本发明专利技术公开了一种三体式同轴型光电子器件自动耦合装置，包括机架、上夹具、下夹具以及装设于机架上并可绕Z轴转动的自动旋转平台，下夹具通过对准装置装设于自动旋转平台上并可由对准装置驱动分别沿X轴移动、沿Y轴移动、绕X轴摆动以及绕Y轴摆动，自动旋转平台上设有升降装置，升降装置的升降端安装有旋转装置，上夹具安装于旋转装置的旋转驱动端，机架上还装设有用于驱使隔离器转动的偏振角调节装置。本发明专利技术具有结构设计合理、自动化程度高、生产效率高、生产成本低、产品质量稳定、适用范围广等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电子器件自动化耦合封装
，具体涉及一种三体式同轴型光电子器件自动耦合装置。
技术介绍
在光通信系统中，光反馈进入激光器或放大器会降低光信噪比、增加误码率，从而影响器件工作的稳定性。隔离器是光纤通信中用来实现光单向传输的光无源器件，它能够有效地阻止光反馈的产生。在高速直接调制、直接检测光纤通信系统中，后向传输光会产生附加噪声，使系统的性能劣化，这也需要隔离器来消除。因此，隔离器在光纤通信、光信息处理系统中具有重要的作用。三体式同轴光器件耦合过程中，激光器和尾纤插针初步耦合完毕后，需要加入隔离器。由于隔离器自身带有一定的偏振角度，因此需要隔离器相对于耦合好的激光器和尾纤插针转动，以找到隔离器偏振角与激光器和尾纤插针的最佳位置。随着激光器的应用，高速、大容量光纤干路通信得以快速发展，同时隔离器及其它无源器件朝着高性能、小尺寸与低成本的方向发展。但是目前光器件的生产严重依赖人员的技能和工艺水平，三体式同轴光器件耦合过程中，隔离器偏振角度还是依靠人工转动隔离器来寻找，生产效率低且器件性能和一致性得不到保障。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构设计合理、自动化程度高、生产效率高、生产成本低、产品质量稳定、适用范围广的三体式同轴型光电子器件自动耦合装置。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案: 一种三体式同轴型光电子器件自动耦合装置，包括机架、上夹具、下夹具以及装设于机架上并可绕Z轴转动的自动旋转平台，所述下夹具通过对准装置装设于自动旋转平台上并可由对准装置驱动分别沿X轴移动、沿Y轴移动、绕X轴摆动以及绕Y轴摆动，所述自动旋转平台上设有升降装置，所述升降装置的升降端安装有旋转装置，所述上夹具安装于所述旋转装置的旋转驱动端，所述机架上还装设有用于驱使隔离器转动的偏振角调节装置。上述的自动耦合装置，优选的，所述偏振角调节装置包括安装于机架上的水平伸缩气缸和安装于水平伸缩气缸的伸缩端的旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括第一安装板、第二安装板以及用于调节第一安装板和第二安装板之间距离的夹紧驱动气缸，所述第一安装板上安装有两个夹紧轮，所述第二安装板安装有用于配合两个夹紧轮夹持隔离器的驱动轮以及驱使所述驱动轮转动的驱动机构。上述的自动耦合装置，优选的，所述驱动轮固定安装于一轮轴上，所述轮轴的两端分别通过一个转动轴承安装于第二安装板上；所述驱动机构包括同步带轮传动机构和安装于第二安装板上的电机，所述电机的输出轴通过同步带轮传动机构与所述轮轴相连。上述的自动耦合装置，优选的，所述驱动轮为尼龙制件，所述转动轴承为小型滚动轴承，所述夹紧驱动气缸为平行开闭气爪，所述第一安装板和第二安装板分别固定安装于平行开闭气爪的两个气爪上。上述的自动耦合装置，优选的，所述偏振角调节装置还设有阻碍第一安装板和第二安装板相互靠近的弹性缓冲机构，所述弹性缓冲机构包括压缩弹簧、滑杆和调节螺钉，所述第一安装板上设有导向通孔，所述调节螺钉螺纹配合安装于导向通孔的一端，所述滑杆插设于导向通孔的另一端并与调节螺钉相抵，所述滑杆上设有一凸台，所述压缩弹簧套设于滑杆上，且压缩弹簧的两端分别与所述凸台和第二安装板相抵。上述的自动耦合装置，优选的，所述水平伸缩气缸通过一三维手动调节平台安装于机架上，所述三维手动调节平台包括Z轴手动升降平台、X轴手动直线滑台和Y轴手动直线滑台，所述X轴手动直线滑台安装于机架上，所述Y轴手动直线滑台安装于X轴手动直线滑台上，所述Z轴手动升降平台通过转接板安装于Y轴手动直线滑台上，所述水平伸缩气缸安装于Y轴手动直线滑台上；所述转接板与Z轴手动升降平台之间还设有升降锁紧机构，所述升降锁紧机构包括锁紧螺钉和固接于转接板上的支撑板，所述支撑板设有沿竖直方向布置的滑槽，所述锁紧螺钉穿设于所述滑槽中并与Z轴手动升降平台螺纹连接。