JPH0215885A - 電子ビーム加工装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、溶接ワークを１回転させる間に、任意の位
置で電子ビームを数回ＯＮ／ＯＦＦｉｔ４御して溶接す
る（以下、「スキップ溶接」という、）電子ビーム加工
装置に間するものである。

［従来の技術］ 従来例の構成を第４図を参照しながら説明する。

第４図は、従来の電子ビーム加工装置を一部ブロック図
で示す構成図で−ある。

第４図において、（１）は電子ビーム発生装置、（２）
はこの電子ビーム発生装置（１）の下に配置された溶接
ワーク、（３）、（４）、（５）及び（６）は回転伝達
機構を構成し、この従来例おいて（３）はこの溶接ワー
ク（２）が載せられた回転テーブル、（４）はこの回転
テーブル（３）に結合された回転軸、（５）はこの回転
軸（，４）に結合されたクラッチ装置、（６）はこのク
ラッチ装置（５）に結合された減速器である。

また、（７）は減速器（６）に結合されたＤＣサーボモ
ータ、（８）はこのＤＣサーボモータ（７）に結合され
た回転速度検出用タコジェネレータ、（９）は電源、（
１０）はこの電源（９）に接続・された電源ＯＮ／ＯＦ
Ｆ用コンタクタ、（１１）はＤＣ４ｊ−ボモータ（７）
、回転速度検出用タコジェネレータ（８）及び電源ＯＮ
１０　Ｆ　Ｆ用コンタクタ（１０）に接続されたＤＣサ
ーボモータコントローラ、（１２）は電源０Ｎ１０　Ｆ
　Ｆ用コンタクタ（１０）及びＤＣサーボモータコント
ローラ（１１）に接続されたシーケンスコントローラで
ある。

また、（１３）は回転軸（４）に設けられた回転位置検
出用ドグ、（１４）はこの回転位置検出用ドグ（５）に
結合された回転位置検出用ＬＳ（多数のリミットスイッ
チから構成されている。）、（１５）はシーケンスコン
トローラ（１２）及び回転位置検出用ＬＳ（１４）に接
続された電子ビームＯＮ１０　Ｆ　Ｆ制御回路、（１６
）は入力側が電子ビームＯＮ１０　Ｆ　Ｆ制御回路（１
５）に接続されかつ出力側が電子ビーム発生装置（１）
に接続されたキバン回路である。

なお、例えば回転テーブル（３）に溝がありその溝に溶
接ワーク（２）を位置決めできるようになっているので
、溶接ワーク（２）が同一種類の場合。

溶接ワーク（２）と回転テーブル（３）とは、位置関係
が一定となる機械的な構造となっている。

つぎに、上述した従来例の動作を第５図を参照しながら
説明する。第５図は、電子ビーム発生装置（１）から発
射された電子ビームＢのＯＮ／ＯＦＦ状態を゛示す説明
図である。

まず、スキップ溶接を始める前に、溶接室内に溶接ワー
ク（２）が搬入され、図示しない真空ポンプによって溶
接室の真空排気が行なわれる。

この後、シーケンスコントローラ（１２）は、電源ＯＮ
１０　Ｆ　Ｆ用コンタクタ（１０）及びＤＣサーボモー
タコントローラ（１１）に、回転ＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ１
及び回転速度信号信号Ｓ２を出力し、電源ＯＮ／ＯＦＦ
用コ’ｊ９’；’夕（１０）を閉じ、ＤＣサーボモータ
コントローラ（１１）の動作を開始させる。

ＤＣサーボモータコントローラ（１１）は、ＤＣサーボ
モータ（７）にＤＣサーボモータ回転信号Ｓ３を出力し
て回転駆動させる。

ＤＣサーボモータ（７）は、減速器（６）、クラッチ装
置（５）及び回転軸（４）を介して、回転テーブル（３
）を回転させる。

同時に、シーケンスコントローラ（１２）は、電子ビー
ムＯＮ／ＯＦＦ制御回路（１５）に溶接開始信号Ｓ４を
出力する。

回転位置検出用ドグ（１３）及び回転位置検出用ＬＳ　
（１４）は、電子ビーム発生装置（１）によって発生さ
れた電子ビームＢの溶接ワーク（２）に対する照射位置
を検出し、電子ビームＯＮ／ＯＦＦ制御回路（１５）に
回転位置信号Ｓ５を出力する。

電子ビームＯＮ／ＯＦＦ制御回路（１５）は、回転位置
信号Ｓ５に基づいて、キバン回路（１６）を介して電子
ビーム発生装置（１）に電子ビームＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ
６を出力する。

