JPS5813486A - 電子ビ−ム溶接装置 - Google Patents
電子ビ−ム溶接装置Info
- Publication number
- JPS5813486A JPS5813486A JP56108856A JP10885681A JPS5813486A JP S5813486 A JPS5813486 A JP S5813486A JP 56108856 A JP56108856 A JP 56108856A JP 10885681 A JP10885681 A JP 10885681A JP S5813486 A JPS5813486 A JP S5813486A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oscillation
- welding
- electron beam
- signal
- respect
- 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
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
- B23K15/02—Control circuits therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- 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】
がFMI線の場合に於い゛Cも、常に溶接線の接線方向
に対して一足の角度にてオシレーションを行なう事が出
来る電子ビーム溶接装置を提供し7ようとするものであ
る。
に対して一足の角度にてオシレーションを行なう事が出
来る電子ビーム溶接装置を提供し7ようとするものであ
る。
この種従来技術において、電子ビーム溶接装置を用いー
〔溶接を行なう場合、溶接部に於ける、プロホール等の
内部欠陥をなくし、溶接品質を向上させるために、電子
ビームを溶接縁上で所定の周波数及び振巾でオシレーシ
ョンヲ行ないながら溶接を行なう方法がとられる。その
丸めに電子ビーム溶接装置は通常第1図に示す様な構成
罠なっている。図で電子銃lにより電子ビームλを発生
させ、XYテーブル3の上Kffかれた被溶接物3の溶
mm4tに前記電子ビームコを照射し溶接を行なうもの
である。前記溶接線ダにそって溶接を行なうためにテー
ブル移動制御装置llbにより発生したXテーブル移動
信号Lxを増巾器りにて増巾し、Xテーブル駆動モータ
フに入力し、又Yテープlし移動信号Lyを増巾器gに
て増巾し、Yテープlし駆動モータ10に入力し、前記
XYテープlしSの夫々の制御を行なつ−Cいる。一方
オシレージョン発生器//にて発生したX偏向信号Ix
を偏向増巾器/Jにより増巾して、X偏向コイル/yに
加え、又Y偏向信号IYを偏向増巾器/3により増巾し
−(、Y偏向コイル/3に加えてオシレーションを行な
っている。
〔溶接を行なう場合、溶接部に於ける、プロホール等の
内部欠陥をなくし、溶接品質を向上させるために、電子
ビームを溶接縁上で所定の周波数及び振巾でオシレーシ
ョンヲ行ないながら溶接を行なう方法がとられる。その
丸めに電子ビーム溶接装置は通常第1図に示す様な構成
罠なっている。図で電子銃lにより電子ビームλを発生
させ、XYテーブル3の上Kffかれた被溶接物3の溶
mm4tに前記電子ビームコを照射し溶接を行なうもの
である。前記溶接線ダにそって溶接を行なうためにテー
ブル移動制御装置llbにより発生したXテーブル移動
信号Lxを増巾器りにて増巾し、Xテーブル駆動モータ
フに入力し、又Yテープlし移動信号Lyを増巾器gに
て増巾し、Yテープlし駆動モータ10に入力し、前記
XYテープlしSの夫々の制御を行なつ−Cいる。一方
オシレージョン発生器//にて発生したX偏向信号Ix
を偏向増巾器/Jにより増巾して、X偏向コイル/yに
加え、又Y偏向信号IYを偏向増巾器/3により増巾し
−(、Y偏向コイル/3に加えてオシレーションを行な
っている。
従って溶接線が曲線である場合には、溶接線ニ対スるオ
シレーション方向は第2図に示す様に変化する。即ち溶
接線上の任意の点Bに於けるX軸方向λ3に対する溶接
M、2/の角度をθとし、X軸方向コ3に対するオシレ
ーション方向、1.2の角度をβとすれば、溶接線−/
に対するオシレーション方向−一の角度αはα=β−θ
となるがβが固定であり、溶接線が曲線である場合はθ
が変化するので、その結果αが変化することになり、た
とえ電子ビームの加速電圧及υ・N流が一定であっても
、被溶接物の溶接部が電子ビームから受けるエネルギー
密度が変化し、そのために内部欠陥を防止するためのオ
シレーションの効果が低下し溶接品質の低下の原因とな
る。本発明は溶接線の形状が直線を含めて、すべての曲
線の場合に於いて、溶接線に対するオシレーションの角
度、振巾、周波数をたえず一定にすることKより被溶接
物の溶接線上のすべての点に於いてエネルギー密度を一
