CN115679043A - 淬火装置以及淬火方法 - Google Patents
淬火装置以及淬火方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115679043A CN115679043A CN202210734439.1A CN202210734439A CN115679043A CN 115679043 A CN115679043 A CN 115679043A CN 202210734439 A CN202210734439 A CN 202210734439A CN 115679043 A CN115679043 A CN 115679043A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- quenching
- laser
- irradiation position
- workpiece
- emitting
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
本发明提供一种淬火装置和淬火方法。以淬火对象物的表面中的激光的照射位置成为沿着淬火对象物的外周的连续的路径的方式配置激光发射部,将激光的照射位置沿与路径交叉的方向在淬火对象物的淬火范围内进行移动。此时,至少在淬火对象物中的激光的照射位置处于淬火范围内的情况下,向激光发射部进行通电而使激光从激光发射部射出,将淬火对象物的照射位置加热至淬火温度以上而进行淬火。
Description
技术领域
本公开涉及使用了激光器的淬火技术。
背景技术
激光器能够将能量集中于微小的区域,因此近年来实现了使用激光器的焊接、淬火等。关于后者,例如引用文献1所示的那样提出了使用激光器来对轴体的表面进行淬火。
发明内容
然而,在日本专利第2666288所示的方法中,沿着欲淬火的照射对象物的外周按顺序照射激光,存在淬火很费时间这样的问题。而且,在日本专利第2666288中,以照射的激光的能量密度沿着作为照射对象物的轴体的轴向变得均匀的方式使激光的照射范围沿着轴向重叠。其结果是,照射一次后的已达到淬火温度的部位在外周一周量的照射时间之后被再次加热,可能产生所谓回火所产生的无法获得欲通过淬火达成的硬度的情况。在为了使外周一周所需要的时间变短而使用高输出的激光来提高照射对象物的相对的旋转速度时,也可设想在照射对象物的表面发生熔融并产生飞溅的情况。
本公开能够作为以下的方式或应用例来实现。本公开的一个实施方案是作为淬火装置的方案。该淬火装置具备:激光发射部,配置于淬火对象物的表面中的激光的照射位置成为沿着所述淬火对象物的外周的连续的路径的位置;照射位置移动部,将所述激光的照射位置沿与所述路径交叉的方向在所述淬火对象物的淬火范围内进行移动;以及通电部,至少在所述淬火对象物中的所述激光的照射位置处于所述淬火范围内的情况下,向所述激光发射部进行通电。
本公开的另一个实施方案是作为使用了激光的淬火方法的方案。在该淬火方法中,以淬火对象物的表面中的激光的照射位置成为沿着所述淬火对象物的外周的连续的路径的方式配置激光发射部,将所述激光的照射位置沿与所述路径交叉的方向在所述淬火对象物的淬火范围内进行移动,至少在所述淬火对象物中的所述激光的照射位置处于所述淬火范围内的情况下,向所述激光发射部进行通电而使激光从所述激光发射部射出,将所述淬火对象物的所述照射位置加热至淬火温度以上而进行淬火。
根据这样的淬火装置以及淬火方法,在淬火对象物的淬火范围内,成为向成为淬火对象物的外周的连续的路径的位置照射激光的状态,因此能够在沿着淬火对象物的外周的连续的路径上一次进行淬火,能够缩短淬火所需要的时间。并且,不会发生对照射了一次激光的位置的附近隔开规定的时间再次进行照射的情况,因此不会发生淬火一次后的位置被再次加热的回火,不用担心发生因回火而淬火对象物的硬度下降这样的现象。
附图说明
以下,通过参照附图来描述本发明的实施方式的特征、优点、技术及工业意义,其中相同的数字表示相同的元素,并且其中:
图1是表示使用了面发射激光器的淬火装置的整体结构的概略结构图。
图2是通过俯视表示淬火装置的说明图。
图3是表示被加工物上的照射范围和面发射激光器的配置的一例的说明图。
图4是通过图2的VI-VI截面表示使用了激光器单元的淬火的范围的说明图。
图5是表示淬火处理控制例程的流程图。
