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JPH0453631B2 - - Google Patents
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JPH0453631B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0453631B2
JPH0453631B2 JP61191212A JP19121286A JPH0453631B2 JP H0453631 B2 JPH0453631 B2 JP H0453631B2 JP 61191212 A JP61191212 A JP 61191212A JP 19121286 A JP19121286 A JP 19121286A JP H0453631 B2 JPH0453631 B2 JP H0453631B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
condensing lens
laser beam
lens
workpiece
torch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61191212A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6349387A (ja
Inventor
Yoshito Kawai
Akira Kishida
Shiro Yokoyama
Kazuhisa Yokoyama
Kodai Yokoyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Priority to US07/084,283 priority patent/US4806724A/en
Priority to AU76843/87A priority patent/AU607707B2/en
Priority to EP87111775A priority patent/EP0257477A1/en
Priority to BR8704229A priority patent/BR8704229A/pt
Priority to ZA876029A priority patent/ZA876029B/xx
Priority to CA000544606A priority patent/CA1280470C/en
Priority to KR1019870008952A priority patent/KR880002613A/ko
Priority to CN198787105626A priority patent/CN87105626A/zh
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Publication of JPH0453631B2 publication Critical patent/JPH0453631B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、圧延ロール等の被加工物表面にレ
ーザービームを照射して無数の凹凸を精確なパタ
ーンとして形成するためのレーザー加工装置に関
する。
〔従来の技術〕
近年、圧延ロールの表面にレーザービームをパ
ルス状に照射してロール表面に無数の凹凸を形成
し、冷延鋼板の焼鈍後の調質圧延工程に際して上
記凹凸を形成したロールを使用することにより、
鋼板表面にロール表面の凹凸パターンを転写する
方法が採られている。このレーザービームを利用
する方法は、従来の鋼球を吹付けるシヨツトブラ
スト法で形成される凹凸パターンとは異なり、そ
れぞれの凹凸の大きさがロール全面にわたつて均
一であり且つ隣接する凹凸のピツチが一定である
ことから、この方法で処理した鋼板表面の塗装後
の鮮映性が向上するという特徴とを有している。
このような、従来のレーザービームを使用した
加工装置の例を第2,3図について説明する。
図において、1は被加工物である圧延ロールで
あつて、支持台2,3によつて回転可能に支持さ
れている。4は駆動部であつて、動力伝達部5を
介して支持台3に回転力を与え、圧延ロール1を
回転させる。6は上記諸部品2〜5を設置した基
台である。
7はレーザー発振器であつて、基台8に設けら
れたレール9上を移動可能な台車10に取付けら
れている。レール9は圧延ロール1の軸に平行に
設けてあり、台車10がこの圧延ロール表面に対
して平行移動できるようになつている。11は伝
送ダクトであつて、レーザー発振器7から発射さ
れたレーザービームを集光レンズ12へ導く通路
をなしており、該ダクトの屈曲部には内部に反射
鏡13を設けてレーザービームを反射させ、集光
レンズ12を通して圧延ロール1表面を照射する
ようになつている。
集光レンズ12によつて収束したレーザービー
ムは、集光レンズ12を取付けたトーチ16の先
端に設けた通穴(図示せず)からビームチヨツパ
リング手段であるメカニカルチヨツパ14を介し
て圧延ロール1上に焦点を結ぶようになつてい
る。円板状のメカニカルチヨツパ14にはレーザ
ービームが通過できるスリツトが円周状に配設さ
れていて、この円板を別途手段で高速回転させて
レーザービームをパルス化して圧延ロール1に照
射することにより、該ロール表面に無数の小さな
凹部が一定ピツチで形成されるようになつてい
る。15はアシストガス吹付け手段であるガスノ
ズルであつて、その先端はメカニカルチヨツパ1
4の外周端部の直近に開口するごとく設けられ、
ここからアシストガス(例えばO2)をロール1
上のレーザービーム焦点位置へ向けて吹付けるこ
とにより、穿設される微小凹部の形状を均一に且
つ必要な深さに形成する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような従来の加工装置にあ
つては、アシストガスを被加工物表面に対して垂
直に吹付けることができず、且つガスノズル先端
がメカニカルチヨツパに近接した構成となつてい
るため、(1)アシストガスが斜め方向に吹付けられ
て、レーザーによつて形成される穴形状が歪む、
(2)チヨツパの高速回転により生じる風圧によつて
アシストガスの流れが乱され、被加工物表面に有
効に作用しない、(3)チヨツパとガスノズルとの相
互位置関係がレーザーで形成される穴形状に大き
く影響するが、その調整は微妙でありかつ時間を
要する、といつた種々の問題点があつた。
この発明は、このような従来の問題点にかんが
みてなされたものであつて、ビームチヨツパリン
グ手段を集光レンズに関して被加工物と反対の側
に設ける等により、上記問題点を解決することを
目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、レーザービームを被加工物にパル
ス状に照射して加工するために、トーチに設けた
集光レンズとビームチヨツパリング手段とをアシ
ストガス吹付け手段を備えたレーザー加工装置に
おいて、前記集光レンズの入側にレーザービーム
