KR102012887B1 - Method and apparatus for refining magnetic domains grain-oriented electrical steel - Google Patents

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    • C21—METALLURGY OF IRON
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    • C21D10/00—Modifying the physical properties by methods other than heat treatment or deformation
    • C21D10/005—Modifying the physical properties by methods other than heat treatment or deformation by laser shock processing

Abstract

작업 과정에서 강판 표면에 형성된 자구 미세화 홈의 가공 상태를 확인하여 설비에 반영할 수 있도록, 생산라인을 따라 진행하는 강판을 지지하면서 상기 강판의 상하 방향 위치를 제어하는 강판지지롤 위치 조절단계, 강판 표면에 레이저빔을 조사하여 상기 강판을 용융시켜 강판의 표면에 홈을 형성하는 레이저 조사 단계, 강판 진행 과정에서 강판 표면에 형성된 홈의 깊이를 측정하는 검출 단계, 및 상기 검출 단계에서 측정된 결과를 기 설정된 표준값과 비교하여 강판에 대한 레이저 초점 위치를 조정하는 조정 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 방법을 제공한다.Steel plate support roll position adjusting step of controlling the vertical position of the steel sheet while supporting the steel sheet to proceed along the production line to check the processing state of the magnetic domain micronizing groove formed on the surface of the steel sheet in the process of operation A laser irradiation step of forming a groove on the surface of the steel sheet by irradiating a laser beam to the surface to melt the steel sheet, a detection step of measuring the depth of the groove formed on the surface of the steel sheet in the course of the steel sheet, and a result measured in the detection step According to an aspect of the present invention, there is provided a method for fine-magnetizing a grain-oriented electrical steel sheet including an adjusting step of adjusting a laser focal position with respect to a steel sheet in comparison with a preset standard value.

Figure R1020170179162
Figure R1020170179162

Description

방향성 전기강판의 자구미세화 방법과 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR REFINING MAGNETIC DOMAINS GRAIN-ORIENTED ELECTRICAL STEEL} METHOD AND APPARATUS FOR REFINING MAGNETIC DOMAINS GRAIN-ORIENTED ELECTRICAL STEEL}

방향성 전기강판에 레이저를 조사하여 영구적으로 강판의 자구를 미세화 처리하는 방향성 전기강판의 자구미세화 방법과 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for minimizing magnetic domain of a grain-oriented electrical steel sheet and a device for irradiating a laser to the grain-oriented electrical steel sheet to permanently refine the magnetic domain of the steel sheet.

예를 들어, 변압기와 같은 전기기기의 전력손실을 줄이고 효율을 향상시키기 위해, 철손이 낮고 자속밀도가 높은 자기적 특성을 지닌 방향성 전기강판이 요구된다.For example, in order to reduce power loss and improve efficiency of electrical equipment such as transformers, oriented electrical steel sheets having magnetic properties having low iron loss and high magnetic flux density are required.

방향성 전기강판의 철손을 줄이기 위해, 강판 표면에 기계적 방법이나 레이저 빔을 조사하여 압연 방향에 대해 수직방향으로 자구를 미세화함으로써, 철손을 감소시키는 기술이 개시되어 있다.In order to reduce the iron loss of a grain-oriented electrical steel sheet, a technique for reducing the iron loss by irradiating a mechanical method or a laser beam on the surface of the steel sheet to refine the magnetic domain in the direction perpendicular to the rolling direction.

자구 미세화 방법은 응력 제거 소둔 후 자구 미세화 개선 효과를 유지하는지 여부에 따라 일시 자구미세화와 영구 자구미세화로 크게 구분할 수 있다.The domain refinement method can be broadly classified into temporary domain micronization and permanent domain micronization according to whether or not to maintain the domain domain improvement effect after stress relief annealing.

일시 자구미세화 방법은 응력 제거 소둔 후 자구미세화 효과를 상실하는 단점이 있다. 일시 자구미세화 방법은, 강판 표면에 국부적인 압축 응력부를 형성시킴으로써 자구를 미세화시킨다. 그러나, 이러한 방법은 강판 표면의 절연 코팅층 손상을 일으키기 때문에 재코팅이 요구되며, 최종 제품이 아닌 중간 공정에서 자구미세화 처리를 하기 때문에 제조 비용이 높은 단점이 있다.Temporary magnetic micronization method has a disadvantage in that the magnetic micronization effect is lost after stress relief annealing. The temporary magnetic domain miniaturization method refines the magnetic domain by forming a local compressive stress portion on the surface of the steel sheet. However, this method requires recoating because it causes damage to the insulating coating layer on the surface of the steel sheet, and has a disadvantage in that manufacturing cost is high because the micronizing treatment is performed in an intermediate process instead of the final product.

영구 자구미세화 방법은 열처리 후에도 철손 개선 효과를 유지할 수 있다. 영구 자구미세화 처리를 위해, 에칭 공법이나 롤 공법, 레이저 공법을 이용한 기술이 주로 사용되고 있다. 에칭 공법의 경우 홈 형성 깊이나 폭 제어가 어렵고, 최종 제품의 철손 특성의 보증이 어려우며 산용액을 사용하기 때문에 환경친화적이지 못한 단점이 있다. 롤을 이용한 공법의 경우, 기계 가공에 대한 안정성, 신뢰성 및 프로세스가 복잡한 단점이 있다.Permanent magnetization can maintain the iron loss improvement after heat treatment. For permanent magnetization, a technique using an etching method, a roll method, or a laser method is mainly used. In the etching method, it is difficult to control the depth or width of the groove formation, it is difficult to guarantee the iron loss characteristics of the final product, and it is not environmentally friendly because the acid solution is used. In the case of a roll process, there are disadvantages in that the stability, reliability and process for machining are complicated.

레이저를 이용하여 강판을 영구 자구미세화하는 공법은, 강판을 지지하고 장력을 조절한 상태에서 강판의 표면에 레이저빔을 조사하여 강판 표면에 용융 홈을 형성하여 자구를 미세화시킬 수 있다. 이와 같이, 레이저를 이용하여 자구를 미세화함에 있어서, 고속 처리가 가능하면서, 전기강판의 철손을 낮추고 자속밀도를 높일 수 있도록 보다 효과적인 공정의 개선과 최적화가 요구된다.In the method of permanently minimizing the magnetic domain of the steel sheet using a laser, the magnetic domain can be refined by forming a molten groove on the surface of the steel sheet by irradiating a laser beam on the surface of the steel sheet while supporting the steel sheet and adjusting the tension. As described above, in miniaturizing magnetic domains using a laser, a more effective process improvement and optimization is required in order to enable high-speed processing and to lower iron loss and increase magnetic flux density of electrical steel sheets.

설비와 공정을 최적화함으로써, 이를 통해 자구 미세화 효율을 높이고 작업성을 개선하여 처리 능력을 증대시킬 수 있도록 된 방향성 전기강판의 자구미세화 방법과 그 장치를 제공한다.By optimizing the equipment and processes, the present invention provides a method and apparatus for magnetizing microstructured grain-oriented electrical steel sheet which can increase the micronization efficiency and improve workability to increase processing capacity.

작업 과정에서 강판 표면에 형성된 자구 미세화 홈의 가공 상태를 확인하여, 설비에 반영할 수 있도록 된 방향성 전기강판의 자구미세화 방법과 그 장치를 제공한다.The present invention provides a method and apparatus for magnetic domain miniaturization of a grain-oriented electrical steel sheet that can be reflected in a facility by checking a processing state of magnetic domain micronized grooves formed on the surface of a steel sheet during a working process.

광학계 초점 거리를 최적 상태로 유지할 수 있도록 된 방향성 전기강판의 자구미세화 방법과 그 장치를 제공한다.The present invention provides a method and apparatus for magnetizing a grain-oriented electrical steel sheet capable of maintaining an optimal focal length of an optical system.

본 구현예의 자구 미세화 방법은, 생산라인을 따라 진행하는 강판을 지지하면서 상기 강판의 상하 방향 위치를 제어하는 강판지지롤 위치 조절단계, 강판 표면에 레이저빔을 조사하여 상기 강판을 용융시켜 강판의 표면에 홈을 형성하는 레이저 조사 단계, 강판 진행 과정에서 강판 표면에 형성된 홈의 깊이를 측정하는 검출 단계, 및 상기 검출 단계에서 측정된 결과를 기 설정된 표준값과 비교하여 강판에 대한 레이저 초점 위치를 조정하는 조정 단계를 포함할 수 있다.In the magnetic domain micronizing method of the present embodiment, the steel sheet support roll position adjusting step of controlling the vertical position of the steel sheet while supporting the steel sheet proceeding along the production line, by irradiating a laser beam to the steel sheet surface to melt the steel sheet surface of the steel sheet A laser irradiation step of forming a groove in the groove, a detection step of measuring the depth of the groove formed on the surface of the steel sheet in the course of the steel sheet, and adjusting the laser focal position of the steel sheet by comparing the result measured in the detection step with a preset standard value An adjustment step may be included.

상기 조정 단계는, 상기 강판지지롤의 위치를 제어하여 강판에 대해 초점 위치를 조정하는 위치 제어 단계를 포함할 수 있다.The adjusting step may include a position control step of adjusting the focus position with respect to the steel sheet by controlling the position of the steel sheet support roll.

상기 위치 제어 단계는 강판지지롤 양 선단과 광학계 사이 간격을 측정하는 단계, 상기 강판지지롤의 양 선단을 상하로 이동하여 강판지지롤의 축방향 기울기를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.The position control step may include the step of measuring the distance between the front end of the steel sheet support roll and the optical system, the step of moving both ends of the steel sheet support roll up and down to adjust the axial tilt of the steel sheet support roll.

상기 조정 단계는, 강판 표면에 레이저빔을 조사하는 집광 미러의 위치 또는 각도를 조절하는 미러 제어 단계를 더 포함할 수 있다.The adjusting step may further include a mirror control step of adjusting the position or angle of the condensing mirror for irradiating the laser beam on the surface of the steel sheet.

상기 레이저 조사단계는, 강판지지롤 표면에 원호형태로 접하여 진행되는 강판의 표면에 대해, 레이저 빔의 조사방향이 강판지지롤의 중심축을 지날 때의 레이저 빔 조사 위치를 기준점으로 하여 상기 기준점에서 강판지지롤 중심에서 외주면을 따라 각도를 두고 이격된 위치에, 레이저 빔을 조사할 수 있다. The laser irradiation step is a steel sheet at the reference point with respect to the surface of the steel sheet that is in contact with the surface of the steel sheet support roll in the form of an arc, the laser beam irradiation position when the irradiation direction of the laser beam passes through the central axis of the steel sheet support roll as a reference point The laser beam may be irradiated at a position spaced apart from the center along the outer circumferential surface of the support roll.

상기 레이저 조사단계에서, 레이저 빔은 상기 기준점에 대해 강판지지롤 중심에서 외주면을 따라 3 내지 7°이격된 범위에서 조사될 수 있다.In the laser irradiation step, the laser beam may be irradiated in a range of 3 to 7 ° along the outer circumferential surface at the center of the steel sheet support roll with respect to the reference point.

상기 자구 미세화 방법은, 레이저 조사가 진행되는 레이저룸의 내부 동작 환경을 설정하고 유지하는 설정유지단계를 더 포함할 수 있다.The magnetic domain miniaturization method may further include a setting maintaining step of setting and maintaining an internal operating environment of the laser room where the laser irradiation is performed.

상기 자구 미세화 방법은, 상기 강판을 평평하게 펼쳐진 상태로 유지되게 상기 강판에 장력을 부여하는 장력 제어단계를 더 포함할 수 있다.The magnetic domain refinement method may further include a tension control step of applying tension to the steel sheet to maintain the steel sheet in a flat unfolded state.

상기 자구 미세화 방법은, 강판이 생산라인 중앙을 따라 좌우로 치우침이 없이 이동하게 하는 사행 제어단계를 더 포함할 수 있다.The magnetic domain miniaturization method may further include a meandering control step of allowing the steel sheet to move left and right along the center of the production line without bias.

상기 설정유지단계는, 레이저룸 내부를 외부와 격리시켜 외부 오염물질의 유입을 차단하는 단계와, 레이저룸 내부 온도와 압력 및 습도를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.The setting and maintaining step may include isolating the inside of the laser room from the outside to block the inflow of external contaminants, and controlling the temperature, pressure, and humidity inside the laser room.

상기 자구 미세화 방법은, 레이저 조사단계를 거쳐 상기 강판의 표면에 형성된 힐업(hill up)과 스패터(spatter)를 제거하기 위한 후처리 단계를 더 포함할 수 있다.The magnetic domain refinement method may further include a post-treatment step for removing heel up and spatter formed on the surface of the steel sheet through a laser irradiation step.

상기 후처리 단계는 브러쉬롤로 강판 표면에 묻은 힐업과 스패터를 제거하는 브러쉬 단계를 포함할 수 있다. The post-treatment step may include a brush step of removing heel up and spatter on the surface of the steel sheet with a brush roll.

상기 후처리 단계는, 강판을 알칼리용액과 전기분해반응시켜 강판 표면에 잔존하는 힐업과 스패터를 추가 제거하는 청정단계와, 청정 단계에서 강판으로부터 제거되어 알칼리용액 내에 포함된 이물질을 알칼리용액으로부터 걸러내기 위한 필터링 단계를 더 포함할 수 있다.The post-treatment step includes a cleaning step of further removing the heel up and spatter remaining on the surface of the steel sheet by electrolytically reacting the steel sheet with an alkaline solution, and filtering foreign substances contained in the alkaline solution removed from the steel sheet in the cleaning step from the alkaline solution. The method may further include a filtering step to bet.

상기 사행 제어단계는, 강판의 폭 중앙위치가 생산라인 중앙에서 벗어난 사행량을 측정하는 사행량 측정단계, 및 상기 사행량 측정단계에서 측정된 강판의 사행량에 따라 스티어링 롤(Steering Roll)의 축을 회전 및 이동시켜 강판이 움직이는 방향을 조정하여 강판의 사행량을 제어하는 사행량 제어단계를 포함할 수 있다.The meandering control step includes a meandering amount measuring step of measuring a meandering amount at which the width center position of the steel sheet is out of the center of the production line, and a shaft of a steering roll according to the meandering amount of the steel sheet measured in the meandering amount measuring step. It may include a meandering amount control step of controlling the meandering amount of the steel sheet by rotating and moving to adjust the direction in which the steel sheet moves.

상기 사행량 제어단계는 강판의 사행량을 ±1mm 이내로 제어할 수 있다.The meandering amount control step may control the meandering amount of the steel sheet within ± 1mm.

상기 장력 제어단계는, 상기 텐션 브라이들 롤(Tension Bridle Roll)에 의하여 강판에 장력을 인가하는 강판 장력 인가단계, 상기 강판 장력 인가단계를 행한 상기 강판의 장력을 측정하기 위한 강판 장력 측정단계, 및 상기 강판 장력 측정단계에서 측정된 강판의 장력에 따라 상기 텐션 브라이들 롤의 속도를 조정하여 강판 장력을 제어하는 강판 장력 제어단계를 포함할 수 있다. The tension control step may include a steel sheet tension applying step of applying tension to the steel sheet by the tension bridle roll, a steel sheet tension measuring step of measuring tension of the steel sheet subjected to the steel sheet tension applying step, and The steel sheet tension control step of controlling the steel sheet tension by adjusting the speed of the tension bridal roll according to the tension of the steel sheet measured in the steel sheet tension measurement step.

상기 강판지지롤 위치 조절단계는, 상기 레이저 조사단계에 위치하는 강판을 강판지지롤로 지지하는 강판 지지단계, 상기 레이저 조사단계에서 강판에 레이저 조사 시 발생하는 불꽃의 밝기를 측정하는 휘도 측정 단계, 및 상기 휘도 측정 단계에서 측정된 불꽃의 밝기에 따라 강판지지롤 위치 제어계에 의하여 강판지지롤의 위치를 조정하여 레이저의 초점심도(Depth of Focus) 내에 강판이 위치하도록 제어하는 강판지지롤 위치 제어단계를 포함할 수 있다.The steel sheet support roll position adjusting step may include a steel sheet supporting step of supporting a steel sheet positioned in the laser irradiation step with a steel sheet supporting roll, a brightness measuring step of measuring brightness of a flame generated when laser irradiation is applied to the steel sheet in the laser irradiation step; Steel sheet support roll position control step of controlling the position of the steel sheet in the depth of focus by adjusting the position of the steel sheet support roll by the steel sheet support roll position control system according to the brightness of the flame measured in the brightness measurement step It may include.

상기 레이저 조사단계는, 레이저 발진기에서 조사된 레이저 빔을 전달받은 광학계에 의하여 강판 표면에 조사하여 상부폭, 하부폭과 깊이가 각각 70㎛ 이내, 10㎛ 이내, 3 내지 30㎛의 홈을 형성시킴과 동시에 레이저 빔 조사 시 용융부의 홈 내부 벽면에 잔류시키는 재응고부가 생성되도록, 강판의 용융에 필요한 1.0 내지 5.0 J/㎟ 범위내의 레이저 빔 에너지 밀도를 강판에 전달하는 레이저 조사 및 에너지 전달단계를 포함할 수 있다.The laser irradiation step, by irradiating the surface of the steel sheet by the optical system receiving the laser beam irradiated from the laser oscillator to form grooves of the upper width, lower width and depth of less than 70㎛, less than 10㎛, 3-30㎛ respectively And a laser irradiation and energy transfer step of delivering a laser beam energy density within a range of 1.0 to 5.0 J / mm 2 necessary for melting of the steel sheet to produce a resolidification portion remaining in the groove inner wall of the molten portion when the laser beam is irradiated. Can be.

