CN1788913A - 光纤有源器件自动激光焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤有源器件自动激光焊接装置,它包括工作台、控制单元、激光焊接机构和精密对接机构,激光焊接机构和精密对接机构都安装于工作台上;该精密对接机构包括光纤位置调整机构和光源器件位置调整机构,光纤位置调整机构包括三个依次相互垂直叠放的一维平移台,光纤器件夹具固定于平移台上;光源器件位置调整机构包括二维的角度倾斜台和两个正交放置结构完全相同的微动平台,微动平台安装于角度倾斜台的上方;控制单元包括主控计算机和光功率计,并通过电缆分别与其他机构相连。本发明具有结构简单、控制简单、成本低廉、大行程与高分辨率相结合等优点,能实现光纤有源器件封装的自动对准和焊接封装操作,从而提高器件封装的成品率。
Description
技术领域
本发明主要涉及到光纤器件的亚微米制造理论与关键技术领域,特指一种光纤有源器件自动激光焊接装置。
背景技术
现有技术中,光纤有源器件包括光源(LD、LED)、探测器、光放大器、光源—光纤耦合器、光源—探测耦合器等各类光电子器件的组件与模块。光纤有源器件是光纤应用***的核心,不仅影响***的性能,还对整个***的成本有极大的影响。如何将光从光源耦合进光纤,获得高的耦合效率,是光纤有源器件封装的关键问题。核心技术是实现亚微米对准和焊接。
目前光纤有源器件封装中的对准大都是通过手工完成的。首先在显微镜的帮助下初步对准光源器件和单模光纤,使单模光纤获得一定量的初始耦合功率,然后通过监测耦合进单模光纤的光功率,手动调整光源器件与单模光纤的相对位置实现精密对准,最后用激光焊接固定封装组件。由于手工操作,因此特别依赖于操作技工的熟练程度,同时也具有速度慢、产量低、成品率低、器件性能一致性差、产品成本和价格高等缺点,目前军事和民用领域对高性能、低成本的光纤有源器件需求越来越大,因此需要研制自动激光焊接装置,以完成亚微米尺度上的自动对准和焊接封装,而在这其中,最关键技术就在于高运动分辨率的对准机构。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题,本发明提供一种具有结构简单、控制简单、成本低廉、大行程与高分辨率相结合等优点,能实现光纤有源器件封装的自动对准和焊接封装操作,从而提高器件封装的成品率的光纤有源器件自动激光焊接装置。
为了解决上述技术问题,本发明提出的解决方案为:一种光纤有源器件自动激光焊接装置,其特征在于:它包括工作台、控制单元、激光焊接机构和精密对接机构,激光焊接机构和精密对接机构都安装于工作台上;该精密对接机构包括光纤位置调整机构和光源器件位置调整机构,所述光纤位置调整机构包括三个结构完全相同的X轴平移台、Y轴平移台和Z轴平移台以及光纤器件夹具,Y轴平移台、X轴平移台和Z轴平移台依次相互垂直叠放,光纤器件夹具固定于Z轴平移台上;所述光源器件位置调整机构包括一个二维的角度倾斜台和两个正交放置结构完全相同的X向微动平台和Y向微动平台,X向微动平台和Y向微动平台安装于二维的角度倾斜台的上方;控制单元包括主控计算机和光功率计,主控计算机通过电缆分别与光纤位置调整机构和光源器件位置调整机构相连。
所述X向微动平台和Y向微动平台采用相同结构的微动平台,该微动平台包括步进电机、连接螺杆、压缩弹簧、微动平台主体、柔性铰链、平面轴承和微位移输出单元;连接螺杆的一端固定于步进电机的输出轴上,另一端通过轴与微动平台主体相连;轴的前端套上压缩弹簧,该压缩弹簧的另一端套在平面轴承上,该压缩弹簧穿设于微动平台主体上开设的限位槽内,平面轴承通过平面轴承定位孔与微位移输出单元连接;微位移输出单元通过四个柔性铰链与微动平台主体相连,四个相邻的柔性铰链构成平行四边形。
