一种应用于光学模块自动耦合装置

摘要

本申请公开了一种应用于光学模块自动耦合装置，其包括：垫板；安装在垫板上通过动力机构来驱动水平移动的移动台；设置在移动台上用于夹持PCB板的夹持组件；设置在移动台上用于对PCB板位置进行抵接限制的抵接组件；安装在垫板上用于将待连接的元器件置于PCB板预定位置的转移机构；以及安装在垫板上对元器件与PCB板之间的连接处进行焊接以将元器件连接至PCB板预定位置的激光焊接机构。本申请在使用时，能够将PCB板很稳固的限制在预定位置上，减少PCB板出现滑动的情况，以提高光模块的耦合质量。

权利要求

1.一种应用于光学模块自动耦合装置，其特征在于，包括：垫板（1）；

安装在垫板（1）上通过动力机构来驱动水平移动的移动台（2）；

设置在移动台（2）上用于夹持PCB板的夹持组件；

设置在移动台（2）上用于对PCB板位置进行抵接限制的抵接组件；

安装在垫板（1）上用于将待连接的元器件置于PCB板预定位置的转移机构；

以及安装在垫板（1）上对元器件与PCB板之间的连接处进行焊接以将元器件连接至PCB板预定位置的激光焊接机构；

所述夹持组件包括：安装在移动台（2）上且内部为中空设置的承载台（20）；安装在承载台（20）一侧的固定板（21）；滑动安装在承载台（20）上且与固定板（21）相平行的夹板（22）；

设置在承载台（20）上用于驱动夹板（22）滑动以使夹板（22）与固定板（21）对PCB板进行夹持的驱动组件；

所述抵接组件包括：设置在承载台（20）顶部的抵压部件以及与驱动杆（23）连接的传动部件，当驱动杆（23）旋转时，可通过传动部件驱动抵压部件对PCB板边缘进行抵接，所述固定板（21）与夹板（22）相互靠近的一侧两端均设置有用于容纳抵压部件的容纳缺口（220）；

所述传动部件包括：滑动安装在承载台（20）底壁的齿板（34）；环设在驱动杆（23）外侧与齿板（34）相互啮合的环形齿；沿竖直方向滑动设置在承载台（20）内且顶部穿出承载台（20）与环形块（33）相连接的传动杆（35）；以及安装在传动杆（35）底部与齿板（34）端部相互适配的倾斜块（36），当驱动杆（23）转动驱动夹板（22）夹持PCB板时，可以通过传动杆（35）驱动抵压杆（31）带动抵压部（32）抵接PCB板；

所述驱动组件包括：转动安装在承载台（20）上且两端均露出承载台（20）外侧的驱动杆（23）；以及设置在承载台（20）外侧用于锁定驱动杆（23）的锁定件，所述承载台（20）顶壁开设有通口（201），所述夹板（22）底部固定有穿过通口（201）且通过套筒（221）螺纹套设在驱动杆（23）上的凸块（24），当转动驱动杆（23）时，所述凸块（24）可以沿驱动杆（23）的长度方向在通口（201）内带动夹板（22）滑动。

2.根据权利要求1所述的一种应用于光学模块自动耦合装置，其特征在于，所述固定板（21）与夹板（22）相互靠近的一侧均设置有用于抵压PCB板边缘的倾斜面（210）。

3.根据权利要求1所述的一种应用于光学模块自动耦合装置，其特征在于，所述抵压部件包括：安装在承载台（20）顶部的铰接座（3）；杆身转动连接在铰接座（3）顶部的抵压杆（31）；螺纹连接在抵压杆（31）端部的抵压部（32）；以及活动套设在抵压杆（31）远离抵压部（32）一侧的环形块（33）。

4.根据权利要求1所述的一种应用于光学模块自动耦合装置，其特征在于，所述承载台（20）顶壁开设有若干截面呈漏斗状的滑孔，所述滑孔内沿竖直方向滑动设置有与滑孔相适配的顶块（4），所述承载台（20）内设有用于驱动顶块（4）沿滑孔进行升降以将PCB板顶升预定高度的动力组件。

