(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のレーザと該レーザの光を集光する複数台の加工ヘッドを用いて、回転する圧延ロールに対し該加工ヘッドをロール軸方向に一軸上を移動しながら、該圧延ロール表面に該複数レーザ発振器からのレーザ光を該複数の加工ヘッドにて各々集光して照射し、圧延ロール表面に微小な凹凸模様を形成するロール加工装置において、
ロールの回転角度位置に応じてパルス信号を発生するロール回転角度検出器と、該ロール回転角度検出器からのパルス信号をトリガー信号として動作するレーザ発振制御装置と、該パルス信号を数えるパルスカウンター装置と、ロール軸方向に移動する該加工ヘッドの位置を検出する横行位置検出器と、該ロール回転角度検出器と該横行位置検出器の信号によりレーザ発振器のパルス発振を制御する制御装置と、該複数のレーザ光軸間隔を調整する機構を備え、
前記圧延ロールの直径をＤ、前記複数台のレーザのレーザ光軸間隔をＳ、前記圧延ロール表面のロール円周方向の照射ピッチをＰＬ、ロールの軸方向の照射ピッチをＰＸとし、π×ＤはＰＬの整数倍、ＳはＰＸの整数倍であり、
レーザの照射パルス数が（π×Ｄ×Ｓ）／（ＰＬ×ＰＸ）であって、
Ｐを１から（π×Ｄ×Ｓ）／（ＰＬ×ＰＸ）までの正の整数とし、Ｎを前記複数台のレーザの台数として２以上の正の整数とし、ｋを１からＮまでの正の整数とするとき、前記圧延ロール表面の位置をロールの軸方向の座標Ｔxとロール回転角度位置θで指定して（Ｔx，θ）で表し、第ｋのレーザの第Ｐ発目のパルス光の照射位置が
（（ｋ−１）×Ｓ＋Ｘ，θ）
但し  θ＝２×π×Ｐ×ＰＬ／（π×Ｄ）＝２×Ｐ×ＰＬ／Ｄ
Ｘ＝Ｓ×Ｐ／（（π×Ｄ×Ｓ）／（ＰＬ×ＰＸ））
＝Ｐ／（（π×Ｄ）／（ＰＬ×ＰＸ））
であるようにレーザ光軸間隔を一定に保持して一軸上を加工ヘッドが移動してレーザ照射し、前記パルス信号数すなわちレーザパルス数をカウントしながら、前記照射パルス数のレーザ照射が終了したらレーザ発振を停止して、圧延ロール表面に２重加工あるいは未加工部の発生がない全ての穴が螺旋状に配列し以て円筒体のロール表面に離散的かつ規則的に配列した穴加工を施すことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工装置において、該ロール回転角度検出器のパルス信号を分周する分周器を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のレーザ加工装置を用いて、圧延ロールを回転させ、該加工ヘッドをロール軸方向に一軸上を移動しながら、該圧延ロール表面に該複数レーザ発振器からのレーザ光を該複数の加工ヘッドにて各々集光して照射し、圧延ロール表面に微小な凹凸模様を形成するダル加工方法において、
ロール回転角度検出器のパルス信号をトリガー信号としてレーザ発振器のパルス発振を制御しロール周方向にダル加工を行うロール加工方法であって、
前記パルスカウンター装置にて前記パルス信号数すなわちレーザパルス数をカウントしながら穴加工を行い、
前記圧延ロールの直径をＤ、前記複数台のレーザのレーザ光軸間隔をＳ、前記圧延ロール表面のロール円周方向の照射ピッチをＰＬ、ロールの軸方向の照射ピッチをＰＸとし、π×ＤはＰＬの整数倍、ＳはＰＸの整数倍であり、
レーザの照射パルス数が（π×Ｄ×Ｓ）／（ＰＬ×ＰＸ）であって、
Ｐを１から（π×Ｄ×Ｓ）／（ＰＬ×ＰＸ）までの正の整数とし、Ｎを前記複数台のレーザの台数として２以上の正の整数とし、ｋを１からＮまでの正の整数とするとき、前記圧延ロール表面の位置をロールの軸方向の座標Ｔxとロール回転角度位置θで指定して（Ｔx，θ）で表し、第ｋのレーザの第Ｐ発目のパルス光の照射位置が