上述的自动耦合装置，优选的，所述对准装置包括第一 X轴自动直线滑台、第一 Y轴自动直线滑台、ΘΧ轴自动旋转滑台、0y轴自动旋转滑台以及装设于自动旋转平台上的安装底座，所述第一 X轴自动直线滑台、第一 Y轴自动直线滑台、θ X轴自动旋转滑台和0y轴自动旋转滑台依次叠加装设于所述安装底座上，所述下夹具装设于所述Θ y轴自动旋转滑台上。上述的自动耦合装置，优选的，所述下夹具包括底座、夹具安装板、夹头以及安装于夹具安装板上用于驱动夹头上下运动的伸缩气缸，所述夹头的上端设有多个沿圆周布置的弹性夹瓣以及位于多个弹性夹瓣上的第一锥面，所述夹具安装板设有套设于夹头上并与第一锥面配合迫使所有弹性夹瓣同步径向向内运动的锥孔，所述夹具安装板通过导轨组件沿竖直方向滑设于底座上，所述底座上设有两组弹性支承夹具安装板的弹性支承组件，两组弹性支承组件相对于锥孔的轴线对称布置。上述的自动耦合装置，优选的，所述弹性支承组件包括固设于底座上的导杆，所述夹具安装板滑套于导杆上，所述导杆上安装有弹性支承夹具安装板的伸缩弹簧，所述导杆的上端设有防止夹具安装板脱出的限位帽；所述导杆上螺纹配合安装有调节螺母，所述伸缩弹簧套设于导杆上，且伸缩弹簧的下端与所述调节螺母相抵，伸缩弹簧的上端与夹具安装板相抵。上述的自动耦合装置，优选的，所述夹头内装设有在夹持下器件时给下器件上电的上电组件，所述上电组件包括电极、电极分离柱和电极弹簧，所述电极分离柱通过电极弹簧弹性支承于电极的上方；所述伸缩气缸的伸缩杆上固接有电极座，所述电极座上通过紧固件连接有安装螺母，所述夹头螺纹连接于所述安装螺母上，所述电极固定安装于电极座上；所述锥孔的孔径由上至下逐渐减小，所述夹头自上而下穿过所述锥孔与安装螺母相连；所述伸缩气缸通过连杆固定安装于夹具安装板上且位于锥孔的下方。与现有技术相比，本专利技术的优点在于:1、本专利技术三体式同轴型光电子器件自动耦合装置能够实现三体式同轴型光电子器件耦合对准、偏振角调节的全自动化，在耦合过程中可自动精密调节隔离器偏振角度，操作人员只需简单的安装配件，设备即可自动完成后续耦合对准的全部工序，与传统的手动生产线相比，其自动化程度高，操作简单方便，作业时间短，生产效率高，可大大降低产品的生产成本，并且有助于保持器件性能的一致性，提高三体式同轴光器件耦合精度，使产品的质量更加稳定。2、本专利技术采用整体旋转结构设计，在对工件进行第二次焊接时，不需要松开上夹具，在整个工序过程中可以实时监测耦合功率，减少了工序流程，可进一步提高生产效率，提高产品的质量。同时，由于第二次焊接时不松开上夹具，可以减少焊接过程中由于焊接应力广生的焊后偏移，提尚广品质量的稳定性和合格率。3、本专利技术通过提供相应的控制装置，由设定的程序控制各部件动作自动完成整个耦合过程，通过简化操作界面和操作流程，可使工人通过简单培训即可在很短时间内进行熟练操作，仅需一个工人即可完成所有工序流程，大大降低了企业的人工成本。并且还可以通过设置不同的程序来控制耦合效率，实现耦合效率的人为可控，这是传统人工手动封装所无法实现的。4、本专利技术的可拓展性强，仅需更换不同夹具头即可适应于不同类型的同轴型光电子器件，不同器件的工艺参数可以内置系统程序中，使用时直接调用即可，不需要再次进行调试便可完成生产。5、本专利技术的整体结构设计合理、巧妙，设备的结构紧凑、占地面积小。【附本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三体式同轴型光电子器件自动耦合装置，其特征在于：包括机架（1）、上夹具（2）、下夹具（3）以及装设于机架（1）上并可绕Z轴转动的自动旋转平台（4），所述下夹具（3）通过对准装置（5）装设于自动旋转平台（4）上并可由对准装置（5）驱动分别沿X轴移动、沿Y轴移动、绕X轴摆动以及绕Y轴摆动，所述自动旋转平台（4）上设有升降装置（6），所述升降装置（6）的升降端安装有旋转装置（7），所述上夹具（2）安装于所述旋转装置（7）的旋转驱动端，所述机架（1）上还装设有用于驱使隔离器（101）转动的偏振角调节装置（8）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：段吉安，吴正辉，卢胜强，郑煜，唐佳，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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