CN111266732B - 基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接设备，包括发光器夹具、透镜夹具、上夹具模块和进行激光焊接的多组焊接装置，发光器夹具和透镜夹具均设置在一整体运动平台上，整体运动平台具有多个耦合自由度，发光器夹具以及透镜夹具分别相对于整体运动平台具有多个耦合自由度，上夹具模块上设置有夹持接收器件的接收器夹具和光束分析仪，上夹具模块具有多个耦合自由度，同时能切换接收器夹具或光束分析仪使其中一个对准发光器件。本发明可以实现发光器件与透镜未进行搭接焊的前提下整体移动，提供一种新的耦合选择，减少了发光器夹具和透镜夹具独立控制带来的运动误差，其耦合精度和焊接质量相对于现有技术有明显提升。

Description

基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接设备

技术领域

本发明涉及光器件自动耦合封装技术领域，特别涉及一种基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接设备。

背景技术

随着光纤通信和光纤传感技术的发展，光收发器的制备成为了光信息技术进步的关键。在光通信产品中，光收发器如TOSA-激光器发射器件、BOSA-单纤双向产品(发收一体)的需求量随着发展越来越多，它的功能主要是实现信号的光电转换。一种四件式光器件主要由发光组件+透镜+接收组件+调节环组成，其封装的主要工序为先将发光组件与透镜耦合对准、激光焊接后，再将接收组件-调节环与发光组件-透镜的整体耦合对准、激光焊接，完成全部封装过程。而如何提高光器件的性能、质量以及降低成本，是当前工业上封装制造的关键问题，其核心技术在于元件的耦合对准与焊接，光器件的制造成本主要也集中在此。

现有技术中，通过光器件的耦合焊接设备进行耦合对准与焊接，基本摆脱了先前依靠手工操作方式带来的产品质量不稳定、合格率低以及生产效率低的问题。然而，对于上述四件式的光器件，由于需要进行多次耦合对准及焊接，完成功率耦合与均衡，需要设备具有更加复杂的耦合自由度，确保每个元件均能满足耦合精度要求。而现有的光器件耦合焊接设备通常耦合自由度不足，各个元件的耦合自由度相对独立，在同时进行三个以上元件的耦合时容易产生偏差，导致耦合精度降低，光功率显著减小，最终影响光器件、特别是对耦合精度要求严格的四件式高速光器件的封装质量。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种适用于高速四件式光器件的耦合焊接设备，具有更加复杂的耦合自由度，且耦合自由度既能独立执行，又能相互配合执行，以提高多个元件同时耦合的精度，从而提升光器件的封装质量。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接设备，包括夹持发光器件的发光器夹具、夹持透镜的透镜夹具、上夹具模块和进行激光焊接的多组焊接装置，所述发光器夹具和所述透镜夹具均设置在一整体运动平台上，所述整体运动平台具有多个耦合自由度，所述发光器夹具以及所述透镜夹具分别相对于所述整体运动平台具有多个耦合自由度，所述上夹具模块设置在所述发光器夹具的上方，所述上夹具模块上设置有夹持接收器件的接收器夹具和光束分析仪，所述上夹具模块具有多个耦合自由度，同时能切换所述接收器夹具或所述光束分析仪使其中一个对准发光器件。

进一步地，所述整体运动平台包括一支撑台，所述支撑台底端向下依次设置第一Y轴位移平台、第一X轴位移平台和第一绕Z轴旋转平台，使所述支撑台具有沿X轴、沿Y轴的平移自由度、以及绕Z轴的旋转自由度，所述发光器夹具以及所述透镜夹具均固定设置在所述支撑台上。

进一步地，所述发光器夹具包括夹持发光器件的发光器夹持部、从所述发光器夹持部的底端向下依次设置的第二绕Y轴旋转平台、第二绕X轴旋转平台、第二Y轴位移平台和第二X轴位移平台，使得所述发光器夹持部具有绕Y轴、绕X轴的旋转自由度、，以及沿Y轴、沿X轴的平移自由度。