（（ｋ−１）×Ｓ＋Ｘ，θ）
但し  θ＝２×π×Ｐ×ＰＬ／（π×Ｄ）＝２×Ｐ×ＰＬ／Ｄ
Ｘ＝Ｓ×Ｐ／（（π×Ｄ×Ｓ）／（ＰＬ×ＰＸ））
＝Ｐ／（（π×Ｄ）／（ＰＬ×ＰＸ））
であるようにレーザ光軸間隔を一定に保持して一軸上を加工ヘッドが移動してレーザ照射し、前記照射パルス数のレーザ照射が終了したらレーザ発振を停止して、圧延ロール表面に２重加工あるいは未加工部の発生がない全ての穴が螺旋状に配列して以て円筒体のロール表面に離散的かつ規則的に配列した穴加工を施すことを特徴とするロール加工方法。
【請求項４】
請求項３記載の加工方法において、ロール径Ｄ（ｍｍ）、設定周方向加工ピッチＰＬ（ｍｍ）、ロール回転角度検出器の１回転当たりのパルス数Ｎ（パルス／回転）とした場合に、ロール回転角度検出器からのパルス信号をｎ＝Ｎ／（Ｄ×π／ＰＬ）で分周して、該分周信号をトリガー信号としてレーザ発振器をパルス発振させ、圧延ロール表面にダル加工を行うことを特徴とするロール加工方法。
【請求項５】
請求項３または請求項４の加工方法において、該複数台のレーザ光軸間隔Ｓを軸方向のロール加工ピッチＰＸの整数倍に調整し、ロール加工を行うことを特徴とするロール加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｑスイッチレーザ発振器にて、圧延ロールあるいは薄板連続鋳造用ドラムなどの円筒形状金属体表面に微小穴加工を行うレーザ加工装置および加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１に、２台のＹＡＧレーザを用い圧延ロール表面の２カ所を同時並列的に加工する装置が開示されている。図１に特許文献１発明の装置構成図（該公報図１a）を示す。図１において、レンズＦＬ1およびＦＬ2は加工の進捗に合わせて等速にて、ロール軸方向に移動する。ここでレンズＦＬ1にて加工する部位ＦＰ1が、レンズＦＬ2にて加工を開始した部位ＦＰ2にまで加工が進捗した際に問題が発生する。すなわち、何らかの手段にて加工部ＦＰ1と加工部ＦＰ2に重複が発生しない様に、速やかに加工ＦＰ1を停止する必要が生じる。しかし該発明には、各レンズＦＬ1、ＦＬ2にて加工されるの加工境界部においてどの様にレーザ発振を制御し、境界部での重複加工を防止するかについての具体的な記述は一切ない。
【０００３】
図２、３は特許文献１の装置（図１）にて加工したロール表面をＡ−Ａ′線にて展開した模式図である。ロールＲの白塗り部１および斜線部２が、レンズＦＬ1、ＦＬ2で集光した各ビームＬＢＰ1、ＬＢＰ2によりダル加工した部位である。ロール上の点線部３が、レンズＦＬ1、ＦＬ2で集光した各ビームＬＢＰ1、ＬＢＰ2の加工境界になる。加工境界部３においてレーザ発振の制御が行われない場合は、加工開始時にＬＢＰ2により加工したダル穴部に、ＬＢＰ1によるダル加工部が重ねて加工され、２重加工によるダル穴径の拡大が発生する（図２の点線部）。このダル穴加工の乱れは、圧延時に鋼板表面に転写され、鋼板の表面性状を著しく損なう原因になる。また２重加工を防止するために、ＬＢＰ1ビームを早く停止させすぎると、図３の点線部３の様なロール上に未加工部が発生するため鋼板表面にダル穴転写がない領域が発生し、他の領域と粗度が異なる事が目視にて容易に観察され、やはり製品表面の不良となる。
【０００４】
【特許文献１】
