CH623497A5 - - Google Patents

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CH623497A5
CH623497A5 CH939577A CH939577A CH623497A5 CH 623497 A5 CH623497 A5 CH 623497A5 CH 939577 A CH939577 A CH 939577A CH 939577 A CH939577 A CH 939577A CH 623497 A5 CH623497 A5 CH 623497A5
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CH
Switzerland
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radiation
control system
deflection
radiation sensors
sensors
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CH939577A
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English (en)
Inventor
Wilhelm Dr Scheffels
Original Assignee
Steigerwald Strahltech
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0013Positioning or observing workpieces, e.g. with respect to the impact; Aligning, aiming or focusing electron beams
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
    • H01J37/147Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H01J37/1471Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path for centering, aligning or positioning of ray or beam
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/304Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerungsanlage zum Nahtschweissen von Werkstücken mittels eines entlang einer Schweissfuge geführten und quer zu dieser wiederholt abgelenkten Ladungsträgerstrahles, mit zwei Strahlungssensoren zur Erfassung von Sekundärstrahlung, welche von einem vom
Ladungsträgerstrahl getroffenen Werkstückbereich ausgeht, und mit einer mit den Strahlungssensoren verbundenen Strahl-richtung-Steuerschaltung, an die eine elektromagnetische Ablenkvorrichtung zur Steuerung der Strahlrichtung des Ladungsträgerstrahles auf die Schweissfuge angeschlossen ist.
Beim Schweissen dickwandiger und ausgedehnter Werkstücke mit hoher Strahlleistung ohne Einblick-Kontrolle können hinsichtlich der Ausrichtung des fokussierten Ladungsträgerstrahles auf die Stossfuge zwischen den zu verschweissenden Werkstückteilen folgende Fehler auftreten:
a) Seitliche Versetzung der Strahlauftreffstelle bezüglich der Stossfuge infolge Verzug des Werkstückes und/oder infolge dem Werkstück anhaftender remanenter Magnetfelder;
b) die Strahlrichtung liegt nicht in der Ebene der Stossfuge, so dass die Aufschmelzzone in der Tiefe des Werkstückes aus der Stossfuge herausläuft, trotzdem die Strahlauftreffstelfe an der dem Strahlerzeuger zugewandten Seite des Werkstückes auf die Stossfuge ausgerichtet ist.
Ein weiteres Problem kann dadurch auftreten, dass sich längs der Naht die Breite der Stossfuge ändert.
Ähnliche Probleme treten nicht nur beim Ladungsträger-strahlschweissen auf, sondern auch bei anderen Ladungsträgerstrahl-Materialbearbeitungsverfahren, z. B. dem Härten oder Vergüten eines Werkstückes im Bereich der Wände schmaler Nuten, zwischen Zähnen und dergleichen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mittels der die oben erwähnten, bereits bekannten Fehler automatisch kompensiert werden.
Diese Aufgabe wird mittels einer Steueranlage der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zur Abtastung zweier in Fortpflanzungsrichtung des Ladungsträgerstrahls beabstandeter Stellen der Schweisszone die beiden Strahlungssensoren mit quer zur Schweisslinie liegendem Abtastbereich ausgebildet sind, an die über die Strahlrich-tung-Steuerschaltung zwei vom Ladungsträgerstrahl nacheinander durchlaufene Ablenkvorrichtungen als ein Doppelablenksystem angeschlossen sind, durch das der Ladungsträgerstrahl zentral auf die Schweissfuge und parallel zu ihr ausgerichtet wird.
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Anlage gemäss der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2-10.
