一种用于光电探测自动耦合设备的角位台的制作方法

本实用新型涉及光电子器件自动化耦合封装技术领域，具体涉及光电探测自动耦合设备的角位台。

背景技术：

随着光纤通信和光纤传感技术的发展，光电子器件的制备成为了光信息技术进步的关键。在光通信产品中，光电子器件如TOSA-激光器发射器件、 BOSA-单纤双向产品(发收一体)的需求量随着发展越来越多，它的功能主要是实现信号的光电转换。光器件的结构组成主要是激光器TO+金属件+光接口，光电子器件的封装生产主要工序先将激光器TO与光接口耦合对准，然后经过激光焊接固定后封装成为器件。目前常用的光探测耦合的方式有自准直法和投影靶板法。

自准直法的原理是当发光点(物)处在凸透镜的焦平面时，它发出的光线通过透镜后将为一束平行光，若与光轴垂直的平面镜将此平行光反射回去，反射光再次通过透镜后仍会聚于透镜的焦平面上，其会聚点将在发光点相对于光轴的对称位置上。投影靶板法是利用放置在远处的靶板来接收从被测仪器出瞳射出的激光束，即将各光轴投影到靶板上。各光轴的相互间隔便是靶板上各光轴投影的间隔，沿着光路的方向看，各光轴与靶板上的投影点之间是镜像关系。通过比较间隔的差异来反映光轴平行与否。然而，在采用自准直法或投影靶板法进行光探测耦合时，过程非常繁琐，需要设计多部件多步骤的调整确认，工作效率低下，不适用于大批量的生产应用。

在采用光电探测耦合设备中，通常需要调节放置有电子器件的下夹具的位置以寻找最大响应电流，然而，现有技术中的下夹具是通过螺栓调节下夹具的角度和位置，非常不方便，且调试精度也不能保证。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，还提供了一种用于光电探测自动耦合设备的角位台，该角位台具有操作方便、容易控制以及调整精度高等优点。同时还提供了一种自动化程度高、耦合效率高、生产成本低、产品质量稳定、适用范围广的光电探测自动耦合设备。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于光电探测自动耦合设备的角位台，包括角位台底座、设置在角位台底座一侧的直线电机，在角位台底座上设置电机轴转接，直线电机的电机轴固定连接电机轴转接；在电机轴转接的上部铰接设置上盖板转接；上盖板转接与角位台上盖板固定连接；在角位台底座上且位于电机轴的两侧分别设置有弧形导轨，所述弧形导轨的长度方向与电机轴的轴向方向相互平行；弧形导轨的弧形面朝上且与角位台上盖板的下表面形状相适应。

作为本实用新型的进一步改进：

优选的，所述直线电机为固定轴式直线电机，所述固定连接为螺栓连接。

优选的，弧形导轨的弧形面与角位台上盖板的下表面的形状相适应，且距离为0.1-2mm，进一步优选为0.5mm。

优选的，两块弧形导轨分别靠近电机轴转接的一面设置有至少两个深沟球轴承，深沟球轴承的圆周表面与角位台上盖板的下表面接触。

优选的，在两块弧形导轨与电机轴转接之间的两个区域内分别设置有弧形块，所述弧形块的上表面与角位台上盖板固定连接，所述弧形块的底部为弧形，且底部下方设置有磁铁，所述磁铁固定设置在角位台底座上，所述弧形块与磁铁之间的距离有0.1-2mm，更优选为0.5mm。

优选的，在两块弧形导轨远离电机轴转接的一侧分别固定设置限位板，限位板上开设有弧形长槽，其弧度与弧形导轨的弧度相适应；所述弧形长槽内安装有限位柱，限位柱与角位台上盖板固定连接，在限位板下方位置且于角位台底座上设置固定柱，所述固定柱与限位柱通过回程弹簧连接。

同时，本实用新型还提供了一种光电探测自动耦合设备，包括机架、上夹具、下夹具、针筒、UV灯以及装设于机架上的角位台，所述上夹具通过上夹具位移调整机构装设于机架上并能由上夹具位移调整机构驱动沿X轴、Y轴和Z轴移动，所述下夹具安装在角位台上并能由角位台驱动进行弧线运动；所述针筒设置在针筒调节机构上，所述针筒调节机构和UV灯均设置于机架上且位于下夹具外侧。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，所述上夹具位移调整机构包括上夹具X位置调节机构、上夹具Y位置调节机构和上夹具Z位置调节机构，所述上夹具Y位置调节机构、上夹具X位置调节机构和上夹具Z位置调节机构依次叠加设于机架上。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，在机架上还设置有遮光罩位置调节机构，在所述遮光罩位置调节机构的上部设置有遮光罩。所述遮光罩位置调节机构能够使遮光罩进行上下升降。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，在下夹具的上端附近设置有摄像头，摄像头通过立柱固定在机架上。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，所述UV灯为四个，均匀围绕设置在下夹具的四周；所述针筒有两个，分别设置在下夹具左右相对的两侧。