定にし内部欠陥を防止するためのオシレーション効果を
均一にすることにより溶接品質の向上をはかるものであ
る。
シレーション方向は第2図に示す様に変化する。即ち溶
接線上の任意の点Bに於けるX軸方向λ3に対する溶接
M、2/の角度をθとし、X軸方向コ3に対するオシレ
ーション方向、1.2の角度をβとすれば、溶接線−/
に対するオシレーション方向−一の角度αはα=β−θ
となるがβが固定であり、溶接線が曲線である場合はθ
が変化するので、その結果αが変化することになり、た
とえ電子ビームの加速電圧及υ・N流が一定であっても
、被溶接物の溶接部が電子ビームから受けるエネルギー
密度が変化し、そのために内部欠陥を防止するためのオ
シレーションの効果が低下し溶接品質の低下の原因とな
る。本発明は溶接線の形状が直線を含めて、すべての曲
線の場合に於いて、溶接線に対するオシレーションの角
度、振巾、周波数をたえず一定にすることKより被溶接
物の溶接線上のすべての点に於いてエネルギー密度を一
定にし内部欠陥を防止するためのオシレーション効果を
均一にすることにより溶接品質の向上をはかるものであ
る。
本発明の目的を達成するための原理を説明する、第3図
に於い−C,x軸に対する溶接方向をθとし、溶接速度
を■とすれば溶接速度■のX軸方向成分はVx、Y軸方
向成分はvyとなる。
に於い−C,x軸に対する溶接方向をθとし、溶接速度
を■とすれば溶接速度■のX軸方向成分はVx、Y軸方
向成分はvyとなる。
溶接方向に対するオシレーション方向の角度をαとし、
オシレーションの振巾をAとして角速、、:′ 度をωとするとオシレーション波形は一般的Kf(A、
ω1)(但しtは時間)で表わされるので、オシレーシ
ョンのX方向成分工x及びY方向成分工y は下記のf
i+ 、 (21式を満足すれば良い・Ix=f(A、
ωt)、cos(θ−+d)=f(A、ωi ) (c
osθcosα−81連θsinα):=f(A、ωt
) l V Oosα−冒S1nαi−・−、−a m
Iy=f(A、ωt)、5in(θ−fd) =f(A
、ωt)(sinθCO8α十cosθsinα)=f
(A#ωt)溶接速度Vが既知の場合はXおよびY軸方
向の速度信号検出器により’Vx 、 Vyを検出し、
オシレーション方向の角度αより、sinα、t’os
αを通常の方法により演算すれば式f11 (21から
X軸、Y軸方向のオシレーション方向成分Ix 、工y
が決定されるので、溶接方向に対し−〔オシレーショ
ン方向がαで振巾がAのオシレーションが得られる。溶
接速度■が未知の場合は上記■x 及びVy よりv
=V■”+ vy’ rc 求められる。
オシレーションの振巾をAとして角速、、:′ 度をωとするとオシレーション波形は一般的Kf(A、
ω1)(但しtは時間)で表わされるので、オシレーシ
ョンのX方向成分工x及びY方向成分工y は下記のf
i+ 、 (21式を満足すれば良い・Ix=f(A、
ωt)、cos(θ−+d)=f(A、ωi ) (c
osθcosα−81連θsinα):=f(A、ωt
) l V Oosα−冒S1nαi−・−、−a m
Iy=f(A、ωt)、5in(θ−fd) =f(A
、ωt)(sinθCO8α十cosθsinα)=f
(A#ωt)溶接速度Vが既知の場合はXおよびY軸方
向の速度信号検出器により’Vx 、 Vyを検出し、
オシレーション方向の角度αより、sinα、t’os
αを通常の方法により演算すれば式f11 (21から
X軸、Y軸方向のオシレーション方向成分Ix 、工y
が決定されるので、溶接方向に対し−〔オシレーショ
ン方向がαで振巾がAのオシレーションが得られる。溶
接速度■が未知の場合は上記■x 及びVy よりv
=V■”+ vy’ rc 求められる。
以下本発明の一実施例について図面と共に説明すb尚便
宜上第1図相当部分は同一符号で示すものとする。第9
図は本発明による装置の概略ブロック図でlは電子銃、
コは電子ビーム、3は被溶接物、lは溶接線、3はXY
テーブル、6はテーブル移動制御装置であり、このテー
ブル移動制御装置6で電子ビーム−の先端部に沿って被
溶接物3の溶接fj14Iを描く。そのためには電気的
手段によるテーブル移動制御装Wbから夫々X方向移動
信号Lx及びY方向移動信号Ly を出力し、増巾器
、?、f、Xテーブル駆動モータ9.Yテーブル駆動モ
ータlOを介してテーブル3に合成送りを与へ乍ら被溶
接物3に溶接mダが描かれる。これは第7図の場合と同
じである。しかしてこの発明ではあらたに次の符号76
〜−〇の部分が加へられるのである。
宜上第1図相当部分は同一符号で示すものとする。第9
図は本発明による装置の概略ブロック図でlは電子銃、
コは電子ビーム、3は被溶接物、lは溶接線、3はXY
テーブル、6はテーブル移動制御装置であり、このテー
ブル移動制御装置6で電子ビーム−の先端部に沿って被
溶接物3の溶接fj14Iを描く。そのためには電気的
手段によるテーブル移動制御装Wbから夫々X方向移動
信号Lx及びY方向移動信号Ly を出力し、増巾器
