CN108495940B - 取向电工钢板的磁畴细化方法及其装置 - Google Patents

取向电工钢板的磁畴细化方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种取向电工钢板的磁畴细化方法，对设备和工艺进行优化，以提高磁畴细化效率以及改善操作性，使得能够扩大处理能力，该方法包含：支撑沿生产线前行的所述钢板并控制所述钢板的上下方向位置的钢板支撑辊位置调整步骤；通过照射激光束使所述钢板熔化以在所述钢板的表面形成沟槽的激光照射步骤，所述激光照射步骤还包含：向钢板照射激光束的光学***相对于钢板旋转以将激光束的照射线角度相对于钢板的宽度方向进行变换的角度变换步骤；以及沿着所述钢板的宽度方向根据激光束的焦距变化改变支撑钢板的钢板支撑辊的倾斜度的焦距维持步骤。

Description

取向电工钢板的磁畴细化方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种通过向取向电工钢板照射激光对钢板的磁畴进行永久性细化处理的取向电工钢板的磁畴细化方法及其装置。
背景技术
为了降低变压器等电气设备的功率损耗以及提高效率，需要一种具有铁损低以及磁通密度高的磁性能的取向电工钢板。
为了减少取向电工钢板的铁损公开了一种技术，即对钢板表面通过机械方法或照射激光束相对于轧制方向沿垂直方向进行磁畴细化，从而减少铁损。
磁畴细化方法根据去应力退火后是否维持磁畴细化改善效果大致分为临时磁畴细化和永久磁畴细化。
临时磁畴细化方法的缺点是去应力退火后失去磁畴细化效果。临时磁畴细化方法通过在钢板表面形成局部性压缩应力部使磁畴细化。然而，这种方法会导致钢板表面的绝缘涂层损坏，因此需要进行再涂覆，并且磁畴细化处理不是针对最终产品，而是在中间工艺实施，因此制造成本高。
对于永久磁畴细化方法，在热处理后也能维持铁损改善效果。为了永久磁畴细化处理，主要采用的技术是利用蚀刻加工法、辊加工法或激光加工法的技术。对于蚀刻加工法，存在难以控制沟槽形成深度或宽度、难以确保最终产品的铁损特性、使用酸溶液不环保的缺点。对于辊加工法，存在对机械加工的稳定性、可靠性及工艺性复杂的缺点。
对于利用激光对钢板进行永久磁畴细化的加工法，在支撑钢板并调整张力的状态下，向钢板的表面照射激光束，以在钢板表面形成熔融沟槽，从而可以使磁畴细化。如此，利用激光实施磁畴细化时，需要对工艺进行更有效地改善和优化，以便可以实现高速处理、降低电工钢板的铁损以及提高磁通密度。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明旨在提供一种取向电工钢板的磁畴细化方法及其装置，对设备和工艺进行优化，以提高磁畴细化效率以及改善操作性，使得能够扩大处理能力。
本发明旨在提供一种取向电工钢板的磁畴细化方法及其装置，可以防止产生激光束焦距变化导致的沟槽深度偏差。
本发明旨在提供一种取向电工钢板的磁畴细化方法及其装置，可进一步提高铁损改善效率以及尽量避免磁通密度下降。
本发明旨在提供一种取向电工钢板的磁畴细化方法及其装置，可以更有效地清除激光照射而形成的***和飞溅物等污染物，从而能够提高产品的品质。
本发明旨在提供一种取向电工钢板的磁畴细化方法及其装置，可以提供工艺所需的最佳操作环境。
(二)技术方案
本示例性实施方案的磁畴细化方法可包含：支撑沿生产线前行的钢板并控制所述钢板的上下方向位置的钢板支撑辊位置调整步骤；通过照射激光束使所述钢板熔化以在所述钢板的表面形成沟槽的激光照射步骤，
所述激光照射步骤可包含：向钢板照射激光束的光学***相对于钢板旋转以将激光束的照射线角度相对于钢板的宽度方向进行变换的角度变换步骤；以及沿着所述钢板的宽度方向根据激光束的焦距变化改变支撑钢板的钢板支撑辊的倾斜度的焦距维持步骤。
在所述角度变换步骤，可将激光束的照射线角度相对于钢板的宽度方向变换成±4°的范围。
所述焦距维持步骤可包含：根据光学***旋转而产生的钢板表面的激光束焦距变化计算所述钢板支撑辊的倾斜度的倾斜角度计算步骤；以及根据倾斜角度计算步骤中求出的值使钢板支撑辊的两个端部分别上下移动以改变钢板支撑辊的倾斜度的倾斜度调整步骤。
所述倾斜角度计算步骤可包含：根据所赋予的激光束照射线的角度计算光学***的旋转角度的光学***角度计算步骤；根据通过所述光学***角度计算步骤求出的光学***的旋转角度求出钢板支撑辊的倾斜角度的倾斜度计算步骤；根据倾斜度计算步骤中求出的倾斜度值计算出布置在钢板支撑辊的两个端部的各升降缸的驱动伸缩量后向各升降缸施加输出信号的支撑辊控制步骤。
在所述光学***角度计算步骤中，可由激光束的照射间距和钢板移动速度计算出根据照射线的角度进行旋转的光学***的旋转角度。
在所述激光照射步骤中，对与钢板支撑辊表面形成圆弧状接触而前行的钢板的表面，以激光束照射方向经过钢板支撑辊中心轴时的激光束照射位置为参考点，可将激光束照射在从所述参考点距离自钢板支撑辊中心沿外周面隔开的角度的位置上。
在所述激光照射步骤中，可在相对于所述参考点自钢板支撑辊中心沿外周面隔开3°至7°的范围内照射激光束。
所述磁畴细化方法还可包含设置及维持执行激光照射的激光室的内部操作环境的设置维持步骤。
所述磁畴细化方法还可包含提供张力给所述钢板使所述钢板维持平展状态的张力控制步骤。
所述磁畴细化方法还可包含使钢板沿生产线中央移动不会左右偏向的蛇行控制步骤。
所述设置维持步骤可包含将激光室内部与外部隔离以阻挡外部污染物进入内部的步骤；以及控制激光室内部温度和压力及湿度的步骤。
所述磁畴细化方法还可包含用于清除经激光照射步骤形成在所述钢板表面上的***(hill up)和飞溅物(spatter)的后处理步骤。
所述后处理步骤可包含用刷辊清除附着在钢板表面上的***和飞溅物的刷除步骤。
所述后处理步骤还可包含将钢板与碱液进行电解反应以进一步清除残留在钢板表面上的***和飞溅物的清洁步骤；以及用于将清洁步骤中从钢板清除而包含在碱液中的异物从碱液滤除的过滤步骤。
所述蛇行控制步骤可包含测定钢板的宽度中央位置从生产线中央偏离的蛇行量的蛇行量测定步骤；以及根据所述蛇行量测定步骤中测定的钢板的蛇行量使转向辊(Steering Roll)的轴旋转及移动来调整钢板移动的方向以控制钢板的蛇行量的蛇行量控制步骤。
所述蛇行量控制步骤可将钢板的蛇行量控制在±1mm以内。
所述张力控制步骤可包含通过张紧辊(Tension Bridle Roll)向钢板施加张力的钢板张力施加步骤；用于测定实施所述钢板张力施加步骤的所述钢板的张力的钢板张力测定步骤；以及根据所述钢板张力测定步骤中测定的钢板的张力来调整所述张紧辊的速度以控制钢板张力的钢板张力控制步骤。