图6是放大表示面发射激光器的配置的说明图。
图7是表示在激光器的照射范围内设有重叠的状态的说明图。
图8是第二实施方式的淬火装置的概略结构图。
具体实施方式
A.第一实施方式:
(A1)硬件结构:
图1是表示使用了面发射激光器的淬火装置10的整体结构的概略结构图。如图示那样,淬火装置10具备向作为轴体的被加工物WK照射激光而进行淬火的激光发射部20、使该激光发射部20沿被加工物WK的轴向移动的移动部30、将被加工物WK向激光发射部20搬运的搬运装置50、对整体的控制进行管理的控制部40。激光发射部20为环状的形状,在内部具有供被加工物WK通过的空间。关于激光发射部20的详细的结构,后文叙述。在本实施方式中,作为被加工物WK,使用了淬火特性优异的铬钢SCr435H、铬钼钢SCM435H的轴体。只要是进行淬火的钢材即可,也可以为其他的种类的碳钢。并且,并不限于圆柱形的轴体,也可以为在内部具有中空部的圆筒形的轴体、棱柱形状的轴体、截面为多边形或椭圆或长圆形状的轴体、甚至可以是轴体以外的物体。因此,并不限于在被加工物WK中一定存在旋转等的轴,不过为了说明的方便,有时将激光发射部20通过移动部30移动的方向称为“轴向”,将沿着激光发射部20中的圆环的方向称为“周向”。
激光发射部20由从移动部30突出的支承部31支承。移动部30通过未图示的电动机等致动器来将该支承部31沿着被加工物WK的轴向(图示上下)移动。在图1中,用虚线表示激光发射部20的位置是将激光发射部20移动时的原点位置。移动部30在没有来自控制部40的信号Sm的状态下,使激光发射部20在原点位置OP处待机。
控制部40是具有众所周知的CPU、存储器的计算机,按照存储于存储器的程序来进行动作。控制部40通过读取外部的传感器的信号,并且对于致动器等输出对其进行驱动的信号,由此对淬火装置10整体的动作进行控制。控制部40除了输出对于移动部30指示移动的信号Sm以外,还输出指示向激光发射部20的通电的信号Se、指示搬运装置50的搬运动作的信号Sb。信号Se经由移动部30向激光发射部20输出,将激光发射部20中的激光的输出接通/断开。信号Sb对于驱动在搬运装置50中搬运被加工物WK的传送带55的未图示的电动机等致动器指示其动作。在搬运装置50中设有将传送带55向一方向传送的辊51、52等,在根据信号Sb而致动器进行动作时,通过辊51、52的旋转,向图示箭头FW方向搬运被加工物WK。在传送带55设有未图示的固定用工具,被加工物WK使用该工具来定位。被加工物WK的搬运位置通过传感器57来检测。也可以取代这样的搬运装置50而通过机械臂等来将被加工物WK搬运至期望的位置并进行定位。
关于激光发射部20的结构,使用图2至图4来进行说明。激光发射部20如俯视的图2所示的那样具备多个面发射激光器21和将该多个面发射激光器21保持成圆环状的壳体22。面发射激光器21使用基座部25来固定于壳体22。基座部25除了面发射激光器21的固定以外,还收纳未图示的驱动电路,并且也作为面发射激光器21的散热板起作用。在第一实施方式中,一共使用了36个面发射激光器21。面发射激光器21的数目是任意的,只要根据被加工物WK的直径、面发射激光器21发光的宽度等而确定为形成来自面发射激光器21的照射光连续地围住被加工物WK的外周的路径所需要的个数即可。在使用发光面的宽度LL、高度HH的面发射激光器21的情况下,作为概算,面发射激光器21的个数N可以使用被加工物WK的直径2R和发光面的宽度LL通过下式(1)来确定。
N≥2R·π/LL…(1)
本实施方式中进行淬火的被加工物WK是直径2R为148mm的轴体,面发射激光器21的宽度LL为约13mm。
激光的直行性较高,来自面发射激光器21的激光也几乎不扩大,因此不论从面发射激光器21的发光面到被加工物WK的表面为止的间隔(以下称为间隙)GP的大小,上述式(1)都成立。在本实施方式中,间隙GP为几毫米程度。在以下的说明中,在需要区别各个面发射激光器21的情况下,如面发射激光器21A、21B那样附上词缀A、B……。
面发射激光器21是连续发光型的,激光的波长处于近红外区域(例如900~1100nm),使用了每一个面发射激光器的输出为100W左右的面发射激光器。在本实施例中,使用了36个面发射激光器21,因此激光发射部20整体的输出为3.6kW。伴随于面发射激光器21的动作的热从基座部25向壳体22传导,从设于壳体22的未图示的散热片等散热。当然,也可以在壳体22上组装空气冷却用的风扇、使用了制冷剂、热管的散热装置。