Die Anlage gemäss der Erfindung gewährleistet eine einwandfreie, automatische Ausrichtung des Ladungsträgerstrahls auf den Spalt, auch wenn unbekannte und unkontrollierbare Ursachen für eine Fehlausrichtung vorhanden sind.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1A bis 1F schematische Darstellungen zur Erläuterung der der Erfindung zugrundeliegenden Probleme,
Fig. 2 eine vereinfachte Seitenansicht eines Elektronen-strahl-Schweissgerätes zur Durchführung einer Nahtschweis-sung,
Fig. 3 eine in Blickrichtung von Sensoranordnungen gesehene Teilansicht eines Werkstückes,
Fig. 4A eine Schnittansicht in einer Ebene IV—IV der Fig. 3,
Fig. 4B graphische Darstellungen von Signalen, wie sie in der Einrichtung gemäss Fig. 2 beim Vorliegen der in Fig. 4A dargestellten Verhältnisse auftreten,
Fig. 5A und 5B bis Fig. 6A und 6B Darstellungen entsprechend Fig. 4A und 4B für andere Verhältnisse im Bereich einer Schweissnaht.
Die Figuren sind nicht massstabgerecht, ausserdem sind die verschiedenen Situationen der Deutlichkeit halber stark übertrieben dargestellt.
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Im folgenden wird die Erfindung am Beispiel des Elektro-nenstrahlschweissens mittels eines quer zur Stossfuge oder Schweissnaht gewedelten Elektronenstrahls erläutert; die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt; die Erfindung kann jedoch auch beim Ionenschweissen Anwendung finden.
In Fig. 1A ist durch eine gestrichelte Linie ein unabgelenk-ter Elektronenstrahl 10 eines nicht näher dargestellten Elek-tronenstrahlschweissgerätes angedeutet, mit dem zwei Werkstückteile 12 und 14 verschweisst werden sollen, welche eine durch eine Schweissnaht zu verbindende Stossfuge 16 bilden. Der Elektronenstrahl 10 ist mittels zweier nacheinander durchlaufener Ablenkvorrichtungen ablenkbar, die durch entsprechende Ablenkebenen 18 und 20 idealisiert dargestellt sind. In der Praxis wird der Elektronenstrahl quer zur Stossfuge periodisch abgelenkt, was durch einen Doppelpfeil 22 angedeutet ist und als «Wedeln» bezeichnet wird. Diese Ablenkung kann beispielsweise in der Ablenkebene 18 durch die zugehörige, in Fig. 1 nicht dargestellte Ablenkvorrichtung erfolgen.
Bei der in Fig. 1A dargestellten Situation ist der unabge-lenkte Elektronenstrahl 10 genau auf die Stossfuge 16 ausgerichtet, d. h. er verläuft sowohl beim Eintritt in die Stossfuge als auch beim Austritt aus dieser im wesentlichen in der Mitte zwischen den die Stossfuge bildenden Stirnseiten der Werkstückteile 12 und 14. In diesem Falle ist keine Korrektur erforderlich.
Bei der in Fig. 1B dargestellten Situation ist die Stossfuge 16a bezüglich des unabgelenkten Elektronenstrahls 10 seitlich versetzt. Diese Versetzung kann, wie noch näher erläutert werden wird, dadurch kompensiert werden, dass der Elektronenstrahl in den Ablenkebenen 18 und 20 gegensinnig derart abgelenkt wird, dass der abgelenkte Elektronenstrahl 10a um die erforderliche Strecke seitlich parallel versetzt ist. Der abgelenkte Elektronenstrahl 10a ist dann also wieder genau auf die Stossfuge 16a zentriert.
Bei der in Fig. IC dargestellten Situation ist die vom Elektronenstrahl 10 zuerst erreichte Seite der Stossfuge 16c zwar bezüglich des unabgelenkten Elektronenstrahls 10 zentriert; die Stossfuge 16c verläuft jedoch schräg zur Fortpflanzungsrichtung des unabgelenkten Elektronenstrahls 10, so dass dieser an der in Fig. IC unteren Seite aus der Stossfuge oder «Naht» herauslaufen würde. Dieser Fehler wird, wie ebenfalls noch genauer erläutert werden wird, durch eine zweimalige Ablenkung des Elektronenstrahls in den Ablenkebenen 18 und 20 kompensiert. Unter der Voraussetzung, dass der Abstand zwischen den Ablenkebenen 18 und 20 gleich dem Abstand zwischen der Ablenkebene 20 und dem oberen Ende der Stossfuge 16c ist, wird der Elektronenstrahl in der Ablenkebene 20 gegensinnig zur Ablenkung in der Ablenkebene 18 und um einen Winkel abgelenkt, der dem Betrag nach das Doppelte des Ablenkwinkels in der Ablenkebene 18 beträgt. Der abgelenkte Elektronenstrahl 10b verläuft dann wieder genau zentrisch zur schrägen Stossfuge 16c.
