异物捕集装置及包括该异物捕集装置的电工钢板制造设备的制作方法

1.本发明涉及一种异物捕集装置及包括该异物捕集装置的电工钢板制造设备。


背景技术：

2.为了减少诸如变压器的电气设备的电力损失并提高效率，需要一种具有铁损低且磁通密度高的磁特性的取向电工钢板，为此，需要一种用于生产取向电工钢板的磁畴细化产品的工艺，即通过向取向电工钢板的表面施加可形成槽的高功率连续波激光束来生成槽，从而改善铁损的磁畴细化工艺。
3.作为取向电工钢板的磁畴细化工艺的例子，已经提出了通过照射脉冲激光汽化(vaporization)材料以形成槽从而确保取向电工钢板的热处理后铁损改善率的技术等。
4.然而，用于如上所述的永久磁畴细化的方法需要在钢板表面上形成槽，此时，在钢板表面部上形成颗粒、碎屑(chip)、飞溅物(spatter)和烟尘(fume)等各种形态的异物。
5.这些异物需要在产生后立即被去除，如果不立即去除产生的异物，则存在污染周围设备并使工作环境恶化的问题。
6.特别地，当将激光传输到钢板的光学系统被污染时，性能迅速下降，因此存在无法确保槽加工质量和生产性的问题。
7.因此，需要进行捕集以完全除去这些异物，并且为了捕集并去除飞溅物和烟尘等异物，需要考虑飞溅物和烟尘等异物的特性来设计捕集装置和方法。
8.在此，飞溅物具有近似球形的形状，其直径具有几百nm到几十um范围的大小，其成分包括fe、si、c和o，并且包含磁性异物，因此去除磁性异物成为问题。
9.此外，磁性异物具有在附着到磁性部件后难以通过脱落来捕集的缺点。
10.因此，需要研究能够改善上述问题或局限性的异物捕集装置及包括该异物捕集装置的电工钢板制造设备。


技术实现要素：

11.(一)要解决的技术问题
12.本发明的目的是提供一种能够去除异物的异物捕集装置及包括该异物捕集装置的电工钢板制造设备。
13.另一方面，本发明的目的是提供一种异物捕集装置及包括该异物捕集装置的电工钢板制造设备，在去除异物时可以容易地使通过磁力附着的磁性异物脱落。
14.(二)技术方案
15.根据本发明的一个实施例的异物捕集装置可以包括：捕集主体单元，形成有包含磁性异物的空气进入的流入口和排出磁性异物被去除的空气的流出口；以及磁分离单元，连接到所述捕集主体单元，并且包括通过引力从在所述捕集主体单元内部流动的所述空气中分离所述磁性异物的磁铁部件，其中，设置有围绕所述磁铁部件的非磁性部件。
16.具体地，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置的所述非磁性部件可以包括：
非磁性板部，结合到所述捕集主体单元，并且由非磁性物形成；以及容纳管部，结合到所述非磁性板部，并且与被设置为柱状的多个所述磁铁部件对应地设置为多个管状，并且由非磁性物形成。
17.其中，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置的所述容纳管部的特征在于，可以被设置为与相邻容纳管部的间隔至少小于30mm。
18.另外，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置的所述容纳管部的特征在于，可以在外表面设置有沿外周方向突出形成的防牵引片。
19.其中，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置的所述防牵引片的特征在于，可以以环形圆盘形状垂直结合到所述容纳管部。
20.另外，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置的所述非磁性部件特征在于，设置在所述空气的流动方向的上游的第一列的容纳管部之间的间隔可以大于设置在所述空气的流动方向的下游的第二列的容纳管部之间的间隔。
21.另外，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置的所述磁分离单元可以包括驱动部件，结合到所述磁铁部件，并提供将所述磁铁部件引入结合到所述捕集主体单元的所述非磁性部件或从结合到所述捕集主体单元的所述非磁性部件中引出所述磁铁部件的驱动力。
