一种用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具的制作方法

1.本发明涉及偏光片加工技术领域，具体而言，涉及一种用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具。


背景技术：

2.偏光片全称偏振光片，是液晶显示器成像的必要组成结构，广泛应用于液晶成像技术领域。目前，偏光片的切割方式主要有两种，一种是刀模切割，一种是激光切割。刀模切割针对不同尺寸、形状的偏光片需要更换不同的模具，成本较高，且切割后还需要磨边，工艺复杂，复杂机构导致其人工依赖性高。相比之下，激光切割可以适应产品复杂、变化的几何形状，具有更高的精度和出色的公差水平，且激光切割的过程较快，通常不需要二次加工，具有更高的加工精度和切割效率，解决了目前刀切技术中异型片批量生产效率低及小孔径打孔无法量产的问题。同时，也解决了刀切技术因加工工序多而造成的偏光片材料利用率低，整体产品良率偏低的问题，有效减少了人员和设备的投入成本，减少了人工依赖性，具有提高产品良率和材料利用率等一系列优点，在偏光片的切割方面具有极高的性价比。
3.激光切割时需要将偏光片固定在夹具上，为了保证偏光片切割的尺寸和外形精度，夹具需要满足大表面、高表面精度的要求。此外，该夹具为随行夹具，需要控制其重量实现夹具的稳定运动。同时，针对不同形状和尺寸的偏光片，需要对夹具做到快速换型。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具，其具有表面精度高且重量轻的特点。
5.本发明的实施例是这样实现的：
6.一种用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具，其包括框架、定位组件、平面度调节组件和多个间隔设置的支撑块，定位组件固定在框架上，定位组件的上表面用于固定待切割材料，平面度调节组件和支撑块设置在框架的腔体内，多个支撑块的支撑端共同形成一个支撑平面，支撑平面用于支撑定位组件，平面度调节组件设置在支撑块上，平面度调节组件用于调节支撑块支撑端的位置。
7.可选的，作为一种可实施的方式，定位组件包括治具上板和间隔设置在治具上板一侧的多个仿形板，治具上板与框架固定连接，仿形板用于固定待切割材料，仿形板的形状与待获取产品的形状和尺寸相互配合。
8.可选的，作为一种可实施的方式，定位组件还包括真空泵，框架上设有与真空泵连接的真空接口，治具上板上设有与腔体连通的通孔，仿形板上设有与通孔连通的吸附孔，真空泵用于抽取腔体内的空气及灰尘。
9.可选的，作为一种可实施的方式，平面度调节组件包括平面度调节块和顶丝，平面度调节块与支撑块固定连接，每个支撑块上至少设置两个平面度调节块，顶丝设置在平面
度调节块上并使平面度调节块与框架螺纹连接，顶丝的轴线方向与支撑块和定位组件的依次设置方向平行。
10.可选的，作为一种可实施的方式，框架相对的两侧分别设有凹槽，凹槽的端部延伸至框架设置定位组件的表面，支撑块上与支撑端垂直的两端分别伸入凹槽内。
11.可选的，作为一种可实施的方式，多个仿形板与治具上板之间设置粘结层。
12.可选的，作为一种可实施的方式，定位组件还包括销钉，治具上板上设有第一定位孔，仿形板上设有与第一定位孔对应的第二定位孔，销钉穿过第二定位孔后插入第一定位孔内。
13.可选的，作为一种可实施的方式，定位组件还包括定位块，治具上板上设有第三定位孔，定位块插入第三定位孔内，仿形板的边缘与定位块的侧壁相抵持。
14.可选的，作为一种可实施的方式，框架包括多个平行设置的连接条，支撑块设置在相邻两个连接条之间且支撑块与连接条相互垂直，凹槽位于相邻两个连接条相互靠近的侧面上。
15.可选的，作为一种可实施的方式，框架上用于设置凹槽的支撑条和连接条与框架的底面通过多个调节件连接，调节件用于调整支撑条和连接条的水平度。
16.本发明实施例的有益效果包括：
17.本发明提供的用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具，包括框架、定位组件、平面度调节组件和多个间隔设置的支撑块，定位组件固定在框架上，定位组件的上表面用于固定待切割材料，平面度调节组件和支撑块设置在框架的腔体内，多个支撑块的支撑端共同形成一个支撑平面，支撑平面用于支撑定位组件，平面度调节组件设置在支撑块上，平面度调节组件用于调节支撑块支撑端的位置。上述用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具采用框架配合支撑块的方式固定定位组件，既能对定位组件起到良好的支撑作用，又能大幅降低自身的重量，满足随动的需求，同时，通过平面度调整组件对支撑块进行调整，又能提高定位组件的表面精度，即便定位组件具有较大表面，也能保证具有质量轻和表面精度高的特点，能够做成大表面随行夹具。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