電子ビーム発生装置（１）は、電子ビームＯＮ／ＯＦＦ
信号Ｓ６に基づいて、第５図に示すように、電子ビーム
Ｂを溶接ワーク（２）に照射しスキップ溶接を行う。

すなわち、第５図において、回転位置検出用ＬＳ　（１
４）のうち例えば１番目のリミットスイッチがＯＮする
と、位置Ａ、で電子ビームＢの照射が開始され、一定時
間経過後の位置Ｂ１で電子ビームＢの照射が停止される
。同様にしてＮ番目のリミットスイッチがＯＮすると、
位置Ａｎで電子ビームＢの照射が開始され、一定時間経
過後の位置Ｂｎで電子ビームＢの照射が停止される。

このスキップ溶接中、ＤＣサーボモータコントローラ（
１１）は、回転速度検出用タコジェネレーク（８）によ
って検出された回転速度信号Ｓ７に基づいて、ＤＣサー
ボモータ（７）の回転速度制御を行っている。

電子ビームＯＮ／ＯＦＦ制御回路（１５）は、回転位置
検出用ドグ（１３）及び回転位置検出用Ｌ　Ｓ　（１４
）が溶接終了位置を検出すると、シーケンスコントロー
ラ（１２）に溶接終了信号Ｓ８を出力する。

シーケンスコントローラ（１２）は、溶接終了信号Ｓ８
をうけとると、電源０Ｎ１０Ｆ’Ｆ用コンタクタ（１０
）及びＤＣサーボモータコントローラ（１１）に、回転
ＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ１及び回転速度制御信号Ｓ２を出力
し、電源ＯＮ１０　Ｆ　Ｆ用コンタクタ（１０）を開き
、ＤＣサーボモータコントローラ（１１）の動作を停止
させる。こうして、回転テーブル（３）の回転が停止し
、スキップ溶接が□終了する。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したような従来の電子ビーム加工装置では、以下に
述べるような問題点があった。

（ア）１回転位置検出用ドグ、回転位置検出用ＬＳ及び
電子ビームＯＮ１０　Ｆ　Ｆ制御回路等の多数の機構、
回路が必要であった。

（イ）０回転位置検出用ドグを溶接ワーク毎にセツティ
ング調整しなければならず、−度セッティング調整をす
ると１種類の溶接ワーク専用になってしまうので、他の
種類の溶接ワークに対する汎用性がなかった。

（つ）、汎用性をもたせるようにするために、シーケン
スコントローラに予めインプットされたプリセット値を
用いてスキップ溶接を行うと、シーケンサスキャンタイ
ムの影響による、電子ビームＢの照射位置のバラツキが
実用上のスキップ溶接の許容値のほぼ２〜３倍になった
。

この発明は、上述した問題点を解決するためになされた
もので、電子ビームＢの照射位置の制御を正確にかつ簡
単にでき、多種類の溶接ワークのスキップ溶接ができる
電子ビーム加工装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る電子ビーム加工装置は、以下に述べるよ
うな手段を備えたものである。

（ア）、溶接ワークに電子ビームを照射する電子ビーム
発生装置。

（イ）、上記溶接ワークを載せて回転する回転伝達機構
。

（つ）、この回転伝達機構を回転駆動するモータ。

（工）、こめモータの回転位置を検出し回転位置情報を
出力する回転位置検出機構。

（オ）、上記回転位置情報に基づいて上記モータを速度
制御するモータ・コントローラ。

（力）、上記回転位置情報と予め入力されている電子ビ
ームの照射位置情報とに基づいて上記電子ビーム発生装
置をＯＮ／ＯＦＦ制御するシーケンスコントローラ。

［作用］ この発明においては、回転位置検出機構によって、間接
的に溶接ワークの回転位置が検出され、その回転位置情
報が出力される。

そして、シーケンスコントローラによって、上記回転位
置情報と予め入力されている電子ビームの照射位置情報
とに基づいて電子ビーム発生装置がＯＮ／ＯＦＦ制御さ
れる。

［実施例］ 実施例の構成を第１図を参照しながら説明する。

第１図は、この発明の一実施例を一部ブロック図で示す
構成図であり、く１）〜（６）、（９）、（１０）及び
（１６）は上記従来装置のものと全く同一である。

第１図において、（７＾）はモータ、（８＾）は回転位
置検出機構、（９）、（１０）及びり１１＾）はモータ
・コントローラを構成している。

この実施例では、（７＾）は減速器（６）に結合された
ＡＣサーボモータ、（８＾）はこのＡＣサーボモータ（
）＾）に結合された回転位置検出用パルスエンコーダ、
（１１＾）はＡＣサーボモータ（７＾）、回転位置検出
用パルスエンコーダ（８＾）及び電源ＯＮ／ＯＦＦ用コ
ンタクタ（１０）に接続されたＡＣサーボモータコント
ローラである。

