同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具，包括安裝座、夾具頭、鎖緊套筒以及用于驅(qū)動(dòng)鎖緊套筒伸縮運(yùn)動(dòng)的伸縮驅(qū)動(dòng)件，夾具頭固定裝設(shè)于安裝座上，夾具頭設(shè)有用于夾持工件的多個(gè)彈性?shī)A瓣，多個(gè)彈性?shī)A瓣沿圓周布置，鎖緊套筒套設(shè)于夾具頭的外部，伸縮驅(qū)動(dòng)件與鎖緊套筒相連并可驅(qū)動(dòng)鎖緊套筒推動(dòng)所有彈性?shī)A瓣徑向向內(nèi)同步運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明具有夾緊穩(wěn)固可靠、安裝方便快捷、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】 同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及光電子器件自動(dòng)化耦合封裝【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著光纖通信和光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，光電子器件的制備成為了光信息技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。有源器件是光纖通信系統(tǒng)中將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)或?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的關(guān)鍵器件。同軸型有源器件由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單得到了廣泛的應(yīng)用。光纖組件模塊是同軸型有源光器件中的重要器件。
[0003]同軸光器件封裝工藝中關(guān)鍵步驟之一為激光器與光纖的耦合，封裝要求所被焊接的光纖組件模塊有極高的同軸度和定位精度，并且要求裝卸器件簡(jiǎn)單快捷，在裝載器件后能夠?qū)M(jìn)行光功率檢測(cè)，一種高效率、高精度的同軸有源光器件光纖組件夾具，能使同軸型有源光器件耦合封裝效率大幅度提高，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種夾緊穩(wěn)固可靠、安裝方便快捷、效率高的同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具，包括安裝座、夾具頭、鎖緊套筒以及用于驅(qū)動(dòng)所述鎖緊套筒伸縮運(yùn)動(dòng)的伸縮驅(qū)動(dòng)件，所述夾具頭固定裝設(shè)于所述安裝座上，所述夾具頭設(shè)有用于夾持工件的多個(gè)彈性?shī)A瓣，所述多個(gè)彈性?shī)A瓣沿圓周布置，所述鎖緊套筒套設(shè)于所述夾具頭的外部，所述伸縮驅(qū)動(dòng)件與所述鎖緊套筒相連并可驅(qū)動(dòng)所述鎖緊套筒推動(dòng)所有彈性?shī)A瓣徑向向內(nèi)同步運(yùn)動(dòng)。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):
所述夾具頭設(shè)有位于多個(gè)彈性?shī)A瓣上的第一錐形面；所述鎖緊套筒包括外筒以及通過(guò)緊固件連接于所述外筒中的銅錐套，所述銅錐套設(shè)有用于與所述第一錐形面配合迫使所有彈性?shī)A瓣徑向向內(nèi)同步運(yùn)動(dòng)的第二錐形面。
[0007]所述伸縮驅(qū)動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)端通過(guò)一彈性連接板與所述外筒相連。
[0008]所述彈性連接板為聚氨酯板，所述伸縮驅(qū)動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)端連接于所述聚氨酯板的中部，所述外筒的上端具有兩個(gè)伸出的連接部，所述兩個(gè)連接部分別連接于所述聚氨酯I3U板的兩側(cè)。
