JPH02147174A - 自動接合線追従装置 - Google Patents
自動接合線追従装置Info
- Publication number
- JPH02147174A JPH02147174A JP29854088A JP29854088A JPH02147174A JP H02147174 A JPH02147174 A JP H02147174A JP 29854088 A JP29854088 A JP 29854088A JP 29854088 A JP29854088 A JP 29854088A JP H02147174 A JPH02147174 A JP H02147174A
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- JP
- Japan
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- data
- positional deviation
- electron beam
- joining line
- noise
- 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.)
- Pending
Links
- 238000005304 joining Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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、特に、電子ビームその
ものをセンサーとして利用し、電子ビームを、被溶接物
の接合線に、自動追従させる電子ビーム溶接機において
、接合線の全長に亘って、位置ずれデータを、あらかじ
め微小ビーム電流によりトレースして記憶し、この記憶
データを再生しつつ、溶接を実行する自動接合線追従装
置の改良に関する。
ものをセンサーとして利用し、電子ビームを、被溶接物
の接合線に、自動追従させる電子ビーム溶接機において
、接合線の全長に亘って、位置ずれデータを、あらかじ
め微小ビーム電流によりトレースして記憶し、この記憶
データを再生しつつ、溶接を実行する自動接合線追従装
置の改良に関する。
第3図は従来の一例を含むブロック図である。
1が電子ビーム81.82は各々X軸、Y軸の偏向コイ
ルで、各々X軸、Y軸偏向アンプ51及び5Dにより駆
動される。その偏向コイル電流が51′及び50′であ
る。52と53は、リンクして動作し制御ユニット61
がらの切替信号61″により各々Y軸及びX軸のビーム
の偏向走査により位置ずれをトレースするティーチング
モ−ドと、このティーチングモードにより、メモリーに
記憶された位置ずれデータを再生して溶接するプレイバ
ックモードの、切替スイッチで、制御ユニット61によ
り切替を制御される。
ルで、各々X軸、Y軸偏向アンプ51及び5Dにより駆
動される。その偏向コイル電流が51′及び50′であ
る。52と53は、リンクして動作し制御ユニット61
がらの切替信号61″により各々Y軸及びX軸のビーム
の偏向走査により位置ずれをトレースするティーチング
モ−ドと、このティーチングモードにより、メモリーに
記憶された位置ずれデータを再生して溶接するプレイバ
ックモードの、切替スイッチで、制御ユニット61によ
り切替を制御される。
図示の状態はプレイバックモードを示す55及び56は
、各々三角波を発生するY軸偏向走査信号発生器と、台
形波を発生するXIFlll偏向走査信号発生器でビー
ム1をワーク3.3′上で接合線10を横切るような走
査パターン4を所望の時間ピッチで作成する。
、各々三角波を発生するY軸偏向走査信号発生器と、台
形波を発生するXIFlll偏向走査信号発生器でビー
ム1をワーク3.3′上で接合線10を横切るような走
査パターン4を所望の時間ピッチで作成する。
57は、偏向走査タイミングコントロールで、制御ユニ
ット61からのスタート信号65を受け、Y軸偏向走査
信号発生器55に、その走査スタート信号55′を、X
軸偏向走査信号発生器56に対して、その走査スタート
信号56′を、偏向走査スタートからギャップ信号パル
ス59′が戻って来るまでの時間(tE )66を測定
するデータ処理装置58に対して、その偏向走査スター