特公平０４−４０１１８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来技術の問題点を解決し、複数台のレーザ発振器を用いて高速で圧延ロール表面に均一なダル加工を施すことができる加工装置および加工方法を提供する事を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨とするところは、
複数台のレーザと該レーザの光を集光する複数台の加工ヘッドを用いて、回転する圧延ロールに対し該加工ヘッドをロール軸方向に一軸上を移動しながら、該圧延ロール表面に該複数レーザ発振器からのレーザ光を該複数の加工ヘッドにて各々集光して照射し、圧延ロール表面に微小な凹凸模様を形成するロール加工装置において、
ロールの回転角度位置に応じてパルス信号を発生するロール回転角度検出器と、該ロール回転角度検出器からのパルス信号をトリガー信号として動作するレーザ発振制御装置と、該パルス信号を数えるパルスカウンター装置と、ロール軸方向に移動する該加工ヘッドの位置を検出する横行位置検出器と、該ロール回転角度検出器と該横行位置検出器の信号によりレーザ発振器のパルス発振を制御する制御装置と、該複数のレーザ光軸間隔を調整する機構を備え、
前記圧延ロールの直径をＤ、前記複数台のレーザのレーザ光軸間隔をＳ、前記圧延ロール表面のロール円周方向の照射ピッチをＰＬ、ロールの軸方向の照射ピッチをＰＸとし、π×ＤはＰＬの整数倍、ＳはＰＸの整数倍であり、
レーザの照射パルス数が（π×Ｄ×Ｓ）／（ＰＬ×ＰＸ）であって、
Ｐを１から（π×Ｄ×Ｓ）／（ＰＬ×ＰＸ）までの正の整数とし、Ｎを前記複数台のレーザの台数として２以上の正の整数とし、ｋを１からＮまでの正の整数とするとき、前記圧延ロール表面の位置をロールの軸方向の座標Ｔxとロール回転角度位置θで指定して（Ｔx，θ）で表し、第ｋのレーザの第Ｐ発目のパルス光の照射位置が
（（ｋ−１）×Ｓ＋Ｘ，θ）
但し  θ＝２×π×Ｐ×ＰＬ／（π×Ｄ）＝２×Ｐ×ＰＬ／Ｄ
Ｘ＝Ｓ×Ｐ／（（π×Ｄ×Ｓ）／（ＰＬ×ＰＸ））
＝Ｐ／（（π×Ｄ）／（ＰＬ×ＰＸ））
であるようにレーザ光軸間隔を一定に保持して一軸上を加工ヘッドが移動してレーザ照射し、前記パルス信号数すなわちレーザパルス数をカウントしながら、前記照射パルス数のレーザ照射が終了したらレーザ発振を停止して、圧延ロール表面に２重加工あるいは未加工部の発生がない全ての穴が螺旋状に配列し以て円筒体のロール表面に離散的かつ規則的に配列した穴加工を施す事を特徴とするレーザ加工装置であり、
上記レーザ加工装置において、該ロール回転角度検出器のパルス信号を分周する分周器を備えたことを特徴とするレーザ加工装置である。
また、上記のレーザ加工装置を用いて、圧延ロールを回転させ、該加工ヘッドをロール軸方向に一軸上を移動しながら、該圧延ロール表面に該複数レーザ発振器からのレーザ光を該複数の加工ヘッドにて各々集光して照射し、圧延ロール表面に微小な凹凸模様を形成するダル加工方法において、
ロール回転角度検出器のパルス信号をトリガー信号としてレーザ発振器のパルス発振を制御しロール周方向にダル加工を行うロール加工方法であって、前記パルスカウント装置にて前記パルス信号数すなわちレーザパルス数をカウントしながら穴加工を行い、
前記圧延ロールの直径をＤ，前記複数台のレーザのレーザ光軸間隔をＳ、前記圧延ロール表面のロール円周方向の照射ピッチをＰＬ、ロールの軸方向の照射ピッチをＰＸとし、π×ＤはＰＬの整数倍、ＳはＰＸの整数倍であり、
レーザの照射パルス数が（π×Ｄ×Ｓ）／（ＰＬ×ＰＸ）であって、
Ｐを１から（π×Ｄ×Ｓ）／（ＰＬ×ＰＸ）までの正の整数とし、Ｎを前記複数台のレーザの台数として２以上の正の整数とし、ｋを１からＮまでの正の整数とするとき、前記圧延ロール表面の位置をロールの軸方向の座標Ｔxとロール回転角度位置θで指定して（Ｔx，θ）で表し、第ｋのレーザの照射位置が
