一种透镜耦合系统技术方案

本实用新型专利技术涉及光学器件安装领域，公开了一种透镜耦合系统，包括：抓取机构用于抓取料盘中的透镜；空间位移机构与抓取机构相连，用于带动透镜移动以与点胶机构接触进行点胶以及移动点胶后的透镜与芯片贴合；固化机构设置在芯片的上方，用于对透镜和芯片之间的胶水进行固化；定位子系统包括第一图像检测机构，第一图像检测机构设置在料盘的上方，用于获得料盘中透镜的位置信息。本实用新型专利技术提供的一种透镜耦合系统，可自动完成透镜与芯片耦合，且设置第一图像检测机构可获得料盘上透镜的精确位置信息，从而使得抓取机构能够顺利准确的抓取透镜，该系统自动化程度较高，可减少劳动强度，且可对透镜进行定位，提高效率和精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种透镜耦合系统
本技术涉及光学器件安装领域，特别是涉及一种透镜耦合系统。
技术介绍
半导体激光器是以半导体材料为工作物质的具有光反馈功能的P-N结二极管，其与固体激光器和气体激光器相比，具有结构紧凑、可靠性高高效稳定等优点，已经被广泛应用于机械加工、材料处理、武器制造和激光显示等行业。半导体激光器具有特殊的发光特性，其输出的激光一般不能直接在实际中应用，必须经过整形、变换和准直。因此自半导体激光器诞生开始，就产生了半导体激光器的耦合问题。所谓的耦合过程主要是对准中心光强较强的部分，以及压缩准直其他部分的光线，以得到功率更集中、质量更好的激光输出。耦合过程通常采用透镜来调整光束的特性，即需要将透镜贴合在半导体激光器的发光芯片上，通过透镜对半导体激光器所发的光进行汇聚和准直。由于透镜的几何尺寸很小，因此对透镜的耦合定位具有较高的难度。现有透镜耦合大多需要人工将透镜贴合在芯片上，效率和准确率较低，且劳动强度较大。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术的目的是提供一种透镜耦合系统，用于解决或部分解决现有透镜耦合大多需要人工将透镜贴合在芯片上，效率和准确率较低，且劳动强度较大的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供一种透镜耦合系统，包括：抓取机构、空间位移机构、点胶机构、固化机构和定位子系统；所述抓取机构用于抓取料盘中的透镜；所述空间位移机构与所述抓取机构相连，用于带动所述透镜移动以与所述点胶机构接触进行点胶以及移动点胶后的透镜与芯片贴合；所述固化机构设置在所述芯片的上方，用于对透镜和芯片之间的胶水进行固化；所述定位子系统包括第一图像检测机构，所述第一图像检测机构设置在所述料盘的上方，用于获得料盘中透镜的位置信息。在上述方案的基础上，所述空间位移机构包括X轴滑台和Y轴滑台中的至少一个以及Z轴滑台；以及X轴角位移平台、Y轴角位移平台和Z轴角位移平台中的至少一个。在上述方案的基础上，在所述抓取机构和所述空间位移机构之间设置摆动气缸，所述空间位移机构与所述摆动气缸的壳体相连，所述摆动气缸的输出轴与所述抓取机构相连。在上述方案的基础上，还包括：限位块和安装座；所述限位块设置在所述摆动气缸和所述抓取机构之间，所述限位块的一侧与所述摆动气缸的壳体相连，所述抓取机构与所述安装座固定连接，所述安装座在所述限位块的另一侧与所述摆动气缸的输出轴相连；所述安装座与所述限位块相接的一侧连接设置定位销，所述限位块的另一侧设置有定位槽，所述定位销插入所述定位槽中。在上述方案的基础上，所述抓取机构包括上夹头、下夹头和驱动机构；所述上夹头和所述下夹头的一端分别与所述驱动机构相连，所述上夹头和所述下夹头的另一端分别竖直连接夹爪，所述夹爪朝下设置且所述上夹头的夹爪和所述下夹头的夹爪相对式设置，所述驱动机构用于带动所述上夹头的夹爪和所述下夹头的夹爪相向或者相背移动。在上述方案的基础上，所述点胶机构包括胶针组件和胶杯；所述胶针组件设置在所述胶杯的上方，所述胶杯开口朝上，所述胶针组件通过插入胶杯内部以获得胶水；所述胶针组件包括两个平行设置的胶针，两个胶针的底端处于同一水平面，两个胶针之间的距离小于所述胶杯的杯筒的截面宽度。在上述方案的基础上，所述点胶机构还包括：胶杯座、水平设置的第一气缸和竖直设置的第二气缸；所述第一气缸与所述胶针组件相连，用于推动所述胶针组件水平移动；所述胶杯设置在胶杯座上，所述第二气缸与所述胶杯座相连，所述第二气缸用于推动所述胶杯上下移动以使得所述胶针组件插入胶杯内部。