一种光器件纳米级封焊定位装置的制作方法

本发明涉及光通讯封装领域，具体涉及一种光器件纳米级封焊定位装置。

背景技术：

1、光器件封焊的精准定位在光器件制造过程中起着至关重要的作用，可以确保焊接位置准确无误，避免位置偏差导致的焊接质量问题，如焊接不牢固、虚焊、短路等，可以快速找到焊接点，减少寻找和定位的时间，从而提高焊接效率。在光通信、光电子等领域，光器件的性能和精度要求非常高，确保光器件的性能稳定可靠，随着市场对光器件的可靠性要求越来越高，最常见的to为例，其关键的封焊工艺环节是管帽和管座的位置控制，当前市场所见的封焊位置精度多在微米级，尚无纳米级定位精度。

技术实现思路

1、本发明提供一种光器件纳米级封焊定位装置，以解决当前市场所见的封焊位置精度多在微米级，尚无纳米级定位精度的问题。

2、本发明的一种光器件纳米级封焊定位装置采用如下技术方案：

3、一种光器件纳米级封焊定位装置，包括本体单元、进料单元、精密控制单元和监控单元，所述本体单元起到固定和安装进料单元、精密控制单元和监控单元的作用，所述进料单元起到对光器件的夹持、搬运和固定作用，所述精密控制单元起到对光器件焊接点位移控制的作用，所述监控单元起到对光器件封焊的实时校验；

4、所述本体单元包括底座、竖板和垫高块，所述竖板和垫高块通过螺钉分别与底座固定；所述精密控制单元包括x向固定板、y向固定板和两组纳米级顶移机构，一组安装在y向固定板并可顶移y向物料台、另一组安装x向固定板并可顶移x向物料台，所述纳米级顶移机构包括销轴固定座，所述销轴固定座与底座固连，所述y向固定板安装在竖板上，所述x向固定板和y向固定板均安装有法兰和压电致动器，所述压电致动器的伸长端固定连接有致动杆a且贯穿与压电致动器连接的固定板，所述销轴固定座通过螺纹副连接有销轴，所述销轴通过转动副连接有传功杆，所述传功杆可绕着销轴转动，所述传功杆远离销轴的一端通过转动副连接有致动杆b，所述致动杆b的一端贯穿传功杆、另一端滑动插接在法兰内且所述致动杆b套接有压簧，所述传功杆可顶移x向物料台和与x向物料台活动连接的y向物料台，所述x向物料台与垫高块之间安装有线性滑轨，所述y向物料台上设置有管座；

5、所述进料单元包括直线模组a、电动微动滑台a和电极，所述电极一体成型有气孔，具有通电加热和负压吸附作用；

6、所述监控单元包括ccd相机组件，用于监控管座的位置。

7、所述销轴固定座、销轴、传功杆、法兰、压簧、压电致动器、固定板和致动杆a构成纳米级顶移机构且具有两组，一组安装在y向固定板并可顶移y向物料台、另一组安装x向固定板并可顶移x向物料台。第二楔块与滑移环之间设置有拉簧，清洗盘与滑移环脱离接触时，第二楔块在拉簧作用下与外壳内壁脱离接触。

8、所述y向物料台的中心开设有通槽，所述通槽安装有二级微调机构，所述二级微调机构包括异形柔性板、y向压电致动器b和x向压电致动器b，所述异形柔性板一体成型有x向铰链、y向铰链和管座。连接杆上设置有搅拌件，搅拌件伸入提取罐内，以在随连接杆转动时搅拌落至提取罐内的物料。

9、所述直线模组a的滑台螺钉连接有转接板a，所述转接板a固定安装有电动微动滑台a，所述电动微动滑台a的滑动端与转接板b固连，所述转接板b远离电动微动滑台a的一端安装有电极。

10、所述监控单元包括与竖板固连的直线模组b，所述直线模组b螺钉连接有转接板c，所述转接板c与电动滑台b固定连接，所述电动滑台b的移动端通过螺钉与ccd相机组件固连。

11、所述y向物料台与x向物料台、垫高块与x向物料台之间均安装有两组线性滑轨，从下到上依次为垫高块、线性滑轨、x向物料台、线性滑轨和y向物料台，所述线性滑轨的导轨与下层固定、滑台与上层固定。

12、所述线性滑轨的两端分别安装有顶丝和顶丝连接座，所述顶丝连接座通过螺钉分别与x向物料台和y向物料台固连，所述顶丝的固定端通过螺纹副与对应的顶丝连接座固连、顶丝头部的移动端与对应的线性滑轨的滑台接触，且每组线性滑轨在对应顶丝的相对作用力下，均处在受力平衡的静止状态。

