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小型化 半导体激光发射器自动耦合激光焊一体治具

阅读：54发布：2023-01-24

专利汇可以提供小型化半导体激光发射器自动耦合激光焊一体治具专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及光通信领域，具体涉及一种用于激光发射器自动耦合激光焊接的治具。提出了小型化半导体激光发射器自动耦合激光焊一体治具，包括底座、悬浮台组件、产品放置台及抱闸装置，悬浮台组件包括悬浮台、悬浮台座、弹簧及悬浮台支架，悬浮台支架的底部固定于底座上，悬浮台座通过弹簧固定在悬浮台支架的顶部，悬浮台座与位于其上的悬浮台采用螺栓固定，产品放置台通过螺栓固定安装于悬浮台上，抱闸装置包括抱闸、立柱及抱闸支撑杆，抱闸通过立柱及抱闸支撑杆固定于底座上，抱闸设置于悬浮台座外围，用于紧固或松开悬浮台座。应用本发明所提出的自动耦合激光焊一体治具，可以有效提高激光发射器自动耦合激光焊的作业效率及成功率。，下面是小型化半导体激光发射器自动耦合激光焊一体治具专利的具体信息内容。

权利要求

1.小型化半导体激光发射器自动耦合激光焊一体治具，其特征在于：包括底座、悬浮台组件、产品放置台及抱闸装置，悬浮台组件包括悬浮台、悬浮台座、弹簧及悬浮台支架，悬浮台支架的底部固定于底座上，悬浮台座通过弹簧固定在悬浮台支架的顶部，悬浮台座与位于其上的悬浮台采用螺栓固定，产品放置台通过螺栓固定安装于悬浮台上，抱闸装置包括抱闸、立柱及抱闸支撑杆，抱闸通过立柱及抱闸支撑杆固定于底座上，抱闸设置于悬浮台座外围，用于紧固或松开悬浮台座。
2.根据权利要求1所述的小型化半导体激光发射器自动耦合激光焊一体治具，其特征在于：所述产品放置台纵向中轴线的中心位置处设有放置待焊产品的凹槽，凹槽的下端设有用于给待焊产品上电的加电PCB板， PCB板正前方设有软带压块，凹槽正前方设有产品压块，产品压块表面设有产品压块垫片，产品压块与旋钮螺纹连接，旋钮用于控制产品压块将待焊产品压紧。
3.根据权利要求2所述的小型化半导体激光发射器自动耦合激光焊一体治具，其特征在于：所述软带压块是采用有机玻璃材质制成的，软带压块的上部设有导向坡。
4.根据权利要求2所述的小型化半导体激光发射器自动耦合激光焊一体治具，其特征在于：所述凹槽下端设有用于给待焊产品上电的加电PCB板， PCB板上部设有导向坡。
5.根据权利要求1-4任一所述的小型化半导体激光发射器自动耦合激光焊一体治具，其特征在于：所述弹簧有三组，三组弹簧呈120度均匀分布，弹簧上套装有弹力调节螺母，弹簧的一端与悬浮台支架固定连接，另一端与悬浮台座固定连接。
6.根据权利要求1-4任一所述的小型化半导体激光发射器自动耦合激光焊一体治具，其特征在于：所述抱闸上设置有3个悬浮台压块，3个悬浮台压块呈120度均匀布于悬浮台座周围，用于悬浮台座的上限位。
7.根据权利要求1-4任一所述的小型化半导体激光发射器自动耦合激光焊一体治具，其特征在于：所述悬浮台座的底部设置有3个呈120度均布的水平度调节螺丝。
8.根据权利要求1-4任一所述的小型化半导体激光发射器自动耦合激光焊一体治具，其特征在于：所述悬浮台座为圆盘状，抱闸是采用弹簧钢制作而成的气动式环形抱闸，抱闸开口端的第一抱闸臂与气缸通过螺栓与气缸固定连接，第二抱闸臂与气缸活塞杆通过气缸活塞杆固定螺栓固定连接，气缸活塞杆与气缸活塞固定块通过气缸行程调节螺栓固定连接，第一抱闸臂与第二抱闸臂之间设置有抱闸行程调节螺栓。
9.根据权利要求8所述的小型化半导体激光发射器自动耦合激光焊一体治具，其特征在于：所述悬浮台座在气缸侧设置有两个悬浮台定位导向杆，两个悬浮台定位导向杆之间的夹角为120度。
10.根据权利要求8所述的小型化半导体激光发射器自动耦合激光焊一体治具，其特征在于：所述抱闸的内侧设置有4个均匀分布的抱闸锁紧凸台。