在上述方案的基础上，所述胶杯座上设置有滑槽，所述滑槽沿与所述第一气缸的移动方向相垂直的水平方向设置，所述胶杯的杯底与所述滑槽滑动连接。在上述方案的基础上，所述固化机构包括：若干个UV灯头；若干个UV灯头相互间具有夹角且出光端汇聚设置，若干个UV灯头所发出的光束相交于一点；所述UV灯头远离出光端的第二端与连接板相连，所述连接板用于所述UV灯头的固定。在上述方案的基础上，若干个UV灯头连接的连接板相连为一体形成安装板，所述安装板为弯折结构，所述安装板背离所述UV灯头的一侧连接散热片，若干个所述散热片间隔设置且相互平行。在上述方案的基础上，所述料盘上设有至少一个透镜放置槽，所述透镜放置槽的底部的中间开设有第一通孔，所述透镜放置槽的底部在所述透镜的至少一个端部处开设有第二通孔；在所述料盘的下方设置第一光源，所述第一光源朝向所述料盘设置；所述料盘放置在第一样品台上，所述第一样品台与所述第一通孔和第二通孔对应位置处设有第三通孔；所述第一样品台的底部设置有第一调整机构，所述第一调整机构包括X轴和Y轴移动平台。在上述方案的基础上，所述定位子系统还包括：第二图像检测机构和第三图像检测机构；所述第二图像检测机构设置在所述芯片的上方、用于从上方采集芯片和透镜的图像，所述第二图像检测机构上设置有朝向芯片的第二光源；所述第三图像检测机构设置在所述芯片的一侧、用于从侧面采集芯片和透镜的图像，所述芯片的另一侧设置有第三光源；所述第二图像检测机构和所述第三图像检测机构用于对透镜与芯片的贴合过程进行定位；所述第一图像检测机构、第二图像检测机构和第三图像检测机构分别与所述空间位移机构电连接；所述第一图像检测机构、第二图像检测机构和第三图像检测机构分别包括工业相机。在上述方案的基础上，所述芯片放置在底座上；所述底座沿长度方向设置有与多个芯片一一对应的台阶面；所述芯片竖直设置在所述台阶面的一端；所述底座放置在第二样品台上，所述第二样品台的底部设置有第二调整机构；所述第二调整机构包括沿所述底座长度方向的水平移动平台和竖直移动平台。在上述方案的基础上，所述定位子系统还包括：光斑检测机构，所述光斑检测机构包括相对设置于所述芯片的两侧的探针和探头，所述探针用于接触所述芯片以使所述芯片通电发出光束；所述探头用于检测所述光束形成的光斑；所述探头与所述空间位移机构电连接，所述空间位移机构根据所述光斑的状态调节所述透镜的位姿。(三)有益效果本技术提供的一种透镜耦合系统，可自动完成透镜与芯片耦合过程的各个工艺，且设置第一图像检测机构可通过采集料盘的图像获得料盘上透镜的精确位置信息，从而使得抓取机构能够顺利准确的抓取透镜，该系统自动化程度较高，可减少劳动强度，且可对透镜进行定位，提高效率和精确度。附图说明图1为本技术实施例的一种透镜耦合系统的第一示意图；图2为本技术实施例的一种透镜耦合系统的第二示意图；图3为本技术实施例中空间位移机构的示意图；图4为本技术实施例中安装座的示意图；图5为本技术实施例中限位块的示意图；图6为本技术实施例中抓取机构的示意图；图7为本技术实施例中点胶机构的第一示意图；图8为本技术实施例中点胶机构的第二示意图；图9为本技术实施例中胶杯与胶杯座的连接示意图；图10为本技术实施例中压片的示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透镜耦合系统，其特征在于，包括：抓取机构、空间位移机构、点胶机构、固化机构和定位子系统；所述抓取机构用于抓取料盘中的透镜；所述空间位移机构与所述抓取机构相连，用于带动所述透镜移动以与所述点胶机构接触进行点胶以及移动点胶后的透镜与芯片贴合；/n所述固化机构设置在所述芯片的上方，用于对透镜和芯片之间的胶水进行固化；所述定位子系统包括第一图像检测机构，所述第一图像检测机构设置在所述料盘的上方，用于获得料盘中透镜的位置信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种透镜耦合系统，其特征在于，包括：抓取机构、空间位移机构、点胶机构、固化机构和定位子系统；所述抓取机构用于抓取料盘中的透镜；所述空间位移机构与所述抓取机构相连，用于带动所述透镜移动以与所述点胶机构接触进行点胶以及移动点胶后的透镜与芯片贴合；
所述固化机构设置在所述芯片的上方，用于对透镜和芯片之间的胶水进行固化；所述定位子系统包括第一图像检测机构，所述第一图像检测机构设置在所述料盘的上方，用于获得料盘中透镜的位置信息。