を収束する集光レンズと、該集光レンズにより収
束されたレーザービームを拡散するレンズを配設
するとともに、該集光レンズと拡散レンズとの間
に、前記ビームチヨツパリング手段として、前記
収束されたレーザービームをパルス化するチヨツ
パ円板を配置したことを特定発明とし、さらにア
シストガス吹付け手段を前記トーチに設けた集光
レンズの光軸に沿つて被加工物に吹付けるように
設けたことを併合発明とするレーザー加工装置と
したものである。
〔作用〕
トーチに設けた集光レンズの入側に配設されて
いる集光レンズと拡散レンズとの間に、ビームチ
ヨツパリング手段としてチヨツパ円板を配置して
あるため、レーザー発振器から発射されるレーザ
ービームはトーチに設けた集光レンズに入射する
前にパルス化され、トーチを通つて被加工物に照
射される。また、アシストガスは前記トーチに設
けた集光レンズの光軸に沿つて被加工物表面に吹
付けられ、従つてアシストガスの吹付け方向とレ
ーザービームの照射方向とは同方向となるため
と、前記チヨツパ円板がアシストガス吹付け部と
トーチに設けた集光レンズを間に介在させて離れ
ているので、チヨツパ円板の高速回転で生じる風
圧もガス吹付けに影響しないため、被加工物表面
に形成される穴形状は歪むことなく、精確な凹凸
パターンとなる。
〔実施例〕
以下、この発明を図面に基づいて説明する。第
1図はこの発明の一実施例を示す図である。な
お、第2図はレーザー加工装置の従来例の全体図
であるが、第1図に示した部分以外については本
実施例と同様である。
先ず第1図について実施例の構成を説明する。
31は焦点距離1である集光レンズで、レーザ
ー発振器7から発射され、反射鏡13で90度方向
転換したレーザービームを集光する。32は焦点
距離が2である拡散レンズで、集光レンズ31
12の距離を置いて同一光軸yとなるよう
に配設されている。集光レンズ31で集光された
レーザービームは拡散レンズ32で平行光線とな
り、トーチ26に設けられた集光レンズ12に入
射して再び集光され、トーチ26の先端の通孔2
6aを通つて被加工物である圧延ロール1表面に
投射される。
24は従来例と同様なチヨツパ円板であつて、
円周状に複数のスリツトが配設されており、モー
タMによつて高速回転をする。このチヨツパ円板
24は集光レンズ31と拡散レンズ32とのほぼ
中間の、ビームの最も収束する位置に設けられて
いて高速回転することにより、レーザービームの
通過と遮断を極めて短いサイクルで繰返し、レー
ザービームをパルス状にするようになつている。
25はトーチ26に設けられたO2等のアシス
トガス供給口であつて、トーチ26内に入つたガ
スは通孔26aからロール1表面へ噴射する。ま
た集光レンズ31,12,拡散レンズ32のそれ
ぞれの光軸y及び通孔26aの中心は一直線上に
在るように構成されている。
次に作用を説明する。
被加工物である圧延ロール1は従来例と同様に
支持台2,3に装着され且つ回転される。
次に、レーザー発振器7から発射されたレーザ
ービームは伝送ダクト11を通り、反射鏡13に
よつて屈曲されて集光レンズ31に入つて集光さ
れ、集光されたビームは回転するチヨツパ円板2
4によつてパルス状となり、次いで拡散レンズ3
2へ入つて平行ビームとなつてトーチ26に設け
た集光レンズ12に入り、このレンズで再び集光
されてトーチ26の通孔26aを通り、圧延ロー
ル1表面上にほぼ焦点を結ぶごとく投射される。
この投射されたパルス状ビームによつてロール1
表面上には一定形状の微小凹穴が形成されるとと
もに、通孔26aから集光レンズ12の光軸に沿
つて吹き出すアシストガスによつて、上記凹穴が
適度な深さと均一な形状に仕上るごとく補助され
る。
また、レーザー発振器7を載置した台車10
は、圧延ロール1の軸に対してレール9上を平行
移動することにより、レーザービームはロール1
表面に沿つて平行移動し、かつロール1は一定速
度で回転させられることによつて、ロール1表面
には無数の凹穴が規則的に穿設され、ロール1の
全面にわたつて精確なパターンを形成することが
できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば以下の効
果が得られる。すなわち、(1)アシストガスの流れ
がチヨツパ円板の回転による影響を受けないので
凹穴の形状が安定し、特に加工能率を上げるため
チヨツパ円板を高速回転することが可能。(2)アシ
ストガスが集光レンズの光軸に沿つて吹付けられ
るので、被加工物表面に規則的に形成される無数
の凹穴の形状がそれぞれ歪むことなく均一に形成
される。(3)従来では、集光レンズの焦点位置、チ
ヨツパ及びガスノズルの相互位置の調整が容易で
なく、多大の時間を要したが、本実施例では集光
レンズの焦点位置のみの調整でよいため、作業性
が大幅に向上した。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る実施例の要部説明図、第
2図はレーザー加工装置の全体図であつて従来例
を示すが、第1図に示した部分を除いては実施例
と同様な構成の上面図、第3図は従来例における
要部説明図である。 1……被加工物(圧延ロール)、12……集光
レンズ、24……ビームチヨツパリング手段(チ
ヨツパ円板)、26……トーチ、25……アシス
トガス供給口、31……集光レンズ、32……拡
散レンズ、y……光軸。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 レーザービームを被加工物にパルス状に照射
    して加工するために,トーチに設けた集光レンズ
    とビームチヨツパリング手段とアシストガス吹付
    け手段を備えたレーザー加工装置において、前記
    集光レンズの入側にレーザービームを収束する集
    光レンズと、該集光レンズにより収束されたレー
    ザービームを拡散する拡散レンズを配設するとと
    もに、該集光レンズと拡散レンズとの間に、前記
    ビムチヨツパリング手段として、前記収束された
    レーザービムをパルス化するチヨツパ円板を配置
    したことを特徴とするレーザー加工装置。 2 レーザービームを被加工物にパルス状に照射
    して加工するために、トーチに設けた集光レンズ
    とビームチヨツパリング手段とアシストガス吹付
    け手段を備えたレーザー加工装置において、前記
    集光レンズの入側にレーザービームを収束する集
    光レンズと、該集光レンズにより収束されたレー
    ザービームを拡散する拡散レンズを配設するとと
    もに、該集光レンズと拡散レンズとの間に、前記
    ビームチヨツパリング手段として、前記収束され
    たレーザービームをパルス化するチヨツパ円板を
    配置し、さらにアシストガス吹付け手段は、前記
    トーチに設けた集光レンズの光軸に沿つて被加工
    物に吹付けるように設けたことを特徴とするレー
    ザー加工装置。
JP61191212A 1986-08-15 1986-08-15 レ−ザ−加工装置 Granted JPS6349387A (ja)

