小型化半導體激光發(fā)射器自動耦合激光焊一體治具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，具體涉及一種用于激光發(fā)射器自動耦合激光焊接的治具。提出了小型化半導體激光發(fā)射器自動耦合激光焊一體治具，包括底座、懸浮臺組件、產(chǎn)品放置臺及抱閘裝置，懸浮臺組件包括懸浮臺、懸浮臺座、彈簧及懸浮臺支架，懸浮臺支架的底部固定于底座上，懸浮臺座通過彈簧固定在懸浮臺支架的頂部，懸浮臺座與位于其上的懸浮臺采用螺栓固定，產(chǎn)品放置臺通過螺栓固定安裝于懸浮臺上，抱閘裝置包括抱閘、立柱及抱閘支撐桿，抱閘通過立柱及抱閘支撐桿固定于底座上，抱閘設(shè)置于懸浮臺座外圍，用于緊固或松開懸浮臺座。應(yīng)用本發(fā)明所提出的自動耦合激光焊一體治具，可以有效提高激光發(fā)射器自動耦合激光焊的作業(yè)效率及成功率。
【專利說明】
小型化半導體激光發(fā)射器自動耦合激光焊一體治具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，具體涉及一種用于激光發(fā)射器自動耦合激光焊接的治具。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著寬帶業(yè)務(wù)的廣泛應(yīng)用，對光收發(fā)模塊的需求也越來越高，小型化半導體激光發(fā)射器作為光收發(fā)模塊的必要組成部件，其需求量越來越多，對半導體激光發(fā)射器工作的長期穩(wěn)定性要求也更加嚴格。半導體激光發(fā)射器插口的耦合激光焊接直接影響激光器的工作性能及長期可靠性，在激光焊接插口過程中，耦合精度及激光焊后焊點的形變對產(chǎn)品性能影響明顯，焊接插口時，為使插口在Z軸方向可調(diào)而得到更好的耦合效率，在插口與產(chǎn)品間設(shè)置Z型套過度?，F(xiàn)有技術(shù)中，由于放置待焊產(chǎn)品時不可能絕對水平，以及產(chǎn)品管殼焊接面和Z型套焊接面也會有尺寸公差，會造成產(chǎn)品焊接面不水平。再加上夾持插口也會使其Z型套焊接面不水平，在耦合過程中會造成耦合光功率值低，同時在Z型套的焊接面與產(chǎn)品的焊接面之間產(chǎn)生的縫隙，在激光焊完成后，由于焊點應(yīng)力不均會造成產(chǎn)品光軸位移，使產(chǎn)品輸出光功率大幅度降低，從而降低產(chǎn)品性能甚至變成不良品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服在激光發(fā)射器自動耦合激光焊接過程中，由于Z型套的焊接面與產(chǎn)品的焊接面之間產(chǎn)生縫隙，在激光焊完成后會造成產(chǎn)品輸出光功率大幅度降低，提出了專用于激光發(fā)射器的自動耦合激光焊治具，能避免耦合后在Z型套的焊接面與產(chǎn)品的焊接面之間產(chǎn)生縫隙，方便作業(yè)員操作，提高焊接效率。
[0004]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:提出了小型化半導體激光發(fā)射器自動耦合激光焊一體治具，包括底座、懸浮臺組件、產(chǎn)品放置臺及抱閘裝置，懸浮臺組件包括懸浮臺、懸浮臺座、彈簧及懸浮臺支架，懸浮臺支架的底部固定于底座上，懸浮臺座通過彈簧固定在懸浮臺支架的頂部，懸浮臺座與位于其上的懸浮臺采用螺栓固定，產(chǎn)品放置臺通過螺栓固定安裝于懸浮臺上，抱閘裝置包括抱閘、立柱及抱閘支撐桿，抱閘通過立柱及抱閘支撐桿固定于底座上，抱閘設(shè)置于懸浮臺座外圍，用于緊固或松開懸浮臺座。