상기 레이저 조사단계는, 레이저 발진기 제어기에 의하여 정상적인 작업조건 하에서는 레이저 빔을 발진하는 레이저 발진기를 온(On) 상태로 하고 강판의 사행량이 15mm 이상 발생되면 레이저 발진기를 오프(Off) 상태로 제어하는 레이저 빔 발진 제어단계를 포함할 수 있다.In the laser irradiation step, the laser oscillator is turned on by the laser oscillator controller under normal working conditions, and the laser oscillator is turned off when the steel sheet has a meandering amount of 15 mm or more. It may include a beam oscillation control step.

상기 레이저 조사단계에서 레이저 발진기는 싱글 모드(Single mode) 연속파 레이저 빔을 발진할 수 있다.In the laser irradiation step, the laser oscillator may oscillate a single mode continuous wave laser beam.

상기 레이저 조사단계에서 광학계는 레이저 주사속도를 제어하여 레이저 빔 조사선의 간격을 압연방향으로 2 내지 30 mm로 조정할 수 있다.In the laser irradiation step, the optical system may control the laser scanning speed to adjust the interval of the laser beam irradiation line to 2 to 30 mm in the rolling direction.

상기 레이저 조사단계는, 강판 표면에 조사되는 레이저빔의 조사선 각도를 변환하는 각도 변환 단계를 더 포함할 수 있다.The laser irradiation step may further include an angle conversion step of converting the irradiation line angle of the laser beam irradiated onto the surface of the steel sheet.

상기 각도 변환 단계는, 강판의 폭방향에 대해 레이저 빔의 조사선 각도를 ±4°의 범위로 변환할 수 있다.In the angle conversion step, the irradiation angle of the laser beam with respect to the width direction of the steel sheet can be converted into a range of ± 4 °.

상기 레이저 조사 단계는, 레이저 빔 조사시 발생된 흄(fume)과 용융철을 흡입하여 제거하는 집진단계를 더 포함할 수 있다. 상기 집진 단계는 강판의 홈 내부로 압축 건조공기를 분사하여 홈 내부에 잔존하는 용융철을 제거하기 위한 분사 단계를 포함할 수 있다.The laser irradiation step may further include a dust collecting step of sucking and removing a fume generated during laser beam irradiation and molten iron. The dust collecting step may include a spraying step for removing the molten iron remaining in the grooves by spraying compressed dry air into the grooves of the steel sheet.

상기 레이저 조사 단계는 레이저 빔의 산란광과 열이 레이저 조사설비의 광학계로 유입되는 것을 차단하는 차단 단계를 더 포함할 수 있다.The laser irradiation step may further include a blocking step of blocking scattered light and heat of the laser beam from entering the optical system of the laser irradiation facility.

본 구현예의 자구 미세화 장치는, 생산라인을 따라 이동되는 강판을 지지하면서 강판의 상하 방향 위치를 제어하는 강판지지롤 위치 조절설비, 및 레이저 빔을 조사하여 강판을 용융시켜 상기 강판의 표면에 홈을 형성하는 레이저 조사설비, 상기 강판 표면에 형성된 홈의 깊이를 검출하는 검출부, 및 상기 검출부에서 측정된 결과를 기 설정된 표준값과 비교하여 강판에 대한 레이저 초점 위치를 조정하는 조정부를 포함할 수 있다.The magnetic domain micronizing device of this embodiment is a steel plate support roll position adjusting device for controlling the steel plate moving along the production line while controlling the vertical position of the steel plate, and by irradiating a laser beam to melt the steel plate to form grooves on the surface of the steel plate. It may include a laser irradiation apparatus to be formed, a detector for detecting the depth of the groove formed on the surface of the steel sheet, and an adjusting unit for adjusting the laser focus position with respect to the steel sheet by comparing the result measured by the detection unit with a preset standard value.

상기 조정부는 상기 강판지지롤의 양 선단을 상하로 이동시켜 강판지지롤의 축방향 기울기를 조절하는 승강부를 포함할 수 있다.The adjusting unit may include a lifting unit for moving both ends of the steel sheet support roll up and down to adjust the axial inclination of the steel sheet support roll.

상기 조정부는 상기 강판지지롤과 광학계 사이 간격을 측정하는 거리측정센서, 상기 거리측정센서의 검출 신호에 따라 상기 승강부를 제어하는 컨트롤부를 더 포함할 수 있다.The adjusting unit may further include a distance measuring sensor measuring a distance between the steel sheet support roll and the optical system, and a control unit controlling the lifting unit according to a detection signal of the distance measuring sensor.

상기 승강부는 강판지지롤의 양 선단쪽에 배치되는 구동모터, 상기 구동모터의 회전축에 연결되어 회전운동을 직선 왕복 운동으로 전환하는 스크류잭, 상기 스크류잭에 설치되어 상하 이동되고 상단은 강판지지롤의 선단에 설치되는 이동축을 포함할 수 있다.The lifting unit is a drive motor disposed on both ends of the steel plate support roll, a screw jack connected to the rotary shaft of the drive motor to convert the rotational movement to linear reciprocating movement, installed in the screw jack is moved up and down and the upper end of the steel support plate It may include a moving shaft installed at the tip.

상기 조정부는 레이저빔을 조사하는 집광 미러의 위치 또는 각도를 조절하기 위한 조절부를 더 포함할 수 있다. The adjusting unit may further include an adjusting unit for adjusting the position or angle of the condensing mirror for irradiating the laser beam.

상기 조절부는 상기 광학계의 집광미러에 설치되어 집광미러를 상하로 이동하여 레이저빔의 초점거리를 조절하는 상하이동부, 및 상기 집광미러를 수평이동하는 수평이동부를 포함할 수 있다.The control unit may be installed in the condenser mirror of the optical system may include a shanghai East for adjusting the focal length of the laser beam by moving the condenser mirror up and down, and a horizontal moving unit for horizontally moving the condenser mirror.

상기 레이저 조사설비는 강판지지롤 표면에 원호형태로 접하여 진행되는 강판의 표면에 대해, 레이저 빔의 조사방향이 강판지지롤의 중심축을 지날 때의 레이저 빔 조사 위치를 기준점으로 하여, 상기 기준점에서 강판지지롤 중심에서 외주면을 따라 각도를 두고 이격된 위치에 레이저 빔이 조사하는 구조일 수 있다.The laser irradiation equipment is a steel sheet at the reference point with respect to the surface of the steel sheet which is in contact with the surface of the steel sheet supporting roll in an arc shape, with the laser beam irradiation position when the irradiation direction of the laser beam passes through the central axis of the steel sheet supporting roll as a reference point. The laser beam may be irradiated to a position spaced at an angle along the outer circumferential surface from the support roll center.

상기 레이저 조사설비는 레이저 빔을 상기 기준점에 대해 강판지지롤 중심에서 외주면을 따라 3 내지 7°이격된 범위에 조사하는 구조일 수 있다.The laser irradiation facility may be a structure for irradiating a laser beam in a range of 3 to 7 degrees along the outer circumferential surface from the center of the steel sheet support roll with respect to the reference point.

상기 강판지지롤 위치 조절설비와 레이저조사설비를 외부로부터 격리 수용하며 레이저 조사를 위한 동작 환경을 제공하는 레이저룸을 더 포함할 수 있다.It may further include a laser room that accommodates the steel sheet support roll position adjusting device and the laser irradiation equipment from the outside and provides an operating environment for laser irradiation.

강판을 평평하게 펼쳐진 상태로 유지되게 강판에 장력을 부여하는 장력 제어설비를 더 포함할 수 있다.The steel sheet may further include a tension control device for imparting tension to the steel sheet to maintain the flat unfolded state.

강판이 생산라인 중앙을 따라 좌우로 치우침이 없이 이동하게 하는 사행 제어설비를 더 포함할 수 있다.The steel sheet may further include a meandering control system for moving the left and right along the center of the production line without bias.

상기 레이저룸은 상기 레이저 조사설비와 강판지지롤 위치 제어설비를 수용하여 외부와 격리시키도록 내부 공간을 형성하고, 강판의 진행방향을 따라 양 측면에는 입구와 출구가 형성되고, 내부에는 레이저룸 내부 압력을 외부보다 높이기 위한 양압장치, 레이저 조사설비의 광학계가 위치한 상부공간을 강판이 지나가는 하부공간과 분리시키는 광학계 하부프레임, 및 레이저룸 내부 온도와 습도를 제어하는 항온항습제어기를 포함할 수 있다.The laser room accommodates the laser irradiation equipment and the steel sheet support roll position control equipment to form an inner space to isolate the outside, the inlet and the outlet is formed on both sides along the traveling direction of the steel sheet, inside the laser room It may include a positive pressure device to increase the pressure than the outside, an optical system lower frame for separating the upper space in which the optical system of the laser irradiation equipment and the lower space passing through the steel sheet, and a constant temperature and humidity controller for controlling the temperature and humidity inside the laser room.

상기 강판의 표면에 형성된 힐업(hill up)과 스패터(spatter)를 제거하기 위한 후처리 설비를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a post-treatment facility for removing a heel up and spatter formed on the surface of the steel sheet.

상기 후처리 설비는 레이저룸 후단에 배치되어 강판 표면의 힐업과 스패터를 제거하는 브러쉬롤을 포함할 수 있다.The aftertreatment facility may include a brush roll disposed at the rear end of the laser room to remove heel up and spatter of the steel sheet surface.

상기 후처리 설비는 브러쉬롤 후단에 배치되어 강판을 알칼리용액과 전기분해반응시켜 강판 표면에 잔존하는 힐업과 스패터를 추가 제거하는 청정유닛과, 청정유닛에 연결되어 청정유닛의 알칼리용액 내에 포함된 이물질을 알칼리용액으로부터 걸러내기 위한 필터링부를 더 포함할 수 있다.The post-treatment facility is disposed at the rear end of the brush roll and is electrolytically reacted with the alkaline solution to remove the heel up and spatter remaining on the surface of the steel sheet, and a cleaning unit connected to the cleaning unit and included in the alkaline solution of the cleaning unit. It may further include a filtering unit for filtering foreign matter from the alkaline solution.

상기 사행 제어설비는 상기 강판의 이동 방향을 전환하기 위한 스티어링 롤(Steering Roll), 상기 강판의 폭 중앙위치가 생산라인 중앙에서 벗어난 정도(사행량)를 측정하기 위한 사행 측정센서, 및 상기 사행 측정센서의 출력값에 따라 상기 스티어링 롤의 축을 회전 및 이동시켜 강판이 움직이는 방향을 조정하기 위한 강판 중앙위치 제어계(Strip Center Position Control System)를 포함할 수 있다.The meandering control device includes a steering roll for switching the moving direction of the steel sheet, a meander measuring sensor for measuring the degree of deviation of the width center position of the steel sheet from the center of the production line, and the meandering measurement. The steel sheet may include a strip center position control system for adjusting the direction in which the steel sheet moves by rotating and moving the axis of the steering roll according to the output value of the sensor.

상기 장력 제어설비는 상기 강판에 장력을 인가하면서 이동을 유도하는 텐션 브라이들 롤(Tension Bridle Roll), 상기 텐션 브라이들 롤을 통과한 상기 강판의 장력을 측정하기 위한 강판 장력 측정센서, 및 상기 강판 장력 측정센서에서 측정된 강판의 장력에 따라 상기 텐션 브라이들 롤의 속도를 조정하기 위한 강판(Strip) 장력 제어계를 포함할 수 있다.The tension control device is a tension bridle roll for inducing movement while applying tension to the steel sheet, a steel plate tension measuring sensor for measuring the tension of the steel sheet passed through the tension bridle roll, and the steel sheet The steel sheet may include a strip tension control system for adjusting the speed of the tension bridal roll according to the tension of the steel sheet measured by the tension measuring sensor.

상기 강판지지롤 위치 조절설비는, 상기 레이저 조사설비 위치에서 강판을 지지하는 강판지지롤, 상기 레이저 조사설비에서 강판에 레이저 조사 시 발생하는 불꽃의 밝기를 측정하기 위한 휘도 측정센서, 및 상기 휘도 측정센서에서 측정된 불꽃의 밝기에 따라 상기 강판지지롤의 위치를 제어하기 위한 강판지지롤 위치 제어계를 포함할 수 있다.The steel sheet support roll position adjusting device is a steel sheet support roll for supporting a steel sheet at the laser irradiation equipment position, a brightness sensor for measuring the brightness of the flame generated when the laser irradiation to the steel sheet in the laser irradiation equipment, and the brightness measurement It may include a steel sheet support roll position control system for controlling the position of the steel sheet support roll according to the brightness of the flame measured by the sensor.

상기 레이저 조사설비는, 연속파 레이저 빔을 발진하기 위한 레이저 발진기, 상기 레이저 발진기로부터 발진된 상기 레이저 빔을 강판 표면에 조사하여 상부폭, 하부폭과 깊이가 각각 70㎛ 이내, 10㎛ 이내, 3 내지 30㎛의 홈을 형성시킴과 동시에 레이저 조사 시 용융부의 홈 내부 벽면에 잔류시키는 재응고부가 생성되도록, 강판의 용융에 필요한 1.0 내지 5.0 J/㎟ 범위내의 레이저 에너지 밀도를 강판에 전달하는 광학계를 포함할 수 있다.The laser irradiation equipment is a laser oscillator for oscillating a continuous wave laser beam, the laser beam oscillated from the laser oscillator is irradiated on the surface of the steel sheet, the upper width, lower width and depth of each within 70㎛, within 10㎛, 3 to An optical system for transmitting a laser energy density within a range of 1.0 to 5.0 J / mm 2 necessary for melting the steel sheet to the steel sheet so as to form a groove having a thickness of 30 μm and at the same time to generate a re-solidification portion remaining in the groove inner wall of the molten portion during laser irradiation. Can be.

상기 레이저 조사설비는, 정상적인 작업조건 하에서는 레이저 발진기를 온(On) 상태로 하고 강판 사행량이 15mm 이상 발생되면 레이저 발진기를 오프(Off) 상태로 제어하는 레이저 발진기 제어기를 더 포함할 수 있다.The laser irradiation apparatus may further include a laser oscillator controller for controlling the laser oscillator to an off state when the laser oscillator is turned on under normal working conditions and the steel sheet meandering amount is 15 mm or more.

상기 레이저 발진기는 싱글 모드(Single mode) 연속파 레이저 빔을 발진할 수 있다.The laser oscillator may oscillate a single mode continuous wave laser beam.

상기 광학계는 레이저 주사속도를 제어하여 레이저 조사선의 간격을 압연방향을 따라 2 내지 30mm로 조정할 수 있다.The optical system may control the laser scanning speed to adjust the interval of the laser irradiation line to 2 to 30mm along the rolling direction.

상기 레이저 조사설비는 강판에 레이저 빔을 조사하는 광학계가 구동부에 의해 회전 가능한 구조로 이루어져, 상기 광학계가 강판에 대해 회전하여 강판의 폭방향에 대해 레이저빔의 조사선 각도를 변환하는 구조일 수 있다.The laser irradiation facility may have a structure in which an optical system for irradiating a laser beam onto a steel sheet is rotatable by a driving unit, and the optical system rotates with respect to the steel sheet to convert the angle of irradiation of the laser beam in the width direction of the steel sheet.

상기 레이저 조사설비는 레이저 산란광과 열이 광학계로 유입되는 것을 차단하는 차폐부를 더 포함할 수 있다.The laser irradiation facility may further include a shielding unit for blocking laser scattered light and heat from entering the optical system.

상기 레이저 조사설비는, 상기 강판에 레이저빔 조사에 따라 생성된 흄과 스패터를 제거하기 위한 용융철 제거설비를 더 포함할 수 있다.The laser irradiation equipment may further include molten iron removal equipment for removing the fumes and spatter generated by the laser beam irradiation on the steel sheet.

상기 용융철 제거설비는 강판의 홈 내부로 압축 건조공기를 분사하여 홈 내부에 잔존하는 용융철을 제거하는 에어나이프, 흄과 용융철을 흡입하여 제거하는 집진후드를 포함할 수 있다.The molten iron removal equipment may include an air knife for removing the molten iron remaining in the groove by injecting compressed dry air into the groove of the steel sheet, and a dust collecting hood for sucking and removing the fume and the molten iron.

이상 설명한 바와 같이 본 구현예에 의하면, 강판을 2m/sec 이상의 고속으로 진행시키면서도, 안정적으로 레이저에 의한 자구 미세화 공정을 진행하여, 전기강판의 열처리 전,후의 철손 개선율을 각각 5% 이상, 10% 이상 확보할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, while the steel sheet is advanced at a high speed of 2 m / sec or more, the magnetic domain miniaturization process is stably performed by laser, and the iron loss improvement rates before and after heat treatment of the electrical steel sheet are respectively 5% or more and 10%. The above can be secured.