ト信号64を供給する。
ット61からのスタート信号65を受け、Y軸偏向走査
信号発生器55に、その走査スタート信号55′を、X
軸偏向走査信号発生器56に対して、その走査スタート
信号56′を、偏向走査スタートからギャップ信号パル
ス59′が戻って来るまでの時間(tE )66を測定
するデータ処理装置58に対して、その偏向走査スター
ト信号64を供給する。
60は、メモリーで、制御ユニット61からの書込み/
読出し指令(以後R/W指令と略す)により、ティーチ
ングモード時に位置ずれ量66を書込み、プレイバック
モード時に読出しを行う。
読出し指令(以後R/W指令と略す)により、ティーチ
ングモード時に位置ずれ量66を書込み、プレイバック
モード時に読出しを行う。
54は、読出された位置ずれ量信号54′を、位置ずれ
補正信号に変換するDAコンパレータ、68は位置信号
パルスで、試料3.3′を移動するテーブル11を駆動
するモータ13に取付けられたエンコーダ30から、テ
ーブル11の移動量に比例した数のパルスで与えられ位
置ずれデータ66と1対1に対応して、メモリー60に
ストアされる。
補正信号に変換するDAコンパレータ、68は位置信号
パルスで、試料3.3′を移動するテーブル11を駆動
するモータ13に取付けられたエンコーダ30から、テ
ーブル11の移動量に比例した数のパルスで与えられ位
置ずれデータ66と1対1に対応して、メモリー60に
ストアされる。
12はボールスクリューである。2はアンテナで、電子
ビーム1が試料3,3′で反射して戻って来る反射電子
1′を受け、プリアンプ5つに信号を流す。尚、電子ビ
ーム1.アンテナ2.試料3.3’、テーブル11は図
示されない排気要素で所要真空に保たれている。
ビーム1が試料3,3′で反射して戻って来る反射電子
1′を受け、プリアンプ5つに信号を流す。尚、電子ビ
ーム1.アンテナ2.試料3.3’、テーブル11は図
示されない排気要素で所要真空に保たれている。
上記構成のシステムの動きを順に追って説明する。
制御ユニット61から出されるティーチングスタート信
号65及び切替信号61’、61”により、装置はティ
ーチングを開始し、X、Y軸偏向走査信号発生器56.
55によりビーム1を、走査パターン4の如く走査する
。試料3.3′の表面で反射して来る反射電子1′の量
が、溶接線10の上を走査する時に、大幅に減少し、切
込みすなわちギャップ信号が発生する。
号65及び切替信号61’、61”により、装置はティ
ーチングを開始し、X、Y軸偏向走査信号発生器56.
55によりビーム1を、走査パターン4の如く走査する
。試料3.3′の表面で反射して来る反射電子1′の量
が、溶接線10の上を走査する時に、大幅に減少し、切
込みすなわちギャップ信号が発生する。
この様子を詳しく示した図が第4図(a)〜(C)であ
る、第4図(a)がY軸偏向コイル電流50′、第4図
(b)がY軸偏向走査信号発生器から発せられる。偏向
走査スタート信号64、第4図(c)がプリアンプ59
からのギャップ信号59′を示し、各々の相互タイミン
グを示している。
る、第4図(a)がY軸偏向コイル電流50′、第4図
(b)がY軸偏向走査信号発生器から発せられる。偏向
走査スタート信号64、第4図(c)がプリアンプ59
からのギャップ信号59′を示し、各々の相互タイミン
グを示している。
この図で偏向走査スタート信号64からギャップ信号5
9′までの時間tiを、データ処理装置58内で測定し
、既知である偏向走査スタートから偏向ゼロのビームオ
リジナルポイントまでの時間1.を、このtiから引く
事により、オリジナルポイントからの時間差(tE)に
走査速度Vsを乗じて位置ずれ量66〔図示は、正であ
るが、位置ずれが逆方向になれば負の値となる〕を求め
、テーブル位置信号68と1対1対応で順次メモリーに
ストアーする。プレイバック時は、テーブルをスタート
位置に戻し、切替信号61’、61″を、各々°“読み
出し″及び゛プレイバック″に切替え、電子ビーム電流
1を所要の電流にセットし、テーブルを移動する。
9′までの時間tiを、データ処理装置58内で測定し
、既知である偏向走査スタートから偏向ゼロのビームオ
リジナルポイントまでの時間1.を、このtiから引く
事により、オリジナルポイントからの時間差(tE)に