19.图1为本发明实施例提供的用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具的结构示意图；
20.图2为图1中a-a处的剖视图；
21.图3为图1中b-b处的剖视图；
22.图4为图2中d处的局部放大示意图；
23.图5为本发明实施例提供的用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具的内部结构示意图；
24.图6为图5中e处的局部放大示意图；
25.图7为图5中c-c处的剖视图；
26.图8为图7中f处的局部放大示意图；
27.图9为本发明实施例提供的用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具中平面度调节块的结构示意图。
28.图标：100-用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具；110-框架；111-真空接口；112-凹槽；113-连接条；114-顶丝孔；121-治具上板；1211-通孔；122-仿形板；1221-吸附孔；1222-第二定位孔；123-销钉；131-平面度调节块；1311-支撑部；1312-固定部；1312a-固定孔；1313-调节部；1313a-调节孔；140-支撑块；141-支撑端。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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，都属于本发明保护的范围。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
34.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.请参照图1和图2，本实施例提供一种用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具100，包括框架110、定位组件、平面度调节组件和多个间隔设置的支撑块140，定位组件固定在框架110上，定位组件的上表面用于固定待切割材料，平面度调节组件和支撑块140设置在框架110的腔体内，多个支撑块140的支撑端141共同形成一个支撑平面，支撑平面用于支撑定位组件，平面度调节组件设置在支撑块140上，平面度调节组件用于调节支撑块140支
撑端141的位置。
36.用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具100包括框架110、定位组件、平面度调节组件和支撑块140，框架110的侧面和底面共同围合形成上方开口的腔体，请结合参照图3，平面度调节组件和支撑块140设置在腔体内，支撑块140包括多个，多个支撑块140间隔设置，多个支撑块140的支撑端141共同组成了一个支撑平面，定位组件包括相对的上表面和下表面，上表面用于固定待切割材料，下表面与框架110和支撑块140的支撑端141相接触。平面度调节组件用于调节支撑块140上支撑端141的位置，以改变支撑平面的平面度，进而调整定位组件上表面的平面度。
37.需要说明的是，本实施例中，框架110既可以以不同的方式拼接而成，也可以整体加工而成。多个支撑块140可以纵向排列，也可以横向或斜向排列，支撑块140的长度和数量均可以根据排列和分段的不同进行合理的选择，支撑块140的形状可以是菱形，也可以是梯形。示例地，请参照图4，支撑块140呈菱形，菱形的支撑块140的一角即为支撑端141，菱形的支撑块140与定位组件之间为线接触，接触面积较小，能够减少对激光切割的影响。
38.采用框架110配合支撑块140的方式固定定位组件，既能对定位组件起到良好的支撑作用，又能大幅降低用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具100的重量，满足用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具100随动的需求，同时，通过平面度调整组件对支撑块140进行调整，又能提高定位组件的表面精度，即便定位组件具有较大表面，也能保证用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具100具有质量轻且表面精度高的特点，能够做成大表面随行夹具。