또한, 홈의 깊이에 따라 광학계와 강판지지롤의 기울기를 적절히 제어함으로써, 강판 상에 홈의 깊이를 일정하게 유지할 수 있게 된다. 이에, 불량 제품의 생산을 최소화할 수 있게 된다.Further, by appropriately controlling the inclination of the optical system and the steel sheet support roll in accordance with the depth of the groove, the depth of the groove on the steel sheet can be kept constant. Thus, it is possible to minimize the production of defective products.

또한, 자구 미세화 효율을 높이고 작업성을 개선하여 자구 미세화 처리 능력을 증대시킬 수 있게 된다.In addition, it is possible to increase the domain refinement efficiency and improve the workability to increase the domain refinement processing capacity.

또한, 레이저 조사에 따라 형성된 힐업과 스패터 등의 오염물질을 보다 효과적으로 제거하여 제품의 품질을 높일 수 있게 된다.In addition, it is possible to more effectively remove contaminants such as heel-up and spatter formed by the laser irradiation to improve the quality of the product.

또한, 공정에 필요한 최적의 동작 환경을 제공함으로써, 고품질의 제품을 대량으로 생산할 수 있게 된다.In addition, by providing the optimum operating environment required for the process, it is possible to mass-produce high quality products.

도 1은 본 실시예에 따른 방향성 전기강판의 자구미세화 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따라 자구 미세화 처리된 강판을 도시한 개략적인 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 레이저 조사설비의 광학계 구성을 도시한 개략적인 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 방향성 전기강판의 자구미세화 장치의 조정부 구성을 도시한 개략적인 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 방향성 전기강판의 자구미세화 장치의 조절부 구성을 도시한 개략적인 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of a magnetic domain micronizing device of a grain-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment.
FIG. 2 is a schematic view showing a steel sheet microstructured according to the present embodiment.
3 is a schematic diagram showing an optical system configuration of a laser irradiation apparatus according to the present embodiment.
4 is a schematic view showing the configuration of the adjusting unit of the magnetic domain micronizing device of the grain-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment.
5 is a schematic diagram showing the configuration of the control unit of the magnetic domain micronizing device of the grain-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used below is merely to refer to specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular forms “a,” “an,” and “the” include plural forms as well, unless the phrases clearly indicate the opposite. As used herein, the term "comprising" embodies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element, and / or component, and other specific characteristics, region, integer, step, operation, element, component, and / or group. It does not exclude the presence or addition of.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 이에, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art can easily understand, the embodiments described below may be modified in various forms without departing from the concept and scope of the present invention. Accordingly, the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

이하 설명에서 본 실시예는 변압기 철심 소재 등에 사용되는 방향성 전기강판의 영구 자구미세화를 위한 설비를 예로서 설명한다.In the following description, the present embodiment will be described by way of example as a facility for permanent magnetization of the grain-oriented electrical steel sheet used in the transformer core material.

도 1은 본 실시예에 따른 방향성 전기강판의 자구미세화 장치를 개략적으로 도시하고 있고, 도 2는 본 실시예에 따라 자구 미세화 처리된 강판을 도시하고 있다. 이하 설명에서, 압연방향 또는 강판 이동방향은 도 2에서 x축 방향을 의미하며, 폭방향은 압연방향에 직각인 방향으로 도 2에서 y축 방향을 의미하고, 폭은 y축 방향에 대한 강판의 길이를 의미한다. 도 2에서 도면부호 31은 레이저 빔에 의해 홈 형태로 파여져 강판(1) 표면에 연속적으로 형성된 조사선을 가리킨다.FIG. 1 schematically shows a magnetic domain micronizing apparatus of a grain-oriented electrical steel sheet according to this embodiment, and FIG. 2 shows a magnetic domain micronized steel sheet according to this embodiment. In the following description, the rolling direction or the steel plate moving direction means the x-axis direction in FIG. 2, the width direction means the y-axis direction in FIG. 2 in a direction perpendicular to the rolling direction, and the width of the steel sheet with respect to the y-axis direction. Means length. In Fig. 2, reference numeral 31 denotes an irradiation line which is dug into a groove by a laser beam and is continuously formed on the surface of the steel sheet 1.

도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 방향성 전기 강판의 자구 미세화 장치는 강판(1)이 2m/s 이상의 고속으로 진행되더라도 안정적으로 영구 자구미세화 처리를 수행한다. Referring to FIG. 1, the magnetic domain micronizing apparatus of the grain-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment stably performs permanent magnetization micromachining even when the steel sheet 1 proceeds at a high speed of 2 m / s or more.

본 실시예의 자구 미세화 장치는 생산라인을 따라 이동되는 강판(1)을 지지하면서 강판의 상하 방향 위치를 제어하는 강판지지롤 위치 조절설비, 및 레이저 빔을 조사하여 강판을 용융시켜 상기 강판의 표면에 홈을 형성하는 레이저 조사설비, 상기 강판 표면에 형성된 홈의 깊이를 검출하는 검출부(50), 및 검출부(50)에서 측정된 결과에 따라 강판에 대한 레이저 초점 위치를 조정하는 조정부를 포함할 수 있다.The magnetic domain micronizing device of this embodiment supports a steel plate 1 moving along a production line, and controls a steel sheet support roll position adjusting device for controlling the vertical position of the steel sheet, and irradiates a laser beam to melt the steel sheet to the surface of the steel sheet. It may include a laser irradiation facility for forming a groove, a detection unit 50 for detecting the depth of the groove formed on the surface of the steel sheet, and an adjusting unit for adjusting the laser focus position on the steel sheet according to the results measured by the detection unit 50. .

도 1에 도시된 바와 같이 상기 검출부(50)는 장치의 후단에 배치되어 연속적으로 진행하는 강판(1)에 형성된 홈의 깊이를 검출하게 된다. 조정부는 검출부(50)로부터 측정된 홈 깊이 결과에 따라 강판지지롤(9)의 기울기 또는 광학계의 집광미러(35) 각도나 거리를 조절하게 된다.As shown in FIG. 1, the detection unit 50 detects the depth of the groove formed in the steel sheet 1 which is disposed at the rear end of the apparatus and continuously proceeds. The adjusting unit adjusts the inclination of the steel plate supporting roll 9 or the angle or distance of the condensing mirror 35 of the optical system according to the groove depth result measured from the detecting unit 50.

또한, 자구 미세화 장치는 강판지지롤 위치 조절설비와 레이저조사설비를 외부로부터 격리 수용하며 레이저 조사를 위한 동작 환경을 제공하는 레이저룸(20)을 더 포함할 수 있다.In addition, the magnetic domain refiner may further include a laser room 20 that accommodates the steel sheet support roll position adjusting device and the laser irradiation equipment from the outside and provides an operating environment for laser irradiation.

또한, 자구 미세화 장치는 강판이 쳐지지 않고 평평하게 펼쳐진 상태로 유지되도록 강판에 장력을 부여하는 장력 제어설비를 더 포함할 수 있다. In addition, the magnetic domain micronizing device may further include a tension control device for imparting tension to the steel sheet so that the steel sheet is kept flat and unfolded.

또한, 자구 미세화 장치는 강판이 생산라인 중앙을 따라 좌우로 치우침이 없이 이동하게 하는 사행 제어설비를 더 포함할 수 있다.In addition, the magnetic domain refiner may further include a meander control device for moving the steel plate without bias left and right along the center of the production line.

또한, 자구 미세화 장치는 레이저 빔 조사에 따라 강판의 표면에 형성된 힐업(hill up)과 스패터(spatter)를 제거하기 위한 후처리 설비를 더 포함할 수 있다. In addition, the magnetic domain refiner may further include a post-treatment facility for removing hill up and spatter formed on the surface of the steel sheet according to the laser beam irradiation.

힐업(hill up)은 강판 표면에 레이저 빔을 조사하여 홈을 형성할 때, 강판에서 용융된 철이 홈 부위의 양 옆에 일정 높이 이상으로 쌓여 형성되는 부분을 의미한다. 스패터(spatter)는 레이저 빔 조사시 발생되어 강판 표면에 응고된 용융철을 의미한다.Hill up refers to a portion in which the molten iron is formed by stacking a predetermined height or more on both sides of the groove portion when the groove is formed by irradiating a laser beam on the surface of the steel sheet. Spatter refers to molten iron generated when the laser beam is irradiated and solidified on the surface of the steel sheet.

사행 제어설비는 강판(1)의 이동 방향을 전환하기 위한 스티어링 롤(Steering Roll)(2A, 2B), 강판(1)의 폭 중앙위치가 생산라인 중앙에서 벗어난 정도(사행량)를 측정하기 위한 사행 측정센서(4), 사행 측정센서(4)의 검출 신호를 연산하여 스티어링 롤(2A, 2B)의 축을 회전 및 이동시켜 강판(1)이 움직이는 방향을 조정하기 위한 강판 중앙위치 제어계(Strip Center Position Control System)(3)를 포함할 수 있다.The meandering control equipment is used to measure the degree (meandering amount) of the steering rolls 2A and 2B for switching the moving direction of the steel sheet 1 and the width center position of the steel sheet 1 deviating from the center of the production line. Steel plate center position control system (Strip Center) for adjusting the direction in which the steel plate 1 moves by rotating and moving the axes of the steering rolls 2A and 2B by calculating the detection signals of the meander measuring sensor 4 and the meander measuring sensor 4. Position Control System) (3).

사행 측정센서(4)는 스티어링 롤(2B) 후단에 배치되어 스티어링 롤을 거친 강판의 실제 사행량을 실시간으로 검출하게 된다. The meander measuring sensor 4 is disposed at the rear end of the steering roll 2B to detect the actual meandering amount of the steel sheet which has passed through the steering roll in real time.

사행 제어설비에 의해 강판이 생산라인의 중앙을 따라 좌우 치우침 없이 똑바로 이동됨으로써, 강판의 전 폭에 걸쳐서 강판 표면에 홈을 형성할 수 있게 된다.By the meandering control device, the steel sheet is moved straight along the center of the production line without any left and right bias, thereby forming grooves on the surface of the steel sheet over the entire width of the steel sheet.

사행 제어설비는 레이저 조사에 의한 강판 표면 홈 형성 전 공정에서, 사행 측정센서(4)에 의해 강판의 사행량이 측정된다. 사행 측정센서(4)에 의해 측정된 값은 강판 중앙위치 제어계로 출력되고, 강판 중앙위치 제어계는 사행 측정센서의 출력값을 연산하여 연산된 사행 정도에 따라 스티어링 롤(2A, 2B)의 축을 회전 및 이동시키게 된다. 이와 같이, 스티어링 롤(2A, 2B)이 회전 및 이동됨으로써, 스티어링 롤에 감겨져 이동되는 강판의 움직이는 방향이 조정된다. 이에, 강판의 사행량이 제어되어 강판(1)의 사행량을 ±1mm 이내로 제어할 수 있다.In the meandering control facility, the meandering amount of the steel sheet is measured by the meander measuring sensor 4 in the step before forming the steel sheet surface grooves by laser irradiation. The value measured by the meander measuring sensor 4 is output to the steel sheet central position control system, and the steel sheet central position control system calculates the output value of the meander measuring sensor to rotate the axes of the steering rolls 2A and 2B according to the calculated meandering degree. Will be moved. As the steering rolls 2A and 2B are rotated and moved in this manner, the moving direction of the steel sheet wound and moved on the steering roll is adjusted. Thus, the meandering amount of the steel sheet can be controlled so that the meandering amount of the steel sheet 1 can be controlled within ± 1 mm.

장력 제어설비는 강판(1)에 일정한 크기의 장력을 인가하면서 이동을 유도하는 텐션 브라이들 롤(Tension Bridle Roll: TBR)(5A, 5B), 텐션 브라이들 롤을 통과한 강판(1)의 장력을 측정하기 위한 강판 장력 측정센서(7), 및 강판 장력 측정센서(7)에서 측정된 강판(1)의 장력에 따라 텐션 브라이들 롤(5A, 5B)의 속도를 조정하기 위한 강판(Strip) 장력 제어계(6)를 포함할 수 있다.Tension control equipment is a tension bridle roll (TBR) (5A, 5B) to induce movement while applying a certain amount of tension to the steel sheet 1, the tension of the steel sheet 1 passed through the tension bridle roll Steel plate tension measuring sensor (7) for measuring the pressure, and steel plate (Strip) for adjusting the speed of the tension bridal roll (5A, 5B) according to the tension of the steel sheet (1) measured by the steel plate tension measuring sensor (7) The tension control system 6 may be included.

강판 장력 측정센서(7)는 텐션 브라이들롤(5B) 후단에 배치되어 텐션 브라이들롤(5B)을 거쳐 장력이 부여된 강판의 실제 장력을 실시간으로 측정한다.The steel plate tension measuring sensor 7 is disposed at the rear end of the tension bridal roll 5B to measure in real time the actual tension of the steel sheet given tension through the tension bridal roll 5B.

본 실시예에서, 강판의 장력은 레이저 조사설비의 레이저 조사 위치에서의 강판 표면 형상을 평평하게 만들게 하면서 너무 과도한 장력으로 인해 강판의 파단이 발생되지 않도록 설정될 수 있다.In this embodiment, the tension of the steel sheet can be set so that the steel sheet surface shape at the laser irradiation position of the laser irradiation equipment is made flat so that no breakage of the steel sheet occurs due to too much tension.

장력 제어설비는 설정된 범위 내의 강판 장력으로 조업하기 위해, 강판 장력 측정센서(7)에서 측정된 강판의 장력에 따라 강판(Strip) 장력 제어계(6)에 의하여 텐션 브라이들 롤(Tension Bridle Roll: TBR)(5A, 5B)의 속도를 조정한다. 이에, 장력 제어설비는 강판(1)의 장력오차가 설정 범위 이내가 되도록 제어하여 강판에 장력을 부여한다.Tension bridging roll (TBR) is controlled by the strip tension control system 6 according to the tension of the steel sheet measured by the steel sheet tension measuring sensor 7 in order to operate the steel sheet tension within the set range. Adjust the speed of 5A and 5B. Thus, the tension control equipment controls the tension error of the steel sheet 1 to be within the setting range to impart tension to the steel sheet.

장력 제어설비를 통과한 강판은 레이저룸(20) 내부로 유입되어 강판지지롤 위치 조절설비와 레이저 조사설비를 거쳐 자구 미세화 가공된 후 레이저룸(20) 외부로 빠져나가게 된다. 레이저룸에 대해서는 뒤에서 다시 설명하도록 한다.The steel sheet that has passed through the tension control equipment is introduced into the laser room 20, and is subjected to micronized processing through the steel plate supporting roll position adjusting device and the laser irradiation facility, and then exits to the outside of the laser room 20. The laser room will be described later.

본 실시예에서, 레이저룸(20) 내부에는 레이저 조사설비 바로 아래쪽에 강판지지롤(9)이 배치되고, 강판지지롤을 사이에 두고 양쪽에 각각 디플렉터롤(Deflector Roll)(8A, 8B)이 배치된다. In this embodiment, the steel sheet support roll 9 is disposed directly below the laser irradiation equipment in the laser room 20, and deflector rolls 8A and 8B are disposed on both sides with the steel sheet support rolls interposed therebetween. Is placed.

강판(1)의 이동방향은 디플렉터 롤(Deflector Roll)(8A, 8B)에 의해 강판지지롤(9)로 향하도록 전환된다. 강판(1)은 디플렉터 롤(8A)를 지나면서 강판지지롤(9)쪽으로 이동방향이 전환되어 강판지지롤(9)에 접한 후 다시 디플렉터 롤(8B)쪽으로 방향이 전환되어 디플렉터 롤(8B)를 지나 이동된다.The moving direction of the steel sheet 1 is switched so as to be directed to the steel sheet supporting roll 9 by deflector rolls 8A and 8B. The steel sheet 1 is shifted toward the steel plate supporting roll 9 while passing through the deflector roll 8A to be in contact with the steel plate supporting roll 9, and then the direction of the steel sheet 1 is changed to the deflector roll 8B again to deflector roll 8B. Is moved past.

디플렉터 롤에 의해 강판(1)은 강판지지롤(9)을 따라 원호형태로 감겨져 강판지지롤에 면접촉되면서 지나가게 된다. 레이저 빔 조사시 강판의 진동 및 웨이브에 의한 레이저 빔 초점 거리 변동을 최소화하기 위해서는, 강판이 강판지지롤에 충분히 면접촉되어 지나가야 하고, 이 상태에서 강판지지롤을 따라 진행되는 강판에 레이저 빔을 조사해야 한다. 본 실시예에서는 상기와 같이 강판지지롤에 강판이 면접촉됨에 따라 강판에 대해 레이저빔을 정확히 조사할 수 있게 된다.By the deflector roll, the steel sheet 1 is wound in an arc shape along the steel sheet supporting roll 9 and passes while being in surface contact with the steel sheet supporting roll. In order to minimize the laser beam focal length fluctuation caused by the vibration and wave of the steel sheet during the laser beam irradiation, the steel sheet must pass through in sufficient surface contact with the steel sheet support roll, and in this state, the laser beam is applied to the steel sheet which is traveling along the steel sheet support roll. You should investigate. In this embodiment, as the steel sheet is in surface contact with the steel sheet support roll as described above, the laser beam can be accurately irradiated onto the steel sheet.