所述角度倾斜台包括倾斜台底座、第一角度倾斜板、第二角度倾斜板、倾斜工作台、第一步进电机、第二步进电机、第一压缩弹簧、第二压缩弹簧和钢球,倾斜台底座安装于工作台上,第一角度倾斜板和第二角度倾斜板依次叠放于倾斜台底座的上方,倾斜工作台固定于第二角度倾斜板的上方,且第一角度倾斜板与第二角度倾斜板以及第一角度倾斜板与倾斜台底座之间均设有钢球;第一步进电机通过第一步进电机固定件固定于倾斜台底座的一侧上,第一步进电机的输出轴与设置于第一角度倾斜板一侧上的第一压缩弹簧相连;第二步进电机通过第二步进电机固定件固定于倾斜工作台的上方,第二步进电机的输出轴与设置于倾斜工作台上的第二压缩弹簧相连。
所述X轴平移台、Y轴平移台和Z轴平移台采用相同的一维运动平移台,该一维运动平移台包括步进电机固定件、步进电机、联轴器、螺纹丝杠、平移台本体、滚珠导轨以及平移台工作面,步进电机通过步进电机固定件安装于平移台本体的一侧,螺纹丝杠位于平移台本体中部镂空部,螺纹丝杠的一端通过联轴器与步进电机的输出轴相连,平移台工作面安装于螺纹丝杠上且与平移台本体保持面接触连接,于平移台工作面和平移台本体的接触面上设有滚珠导轨。
所述激光焊接机构包括固体激光器、分光器、三根相同的传输光纤、三个完全相同的聚焦镜以及聚焦镜调整机构,三个聚焦镜通过聚焦镜调整机构均布于工作台上,每两个聚焦镜之间呈120°的夹角,每个聚焦镜通过传输光纤依次与固体激光器、分光器以及控制单元相连。
所述光纤夹具包括主夹头、副夹头、连接轴和弹簧,该光纤夹具通过光纤夹具支架固定于Z轴平移台上,主夹头和副夹头通过连接轴铰接,并于主夹头和副夹头之间设有一弹簧。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明的光纤有源器件自动激光焊接装置中精密对接机构的机械本体采用模块化设计,通过积木式组合实现多自由度的位置调整,其适应性强、灵活性大:根据器件与光纤对准时不同方向的对准精度的不同要求,运动***采用粗调节和精调节结合的方式,既能满足大行程的要求,又能达到高精度的要求;
2、本发明的光纤有源器件自动激光焊接装置中光纤位置调整机构使用三个丝杠驱动,滚珠导轨传动的一维精密平移台组合成X方向、Y方向以及Z方向三个自由度的运动,进行光纤与器件在这三个方向上的对准,实现X方向和Y方向粗对准的位置调整以及Z方向的对准位置调整;
3、本发明的光纤有源器件自动激光焊接装置的光源器件位置调整机构使用了一个二维角度倾斜台,从而可以调整光源器件与光纤的平行度,尽量消除它们之间的角度偏差。由于器件与光纤的最佳耦合受垂直于光轴的横向错位影响最大,因此横向对准需要更高运动分辨率的运动平台。器件位置调整机构中包括两个自行设计的微动平台,实现X方向和Y方向的精密对准;
4、本发明的光纤有源器件自动激光焊接装置所设计的微动平台通过步进电机驱动,利用柔性铰链的弹性变形实现高运动分辨率的微位移,由于采用平行四边形的柔性铰链结构,避免了在X、Y的垂直方向上产生交叉耦合位移,保证了输出位移的直线性;
5、本发明的光纤有源器件自动激光焊接装置所有运动平台都由步进电机驱动,控制简单,***成本低。通过运动平台的上述组合,实现器件与光纤在X、Y、Z、θX、θY五个自由度上的对准。
综上所述,本发明的光纤有源器件自动激光焊接装置结构简单、成本低、控制方便、自动化程度高,微动平台运动分辨率高,无爬行和间隙,不存在不同运动方向的交叉耦合,可实现高分辨率的对准操作,提高了器件封装的成品率;其中精密对接机构也可以用于微细加工、微电子装配等需要微定位和微操作的场合,而且可以采取不同的组合方式。
附图说明
图1是本发明光纤有源器件自动激光焊接装置的主视示意图;
图2是本发明光纤有源器件自动激光焊接装置的俯视示意图;
图3是本发明精密对接机构中光纤位置调整机构主视示意图;
