KR101353811B1 - Steel magnetization apparatus - Google Patents
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Abstract
강재 자화 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 강재 자화 장치는 강판과 인접하게 제공되어 강판을 자화시키는 강재 자화 장치에 있어서, 강판의 폭방향으로 배치되는 자성을 갖는 제1요크부; 제1요크부의 전면 및 후면에 제공되어 강판에 인접하게 연장되며, 제1요크부에 의해 자화되는 한 쌍의 제2요크부; 및 제1요크부 및 제2요크부에 연계되어 폭방향의 자속 세기를 가변시키도록 매개되는 자속가변부;를 포함한다.A steel magnetization device is disclosed. According to an aspect of the present invention, there is provided a steel magnetization device comprising: a steel magnetization device provided adjacent to a steel plate to magnetize the steel plate, the first yoke having magnetic properties disposed in the width direction of the steel plate; A pair of second yoke portions provided on the front and rear surfaces of the first yoke portion and extending adjacent to the steel plate and magnetized by the first yoke portion; And a magnetic flux variable part which is connected to the first yoke part and the second yoke part to vary the magnetic flux intensity in the width direction.
Description
본 발명은 강재를 자화시키는 강재 자화 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강재 내부의 결함여부를 판단하기 위해 강재를 자화시키는 강재 자화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steel magnetization apparatus for magnetizing steel, and more particularly, to a steel magnetization apparatus for magnetizing steel in order to determine whether there is a defect in the steel.
일반적으로 제철공정에서는 고강도의 강재를 생산하기 위하여 열연과정을 거치게 되며, 열연후 강재를 가속냉각대 내로 통과시켜 변태조직을 강화하는 과정을 수행하고 있다.In general, the steelmaking process undergoes a hot rolling process to produce high-strength steel, and after the hot rolling, the steel passes through an accelerated cooling zone to reinforce the metamorphic structure.
이와 같은 공정에 의해 생산된 강재는 변태 특성 등에 의해 내부에 결함이 발생할 수 있으며, 이에 따라 강판의 결함을 검출하는 다양한 장치 및 방법이 개발되고 있다.Steel produced by such a process may cause defects in the interior due to transformation characteristics, and thus various apparatuses and methods for detecting defects in steel sheets have been developed.
이에 따라 종래에는 강재에 발생하는 결함을 검출하는 다양한 장치 및 방법들이 개발되었으며, 일례로 내부에 존재하는 결함을 추출하기 위해 누설자속법(Magnetic Flux Leakage Method)이 널리 사용되고 있다.Accordingly, various apparatuses and methods for detecting defects occurring in steel materials have been developed in the related art, and for example, a magnetic flux flux method is widely used to extract defects existing therein.
누설자속법은 강재를 자화시키기 위해 강재 자화 장치(magnetizer)를 사용하고 있으며, 이와 같이 강재 자화 장치에서 자화된 강재의 누설자속을 측정하여 강재의 결함여부를 검출할 수 있다.The leakage magnetic flux method uses a steel magnetizer (magnetizer) to magnetize the steel, and by measuring the leakage magnetic flux of the steel magnetized in the steel magnetizer can detect whether the steel defects.
즉, 강재는 강재 자화 장치에 의해 균일하게 자화될 경우, 내부의 결함부위는 주위부분과 다른 자속을 발생하게 되며, 이러한 자속의 차이를 감지하면, 강재 내부의 결함을 검출할 수 있다.That is, when the steel is magnetized uniformly by the steel magnetizing device, the internal defects generate magnetic fluxes different from the surrounding parts, and when the magnetic flux difference is detected, the internal defects of the steels may be detected.
이를 위해, 종래에는 자화된 강재의 누설자속을 측정하는 자기센서(Magnetic sensor, e.g, Hall sensor and GMR 등)와, 자기센서에 의해 측정된 자속 신호를 분석하는 신호처리부를 포함한다.
To this end, conventionally includes a magnetic sensor (eg, magnetic sensor, eg, Hall sensor and GMR) for measuring the leakage magnetic flux of the magnetized steel, and a signal processing unit for analyzing the magnetic flux signal measured by the magnetic sensor.
도 1은 종래 기술에 따른 강재 자화 장치의 일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a part of a steel magnetization device according to the prior art.
도 1을 참고하면, 종래의 강재 자화 장치(10)는 강자성체 철심 또는 요크부(20)를 포함하며, 이러한 철심 또는 요크부(20)에는 많은 양의 코일(30)이 감겨진다.Referring to FIG. 1, the conventional
이러한 강재 자화 장치(10)는 철심 또는 요크부(20)에 의해 발생하는 자기장(B)의 방향이 판재(1)의 진행 방향으로 형성될 수 있다.In the
종래의 강재 자화 장치(10)는 대상재인 강재, 일례로 판재(1)를 거의 포화자화상태로 만들기 위해 코일(30)에 고전류를 인가하여 자속 레벨의 크기를 크게 할 필요가 있다.The conventional
따라서, 종래의 강재 자화 장치(10)는 코일(30)이 감겨지는 철심 또는 요크부(20)의 부피가 크게 증가하게 되며, 이에 따라 공간을 많이 차지하게 되어 현장 설치가 용이하지 않은 측면이 있다.Therefore, in the conventional
또한, 이러한 강재 자화 장치(10)는 고전류의 인가로 인해 상당량의 열이 발생하여 강재 자화 장치(10)나 자기센서의 성능에 영향을 미치는 요인이 되고 있다.In addition, the
이에 따라 최근에는 자기장 발생원을 영구자석으로 대체하여 자화기의 부피를 줄이면서 강한 자기장을 쉽게 발생시키는 기술이 개발되었다.Accordingly, recently, a technology for easily generating a strong magnetic field while reducing the volume of the magnetizer by replacing the magnetic field source with a permanent magnet has been developed.