[0005]所述產(chǎn)品放置臺縱向中軸線的中心位置處設(shè)有放置待焊產(chǎn)品的凹槽，凹槽的下端設(shè)有用于給待焊產(chǎn)品上電的加電PCB板，PCB板正前方設(shè)有軟帶壓塊，凹槽正前方設(shè)有產(chǎn)品壓塊，產(chǎn)品壓塊表面設(shè)有產(chǎn)品壓塊墊片，產(chǎn)品壓塊與旋鈕螺紋連接，旋鈕用于控制產(chǎn)品壓塊將待焊產(chǎn)品壓緊。
[0006]所述軟帶壓塊是采用有機玻璃材質(zhì)制成的，軟帶壓塊的上部設(shè)有導向坡。
[0007]所述凹槽下端設(shè)有用于給待焊產(chǎn)品上電的加電PCB板，PCB板上部設(shè)有導向坡。
[0008]所述彈簧有三組，三組彈簧呈120度均勻分布，彈簧上套裝有彈力調(diào)節(jié)螺母，彈簧的一端與懸浮臺支架固定連接，另一端與懸浮臺座固定連接。
[0009]所述抱閘上設(shè)置有3個懸浮臺壓塊，3個懸浮臺壓塊呈120度均勻布于懸浮臺座周圍，用于懸浮臺座的上限位。
[0010]所述懸浮臺座的底部設(shè)置有3個呈120度均布的水平度調(diào)節(jié)螺絲。
[0011]所述懸浮臺座為圓盤狀，抱閘是采用彈簧鋼制作而成的氣動式環(huán)形抱閘，抱閘開口端的第一抱閘臂與氣缸通過螺栓與氣缸固定連接，第二抱閘臂與氣缸活塞桿通過氣缸活塞桿固定螺栓固定連接，氣缸活塞桿與氣缸活塞固定塊通過氣缸行程調(diào)節(jié)螺栓固定連接，第一抱閘臂與第二抱閘臂之間設(shè)置有抱閘行程調(diào)節(jié)螺栓。
[0012]所述懸浮臺座在氣缸側(cè)設(shè)置有兩個懸浮臺定位導向桿，兩個懸浮臺定位導向桿之間的夾角為120度。
[0013]所述抱閘的內(nèi)側(cè)設(shè)置有4個均勻分布的抱閘鎖緊凸臺。
[0014]本發(fā)明提出了專用于激光發(fā)射器自動耦合激光焊一體治具，放置待焊產(chǎn)品的凹槽位于圓形懸浮臺圓心的位置，凹槽的下端設(shè)有用于給待焊產(chǎn)品上電的加電PCB板，PCB板前面設(shè)有有機玻璃材質(zhì)的軟帶壓塊，用于壓接軟帶給待焊產(chǎn)品供電，軟帶壓塊和PCB板在產(chǎn)品軟帶插入方向倒角，以便軟帶容易插入。凹槽正前方設(shè)有產(chǎn)品壓塊，壓塊表面設(shè)有產(chǎn)品壓塊墊片，以防壓傷產(chǎn)品，壓塊由旋鈕控制，用于壓緊產(chǎn)品。待焊產(chǎn)品置于懸浮臺上，在Z型套焊接完成后，Z型套焊接面的水平度就固定了，抱閘松開，由于彈簧力，產(chǎn)品會隨懸浮臺接觸到Z型套焊接面，使待焊產(chǎn)品焊接面與Z型套焊接面在Z軸方向同軸，從而完美重合，不產(chǎn)生縫隙。然后抱閘鎖緊固定懸浮臺，Z軸稍微上升在待焊產(chǎn)品焊接面與Z型套焊接面間產(chǎn)生均勻縫隙，使產(chǎn)品能夠自由移動，機器自動耦合找到最佳光功率值，然后進行激光焊接，使激光焊接前后產(chǎn)品輸出光功率變化在5%以內(nèi)。應(yīng)用本發(fā)明所提出的自動耦合激光焊一體治具，可有效提高激光發(fā)射器自動耦合激光焊的作業(yè)效率及成功率。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的俯視圖；
圖3為圖1的后視圖；