图3是以配置成围绕被加工物WK的多个面发射激光器21中的面发射激光器21A~21D为例来表示面发射激光器21与被加工物WK上的照射位置之间的关系的说明图。面发射激光器21在实施方式中为36个,不过在图3中为了图示的方便而示出了其中的4个面发射激光器21A~21D。如图示那样,从面发射激光器21A~21D射出的激光没有扩展而直行并到达被加工物WK即轴体的外表面。基于一个面发射激光器21的照射范围与面发射激光器21的发光面的大小大致相等,在被加工物WK的周向上为宽度LL,在被加工物WK的轴向上为高度HH。从相邻的各面发射激光器21A~21D射出的激光在被加工物WK上的照射区域iA~iD彼此相邻,形成成为连续的路径的照射范围IRR。
如由图示了解到的那样,即便使在被加工物WK上的照射区域iA~iD彼此相邻,从被加工物WK的表面分开间隙GP排列的各面发射激光器21A~21D的发光面也能够配置于与相邻的发光面稍微隔开的位置。因此,对面发射激光器21进行支承的基座部25能够在周向上比面发射激光器21大,容易进行激光发射部20的制造。并且,能够使面发射激光器21的间隔变宽,冷却上也有利。
图4是图2中的VI-VI剖视图,是用于说明淬火工序的示意图。在图中,被加工物WK没有画出表示剖视的影线。单影线的区域TQA表示被加工物WK中的淬火的全部区域。并且,区域PQA表示通过激光发射部20的移动而进行了淬火的区域。在该例中,激光发射部20在原点位置OP处待机,在被加工物WK配置于可淬火位置时,圆环形状的激光发射部20通过移动部30而向被加工物WK的方向移动,到达照射开始位置ST后,向激光发射部20的面发射激光器21通电,开始激光的照射。
通过激光的照射,被加工物WK的表面温度在短时间内达到淬火所需要的1200至1400℃。因此,若在使激光从面发射激光器21的射出继续的状态下通过移动部30移动激光发射部20,则伴随于移动,被加工物WK上的淬火区域PQA沿移动方向扩大。若进行了预先确定的淬火长度QL的淬火,激光发射部20到达淬火结束位置EP,则结束面发射激光器21的通电,完成淬火。然后,激光发射部20通过移动部30恢复到原点位置OP,因此被加工物WK通过搬运装置50而向下一个工序搬出。需要说明的是,在本实施方式中,基于移动部30的激光发射部20的移动速度为几mm/秒程度,淬火长度为从几十mm到超过100mm的程度。当然,移动速度只要设定成每单位时间向被加工物WK的表面照射的激光的能量能够使被加工物WK的表面温度上升至淬火温度即可。即,若作为面发射激光器21而使用射出能量较高的面发射激光器,则移动速度能够加快。并且,若使移动部30的可移动范围变大,则也容易使淬火长度QL更大。
(A2)淬火处理:
接着,简单地说明基于控制部40的淬火处理。在本实施方式中,被加工物WK的淬火由控制部40控制。图5中示出了控制部40执行的淬火处理控制例程。该控制例程配合被加工物WK的淬火处理的实施而开始。在淬火处理开始时,首先对于搬运装置50输出信号Sb,进行被加工物WK的搬运(步骤S100)。被加工物WK由搬运装置50搬运。
在此,判断被加工物WK是否到达进行淬火处理的位置即激光发射部20的正下方的位置(步骤S105)。该判断通过读取来自对被加工物WK的位置进行检测的传感器57的信号Ss来进行。若被加工物WK没有到达淬火位置,则继续基于搬运装置50的搬运(步骤S100),若判断为已到达淬火位置(步骤S105:“是”),则暂时停止基于搬运装置50的搬运(步骤S110)。
接着,向移动部30传送信号Sm,使激光发射部20从原点位置OP沿着被加工物WK的轴向以规定的速度移动(步骤S120)。其结果是,激光发射部20向被加工物WK接近,最终在被加工物WK位于环状的内侧的状态下再沿轴向进行加工。控制部40通过对移动部30的移动量进行控制来判断激光发射部20是否进入淬火范围(步骤S125)。若移动部30使用步进电动机作为移动用的致动器,则控制部40能够根据对于移动部30输出的步进数来知晓激光发射部20的移动距离。因此,在激光发射部20到达预先确定的淬火开始位置ST之前(步骤S125:“否”),继续激光发射部20的移动(步骤S120),若激光发射部20进入淬火范围(步骤S125:“是”),则输出信号Se,进行向激光发射部20所具备的36个面发射激光器21的通电(步骤S130)。