또한, 종래의 강재 자화 장치(10)는 자화의 세기가 강판(1)의 폭방향(즉, y축 방향)으로 불균일하게 발생하고 있으며, 이에 따라 강판(1)을 균일하게 자화시키는데 한계가 있다.
In addition, in the conventional
도 2는 종래 기술에 따른 강재 자화 장치에 의해 자화된 강재의 폭방향 자기장의 크기를 도시한 그래프이다.2 is a graph showing the magnitude of the magnetic field in the width direction of the steel magnetized by the steel magnetizer according to the prior art.
도 2를 참고하면, 자화된 강재, 즉 판재(1)는 중앙부분(C)에서는 다소 균일한 자속크기를 갖지만, 양쪽 에지부분(E)으로 갈수록 중심부보다 자속크기가 증가하는 현상이 발생하며, 이에 따라 자속강도의 차이(ΔT)가 발생한다.Referring to Figure 2, the magnetized steel, that is, the plate (1) has a somewhat uniform magnetic flux size in the center portion (C), but the phenomenon that the magnetic flux size increases from the center toward both edge portions (E), As a result, the difference ΔT occurs.
이는 강재 자화 장치(10)의 요크부(20) 형상이 중심부는 일정하지만, 에지부분(E)에서 갑자기 변하는 단면효과(End Effect) 때문에 발생한다.This occurs because the shape of the
이와 같이, 자화된 강재, 즉 판재(1)가 폭방향으로 불균일하게 자화될 경우, 누설자속법을 이용하여 강재의 결함에 대한 2차원 영상 취득시 부정확한 결과가 발생하는 문제가 있다.As described above, when the magnetized steel, that is, the
즉, 자화된 판재(1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 폭방향으로 동일한 크기의 결함(2)이 발생하지만, 이를 누설자속을 이용하여 영상처리하게 되면 불균일한 자화특성으로 인해 누설자속 결함을 2차원 영상으로 표시한 결함정보(4)가 다른 크기의 결과값으로 표시될 수 있다.That is, as shown in FIG. 3, the
이와 같이, 종래의 강재 자화 장치(10)는 유사한 크기의 결함(2)이 위치에 따라 자속의 세기 차이(ΔT)로 인해 다른 감도로 검출되어 정확한 결함정보(4)를 전달하기 어려운 한계가 있으며, 이에 따라 강재의 자화를 균일하게 하기 위한 기술의 개발이 요구되고 있다.As such, the conventional
본 발명의 일 실시예는 강재의 폭방향으로 자화 분포를 균일하게 발생시킬 수 있도록 하여 결함의 크기가 정확하게 검출되도록 하고, 부피를 최소화하면서도 자속의 세기를 증가시킬 수 있도록 구조를 개선한 강재 자화 장치에 관한 것이다.One embodiment of the present invention is to improve the structure of the magnetizing device to increase the strength of the magnetic flux while minimizing the volume, so that the size of the defect can be accurately detected by the magnetization distribution in the width direction of the steel uniformly It is about.
본 발명의 일 측면에 따른 강재 자화 장치는 강판과 인접하게 설치되어 강판을 자화시키는 강재 자화 장치에 있어서, 상기 강판의 폭방향으로 배치되는 자성을 갖는 제1요크부; 상기 제1요크부의 전면 및 후면에 설치되어 상기 강판에 인접하게 연장되며, 상기 제1요크부에 의해 자화되는 한 쌍의 제2요크부; 및 상기 제1요크부 및 상기 제2요크부에 연결되게 설치되어 폭방향의 자속 세기를 가변시키도록 매개되는 자속가변부;를 포함하고, 상기 자속가변부는 상기 제2요크부의 내측면에 상기 제2요크부의 중앙부분과 에지부분의 자속세기를 균일화하기 위해 상기 제2요크부와 상대투자율(relative permeability)이 다른 재질로 설치되는 보조 요크부;를 함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a steel magnetization device comprising: a steel magnetization device installed adjacent to a steel plate to magnetize a steel plate, the first yoke having a magnet disposed in a width direction of the steel plate; A pair of second yoke portions provided on the front and rear surfaces of the first yoke portion and extending adjacent to the steel plate and magnetized by the first yoke portion; And a magnetic flux variable part installed to be connected to the first yoke part and the second yoke part to vary a magnetic flux intensity in a width direction, wherein the magnetic flux variable part is formed on the inner surface of the second yoke part. And a secondary yoke portion provided with a material having a relative permeability different from that of the second yoke portion to equalize the magnetic flux strengths of the center portion and the edge portion of the second yoke portion.
또한, 자속가변부는 제1요크부 및 제2요크부의 하부에 적어도 하나로 제공되어 제2요크부의 중앙부분과 에지부분의 자속세기가 균일화되도록 자속의 세기를 제어하는 보조 자화 모듈을 포함할 수 있다.In addition, the magnetic flux variable part may include an auxiliary magnetization module provided at least one of the lower portion of the first yoke part and the second yoke part to control the strength of the magnetic flux so that the magnetic flux strength of the central and edge portions of the second yoke part is uniform.
