0 前言

为了改善冷轧薄钢板的板型、深冲性、延伸率和涂镀性能，在冷轧工艺中，要求对工作辊的表面进行毛化处理。轧辊毛化技术和设备的发展经历了以下几个阶段^[1-4]：第一个阶段是20世纪60、70年代的喷丸毛化，使用硬质砂丸高速喷向辊面实现毛化；第二个阶段是20世纪70、80年代的电火花毛化，使用多头电极对辊面实行毛化；第三个阶段是20世纪90年代的激光毛化，采用高能量密度高重复频率的脉冲激光对轧辊进行毛化，激光器采用的是CO₂激光器^[5]和YAG激光器^[6]，存在明显不足，如：YAG激光泵浦光的转换效率低、晶体热效应严重；设备稳定性差，不能适应规模化生产的要求。CO₂激光毛化设备体积庞大，自动定位系统复杂，价格昂贵，对机床的精度要求高；气体消耗量大，易出现因气压不足迫使毛化中断，造成废品率升高；激光毛化设备的斩光盘需经常更换；CO₂激光的波长较长，吸收率低^[7-9]。本文利用光纤激光器的优点，集成开发了新一代光纤激光机器人毛化系统，系统以光纤激光器为载体，协同机器人及其它设备来完成轧辊毛化作业。

1 系统的组成及工作原理

光纤激光机器人毛化系统由光纤激光器、机器人、射出头、控制系统、毛化机床、侧吹系统、外围设备等组成。如图1、2示。

图1  光纤激光机器人毛化系统

图2 光纤激光机器人毛化系统结构

1.1 光纤激光器

光纤激光机器人毛化系统采用的是YLS－2000 光纤激光器。激光波长1.06μm，轧辊表面对光纤激光的吸收率比对CO₂ 激光的高一个量级，降低了对激光器的输出功率的要求，无需对辊面作提高吸收率的涂层处理，可以更好的保证小微坑直径和毛化速度。光纤激光器还具有光束质量高、可靠性强、光电转换效率高、维护成本低、结构紧凑、体积小、可移动、更耐久，毛化设备冷却要求较低 ^[10－12]等优点。

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