강판지지롤 위치 조절설비는, 레이저 조사설비의 레이저 조사 위치에 맞춰 강판(1)을 지지하는 강판지지롤(9), 강판지지롤(9)의 위치를 제어하기 위한 강판지지롤(SPR) 위치 제어계(12)를 포함할 수 있다.The steel sheet supporting roll position adjusting device is a steel sheet supporting roll (SPR) position for controlling the positions of the steel sheet supporting roll 9 for supporting the steel sheet 1 and the steel sheet supporting roll 9 in accordance with the laser irradiation position of the laser irradiation equipment. The control system 12 may be included.

강판지지롤 위치 조절설비는, 강판지지롤(9)로 강판(1)을 지지하여, 레이저 강판조사 효율이 높은 초점심도(Depth of Focus)내에 강판(1)을 위치시킨다. 강판지지롤 위치 조절설비는 강판(1)에 레이저 빔 초점이 맞춰지도록 강판지지롤(9) 위치를 전체적으로 상하로 조정한다. The steel sheet supporting roll position adjusting device supports the steel sheet 1 with the steel sheet supporting roll 9 to position the steel sheet 1 in a depth of focus with high laser steel sheet irradiation efficiency. The steel sheet supporting roll position adjusting device adjusts the position of the steel sheet supporting roll 9 up and down as a whole so that the laser beam focuses on the steel sheet 1.

또한, 강판지지롤 위치 조절설비는, 레이저 조사설비에서 강판(1)에 레이저 조사 시 발생하는 불꽃의 밝기를 측정하기 위한 휘도 측정센서(10)를 포함할 수 있다.In addition, the steel sheet support roll position adjusting device may include a luminance measuring sensor 10 for measuring the brightness of the flame generated when the laser irradiation to the steel sheet 1 in the laser irradiation equipment.

강판에 레이저 조사 시 발생하는 불꽃의 밝기가 가장 좋은 상태가 되게 강판지지롤(9) 위치를 전체적으로 상하로 조정한다. 강판에 레이저 조사 시 발생하는 불꽃의 밝기는 휘도 측정센서(10)를 이용하여 측정할 수 있다.The position of the steel plate supporting roll 9 is adjusted up and down as a whole so that the brightness of the spark generated when the steel sheet is irradiated with laser is in the best state. The brightness of the flame generated when the steel sheet is irradiated with laser can be measured using the luminance measuring sensor 10.

레이저 빔의 초점이 강판에 정확히 맞춰지기 위해서는 레이저 빔을 조사하는 집광 미러(35)와 강판지지롤(9)에 지지되어 있는 강판(1) 사이의 거리가 레이저 빔의 초점거리와 일치해야 한다. 집광 미러(35)의 위치나 강판지지롤(9)의 위치를 상하로 조절함으로써, 집광 미러와 강판 사이 거리를 초점거리에 정확히 맞출 수 있다. 이에, 초점심도 내에 강판이 위치하여 레이저 빔의 초점이 정확히 강판에 맺혀지게 되고, 강판에 홈이 깊게 형성된다. In order for the laser beam to be accurately focused on the steel sheet, the distance between the light converging mirror 35 for irradiating the laser beam and the steel sheet 1 supported by the steel sheet supporting roll 9 must match the focal length of the laser beam. By adjusting the position of the condensing mirror 35 and the position of the steel plate supporting roll 9 up and down, the distance between the condensing mirror and the steel sheet can be accurately adjusted to the focal length. Thus, the steel sheet is located within the depth of focus so that the focus of the laser beam is accurately formed on the steel sheet, and the groove is deeply formed in the steel sheet.

본 실시예에서 강판지지롤 위치 조절설비는 레이저 조사설비의 광학계로부터 강판지지롤 사이의 실제 거리를 측정하기 위한 거리측정센서(11)를 더 포함할 수 있다. 거리측정센서(11)는 후술하는 조정부에 연결되어 강판지지롤(9)의 기울기 조절을 위한 측정 거리를 제공한다. 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명하도록 한다.In the present embodiment, the steel sheet support roll position adjusting device may further include a distance measuring sensor 11 for measuring the actual distance between the steel sheet support roll from the optical system of the laser irradiation equipment. Distance measuring sensor 11 is connected to the adjustment unit to be described later to provide a measurement distance for adjusting the tilt of the steel sheet support roll (9). This will be explained later.

강판지지롤 위치 제어계(12)는 휘도 측정센서(10)로부터 검출된 불꽃의 밝기와 거리측정센서(11)로부터 실제 측정된 광학계와 강판 표면간의 거리를 연산하여 강판지지롤(9)의 위치를 보다 정밀하게 제어한다.The steel plate supporting roll position control system 12 calculates the position of the steel plate supporting roll 9 by calculating the brightness of the flame detected by the luminance measuring sensor 10 and the distance between the optical system and the surface of the steel sheet actually measured by the distance measuring sensor 11. More precise control

또한, 강판지지롤 위치 제어계(12)는 후술하는 조정부를 통해 강판지지롤(9)의 기울기를 정밀하게 조절할 수 있다.In addition, the steel plate support roll position control system 12 can adjust the inclination of the steel plate support roll 9 precisely through the adjustment part mentioned later.

사행 제어설비, 장력 제어설비 및 강판지지롤 위치조절설비는 레이저 조사설비에 의해 정밀하게 강판에 레이저 홈을 형성시킬 수 있도록 레이저 조사 위치에서의 강판 조건을 만들어주는 역할을 한다. 레이저 조사 위치에서의 강판은 강판 중앙위치가 생산라인의 중앙 위치에 있어야 하고 광학계와의 거리가 설정된 값으로 유지되어야 한다.The meandering control device, the tension control device, and the steel sheet support roll position adjusting device serve to create steel sheet conditions at the laser irradiation position so that the laser groove can be precisely formed on the steel sheet by the laser irradiation facility. The steel sheet at the laser irradiation position should be at the center position of the production line and the distance from the optical system should be maintained at the set value.

레이저 조사설비는, 레이저 발진기 제어기(13), 연속파 레이저 빔(16)을 발진하기 위한 레이저 발진기(14), 광학계(15)를 포함할 수 있다.The laser irradiation equipment may include a laser oscillator controller 13, a laser oscillator 14 for oscillating the continuous wave laser beam 16, and an optical system 15.

도 3에 도시된 바와 같이, 광학계(15)는 회전가능하게 설치되어 강판 폭방향에 대한 레이저빔 조사선의 각도를 부여하는 모듈 플레이트(37)와, 모듈 플레이트(37)를 회전시키기 위한 구동부(36), 모듈 플레이트(37)에 설치되고 레이저 발진기(14)로부터 인가된 레이저 빔을 광학계(15) 내부로 출사하는 헤더(39), 모듈 플레이트(37)에 회전가능하게 설치되어 헤더(39)로부터 출사된 레이저 빔을 반사시키는 폴리곤 미러(32), 폴리곤 미러(32)를 회전 구동시키는 회전모터(33), 모듈 플레이트(37)에 설치되어 폴리곤 미러(32)에서 반사된 레이저 빔(16)을 강판 쪽으로 반사시켜 강판에 집광시키는 집광 미러(35), 집광 미러(35)에 연결되어 집광 미러(35)를 이동시켜 레이저 빔의 초점 거리를 조절하는 구동모터(34), 모듈 플레이트(37)에 설치되어 레이저 빔 조사 여부에 따라 모듈 플레이트(37)를 선택적으로 차단하는 셔터(38)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the optical system 15 is rotatably installed to provide a module plate 37 for providing an angle of the laser beam irradiation line with respect to the steel plate width direction, and a driving unit 36 for rotating the module plate 37. ), A header 39 installed in the module plate 37 and outputting a laser beam applied from the laser oscillator 14 into the optical system 15, and rotatably installed in the module plate 37 from the header 39. The polygon mirror 32 reflecting the emitted laser beam, the rotation motor 33 rotating driving the polygon mirror 32, and the module plate 37 are installed to reflect the laser beam 16 reflected from the polygon mirror 32. Condensing mirror 35 for reflecting toward the steel sheet and condensing on the steel sheet, connected to the condensing mirror 35 to drive motor 34 and module plate 37 for moving the condenser mirror 35 to adjust the focal length of the laser beam. Installed according to the laser beam irradiation module It may include a shutter 38 to selectively block the plate 37.

광학계(15)는 광학 박스를 이루는 모듈 플레이트(37) 내에 헤더(39), 폴리곤 미러(32), 집광 미러(35) 및 셔트가 배치되어 한 몸체를 이룬다. 레이저 발진기(14)와 헤더(39)는 예를 들어 광케이블(41)로 연결된다. 이에, 레이저 발진기(14)에서 나온 레이저는 광케이블(41)을 타고 헤더(39)로 보내진다. 광학박스를 이루는 모듈 플레이트(37) 내부에서 헤더(39)와 폴리곤 미러(32) 및 집광 미러(35)는 레이저 빔(16)을 원하는 위치로 반사시키기 위해 정 위치에 배치된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어 헤더(39)는 폴리곤 미러(32)를 사이에 두고 양 쪽에 배치되어 각각 폴리곤 미러(32)를 향해 레이저 빔을 각각 출사하는 구조일 수 있다. 폴리곤 미러(32)에서 반사되는 각각의 레이저 빔에 맞춰 두 개의 집광 미러(35)가 배치된다. 헤더(39)에서 출사된 레이저 빔은 회전모터(33)의 구동에 따라 회전하는 폴리곤 미러(32)에서 반사되어 집광 미러(35)로 보내진다. 집광 미러(35)로 반사된 레이저 빔(16)은 집광 미러(35)에서 셔터(38)를 통해 강판쪽으로 반사되고 강판(1) 표면에 집광된다. 이에, 강판 표면에 레이저 빔이 주기적으로 조사되어 폭방향으로 연속홈을 형성하게 된다.The optical system 15 forms a body in which a header 39, a polygon mirror 32, a condenser mirror 35, and a shutter are arranged in a module plate 37 constituting an optical box. The laser oscillator 14 and the header 39 are connected by an optical cable 41, for example. Accordingly, the laser from the laser oscillator 14 is sent to the header 39 via the optical cable 41. In the module plate 37 constituting the optical box, the header 39, the polygon mirror 32, and the condenser mirror 35 are disposed in place to reflect the laser beam 16 to a desired position. As shown in FIG. 4, for example, the header 39 may be disposed on both sides with the polygon mirror 32 interposed therebetween, and each may emit a laser beam toward the polygon mirror 32. Two condensing mirrors 35 are arranged for each laser beam reflected from the polygon mirror 32. The laser beam emitted from the header 39 is reflected by the rotating polygon mirror 32 in accordance with the driving of the rotary motor 33 and sent to the condensing mirror 35. The laser beam 16 reflected by the condenser mirror 35 is reflected from the condenser mirror 35 through the shutter 38 toward the steel sheet and condensed on the surface of the steel sheet 1. Accordingly, the laser beam is periodically irradiated on the surface of the steel sheet to form a continuous groove in the width direction.

광학계(15)에 의한 레이저 빔(16)의 전체적인 초점 거리는 강판지지롤(9)의 상하 이동에 의해 조정되며, 좌우 초점거리가 맞지 않는 것은 집광 미러(35)에 연결설치되어 있는 구동모터(34)에 의해 조정된다.The overall focal length of the laser beam 16 by the optical system 15 is adjusted by the vertical movement of the steel sheet support roll 9, and the misalignment of the left and right focal lengths is a drive motor 34 connected to the condensing mirror 35. Adjusted by).

셔터(38)는 모듈 플레이트(37) 하부에 설치되어 모듈 플레이트(37)를 개폐한다. 셔터(38)는 집광 미러(35)로부터 레이저 빔이 하부로 조사될 때 개방되어 레이저 빔과 간섭을 방지하며, 레이저 빔이 조사되지 않을 때는 폐쇄되어 외부의 흄이나 이물질이 광학계(15) 내부로 유입되는 것을 차단한다.The shutter 38 is installed below the module plate 37 to open and close the module plate 37. The shutter 38 is opened when the laser beam is irradiated downward from the condensing mirror 35 to prevent interference with the laser beam, and is closed when the laser beam is not irradiated so that an external fume or foreign substance enters the optical system 15. Block incoming

강판 사행량이 과도하면 강판이 레이저 조사위치에서 벗어나게 되어 강판지지롤(9)에 레이저가 조사되면서 손상이 발생한다. 이에, 강판지지롤 손상을 방지하기 위해, 레이저 발진기 제어기(13)는 정상적인 작업조건 하에서는 레이저 발진기를 온(On) 상태로 하고 강판 사행량이 15mm 이상 발생되면 레이저 발진기를 오프(Off) 상태로 제어한다.If the steel sheet meandering amount is excessive, the steel sheet is out of the laser irradiation position and damage occurs as the laser is irradiated onto the steel sheet supporting roll 9. Accordingly, in order to prevent damage to the steel sheet support rolls, the laser oscillator controller 13 controls the laser oscillator to an off state when the laser oscillator is turned on under normal working conditions and the steel sheet meandering amount is 15 mm or more. .

레이저 발진기(14)는 싱글 모드(Single mode) 연속파 레이저 빔을 발진하여 광학계(15)에 전달할 수 있다. 광학계(15)는 전달된 레이저 빔(16)을 강판 표면에 조사한다. The laser oscillator 14 may oscillate and transmit a single mode continuous wave laser beam to the optical system 15. The optical system 15 irradiates the surface of the steel sheet with the transmitted laser beam 16.

레이저 발진기(14)와 광학계(15)는, 레이저 빔을 강판 표면에 조사하여 상부폭, 하부폭과 깊이가 각각 70㎛ 이내, 10㎛ 이내, 3 내지 30㎛의 홈을 형성시킴과 동시에, 레이저 조사 시 용융부의 홈 내부 벽면에 잔류시키는 재응고부가 생성되도록 강판의 용융에 필요한 1.0 내지 5.0 J/㎟ 범위내의 레이저 에너지 밀도를 강판에 전달할 수 있다.The laser oscillator 14 and the optical system 15 irradiate the surface of the steel sheet with a laser beam to form grooves having an upper width, a lower width and a depth of less than 70 µm, less than 10 µm, and 3 to 30 µm, respectively. The laser energy density in the range of 1.0 to 5.0 J / mm 2 necessary for melting the steel sheet may be transmitted to the steel sheet so that the resolidification portion remaining on the groove inner wall of the molten portion during irradiation is generated.

광학계(15)는 레이저 주사속도를 제어하는 기능이 있어 레이저 조사선(도 2의 31)의 간격을 압연방향으로 2 내지 30 mm로 조정할 수 있다. 이에, 레이저 빔에 의한 열영향부(HAZ, Heat Affected Zone)의 영향을 최소화하여 강판의 철손을 개선할 수 있다.The optical system 15 has a function of controlling the laser scanning speed so that the interval between the laser irradiation lines (31 in FIG. 2) can be adjusted to 2 to 30 mm in the rolling direction. Thus, the iron loss of the steel sheet can be improved by minimizing the influence of the heat affected zone (HAZ, Heat Affected Zone) by the laser beam.

또한, 레이저 조사설비는 강판 표면에 조사되는 레이저빔의 조사선 각도를 강판의 폭방향에 대해 변환하는 구조일 수 있다. 본 실시예에서 레이저 조사설비는 강판의 폭방향에 대해 레이저 빔의 조사선 각도를 ±4°의 범위로 변환할 수 있다. In addition, the laser irradiation equipment may be a structure for converting the irradiation line angle of the laser beam irradiated on the surface of the steel sheet with respect to the width direction of the steel sheet. In this embodiment, the laser irradiation equipment can convert the angle of the irradiation line of the laser beam to the range of ± 4 ° with respect to the width direction of the steel sheet.

이를 위해, 레이저 조사설비는 강판에 레이저 빔을 조사하는 광학계(15)가 구동부(36)에 의해 회전 가능한 구조로 이루어져, 강판 표면에 형성되는 레이저빔의 조사선 각도를 강판의 폭방향에 대해 변환하는 구조일 수 있다. 이와 같이 광학계에 의한 레이저빔의 조사선 각도가 변환됨으로써, 레이저빔에 의한 조사선(31)은 강판의 압연 방향에 대해 직각인 방향에서 ±4°의 범위로 기울어져 형성된다. 따라서, 레이저에 의한 홈 형성에 따른 자속밀도 저하를 최소화할 수 있게 된다.To this end, the laser irradiation equipment is composed of a structure in which the optical system 15 for irradiating a laser beam to the steel sheet is rotatable by the drive unit 36 to convert the irradiation angle of the laser beam formed on the steel sheet surface with respect to the width direction of the steel sheet. It may be a structure. In this way, the irradiation line angle of the laser beam by the optical system is converted, so that the irradiation line 31 by the laser beam is inclined in a range of ± 4 ° in a direction perpendicular to the rolling direction of the steel sheet. Therefore, it is possible to minimize the decrease in magnetic flux density due to the groove formation by the laser.