또한, 보조 요크부는 제2요크부보다 상대투자율이 높을 수 있다.In addition, the auxiliary yoke portion may have a higher relative permeability than the second yoke portion.
또한, 보조 요크부는 제2요크부의 에지부분으로 갈수록 자속의 세기가 작아지질 수 있다.In addition, the strength of the magnetic flux may be reduced as the auxiliary yoke part approaches the edge portion of the second yoke part.
또한, 보조 요크부는 강재와 먼 하부의 폭이 강재와 가까운 상부의 폭 보다 길게 형성될 수 있다.In addition, the auxiliary yoke portion may be formed longer than the width of the upper portion close to the steel material far from the steel.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 강재 자화 장치는 강판과 인접하게 설치되어 강판을 자화시키는 강재 자화 장치에 있어서, 상기 강판의 폭방향으로 배치되는 자성을 갖는 제1요크부; 상기 제1요크부의 전면 및 후면에 설치되어 상기 강판에 인접하게 연장되며, 상기 제1요크부에 의해 자화되는 한 쌍의 제2요크부; 및 상기 제1요크부 및 상기 제2요크부에 연결되게 설치되어 폭방향의 자속 세기를 가변시키도록 매개되는 자속가변부;를 포함하고, 상기 자속가변부는 상기 제1요크부 및 상기 제2요크부의 하부에 적어도 하나로 설치되어 상기 제2요크부의 중앙부분과 에지부분의 자속세기가 균일화되도록 자속의 세기를 제어하는 보조 자화 모듈;을 포함한다.In addition, the steel magnetization device according to another aspect of the present invention, the steel magnetization device is installed adjacent to the steel sheet to magnetize the steel sheet, the first yoke portion having a magnet disposed in the width direction of the steel sheet; A pair of second yoke portions provided on the front and rear surfaces of the first yoke portion and extending adjacent to the steel plate and magnetized by the first yoke portion; And a magnetic flux variable part installed to be connected to the first yoke part and the second yoke part and configured to vary a magnetic flux intensity in a width direction, wherein the magnetic flux variable part includes the first yoke part and the second yoke. And an auxiliary magnetization module installed in at least one of the lower parts of the second yoke to control the intensity of the magnetic flux so that the magnetic flux intensity of the central and edge portions of the second yoke is uniform.
여기서, 보조 자화 모듈은 한 쌍의 제2요크부에 연결되게 설치되는 자화 요크부와, 자화 요크부에 권취되며 인가되는 전류량에 따라 자속의 세기가 가변되는 코일부를 포함할 수 있다.Here, the auxiliary magnetization module may include a magnetization yoke unit installed to be connected to the pair of second yoke units, and a coil unit in which the intensity of the magnetic flux varies depending on the amount of current applied to the magnetization yoke unit.
또한, 보조 자화 모듈은 한 쌍의 제2요크부에 연결되게 설치되는 자화 요크부와, 자화 요크부에 설치되는 자성을 갖는 보조 자성체를 포함할 수 있다.In addition, the auxiliary magnetization module may include a magnetization yoke part installed to be connected to the pair of second yoke parts, and an auxiliary magnetic material having a magnet installed in the magnetization yoke part.
보조 자성체는 자성 방향에 따라 자속의 세기를 가변할 수 있도록 자화 요크부에 회전 가능하게 설치될 수 있다.The auxiliary magnetic body may be rotatably installed in the magnetizing yoke part to vary the intensity of the magnetic flux according to the magnetic direction.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 강판의 폭방향으로 자화를 균일하게 발생시킬 수 있고, 이에 따라 결함의 측정을 정확하게 수행할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, it is possible to uniformly generate magnetization in the width direction of the steel sheet, thereby accurately measuring the defects.
또한, 본 실시예는 강판을 자화시키는 요크부의 크기를 최소화할 수 있어 설치가 용이해지는 장점이 있다.In addition, the present embodiment has the advantage that the size of the yoke portion for magnetizing the steel sheet can be minimized to facilitate installation.
또한, 본 실시예는 강판의 자화시 전류의 소비를 최소화할 수 있어 생산비용을 절감하는 효과가 있다. In addition, the present embodiment can minimize the consumption of current during magnetization of the steel sheet has the effect of reducing the production cost.
도 1은 종래 기술에 따른 강재 자화 장치의 사시도.
도 2는 종래 기술에 따른 강재 자화 장치에서 강재의 폭에 따른 자속 세기를 도시한 그래프.
도 3의 (a)와 (b)는 실제 강판에 발생된 결함의 크기와, 영상출력된 결함의 크기를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 강재 자화 장치의 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 강재 자화 장치의 요크부 후면을 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 강재 자화 장치의 요크부를 일부 분리하여 도시한 분해사시도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 강재 자화 장치의 요크부를 도시한 사시도.
도 8의 (a)와 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 강재 자화 장치의 일부를 분리하여 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 강재 자화 장치의 요크부를 도시한 사시도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 강재 자화 장치의 보조 자성체를 도시한 사시도.
도 11의 (a)와 (b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 강재 자화 장치의 보조 자성체의 회전 방향에 따른 자속 세기를 도시한 그래프.1 is a perspective view of a steel magnetization device according to the prior art.
Figure 2 is a graph showing the magnetic flux intensity according to the width of the steel in the steel magnetizer according to the prior art.
Figure 3 (a) and (b) is a diagram showing the size of the defects actually generated in the steel sheet and the size of the image output defects.
4 is a perspective view of a steel magnetization device according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a rear surface of the yoke portion of the steel magnetization device according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is an exploded perspective view showing a part of the yoke of the magnetizing device according to an embodiment of the present invention separated.
