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　　1、课题来源与背景　　据北京蒂华森管理咨询有限公司2014年对贵重金属板材加工行业市场分析报告显示，国内贵重金属板材市场规模达到5000多亿元，整体市场规模巨大。而这些板材的加工都需要轧辊的碾压，由于中高档板材终端用户产业对板材的更高要求，促使板材加工企业寻找新型的激光毛化加工装备，因此轧辊的激光毛化加工装备的市场容量很大。　　同时，新一代激光毛化装备因使用光纤激光器而使整个激光控制和光路系统更加易于集成，体积变小，易于拆装和密封，长周期运转，为加工各类金属板材的企业带来了方便，提升了产品质量。　　本公司前期进行过CO2激光、灯泵Nd:YAG和LD泵浦Nd:YAG激光毛化装备的研发、生产与销售，在生产线、产品开发与市场拓张等软硬件方面，均为本产品的实施积累了丰富的经验。　　2、技术原理及性能指标　　1）技术原理　　新一代的冷轧辊光纤激光毛化设备主要包括四个部分：光纤激光器与光路系统、毛化机床、控制系统、冷却吹气系统，此外可根据用户要求加装CCD 同轴摄像对焦系统。中央总控制程序控制内容包括通过增量式光电编码器实现轧辊的转速信息采集、伺服电机驱动电路、声光开关驱动电路、激光器驱动电路、毛化图案与算法综合模块、触摸屏驱动电路、激光光路透镜组的实时聚焦装置、激光的组脉冲及重复频率控制等。　　2）性能指标　　（1）激光输出波长：1.064μm；　　（2）激光源平均输出功率：200W；　　（3）激光频率设置范围：0.2 kHz～0.5kHz；　　（4）辊面激光毛化粗糙度：0.5～6μm；　　（5）可靠性：可连续运行24小时，运行稳定，可靠；　　（6）保护导线：采用黄/绿双色线，符合要求；　　（7）接地规范性：电气设备和机械的所有外露可导电部分都应连接到保护接地电路上：所有保护导线应进行端子连接；一个端子只能连接一根保护导线；保护导线连接件不得做任何别的机械紧固用；　　（8）绝缘电阻：235ΜΩ；　　（9）接地连续性：电箱箱门：0.011Ω；　　（10）耐压试验：电气设备的所有电路导线和保护接地电路之间应经受至少1s时间的耐压试验，工作在或低于PELV电压的电路除外，不应出现击穿或闪络现象。　　3、技术的创造性与先进性　　1）整体可控性好：轧辊毛化后表面粗糙度Ra均匀，毛化花样与激光功率、脉宽调制、重复频率、群脉冲数量调节等智能化控制协调性好；　　2）光纤激光波长短（1微米波段），辊面吸收好，加之脉冲脉宽较窄，辊面毛化后表面硬度较高，使用寿命更长；　　3）激光毛化装备使用CCD 同轴摄像对焦系统，对激光毛化区温度和毛化形貌进行实时监控，保证毛化效果；　　4）基于光纤激光器的新一代毛化装备体积小，易于装配，要求环境宽，特别适合于中小型钢材薄板生产企业使用。　　4、技术的成熟程度，适用范围和安全性　　1）技术的成熟程度　　　目前，产品已经批量生产。　　2）适用范围　　本产品具有体积小、智能化程度高、加工精度高、性能稳定、全周期工作等特点，特别适合于汽车、家电等金属板材的表面硬化处理与加工。　　3）安全性　　本科技成果产品不存在激光安全方面和安全危险。　　5、应用情况及存在的问题　　目前，本产品已在文山州一珊投资有限公司、浙江协和首信钢业有限公司等单位应用，客户对本产品非常满意，认为本产品激光器长周期（48小时）运转良好，重复频率可调，输出功率稳定！激光器整体上与机床、中央控制系统等配合良好，易于维护和拆装。本产品已实现产业化，实现销售收入649万元，净利润19.62万元，实交税金12.21万元。　　6、历年获奖情况　　无。　　7、成果简介　　本产品是根据市场需求开发新一代冷轧辊光纤激光毛化技术及一体化装备。针对光纤激光的短脉冲波形调制技术、DSP核心处理控制、数据采集系统和毛化分布算法、导光光路系统、在线检测关键技术、毛化工艺技术和毛化质量评价等攻关，研发出一种高效精密冷轧辊光纤激光毛化一体化装备。该装备具有体积小、智能化程度高、加工精度高、性能稳定、全周期工作等特点，特别适合于汽车、家电等金属板材的表面硬化处理与加工。