圖4為圖1的仰視圖；
圖5為本發(fā)明中產(chǎn)品加電部分的剖面圖；
圖中:1-抱閘，2-懸浮臺座，3-懸浮臺，4-產(chǎn)品放置臺，5-底座，6-立柱，7-固定抱閘螺栓，8-懸浮臺支架，9-彈力調(diào)節(jié)螺母，I O-彈簧，11 -旋鈕，12-產(chǎn)品壓塊，13-產(chǎn)品壓塊墊片，14-軟帶壓塊，15-抱閘鎖緊凸臺，16-懸浮臺定位導向桿，17-懸浮臺壓塊，18-抱閘行程調(diào)節(jié)螺栓，19-氣缸本體固定螺栓，20-氣缸活塞桿固定螺栓，21-氣缸行程調(diào)節(jié)螺栓，22-氣缸，23-氣缸進出氣口，24-氣缸活塞桿固定塊，25-浮臺水平度調(diào)節(jié)螺絲，26-抱閘支撐桿，27-加電PCB板，28-凹槽。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行說明:
如圖1-4所示的小型化半導體激光發(fā)射器自動耦合激光焊一體治具，包括底座5、懸浮臺組件、產(chǎn)品放置臺4及抱閘裝置。
[0017]懸浮臺組件包括懸浮臺3、懸浮臺座2、彈簧10及懸浮臺支架8，懸浮臺支架8的底部固定于底座5上，懸浮臺3通過彈簧10固定在懸浮臺支架8的頂部，三組彈簧10呈120度均勻分布，彈簧10上套裝有彈力調(diào)節(jié)螺母9，彈力調(diào)節(jié)螺母9用于調(diào)節(jié)彈力大小。彈簧10的一端與懸浮臺支架8固定連接，另一端與懸浮臺座2固定連接。懸浮臺座2的底部設(shè)置有3個呈120度均布的浮臺水平度調(diào)節(jié)螺絲25。懸浮臺座2上采用螺栓固定有懸浮臺3，懸浮臺3上固定有產(chǎn)品放置臺4，產(chǎn)品放置臺4縱向中軸線的中心位置處設(shè)有放置待焊產(chǎn)品的凹槽28，待焊產(chǎn)品放入凹槽28后，待焊產(chǎn)品的焊接面位于懸浮臺3的正中央。凹槽28的下端設(shè)有用于給待焊產(chǎn)品上電的加電PCB板27，加電PCB板27上端設(shè)有導向坡，加電PCB板27正前方設(shè)有有機玻璃材質(zhì)的軟帶壓塊14，軟帶壓塊14的上部設(shè)有導向坡，軟帶壓塊14用于壓接軟帶給待焊產(chǎn)品供電。凹槽28正前方設(shè)有產(chǎn)品壓塊12，產(chǎn)品壓塊12表面設(shè)有產(chǎn)品壓塊墊片13，壓塊12由旋鈕11控制，用于壓緊產(chǎn)品。懸浮臺座2、懸浮臺3、產(chǎn)品放置臺4、旋鈕11和產(chǎn)品壓塊12均采用不銹鋼材質(zhì)制成。
[0018]抱閘裝置包括抱閘1、立柱6及抱閘支撐桿26，抱閘I是采用彈簧鋼制作而成的氣動式環(huán)形抱閘，抱閘設(shè)置于懸浮臺座2外圍。抱閘I的一邊通過3個固定抱閘螺栓7固定在立柱6上，立柱6通過3個螺栓固定在底座5上，抱閘I的另一邊通過2根抱閘支撐桿26固定在底座5上，抱閘I開口端的第一抱閘臂與氣缸通過2個氣缸本體固定螺栓19與氣缸22固定連接，第二抱閘臂與氣缸活塞桿通過氣缸活塞桿固定螺栓20固定連接，氣缸活塞桿與氣缸活塞固定塊24通過氣缸行程調(diào)節(jié)螺栓21固定連接，第一抱閘臂與第二抱閘臂之間設(shè)置有抱閘行程調(diào)節(jié)螺栓18。抱閘I的內(nèi)側(cè)有4處抱閘鎖緊凸臺15。環(huán)形抱閘設(shè)置于懸浮臺座2的外圍，通過氣缸進出氣口 23的進氣或排氣，控制氣缸活塞桿動作，從而控制抱閘鎖緊凸臺15松開或抱緊懸浮臺座2。抱閘I上設(shè)置有3個懸浮臺壓塊17，3個懸浮臺壓塊17呈120度均布于懸浮臺座2周圍，用于懸浮臺座的上限位。懸浮臺座2在氣缸22側(cè)設(shè)置有兩個懸浮臺定位導向桿16，兩個懸浮臺定位導向桿16之間的夾角為120度，定位導向桿使懸浮臺不能大角度旋轉(zhuǎn)，只能輕微旋轉(zhuǎn)，可以按導向方向上下移動。
