透镜夹取装置及其夹取方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及半导体激光器技术领域，公开了一种透镜夹取装置及其夹取方法，透镜夹取装置包括料盘、夹头、夹头调整机构和视觉图像检测机构，料盘用于放置透镜；视觉图像检测机构的镜头朝向料盘，以测量透镜的位置；夹头调整机构的输入端连接于视觉图像检测机构，夹头调整机构的输出端连接于夹头，以根据透镜的位置调节夹头的位置。通过视觉图像检测机构测量透镜的位置，并将透镜的位置信息传递给夹头调整机构，夹头调整机构再根据测量所得的透镜的位置来调节夹头的位置，提高了夹取过程的精确度。该透镜夹取装置可以实现透镜夹取过程的自动化、连续化操作，提高了夹取过程的效率，节省了人力和时间。

Lens clamping device and its clamping method

The embodiment of the present invention relates to the technical field of semiconductor lasers, and discloses a lens clamping device and its clamping method. The lens clamping device includes a material tray, a chuck, a chuck adjustment mechanism and a visual image detection mechanism. The material tray is used for placing the lens; the lens of the visual image detection mechanism is oriented towards the material tray to measure the position of the lens. The input end of the chuck adjustment mechanism is connected to the visual image detection mechanism, and the output end of the chuck adjustment mechanism is connected to the chuck to adjust the position of the chuck according to the position of the lens. The position of the lens is measured by the visual image detection mechanism, and the position information of the lens is transmitted to the adjusting mechanism of the chuck. The adjusting mechanism of the chuck adjusts the position of the chuck according to the position of the measured lens, which improves the accuracy of the clamping process. The lens clamping device can realize the automatic and continuous operation of the lens clamping process, improve the efficiency of the lens clamping process and save manpower and time.

【技术实现步骤摘要】
透镜夹取装置及其夹取方法
本专利技术实施例涉及半导体激光器
，尤其涉及一种透镜夹取装置及其夹取方法。
技术介绍