其结果是,面发射激光器21将激光朝向被加工物WK射出,受到激光的照射的被加工物WK的表面被加热而升温,进行淬火。在面发射激光器21照射激光的期间内,也继续激光发射部20的移动,因此控制部40判断激光发射部20是否处于预先确定的淬火的范围外(步骤S135),在处于淬火范围外之前继续向面发射激光器21的通电(步骤S130),若激光发射部20超过淬火结束位置EP而处于淬火范围外(步骤S135:“是”),则停止信号Se的输出,结束向面发射激光器21的通电(步骤S140)。由此,从被加工物WK的淬火开始位置ST到淬火结束位置EP,通过激光的能量来加热而升温,进行淬火,在被加工物WK的表面形成淬火区域TQA。
然后,控制部40停止信号Sm的输出,通过移动部30使激光发射部20恢复到原点位置OP(步骤S150)。控制部40接着判断是否完成了预定的全部的被加工物WK的淬火加工(步骤S155),若预先设定的根数的被加工物WK的淬火加工没有完成(步骤S155:“否”),则返回到步骤S100,对于新的被加工物WK,重复上述的步骤S100至S155的处理。若对于预定的全部的被加工物WK的淬火加工已完成(步骤S155:“是”),则退出到“END”,结束本控制例程。
根据以上说明的第一实施方式的淬火装置10,在作为淬火对象物的被加工物WK的淬火范围TQA中,成为向照射范围IRR照射激光的状态,该照射范围IRR包括成为被加工物WK的外周的连续的路径的位置,因此能够在沿着被加工物WK的外周的连续的路径上一次进行淬火,能够缩短淬火所需要的时间。并且,不会发生对照射了一次激光的位置的附近隔开规定的时间再次进行照射的情况,因此不会发生将淬火一次后的位置被再次加热的回火,被加工物WK的硬度不会因回火而下降。
并且,在本实施方式中,在激光发射部20中使用了多个面发射激光器21,因此容易形成连续的路径。而且,在着眼于被加工物WK的外周的路径上的一点时,在具有二维的展宽的激光的照射面通过之前,持续受到照射规定的时间,能够增大给予被加工物WK的每单位面积的能量,能够缩短达到淬火温度为止的时间。
而且,在本实施方式中,将面发射激光器21设于与被加工物WK的表面直接对向的位置,因此容易进行光照位置的调整,还能够减小由激光的散射等产生的损失。从被加工物WK到面发射激光器21为止设有规定长度GP的间隙,因此也容易进行面发射激光器21的安装。使用图6来说明这点。如图所示,由于从面发射激光器21射出的激光大致直行,因此在与被加工物WK隔开规定长度GP的间隙的位置处,围绕被加工物WK的路径的全长增加。因此,能够在相邻的面发射激光器21A与21B之间空开规定的间隔,容易进行面发射激光器21的配置。即使在面发射激光器21设置在比其发光面的宽度LL宽的宽度LF的基座部25A、25B上的情况下,也能够进行面发射激光器21的排列。
如图示那样,被加工物WK的半径为R,在通过N个面发射激光器21来围绕被加工物WK,并在其外表面上连续地设置照射范围的情况下,一个面发射激光器21的宽度LL等于中心角360°/N的圆弧的弦的长度,因此宽度LL通过下式(2)来求出。
LL=2R·sin(360/2N)=2R·sin(180/N)…(2)
另一方面,与被加工物WK的表面隔开规定长度GP的间隙的位置即实际配置面发射激光器21的位置处的弦的长度LF通过下式(3)来求出。
LF=2(R+GP)·sin(180/N)…(3)
因此,两者的差ΔL为ΔL=LF-LL=2GP·sin(180/N)。因此,关于基座部25的宽度LF,不需要与面发射激光器21的发光面的宽度LL完全一致,设计以及制造的自由度变高。在实际的制造中,在基座部25的宽度LF被制作成与面发射激光器21的发光面的宽度LL相同的情况下,可获得使用基座部25的对准的余量,从而优选。
并且,通过存在该差ΔL,例如图7所示的那样也容易在被加工物WK的表面中使来自面发射激光器21的激光的照射范围稍微重叠。在该例中,使基座部25的宽度Lf小于通过上述的式(3)求出的宽度LF,将相邻的面发射激光器21a、21b配置成比图6接近。如此,能够形成来自相邻的两个面发射激光器21A、21B的激光重合的重叠区域OL。因此,即使搭载面发射激光器21a、21b的基座部25a、25b的定位产生微小的偏差,也能够抑制在被加工物WK的表面上产生激光未照到的区域。
B.第二实施方式:
图8是通过剖视表示第二实施方式的淬火装置100的除了被加工物WK以外的结构的概略结构图。淬火装置100具备激光发射部200、移动部300和搬运装置500。并且,虽然省略了图示,但是淬火装置100还具备管理对于这些装置的控制的控制部。
激光发射部200具备多个面发射激光器221,该多个面发射激光器221排列成圆环形状。与激光发射部200成对的环状镜230为与激光发射部200大致相同的形状,与激光发射部200配置在同轴上。环状镜230经由支承部331而被移动部300支承。移动部300与第一实施方式一样通过使支承部331移动而使环状镜230沿着被加工物WK的轴向移动。
形成为环状的多个面发射激光器221的激光的射出方向与第一实施方式不同,不是朝向圆环的内侧,而是朝向轴向。来自面发射激光器221的激光朝向位于激光发射部200的铅垂下方的环状镜230射出,通过设于环状镜230的表面反射镜235以直角反射,照射被加工物WK的表面。表面反射镜235在环状镜230的内侧形成为截面等腰三角形的形状。表面反射镜235既可以通过在环状镜230的表面上蒸镀金属被膜来形成,也可以通过研磨表面反射镜235的表面而进行镜面加工来形成。表面反射镜235呈与环状镜230的形状相仿的环状形状,因此来自激光发射部200的面发射激光器221的激光由表面反射镜235反射,照射被加工物WK的表面的照射范围IRR。
其结果是,照射范围IRR由激光的能量加热,达到淬火温度并进行淬火的情况与第一实施例相同。当然,还与第一实施例相同的是,与第一实施例的图5中说明的一样,被加工物WK通过搬运装置500被搬运至淬火位置并停止,然后环状镜230从原点位置OP沿被加工物WK的轴向移动,在进入淬火范围时进行向激光发射部200的面发射激光器221的通电。
以上说明的第二实施方式的淬火装置100在起到与第一实施方式同样的作用效果的基础上,还具有不需要使具备多个面发射激光器221的激光发射部200移动而能够简化装置结构这样的优点。在第二实施方式的淬火装置100中,通过移动部300而移动的环状镜230只是激光的反射体,不需要向面发射激光器221的电气配线等。因此,也能够减轻其重量,还能够简化移动部300的结构。在第二实施方式中,从射出激光的面发射激光器221到进行淬火的被加工物WK的表面为止的距离比第一实施方式长,不过激光的直行性高,因此能够不产生大的能量损失而加热被加工物WK。
环状镜230在将来自面发射激光器221的激光向被加工物WK的轴AX方向反射时只作为平面镜起作用,不过成为在周向上弯曲的凹面镜,因此来自面发射激光器221的激光在周向上稍微收束。因此,只要以来自构成激光发射部200的多个面发射激光器221的激光在被加工物WK的外周上形成连续的照射范围IRR的方式,考虑由表面反射镜235产生的收束而确定面发射激光器221的发光面的大小和间隔即可。当然,只要将与面发射激光器221的数目N相同的张数的平面镜相连在一起来构成表面反射镜235,则不需要考虑周向的激光的收束。
在第二实施方式中,为了变更激光的方向而使用了表面反射镜235,不过也可以使用棱镜等。或者,也可以通过低损失的光纤、导光路径来变更激光的方向。
在上述的第一、第二实施方式中,激光发射部20、激光发射部200以及环状镜230均为闭合的圆环形状,不过这些不需要一定为闭合的圆环形状。若在被加工物WK的周向上,进行淬火的范围不是整周,则也可以为与淬火范围对应的圆弧形状。并且,若被加工物WK为棱柱等圆形形状以外的形状,则也可以为与被加工物WK的非圆形的截面形状相似的形状。只要淬火对象物的表面中的激光的照射位置成为沿着淬火对象物的外周的连续的路径,则激光发射部20等的形状无所谓。
在第一、第二实施方式中,在被加工物WK上使单一的照射范围IRR移动并进行淬火,不过也可以例如设置两组第一实施方式的激光发射部20,将被加工物WK的淬火范围TQA的轴向中央设为开始位置ST并开始激光的照射,使两组激光发射部20向彼此远离的方向移动,在各自的照射范围IRR内进行淬火,直至淬火范围TQA的两端为止。在该情况下,淬火一次的部位也不会被再次加热,而且能够将淬火所需要的时间减至大约一半。
C.其他的实施方式:
(1)本公开的淬火装置也能够以上述以外的方式实施。作为淬火装置的其他的实施方式之一是作为淬火装置的方式,其具备:激光发射部,配置于淬火对象物的表面中的激光的照射位置成为沿着所述淬火对象物的外周的连续的路径的位置;照射位置移动部,将所述激光的照射位置沿与所述路径交叉的方向在所述淬火对象物的淬火范围内进行移动;以及通电部,至少在所述淬火对象物中的所述激光的照射位置处于所述淬火范围内的情况下,向所述激光发射部进行通电。该淬火装置在淬火对象物的淬火范围内成为向成为淬火对象物的外周的连续的路径的位置照射激光的状态,因此能够在沿着淬火对象物的外周的连续的路径上一次进行淬火,能够缩短淬火所需要的时间。并且,不会发生对照射了一次激光的位置的附近隔开规定的时间再次进行照射的情况,因此不会发生淬火一次的位置被再次加热的回火,不用担心发生因回火而淬火对象物的硬度下降这样的现象。
激光的照射位置只要配置于成为沿着所述淬火对象物的外周的连续的路径的位置即可,不需要一定呈环状闭合。若淬火对象物中存在没有淬火的必要的部位,则只要以不向与该部位对应的地方进行激光的照射的方式确定路径即可。激光的照射位置的移动方向只要是与该路径交叉的方向即可,两者可以不一定正交。例如,在淬火对象物呈圆柱形状且呈在长度方向的中途弯曲的形状的情况下,在弯曲的部位的前后相对于路径的激光的照射位置的移动方向改变也没有关系。并且,淬火对象物并不限于轴体那样的圆柱形状,棱柱或凸缘形状等形状也可以。需要说明的是,激光发射部既可以设于围绕淬火对象物的位置,也可以设于与围绕淬火对象物的位置不同的位置。
(2)在这样的结构中,可以是,所述激光发射部具备多个面发射激光器。如此,能够容易地使激光的照射位置成为沿着淬火对象物的外周的连续的路径。并且,面发射激光器发出的激光具有二维的面积,因此淬火对象物的表面中的照射位置在与路径交叉的方向上也具有规定的宽度。因此,在使照射位置移动时,着眼于淬火对象物的外周的一点的话,则在激光的照射面通过之前持续受到照射规定的时间,能够增大给予淬火对象物的每单位面积的能量,能够缩短达到淬火温度为止的时间。当然,激光发射部只要能够使淬火对象物的表面中的激光的照射位置形成为沿着淬火对象物的外周的连续的路径即可,也能够使用面发射激光器以外的激光器,例如射出规定直径的激光束的半导体激光器或气体激光器等,将它多个相连而构成。
(3)在这样的结构中,可以是,所述多个面发射激光器配置于与所述淬火对象物的所述表面隔开规定长度的间隙而对向的位置。如此,能够使激光发射部与淬火对象物之间的距离接近,能够高精度地定位光照位置。并且,能够容易地掌握面发射激光器与光照位置之间的关系,例如对实际进行了淬火的淬火对象物进行检查,在淬火中发现了不良情况时,能够容易地确定与不良情况产生的地方对应的面发射激光器。由于从面发射激光器射出的激光大致直行,因此即便从面发射激光器到淬火对象物的表面为止隔开了规定长度的间隙,到达淬火对象物的激光的每单位面积的能量也几乎不减少。相反,在与淬火对象物隔开规定长度的间隙的位置处,围绕淬火对象物的路径的全长增加。因此,容易进行规定的发光面积的面发射激光器的配置。即使在面发射激光器设置于比其发光的宽度宽的宽度的基台(基座)上的情况下,也能够进行面发射激光器的排列。
(4)在这样的结构中,可以是,所述照射位置移动部将所述淬火对象物以及所述激光发射部中的至少一个沿所述方向移动。如此,能够在淬火对象物的规定的范围内进行淬火。移动既可以是将淬火对象物或激光发射部单独移动,也可以是将两者向对向的方向移动。
(5)在这样的结构中,可以是,所述多个面发射激光器沿着所述外周以均等的间隔配置。如此,容易进行激光发射部的制造,仅通过使淬火对象物与激光发射部之间的间隙在淬火对象物的外周方向上恒定,就能够使通过激光赋予的能量均等。
(6)在这样的结构中,可以是,所述淬火对象物是所述外周为圆形的轴部件,所述多个面发射激光器配置成与所述轴部件同心的圆状。如此,能够容易地进行激光发射部的制造、调整。
(7)在这样的结构中,可以是,从所述多个面发射激光器分别向所述淬火对象物的表面照射的激光的照射范围在沿着所述路径的方向上具有重合的重复区域。如此,即便多个面发射激光器的对准产生了偏差,也能够抑制产生激光未照到的区域。
(8)在这样的结构中,可以是,所述照射位置移动部在比淬火范围大的范围内进行所述照射位置的移动,所述通电部在从所述激光发射部的照射位置伴随于所述移动而进入所述淬火范围至脱离所述淬火范围为止的期间内进行向所述激光发射部的通电。如此,在淬火范围的端部处能够连续地提高通过激光而上升的温度,能够防止淬火范围的端部的温度的偏差。
