JPS6356376A - レ−ザ−加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、回転可能に支持される被加工物の搬入搬出
を容易にし且つ装置全体を小型化したレーザー加工装置
に関する。

〔従来の技術〕

一般に、鋼板を圧延する冷間圧延機の最終スタンドでは
、次工程におけるタイトコイルのバッチ焼なましの際に
生じる鋼板同士の焼付を防ぐために、表面に凹凸をつけ
た圧延ロールを使用して鋼板表面に凹凸を転写し、鋼板
同士の接触面積を減少させるようにしている。又、焼鈍
後の調質圧延工程では最終製品となる鋼板表面の塗装性
を向上する目的で圧延ロール表面に凹凸をつけることも
行われている。

このように、圧延ロールの表面に凹凸をつけるために従
来、探られていた方法としては、鉄粒を圧延ロール表面
へ投射するショツトブラスト法、放電加工法、レーザー
ビーム法等がある。この巾でレーザービーム法はレーザ
発振器でビームをパルス状に発振させるか、あるいは発
振されたビームを機械的に間歇的に遮断する方法で圧延
ロール表面にビームを照射し、ビームのエネルギーで圧
延ロール表面を凹凸状に加工するものであって規則正し
い凹凸パターンが得られ、このことにより種々の効果が
期待できることからこのレーザービーム法が着目される
ようになってきている。

上述のレーザービームを利用した従来の加工装置の例を
第３，４図に基づいて説明する。

図において、１は被加工物である圧延ロールであって、
２，３はこれを回転可能に支持する支持台、４は動力伝
達部４ａを介して支持台２に回転力を与える駆動部であ
る。５は上記諸部品を設けるための基台であり、これら
によって支持装置Ｍが構成されている。

６はレーザ発振器であって、基台１２に設けられたレー
ル８上を移動可能な台車７に取付けられている。レール
８は上記圧延ロール１の軸線に平行に設けである。１３
は伝送ダクトであって、レーザ発振器６から発射された
レーザビームを集光レンズ１０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９を設けてレーザ
ビームを屈曲させ、最終的には圧延ロール１を上方から
、集光レンズ１０及びメカニカルチョッパ１１を介して
照射するようになっている。１３ａは伝送ダクト１３の
水平部分を伸縮させるための伸縮部である。また集光レ
ンズ１０を取付けた伝送ダクト１３の先端部をトーチ１
４と称し、このトーチ１４、メカニカルチョッパ１１．
伝送ダクト１３゜伸縮部１３２等によって導光手段Ｎが
構成される。

１５は導光手段Ｎを支持するトーチサボ−１・、１６は
トーチサポート１５を立設するスライド部材であって、
トーチ台車１７に設けたレール１８上をトーチサポート
１５．トーチ１４と一体的にかつ圧延ロール１の軸線に
対して直角方向に移動可能となっている。またトーチ台
車１７は、基台５に圧延ロールｌの軸と平行に設けたレ
ール部５ａ。

５ｂ上を、レーザ発振器６を取付けた前記台車７と同期
して図示しない駆動装置によって摺動可能に構成されて
いる。１９は基台５と１２とを連結する部材である。

以上のように構成されたレーザ加工装置において、レー
ザ発振器６から発振されたレーザビームは反射鏡９で屈
曲されつつ伝送ダクト１３内を通り、トーチ１４に至っ
て集光レンズ１０で集光される。集光されたビームは、
メカニカルチョッパ１１によって間欠的に遮光されなが
ら、」１方より圧延ロール１をパルス状に照射すること
によ−２て、圧延ロール１表面に凹凸パターンを形成す
る。このように、圧延ロール１に対してその上方からレ
ーザビームを垂直下方に照射する従来例としては特開昭
５５−９４７９０号公報に開示された装置がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来のレーザ加工装置にあっ
ては、次のような問題点を挙げることができる。（ｌ）
、レーザビームを被加工物の上方から照射するような構
成となっているため、圧延ロール等の被加工物を支持台
２．３に装着しあるいは加工後搬出する際には、安全上
、メカニカルチョッパ１１やトーチ１４等の加工部分を
被加工物から大きく離隔させて逃す必要があり、従って
装置が大型化する。（２）レーザ加工中はメカニカルチ
ョッパを高速回転してレーザビームを間欠的に遮断する
ことによりパルス状ビームとしているので、チョッパの
回転振動が発生し、一方、トーチサポート１５からトー
チ１４のモーメントアームが長いので、前記振動が拡大
され、これによるレーザビームの揺動が被加工物の凹凸
パターンに悪影響を与える。さらに、加工効率を上げる
ために０□などのアシストガスを加工部分に噴射する場
合には、このアシストガス用ノズルにも振動が発生し同
様の悪影響を付加することになる。そこで、これらの振
動を抑制するには従来の装置においてはメカニカルチョ
ッパーやトーチを含む加工部分をサポートするフレーム
部材の剛性を大きくする必要がある。