说明书全文

小型化半导体激光发射器自动耦合激光焊一体治具

技术领域

[0001] 本发明涉及光通信领域，具体涉及一种用于激光发射器自动耦合激光焊接的治具。

背景技术

[0002] 随着宽带业务的广泛应用，对光收发模块的需求也越来越高，小型化半导体激光发射器作为光收发模块的必要组成部件，其需求量越来越多，对半导体激光发射器工作的长期稳定性要求也更加严格。半导体激光发射器插口的耦合激光焊接直接影响激光器的工作性能及长期可靠性，在激光焊接插口过程中，耦合精度及激光焊后焊点的形变对产品性能影响明显，焊接插口时，为使插口在Z轴方向可调而得到更好的耦合效率，在插口与产品间设置Z型套过度。现有技术中，由于放置待焊产品时不可能绝对水平，以及产品管壳焊接面和Z型套焊接面也会有尺寸公差，会造成产品焊接面不水平。再加上夹持插口也会使其Z型套焊接面不水平，在耦合过程中会造成耦合光功率值低，同时在Z型套的焊接面与产品的焊接面之间产生的缝隙，在激光焊完成后，由于焊点应力不均会造成产品光轴位移，使产品输出光功率大幅度降低，从而降低产品性能甚至变成不良品。

发明内容

[0003] 本发明的目的是为了克服在激光发射器自动耦合激光焊接过程中，由于Z型套的焊接面与产品的焊接面之间产生缝隙，在激光焊完成后会造成产品输出光功率大幅度降低，提出了专用于激光发射器的自动耦合激光焊治具，能避免耦合后在Z型套的焊接面与产品的焊接面之间产生缝隙，方便作业员操作，提高焊接效率。

[0004] 本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：提出了小型化半导体激光发射器自动耦合激光焊一体治具，包括底座、悬浮台组件、产品放置台及抱闸装置，悬浮台组件包括悬浮台、悬浮台座、弹簧及悬浮台支架，悬浮台支架的底部固定于底座上，悬浮台座通过弹簧固定在悬浮台支架的顶部，悬浮台座与位于其上的悬浮台采用螺栓固定，产品放置台通过螺栓固定安装于悬浮台上，抱闸装置包括抱闸、立柱及抱闸支撑杆，抱闸通过立柱及抱闸支撑杆固定于底座上，抱闸设置于悬浮台座外围，用于紧固或松开悬浮台座。

[0005] 所述产品放置台纵向中轴线的中心位置处设有放置待焊产品的凹槽，凹槽的下端设有用于给待焊产品上电的加电PCB板， PCB板正前方设有软带压块，凹槽正前方设有产品压块，产品压块表面设有产品压块垫片，产品压块与旋钮螺纹连接，旋钮用于控制产品压块将待焊产品压紧。