Figure 7 is a perspective view showing a yoke portion of a steel magnetization device according to another embodiment of the present invention.
Figure 8 (a) and (b) is a perspective view showing a separate portion of the steel magnetization device according to another embodiment of the present invention.
Figure 9 is a perspective view showing a yoke portion of a steel magnetization device according to another embodiment of the present invention.
10 is a perspective view showing an auxiliary magnetic material of the steel magnetization device according to another embodiment of the present invention.
11 (a) and (b) are graphs showing magnetic flux intensities according to a rotation direction of an auxiliary magnetic body of a steel magnetization device according to still another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The shape and the size of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity and the same elements are denoted by the same reference numerals in the drawings.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 강재 자화 장치의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 강재 자화 장치의 요크부 후면을 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 강재 자화 장치의 요크부를 일부 분리하여 도시한 분해사시도이다.Figure 4 is a perspective view of a steel magnetization device according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a perspective view showing the rear surface of the yoke portion of the steel magnetization device according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is an embodiment of the present invention An exploded perspective view showing a part of the yoke of the steel magnetizer according to the example by separating.
도 4 내지 도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 강재 자화 장치(110)는 강재 내부에 형성되는 결함을 측정하기 위해 강재를 자화시키는 장치이며, 이와 같이 자화된 강재, 일례로 연속적으로 공급되는 강판(100)의 누설자속을 후속되어 제공되는 (도시되지 않은) 자기센서에 의해 측정함으로써 강판(100) 내부의 결함을 검출할 수 있다.4 to 6, the
본 실시예에서 강재 자화 장치(110)는 강판의 폭방향으로 길게 배치되는 제1요크부(120)를 포함하며, 이러한 제1요크부(120)는 자체적으로 자성을 갖는 자성체로 제공될 수 있다. 일례로, 여기서, 제1요크부(120)는 강한 자계강도를 갖는 영구자석으로 제공되며, 이에 따라 자체적으로 자기장(B)을 발생시킬 수 있다. In this embodiment, the
또한, 제1요크부(120)에는 강판의 진행방향에 대해 전면 및 후면에 한 쌍의 제2요크부(130)가 제공될 수 있으며, 이들 제2요크부(130)는 제1요크부(120)에 의해 자화될 수 있다.In addition, the
이러한 한 쌍의 제2요크부(130)는 일측이 제1요크부(120)에 결합된 상태에서 강판(100)에 인접되도록 연장되어 제공될 수 있다. 한 쌍의 제2요크부(130)는 제1요크부(120)에 의해 자화됨에 따라 자기장이 발생하며, 자화방향에 따라 자기장(B)이 흐르는 경로를 결정할 수 있다.The pair of
일례로, 본 실시예에서 제1요크부(120)는 강판(100)의 진행방향의 전방측이 S극으로 배치되고, 후방측은 N극으로 배치되며, 이에 따라 제2요크부(130)에 형성되는 자기장(B) 방향이 강판의 진행방향의 후방측에서 전방측으로 흐르게 될 수 있다.For example, in the present embodiment, the front side of the
한편, 제2요크부(130)는 양측의 끝단, 즉 에지부분(E)에서 급격한 단면 변화에 따라 자속의 세기가 증가하는 단면효과(End Effect)가 발생할 수 있다.On the other hand, the
이에 따라 본 실시예에서 제1요크부(120) 및 제2요크부(130)에는 폭방향의 자속 세기를 가변시키도록 매개되는 자속가변부가 제공될 수 있다.Accordingly, in the present embodiment, the
일례로, 본 실시예에서 자속가변부는 제2요크부(130)의 내측면에 제공되어 에지부분(E)의 자속 세기를 감소시키거나 중앙부분(C)의 자속 세기를 보조 요크부(140)를 포함할 수 있다.For example, in the present embodiment, the magnetic flux variable part is provided on the inner side of the
이러한 보조 요크부(140)는 제2요크부(130)와 상대투자율(relative permeability)이 다른 재질로 제공될 수 있으며, 이에 따라 보조 요크부(140)의 형상을 적절히 변형함에 따라 강재 자화 장치(110)의 중앙부분(C)과 에지부분(E)의 자속세기를 균일하게 발생시킬 수 있다.The
일례로, 본 실시예에서 보조 요크부(140)는 제2요크부(130)의 내측면에 제공될 수 있으며, 제2요크부(130) 보다 상대투자율이 높은 재질로 제공될 수 있다.For example, in the present embodiment, the
따라서, 본 실시예에서 제2요크부(130)는 중앙부분(C)의 자속세기가 보조 요크부(140)에 의해 증가됨에 따라 에지부분(E)과 중앙부분(C)의 자속세기가 균일하게 조절될 수 있다.Therefore, in the present embodiment, the