この発明は、このような従来の問題点にかんがみてなさ
れたものであって、レーザビームを被加工物に対して水
平方向から照射する加工装置とすることにより、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、被加工物を回転可能に支持する支持装置と
、レーザ発振器及び発振されたレーザビームを被加工物
まで導く導光手段とを有するレーザ加工装置において、
前記導光手段を、前記レーザビームが被加工物に対して
水平方向から照射されるごとく設けたレーザ加工装置と
したものである。

〔作用〕

被加工物を支持装置に装着し、あるいは加工後、これを
支持装置から搬出する際は、被加工物を装着しあるいは
搬出する装置にレーザ加工部分が干渉しないようにこれ
を退避させる必要がある。このとき、導光手段が被加工
物に対して横方向からレーザビームを照射するごとく設
けられているので、導光手段の先端部近傍のレーザ加工
部分の退避はわずかな移動距離で可能となり、従ってレ
ーザ加工装置全体がコンパクト化し、作業性も向上する
。

〔実施例〕

以下この発明を図面に基づいて説明する。第１゜２図は
この発明の一実施例を示す図である。但し、従来例と同
一の部分については同一の符号を付し、重複する説明を
省く。

図において、支持装置Ｍについては従来例と同様である
。

２７は台車であって、その上にレーザ発振器６を、レー
ザビーム投射方向が圧延ロール１の軸に対して直角とな
るように取付けてあり、レール８上を圧延ロール１の軸
と平行に移動可能となっている。２３は伝送ダクトであ
って、レーザ発振器６から投射されたレーザビームを屈
曲させることなく直進せしめて集光レンズ１０へ導く通
路をなしている。２３ａは、伝送ダクト２３を水平方向
うに伸縮させる伸縮部である。また、メカニカルチョッ
パ１１及び集光レンズ１０を取付けた伝送ダクト２３の
先端部分であるトーチ２４．伸縮部２３ａ、伝送ダクト
２３等によって導光手段Ｎが構成される。２５は導光手
段Ｎを水平に支持するトーチサポート、２６は１−−チ
サボー１へ２５を立設するスライド部材であって、トー
チ台車２９に設けたレール２８を導光手段Ｎと一体的に
、かつ圧延ロールｌの軸に対して直角方向に移動可能に
設けである。また、トーチ台車２９は従来例と同様に台
車２７と同期して圧延ロールｌの軸に平行に基台５上を
移動可能に設けられている。

いま、被加工物である圧延ロール１を支持台２゜３に装
着するにあたって、先ずレール２８上のスライド部材２
６を圧延ロール１の載置位置から離隔することによって
伝送ダクト２３を伸縮部２３ａを介して短縮させ、圧延
ロール１の搬入装着を容易にし、圧延ロール１の装着が
完了したら、伸縮部２３ａを介して伝送ダクト２３を伸
長し、集光レンズ１０を加工位置に臨ませる。次いで駆
動部４によって支持台２を回転することによって圧延ロ
ールｌを回転させた状態で、レーザ発振器６からレーザ
ビームを導光手段Ｎを介して水平方向に圧延ロール１に
投射する。また、レーザビーム投射と同時に、メカニカ
ルチョッパ１１を高速回転させることによりレーザビー
ムを間欠的に遮断してレーザビームをパルス状に照射し
、圧延ロール１上に凹凸パターンを加工する。そして、
台車２７及びトーチ台車２９を同期してレール１８及び
５ａ、５ｂ上を移動させることにより、圧延ロール１の
胴長全周にわたって加工を施す。

凹凸パターン加工が完了したら、再び導光手段Ｎを前述
のごとく水平方向に短縮することによって、圧延ロール
１の支持装置Ｍからの取出し及び搬出を容易にすること
ができる。

さらに、トーチサポート２５からトーチ２４までの距離
が小さいので、メカニカルチョッパ１１の回転等によっ
て誘起されるトーチ２４部分の振動が大幅に低減され、
従って凹凸パターンの形成に対する影響が十分に抑制さ
れる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば以下のような効果
が得られる。すなわち、＋１１　トーチ部分を支持する
部材が小型かつコンパクト化できるため、トーチ部分の
振動を低減し、凹凸パターン形成に対する影響を防止で
きる。（２）装置の小型化によって設備費を低減できる
。（３）被加工物の搬入搬出が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の概要上面図、第２図は第
１図のＡ矢視図、第３図は従来例の概要上面図、第４図
は第３図におけるＢ矢視図である。 ６・・・・・・レーザ発振器 Ｍ・・・・・・支持装置 Ｎ・・・・・・導光手段 １１・・・・・・メカニカルチョッパ、１０・・・・・
・集光レンズ、１３．２３・・・・・・伝送ダクト、１
３ａ、２３ａ・・・・・・伸縮部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加工物を回転可能に支持する支持装置と、レーザー発
   振器及び発振されたレーザーを被加工物まで導く導光手
   段とを有するレーザー加工装置において、前記導光手段
   を、前記レーザービームが被加工物に対して水平方向か
   ら照射されるごとく設けたことを特徴とするレーザー加
   工装置。