[0006] 所述软带压块是采用有机玻璃材质制成的，软带压块的上部设有导向坡。

[0007] 所述凹槽下端设有用于给待焊产品上电的加电PCB板， PCB板上部设有导向坡。

[0008] 所述弹簧有三组，三组弹簧呈120度均匀分布，弹簧上套装有弹力调节螺母，弹簧的一端与悬浮台支架固定连接，另一端与悬浮台座固定连接。

[0009] 所述抱闸上设置有3个悬浮台压块，3个悬浮台压块呈120度均匀布于悬浮台座周围，用于悬浮台座的上限位。

[0010] 所述悬浮台座的底部设置有3个呈120度均布的水平度调节螺丝。

[0011] 所述悬浮台座为圆盘状，抱闸是采用弹簧钢制作而成的气动式环形抱闸，抱闸开口端的第一抱闸臂与气缸通过螺栓与气缸固定连接，第二抱闸臂与气缸活塞杆通过气缸活塞杆固定螺栓固定连接，气缸活塞杆与气缸活塞固定块通过气缸行程调节螺栓固定连接，第一抱闸臂与第二抱闸臂之间设置有抱闸行程调节螺栓。

[0012] 所述悬浮台座在气缸侧设置有两个悬浮台定位导向杆，两个悬浮台定位导向杆之间的夹角为120度。

[0013] 所述抱闸的内侧设置有4个均匀分布的抱闸锁紧凸台。

[0014] 本发明提出了专用于激光发射器自动耦合激光焊一体治具，放置待焊产品的凹槽位于圆形悬浮台圆心的位置，凹槽的下端设有用于给待焊产品上电的加电PCB板，PCB板前面设有有机玻璃材质的软带压块，用于压接软带给待焊产品供电，软带压块和PCB板在产品软带插入方向倒角，以便软带容易插入。凹槽正前方设有产品压块，压块表面设有产品压块垫片，以防压伤产品，压块由旋钮控制，用于压紧产品。待焊产品置于悬浮台上，在Z型套焊接完成后，Z型套焊接面的水平度就固定了，抱闸松开，由于弹簧力，产品会随悬浮台接触到Z型套焊接面，使待焊产品焊接面与Z型套焊接面在Z轴方向同轴，从而完美重合，不产生缝隙。然后抱闸锁紧固定悬浮台，Z轴稍微上升在待焊产品焊接面与Z型套焊接面间产生均匀缝隙，使产品能够自由移动，机器自动耦合找到最佳光功率值，然后进行激光焊接，使激光焊接前后产品输出光功率变化在5%以内。应用本发明所提出的自动耦合激光焊一体治具，可有效提高激光发射器自动耦合激光焊的作业效率及成功率。附图说明

[0015] 图1为本发明的结构示意图；图2为图1的俯视图；
图3为图1的后视图；
图4为图1的仰视图；
图5为本发明中产品加电部分的剖面图；
图中：1-抱闸，2-悬浮台座，3-悬浮台，4-产品放置台，5-底座，6-立柱，7-固定抱闸螺栓，8-悬浮台支架，9-弹力调节螺母，10-弹簧，11-旋钮，12-产品压块，13-产品压块垫片，
14-软带压块，15-抱闸锁紧凸台，16-悬浮台定位导向杆，17-悬浮台压块，18-抱闸行程调节螺栓，19-气缸本体固定螺栓，20-气缸活塞杆固定螺栓，21-气缸行程调节螺栓， 22-气缸，
23-气缸进出气口，24-气缸活塞杆固定块，25-浮台水平度调节螺丝，26-抱闸支撑杆，27-加电PCB板，28-凹槽。