また、（１２＾）はシーケンスコントローラであって、
主要なものとして（１２ａ）、（１２ｂ）、（１２ｃ）
、（１２ｄ）及び（１２ｅ）から構成されており、（１
２ｍ）はＣＰＵ、（１２ｂ）はとのＣＰ　Ｕ　（１２ａ
）に接続されたディジスイッチ、（１２ｃ）は入力側が
ＣＰ　Ｕ　（１２ｍ）に接続されかつ出力側が電源ＯＮ
１０　Ｆ　Ｆ用コンタクタ及びＡＣサーボモータコント
ローラ（１１＾）に接続された出カニニット、（１２ｄ
）は入力側がＡＣサーボモータコントローラ（１１＾）
に接続されかつ出力側がＣＰＵ　（１２ａ）に接続され
た高速パルスカウンタユニット、（１２ｅ）は入力側が
ＣＰ　Ｕ　（１’２ａ）に接続されかつ出力側がキバン
回路（１６）に接続された出カニニットである。

つぎに、上述した実施例の動作を第２図及び第３図を参
照しながら説明する。第２図は電子ビーム発生装置（１
）から発射された電子ビームＢの０Ｎ１０　Ｆ　Ｆ状態
を示す説明図、第３図はＣＰＵ（１２ａ）の動作を示す
フローチャート図である。

まず、ＣＰＵ　（１２ａ）の動作の概略を説明する。

ステップ（３０）において、ＣＰ　Ｕ　（１２ａ）は、
動作を開始する。

ステップ（３１）において、ＣＰ　Ｕ　（Ｌ２ａ）は、
メインプログラムを実行する。このメインプログラムは
、例えば真空ポンプ、ＡＣサーボモータコントローラ（
１１＾）等に対するシーケンスの処理をする。

ステップ（３２）において、ＣＰ　Ｕ　（１２ａ）は、
スキャンタイムがｌｏｍｓ経過したかどうかを判断する
。

経過した場合（ＹＥＳ）は、つぎのステップ（３３）に
進む。

経過しない場合（ＮＯ）は、ステップ（３１）へ戻る。

ステップ（３３）において、ＣＰ　Ｕ　（，１２ａ）は
、割込プログラムを実行する。この割込プログラムは、
電子ビーム発生装置（１）のＯＮ／ＯＦＦ制御の処理を
する。

ステップ（３４）において、ＣＰ　Ｕ　（１２ａ）は、
スキップ溶接が終了したかどうかを判断する。終了した
場合（ＹＥＳ）は、つぎのステップ（３５）に進む、終
了しない場合（Ｎｏ）は、ステップ〈３１）へ戻る。

つぎに、シーケンスコントローラ（１２＾）全体の詳細
な動作を説明する。

従来例と同様に、スキップ溶接を始める前に、溶接室内
に溶接ワーク（２）が壜入され、図示しない真空ポンプ
によって溶接室の真空排気が行なわれる。

この後、ＣＰ　Ｕ　（１２ａ）は、出カニニット（１２
ｃ）を介して、電源ＯＮ１０　Ｆ　Ｆ用コンタクタ（１
０）及びＡＣサーボモータコントローラ（１１＾）に、
回転０Ｎ１０　Ｆ　Ｆ信号ＳＳＩ及び回転速度制御信号
Ｓ８２を出力し、電源ＯＮ／ＯＦＦ用コンタクタ（１０
）を閉じ、ＡＣサーボモータコントローラ〈１１＾）の
動作を開始させる。

ＡＣサーボモータコントローラ（１１＾）は、ＡＣサー
ボモータ（７Δ）にＡＣサーボモータ回転信号Ｓ８３を
出力して回転駆動させる。。

ＡＣサーボモータ（７＾）は、減速器（６）、クラッチ
装置（５）及び回転軸（４）を介して、回転テーブル（
３）を回転させる。

回転位置検出用パルスエンコーダ（８＾）は、ＡＣサー
ボモータ（７＾）が回転すると、その回転位置信号ＳＳ
４をＡＣサーボモータコントローラ（１１八）に出力し
、このＡＣサーボモータコントローラ（１１＾〉は、回
転位置信号ＳＳ４をパルス信号ＳＳ５に変換して高速パ
ルスカウンタユニット（１２ｄ）に出力する。

ＣＰ　Ｕ　（１２ａ）は、高速パルスカウンタユニット
（１２ｄ）によって読み込まれた回転位置くパルス信号
Ｓ　Ｓ　、５　）と、予めディジスイッチ（１２ｂ）に
よってプリセットされた電子ビームＢの照射位置（複数
の電子ビームのＯＮ、ＯＦ、Ｆ位置）とを比較し、−致
したら、出カニニット（１２ｅ）及びキバン回路（１６
）を介して電子ビーム発生装置（１）に電子ビームＯＮ
／ＯＦＦ信号ＳＳ６を出力する。なお、この部分が割込
プログラムの処理である。