走査速度Vsを乗じて位置ずれ量66〔図示は、正であ
るが、位置ずれが逆方向になれば負の値となる〕を求め
、テーブル位置信号68と1対1対応で順次メモリーに
ストアーする。プレイバック時は、テーブルをスタート
位置に戻し、切替信号61’、61″を、各々°“読み
出し″及び゛プレイバック″に切替え、電子ビーム電流
1を所要の電流にセットし、テーブルを移動する。
これにより、その場所々での位置ずれ量67を再生し、
これを位置ずれ補正信号変換用DAコンバータ54で、
補正信号に変換し、偏向アンプ50に加え位置ずれを補
正する。
これを位置ずれ補正信号変換用DAコンバータ54で、
補正信号に変換し、偏向アンプ50に加え位置ずれを補
正する。
ティーチング時の偏向走査位置はビームのオリジナルポ
イントに対して先行量15だけ、前を見ている事になる
が、これは、図示されない、タイミング補正要素により
、補正を加え、ティーチング位置とプレイバック位置は
一致される。
イントに対して先行量15だけ、前を見ている事になる
が、これは、図示されない、タイミング補正要素により
、補正を加え、ティーチング位置とプレイバック位置は
一致される。
上述した従来の自動接合線追従装置は、偏向走査により
得られたギャップ信号に基づく位置ずれデータ66を何
らデータ処理する事なくそのまま使用していた為、ギャ
ップ信号にノイズが混入した場合、ノイズパルスをギャ
ップパルスと誤認し、接合線以外の所を溶接してしまう
事が時折有り、装置の信頼性を損なうという欠点があっ
た。
得られたギャップ信号に基づく位置ずれデータ66を何
らデータ処理する事なくそのまま使用していた為、ギャ
ップ信号にノイズが混入した場合、ノイズパルスをギャ
ップパルスと誤認し、接合線以外の所を溶接してしまう
事が時折有り、装置の信頼性を損なうという欠点があっ
た。
本発明の自動接合線追従装置は、
(A)ティーチング時に実測された、電子ビームと被溶
接物の接合線との位置ずれデータを、前記接合線の全長
にわたって記憶する記憶手段、(B)プレイバック時に
、前記記憶手段から前記位置ずれデータを順次読み出し
、注目する溶接位置とその前後の位置ずれデータを保持
する複数のレジスタ、 (C)前記複数のレジスタの前記位置ずれデータを相互
比較し、周囲のデータからはなはだしくデータ値の異な
っているものはノイズとして削除し、その直前のデータ
を前記注目する溶接位置における電子ビームの偏向補正
データとして出力する補正手段、 とを含んで構成される。
接物の接合線との位置ずれデータを、前記接合線の全長
にわたって記憶する記憶手段、(B)プレイバック時に
、前記記憶手段から前記位置ずれデータを順次読み出し
、注目する溶接位置とその前後の位置ずれデータを保持
する複数のレジスタ、 (C)前記複数のレジスタの前記位置ずれデータを相互
比較し、周囲のデータからはなはだしくデータ値の異な
っているものはノイズとして削除し、その直前のデータ
を前記注目する溶接位置における電子ビームの偏向補正
データとして出力する補正手段、 とを含んで構成される。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
第1図に示す自動接合線追従装置の一使用例を示すブロ
ック図である。第3図のそれと、同じ構成要素には、同
一番号を付しであるので説明を省略する。
第1図に示す自動接合線追従装置の一使用例を示すブロ
ック図である。第3図のそれと、同じ構成要素には、同
一番号を付しであるので説明を省略する。
本発明の自動接合線追従装置は、くり゛かえし実施され
る偏向走査の試料上でのピッチが極めて短かければ、隣
接するデータの相互間の差は、極めて少ないもので、許
容されるべき値以下とする事が出来る事からティーチン
グが終了し、プレイバックの開始に先立って順次ストア
されるデータについて隣接する複数のデータを相互に比
較する事で、周囲のデータからはなはだしくデータ値の
異っている物はノイズとして削除し、その直前のデータ
を流用する如くし、位置ずれを防止するものである。
る偏向走査の試料上でのピッチが極めて短かければ、隣
接するデータの相互間の差は、極めて少ないもので、許
容されるべき値以下とする事が出来る事からティーチン
グが終了し、プレイバックの開始に先立って順次ストア
されるデータについて隣接する複数のデータを相互に比
