遠紅外光切割裝置的製作方法

2024-02-12 23:39:15

本發明涉及特種加工領域，特別是涉及一種遠紅外光切割裝置。

背景技術：

現有的非接觸式切割方式主要是雷射切割，雷射切割是利用聚焦的高功率密度雷射束照射工件，使被照射的材料迅速融化、汽化、燒蝕或達到燃點，以此切割工件。但雷射切割設備的價格相當昂貴，而且對加工環境要求較高。現需要一種成本低廉、設計結構簡單、性能可靠的非接觸式切割裝置。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種遠紅外光切割裝置，其設置有紅外發生器、反射裝置和組合透鏡，用遠紅外輻射照射在工件局部位置，使被照射區域溫度迅速升高，從而切割工件；該裝置結構簡單、成本低、工作性能可靠。

為了解決上述問題，本發明提供了一種遠紅外光切割裝置，其特徵在於，包括紅外發生器、反射裝置、組合透鏡和機架，所述反射裝置設有反射腔，所述紅外發生器設置在所述反射腔內，所述組合透鏡設置在所述反射腔的出光口處；由所述紅外發生器產生的遠紅外光經所述反射腔反射為平行光，再通過所述組合透鏡聚焦在一個點上，形成焦點。

作為優選的，所述反射腔為中空腔體，所述反射裝置還包括錐狀的反射體，所述反射腔和反射體均為迴轉體結構，所述反射體設在所述反射腔內，且二者軸線重合；

所述反射腔和反射體的輪廓面組成拋物線繞所述反射裝置軸線旋轉的環形腔體結構，所述紅外發生器為環形管結構，所述紅外發生器套設在所述反射體的根部。

作為優選的，所述反射腔和所述組合透鏡的軸線重合。

作為優選的，所述組合透鏡和所述機架之間設置有連接件，所述組合透鏡和連接件的一端固定連接，所述機架上設有導軌，所述連接件的另一端可活動的設置在所述導軌上，並可沿所述導軌移動。

作為優選的，所述組合透鏡的邊緣設有環形的固定平臺，所述固定平臺和連接件固定連接。

作為優選的，所述機架包括雙頭螺杆，所述雙頭螺杆的一端連接於所述機架，所述雙頭螺杆的另一端連接於所述固定平臺，且所述雙頭螺杆和所述組合透鏡的軸線平行。

作為優選的，所述固定平臺和組合透鏡為一體注塑成型。

作為優選的，所述組合透鏡的材質為聚甲基丙烯酸甲酯。

作為優選的，所述組合透鏡包括凹透鏡和凸透鏡，所述凸透鏡和凹透鏡層疊設置，且二者軸線重合。

本發明的遠紅外光切割裝置，設置有紅外發生器、反射裝置和組合透鏡，結構簡單；組合透鏡將紅外發生器發出的遠紅外光聚焦成點，焦點處較高的遠紅外輻射密度使被照射工件溫度迅速升高，從而切割工件。

附圖說明

圖1是本發明實施例的遠紅外光切割裝置的工作原理示意圖；

圖2是本發明實施例的遠紅外光切割裝置的立體工作示意圖；

圖3是本發明實施例的遠紅外光切割裝置的結構示意圖之一；

圖4是本發明實施例的遠紅外光切割裝置的結構示意圖之二。

其中，1、紅外發生器；2、組合透鏡；21、凸透鏡；22、凹透鏡；23、固定平臺；3、反射裝置；31、反射腔；32、反射體；4、機架；41、連接件；42、雙頭螺杆；43、導軌；51、遠紅外光；52、焦點；6、工件。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。

結合圖1和圖2所示，示意性地顯示了本發明實施例的遠紅外光切割裝置，包括紅外發生器1、反射裝置、組合透鏡2和機架4，反射裝置3設有反射腔31，紅外發生器1設在反射腔31內，組合透鏡2設在反射腔31的出光口處，組合透鏡2還包括凹透鏡22和凸透鏡21，凸透鏡21和凹透鏡22層疊設置，且二者軸線重合，凹透鏡22和凸透鏡21的組合能夠減小球面像差，提升聚焦的效果；遠紅外光51由紅外發生器1產生，經反射腔31反射為平行光後，再通過組合透鏡2聚焦在一個點上，形成焦點52，焦點52處較高的遠紅外輻射密度使被照射工件6溫度迅速升高，從而切割工件6。

優選的，反射腔31和組合透鏡2的軸線重合。

為了使紅外發生器1發出的遠紅外光51能夠最大化的利用，反射腔31為中空腔體，反射裝置3還包括錐狀的反射體32，反射腔31和反射體32均為迴轉體結構，反射體32設在反射腔31內，且二者軸線重合；反射腔31和反射體32的輪廓面組成拋物線繞反射裝置3軸線旋轉的環形腔體結構，紅外發生器1為環形管結構，紅外發生器1套設在反射體32的根部；需要注意的是，由拋物線焦點發出的光線經過拋物線狀的反光面反射能夠成為平行光，因此在反射裝置3中，拋物線的焦點繞反射裝置3軸線旋轉形成的圓環應與紅外發生器1重合，以保證紅外發生器1發出的遠紅外光能夠經反射裝置3反射為平行光。

結合圖3和圖4所示，機架4上設有導軌43，組合透鏡2和機架4之間設有連接件41，組合透鏡2和連接件41的一端固定連接，連接件41的另一端可活動的設在導軌43上，並可沿導軌43移動；這樣設置能讓用戶自由調節該裝置焦點52的位置，以適應不同尺寸的工件6。

組合透鏡2的邊緣設有一圈環形的固定平臺23，固定平臺23和連接件41固定連接；機架4還包括雙頭螺杆42，雙頭螺杆42的一端連接於機架4，雙頭螺杆42的另一端連接於固定平臺23，且雙頭螺杆42和組合透鏡2的軸線平行；用戶可對雙頭螺杆42實施操作，以精確的控制組合透鏡2在導軌43上的滑動位置。

優選的，固定平臺23和組合透鏡2為一體注塑成型，其材質為聚甲基丙烯酸甲酯。

綜上所述，本發明的遠紅外光切割裝置，包括紅外發生器1、反射腔31和組合透鏡2，利用反射腔31將紅外發生器1產生的遠紅外光51反射為平行光，再由組合透鏡2將平行的遠紅外光51聚焦成一個點，形成焦點52，焦點52處的遠紅外光51能量密度高，使得被照射的工件6部位迅速升溫，從而切割工件6。相比雷射切割等特種加工，該裝置環境適應性強，結構簡單。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本發明的保護範圍。