[实用新型]半导体激光二极管自动耦合且自动焊接的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体激光二极管自动耦合且自动焊接的装置，属于光纤自动耦合焊接的器械领域。

背景技术

在光通信行业中，光纤与激光器进行封装，以实现光电转换,一般采用激光焊接工艺。光纤通信所用激光器一般采用TO56管芯，激光器因波长、功率、焦距、封装结构等差异，不能直接与光纤或光缆连接使用，必须加工成与光纤活动连接器标准结构相连接，且必须满足一定光功率范围，以适应不同的光传输距离。

光传输路径主要为光纤纤芯，光纤纤芯单模为φ9um，激光器焦点光斑一般在φ5～10um，激光器自身功率常规在0.5～9mW范围内，客户要求功率从0～3mW内的各种不同范围。激光器在进入光纤界面时，若光垂直反射返回激光器内部，会对激光器本身光源造成干扰，故在光纤界面设有一定角度，但因此光进入光纤的功率带有很强的方向性，造成封装产品最终光功率不稳定。正因为这些因素的影响，使光纤封装要求越来越严格。

近年来，随着全球通信行业的发展和国家对通信行业的大力支持，光纤通信行业迅猛发展，光纤到户计划的实施，光纤通信产品需求量越来越大。今年EPON和GPON通信产品全球市场需求量在几百万只以上，但同时通信行业每年均存在不同程度的低迷期 ，使企业既要保证市场需求，又要考虑市场低迷期带来的负面影响，故企业不敢太多地投入大力的人力物力。这就要求企业采用各种办法，利用有限的资源去尽可能地提高产品生产效率。

在市场与产量的综合矛盾下，自动化生产设备的研发成为光纤通信企业发展一个重要方向，光纤与激光器耦合工艺是整个光纤通信产品的最核心环节，故光纤与激光器耦合自动化设备成为一个重要的研究项目。目前，在光纤通信行业中的光纤耦合设备因不同公司背景和实力等差异，自行设计和外购的各类耦合设备也是多种多样，甚至同公司存在多种版本的耦合夹具。目前国内大多数均为人工耦合，在人工光纤耦合中，因焦距、机械加工零件精度、工装夹具精度、夹具本身结构、生产线配置、人员情绪、员工技能等多种因素，造成人工耦合效率在200-400只/2人/10小时的不等。国内外目前也有自动光纤耦合设备, 比如久下、FTD、骏合、和椿等公司均有自动设备。此类自动耦合设备常安置在激光焊机上，采用的是产品两焊接零件上下更换加工，此方式耦合效率在180-200只/机/10小时，极占激光焊机资源，而且这类设备价格非常昂贵，一般在100万元以上。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供半导体激光二极管自动耦合且自动焊接的装置，该装置能够降低光纤耦合的成本、提高耦合效率、保持产品质量稳定、提高产品合格率。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：半导体激光二极管自动耦合且自动焊接的装置，包括底座，所述底座上端设置有工作台，所述工作台上设置有焊接设备和若干个耦合设备，所述底座内部设置有工控机和电控系统，耦合设备和焊接设备均同时与工控机和电控系统连接，所述工作台的上端面中心为焊接中心，耦合设备围绕焊接中心均匀设置，且焊接设备设置在焊接中心和耦合设备之间。

进一步地，所述耦合设备下方均设置有移动导轨以及沿着移动导轨滑动的控制电机，移动导轨安装在工作台上，控制电机设置在底座内部，控制电机与耦合设备连接，耦合设备能够沿着移动导轨滑动，且移动导轨一端与焊接中心连接。

进一步地，所述耦合设备的下方设置有在同一平面内的X轴位移机构和Y轴位移机构，X轴位移机构连接有X轴位移平台，Y轴位移机构连接有Y轴位移平台，X轴位移平台和Y轴位移平台均设置在工作台上，X轴位移机构和Y轴位移机构均与工控机连接；耦合设备上设置有Z轴位移平台，Z轴位移平台上设置有Z轴微调显示表，Z轴微调显示表和Z轴位移平台设置有Z轴调节轴，且Z轴调节轴同时与Z轴微调显示表和Z轴位移平台连接。

进一步地，所述工作台上设置有旋转平台，X轴位移平台和Y轴位移平台均设置在旋转平台上，且旋转平台与工控机连接。

进一步地，所述焊接设备包括四个焊枪，焊枪均朝向焊接中心，焊枪连接有焊机，焊机设置在底座上且焊机与电控系统连接。

进一步地，所述焊枪连接有焊枪升降台，焊枪升降台连接有焊枪升降电机，焊枪升降电机和焊枪升降台均设置在焊枪的上方，焊枪和焊枪升降台之间设置有焦距调节装置，且焦距调节装置同时与焊枪和焊枪升降台连接。

进一步地，所述工作台上垂直设置有焊接支架，焊接支架的中心与焊接中心同心，焊枪设置在焊接支架内部，焊枪升降电机和焊枪升降台均固定在焊接支架顶端。焊接支架呈立体结构，内部中空的框架结构，用于对焊接设备进行安装。