22.另外，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置的所述捕集主体单元可以包括：连通管部件，形成有所述流入口和所述流出口，并且与所述非磁性部件结合；以及底箱部件，结合到所述连通管部件的下部以容纳从所述连通管部件落下的磁性异物。
23.另外，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置的可以包括冲洗单元，邻近所述非磁性部件设置并向所述非磁性部件喷射流体。
24.其中，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置的所述冲洗单元特征在于，可以向下方倾斜的方向喷射所述流体。
25.根据本发明的另一实施例的电工钢板制造设备可以包括：激光室，提供电工钢板；激光装置，设置在所述激光室的内部，并且通过照射激光在所述电工钢板的表面形成槽；以及所述的异物捕集装置，连接到吸入从所述电工钢板表面飞散的异物的罩部件，以接收包含磁性异物的空气。
26.(三)有益效果
27.本发明的异物捕集装置及包括该异物捕集装置的电工钢板制造设备具有可以去除异物的效果。
28.另一方面，本发明的异物捕集装置及包括该异物捕集装置的电工钢板制造设备具有在去除异物时可以容易地使通过磁力附着的磁性异物脱落的优点。
29.然而，本发明的各种有益的优点和效果不限于上述内容，并且在描述本发明的具体实施方式的过程中可以更容易地理解。
附图说明
30.图1是示出本发明的异物捕集装置的配置图。
31.图2是示出本发明的异物捕集装置的磁分离单元的立体图。
32.图3是示出调整本发明的异物捕集装置的磁分离单元的容纳管部的间隔的实施例
的平面图。
33.图4是示出本发明的异物捕集装置的在与空气流动方向交叉的方向上设置有多个磁分离单元的实施例的主视图。
34.图5是示出本发明的异物捕集装置的在磁分离单元的容纳管部设置有防牵引片的实施例的侧视图。
35.图6是示出本发明的异物捕集装置的冲洗单元向下方倾斜的方向喷射流体的实施例的侧视图。
36.图7是示出本发明的电工钢板制造设备的配置图。
具体实施方式
37.以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。然而，本发明的实施方式可以变形为其他各种形式，并且本发明的范围不限于以下描述的实施方式。另外，本发明的实施方式是为了向本领域普通技术人员更完整地描述本发明而提供的。在附图中，为了更清楚地进行说明，可以放大表示组件的形状和尺寸等。
38.另外，除非在上下文中另外明确定义，否则本说明书中的单数的表述包括复数的表述，并且在整个说明书中相同的附图标记或以相似方式赋予的附图标记表示相同的组件或相应的组件。
39.本发明涉及一种异物捕集装置1及包括该异物捕集装置的电工钢板制造设备，其可以去除异物，另一方面，在去除异物时可以容易地使通过磁力附着的磁性异物脱落。
40.具体地，参照附图进行说明，图1是示出本发明的异物捕集装置1的配置图，参照附图，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置1可以包括：捕集主体单元100，形成有包含磁性异物的空气进入的流入口111和排出磁性异物被去除的空气的流出口112；以及磁分离单元200，连接到所述捕集主体单元100，并且包括通过引力从在所述捕集主体单元100内部流动的所述空气中分离所述磁性异物的磁铁部件210，其中，设置有围绕所述磁铁部件210的非磁性部件220。
41.如上所述，本发明的异物捕集装置1可以通过在所述磁分离单元200中具备利用磁力分离磁性异物的磁铁部件210来分离磁性异物。此外，通过围绕所述磁铁部件210设置的非磁性部件220，使所述磁性异物不会直接附着到所述磁铁部件210，从而可以容易地分离所述磁性异物。
42.所述捕集主体单元100用作设置有所述磁分离单元200等的装置的主体，并且可以形成有流入口111和流出口112，以使包含磁性异物的空气流入，并将通过所述磁分离单元200去除磁性异物的空气排出到外部。
