一种激光器加工用夹具的制作方法

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1.本技术属于激光器加工技术领域，尤其涉及一种激光器加工用夹具。

背景技术：

2.半导体激光器具有体积小，重量轻，效率高，寿命长等诸多有点，其在国民经济的各方面起着越来越重要的作用；随着实际工程的发展，对于半导体激光器的输出功率要求越来越高，为了获得高输出功率需要采用阵列半导体激光器，即将多个半导体激光器线状集成在同一个载体上，通过光学元件将每个半导体激光器产生的激光汇聚到一起。
3.反射镜、快轴准直镜(fac)、慢轴准直镜(sac)是半导体激光器中极为重要的光学元件，快轴准直镜负责将每个半导体激光器的光聚焦，反射镜负责将每个半导体激光器的光反射至同一方向，fac和反射镜的耦合精度直接影响到阵列半导体激光器的质量。现有技术中，反射镜、fac、sac固定在泵浦底座上，使用的夹具是一种真空吸嘴吸附的方式，真空吸附吸力受限于真空气压和光学元件的表面积大小，而半导体激光器的光学元件一般都是毫米级别的，用真空吸嘴吸附光学元件，由于受力小和受力不均匀容易从吸嘴处脱落，安装效率低，fac和反射镜的耦合精度低，影响半导体激光器的有效性。

技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种激光器加工用夹具，以解决现有的真空吸嘴吸附光学元件易脱落的问题。
5.第一方面，本技术实施例提供一种激光器加工用夹具，包括：
6.驱动件；
7.夹持件，包括第一夹持块和第二夹持块，所述第一夹持块和所述第二夹持块相对设置，所述驱动件连接所述第一夹持块和所述第二夹持块的第一端，所述第一夹持块和/或所述第二夹持块靠近第二端的相对面上设有抵持部，所述驱动件用于驱动所述第一夹持块和所述第二夹持块的第二端相对靠近或远离，以实现光学元件的夹持与松开，所述抵持部限制所述光学元件在夹持时向所述第一端的方向移动。
8.可选的，还包括：
9.调节移动台，与所述驱动件连接，用于调整所述光学元件的姿态。
10.可选的，所述调节移动台包括：
11.第一移动机构，与所述驱动件连接，被配置为驱动所述驱动件带动所述夹持件沿第一方向移动；
12.第一旋转机构，与所述第一移动机构连接，被配置为驱动所述第一移动机构带动所述驱动件和所述夹持件共同绕第一轴转动；
13.第二旋转机构，与所述第一旋转机构连接，被配置为驱动所述第一旋转机构带动所述第一移动机构、所述驱动件和所述夹持件共同绕第二轴转动；
14.第三旋转机构，与所述第二旋转机构连接，被配置为驱动所述第二旋转机构带动
所述第一旋转机构、第一移动机构、所述驱动件和所述夹持件共同沿第第三轴转动；
15.第二移动机构，与所述第三旋转机构连接，被配置为驱动所述第三旋转机构带动所述第一移动机构、所述第二旋转机构、第一旋转机构、所述驱动件和所述夹持件共同沿第二方向移动；
16.第三移动机构，与所述第二移动机构连接，被配置为驱动第二移动机构带动所述第三旋转机构、所述第一移动机构、所述第二旋转机构、第一旋转机构、所述驱动件和所述夹持件共同沿第三方向移动。
17.可选的，所述第一旋转机构、所述第二旋转机构和所述第三旋转机构均包括旋转电机和安装板，所述旋转电机的输出端连接所述安装板。
18.可选的，所述第一夹持块包括第一子部和第二子部，所述第一子部的一端与所述驱动件连接，所述第二子部与所述第一子部按预设角度连接；
19.所述第二夹持块包括第三子部和第四子部，所述第三子部的第一端与所述驱动件连接，所述第三子部的第与所述第四子部按预设角度连接，所述第四子部与所述第二子部相对设置形成夹持腔，所述抵持部位于所述夹持腔靠近所述第一端的一侧。
