[实用新型]激光强化-激光毛化组合机床

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种对轧辊表面进行激光强化和/或激光毛化处理的设备。 

背景技术

为了改善冷轧薄钢板的板型、深冲性、延伸率和涂镀性能，需要对冷轧薄钢板的轧辊表面进行毛化处理，以使轧辊表面形成一层凸点。 

激光毛化是轧辊表面毛化处理的一种先进技术，激光毛化处理设备包括基模或低阶模高功率激光器、导光系统、加工机床、毛化系统、控制系统。在控制系统的控制下，加工机床带动轧辊高速旋转，毛化系统沿轧辊轴向运动，并将连续激光束转变成脉冲激光束作用在轧辊表面，使轧辊表面在脉冲激光作用下产生大量的凹坑。 

另外，为了避免轧辊表面破坏，提高轧辊质量和使用寿命，必须对轧辊的表面进行淬火、熔覆、合金化强化处理，以轧辊表面形成一层高强韧性、高耐磨性的合金层。 

激光强化处理是进行轧辊表面强化的一种方式，激光强化处理设备包括多模高功率激光器、导光系统、加工机床、强化系统、控制系统。在控制系统的控制下，加工机床带动轧辊旋转，强化系统沿轧辊轴向运动，并将激光束作用于轧辊表面，对轧辊进行淬火、熔覆、合金化等强化处理。 

可见上述激光毛化处理设备和激光强化处理设备有许多相同和相似之处，如加工机床、控制系统、导光系统、高功率激光器等。但是，上述激光毛化处理设备和激光毛化处理设备为分别独立的设备，在批量生产过程中，这种分别独立的激光毛化处理设备和激光毛化处理设备能满足大规模化的生产。然而， 对于实验室、中试工厂等多品种、小批量的工厂，由于加工批量较小，分别独立的激光毛化处理设备和激光毛化处理设备的利用率小，造成两种设备的极大浪费。 

因此，有必要对激光毛化设备和激光强化设备的相同和相似部分进行合并和技术处理，提供一种既能用于轧辊表面激光强化处理，又能用于轧辊表面激光毛化处理的设备。 

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种激光强化-激光毛化组合设备，能进行激光强化处理和/或毛化处理，并适于实验室和小批量工厂。 

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种激光强化-激光毛化组合设备，包括具有旋转轴的加工机床、沿所述旋转轴的轴向运动的轴向平移工作台、置于所述轴向平移工作台的光束切换系统、强化系统、毛化系统、激光器以及控制所述旋转轴的转速、轴向平移工作台的轴向运动速度、光束切换系统的上移或下移切换、以及激光器启动的控制系统，所述光束切换系统包括强化系统转光镜、毛化系统转光镜、以及在所述控制系统控制下牵引所述强化系统转光镜上移或下移的气缸，所述强化系统转光镜与所述气缸机械连接，所述强化系统在所述强化系统转光镜上移时通过所述强化系统转光镜与所述激光器光路连接，所述毛化系统在所述强化系统转光镜下移时通过所述毛化系统转光镜与所述激光器光路连接。 

在本实用新型的一个实施例中，所述激光强化-激光毛化组合设备还包括固定待处理的轧辊的旋转卡盘和顶尖、以及连接所述轴向平移工作台并在所述控制系统控制下沿所述旋转轴的径向运动的垂向平移工作台，所述毛化系统和强化系统均置于所述垂向平移工作台。 

在本实用新型的另一实施例中，所述强化系统包括光束均匀化镜、积分镜以及柱面聚焦镜，所述光束均匀化镜在所述强化系统转光镜上移时与所述强化系统转光镜光路连接，所述积分镜与所述光束均匀化镜光路连接，所述柱面聚 焦镜与所述积分镜光路连接。 

与现有技术相比，本实用新型激光强化-激光毛化组合设备具有以下优点： 

(1)集成激光毛化处理功和激光淬火或熔覆或合金化等强化处理功能，适于实验室、中试工厂等多品种、小批量的工厂，设备利用率高，克服现有激光毛化处理设备和激光强化处理设备在小批量工厂中利用率不高导致的浪费现象。 

(2)仅采用一个激光器、控制系统和加工机床即可实现毛化处理和强化处理这两种独立的功能，与现有激光毛化处理设备和激光强化处理设备均具有激光器、控制系统和加工机床相比，本设备投资较小。