[0009]所述夾具頭一體連接有六個(gè)彈性?shī)A瓣，且所述夾具頭為65Mn鋼制件，所述第一錐形面和第二錐形面的錐角均為20度；所述伸縮驅(qū)動(dòng)件為氣缸。
[0010]所述夾具還包括支撐套筒，所述支撐套筒的下端通過(guò)緊固件連接于所述安裝座上，所述支撐套筒的上端通過(guò)緊固件連接有頂蓋，所述伸縮驅(qū)動(dòng)件裝設(shè)于所述頂蓋上并位于所述支撐套筒內(nèi)。
[0011]所述支撐套筒設(shè)有可打開的側(cè)蓋，所述側(cè)蓋分別通過(guò)緊固件與所述安裝座及頂蓋相連。
[0012]所述安裝座上通過(guò)緊固件固接有定位套，所述夾具頭穿設(shè)于所述定位套中，所述夾具頭的中部設(shè)有與所述定位套的一端相抵的定位臺(tái)階，所述夾具頭的端部螺紋連接有與所述定位套的另一端相抵的鎖緊螺栓。
[0013]所述鎖緊螺栓包括螺桿部和螺帽部，所述螺帽部的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)沿周向均勻布置的工具插孔。
[0014]所述夾具頭設(shè)有用于將光纖側(cè)向引出的通槽，所述通槽自彈性?shī)A瓣的端部貫通至夾具頭的中部，所述鎖緊套筒的側(cè)壁上設(shè)有沿所述通槽一側(cè)布置的開口槽。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具，采用多個(gè)沿圓周布置的彈性?shī)A瓣來(lái)夾緊定位工件，具有定心能力強(qiáng)、夾持穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，在夾緊時(shí)由伸縮驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)鎖緊套筒推動(dòng)所有彈性?shī)A瓣徑向向內(nèi)同步運(yùn)動(dòng)夾緊工件，夾具頭相對(duì)于安裝座固定不動(dòng)，不會(huì)影響工件的定位，工件裝卸方便快捷、效率高。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具在側(cè)蓋打開時(shí)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具局部剖切后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具部分結(jié)構(gòu)的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為本發(fā)明同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為本發(fā)明同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具中夾具頭的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖6為本發(fā)明同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具中鎖緊螺栓的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖例說(shuō)明:
1、安裝座；11、定位套；2、夾具頭；21、彈性?shī)A瓣；22、第一錐形面；23、通槽；3、鎖緊套筒；31、外筒；311、連接部；32、銅錐套；321、第二錐形面；33、開口槽；4、伸縮驅(qū)動(dòng)件；5、聚氨酯PU板；6、支撐套筒；61、側(cè)蓋；7、頂蓋；8、鎖緊螺栓；81、螺桿部；82、螺帽部；83、工具插孔；9、陶瓷插芯。

【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]如圖1至圖6所示，本發(fā)明同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具，包括安裝座1、夾具頭2、鎖緊套筒3以及裝設(shè)于安裝座I上的伸縮驅(qū)動(dòng)件4，夾具頭2沿豎直方向固定裝設(shè)于安裝座I上，可采用螺栓將安裝座I安裝到耦合封裝設(shè)備的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上。