本实用新型专利技术提供了一种辊类零件激光毛化装置，包括工作平台、设置在工作平台一侧的机床、设置在机床另一侧的固定板、以及设置在机床上的激光器，所述机床上设有轧辊转轴，所述固定板上设有顶尖，轧辊转轴与顶尖之间放置有待加工的辊类零件，所述机床与固定板之间设有平移导轨，所述平移导轨上设有激光毛化头。本实用新型专利技术提供的辊类零件激光毛化装置，采用连续高功率激光器作为加工光源，加工头的数量为多个，实现多头加工，激光功率得到充分利用，具有很快的加工速度。采用多棱镜和分光机构进行分光，将连续高功率的激光束分为多路脉冲激光输出，激光能量利用效率高，成本低，使用寿命长。长。长。
【技术实现步骤摘要】
一种辊类零件激光毛化装置
[0001]本技术涉及机床加工领域，尤其是涉及一种辊类零件激光毛化装置。
技术介绍
[0002]具有特殊表面形貌的毛化冷轧薄钢板在制造业中有着广泛的应用，特别是在汽车和家电产业中。毛化冷轧薄钢板是由表面经毛化处理的轧辊轧制而成的，经过毛化的轧辊轧制出的钢板，深冲性能和表面涂装性能大大提高。激光毛化技术作为近二十多年兴起的毛化技术，和传统喷丸毛化和电火花毛化技术相比，激光毛化技术可以获得最好的毛化效果且能提高轧辊寿命。但目前最主要的两种激光毛化技术:YAG固体激光毛化和CO2气体激光毛化，均存在着加工效率偏低的问题，限制了激光毛化技术在主流冶金行业的应用。
[0003]针对加工效率偏低的问题，现在的一些研究人员提出了各种解决方法来提高工作效率。日本的新日铁公司也曾尝试采用多套激光器同时对轧辊表面进行毛化。但由于不同激光器输出光束质量和偏振态的差异,造成了不同位置加工效果不一，影响表面粗糙度的均匀一致性和宏观外观效果，同时多台激光器的投入也大大提高了设备成本和维护成本。也有一些采用多头的激光毛化装置。例如公开号为CN2882895、名称为高功率激光器辊类表面多头毛化加工装置的专利。主要原理是旋转的多棱镜进行反射，使得激光在一定的范围里面扫描，通过在这个扫描范围里面放置多个聚焦镜，对激光进行聚焦然后实现多头毛化。然而在这个过程里面，由于聚焦镜不能够紧密排列和聚焦镜需要固定的原因，总会有激光照射到聚焦镜外面，造成了能量利用率比较低，而且，由于扫描范围与多棱镜的面所对应的角度有关，角度越大，扫描范围越大，放置的聚焦镜数量越多，加工效率越高。但是角度越大，多棱镜的棱的数量会降低，多棱镜旋转一周，扫描次数降低，就会造成效率降低，因此加工效率不能得到很大的提高。而且在加工过程中，一个聚焦镜形成一个聚焦点，想要形成更多的聚焦点，需要增加更多的聚焦镜，增加了系统的复杂性。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于提供一种辊类零件激光毛化装置，以解决现有技术中激光毛化技术加工效率偏低的问题。
[0005]为了实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：
[0006]根据本技术实施例的第一方面，提供一种辊类零件激光毛化装置，包括工作平台、设置在工作平台一侧的机床、设置在机床另一侧的固定板、以及设置在机床上的激光器，所述机床上设有轧辊转轴，所述固定板上设有顶尖，轧辊转轴与顶尖之间放置有待加工的辊类零件，所述机床与固定板之间设有平移导轨，所述平移导轨上设有激光毛化头。
[0007]进一步的，所述激光毛化头包括多棱镜结构、设置在多棱镜结构右侧的前分光镜、对称设置在前分光镜两侧的两个后分光镜、以及设置在多棱镜结构和前分光镜之间的准直镜，所述前分光镜的右侧还对称设有两个聚焦头。
[0008]进一步的，所述前分光镜包括对称设置的两个反射镜，该前分光镜将准直镜准直
的光均匀的分成两份，分光后的光分别通过对称设置在前分光镜两侧的后分光镜。
[0009]进一步的，所述多棱镜机构包括多棱镜和驱动多棱镜旋转的电机，当多棱镜顺时针旋转时，反射光在准直镜处由上到下依次扫描，准直镜将由多棱镜反射过来的光准直。
[0010]进一步的，所述后分光镜包括两个相同的反射镜，通过调整两个反射镜的夹角，使激光通过后分光镜后形成不平行存在一定角度的两束激光，实现再次分光，再次分光后的光束通过聚焦镜形成两个聚焦点。