半导体激光器是以半导体材料为工作物质的具有光反馈功能的P-N结二极管，其与固体激光器和气体激光器相比，具有结构紧凑、可靠性高高效稳定等优点，已经被广泛应用于机械加工、材料处理、武器制造和激光显示等行业。而为了得到更大的输出功率，通常将许多单个半导体激光器组合在一起形成阵列，得到高功率半导体激光器。但是由于非对称光波导的影响，该阵列发出的激光在水平和垂直方向上的光束质量相差悬殊，存在像散，导致发光点在空间分布上较稀疏，输出光能量不集中。因此必须采用光束整形方法，来解决光束质量差、功率密度低的问题。光束整形方法通常采用透镜来调整光束快方向上的发散角，由于透镜的几何尺寸很小，因此对透镜的安装具有较高的难度。目前，现有技术中通常采用手工夹取，需要人工操作镊子夹持镜片，夹持力不稳定，随机性较大。而且，人工夹持的夹持位置不确定，容易对透镜的工作面造成污染。特别是对于高功率半导体激光器，需要连续安装多个透镜，若采用人工操作，则安装效率低下，费时费力。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种透镜夹取装置及其夹取方法，用以解决现有技术中需人工夹取透镜的缺陷，实现透镜夹取的自动化操作。本专利技术实施例提供一种透镜夹取装置，包括料盘、夹头、夹头调整机构和视觉图像检测机构，所述料盘用于放置透镜；所述视觉图像检测机构的镜头朝向所述料盘，以测量所述透镜的位置；所述夹头调整机构的输入端连接于所述视觉图像检测机构，所述夹头调整机构的输出端连接于所述夹头，以根据所述透镜的位置调节所述夹头的位置。其中，所述料盘上设有至少一个透镜放置槽，所述透镜放置槽的底部的中间开设有第一通孔，所述透镜放置槽的至少一个侧壁沿所述透镜放置槽的深度方向开设有第二通孔。其中，所述视觉图像检测机构还包括光源，所述光源朝向所述镜头，且所述光源与所述镜头之间的距离大于或者等于所述料盘与所述镜头之间的距离。其中，所述视觉图像检测机构还包括图像传感器，所述图像传感器的输入端连接于所述镜头，所述图像传感器的输出端连接于所述夹头调整机构。其中，所述夹头调整机构包括第一X轴滑台、Z轴滑台、三维角位移平台；所述Z轴滑台的导轨连接于所述第一X轴滑台的滑块，所述Z轴滑台的滑块连接于所述三维角位移平台的底座，所述三维角位移平台的输出端连接于所述夹头。其中，还包括料盘调整机构，所述料盘调整机构包括第二X轴滑台和Y轴滑台；所述Y轴滑台的导轨连接于所述第二X轴滑台的滑块，所述Y轴滑台的滑块连接于所述料盘。本专利技术实施例提供一种利用上述透镜夹取装置的透镜夹取方法，包括以下步骤：将透镜放置于料盘上；利用视觉图像检测机构获取所述透镜的位置；所述视觉图像检测机构将所述透镜的位置信息传递给夹头调整机构，所述夹头调整机构根据所述透镜的位置计算出夹取位置；所述夹头调整机构调节夹头的位置至所述夹取位置；利用所述夹头夹取所述透镜。其中，所述利用视觉图像检测机构获取所述透镜的位置，包括以下步骤：利用第一通孔透射光线，获取所述透镜的侧面的图像，计算所述透镜的侧面与预设参考线之间的角度值，得到透镜倾角；当第二通孔的数量为一个时，则利用所述第二通孔透射光线，获取所述透镜的第一端面的图像，得到所述透镜的第一端面的位置信息，根据所述透镜的长度计算出所述透镜的第二端面的位置信息；当第二通孔的数量为两个时，则利用两个所述第二通孔获取所述透镜的第一端面和第二端面的图像，得到所述透镜的第一端面和第二端面的位置信息。其中，所述夹头调整机构调节所述夹头的位置至所述夹取位置，包括以下步骤：将所述夹头由初始位置移动至所述透镜的上方，所述夹头与所述透镜的高度差为预设高度；利用所述视觉图像检测机构获取所述夹头的位置，根据所述透镜倾角转动所述夹头，使所述夹头的夹取面平行于所述透镜的侧面；计算所述夹头的夹取面与所述透镜的侧面之间的距离，得到平移距离；根据所述平移距离和所述预设高度移动所述夹头至所述夹取位置。其中，在所述利用视觉图像检测机构获取所述透镜的位置之后，在所述视觉图像检测机构将所述透镜的位置信息传递给夹头调整机构之前，还包括以下步骤：获取透镜位置偏差预设值；计算所述透镜的位置与标准透镜位置之间的偏差值；比较所述偏差值与所述透镜位置偏差预设值之间的大小；若所述偏差值大于所述透镜位置偏差预设值，则停止夹取作业，并发出提示信息，以提示工作人员重新放置透镜；若所述偏差值小于或者等于所述透镜位置偏差预设值，则利用所述视觉图像检测机构将所述透镜的位置信息传递给所述夹头调整机构。本专利技术实施例提供的透镜夹取装置及其夹取方法，通过夹头替代人工来夹取透镜，降低了夹取过程的随机性，使得夹持力更加稳定。同时，通过视觉图像检测机构替代人眼来做测量和判断，并将透镜的位置信息传递给夹头调整机构，夹头调整机构再根据测量所得的透镜的位置来调节夹头的位置，提高了夹取过程的精确度，避免了对透镜工作面的污染。