(9)另外,能够作为使用了激光的淬火方法来实施。在该淬火方法中,以淬火对象物的表面中的激光的照射位置成为沿着所述淬火对象物的外周的连续的路径的方式配置激光发射部,将所述激光的照射位置沿与所述路径交叉的方向在所述淬火对象物的淬火范围内进行移动,至少在所述淬火对象物中的所述激光的照射位置处于所述淬火范围内的情况下,向所述激光发射部进行通电而使激光从所述激光发射部射出,将所述淬火对象物的所述照射位置加热至淬火温度以上而进行淬火。根据该淬火方法,能够起到与上述的淬火装置同样的作用效果。
(10)在上述各实施方式中,也可以将通过硬件实现的结构的一部分置换成软件。通过软件实现的结构的至少一部分也能够通过分立的电路结构来实现。并且,在本公开的功能的一部分或全部用软件实现的情况下,该软件(计算机程序)能够以储存于计算机可读取的记录媒介的形式提供。“计算机可读取的记录媒介”并不限于软盘、CD-ROM那样的便携型的记录媒介,还包括各种RAM、ROM等计算机内的内部存储装置、硬盘等固定于计算机的外部存储装置。即,“计算机可读取的记录媒介”具有包括不是临时而是能够固定数据包的任意的记录媒介的宽泛的意义。
本公开并不限于上述的实施方式,在不脱离其宗旨的范围内能够以各种各样的结构实现。例如,发明内容一栏中记载的各方式中的技术性特征所对应的实施方式中的技术性特征为了解决上述的课题的一部分或全部,或者为了达成上述的效果的一部分或全部,能够适当进行替换、组合。并且,若该技术性特征在本说明书中没有作为必须的内容来说明,则能够适当删除。
Claims (9)
1.一种淬火装置,具备:
激光发射部,配置于淬火对象物的表面中的激光的照射位置成为沿着所述淬火对象物的外周的连续的路径的位置;
照射位置移动部,将所述激光的照射位置沿与所述路径交叉的方向在所述淬火对象物的淬火范围内进行移动;以及
通电部,至少在所述淬火对象物中的所述激光的照射位置处于所述淬火范围内的情况下,向所述激光发射部进行通电。
2.根据权利要求1所述的淬火装置,其中,
所述激光发射部具备多个面发射激光器。
3.根据权利要求2所述的淬火装置,其中,
所述多个面发射激光器配置于与所述淬火对象物的所述表面隔开规定长度的间隙而对向的位置。
4.根据权利要求3所述的淬火装置,其中,
所述照射位置移动部将所述淬火对象物以及所述激光发射部中的至少一个沿所述方向移动。
5.根据权利要求3或4所述的淬火装置,其中,
所述多个面发射激光器沿着所述外周以均等的间隔配置。
6.根据权利要求2至5中的任一项所述的淬火装置,其中,
所述淬火对象物是所述外周为圆形的轴部件,所述多个面发射激光器配置成与所述轴部件同心的圆状。
7.根据权利要求2至6中的任一项所述的淬火装置,其中,
从所述多个面发射激光器分别向所述淬火对象物的表面照射的激光的照射范围在沿着所述路径的方向上具有重合的重复区域。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的淬火装置,其中,
所述照射位置移动部在比淬火范围大的范围内进行所述照射位置的移动,
所述通电部在从所述激光发射部的照射位置伴随于所述移动而进入所述淬火范围至脱离所述淬火范围为止的期间内进行向所述激光发射部的通电。
9.一种淬火方法,其为使用激光的淬火方法,其中,
以淬火对象物的表面中的激光的照射位置成为沿着所述淬火对象物的外周的连续的路径的方式配置激光发射部,
将所述激光的照射位置沿与所述路径交叉的方向在所述淬火对象物的淬火范围内进行移动,
至少在所述淬火对象物中的所述激光的照射位置处于所述淬火范围内的情况下,向所述激光发射部进行通电而使激光从所述激光发射部射出,
将所述淬火对象物的所述照射位置加热至淬火温度以上而进行淬火。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021121458A JP2023017298A (ja) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | 焼入れ装置および焼入れ方法 |
JP2021-121458 | 2021-07-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115679043A true CN115679043A (zh) | 2023-02-03 |
Family
ID=85060321