、?、f、Xテーブル駆動モータ9.Yテーブル駆動モ
ータlOを介してテーブル3に合成送りを与へ乍ら被溶
接物3に溶接mダが描かれる。これは第7図の場合と同
じである。しかしてこの発明ではあらたに次の符号76
〜−〇の部分が加へられるのである。
先づ16はXYテーブルのX軸方向速度信号を検出する
ための第1の検出器で、前記X方向移動信号Lxを入力
信号としてX方向速度信号Vxを出力し、/7はXYテ
ーブルのY軸方向速度信号を検出するための第一の検出
器で前記Y方向移動信号LYを入力信号としてY方向速
度信号vyを出力する。lltはオシレーション方向設
定器で、前記溶接線亭に対するオシレーションの方向を
設定するもので、その出力信号はαであり、又l/は第
1図でもみられるようにオシレーション発生器でありオ
シレーションの基本波f(A、ωt)を発生する。/9
は演算器であり前記信号” X r vy*α、f(A
、ωt)を入力として式tll 、 +21を参照して
次の式T3) 、 T4)の演算を行なう。演算結果の
IxはX偏向増巾器7.2にて増巾され−〔X偏向コイ
ル/4tを駆動し電子ピームコを第3図のIXに示す如
(偏向し、Iy&tY偏向増巾器13にて増巾され−C
Y偏向コイル/jを駆動し、電子ビームλを第3図の1
yに示すごとく偏向し、IX&i’l の合成信号によ
り電子ピームコは第3図において溶接線コ/と角度αの
方向に、22′ にC示す様に偏向される。1xはI
xを時間的に表現したものであり1yは工yを時間的に
表現したものである。
ための第1の検出器で、前記X方向移動信号Lxを入力
信号としてX方向速度信号Vxを出力し、/7はXYテ
ーブルのY軸方向速度信号を検出するための第一の検出
器で前記Y方向移動信号LYを入力信号としてY方向速
度信号vyを出力する。lltはオシレーション方向設
定器で、前記溶接線亭に対するオシレーションの方向を
設定するもので、その出力信号はαであり、又l/は第
1図でもみられるようにオシレーション発生器でありオ
シレーションの基本波f(A、ωt)を発生する。/9
は演算器であり前記信号” X r vy*α、f(A
、ωt)を入力として式tll 、 +21を参照して
次の式T3) 、 T4)の演算を行なう。演算結果の
IxはX偏向増巾器7.2にて増巾され−〔X偏向コイ
ル/4tを駆動し電子ピームコを第3図のIXに示す如
(偏向し、Iy&tY偏向増巾器13にて増巾され−C
Y偏向コイル/jを駆動し、電子ビームλを第3図の1
yに示すごとく偏向し、IX&i’l の合成信号によ
り電子ピームコは第3図において溶接線コ/と角度αの
方向に、22′ にC示す様に偏向される。1xはI
xを時間的に表現したものであり1yは工yを時間的に
表現したものである。
但し■は溶接速度であり、その値が既知の場合はそのま
ま使用するが、未知の場合はV=Vv工2+7ア雪 に
て演算を行ない求めても良い。
ま使用するが、未知の場合はV=Vv工2+7ア雪 に
て演算を行ない求めても良い。
f(A、ωt) K於ffるAはオシレーションの振
巾の大きさを表わし、ωは角速度を表わす。第S図はオ
シレーションの基本波f(A、ωt) f:正弦波とし
て、本発明を適用し九場合のオシレーション方向2−が
溶接tssiに対して一定罠なっている状態を示す。
巾の大きさを表わし、ωは角速度を表わす。第S図はオ
シレーションの基本波f(A、ωt) f:正弦波とし
て、本発明を適用し九場合のオシレーション方向2−が
溶接tssiに対して一定罠なっている状態を示す。
このように構成された装置の動作は次の通りである。
電子銃/により発生した電子ピームコが、XYテーブル
jの上に置かれた被溶接物Jの溶接M4’に沿って照射
される様に、テーブル移動制御装置乙によりX方向移動
信号Lx及びY方向移動信号Lyを発生し、Lxは増巾
器りにより増巾されて、Xテーブル駆動モータ9 全駆
動し、Lyは増巾器flcより増巾されてYテープ5・
福 ル駆動モータ10を・、駆動する。X方向移動信号LX
は検出器16によりX方向速度信号Vxに、又Y方向移
動信号Lyは検出器/7によりY方向速度信号vyに変
換される。溶接IiIλlに対するオシレーション方向
信号をαとし、オシレーション基本波発生信号をf(A
、ωt)とすると、オシレーション方向設定器7gより
αが発生しオシレーション発生器//よりf(A、ωt
)が発生する。演算器19はX方向速度信号Vx、Y方
向速度信号vy、オシレーション方向信号α、オシレー
ション基本波発生信号f(A、ωt)を入力信号として
、溶接11−2/に対するオシレーション方向がαであ
るオシレーションf(A、ω1)を行なわせる様に式(
3) 、 (4)により演算を行ないIx、Iyを出力
する。IXはX偏向増巾器lコを通してX偏向コイル/
4’を、駆動しIyはY偏向増巾器iJを通してY偏向
コイル/jを駆動するので、電子ピームコは第3図に示
す様にX偏向コイ、ル/41により偏向Ix即ち1y偏
向コイル/jによる偏向Iyllち1yの合成された偏
