[發明專利]三件式耦合設備及耦合方法

有效

• 申請號: 202110484742.6
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113156596B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 周凱;王耀;李龍
• 申請（專利權）人: 武漢匠澤自動化設備有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 祝蓉蓉

本發明公開一種三件式耦合設備，包括基板、以及與所述基板連接的第一運動模組、第二運動模組、第三運動模組、耦合治具臺；所述第一運動模組連接有第一電動夾爪、第一吸嘴、第一固化裝置、以及供電組件；所述第二運動模組連接有第二電動夾爪、第二吸嘴、第二固化裝置；所述第三運動模組連接有視覺拍攝組件和點膠組件；所述耦合治具臺的上端面設有第一料盤治具、第二料盤治具、PCB板載具、以及光檢測組件；本發明提供的三件式耦合設備可以在保證耦合產品具有較好成品率的情況下，大幅提高耦合效率。

技術領域

本發明涉及到光模塊自動耦合設備領域，具體涉及三件式耦合設備及耦合方法。

背景技術

傳統的光模塊的耦合是通過手動耦合來完成的，手動耦合的缺點在于：第一、耦合速度很慢，需要很長時間才能耦合一只產品；第二、結果不準確，手動耦合有很多人為的不確定性；第三、手動耦合有時并沒有找到最好的區域，固定后長期的可靠性會有風險。此外還有一些自動耦合裝置，但其工件只能在X、Y和Z軸旋轉調整，耦合的的精度不高，穩定性差。

現有技術申請號為CN201310201620.7的中國發明專利于2013年9月11日公開了一種全視覺半自動耦合平臺，通過對六維調節架調節兩個待耦合物件相對位置，并且利用攝像頭對耦合過程進行監控；但存在以下不足之處：(1)該方案在PC主機內預設光電參數，然后將與耦合后的檢測得到的光電參數進行比對，但實際操作中，各個光元件的光電參數略有差異，需要反復調整預設參數，造成不便；(2)六維調節架調節兩個待耦合物件的位置時，由軟件預設的參數控制軌跡，難以避免設備公差；(3)一次只能將一個物件與PCB板進行耦合，不能實現將兩個物件一起耦合到PCB板上，效率較低。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種三件式耦合設備，可以在保證耦合產品具有較好成品率的情況下，大幅提高耦合效率。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

三件式耦合設備，包括基板、以及與所述基板連接的第一運動模組、第二運動模組、第三運動模組、耦合治具臺；所述第一運動模組與所述第二運動模組在所述基板上相對的設置，所述耦合治具臺設于所述第一運動模組與所述第二運動模組之間，所述第三運動模組位于所述耦合治具臺的一側；所述第一運動模組連接有第一電動夾爪、第一吸嘴、第一固化裝置、以及供電組件；所述第二運動模組連接有第二電動夾爪、第二吸嘴、第二固化裝置；所述第三運動模組連接有視覺拍攝組件和點膠組件；所述耦合治具臺的上端面設有第一料盤治具、第二料盤治具、PCB板載具、以及光檢測組件；所述第一料盤治具內裝設有若干個激光發射模塊、所述第二料盤治具內裝設有若干個光隔離模塊、所述PCB板載具內裝設有PCB板，所述光檢測組件包括設于所述耦合治具臺上方的水平連接板，所述耦合治具臺的一側固定設有旋轉氣缸，所述水平連接板的一端設有光探頭、另一端與所述旋轉氣缸的旋轉軸固定連接。

上述的方案中，第一運動模組的第一電動夾爪、第一吸嘴用于抓取并移動第一料盤治具內的激光發射模塊，第二運動模組的第二電動夾爪、第二吸嘴用于抓取并移動第二料盤治具內的光隔離模塊；供電組件用于給激光發射模塊供電，使激光發射模塊將電信號轉換為光信號發出；光隔離模塊設置于激光發射模塊的發射口，用于避免光的反向回射，提高光傳輸效率；光檢測組件用于檢測激光發射模塊發出的光功率值，旋轉氣缸用于驅動光探頭旋轉位移，在激光發射模塊被抓起時，使光探頭自動位移到激光發射模塊的下方，讀取光功率值，完成后再驅動光探頭移開耦合治具臺，避免耦合工作時與其它運動機構發生干涉；視覺拍攝組件用于確定激光發射模塊、光隔離模塊被抓起時的空間位置，并將圖像上傳，上位機通過軟件得出激光發射模塊、光隔離模塊的精確耦合位置，相較于傳統方式中用軟件記錄路徑的方式，可以避免設備結構公差，提供準確性；

PCB板載具上還設有光接收器、光纖，當將激光發射模塊與光隔離模塊設置于PCB板上的相應位置時，電信號經過激光發射模塊轉換成光信號，經過光隔離模塊、光接收器，由光纖發出；也就是說，本設備可以將激光發射模塊與光隔離模塊耦合于PCB板，組成光路發射通道，具體的耦方式在后面詳細描述；