进一步地，所述发光器夹持部包括底座、沿竖直方向设置在所述底座上的导轨、滑动设置在所述导轨上的滑块、与所述滑块固定连接的连接座以及设置在所述连接座第一端的用于夹持发光器件的发光器夹头，所述连接座的第二端设置有一弹性结构，所述弹性结构的另一端设置在所述底座上，使所述连接座的第二端与所述底座弹性连接，所述导轨的一侧设置有一光栅尺，所述光栅尺与所述底座固定连接，所述滑块上对应设置有一感应件。

进一步地，所述发光器夹头包括成型在所述连接座第一端的夹持口，所述夹持口的形状与发光器件的外形相对应，所述夹持口处设置有第一夹紧组件和第二夹紧组件，所述第一夹紧组件和所述第二夹紧组件分别对发光器件进行X轴方向的夹紧限位和Y轴方向的夹紧限位，所述夹持口的下方设置有一上电装置，所述上电装置用于对发光器件进行上电操作。

进一步地，所述第一夹紧组件包括第一端铰接设置在所述连接座上的夹紧板，所述夹紧板的中部固定设置有第一夹紧块，所述第一夹紧块与发光器件的第一侧壁相对应，所述夹紧板的第二端套设在第一锁紧栓上，所述第一锁紧栓与所述连接座螺纹连接；

所述第二夹紧组件包括第二锁紧栓，所述第二锁紧栓的端部固定设置第二夹紧块，所述第二夹紧块滑动设置在所述连接座上，同时与发光器件的第二侧壁相对应，所述第二锁紧栓与所述连接座螺纹连接；

所述上电装置包括与所述连接座固定安装的上电基座，所述上电基座上设置有一磁性的上电板，所述上电板吸附在所述上电基座上，所述上电板上设置有水平的上电导柱，所述上电导柱上滑动设置一上电压块，所述上电压块的内侧与所述发光器件底端的软排电路板对应，所述上电导柱的端部设置有一上电旋钮，所述上电旋钮在拧转时会沿所述上电导柱向内移动，推动所述上电压块向内滑动，将所述软排电路板压至所述上电板的引脚位置形成电接触。

进一步地，所述透镜夹具包括夹持透镜的透镜夹头，所述透镜夹头的底端向下依次设置第三Z轴位移平台、第三Y轴位移平台和第三X轴位移平台，使所述透镜夹头具有沿Z轴、Y轴和X轴的平移自由度，所述Z轴位移平台还设置有一透镜平移气缸，所述透镜夹头滑动设置在所述第三Z轴位移平台上，通过所述透镜平移气缸驱动。

进一步地，所述上夹具模块包括一安装板，所述安装板的一侧设置有第四绕Z轴旋转平台，所述第四绕Z轴旋转平台滑动设置在第四Z轴位移平台上，所述第四Z轴位移平台沿水平方向滑动设置在一支撑架上，通过固定设置在所述支撑架上的一上夹具平移气缸驱动，所述接收器夹具和所述光束分析仪均固定设置在所述安装板上，沿竖直方向分布。

进一步地，所述接收器夹具包括夹持接收器件的接收器夹头以及防止调节环掉落的承接结构，所述接收器夹具内还设置有光纤连接结构，用于连接接收器件中的光纤。

进一步地，所述焊接装置包括激光焊枪出射头，所述激光焊枪出射头设置在两轴焊枪运动平台上，所述两轴焊枪运动平台设置在手动微调平台上，所述激光焊枪出射头上设置CCD相机。

本发明的上述方案有如下的有益效果：

本发明的耦合焊接设备通过发光器夹具和透镜夹具的独立运动进行发光器件与透镜的耦合，再通过整体运动平台和上夹具模块进行发光器件-透镜与接收器件的耦合，可以保证发光器件与透镜未进行搭接焊的前提下整体移动，相比于只能单独调整发光器件和透镜的运动形式，提供一种新的耦合选择，减少了发光器夹具和透镜夹具独立控制带来的运动误差，其耦合精度和焊接质量相对于现有技术有明显提升；