이는 제1요크부(120)의 영구자석에 의해 발생하는 여기 자기장(excitation magnetic field)이 상대투자율이 높은 중앙부분(C)을 따라 흐르게 됨에 따라 에지부분(E)보다 약한 자속 세기를 보완해주기 때문이다.This is because the excitation magnetic field generated by the permanent magnet of the
더불어, 본 실시예에서 보조 요크부(140)는 제2요크부(130)의 에지부분(E)으로 갈수록 자속의 세기가 작아지도록 제공될 수 있다.In addition, in the present embodiment, the
이를 위해, 본 실시예에서 보조 요크부(140)는 강판(100)과 먼 하부, 즉 보조 요크부(140) 하단의 폭(w1)이 강판(100)과 가까운 상부, 즉 보조 요크부(140) 상단의 폭(w2)보다 길게 형성될 수 있다. 예컨대, 보조 요크부(140)는 하단의 폭(w1)이 상단의 폭(w2)보다 긴 대략적인 사다리꼴 형태로 제공될 수 있다.To this end, in the present embodiment, the
따라서, 제2요크부(130)에서 중앙부분(C)은 보조 요크부(140)에 의해 자속의 세기가 증가되는 반면에, 에지부분(E)으로 갈수록 보조 요크부(140)에 의한 자속의 증가 영향이 점차 작아지게 되어, 전체적으로 자속의 세기가 균일해질 수 있다.Therefore, while the intensity of the magnetic flux is increased by the
또한, 본 실시예에서 제2요크부(130)에 발생하는 자속의 세기는 보조 요크부(140)의 하, 상 단의 폭(w1, w2)뿐만 아니라 보조 요크부(140)의 두께(t) 및 보조 요크부(140)의 측면 형상 등에 따라 조절될 수 있다. 또한, 보조 요크부(140)의 측면은 직선형뿐만 아니라 굴곡진 형태로 제공될 수 있으며, 상, 하단과 측면이 연속적으로 연결됨에 따라 자속의 세기가 급격히 변하는 것을 방지할 수 있다.In addition, in the present embodiment, the intensity of the magnetic flux generated in the
이와 같이, 본 실시예는 보조 요크부(140)의 형상을 최적화함에 따라 강재 자화 장치(110)에 발생하는 자속의 세기를 균일하게 조절하는 것이 가능하다.
As such, according to the present exemplary embodiment, the strength of the magnetic flux generated in the
또한, 본 실시예에서 자속가변부는 제2요크부(130)의 중앙부분에 제공되는 보조 요크부(140)에 의해 중앙부분의 자속 세기가 증가함에 따라 에지부분과의 자속 세기를 균일하게 조절하는 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 다양하게 변형될 수 있다.In addition, in the present embodiment, the magnetic flux variable part uniformly adjusts the magnetic flux intensity with the edge portion as the magnetic flux intensity of the central portion is increased by the
일례로, 제2요크부(130)의 양측 에지부분에 제2요크부(130)보다 상대투자율이 낮은 재질의 보조 요크부가 제공될 수 있다.For example, auxiliary yoke portions of a material having a lower relative permeability than the
이러한 보조 요크부는 양측 에지부분의 자속 세기를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 강재 자화 장치의 전체적인 자속이 세기를 균일하게 조절할 수 있다.The auxiliary yoke portion may reduce the magnetic flux intensity of both edge portions, and thus the overall magnetic flux of the steel magnetization device may uniformly adjust the intensity.
또한, 본 실시예에서 보조 요크부는 양측 에지부분의 상대투자율을 낮추기 위해 빈공간으로 이루어지는 것도 가능하다. 즉, 빈공간은 공기와 같이 제2요크부(130) 보다 상대투자율이 낮은 재질을 포함할 수 있다.
In addition, in the present embodiment, the auxiliary yoke portion may be formed as a vacant space in order to lower the relative permeability of both edge portions. That is, the empty space may include a material having a lower relative permeability than the
더불어, 본 실시예에서 제2요크부(130)의 에지부분(E)이 경사 또는 굴곡지게 형성함으로써, 에지부분(E)의 단면이 급격히 변하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 에지부분(E)에서의 자속세기와 중앙부분(C)의 자속 세기를 균일하게 조절하는 것도 가능하다.
In addition, in the present embodiment, by forming the edge portion E of the
본 실시예에서 강재 자화 장치(110)의 자속가변부는 상대투자율이 높은 재질의 보조 요크부(140)를 사용함에 따라 자속 세기를 균일하게 하는 것으로 설명하고 있으나, 본 실시예에서 자속가변부의 구성은 한정되지 않으며 중앙부분(C)과 에지부분(E)의 자속 세기를 균일하게 하기 위한 다양한 형태로 변형될 수 있다.In the present embodiment, the magnetic flux variable part of the
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 강재 자화 장치의 요크부를 도시한 사시도이고, 도 8의 (a)와 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 강재 자화 장치의 일부를 분리하여 도시한 사시도이다.7 is a perspective view showing a yoke of a steel magnetization device according to another embodiment of the present invention, Figure 8 (a) and (b) is a separate portion of the steel magnetization device according to another embodiment of the present invention shown One perspective view.