所述钢板支撑辊位置调整步骤可包含将位于所述激光照射步骤的钢板用钢板支撑辊支撑的钢板支撑步骤；测定所述激光照射步骤中向钢板照射激光时产生的火花的亮度的亮度测定步骤；以及根据所述亮度测定步骤中测定的火花亮度通过钢板支撑辊位置控制***调整钢板支撑辊的位置以控制成钢板位于激光的焦深(Depth of Focus)内的钢板支撑辊位置控制步骤。
所述激光照射步骤可包含激光照射及能量传递步骤，通过接收从激光振荡器照射的激光束的光学***将激光束照射在钢板表面以形成上部宽度、下部宽度及深度各自为70μm以内、10μm以内、3μm至30μm的的沟槽，同时将钢板的熔化所需的1.0J/mm2至5.0J/mm2范围内的激光束能量密度传递到钢板，以在照射激光束时生成残留于熔化部的沟槽内壁面上的再凝固部。
所述激光照射步骤可包含激光束振荡控制步骤，通过激光振荡器控制器在正常操作条件下将用于振荡产生激光束的激光振荡器控制成导通(On)状态，当钢板的蛇行量大于等于15mm时，将激光振荡器控制成关闭(Off)状态。
在所述激光照射步骤中，激光振荡器可以振荡产生单模(Single mode)连续波激光束。
在所述激光照射步骤中，光学***通过控制激光扫描速度，可将激光束照射线的间距沿轧制方向调整为2mm至30mm。
所述激光照射步骤还可包含吸除激光束照射时产生的烟尘(fume)和熔铁的集尘步骤。所述集尘步骤可包含向钢板的沟槽内部喷射压缩干燥空气以清除残留在沟槽内部的熔铁的喷射步骤。
所述激光照射步骤还可包含阻挡激光束的散射光和热进入激光照射设备的光学***的阻挡步骤。
本示例性实施方案的磁畴细化装置可包含用于支撑沿生产线移动的钢板并控制钢板的上下方向位置的钢板支撑辊位置调整设备、以及用于照射激光束使钢板熔化以在所述钢板的表面形成沟槽的激光照射设备，所述激光照射设备具有如下结构：向钢板照射激光束的光学***具有通过驱动单元可旋转的结构，所述光学***相对于钢板旋转将激光束的照射线角度相对于钢板的宽度方向进行变换，所述磁畴细化装置还可包含沿着所述钢板的宽度方向根据激光束的焦距变化改变支撑钢板的钢板支撑辊的倾斜度的焦距维持单元。
所述焦距维持单元可包含根据光学***旋转而产生的钢板表面的激光束焦距变化计算所述钢板支撑辊的倾斜度并控制钢板支撑辊的倾斜度的控制单元、以及分别设置在所述钢板支撑辊的两个端部并根据所述控制单元的信号驱动使钢板支撑辊的两个端部上下升降以改变倾斜度的升降缸。
所述控制单元可包含根据所赋予的激光束照射线的角度计算光学***的旋转角度的光学***角度计算单元、根据通过所述光学***角度计算单元求出的光学***的旋转角度求出钢板支撑辊的倾斜角度的倾斜度计算单元、根据倾斜度计算单元中求出的倾斜度值计算出布置在钢板支撑辊的两个端部的各升降缸的驱动伸缩量并向各升降缸施加输出信号的支撑辊控制单元。
所述控制单元还可包含用于输入激光束照射间距和钢板移动速度及照射线角度的输入单元。
所述光学***角度计算单元可具有由激光束的照射间距和钢板移动速度计算出根据照射线的角度进行旋转光学***的旋转角度的结构。
所述激光照射设备可具有如下结构：对与钢板支撑辊表面形成圆弧状接触而前行的钢板的表面，以激光束照射方向经过钢板支撑辊中心轴时的激光束照射位置为参考点，将激光束照射在从所述参考点距离自钢板支撑辊中心沿外周面隔开的角度的位置上。
所述激光照射设备可具有在相对于所述参考点自钢板支撑辊中心沿外周面隔开3°至7°的范围内照射激光束的结构。
还可包含将所述钢板支撑辊位置调整设备和激光照射设备与外部隔离设置并提供用于照射激光的操作环境的激光室。
还可包含提供张力给钢板使钢板维持平展状态的张力控制设备。
还可包含使钢板沿生产线中央移动不会左右偏向的蛇行控制设备。
所述激光室形成有内部空间以设置所述激光照射设备和钢板支撑辊位置控制设备与外部隔离，并且沿着钢板前行方向两侧面上形成有入口和出口，所述激光室内部可包含用于使激光室内部压力高于外部的超压装置、将激光照射设备的光学***所处的顶部空间与钢板经过的底部空间隔离的光学***底部框架、以及控制激光室内部温度和湿度的恒温恒湿控制器。
还可包含用于清除形成在所述钢板表面上的***(hill up)和飞溅物(spatter)的后处理设备。
所述后处理设备可包含布置在激光室后端用于清除钢板表面的***和飞溅物的刷辊。
所述后处理设备还可包含布置在刷辊后端用于将钢板与碱液进行电解反应以进一步清除残留在钢板表面上的***和飞溅物的清洁单元、以及连接在清洁单元用于将包含在清洁单元的碱液中的异物从碱液滤除的过滤单元。
所述蛇行控制设备可包含用于转换所述钢板的移动方向的转向辊(SteeringRoll)、用于测定所述钢板的宽度中央位置从生产线中央偏离的程度(蛇行量)的蛇行测定传感器、以及用于根据所述蛇行测定传感器的输出值使所述转向辊的轴旋转及移动来调整钢板移动方向的钢板中央位置控制***(Strip Center Position Control System)。
所述张力控制设备可包含向所述钢板施加张力并引导钢板移动的张紧辊(Tension Bridle Roll)、用于测定通过所述张紧辊的所述钢板的张力的钢板张力测定传感器、以及用于根据所述钢板张力测定传感器中测定的钢板的张力来调整所述张紧辊的速度的钢板(Strip)张力控制***。
所述钢板支撑辊位置调整设备可包含在所述激光照射设备位置上支撑钢板的钢板支撑辊、用于测定从所述激光照射设备向钢板照射激光时产生的火花的亮度的亮度测定传感器、以及用于根据所述亮度测定传感器中测定的火花的亮度控制所述钢板支撑辊的位置的钢板支撑辊位置控制***。
所述激光照射设备可包含用于振荡产生连续波激光束的激光振荡器和光学***，所述光学***用于将由所述激光振荡器振荡产生的所述激光束照射到钢板表面以形成上部宽度、下部宽度及深度各自为70μm以内、10μm以内、3μm至30μm的沟槽，同时将钢板的熔化所需的1.0J/mm2至5.0J/mm2范围内的激光能量密度传递到钢板，以在照射激光时生成残留于熔化部的沟槽内壁面上的再凝固部。
所述激光照射设备还可包含激光振荡器控制器，在正常操作条件下将激光振荡器控制成导通(On)状态，当钢板蛇行量大于等于15mm时，将激光振荡器控制成关闭(Off)状态。
所述激光振荡器可以振荡产生单模(Single mode)连续波激光束。
所述光学***通过控制激光扫描速度，可将激光照射线的间距沿轧制方向调整为2mm至30mm。
所述激光照射设备还可包含阻挡激光的散射光和热进入光学***的阻挡单元。
所述激光照射设备还可包含用于清除向所述钢板照射激光束而产生的烟尘和飞溅物的熔铁清除设备。
所述熔铁清除设备可包含向钢板的沟槽内部喷射压缩干燥空气以清除残留在沟槽内部的熔铁的气刀、吸除烟尘和熔铁的集尘罩。