本发明在上夹具组件上设置有接收组件和近场的光束分析仪，通过光束分析仪可以检测激光焦点情况，确认发光器件与透镜的水平位置，由接收组件直接与发光器件、透镜进行多通道空间耦合，建立功率场模型进行初步功率均衡，因而具有多种耦合检测方式，提升了器件耦合的可靠性和精度；另外，焊接设备上设有CCD相机，能监控焊点位置，自动判定并调整焊点位置，完成自动化的焊接过程，提升了焊接精度和质量。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构简化图；

图3为图1A处的放大图；

图4为本发明的发光器夹具、透镜夹具和整体运动平台结构图；

图5为本发明的发光器夹具结构细节示意图；

图6为本发明的发光器夹具结构细节另一视图；

图7为本发明发光器夹具的夹持口位置结构细节示意图；

图8为本发明的上夹具模块结构示意图；

图9为本发明的焊接装置结构示意图。

【附图标记说明】

01-发光器件；02-透镜；03-接收器件；04-调节环；1-发光器夹具；11-发光器夹持部；111-底座；112-导轨；113-滑块；114-连接座；115-发光器夹头；1151-夹持口；116-弹性结构；117-光栅尺；12-第二绕Y轴旋转平台；13-第二绕X轴旋转平台；14-第二Y轴位移平台；15-第二X轴位移平台；16-第一夹紧组件；161-夹紧板；162-第一夹紧快；163-第一锁紧栓；17-第二夹紧组件；171-第二锁紧栓；172-第二夹紧块；18-上电装置；181-上电基座；182-上电板；183-软排电路板；184-上电导柱；185-上电压块；186-上电旋钮；2-透镜夹具；21-透镜夹头；22-第三Z轴位移平台；23-第三Y轴位移平台；24-第三X轴位移平台；25-透镜平移气缸；3-上夹具模块；31-接收器夹具；311-接收器夹头；312-承接结构；32-光束分析仪；33-安装板；34-第四绕Z轴旋转平台；35-第四Z轴位移平台；36-支撑架；37-上夹具平移气缸；4-焊接装置；41-激光焊枪出射头；42-两轴焊枪运动平台；43-手动微调平台；44-CCD相机；5-整体运动平台；51-支撑台；52-第一Y轴位移平台；53-第一X轴位移平台；54-第一绕Z轴旋转平台。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1、图2和图3所示，本发明的实施例提供了一种基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接设备，包括夹持发光器件01的发光器夹具1、夹持透镜02的透镜夹具2、上夹具模块3和进行激光焊接的多组焊接装置4。其中，发光器夹具1和透镜夹具2均设置在一整体运动平台5上，整体运动平台5具有多个耦合自由度。发光器夹具1以及透镜夹具2分别相对于整体运动平台5具有多个耦合自由度。上夹具模块3设置在发光器夹具1的上方，上夹具模块3上设置有夹持接收器件03的接收器夹具31和光束分析仪32。上夹具模块3具有多个耦合自由度，同时能切换接收器夹具31或光束分析仪32，使其中一个对准发光器件01。

使用本设备的耦合焊接过程为：透镜夹具2将透镜02夹持，移动至发光器夹具1的正上方，使透镜02的下表面与发光器件01的上表面贴合，通过透镜夹具2和发光器夹具1各自的耦合自由度，进行透镜02与发光器件01的贴平，使贴平表面的角度误差在允许的范围内；贴平合格后，上夹具模块3驱动光束分析仪32对准透镜02和发光器件01，辅助检测激光焦点情况，初步确认发光器件01和透镜02的相对水平位置，此过程中透镜夹具2驱动透镜02在水平面上进行微量的位移，调整透镜02相对发光器件01的水平位置，直至光束分析仪32检测到激光焦点情况合格，完成透镜02和发光器件01的第一次耦合对准；