夾具頭2的下端設(shè)有用于夾持工件(同軸有源光器件的光纖組件)的六個(gè)彈性?shī)A瓣21，六個(gè)彈性?shī)A瓣21與夾具頭2為一體連接結(jié)構(gòu)，且六個(gè)彈性?shī)A瓣21沿圓周均勻布置形成可使工件插入的插孔，夾具頭2采用65Mn鋼制作，并淬火至硬度達(dá)到5(T70HRC。鎖緊套筒3同軸套設(shè)于夾具頭2的外部，伸縮驅(qū)動(dòng)件4與鎖緊套筒3相連，并可驅(qū)動(dòng)鎖緊套筒3沿夾具頭2的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。夾具頭2設(shè)有位于六個(gè)彈性?shī)A瓣21上的第一錐形面22，即第一錐形面22分布在六個(gè)彈性?shī)A瓣21上；鎖緊套筒3包括外筒31和銅錐套32，外筒31的材質(zhì)為L(zhǎng)Y12硬鋁，銅錐套32裝設(shè)于外筒31的內(nèi)孔中并通過(guò)螺釘與外筒31連接固定，銅錐套32的下端設(shè)有用于與第一錐形面22配合迫使六個(gè)彈性?shī)A瓣21徑向向內(nèi)同步運(yùn)動(dòng)的第二錐形面321，第一錐形面22和第二錐形面321的錐角均設(shè)置為20度。當(dāng)需要夾緊工件時(shí)，將工件置于六個(gè)彈性?shī)A瓣21之間的插孔內(nèi)，伸縮驅(qū)動(dòng)件4驅(qū)動(dòng)鎖緊套筒3向下運(yùn)動(dòng)，銅錐套32的第一錐形面22與第二錐形面321接觸，并迫使六個(gè)彈性?shī)A瓣21徑向向內(nèi)同步運(yùn)動(dòng)夾緊工件；當(dāng)需要卸下工件時(shí)，伸縮驅(qū)動(dòng)件4驅(qū)動(dòng)鎖緊套筒3向上運(yùn)動(dòng)，第一錐形面22脫離第二錐形面321，六個(gè)彈性?shī)A瓣21彈性復(fù)位并徑向向外運(yùn)動(dòng)，從而解除對(duì)工件的夾緊作用。由于鋁質(zhì)外筒31不耐磨，而銅錐套32的耐磨性好，鎖緊套筒3采用外筒31和銅錐套32的組合形式，通過(guò)銅錐套32與彈性?shī)A瓣21接觸來(lái)迫使彈性?shī)A瓣21動(dòng)作，不僅減少了彈性?shī)A瓣21的磨損，同時(shí)外筒31可采用成本較低的材料制作，降低了生產(chǎn)制作成本，并且銅錐套32在過(guò)度磨損后還可以進(jìn)行更換。
[0025]本發(fā)明同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具，采用多個(gè)沿圓周布置的彈性?shī)A瓣21來(lái)夾緊定位工件，具有定心能力強(qiáng)、夾持穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，在夾緊時(shí)由伸縮驅(qū)動(dòng)件4驅(qū)動(dòng)鎖緊套筒3推動(dòng)所有彈性?shī)A瓣21徑向向內(nèi)同步運(yùn)動(dòng)夾緊工件，夾具頭2相對(duì)于安裝座I固定不動(dòng)，不會(huì)影響工件的定位，工件裝卸方便快捷、效率高。相比普通夾頭運(yùn)動(dòng)式的夾具，在松開工件的過(guò)程中，彈性?shī)A瓣21徑向向外張開，不會(huì)對(duì)工件施加一個(gè)向上的力，可以減少焊后偏移和光功率的損耗。
[0026]本實(shí)施例中，夾具還包括支撐套筒6，支撐套筒6的下端通過(guò)螺釘連接于安裝座I上，支撐套筒6的上端通過(guò)螺釘連接有頂蓋7，伸縮驅(qū)動(dòng)件4裝設(shè)于頂蓋7上，且伸縮驅(qū)動(dòng)件4整體位于支撐套筒6內(nèi)，頂蓋7可以方便的拆裝，便于對(duì)伸縮驅(qū)動(dòng)件4進(jìn)行更換。支撐套筒6還設(shè)有可打開的側(cè)蓋61，側(cè)蓋61的下端通過(guò)螺釘與安裝座I相連，側(cè)蓋61的上端通過(guò)螺釘與頂蓋7相連。