5.根据权利要求4所述的一种应用于光学模块自动耦合装置，其特征在于，所述动力组件包括：竖直安装在承载台（20）内的竖板（41）；沿竖板（41）滑动设置的第一滑块（42）；水平滑动设置在承载台（20）底壁的第二滑块（43）；铰接在第一滑块（42）与第二滑块（43）之间的连杆（44）；一端连接齿板（34）、另一端连接第二滑块（43）的连接条（45）；以及一端连接第一滑块（42）、另一端连接顶块（4）底部的顶杆（46）。

6.根据权利要求4所述的一种应用于光学模块自动耦合装置，其特征在于，所述滑孔内壁沿竖直方向开设有竖槽，所述顶块（4）外侧设置有与竖槽相适配的导向凸起。

说明书

一种应用于光学模块自动耦合装置

技术领域

[0001] 本发明涉及光学模块耦合领域，尤其是涉及一种应用于光学模块自动耦合装置。

背景技术

[0002] 在光电、电路板等相关的行业中，通常会使用到各种光模块，光膜块主要由光电子器件、功能电路以及光接口组成，光模块的主要作用就是进行光电转换，发送端将电信号转换成光信号，接收端再把光信号转换成电信号。

[0003] 目前，在光模块加工时，一般需要采用耦合设备将光纤或AWG（）连接到PCB板的预定位置上，传统的耦合设备主要包括承载PCB板的焊接台，夹持光纤、AWG等元器件的自动夹具，以及可灵活旋转的激光焊接头，在工作时，需要把PCB板放置在焊接台上，插上充电和通信用的插座，在驱动机构的驱动下焊接台可带动PCB板沿着XYZ轴方向进行移动，然后再利用自动夹具将光纤或AWG夹持到预定位置，开启激光焊接头进行焊接即可。

[0004] 针对相关技术情况，发明人认为，焊接台在移动时，PCB很容易存在滑动的情况，容易导致焊接连接点的位置不准确，影响光模块的产品质量，对此有待进一步改进。

发明内容

[0005] 本申请的目的在于提供一种应用于光学模块自动耦合装置，能够将PCB板很稳固的限制在预定位置上，减少PCB板出现滑动的情况，以提高光模块的加工质量。

[0006] 本申请提供的一种应用于光学模块自动耦合装置，采用如下的技术方案：

[0007] 一种应用于光学模块自动耦合装置，包括：垫板；安装在垫板上通过动力机构来驱动水平移动的移动台；设置在移动台上用于夹持PCB板的夹持组件；设置在移动台上用于对PCB板位置进行抵接限制的抵接组件；安装在垫板上用于将待连接的元器件置于PCB板预定位置的转移机构；以及安装在垫板上对元器件与PCB板之间的连接处进行焊接以将元器件连接至PCB板预定位置的激光焊接机构。

[0008] 通过采用上述技术方案，当需要加工光模块时，可以将PCB板置于移动台上，利用抵接组件与夹持组件的相互配合，对PCB板进行夹持限制，使其处于移动台的预定位置，而设置的动力机构可以驱动整个移动台移动，以满足实际的不同位置需要，然后通过设置的转移机构，将待加工的元器件转移至与PCB板连接的位置，再通过设置的激光焊接机构，即可代替人工很方便的实现光模块的加工，此方案可以有效的增加PCB板加工的稳定性与准确性，以提高整个光模板的加工质量。

[0009] 本申请进一步设置: 所述夹持组件包括：安装在移动台上且内部为中空设置的承载台；安装在承载台一侧的固定板；滑动安装在承载台上且与固定板相平行的夹板；设置在承载台上用于驱动夹板滑动以使夹板与固定板对PCB板进行夹持的驱动组件。

[0010] 通过采用上述技术方案，当开启驱动组件，可以驱动承载台上的夹板与固定板一起相互配合对PCB板进行夹持，从而可以增强整个PCB板的稳定性，以提高整个光模块加工的准确度。