随后，整体运动平台5驱动发光器夹具1和透镜夹具2整体水平运动，同时上夹具模块3切换至接收器夹具31对准透镜02和发光器件01，并驱动被夹持的接收器件03竖直运动靠近发光器件01，采集发光器件01的激光进行光功率的耦合，最终确认透镜02和发光器件01的相对位置(若光功率无法耦合，则重新进行透镜02和发光器件01的第一次耦合对准)，由焊接装置4完成透镜02和发光器件01的搭接焊，形成发光器件-透镜的整体；

之后透镜夹具2离开透镜02，发光器夹具1驱动发光器件-透镜在水平面内位移，接收器夹具驱动接收器件03竖直位移，开始发光器件-透镜与接收器件03的多通道空间耦合，建立功率场模型，进行初步功率均衡，以确认接收器夹具31上的接收器件03和调节环04的竖直位置，确认后由焊接装置4确定焦距并完成调节环04与接收器件03的穿透焊，形成接收器件-调节环的整体；

随后进行发光器件-透镜与接收器件-调节环的贴平，接收器夹具31驱动接收器件-调节环竖直下移，接收器件03的下表面与透镜02的上表面贴合，发光器件-透镜在发光器夹具1的耦合作用下与接收器件-调节环逐渐贴平，使贴平表面的角度误差在允许的范围内；最后，发光器夹具1驱动发光器件-透镜在水平面内位移，完成发光器件-透镜与接收器件-调节环在平面内的功率耦合与均衡，确认两者的相对水平位置，焊接装置4进行发光器件-透镜与接收器件-调节环两者的搭接焊，将透镜02与接收器件03搭接的位置焊接，完成四件式光器件的耦合焊接过程。

因此，本发明的耦合焊接设备，通过发光器夹具1和透镜夹具2的独立运动进行发光器件01与透镜02的耦合，再通过整体运动平台5和上夹具模块3进行发光器件-透镜与接收器件03的耦合，可以保证发光器件01与透镜02未进行搭接焊的前提下整体移动，相比于只能单独调整发光器件01和透镜02的运动形式，本设备提供一种新的耦合选择，减少了发光器夹具1和透镜夹具2独立控制带来的运动误差，实现了在一套设备上进行多次耦合和多次焊接相结合的封装过程，其耦合精度和焊接质量相对于现有技术有明显提升。

进一步如图4所示，整体运动平台5包括一支撑台51，支撑台51底端向下依次设置第一Y轴位移平台52、第一X轴位移平台53和第一绕Z轴旋转平台54，使支撑台51具有沿X轴、Y轴的平移自由度、以及绕Z轴的旋转自由度，发光器夹具1以及透镜夹具2均固定设置在支撑台51上。在完成透镜02和发光器件01的第一次耦合对准后，第一Y轴位移平台52、第一X轴位移平台53和第一绕Z轴旋转平台54配合，使支撑台51在其所在水平面移动或旋转，保持一致地调整透镜02和发光器件01的水平位置，以便其对准接收器件03，通过接收器件03检测光功率，进行透镜02和发光器件01的光功率耦合。

进一步如图5、图6和图7所示，发光器夹具1包括夹持发光器件01的发光器夹持部11、从发光器夹持部11的底端向下依次设置的第二绕Y轴旋转平台12、第二绕X轴旋转平台13、第二Y轴位移平台14和第二X轴位移平台15，使得发光器夹持部11具有绕Y轴、绕X轴的旋转自由度，以及沿Y轴、沿X轴的平移自由度。发光器夹持部11通过第二绕Y轴旋转平台12以及第二绕X轴旋转平台13的配合作用，调整其夹持的器件上表面与另一器件下表面的倾角，完成两者的贴平。而当透镜02与发光器件01焊接为一体后，第二Y轴位移平台14和第二X轴位移平台15驱动发光器夹持部11水平位移，使发光器件-透镜与接收器件03竖直对准，进行光功率的多通道空间耦合。其中，第二绕Y轴旋转平台12和第二绕X轴旋转平台13的旋转中心正好与发光器件01的上表面重叠，从而减少角位移调整时的线性位移补偿。

