一种双视觉封焊装置及方法与流程

本发明涉及光通讯封装领域，尤其是涉及一种双视觉封焊装置及方法。

背景技术：

1、在光通信领域中，光器件的封装是一个关键的生产环节，其中，to管帽和管座的封焊是这一生产环节中的最重要的工艺步骤之一。

2、当前行业常见的封装形式如下：管帽和管座分别放置的工作台只能实现单轴运动，因此在管帽和管座封焊时容易出现管帽和管座的轴线偏斜，结果导致产品密封性能差，进而造成产品合格率低。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种双视觉封焊装置及方法，用以解决管帽和管座在封焊过程中二者不同轴的问题，从而提高产品封焊的合格率。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种双视觉封焊装置，包括本体单元、管帽单元、管座单元及校验单元；

3、所述本体单元包括底座及立柱，所述立柱固定于所述底座上；

4、所述管帽单元包括上伸缩驱动件、真空泵及上电极，所述上伸缩驱动件的固定端固定于所述立柱，所述上伸缩驱动件的活动端与所述真空泵的壳体固定连接，所述上电极固定于所述真空泵的出口处，所述上电极的下端面上开设有与管帽相配合的容纳孔，所述上电极的上端面上开设有与所述容纳孔连通的气孔，所述气孔与所述真空泵的出口连通；

5、所述管座单元包括三轴驱动机构、夹紧驱动件、两个夹爪及下电极，所述三轴驱动机构的固定端固定于所述底座，所述三轴驱动机构的活动端与所述夹紧驱动件的固定端固定连接，所述夹紧驱动件的活动端与两个所述夹爪连接、并用于驱动两个所述夹爪收拢或张开，以夹持管座，所述下电极与所述管座电连接；

6、所述校验单元包括水平二轴驱动机构、连接立板及固定于所述连接立板上的第一ccd组件、第二ccd组件、第一棱镜及第二棱镜，所述水平二轴驱动机构的固定端固定于所述底座，所述连接立板均固定于所述水平二轴驱动机构的活动端，当所述第一棱镜位于所述管帽的下方时，所述管帽的物象经由所述第一棱镜反射至所述第一ccd组件的输入端，当所述第二棱镜位于所述管座的上方时，所述管座的物象经由所述第二棱镜反射至所述第二ccd组件的输入端。

7、在一些实施例中，所述管帽单元还包括连接板及上电极安装座，所述连接板的一端固定于所述真空泵的出口处，所述上电极安装座固定于所述连接板的另一端，所述上电极固定于所述上电极安装座。

8、在一些实施例中，所述管帽单元还包括第一导轨、第一滑块及距离检测件，所述第一导轨固定于所述立柱，所述第一滑块滑动设置于所述第一导轨上，所述第一滑块与所述连接板固定连接，所述距离检测件设置于所述第一导轨上并用于检测其与第一滑块之间的距离。

9、在一些实施例中，所述三轴驱动机构包括两轴电动滑台及z向滑台，所述两轴电动滑台的固定端固定于所述底座，所述两轴电动滑台的活动端与所述z向滑台的固定端固定连接，所述z向滑台的活动端与所述夹紧驱动件的固定端固定连接。

10、在一些实施例中，所述夹紧驱动件为夹紧气缸，所述夹紧气缸的两个活动端分别固定连接两个夹爪座，两个所述夹爪座分别与两个所述夹爪固定连接。

11、在一些实施例中，所述管座单元还包括绝缘板及下电极安装座，所述绝缘板固定于所述底座上，所述下电极安装座固定于所述绝缘板上，所述下电极固定于所述下电极安装座上，所述管座用于滑动设置于所述下电极上。

12、在一些实施例中，所述管座单元还包括氮气环，所述氮气环环绕固定于所述管座的外围，所述氮气环内具有氮气通道，所述氮气环的侧壁上开设有出气孔。

13、在一些实施例中，所述水平二轴驱动机构包括直线电机、连接背板、滑动座及第三滑块，所述直线电机安装于所述底座上，所述直线电机的输出轴与所述连接背板固定连接，所述连接背板与所述滑动座固定连接，所述第三滑块滑动设置于所述滑动座上，所述第三滑块的滑动方向与所述直线电机的驱动方向垂直，所述连接立板固定于所述第三滑块。

14、在一些实施例中，所述连接立板上还固定有第一固定件及第二固定件，所述第一棱镜经由所述第一固定件固定于所述连接立板，所述第二棱镜经由所述第二固定件固定于所述连接立板。

15、本发明还提供了一种双视觉封焊方法，适用于所述的双视觉封焊装置，包括如下步骤：

16、s1、将上电极及下电极分别接入电源的两极，将管帽放置在上电极的容纳孔内并开启真空泵，真空泵使容纳孔形成负压，从而使管帽被吸附在容纳孔内；

17、s2、将管座通过两个夹爪夹紧，然后通过水平二轴驱动机构带动连接立板向管帽及管座的中间移动；

18、s3、分别通过第一ccd组件及第二ccd组件拍摄管帽及管座的图像，并根据获取的图像，得到管帽及管座的位置；

19、s4、根据管帽及管座的位置判断管帽及管座是否同轴，若同轴，则通过上伸缩驱动件带动管帽下降，直至管帽与管座接触，此时，电路被导通，由于管帽与管座之间电阻较大，管帽和管座之间发热使管帽和管座完成焊接；