도 7과 도 8을 참고하면, 강재 자화 장치(210)는 강판(100)과 인접하게 제공되어 강판(100)을 자화시킬 수 있다.7 and 8, the
이러한 강재 자화 장치(210)는 강판(100)의 폭방향으로 길게 배치되는 제1요크부(220)를 포함할 수 있다. 제1요크부(220)는 자성을 갖는 자성체로 제공될 수 있다.The
일례로, 제1요크부(220)는 강한 자계강도를 갖는 영구자석으로 제공되며, 이에 따라 자체적으로 자기장을 발생시키며 강판(100)을 자화시킬 수 있다.For example, the
또한, 제1요크부(220)은 강판(100)의 진행방향에 대해 전면과 후면에 강판(100)과 인접하게 연장되는 한 쌍의 제2요크부(230)가 제공될 수 있다. 한 쌍의 제2요크부(230)는 제1요크부(220)에 의해 자화됨에 따라 자기장이 발생하며, 자화방향에 따라 자기장이 흐르는 경로를 결정할 수 있다.In addition, the
일례로, 본 실시예에서 제1요크부(220)는 강판(100)의 진행방향의 전방측이 S극으로 배치되고, 후방측은 N극으로 배치되며, 이에 따라 제2요크부(230)에 형성되는 자기장이 강판의 진행방향의 후방측에서 전방측으로 흐르게 될 수 있다.For example, in the present embodiment, the
한편, 제2요크부(230)는 양측의 끝단, 즉 에지부분(E)에서 급격한 단면 변화에 따라 자속크기가 증가하는 단면효과(End Effect)가 발생하며, 이에 따라 양측 에지부분(E)에서 자속의 세기가 증가할 수 있다.On the other hand, the
이에 따라 본 실시예에서 제1요크부(220) 및 제2요크부(230)에는 폭방향의 자속 세기를 가변시키도록 매개되는 자속가변부가 제공될 수 있다.Accordingly, in the present embodiment, the
일례로, 본 실시예에서 자속가변부는 제1요크부(220) 및 제2요크부(230)의 하부에 제공되어 자속의 세기를 제어하기 위한 보조 자화 모듈(240)을 포함할 수 있다.For example, in the present embodiment, the magnetic flux variable part may include an
이를 위해, 제2요크부(230)에는 폭방향을 따라 레일부(232)가 제공될 수 있고, 보조 자화 모듈(240)에는 이 레일부(232)에 결합되는 요홈부(242)가 제공될 수 있다. 보조 자화 모듈(240)은 요홈부(242)가 레일부(232)에 삽입됨에 따라 슬라이딩 이동 가능하게 제공되며, 설치된 위치에 따라 자속의 세기를 조절할 수 있다.To this end, the
이러한 보조 자화 모듈(240)은 적어도 하나로 제공될 수 있으며, 제1요크부(220) 및 제2요크부(230)의 하부에서 자속의 세기를 부분적으로 가변하여 제2요크부(230)의 중앙부분(C)과 에지부분(E)의 자속세기가 균일화되도록 할 수 있다. 바람직하게는 보조 자화 모듈(240)은 복수개로 제공될 수 있으며, 각각의 보조 자화 모듈(240)은 설치되는 위치에 따라 자속의 세기가 다르게 제어될 수 있다.The
본 실시예에서 보조 자화 모듈(240)은 한 쌍의 제2요크부(230)에 연계되는 자화 요크부(244)를 포함할 수 있고, 이 자화 요크부(244)에는 전류의 인가에 따라 자기장을 발생시키는 코일부(246)가 권취될 수 있다.In the present embodiment, the
본 실시예에서 보조 자화 모듈(240)은 코일부(246)에 인가되는 전류량에 따라 자속의 세기를 가변할 수 있다.In the present embodiment, the
본 실시예에서 보조 자화 모듈(240)은 전류량의 조절에 따라 자속을 가변시키는 것으로 설명하고 있으나, 자화 요크부(244)에 권취되는 코일의 권선수에 따라 자속을 가변시키는 것도 물론 가능하다. In this embodiment, the
예컨데, 강재 자화 장치(210)의 중앙부에는 코일이 많이 권취된 자화 요크부(244)를 포함하는 보조 자화 모듈(240)이 제공되고, 외곽부에는 코일이 적게 권취된 자화 요크부(244)를 포함하는 보조 자화 모듈(240)이 제공될 수 있다.For example, an
이러한 보조 자화 모듈(240)은 각각 동일한 전류가 공급되더라도 권취된 코일의 권선수에 따라 자속의 세기가 달라질 수 있다. 즉, 중앙부의 보조 자화 모듈(240)은 외곽부의 보조 자화 모듈(240)에 비해 자속의 세기가 크게 발생할 수 있다.Although the
이와 같이, 각각의 보조 자화 모듈(240)에 발생하는 자속 세기를 조절하면, 강재 자화 장치(210)의 중앙부분(C)에서 발생하는 자속의 세기와 에지부분(E)에서 발생하는 자속의 세기를 균일화할 수 있다.
As such, when the magnetic flux intensity generated in each
본 실시예에서 보조 자화 모듈(240)은 전류의 공급에 따라 자기장을 발생시키는 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 자기장을 발생시키는 다양한 형태로 변형될 수 있다. In the present embodiment, the
일례로, 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 보조 자화 모듈(340)은 자체적으로 자기장을 발생시키는 보조 자성체(346)를 포함할 수 있으며, 이 보조 자성체(346)에서 발생하는 자기장을 이용하여 강재 자화 장치(310)에서 발생하는 자속의 세기를 균일화하는 것도 가능하다.For example, as illustrated in FIGS. 9 to 11, the
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 강재 자화 장치의 요크부를 도시한 사시도이고, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 강재 자화 장치의 보조 자성체를 도시한 사시도이며, 도 11의 (a)와 (b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 강재 자화 장치의 보조 자성체의 회전 방향에 따른 자속 세기를 도시한 그래프이다.9 is a perspective view illustrating a yoke portion of a steel magnetization device according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a perspective view illustrating an auxiliary magnetic material of the steel magnetization device according to still another embodiment of the present invention. (a) and (b) are graphs showing the magnetic flux intensity according to the rotation direction of the auxiliary magnetic material of the steel magnetization device according to another embodiment of the present invention.