进一步地，发光器夹持部11包括底座111、沿竖直方向设置在底座111上的导轨112、滑动设置在导轨112上的滑块113、与滑块113固定连接的连接座114以及设置在连接座114第一端的用于夹持发光器件01的发光器夹头115。同时，连接座114的第二端设置有一弹性结构116，弹性结构116为压缩状态，位于连接座114的第二端与底座111之间，形成连接座114的第二端与底座111弹性连接的状态。导轨112的一侧设置有一光栅尺117，与底座111固定连接，同时滑块113上对应设置有一感应件，通过光栅尺117高精度地检测滑块113沿导轨112的滑动距离。

当发光器件01(或透镜02)的上表面与透镜02(或接收器件03)的下表面贴合精度越高时，底座111在相同幅值的摆动下，连接座114的相对位移变化范围应当越小。因此，贴平的过程是底座111通过第二绕Y轴旋转平台12和第二绕X轴旋转平台13的驱动下不断改变其摆动(方向和幅值)，使得被夹持的器件不断进行预贴平，再通过光栅尺117检测滑块113和连接座114在导轨112上的位移变化范围，当范围最小(或小于预设值)时表明贴平已经合格，精度已经达到预设标准。

进一步地，发光器夹头115包括成型在连接座第一端的夹持口1151，其形状与发光器件01的外形相对应。在本实施例中，发光器件01为盒型器件，因此夹持口1151设置为连接座114第一端成型的方形凹槽。在夹持口1151处设置有第一夹紧组件16和第二夹紧组件17，第一夹紧组件16对发光器件01进行X轴方向的夹紧限位，第二夹紧组件17对发光器件01进行Y轴方向的夹紧限位，同时通过挤压接触产生静摩擦，限制发光器件01在Z轴方向的位移。另外，在夹持口1151的下方还设置有一上电装置18，用于对发光器件01进行上电操作，使发光器件01发射激光。

进一步地，第一夹紧组件16包括第一端铰接设置在连接座114上的夹紧板161，夹紧板161的中部固定设置第一夹紧块162，第一夹紧块162与发光器件01的侧壁相对应。同时，夹紧板161的第二端套设在第一锁紧栓163上，而第一锁紧栓163与连接座114螺纹连接。当发光器件01装好后，拧紧第一锁紧栓163，栓头逐渐将夹紧板161的第二端压紧，从而形成杠杆结构、使第一夹紧块162从X轴方向将发光器件01压紧在连接座114上。

第二夹紧组件17包括第二锁紧栓171，第二锁紧栓171的端部固定设置第二夹紧块172。其中，第二夹紧块172滑动设置在连接座114上成型的滑槽内，滑槽与夹持口1151连通。因此在发光器件01装好后，拧紧第二锁紧栓171，使第二夹紧块172沿滑槽滑动并移动至夹持口1151位置，与发光器件01的另一侧壁接触，从Y轴方向将发光器件01压紧在连接座114上。

上电装置18包括与连接座114固定安装的上电基座181，上电基座181上设置有一磁性的上电板182，上电板182吸附在由铁磁性材料制成的上电基座181上。上电板182上设置有引脚，与发光器件01底端的软排电路板183的上电位置相对应，在安装时可调整磁性的上电板182在上电基座181上的位置，使得引脚与软排电路板183的上电位置正对。同时，上电板182上设置有水平的上电导柱184，上电导柱184上滑动设置一上电压块185，当上电板182安装到位后，上电压块185的内侧与软排电路板183以及引脚正对，通过拧转上电导柱184端部的上电旋钮186，使其沿上电导柱184向内移动，从而推动上电压块185沿上电导柱184向内滑动，将软排电路板183压至上电板182的引脚位置，与上电板182电接触，完成发光器件01的上电操作。

