JPH0357574A

JPH0357574A - 電子ビーム加工機

Info

Publication number: JPH0357574A
Application number: JP18895889A
Authority: JP
Inventors: Kiyuuzou Arakawa; 及蔵荒川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-07-24
Filing date: 1989-07-24
Publication date: 1991-03-12

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、電子ビーム加工機、特に電子ビームが被加
工物から外れたときに加工室の壁を溶融することを妨げ
る電子ビーム加工機に関するものである。

［従来の技術］第３図は、例えば特開昭６０−３９８５号公報に開示さ
れた加工線例えば溶接線を検出する装置を持つ従来の電
子ビーム加工機としての電子ビーム溶接機を示す概略構
或図である。

図において、（１）は一端例えば十端子がアースされた
高電圧電源、（２〉はこの高電圧電源（１）の両端間に
接続された電子銃、（３）はこの電子銃（２〉が発生し
た電子ビーム、（４）はこの電子ビーム（３）で加工さ
れる被加工物、この場合は被溶接物、（５）は電子銃（
２）と被溶接物（４）の間に配置されて電子銃（２〉が
発生した電子ビーム（３）を被溶接物（４）の表面に集
束させるための集束コイル、（６〉はこの集束コイル（
５）と被溶接物（４）の間に配置されて電子ビーム（３
）が被溶接物（４）の加工線例えば溶接線（７）を横切
るように電子ビーム（３）を走査２させるための（ｍ向コイル、（８）はこの偏向コイル（
６）と被溶接物（４）の間に配置されて射突電子ビーム
（３〉の反射電子および二次電子（９）を捕捉するセン
サとしてのコレクタ、ク１０〉は信号発生器、（１１）
はこの信号発生器（１０）の出力測に接続された波形変
換部、〈１２〉はこの波形変換部（１１）と偏向コイル
（６）の間に接続された電流増幅器、Ｒ１はこの電流増
幅器（１２）と偏向コイル（６）の間に接続された抵抗
器、Ｒ２はコレクタ（８）とアースの間に接続された抵
抗器、（１３）は抵抗器Ｒ１の各端にそれぞれ接続され
ている水平軸偏向端子（１３ａ）（１３ｂ）および抵抗
器Ｒ２の各端にそれぞれ接続されている垂直軸偏向端子
（１３ｃ），　（１３ｄ）を有してコレクタ（８）と一
緒に溶接線検出装置を構成するオシロスコープ、（１４
〉はこのオシロスコープ（１３）の画面上に現れる輝点
てある。

従来の電子ビーム溶接機は上述したようにｉ或されてお
り、以下にその動作を詳しく説明する。

第３図の電子ビーム溶接機において、信号発生器（１０
〉の出力は、波形変換部（１１）にナ３いて後述する波
形変換が行われてから電流増幅器（１２）に入力され、
こ＼で所定の大きさに増幅された後、偏向コイル（６）
に供給されると共に、抵抗器Ｒ１の両端間の信号はオシ
ロスコープ（１３）の水平軸偏向端子（１３ａ）および
（１３ｂ）に入力される。一方、集束コイル（５）によ
り被溶接物（４〉の表面に集束された電子ビーム（３）
は偏向コイル（６）によって被溶接物（４）の溶接線（
ア）を横切るように走査される。

また、電子ビーム（３）の反射電子および二次電子（９
〉はコレクタ（８）により捕捉され、抵抗器Ｒ２の両端
間の信号は、オシロスコープ（１３）の垂直軸偏向端子
（１３ｃ）および（１３ｄ）に入力される。信号発生器
（１０）は三角波状の信号を出力し、この信号は波形変
換部（１１）で第４図に示されるような波形を変換され
る。第４図に示される波形は各電圧零点が時間ｔの間、
引き延ばされている。これにより電子ビーム（３）が偏
向されない点、すなわち電子ビーム（３）が溶接線（７
）の上にあるとき、オシロスコープ（１３）では電圧波
形が第５図中の時間ｔの間停止するので、画面には輝点
（１４）が生ずることどなる。従って、反射電子および
二次電子（９）のコレクタ（８）への到達量が溶接線（
７）の位置において減少ずる特徴を利用し、輝点（１４
）と、コレクタ（８）よりの信号減少のピーク点とを一
致させれば、位置決めが達戒されることとなる。