도 9 내지 도 11을 참고하면, 보조 자화 모듈(340)은 제1요크부(320) 및 제2요크부(330)의 하부에 제공되어 자속의 세기를 제어할 수 있다.9 to 11, the
이를 위해, 제2요크부(330)에는 폭방향을 따라 레일부(332)가 제공될 수 있고, 보조 자화 모듈(340)에는 이 레일부(332)에 결합되는 요홈부(342)가 제공될 수 있다. 보조 자화 모듈(340)은 요홈부(342)가 레일부(332)에 삽입됨에 따라 슬라이딩 이동 가능하게 제공되며, 설치된 위치에 따라 자속의 세기를 조절할 수 있다.To this end, the
이러한 보조 자화 모듈(340)은 적어도 하나로 제공될 수 있으며, 제1요크부(320) 및 제2요크부(330)의 하부에서 자속의 세기를 부분적으로 가변하여 제2요크부(330)의 중앙부분(C)과 에지부분(E)의 자속세기가 균일화되도록 할 수 있다. 바람직하게는 보조 자화 모듈(340)은 복수개로 제공될 수 있으며, 각각의 보조 자화 모듈(340)은 설치되는 위치에 따라 자속의 세기가 다르게 제어될 수 있다.The
이를 위해, 보조 자화 모듈(340)은 한 쌍의 제2요크부(330)에 연계되는 자화 요크부(344)를 포함할 수 있다.To this end, the
또한, 자화 요크부(344)에는 자성을 갖는 보조 자성체(346)가 제공될 수 있다.In addition, the magnetizing
이러한 보조 자성체(346)는 자체적으로 발생하는 자력에 의해 자속의 세기를 가변시킬 수 있다. 또한, 보조 자성체(346)는 극성의 방향이 강판(100)의 진행방향으로 배치될 수 있다.The auxiliary
또한, 보조 자화 모듈(340)은 각각에 제공되는 보조 자성체(346)의 세기 및 보조 자성체(346)가 배치되는 방향, 즉 극성방향에 따라 강재 자화 장치(310)에서 발생하는 자속의 세기를 가변할 수 있다.In addition, the
따라서, 본 실시예에서 강재 자화 장치(310)는 보조 자화 모듈(340)이 제2요크부(330)에 제공되는 위치를 조절함에 따라 자속의 세기를 가변할 수 있으며, 이와 같이, 각각의 보조 자화 모듈(340)에 발생하는 자속 세기를 조절하면, 강재 자화 장치(310)의 중앙부분(C)에서 발생하는 자속의 세기와 에지부분(E)에서 발생하는 자속의 세기를 균일화할 수 있다.
Therefore, in the present embodiment, the
한편, 본 실시예에서 보조 자성체(346)는 자화 요크부에 회전 가능하게 제공될 수 있으며, 이에 따라 보조 자성체(346)를 회전시킴에 따라 자성 반향을 변경하여 자속의 세기를 가변시키는 것도 가능하다.Meanwhile, in the present embodiment, the auxiliary
이를 위해, 보조 자화 모듈(340)은 자화 요크부(344)에 제공되는 보조 자성체(346)의 극성의 방향이 강판의 진행방향으로 배치된 상태에서 회전 가능하게 제공될 수 있다.To this end, the
또한, 보조 자성체(346)의 일측에는 보조 자성체(346)를 회전시키기 위한 손잡이(348)가 제공될 수 있다. 또한, 자화 요크부(344)에는 손잡이(348)의 회전을 안내하기 위한 가이드부(345)가 제공될 수 있다.In addition, a
이러한, 보조 자성체(346)는 제1요크부(320)의 극성 방향에 대해 수직으로 배치될 경우, 자속의 세기는 최소(즉, 0)이 될 수 있고, 보조 자성체(346)가 회전하여 제1요크부(320)의 극성 방향과 평행하게 배치될 경우, 자속의 세기는 최대가 될 수 있다. 즉, 본 실시예에서 보조 자성체(346)의 N극(또는 S극)이 향하는 방향이 제1요크부(320)의 N극(또는 S극)이 향하는 방향과 직교할 경우, 보조 자성체(346)에 의한 자속의 세기는 변동하지 않는다. 또한, 본 실시예에서 보조 자성체(346)의 회전에 의해 보조 자성체(346)의 N극(또는 S극)이 향하는 방향이 제1요크부(320)의 N극(또는 S극)이 향하는 방향이 동일하게 될 경우, 자속의 세기가 증가될 수 있다.
When the auxiliary
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. It will be clear to those who have knowledge.
100: 강판 110: 강재 자화 장치
120: 제1요크부 130: 제2요크부
140: 보조 요크부 C: 중앙부분
E: 에지부분 B: 자기장100: steel plate 110: steel magnetization device
120: first yoke portion 130: second yoke portion
140: auxiliary yoke part C: center part
E: edge portion B: magnetic field
Claims (9)
상기 강판의 폭방향으로 배치되는 자성을 갖는 제1요크부; 상기 제1요크부의 전면 및 후면에 설치되어 상기 강판에 인접하게 연장되며, 상기 제1요크부에 의해 자화되는 한 쌍의 제2요크부; 및 상기 제1요크부 및 상기 제2요크부에 연결되게 설치되어 폭방향의 자속 세기를 가변시키도록 매개되는 자속가변부;를 포함하고,
상기 자속가변부는 상기 제2요크부의 내측면에 상기 제2요크부의 중앙부분과 에지부분의 자속세기를 균일화하기 위해 상기 제2요크부와 상대투자율(relative permeability)이 다른 재질로 설치되는 보조 요크부;
를 포함하는 강재 자화 장치.