(三)有益效果
如上所述，根据本示例性实施方案，在使钢板以2m/sec以上的高速前行的情况下，也能稳定地实施基于激光的磁畴细化工艺，可以确保电工钢板的热处理前后的铁损改善率分别为5％以上、10％以上。
根据激光束的焦距变化控制钢板支撑辊的倾斜度，从而减少由激光束形成在钢板上的整个照射线的沟槽深度偏差，可以形成深度均匀的沟槽。因此，可以提高沟槽的品质。
此外，通过防止激光束的反射所导致的背向反射现象，可以避免设备损坏。
此外，通过提高磁畴细化效率以及改善操作性，可以扩大磁畴细化处理能力。
此外，可进一步提高铁损改善效率以及尽量避免磁通密度下降。
此外，更有效地清除激光照射而形成的***和飞溅物等污染物质，从而可以提高产品的品质。
此外，通过提供工艺所需的最佳操作环境，可以批量生产高品质的产品。
附图说明
图1是根据本实施例的取向电工钢板的磁畴细化装置的结构示意图。
图2是根据本实施例经过磁畴细化处理的钢板的示意图。
图3是示出根据本实施例的相对于钢板的光学***旋转而产生的激光束的焦距变化的示意图。
图4是根据本实施例的用于调整钢板支撑辊的倾斜度的焦距维持单元的结构示意图。
图5是将根据本实施例形成在钢板上的照射线的沟槽深度与现有技术进行比较的图表。
具体实施方式
本文所使用的专业术语只是出于描述特定实施例而不意在限制本发明。除非上下文中另给出明显相反的含义，否则本文所使用的单数形式也意在包括复数形式。还应该理解的是，术语“包含”不是具体指某一特性、领域、整数、步骤、动作、要素及/或成分，而排除其他特性、领域、整数、步骤、动作、要素、成分及/或组的存在或附加。
下面，参照附图详细说明本发明的实施例，以使所属领域的技术人员容易实施本发明。所属领域的技术人员理应理解，在不脱离本发明的概念及范围的基础上，本文所述的实施例能够以各种不同方式变形实施。因此，本发明能够以各种不同方式实施，并不局限于本文中所述的实施例。
在以下说明中，本实施例以用于变压器铁芯材料等所使用的取向电工钢板的磁畴细化的设备为例进行说明。
图1示意性地示出了根据本实施例的取向电工钢板的磁畴细化装置，图2示出了根据本实施例经过磁畴细化处理的钢板。在以下说明中，轧制方向或钢板移动方向是指图2中x轴方向，宽度方向是指垂直于轧制方向的方向在图2中是y轴方向，宽度是指相对于y轴方向的钢板的长度。图2中附图标记31表示被激光束刻成沟槽状而连续形成在钢板1表面上的照射线。
参照图1，根据本实施例的取向电工钢板的磁畴细化装置即使钢板1以2m/s以上的速度高速前行也能稳定地执行永久磁畴细化处理。
本实施例的磁畴细化装置包含支撑沿生产线移动的钢板1并控制钢板的上下方向位置的钢板支撑辊位置调整设备、用于照射激光束使钢板熔化以在所述钢板的表面形成沟槽的激光照射设备、以及将所述钢板支撑辊位置调整设备和激光照射设备与外部隔离设置并提供用于照射激光的操作环境的激光室20。
此外，所述磁畴细化装置还可包含提供张力给钢板使钢板不会下垂维持平展状态的张力控制设备。
此外，所述磁畴细化装置还可包含使钢板沿生产线中央移动不会左右偏向的蛇行控制设备。
此外，所述磁畴细化装置还可包含用于清除激光束照射而形成在所述钢板表面上的***(hill up)和飞溅物(spatter)的后处理设备。
***(hill up)是指向钢板表面照射激光束而形成沟槽时，从钢板熔化的铁在沟槽部位两侧堆积成一定高度以上而形成的部分。飞溅物(spatter)是指激光束照射时产生后凝固在钢板表面上的熔铁。
此外，还可包含焦距维持单元，所述焦距维持单元沿着所述钢板的宽度方向根据激光束的焦距变化改变支撑钢板的钢板支撑辊的倾斜度，从而使相对于钢板表面的激光束的焦距维持一定值。对于所述焦距维持单元的具体结构，在下文中进一步详细说明。
所述蛇行控制设备可包含用于转换所述钢板1的移动方向的转向辊(SteeringRoll)2A、2B；用于测定所述钢板1的宽度中央位置从生产线中央偏离的程度(蛇行量)的蛇行测定传感器4；以及用于通过计算所述蛇行测定传感器4的检测信号使所述转向辊2A、2B的轴旋转及移动来调整钢板1的移动方向的钢板中央位置控制***(Strip CenterPosition Control System)3。
蛇行测定传感器4布置在转向辊2B后端实时检测经过转向辊的钢板的实际蛇行量。
通过所述蛇行控制设备钢板沿生产线的中央笔直移动不会左右偏向，从而可以在横跨钢板的整个宽度的钢板表面形成沟槽。
在通过激光照射形成钢板表面沟槽之前的工艺中，所述蛇行控制设备通过蛇行测定传感器4测定钢板的蛇行量。通过蛇行测定传感器4测定的值输出到钢板中央位置控制***，而钢板中央位置控制***通过计算蛇行测定传感器的输出值根据计算出的蛇行程度使转向辊2A、2B的轴旋转及移动。如此，通过使转向辊2A、2B旋转及移动来调整缠在转向辊而移动的钢板的移动方向。由此，所述钢板的蛇行量得到控制，从而可以将钢板1的蛇行量控制在±1mm以内。
所述张力控制设备可包含向所述钢板1施加一定大小的张力并引导所述钢板1移动的张紧辊(Tension Bridle Roll:TBR)5A、5B；用于测定通过所述张紧辊的所述钢板1的张力的钢板张力测定传感器7；以及用于根据所述钢板张力测定传感器7中测定的钢板1的张力来调整所述张紧辊5A、5B的速度的钢板(Strip)张力控制***6。
所述钢板张力测定传感器7布置在张紧辊5B后端实时测定经由张紧辊5B提供张力的钢板的实际张力。
在本实施例中，可以将钢板的张力设定成足以使激光照射设备的激光照射位置上的钢板表面形状平坦且不会造成因过大的张力而产生钢板的断裂。
为了以所设定的范围内的钢板张力进行操作，所述张力控制设备根据钢板张力测定传感器7中测定的钢板的张力通过钢板(Strip)张力控制***6调整张紧辊(TensionBridle Roll:TBR)5A、5B的速度。由此，所述张力控制设备提供张力给钢板并控制成钢板1的张力误差在所述设定范围以内。
通过所述张力控制设备的钢板进入激光室20内部后，经过钢板支撑辊位置调整设备和激光照射设备完成磁畴细化加工，然后排出到激光室20外部。对于所述激光室，下文中再进行说明。
在本实施例中，在激光室20内部钢板支撑辊9布置于激光照射设备正下方，而钢板支撑辊两侧分别布置偏转辊(Deflector Roll)8A、8B。
钢板1的移动方向被偏转辊(Deflector Roll)8A、8B转换成朝向钢板支撑辊9。钢板1经偏转辊8A移动方向被转换成朝向钢板支撑辊9侧，在与钢板支撑辊9接触后重新转换成朝向偏转辊8B侧，经过偏转辊8B继续移动。