20.可选的，所述抵持部为设置于所述第四子部上的凸起，所述凸起朝向所述第二子部一侧突出。
21.可选的，所述第一子部倾斜设置，从所述驱动件的一侧向所述第二子部的一侧倾斜，且倾斜方向背离所述驱动件所在的一侧；
22.所述第三子部倾斜设置，从所述驱动件的一侧向所述第四子部的一侧倾斜，且倾斜方向背离所述驱动件所在的一侧。
23.可选的，所述夹持腔的侧壁形状与所述光学元件侧面形状适配；
24.和/或，所述第二子部或所述第四子部的侧部设有限位块24，所述限位块24位于所述夹持腔的一侧。
25.可选的，所述夹持腔的侧壁上涂覆有缓冲层。
26.可选的，所述第一夹持块和/或所述第二夹持块靠近所述第二端设有镂空的透光区；
27.和/或，所述第一夹持块和/或所述第二夹持块靠近所述第二端设有避让所述光学元件焊接部位的避让区。
28.本技术实施例提供的一种激光器加工用夹具，因采用驱动件驱动夹持件的第一夹持块和第二夹持块相对靠近或远离，从光学元件的两侧面夹持与松开光学元件，还通过抵持部限制光学元件在夹持时向第一端的方向移动，快速定位光学元件，所以克服了现有的真空吸嘴吸附光学元件易脱落的问题，第一夹持块和第二夹持块的夹持力大小可控，能够适应不同尺寸的光学元件转移的需求，光学元件的两侧受力均匀，进而达到了夹持稳固的同时避免损坏光学元件的表面。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.为了更完整地理解本技术及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
31.图1为本技术实施例提供的夹具的结构示意图。
32.图2为图1中a处的局部放大图。
33.图3为本技术实施例提供的设置自动调节移动台的夹具的结构示意图。
34.图4为本技术实施例提供的设置手动调节移动台的夹具的结构示意图。
35.图5为本技术实施例提供的夹具设置避让区的结构示意图。
36.图6为本技术实施例提供的夹具设置限位块的结构示意图。
37.图7为图6中b处的局部放大图。
38.图8为本技术实施例提供的夹具设置透光区的结构示意图。
39.图9为图8中c处的局部放大图。
具体实施方式
40.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
41.本技术实施例提供一种激光器加工用夹具，以解决现有的真空吸嘴吸附光学元件6易脱落的问题。以下将结合附图对进行说明。
42.参见图4所示，半导体激光器4包括泵浦源芯片、泵浦底座5和安装于泵浦底座5上的光学元件6，光学元件6为反射镜、fac和sac等，光学元件6可胶水粘接或玻璃焊料焊接固定于泵浦底座5上，在光学元件6安装过程中，激光器加工用夹具夹持光学元件6安装于泵浦底座5的特定位置上，夹持力大小可控，能够适应不同尺寸的光学元件6转移的需求，光学元件6的两侧受力均匀，夹持稳固的同时避免损坏光学元件6的表面。作为变形的，本技术实施例提供的激光器加工用夹具还可以应用于其他光学镜片的转移使用，本技术实施例不做具体限定。
43.为了更清楚的说明激光器加工用夹具的结构，以下将结合附图对激光器加工用夹具进行介绍。
44.图1为本技术实施例提供的夹具的结构示意图，图2为图1中a处的局部放大图，参见图1和图2所示，激光器加工用夹具包括驱动件1和夹持件2，夹持件2包括第一夹持块20和第二夹持块21，第一夹持块20和第二夹持块21相对设置，驱动件1连接第一夹持块20和第二夹持块21的第一端，第一夹持块20和/或第二夹持块21靠近第二端的相对面上设有抵持部22，驱动件1用于驱动第一夹持块20和第二夹持块21的第二端相对靠近或远离，以实现光学元件6的夹持与松开，抵持部22限制光学元件6在夹持时向第一端的方向移动。