39.如上所述，用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具100包括框架110、定位组件、平面度调节组件和多个间隔设置的支撑块140，定位组件固定在框架110上，定位组件的上表面用于固定待切割材料，平面度调节组件和支撑块140设置在框架110的腔体内，多个支撑块140的支撑端141共同形成一个支撑平面，支撑平面用于支撑定位组件，平面度调节组件设置在支撑块140上，平面度调节组件用于调节支撑块140支撑端141的位置。上述用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具100重量轻且表面精度高，能够做成大表面随行夹具。
40.请参照图5和图6，可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，框架110相对的两侧分别设有凹槽112，凹槽112的端部延伸至框架110设置定位组件的表面，支撑块140上与支撑端141垂直的两端分别伸入凹槽112内。
41.框架110相对的两个侧面分别设有凹槽112，凹槽112的槽口朝向框架110的腔体设置，凹槽112的延伸方向垂直于框架110的底部且凹槽112在延伸方向的端部位于框架110的上表面。支撑块140的两端由凹槽112的端部插入框架110并通过凹槽112固定在框架110上，凹槽112的内壁限制了支撑块140在水平方向的自由度，但未限制支撑块140在竖直方向的自由度，支撑块140在平面度调节组件的调整下，可以沿凹槽112的延伸方向移动，以改变其支撑端141的位置。示例地，凹槽112为u型槽。
42.应理解，用于固定同一支撑块140的两个凹槽112的位置可以根据支撑块140的排列方式改变，若支撑块140纵向或横向排列，则两个凹槽112的中心线与框架110的侧面之间的夹角为直角，若支撑块140斜向排列，则两个凹槽112的中心线的连线与框架110的侧面之间的夹角为锐角。
43.可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，框架110包括多个平行设置的连接
条113，支撑块140设置在相邻两个连接条113之间且支撑块140与连接条113相互垂直，凹槽112位于相邻两个连接条113相互靠近的侧面上。
44.框架110包括多个平行设置的连接条113，多个连接条113将框架110的腔体划分为多个子腔体，支撑块140分别设置在每个子腔体内。凹槽112设置在相邻的两个连接条113相互靠近的侧面上，两个凹槽112的中心线的连线与连接条113的侧面相互垂直，支撑块140固定在相邻的两个连接条113之间，多个支撑块140之间彼此平行并垂直于连接条113的侧面。
45.可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，框架110上用于设置凹槽112的支撑条和连接条113与框架110的底面通过多个调节件连接，调节件用于调整支撑条和连接条113的水平度。
46.框架110采用拼接方式加工而成，包括底面和设置在底面上的两个支撑条、两个固定条和多个连接条113，两个支撑条平行设置，多个连接条113与支撑条平行并位于两个支撑条之间，两个固定条分别用于连接两个支撑条的端部。支撑条为框架110上用于设置凹槽112的部分，支撑条和连接条113通过多个调节件固定在底面上，通过调整调节件，即可调整支撑条和连接条113的水平度，进而调整定位组件整体的水平度。示例地，调节件为顶丝，相应地，支撑条和连接条113上设有顶丝孔114，通过旋转顶丝以调节支撑条和连接条113的水平度。
47.可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，定位组件包括治具上板121和间隔设置在治具上板121一侧的多个仿形板122，治具上板121与框架110固定连接，仿形板122用于固定待切割材料，仿形板122的形状与待获取产品的形状和尺寸相互配合。
48.定位组件包括治具上板121和仿形板122，治具上板121与框架110固定连接，仿形板122设置在治具上板121远离框架110的表面。仿形板122包括多个，多个仿形板122间隔设置在治具上板121上，仿形板122的边缘形状与待获取产品的形状相同，但尺寸略小于待获取产品的尺寸。待切割材料固定在仿形板122上，加工时，切割头沿着仿形板122的边缘对待切割材料进行切割，以得到待获取产品。应理解，仿形板122的数量应与待获取产品的数量相同，仿形板122的边缘可以垂直于框架110的边缘，也可以与框架110的边缘呈锐角设置，仿形板122的形状可以为规则的正方形、长方形，也可以为不规则的异形，具体根据待获取产品的形状确定。
49.可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，多个仿形板122与治具上板121之间设置粘结层。
50.仿形板122通过胶粘的方式固定在治具上板121上，胶粘的方式固定牢固且易于分离，当待获取产品的形状和尺寸发生变化，需更换仿形板122时，易于将仿形板122从治具上板121上取下。