通过偏转辊钢板1沿钢板支撑辊9以圆弧状缠绕形成面接触而经过钢板支撑辊。为了最大限度地减少激光束照射时钢板的振动及波动导致的激光束焦距变化，钢板需要与钢板支撑辊形成充分的面接触，并且应该在此状态下将激光束照射到沿着钢板支撑辊前行的钢板上。在本实施例中，如上所述钢板支撑辊与钢板形成面接触，因此可以对钢板精确地照射激光束。
所述钢板支撑辊位置调整设备可包含在所述激光照射设备的激光照射位置上支撑钢板1的钢板支撑辊9；用于测定从所述激光照射设备向钢板1照射激光时产生的火花的亮度的亮度测定传感器10；以及用于根据所述亮度测定传感器10中测定的火花的亮度控制所述钢板支撑辊9的位置的钢板支撑辊(SPR)位置控制***12。
所述钢板支撑辊位置调整设备通过钢板支撑辊9在激光照射位置支撑钢板1，并对钢板支撑辊9位置整体上进行上下调整，以使激光照射到钢板时产生的火花的亮度达到最佳状态，使得钢板位于对钢板的激光照射效率高的焦深(Depth of Focus)内。此外，利用亮度测定传感器10来测定激光照射到钢板时产生的火花的亮度。
在本实施例中，所述钢板支撑辊位置调整设备还可包含用于测定从激光照射设备的光学***到钢板表面的实际距离的距离测定传感器11。所述钢板支撑辊位置控制***12通过计算由亮度测定传感器10检测的火花的亮度和由距离测定传感器11实际测定的光学***与钢板表面之间的距离，可以更精确地控制钢板支撑辊9的位置。
所述蛇行控制设备、张力控制设备及钢板支撑辊位置调整设备的作用是为激光照射位置上的钢板创造条件，以通过激光照射设备可以在钢板上精确地形成激光沟槽。对于激光照射位置上的钢板，钢板中央位置应该在生产线的中央位置上，与光学***的距离应该维持设定值。
所述激光照射设备可包含激光振荡器控制器13、用于振荡产生连续波激光束16的激光振荡器14、光学***15。
当钢板蛇行量过大时，钢板会偏离激光照射位置，从而导致激光照射到钢板支撑辊9造成损坏。因此，为了防止钢板支撑辊损坏，所述激光振荡器控制器13在正常操作条件下，将激光振荡器控制成导通(On)状态，当钢板蛇行量大于等于15mm时，将激光振荡器控制成关闭(Off)状态。
所述激光振荡器14可振荡产生单模(Single mode)连续波激光束并传递到所述光学***15。光学***15将传递的激光束16照射到钢板表面。
激光振荡器14和光学***15可将激光束照射在钢板表面以形成上部宽度、下部宽度及深度各自为70μm以内、10μm以内、3μm至30μm的沟槽，同时可将钢板的熔化所需的1.0J/mm2至5.0J/mm2范围内的激光束能量密度传递到钢板，以在照射激光时生成残留于熔化部的沟槽内壁面上的再凝固部。
所述光学***15具有控制激光扫描速度的功能，因此可将激光照射线(图2的31)的间距沿轧制方向调整为2mm至30mm。由此，最大限度地降低激光束导致的热影响区(HAZ，Heat Affected Zone)的影响，从而可以改善钢板的铁损。
此外，在本实施例中，所述激光照射设备具有通过控制相对于钢板1的激光束的照射位置来防止照射到钢板的激光束被钢板反射而进入光学***或激光振荡器的背向反射现象的结构。
为此，如图3所示，所述激光照射设备可具有如下结构：对与钢板支撑辊9表面形成圆弧状接触而前行的钢板的表面，以从光学***15照射的激光束的照射方向经过钢板支撑辊9的中心轴时的激光束的照射位置为参考点P，可将激光束照射在从所述参考点P距离自钢板支撑辊9中心沿外周面隔开的角度(为了便于说明，以下称为隔开角度R)的位置上。
所述参考点P是图3中经过钢板支撑辊9中心轴的线与钢板相遇的地点。激光束的照射方向经过钢板支撑辊9的中心轴时，激光束的焦点会对准参考点P。在这种情况下，激光束的照射方向与在参考点P上的钢板支撑辊9切线呈直角，因此将会发生打到钢板后被反射的激光束直接进入光学***和激光振荡器造成损坏的背向反射现象。
如上所述，根据本实施例的激光照射设备将激光束照射在从参考点P隔开相当于隔开角度R的位置上，从而避免被钢板反射的激光束射入光学***。因此，可以防止所述的背向反射现象，并维持由激光束形成的沟槽形状的品质。
在本实施例中，所述隔开角度R可以设定成相对于所述参考点P从钢板支撑辊9中心沿外周面隔开3°至7°的范围。
当所述激光束照射的位置即隔开角度R小于3°时，被钢板反射的激光束的一部分会进入光学***或激光振荡器。当所述隔开角度R大于7°时，基于激光束的沟槽形成不会顺利，可能会发生沟槽形成不良。
如上所述，本实施例的激光照射设备在以参考点P为中心隔开预定角度的地点向钢板照射激光，从而防止背向反射现象，可以稳定地维持由激光束形成的沟槽形状的品质。
此外，如图3所示，所述激光照射设备可具有将照射到钢板表面的激光束的照射线角度相对于钢板的宽度方向进行变换的结构。
在本实施例中，所述激光照射设备可将激光束的照射线角度相对于钢板的宽度方向变换成±4°的范围。
为此，所述激光照射设备可具有向钢板照射激光束的光学***15具有通过驱动单元36可旋转的结构以将形成在钢板表面上的激光束的照射线角度相对于钢板的宽度方向进行变换的结构。如此，通过光学***变换激光束的照射线角度，使得基于激光束的照射线31形成为从垂直于钢板轧制方向的方向倾斜±4°的范围。因此，可以尽量避免由激光形成沟槽所导致的磁通密度下降。
如上所述，为了使激光束的照射线角度相对于钢板的宽度方向倾斜预定角度，光学***15相对于钢板的宽度方向旋转预定角度。在钢板以圆弧状接触圆形钢板支撑辊形成曲面而前行的状态下，由于如上所述光学***旋转而在钢板的宽度方向错位，从光学***照射的激光束的照射方向也会在钢板的宽度方向错位。
图3示意性地示出了如上所述光学***相对于钢板的宽度方向以旋转角度旋转时光学***的激光束在钢板宽度方向错位而发生焦距变化。在图3中，附图标记L表示穿过钢板的宽度方向的线段，附图标记W表示由旋转后的光学***照射到钢板表面的激光的照射线。不考虑钢板的移动时，可以将该照射线L理解为激光束的照射线31。附图标记A表示相对于钢板的宽度方向的光学***的旋转角度。
如图3所示，当光学***15相对于钢板的宽度方向旋转一定角度时，以穿过钢板的宽度方向的线段L与从旋转后的光学***照射的激光束的照射线W相遇的地点C为中心，越往右侧端部钢板的位置相对高，因此激光照射设备的光学***与钢板之间的距离D逐渐变短，而越往相反侧端部即左侧钢板的位置相对低，光学***与钢板之间的距离E逐渐变长。如上所述，光学***15与钢板1之间距离沿着照射线W发生变化，因此从光学***照射到钢板的激光束的焦距会发生变化。
本实施例的焦距维持单元对光学***15根据所赋予的照射线角度旋转而产生的激光束的焦距变化进行校正，从而均匀地维持焦距。
如上所述，当相对于钢板表面的激光束的焦距发生变化时，不仅造成形成在钢板上沟槽深度不均匀，而且如果超出有效焦距，则发生钢板上不会形成沟槽的严重问题。