20、s5、若不同轴，则根据管帽和管座之间的水平位移差，通过三轴驱动机构带动管座移动，使管座水平移动到与管帽同轴的位置，接着继续通过第一ccd组件及第二ccd组件检测管帽与管座是否同轴，若同轴，则按前述步骤进行管帽和管座的焊接，若不同轴，则继续调整管座的位置，直至管帽和管座同轴。

21、与现有技术相比，本发明提出的技术方案的有益效果是：通过水平二轴驱动机构调整第一ccd组件及第二ccd组件的初始位置，通过第一棱镜及第二棱镜的反射，使管帽和管座的物象分别被第一ccd组件及第二ccd组件接收，从而分别确定管帽和管座的位置，从而判断二者是否同轴，当同轴时，通过上伸缩驱动件驱动管帽下移并与管座接触，实现封焊，当不同轴时，确定管帽和管座的位置差，并通过三轴驱动机构来补偿该位置差，从而实现管帽和管座的同轴，从而通过本装置可保证管帽和管座焊接时同轴，可提高产品合格率。

技术特征：

1.一种双视觉封焊装置，其特征在于，包括本体单元、管帽单元、管座单元及校验单元；

2.根据权利要求1所述的双视觉封焊装置，其特征在于，所述管帽单元还包括连接板及上电极安装座，所述连接板的一端固定于所述真空泵的出口处，所述上电极安装座固定于所述连接板的另一端，所述上电极固定于所述上电极安装座。

3.根据权利要求2所述的双视觉封焊装置，其特征在于，所述管帽单元还包括第一导轨、第一滑块及距离检测件，所述第一导轨固定于所述立柱，所述第一滑块滑动设置于所述第一导轨上，所述第一滑块与所述连接板固定连接，所述距离检测件设置于所述第一导轨上并用于检测其与第一滑块之间的距离。

4.根据权利要求1所述的双视觉封焊装置，其特征在于，所述三轴驱动机构包括两轴电动滑台及z向滑台，所述两轴电动滑台的固定端固定于所述底座，所述两轴电动滑台的活动端与所述z向滑台的固定端固定连接，所述z向滑台的活动端与所述夹紧驱动件的固定端固定连接。

5.根据权利要求1所述的双视觉封焊装置，其特征在于，所述夹紧驱动件为夹紧气缸，所述夹紧气缸的两个活动端分别固定连接两个夹爪座，两个所述夹爪座分别与两个所述夹爪固定连接。

6.根据权利要求1所述的双视觉封焊装置，其特征在于，所述管座单元还包括绝缘板及下电极安装座，所述绝缘板固定于所述底座上，所述下电极安装座固定于所述绝缘板上，所述下电极固定于所述下电极安装座上，所述管座用于滑动设置于所述下电极上。

7.根据权利要求6所述的双视觉封焊装置，其特征在于，所述管座单元还包括氮气环，所述氮气环环绕固定于所述管座的外围，所述氮气环内具有氮气通道，所述氮气环的侧壁上开设有出气孔。

8.根据权利要求1所述的双视觉封焊装置，其特征在于，所述水平二轴驱动机构包括直线电机、连接背板、滑动座及第三滑块，所述直线电机安装于所述底座上，所述直线电机的输出轴与所述连接背板固定连接，所述连接背板与所述滑动座固定连接，所述第三滑块滑动设置于所述滑动座上，所述第三滑块的滑动方向与所述直线电机的驱动方向垂直，所述连接立板固定于所述第三滑块。

9.根据权利要求1所述的双视觉封焊装置，其特征在于，所述连接立板上还固定有第一固定件及第二固定件，所述第一棱镜经由所述第一固定件固定于所述连接立板，所述第二棱镜经由所述第二固定件固定于所述连接立板。

10.一种双视觉封焊方法，其特征在于，适用于如权利要求1-9中任意一项所述的双视觉封焊装置，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种双视觉封焊装置及方法，装置包括本体单元、管帽单元、管座单元及校验单元；管帽单元包括上伸缩驱动件、真空泵及上电极；管座单元包括三轴驱动机构、夹紧驱动件、两个夹爪及下电极；校验单元包括水平二轴驱动机构、连接立板及固定于连接立板上的第一CCD组件、第二CCD组件、第一棱镜及第二棱镜。本发明的有益效果是：调整第一CCD组件及第二CCD组件的初始位置，通过第一棱镜及第二棱镜的反射，使管帽和管座的物象分别被第一CCD组件及第二CCD组件接收，从而分别确定管帽和管座的位置，从而判断二者是否同轴，当不同轴时，确定管帽和管座的位置差，并通过三轴驱动机构来补偿该位置差，可提高产品合格率。

技术研发人员：赵亮,刘亮,罗浩,杨明
受保护的技术使用者：湖北冠升光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15