CN107234353A - 远红外光切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及特种加工领域，具体涉及了一种远红外光切割装置，包括红外发生器、反射装置、组合透镜和机架，反射装置包括反射腔，红外发生器设置在反射腔内，组合透镜设置在反射腔的出光口处，且组合透镜包括凹透镜和凸透镜；由红外发生器产生的远红外光经反射腔反射为平行光，再通过组合透镜聚焦在一个点上，形成焦点。本发明的远红外光切割装置设置有红外发生器、反射装置和组合透镜，通过组合透镜将红外发生器发出的远红外光聚焦，焦点处密度较高的远红外辐射使工件局部温度迅速上升，达到切割工件的目的；而且本装置结构简单，生产成本低，便于工厂和家庭使用。

Description

远红外光切割装置

技术领域

本发明涉及特种加工领域，特别是涉及一种远红外光切割装置。

背景技术

现有的非接触式切割方式主要是激光切割，激光切割是利用聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速融化、汽化、烧蚀或达到燃点，以此切割工件。但激光切割设备的价格相当昂贵，而且对加工环境要求较高。现需要一种成本低廉、设计结构简单、性能可靠的非接触式切割装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种远红外光切割装置，其设置有红外发生器、反射装置和组合透镜，用远红外辐射照射在工件局部位置，使被照射区域温度迅速升高，从而切割工件；该装置结构简单、成本低、工作性能可靠。

为了解决上述问题，本发明提供了一种远红外光切割装置，其特征在于，包括红外发生器、反射装置、组合透镜和机架，所述反射装置设有反射腔，所述红外发生器设置在所述反射腔内，所述组合透镜设置在所述反射腔的出光口处；由所述红外发生器产生的远红外光经所述反射腔反射为平行光，再通过所述组合透镜聚焦在一个点上，形成焦点。

作为优选的，所述反射腔为中空腔体，所述反射装置还包括锥状的反射体，所述反射腔和反射体均为回转体结构，所述反射体设在所述反射腔内，且二者轴线重合；

所述反射腔和反射体的轮廓面组成抛物线绕所述反射装置轴线旋转的环形腔体结构，所述红外发生器为环形管结构，所述红外发生器套设在所述反射体的根部。

作为优选的，所述反射腔和所述组合透镜的轴线重合。

作为优选的，所述组合透镜和所述机架之间设置有连接件，所述组合透镜和连接件的一端固定连接，所述机架上设有导轨，所述连接件的另一端可活动的设置在所述导轨上，并可沿所述导轨移动。

作为优选的，所述组合透镜的边缘设有环形的固定平台，所述固定平台和连接件固定连接。

作为优选的，所述机架包括双头螺杆，所述双头螺杆的一端连接于所述机架，所述双头螺杆的另一端连接于所述固定平台，且所述双头螺杆和所述组合透镜的轴线平行。

作为优选的，所述固定平台和组合透镜为一体注塑成型。

作为优选的，所述组合透镜的材质为聚甲基丙烯酸甲酯。

作为优选的，所述组合透镜包括凹透镜和凸透镜，所述凸透镜和凹透镜层叠设置，且二者轴线重合。

本发明的远红外光切割装置，设置有红外发生器、反射装置和组合透镜，结构简单；组合透镜将红外发生器发出的远红外光聚焦成点，焦点处较高的远红外辐射密度使被照射工件温度迅速升高，从而切割工件。

附图说明

图1是本发明实施例的远红外光切割装置的工作原理示意图；

图2是本发明实施例的远红外光切割装置的立体工作示意图；

图3是本发明实施例的远红外光切割装置的结构示意图之一；

图4是本发明实施例的远红外光切割装置的结构示意图之二。

其中，1、红外发生器；2、组合透镜；21、凸透镜；22、凹透镜；23、固定平台；3、反射装置；31、反射腔；32、反射体；4、机架；41、连接件；42、双头螺杆；43、导轨；51、远红外光；52、焦点；6、工件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

结合图1和图2所示，示意性地显示了本发明实施例的远红外光切割装置，包括红外发生器1、反射装置、组合透镜2和机架4，反射装置3设有反射腔31，红外发生器1设在反射腔31内，组合透镜2设在反射腔31的出光口处，组合透镜2还包括凹透镜22和凸透镜21，凸透镜21和凹透镜22层叠设置，且二者轴线重合，凹透镜22和凸透镜21的组合能够减小球面像差，提升聚焦的效果；远红外光51由红外发生器1产生，经反射腔31反射为平行光后，再通过组合透镜2聚焦在一个点上，形成焦点52，焦点52处较高的远红外辐射密度使被照射工件6温度迅速升高，从而切割工件6。