45.可以理解的，第一夹持块20、第二夹持块21和抵持部22共同作用限制光学元件6，光学元件6竖直，第一夹持块20和第二夹持块21分别与光学元件6的两侧面贴合，夹持光学元件6，光学元件6的上侧抵靠在抵持部22上，根据光学元件6的尺寸以及可夹持的部位调整抵持部22的位置。第一夹持块20和第二夹持块21的夹持力大小可控，能够适应不同尺寸的光学元件6转移的需求，光学元件6的两侧受力均匀，在保证夹持稳固的同时避免损坏光学
元件6的表面。
46.其中，驱动件1为夹爪气缸10，夹爪气缸10的输出端连接第一夹持块20和第二夹持块21，作为变形的，驱动件1也可以采用两个单独气缸，两气缸的输出端相对设置，分别连接第一夹持块20和第二夹持块21，气缸的型号本技术实施例不做具体限定。
47.在一些实施方式中，图3为本技术实施例提供的设置自动调节移动台的夹具的结构示意图，图4为本技术实施例提供的设置手动调节移动台的夹具的结构示意图，参见图3和图4所示，激光器加工用夹具还包括调节移动台3，与驱动件1连接，用于调整光学元件6的姿态。
48.可以理解的，反射镜、sac和fac在泵浦底座5上的安装位置不同，安装角度不同，驱动件1驱动夹持件2夹持光学元件6后，通过调节移动台3调节光学元件6的姿态，便光学元件6安装作业，安装精度高，方提高了夹具的适用范围。
49.在上述实施方式的基础上，参见图3所示，调节移动台3包括第一旋转机构30、第二旋转机构31、第三旋转机构33、第一移动机构32、第二移动机构34和第三移动机构35，第一移动机构32与驱动件1连接，第一移动机构32被配置为驱动驱动件1带动夹持件2沿第一方向移动，第一方向为y轴方向，实现光学元件6沿y轴方向移动；第一旋转机构30与第一移动机构32连接，第一旋转机构30被配置为驱动第一移动机构32带动驱动件1和夹持件2共同绕第一轴转动，第一轴为y轴，实现光学元件6绕y轴转动；第二旋转机构31与第一旋转机构30连接，第二旋转机构31被配置为驱动第一旋转机构30带动第一移动机构32、驱动件1和夹持件2共同绕第二轴转动，第二轴为z轴，实现光学元件6绕z轴转动；第三旋转机构33与第二旋转机构31连接，第三旋转机构33被配置为驱动第二旋转机构31带动第一旋转机构30、第一移动机构32、驱动件1和夹持件2共同沿第第三轴转动，第三轴为x轴方向，实现光学元件6绕x轴转动；第二移动机构34与第三旋转机构33连接，第二移动机构34被配置为驱动第三旋转机构33带动第一移动机构32、第二旋转机构31、第一旋转机构30、驱动件1和夹持件2共同沿第二方向移动，第二方向为z轴方向，实现光学元件6沿z轴移动；第三移动机构35与第二移动机构34连接，第三移动机构35被配置为驱动第二移动机构34带动第三旋转机构33、第一移动机构32、第二旋转机构31、第一旋转机构30、驱动件1和夹持件2共同沿第三方向移动，第三方向为x轴方向，实现光学元件6沿x轴移动。通过调节移动台3可以实现光学元件6的六维调节，调节精度高，能够满足不同光学元件6的安装，尤其适用于反射镜和fac的耦合作业。
50.在上述实施方式的基础上，参见图3所示，第一旋转机构30、第二旋转机构31和第三旋转机构33均包括旋转电机300和安装板301，旋转电机300的输出端连接安装板301，上述的第一移动机构32、第二移动机构34和第三移动机构35的结构相同，均为直线电机模组。