43.此外，在所述捕集主体单元100中还可以设置有将在后面描述的冲洗单元300，从而可以更有效地使附着到所述磁分离单元200的磁性异物脱落。对此的详细说明将在后面参照图6进行描述。
44.此外，所述捕集主体单元100可以包括收集从所述磁分离单元200脱落的磁性异物的底箱部件120，从而可以更容易地处理分离的磁性异物。
45.即，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置1的所述捕集主体单元100可以包括：连通管部件110，形成有所述流入口111和所述流出口112，并且与所述非磁性部件220结
合；以及底箱部件120，结合到所述连通管部件110的下部以容纳从所述连通管部件110落下的磁性异物。
46.其中，所述连通管部件110用作所述空气流动的通道。即，在所述连通管部件110中形成有所述流入口111和所述流出口112以使空气流动。
47.此外，在所述连通管部件110中设置有所述磁分离单元200，以从通过所述连通管部件110的空气中分离磁性异物并从所述空气中去除。
48.此外，在所述连通管部件110中还可以设置有所述冲洗单元300，从而可以更有效地使附着到所述磁分离单元200的磁性异物脱落。
49.当通过所述磁分离单元200分离的磁性异物从所述磁分离单元200脱落时，所述底箱部件120起到收集作用。
50.为此，所述底箱部件120可以结合到设置有所述磁分离单元200的所述连通管部件110的下部。并且为了收集落下的磁性异物，所述底箱部件120可以被设置成与所述连通管部件110的下部连通。
51.所述磁分离单元200用于从包含所述磁性异物的空气中分离并去除磁性异物。为此，所述磁分离单元200连接到所述空气流动的所述捕集主体单元100，并且所述磁分离单元200包括通过磁力分离所述磁性异物的磁铁部件210，此外，所述磁分离单元200可以包括围绕所述磁铁部件210的非磁性部件220以使所述磁性异物不会直接附着到所述磁铁部件210。
52.并且，通过所述磁铁部件210分离并通过所述磁铁部件210的磁力附着到所述非磁性部件220的外表面的磁性异物可在所述磁铁部件210离开所述非磁性部件220时脱落，对此的详细说明将在后面参照图2至图4进行描述。
53.图2是示出本发明的异物捕集装置1的磁分离单元200的立体图，图3是示出调整本发明的异物捕集装置1的磁分离单元200的容纳管部222的间隔i的实施例的平面图，图4是示出本发明的异物捕集装置1的在与空气流动方向交叉的方向上设置有多个磁分离单元200的实施例的主视图。
54.参照所述附图，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置1的所述非磁性部件220可以包括：非磁性板部221，结合到所述捕集主体单元100，并且由非磁性物形成；以及容纳管部222，结合到所述非磁性板部221，并且与被设置为柱状的多个所述磁铁部件210对应地设置为多个管状，并且由非磁性物形成。
55.如上所述，所述非磁性部件220包括所述非磁性板部221和容纳管部222，因此可以在所述磁铁部件210离开所述非磁性部件220时，使通过所述磁铁部件220的磁力附着到所述非磁性部件的外表面的磁性异物220脱落。
56.换言之，所述容纳管部222可以被设置为管状，所述磁铁部件210可以被设置为能够插入管状的所述容纳管部222的柱状。
57.所述非磁性板部221结合到所述捕集主体单元100，并且设置有所述容纳管部222。
58.所述容纳管部222被配置为通过所述非磁性板部221结合到所述捕集主体单元100，或者还可以直接结合到所述捕集主体单元100而无需所述非磁性板部221。
59.另外，所述容纳管部222被配置为插入所述磁铁部件210或使所述磁铁部件210脱离。在所述磁铁部件210插入到所述容纳管部222的状态下，磁性异物通过所述磁铁部件210
牵引所述磁性异物的引力附着到所述容纳管部222的外表面，之后，当所述磁铁部件210从所述容纳管部222中脱离时，附着到所述容纳管部222的外表面的磁性异物脱落。