Bei Fig. 1D ist die Stossfuge 16d bezüglich des unabgelenkten Elektronenstrahls 10 sowohl schräg als auch seitlich versetzt. Auch dies kann durch entsprechende Ablenkung des Elektronenstrahls kompensiert werden.
Fig. IE zeigt schematisch den Fall, dass die Stossfuge 16e zwar bezüglich der Achse des unabgelenkten Elektronenstrahls 10 zentriert ist, dass aber im Bereich der Stossfuge 16e ein Störmagnetfeld 24 herrscht, durch das der Elektronenstrahl 10 in unerwünschter Weise so abgelenkt wird, dass er nicht mehr zentrisch bezüglich der Stossfuge 16 verläuft. Ein solches Störmagnetfeld kann z. B. durch eine remanente Magnetisierung der Werkstückteile 12, 14 erzeugt werden. Wie in Fig. IE dargestellt ist, kann auch die durch das Störmagnetfeld 24 verursachte, unerwünschte Ablenkung des Elektronenstrahls durch eine entsprechende Vorablenkung des Elektronenstrahls in den Ablenkebenen 18 und 20 kompensiert werden, so dass der abgelenkte Elektronenstrahl 10e trotz des Störmagnetfeldes 24 im wesentlichen zentrisch zur Stossfuge 16e verläuft.
Fig. 2 zeigt etwas vereinfacht ein Elektronenstrahl-Schweissgerät, bei dem die oben geschilderten Korrekturmass-nahmen automatisch durchgeführt werden. Das Elektronen-strahl-Schweissgerät enthält ein konventionelles Strahlerzeugungssystem 26 zum Erzeugen eines Elektronenstrahls mit einer Energie von z. B. 150 keV, der auf die Oberfläche eines Werkstückes 28 fokussierbar ist. Der Elektronenstrahl 10 ist durch zwei Ablenkvorrichtungen 30, 32 ablenkbar, die beispielsweise Elektromagnete enthalten können. Die idealisierten Ablenkebenen sind wie bei Fig. 1 mit 18 bzw. 20 bezeichnet. Der Abstand a der beiden Ablenkebenen 18 und 20 voneinander ist gleich dem Abstand b zwischen der Ablenkebene 20 und der dem Strahlerzeugungssystem 26 zugewandten Oberfläche des Werkstückes 28. Das Werkstück ist durch eine nicht dargestellte Vorschubeinrichtung relativ zum Elektronenstrahl 10 verschiebbar, die durch einen Pfeil dargestellte Verschiebungseinrichtung 34 fällt mit einer zu verschweissen-den Stossfuge 16 des Werkstückes 28 zusammen. Das Ver-schweissen kann unter Zufuhr von Zusatzmaterial erfolgen, das in Form eines Stabes oder Drahtes in den Schweisskanal 38 eingeführt wird.
Auf der noch nicht verschweissten Seite der Stossfuge 16 sind zwei Sensoranordnungen 40 und 42 angeordnet, die auf elektromagnetische Strahlung ansprechende Sensoren 44, 46 enthalten. Die Sensoren können auf Röntgenstrahlung ansprechen und dann als Zählrohre ausgebildet sein oder sie können auf ultraviolettes, sichtbares oder infrarotes Licht ansprechen und aus Vakuumphotozellen oder opto-elektronischen Halbleiterbauelementen bestehen. Die Sensoren 44 und 46 sind in Abschirmungen 48 bzw. 50 angeordnet, die ihr Gesichtsfeld jeweils auf einen schmalen, schlitzförmigen Bereich 52 bzw. 54 (Fig. 3) begrenzen. Die Querrichtung der Bereiche 52 und 54 verläuft quer zur Stossfuge 16 und die Abschirmungen 48 und 50 sind so ausgerichtet, dass die Sensoren 44 und 46 Strahlung von zwei in Fortpflanzungsrichtung des Elektronenstrahls 10 beabstandeten Stellen 56 bzw. 58 des Schweisskanals 38 erfassen. Vorzugsweise liegen die Stellen 56 und 58 in der Nähe der entgegengesetzen Enden des Schweisskanals 38 und vorzugsweise so, dass der noch nicht zugeschweisste Teil der Stossfuge 16 als Blende wirkt, die die Strahlung in seitlicher Richtung, (d.h. in Längsrichtung der spaltförmigen Bereiche 52 und 54) begrenzt, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist.
