一种用于纳米压印工作模具的模切装置的制作方法

本发明涉及纳米压印领域，更具体地说，涉及一种用于纳米压印工作模具的模切装置。

背景技术：

1、随着微纳加工技术的不断进步，母版的制备工艺日渐成熟，目前，可以用电子束光刻、离子束光刻、激光直写等方法，结合刻蚀在硅、石英等材料上制备各种微纳结构，然而大幅面微纳结构的制备，其技术难度高，加工费高昂，加工周期长，对于纳米尺度的产品，还必须保持所有图形的精确度和分辨率，而纳米压印技术就是一种新型的微纳加工技术，该技术通过机械转移的手段，达到了超高的分辨率。

2、纳米压印拼版设备可将一小组结构拼接成一大组结构，将原来数厘米大小的小目标，或者将含有微纳结构的若干宏观图形拼接成大母版，结合纳米压印技术，可快速实现微纳加工的量产。

3、在拼版的过程中，需要将小母版的工作模具裁切，然后进行拼版，一般通过人工手动裁切，将带有纳米结构的工作模具从整个模具上裁切下来，在裁切过程中需要采用固定夹具对工作模具进行固定，采用固定夹具的机械式夹取方式，容易造成工作模具上的损伤，此外，传统的裁切之后，同样需要人工将带有纳米结构的工作模具从整个模具上分离出，并进行分拣收集，操作过程较为繁琐，且人工手动分离容易触碰到工作模具上的纳米结构。

4、为此，我们针对上述问题提出一种用于纳米压印工作模具的模切装置。

技术实现思路

1、本发明目的在于解决上述问题，相比现有技术提供一种用于纳米压印工作模具的模切装置，是采用负压吸附的方式替代传统固定夹具的机械夹紧方式，既简化定位操作，又不会对工作模具造成机械损伤，且采用吸附孔与吸附台对工作模具上的模具边部、纳米结构部进行分区吸附固定，在裁切后，两者均不会随裁切刀一同上移或发生位置偏移，此外，被吸附台吸附定位的纳米结构部在随吸附台下降后能够顺利被交接的传送带传送出去，实现模具边部与纳米结构部之间的无损式分离，而模具边部则利用边料推动组件推动至落料箱内，无需人工手动分离模具边部、纳米结构部，简化操作，提高工作效率，且在机械自动化操作过程中不易对纳米结构造成损伤。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于纳米压印工作模具的模切装置，包括底座和固定于其上端一侧的模切台，所述模切台中部位置处开设有裁切口，所述模切台上端面开设有两组分别对称位于裁切口外侧的吸附孔，所述底座上端通过一对电动推缸一升降连接有下升降板，所述下升降板顶端固定连接有位于裁切口处的吸附台，所述裁切口与吸附台之间形成模切空间；

3、所述底座上端通过固定于其四角处的电动导轨一共同安装有上升降板，所述上升降板底端固定安装有位于裁切口上方的裁切刀，所述底座上端固定安装有位于模切台下方且延伸至裁切口处的传送带，且传送带端部与吸附台端壁靠近设置，所述模切台与传送带相反方向的底端壁固定安装有一对与传送带位置对应的电动推缸二，所述底座位于吸附孔外侧的端壁上还安装有边料推动组件，所述底座上端放置有位于模切台一侧的落料箱。

4、进一步的，所述模切台内部开设有与每组裁切口相连通的通气槽，两个所述通气槽外端共同连接有吸附管一。

5、进一步的，所述吸附台在初始状态下其上端部与裁切口上端面相齐平设置，且吸附台截面积小于裁切口截面积。

6、进一步的，所述吸附台的四角均开设有上端具有敞口一的中空圆孔，相邻两个所述中空圆孔之间通过所开设且上端具有敞口二的吸附横腔相连通设置，多个所述中空圆孔底端共同连接有贯穿延伸至下升降板下方的吸附管二，将吸附管一、吸附管二与气泵相连接，当将待处理的工作模具放置于模切台上后，启动气泵，利用吸附孔以及中空圆孔、吸附横腔的负压作用对工作模具底端面进行吸附固定。

7、进一步的，所述工作模具包括模具边部和位于模具边部中部位置处的纳米结构部，纳米结构部上设有纳米结构，工作模具上的纳米结构部正处于裁切刀正下方，吸附台与工作模具上的纳米结构部位置对应，两组吸附孔与工作模具上的模具边部位置对应。

8、进一步的，所述裁切刀呈首尾相接的中空结构，所述裁切刀与模切空间相匹配设置，在裁切刀下压后，能够将纳米结构部与模具边部分离处理。

9、进一步的，所述边料推动组件包括固定嵌设安装于模切台上端两侧的电动导轨二，一对所述电动导轨二上均设有推板，所述推板呈l型结构，且推板在初始状态下位于模具边部直角部外侧，在将纳米结构部与模具边部分离后，启动模切台上端的一对电动导轨二，电动导轨二带动推板将留在模切台上端面的模具边部向落料箱一侧推动，从而将模具边部推动至落料箱内收集，无需人工手动分离拾取模具边部、纳米结构部来完成两者之间的分类收集，简化操作，且在机械自动化操作过程中不易对纳米结构造成损伤。

10、一种用于纳米压印工作模具的模切装置的工作方法，包括以下步骤：

11、步骤一：首先，将待处理的工作模具放置于模切台上，工作模具上的纳米结构部置于裁切刀正下方，将吸附管一、吸附管二与气泵相连接，启动气泵，利用吸附孔以及中空圆孔、吸附横腔的负压作用分别对模具边部、纳米结构部的底端面进行吸附固定，完成对两者的分区定位；