［発明が解決しようとする課題］従来の電子ビーム加工機では、電子ビームが被加工物か
ら外れたことを検出する手段がなく、電子ビームが加工
室例えば溶接室の壁を溶融してしまうなどの問題点があ
った。

この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、加工線を検出できるのみならず電子ビームが
被加工物から外れたことも検出もできる電子ビーム加工
機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機は、加工線検出装置の
検出波形のレベルの変化をモニタして電子ビームが被加
工物から外れたことを検出する目外れ検出回路を設けた
ものである。

［作　用コ５この発明では、電子ビームが被加工物から外れると加工
線検出装置の検出波形のレベルが極端に小さくなること
を利用する。

［実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。この
一実施例の概略構成を示す第１図において、（１）〜（
１４）は従来例におけるものと全く同一である。ク１５
）はオシロスコープ（１３）と電気的に接続され、電子
ビーム（３）が被溶接物（４）から外れたことを検出す
る目外れ検出回路である。また、第２図は、この発明の
動作を補足する説明図であり、（１６）は溶接室の壁、
（１７）は目外れ時間、そして破＆ｉ（３’），　（４
’），　（９“）は目外れした状態を示す。

この発明の電子ビーム加工機例えば電子ビーム溶接機は
上述したように構成されており、以下にその動作につい
て説明する。

第２図（．）に実線で示すように電子ビーム（３）が被
溶接物（４〉を溶接している場合には大量の反射電子ま
たは二次電子（９）が発生するので、第２図（ｈ）に示
すようにオシロスコープ（１３）の検出波６一形の直流レベルは高い。しかしながら、第２図（．）に
破線で示すように溶接中に電子ヒーム（３゛）が被溶接
物（４′）から外れると反射電子または二次電子（９゛
）が距離の二乗に反比例して急激に少なくなるので、検
出波形の直流レベルは低くなる。この目外れした瞬間の
時間（１７）を第１図の目外れ検出回路（１５）で検田
して溶接室（１６）の壁を溶融する前に電子ビーム（３
〉の発生を停止させることが可能となる。

なお、上記実施例はこの発明を電子ビーム溶接機に適用
した例について述へたが、この発明を溶接以外の例えば
切断などに適用しても良い。また、コレクタの代わりに
ＸＲセンサを用いても上記実施例と同様の効果を奏する
。

［発明の効果］以上のように、この発明は、加工線検出装置の検出波形
のレベルの変化をモニタして電子ビームが被加工物から
外れたことを検出する目外れ検出回路を備えているので
、従来の電子ビーム加工機に簡単な目外れ検出回路を追
加するだけて加工室の壁を溶融することを防ぎ、また装
置を安価に構成できると云う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による電子ビーム溶接機の一実施例を
示す概略構成図、第２図は被溶接物の移動と検出波形の
直流レベルの関係を示す図、第３図は従来の電子ビーム
溶接機を示す概略構或図、第４図は波形変換部の電圧を
示す波形図である。図において、（２）は電子銃、（３）は電子ビーム、（
４〉は被溶接物、（５）は集束コイル、（６〉は偏向コ
イル、（７）は溶接線、（８〉はコレクタ、〈９〉は反
射電子または二次電子、（１３）はオシロスコープ、（
１５）は目外れ検出回路である。なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、被加工物を加工する電子ビームを発生する電子
ビーム発生手段と、この電子ビーム発生手段と前記被加
工物の間に配置され、前記電子ビームを前記被加工物上
に集束させるとともに前記被加工物の加工線を横切るよ
うに前記電子ビームを走査させる集束・偏向手段と、こ
の集束・偏向手段と前記被加工物の間に配置され、前記
被加工物に射突した電子ビームの反射電子または二次電
子を捕捉して前記加工線を検出する加工線検出装置と、
この加工線検出装置と電気的に接続され、その検出波形
のレベルの変化をモニタして前記電子ビームが前記被加
工物から外れたことを検出する目外れ検出回路とを備え
たことを特徴とする電子ビーム加工機。