?jǐn)Q螺釘(542)、右器件接插柱(543)、右旋塊加長桿(544)、右擋肩(545)、右器件調(diào)節(jié)裝置(546)、加長桿定位塊(547)、電流針組件(548)、右自由滑塊組件(549)；
右器件調(diào)節(jié)裝置(546)包括右旋塊加長桿撥桿(54