[0019]采用本發(fā)明進行激光發(fā)射器自動耦合激光焊作業(yè)的步驟如下:
1.按開機程序打開激光發(fā)生器，選擇相應(yīng)的激光焊接程序，對應(yīng)的激光焊接參數(shù)也會在屏幕中相應(yīng)位置顯示，激光焊接參數(shù)可以根據(jù)要求調(diào)整。再開啟焊接系統(tǒng)電腦，裝入校正樣件，校準機器，使機器處于正常工作狀態(tài)。
[0020]2.戴防靜電指套，取一個插口，插入光纖，裝入插口夾持器。然后用手拿起一個待焊產(chǎn)品，捋好產(chǎn)品軟帶，插入本發(fā)明的一體治具，擰緊固定產(chǎn)品的旋鈕11，用產(chǎn)品壓塊12固定好待焊產(chǎn)品，按上電鈕給待焊產(chǎn)品供電，用紅光卡檢測產(chǎn)品有激光輸出。
[0021 ] 3.用鑷子夾一個Z型套，套在插口上，然后按執(zhí)行按鈕，激光焊接機器自動耦合找到最佳值，確定激光瞄準十字線中心點在需要焊接的位置，按發(fā)射鈕，激光焊接機器自動將位于待焊產(chǎn)品上方的Z型套與待焊產(chǎn)品的插口焊接在一起;焊接完成后氣缸22動作，抱閘I松開，機器自動使已經(jīng)焊好Z型套的插口稍微下移，然后又返回到焊接位置，抱閘I再抱緊。
[0022]4.機器自動控制插口在Z軸方向稍微上升，焊接機器再次自動耦合找到最佳值，確定激光瞄準十字線中心點在需要焊接的位置，按發(fā)射鈕，焊接機器完成一點焊接，其上夾頭松開，Z軸升起，機器自動完成剩下的焊點，直至將Z型套與產(chǎn)品焊接在一起。
[0023]5.焊接完成后，焊槍自動上升到初始位置。擰松旋鈕11，取下產(chǎn)品，準備放入下一個待焊產(chǎn)品。
[0024]應(yīng)用本發(fā)明所提出的自動耦合激光焊一體治具，可有效提高激光發(fā)射器自動耦合激光焊接的作業(yè)效率及成功率。
【主權(quán)項】
1.小型化半導體激光發(fā)射器自動耦合激光焊一體治具，其特征在于:包括底座、懸浮臺組件、產(chǎn)品放置臺及抱閘裝置，懸浮臺組件包括懸浮臺、懸浮臺座、彈簧及懸浮臺支架，懸浮臺支架的底部固定于底座上，懸浮臺座通過彈簧固定在懸浮臺支架的頂部，懸浮臺座與位于其上的懸浮臺采用螺栓固定，產(chǎn)品放置臺通過螺栓固定安裝于懸浮臺上，抱閘裝置包括抱閘、立柱及抱閘支撐桿，抱閘通過立柱及抱閘支撐桿固定于底座上，抱閘設(shè)置于懸浮臺座外圍，用于緊固或松開懸浮臺座。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化半導體激光發(fā)射器自動耦合激光焊一體治具，其特征在于:所述產(chǎn)品放置臺縱向中軸線的中心位置處設(shè)有放置待焊產(chǎn)品的凹槽，凹槽的下端設(shè)有用于給待焊產(chǎn)品上電的加電PCB板，PCB板正前方設(shè)有軟帶壓塊，凹槽正前方設(shè)有產(chǎn)品壓塊，產(chǎn)品壓塊表面設(shè)有產(chǎn)品壓塊墊片，產(chǎn)品壓塊與旋鈕螺紋連接，旋鈕用于控制產(chǎn)品壓塊將待焊產(chǎn)品壓緊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小型化半導體激光發(fā)射器自動耦合激光焊一體治具，其特征在于:所述軟帶壓塊是采用有機玻璃材質(zhì)制成的，軟帶壓塊的上部設(shè)有導向坡。