較する事で、周囲のデータからはなはだしくデータ値の
異っている物はノイズとして削除し、その直前のデータ
を流用する如くし、位置ずれを防止するものである。
本発明の構成は、電子ビームを被溶接物の接合線を横切
る様に偏向走査し、被溶接物の表面で反射して戻ってく
る反射電子の量が接合線とそれ以外の所で著しく異なる
事に着目して、接合線を自動追従する装置において、接
合線の始点から終点までの全長に亘る、各点の電子ビー
ムと、接合線との位置ずれ量を、所望のピッチで、接合
線の始点からの位置情報と1対1で対応させる型で記憶
する如くした記憶装置と、前記記憶した位置ずれ量デー
タを、溶接時に被溶接物の移動に伴い、該当する位置の
前記位置ずれデータを、順次、前記記憶装置から取出す
再生器と、再生器からの位置ずれ信号により電子ビーム
と接合線の位置ずれを相対的に補正する手段と、溶接線
の全長に相当する連続したデータの所要の区間内の各々
の位置ずれデータを、被判定データとし、前方及び後方
に向って、所望回数(±n個)分まで離れた位置の各々
のデータと、当該被判別データとを、あらかじめ定めた
。隣接したデータ相互間での許容差に、前後隔差回数(
n)を乗じた許容差と、順次所要回数(2n)比較して
、データの差が許容値以内に収まる回数が、あらかじめ
定めた頻度以上であるか否か判定するデータ良否判定手
段を備え、前記記憶装置に情報を書き込む操作を行った
後、これらのデータに対して、前記データ良否判定手段
によりこれらの記憶装置に入っているデータの良否判別
を行い、否と判定されたものに対しては、前記データ再
生器からのデータを使用せず、その直前のデータを継続
する如くなっている。
る様に偏向走査し、被溶接物の表面で反射して戻ってく
る反射電子の量が接合線とそれ以外の所で著しく異なる
事に着目して、接合線を自動追従する装置において、接
合線の始点から終点までの全長に亘る、各点の電子ビー
ムと、接合線との位置ずれ量を、所望のピッチで、接合
線の始点からの位置情報と1対1で対応させる型で記憶
する如くした記憶装置と、前記記憶した位置ずれ量デー
タを、溶接時に被溶接物の移動に伴い、該当する位置の
前記位置ずれデータを、順次、前記記憶装置から取出す
再生器と、再生器からの位置ずれ信号により電子ビーム
と接合線の位置ずれを相対的に補正する手段と、溶接線
の全長に相当する連続したデータの所要の区間内の各々
の位置ずれデータを、被判定データとし、前方及び後方
に向って、所望回数(±n個)分まで離れた位置の各々
のデータと、当該被判別データとを、あらかじめ定めた
。隣接したデータ相互間での許容差に、前後隔差回数(
n)を乗じた許容差と、順次所要回数(2n)比較して
、データの差が許容値以内に収まる回数が、あらかじめ
定めた頻度以上であるか否か判定するデータ良否判定手
段を備え、前記記憶装置に情報を書き込む操作を行った
後、これらのデータに対して、前記データ良否判定手段
によりこれらの記憶装置に入っているデータの良否判別
を行い、否と判定されたものに対しては、前記データ再
生器からのデータを使用せず、その直前のデータを継続
する如くなっている。
70は、当該ノイズの影響の有無を判定しようとするn
番目の対象データをロードするメモリー72.71,7
3.74は順にn−2,n−1゜n+1.n+2番目の
データをロードするメモリーで比較器75にてnのデー
タとあらかじめ定めた許容値以内の差か否かを判別する
。76及び77は、許容値の逓倍器で、対象データから
離れる回数に比例して、許容値を広げ、正しいデータを
不良と判定する事のない様にしている。
番目の対象データをロードするメモリー72.71,7
3.74は順にn−2,n−1゜n+1.n+2番目の
データをロードするメモリーで比較器75にてnのデー
タとあらかじめ定めた許容値以内の差か否かを判別する
。76及び77は、許容値の逓倍器で、対象データから
離れる回数に比例して、許容値を広げ、正しいデータを
不良と判定する事のない様にしている。
79は、許容値から外れる隣接データの個数をカウント
するカウンター、78は、79からのカウント値をあら
かじめ定めた個数と比較して良否判定をする弁別器62
はバッファメモリーで良否弁別器から、NGと判定され
た信号63を受けた場合、不良と判別された最新の位置