[0011]进一步的，所述后分光镜的反射镜放置在角度位移器上，通过调整反射镜的倾斜角度，实现不同聚焦点阵列的输出。
[0012]进一步的，当反射镜的角度为0时，聚焦点呈现一条线排列。
[0013]进一步的，所述聚焦头包括聚焦镜和设置在聚焦镜前方的楔形棱镜，平行光通过楔形棱镜后再通过聚焦镜形成两个聚焦点，实现再次分光。
[0014]进一步的，所述的两个聚焦头相对轧辊轴线对称设置。
[0015]进一步的，所述激光器包括CO2激光器、YAG激光器或光纤激光器。
[0016]本技术具有如下优点：
[0017]1、本技术提供一种辊类零件激光毛化装置，采用连续高功率激光器作为加工光源，加工头数量为多个，实现多头加工，激光功率得到充分利用，具有很快的加工速度。
[0018]2、采用多棱镜和分光机构进行分光，将连续高功率的激光束分为多路脉冲激光输出，激光能量利用效率高，成本低，使用寿命长。
[0019]3、采用连续的高功率激光器(CO2激光器，YAG激光器，光纤激光器)。技术成熟。
[0020]4、双光头聚焦，两光头相对轧辊轴线对称放置，同步调整焦距，可以使得每个聚焦头输出的光的性能几乎相同，加工效果一致。
[0021]5、每个聚焦头里输出光束的数量多于1个，聚焦形成的聚焦点数量多于1个，与现有技术的一个聚焦头聚焦1个光束相比，提高了聚焦头利用率，降低了聚焦头的个数，降低了成本，简化了结构。
[0022]6、同一个聚焦头中的聚焦点之间的横向间距的精密调整方式。通过控制分光机构中的后端反射镜之间的夹角或者在聚焦头中添加特定角度的楔形透镜，精密控制聚焦点的横向间距，提高加工效率。
[0023]7、两个聚焦头的聚焦点之间横向间距的精密调整。调整两个聚焦头之间的聚焦点距离，实现不同加工精度的要求，可以扩大设备的应用场景。
[0024]8、多棱镜转速与轧辊转速之间的控制匹配。多棱镜的转速越快，轧辊转速越快，加工速度就越快，加工效率得到很大提高。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本技术实施例1提供的激光毛化机床结构示意图；
[0027]图2为激光毛化头结构示意图；
[0028]图3为前分光镜示意图；
[0029]图4为后分光镜调节示意图之一；
[0030]图5为后分光镜调节示意图之二；
[0031]图6为带有楔形透镜的聚焦头示意图；
[0032]图7为不带有楔形透镜的聚焦头示意图；
[0033]附图标记说明：1
‑
激光器，2
‑
机床，201
‑
轧辊转轴，202
‑
顶尖，203
‑
平移导轨，3
‑
待加工的辊类零件，4
‑
工作平台，5
‑
激光毛化头，501
‑
多棱镜结构，502
‑
准直镜，503
‑
前分光镜，5031
‑
反射镜，504
‑
后分光镜，5041
‑
反射镜，5042
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种辊类零件激光毛化装置，其特征在于：包括工作平台、设置在工作平台一侧的机床、设置在机床另一侧的固定板、以及设置在机床上的激光器，所述机床上设有轧辊转轴，所述固定板上设有顶尖，轧辊转轴与顶尖之间放置有待加工的辊类零件，所述机床与固定板之间设有平移导轨，所述平移导轨上设有激光毛化头。2.根据权利要求1所述的辊类零件激光毛化装置，其特征在于：所述激光毛化头包括多棱镜结构、设置在多棱镜结构右侧的前分光镜、对称设置在前分光镜两侧的两个后分光镜、以及设置在多棱镜结构和前分光镜之间的准直镜，所述前分光镜的右侧还对称设有两个聚焦头。3.根据权利要求2所述的辊类零件激光毛化装置，其特征在于：所述前分光镜包括对称设置的两个反射镜，该前分光镜将准直镜准直的光均匀的分成两份，分光后的光分别通过对称设置在前分光镜两侧的后分光镜。4.根据权利要求2所述的辊类零件激光毛化装置，其特征在于：所述多棱镜机构包括多棱镜和驱动多棱镜旋转的电机，当多棱镜顺时针旋转时，反射光在准直镜处由上到下依次扫描，准直镜将由多棱...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜建伟，王阳阳，
申请(专利权)人：安阳睿恒数控机床股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。