In the steel magnetization device provided adjacent to the steel sheet to magnetize the steel sheet,
A first yoke portion having magnetism disposed in the width direction of the steel sheet; A pair of second yoke portions provided on the front and rear surfaces of the first yoke portion and extending adjacent to the steel plate and magnetized by the first yoke portion; And a magnetic flux variable part installed to be connected to the first yoke part and the second yoke part and configured to vary a magnetic flux intensity in a width direction.
The magnetic flux variable part is provided on the inner surface of the second yoke part to make the magnetic flux strengths of the central and edge portions of the second yoke part different from each other, and the auxiliary yoke part having a relative permeability different from that of the second yoke part. ;
Steel magnetization device comprising a.
상기 제1요크부 및 상기 제2요크부의 하부에 적어도 하나로 설치되어 상기 제2요크부의 중앙부분과 에지부분의 자속세기가 균일화되도록 자속의 세기를 제어하는 보조 자화 모듈;을 포함하는 강재 자화 장치.
The method of claim 1, wherein the magnetic flux variable portion
And an auxiliary magnetization module installed at least under the first yoke portion and the second yoke portion to control the intensity of the magnetic flux so that the magnetic flux intensity of the central and edge portions of the second yoke portion is uniform.
상기 제2요크부보다 상대투자율이 높은 것을 특징으로 하는 강재 자화 장치.
The method according to claim 1 or 2, wherein the auxiliary yoke portion
Steel magnetization apparatus, characterized in that the relative permeability is higher than the second yoke portion.
상기 제2요크부의 에지부분으로 갈수록 자속의 세기가 작아지는 것을 특징으로 하는 강재 자화 장치.
The method according to claim 1 or 2, wherein the auxiliary yoke portion
The magnetic strength device of the steel, characterized in that the strength of the magnetic flux is reduced toward the edge portion of the second yoke portion.
상기 강재와 먼 하부의 폭이 상기 강재와 가까운 상부의 폭 보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 강재 자화 장치.
The method of claim 4, wherein the auxiliary yoke portion
The steel magnetizing device, characterized in that the width of the lower portion far from the steel is formed longer than the width of the upper portion close to the steel.
상기 강판의 폭방향으로 배치되는 자성을 갖는 제1요크부; 상기 제1요크부의 전면 및 후면에 설치되어 상기 강판에 인접하게 연장되며, 상기 제1요크부에 의해 자화되는 한 쌍의 제2요크부; 및 상기 제1요크부 및 상기 제2요크부에 연결되게 설치되어 폭방향의 자속 세기를 가변시키도록 매개되는 자속가변부;를 포함하고,
상기 자속가변부는 상기 제1요크부 및 상기 제2요크부의 하부에 적어도 하나로 설치되어 상기 제2요크부의 중앙부분과 에지부분의 자속세기가 균일화되도록 자속의 세기를 제어하는 보조 자화 모듈;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 강재 자화 장치.
In the steel magnetization device provided adjacent to the steel sheet to magnetize the steel sheet,
A first yoke portion having magnetism disposed in the width direction of the steel sheet; A pair of second yoke portions provided on the front and rear surfaces of the first yoke portion and extending adjacent to the steel plate and magnetized by the first yoke portion; And a magnetic flux variable part installed to be connected to the first yoke part and the second yoke part and configured to vary a magnetic flux intensity in a width direction.
An auxiliary magnetization module installed in at least one lower portion of the first yoke portion and the second yoke portion to control the intensity of the magnetic flux so that the magnetic flux intensity of the center portion and the edge portion of the second yoke portion is equalized;
Steel magnetization device comprising a.
한 쌍의 상기 제2요크부에 연결되게 설치되는 자화 요크부와,
상기 자화 요크부에 권취되며 인가되는 전류량에 따라 자속의 세기가 가변되는 코일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재 자화 장치.
The method of claim 2 or 6, wherein the auxiliary magnetization module
A magnetized yoke portion installed to be connected to the pair of second yoke portions;
And a coil part wound around the magnetizing yoke and varying in intensity of magnetic flux according to an amount of current applied thereto.
한 쌍의 상기 제2요크부에 연결되게 설치되는 자화 요크부와,
상기 자화 요크부에 설치되는 자성을 갖는 보조 자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재 자화 장치.
The method of claim 2 or 6, wherein the auxiliary magnetization module
A magnetized yoke portion installed to be connected to the pair of second yoke portions;
Steel magnetization apparatus characterized in that it comprises an auxiliary magnetic material having a magnet provided in the magnetizing yoke.
자성 방향에 따라 자속의 세기를 가변할 수 있도록 상기 자화 요크부에 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 강재 자화 장치.The method of claim 8, wherein the auxiliary magnetic material
Steel magnetizing device is rotatably installed in the magnetizing yoke portion to vary the intensity of the magnetic flux according to the magnetic direction.
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KR1020120028236A KR101353811B1 (en) | 2012-03-20 | 2012-03-20 | Steel magnetization apparatus |
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KR20130106584A KR20130106584A (en) | 2013-09-30 |
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Citations (2)
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JPH0722240A (en) * | 1993-07-06 | 1995-01-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Magnetization system for steel plate |
JPH0815227A (en) * | 1994-06-28 | 1996-01-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Magnetizing device for steel plate |
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2012
- 2012-03-20 KR KR1020120028236A patent/KR101353811B1/en active IP Right Grant
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JPH0722240A (en) * | 1993-07-06 | 1995-01-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Magnetization system for steel plate |
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