上述的光电探测自动耦合设备，优选的，所述上夹具上安装光纤适配器，下夹具上安装电子器件，光纤适配器的LC端安装在光纤插头转接座上。电子器件优选为光电二极管。

与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：

1、本实用新型提供了一种用于光电探测自动耦合设备的角位台，该角位台具有操作方便、容易控制以及调整精度高等优点，在使用时，将角位台安装在下夹具的底部，通过角位台，能够精确地控制下夹具的位置，便于快速地找到最大响应电流。

2、本实用新型提供的用于光电探测自动耦合设备的角位台，在弧形导轨的侧边安装有至少两个深沟球轴承，深沟球轴承的圆周表面与角位台上盖板的下表面接触，并使弧形导轨的弧形面与角位台上盖板的下表面的形状相适应且具有一定距离，这使得角位台上盖板在滑动时不与弧形导轨接触，利用深沟球轴承的转动而大大降低了角位台上盖板移动时的摩擦力，并且不易磨损。

3、本实用新型提供的用于光电探测自动耦合设备的角位台中设计了回程弹簧和磁铁，能够使角位台上盖板始终紧密地贴合在深沟球轴承上，保证了结构的稳定性和角位台上盖板滑动时的平滑性。

4、本实用新型提供的用于光电探测自动耦合设备的角位台中设计了限位板，能够限制角位台上盖板运动的最大行程，能够避免直线电机将角位台上盖板拉离角位台底座，造成角位台损坏。

5、本实用新型提供的用于光电探测自动耦合设备的角位台，各个部件布局合理、结构设计巧妙，使得设备的结构紧凑、占地面积小，并且便于安装和拆卸。

6、本实用新型提供的光电探测自动耦合设备，能够实现光电子器件精确耦合对准和自动化封装，操作人员只需要简单地安装配件，设备即可自动完成后续从耦合对准到封装的全部工序，与传统手动的生产线相比，其自动化程度高，操作简单方便，作业时间短，生产效率高，生产成本低，并且基本不受操作人员的技能熟练程度的影响，最终制得的产品质量稳定。

7、本实用新型提供的光电探测自动耦合设备，耦合对准方式简单，不需要设计多部件多步骤的调整确认，避免了现有技术中采用自准直法、投影靶板法等进行耦合时的繁琐过程，适合大批量的生产应用。

附图说明

图1为本实用新型用于光电探测自动耦合设备的角位台的立体结构示意图。

图2为本实用新型用于光电探测自动耦合设备的角位台内部结构的立体结构示意图。

图3为本实用新型中光电探测自动耦合设备的立体结构示意图。

图4为本实用新型中光电探测自动耦合设备在去掉遮光罩后的立体结构示意图。

图5为本实用新型中光电探测自动耦合设备另一视角的立体结构示意图。

附图标记：

1、遮光罩；2、上夹具Z位置调节机构；3、上夹具X位置调节机构；4、上夹具Y位置调节机构；5、遮光罩位置调节机构；6、摄像头；7、上夹具；8、针筒；9、针筒调节机构；10、UV灯；11、下夹具；12、角位台；13、光纤插头转接座；14、直线电机；15、角位台上盖板；16、回程弹簧；17、限位板；18、角位台底座；19、深沟球轴承；20、磁铁；21、电机轴转接；22、上盖板转接；23、弧形块；24、限位柱；25、弧形导轨。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1-2所示，一种用于光电探测自动耦合设备的角位台12，包括角位台底座18、设置在角位台底座18一侧的直线电机14，在角位台底座18上设置电机轴转接21，直线电机14的电机轴固定连接电机轴转接21；在电机轴转接 21的上部铰接设置上盖板转接22；上盖板转接22与角位台上盖板15固定连接；在角位台底座18上且位于电机轴的两侧分别设置有弧形导轨25，所述弧形导轨25的长度方向与电机轴的轴向方向相互平行；弧形导轨25的弧形面朝上且与角位台上盖板15的下表面形状相适应。

所述直线电机14为固定轴式直线电机14，所述固定连接为螺栓连接。

弧形导轨25的弧形面与角位台上盖板15的下表面的形状相适应，且距离为0.1-2mm，进一步优选为0.5mm。

两块弧形导轨25分别靠近电机轴转接21的一面设置有至少两个深沟球轴承19，深沟球轴承19的圆周表面与角位台上盖板15的下表面接触。

在两块弧形导轨25与电机轴转接21之间的两个区域内分别设置有弧形块 23，所述弧形块23的上表面与角位台上盖板15固定连接，所述弧形块23的底部为弧形，且底部下方设置有磁铁20，所述磁铁20固定设置在角位台底座 18上，所述弧形块23与磁铁20之间的距离有0.1-2mm，更优选为0.5mm。