ずれデータnをn−1に置きかえるものである。
するカウンター、78は、79からのカウント値をあら
かじめ定めた個数と比較して良否判定をする弁別器62
はバッファメモリーで良否弁別器から、NGと判定され
た信号63を受けた場合、不良と判別された最新の位置
ずれデータnをn−1に置きかえるものである。
この様にして、n番目のデータがn−1〜n+2番目の
データと比較して、はなはだしく相異している時は、弁
別器78により、そのデータの削除を行う事が出来るた
め、位置ずれの発生を未然に防止する事が出来、装置の
信頼性の向上につながるものである。又、前後のデータ
数は、実施例では2個としたが、演算時間に余裕があれ
ば溶接の信頼性の向上のためには、さらに増やす事が望
ましく、この場合でもこの発明の基本的作用は同じであ
る。
データと比較して、はなはだしく相異している時は、弁
別器78により、そのデータの削除を行う事が出来るた
め、位置ずれの発生を未然に防止する事が出来、装置の
信頼性の向上につながるものである。又、前後のデータ
数は、実施例では2個としたが、演算時間に余裕があれ
ば溶接の信頼性の向上のためには、さらに増やす事が望
ましく、この場合でもこの発明の基本的作用は同じであ
る。
本発明の自動接合線追従装置は、ノイズに影響される恐
れがないという効果がある。
れがないという効果がある。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
第1図に示す自動接合線追従装置の一使用例を示すブロ
ック図、第3図は従来の一例を示すブロック図、第4図
(a)〜(c)は第3図の構成の装置の偏向コイルに流
すコイル電流波形とギャップ信号との相対タイミングを
説明する波形図である。 1・・・電子ビーム、1′・・・反射電子、2・・・ア
ンテナ、3,3′・・・試料、4・・・走査パターン、
10・・・接合線、11・・・テーブル、12・・・ボ
ールスクリュー 13・・・モーター、15・・・ビー
ム先行量、30・・・エンコーダー、50・・・Y軸偏
向アンプ、50′・・・Y軸偏向コイル電流、51・・
・X軸偏向アンプ、51′・・・X軸側向コイル電流、
52.53・・・ティーチングモード、プレイバックモ
ード切替スイッチ、54・・・位置ずれ補正信号変換用
DAコンバータ、54′・・・位置ずれ量信号、55・
・・YIIl!il偏向走査信号発生器、55′・・・
走査スタート信号、56・・・X軸偏向走査信号発生器
、56′・・・走査スタート信号、57・・・偏向走査
タイミングコントローラ、58・・・データ処理装置、
59・・・プリアンプ、59′・・・ギャップ信号、6
0・・・メモリー、61・・・制御ユニット、61’、
61″・・・ティーチング。 プレイバック切替信号、62・・・バッファメモリー6
3・・・NG判別信号、64・・・偏向スタート信号、
66・・・書込み位置ずれデータ、67・・・再生位置
ずれ量、68・・・テーブル位置信号、7o・・・被判
別#nメモリー 72.71,73.74・・・n−2
゜n−1,n+1.n+2番目データのメモリー75・
・・比較器、76.77・・・許容値逓倍器、78・・
・良否弁別器、79・・・エラーカウンター 101・
・・記憶手段、102・・・レジスタ、103・・・補
正手段、 牛3図
第1図に示す自動接合線追従装置の一使用例を示すブロ
ック図、第3図は従来の一例を示すブロック図、第4図
(a)〜(c)は第3図の構成の装置の偏向コイルに流
すコイル電流波形とギャップ信号との相対タイミングを
説明する波形図である。 1・・・電子ビーム、1′・・・反射電子、2・・・ア
ンテナ、3,3′・・・試料、4・・・走査パターン、
10・・・接合線、11・・・テーブル、12・・・ボ
ールスクリュー 13・・・モーター、15・・・ビー
ム先行量、30・・・エンコーダー、50・・・Y軸偏
向アンプ、50′・・・Y軸偏向コイル電流、51・・
・X軸偏向アンプ、51′・・・X軸側向コイル電流、
52.53・・・ティーチングモード、プレイバックモ
ード切替スイッチ、54・・・位置ずれ補正信号変換用
DAコンバータ、54′・・・位置ずれ量信号、55・
・・YIIl!il偏向走査信号発生器、55′・・・
走査スタート信号、56・・・X軸偏向走査信号発生器
、56′・・・走査スタート信号、57・・・偏向走査
