JPH0212676B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、真空雰囲気中で、数10キロボルト
の高電圧で加速した電子線の衝撃熱を利用して溶
接する電子ビーム溶接装置において、特に真空排
気装置に関するものである。

第１図は、従来の電子ビーム溶接装置の真空排
気装置を示す配管図で、１は密閉された溶接室、
２はこの溶接室１の天井部に装着された電子銃、
３は真空配管９，１０の管路を開閉するための真
空バルブ、４は上記溶接室１内を真空排気するた
めのメカニカルブースタポンプ、５はこのメカニ
カルブースタポンプ４に並列接続され、このメカ
ニカルブースタポンプ４に過負荷が作用すること
を防止するための安全弁、６は上記溶接室１を真
空排気するための油回転真空ポンプ、７は上記真
空配管１０に接続され上記メカニカルブースタポ
ンプ４の動作可能圧力を指示するための真空スイ
ツチ、８は上記溶接室１内に空気を供給するため
のリークバルブ、９は上記溶接室１と真空バルブ
３とを互いに接続する真空配管、１０は上記真空
バルブ３とメカニカルブースタポンプ４とを互い
に接続する真空配管、１１は上記メカニカルブー
スタポンプ４と油回転真空ポンプ６とを互いに接
続する真空配管、１２，１３は上記安全弁５を上
記メカニカルブースタポンプ４に並列接続するた
めの真空配管である。なお、上記メカニカルブー
スタポンプ４と、油回転真空ポンプ６の排気容量
は、溶接室１内の被溶接物（図示せず）の生産量
に応じて適宜設定するようになされており、ま
た、一般産業用に使用されているこの種の電子ビ
ーム溶接装置における溶接生産量は普通20秒〜30
秒に約１個であり、溶接室１内の真空排気に要す
る時間は10秒〜15秒である。

従来の電子ビーム溶接装置の真空排気装置は上
記のように構成されているので、いま溶接室１内
に所定の被溶接物（図示せず）を固定し、リーク
バルブ８を閉止したあと、油回転真空ポンプ６を
起動すると同時に、真空バルブ３を開放操作する
と、上記油回転真空ポンプ６により停止している
メカニカルブースタポンプ４を介して溶接室１が
真空排気される。この真空排気により溶接室１内
の圧力が、メカニカルブースタポンプ４の動作可
能圧力である50〜150torr〔torrはTorricelle（トリ
チエリ）とも云い、真空の分野で用いられる圧力
単位で、大気圧は760torrである〕に達すると、
真空スイツチ７により、メカニカルブースタポン
プ４の起動用スイツチに信号が送り込まれること
により、このメカニカルブースタポンプ４が起動
し、油回転真空ポンプ６と、メカニカルブースタ
ポンプ４との両者の吸引力で溶接室１内の圧力が
溶接可能圧力である0.05torr以下まで真空排気さ
れる。なお、一般に上記溶接室１内の圧力が、メ
カニカルブースタポンプ４の動作可能圧力である
50〜150torr以下まで真空引きするのに要する時
間は２〜３秒である。

以上述べた要領によつて上記溶接室１内の圧力
が溶接可能圧力であるところの0.05torr以下に達
すると、電子銃２によつてこの溶接室１内の被溶
接物（図示せず）が溶接されるようになされてい
る。そして被溶接物の所定の溶接が終了すると、
真空バルブ３を閉止することによつて真空配管
９，１０間をしや断したあと、リークバルブ８を
開放して溶接室１内に空気を供給し、この溶接室
１から溶接を終了した被溶接物を取出すようにな
されている。なお、上記メカニカルブースタポン
プ４と並列をなす安全弁５は、真空配管９または
１０が何等かの事故によつて破損し、大量の空気
がこの真空配管内に流入してメカニカルブースタ
ポンプ４に過負荷として作用することを防止する
ために設けられたものである。

以上述べたように、従来の電子ビーム溶接装置
の真空排気装置によれば、メカニカルブースタポ
ンプ４の動作可能圧力の50〜150torrまでに要す
る真空排気時間が２〜３秒ときわめて短かいにも
かかわらず、油回転真空ポンプ６と同時起動がで
きないため、上記メカニカルブースタポンプ４を
起動させるための外部信号が必要となり、その外
部信号を取り出すために真空スイツチ７を必要と
するばかりでなく、この真空スイツチ７の信号に
よつてメカニカルブースタポンプ４を起動させる
高価なシーケンス装置を組み込まなければならな
い欠点があるばかりでなく、真空スイツチ７を取
り付けるために真空配管１０を長くしなければな
らず、また、装置が大形化したり、さらに真空ス
イツチ７の圧力設定を行なわなければならない煩
わしさも有している。さらにまた、上述した従来
の真空排気装置によれば、溶接が終了した被溶接
物を溶接室１から取出すために、この溶接室１内
をその都度大気圧にする必要があるため、次の被
溶接物を溶接室１内に収納して真空バルブ３を開
放しても溶接室１内の圧力は、メカニカルブース
タポンプ４の動作可能圧力の50〜150torrに達し
ていないため、溶接が終了するたびに、メカニカ
ルブースタポンプ４を停止させる高価なシーケン
ス装置を組み込まなくてはならない欠点も有して
いる。