（（ｋ−１）×Ｓ＋Ｘ，θ）
但し  θ＝２×π×Ｐ×ＰＬ／（π×Ｄ）＝２×Ｐ×ＰＬ／Ｄ
Ｘ＝Ｓ×Ｐ／（（π×Ｄ×Ｓ）／（ＰＬ×ＰＸ））
＝Ｐ／（（π×Ｄ）／（ＰＬ×ＰＸ））
であるようにレーザ光軸間隔を一定に保持して一軸上を加工ヘッドが移動してレーザ照射し、前記照射パルス数のレーザ照射が終了したらレーザ発振を停止して、圧延ロール表面に２重加工あるいは未加工部の発生がない全ての穴が螺旋状に配列して以て円筒体のロール表面に離散的かつ規則的に配列した穴加工を施すことを特徴とするロール加工方法。
およびロール径Ｄ（ｍｍ）、設定周方向加工ピッチＰＬ（ｍｍ）、ロール回転角度検出器の１回転当たりのパルス数Ｎ（パルス／回転）とした場合に、ロール回転角度検出器からのパルス信号をｎ＝Ｎ／（Ｄ×π／ＰＬ）で分周して、該分周信号をトリガー信号としてレーザ発振器をパルス発振させ、圧延ロール表面にダル加工を行うことを特徴とするロール加工方法。
および該複数台のレーザ光軸間隔Ｓを軸方向のロール加工ピッチＰＸの整数倍に調整し、ロール加工を行うことを特徴とするロール加工方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図４は本発明のレーザ加工装置図である。本例では２台のＱスイッチ-ＹＡＧレーザを用いているが、レーザ発振器の数を３台以上にしても何ら問題はない。各レーザ装置Ｌ1、Ｌ2には個別に加工光学系が備えられている。各加工光学系は、ビームエクスパンダＥｘ1、Ｅｘ2、および加工ヘッドＰＨ1、ＰＨ2で構成される。加工ヘッドＰＨ1、ＰＨ2は集光レンズおよびレーザ光と同軸にエアーを噴出する加工ノズルから成る。レーザビームＬＢ1、ＬＢ2の光軸間隔（＝加工ヘッドＰＨ1、ＰＨ2の間隔）はＳである。図４はレーザ発振器本体がヘッドＰＨ1、ＰＨ2と同じ横行テーブルＴＢ上に設置される形態となっているが、レーザ発振器を別の場所に設置し、ミラーあるいはファイバーにて加工ヘッドＰＨ1、ＰＨ2にレーザ光を伝送しても良い。レーザ発振器はパルス発振形態であれば、ＣＯ2レーザ、ファイバーレーザ、半導体レーザなどのレーザでも良い。
【０００８】
横行テーブルＴＢをロールＲの軸方向（図４→Ｘ方向）に移動させるとともに、ロールを回転させ、レーザパルスをロール表面に照射する事でロール表面にダル加工（レーザ穴加工）が行われる。ロールＲの表面には、螺旋状の穴加工が施される。各加工ヘッドＰＨ1、ＰＨ2は独立のテーブルＴ1、Ｔ2上に設置されている。テーブルＴ1、Ｔ2上には、ロール表面との距離を測定するセンサーＳＧ1、ＳＧ2（図示しない）が設置されている。センサーは非接触式が望ましく、レーザ距離計あるいは渦流式距離計などが適している。圧延ロールには数十から数百μm程度のクラウンがついており、端部に対しロール中央部がやや太い形状となっている。このため加工中は、距離センサーＳＧ1，ＳＧ2でロール表面までの距離を測定し、その距離が常に一定（＝最適焦点時のギャップ）となる様に、テーブルＴ1、Ｔ2の位置を制御する。
【０００９】
