旋转辊表面清洁方法和旋转辊表面清洁装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种旋转辊表面清洁方法和一种旋转辊表面清洁装置。
【背景技术】
[0002]使用诸如镧系元素的稀土元素的稀土磁体也称为永磁体，且用在用于硬盘的马达或用于MRI中的马达、用于混合动力车辆或电动车辆的驱动马达等中。
[0003]可将残留磁化(残留磁通密度)和矫顽力援引为稀土磁体的磁体性能的指标。由于马达的小型化和提高的电流密度而引起的发热量的增大已导致对用在这些马达中的稀土磁体的耐热性的更高要求。响应于该要求，已对用于维持磁体在高温使用期间的矫顽力的技术进行了研宄。关于Nd-Fe-B磁体一一该磁体为常常用在车辆用驱动马达中的稀土磁体，已尝试通过使晶粒细化、使用具有包含大量Nd的成分的合金、添加具备优良矫顽力性能的重稀土元素如Dy或Tb等来增大磁体的矫顽力。
[0004]稀土磁体包括构成组织的晶粒(主相)的尺度为约3至5 μ m的一般的烧结磁体和晶粒被细化为约50至300nm的纳米尺度的纳米结晶磁体。在这些磁体之中，目前注意力集中在能在使晶粒细化的同时降低昂贵的重稀土元素的需求量的纳米结晶磁体上。
[0005]一种制造稀土磁体的方法能简述如下。例如，首先，在炉内形成稀土磁体材料的熔融金属(Nd-Fe-Β熔融金属)，此后将熔融金属从炉供给到旋转辊。然后使熔融金属快速凝固以制造急冷带(急冷薄带)。接下来，将急冷带切割成期望尺寸并形成为磁体用粉末，此后粉末在被加压成形的同时被烧结以制造烧结体。在纳米结晶磁体的情况下，进一步对烧结体进行热塑性加工以向其施加磁各向异性，藉此制造出成形体。利用各种不同方法之一向成形体施用由包含重稀土元素的合金或不包含重稀土元素的合金如Nd-Cu合金构成的改性合金，藉此能制造具有提高的矫顽力性能的稀土磁体。
[0006]附及地，在熔融金属凝集时形成的凝集物可能附着于使熔融金属急速冷却的旋转辊的表面上。此外，可能由于腐蚀、凹痕等而在旋转辊的表面上形成凹凸不平，且从炉供给的熔融金属可能由于旋转辊的表面上的凝集物和凹凸不平而被溅洒。当熔融金属被溅洒时，旋转辊的表面上的凹痕等的数量增加，且凝集物更易于附着在其上。
[0007]例如，当诸如凝集物的异物附着于旋转辊的表面上时，熔融金属在异物附着的部位不会被充分冷却，结果，所制造的急冷带的品质可能低下。
[0008]因此，可采用这样一种方法，该方法使旋转辊的旋转定期停止，通过目视等方式检查旋转辊的表面，在确认存在附着的异物等时通过除去异物来清洁表面，然后使旋转辊重新开始旋转以恢复急冷带的制造。但是，对于该方法，需要使旋转辊定期停止，因此不能高效率地制造急冷带。
[0009]这里，日本专利申请公报N0.2001-41904(JP 2001-41904 A)记载了一种以下述方式除去附着在触摸板的透明电极上的银膏粉的异物除去装置:将刮板型挤压部件压靠在触摸板的表面上以检测粉末的位置，将线性马达控制成使保持CCD照相机和用于除去粉末的激光装置的X-Y平台移动到粉末的位置，利用CCD照相机捕捉粉末的图像，基于所捕捉的图像来计算粉末的精确位置，然后利用激光装置除去粉末。
[0010]根据该装置，能通过自动地检测异物的精确位置来除去异物。但是，JP2001-41904 A中记载的装置不是用来检测旋转的旋转辊的表面上的异物并除去所检测到的异物的装置。
【发明内容】
[0011]本发明提供了一种旋转辊表面清洁方法和一种旋转辊表面清洁装置，利用所述方法和装置，能检测旋转的旋转辊的表面上的异物，并且当检测到异物时，能在用于通过向旋转辊供给由稀土磁体材料构成的熔融金属并使熔融金属急速冷却来制造急冷带的过程中在不停止旋转辊的情况下在异物到达熔融金属排出口下方的位置之前除去检测到的异物。