[0011] 本申请进一步设置: 所述驱动组件包括：转动安装在承载台上且两端均露出承载台外侧的驱动杆；以及设置在承载台外侧用于锁定驱动杆的锁定件，所述承载台顶壁开设有通口，所述夹板底部固定有穿过通口且通过套筒螺纹套设在驱动杆上的凸块，当转动驱动杆时，所述凸块可以沿驱动杆的长度方向在通口内带动夹板滑动。

[0012] 通过采用上述技术方案，当需要驱动夹板滑动时，可以解除锁定件对驱动杆的限制，再转动驱动杆旋转，驱动杆在转动的过程中，可以很方便的驱动套筒在承载台上滑动，此操作简单，效果明显。

[0013] 本申请进一步设置: 所述固定板与夹板相互靠近的一侧均设置有用于抵压PCB板边缘的倾斜面。

[0014] 通过采用上述技术方案，在固定板与夹板夹持PCB板的过程中，设置的倾斜面可以对夹持的基础上对PCB板的边缘进行抵压，从而可以进一步限制PCB板，以增加PCB夹持的稳固性。

[0015] 本申请进一步设置: 所述抵接组件包括：设置在承载台顶部的抵压部件以及与驱动杆连接的传动部件，当驱动杆旋转时，可通过传动部件驱动抵压部件对PCB板边缘进行抵接，所述固定板与夹板相互靠近的一侧两端均设置有用于容纳抵压部件的容纳缺口。

[0016] 通过采用上述技术方案，在驱动杆旋转同时，可以通过传动部件带动抵压部件对PCB板的边缘进行抵压，既可以节省动力源，同时还可以进一步增加对PCB板的限制作用，以增加整个光模块加工的稳定性。

[0017] 本申请进一步设置: 所述抵压部件包括：安装在承载台顶部的铰接座；杆身转动连接在铰接座顶部的抵压杆；螺纹连接在抵压杆端部的抵压部；以及活动套设在抵压杆远离抵压部一侧的环形块。

[0018] 通过采用上述技术方案，当传动部件驱动抵压杆旋转时，抵压杆在朝承载台旋转的过程中，会带动抵压部也进行旋转，使得抵压部对PCB的边缘进行抵压，以进一步限制PCB的滑动，从而可以增加整体的稳定性。

[0019] 本申请进一步设置: 所述传动部件包括：滑动安装在承载台底壁的齿板；环设在驱动杆外侧与齿板相互啮合的环形齿；沿竖直方向滑动设置在承载台内且顶部穿出承载台与环形块相连接的传动杆；以及安装在传动杆底部与齿板端部相互适配的倾斜块，当驱动杆转动驱动夹板夹持PCB板时，可以通过传动杆驱动抵压杆带动抵压部抵接PCB板。

[0020] 通过采用上述技术方案，当驱动杆旋转时，会带动齿板滑动，齿板在滑动过程中，可以通过倾斜块带动传动杆往上移动，在传动杆上升过程中，即可很方便的驱动抵压杆进行旋转，此结构设计巧妙，可以利用驱动杆的动力，既实现了夹板的滑动，同时也实现对抵接部的旋转，一举两得。

[0021] 本申请进一步设置: 所述承载台顶壁开设有若干截面呈漏斗状的滑孔，所述滑孔内沿竖直方向滑动设置有与滑孔相适配的顶块，所述承载台内设有用于驱动顶块沿滑孔进行升降以将PCB板顶升预定高度的动力组件。

[0022] 通过采用上述技术方案，当需要解除对PCB的限制时，可以利用动力组件驱动顶块在滑孔往上移动，使得顶块可以抵接PCB板的底部并将其顶起预定的高度，以方便工作人员取放PCB板。

[0023] 本申请进一步设置: 所述动力组件包括：竖直安装在承载台内的竖板；沿竖板滑动设置的第一滑块；水平滑动设置在承载台底壁的第二滑块；铰接在第一滑块与第二滑块之间的连杆；一端连接齿板、另一端连接第二滑块的连接条；以及一端连接第一滑块、另一端连接顶块底部的顶杆。