51.作为变形的，参见图4所示，调节移动台3除选用上述的自动调节方式外，还可以采用手动调节，当采用手段调节时，调节移动台3包括y轴移动直线模组36、x轴移动手动位移台37、y轴手动位移台38、z轴手动位移台39、和角位移台40，角位移台40的输出端通过连杆连接驱动件1，通过调节角位移台40驱动驱动件1带动夹持件2绕x轴、y轴或z轴旋转，实现光学元件6绕x轴、y轴或z轴旋转，z轴手动位移台39的输出端连接角位移台40，实现光学元件6沿z轴方向的调节，y轴手动位移台38的输出端连接z轴手动位移台39，实现光学元件6沿y轴方向的调节，x轴手动位移台37的输出端连接y轴手动位移台38，实现光学元件6沿x轴方向
的调节，y轴移动直线模组36的输出端连接x轴手动位移台37，实现光学元件6沿y轴方向快速移动。
52.在一些实施方式中，参见图5、图6和图8所示，第一夹持块20包括第一子部200和第二子部201，第一子部200的一端与驱动件1连接，第二子部201与第一子部200按预设角度连接；第二夹持块21包括第三子部210和第四子部211，第三子部210的第一端与驱动件1连接，第三子部210的第与第四子部211按预设角度连接，第四子部211与第二子部201相对设置形成夹持腔23，抵持部22位于夹持腔23靠近第一端的一侧。
53.在上述实施方式的基础上，参见图5、图6和图8所示，抵持部22为设置于第四子部211上的凸起，凸起朝向第二子部201一侧突出。
54.可以理解的，第四子部211的第二端侧面形状呈字型，第二子部201的第二呈侧面形状呈字型，第二子部201与第四子部211的形状契合，结构紧凑。
55.在上述实施方式的基础上，参见图5、图6和图8所示，第一子部200倾斜设置，从驱动件1的一侧向第二子部201的一侧倾斜，且倾斜方向背离驱动件1所在的一侧；第三子部210倾斜设置，从驱动件1的一侧向第四子部211的一侧倾斜，且倾斜方向背离驱动件1所在的一侧。
56.示例性的，第一子部200和第三子部210倾斜设置，第一子部200和第三子部210的端部与夹爪气缸10的输出端通过连接，第一子部200与第三子部210贴合的面也倾斜设置，第一子部200的远离第三子部210的一侧面倾斜设置，第二子部201和第四子部211竖直设置。
57.可以理解的，第一夹持块20和第二夹持块21向远离驱动件1所在侧的平面倾斜，避免驱动件1干涉其他部件，如当采用激光器4对反射镜和fac进行耦合时，驱动件1和夹持件2不能够阻挡激光器4出光，将第一夹持块20和第二夹持块21倾斜设置，方便激光器4布置。
58.在上述实施方式的基础上，参见图5、图6和图8所示，夹持腔23的侧壁形状与光学元件6侧面形状适配。
59.可以理解的，当光学元件6为阵列型快轴准直镜时，快轴准直镜的一侧面位置若干弧形凸面，对应的夹持腔23的一侧壁设置有与弧形凸面形状适配的弧形凹面，增大受力面积，提高夹持稳固性。
60.在上述实施方式的基础上，参见图6和图7所示，第二子部201或第四子部211的侧部设有限位块24，限位块24位于夹持腔23的一侧。
61.可以理解的，限位块24为设置于第一子部200或第四子部211侧边的凸起，第一子部200、第四子部211、抵持部22、限位块24围合呈的夹持腔23具有相邻的两开口，第一子部200和第四子部211分别位于光学元件6的相对两侧面，抵持部22定位光学元件6的顶部，限位块24定位光学元件6的一旁侧边，精准定位光学元件6，方便调节，实现光学元件6的快速定位安装。
62.在一些实施方式中，夹持腔23的侧壁上涂覆有缓冲层。可以理解的，第一子部200和第四子部211与光学元件6接触的侧面设置缓冲层，避免第一子部200和第二子部201夹持光学元件6时划伤光学元件6的表面，影响光学元件6的性能。缓冲层的材质可以为特氟龙或胶水。