因此，本实施例的装置具备焦距维持单元，根据所赋予的照射线角度按照相对于钢板的宽度方向的激光束的焦距变化改变支撑钢板的钢板支撑辊9的倾斜度，从而可以使焦距维持一定值。
图4示意性地示出了根据本实施例的焦距维持单元的结构。
如图4所示，所述焦距维持单元可包含根据光学***旋转而产生的钢板表面的激光束焦距变化计算所述钢板支撑辊9的倾斜度并控制钢板支撑辊的倾斜度的控制单元45、以及分别设置在所述钢板支撑辊9的两个端部并根据所述控制单元45的信号驱动使钢板支撑辊的两个端部上下升降以改变倾斜度的升降缸43、44。
所述控制单元45可包含根据所赋予的激光束照射线的角度计算光学***的旋转角度的光学***角度计算单元46、根据通过所述光学***角度计算单元求出的光学***的旋转角度求出钢板支撑辊的倾斜角度的倾斜度计算单元47、根据倾斜度计算单元中求出的倾斜度值计算出布置在钢板支撑辊的两个端部的各升降缸43、44的驱动伸缩量并向各升降缸施加输出信号的支撑辊控制单元48。
所述控制单元45还可包含输入激光束照射间距和钢板移动速度及照射线角度的输入单元49。
所述光学***角度计算单元46计算出根据照射线角度旋转适当角度的光学***15的旋转角度。所述光学***角度计算单元46可具有鉴于激光束照射间距和钢板移动速度带来的影响计算出根据照射线的角度进行旋转的光学***的旋转角度的结构。也就是说，所述光学***角度计算单元46由激光束照射间距和钢板移动速度及设定的照射线角度计算出光学***的旋转角度。
在本实施例中，所述光学***角度计算单元46其内部储存有根据激光束照射间距和照射宽度求出形成于钢板上的激光束照射角度的式(1)以及根据所赋予的照射线的角度求出光学***的旋转角度的式(2)。因此，所述光学***角度计算单元通过由输入单元49获得的各数值先由下述式(1)求出受钢板移动影响而产生的激光束的照射角度，将该值代入下述式(2)中计算出实际光学***的旋转角度A。
式(1)--激光束照射角度＝sin-1(激光束照射间距/激光束照射宽度)
激光束照射角度是指在光学***没有旋转的状态下也会随着钢板移动激光束的照射线相对于钢板宽度方向倾斜而形成的角度。
式(2)--光学***旋转角度A＝照射线角度-激光束照射角度
在式(2)中，照射线角度是相对于钢板的宽度方向激光束照射到钢板而形成的照射线的角度。照射线角度是将由所述式(1)求出的基于钢板移动的激光束照射角度和基于光学***旋转的激光束的照射角度相加的值。因此，从设定的照射线角度减去由式(1)求出的激光束照射角度，就可以求出光学***的旋转角度A。
所述倾斜度计算单元47根据由光学***角度计算单元46计算得到的光学***旋转角度计算出钢板支撑辊的倾斜度B。
所述倾斜度计算单元47其内部储存有用于计算钢板支撑辊的倾斜度的式(3)。因此，倾斜度计算单元47将基于通过所述式(2)求出的光学***旋转角度的激光束照射线坐标值代入下述式(3)计算出钢板支撑辊的倾斜度B。
式(3)--钢板支撑辊的倾斜度B＝tan-1(|Z2-Z1|/|X2-X1|)
所述Z2、Z1、X2、X1作为图3的xyz坐标系的坐标值，是通过旋转后的光学***照射到钢板表面的激光的照射线W上的坐标值。
倾斜度计算单元47通过所述式(3)可以计算出基于光学***旋转角度的钢板上的激光束倾斜角度，即反映到钢板支撑辊的倾斜度。
所述支撑辊控制单元48其内部储存有用于计算布置在钢板支撑辊9的两个端部的各升降缸43、44的驱动伸缩量的下述式(4)。因此，支撑辊控制单元48根据通过下述式(4)求出的各升降缸43、44的驱动伸缩量对各升降缸进行启动控制，从而以所需的倾斜度B调整钢板支撑辊9。
式(4)--△Zleft＝M×tanB,△Zright＝-N×tanB
其中，△Zleft表示图4中左侧升降缸43的驱动伸缩量，△Zright表示右侧升降缸44的驱动伸缩量。此外，B是钢板支撑辊9的倾斜度值。在所述-N中，减号(-)表示驱动伸缩量为负值，也就是升降缸不是伸出而是缩进导致伸缩量减少的值。
此外，M是从钢板支撑辊9水平布置时的水平轴线H和钢板支撑辊9以倾斜度计算单元47求出的倾斜度B倾斜时的倾斜轴线K相遇的地点G到左侧升降缸43的距离，N是从所述地点G到右侧升降缸44的距离。
如此，支撑辊控制单元48通过式(4)根据钢板支撑辊的倾斜度B确定各升降缸43、44的驱动伸缩量，并根据该值对各升降缸进行伸缩驱动。升降缸43、44根据支撑辊控制单元48的控制信号驱动而以设定的倾斜度B调整钢板支撑辊。
根据图3中相对于钢板的激光照射线W的变化求出钢板支撑辊的倾斜度B使得左侧升高右侧下降(如图4所示)，根据该值驱动右侧的升降缸44缩进且驱动左侧的升降缸43伸出。
由此，钢板支撑辊9以设定的倾斜度B倾斜，轴向位于倾斜轴线K上。因此，图4中以地点G为中心经过钢板支撑辊9的右侧的钢板1的位置变低，而经过左侧的钢板的位置变高。
在以所述地点G为中心的右侧，钢板1的位置变低，因此光学***15与钢板1之间的距离变得更长。同样，在以地点G为中心的左侧，钢板的位置变高，因此光学***与钢板之间的距离变得更短。如此，通过钢板支撑辊的倾斜度B来调整光学***与钢板之间的距离，从而补偿光学***旋转而产生的钢板与光学***之间的距离变化。
也就是说，如图3所示，随着光学***15的旋转，在钢板右侧光学***15与钢板1之间的距离变短，但是通过对钢板支撑辊9赋予倾斜度B，使得在钢板右侧钢板的位置变低(如图4所示)，以补偿图3中的钢板与光学***的距离缩减量。因此，从光学***照射到钢板表面的激光束的焦距沿照射线维持一定值。由此，即使光学***旋转，也能尽量减少宽度方向沟槽深度偏差在钢板表面形成照射线。
所述激光照射设备还可包含用于清除向所述钢板照射激光束而产生的烟尘和飞溅物的熔铁清除设备。
所述熔铁清除设备可包含向钢板的沟槽内部喷射压缩干燥空气以清除残留在沟槽内部的熔铁的气刀17；吸除烟尘和熔铁的集尘罩19A、19B。通过所述气刀和集尘罩可以清除照射激光时产生的烟尘，以防止烟尘进入光学***内部。所述气刀17向所述钢板1的沟槽内部喷射具有大小恒定的压力(Pa)的压缩干燥空气，以清除残留在沟槽内部的熔铁。从所述气刀17喷射的所述压缩干燥空气优选具有0.2kg/cm2以上的压力(Pa)。当所述压缩干燥空气的压力小于0.2kg/cm2时，不能清除沟槽内部的熔铁，无法确保铁损改善效果。通过气刀清除的烟尘和飞溅物被布置在激光照射位置前后的集尘罩19A、19B清除。
此外，所述激光照射设备还可包含用于阻挡激光束的反射光和散射光及辐射热进入光学***的阻挡单元18。所述阻挡单元18通过阻挡因照射在钢板上的激光束16的反射和散射而进入光学***的反射光和散射光，可以防止光学***被反射光和散射光导致的辐射热加热而产生热变形。