[0024] 通过采用上述技术方案，当驱动杆旋转解除夹板的夹持作用时，驱动杆会通过齿板带动第二滑块滑动，第二滑块会通过连杆驱动第一滑块滑动，第一滑块即可沿着竖板向上滑动，以通过顶杆将顶块顶起，此结构操作简单，效果明显。

[0025] 本申请进一步设置: 所述滑孔内壁沿竖直方向开设有竖槽，所述顶块外侧设置有与竖槽相适配的导向凸起。

[0026] 通过采用上述技术方案，在顶块升降过程中，设置的导向凸起会与竖槽相互配合，不仅对顶块的滑动方向有一定的导向限制作用，同时还可以增加顶块升降的稳定性，方便稳定的顶起待加工器件。

[0027] 综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

[0028] 通过设置可滑动的夹板以及驱动杆，通过驱动杆可以很方便的驱动夹板滑动，以对PCB板进行夹持限制，从而可以减少PCB板出现随意滑动的情况，以增加PCB板的稳定性，提高整个光模块加工的精度与质量；

[0029] 通过设置抵接部件，且抵接部件通过传动部件与驱动杆相连接，当驱动杆旋转时，除了可以驱动夹板滑动外，还可以利用传动部件驱动抵压部件对PCB板的边缘进行抵压，以进一步增加PCB板的加工稳定性；

[0030] 通过在承载台上设置顶块，同时通过动力组件与驱动杆实现联动，使得驱动杆在旋转解除对PCB板的夹持时，还可以驱动顶块上升，以将PCB板顶升预定的高度，从而方便PCB板的取放。

附图说明

[0031] 图1是本申请实施例的整体结构示意图；

[0032] 图2是本申请实施例中承载台的局部剖视图；

[0033] 图3是本申请实施例承载台的内部结构示意图；

[0034] 图4是本申请实施例中承载台的承载面结构示意图；

[0035] 图5是本申请实施例抵压部件的结构示意图。

[0036] 附图标记说明：1、垫板；2、移动台；20、承载台；201、通口；21、固定板；210、倾斜面；22、夹板；221、套筒；220、容纳缺口；23、驱动杆；231、弧形块；24、凸块；3、铰接座；31、抵压杆；32、抵压部；33、环形块；34、齿板；35、传动杆；36、倾斜块；4、顶块；41、竖板；42、第一滑块；43、第二滑块；44、连杆；45、连接条；46、顶杆；5、插座；6、U形板；61、气囊；62、软管；63、移动架；64、弧形板。

具体实施方式

[0037] 以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

[0038] 本申请实施例公开一种应用于光学模块自动耦合装置，如图1所示，包括：垫板1，在垫板1的承载面上滑动安装有移动台2，移动台2在动力机构的驱动下可以在垫板1上移动到所需的位置，具体的，本实施例的动力机构主要包括X轴动力机构以及Y轴动力机构，X轴动力机构与Y轴驱动机构在本领域比较常见，在此不做过多的说明。

[0039] 其中，在垫板1上设置有转移机构，转移机构用于将光纤或AWG等待连接的元器件转移至PCB的预定位置上，同时，在垫板1上还安装有激光焊接机构，激光焊接机构用于对元器件与PCB板之间的连接处进行焊接，使得两者连接在一起。

[0040] 当需要加工光模板时，先需要将PCB板放置在移动台2的预定位置上，再将加电和通信用的插座5连接到PCB板上，再开启转移机构将待连接的元器件转移至PCB板的预定位置，开启激光焊接机构对元器件与PCB板的连接处进行焊接，以实现元器件的导通。

[0041] 需要说明的是，本实施例中的转移机构可以采用机械手，在机械手上安装夹持元器件的夹具，根据元器件的不同更换不同的夹具即可，而激光焊接机构与机械手类似，可以很灵活的实现焊接目的，在本领域中也比较常见，在此均不做过多赘述。