以下に、本発明の加工における各構成装置の働きについて説明する。図５は本発明の加工装置の制御系統図を模式化したものである。ロールＲは回転速度Ｖｒ（rps）にて回転する。回転中のロール回転角度は検出器Ｓrollにて検出される。検出器ＳrollはＮパルス/回転のパルス信号を発生する。ロール回転角度検出器Ｓrollは通常のＮＣ装置サーボモータの位置制御などに使用されるエンコーダ方式センサーなどの、回転角度位置に応じてパルス信号を発振するもので良い。ロール回転角度検出器Ｓrollからの該パルス信号はトリガー信号として、パルスカウンター装置Ｃに入力される。パルスカウンター装置Ｃは検出器Ｓrollからの信号パルス数をカウントしながら、カウント中は検出器Ｓrollからの信号をレーザ発振制御装置Ｌcへ送信する。レーザ発振器Ｌ1、Ｌ2はＬcからの駆動信号Ｄvにより制御されパルス発振する。加工時間を短縮するため、レーザ発振は通常Ｑスイッチ発振であり、レーザ発振制御装置Ｌcは音響光学素子ＡＯＭの駆動を制御することでレーザ発振を制御する。パルスカウンター装置Ｃは、設定された数のパルスをカウント終了すると以降のパルス信号のレーザ発振制御装置Ｌcへの送信を停止する。つまりパルスカウンター装置Ｃは、設定されたパルス数に基づくゲート回路動作を行う事になる。パルスカウンター装置Ｃのカウント開始指令は、横行テーブルＴＢが加工開始位置Ｔx＝０に到達した段階で、制御装置ＰＣよりパルスカウンター装置Ｃに送信される。
【００１０】
パルスカウンター装置に設定するパルス数は予め次の様に決定される。図６は本発明により加工されたロール表面を展開した図である。ロール加工開始位置はレーザ光ＬＢ1による加工（＝加工ヘッドＰＨ1による加工）では横行テーブルＴＢの位置Ｔxおよび、ロール回転角度位置θにより（Ｔx、θ）＝（０、θ１）である。レーザ光ＬＢ2による加工（＝加工ヘッドＰＨ2による加工）加工ヘッドＰＨ2では（Ｔx、θ）＝（Ｓ、θ１）である。ロール回転角度検出器Ｓrollによりレーザ発振が制御されるため、各加工位置θｋ＝１〜Ｎcは等角度に加工されている（ｋは整数）。周方向の加工穴数Ｎc（個）は、周方向の加工ピッチＰＬ（ｍｍ）としてＮc＝π×Ｄ÷ＰＬとなる。また軸方向の加工列数ＮＬ（列）は、軸方向の加工ピッチをＰＸ（ｍｍ）とすると、各レーザ発振器Ｌ1、Ｌ2で加工される軸方向の加工列数ＮＬ１＝ＮＬ２＝ＮＬ＝Ｓ÷ＰＸである。従って、（Ｔx、θ）＝（０、θ１）〜（Ｓ、θＮｃ）までの範囲を加工するレーザ発振器Ｌ1による加工穴数Ｎ1、Ｎ2は、Ｎ1＝Ｎ2＝Ｎc×ＮＬである。パルスカウンター装置Ｃに予めＮ1を設定し、レーザ発振器Ｌ1の発振を加工開始からＮ1パルス発振後に停止すれば２重加工や未加工などの加工不良は発生しない。
【００１１】
仮に加工するロール径を５００mm、周方向の加工ピッチを３１４μm、軸方向の加工ピッチを５００μm、全加工巾を１０００mm、加工ヘッドＰＨ1とＰＨ2の間隔を５００mmとすると、ロール１周当たりの加工数Ｎc＝５００×π÷０．３１４＝５０００個、軸方向の加工列数は全巾でＮＬ＝１０００÷０．５＝２０００列となる。１周当たりの加工穴数を決定する場合、ロールにクラウンがある場合、厳密にはロール端部とロール中央部のロール径は異なる。ただし通常ロールクラウンは数１００μmオーダーの大きさでありロール径に対し、１／１０００程度である。例えば、端部のロール径５００mm、中央部のロール径５００．２mmの場合、周方向の加工ピッチを端部で合わせて３００μmとした場合でも、中央部付近での周方向加工ピッチは３００．１μmとなり、その差は無視できるレベルである。本発明ではロール径としてロール端部の値を用いた。上記の例では、全加工穴数はＮc×ＮＬ＝５０００×２０００＝１０7個となり、レーザ発振器Ｌ1、Ｌ2による加工穴数は半分の５×１０6個となる。従って、２つの加工ヘッドを用いてロール加工を行う場合、各加工ヘッドＰＨ1、ＰＨ2が同時にロール加工を開始し、各々５×１０6個の穴加工を行った時点（パルスカウンター装置Ｃで５×１０００をカウントした時点）で加工を終了すれば、加工境界部で加工点の２重加工あるいは未加工部の様な加工不良部の発生を防止できる。