具体实施方式

[0016] 下面结合附图对本发明进行说明：如图1-4所示的小型化半导体激光发射器自动耦合激光焊一体治具，包括底座5、悬浮台组件、产品放置台4及抱闸装置。

[0017] 悬浮台组件包括悬浮台3、悬浮台座2、弹簧10及悬浮台支架8，悬浮台支架8的底部固定于底座5上，悬浮台3通过弹簧10固定在悬浮台支架8的顶部，三组弹簧10呈120度均匀分布，弹簧10上套装有弹力调节螺母9，弹力调节螺母9用于调节弹力大小。弹簧10的一端与悬浮台支架8固定连接，另一端与悬浮台座2固定连接。悬浮台座2的底部设置有3个呈120度均布的浮台水平度调节螺丝25。悬浮台座2上采用螺栓固定有悬浮台3，悬浮台3上固定有产品放置台4，产品放置台4纵向中轴线的中心位置处设有放置待焊产品的凹槽28，待焊产品放入凹槽28后，待焊产品的焊接面位于悬浮台3的正中央。凹槽28的下端设有用于给待焊产品上电的加电PCB板27，加电PCB板27上端设有导向坡，加电PCB板27正前方设有有机玻璃材质的软带压块14，软带压块14的上部设有导向坡，软带压块14用于压接软带给待焊产品供电。凹槽28正前方设有产品压块12，产品压块12表面设有产品压块垫片13，压块12由旋钮11控制，用于压紧产品。悬浮台座2、悬浮台3、产品放置台4、旋钮11和产品压块12均采用不锈钢材质制成。

[0018] 抱闸装置包括抱闸1、立柱6及抱闸支撑杆26，抱闸1是采用弹簧钢制作而成的气动式环形抱闸，抱闸设置于悬浮台座2外围。抱闸1的一边通过3个固定抱闸螺栓7固定在立柱6上，立柱6通过3个螺栓固定在底座5上，抱闸1的另一边通过2根抱闸支撑杆26固定在底座5上，抱闸1开口端的第一抱闸臂与气缸通过2个气缸本体固定螺栓19与气缸22固定连接，第二抱闸臂与气缸活塞杆通过气缸活塞杆固定螺栓20固定连接，气缸活塞杆与气缸活塞固定块24通过气缸行程调节螺栓21固定连接，第一抱闸臂与第二抱闸臂之间设置有抱闸行程调节螺栓18。抱闸1的内侧有4处抱闸锁紧凸台15。环形抱闸设置于悬浮台座2的外围，通过气缸进出气口23的进气或排气，控制气缸活塞杆动作，从而控制抱闸锁紧凸台15松开或抱紧悬浮台座2。抱闸1上设置有3个悬浮台压块17，3个悬浮台压块17呈120度均布于悬浮台座2周围，用于悬浮台座的上限位。悬浮台座2在气缸22侧设置有两个悬浮台定位导向杆16，两个悬浮台定位导向杆16之间的夹角为120度，定位导向杆使悬浮台不能大角度旋转，只能轻微旋转，可以按导向方向上下移动。

[0019] 采用本发明进行激光发射器自动耦合激光焊作业的步骤如下：1.按开机程序打开激光发生器，选择相应的激光焊接程序，对应的激光焊接参数也会在屏幕中相应位置显示，激光焊接参数可以根据要求调整。再开启焊接系统电脑，装入校正样件，校准机器，使机器处于正常工作状态。

[0020] 2.戴防静电指套，取一个插口，插入光纤，装入插口夹持器。然后用手拿起一个待焊产品，捋好产品软带，插入本发明的一体治具，拧紧固定产品的旋钮11，用产品压块12固定好待焊产品，按上电钮给待焊产品供电，用红光卡检测产品有激光输出。

[0021] 3.用镊子夹一个Z型套，套在插口上，然后按执行按钮，激光焊接机器自动耦合找到最佳值，确定激光瞄准十字线中心点在需要焊接的位置，按发射钮，激光焊接机器自动将位于待焊产品上方的Z型套与待焊产品的插口焊接在一起；焊接完成后气缸22动作，抱闸1松开，机器自动使已经焊好Z型套的插口稍微下移，然后又返回到焊接位置，抱闸1再抱紧。

[0022] 4. 机器自动控制插口在Z轴方向稍微上升，焊接机器再次自动耦合找到最佳值，确定激光瞄准十字线中心点在需要焊接的位置，按发射钮，焊接机器完成一点焊接，其上夹头松开，Z轴升起，机器自动完成剩下的焊点，直至将Z型套与产品焊接在一起。

[0023] 5.焊接完成后，焊枪自动上升到初始位置。拧松旋钮11，取下产品，准备放入下一个待焊产品。

[0024] 应用本发明所提出的自动耦合激光焊一体治具，可有效提高激光发射器自动耦合激光焊接的作业效率及成功率。

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