图4是本发明精密对接机构中光纤位置调整机构俯视示意图;
图5是本发明光纤位置调整机构中Y轴向平移台的主视示意图;
图6是本发明光纤位置调整机构中Y轴向平移台的俯视示意图;
图7是本发明光源器件位置调整机构的主视示意图;
图8是本发明光源器件位置调整机构的俯视示意图;
图9是本发明光源器件位置调整机构中微动平台的主视示意图;
图10是图9中A-A的剖视示意图;
图11是光源器件位置调整机构中二维角度倾斜台的主视示意图;
图12是光源器件位置调整机构中二维角度倾斜台的俯视示意图;
图13是本发明中光纤夹具的主视示意图;
图14是本发明中光纤夹具的俯视示意图;
图15是本发明光纤有源器件封装的基于光强分布自动对准方法的原理示意图。
图例说明
1.工作台 2.光源器件位置调整机构
21.二维角度倾斜台 210.角度倾斜台底座
211.第一角度倾斜板 2111.第一步进电机
2112.步进电机固定件 2113.第一压缩弹簧
2114.钢球 2115.第一压缩弹簧定位轴
212.第二角度倾斜板 2121.第二步进电机
2122.步进电机固定件 2123.第二压缩弹簧
2125.第二压缩弹簧定位轴 213.角度倾斜工作台
2131.工件固定螺纹孔 22.X向微动平台
221.步进电机 222.步进电机固定件
223.连接螺杆 224.轴
225.固定孔 226.限位槽
227.压缩弹簧 228.微动平台主体
229.柔性铰链 2210.平面轴承
2211.平面轴承定位孔 2212.螺纹孔
2214.微位移输出单元 23.Y向微动平台
231.步进电机 232.步进电机固定件
24.第一转接板 25.第二转接板
26.第三转接板 3.光纤位置调整机构
31.光纤位置调整机构底座 32.X轴平移台
321.步进电机固定件 322.步进电机
323.固定孔 33.Y轴移动平台
331.转接板 332.步进电机
333.步进电机固定件 334.联轴器
335.螺纹丝杠 337.平移台本体
338.滚珠导轨 339.平移台工作面
34.Z轴平移台 341.固定支架
342.步进电机 343.步进电机固定件
4.激光焊接部分 41.聚焦镜
42.聚焦镜调整机构 51.光源器件夹具
52.光纤夹具 521.主夹头
522.副夹头 523.连接轴
524.弹簧 53.光纤夹具支架
54.光源器件 55.光纤
56.光纤套筒 6.光功率计
7.主控计算机 8.固体激光器
9.分光器 10.传输光纤
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1和图2所示,本发明的光纤有源器件自动激光焊接装置包括工作台1、控制单元、激光焊接机构和精密对接机构,激光焊接机构和精密对接机构都安装于工作台1上。该精密对接机构包括三自由度的光纤位置调整机构3和四自由度的光源器件位置调整机构2,光纤位置调整机构3夹持光纤,光源器件位置调整机构2安装器件,从而可实现光源器件与光纤五自由度的相对位置调整。该激光焊接机构包括固体激光器8、分光器9、三根相同的传输光纤10、三个完全相同的聚焦镜41以及聚焦镜调整机构42,三个聚焦镜41通过聚焦镜调整机构42均布于工作台1上,每两个聚焦镜41之间120°的夹角,每个聚焦镜41通过传输光纤10依次与固体激光器8、分光器9以及控制单元相连,该激光焊接机构用于提供120°圆对称分布的三光束脉冲激光。控制单元包括主控计算机7和JW3202双通道台式光功率计6,该控制单元通过电缆分别与激光焊接机构和精密对接机构相连。光纤夹具52上的光纤连接到光功率计6的输入端,光功率计6的数据输出通过计算机串口被主控计算机7读取。