【００１２】
通常レーザによる圧延ロール表面のダル加工は、加工周波数が数kHz以上の速さで行われるため、各ダル穴加工の間の時間は１ms以下である。この様な高速で正確に加工の停止を行うには、停止位置を検出した後に（開閉時間が通常０．１secのオーダである）外部シャッタを停止したのでは、加工停止制御が間に合わない。電気的にレーザ発振を制御する場合でも、制御装置ＰＣの処理時間が数１０ms必要であるために、加工停止位置情報(Ｔx、θk)＝（Ｓ、θNc）を検出器にて検出し、制御装置ＰＣからレーザ発振制御装置に発振停止指令を出したのでは、やはり加工停止制御が間に合わず、ダル穴加工数にして数１０個分の停止誤差が生じ、その領域では２重加工となる。本発明では、ロール寸法（ロール径、ロール長さ）および加工ピッチ（周方向ピッチおよび軸方向ピッチ）に基づいて、予め加工穴数を算出し、レーザパルス数をカウントしながら加工を行い、該算出したパルス数にてレーザ発振を停止する事が可能であるため、上記の様な境界部での加工不良域は発生しない。
【００１３】
また、例で示した様に通常のロール加工においては、加工パルス数が５×１０6個という大量の加工数となる。仮にロール回転とレーザ発振が独立な場合（レーザ発振がロール回転とは無関係に制御されている場合）、パルスカウンター装置Ｃを用いて加工数を管理しても、ロール回転速度に変動が０．１％存在するだけで、累積された誤差の影響により、加工終了点付近の加工穴位置には５個オーダーの加工ピッチに相当するずれが生じる事になり、加工境界部での加工不良が発生する。本発明ではロール回転角度位置をレーザ発振のトリガー信号とする事で、こうした回転誤差の影響を受ける事がなく、ロール１回転を等分して穴加工が行われる。したがって、累積する誤差により加工境界部での加工不良が生じる事はない。
【００１４】
加工境界部３においてレーザ光ＬＢ1とＬＢ2による加工穴（＝加工ヘッドＰＨ1と加工ヘッドＰＨ2による加工穴）が軸方向に等間隔で繋がるためには、加工ヘッド間隔Ｓ＝ｍ×ＰＸでなければならない（ｍ：整数）。任意の軸方向ピッチＰＸに対しては常に上記式の関係を満たすことはできない。そこで加工ヘッド間隔Ｓを可変にし、任意の軸方向加工ピッチＰＸに対しＳ＝ｍ×ＰＸ（ｍ：整数）とする。例えば、図４のレーザ発振器Ｌ1からのレーザ光を２枚のミラーにて折り曲げるとともに、ミラーＭ2およびビームエキスパンダＥｘ1をＸ軸方向のテーブルＴＭ2により、加工ヘッドＰＨ1の位置をＸ方向にテーブルＴＸ1により稼働可能とし、加工ヘッド間距離Ｓを調整可能とすれば良い。
【００１５】
ロール回転角度検出器の１回転当たりのパルス数Ｎ（パルス／回転）と、ロール１周当たりのダル穴加工数とは必ずしも一致しない。その場合は図５のロール回転角度検出器Ｓrollとレーザ発振制御装置Ｌcとの間に分周器Ｄsを設け、ロール回転角度検出器Ｓrollの信号を以下の様に分周する事により、ロール周上に等角度間隔でダル穴加工を行う事が可能となる（図７）。ロール径Ｄ(mm)、設定周方向加工ピッチＰＬ(mm)、ロール回転角度検出器の１回転当たりのパルス数Ｎ（パルス／回転）をｎ＝Ｎ／（Ｄ×π／ＰＬ）で分周して、該分周信号をトリガー信号としてレーザパルス発振させる。この場合、任意のロール径Ｄ、周方向加工ピッチＰＬ、ロール回転角度検出器の１回転当たりのパルス数Ｎに対して、ｎは必ずしも整数値にはならない。しかし、分周器にて分周する場合にはｎを整数値にする必要があり、誤差が発生する。誤差量を考慮した場合はｎ＞５程度である様なロール１回転当たりのパルス数Ｎを持つ角度検出器Ｓrollを使用することが望ましい。