优选的，反射腔31和组合透镜2的轴线重合。

为了使红外发生器1发出的远红外光51能够最大化的利用，反射腔31为中空腔体，反射装置3还包括锥状的反射体32，反射腔31和反射体32均为回转体结构，反射体32设在反射腔31内，且二者轴线重合；反射腔31和反射体32的轮廓面组成抛物线绕反射装置3轴线旋转的环形腔体结构，红外发生器1为环形管结构，红外发生器1套设在反射体32的根部；需要注意的是，由抛物线焦点发出的光线经过抛物线状的反光面反射能够成为平行光，因此在反射装置3中，抛物线的焦点绕反射装置3轴线旋转形成的圆环应与红外发生器1重合，以保证红外发生器1发出的远红外光能够经反射装置3反射为平行光。

结合图3和图4所示，机架4上设有导轨43，组合透镜2和机架4之间设有连接件41，组合透镜2和连接件41的一端固定连接，连接件41的另一端可活动的设在导轨43上，并可沿导轨43移动；这样设置能让用户自由调节该装置焦点52的位置，以适应不同尺寸的工件6。

组合透镜2的边缘设有一圈环形的固定平台23，固定平台23和连接件41固定连接；机架4还包括双头螺杆42，双头螺杆42的一端连接于机架4，双头螺杆42的另一端连接于固定平台23，且双头螺杆42和组合透镜2的轴线平行；用户可对双头螺杆42实施操作，以精确的控制组合透镜2在导轨43上的滑动位置。

优选的，固定平台23和组合透镜2为一体注塑成型，其材质为聚甲基丙烯酸甲酯。

综上所述，本发明的远红外光切割装置，包括红外发生器1、反射腔31和组合透镜2，利用反射腔31将红外发生器1产生的远红外光51反射为平行光，再由组合透镜2将平行的远红外光51聚焦成一个点，形成焦点52，焦点52处的远红外光51能量密度高，使得被照射的工件6部位迅速升温，从而切割工件6。相比激光切割等特种加工，该装置环境适应性强，结构简单。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种远红外光切割装置，其特征在于，包括红外发生器、反射装置、组合透镜和机架，所述反射装置包括反射腔，所述红外发生器设置在所述反射腔内，所述组合透镜设置在所述反射腔的出光口处；由所述红外发生器产生的远红外光经所述反射腔反射为平行光，再通过所述组合透镜聚焦在一个点上，形成焦点。

2.根据权利要求1所述的远红外光切割装置，其特征在于，所述反射腔为中空腔体，所述反射装置还包括锥状的反射体，所述反射腔和反射体均为回转体结构，所述反射体设在所述反射腔内，且二者轴线重合；

所述反射腔和反射体的轮廓面组成抛物线绕所述反射装置轴线旋转的环形腔体结构，所述红外发生器为环形管结构，所述红外发生器套设在所述反射体的根部。

3.根据权利要求1所述的远红外光切割装置，其特征在于，所述反射腔和所述组合透镜的轴线重合。

4.根据权利要求1所述的远红外光切割装置，其特征在于，所述组合透镜和所述机架之间设置有连接件，所述组合透镜和连接件的一端固定连接，所述机架上设有导轨，所述连接件的另一端可活动的设置在所述导轨上，并可沿所述导轨移动。

5.根据权利要求4所述的远红外光切割装置，其特征在于，所述组合透镜的边缘设有环形的固定平台，所述固定平台和连接件固定连接。

6.根据权利要求5所述的远红外光切割装置，其特征在于，所述机架包括双头螺杆，所述双头螺杆的一端连接于所述机架，所述双头螺杆的另一端连接于所述固定平台，且所述双头螺杆和所述组合透镜的轴线平行。

7.根据权利要求5所述的远红外光切割装置，其特征在于，所述固定平台和组合透镜为一体注塑成型。

8.根据权利要求1所述的远红外光切割装置，其特征在于，所述组合透镜的材质为聚甲基丙烯酸甲酯。

9.根据权利要求1所述的远红外光切割装置，其特征在于，所述组合透镜包括凹透镜和凸透镜，所述凸透镜和凹透镜层叠设置，且二者轴线重合。