60.为此，所述容纳管部222形成为与所述磁铁部件210的柱状对应的管状。此外，所述磁铁部件210可以被配置为可移动地连接到将在后面描述的驱动部件230以插入到所述容纳管部222或从所述容纳管部222脱离。
61.即，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置1的所述磁分离单元200可以包括驱动部件230，所述驱动部件230结合到所述磁铁部件210并提供将所述磁铁部件210引入结合到所述捕集主体单元100的所述非磁性部件220或从结合到所述捕集主体单元100的所述非磁性部件220引出所述磁铁部件210的驱动力。
62.其中，所述驱动部件230可以是伸缩的液压缸或气压缸，也可以由电动马达构成。
63.如上所述，所述驱动部件230提供移动所述磁铁部件210的驱动力，由此，可操作所述磁铁部件210插入到所述容纳管部222或从所述容纳管部222脱离。
64.例如，所述容纳管部222可以是上端部敞开并且下端部封闭的形态，并且所述磁铁部件210可以连接到由伸缩的缸体组成的所述驱动部件230，以使所述磁铁部件210通过从所述容纳管部222的上端部下降并插入到所述容纳管部222，并且通过上升从所述容纳管部222脱离。
65.并且，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置1的所述容纳管部222的特征在于，可以被设置为与相邻容纳管部222的间隔i至少小于30mm。
66.如上所述，限定多个所述容纳管部222之间的间隔i是为了从通过所述容纳管部222之间的空气中分离磁性异物。
67.即，当彼此相邻的所述容纳管部222之间的间隔i大于30mm时，在空气中捕集磁性异物的比率将显著降低，因此限定了所述容纳管部222之间的间隔i。
68.并且，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置1的所述非磁性部件220的特征在于，设置在所述空气的流动方向的上游的第一列l1的容纳管部222之间的间隔i可以大于设置在所述空气的流动方向的下游的第二列l2的容纳管部222之间的间隔i。
69.如上所述，通过设置所述容纳管部222，可以更有效地去除通过所述捕集主体单元100的空气中的磁性异物。
70.即，设置在所述空气的流动方向的上游的第一列l1的容纳管部222比设置在所述空气的流动方向的下游的第二列l2的容纳管部222更早地接触所述空气。此时，由于第一列l1的容纳管部222之间的间隔i较宽，因此可以在尽可能减少对空气流动的阻碍的同时初步分离磁性异物。并且在所述第一列l1容纳管部222之后接触所述空气的第二列l2容纳管部222在进一步提高与已经初步去除磁性异物的空气的接触率的情况下去除磁性异物，因此将去除更多的磁性异物。
71.此外，根据如上所述的配置，在与所述空气的流动方向交叉的方向上，所述第二列l2容纳管部222被设置在第一列l1容纳管部222之间，从而将更有效地去除所述磁性异物。
72.此外，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置1的所述非磁性部件220的特征在于，在与所述空气的流动方向交叉的方向上可以设置有多个所述非磁性部件220。
73.因此，插入到所述非磁性部件220的所述磁铁部件和移动所述磁铁部件的驱动部件230也可以设置有多个。
74.因此，可以设置为仅在与所述空气的流动方向交叉的方向的一部分去除磁性异物，从而可以调整所述磁性异物的捕集程度。
75.图5是示出本发明的异物捕集装置1的在磁分离单元200的容纳管部222设置有防牵引片222a的实施例的侧视图，参照所述附图，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置1的所述容纳管部222的特征在于，在外表面可以设置有沿外周方向突出形成的防牵引片222a。
76.如上所述，由于在所述容纳管部222设置有所述防牵引片222a，因此当所述磁铁部件210从所述容纳管部222脱离时，能够避免附着到所述容纳管部222的外表面的磁性异物跟随所述磁铁部件210一起上升的问题。