[0042] 其中，在移动台2上安装有夹持组件，夹持组件可以将PCB板夹持限制在预定位置，以减少PCB板出现随意滑动而影响光模块的加工质量的情况，本实施例中，夹持组件包括：安装在移动台2承载面上的承载台20，需要说明的是，承载台20为中空设置，在承载台20顶部一侧通过螺钉安装有固定板21，在承载台20顶部远离固定板21的一侧滑动安装有夹板
22，夹板22与固定板21相互平行，在承载台20上还设置有驱动组件，驱动组件用于驱动夹板
22朝固定板21的方向移动，以将PCB板夹持住。

[0043] 如图2和图3所示，本实施例中，驱动组件包括：转动安装在承载台20内的驱动杆23，驱动杆23的长度方向与夹板22的滑动方向相一致，且驱动杆23的两端均穿出承载台20外侧，在承载台20的外侧设置有锁定件，锁定件用于锁定驱动杆23的位置，以提高稳定性，其中，在承载台20的顶壁开设有通口201（如图4所示），在夹板22的底部固定有活动穿入通口201的凸块24，在凸块24的底部安装有螺纹套设在驱动杆23上的套筒221。

[0044] 需要说明的是，凸块24的底端面为正方形，通口201的开口为长方形，且通口201的开口长度方向与驱动杆23的长度方向相一致，当转动驱动杆23时，可以驱动套筒221在驱动杆23上滑动，与此同时，套筒221带动凸块24在通口201内滑动，从而可以很方便的实现对夹板22的驱动。

[0045] 本实施例中的锁定件包括：与驱动杆23外轮廓相适配的弧形块231（如图1所示），弧形块231滑动设置在承载台20的外侧，在弧形块231的弧形内壁设置有多个插针，而在驱动杆23露出承载台20的外侧上环设有多个插孔，当驱动杆23旋转到预定位置时，可以滑动弧形块231，使得弧形块231上的插针插入驱动杆23的插孔内，即可锁定住驱动杆23。

[0046] 为了提高对PCB板夹持的稳定性，本实施例中，在固定板21与夹板22相互靠近的一侧均设置有倾斜面210，在夹板22与固定板21对PCB板进行夹持时，设置的倾斜面210还可以对PCB板的边缘处进行抵接，从而可以进一步限制PCB板，增加其稳定性。

[0047] 其中，如图3和图5所示，在移动台2上还设置有抵接组件，抵接组件用于抵接PCB板的边缘，以增加对PCB板的稳定性，本实施例中，抵接组件包括：设置在承载台20顶部的抵压部件以及传动部件，在固定板21与夹板22相互靠近的一侧两端位置均设置有容纳缺口220，容纳缺口220用于容纳抵压部件，其中的传动部件与驱动杆23连接，当旋转驱动杆23时，驱动杆23旋转的动力可以通过传动部件传输给抵压部件，使得抵压部件对PCB板的边缘处进行抵压。

[0048] 本实施例中，抵压部件包括：安装在承载台20顶部的铰接座3，在铰接座3的顶部铰接有抵压杆31，抵压杆31的杆身中间位置铰接在铰接座3上，在抵压杆31靠近承载台20中间位置的一端螺纹连接有抵压部32，在抵压杆31远离抵压部32的一端活动套设有环形块33，其中，需要说明的是，为了增加抵压部32抵压效果与弹性效果，抵压部32整体设置成卷曲的片状，且片状的抵压部32厚度朝远离抵压杆31的方向逐渐变薄。

[0049] 此外，传动部件包括：滑动安装在承载台20底壁的齿板34，齿板34的滑动方向与驱动杆23的长度方向相垂直，在驱动杆23外侧环设有与齿板34相互啮合的环形齿，在承载台20内壁沿竖直方向滑动安装有传动杆35，且传动杆35的顶端穿出承载台20并与环形块33相连接，传动杆35的底端固定有倾斜块36，在齿板34靠近传动杆35的一端也固定有倾斜块36，两倾斜块36的倾斜面相互平行设置。