또한, 본 실시예에서, 레이저 조사설비는 강판(1)에 대한 레이저 빔의 조사 위치를 제어하여, 강판에 조사되는 레이저빔이 강판에서 반사되어 광학계나 레이저 발진기로 들어가는 백 리플렉션 현상을 방지하는 구조로 되어 있다. Further, in the present embodiment, the laser irradiation equipment controls the irradiation position of the laser beam to the steel sheet 1, to prevent the back reflection phenomenon that the laser beam irradiated to the steel sheet is reflected from the steel sheet and enters the optical system or the laser oscillator It is.

이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이 레이저 조사설비는 강판지지롤(9) 표면에 원호형태로 접하여 진행되는 강판의 표면에 대해, 광학계(15)에서 조사되는 레이저 빔의 조사방향이 강판지지롤(9)의 중심축을 지날 때의 레이저 빔 조사 위치를 기준점(P)으로 하여, 기준점(P)으로부터 강판지지롤(9) 중심에서 외주면을 따라 각도(이하 설명의 편의를 위해 이격각도(R)이라 한다)를 두고 이격된 위치에 레이저 빔을 조사하는 구조일 수 있다.To this end, as shown in FIG. 3, the laser irradiation apparatus has a steel sheet supporting roll in which the laser beam irradiated from the optical system 15 is irradiated with respect to the surface of the steel sheet which contacts the surface of the steel sheet supporting roll 9 in an arc shape. An angle along the outer circumferential surface from the center of the steel plate support roll 9 from the reference point P, with the laser beam irradiation position when passing through the central axis of (9) as a reference point P (separation angle R for convenience of explanation below). It may be a structure for irradiating a laser beam at a position spaced apart.

기준점(P)이란 도 3에서 강판지지롤(9) 중심축을 지나는 선과 강판이 만나는 지점이다. 레이저 빔의 조사방향이 강판지지롤(9)의 중심축을 지나는 경우 레이저 빔의 초점은 기준점(P)에 맞춰진다. 이 경우, 레이저 빔의 조사방향이 기준점(P)에서의 강판지지롤(9) 접선과 직각을 이룸에 따라, 강판에 맞아 반사되는 레이저 빔이 그대로 광학계와 레이저 발진기로 들어가 손상을 입히는 백 리플렉션 현상이 발생된다.The reference point P is a point where the line passing through the central axis of the steel plate supporting roll 9 and the steel plate meet in FIG. 3. When the irradiation direction of the laser beam passes through the central axis of the steel plate supporting roll 9, the focus of the laser beam is set to the reference point P. In this case, as the direction of irradiation of the laser beam is perpendicular to the tangent of the steel plate supporting roll 9 at the reference point P, the back reflection phenomenon in which the laser beam reflected by the steel sheet enters the optical system and the laser oscillator as it is, causes damage. Is generated.

본 실시예에 따른 레이저 조사설비는 상기와 같이, 기준점(P)에서 이격각도(R) 만큼 이격된 위치에 레이저 빔을 조사함으로써, 강판에서 되반사되는 레이저 빔이 광학계로 입사되지 않게 된다. 따라서, 상기한 백 리플렉션 현상을 방지하고 레이저 빔에 의해 형성되는 홈 형상의 품질을 유지할 수 있게 된다.As described above, the laser irradiation apparatus according to the present embodiment irradiates the laser beam at a position spaced apart from the reference point P by the separation angle R, such that the laser beam reflected back from the steel sheet is not incident to the optical system. Therefore, the back reflection phenomenon can be prevented and the quality of the groove shape formed by the laser beam can be maintained.

본 실시예에서, 이격 각도(R)는 기준점(P)에 대해 강판지지롤(9) 중심에서 외주면을 따라 3 내지 7°의 범위로 설정될 수 있다.In this embodiment, the separation angle R may be set in the range of 3 to 7 ° along the outer circumferential surface at the center of the steel plate support roll 9 with respect to the reference point P.

레이저 빔이 조사되는 위치인 이격 각도(R)가 3°보다 작은 경우에는 강판에서 되반사 되는 레이저 빔의 일부가 광학계나 레이저 발진기로 유입될 수 있다. 이격각도(R)가 7°를 넘게 되면 레이저 빔에 의한 홈 형성 제대로 이루어지지 않고 홈의 형성 불량이 발생할 수 있다.When the separation angle R, which is the position at which the laser beam is irradiated, is smaller than 3 °, a part of the laser beam reflected back from the steel sheet may flow into the optical system or the laser oscillator. When the separation angle R exceeds 7 °, grooves may not be properly formed by the laser beam, and groove formation defects may occur.

이와 같이, 본 실시에의 레이저 조사설비는 기준점(P)을 중심으로 소정 각도 이격된 지점에서 강판에 레이저를 조사함으로써, 백 리플렉션 현상을 방지하고 레이저 빔 반사시 입사 광로와 간섭되지 않으며 레이저 빔에 의해 형성되는 홈 형상의 품질을 안정적으로 유지할 수 있게 된다.As described above, the laser irradiation equipment of the present embodiment prevents back reflection phenomenon and does not interfere with the incident light path when the laser beam is reflected by irradiating the laser onto the steel sheet at a predetermined angle spaced from the reference point P. The quality of the groove shape formed by this can be stably maintained.

또한, 레이저 조사설비는 강판에 레이저빔 조사에 따라 생성된 흄과 스패터를 제거하기 위한 용융철 제거설비를 더 포함할 수 있다.In addition, the laser irradiation equipment may further include a molten iron removal equipment for removing the fumes and spatter generated by the laser beam irradiation on the steel sheet.

용융철 제거설비는 강판의 홈 내부로 압축 건조공기를 분사하여 홈 내부에 잔존하는 용융철을 제거하는 에어나이프(17), 흄과 용융철을 흡입하여 제거하는 집진후드(19A, 19B)를 포함할 수 있다. 에어나이프와 집진후드를 통해 레이저 조사시 생성된 흄이 제거되어 광학계 내부로 흄이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 에어나이프(17)는 강판(1)의 홈 내부로 일정한 크기의 압력(Pa)을 갖는 압축 건조공기를 분사하여 홈 내부에 잔존하는 용융철을 제거한다. 에어 나이프(17)에서 압축 건조공기는 0.2 kg/cm2 이상의 압력(Pa)을 가지는 것이 바람직하다. 압축 건조공기의 압력이 0.2 kg/cm2 보다 작은 경우에서는 홈 내부의 용융철 제거가 불가하여 철손 개선 효과를 확보할 수 없기 때문이다. 에어나이프에 의해 제거된 흄과 스패터는 레이저 조사 위치 전후에 배치된 집진 후드(19A, 19B)에 의해 제거된다.The molten iron removal facility includes an air knife (17) for removing the molten iron remaining in the groove by injecting compressed dry air into the groove of the steel sheet, and dust collecting hoods (19A, 19B) for sucking and removing the fume and molten iron. can do. The fume generated during laser irradiation is removed through the air knife and the dust collecting hood to prevent the fume from flowing into the optical system. The air knife 17 blows compressed dry air having a predetermined pressure Pa into the groove of the steel plate 1 to remove the molten iron remaining in the groove. In the air knife 17, the compressed dry air preferably has a pressure Pa of 0.2 kg / cm 2 or more. This is because when the pressure of the compressed air is less than 0.2 kg / cm 2 , it is impossible to remove the molten iron in the groove and thus it is impossible to secure the iron loss improvement effect. The fumes and spatters removed by the air knife are removed by the dust collection hoods 19A and 19B disposed before and after the laser irradiation position.

또한, 레이저 조사설비는 레이저 빔의 반사광과 산란광 및 복사열이 광학계로 유입되는 것을 차단하는 차폐부(18)를 더 포함할 수 있다. 차폐부(18)는 강판에 조사된 레이저 빔(16)의 반사와 산란에 의해 광학계로 유입되는 반사광과 산란광을 차단함으로써, 반사광과 산란광에 의한 복사열에 의해 광학계가 가열되어 열변형되는 것을 방지한다. In addition, the laser irradiation equipment may further include a shielding unit 18 for blocking the reflection of the laser beam, scattered light and radiant heat from entering the optical system. The shield 18 blocks the reflected light and the scattered light flowing into the optical system by the reflection and scattering of the laser beam 16 irradiated onto the steel sheet, thereby preventing the optical system from being heated and thermally deformed by the radiant heat caused by the reflected light and the scattered light. .

레이저룸(20)은 내부 공간을 갖는 룸 구조물로, 내부에는 레이저 조사설비와 강판지지롤(9) 위치 제어설비를 수용하여 외부와 격리시키고, 이들의 원활한 구동을 위한 적절한 동작 환경을 제공한다. The laser room 20 is a room structure having an internal space, and accommodates a laser irradiation facility and a steel plate support roll 9 position control device therein, and isolates it from the outside, and provides an appropriate operating environment for smooth driving thereof.

강판 진행방향을 따라 레이저룸(20)의 입측과 출측에는 각각 입구와 출구가 형성된다. 레이저룸(20)은 외부의 먼지 등에 의해 내부 공간이 오염되지 않도록 오염물질 유입을 차단하는 시설을 구비한다. 이를 위해, 레이저룸(20)은 내부 압력을 외부보다 높이기 위한 양압장치(23)를 구비한다. 양압장치(23)는 레이저룸(20) 내부 압력을 외부 압력보다 상대적으로 높게 유지한다. 이에, 외부의 이물질이 레이저룸(20) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 강판이 출입되는 입구와 출구에는 에어커튼(22A,22B,22C,22D)이 설치된다. 에어커튼은 강판이 레이저룸(20)으로 들어오고 빠져나가는 통로인 입구와 출구에 공기를 분사하여 막을 형성함으로써, 입구와 출구를 통해 먼지 등이 유입되는 것을 차단한다. 또한, 레이저룸(20) 내부 오염을 방지하기 위해, 레이저룸(20)의 출입구인 도어에는 샤워부스(21)가 설치될 수 있다. 샤워부스(21)는 레이저룸(20)으로 들어오는 출입자의 몸에 묻은 이물질을 제거하게 된다. Inlets and outlets are formed at the entrance and exit sides of the laser room 20 along the steel plate traveling direction, respectively. The laser room 20 is provided with a facility for blocking the inflow of pollutants so that the internal space is not contaminated by external dust or the like. To this end, the laser room 20 is provided with a positive pressure device 23 for increasing the internal pressure than the outside. The positive pressure device 23 maintains the internal pressure of the laser room 20 relatively higher than the external pressure. As a result, it is possible to prevent foreign substances from flowing into the laser room 20. In addition, air curtains 22A, 22B, 22C, and 22D are provided at the inlet and the outlet through which the steel sheet enters and exits. The air curtain forms a film by spraying air to the inlet and the outlet, which are the passages through which the steel sheet enters and exits the laser room 20, thereby preventing dust from entering through the inlet and the outlet. In addition, in order to prevent contamination of the laser room 20, a shower booth 21 may be installed at a door that is an entrance and exit of the laser room 20. The shower booth 21 removes foreign substances from the body of the person coming into the laser room 20.

레이저룸(20)은 실질적으로 레이저 빔에 의한 강판 자구 미세화 공정이 진행되는 공간으로, 내부 환경의 변화를 최소화하고 적정 환경을 유지시킬 필요가 있다. 이를 위해, 레이저룸(20)은 레이저 조사설비의 레이저 발진기(14)와 광학계(15) 등이 위치한 상부공간을 강판(1)이 지나가는 하부공간과 분리시키는 광학계 하부프레임(24), 및 레이저룸(20) 내부 온도와 습도를 제어하는 항온항습제어기(25)를 구비한다. The laser room 20 is a space in which the steel sheet domain refinement process is substantially performed by the laser beam, and it is necessary to minimize the change of the internal environment and maintain a proper environment. To this end, the laser room 20 is an optical system lower frame 24 for separating the upper space in which the laser oscillator 14 and the optical system 15, etc., of the laser irradiation equipment, from the lower space through which the steel sheet 1 passes, and the laser room. (20) A constant temperature and humidity controller 25 for controlling the internal temperature and humidity is provided.

광학계 하부프레임(24)은 레이저 발진기(14)와 광학계(15) 등의 주요 설비 동작 환경을 보다 철저히 관리할 수 있도록 한다. 광학계 하부프레임(24)은 레이저룸(20) 내부에서 강판이 지나가는 광학계 하부 공간과 레이저 발진기와 광학계 미러 들이 위치한 광학계 상부 공간을 분리하도록 설치된다. 광학계 하부프레임(24)에 의해 레이저룸(20) 내부에서도 광학계 상부 공간이 별도로 분리되어 레이저 발진기나 광학계 등의 주요 설비에 대한 오염 방지와 온도 및 습도 제어가 보다 용이해진다.The optical system lower frame 24 makes it possible to more thoroughly manage the main equipment operating environment, such as the laser oscillator 14 and the optical system 15. The optical system lower frame 24 is installed to separate the optical system lower space through which the steel sheet passes in the laser room 20 and the optical upper space in which the laser oscillator and the optical mirrors are located. The upper space of the optical system is separately separated inside the laser room 20 by the optical system lower frame 24, so that pollution prevention and temperature and humidity control for main equipment such as a laser oscillator or an optical system can be more easily performed.

항온항습제어기(25)는 레이저룸(20) 내부의 온도와 습도를 조절하여 적정 환경을 제공한다. 본 실시예에서 항온항습제어기(25)는 레이저룸(20)의 내부 온도를 20 내지 25℃로 유지하고, 습도를 50% 이하로 유지할 수 있다.The constant temperature and humidity controller 25 provides a proper environment by adjusting the temperature and humidity inside the laser room 20. In the present embodiment, the constant temperature and humidity controller 25 may maintain the internal temperature of the laser room 20 at 20 to 25 ° C. and maintain the humidity at 50% or less.

이와 같이, 레이저룸(20)의 내부 공간은 작업 환경에 적합한 온도와 습도로 계속 유지되어, 최적의 상태에서 강판에 대해 자구 미세화 공정이 진행될 수 있게 된다. 따라서, 공정에 필요한 최적의 동작 환경하에서 고품질의 제품을 대량으로 생산할 수 있게 된다.As such, the internal space of the laser room 20 is continuously maintained at a temperature and humidity suitable for the working environment, so that the magnetic domain refinement process may be performed on the steel sheet in an optimal state. Thus, high quality products can be produced in large quantities under the optimum operating environment required for the process.

본 실시예의 자구 미세화 장치는, 강판의 표면에 형성된 힐업(hill up)과 스패터(spatter)를 제거하기 위한 후처리 설비를 더 포함할 수 있다.The magnetic domain refiner of the present embodiment may further include a post-treatment facility for removing heel ups and spatters formed on the surface of the steel sheet.

힐업과 스패터는 제품의 절연성과 점적률 저하의 원인이 되므로, 후처리 설비를 통해 완전히 제거함으로써 제품의 품질을 높일 수 있다. Heal-up and spatter cause the insulation and drop rate of the product to be removed, so that the quality of the product can be improved by completely removing it through the post-treatment facility.

후처리 설비는 강판 이동방향을 따라 레이저룸(20) 후단에 배치되어 강판 표면의 힐업과 스패터를 제거하는 브러쉬롤(26A,26B)을 포함할 수 있다. 브러쉬롤(26A,26B)은 구동모터에 의해 고속으로 회전되며, 동작시 발생되는 구동모터의 전류치를 설정된 목표치로 제어하는 전류제어계(27)와, 브러쉬롤과 강판 사이의 간격을 조절하여 제어하는 브러쉬 위치제어계(29)에 의해 회전속도와 강판과의 간격이 제어된다. 브러쉬롤은 레이저 빔에 의한 홈이 형성된 강판의 일면에만 배치되거나, 강판의 양면에 배치될 수 있다. 브러쉬롤(26A,26B)은 강판 표면에 밀착되어 고속으로 회전하면서 강판 표면에 부착되어 있는 힐업과 스패터 등을 제거하게 된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 브러쉬롤(26A,26B)에 근접하여 브러쉬롤에 의해 제거된 힐업과 스패터를 배출하기 위한 집진후드(19C)가 더 설치된다. 집진후드(19C)는 브러쉬롤(26A,26B)에 의해 강판에서 떨어져나간 힐업과 스패터 등의 용융철을 흡입하여 외부로 배출하게 된다.The aftertreatment facility may include brush rolls 26A and 26B disposed at the rear end of the laser room 20 along the moving direction of the steel sheet to remove heel up and spatter of the steel sheet surface. The brush rolls 26A and 26B are rotated at high speed by the drive motor, and the current control system 27 controls the current value of the drive motor generated during operation to the set target value, and controls by adjusting the gap between the brush roll and the steel sheet. The distance between the rotational speed and the steel sheet is controlled by the brush position control system 29. The brush roll may be disposed only on one surface of the steel sheet in which the groove is formed by the laser beam, or may be disposed on both sides of the steel sheet. The brush rolls 26A and 26B are in close contact with the surface of the steel sheet and rotate at a high speed to remove the heel up, the spatter, etc. adhering to the surface of the steel sheet. As shown in Fig. 1, a dust collection hood 19C for discharging the heel up and the spatter removed by the brush roll in proximity to the brush rolls 26A and 26B is further provided. The dust collecting hood 19C sucks molten iron such as heel up and spatter separated from the steel sheet by the brush rolls 26A and 26B and discharges them to the outside.