77.换言之，所述磁性异物附着到所述容纳管222外表面的原因是所述磁铁部件210的磁力，当该磁铁部件210移动时，存在所述磁性异物也会随其移动的问题。
78.其中，所述防牵引片222a突出形成在所述容纳管部222的外表面，因此当所述磁性异物沿着所述容纳管部222的外表面移动时，所述防牵引片用作障碍物。
79.因此，所述磁性异物不会跟随所述磁铁部件210移动，而是被所述防牵引片222a卡住并脱落。
80.更具体地，所述防牵引片222a可以是形成有在中间部分可设置所述容纳管部222的中空的圆盘形状。
81.即，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置1的所述防牵引片222a的特征在于，以环形圆盘形状垂直结合到所述容纳管部222。
82.如上所述，所述防牵引片222a垂直结合到所述容纳管部222的外表面，因此所述磁性异物进一步被所述防牵引片222a阻断移动，从而不会跟随所述磁铁部件210移动并可以提高脱落的比率。
83.图6是示出本发明的异物捕集装置1的冲洗单元300向下方倾斜的方向喷射流体的实施例的侧视图，参照所述附图，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置1可以包括冲洗单元300，所述冲洗单元300邻近所述非磁性部件220设置并向所述非磁性部件220喷射流体。
84.即，在所述捕集主体单元100中还可以设置有将在后面描述的冲洗单元300，从而可以更有效地使附着到所述磁分离单元200的磁性异物脱落。
85.换言之，虽然所述磁性异物可以通过所述磁铁部件210粘附到所述非磁性部件220上，但在所述磁铁部件210从所述非磁性部件220脱离之后，也可能通过与所述非磁性部件220的外表面的粘附力而附着在所述非磁性部件220上，因此所述冲洗单元300用于冲掉如上所述的附着在所述非磁性部件220的外表面上的磁性异物。
86.为此，所述冲洗单元300可以朝向所述非磁性部件220喷射流体。例如，所述流体可以是空气等气体，也可以是水等液体。
87.其中，根据本发明的一个实施例的异物捕集装置1的所述冲洗单元300的特征在于，可以向下方倾斜的方向喷射所述流体。
88.如上所述，限定所述冲洗单元300喷射所述流体的方向是为了在所述捕集主体单元100的下部设置有所述底箱部件120时，更有效地收集所述磁性异物。
89.即，所述冲洗单元300可以向下方倾斜的形式喷射，以在朝向所述非磁性部件220
喷射并冲洗所述非磁性部件220的同时，向下方喷射。
90.图7是示出本发明的电工钢板制造设备的配置图，参照所述附图，根据本发明的另一实施例的电工钢板制造设备可以包括：激光室2，提供电工钢板s；激光装置3，设置在所述激光室2的内部，并且通过照射激光在所述电工钢板s的表面形成槽；以及所述异物捕集装置1，连接到吸入从所述电工钢板s表面飞散的异物的罩部件2a，以接收包含磁性异物的空气。
91.如上所述，本发明的电工钢板s制造设备包括所述激光装置3，以通过在取向电工钢板s上形成槽来生产磁畴细化产品，并且包括去除通过所述激光装置3形成槽时产生的飞溅物和烟尘等异物中的磁性异物的所述异物捕集装置1。
92.在此，激光室2可以设置有所述激光装置3，并且可以设置有用于将包含异物的空气输送到所述异物捕集装置1的罩构件2a。另外，电工钢板s被输送到所述激光室2。
93.另外，在所述激光室2中，可以在所述电工钢板s的入口和出口形成气幕2c以与外部密封，并且可以设置有用于支撑所述电工钢板的移动的辊2b。
94.所述激光装置照射激光以在所述电工钢板s上形成槽。例如，所述激光装置3由打开和关闭控制系统、激光振荡器和光学系统组成，并且打开和关闭控制系统可以在正常作业条件下打开(on)振荡器，并且可以根据钢板横移量自动关闭(off)振荡器。
95.尽管以上已经描述了本发明的实施例，但是本发明的权利范围不限于此，并且对本发明所属领域的普通技术人员将显而易见的是，可以在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术思想的范围内对本发明进行各种修改和变形。