如图3、图4、图5和图6所示,本发明的三自由度的光纤位置调整机构3包括光纤位置调整机构底座31、三个结构完全相同的X轴平移台32、Y轴平移台33和Z轴平移台34以及光纤器件夹具5,其中Y轴平移台33、X轴平移台32和Z轴平移台34相互垂直叠放,光纤器件夹具5固定于Z轴平移台34上。Y轴平移台33包括转接板331、步进电机固定件333、步进电机332、联轴器334、螺纹丝杠335、平移台本体337、滚珠导轨338以及平移台工作面339,转接板331安装在X轴平移台32的工作面上,Y轴平移台33固定在转接板331上,均为面接触连接,因为平移台之间不能直接连接,所以需要增加转接板331,Z轴平移台34通过固定支架341固定于Y轴平移台33上。步进电机332通过步进电机固定件333安装于平移台本体337的一侧,螺纹丝杠335位于平移台本体337中部镂空部,螺纹丝杠335一端通过联轴器334与步进电机332的输出轴相连,平移台工作面339连接于螺纹丝杠335上且与平移台本体337保持面接触连接,于平移台工作面339和平移台本体337的接触面上设有滚珠导轨338,通过步进电机332的输出轴转动可带动螺纹丝杠335以及平移台工作面339一起在Y方向上运动。由于X轴平移台32和Z轴平移台34与Y轴平移台33的结构相同,X轴平移台32同理也包括步进电机固定件321、步进电机322、固定孔323等等,Z轴平移台34也包括步进电机342、步进电机固定件343等等,因此在此不再赘述。X轴平移台32位于Y轴平移台33的上方且固定于平移台工作面339上,可随平移台工作面339一起在Y方向上运动,Z轴平移台34则安装于X轴平移台32上,同理可通过X轴平移台32实现Z轴平移台34在X方向上的运动。如图13和图14所示,设置于Z轴平移台上的光纤夹具52包括主夹头521、副夹头522、连接轴523和弹簧524,该光纤夹具52通过光纤夹具支架53固定于Z轴平移台34上,可通过X轴平移台32、Y轴平移台33以及Z轴平移台34的三维运动控制实现XYZ方向上的运动及定位,主夹头521和副夹头522通过连接轴523铰接,并于主夹头521和副夹头522之间设有一弹簧524。使用时,光纤55穿设于光纤套筒56内,光纤套筒56则夹设于主夹头521和副夹头522之间,通过弹簧524的弹簧力夹紧。
如图7和图8所示,本发明四自由度的光源器件位置调整机构2包括一个二维的角度倾斜台21和两个正交放置结构完全相同的X向微动平台22和Y向微动平台23,X向微动平台22和Y向微动平台23安装于二维的角度倾斜台21的上方,角度倾斜台21与X向微动平台22通过第一转接板24相连,X向微动平台22与Y向微动平台23通过第二转接板25相连,光源器件夹具51通过第三转接板26固定。如图11和图12所示,角度倾斜台21包括倾斜台底座210、第一角度倾斜板211、第二角度倾斜板212、倾斜工作台213、第一步进电机2111、第二步进电机2121、第一压缩弹簧2113、第二压缩弹簧2123和钢球2114,倾斜台底座210安装于工作台1上,第一角度倾斜板211和第二角度倾斜板212依次叠放于倾斜台底座210的上方,倾斜工作台213通过工件固定螺纹孔2131固定于第二角度倾斜板212的上方,且第一角度倾斜板211与第二角度倾斜板212以及第一角度倾斜板211与倾斜台底座210之间均设有钢球2114;第一步进电机2111通过第一步进电机固定件2112固定于倾斜台底座210的一侧上,第一步进电机2111的输出轴与设置于第一角度倾斜板211一侧上的第一压缩弹簧2113相连,第一压缩弹簧2113套接在第一压缩弹簧定位轴2115上;第二步进电机2121通过第二步进电机固定件2122固定于倾斜工作台213的上方,第二步进电机2121的输出轴与设置于倾斜工作台213上的第二压缩弹簧2123相连,第二压缩弹簧2123套接在第一压缩弹簧定位轴2125上。有源器件54通过光源器件夹具固定于倾斜工作台213的上方。