在两块弧形导轨25远离电机轴转接21的一侧分别固定设置限位板17，限位板17上开设有弧形长槽，其弧度与弧形导轨25的弧度相适应；所述弧形长槽内安装有限位柱24，限位柱24与角位台上盖板15固定连接，在限位板 17下方位置且于角位台底座18上设置固定柱，所述固定柱与限位柱24通过回程弹簧16连接。

磁铁20和回程弹簧16的设置均是为了使角位台上盖板15能更加紧密地贴合在深沟球轴承19上，保证了结构的稳定性和角位台上盖板15滑动时的平滑性。限位柱24固定安装在角位台上盖板15的两侧，设置在限位板17内，限位板17规定了角位台上盖板15的运动范围，能够避免直线电机14将角位台上盖板15拉离角位台底座18，造成角位台损坏。

通过在弧形导轨25的侧边安装至少两个深沟球轴承19，深沟球轴承19 的圆周表面与角位台上盖板15的下表面接触，并使弧形导轨25的弧形面与角位台上盖板15的下表面的形状相适应且具有一定距离，使得角位台上盖板15 在滑动时不与弧形导轨25接触，利用深沟球轴承19的转动而大大降低了角位台上盖板15移动时的摩擦力，并且不易磨损。

本实用新型提供的用于光电探测自动耦合设备的角位台的工作原理如下：

直线电机14通过电机轴带动电机轴转接21沿电机轴的轴向方向运动，电机轴转接21带动铰接在其上的上盖板转接22，由于上盖板转接22与角位台上盖板15固定连接，因此角位台上盖板15沿弧形导轨25的长度方向发生移动。由于弧形导轨25的侧边设置有深沟球轴承19，且弧形导轨25的下表面与深沟球轴承19的外周面紧密接触，但与弧形导轨25的表面存在一定距离，因此角位台上盖板15在移动时不与弧形导轨25发生滑动摩擦，而是与深沟球轴承19的外周面发生滚动摩擦。磁铁20和回程弹簧16的设置使角位台上盖板15紧密贴合在深沟球轴承19上。

如图3-5所示，本实施例中还提供了一种光电探测自动耦合设备，包括机架、上夹具7、下夹具11、针筒8、UV灯10以及装设于机架上的角位台12，所述上夹具7通过上夹具位移调整机构装设于机架上并能由上夹具位移调整机构驱动沿X轴、Y轴和Z轴移动，所述下夹具11安装在角位台12上并能由角位台12驱动进行弧线运动；所述针筒设置在针筒调节机构9上，所述针筒调节机构9和UV灯10均设置于机架上且位于下夹具11外侧。

本实施例中，所述上夹具位移调整机构包括上夹具X位置调节机构3、上夹具Y位置调节机构4和上夹具Z位置调节机构2，所述上夹具Y位置调节机构4、上夹具X位置调节机构3和上夹具Z位置调节机构2依次叠加设于机架上。所述上夹具Y位置调节机构4、上夹具X位置调节机构3和上夹具Z 位置调节机构2均为电动机带动丝杆转动，丝杆驱动滑块直线运动，从而实现带动上夹具运动。通过上夹具位移调整机构的XYZ三个方向的调节，能够方便地调整上夹具的位置。上夹具上安装光纤适配器，下夹具11上安装电子器件(TO)，上夹具7通过上夹具Z位置调节机构2的调节，下降，并与电子器件(TO)的位置相对应，再通过上夹具X位置调节机构3和上夹具Y位置调节机构4的调节帮助电子器件(TO)找到光纤适配器的最大响应电流(记住此时的位置)，进行第一次耦合；在第一次耦合时，若上夹具7通过上夹具位移调整机构的调节之后，没有找到最大响应电流，需要通过角位台12进行弧线运动以辅助找最大响应电流。

下夹具11能360度转动，每0.05度为一个调节动作。这能够实现在上夹具位移调整机构调节上夹具7以寻找最大响应电流时，微调节下夹具11上的电子器件(TO)，以便更快的找到最大响应电流。

本实施例中，在机架上还设置有遮光罩位置调节机构5，在所述遮光罩位置调节机构5的上部设置有遮光罩1。所述遮光罩位置调节机构5能够使遮光罩1进行上下升降。遮光罩1的作用是为了避免紫外光照射到工作人员。

本实施例中，如图3-5所示，在下夹具11的上端附近设置有摄像头6，摄像头6通过立柱固定在机架上。摄像头6的安装试试为了观察电子器件(TO) 的安装情况和紫外胶的固化情况。

本实施例中，如图4-5所示，所述UV灯10为四个，均匀围绕设置在下夹具11的四周；所述针筒8有两个，分别设置在下夹具11左右相对的两侧。本实施例中，所述上夹具上安装光纤适配器，下夹具11上安装电子器件，光纤适配器的LC端安装在光纤插头转接座13上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。