[0012]本发明的第一方面涉及一种用于急冷带制造装置的旋转辊表面清洁方法，所述急冷带制造装置包括:炉，所述炉容纳由稀土磁体材料构成的熔融金属；和旋转辊，所述旋转辊在旋转期间被供给以来自所述炉的熔融金属并使所供给的熔融金属急速冷却以制造用于稀土磁体的急冷带。所述方法包括:将激光发射到所述旋转辊的表面上；接收在发射到所述旋转辊的表面上的所述激光被反射时获得的反射激光；测量所述反射激光的强度；基于所述反射激光的强度来检测所述旋转辊的表面上的异物；当检测到所述异物时，将要发射的发射激光的输出控制成具有与所述异物的厚度对应的输出值；通过用经控制后的激光照射所述异物来除去所述异物，以清洁所述旋转辊的表面；以及调节所述旋转辊的转速和激光响应时间中的至少一者，以使得所述旋转辊的转速和所述激光响应时间满足关系式VXS彡D/1000(D彡0.1mm)，其中所述旋转辊的转速为V (m/sec)，所述激光响应时间为S (sec)，且所述异物沿所述旋转辊的周向的长度为D (mm)，所述激光响应时间是在接收所述反射激光之后将所述发射激光的输出控制成具有与所述异物的厚度对应的输出值所需的时间。
[0013]根据第一方面，由在发射到旋转辊的表面上的激光被反射时获得的反射激光的强度来检测异物。当检测到异物时，基于去除异物所需的输出值因异物的厚度而异的事实，按照异物的厚度来控制要发射的激光的输出值，此后通过用经控制后的激光照射异物来除去异物。结果，清洁了旋转辊的表面。此外，将旋转辊的转速V和激光响应时间S中的至少一者调节成使得旋转辊的转速和激光响应时间满足VXS < D/1000 (其中D表示异物沿旋转辊的周向的长度，并具有D多0.1mm的条件)。根据该方法，当检测到附着于旋转辊上的异物时，检测到的异物能在到达熔融金属排出口下方的位置之前被除去，结果，能高效率地制造尚品质的急冷带。
[0014]发明人发现，构成异物的凝集物具有约0.1至5mm的周向长度，且构成异物的凝集物的厚度最大为约数ym，且平均为约2至3 μπι。这里，通过将旋转棍的转速V (m/sec)和激光响应时间S(sec)(接收反射激光、测量反射激光的强度和控制要发射的激光的输出所需的时间)中的至少一者调节成使得旋转辊的转速V和激光响应时间S满足关系式VXS彡D/1000(D彡0.1mm)，能用具有提高的输出值的激光更可靠地照射异物。
[0015]例如，比较长度为0.1mm的异物和长度为5mm的异物，当旋转棍的转速保持恒定时，需要比在将激光发射到长度为5mm的异物上时所需的响应速度高50倍的响应速度(激光响应时间)来将激光发射到长度为0.1mm的异物上。在根据本发明的方法中，可单独调节旋转辊的转速，可单独调节响应速度(激光响应时间)，或者可调节转速和响应速度两者。但是，通过调节转速和响应速度两者，能避免其中一者变得过高的状况。
[0016]在所述第一方面中，可在所述异物到达所述熔融金属被供给到所述旋转辊上的位置之前执行检测到所述异物之后对所述异物的除去。此外，在所述第一方面中，所述旋转辊的转速和所述激光响应时间中的所述至少一者可被调节成使得所述旋转辊的转速和所述激光响应时间在检测到所述异物之后、除去所述异物之前(一直)被维持成满足所述关系式 VXS 彡 D/1000(D 彡 0.1mm)。
[0017]在所述第一方面中，可基于所述反射激光来计算所述异物的厚度并且可按照计算出的所述异物的厚度来控制所述发射激光的输出，或者可按照所述反射激光的能量来确定所述异物的厚度，并且可按照所确定的所述异物的厚度来控制所述发射激光的输出。
[0018]检测到的反射激光的能量值(能量峰值)因异物的有无和厚度而异。因此，通过预先规定不存在异物时获得的反射激光的能量值和与存在的异物的各厚度对应的能量值，能由反射激光的能量峰值即时地确定异物的有无以及在存在异物的情况下异物的厚度。
[0019]此外，在使用计算机等计算异物厚度的情况下，例如，可在计算机中内置构造成利用三角法(三角学原理)执行计算的计算单元，并且可基于由进入异物的激光形成的角度和由反射激光形成的角度利用三角法来计算异物的厚度。
[0020]可在计算机中预先规定除去相应厚度的异物所需的输出值(激光能量值)。然后能按照计算出的异物的厚度或由反射激光的能量确定的异物厚度来确定除去异物所需的输出值。于是，当需要对异物进行除去时，能用具有提高的输出值的激光照射异物。
[0021]在所述第一方面中，所述激光可以是皮米波(pico-wave)激光或波长比所述皮米波激光短的激光。
[0022]皮米波激光或波长比皮米波激光短的激光(例如，飞米/毫微微米波激光等)具有浅焦点深度，