所述激光室20是具有内部空间的房间结构，其内部设置所述激光照射设备和钢板支撑辊9位置控制设备与外部隔离，为了这些设备的顺利驱动提供适当的操作环境。
沿着钢板前行方向在所述激光室20的进入侧和排出侧分别形成有入口和出口。所述激光室20具备阻止污染物进入的设施，以免内部空间被外部的粉尘等污染。为此，所述激光室20具备超压装置23，用于使内部压力高于外部。所述超压装置23维持激光室20内部压力相对高于外部压力。因此，可以防止外部的异物进入激光室20内部。此外，在钢板出入的所述入口和出口设置气帘22A、22B、22C、22D。所述气帘向钢板进出激光室20的通道即入口和出口喷射空气形成气膜，以阻止灰尘等通过入口和出口进入。此外，为了防止所述激光室20内部污染，可在激光室20的出入口即门口设置淋浴间21。所述淋浴间21用于清除进入激光室20的人员的身上的异物。
所述激光室20是实际进行基于激光束的钢板磁畴细化工艺的空间，需要尽量避免内部环境的变化，要维持适当的环境。为此，所述激光室20具备用于将激光照射设备的激光振荡器14和光学***15等所处的顶部空间与钢板1经过的底部空间分开的光学***底部框架24、以及控制激光室20内部温度和湿度的恒温恒湿控制器25。
所述光学***底部框架24使得对激光振荡器14和光学***15等主要设备的操作环境的管理更加彻底。所述光学***底部框架24设置成在激光室20内部分开钢板经过的光学***底部空间和激光振荡器及光学***反射镜所处的光学***顶部空间。由于通过光学***底部框架24在激光室20内部额外分离出光学***顶部空间，因此对激光振荡器或光学***等主要设备的防污及温度和湿度控制变得更容易。
所述恒温恒湿控制器25控制激光室20内部的温度和湿度以提供适宜环境。在本实施例中，所述恒温恒湿控制器25可以将激光室20的内部温度维持在20℃至25℃且湿度维持在50％以下。
如上所述，激光室20的内部空间持续维持适合操作环境的温度和湿度，可以在最佳状态下对钢板进行磁畴细化工艺。因此，可以在工艺所需的最佳工作环境下批量生产高品质的产品。
本实施例的磁畴细化装置还可包含用于清除形成在所述钢板表面上的***(hillup)和飞溅物(spatter)的后处理设备。
***和飞溅物会成为降低产品的绝缘性和占空系数的原因，因此通过所述后处理设备彻底清除，就可以提高产品的品质。
所述后处理设备可包含刷辊26A、26B，所述刷辊26A、26B沿着钢板移动方向布置在激光室20后端，用于清除钢板表面的***和飞溅物。所述刷辊26A、26B被驱动电机高速旋转，通过将操作时产生的驱动电机的电流值控制成所设定的目标值的电流控制***及用于调控刷辊和钢板之间的间距的刷除位置控制***来控制刷辊26A、26B的旋转速度及与钢板的间距。所述刷辊可以仅布置在由激光束形成沟槽的钢板的一面或者布置在钢板的两面。所述刷辊26A、26B抵接于钢板表面高速旋转，从而清除附着在钢板表面上的***和飞溅物等。如图1所示，在所述刷辊26A、26B附近进一步设置用于排出被刷辊清除的***和飞溅物的集尘罩19C。所述集尘罩19C吸入被刷辊26A、26B从钢板刷落的***和飞溅物等熔铁后排出到外部。
此外，所述后处理设备还可包含布置在刷辊26A、26B后端用于将钢板与碱液进行电解反应以进一步清除残留在钢板表面上的***和飞溅物的清洁单元29、以及连接在清洁单元用于将包含在清洁单元的碱液中的异物从碱液滤除的过滤单元30。
钢板经过刷辊26A、26B被第一次清除***和飞溅物，再经过清洁单元29被第二次清除残留的***和飞溅物。由此，附着在钢板表面上的***和飞溅物被更彻底地清除，从而可以提高产品品质。
所述清洁单元29其内部装有碱液，并且一侧连接过滤单元30。通过所述清洁单元对钢板进行处理，因此内部碱液中积聚从钢板清除的***和飞溅物，从而导致钢板的清洁性能下降。所述过滤单元30通过使清洁单元的碱液循环来滤除包含在碱液中的***和飞溅物。所述过滤单元30通过滤除***和飞溅物将碱液的含铁量控制在500ppm以下。如此，通过防止清洁单元的清洁性能下降，可以连续地处理钢板。
下面说明根据本实施例的电工钢板的磁畴细化过程如下。
连续输送的钢板经过蛇行控制设备和张力控制设备进入激光室内部并以2m/sec以上的速度前行完成磁畴细化处理。进入激光室内部的钢板通过激光照射设备完成永久磁畴细化处理后，从激光室向外拉出。拉倒激光室外部的钢板经过后处理设备清除残留在表面上的***和飞溅物等，再输送到后续工艺。
在此过程中，对钢板表面进行激光照射的激光室需要合理设置及维持内部操作环境，以便能够提供用于磁畴细化的最佳环境。
所述激光室需要将内部与外部隔离以阻止外部污染物进入，还要根据用于磁畴细化的操作环境控制激光室内部温度和压力及湿度。
将激光室的内部压力设置成高于外部后维持，从而可以防止外部的灰尘等异物进入激光室内部。此外，通过在钢板移动的通道即入口和出口由空气形成气膜，可以在钢板通过入口和出口前行的过程中阻挡灰尘等异物进入激光室内部。
此外，设置在激光室的恒温恒湿控制器将激光室内部的温度维持在20℃至25℃，并且将湿度维持在50％以下，从而提供基于激光照射的磁畴细化处理的最佳条件。
如此，通过激光室提供用于照射激光束的最佳环境，而且钢板经过蛇行控制设备、张力控制设备、以及钢板支撑辊位置调整设备精确地位于激光照射位置。
首先，为了磁畴细化处理，通过蛇行控制设备控制钢板的前行方向，使得钢板沿生产线中央笔直移动不会左右偏向。
蛇行测定传感器会持续检测钢板的蛇行量，如果钢板蛇行移动就会计算蛇行测定传感器中检测到的信号，钢板中央位置控制***会使转向辊的轴旋转及移动，将钢板移动到正位。如此，根据钢板的位置持续控制转向辊，使得钢板不偏离生产线中央继续连续移动。
钢板经过转向辊后，经用于调整张力的张紧辊进行移动。通过张力测定传感器来检测经过张紧辊的钢板的张力。钢板张力控制***通过计算由张力测定传感器检测出的测定值并按照所设定的张力控制张紧辊的速度。由此，可以按照所设定的范围持续维持移动钢板的张力。
经过张紧辊的钢板通过激光室的入口进入激光室内部。钢板在激光室内部由偏转辊转换方向后，以抵接在位于两个偏转辊之间的钢板支撑辊的状态移动。
所述钢板支撑辊使钢板上下移动，使得钢板位于激光束的焦深内。
从激光照射设备向钢板照射激光束时，亮度测定传感器会实时检测钢板表面的火花亮度，钢板支撑辊位置控制***根据亮度测定传感器中检测到测定值使钢板支撑辊上下移动，使得钢板位于激光束的焦深内。由此，可以向钢板表面有效地照射激光束，从而形成高品质的照射线。