2.根据权利要求1所述的透镜耦合系统，其特征在于，所述空间位移机构包括X轴滑台和Y轴滑台中的至少一个以及Z轴滑台；以及X轴角位移平台、Y轴角位移平台和Z轴角位移平台中的至少一个。


3.根据权利要求1所述的透镜耦合系统，其特征在于，在所述抓取机构和所述空间位移机构之间设置摆动气缸，所述空间位移机构与所述摆动气缸的壳体相连，所述摆动气缸的输出轴与所述抓取机构相连。


4.根据权利要求3所述的透镜耦合系统，其特征在于，还包括：限位块和安装座；所述限位块设置在所述摆动气缸和所述抓取机构之间，所述限位块的一侧与所述摆动气缸的壳体相连，所述抓取机构与所述安装座固定连接，所述安装座在所述限位块的另一侧与所述摆动气缸的输出轴相连；所述安装座与所述限位块相接的一侧连接设置定位销，所述限位块的另一侧设置有定位槽，所述定位销插入所述定位槽中。


5.根据权利要求1至4任一所述的透镜耦合系统，其特征在于，所述抓取机构包括上夹头、下夹头和驱动机构；所述上夹头和所述下夹头的一端分别与所述驱动机构相连，所述上夹头和所述下夹头的另一端分别竖直连接夹爪，所述夹爪朝下设置且所述上夹头的夹爪和所述下夹头的夹爪相对式设置，所述驱动机构用于带动所述上夹头的夹爪和所述下夹头的夹爪相向或者相背移动。


6.根据权利要求1所述的透镜耦合系统，其特征在于，所述点胶机构包括胶针组件和胶杯；所述胶针组件设置在所述胶杯的上方，所述胶杯开口朝上，所述胶针组件通过插入胶杯内部以获得胶水；所述胶针组件包括两个平行设置的胶针，两个胶针的底端处于同一水平面，两个胶针之间的距离小于所述胶杯的杯筒的截面宽度。


7.根据权利要求6所述的透镜耦合系统，其特征在于，所述点胶机构还包括：胶杯座、水平设置的第一气缸和竖直设置的第二气缸；所述第一气缸与所述胶针组件相连，用于推动所述胶针组件水平移动；所述胶杯设置在胶杯座上，所述第二气缸与所述胶杯座相连，所述第二气缸用于推动所述胶杯上下移动以使得所述胶针组件插入胶杯内部。


8.根据权利要求7所述的透镜耦合系统，其特征在于，所述胶杯座上设置有滑槽，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：段吉安，卢昆忠，唐佳，卢胜强，徐聪，苏文毅，胡慧璇，黄思琪，
申请(专利权)人：中南大学，武汉锐科光纤激光技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43