또한, 후처리 설비는 브러쉬롤(26A,26B) 후단에 배치되어 강판을 알칼리용액과 전기분해반응시켜 강판 표면에 잔존하는 힐업과 스패터를 추가 제거하는 청정유닛(29)과, 청정유닛에 연결되어 청정유닛의 알칼리용액 내에 포함된 이물질을 알칼리용액으로부터 걸러내기 위한 필터링부(30)를 더 포함할 수 있다.In addition, the post-treatment facility is disposed at the rear end of the brush rolls 26A and 26B, and is connected to the cleaning unit 29 and the cleaning unit to further remove the heel up and spatter remaining on the surface of the steel sheet by electrolytically reacting the steel sheet with an alkaline solution. And it may further include a filtering unit 30 for filtering foreign matter contained in the alkaline solution of the cleaning unit from the alkaline solution.

강판은 브러쉬롤(26A,26B)을 거쳐 1차적으로 힐업과 스패터가 제거되고, 청정유닛(29)을 지나면서 2차적으로 잔존 힐업과 스패터가 제거된다. 이에, 강판 표면에 부착된 힐업과 스패터를 보다 완벽하게 제거하여 제품 품질을 높일 수 있게 된다. The steel sheet is first removed through the brush roll (26A, 26B) and the heel up and spatter is removed, and the remaining heel up and spatter is removed secondly through the cleaning unit (29). Thus, the heel up and spatter attached to the surface of the steel sheet can be more completely removed to improve product quality.

청정유닛(29)은 내부에 알칼리용액이 채워지고, 일측에 필터링부(30)가 연결된다. 청정유닛을 통해 강판을 처리함에 따라 내부 알칼리용액에 강판에서 제거된 힐업과 스패터가 누적되어, 강판의 청정 성능이 떨어지게 된다. 필터링부(30)는 청정유닛의 알칼리용액을 순환시키면서 알칼리용액에 포함되어 있는 힐업과 스패터를 제거한다. 필터링부(30)는 힐업과 스패터를 제거하여 알칼리용액의 철분 함유량을 500ppm 이하로 관리한다. 이와 같이, 청정 유닛의 청정 성능 저하를 방지하여 연속적으로 강판을 처리할 수 있게 된다.The cleaning unit 29 is filled with an alkaline solution therein, the filtering unit 30 is connected to one side. As the steel sheet is processed through the cleaning unit, the heel up and spatters removed from the steel sheet accumulate in the internal alkali solution, thereby degrading the clean performance of the steel sheet. The filtering unit 30 removes the heel up and the spatter contained in the alkaline solution while circulating the alkaline solution of the clean unit. The filtering unit 30 controls the iron content of the alkaline solution to 500 ppm or less by removing the heel up and the spatter. In this way, it is possible to prevent the degradation of the cleaning performance of the cleaning unit and to process the steel sheet continuously.

검출부(50)는 후처리 설비 후단에 배치되어 최종적으로 강판(1) 표면에 형성된 홈(31)의 가공 깊이를 측정하게 된다.The detection unit 50 is disposed at the rear end of the post-treatment facility to finally measure the processing depth of the groove 31 formed on the surface of the steel sheet 1.

검출부(50)는 예를 들어, 누설자속 측정 원리(magnetic flux leakage)를 이용하여 강자성체인 강판 표면의 불연속 구간 즉, 홈에서 누설되는 자기장을 측정함으로써, 홈의 깊이를 정확히 검출할 수 있다. 검출부(50)는 상기한 구조 외에 다양한 방식으로 홈의 깊이를 측정할 수 있다.For example, the detector 50 may accurately detect the depth of the groove by measuring a magnetic field leaking from the discontinuous section of the surface of the steel sheet, which is a ferromagnetic material, using a magnetic flux leakage principle. The detector 50 may measure the depth of the groove in various ways in addition to the above-described structure.

검출부(50)에서 측정된 강판(1)의 홈 깊이 값은 조정부에 인가되고, 조정부는 측정된 홈 깊이가 기 설정되어 있는 표준값과 비교하여 차이가 있는 경우 강판지지롤 기울기 또는 광학계의 집광미러 위치를 조정하게 된다.The groove depth value of the steel sheet 1 measured by the detecting unit 50 is applied to the adjusting unit, and the adjusting unit tilts the steel sheet support roll or the condensing mirror position of the optical system when the measured groove depth is different from the preset standard value. Will be adjusted.

본 실시예는 조정부는 검출부(50)에서 측정된 결과를 기 설정된 표준값과 비교하여 강판에 대한 레이저 빔 초점 위치를 조정한다.In this embodiment, the adjusting unit compares the result measured by the detecting unit 50 with a preset standard value to adjust the laser beam focus position with respect to the steel sheet.

본 실시예에서, 조정부는 강판지지롤(9)의 양 선단을 상하로 이동시켜 강판지지롤의 축방향 기울기를 조절하는 승강부(60)를 포함할 수 있다. 또한, 조정부는 레이저빔을 조사하는 집광 미러(35)의 위치 또는 각도를 조절하기 위한 조절부(70)를 더 포함할 수 있다. In this embodiment, the adjusting unit may include a lifting unit 60 for moving both ends of the steel plate support roll 9 up and down to adjust the axial inclination of the steel plate support roll. In addition, the adjusting unit may further include an adjusting unit 70 for adjusting the position or angle of the condensing mirror 35 for irradiating the laser beam.

조정부는 상기 강판지지롤(9)과 광학계 사이 간격을 측정하는 거리측정센서(11), 상기 거리측정센서(11)의 검출 신호에 따라 상기 승강부(60)를 제어하는 컨트롤부(62)를 더 포함할 수 있다.The adjusting unit includes a distance measuring sensor 11 for measuring a distance between the steel plate supporting roll 9 and an optical system, and a control unit 62 for controlling the lifting unit 60 according to a detection signal of the distance measuring sensor 11. It may further include.

승강부(60)는 강판지지롤(9)의 양 선단쪽에 배치되는 구동모터(63), 상기 구동모터의 회전축에 연결되어 회전운동을 직선 왕복 운동으로 전환하는 스크류잭(64), 상기 스크류잭에 설치되어 상하 이동되고 상단은 강판지지롤(9)의 선단에 설치되는 이동축(65)을 포함할 수 있다.The lifting unit 60 is a drive motor 63 disposed on both front ends of the steel plate supporting roll 9, a screw jack 64 connected to the rotation shaft of the drive motor to convert the rotational motion into a linear reciprocating motion, and the screwjack It is installed in the vertical movement and the upper end may include a moving shaft (65) which is installed at the tip of the steel sheet support roll (9).

조절부(70)는 상기 광학계의 집광미러(35)에 설치되어 집광미러(35)를 상하로 이동하여 레이저빔의 초점거리를 조절하는 상하이동부, 및 상기 집광미러(35)를 수평이동하는 수평이동부를 포함할 수 있다.The adjusting unit 70 is installed in the condensing mirror 35 of the optical system to move the condenser mirror 35 up and down to adjust the focal length of the laser beam, and to move the condenser mirror 35 horizontally. It may include a moving unit.

조정부는 검출부(50)에 연결되어 검출부(50)의 측정 결과에 따라 강판에 대한 레이저 빔 초점 위치를 조정한다. 이에, 강판(1)에 형성되는 홈의 깊이가 표준값에 맞춰지면서 홈 깊이가 일정하게 유지된다. The adjusting unit is connected to the detecting unit 50 to adjust the laser beam focus position with respect to the steel sheet according to the measurement result of the detecting unit 50. Thus, the groove depth is kept constant while the depth of the groove formed in the steel sheet 1 is adjusted to the standard value.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 승강부(60)는 구동모터의 회전력을 이동바의 왕복 직선 운동으로 전환하여 강판지지롤(9)의 기울기를 가변하는 구조로 되어 있다.As shown in FIG. 4, the lifting unit 60 of this embodiment has a structure in which the inclination of the steel plate supporting roll 9 is changed by converting the rotational force of the drive motor into the reciprocating linear motion of the moving bar.

승강부(60)는 도 4에 도시된 바와 같이, 강판지지롤(9)의 양 선단에 각각 설치되어, 필요에 따라 강판지지롤(9)의 양 선단을 상하로 이동시켜 강판지지롤(9)의 축방향 기울기를 가변한다.As shown in FIG. 4, the elevating unit 60 is provided at both ends of the steel plate supporting roll 9, and moves both ends of the steel plate supporting roll 9 up and down as necessary to move the steel sheet supporting roll 9. The axial tilt of

구동모터(63)의 회전축에 연결되는 스크류잭(screw jack)(64)은 내부에 웜과 웜기어가 구비되어 회전운동을 직선 왕복 운동으로 전환하는 구조로 되어 있다. 구동모터(63)의 회전력은 스크류잭(64)을 통해 스크류잭에 설치된 이동축(65)으로 인가되어 이동축(65)이 상하로 이동된다. 이동축(65)의 상단에는 강판지지롤(9)의 선단이 결합되어 있어, 이동축(65)이 상하로 이동됨에 따라 강판지지롤(9)의 일측 선단이 상하로 이동된다. 이에, 도 4에 도시된 바와 같이, 강판지지롤(9)의 기울기가 조절될 수 있다.The screw jack 64 connected to the rotation shaft of the drive motor 63 is provided with a worm and a worm gear therein to convert the rotational motion into a linear reciprocating motion. The rotational force of the drive motor 63 is applied to the moving shaft 65 installed in the screw jack through the screw jack 64 so that the moving shaft 65 is moved up and down. The tip of the steel plate support roll 9 is coupled to the upper end of the moving shaft 65, so that the one end of the steel plate support roll 9 is moved up and down as the moving shaft 65 is moved up and down. Thus, as shown in Figure 4, the inclination of the steel sheet support roll 9 can be adjusted.

본 실시예에서, 강판지지롤(9)의 양 선단에는 각각 별개의 승강부(60)가 설치되어 개별 구동된다. 각각의 승강부(60)는 동일한 구조로 이루어진다. 각각의 승강부(60)는 개별 작동되어 강판지지롤(9)의 일측 선단을 상하로 이동시킴으로써, 원하는 각도로 강판지지롤(9)의 기울기를 조절할 수 있다. In this embodiment, separate lifting portions 60 are respectively provided at both ends of the steel plate supporting roll 9 so as to be driven individually. Each lifting unit 60 is made of the same structure. Each lifting unit 60 is individually operated to move one end of the steel plate support roll 9 up and down, thereby adjusting the inclination of the steel plate support roll 9 at a desired angle.

도 4에 도시된 바와 같이, 조정부의 거리측정센서(11)는 예를 들어, 강판지지롤(9)의 양 선단에 설치되어 강판지지롤(9)과 광학계 사이 간격을 측정할 수 있다. 강판지지롤(9)과 광학계 사이 간격은 강판지지롤(9)에 지지된 강판과 광학계 (15) 사이 간격을 의미할 수 있다.As shown in FIG. 4, the distance measuring sensor 11 of the adjusting unit may be installed at both ends of the steel plate support roll 9, for example, to measure the distance between the steel plate support roll 9 and the optical system. An interval between the steel sheet support roll 9 and the optical system may mean an interval between the steel sheet supported on the steel sheet support roll 9 and the optical system 15.

강판지지롤(9)의 기울기가 변하여 강판지지롤(9)과 광학계(15) 사이 간격이 변하게 되면 강판지지롤(9) 선단에 설치된 거리측정센서(11)의 검출 신호를 통해 이를 정확히 확인할 수 있다. 거리측정센서(11)의 검출신호에 따라 강판지지롤(9)과 광학계 사이의 거리 즉, 강판에 조사되는 광학계의 레이저빔 초점 위치 변화를 정확히 확인할 수 있게 된다.When the inclination of the steel sheet support roll 9 is changed and the gap between the steel sheet support roll 9 and the optical system 15 is changed, this can be accurately confirmed through the detection signal of the distance measuring sensor 11 installed at the tip of the steel sheet support roll 9. have. According to the detection signal of the distance measuring sensor 11, the distance between the steel sheet support roll 9 and the optical system, that is, the laser beam focal position change of the optical system irradiated onto the steel sheet can be accurately confirmed.

컨트롤부(62)는 거리측정센서(11)와 연결되어 거리측정센서(11)의 검출신호에 따라 승강부(60)의 구동모터(63)에 제어신호를 인가하여 구동모터를 제어한다. The control unit 62 is connected to the distance measuring sensor 11 to control the driving motor by applying a control signal to the driving motor 63 of the lifting unit 60 according to the detection signal of the distance measuring sensor 11.

컨트롤부(62)는 내부에 홈 깊이에 대한 기준이 되는 표준값이 데이터로 저장될 수 있다. 이에, 컨트롤부(62)는 데이터로 저장된 표준값과 검출부(50)를 통해 검출된 실제 홈 깊이, 거리측정센서(11)를 통해 검출된 실제 강판지지롤(9)과 광학계(15) 사이의 거리를 연산하여 강판지지롤(9)의 위치에 대한 보정 값을 연산하여 제공한다.The control unit 62 may store a standard value, which is a reference for the groove depth, as data therein. Thus, the control unit 62 is a standard value stored as data and the actual groove depth detected through the detection unit 50, the distance between the actual steel sheet support roll 9 and the optical system 15 detected through the distance measuring sensor 11 By calculating the calculated correction value for the position of the steel sheet support roll (9) to provide.

컨트롤부(62)의 제어 신호에 따라 승강부(60)의 구동모터(63)가 제어구동된다. 이에, 강판지지롤(9)의 기울기가 가변되어 강판지지롤(9)에 지지된 강판(1)과 광학계(15) 사이의 간격이 조절된다. 따라서, 레이저빔에 의해 강판에 형성되는 홈의 깊이가 조정된다.According to the control signal of the control unit 62, the drive motor 63 of the lifting unit 60 is controlled to drive. Thus, the inclination of the steel sheet support roll 9 is varied so that the interval between the steel sheet 1 and the optical system 15 supported by the steel sheet support roll 9 is adjusted. Therefore, the depth of the groove formed in the steel sheet by the laser beam is adjusted.

강판지지롤(9)의 기울기 변화는 거리측정센서(11)에 의해 지속적으로 검출되며, 컨트롤부(62)는 거리측정센서(11)의 검출값에 따라 구동모터(63)의 동작을 제어하여 표준값에 셋팅된 홈의 깊이에 맞춰 강판지지롤(9)의 기울기를 맞춰 제어한다.The inclination change of the steel plate support roll 9 is continuously detected by the distance measuring sensor 11, and the control unit 62 controls the operation of the driving motor 63 according to the detected value of the distance measuring sensor 11. The tilt of the steel plate supporting roll 9 is controlled according to the depth of the groove set to the standard value.

본 실시예에서, 컨트롤부(62)는 강판지지롤(9)과 더불어, 조절부(70)를 제어 구동할 수 있다. In the present embodiment, the control unit 62 may control drive the adjusting unit 70 together with the steel sheet support roll 9.

도 5에 도시된 바와 같이 제어부는 컨트롤부(62)에 연결되어 광학계의 집광미러(35)를 상하로 이동하하는 상하이동부 및 집광미러(35)를 수평으로 이동하는 수평이동부를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, the control unit may include a horizontal moving unit which is connected to the control unit 62 and horizontally moves the condensing mirror 35 of the optical system to move up and down and the condenser mirror 35 horizontally. .

상하이동부는 예를 들어, 집광미러(35)의 상부에 수직으로 설치되어 집광미러(35)를 상하 이동시키는 수직실린더(72)를 포함할 수 있다. 컨트롤부(62)는 수직실린더(72)에 제어신호를 인가하여 집광미러(35)를 상하로 이동할 수 있다. 집광미러(35)가 상하로 이동됨에 따라 집광미러(35)와 강판 사이 간격이 조절되어 레이저빔의 초점거리가 조정된다. 이에, 레이저빔에 의한 강판의 홈 깊이가 조절된다.For example, the east and east portions may include a vertical cylinder 72 installed vertically on the condenser mirror 35 to vertically move the condenser mirror 35. The control unit 62 may move the condensing mirror 35 up and down by applying a control signal to the vertical cylinder 72. As the condenser mirror 35 is moved up and down, the distance between the condenser mirror 35 and the steel sheet is adjusted to adjust the focal length of the laser beam. Thus, the groove depth of the steel sheet by the laser beam is adjusted.

수평이동부는 도 5에 도시된 바와 같이, 집광미러(35)에 수평방향으로 설치되어 집광미러(35)를 이동시키는 수평실린더(74)를 포함할 수 있다. 컨트롤부(62)는 수평실린더(74)에 제어신호를 인가하여 집광미러(35)를 수평방향으로 이동할 수 있다. 집광미러(35)가 수평방향으로 이동됨에 따라 집광미러(35)에 의해 반사된 레이저빔의 초점 위치가 가변된다.As shown in FIG. 5, the horizontal moving unit may include a horizontal cylinder 74 installed in the condensing mirror 35 in a horizontal direction to move the condensing mirror 35. The control unit 62 may move the condensing mirror 35 in the horizontal direction by applying a control signal to the horizontal cylinder 74. As the condenser mirror 35 is moved in the horizontal direction, the focus position of the laser beam reflected by the condenser mirror 35 is changed.

이와 같이, 수평이동부와 수직이동부를 통해 집광미러(35)의 레이저빔 반사각도 및 반사 위치가 가변된다.As such, the laser beam reflection angle and the reflection position of the condensing mirror 35 are changed through the horizontal moving part and the vertical moving part.