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210734439.1A Pending CN115679043A (zh) | 2021-07-26 | 2022-06-27 | 淬火装置以及淬火方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023017298A (zh) |
CN (1) | CN115679043A (zh) |
-
2021
- 2021-07-26 JP JP2021121458A patent/JP2023017298A/ja active Pending
-
2022
- 2022-06-27 CN CN202210734439.1A patent/CN115679043A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023017298A (ja) | 2023-02-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2006011540A1 (ja) | 配管の残留応力改善装置 | |
CN107584205B (zh) | 金属材料的激光加工方法以及相关的机器和计算机程序 | |
US8044323B2 (en) | Apparatus for improving residual stress of piping technical field | |
US20170182590A1 (en) | Processing device and processing method | |
EP3272453B1 (en) | A method of laser processing of a metallic material with optical axis position control of the laser relative to an assist gas flow, and a machine and computer program for the implementation of said method | |
JP2016537199A (ja) | ディザリング可能なレーザー処理システム | |
JPH10111471A (ja) | レーザ光学系およびレーザ溶接装置 | |
CN115679043A (zh) | 淬火装置以及淬火方法 | |
JP2020059056A (ja) | レーザ加工機及びレーザ加工方法 | |
WO2020241275A1 (ja) | 加工方法および加工装置 | |
WO2020241276A1 (ja) | 加工方法および加工装置 | |
JP4410829B2 (ja) | 配管の残留応力改善装置 | |
KR20220045806A (ko) | 레이저 가공 장치 | |
CN113977078A (zh) | 协同控制激光位置和功率的手持式激光焊接设备及方法 | |
JP4410830B2 (ja) | 配管の残留応力改善装置 | |
JP2009030174A (ja) | 配管の残留応力改善装置 | |
JP7291527B2 (ja) | レーザ加工機及びレーザ加工方法 | |
JP7053933B1 (ja) | ワーク加工方法およびレーザ加工機 | |
JP6186049B1 (ja) | 多軸制御の容易なレーザ加工装置 | |
JP6630763B2 (ja) | レーザ加工機におけるノズル芯出し装置及びノズル芯出し方法 | |
RU2763703C1 (ru) | Устройство для лазерной сварки | |
JP2009293076A (ja) | 熱処理方法 | |
JP2007044726A (ja) | レーザ溶接装置および溶接方法 | |
JP2020180316A (ja) | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 | |
JP2023112742A (ja) | レーザ溶接装置及びこれを用いたレーザ溶接方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |