JPH01150486A - 自動接合線追従装置 - Google Patents
自動接合線追従装置Info
- Publication number
- JPH01150486A JPH01150486A JP31023987A JP31023987A JPH01150486A JP H01150486 A JPH01150486 A JP H01150486A JP 31023987 A JP31023987 A JP 31023987A JP 31023987 A JP31023987 A JP 31023987A JP H01150486 A JPH01150486 A JP H01150486A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- signal
- deflection
- joining line
- multipliers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は自動接合線追従装置に関し１％九電子ビーム溶
接時に被溶接物表面での反射電子量が接合線で急減する
ことを利用した自動接合線追従装置の改良に関する。
接時に被溶接物表面での反射電子量が接合線で急減する
ことを利用した自動接合線追従装置の改良に関する。
従来、この種の自動接合線追従装置は、第２図に示すよ
うな構成を有する。同図において、数値制御部ｌは、被
溶接材３６を載せるためのＸＹテーブル４を、モータ２
及び３に制御信号を送りＹ軸及びＹ軸の向きに駆動する
ことにより１位置決め制御すると共に、モータ１８に制
御信号を送りギヤ４１を介しギヤ４０に回転を与えるこ
とにより、偏向コイル３４及び３５を回転させ１例えば
偏向コイル３４による電子ビームの偏向走査方向が被溶
接材３６上の接合線３７と直交する様（制御する。これ
等の制御は、モータ２，３及び１８に内蔵した回転量及
び回転方向検出用のセンサが発する２相パルスのエンコ
ード信号を用いて、行われる。フィラメント３１が加熱
時に放射する電子は、ウェネルト電極３２で集束され、
電源３゜の電圧を印加したアノード３３で加速されて、
破ｑン は、被溶接材３での反射電子を捕捉するための電極であ
り、反射電子量を示す電気信号を発生し偏向制御部５７
に送る。なお、これ等の電子ビーム系統は、真空容器（
図示省略）中に収容されている。偏向制御部５７は、数
値制御部１から送られて来るモード指示信号がティーチ
ングモードを指示している時には、切替信号によりスイ
ッチＳＷを発振器５６側にたおす。このあと１発振器５
６は三角波信号を発生して、スイッチＳＷを介し増幅器
５２へ送る。増幅器５２で増幅された三角波信号は、偏
向コイル３４に供給され、電子ビームを偏向走査させる
。電子ビームの走査方向は、前述のごとくモータ１８に
より常に被溶接材３６の接合線３７に直交するので、偏
光走査中の電子ビームは接合線３７を横切る。電子ビー
ムが接合線３７を横切った時に、コレクタ５１に入射す
る反射電子が急減するので、コレクタ５１から発する電
気信号には切込みを生じ、偏向制御部５７はこの信号の
切込みを検出する事により、接合Ｍ３７の位置を検知す
る。論理和回路１７は、モータ２及び３から発するエン
コード信号の２相パルスの一方ずつを受けて論理和を作
り、テーブル位電信号として偏向制御部５７へ送る。偏
向制御部５７は、電子ビームの偏向走査の周期毎に接合
線３７の位置を検知し、この結果をテーブル位置信号と
対応する形でメモリーニ蓄える。ティーチングが終了す
ると、プレイバックモードを指示する信号が偏向制御部
５７に与えられ、切替信号によりスイッチＳＷを偏向制
御部５７側へ切替える。プレイバック時には、偏向制御
部５７がテーブル位置信号と対応した接合線位置信号を
出力して、電子ビームを接合線３７の位置まで偏向させ
て自動追従する。なお電子ビームの放射強度は、ティー
チング時及びプレイバック時に所要の値に制御される（
この制御手段は図示省略）。
うな構成を有する。同図において、数値制御部ｌは、被
溶接材３６を載せるためのＸＹテーブル４を、モータ２
及び３に制御信号を送りＹ軸及びＹ軸の向きに駆動する
ことにより１位置決め制御すると共に、モータ１８に制
御信号を送りギヤ４１を介しギヤ４０に回転を与えるこ
とにより、偏向コイル３４及び３５を回転させ１例えば
偏向コイル３４による電子ビームの偏向走査方向が被溶
接材３６上の接合線３７と直交する様（制御する。これ
等の制御は、モータ２，３及び１８に内蔵した回転量及
び回転方向検出用のセンサが発する２相パルスのエンコ
ード信号を用いて、行われる。フィラメント３１が加熱
時に放射する電子は、ウェネルト電極３２で集束され、
電源３゜の電圧を印加したアノード３３で加速されて、
破ｑン は、被溶接材３での反射電子を捕捉するための電極であ
り、反射電子量を示す電気信号を発生し偏向制御部５７
に送る。なお、これ等の電子ビーム系統は、真空容器（
図示省略）中に収容されている。偏向制御部５７は、数
値制御部１から送られて来るモード指示信号がティーチ
ングモードを指示している時には、切替信号によりスイ
ッチＳＷを発振器５６側にたおす。このあと１発振器５
６は三角波信号を発生して、スイッチＳＷを介し増幅器
５２へ送る。増幅器５２で増幅された三角波信号は、偏
向コイル３４に供給され、電子ビームを偏向走査させる
。電子ビームの走査方向は、前述のごとくモータ１８に
より常に被溶接材３６の接合線３７に直交するので、偏
光走査中の電子ビームは接合線３７を横切る。電子ビー
ムが接合線３７を横切った時に、コレクタ５１に入射す
る反射電子が急減するので、コレクタ５１から発する電
気信号には切込みを生じ、偏向制御部５７はこの信号の
切込みを検出する事により、接合Ｍ３７の位置を検知す
る。論理和回路１７は、モータ２及び３から発するエン
コード信号の２相パルスの一方ずつを受けて論理和を作
り、テーブル位電信号として偏向制御部５７へ送る。偏
向制御部５７は、電子ビームの偏向走査の周期毎に接合
線３７の位置を検知し、この結果をテーブル位置信号と
対応する形でメモリーニ蓄える。ティーチングが終了す
ると、プレイバックモードを指示する信号が偏向制御部
５７に与えられ、切替信号によりスイッチＳＷを偏向制
御部５７側へ切替える。プレイバック時には、偏向制御
部５７がテーブル位置信号と対応した接合線位置信号を
出力して、電子ビームを接合線３７の位置まで偏向させ
て自動追従する。なお電子ビームの放射強度は、ティー
チング時及びプレイバック時に所要の値に制御される（
この制御手段は図示省略）。
上述した従来の自動接合線追従装置は、電子ビームの偏
向方向を制御するのに機械的な回転要素を使用している
ので、その信頼性が低く、更に数値制御部が３つのモー
タの回転制御をせねばならないので、制御用プログラム
が非常に複雑で作成に手間かかかるという欠点がある。
向方向を制御するのに機械的な回転要素を使用している
ので、その信頼性が低く、更に数値制御部が３つのモー
タの回転制御をせねばならないので、制御用プログラム
が非常に複雑で作成に手間かかかるという欠点がある。
本発明の装置は、電子ビームの発生手段と、前記電子ビ
ームの照射域内に接合線を送り込むよう平面内の２軸に
沿って被溶接材を位置制御する制御手段と、前記接合線
を横切るように前記電子ビームを偏向走査した時に前記
被溶接材からの反射量を検出して前記接合線を位置検知
する検出手段とを有する自動接合線追従装置において、
前記電子ビームを前記２軸の一方ずつの向きに偏向走査
させる磁界を発生するための２つの偏向コイルと。
ームの照射域内に接合線を送り込むよう平面内の２軸に
沿って被溶接材を位置制御する制御手段と、前記接合線
を横切るように前記電子ビームを偏向走査した時に前記
被溶接材からの反射量を検出して前記接合線を位置検知
する検出手段とを有する自動接合線追従装置において、
前記電子ビームを前記２軸の一方ずつの向きに偏向走査
させる磁界を発生するための２つの偏向コイルと。
前記２軸に沿った前記−位置制御の向き及び速さを検出
し該検出の結果を示す２組の電気信号から前記接合線を
直交して横切る向きを示す２つの電気信号を発生し前記
偏向コイルに与える演算回路とを備えている。
し該検出の結果を示す２組の電気信号から前記接合線を
直交して横切る向きを示す２つの電気信号を発生し前記
偏向コイルに与える演算回路とを備えている。
次に本発明について２図面を参照して説明する。
第１図は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。同図において、第２図の場合と同じ構成要素には
同じ参照番号を付してあり、その部分の説明は省略する
。方向弁別回路７０及び７１は、それぞれモータ３及び
２から発するエンコード信号の位相ずれの向きを検出す
ることにより、モータ３及び２の回転方向を弁別して、
それぞれ乗算器８１および８２に対して正転時には”正
”の、逆転時には６負”の電圧と与える。周波数−電圧
変換器（Ｆ／Ｖ）７２及び７３は、エンコード信号の周
波数すなわちモータ３及び２の回転速度に比例した電圧
を発生し、これをそれぞれ乗算器７４及び７５１Ｃ送る
。乗算器７４及び７５が出力する信号ｙ′及びＸ′ を
それぞれ、乗算器７６及び７７で自乗して信号ｘ ／
２及びｙ１２ を作り、この両信号と、振幅調整基準
用の電源７８及び調整器７９で作られる偏向振幅信号Ｗ
２ とを、おのおの抵抗を介して演算増幅器８０に入
力する。演算増幅器８０の出力信号は、乗算器７４及び
７５の各入力端にフィードバックされる。このフィード
バック付きの演算回路において、乗算器７４及び７５の
出力信号ｙ′及びＸ′は、その比率がモータ３及び２の
回転数比率に等しく、シかも両者の自乗和すなわちｘ２
＋ｙ２ が偏向振幅信号Ｗ２ に等しいという関係
を満足する。ティーチング時にはこの信号ｙ′ 及びＸ
′ と、三角波信号に対しモータ３及び２の回転方向に
応じて乗算器８１及び８２で極性の選択をした信号と分
、乗算器８３及び８４で乗算する。信号Ｘ′ に比例し
た振幅を持つ三角波信号を増幅器８６で増幅して、Ｙ軸
用の偏向コイル３４に加え、また信号ｙ′ に比例した
振幅を持つ三角波信号を増幅器８５で増幅してＹ軸用の
偏向コイル３５に加えるようにしである。
ある。同図において、第２図の場合と同じ構成要素には
同じ参照番号を付してあり、その部分の説明は省略する
。方向弁別回路７０及び７１は、それぞれモータ３及び
２から発するエンコード信号の位相ずれの向きを検出す
ることにより、モータ３及び２の回転方向を弁別して、
それぞれ乗算器８１および８２に対して正転時には”正
”の、逆転時には６負”の電圧と与える。周波数−電圧
変換器（Ｆ／Ｖ）７２及び７３は、エンコード信号の周
波数すなわちモータ３及び２の回転速度に比例した電圧
を発生し、これをそれぞれ乗算器７４及び７５１Ｃ送る
。乗算器７４及び７５が出力する信号ｙ′及びＸ′ を
それぞれ、乗算器７６及び７７で自乗して信号ｘ ／
２及びｙ１２ を作り、この両信号と、振幅調整基準
用の電源７８及び調整器７９で作られる偏向振幅信号Ｗ
２ とを、おのおの抵抗を介して演算増幅器８０に入
力する。演算増幅器８０の出力信号は、乗算器７４及び
７５の各入力端にフィードバックされる。このフィード
バック付きの演算回路において、乗算器７４及び７５の
出力信号ｙ′及びＸ′は、その比率がモータ３及び２の
回転数比率に等しく、シかも両者の自乗和すなわちｘ２
＋ｙ２ が偏向振幅信号Ｗ２ に等しいという関係
を満足する。ティーチング時にはこの信号ｙ′ 及びＸ
′ と、三角波信号に対しモータ３及び２の回転方向に
応じて乗算器８１及び８２で極性の選択をした信号と分
、乗算器８３及び８４で乗算する。信号Ｘ′ に比例し
た振幅を持つ三角波信号を増幅器８６で増幅して、Ｙ軸