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小型化半導體激光發(fā)射器自動耦合激光焊一體治具，其特征在于:所述凹槽下端設(shè)有用于給待焊產(chǎn)品上電的加電PCB板，PCB板上部設(shè)有導向坡。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的小型化半導體激光發(fā)射器自動耦合激光焊一體治具，其特征在于:所述彈簧有三組，三組彈簧呈120度均勻分布，彈簧上套裝有彈力調(diào)節(jié)螺母，彈簧的一端與懸浮臺支架固定連接，另一端與懸浮臺座固定連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的小型化半導體激光發(fā)射器自動耦合激光焊一體治具，其特征在于:所述抱閘上設(shè)置有3個懸浮臺壓塊，3個懸浮臺壓塊呈120度均勻布于懸浮臺座周圍，用于懸浮臺座的上限位。7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的小型化半導體激光發(fā)射器自動耦合激光焊一體治具，其特征在于:所述懸浮臺座的底部設(shè)置有3個呈120度均布的水平度調(diào)節(jié)螺絲。8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的小型化半導體激光發(fā)射器自動耦合激光焊一體治具，其特征在于:所述懸浮臺座為圓盤狀，抱閘是采用彈簧鋼制作而成的氣動式環(huán)形抱閘，抱閘開口端的第一抱閘臂與氣缸通過螺栓與氣缸固定連接，第二抱閘臂與氣缸活塞桿通過氣缸活塞桿固定螺栓固定連接，氣缸活塞桿與氣缸活塞固定塊通過氣缸行程調(diào)節(jié)螺栓固定連接，第一抱閘臂與第二抱閘臂之間設(shè)置有抱閘行程調(diào)節(jié)螺栓。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的小型化半導體激光發(fā)射器自動耦合激光焊一體治具，其特征在于:所述懸浮臺座在氣缸側(cè)設(shè)置有兩個懸浮臺定位導向桿，兩個懸浮臺定位導向桿之間的夾角為120度。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的小型化半導體激光發(fā)射器自動耦合激光焊一體治具，其特征在于:所述抱閘的內(nèi)側(cè)設(shè)置有4個均勻分布的抱閘鎖緊凸臺。
【文檔編號】B23K26/21GK106078060SQ201610677078
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月17日 公開號201610677078.6, CN 106078060 A, CN 106078060A, CN 201610677078, CN-A-106078060, CN106078060 A, CN106078060A, CN201610677078, CN201610677078.6
【發(fā)明人】袁家勇, 張文臣, 于文財, 張亮
【申請人】大連藏龍光電子科技有限公司