63.在一些实施方式中，参见图8和图9所示，第一夹持块20和/或第二夹持块21靠近第
二端设有镂空的透光区25。也可以理解为，第一夹持块20和第二夹持块21夹持光学元件6时，第一夹持块20位于光学元件6的出光侧时，第一夹持块20靠近第二端设置镂空的透光区25，光学元件6发出的光从透光区25射出，避免损坏光学元件6的出光面，对于有些需要在安装过程中进行耦合作业的，方便操作。当第二夹持块21位于光学元件6的出光侧时，第二夹持块21靠近第二端设有镂空的透光区25，当光学元件6为透镜时，第一夹持块20和第二夹持块21的第二端均设有镂空的透光区25，具体可根据实际夹持的光学元件6的类型做调整。
64.可以理解的，对应有些光学元件6如反射镜，安装过程中需要进行耦合作业，第一夹持块20和第二夹持块21不能够阻挡反射镜的出光面，因此，当第一夹持块20夹持光学元件6的出光侧时，第一夹持块20靠近第二端设有镂空的透光区25，避免阻挡反射镜出光，反射镜发出的光从透光区25射出，第一夹持块20的第二端呈“π”字型，透光区25的侧边与第二夹持块21共同夹持光学元件6，避免干涉光学元件6出光，又能提供稳固的夹持力。
65.在一些实施方式中，参见图5和图7所示，第一夹持块20和/或第二夹持块21靠近第二端设有避让光学元件6焊接部位的避让区26。也可以理解为，第一夹持块20和第二夹持块21夹持光学元件6时，若第一夹持块20位于光学元件6的焊接部位侧，第一夹持块20靠近第二端设置避让焊接部位的避让区26，若第二夹持块21位于光学元件6的焊接部位侧，第二夹持块21靠近第二端设置避让焊接部位的避让区26，若光学元件6两侧均设有焊接部位，则第一夹持块20和第二夹持块21靠近第二端均设有避让光学元件6焊接部位的避让区26，避免夹持过程中，损坏光学元件6。
66.可以理解的，对于有些光学元件6如fac，fac先与拱门焊接，再将焊接一体的fac和拱门安装于泵浦底座5上，此时，第一夹持块20和第二夹持块21夹持fac时，需要避让焊接部位，fac和拱门的焊接位置位于fac的两侧，因此，第一夹持块20和/或第二夹持块21的第二端设置两避让区26，避让区26为向内凹陷的弧面。
67.作为变形的，上述的限位块24、透光区25、避让区26可以集成于一个夹持件2上，如第一夹持块20设置限位块24和透光区25，第二夹持块21设置避让区26，或者限位块24、透光区25、避让区26中的任一两个集成于一个夹持件2上，如第一夹持块20设置限位块24，第二夹持块21设置透光区25，具体采用哪种组合方式，可根据光学元件6的类型进行调整，本技术实施例不做详细描述。
68.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
69.在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
70.以上对本技术实施例所提供的一种激光器加工用夹具进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。

技术特征：