An die Sensoren 44 und 46 ist eine Steuerschaltung 60 angeschlossen, die aus den Ausgangssignalen der Sensoren 44 und 46 Steuersignale für die Ablenkanordnungen 30 und 32 erzeugt.
Anstatt beide Sensoranordnungen 40 und 42 auf derselben Seite des Werkstückes anzuordnen, können die Sensoranordnungen auch auf verschiedenen Seiten des Werkstückes angeordnet sein, wie durch eine Sensoranordnung 42' angedeutet ist.
Bei dem beschriebenen Elektronenstrahlschweissgerät wird der Elektronenstrahl 10 beim Schweissen quer zur Längsrichtung der Stossfuge 16 periodisch abgelenkt («gewedelt»), wie in Fig. 4A durch den Doppelpfeil 22 angedeutet ist. Dies kann durch einen sinusförmigen Ablenkstrom W erfolgen, der z. B. der Ablenkvorrichtung 30 in bekannter Weise zugeführt werden kann.
Wenn die anhand von Fig. 1A erläuterten Verhältnisse herrschen und der Elektronenstrahl 10 parallel zur Stossfuge 16 verläuft und bezüglich dieser zentriert ist, liegt auch der entstehende Schweisskanal 38 zentrisch und parallel zur Stossfuge 16, wie in Fig. 4A dargestellt ist. Die Sensoren 44 und 46 liefern dann Ausgangssignale S1 bzw. S2, wie sie in Fig. 4B dargestellt sind. Diese Ausgangssignale bestehen jeweils aus
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Wenn jedoch, wie anhand von Fig. 1B erläutert wurde, der unabgelenkte Elektronenstrahl und damit auch der Schwerpunkt des gewedelten Elektronenstrahls seitlich bezüglich der Stossfuge 16b versetzt ist, ist auch der Schweisskanal 38 bezüglich der Stossfuge 16b versetzt, wie in Fig. 5A dargestellt ist. Die Sensoren 44 und 46 liefern dann Ausgangssignale S1 bzw. S2, wie sie in Fig. 5B dargestellt sind. Diese Ausgangssignale sind phasengleich und bestehen aus Impulsen, die alternierend kleinere bzw. grössere gegenseitige Abstände haben. Der Abstand der jeweils näher benachbarten Impulse und die Phasenlage dieser Impulspaare bezüglich des Ablenksignals W ermöglichen eine eindeutige Bestimmung des Betrages und der Richtung der Versetzung des Elektronenstrahls und damit die Kompensation der Versetzung. Wie dies im einzelnen geschehen kann, wird weiter unten noch genauer erläutert.
Fig. 6A zeigt den anhand von Fig. IE erläuterten Fall, dass der gewedelte Elektronenstrahl durch ein Störmagnetfeld 24 so abgelenkt wird, dass er schräg und gegebenenfalls versetzt zur Stossfuge 16e verläuft. Analoge Verhältnisse liegen vor, wenn zwar der Strahl 10 nicht abgelenkt ist, aber die Stossfuge schräg verläuft, wie es in den Figuren IC und 1D dargestellt ist. In solchen Fällen hat der Schweisskanal 38 an dem dem Strahlerzeugungssystem zugewandten (in der Zeichnung oberen) Ende der Stossfuge eine andere Lage bezüglich dieser als an dem dem Strahlerzeugungssystem abgewandten (unteren) Ende der Stossfuge. Die Sensoren 44 und 46 liefern dann unterschiedliche Ausgangssignale, d.h. es können in den Signalen S1 und S2 «Doppelimpulse» auftreten, die in den Signalen S1 und S2 unterschiedliche Impulsabstände und/oder Phasenlage bezüglich des Ablenksignals W haben. Jedes der Signale S1 und S2 ermöglichen aber auch hier eine eindeutige und quantitative Bestimmung der Lage des Schweisskanals bezüglich der vom betreffenden Sensor erfassten Stelle 56 bzw. 58.