夹头调整机构和视觉图像检测机构相辅相成，可以实现透镜夹取过程的自动化、连续化操作，提高了夹取过程的效率，节省了人力和时间，也为后续透镜的安装提供了位置参考。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例中的一种透镜夹取装置的等轴测视图；图2是图1中的透镜夹取装置的另一视角的等轴测视图；图3是本专利技术实施例中的料盘的放大示意图；图4是本专利技术实施例中的透镜放置槽和透镜的相对位置关系示意图；图5是本专利技术实施例中的夹头的调节过程示意图；附图标记说明：1：料盘；11：透镜放置槽；12：第一通孔；13：第二通孔；14：T形槽；2：夹头；2-1：夹头的第一位置；2-2：夹头的第二位置；2-3：夹头的第三位置；2-4：夹头的第四位置；3：夹头调整机构；31：第一X轴滑台；32：Z轴滑台；33：三维角位移平台；4：视觉图像检测机构；41：镜头；42：图像传感器；43：镜头调整台；44：光源；5：料盘调整机构；51：第二X轴滑台；52：Y轴滑台；53：料盘安装座；6：基座；61：立式支架；7：透镜；8：夹取位置。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”“第三”“第四”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“前”“后”“左”“右”以及“X轴”“Y轴”“Z轴”的方向均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术实施例中的具体含义。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透镜夹取装置，其特征在于，包括料盘、夹头、夹头调整机构和视觉图像检测机构，所述料盘用于放置透镜；所述视觉图像检测机构的镜头朝向所述料盘，以测量所述透镜的位置；所述夹头调整机构的输入端连接于所述视觉图像检测机构，所述夹头调整机构的输出端连接于所述夹头，以根据所述透镜的位置调节所述夹头的位置。

【技术特征摘要】
1.一种透镜夹取装置，其特征在于，包括料盘、夹头、夹头调整机构和视觉图像检测机构，所述料盘用于放置透镜；所述视觉图像检测机构的镜头朝向所述料盘，以测量所述透镜的位置；所述夹头调整机构的输入端连接于所述视觉图像检测机构，所述夹头调整机构的输出端连接于所述夹头，以根据所述透镜的位置调节所述夹头的位置。2.根据权利要求1所述的透镜夹取装置，其特征在于，所述料盘上设有至少一个透镜放置槽，所述透镜放置槽的底部的中间开设有第一通孔，所述透镜放置槽的至少一个侧壁沿所述透镜放置槽的深度方向开设有第二通孔。3.根据权利要求2所述的透镜夹取装置，其特征在于，所述视觉图像检测机构还包括光源，所述光源朝向所述镜头，且所述光源与所述镜头之间的距离大于或者等于所述料盘与所述镜头之间的距离。4.根据权利要求1所述的透镜夹取装置，其特征在于，所述视觉图像检测机构还包括图像传感器，所述图像传感器的输入端连接于所述镜头，所述图像传感器的输出端连接于所述夹头调整机构。5.根据权利要求1所述的透镜夹取装置，其特征在于，所述夹头调整机构包括第一X轴滑台、Z轴滑台、三维角位移平台；所述Z轴滑台的导轨连接于所述第一X轴滑台的滑块，所述Z轴滑台的滑块连接于所述三维角位移平台的底座，所述三维角位移平台的输出端连接于所述夹头。6.根据权利要求5所述的透镜夹取装置，其特征在于，还包括料盘调整机构，所述料盘调整机构包括第二X轴滑台和Y轴滑台；所述Y轴滑台的导轨连接于所述第二X轴滑台的滑块，所述Y轴滑台的滑块连接于所述料盘。7.一种利用如权利要求1至6中任一项所述的透镜夹取装置的透镜夹取方法，其特征在于，包括以下步骤：将透镜放置于料盘上；利用视觉图像检测机构获取所述透镜的位置；所述视觉图像检测机构将所述透镜的位置信息传递给夹头调整机构，所述夹头调整机构根据所述透镜的位置计算出夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏文毅，段吉安，卢昆忠，胡慧璇，黄思琪，卢胜强，唐佳，徐聪，周海波，
申请(专利权)人：武汉锐科光纤激光技术股份有限公司，中南大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42