[0027]上述伸縮驅(qū)動(dòng)件4的驅(qū)動(dòng)端通過(guò)一彈性連接板與外筒31相連，本實(shí)施例的彈性連接板采用聚氨酯PU板5，伸縮驅(qū)動(dòng)件4的驅(qū)動(dòng)端連接于聚氨酯PU板5的中部，外筒31的上端具有兩個(gè)伸出的連接部311，兩個(gè)連接部311分別連接于聚氨酯板5的兩側(cè)。彈性連接板在實(shí)現(xiàn)力傳遞的同時(shí)起到減震和調(diào)節(jié)作用，其相當(dāng)于一個(gè)彈性聯(lián)軸器，由于在制造和裝配過(guò)程中不可避免的存在誤差，夾具裝配完成后，夾具頭2的第一錐形面22與銅錐套32的第二錐形面321之間會(huì)存在配合誤差，在夾緊過(guò)程中，第一錐形面22保持固定，其相當(dāng)于一個(gè)基準(zhǔn)面，伸縮驅(qū)動(dòng)件4通過(guò)彈性連接板推動(dòng)外筒31運(yùn)動(dòng)，在彈性連接板的作用下可使第二錐形面321適應(yīng)第一錐形面22，從而均勻的給第一錐形面22施力，可以保證彈性?shī)A瓣21動(dòng)作的一致性和準(zhǔn)確性。
[0028]本實(shí)施例中，安裝座I上通過(guò)螺釘固接有定位套11，夾具頭2穿設(shè)于定位套11中，夾具頭2的中部設(shè)有與定位套11的一端相抵的定位臺(tái)階，夾具頭2的上端部螺紋連接有鎖緊螺栓8，鎖緊螺栓8與定位套11的另一端相抵，從而與定位臺(tái)階配合將夾具頭2鎖緊定位在定位套11中，鎖緊螺栓8以及緊固定位套11的螺釘位于支撐套筒6內(nèi)。鎖緊螺栓8為特制的非標(biāo)準(zhǔn)螺栓，其包括螺桿部81和螺帽部82，螺帽部82的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)工具插孔83，多個(gè)工具插孔83沿螺帽部82的周向均勻布置，打開側(cè)蓋61后可以采用桿件插入工具插孔83中扳動(dòng)鎖緊螺栓8轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)擰緊或松開鎖緊螺栓8。該夾具頭2可以方便的進(jìn)行拆裝和更換，打開側(cè)蓋61再松卸鎖緊螺栓8，即可將夾具頭2向下直接抽出。這樣，僅需更換外部尺寸相同而內(nèi)部尺寸不同的多個(gè)夾具頭2，就可以適用于不同尺寸和類型的工件，大大提高了夾具的通用性，節(jié)省了生產(chǎn)成本；并且更換夾具頭2時(shí)，需要拆卸的部件少，可以保持裝配的一致性和精度的穩(wěn)定性。
[0029]上述伸縮驅(qū)動(dòng)件4、聚氨酯PU板5、鎖緊螺栓8以及緊固定位套11的螺釘位于支撐套筒6內(nèi)，提高了結(jié)構(gòu)的緊湊性和美觀性。
[0030]本實(shí)施例中，夾具頭2內(nèi)設(shè)有陶瓷插芯9，夾具頭2設(shè)有用于將光纖側(cè)向引出的通槽23，該通槽23自彈性?shī)A瓣21的端部貫通至夾具頭2的中部，鎖緊套筒3的側(cè)壁上設(shè)有沿通槽23 —側(cè)布置的開口槽33。由于在耦合焊接過(guò)程中，需要將陶瓷插芯9插入到光纖組件中進(jìn)行光功率檢測(cè)，設(shè)置通槽23和開口槽33后可先將陶瓷插芯9與光纖組件對(duì)接，再整體裝入夾具頭2的插孔中，而通槽23和開口槽33則對(duì)與陶瓷插芯9相連的光纖形成避讓，使光纖卡入通槽23和開口槽33內(nèi)并從鎖緊套筒3的側(cè)面引出。而需要松開光纖組件時(shí)，光纖又可沿著通槽23和開口槽33隨光纖組件一起脫離夾具，這樣光纖組件在安裝和拆卸的過(guò)程中始終與陶瓷插芯9保持連接，便于在耦合焊接過(guò)程中在線進(jìn)行光功率檢測(cè)。上述陶瓷插芯9為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。本實(shí)施例的伸縮驅(qū)動(dòng)件4采用氣缸，當(dāng)然，在其他實(shí)施例中伸縮驅(qū)動(dòng)件4也可以采用油缸等。
[0031 ] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例。