工作时,第一步进电机2111和第二步进电机2121输出轴的旋转分别使第一压缩弹簧2113和第二压缩弹簧2123压缩或回复,从而使倾斜工作台213以及第二角度倾斜板212分别以钢球2114为支点摆动,实现角度的调节;另一个方向的摆动原理相同。如图9和图10所示的本发明的X向微动平台22,该微动平台22包括步进电机221、连接螺杆223、轴224、限位槽226、压缩弹簧227、微动平台主体228、柔性铰链229、平面轴承2210和微位移输出单元;连接螺杆223的一端固定于步进电机221的输出轴上,另一端通过外螺纹与轴224配合,轴224的内部开有内螺纹,轴224的前端套上压缩弹簧227,压缩弹簧227的另一端套在平面轴承2210上,该压缩弹簧227穿设于微动平台主体228上开设的限位槽226内,平面轴承2210通过平面轴承定位孔2211与微位移输出单元2214面接触连接。轴224与微动平台的导轨滑动配合,它们之间的配合摩擦和间隙很小,以保证输入位移的线性和分辨率。微位移输出单元2214通过四个柔性铰链229与微动平台主体228相连,四个柔性铰链229形成平行四边形结构。Y向微动平台23与X向微动平台22的结构完全相同,它同样包括步进电机231、步进电机固定件232等等,因此在此不在赘述。使用时,通过步进电机221输出轴的正反向旋转使连接螺杆223向后拉回或向前推动轴224形成前后运动,从而引起压缩弹簧227的压缩和回复,弹性力传递到平面轴承2210,通过柔性铰链229的弹性变形形成微位移并通过微位移输出单元2214将该微位移传输出去。输入位移取决于压缩弹簧227的变形量,用来安装压缩弹簧227的限位槽226的尺寸和位置据此确定。输出位移的行程和分辨率取决于输入位移的行程和分辨率,输入位移缩小的倍数取决于***的刚度。由于微动平台2采用平行四边形的柔性铰链结构,避免了在X、Y的垂直方向上产生交叉耦合位移,保证了输出位移的直线性。
本发明的用于光纤有源器件封装的自动激光焊接装置自动对准方法为基于光强分布特征的有源对准。自动对准原理如图15所示,光源器件54发出的激光存在一个焦平面,即模场分布的束腰位置,如图8中的p2,该处光斑半径最小。此外,激光束在每一个截面上的光强分布近似为高斯形状。根据激光束光强分布的这一特点,自动对准按如下方法进行:从安装调整后初始位置开始,首先利用光纤位置调整机构3的X轴平移台32、Y轴平移台33和Z轴平移台34在X、Y、Z三个自由度上进行粗对准,找到一定初始耦合功率的位置,进入耦合区;然后,进行精密对准,精密对准先使用光源器件位置调整机构2的两个正交放置结构完全相同的X向微动平台22和Y向微动平台23在X、Y平面内找到二维最大值,截平面可能在p1,也可能在p3,然后使用光纤位置调整机构3中的Z向平移台34沿Z轴进行调整,寻找Z轴的最大点位置,即找到焦平面p2,此时,利用光源器件位置调整机构2中的二维角度倾斜台21进行角度对准,此后再次使用光源器件位置调整机构2中的两个正交放置结构完全相同的X向微动平台22和Y向微动平台23在X、Y平面内寻找二维最大值,以消除误差因素的影响,从而获得最大耦合功率。整个对准过程都利用光功率反馈进行,即对准时,运动平台每次移动后,光功率计6测量耦合进光纤55的功率值,计算机7读取光功率计6的测量值,根据读取的当前光功率数据和前一次数据的比较给出的信息,控制软件判别下一步运动方式,计算机7通过I/O卡和步进电机驱动相应的运动平台。对准后的焊接封装工作由激光焊接部分完成。固体激光器8产生的高功率脉冲激光通过分光器9形成三束激光,由三根同样的传输光纤10送入三个完全相同的聚焦镜41,经聚焦形成用于焊接的光点。三束激光以120度角圆对称分布,入射角为45度。聚焦镜41通过固定在聚焦镜调整机构42上,可以微调入射角度和焦点位置。计算机7可以控制固体激光器8发射激光的脉冲能量和脉冲时间。