電子ビーム発生装置（１）は、電子ビームＯＮ／ＯＦＦ
信号ＳＳ６に基づいて、第２図に示すように、電子ビー
ムＢを溶接ワーク（２）に照射しスキップ溶接を行う。

すなわち、第２図において、プリセットされた電子ビー
ムＢの照射位置のうち例えば１番目のＯＮＮ位置パルス
信号ＳＳ５と一致すると、位置ＣＩで電子ビームＢの照
射が開始され、一定時間経過後の位置り、で電子ビーム
Ｂの照射が停止される。同様にしてＮ番目のＯＮ位置が
パルス信号ＳＳ５と一致すると、位置Ｃｎで電子ビーム
・Ｂの照射が開始され、一定時間経過後の位置Ｄｎで電
子ビームＢの照射が停止される。

このスキップ溶接中、ＡＣサーボモータコントローラ（
１１＾）は、回転位置検出用パルスエンコーダ（８＾）
によって検出された回転位置信号ＳＳ４に基づいて、Ａ
Ｃサーボモータ（）＾）の回転速度制御を行っている。

ＣＰ　Ｕ　（１２ａ）は、溶接終了位置を検出すると、
出カニニット（１２ｃ）を介して、電源ＯＮ１０　Ｆ　
Ｆ用コンタクタ（１０）及びＡＣサーボモータコントロ
ーラ（１１＾）に、回転ＯＮ１０　Ｆ　Ｆ信号ＳＳＩ及
び回転速度制御信号ＳＳ２を出力し、電源ＯＮ／ＯＦＦ
用コンタクタ（１０）を開き、ＡＣサーボモータコント
ローラ（１１＾）の動作を・停止させる。こうして、回
転テーブル（３）の回転が停止し、スキップ溶接が終了
する。

上述した実施例は、割込処理ができるＣＰＵ（１２ａ）
を採用したので、一定時間毎に電子ビーム発生装置（１
）のＯＮ／ＯＦＦ制御でき、電子ビームＢの照射位置の
バラツキを実用上のスキップ溶接の許容値の１／３〜１
／４以下に抑えることができる。

［発明の効果］ この発明は、以−上説明したとおり、溶接ワークに電子
ビームを照射する電子ビーム発生装置と、上記溶接ワー
クを載せて回転する回転伝達機構と、この回転伝達機構
を回転駆動するモータと、このモータの回転位置を検出
し回転位置情報を出力する回転位置検出機構と、上記回
転位置情報に基づいて上記モータを速度制御するモータ
・コントローラと、上記回転位置情報と予め入力されて
いる電子ビームの照射位置情報とに基づいて上記電子ビ
ーム発生装置をＯＮ１０　Ｆ　Ｆ制御するシーケンスコ
ントローラとを備えたので、電子ビームＢの照射位置の
制御を正確にかつ簡単にでき、多種類の溶接ワークのス
キップ溶接ができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を一部ブロック図で示す構
成図、第２図はこの発明の一実施例に係る電子ビーム発
生装！から発射された電子ビームのＯＮ／ＯＦＦ状態を
示す説明図、第３図はこの発明の一実施例に係るＣＰＵ
の動作を示すフローチャート図、第４図は従来の電子ビ
ーム加工装置を一部ブロック図で示す構成図、第５図は
従来の電子ビーム加工装置に係る電子ビーム発生装置か
ら発射された電子ビームのＯＮ／ＯＦＦ状態を示す説明
図である。 図において、 （１）　・・・　電子ビーム発生装置、（２）　・・・
　溶接ワーク、 （３）　・・・　回転テーブル、 （４）　・・・　回転軸、 （５）　・・・　クラッチ装置、 （６）　・・・　減速器、 （７＾）　・・・　ＡＣサーボモータ、（８＾）　・・
・　回転位置検出用パルスエンコーダ、〈９） （１１＾） （１２＾） なお、 ・・・　電源、 ・・・　電源ＯＮ１０　Ｆ　Ｆ用コンタクタ、・・・　
ＡＣサーボモータコントローラ、・・・　シーケンスコ
ントローラである。 各図中同一符号は、同一または相当部分昭和６３年１２
月１６日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶接ワークに電子ビームを照射する電子ビーム発生装置
   、上記溶接ワークを載せて回転する回転伝達機構、この
   回転伝達機構を回転駆動するモータ、このモータの回転
   位置を検出し回転位置情報を出力する回転位置検出機構
   、上記回転位置情報に基づいて上記モータを速度制御す
   るモータ・コントローラ、及び上記回転位置情報と予め
   入力されている電子ビームの照射位置情報とに基づいて
   上記電子ビーム発生装置をＯＮ／ＯＦＦ制御するシーケ
   ンスコントローラを備えたことを特徴とする電子ビーム
   加工装置。