タイミングコントローラ、58・・・データ処理装置、
59・・・プリアンプ、59′・・・ギャップ信号、6
0・・・メモリー、61・・・制御ユニット、61’、
61″・・・ティーチング。 プレイバック切替信号、62・・・バッファメモリー6
3・・・NG判別信号、64・・・偏向スタート信号、
66・・・書込み位置ずれデータ、67・・・再生位置
ずれ量、68・・・テーブル位置信号、7o・・・被判
別#nメモリー 72.71,73.74・・・n−2
゜n−1,n+1.n+2番目データのメモリー75・
・・比較器、76.77・・・許容値逓倍器、78・・
・良否弁別器、79・・・エラーカウンター 101・
・・記憶手段、102・・・レジスタ、103・・・補
正手段、 牛3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (A)ティーチング時に実測された、電子ビームと被溶
接物の接合線との位置ずれデータを、前記接合線の全長
にわたって記憶する記憶手段、 (B)プレイバック時に、前記記憶手段から前記位置ず
れデータを順次読み出し、注目する溶接位置とその前後
の位置ずれデータを保持する複数のレジスタ、 (C)前記複数のレジスタの前記位置ずれデータを相互
比較し、周囲のデータからはなはだしくデータ値の異な
っているものはノイズとして削除し、その直前のデータ
を前記注目する溶接位置における電子ビームの偏向補正
データとして出力する補正手段、 とを含む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 |
|---|---|---|---|
| JP29854088A JPH02147174A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 自動接合線追従装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29854088A JPH02147174A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 自動接合線追従装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02147174A true JPH02147174A (ja) | 1990-06-06 |
Family
ID=17861051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29854088A Pending JPH02147174A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 自動接合線追従装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02147174A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6293093A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-28 | Mitsubishi Electric Corp | 溶接線検出装置 |
| JPS62238084A (ja) * | 1986-04-07 | 1987-10-19 | Nec Corp | 電子ビ−ム自動溶接制御装置 |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP29854088A patent/JPH02147174A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6293093A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-28 | Mitsubishi Electric Corp | 溶接線検出装置 |
| JPS62238084A (ja) * | 1986-04-07 | 1987-10-19 | Nec Corp | 電子ビ−ム自動溶接制御装置 |
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