用の偏向コイル３４に加え、また信号ｙ′ に比例した
振幅を持つ三角波信号を増幅器８５で増幅してＹ軸用の
偏向コイル３５に加えるようにしである。
乗算器８１〜８４１増幅器８５．５２は、上述のティー
チング用の三角波信号のベクトル合成を行うのみならず
、プレイパック時に偏向制御部５７から出力される接合
線位置信号も、Ｘ軸成分及びＸ軸成分に分解して偏向コ
イル３５及び３４に供給する作用を持っている。
チング用の三角波信号のベクトル合成を行うのみならず
、プレイパック時に偏向制御部５７から出力される接合
線位置信号も、Ｘ軸成分及びＸ軸成分に分解して偏向コ
イル３５及び３４に供給する作用を持っている。
第３図及び第４図（ａ）〜（ｄ）は１本実施例における
上述のベクトル合成の様子を、円状の接合線を追従する
場合について例示するための上面図である。
上述のベクトル合成の様子を、円状の接合線を追従する
場合について例示するための上面図である。
第３図には１円状の接合線３７を例示してあり、点ａか
らアルファベット順に一巡追従させる場合の電子ビーム
の偏向方向を第４図（ａ）〜（ｄ） Ｋ例示しである０
例えば、点ａでは第１図中の信号Ｘ′ が非零、信号ｙ
′が零になるので、Ｙ軸用の偏向コイル３５には電流が
流れず、Ｙ軸用の偏向コイル３４だけ【電流が流れて、
第４図（ａ）の実線矢印ａ′で示す向きに電子ビームを
偏向走査する。以下、点ｂ−ｄを屓次に経るのに応じて
、第４図（ｂ）〜（ｄ）の実線矢印ｂ′〜ｄ′で示すよ
うに電子ビームの偏向方向が変化して、−巡追従を自動
的に実行する。
らアルファベット順に一巡追従させる場合の電子ビーム
の偏向方向を第４図（ａ）〜（ｄ） Ｋ例示しである０
例えば、点ａでは第１図中の信号Ｘ′ が非零、信号ｙ
′が零になるので、Ｙ軸用の偏向コイル３５には電流が
流れず、Ｙ軸用の偏向コイル３４だけ【電流が流れて、
第４図（ａ）の実線矢印ａ′で示す向きに電子ビームを
偏向走査する。以下、点ｂ−ｄを屓次に経るのに応じて
、第４図（ｂ）〜（ｄ）の実線矢印ｂ′〜ｄ′で示すよ
うに電子ビームの偏向方向が変化して、−巡追従を自動
的に実行する。
また点ｅ ％ ｈではおのおの破線矢印ｅ′〜ｈ′で示
す向きの電子ビーム偏向が得られる。なおティーチング
時には、前述のごとく偏向振幅の制御を行なっているの
で、電子ビームの偏向走査幅が方向によらず一定になる
。
す向きの電子ビーム偏向が得られる。なおティーチング
時には、前述のごとく偏向振幅の制御を行なっているの
で、電子ビームの偏向走査幅が方向によらず一定になる
。
以上説明したように本発明は、偏向コイルと回転させず
Ｋ［子ビームの偏向走査方向を回転させることができ、
信頼性を向上できると共に、数値制御用のプログラミン
グの際に偏向コイルの回転制御を全く考慮せずに済むの
で、プログラミングが著しく簡単化されるという効果が
ある。
Ｋ［子ビームの偏向走査方向を回転させることができ、
信頼性を向上できると共に、数値制御用のプログラミン
グの際に偏向コイルの回転制御を全く考慮せずに済むの
で、プログラミングが著しく簡単化されるという効果が
ある。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、用例の動作
を説明するための上面図である。 １・・・・・・数値制御部、２，３．１８・・・・・・
モータ、４・・・・・・ＸＹテーブル、１７・・・・・
・論理和回路、３０゜７８・・・・・・電源、３１・・
・・・・フィラメント、３２・・・・・・ウェネルト電
極、３３・・・・・・アノード、３４．３５・・・・・
・偏向コイル、３６・・・・・・被溶接材、３７・・・
・・・接合線、４０．４１ ・・・・・・ギヤ、５１
・・・・・・コレクタ、５２、８５．８６・・・・・・
増幅器％５６・・・・・・発振器、５７・・・・・・偏
向制御部、 ７０．７１ ・・・・・・方向弁別回路
。 ７２．７３ ・・・・・・周波数−電圧変換器（Ｆ／