工作过程:本发明光纤有源器件自动激光焊接装置的工作过程可分为有源自动对准和焊接两个过程。首先打开激光光源和光功率计6,光功率计6测试耦合进光纤的功率,计算机7读入测试数据,根据控制软件中的对准算法开始有源自动对准过程。粗对准时,根据光功率计6的实时测量数据,计算机7控制步进电机驱动光纤位置调整机构3中的X轴平移台32、Y轴平移台33和Z轴平移台34,在X、Y和Z方向上进行光功率搜索,当检测到的光功率达到某一设定的噪声水平,启动精密对准程序;通过控制单元调整装置中X向微动平台22、Y向微动平台23、角度倾斜台21以及光纤位置调整机构3中的Z轴平移台34,利用光功率反馈进行精密对准。精密对准时,首先利用X向微动平台22和Y向微动平台23在X和Y方向同时搜索,接着,用光纤位置调整机构3中中的Z轴平移台34进行Z方向上的调整;此后,用光源器件位置调整机构2中的角度倾斜台21进行角度对准,最后,再次利用X向微动平台22和Y向微动平台23在X、Y平面内搜索,以消除各种误差因素的影响,获得最大耦合功率。自动对准完成后,启用激光焊接程序完成封装。
Claims (10)
1、一种光纤有源器件自动激光焊接装置,其特征在于:它包括工作台(1)、控制单元、激光焊接机构和精密对接机构,激光焊接机构和精密对接机构都安装于工作台(1)上;该精密对接机构包括光纤位置调整机构(3)和光源器件位置调整机构(2),所述光纤位置调整机构(3)包括三个结构完全相同的X轴平移台(32)、Y轴平移台(33)和Z轴平移台(34)以及光纤器件夹具(5),Y轴平移台(33)、X轴平移台(32)和Z轴平移台(34)依次相互垂直叠放,光纤器件夹具(5)固定于Z轴平移台(34)上;所述光源器件位置调整机构(2)包括一个二维的角度倾斜台(21)和两个正交放置结构完全相同的X向微动平台(22)和Y向微动平台(23),X向微动平台(22)和Y向微动平台(23)安装于二维的角度倾斜台(21)的上方;控制单元包括主控计算机(7)和光功率计(6)并通过电缆分别与光纤位置调整机构(3)和光源器件位置调整机构(2)相连。
2、根据权利要求1所述的光纤有源器件自动激光焊接装置,其特征在于:所述X向微动平台(22)和Y向微动平台(23)采用相同结构的微动平台,该微动平台包括步进电机、连接螺杆、压缩弹簧、微动平台主体、柔性铰链、平面轴承和微动位移输出单元;连接螺杆的一端固定于步进电机的输出轴上,另一端通过轴与微动平台主体相连;轴的前端套上压缩弹簧,该压缩弹簧的另一端套在平面轴承上,该压缩弹簧穿设于微动平台主体上开设的限位槽内,平面轴承通过平面轴承定位孔与微位移输出单元连接;微位移输出单元通过四个柔性铰链与微动平台主体相连,四个相邻的柔性铰链构成平行四边形。
3、根据权利要求1或2所述的光纤有源器件自动激光焊接装置,其特征在于:所述角度倾斜台(21)包括倾斜台底座(210)、第一角度倾斜板(211)、第二角度倾斜板(212)、倾斜工作台(213)、第一步进电机(2111)、第二步进电机(2121)、第一压缩弹簧(2113)、第二压缩弹簧(2123)和钢球(2114),倾斜台底座(210)安装于工作台(1)上,第一角度倾斜板(211)和第二角度倾斜板(212)依次叠放于倾斜台底座(210)的上方,倾斜工作台(213)固定于第二角度倾斜板(212)的上方,且第一角度倾斜板(211)与第二角度倾斜板(212)以及第一角度倾斜板(211)与倾斜台底座(210)之间均设有钢球(2114);第一步进电机(2111)通过第一步进电机固定件(2112)固定于倾斜台底座(210)的一侧上,第一步进电机(2111)的输出轴与设置于第一角度倾斜板(211)一侧上的第一压缩弹簧(2113)相连;第二步进电机(2121)通过第二步进电机固定件(2122)固定于倾斜工作台(213)的上方,第二步进电机(2121)的输出轴与设置于倾斜工作台(213)上的第二压缩弹簧(2123)相连。