12、步骤二：驱动电动导轨一，电动导轨一带动上升降板底端的裁切刀下压，裁切刀沿模切空间对纳米结构部处进行裁切，裁切完毕后，反向驱动电动导轨一，裁切刀脱离裁切口向上回退，实现纳米结构部、模具边部之间的分离；

13、步骤三：利用电动推缸一带动下升降板上的吸附台向下运动，直至纳米结构部下端面与传送带上端面相齐平，此时，关闭与吸附台相连接的气泵，中空圆孔、吸附横腔处恢复大气压，纳米结构部一侧上端部搭设在传送带上，利用传送的传送带将纳米结构部向外传送，在该过程中，启动电动推缸二，借助电动推缸二将纳米结构部向传送带一侧推动，完成送料操作；

14、步骤四：纳米结构部脱离模具边部后，关闭与裁切口相连接的气泵，启动一对电动导轨二，一对电动导轨二带动推板将留在模切台上的模具边部向落料箱一侧推动，模具边部落至落料箱内收集。

15、相比于现有技术，本发明的优点在于：

16、（1）本方案是采用负压吸附的方式替代传统固定夹具的机械夹紧方式，既简化定位操作，又不会对工作模具造成机械损伤，且采用吸附孔与裁切口处的吸附台对工作模具上的模具边部、纳米结构部进行分区吸附固定，在裁切后，由于分离后的模具边部、纳米结构部被分区定位，故两者均不会随裁切刀一同上移或发生位置偏移；

17、（2）本方案中的吸附台采用上下升降式，在初始状态下，其顶端与模切台上端面齐平设置，对纳米结构部起到承托与吸附定位作用，在裁切工作完成后，被吸附台吸附定位的纳米结构部在随吸附台下降后能够顺利被交接的传送带传送出去，实现模具边部与纳米结构部之间的无损式分离，而模具边部则利用边料推动组件推动至落料箱内，无需人工手动分离模具边部、纳米结构部，简化操作，提高工作效率，且在机械自动化操作过程中不易对纳米结构造成损伤。

技术特征：

1.一种用于纳米压印工作模具的模切装置，包括底座（1）和固定于其上端一侧的模切台（2），其特征在于：所述模切台（2）中部位置处开设有裁切口（201），所述模切台（2）上端面开设有两组分别对称位于裁切口（201）外侧的吸附孔（202），所述底座（1）上端通过一对电动推缸一（6）升降连接有下升降板（4），所述下升降板（4）顶端固定连接有位于裁切口（201）处的吸附台（5），所述裁切口（201）与吸附台（5）之间形成模切空间；

2.根据权利要求1所述的一种用于纳米压印工作模具的模切装置，其特征在于：所述模切台（2）内部开设有与每组裁切口（201）相连通的通气槽，两个所述通气槽外端共同连接有吸附管一（203）。

3.根据权利要求1所述的一种用于纳米压印工作模具的模切装置，其特征在于：所述吸附台（5）在初始状态下其上端部与裁切口（201）上端面相齐平设置，且吸附台（5）截面积小于裁切口（201）截面积。

4.根据权利要求3所述的一种用于纳米压印工作模具的模切装置，其特征在于：所述吸附台（5）的四角均开设有上端具有敞口一的中空圆孔（501），相邻两个所述中空圆孔（501）之间通过所开设且上端具有敞口二的吸附横腔（502）相连通设置，多个所述中空圆孔（501）底端共同连接有贯穿延伸至下升降板（4）下方的吸附管二（503）。

5.根据权利要求1所述的一种用于纳米压印工作模具的模切装置，其特征在于：所述工作模具（3）包括模具边部（31）和位于模具边部（31）中部位置处的纳米结构部（32），纳米结构部（32）上设有纳米结构。

6.根据权利要求1所述的一种用于纳米压印工作模具的模切装置，其特征在于：所述裁切刀（9）呈首尾相接的中空结构，所述裁切刀（9）与模切空间相匹配设置。

7.根据权利要求1所述的一种用于纳米压印工作模具的模切装置，其特征在于：所述边料推动组件包括固定嵌设安装于模切台（2）上端两侧的电动导轨二（12），一对所述电动导轨二（12）上均设有推板（13），所述推板（13）呈l型结构，且推板（13）在初始状态下位于模具边部（31）直角部外侧。

8.一种用于纳米压印工作模具的模切装置的工作方法，采用如权利要求1-7任一项所述的一种用于纳米压印工作模具的模切装置，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种用于纳米压印工作模具的模切装置，属于纳米压印领域，本发明是采用负压吸附的方式替代传统固定夹具的机械夹紧方式，既简化定位操作，又不会对工作模具造成机械损伤，且采用吸附孔与吸附台对工作模具上的模具边部、纳米结构部进行分区吸附固定，在裁切后，两者均不会随裁切刀一同上移或发生位置偏移，此外，被吸附台吸附定位的纳米结构部在随吸附台下降后，能够顺利被交接的传送带传送出去，实现模具边部与纳米结构部之间的无损式分离，而模具边部则利用边料推动组件推动至落料箱内，无需人工手动分离模具边部、纳米结构部，简化操作、提高工作效率，且在机械自动化操作过程中不易对纳米结构造成损伤。

技术研发人员：冀然,李铭
受保护的技术使用者：青岛天仁微纳科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29