この発明は、かかる点に着目してなされたもの
で、メカニカルブースタポンプと油回転真空ポン
プとからなる排気系と、溶接室との間に設けられ
た真空バルブに排気に係る気体の流量を調整でき
るバツフルバルブを設け、すくなくとも真空バル
ブが開いた直後の数秒間、すなわち溶接室がメカ
ニカルブースタを動作しても良い真空度に達する
までの時間、真空バルブを通過して排気系に流入
する気体の流量を絞り込むようにバツフルバルブ
の開度を調整することにより、メカニカルブース
タと、油回転真空ポンプを大気圧から同時に起動
しても円滑に起動させることができる電子ビーム
溶接装置の真空排気装置を提供しようとするもの
である。

すなわち、第２図はこの発明の一実施例を示す
ものであるが、上述した従来のもの（第１図）と
同一符号は同一構成部材につきその説明を省略す
る。

１４は真空バルブ３と共に溶接室１と、メカニ
カルブースタポンプ４間の真空配管９，１０間に
挿入されたバツフルバルブであり、真空バルブ３
が開いて数秒間経過するまでわずかな開度を保つ
てメカニカルブースタポンプ４に流入する気体流
量を抑制し、その後、速やかに溶接室１の真空度
を立上げるために全開して排気系のコンダクタン
スを増す。このバツフルバルブ１４の制御は、例
えば、遅延リレーを用いて、真空バルブ３が駆動
された数秒後にバツフルバルブ１４が駆動される
ようにしても良いが、本実施例では、真空バルブ
３およびバツフルバルブ１４をエアシリンダによ
る駆動とするとともに、それらの開度をゆつくり
と増加させるようにこのエアシリンダから流出す
るエア流量を絞る等の調整を行ない、真空バルブ
３およびバツフルバルブ１４のエアシリンダに同
時にエア供給を行うという簡単なシーケンスを採
用した。

この発明によれば、上記のように構成されてい
るので、溶接室１内に被溶接物を収容固定したあ
と、油回転真空ポンプ６と、メカニカルブースタ
ポンプ４とを同時に起動させても、真空バルブ３
に連結されてこの真空バルブ３と同時に動作する
バツフルバルブ１４の作用によつて、メカニカル
ブースタポンプ４には大きな負荷がかからないた
め充分な機能を発揮する。たとえば上述したよう
に、通常のメカニカルブースタポンプの動作可能
圧力である50〜150torrまでに要する排気時間は
２〜３秒であるため、真空バルブ３の開閉時間を
２〜３秒になるように設定し、またバツフルバル
ブ１４が全開となるまでの時間もその時間内に真
空バルブ３が全開になるように設定するととも
に、真空バルブ３の開度を最初は少なめに、そし
て徐々に増加させていき、２〜３秒後にバツフル
バルブ１４もこれと同期して全開するようにこれ
を設定しておけば、メカニカルブースタポンプ４
も大気圧（760torr）から油回転真空ポンプ６と
同時に起動させることができるわけである。

以上述べたように、この発明は、溶接室１とメ
カニカルブースタポンプ４との間に挿入され真空
バルブ３に、この真空バルブと同時に動作するバ
ツフルバルブ１４を組み込むきわめて簡単な構成
により、油回転真空ポンプ６とメカニカルブース
タポンプ４とを大気圧から同時に起動させること
ができ、従来のような高価なシーケンス装置の組
み込みを必要とせず安価に提供することができる
ばかりでなく、電子ビーム溶接の稼動向上に貢献
するところきわめて大である。

なお、上述した一実施例は、電子ビーム溶接装
置の真空排気装置について述べたが、メカニカル
ブースタポンプと油回転真空ポンプを利用した他
のあらゆる装置にも実施し得られることはいうま
でもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子ビーム溶接装置の真空排気
装置を示す配管図、第２図はこの発明の一実施例
を示す配管図である。 図面中、１は溶接室、２は電子銃、３は真空ポ
ンプ、４はメカニカルブースタポンプ、６は油回
転真空ポンプである。なお、図中同一符号は同一
または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電子銃を装着した溶接室と、油回転真空ポン
   プにつながるメカニカルブースタポンプとの間に
   挿入された真空バルブに、この真空バルブを通過
   する気体の流量を調整可能なバツフルバルブを設
   け、 前記溶接室の真空引きのために前記真空バルブ
   が開かれた後に所定期間だけ前記真空引きに係る
   気体の流量を抑制するように、前記バツフルバル
   ブを駆動する制御手段を備えたことを特徴とする
   電子ビーム溶接装置の真空排気装置。 ２ 前記溶接室の真空引きのために前記真空バル
   ブを開いたときに、前記真空バルブおよび前記バ
   ツフルバルブの開度を徐々に大きくさせる速度調
   整手段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲
   １に記載の電子ビーム溶接装置の真空排気装置。