CN104772571A - 板材激光切割设备及其激光切割治具 - Google Patents

Abstract

一种板材激光切割治具，包括：基板，基板的上表面包括切割区域和非切割区域，切割区域内开设切缝，用于激光通过，切缝的宽度为1.5-2mm，非切割区域上开设槽和/或沉孔；磁铁，放置于槽和/或沉孔内；及导磁件，放置于磁铁上方，导磁件与磁铁之间用于固定和压平待切割的板材。本发明通过磁铁配合导磁件将要切割的板材平整的固定在基板上，从而解决因板材不平整容易导致的切割翻边、发黑、影响切割精度的问题。另外，激光通过的切缝宽度为1.5-2mm，采用此宽度的切缝一方面避免烟尘残留，另一方面能够让切缝附近的热量及时散发出去，解决产品容易局部破损的问题。本发明还提供一种包括该板材激光切割治具的板材激光切割设备。

Description

板材激光切割设备及其激光切割治具

技术领域

本发明涉及一种激光切割设备，特别是涉及一种板材激光切割设备及其激光切割治具。

背景技术

随着激光加工在各行各业的广泛应用，激光切割设备的多样化成为必然趋势。目前，笔记本电脑，平板电脑，手机，PDA，手持GPS、数码相机，LCD电视，通讯设备，MP4等设备上均大量的使用了柔性电路板(FPC)，特别是在各电子产品的重要部位都有广泛应用，例如可用于手机键盘、POS机键盘等各种要求空间小的键盘；主板与外接板对接线，如显示屏、按键、振动马达板；面板按键板，如LCD、数码相面的面板安键盘等，同时以上产品均有轻，薄的要求。这就要求激光切割FPC时具备更高的效率和精度。

但是FPC切割过程经常会因为FPC不平或翘曲导致的切割翻边、发黑、切割精度低等问题。另外，激光切缝宽度难以确定，如果过小将影响风量，不利于热量和烟尘的排放，容易导致产品局部破损，如果切缝过大，产品经过真空吸附易变形，影响切割精度。

发明内容

基于此，有必要针对激光切割软板时存在翻边、发黑、局部破损和切割精度低的问题，提供一种激光切割产品不存在翻边、发黑、局部破损和切割精度高的板材激光切割设备及其激光切割治具。

一种板材激光切割治具，包括：

基板，所述基板包括上表面和下表面，所述上表面包括切割区域和位于所述切割区域周边的非切割区域，所述切割区域内开设切缝，所述切缝从所述上表面贯通所述下表面，用于激光通过，所述切缝的宽度为1.5-2mm，所述非切割区域上开设槽和/或沉孔；

磁铁，放置于所述槽和/或所述沉孔内；及

导磁件，放置于所述磁铁上方，所述导磁件与磁铁之间用于固定和压平待切割的板材。

在其中一个实施例中，所述基板上开设贯穿所述上表面和所述下表面的多个吸附孔，所述吸附孔用于与一抽真空装置连接。

在其中一个实施例中，还包括至少两个定位柱，所述非切割区域上开设用于连接定位柱的槽孔，所述定位柱用于加强固定所述板材。

在其中一个实施例中，当所述切缝的轮廓呈封闭状时，所述轮廓上至少有两处没有贯通所述上、下表面以形成连接筋，所述连接筋的厚度为2-5mm，长度为1-3mm。

在其中一个实施例中，所述板材为四边形，所述导磁件包括固定四角的角压片和固定侧边的侧压片。

在其中一个实施例中，所述下表面开设多个凹槽，所述多个凹槽间相互由所述基板未开设凹槽的部分形成的加强筋相互连接。

在其中一个实施例中，所述多个凹槽包括多个大凹槽和多个小凹槽，所述大凹槽位于开设于非切割区域相应的所述下表面，所述小凹槽开设于所述切割区域相应的所述下表面。

在其中一个实施例中，一条或两条或多条所述切缝在所述基板上形成一产品模型，所述基板上包括一个或两个或多个所述产品模型。

在其中一个实施例中，所述产品模型包括尖角部位，所述尖角部位对应的所述切缝尖角处的宽度为3-4mm。

一种激光切割设备，用于切割板材，包括以上任意一项所述的板材激光切割治具。

本发明通过在放置于非切割区域上开设槽和/或孔内的磁铁配合导磁件将待切割的板材平整的固定在基板上，从而解决因板材不平整容易导致的切割翻边、发黑、影响切割精度的问题。另外，激光通过的切缝宽度为1.5-2mm，相对现有技术中的切缝要大一些，采用此宽度的切缝一方面避免烟尘残留，另一方面能够让切缝附近的热量及时散发出去，解决产品容易局部破损的问题。

