[发明专利]基于音圈电机驱动的透镜耦合设备

权利要求书

1.一种基于音圈电机驱动的透镜耦合设备，所述透镜由方形部分和从所述方形部分沿厚度方向朝两侧外凸的镜面部分组成，其特征在于，所述设备包括透镜上料组件、透镜夹取组件、光器件固定台、耦合检测组件和视觉检测组件，所述透镜上料组件内预装有多个透镜，依次将多个所述透镜上料，所述透镜夹取组件将所述透镜上料组件上料的透镜夹取并移动至所述光器件固定台上对应的封装位置，与固定在所述光器件固定台上的发光元件的发光芯片耦合，所述耦合检测组件通过光斑检测确认所述透镜与所述发光芯片的耦合精度，所述视觉检测组件的视觉检测相机对准所述发光元件的耦合位置；

所述透镜夹取组件包括多维运动平台和设置在所述多维运动平台上的透镜夹具，所述透镜夹具固定设置在所述多维运动平台上的夹具底座、平行设置在所述夹具底座上的两条导轨、第一端分别滑动设置在两条所述导轨上的两个连接部、以及分别固定设置在两个所述连接部第二端的透镜夹头，两个所述连接部分别通过设置在所述夹具底座上的两个音圈电机驱动；

所述透镜上料组件包括装料盒和拨料结构，所述装料盒的一侧成型有装载所述透镜的装料槽，所述透镜并排地放置于所述装料槽内，并被所述装料盒上设置的限位结构限制在所述装料槽中而防止从所述装料槽的侧面跑出，所述拨料结构包括拨料块和驱动所述拨料块移动的拨料块驱动部，所述拨料块插入所述装料槽中，所述装料槽的底部成型有一内槽，当所述透镜放置在所述装料槽中时，所述镜面部分悬空于所述内槽中。

2.根据权利要求1所述的基于音圈电机驱动的透镜耦合设备，其特征在于，所述透镜夹具的两个连接部中的每一个包括第一连接板和第二连接板，所述透镜夹头固定安装在所述第一连接板上，所述第一连接板固定安装在所述第二连接板上，所述第二连接板固定设置在一滑块上，所述滑块滑动设置在两条所述导轨上，所述第二连接板与对应的所述音圈电机的输出端连接；每个所述第二连接板上均设置有一光栅尺，所述光栅尺用于检测所述滑块在所述导轨上的位移量，每个所述第一连接板上均设置有一力传感器，所述力传感器用于检测所述第一连接板上的应力状况。

3.根据权利要求2所述的基于音圈电机驱动的透镜耦合设备，其特征在于，两个所述透镜夹头相对的一侧为夹持面，所述夹持面上设置有夹持所述透镜的夹持口，所述夹持口上设置有多个具有真空吸附作用的微型气孔。

4.根据权利要求3所述的基于音圈电机驱动的透镜耦合设备，其特征在于，所述多维运动平台具有六维的运动自由度，包括设置在工作台上的X轴位移平台、设置在所述X轴位移平台上的Y轴位移平台、设置在所述Y轴位移平台上的第一支撑板、设置在所述第一支撑板顶端的Z轴位移平台、设置在所述Z轴位移平台上的绕X轴旋转平台、设置在所述绕X轴旋转平台上的第二支撑板、设置在所述第二支撑板底端的绕Y轴旋转平台、以及设置在所述绕Y轴旋转平台上的绕Z轴旋转平台，所述夹具底座固定设置在所述绕Z轴旋转平台上。

5.根据权利要求1所述的基于音圈电机驱动的透镜耦合设备，其特征在于，所述限位结构包括设置在所述装料槽的槽口两侧的两块限位板，两块所述限位板之间的距离小于所述装料槽以及所述方形部分的宽度，所述限位板的上表面设置为高度沿所述装料槽方向逐渐降低的斜面，所述拨料块设置为扁平状，宽度小于所述装料槽的宽度，所述拨料块的第一端伸入所述装料槽中，第二端通过一安装臂与所述拨料块驱动部连接，所述拨料块驱动部驱动所述拨料块的第一端沿所述装料槽移动。

6.根据权利要求5所述的基于音圈电机驱动的透镜耦合设备，其特征在于，所述拨料块驱动部包括螺母丝杠副，所述丝杠转动设置在一导向槽内，与设置在所述导向槽一端的拨料电机连接，所述导向槽上滑动设置有一导向块，所述导向块与套设在所述丝杠上的所述螺母固定连接，所述安装臂固定安装在所述导向块上。

7.根据权利要求1所述的基于音圈电机驱动的透镜耦合设备，其特征在于，所述耦合检测组件包括耦合检测相机，所述耦合检测相机的镜头对准所述发光元件的耦合位置，所述耦合检测相机滑动设置在一耦合检测导轨上，并通过平行设置在所述耦合检测导轨一侧的皮带驱动机构驱动。