【００１６】
【実施例】
図４に記載の本加工装置を用いて、冷延材圧延用ワークロール表面にダル加工を行った。ロール直径５００mm、クラウン２００μmのロール表面に、ロール胴長１２００mmの範囲にダル加工を行った。レーザは出力平均出力１００ＷのＱスイッチＹＡＧレーザを２台使用し、加工対象範囲範囲１２００mmを２等分した６００mmづつを該２台のレーザで同時に加工した。各レーザの加工ヘッド距離は６００mmにセットした。各レーザはロール回転角度検出器からのパルス信号に基づいて、約１０kHzでＱスイッチ発振した。横行テーブルの移動により、ロール表面に穴径８０μm、深さ２０μmのダル穴を、周方向ピッチ、軸方向ピッチとも２００μmにて加工した。パルスカウント装置Ｐcには各レーザ発振器Ｌ1、Ｌ2の加工穴数として、ともに１１７８０５７２４パルスを設定し、加工開始とともにパルスカウンター装置によりレーザパルス数をカウントし、前記１１７８０５７２４までカウントアップした時点でレーザ発振を停止した。本方法により、レーザ発振器Ｌ1、Ｌ2にて加工したロールの加工境界部においても、加工ピッチに全く乱れのない均一な加工をロール全面に実施する事ができた。
【００１７】
本ロールを用いて、０．８mm板厚の冷延鋼板に圧下率１％のスキンパス圧延を実施した。鋼板表面にはロール表面の模様を転写した直径８０μm、高さ５μmの円筒状の均一な模様が発生した。しかし、ロール境界部にて圧延された部位を観察しても周辺部と模様の不均一を見出す事はなく、表面光沢が均一で良好な鋼板が製造できた。
【００１８】
【発明の効果】
本発明により複数台のレーザ加工機を用いて、圧延ロール表面に微小凹凸模様を付与したダルロール加工においてもその境界部において、２重加工によるダル穴形状あるいはダル穴ピッチに乱れのない均一な加工を行う事ができる。本発明により加工した圧延ロールで鋼板圧延を行う事で鋼板表面の特定部位に不均一を発生させる事なく鋼板を圧延製造可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】特公平０４−４０１１８号公報に記載の発明を示す図である。
【図２】特公平０４−４０１１８号公報の発明により加工したロール表面図である。
【図３】特公平０４−４０１１８号公報の発明により加工したロール表面の展開図である。
【図４】本発明の装置模式図である。
【図５】本発明の制御系統図である。
【図６】本発明により加工したロール表面（展開図）
【図７】本発明の他の制御系統図である。
【符号の説明】
Ｌ1、Ｌ2：レーザ発振器
ＬＢ1：レーザ発振器Ｌ１のレーザ光
ＬＢ2：レーザ発振器Ｌ２のレーザ光
Ｓ：レーザ光軸間隔
Ｅｘ1、Ｅｘ2：ビームエクスパンダ
Ｍ1、Ｍ2：レーザ反射ミラー
ＰＨ1、ＰＨ2：加工ヘッド
ＴＢ：横行テーブル
Ｔx：横行テーブル位置
Ｔ1、Ｔ2：焦点調整用テーブル
ＴＸ1：加工ヘッドＰＨ1用のＸ軸方向テーブル
ＴＭ2：ミラーＭ2、ビームエキスパンダーＥｘ1用のＸ軸方向テーブル
Ｒ：ロール
Ｄ：ロール直径
Ｓroll：ロール回転角度検出器
θk：ロール回転角度位置
Ｃ:：パルスカウンター装置
ＰＬ：周方向加工ピッチ
ＰＸ：軸方向加工ピッチ
Ｎc：１周あたりの穴個数
ＮL：加工穴列数
【図１】
0004523757.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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