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JP61191212A JPS6349387A (ja) 1986-08-15 1986-08-15 レ−ザ−加工装置
US07/084,283 US4806724A (en) 1986-08-15 1987-08-11 Laser beam machining device
AU76843/87A AU607707B2 (en) 1986-08-15 1987-08-13 Laser beam machining device
EP87111775A EP0257477A1 (en) 1986-08-15 1987-08-13 Laser beam machining device
BR8704229A BR8704229A (pt) 1986-08-15 1987-08-14 Aparelho de usinagem a raio laser
ZA876029A ZA876029B (en) 1986-08-15 1987-08-14 Laser beam machining device
CA000544606A CA1280470C (en) 1986-08-15 1987-08-14 Laser beam machining device
KR1019870008952A KR880002613A (ko) 1986-08-15 1987-08-14 레이저 가공 장치
CN198787105626A CN87105626A (zh) 1986-08-15 1987-08-15 激光束机械加工装置

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Publication Number Publication Date
JPS6349387A JPS6349387A (ja) 1988-03-02
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ID=16270770

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KR20160071639A (ko) * 2014-12-12 2016-06-22 최상준 새로운 반사방지막(Bottom anti-reflective coating)용 고분자 및 이를 이용한 조성물

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0659555B2 (ja) * 1984-11-28 1994-08-10 株式会社井上ジャパックス研究所 レーザ加工装置

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ZA876029B (en) 1988-02-26

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