따라서, 강판의 진행속도에 의해 레이저빔이 먼저 도달되는 부분과 후에 도달되는 부분의 시간과 거리 차이가 보정된다. 이에, 강판에 형성되는 홈 깊이가 제어되어 표준값에 맞춰 조정될 수 있다.Therefore, the time and distance difference between the portion where the laser beam arrives first and the portion that reaches later are corrected by the traveling speed of the steel sheet. Thus, the groove depth formed in the steel sheet can be controlled and adjusted to the standard value.

이하, 본 실시예에 따른 전기강판의 자구 미세화 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the magnetic domain refinement process of the electrical steel sheet according to the present embodiment will be described.

연속적으로 이송되는 강판은 사행제어설비와 장력제어설비를 거쳐 레이저룸 내부로 진입되어 2m/sec 이상의 속도로 진행되며, 자구 미세화 처리된다. 레이저룸 내부로 진입된 강판은 레이저 조사설비를 통해 영구 자구 미세화 처리 된 후 레이저룸 밖으로 인출된다. 레이저룸 외부로 인출된 강판은 후처리 설비를 거쳐 표면에 잔존하는 힐업과 스패터 등이 제거되어 후 공정으로 보내진다.The steel sheet continuously transferred enters the laser room through the meandering control device and the tension control device and proceeds at a speed of 2 m / sec or more, and is finely processed. The steel sheet entering the laser room is drawn out of the laser room after the permanent magnetization is processed through the laser irradiation equipment. The steel sheet drawn out of the laser room is passed through a post-treatment facility to remove heel ups and spatters remaining on the surface.

이 과정에서, 강판 표면에 대한 레이저 조사가 진행되는 레이저룸은 자구 미세화를 위한 최적의 환경을 제공할 수 있도록 내부 동작 환경을 알맞게 설정하고 유지하게 된다.In this process, the laser room where the laser irradiation on the surface of the steel sheet proceeds to properly set and maintain an internal operating environment so as to provide an optimal environment for miniaturization of magnetic domains.

레이저룸은 내부를 외부와 격리시켜 외부 오염물질의 유입을 차단하고, 레이저룸 내부 온도와 압력 및 습도를 자구 미세화 형성을 위한 동작 환경에 맞춰 제어하게 된다.The laser room isolates the inside from the outside to block the influx of external contaminants and controls the temperature, pressure, and humidity inside the laser room according to the operating environment for the formation of magnetic domains.

레이저룸은 내부의 압력을 외부와 비교하여 높게 설정하여 유지함으로써, 외부의 먼지 등 이물질이 레이저룸 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 강판이 이동되는 통로인 입구와 출구에 공기에 의한 막을 형성함으로써, 입구와 출구를 통해서 강판이 진행하는 과정에서 먼지 등 이물질이 레이저룸 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있게 된다. The laser room is set to maintain the internal pressure higher than the outside, thereby preventing foreign matters such as dust from entering the laser room. In addition, by forming a film by the air in the inlet and the outlet which is the passage through which the steel sheet is moved, it is possible to block foreign matters such as dust from entering the laser room during the process of the steel sheet through the inlet and outlet.

또한, 레이저룸에 설치된 항온항습제어기는 레이저룸 내부의 온도를 20 내지 25℃로 유지하고, 습도를 50% 이하로 유지함으로써, 레이저 조사에 의한 자구 미세화 처리에 최적의 조건을 제공한다.In addition, the constant temperature and humidity controller installed in the laser room maintains the temperature inside the laser room at 20 to 25 ° C and maintains the humidity at 50% or less, thereby providing optimum conditions for the magnetic domain refinement treatment by laser irradiation.

이와 같이 레이저룸에 의해 레이저 빔 조사를 위한 최적의 환경이 제공되며, 강판은 사행 제어설비, 장력 제어설비, 그리고 강판지지롤 위치 조절설비를 거치면서 레이저 조사 위치에 정확히 위치하게 된다. In this way, the laser room provides an optimal environment for the laser beam irradiation, and the steel sheet is precisely positioned at the laser irradiation position while passing through the meandering control device, the tension control device, and the steel plate support roll position adjusting device.

먼저, 자구 미세화 처리를 위해 강판은 사행제어설비를 통해 진행 방향이 제어되어 생산라인 중앙을 따라 좌우로 치우침 없이 똑바로 이동하게 된다.First, the steel sheet is moved for straightening of the steel sheet through the meandering control equipment so that the traveling direction is controlled without shifting from side to side along the center of the production line.

사행 측정센서는 강판의 사행량을 지속적으로 검출하며, 강판이 사행하게 되면, 사행 측정센서에서 검출된 신호를 연산하여 강판 중앙위치 제어계가 스티어링롤의 축을 회전 및 이동시켜 강판을 정위치로 이동시키게 된다. 이와 같이 강판의 위치에 따라 지속적으로 스티어링 롤을 제어함으로써, 강판을 계속해서 생산라인 중앙을 벗어나지 않고 연속적으로 이동시킬 수 있게 된다.The meander measuring sensor continuously detects the meandering amount of the steel sheet, and when the steel sheet meanders, it calculates the signal detected by the meander measuring sensor so that the steel sheet central position control system rotates and moves the axis of the steering roll to move the steel sheet to the correct position. do. By continuously controlling the steering roll according to the position of the steel sheet, the steel sheet can be continuously moved without leaving the center of the production line.

강판은 스티어링 롤을 지나 장력 조절을 위한 텐션 브라이들롤을 거쳐 이동하게 된다. 텐션 브라이들롤을 지난 강판의 장력은 장력 측정센서에 의해 검출된다. 강판 장력 제어계는 장력 측정센서에 의해 검출된 측정값을 연산하여 설정된 장력에 맙춰 텐션 브라이들롤의 속도를 제어한다. 이에, 이동되는 강판의 장력을 설정된 범위에 맞춰 지속적으로 유지할 수 있게 된다.The steel sheet is moved past the steering roll and the tension bridle roll for tension adjustment. The tension of the steel sheet past the tension bridal roll is detected by the tension measuring sensor. The steel plate tension control system calculates the measured value detected by the tension measuring sensor to control the speed of the tension bridal roll in addition to the set tension. Thus, it is possible to continuously maintain the tension of the steel sheet being moved in accordance with the set range.

텐션 브라이들롤을 거친 강판은 레이저룸의 입구를 통해 레이저룸 내부로 유입된다. 강판은 레이저룸 내부에서 브라이들롤에 의해 방향이 전환되어 두 개의 브라이들롤 사이에 위치한 강판지지롤에 밀착된 상태로 이동된다.The steel sheet passed through the tension bridal roll is introduced into the laser room through the entrance of the laser room. The steel sheet is shifted by the bridle roll in the laser room and moved in close contact with the steel plate supporting roll positioned between the two bridal rolls.

강판지지롤은 강판을 상하로 이동시켜 레이저 빔의 초점심도 내에 강판을 위치시키게 된다. The steel sheet support roll moves the steel sheet up and down to position the steel sheet within the depth of focus of the laser beam.

레이저 조사설비로부터 강판에 레이저 빔이 조사되면 휘도 측정센서는 강판 표면의 불꽃 밝기를 실시간으로 검출한다. 휘도 측정센서에서 검출된 측정값에 따라 강판지지롤 위치 제어계가 강판지지롤을 상하로 이동시켜 레이저 빔의 초점 심도 내에 강판이 위치하도록 한다. 이에, 강판 표면에 레이저 빔이 효과적으로 조사되어 고품질의 조사선을 형성할 수 있게 된다.When the laser beam is irradiated onto the steel sheet from the laser irradiation equipment, the luminance sensor detects the flame brightness of the surface of the steel sheet in real time. The steel sheet support roll position control system moves the steel sheet support roll up and down according to the measured value detected by the luminance measuring sensor so that the steel sheet is positioned within the depth of focus of the laser beam. Thus, the laser beam is effectively irradiated onto the surface of the steel sheet to form a high quality radiation.

또한, 조정부의 제어에 따라 강판지지롤 위치 제어계가 강판지지롤을 상하로 이동시켜 레이저 빔의 초점 심도 내에 강판이 위치하도록 한다. 이에, 강판 표면에 레이저 빔이 효과적으로 조사되어 고품질의 조사선을 형성할 수 있게 된다.Further, the steel sheet support roll position control system moves the steel sheet support roll up and down according to the control of the adjusting unit so that the steel sheet is positioned within the depth of focus of the laser beam. Thus, the laser beam is effectively irradiated onto the surface of the steel sheet to form a high quality radiation.

레이저 발진기 제어기는 강판의 사행 정도에 따라 레이저 발진기를 온/오프 시킨다. 레이저 발진기 제어기는 사행 측정센서와 연결되어 사행 측정센서로부터 측정된 강판의 사행량이 예를 들어, 15mm 이상이 되면 강판이 강판지지롤에서 너무 많이 벗어난 것으로 판단하여 레이저 발진기를 오프(off)시킨다. 이에, 레이저 빔이 사행된 강판을 지나 강판지지롤 표면에 조사되어 롤이 손상되는 것을 방지할 수 있다.The laser oscillator controller turns the laser oscillator on / off according to the degree of meandering of the steel sheet. The laser oscillator controller is connected to the meander measuring sensor, and when the meandering amount of the steel sheet measured from the meander measuring sensor becomes, for example, 15 mm or more, the laser oscillator is turned off by determining that the steel sheet is deviated from the steel sheet supporting roll too much. Thus, the laser beam is irradiated to the surface of the steel sheet support roll past the meandered steel sheet to prevent the roll from being damaged.

레이저 발진기 제어기의 명령에 따라 레이저 발진기에서 생성된 레이저 빔은 광학계를 거쳐 강판 표면에 조사된다. 레이저 발진기는 TEM00 연속파 레이저빔을 발진하여 광학계로 전달한다. In response to a command of the laser oscillator controller, the laser beam generated by the laser oscillator is irradiated onto the surface of the steel sheet through the optical system. The laser oscillator oscillates and transmits the TEM 00 continuous wave laser beam to the optical system.

광학계는 레이저 빔의 방향을 전환하여 강판의 표면에 레이저를 조사함으로써, 강판 표면에 연속적으로 용융 홈을 형성하여 자구 미세화 처리한다. The optical system switches the direction of the laser beam and irradiates a laser onto the surface of the steel sheet, thereby forming molten grooves continuously on the surface of the steel sheet to perform magnetic domain refinement.

광학계를 거쳐 강판에 조사되는 레이저 빔에 의해 강판 표면이 용융되면서 조사선을 따라 용융 홈이 형성된다. 본 실시예에서, 레이저 빔 조사를 통해 강판 표면에 상부폭, 하부폭과 깊이가 각각 70㎛ 이내, 10㎛ 이내, 3 내지 30㎛인 홈을 형성시킴과 동시에 레이저 조사 시 용융부의 홈 내부 벽면에 잔류시키는 재응고부가 생성되도록, 레이저 발진기와 광학계는 강판의 용융에 필요한 1.0 내지 5.0J/㎟ 범위내의 레이저 에너지 밀도를 강판에 전달한다.As the surface of the steel sheet is melted by a laser beam irradiated to the steel sheet via an optical system, a molten groove is formed along the irradiation line. In this embodiment, the upper width, lower width and depth of each of the grooves on the inner surface of the molten portion of the molten portion during the laser irradiation while forming a groove of the upper width, lower width and depth of less than 70㎛, 10㎛, 3-30㎛ respectively on the surface of the steel sheet The laser oscillator and the optical system transmit the laser energy density within the range of 1.0 to 5.0 J / mm 2 necessary for melting the steel sheet to the steel sheet so that the remaining resolidification portion is produced.

또한, 광학계를 통한 레이저빔 조사 과정에서 기준점에서 이격된 위치에 레이저 빔을 조사함으로써, 강판에서 되반사되는 레이저 빔이 광학계로 입사되지 않게 된다. 따라서, 상기한 백 리플렉션 현상을 방지하고 반사광에 의해 레이저 빔의 입사 광로가 간섭받지 않아 레이저 빔에 의해 형성되는 홈 형상의 품질을 유지할 수 있게 된다.In addition, by irradiating the laser beam to a position spaced apart from the reference point in the laser beam irradiation process through the optical system, the laser beam reflected back from the steel sheet is not incident to the optical system. Therefore, it is possible to prevent the back reflection phenomenon and maintain the quality of the groove shape formed by the laser beam because the incident light path of the laser beam is not interrupted by the reflected light.

광학계는 레이저 주사속도를 제어하는 기능이 있어 압연 방향에 대해 레이저 조사선의 간격을 조정할 수 있다. 또한, 광학계는 회전기능을 구비하여 레이저 조사선의 각도를 변경할 수 있다. 본 실시예에서, 광학계에 의해 레이저 조사선의 간격을 압연방향으로 2 내지 30mm로 조정 가능하게 함으로써 레이저 빔에 의한 열영향부 (HAZ, Heat Affected Zone)의 영향을 최소화하여 강판의 철손을 개선할 수 있다. 또한, 레이저 빔 조사 과정에서 광학계의 회전을 통해 강판 표면에 조사되는 레이저빔의 조사선 각도를 변환할 수 있다. 본 실시예에서, 광학계는 레이저 빔의 조사선 각도를 강판의 폭방향에 대해 ±4°의 범위로 변환할 수 있다. 즉, 도 2에서 y축 방향에 대해 ±4°범위에서 기울어지도록 하여 레이저 빔의 조사선(31)을 형성할 수 있다. 이에 강판 표면에 형성되는 조사선은 압연 방향에 대해 86 내지 94°의 범위에서 기울어져 형성될 수 있다. 이와 같이 조사선을 y축 방향에 대해 기울어지게 형성함으로써, 레이저에 의한 홈 형성에 따른 자속밀도 저하를 최소화할 수 있게 된다.The optical system has a function of controlling the laser scanning speed so that the interval of the laser irradiation line can be adjusted with respect to the rolling direction. In addition, the optical system has a rotation function to change the angle of the laser irradiation line. In this embodiment, by adjusting the distance of the laser irradiation line to 2 to 30mm in the rolling direction by the optical system, the iron loss of the steel sheet can be improved by minimizing the influence of the heat affected zone (HAZ) by the laser beam. have. In addition, in the laser beam irradiation process, the angle of the irradiation line of the laser beam irradiated to the surface of the steel sheet can be converted through the rotation of the optical system. In this embodiment, the optical system can convert the angle of radiation of the laser beam into a range of ± 4 ° with respect to the width direction of the steel sheet. That is, in FIG. 2, the radiation line 31 of the laser beam may be formed by tilting in a range of ± 4 ° with respect to the y-axis direction. Accordingly, the irradiation line formed on the surface of the steel sheet may be inclined in the range of 86 to 94 ° with respect to the rolling direction. Thus, by forming the irradiation line inclined with respect to the y-axis direction, it is possible to minimize the decrease in magnetic flux density due to the groove formation by the laser.

레이저 빔 조사 과정에서, 강판이 레이저 빔에 의해 용융되면서 다량의 흄과 용융철인 스패터가 발생된다. 흄과 스패터는 광학계를 오염시키며, 홈 내부에 용융철이 잔존하는 경우 정확한 홈의 형성이 어렵고 철손의 개손이 이루어지지 않아 제품 품질을 저해하게 된다. 이에, 강판의 홈 내부로 압축 건조공기를 분사하여 홈 내부에 잔존하는 용융철을 제거하고, 집진후드를 통해 흄과 용융철을 바로 흡입하여 제거한다. 따라서, 강판 자구 미세화 과정에서 흄이 광학계 쪽으로 유입되는 것을 차단하고, 흄과 스패터를 신속하게 제거하여 자구 미세화 처리 효율을 높일 수 있게 된다. 또한, 레이저 빔 조사 과정에서 레이저 빔의 산란광과 열이 레이저 조사설비의 광학계로 유입되는 것을 더 차단할 수 있다. In the laser beam irradiation process, as the steel sheet is melted by the laser beam, a large amount of fumes and molten iron spatters are generated. Fume and spatter contaminate the optical system, and if molten iron remains in the grooves, accurate groove formation is difficult and iron loss is not made, thereby degrading product quality. Accordingly, by spraying compressed dry air into the groove of the steel sheet to remove the molten iron remaining in the groove, and directly sucks out the fume and molten iron through the dust collection hood. Therefore, it is possible to block the influx of fume into the optical system in the process of refining the steel plate domain, and to quickly remove the fume and the spatter, thereby increasing the domain refinement efficiency. In addition, during the laser beam irradiation process, the scattered light and heat of the laser beam can be further blocked to enter the optical system of the laser irradiation equipment.

레이저 빔 조사를 통해 강판 표면에 홈이 형성되면서 자구 미세화 처리되고, 자구 미세화 처리된 강판은 연속적으로 이동되어 레이저룸의 출구를 통해 외부로 배출된다. As the grooves are formed on the surface of the steel sheet through the laser beam irradiation, the magnetic domain micronization process is performed, and the magnetic domain micronized steel plate is continuously moved and discharged to the outside through the exit of the laser room.