向が行なわれる。即ち溶!lll5に対するオシレーシ
ョン方向がαで、振巾がAで角周波数がωであるオシレ
ーション、2−′ を電子ピームコが行なうことにな
る。
jの上に置かれた被溶接物Jの溶接M4’に沿って照射
される様に、テーブル移動制御装置乙によりX方向移動
信号Lx及びY方向移動信号Lyを発生し、Lxは増巾
器りにより増巾されて、Xテーブル駆動モータ9 全駆
動し、Lyは増巾器flcより増巾されてYテープ5・
福 ル駆動モータ10を・、駆動する。X方向移動信号LX
は検出器16によりX方向速度信号Vxに、又Y方向移
動信号Lyは検出器/7によりY方向速度信号vyに変
換される。溶接IiIλlに対するオシレーション方向
信号をαとし、オシレーション基本波発生信号をf(A
、ωt)とすると、オシレーション方向設定器7gより
αが発生しオシレーション発生器//よりf(A、ωt
)が発生する。演算器19はX方向速度信号Vx、Y方
向速度信号vy、オシレーション方向信号α、オシレー
ション基本波発生信号f(A、ωt)を入力信号として
、溶接11−2/に対するオシレーション方向がαであ
るオシレーションf(A、ω1)を行なわせる様に式(
3) 、 (4)により演算を行ないIx、Iyを出力
する。IXはX偏向増巾器lコを通してX偏向コイル/
4’を、駆動しIyはY偏向増巾器iJを通してY偏向
コイル/jを駆動するので、電子ピームコは第3図に示
す様にX偏向コイ、ル/41により偏向Ix即ち1y偏
向コイル/jによる偏向Iyllち1yの合成された偏
向が行なわれる。即ち溶!lll5に対するオシレーシ
ョン方向がαで、振巾がAで角周波数がωであるオシレ
ーション、2−′ を電子ピームコが行なうことにな
る。
以上のように従来法では第1図の電子ビーム溶接装置の
ブロック図に示す様にオシレーション制御装置はテーブ
ル制御と独立し−(行なわれ一〇いるために第一図に示
す如くβを一定にしかとることが出来なかったので溶接
11.2/に対して一定の波形にならず従つ−(エネル
ギー密度が一定しなかったが本発明に於いては、溶接線
コlに対する角度θは従来同様変るが、角度αは常に一
定(従っ−〔βは絶えず変化する)なので溶接線−/に
対し−〔オシレーション方向、22が絶えず一定のもの
が得られる。以上の様に本発明によれば、溶接線に対し
て、オシレーション方向を所定の一定値に保つことが出
来るので溶接品質の向上に効果がある。
ブロック図に示す様にオシレーション制御装置はテーブ
ル制御と独立し−(行なわれ一〇いるために第一図に示
す如くβを一定にしかとることが出来なかったので溶接
11.2/に対して一定の波形にならず従つ−(エネル
ギー密度が一定しなかったが本発明に於いては、溶接線
コlに対する角度θは従来同様変るが、角度αは常に一
定(従っ−〔βは絶えず変化する)なので溶接線−/に
対し−〔オシレーション方向、22が絶えず一定のもの
が得られる。以上の様に本発明によれば、溶接線に対し
て、オシレーション方向を所定の一定値に保つことが出
来るので溶接品質の向上に効果がある。
第1図は従来の電子ビーム溶接装置の概略ブロック図、
第一図は溶接線が曲線の場合の溶接線とオシレーション
方向の関係を示す線図、第3図は溶接方向とオシレーシ
ョン方向の関係を示す本発明の原理説明用線図であり、
又第9図は本発明の一実施例における亀子ビーム装置の
概略ブロック図、第S図は、本発明に於ける溶接線とオ
シレーションの方向の関係を示す線図である。 /・・電子銃;コ・・電子ビーム;3・・被溶接物;l
I−・溶接線;3・・XYテーブル;6@・テーブル移
動制御装置;り・・増巾器;検出器;lり・e第一の検
出器;/l・・オシレーション方向設定器; t i・
・オシレーション発生器;/9・1演算器;1.2・・
X偏向増巾器;13・・Y偏向増巾器;14!・@X偏
向コイル;/S・・Y偏向コイル。 特許出願人 株式会社日声、製鋼所 手続補正書(自発) 昭和56年8月26日 寺許庁長官殿 事件の表示 昭和56年特許願第togg!r6 号発明の名称 電子ビーム溶接装置 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 (4cXZ)株式会社日本製鋼所代理人 443−
第一図は溶接線が曲線の場合の溶接線とオシレーション
方向の関係を示す線図、第3図は溶接方向とオシレーシ
ョン方向の関係を示す本発明の原理説明用線図であり、
又第9図は本発明の一実施例における亀子ビーム装置の
概略ブロック図、第S図は、本発明に於ける溶接線とオ
シレーションの方向の関係を示す線図である。 /・・電子銃;コ・・電子ビーム;3・・被溶接物;l
I−・溶接線;3・・XYテーブル;6@・テーブル移
動制御装置;り・・増巾器;検出器;lり・e第一の検
出器;/l・・オシレーション方向設定器; t i・
・オシレーション発生器;/9・1演算器;1.2・・
X偏向増巾器;13・・Y偏向増巾器;14!・@X偏