Im folgenden sollen einige Möglichkeiten beschrieben werden, wie man aus den Sensor-Ausgangssignalen Steuersignale für die Ablenkvorrichtungen 30 und 32 erzeugen kann, welche den Elektronenstrahl so ablenken, dass er parallel und zentrisch zur Richtung der Stossfuge verläuft.
Bei der ersten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Einjustierung des Elektronenstrahls schrittweise. Zuerst wird die Strahllage bezüglich der Messstelle 56 (Fig. 1F) zentriert, indem der Elektronenstrahl 10 lediglich in der Ablenkebene 18 unter Steuerung durch das Ausgangssignal des Sensors 44 abgelenkt wird. Der Weg des abgelenkten Strahles ist mit lOf bezeichnet.
Nun wird die Strahllage unter Verwendung des Ausgangssignals des Sensors 46 bezüglich der Stelle 58 justiert, indem der abgelenkte Elektronenstrahl lOf unter Steuerung durch das Ausgangssignal des Sensors 46 nun in der Ebene 20 abgelenkt wird, dass er bezüglich der Messstelle 58 zentriert ist; ausser der Ablenkung in der Ablenkebene 20 erfolgt gleichzeitig noch in der Ebene 18 eine zusätzliche Ablenkung, die gegensinnig und dem Betrag nach halb so gross wie die Ablenkung in der Ablenkebene 20 ist. Bei diesem Verfahrensschritt wird also der Ablenkstrom in den beiden magnetischen Ablenkvorrichtungen 30 und 32 gleichzeitig verändert, und wenn der unteren Ablenkvorrichtung 32 ein Strom vorgegebenen Betrages zugeführt wird, wird dem Ablenkstrom der oberen Ablenkvorrichtung 30 ein Stromanteil entgegengesetzten Vorzeichens und halben Betrages abgezogen. Wenn durch diesen Verfahrensschritt die Justierung des Strahls bezüglich der Stelle 56 verstellt worden ist, wird anschliessend die Strahllage bezüglich der Stelle 56 wieder justiert, indem der Strahl nur in der Ebene 18 abgelenkt wird. Im nächsten Schritt kann dann, falls erforderlich, der oben als zweites erwähnte Justierschritt nochmals durchgeführt werden usw.
Eine andere Möglichkeit der Justierung besteht darin, die Strahlanlage bezüglich der Stelle 56 mittels des Ausgangssignals des Sensors 44 sowie der Ablenkvorrichtung 30 zu steuern und gleichzeitig die Strahllage bezüglich der Stelle 58 mittels des Ausgangssignals des Sensors 46 und der Ablenkvorrichtung 32 zu steuern. Eine gegenseitige unerwünschte Beeinflussung der beiden Justiervorgänge und Regelschwingungen können dadurch vermieden werden, dass man dem Regelkreis mit dem Sensor 44 und der Ablenkvorrichtung 30 eine andere, z. B. um eine Grössenordnung kürzere, Zeitkonstante gibt als dem Regelkreis mit dem Sensor 46 und der Ablenkvorrichtung 32. Die Regelvorrichtung mit dem Sensor 44 und der Ablenkvorrichtung 30 hält dann den Elektronenstrahl mit kurzer Zeitkonstante hinsichtlich der Stelle 56 zentriert, während die Regelvorrichtung mit dem Sensor 46 und der Ablenkvorrichtung 32 den Strahl vergleichsweise langsam bezüglich der Stelle 58 nachjustiert, wobei eine hierdurch auftretende Deju-stierung bezüglich der Stelle 56 mittels der «schnellen» Regelung sofort korrigiert wird.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele lassen sich in der verschiedensten Weise abwandeln, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Zum Beispiel kann zur Messung der Strahlposition anstelle der oben erwähnten elektromagnetischen Strahlungsarten auch Korpuskularstrahlung verwendet werden, die vom Schweissbereich ausgeht, z. B. Elektronen, Ionen oder Neutralteilchen, wie Atome oder Moleküle (Dampf) aus dem Schweissbereich.