13、所述异形柔性板为60si2mn合金材料。

14、所述x向压电致动器b固定安装在异形柔性板且其移动端靠近管座，所述y向压电致动器b固定端与y向物料台螺钉连接、移动端与异形柔性板螺钉连接。

15、本发明的有益效果是：本发明两组纳米级顶移机构分别控制y向物料台和x向物料台的精密位移，实现纳米级控制、整个装置成本低，在y向物料台安装异形柔性板和压电制动器，利用典型柔性脚链材料特性，使电极与管座实现更精准的定位。

16、进一步，电极能对加热和负压吸附管帽，具有两重的功能，使得封焊工艺简化，提高了本装置生产效率。

技术特征：

1.一种光器件纳米级封焊定位装置，其特征在于：包括本体单元(1)、进料单元(2)、精密控制单元(3)和监控单元(4)，所述本体单元(1)起到固定和安装进料单元(2)、精密控制单元(3)和监控单元(4)的作用，所述进料单元(2)起到对光器件的夹持、搬运和固定作用，所述精密控制单元(3)起到对光器件焊接点位移控制的作用，所述监控单元(4)起到对光器件封焊的实时校验；

2.根据权利要求1所述的一种光器件纳米级封焊定位装置，其特征在于：所述销轴固定座(22)、销轴(20)、传功杆(19)、法兰(14)、压簧(15)、压电致动器(16)、固定板(17)和致动杆a(18)构成纳米级顶移机构且具有两组，一组安装在y向固定板(21)并可顶移y向物料台(25-2)、另一组安装x向固定板(13)并可顶移x向物料台(25-1)。

3.根据权利要求1所述的一种光器件纳米级封焊定位装置，其特征在于：所述y向物料台(25-2)的中心开设有通槽，所述通槽安装有二级微调机构，所述二级微调机构包括异形柔性板(29)、y向压电致动器b(27-2)和x向压电致动器b(27-1)，所述异形柔性板(29)一体成型有x向铰链(29-1)、y向铰链(29-2)和管座(23)。

4.根据权利要求1所述的一种光器件纳米级封焊定位装置，其特征在于：所述直线模组a(8)的滑台螺钉连接有转接板a(9)，所述转接板a(9)固定安装有电动微动滑台a(10)，所述电动微动滑台a(10)的滑动端与转接板b(11)固连，所述转接板b(11)远离电动微动滑台a(10)的一端安装有电极(12)。

5.根据权利要求1所述的一种光器件纳米级封焊定位装置，其特征在于：所述监控单元(4)包括与竖板(6)固连的直线模组b(30)，所述直线模组b(30)螺钉连接有转接板c(31)，所述转接板c(31)与电动滑台b(32)固定连接，所述电动滑台b(32)的移动端通过螺钉与ccd相机组件(33)固连。

6.根据权利要求2所述的一种光器件纳米级封焊定位装置，其特征在于：所述y向物料台(25-2)与x向物料台(25-1)、垫高块(7)与x向物料台(25-1)之间均安装有两组线性滑轨(24)，从下到上依次为垫高块(7)、线性滑轨(24)、x向物料台(25-1)、线性滑轨(24)和y向物料台(25-2)，所述线性滑轨(24)的导轨与下层固定、滑台与上层固定。

7.根据权利要求6所述的一种光器件纳米级封焊定位装置，其特征在于：所述线性滑轨(24)的两端分别安装有顶丝和顶丝连接座(26)，所述顶丝连接座(26)通过螺钉分别与x向物料台(25-1)和y向物料台(25-2)固连，所述顶丝的固定端通过螺纹副与对应的顶丝连接座(26)固连、顶丝头部的移动端与对应的线性滑轨(24)的滑台接触，且每组线性滑轨(24)在对应顶丝的相对作用力下，均处在受力平衡的静止状态。

8.根据权利要求3所述的一种光器件纳米级封焊定位装置，其特征在于：所述异形柔性板(29)为60si2mn合金材料。

9.根据权利要求3所述的一种光器件纳米级封焊定位装置，其特征在于：所述x向压电致动器b(27-1)固定安装在异形柔性板(29)且其移动端靠近管座(23)，所述y向压电致动器b(27-2)固定端与y向物料台(25-2)螺钉连接、移动端与异形柔性板(29)螺钉连接。

技术总结本发明涉及光通讯封装领域，具体涉及一种光器件纳米级封焊定位装置，包括本体单元、进料单元、精密控制单元和监控单元，本体单元起到固定作用，进料单元起到对光器件的夹持、搬运和固定作用，精密控制单元起到对光器件焊接点位移控制的作用，监控单元起到对光器件封焊的实时校验，精密控制单元包括X向固定板、Y向固定板和两组纳米级顶移机构，一组安装在Y向固定板并可顶移Y向物料台、另一组安装X向固定板并可顶移X向物料台。本发明两组纳米级顶移机构分别控制Y向物料台和X向物料台的精密位移，实现纳米级控制、整个装置成本低，在Y向物料台安装异形柔性板和压电制动器，利用典型柔性脚链材料特性，使电极与管座实现更精准的定位。技术研发人员：林辉受保护的技术使用者：武汉普斯讯科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1