向コイル;/S・・Y偏向コイル。 特許出願人 株式会社日声、製鋼所 手続補正書(自発) 昭和56年8月26日 寺許庁長官殿 事件の表示 昭和56年特許願第togg!r6 号発明の名称 電子ビーム溶接装置 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 (4cXZ)株式会社日本製鋼所代理人 443−
Claims (1)
- XYテーブルに被溶接物をのせて、テーブル移動装置を
用い゛C所定位置に移動せしめ、電子ビームを偏向して
前記被溶接物の溶接線に与えることにより前記被溶接物
に対して任意の曲線をもって溶接を行う電子ビーム溶接
装置におい−C,X及びY方向の速度信号を夫々検出す
るための第7及び第一の検出器と、前記溶接線に対して
オシレーションを与えるオシレーション発生器と、前記
溶接線に対するオシレーションの方向を設定するオシレ
ーション方向設定器さ、これら検出器やオシレーション
発生器並びに方向設定器よりの、各信号出力を演算する
演算器とを設けることにより、前記溶接線の接線方向に
対してオシレーションを任意の一定方向に制御するよう
にし九ことを特徴とする電子ビーム溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56108856A JPS5813486A (ja) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | 電子ビ−ム溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56108856A JPS5813486A (ja) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | 電子ビ−ム溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5813486A true JPS5813486A (ja) | 1983-01-25 |
Family
ID=14495327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56108856A Pending JPS5813486A (ja) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | 電子ビ−ム溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5813486A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5910260A (en) * | 1995-04-19 | 1999-06-08 | Gerber Garment Technology, Inc. | Laser cutter and method for cutting sheet material |
| US7321294B2 (en) | 2004-04-21 | 2008-01-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display device, instrument panel, automotive vehicle and method for controlling instrument panel |
| CN110142493A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-20 | 中国航空制造技术研究院 | 电子束熔丝沉积成形丝端位置闭环控制系统及方法 |
-
1981
- 1981-07-14 JP JP56108856A patent/JPS5813486A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5910260A (en) * | 1995-04-19 | 1999-06-08 | Gerber Garment Technology, Inc. | Laser cutter and method for cutting sheet material |
| US7321294B2 (en) | 2004-04-21 | 2008-01-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display device, instrument panel, automotive vehicle and method for controlling instrument panel |
| CN110142493A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-20 | 中国航空制造技术研究院 | 电子束熔丝沉积成形丝端位置闭环控制系统及方法 |
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