Ｖ）、７４〜７７．８１〜８４・・・・・・乗算器、７
９・・・・・・調整器、８０・・・・・・演算増幅器、
ＳＷ・・・・・・スイッチ。 代理人 弁理士 内 原 音 Ｙ Ｙ 茅 ４ 図
を説明するための上面図である。 １・・・・・・数値制御部、２，３．１８・・・・・・
モータ、４・・・・・・ＸＹテーブル、１７・・・・・
・論理和回路、３０゜７８・・・・・・電源、３１・・
・・・・フィラメント、３２・・・・・・ウェネルト電
極、３３・・・・・・アノード、３４．３５・・・・・
・偏向コイル、３６・・・・・・被溶接材、３７・・・
・・・接合線、４０．４１ ・・・・・・ギヤ、５１
・・・・・・コレクタ、５２、８５．８６・・・・・・
増幅器％５６・・・・・・発振器、５７・・・・・・偏
向制御部、 ７０．７１ ・・・・・・方向弁別回路
。 ７２．７３ ・・・・・・周波数−電圧変換器（Ｆ／
Ｖ）、７４〜７７．８１〜８４・・・・・・乗算器、７
９・・・・・・調整器、８０・・・・・・演算増幅器、
ＳＷ・・・・・・スイッチ。 代理人 弁理士 内 原 音 Ｙ Ｙ 茅 ４ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電子ビームの発生手段と、前記電子ビームの照射域内に
接合線を送り込むよう平面内の２軸に沿って被溶接材を
位置制御する制御手段と、前記接合線を横切るように前
記電子ビームを偏向走査した時に前記被溶接材からの反
射量を検出して前記接合線を位置検知する検出手段とを
有する自動接合線追従装置において、 前記電子ビームを前記２軸の一方ずつの向きに偏向走査
させる磁界を発生するための２つの偏向コイルと、前記
２軸に沿った前記位置制御の向き及び速さを検出し該検
出の結果を示す２組の電気信号から前記接合線を直交し
て横切る向きを示す２つの電気信号を発生し前記偏向コ
イルに与える演算回路とを備えていることを特徴とする
自動接合線追従装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31023987A JPH01150486A (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 自動接合線追従装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31023987A JPH01150486A (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 自動接合線追従装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01150486A true JPH01150486A (ja) | 1989-06-13 |
| JPH0513037B2 JPH0513037B2 (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=18002854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31023987A Granted JPH01150486A (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 自動接合線追従装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01150486A (ja) |
-
1987
- 1987-12-07 JP JP31023987A patent/JPH01150486A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0513037B2 (ja) | 1993-02-19 |
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