對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思前提下所得到的改進(jìn)和變換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具，包括安裝座(I)、夾具頭(2)、鎖緊套筒(3)以及用于驅(qū)動(dòng)所述鎖緊套筒(3)伸縮運(yùn)動(dòng)的伸縮驅(qū)動(dòng)件(4)，其特征在于:所述夾具頭(2 )固定裝設(shè)于所述安裝座(I)上，所述夾具頭(2 )設(shè)有用于夾持工件的多個(gè)彈性?shī)A瓣(21)，所述多個(gè)彈性?shī)A瓣(21)沿圓周布置，所述鎖緊套筒(3)套設(shè)于所述夾具頭(2)的外部，所述伸縮驅(qū)動(dòng)件(4)與所述鎖緊套筒(3)相連并可驅(qū)動(dòng)所述鎖緊套筒(3)推動(dòng)所有彈性?shī)A瓣(21)徑向向內(nèi)同步運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具，其特征在于:所述夾具頭(2)設(shè)有位于多個(gè)彈性?shī)A瓣(21)上的第一錐形面(22);所述鎖緊套筒(3)包括外筒(31)以及通過(guò)緊固件連接于所述外筒(31)中的銅錐套(32)，所述銅錐套(32)設(shè)有用于與所述第一錐形面(22)配合迫使所有彈性?shī)A瓣(21)徑向向內(nèi)同步運(yùn)動(dòng)的第二錐形面(321)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具，其特征在于:所述伸縮驅(qū)動(dòng)件(4)的驅(qū)動(dòng)端通過(guò)一彈性連接板與所述外筒(31)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具，其特征在于:所述彈性連接板為聚氨酯PU板(5)，所述伸縮驅(qū)動(dòng)件(4)的驅(qū)動(dòng)端連接于所述聚氨酯PU板(5 )的中部，所述外筒(31)的上端具有兩個(gè)伸出的連接部(311)，所述兩個(gè)連接部(311)分別連接于所述聚氨酯板(5 )的兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具，其特征在于:所述夾具頭(2)—體連接有六個(gè)彈性?shī)A瓣(21)，且所述夾具頭(2)為65Mn鋼制件，所述第一錐形面(22)和第二錐形面(321)的錐角均為20度；所述伸縮驅(qū)動(dòng)件(4)為氣缸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具，其特征在于:所述夾具還包括支撐套筒(6)，所述支撐套筒(6)的下端通過(guò)緊固件連接于所述安裝座(I)上，所述支撐套筒(6 )的上端通過(guò)緊固件連接有頂蓋(7 )，所述伸縮驅(qū)動(dòng)件(4)裝設(shè)于所述頂蓋(7)上并位于所述支撐套筒(6)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具，其特征在于:所述支撐套筒(6)設(shè)有可打開的側(cè)蓋(61)，所述側(cè)蓋(61)分別通過(guò)緊固件與所述安裝座(I)及頂蓋(7)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具，其特征在于:所述安裝座(I)上通過(guò)緊固件固接有定位套(11 )，所述夾具頭(2 )穿設(shè)于所述定位套(11)中，所述夾具頭(2)的中部設(shè)有與所述定位套(11)的一端相抵的定位臺(tái)階，所述夾具頭(2)的端部螺紋連接有與所述定位套(11)的另一端相抵的鎖緊螺栓(8)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具，其特征在于:所述鎖緊螺栓(8)包括螺桿部(81)和螺帽部(82)，所述螺帽部(82)的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)沿周向均勻布置的工具插孔(83)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的同軸型光電子器件耦合焊接的夾頭固定式光纖組件夾具，其特征在于:所述夾具頭(2 )設(shè)有用于將光纖側(cè)向引出的通槽(23 )，所述通槽(23)自彈性?shī)A瓣(21)的端部貫通至夾具頭(2)的中部，所述鎖緊套筒(3)的側(cè)壁上設(shè)有沿所述通槽(23) —側(cè)布置的開口槽(33)。
【文檔編號(hào)】B23K26/21GK104128707SQ201410360424
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】段吉安, 盧勝?gòu)?qiáng), 鄭煜, 吳正輝, 周晶晶, 徐聰, 唐佳 申請(qǐng)人:中南大學(xué)