[0050] 当驱动杆23旋转驱动夹板22夹持PCB板的过程中，会带动与驱动杆23啮合的齿板34水平滑动，齿板34在滑动过程中，会通过倾斜块36驱动传动杆35上升预定的高度，此时，传动杆35就可以驱动抵压杆31旋转，使得抵压杆31端部的抵压部32抵接在PCB板的边缘处，通过此方案，在驱动杆23驱动夹板22夹持PCB板的过程中，还能联动抵压部32抵接PCB板，两种方式相互配合，以实现PCB板的稳固作用。

[0051] 此外，如图3和图4所示，在承载台20的顶壁开设有若干滑孔，滑孔的竖截面呈漏斗状，且在滑孔内沿竖直方向滑动安装有与滑孔内轮廓相适配的顶块4，在承载台20内还设置有动力组件，动力组件用于驱动顶块4进行升降，需要说明的是，为了节省动力源，本实施例中动力组件的动力源来源于驱动杆23的旋转。

[0052] 具体的，动力组件包括：竖直安装在承载台20内的竖板41，在竖板41上滑动设置有第一滑块42，在承载台20的底壁滑动设置有第二滑块43，第二滑块43的滑动方向与齿板34的滑动方向相一致，在第一滑块42与第二滑块43之间铰接有连杆44，在齿板34远离倾斜块36的一端安装有连接条45，连接条45远离齿板34的一端固定在第二滑块43上，而在第一滑块42上固定有顶杆46，顶杆46的顶端与顶块4的底部相连接。

[0053] 当需要解除夹板22对PCB板的限制时，可以驱动杆23反向旋转以带动齿板34滑动，齿板34在滑动过程中，传动杆35在重力作用下会撬动抵压杆31旋转复位，以解除对PCB板的抵接，与此同时，齿板34会通过第一滑块42、第二滑块43以及连杆44的作用，使得顶杆46驱动顶块4从滑孔中顶出，以将PCB板顶升预定的高度，方便工作人员取放PCB板。

[0054] 为了增加顶块4升降过程中的稳定性，本实施例中，在滑孔内壁沿竖直方向开设有竖槽，在顶块4的外侧固定有导向凸起(图中未示出)，导向凸起可以与竖槽相互配合，在顶块4滑动过程中，可以对顶块4起到一定的导向作用，同时还可以增加顶块4的滑动稳定性。

[0055] 另外，为了进一步增加PCB板放置在承载台20上的稳定性，本实施例中，在承载台20内安装有U形板6，在U形板6内安装有气囊61，在气囊61上连接有软管62，软管62远离气囊
61的一端连接在顶块4上，且在顶块4内沿竖直方向还开设有竖孔，在顶块4的顶部贴设有橡胶层，需要说明的是，竖孔、软管62以及气囊61相互连通。

[0056] 其中，在齿板34远离倾斜块36的一端安装有移动架63，在移动架63上安装有与气囊61远离U形板6内壁的一侧相贴合的弧形板64，需要说明的是,气囊61一外侧与U形板6内壁之间涂抹有胶水，气囊61另一外侧与弧形板64之间也涂抹有胶水。

[0057] 当驱动杆23驱动夹板22夹持PCB板、驱动抵压部32抵压PCB板时，齿板34会带动移动架63朝远离气囊61的一侧移动，此时，弧形板64拉动气囊61发生形变，气囊61内部气压减小，使得顶块4对PCB板底部进行吸附，以进一步提高PCB板放置在承载台20上的稳定性。

[0058] 反之，当驱动杆23驱动夹板22以及抵压部32解除对PCB板的限制作用时，齿板34会朝相反的方向移动，此时，不仅可以通过顶杆46将顶块4顶起，同时，齿板34移动还会带动弧形板64对气囊61进行挤压，气囊61内的气体从顶块4的竖孔排出，以增加顶块4对PCB板的顶起效果。

[0059] 本实施例中，巧妙的利用驱动杆23的动力源作用，既可以驱动夹板22移动，同时还能驱动抵压组件、顶块4以及气囊61进行运动，以提高光模块的加工质量。

[0060] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。