进一步地，透镜夹具2包括夹持透镜02的透镜夹头21，透镜夹头21的底端向下依次设置第三Z轴位移平台22、第三Y轴位移平台23和第三X轴位移平台24，使透镜夹头21具有沿Z轴、Y轴和X轴的平移自由度，调整透镜02与发光器件01的贴平位置。同时第三Z轴位移平台22还设置有一透镜平移气缸25，透镜夹头21滑动设置在第三Z轴位移平台22上，通过透镜平移气缸25驱动而沿第三Z轴位移平台22平移，完成透镜02上料至发光器件01的动作。

进一步如图8所示，上夹具模块3包括一安装板33，安装板33的一侧设置有第四绕Z轴旋转平台34，第四绕Z轴旋转平台34滑动设置在第四Z轴位移平台35上，而第四Z轴位移平台35沿水平方向滑动设置在一支撑架36上，通过固定设置在支撑架36上的一上夹具平移气缸37驱动。其中，接收器夹具31和光束分析仪32均固定设置在安装板33上，并排、相间一定距离排列，沿竖直方向分布且开口向下。第四绕Z轴旋转平台34通过旋转作用，可以调整接收器夹具31或光束分析仪32的水平位置，使其正对发光器件01和透镜02，第四Z轴位移平台35可以带动接收器夹具31竖直位移，使接收器件03的下表面与透镜02的上表面贴合，准备进行贴平。第四Z轴位移平台35在上夹具平移气缸37的驱动下沿支撑架36位移，可以调整水平位置，切换接收器夹具31或光束分析仪32对准发光器件01的位置。

其中，接收器夹具31包括夹持接收器件01的接收器夹头311以及防止调节环04掉落的承接结构312，由于在未进行调节环04穿透焊前，接收器件01的顶端被接收器夹头311夹持固定，此时调节环04是自由套设在接收器件03底端外侧的，因此设置承接结构312将调节环04暂时限制在接收器件03底端，防止焊接前掉落。另外，接收器夹具31内还设置有光纤连接结构，用于连接接收器件03中的接收光纤，以便采集光信号进行分析。

进一步如图9所示，每个焊接装置4包括一激光焊枪出射头41，设置在两轴焊枪运动平台42上，具有两方向的移动自由度，调整激光焊枪出射头41的对准位置，使焊接激光准确照射至焊接点。同时，两轴焊枪运动平台42设置在手动微调平台43上，因而可进一步通过手动微调平台43修正激光焊枪出射头41的对准位置。在激光焊枪出射头41的背部设有CCD相机44，能监控焊点位置，自动判定并调整焊点位置。

在本实施例中，核心耦合单元运动平台均为高精度的亚微米级运动平台，全部经过雷尼绍XL-80激光干涉仪进行运动校准，运动分辨率最高可达0.05um/0.0025°，满足高速光器件的耦合精度要求。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接设备，其特征在于，包括夹持发光器件的发光器夹具、夹持透镜的透镜夹具、上夹具模块和进行激光焊接的多组焊接装置，所述发光器夹具和所述透镜夹具均设置在一整体运动平台上，所述整体运动平台具有多个耦合自由度，所述发光器夹具以及所述透镜夹具分别相对于所述整体运动平台具有多个耦合自由度，所述上夹具模块设置在所述发光器夹具的上方，所述上夹具模块上设置有夹持接收器件的接收器夹具和光束分析仪，所述上夹具模块具有多个耦合自由度，同时能切换所述接收器夹具或所述光束分析仪使其中一个对准发光器件；

所述发光器夹具包括夹持发光器件的发光器夹持部、从所述发光器夹持部的底端向下依次设置的第二绕Y轴旋转平台、第二绕X轴旋转平台、第二Y轴位移平台和第二X轴位移平台，使得所述发光器夹持部具有绕Y轴、绕X轴的旋转自由度，以及沿Y轴、沿X轴的平移自由度；