Ferner können beide Sensoren auf der dem Strahlerzeugungssystem 26 (Fig. 2) abgewandten Seite des Werkstücks angeordnet sein. Man kann auch zwei verschiedenartige Sensoren verwenden, z. B. einen auf Steuerelektronen ansprechenden ersten Sensor und einen auf Röntgenstrahlung ansprechenden zweiten Sensor. Diese Massnahme erleichtert u. U. die Unterscheidung der von den beiden verschiedenen Messpunkten 56 und 58 (Fig. 4A) stammenden Strahlungen und kann besonders dann zweckmässig werden, wenn sich die Sensoren auf verschiedenen Seiten des Werkstücks befinden.
Es fällt ferner in den Rahmen der vorliegenden Erfindung, zur Bestimmung der Strahlposition ein Signalminimum heranzuziehen, anstatt ein Signalmaximum, wie es z. B. in Verbindung mit Fig. 4A und 4B erläutert wurde. Ein Signalmini- ■ mum kann z. B. dann auftreten, wenn der Messpunkt 56 (Fig. 4A) ganz in der Nähe der Oberfläche der Werkstücke liegt und der zugehörige Sensor 40 (Fig. 2) auf Steuerelektronen von der Werkstücksoberfläche anspricht.
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Claims (10)

623 497 PATENTANSPRÜCHE
1. Steueranlage zum Nahtschweissen von Werkstücken mittels eines entlang einer Schweissfuge geführten und quer zu dieser wiederholt abgelenkten Ladungsträgerstrahles, mit zwei Strahlungssensoren zur Erfassung von Sekundärstrahlung, welche von einem vom Ladungsträgerstrahl getroffenen Werkstückbereich ausgeht, und mit einer mit den Strahlungssensoren verbundenen Strahlrichtung-Steuerschaltung, an die eine elektromagnetische Ablenkvorrichtung zur Steuerung der Strahlrichtung des Ladungsträgerstrahles auf die Schweissfuge angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abtastung zweier in Fortpflanzungsrichtung des Ladungsträgerstrahles beabstandeter Stellen der Schweisszone die beiden Strahlungssensoren (40 und 42 oder 42') mit quer zur Schweisslinie liegendem Abtastbereich ausgebildet sind, an die über die Strahl-richtung-Steuerschaltung (60) zwei vom Ladungsträgerstrahl nacheinander durchlaufene Ablenkvorrichtungen (18, 20) als ein Doppelablenksystem angeschlossen sind, durch das der Ladungsträgerstrahl zentral auf die Schweissfuge und parallel zu ihr ausgerichtet wird.
2. Steueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Strahlungssensoren (40, 42, 42') je eine Abschirmung (48, 50) aufweisen, die ihr Gesichtsfeld auf einen schlitzförmigen Bereich (52, 54) quer zur Schweissfuge begrenzt.
3. Steueranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Strahlungssensor zur Erfassung der Sekundärstrahlung aus dem Inneren der Stossfuge (16) der Werkstücke dient.
4. Steueranlage nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Strahlungssensoren (40, 42 oder 42') auf bei der Abtastung der zugeordneten Stelle auftretende Strahlungsminima ansprechen.
5. Steueranlage nach einem der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Strahlrichtung-Steuerschaltung (60) die Ladungsträgerstrahllage bezüglich der beiden von den zwei Strahlungssensoren (40, 42, 42') erfassten Abtaststellen (56, 58) zeitlich alternierend steuerbar ist, wobei der eine Strahlungssensor als Steuergeber für jeweils die Strahlablenkungen in beiden Ablenkvorrichtungen (18, 20) dient.
6. Steueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Strahlungssensoren (40, 42, 42') mit den zugehörigen Ablenkvorrichtungen (30, 32) zwei Regelkreise mit unterschiedlichen Regelzeitkonstanten bilden.
7. Steueranlage nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass beide Strahlungssensoren (40, 42) auf der gleichen Seite der Werkstückteile (28) angeordnet sind.
8. Steueranlage nach einem der Ansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der eine der beiden Strahlungssensoren (40, 42, 42') auf Korpuskularstrahlung anspricht.
9. Steueranlage nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der eine der zwei Strahlungssensoren (40, 42, 42') auf elektromagnetische Strahlung anspricht.
10. Steueranlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der eine der zwei Strahlungssensoren (40, 42, 42') auf Röntgenstrahlung anspricht.
CH939577A 1976-07-30 1977-07-29 CH623497A5 (de)

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Publications (1)

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JP (1) JPS5317542A (de)
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FR (1) FR2360173A1 (de)
GB (1) GB1585918A (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4314134A (en) * 1979-11-23 1982-02-02 Ford Motor Company Beam position control for electron beam welder
JPS58151965A (ja) * 1982-03-03 1983-09-09 Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd 開先倣い溶接装置
US4560856A (en) * 1982-09-01 1985-12-24 Westinghouse Electric Corp. Pulsed laser machining apparatus
GB8325290D0 (en) * 1983-09-21 1983-10-26 British Ship Research Assn Welding/cutting
DE3442207A1 (de) * 1984-11-19 1986-05-28 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Elektronenstrahl-istpositionsgeber
US5045669A (en) * 1990-03-02 1991-09-03 General Electric Company Method and apparatus for optically/acoustically monitoring laser materials processing
US5026979A (en) * 1990-03-05 1991-06-25 General Electric Company Method and apparatus for optically monitoring laser materials processing
US6110318A (en) * 1997-11-26 2000-08-29 Science Research Laboratory System for selective electron beam irradiation
EP1270132B1 (de) * 2001-06-15 2006-11-02 Josch Strahlschweisstechnik GmbH Grundkörper aus gefügten Rohrstücken und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102006030874B4 (de) * 2006-07-04 2013-03-14 Pro-Beam Ag & Co. Kgaa Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken
US8283631B2 (en) * 2008-05-08 2012-10-09 Kla-Tencor Corporation In-situ differential spectroscopy
AU2010295585B2 (en) 2009-09-17 2015-10-08 Sciaky, Inc. Electron beam layer manufacturing
EP2555902B1 (de) 2010-03-31 2018-04-25 Sciaky Inc. Raster-scanverfahren zum schichtweisen-aufbau mittels eines elekronenstrahls mit einer geschlossenen regelschleife
US8716627B2 (en) 2010-09-10 2014-05-06 Honeywell International Inc. Welding systems and methods
DE102012102608B4 (de) 2012-03-27 2016-07-21 Aixacct Systems Gmbh Verfahren zur Ermittlung von Strahlparametern eines Ladungsträgerstrahls, Messeinrichtung sowie Ladungsträgerstrahlvorrichtung
US9721755B2 (en) * 2015-01-21 2017-08-01 Arcam Ab Method and device for characterizing an electron beam

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3300618A (en) * 1963-12-26 1967-01-24 Welding Research Inc Optical viewing system for electron beam welders
US3449542A (en) * 1965-10-14 1969-06-10 Ferranti Ltd Photoelectric control means for deflecting beamed energy as applied to the surface of a workpiece
GB1179161A (en) * 1967-01-20 1970-01-28 Vickers Ltd Electron-Beam Welding.
DE1915459A1 (de) * 1969-03-26 1970-10-01 Ver Flugtechnische Werke Elektronenstrahlschweissmaschine
FR2087114A5 (de) * 1970-05-05 1971-12-31 Cit Alcatel
US3766355A (en) * 1971-08-23 1973-10-16 E Kottkamp Apparatus for use with electron beam welding machines

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