51.请参照图4，可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，定位组件还包括销钉123，治具上板121上设有第一定位孔，仿形板122上设有与第一定位孔对应的第二定位孔1222，销钉123穿过第二定位孔1222后插入第一定位孔内。
52.定位组件还包括销钉123，治具上板121上设有第一定位孔，仿形板122上设有第二定位孔1222，第一定位孔的尺寸与第二定位孔1222的尺寸相同。固定仿形板122时，人工或机器将胶体均匀涂布到仿形板122上，然后将仿形板122放到治具上板121表面，将第一定位孔和第二定位孔1222初步对位，然后将销钉123依次插入第二定位孔1222和第一定位孔内，
以保证仿形板122相对于治具上板121的位置准确，待胶体凝固后，取下销钉123即可。
53.可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，定位组件还包括定位块，治具上板121上设有第三定位孔，定位块插入第三定位孔内，仿形板122的边缘与定位块的侧壁相抵持。
54.定位组件还包括定位块，治具上板121上设有第三定位孔。固定仿形板122时，人工或机器将胶体均匀涂布到仿形板122上，并将定位块插入第三定位孔内，将仿形板122放到治具上板121表面，并使仿形板122的边缘靠紧定位块，以实现仿形板122的定位，待胶体凝固后，取下定位块即可。
55.请参照图3和图4，可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，定位组件还包括真空泵，框架110上设有与真空泵连接的真空接口111，治具上板121上设有与腔体连通的通孔1211，仿形板122上设有与通孔1211连通的吸附孔1221，真空泵用于抽取腔体内的空气及灰尘。
56.框架110的底部设有真空接口111，真空接口111与框架110的腔体连通，治具上板121上设有通孔1211，通孔1211与腔体连通，仿形板122上设有吸附孔1221，吸附孔1221通过通孔1211也与腔体连通。定位组件还包括真空泵，真空泵连接在真空接口111上，真空泵开启，使框架110的腔体内呈负压状态，进而将待切割材料吸附在仿形板122表面。同时，切割产生的灰尘和异味也可以通过真空接口111被抽走。治具上板121上开设多个通孔1211，仅保留部分连接材料，既方便吸附和抽尘，还能进一步减轻用于偏光片激光切割设备的柔性材料夹具100的重量。
57.应理解，本实施例中，对真空接口111、通孔1211和吸附孔1221的尺寸、数量、形状和分布不作限定，真空接口111的直径可以为25-80mm，数量可以为1-100个，真空接口111可以在框架110底部均匀分布，也可以不均匀分布。通孔1211可以为三角形、多边形、圆形等。吸附孔1221的数量可以为3-100个，根据待获取产品大小和开孔大小定。
58.请参照图7和图8，可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，平面度调节组件包括平面度调节块131和顶丝，平面度调节块131与支撑块140固定连接，每个支撑块140上至少设置两个平面度调节块131，顶丝设置在平面度调节块131上并使平面度调节块131与框架110螺纹连接，顶丝的轴线方向与支撑块140和定位组件的依次设置方向平行。
59.平面度调节组件包括平面度调节块131和顶丝，平面度调节块131与支撑块140之间固定连接每个支撑块140上至少设置两个平面度调节块131，平面度调节块131通过顶丝固定在框架110底部，顶丝的轴线方向垂直于框架110的底面，转动顶丝，即可调整平面度调节块131与框架110底面之间的距离，平面度调节块131带动支撑块140移动，进而调整支撑块140支撑端141的倾斜度。
60.请结合参照图9，示例地，支撑块140包括相互连接的固定部1312和调节部1313，以及同时与固定部1312和调节部1313的侧面连接的支撑部1311，固定部1312、调节部1313和支撑部1311的下表面位于同一平面内，调节部1313的上表面高于支撑部1311，固定部1312的上表面高于调节部1313，支撑块140的底部与支撑部1311的上表面相贴合，支撑块140的侧面与固定部1312和调节部1313的侧面相贴合，调节部1313上设有贯穿调节部1313上表面和下表面的调节孔1313a，调节孔1313a用于旋入顶丝，固定部1312上设有贯穿固定部1312相对的两个侧面的固定孔1312a，固定孔1312a用于将支撑块140固定在平面度调节块131
上。
61.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。