所述激光振荡器控制器根据钢板的蛇行程度开启或关闭激光振荡器。所述激光振荡器控制器与蛇行测定传感器连接，当由蛇行测定传感器测定的钢板的蛇行量大于等于15mm时，判断为钢板过于偏离钢板支撑辊，将激光振荡器关闭(off)。由此，可以防止激光束绕过蛇行的钢板照射到钢板支撑辊表面导致辊损坏。
根据激光振荡器控制器的指令在激光振荡器产生的激光束经过光学***照射到钢板表面。激光振荡器振荡产生TEM00连续波激光束并传递到光学***。
光学***通过转换激光束的方向朝钢板的表面照射激光，从而在钢板表面连续形成熔化沟槽完成磁畴细化处理。
钢板表面被经光学***照射到钢板的激光束熔化，进而沿照射线形成熔化沟槽。在本实施例中，通过照射激光束在钢板表面形成上部宽度、下部宽度及深度各自为70μm以内、10μm以内、3μm至30μm的沟槽，同时激光振荡器和光学***将钢板的熔化所需的1.0J/mm2至5.0J/mm2范围内的激光能量密度传递到钢板，以在激光照射时生成残留于熔化部的沟槽内壁面上的再凝固部。
此外，在通过光学***照射激光束的过程中，将激光束照射在与参考点P间隔开的位置R上，从而避免被钢板反射的激光束进入光学***。因此，可以防止上述的背向反射现象，而且激光束的射入光路不会受到反射光的干扰，从而可以维持由激光束形成的沟槽形状的品质。
所述光学***具有控制激光扫描速度的功能，因此可以调整相对于轧制方向的激光照射线的间距。此外，光学***具有旋转功能，因此可以变更激光照射线的角度。在本实施例中，可以通过光学***将激光照射线的间距沿轧制方向调整为2mm至30mm，从而最大限度地降低激光束导致的热影响区(HAZ，Heat Affected Zone)的影响，由此可以改善钢板的铁损。此外，在激光束照射过程中，通过所述光学***的旋转，可以变换照射到钢板表面的激光束的照射线角度。在本实施例中，所述光学***可将激光束的照射线角度相对于钢板的宽度方向变换成±4°的范围。也就是说，能够以图2中相对于y轴方向在±4°范围内倾斜的方式形成激光束的照射线31。由此，形成在钢板表面的照射线可相对于轧制方向在86°至94°的范围内倾斜。如此，通过使照射线相对于y轴方向倾斜形成，可以尽量避免由激光形成沟槽所导致的磁通密度下降。
对于本实施例的处理方法，如上所述通过旋转光学***将激光束的照射线角度相对于钢板的宽度方向以预定角度进行变换时，通过改变支撑钢板的钢板支撑辊的倾斜度，可以使相对于钢板的激光束的焦距继续维持一定值。
为了维持焦距，首先根据光学***旋转而产生的钢板表面的激光束焦距变化计算所述钢板支撑辊的倾斜度，根据求出的钢板支撑辊的倾斜度将设置在钢板支撑辊的两个端部的升降缸分别上下移动，从而改变钢板支撑辊的倾斜度。
当钢板支撑辊的倾斜度改变时，钢板与光学***之间的距离会发生变化。因此，光学***旋转而产生的激光束焦距变化量通过钢板支撑辊的倾斜度得到补偿，光学***与钢板之间的距离会维持一定值。因此，从光学***照射到钢板表面的激光束的焦距沿着照射线维持一定值，从而可以尽量减少宽度方向沟槽深度偏差在钢板表面形成照射线。
图5是将根据本实施例沿着钢板的宽度方向形成在钢板上的照射线的沟槽深度与现有技术进行比较的图表。
在图5中，比较例示出了如现有技术不变换钢板支撑辊倾斜度照射激光束的结构的沟槽深度，实施例示出了根据本发明在光学***旋转时变换钢板支撑辊倾斜度的结构的沟槽深度。
如图5所示，在比较例的情况下，由于沿着钢板宽度方向沟槽深度的变化量大，沟槽深度整体上不均匀。相反地，在本实施例的情况下，沿着钢板的宽度方向沟槽深度整体上均匀。
如上所述，在本实施例的情况下，照射到钢板表面的激光束的焦距沿照射线维持一定值，从而可以在钢板表面尽量减少宽度方向沟槽深度偏差。
在所述激光束照射过程中，钢板被激光束熔化而产生大量的烟尘和熔铁飞溅物。烟尘和飞溅物会污染光学***，当沟槽内部残留有熔铁时，难以形成精确的沟槽，而且铁损不会得到改善，因此损害产品的品质。为此，向钢板的沟槽内部喷射压缩干燥空气以清除残留在沟槽内部的熔铁，并通过集尘罩直接吸除烟尘和熔铁。因此，在钢板磁畴细化过程中，通过阻止烟尘进入光学***侧并迅速清除烟尘和飞溅物，可以提高磁畴细化处理效率。此外，在所述激光束照射过程中，还可以阻挡激光束的散射光和热进入激光照射设备的光学***。
通过照射激光束在钢板表面形成沟槽完成磁畴细化处理，磁畴细化处理后的钢板连续移动通过激光室的出口排出到外部。
从激光室排出的钢板会经过通过后处理过程清除附着在钢板表面上的***和飞溅物的过程。
钢板先经过布置在激光室外侧的刷辊，通过抵接在钢板高速旋转的刷辊第一次清除***和飞溅物。
经过刷辊的钢板经清洁单元通过钢板与碱液的电解反应第二次清除残留的***和飞溅物，最终彻底清除***和飞溅物。经清洁单元清除***和飞溅物的钢板输送到后续工艺。
[表1]
上表1示出了根据本实施例的基于通过连续波激光束照射形成在厚度为0.27mm的钢板表面上的沟槽的取向电工钢板的铁损改善率。如表1所示，通过本实施例进行磁畴细化处理的钢板，在激光照射后以及用激光进行磁畴细化并热处理后，铁损均得到改善。
如上所述，对本发明的示例性实施例进行了描述，但所属领域的技术人员可以进行各种变形以及采用其他实施例。这种变形和其他实施例均被考虑进权利要求书中，可以说不脱离本发明的真正的主旨和范围。
附图说明标记
1：钢板 2A、2B：转向辊(SR)
3：钢板中央位置控制*** 4：蛇行测定传感器
5A、5B：张紧辊 6：钢板张力控制***
7：钢板张力测定传感器 8A：偏转辊
8B：偏转辊 9：钢板支撑辊
10：亮度测定传感器 11：距离测定传感器
12：钢板支撑辊位置控制*** 13：激光振荡器控制器
14：激光振荡器 15：光学***
16：激光束 17：气刀
18：阻挡单元 19A、19B、19C：集尘罩
20：激光室 21：淋浴间
22A、22B、22C、22D：气帘 23：超压装置
24：光学***底部框架 25：恒温恒湿控制器
26A、26B：刷辊 27：电机电流控制***
28：刷除位置控制*** 29：清洁单元
30：过滤单元 31：照射线
43、44：升降缸 45：控制单元
46：光学***角度计算单元 47：倾斜度计算单元
48：支撑辊控制单元 49：输入单元

Claims (22)

1.一种取向电工钢板的磁畴细化方法，其包含：
支撑沿生产线前行的钢板并控制所述钢板的上下方向位置的钢板支撑辊位置调整步骤；通过照射激光束使所述钢板熔化以在所述钢板的表面形成沟槽的激光照射步骤，
所述激光照射步骤包含：向钢板照射激光束的光学***相对于钢板旋转以将激光束的照射线角度相对于钢板的宽度方向进行变换的角度变换步骤；以及沿着所述钢板的宽度方向根据激光束的焦距变化改变支撑钢板的钢板支撑辊的倾斜度的焦距维持步骤，