1.一种激光器加工用夹具，其特征在于，包括：驱动件；夹持件，包括第一夹持块和第二夹持块，所述第一夹持块和所述第二夹持块相对设置，所述驱动件连接所述第一夹持块和所述第二夹持块的第一端，所述第一夹持块和/或所述第二夹持块靠近第二端的相对面上设有抵持部，所述驱动件用于驱动所述第一夹持块和所述第二夹持块的第二端相对靠近或远离，以实现光学元件的夹持与松开，所述抵持部限制所述光学元件在夹持时向所述第一端的方向移动。2.根据权利要求1所述的激光器加工用夹具，其特征在于，还包括：调节移动台，与所述驱动件连接，用于调整所述光学元件的姿态。3.根据权利要求2所述的一种激光器加工用夹具，其特征在于，所述调节移动台包括：第一移动机构，与所述驱动件连接，被配置为驱动所述驱动件带动所述夹持件沿第一方向移动；第一旋转机构，与所述第一移动机构连接，被配置为驱动所述第一移动机构带动所述驱动件和所述夹持件共同绕第一轴转动；第二旋转机构，与所述第一旋转机构连接，被配置为驱动所述第一旋转机构带动所述第一移动机构、所述驱动件和所述夹持件共同绕第二轴转动；第三旋转机构，与所述第二旋转机构连接，被配置为驱动所述第二旋转机构带动所述第一旋转机构、第一移动机构、所述驱动件和所述夹持件共同沿第第三轴转动；第二移动机构，与所述第三旋转机构连接，被配置为驱动所述第三旋转机构带动所述第一移动机构、所述第二旋转机构、第一旋转机构、所述驱动件和所述夹持件共同沿第二方向移动；第三移动机构，与所述第二移动机构连接，被配置为驱动第二移动机构带动所述第三旋转机构、所述第一移动机构、所述第二旋转机构、第一旋转机构、所述驱动件和所述夹持件共同沿第三方向移动。4.根据权利要求3所述的一种激光器加工用夹具，其特征在于，所述第一旋转机构、所述第二旋转机构和所述第三旋转机构均包括旋转电机和安装板，所述旋转电机的输出端连接所述安装板。5.根据权利要求1所述的一种激光器加工用夹具，其特征在于，所述第一夹持块包括第一子部和第二子部，所述第一子部的一端与所述驱动件连接，所述第二子部与所述第一子部按预设角度连接；所述第二夹持块包括第三子部和第四子部，所述第三子部的第一端与所述驱动件连接，所述第三子部与所述第四子部按预设角度连接，所述第四子部与所述第二子部相对设置形成夹持腔，所述抵持部位于所述夹持腔靠近所述第一端的一侧。6.根据权利要求5所述的一种激光器加工用夹具，其特征在于，所述抵持部为设置于所述第四子部上的凸起，所述凸起朝向所述第二子部一侧突出。7.根据权利要求5所述的一种激光器加工用夹具，其特征在于，所述第一子部倾斜设置，从所述驱动件的一侧向所述第二子部的一侧倾斜，且倾斜方向背离所述驱动件所在的一侧；所述第三子部倾斜设置，从所述驱动件的一侧向所述第四子部的一侧倾斜，且倾斜方
向背离所述驱动件所在的一侧。8.根据权利要求5所述的一种激光器加工用夹具，其特征在于，所述夹持腔的侧壁形状与所述光学元件侧面形状适配；和/或，所述第二子部或所述第四子部的侧部设有限位块，所述限位块位于所述夹持腔的一侧。9.根据权利要求5所述的一种激光器加工用夹具，其特征在于，所述夹持腔的侧壁上涂覆有缓冲层。10.根据权利要求1所述的一种激光器加工用夹具，其特征在于，所述第一夹持块和/或所述第二夹持块靠近所述第二端设有镂空的透光区；和/或，所述第一夹持块和/或所述第二夹持块靠近所述第二端设有避让所述光学元件焊接部位的避让区。

技术总结

本申请提供一种激光器加工用夹具，该夹具包括驱动件和夹持件，其中夹持件包括第一夹持块和第二夹持块，第一夹持块和第二夹持块相对设置，驱动件连接第一夹持块和第二夹持块的第一端，第一夹持块和/或第二夹持块靠近第二端的相对面上设有抵持部，驱动件用于驱动第一夹持块和第二夹持块的第二端相对靠近或远离，以实现光学元件的夹持与松开，抵持部限制光学元件在夹持时向第一端的方向移动。克服了现有的真空吸嘴吸附光学元件易脱落的问题，第一夹持块和第二夹持块的夹持力大小可控，能够适应不同尺寸的光学元件转移的需求，光学元件的两侧受力均匀，进而达到了夹持稳固的同时避免损坏光学元件的表面。光学元件的表面。光学元件的表面。