附图说明

图1为本发明一实施例中板材激光切割治具结构示意图；

图2为本发明一实施例中板材激光切割治具上表面结构示意图；

图3为图2的分解结构示意图；

图4为本发明一实施例中板材激光切割治具下表面结构示意图；

图5为图2四边形圈A部分的局部放大图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1-5对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供的板材激光切割治具用于固定待激光切割的板材，协助板材激光切割设备根据板材激光切割治具上不同的切缝切割出不同形状的产品，具体的板材可为柔性电路板(FPC)或纸张或柔性塑料板等柔性板材。参见图1-图3，该板材激光切割治具包括基板1，开设在基板1上的槽(图未示)和/或沉孔3，放置于槽和/或沉孔3的磁铁4，放置于所述磁铁4上方，用于固定和压平待切割的板材(图未示)的导磁件5，及开设在基板1上，形成产品模型，用于激光切割时激光通过的切缝13。

具体的，一实施例中，基板1包括上表面11和下表面12，上表面11包括切割切割区域111和非切割区域112，切割区域111周边的非切割区域上开设有沉孔3和/或槽(图未示)，磁铁4放置于沉孔3和/或槽内，用于吸附放置在磁铁上方的导磁件5，导磁件5用于固定和压平放置在基板1上的待被切割的板材，板材位于磁铁4和导磁件5之间。切割区域11上开设用于激光通过的切缝13，一条或两条或多条切缝13构成产品模型14，切缝13的宽度为1.5-2mm，激光通过切缝13对板材进行切割，从而得到由切缝13构成的产品模型14形状的产品。采用这样的结构，磁铁4与导磁件5相互配合将板材固定并压平在基板1上，从而解决因板材不平整容易导致的切割翻边、发黑、切割精度低的问题。同时，切缝宽度为1.5-2mm，采用此宽度一方面避免烟尘残留，另一方面能够让切缝13附近的热量及时散发出去，避免产品在切割过程中出现局部破损。另外，在板材平整的时候，能够在一定程度上降低产品切割的周期，加快激光切缝的速度。

具体的，产品模型14的数量根据不同产品模型14的尺寸而定，若产品模型14的尺寸比较大的，则在基板1上的产品模型14的数量较少，可以是一个或者两个或者三个等，若产品模型14的尺寸比较小的，则在基板1上的产品模型14的数量较多，可以是十个或几十个，甚至是几百个，在图1-图3所示的实施例中，产品模型14的数量较多，形成两排。在其他实施例中，产品模型14也可以排成一排或三排或多排。

进一步，一实施例中，基板1上开设至少两个连接孔15，连接孔15通过紧固件将基板1固定在激光切割设备上。在另一实施例中，也可以在非切割区域112上开设至少两个沉槽16，以便配合重物或夹具将基板1固定在激光切割设备上。在其他实施例中也可以是连接孔15和沉槽16相互配合，对基板1进行固定，优选的，连接孔15和/或沉槽16对称设置。在如图1-3所示的实施例中，连接孔15的数量为四个，对称地设置在基板1上，沉槽16为四个，对称开设在基板1上表面的边缘位置。

图1-3所示的实施例中，切割区域111为四边形，多个沉孔3相互间隔一定距离，均匀分布于切割区域111周边的非切割区域112上。导磁件5包括用于固定四角的角压片51和用于固定侧边的侧压片52。具体的，侧压片52为两条或三条或四条，角压片51呈L形，以便配合切割区域111边角的形状。进一步，一实施例中，放置磁铁4的空腔为长槽(图未示)，导磁件5为相应长度的条状。更进一步，L形角压片51对应的长槽为L形槽，放置于L形槽的磁铁4为L形磁铁，侧压片52对应的磁铁4为与侧压片52长度相当的磁铁条，优选的，L形磁铁和/或磁铁条的厚度与长槽的高度一致。采用角压片51和侧压片61配合L形磁铁及上述磁铁条的方式能够使板材更加平整和稳定的固定在基板1上。在其他实施例中，切割区域111也可以是圆形或三角形形状，同时磁铁4和用于放置磁铁的槽和/或沉孔3的排布也做相应配合，只要与切割区域111的形状相互配合使板材平整固定在基板1上即可。

一实施例中，基板1的非切割区域112上开设槽孔7若干，每个槽孔7配合一定位柱8使用，定位柱8对板材有一个抵顶的作用，使板材更加牢固地固定在基板1上。在其他实施中，也可以在待切割板材的相应位置上开设相应连接孔(图未视)，然后定位柱8穿过上述连接孔配合槽孔7将待切割板材固定在基板1上，并在磁铁4和导磁件5的作用下，使待切割板材平整。

一实施例中，切割区域111上开设吸附孔6若干，吸附孔6贯穿上表面11和下表面12，一抽真空装置(图未示)与吸附孔6连接。这样，当板材放置在基板1上面时，抽真空装置通过吸附孔6对板材施加吸附力，一方面使板材更平整的贴合在基板1上面，同时还能减轻基板的重量，另一方面，能够吸走灰尘，同时使切割区域111更迅速的散发热量，避免局部热量散发不佳，导致板材局部受损。具体的，基板1的下表面12可以连接一罩体(图未示)，罩体通过气管与抽真空装置连接。