所述发光器夹持部包括底座、沿竖直方向设置在所述底座上的导轨、滑动设置在所述导轨上的滑块、与所述滑块固定连接的连接座以及设置在所述连接座第一端的用于夹持发光器件的发光器夹头，所述连接座的第二端设置有一弹性结构，所述弹性结构的另一端设置在所述底座上，使所述连接座的第二端与所述底座弹性连接，所述导轨的一侧设置有一光栅尺，所述光栅尺与所述底座固定连接，所述滑块上对应设置有一感应件；

所述发光器夹头包括成型在所述连接座第一端的夹持口，所述夹持口的下方设置有一上电装置，所述上电装置用于对发光器件进行上电操作；

所述上电装置包括与所述连接座固定安装的上电基座，所述上电基座上设置有一磁性的上电板，所述上电板吸附在所述上电基座上，所述上电板上设置有水平的上电导柱，所述上电导柱上滑动设置一上电压块，所述上电压块的内侧与所述发光器件底端的软排电路板对应，所述上电导柱的端部设置有一上电旋钮，所述上电旋钮在拧转时会沿所述上电导柱向内移动，推动所述上电压块向内滑动，将所述软排电路板压至所述上电板的引脚位置形成电接触。

2.根据权利要求1所述的基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接设备，其特征在于，所述整体运动平台包括一支撑台，所述支撑台底端向下依次设置第一Y轴位移平台、第一X轴位移平台和第一绕Z轴旋转平台，使所述支撑台具有沿X轴、沿Y轴的平移自由度、以及绕Z轴的旋转自由度，所述发光器夹具以及所述透镜夹具均固定设置在所述支撑台上。

3.根据权利要求1所述的基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接设备，其特征在于，所述夹持口的形状与发光器件的外形相对应，所述夹持口处设置有第一夹紧组件和第二夹紧组件，所述第一夹紧组件和所述第二夹紧组件分别对发光器件进行X轴方向的夹紧限位和Y轴方向的夹紧限位。

4.根据权利要求3所述的基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接设备，其特征在于，所述第一夹紧组件包括第一端铰接设置在所述连接座上的夹紧板，所述夹紧板的中部固定设置有第一夹紧块，所述第一夹紧块与发光器件的第一侧壁相对应，所述夹紧板的第二端套设在第一锁紧栓上，所述第一锁紧栓与所述连接座螺纹连接；

所述第二夹紧组件包括第二锁紧栓，所述第二锁紧栓的端部固定设置第二夹紧块，所述第二夹紧块滑动设置在所述连接座上，同时与发光器件的第二侧壁相对应，所述第二锁紧栓与所述连接座螺纹连接。

5.根据权利要求2所述的基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接设备，其特征在于，所述透镜夹具包括夹持透镜的透镜夹头，所述透镜夹头的底端向下依次设置第三Z轴位移平台、第三Y轴位移平台和第三X轴位移平台，使所述透镜夹头具有沿Z轴、Y轴和X轴的平移自由度，所述Z轴位移平台还设置有一透镜平移气缸，所述透镜夹头滑动设置在所述第三Z轴位移平台上，通过所述透镜平移气缸驱动。

6.根据权利要求1所述的基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接设备，其特征在于，所述上夹具模块包括一安装板，所述安装板的一侧设置有第四绕Z轴旋转平台，所述第四绕Z轴旋转平台滑动设置在第四Z轴位移平台上，所述第四Z轴位移平台沿水平方向滑动设置在一支撑架上，通过固定设置在所述支撑架上的一上夹具平移气缸驱动，所述接收器夹具和所述光束分析仪均固定设置在所述安装板上，沿竖直方向分布。

7.根据权利要求6所述的基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接设备，其特征在于，所述接收器夹具包括夹持接收器件的接收器夹头以及防止调节环掉落的承接结构，所述接收器夹具内还设置有光纤连接结构，用于连接接收器件中的光纤。

8.根据权利要求1所述的基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接设备，其特征在于，所述焊接装置包括激光焊枪出射头，所述激光焊枪出射头设置在两轴焊枪运动平台上，所述两轴焊枪运动平台设置在手动微调平台上，所述激光焊枪出射头上设置CCD相机。

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