所述焦距维持步骤包含：根据光学***旋转而产生的钢板表面的激光束焦距变化计算所述钢板支撑辊的倾斜度的倾斜角度计算步骤；以及根据倾斜角度计算步骤中求出的值使钢板支撑辊的两个端部分别上下移动以改变钢板支撑辊的倾斜度的倾斜度调整步骤。
2.根据权利要求1所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，
在所述角度变换步骤，将激光束的照射线角度相对于钢板的宽度方向变换成±4°的范围。
3.根据权利要求1所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，
在所述激光照射步骤中，对与钢板支撑辊表面形成圆弧状接触而前行的钢板的表面，以激光束照射方向经过钢板支撑辊中心轴时的激光束照射位置为参考点，将激光束照射在从所述参考点距离自钢板支撑辊中心沿外周面隔开的角度的位置上。
4.根据权利要求3所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，
在所述激光照射步骤中，在相对于所述参考点自钢板支撑辊中心沿外周面隔开3°至7°的范围内照射激光束。
5.根据权利要求1所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，
所述倾斜角度计算步骤包含：根据所赋予的激光束照射线的角度计算光学***的旋转角度的光学***角度计算步骤；根据通过所述光学***角度计算步骤求出的光学***的旋转角度求出钢板支撑辊的倾斜角度的倾斜度计算步骤；以及根据倾斜度计算步骤中求出的倾斜度值计算出布置在钢板支撑辊的两个端部的各升降缸的驱动伸缩量后向各升降缸施加输出信号的支撑辊控制步骤。
6.根据权利要求5所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，
在所述光学***角度计算步骤中，由激光束的照射间距和钢板移动速度计算出根据照射线的角度进行旋转的光学***的旋转角度。
7.根据权利要求5所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其还包含设置及维持执行激光照射的激光室的内部操作环境的设置维持步骤，
所述设置维持步骤包含将激光室内部与外部隔离以阻挡外部污染物进入内部的步骤；以及控制激光室内部温度和压力及湿度的步骤。
8.根据权利要求5所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其还包含提供张力给所述钢板使所述钢板维持平展状态的张力控制步骤。
9.根据权利要求5所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其还包含使所述钢板沿生产线中央移动不会左右偏向的蛇行控制步骤。
10.根据权利要求5所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其还包含用于清除经所述激光照射步骤形成在所述钢板表面上的***和飞溅物的后处理步骤。
11.一种取向电工钢板的磁畴细化装置，包含：
支撑沿生产线移动的钢板并控制钢板的上下方向位置的钢板支撑辊位置调整设备、以及用于照射激光束使钢板熔化以在所述钢板的表面形成沟槽的激光照射设备，
所述激光照射设备具有如下结构：向钢板照射激光束的光学***具有通过驱动单元可旋转的结构，所述光学***相对于钢板旋转将激光束的照射线角度相对于钢板的宽度方向进行变换，
所述磁畴细化装置还包含沿着所述钢板的宽度方向根据激光束的焦距变化改变支撑钢板的钢板支撑辊的倾斜度的焦距维持单元。
12.根据权利要求11所述的取向电工钢板的磁畴细化装置，其中，
所述激光照射设备具有如下结构：对与钢板支撑辊表面形成圆弧状接触而前行的钢板的表面，以激光束照射方向经过钢板支撑辊中心轴时的激光束照射位置为参考点，将激光束照射在从所述参考点距离自钢板支撑辊中心沿外周面隔开的角度的位置上。
13.根据权利要求12所述的取向电工钢板的磁畴细化装置，其中，
所述激光照射设备具有在相对于所述参考点自钢板支撑辊中心沿外周面隔开3°至7°的范围内照射激光束的结构。
14.根据权利要求12所述的取向电工钢板的磁畴细化装置，其包含将所述钢板支撑辊位置调整设备和激光照射设备与外部隔离设置并提供用于照射激光的操作环境的激光室。
15.根据权利要求11所述的取向电工钢板的磁畴细化装置，其中，
所述激光室形成有内部空间以设置所述激光照射设备和钢板支撑辊位置控制设备与外部隔离，并且沿着钢板前行方向两侧面上形成有入口和出口，所述激光室内部包含用于使激光室内部压力高于外部的超压装置、将激光照射设备的光学***所处的顶部空间与钢板经过的底部空间隔离的光学***底部框架、以及控制激光室内部温度和湿度的恒温恒湿控制器。
16.根据权利要求11至15中任何一项所述的取向电工钢板的磁畴细化装置，其中，
所述焦距维持单元包含根据光学***旋转而产生的钢板表面的激光束焦距变化计算所述钢板支撑辊的倾斜度并控制钢板支撑辊的倾斜度的控制单元、以及分别设置在所述钢板支撑辊的两个端部并根据所述控制单元的信号驱动使钢板支撑辊的两个端部上下升降以改变倾斜度的升降缸。
17.根据权利要求16所述的取向电工钢板的磁畴细化装置，其中，
所述控制单元包含根据所赋予的激光束照射线的角度计算光学***的旋转角度的光学***角度计算单元、根据通过所述光学***角度计算单元求出的光学***的旋转角度求出钢板支撑辊的倾斜角度的倾斜度计算单元、以及根据倾斜度计算单元中求出的倾斜度值计算出布置在钢板支撑辊的两个端部的各升降缸的驱动伸缩量并向各升降缸施加输出信号的支撑辊控制单元。
18.根据权利要求17所述的取向电工钢板的磁畴细化装置，其中，
所述控制单元还包含用于输入激光束照射间距和钢板移动速度及照射线角度的输入单元。
19.根据权利要求17所述的取向电工钢板的磁畴细化装置，其中，
所述光学***角度计算单元具有由激光束的照射间距和钢板移动速度计算出根据照射线的角度进行旋转光学***的旋转角度的结构。
20.根据权利要求16所述的取向电工钢板的磁畴细化装置，其还包含提供张力给所述钢板使钢板维持平展状态的张力控制设备。
21.根据权利要求16所述的取向电工钢板的磁畴细化装置，其还包含使所述钢板沿生产线中央移动不会左右偏向的蛇行控制设备。
22.根据权利要求16所述的取向电工钢板的磁畴细化装置，其还包含用于清除形成在所述钢板表面上的***和飞溅物的后处理设备。
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