参见图5，一实施例中，切缝13的轮廓呈封闭状时，上述轮廓中至少有两处没有贯通上、下表面11、12形成连接筋2，连接筋2的厚度为2-5mm，宽度与切缝13的宽度一致，长度为1-3mm。连接筋2采用这样的长度设置，明显改善连接筋位置处的灰尘积压过多和激光经过连接筋2时容易产生反光，导致产品背面局部碳化的问题。优选的，多处连接筋2对称设置，保证产品模型14的牢固的连接在基板1上。具体的，连接筋2的数量可根据具体产品模型14的大小进行确定，产品模型14大一点的，可多设置一些连接筋2，模型小的可以设置少一些连接筋2，最少为两处，以保证产品模型14的平衡与等强。具体的，连接筋2应该尽量避免尖角或圆角或激光切割能量集中的部位。避免激光切割能量集中的部位即可避免厚度仅为2-5mm的连接筋2被激光击穿。

一实施例中，产品模型包括尖角部位(图未示)，尖角部位相对应的切缝尖角处的宽度为3-4mm，这样能够避免激光在转弯的时候将激光照射在尖角部位上，导致反光，同时尖角部位只是一个角，长度非常小，宽度相对一般切缝的最大宽度2mm增加1-2mm不会导致板材下陷，保证激光切割的精度。

一实施例中，下表面12开设多个凹槽9，多个凹槽9间由未开设部分形成的加强筋10连接，即加强筋10的厚度与基板1的厚度一致。采用这样的结构，加强筋10连接各个凹槽9以保证整块基板1的强度，同时多个凹槽9的开设大幅度降低了基板1的重量，减少了基板加工生产成本，减轻了操作者的劳动强度。具体的，一实施例中，多个凹槽9包括多个大凹槽91和多个小凹槽92，多个大凹槽91开设在非切割区域112对应的下表面12，多个小凹槽92开设在切割区域111对应的下表面12，大凹槽91和小凹槽92的尺寸根据具体产品模型的尺寸大小而定。

在图1-图3所示的实施例中多个凹槽91还包括中凹槽93，中凹槽93镶嵌在两排产品模型之间。

本发明还提供一激光切割设备，该激光切割设备用于切割FPC板或纸张或柔性塑料板等软性板材，该激光切割设备包括本发明中的板材激光切割治具。该激光切割设备在以上板材激光切割治具的协助下，能够实现软性板材切割后产品不存在切割翻边、发黑、局部碳化或破损的情况，并且有效改善切割精度和效率。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种板材激光切割治具，其特征在于，包括：

基板，所述基板包括上表面和下表面，所述上表面包括切割区域和位于所述切割区域周边的非切割区域，所述切割区域内开设切缝，所述切缝从所述上表面贯通所述下表面，用于激光通过，所述切缝的宽度为1.5-2mm，所述非切割区域上开设槽和/或沉孔；

磁铁，放置于所述槽和/或所述沉孔内；及

导磁件，放置于所述磁铁上方，所述导磁件与磁铁之间用于固定和压平待切割的板材。

2.根据权利要求1所述的板材激光切割治具，其特征在于，所述基板上开设贯穿所述上表面和所述下表面的多个吸附孔，所述吸附孔用于与一抽真空装置连接。

3.根据权利要求1所述的板材激光切割治具，其特征在于，还包括至少两个定位柱，所述非切割区域上开设用于连接定位柱的槽孔，所述定位柱用于加强固定所述板材。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的板材激光切割治具，其特征在于，当所述切缝的轮廓呈封闭状时，所述轮廓上至少有两处没有贯通所述上、下表面以形成连接筋，所述连接筋的厚度为2-5mm，长度为1-3mm。

5.根据权利要求1所述的板材激光切割治具，其特征在于，所述板材为四边形，所述导磁件包括固定四角的角压片和固定侧边的侧压片。

6.根据权利要求1所述的板材激光切割治具，其特征在于，所述下表面开设多个凹槽，所述多个凹槽间相互由所述基板未开设凹槽的部分形成的加强筋相互连接。

7.根据权利要求6所述的板材激光切割治具，其特征在于，所述多个凹槽包括多个大凹槽和多个小凹槽，所述大凹槽位于开设于非切割区域相应的所述下表面，所述小凹槽开设于所述切割区域相应的所述下表面。

8.根据权利要求1所述的板材激光切割治具，其特征在于，一条或两条或多条所述切缝在所述基板上形成一产品模型，所述基板上包括一个或两个或多个所述产品模型。

9.根据权利要求8所述的板材激光切割治具，其特征在于，所述产品模型包括尖角部位，所述尖角部位对应的所述切缝尖角处的宽度为3-4mm。

10.一种激光切割设备，用于切割板材，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的板材激光切割治具。