4、根据权利要求1或2所述的光纤有源器件自动激光焊接装置,其特征在于:所述X轴平移台(32)、Y轴平移台(33)和Z轴平移台(34)采用相同的一维运动平移台,该一维运动平移台包括步进电机固定件、步进电机、联轴器、螺纹丝杠、平移台本体、滚珠导轨以及平移台工作面,步进电机通过步进电机固定件安装于平移台本体的一侧,螺纹丝杠位于平移台本体中部镂空部,螺纹丝杠的一端通过联轴器与步进电机的输出轴相连,平移台工作面安装于螺纹丝杠上且与平移台本体保持面接触连接,于平移台工作面和平移台本体的接触面上设有滚珠导轨。
5、根据权利要求3所述的光纤有源器件自动激光焊接装置,其特征在于:所述X轴平移台(32)、Y轴平移台(33)和Z轴平移台(34)采用相同的一维运动平移台,该一维运动平移台包括步进电机固定件、步进电机、联轴器、螺纹丝杠、平移台本体、滚珠导轨以及平移台工作面,步进电机通过步进电机固定件安装于平移台本体的一侧,螺纹丝杠位于平移台本体中部镂空部,螺纹丝杠的一端通过联轴器与步进电机的输出轴相连,平移台工作面安装于螺纹丝杠上且与平移台本体保持面接触连接,于平移台工作面和平移台本体的接触面上设有滚珠导轨。
6、根据权利要求1或2所述的光纤有源器件自动激光焊接装置,其特征在于:所述激光焊接机构包括固体激光器(8)、分光器(9)、三根相同的传输光纤(10)、三个完全相同的聚焦镜(41)以及聚焦镜调整机构(42),三个聚焦镜(41)通过聚焦镜调整机构(42)均布于工作台(1)上,每两个聚焦镜(41)之间呈120°的夹角,每个聚焦镜(41)通过传输光纤(10)依次与固体激光器(8)、分光器(9)以及控制单元相连。
7、根据权利要求3所述的光纤有源器件自动激光焊接装置,其特征在于:所述激光焊接机构包括固体激光器(8)、分光器(9)、三根相同的传输光纤(10)、三个完全相同的聚焦镜(41)以及聚焦镜调整机构(42),三个聚焦镜(41)通过聚焦镜调整机构(42)均布于工作台(1)上,每两个聚焦镜(41)之间呈120°的夹角,每个聚焦镜(41)通过传输光纤(10)依次与固体激光器(8)、分光器(9)以及控制单元相连。
8、根据权利要求4所述的光纤有源器件自动激光焊接装置,其特征在于:所述激光焊接机构包括固体激光器(8)、分光器(9)、三根相同的传输光纤(10)、三个完全相同的聚焦镜(41)以及聚焦镜调整机构(42),三个聚焦镜(41)通过聚焦镜调整机构(42)均布于工作台(1)上,每两个聚焦镜(41)之间呈120°的夹角,每个聚焦镜(41)通过传输光纤(10)依次与固体激光器(8)、分光器(9)以及控制单元相连。
9、根据权利要求1或2所述的光纤有源器件自动激光焊接装置,其特征在于:所述光纤夹具(52)包括主夹头(521)、副夹头(522)、连接轴(523)和弹簧(524),该光纤夹具(52)通过光纤夹具支架(53)固定于Z轴平移台(34)上,主夹头(521)和副夹头(522)通过连接轴(523)铰接,并于主夹头(521)和副夹头(522)之间设有一弹簧(524)。
10、根据权利要求8所述的光纤有源器件自动激光焊接装置,其特征在于:所述光纤夹具(52)包括主夹头(521)、副夹头(522)、连接轴(523)和弹簧(524),该光纤夹具(52)通过光纤夹具支架(53)固定于Z轴平移台(34)上,主夹头(521)和副夹头(522)通过连接轴(523)铰接,并于主夹头(521)和副夹头(522)之间设有一弹簧(524)。
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