레이저룸에서 배출된 강판은 후처리 과정을 거쳐 강판 표면에 부착된 힐업과 스패터를 제거하는 과정을 거치게 된다.The steel sheet discharged from the laser room is subjected to a post-treatment process to remove the heel up and spatter attached to the surface of the steel sheet.

강판은 먼저 레이저룸 외측에 배치된 브러쉬롤을 지나면서, 강판에 밀착되어 고속으로 회전하는 브러쉬롤에 의해 일차적으로 힐업과 스패터가 제거된다. The steel sheet first passes through the brush roll disposed outside the laser room, and the heel up and the spatter are firstly removed by the brush roll that is in close contact with the steel sheet and rotates at high speed.

브러쉬롤을 거친 강판은 이차적으로 청정 유닛을 거치면서 강판과 알칼리용액과의 전기분해반응을 통해 잔존하는 힐업과 스패터가 최종적으로 제거된다. 청정유닛을 거치면서 힐업과 스패터가 제거된 강판은 최종적으로 검출부를 지나면서 강판 표면에 형성된 홈의 깊이가 검출된다.The steel rolls, which have undergone brush rolls, are secondarily passed through a clean unit, and the remaining heel-ups and spatters are finally removed through the electrolysis reaction between the steel sheets and the alkaline solution. As the steel sheet is removed from the heel up and spatter while passing through the cleaning unit, the depth of the groove formed on the surface of the steel sheet is detected while passing through the detection unit.

본 실시예에서, 강판 표면에 형성된 홈의 깊이는 누설 자속 측정법에 의해 강판의 홈에 대한 누설 자속을 측정하여 이루어질 수 있다. 검출부를 지나면서 마그네타이저에 의해 자화된 강판 표면의 누설 자속이 마그네틱 센서를 통해 검출된다. 강판의 홈에서 검출된 누설자속을 연산함으로써, 홈의 깊이를 확인할 수 있게 된다. In the present embodiment, the depth of the groove formed on the surface of the steel sheet can be made by measuring the leakage magnetic flux to the groove of the steel sheet by the leak magnetic flux measurement method. The leakage magnetic flux on the surface of the steel sheet magnetized by the magnetizer while being detected by the magnetizer is detected through the magnetic sensor. By calculating the leakage magnetic flux detected in the groove of the steel sheet, the depth of the groove can be confirmed.

상기한 바와 같이 강판 표면에 형성된 홈 깊이가 검출되면, 강판에 대한 레이저 초점 위치를 조정하는 조정 과정을 거치게 된다.As described above, when the groove depth formed on the surface of the steel sheet is detected, an adjustment process of adjusting the laser focus position with respect to the steel sheet is performed.

본 실시예에서, 조정 과정은 정상 상태의 홈 깊이에 대한 표준값과 실제 검출된 홈 깊이를 비교 연산하여, 검출된 홈의 깊이 편차에 따라 강판지지롤의 위치 또는 집광 미러의 위치를 조절하여 초점 위치를 조절하여 이루어진다.In this embodiment, the adjustment process compares the standard value for the groove depth in the steady state with the actual detected groove depth, and adjusts the position of the steel sheet support roll or the position of the condensing mirror according to the detected depth deviation of the focus position. It is done by adjusting.

강판지지롤의 위치 또는 집광 미러의 위치를 조절하게 되면 집광 미러와 강판 사이 거리를 레이저 빔의 초점거리에 맞춰 조정할 수 있게 된다.By adjusting the position of the steel sheet support roll or the position of the condenser mirror, the distance between the condenser mirror and the steel sheet can be adjusted according to the focal length of the laser beam.

정상 상태의 홈 깊이는 집광 미러와 강판 사이의 거리가 레이저 빔의 초점거리와 동일할 때 얻어진다. 이 상태에서 강판 표면에 초점이 정확히 맺히면서 강판 표면에 홈이 제대로 깊게 형성된다. 이와 같이, 집광 미러와 강판 사이 거리가 레이저 빔 초점거리와 동일한 상태에서 강판 표면에 형성된 홈의 깊이를 정상 작업 상태의 기준이 되는 표준값으로 설정할 수 있다. 표준값은 정상 작업 상태의 기준이 되는 홈의 깊이를 의미한다. 표준값은 컨트롤부에 데이터로 저장될 수 있다. The groove depth in the steady state is obtained when the distance between the condenser mirror and the steel sheet is equal to the focal length of the laser beam. In this state, the focus is accurately formed on the surface of the steel sheet, and grooves are formed deeply on the surface of the steel sheet. In this manner, the depth of the groove formed on the surface of the steel sheet can be set to a standard value which is a standard of a normal working state in a state where the distance between the converging mirror and the steel sheet is equal to the laser beam focal length. The standard value refers to the depth of the groove, which is the basis of normal working conditions. Standard values can be stored as data in the control unit.

강판에 대한 레이저 가공 공정 중에 광학계나 강판의 상태 변화에 따라, 강판에 대한 레이저 빔의 초점 위치가 변화되면 홈의 형성 깊이가 달라지게 된다. When the focal position of the laser beam with respect to the steel sheet changes with the change of the optical system or the state of the steel sheet during the laser processing process for the steel sheet, the depth of groove formation is changed.

강판 표면에 형성되는 홈의 실제 형성 깊이는 검출부를 통해 실시간으로 검출된다. 검출부는 검출된 강판의 실제 홈의 깊이는 컨트롤부로 인가되고 컨트롤부는 실제 검출값과 표준값을 비교 연산하여, 편차가 있는지 여부를 판단한다.The actual formation depth of the grooves formed on the steel plate surface is detected in real time through the detection unit. The detection unit applies the detected depth of the actual groove of the steel sheet to the control unit, and the control unit compares the actual detection value with the standard value to determine whether there is a deviation.

그리고, 편차 발생시 검출된 홈의 깊이 편차에 따라 강판지지롤의 위치 또는 광학계의 집광미러 위치를 조절한다. 이에, 공정 과정에서 광학계에 대한 강판의 위치 또는 집광미러의 위치가 가변되어 강판과 집광 미러 사이 거리가 조정된다. 따라서, 레이저 빔 초점 위치에 강판이 다시 위치하여 홈의 깊이가 조정되어 홈 가공성을 최상의 사태로 유지할 수 있게 된다.Then, the position of the steel sheet support roll or the condensing mirror position of the optical system is adjusted according to the depth deviation of the groove detected when the deviation occurs. Accordingly, the position of the steel sheet or the position of the condenser mirror with respect to the optical system is changed in the process, thereby adjusting the distance between the steel sheet and the condenser mirror. Accordingly, the steel sheet is repositioned at the laser beam focus position so that the depth of the groove is adjusted to maintain the groove formability in the best situation.

이와 같이, 본 실시예는 강판에 대한 홈 가공 과정에서 광학계나 강판의 상태 변화에 따른 레이저 빔 초점 위치 변화를 실시간으로 감지하여, 강판에 초점이 정확히 맺히도록 함으로써, 홈 가공성을 최상으로 유지할 수 있게 된다.As described above, the present embodiment detects the laser beam focus position change according to the optical system or the state of the steel sheet changed in real time in the grooving process of the steel sheet, so that the focus is precisely formed on the steel sheet, thereby maintaining the best grooving property. do.

철손
개선율(%)Iron loss
% Improvement 레이저 조사후After laser irradiation 열처리후After heat treatment 9.59.5 11.611.6 9.79.7 12.912.9 11.511.5 13.513.5 8.48.4 11.611.6 8.68.6 11.811.8 8.58.5 11.711.7

표 1은 본 실시예에 따른 연속파 레이저 빔 조사에 의해 0.27mm 두께의 강판 표면에 형성된 홈에 의한 방향성 전기강판의 철손 개선율을 나타내고 있다. 표 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예를 통해 자구 미세화 처리된 강판의 경우 레이저 조사 후와, 레이저로 자구 미세화하고 열처리한 후 모두 철손이 개선됨을 확인할 수 있다.Table 1 shows the iron loss improvement rate of the grain-oriented electrical steel sheet by the groove formed on the steel sheet surface of 0.27mm thickness by continuous wave laser beam irradiation according to the present embodiment. As shown in Table 1, in the case of the magnetic domain micronized steel sheet through the present embodiment it can be seen that the iron loss is improved both after the laser irradiation and after the magnetic domain micronized and heat treated with a laser.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.While the exemplary embodiments of the invention have been illustrated and described as described above, various modifications and other embodiments may be made by those skilled in the art. Such modifications and other embodiments are all considered and included in the appended claims, without departing from the true spirit and scope of the invention.

1 : 강판 2A,2B : 스티어링 롤(SR)
3 : 강판 중앙위치 제어계 4 : 사행 측정센서
5A,5B : 텐션 브라이들롤 6 : 강판 장력 제어계
7 : 강판 장력 측정센서 8A : 디플렉터 롤
8B : 디플렉터 롤 8C : 중간 디플렉터 롤
9 : 강판지지롤 10 : 휘도 측정센서
11 : 거리 측정센서 12 : 강판지지롤 위치 제어계
13 : 레이저 발진기 제어기 14 : 레이저 발진기
15 : 광학계 16 : 레이저 빔
17 : 에어 나이프 18 : 차폐부
19A,19B,19C : 집진후드 20 : 레이저룸
21 : 샤워부스 22A,22B,22C,22D : 에어커튼
23 : 양압장치 24 : 광학계 하부프레임
25 : 항온항습제어기 26A,26B : 브러쉬롤
27 : 모터전류 제어계 28 : 브러쉬 위치 제어계
29 : 청정유닛 30 : 필터링부
31 : 조사선 32 : 폴리곤 미러
33 : 회전모터 34 : 구동모터
35 : 집광 미러 36 : 구동부
37 : 모듈 플레이트 38 : 셔터
39 : 헤더 50 : 검출부
60 : 승강부 62 : 컨트롤부
63 : 구동모터 64 : 스크류잭
65 : 이동축 70 : 조절부
72 : 수직실린더 74 : 수평실린더1: Steel plate 2A, 2B: Steering roll (SR)
3: center position control system of steel sheet 4: meander measuring sensor
5A, 5B: Tension bridle roll 6: Steel plate tension control system
7: steel plate tension sensor 8A: deflector roll
8B: Deflector Roll 8C: Intermediate Deflector Roll
9 steel sheet support roll 10 luminance sensor
11 distance sensor 12 steel support roll position control system
13: laser oscillator controller 14: laser oscillator
15 optical system 16 laser beam
17: air knife 18: shield
19A, 19B, 19C: Dust collection hood 20: Laser room
21: Shower booth 22A, 22B, 22C, 22D: Air curtain
23: Positive pressure device 24: Optical system lower frame
25: constant temperature and humidity controller 26A, 26B: brush roll
27 motor current control system 28 brush position control system
29: clean unit 30: filtering unit
31: irradiation line 32: polygon mirror
33: rotary motor 34: drive motor
35 condensing mirror 36 driving unit
37: module plate 38: shutter
39: header 50: detector
60: lifting unit 62: control unit
63: drive motor 64: screw jack
65: moving shaft 70: adjusting unit
72: vertical cylinder 74: horizontal cylinder

Claims (10)

생산라인을 따라 진행하는 강판을 지지하면서 상기 강판의 상하 방향 위치를 제어하는 강판지지롤 위치 조절단계, 강판 표면에 레이저빔을 조사하여 상기 강판을 용융시켜 강판의 표면에 홈을 형성하는 레이저 조사 단계, 강판 진행 과정에서 강판 표면에 형성된 홈의 깊이를 측정하는 검출 단계, 및 상기 검출 단계에서 측정된 결과를 기 설정된 표준값과 비교하여 강판에 대한 레이저 초점 위치를 조정하는 조정 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 방법.Position adjustment step of the steel sheet support roll to control the vertical position of the steel sheet while supporting the steel sheet to proceed along the production line, the laser irradiation step of forming a groove on the surface of the steel sheet by melting the steel sheet by irradiating a laser beam on the surface of the steel sheet A directional electrical steel sheet comprising a detecting step of measuring the depth of the groove formed on the surface of the steel sheet during the progress of the steel sheet, and an adjusting step of adjusting the laser focal position of the steel sheet by comparing the result measured in the detecting step with a preset standard value Method of minimization 제 1 항에 있어서,
상기 조정 단계는, 상기 강판지지롤의 위치를 제어하여 강판에 대해 초점 위치를 조정하는 위치 제어 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 방법.The method of claim 1,
The adjusting step, the magnetizing method of the grain-oriented electrical steel sheet comprising a position control step of controlling the position of the steel sheet support roll to adjust the focal position with respect to the steel sheet. 제 2 항에 있어서,
상기 위치 제어 단계는, 강판지지롤 양 선단과 강판에 레이저빔을 조사하는 광학계 사이 간격을 측정하는 단계, 상기 강판지지롤의 양 선단을 상하로 이동하여 강판지지롤의 축방향 기울기를 조절하는 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 방법.The method of claim 2,
The position control step, measuring the distance between the two ends of the steel sheet support roll and the optical system for irradiating the laser beam to the steel sheet, the step of moving both ends of the steel sheet support roll up and down to adjust the axial tilt of the steel sheet support roll Magnetization of the grain-oriented electrical steel sheet comprising a. 제 3 항에 있어서,
상기 조정 단계는, 강판 표면에 레이저빔을 조사하는 광학계의 집광 미러 위치 또는 각도를 조절하는 미러 제어 단계를 더 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 방법.The method of claim 3, wherein
The adjusting step, the magnetizing method of the grain-oriented electrical steel sheet further comprises a mirror control step of adjusting the condensing mirror position or angle of the optical system for irradiating the laser beam on the surface of the steel sheet. 생산라인을 따라 이동되는 강판을 지지하면서 강판의 상하 방향 위치를 제어하는 강판지지롤 위치 조절설비, 및 레이저 빔을 조사하여 강판을 용융시켜 상기 강판의 표면에 홈을 형성하는 레이저 조사설비, 상기 강판 표면에 형성된 홈의 깊이를 검출하는 검출부, 및 상기 검출부에서 측정된 결과를 기 설정된 표준값과 비교하여 강판에 대한 레이저 초점 위치를 조정하는 조정부를 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 장치.Steel plate supporting roll position adjusting equipment for controlling the position of steel plate up and down while supporting the steel plate moved along the production line, and laser irradiation equipment for forming a groove on the surface of the steel sheet by melting the steel sheet by irradiating a laser beam, the steel sheet And a detector for detecting the depth of the groove formed on the surface, and an adjusting unit for adjusting the laser focal position with respect to the steel sheet by comparing the result measured by the detector with a preset standard value. 제 5 항에 있어서,
상기 조정부는 상기 강판지지롤의 양 선단을 상하로 이동시켜 강판지지롤의 축방향 기울기를 조절하는 승강부를 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 장치.The method of claim 5,
The adjusting unit is a magnetic domain micronizing device of the grain-oriented electrical steel sheet including a lifting portion for moving the upper and lower ends of the steel sheet support roll to adjust the axial inclination of the steel sheet support roll. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 조정부는 상기 강판지지롤 양 선단에 각각 설치되어 상기 레이저 조사설비의 광학계와 강판지지롤 선단 사이 간격을 측정하는 거리측정센서, 상기 거리측정센서의 검출 신호에 따라 상기 승강부를 제어하는 컨트롤부를 더 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 장치.The method according to claim 5 or 6,
The adjusting unit is installed at both ends of the steel sheet support roll, respectively, the distance measuring sensor for measuring the distance between the optical system of the laser irradiation equipment and the end of the steel sheet support roll, the control unit for controlling the lifting unit according to the detection signal of the distance measuring sensor Magnetic domain micronizing device of a grain-oriented electrical steel sheet comprising. 제 7 항에 있어서,
상기 승강부는 강판지지롤의 양 선단쪽에 배치되는 구동모터, 상기 구동모터의 회전축에 연결되어 회전운동을 직선 왕복 운동으로 전환하는 스크류잭, 및 상기 스크류잭에 설치되어 상하 이동되고 상단은 강판지지롤의 선단에 설치되는 이동축을 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 장치.The method of claim 7, wherein
The lifting unit is a drive motor disposed on both ends of the steel plate support roll, a screw jack connected to the rotation axis of the drive motor to convert the rotational movement to a linear reciprocating motion, and installed in the screw jack is moved up and down and the upper end of the steel plate support roll Micronized device of the grain-oriented electrical steel sheet comprising a moving shaft installed at the tip of the. 제 7 항에 있어서,
상기 조정부는 레이저빔을 조사하는 광학계의 집광 미러 위치 또는 각도를 조절하기 위한 조절부를 더 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 장치.The method of claim 7, wherein
The adjusting unit further comprises a control unit for adjusting the position or angle of the light converging mirror of the optical system for irradiating the laser beam magnetic domain micronizing apparatus of the grain-oriented electrical steel sheet. 제 9 항에 있어서,
상기 조절부는 상기 광학계의 집광미러에 설치되어 집광미러를 상하로 이동하여 레이저빔의 초점거리를 조절하는 상하이동부, 및 상기 집광미러를 수평이동하는 수평이동부를 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 장치.The method of claim 9,
The adjustment unit is installed in the condenser mirror of the optical system and moving the condenser mirror up and down to adjust the focal length of the laser beam Shanghai East, and the magnetic migration apparatus of the grain-oriented electrical steel sheet including a horizontal moving portion for horizontally moving the condenser mirror .
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