JPS6254585A

JPS6254585A - 電子ビ−ム溶接装置

Info

Publication number: JPS6254585A
Application number: JP19321985A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Yamashita; 山下　善孝
Original assignee: Hitachi Seiko Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 1985-09-03
Filing date: 1985-09-03
Publication date: 1987-03-10

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】〔発明の利用分野〕本発明は、被溶接材の、溶接箇所からの反射電子ビーム
電流を検出して電子ビーム電流を制御することにより、
被溶接材の裏面に均一な裏ビードを形成させる、特に薄
板の裏波溶接や異釉金属溶接に好適な電子ビーム溶接装
置に関するものである。

〔発明の背景〕

この種の溶接装置による溶接時において、電子ビーム電
流と反射電子ビーム電流の関係は第２図に示す通りであ
る。すなわち電子ビーム電流が増加すると、電子ビーム
が被溶接材を貫通していない状態（非貫通状態）では反
射電子ビーム電流も増加するが、貫通している状態（貫
通状態）では逆に反射電子ビーム電流は減少する。

このため反射電子ビーム電流値をフィードバックし、電
子ビーム電流を制御する場合には、上記貫通状態のみの
特性によって電子ビーム電流を制御するようにしただけ
では、その際にのみ有効な制御ができるに過ぎず、従来
、これについての改善が要望されていた。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような要望に鑑みてなされたもので、被
溶接材に対して電子ビームが非貫通状態にあっても、貫
通状態にあっても電子ビーム電流を有効に制御でき、よ
り均一な裏ビードを形成させ得る電子ビーム溶接装置を
提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明装置は、反射ビーム電流検出値を設定値と比較し
、その比較信号に応じて電子ビーム電流を制御する方式
において、上記比較信号のフィードバック系にスイッチ
ング素子を介挿し、電子ビームが被溶接材を貫通してい
るときにはそのスイッチング素子を閉じて反射ビーム電
流検出値による電子ビーム電流の制御を行い、貫通して
いないときには同スイッチング素子を開いて電子ビーム
電流設定値による電子ビーム電流の制御を行うことによ
り上述目的を達成するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明による電子ビーム溶接装置の一実施例を
示すブロック図で、図中１は電子を発生するためのフィ
ラメント、２はフィラメント１を加熱するだめの電源、
３はフイラメン）ｌから発生した電子を加速するための
加速電源、４は陰極、５は陰極４に印加される電圧を制
御するバイアス電源、６は電子ビーム、７は陽極、８は
陽極７を通過した電子ビーム６を集束する集束コイル、
９は被溶接材、１０は被溶接材９の溶接箇所である。

また１１は溶接箇所１０よシ反射された反射電子、１２
は反射電子１１を集める電極、　１３は電極１２に集め
られる反射電子の量、換言すれば反射電子ビーム電流の
値を検出する反射電子ビーム電流検出器、１４は所望の
反射電子ビーム電流値を設定する第１設定器、１５は反
射電子ビーム電流検出器１３の出力値（反射電子ビーム
電流検出値）と第１設定器１４の出力値（反射電子ビー
ム電流設定値）とを比較する第１比較回路である。さら
に１６は所望の電子ビーム電流値を設定する第２設定器
、１７はスイッチング素子、１８はスイッチング素子１
７が閉じているとき、第１比較回路１５の出力値を第２
設定器１６の出力値（を子ビーム電流設定値）に加算す
る演算回路、１９は電子ビーム電流検出器、２０は演算
回路１８の出力値と電子ビーム電流検出器１９の出力値
（１！子ビーム電流検出値）とを比較する第２比較回路
である。この第２比較回路２０は、前記バイアス電源５
に比較結果に応じた信号を出力するもので、これによシ
バイアスミ源５は電子ビーム６、すなわち電子ビーム電
流を制御する制御回路として作動する。なお、図中一点
鎖線で示す部分は高真空容器である。

次に上述本発明装置の動作について説明するが、電子ビ
ーム６による通常の溶接動作は従来装置と特に変わると
ころがないので、ここでは反射電子ビーム電流による電
子ビーム電流の制御動作について述べる。すなわち、溶
接動作が行われていると反射電子１１が生じ、反射電子
ビーム電流検出器１３により反射電子ビーム電流が検出
される。第１比較回路１５は、反射電子ビーム電流検出
器１３の出力値（以下ＩＲと略称する）が、第１設定器
１４の出力値（以下工、と略称する）よ）大きいときＫ
は十の値の信号を出力し、逆にＩＲが工、よシ小さいと
きには−の値の信号を出力する。ここでスイッチング素
子１７が閉の場合、演算回路１８は第２設定器１６の出
力値（以下■いと略称する）と第２比較回路１５の出力
値（以下ＩＤと略称する）の加算を行う。すなわち演算
回路１８の出力値（以下Ｉ。

と略称する）は■い＋１゜となり、■。が＋ならは工。

は増加、■。が−ならば工。は減少する。次に第２比較
回路２０は、電子ビーム電流検出器１９の出力値（以下
ＩＢと略称する）と工。を比較し、■、が工。

よシ大きければ電子ビーム電流を減少し、逆に■８が■
。よ）小さければ電子ビーム電流を増加させる信号をバ
イアス電源５に出力し、バイアス電源５は制御回路とし
て電子ビーム電流をそのように制御する。したがってＩ
、＞Ｉ３のとき、■。は＋の値となって１゜は増加し、
電子ビーム電流は増加する。

ここで、電子ビーム電流と反射電子ビーム電流の関係は
、第２図に示す通シ、被溶接材９を電子ビーム６が貫通
しているか否かで特性が変化するため、常時上述したよ
うに動作させることはできない。すなわち貫通状態では
、Ｉ、＞Ｉ、のときに、上述した通り電子ビーム電流は
増加するため反射電子ビーム電流は減少し、逆にＩ、（
Ｉ、の時は、電子ビーム電流は減少するため反射電子ビ
ーム電流は増加する。これによシ常にＩ、＝Ｉ５に保持
されることになり、被溶接材９の裏面には均一な裏ビー
ドが形成される。一方、被溶接材９を電子ビーム６が貫
通していない状態では、これとは逆の動作となるためＩ
、＝Ｉ５に保持させることはできない。

そこで本発明装置では、適宜構成のスイッチング素子開
閉手段により、被溶接材９を電子ビーム６が貫通してい
るときにはスイッチング素子１７を閉じて上述したよう
に動作させ、貫通していないときにはスイッチング素子
１７を開くことにより、貫通、非貫通状態にかかわらず
被溶接材９の裏面に均一な裏ビードを形成させるもので
ある。なお、スイッチング素子１７が開いているとき（
電子ビーム６非貫通状態）には、■いが■８と第２比較
回路２０で比較され、その比較結果に応じてバイアス電
源５を制御して電子ビーム６（電子ビーム電流）を制御
し、■い＝Ｉ、に保持させるもので、これにより被溶接
材９の裏面に均一な裏ビードを形成させる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、被溶接材９に対して
電子ビーム６が非貫通状態にあっても、貫通状態にあっ
ても電子ビーム電流を有効に制御でき、より均一な裏ビ
ードを形成させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示すブロック図、第２
図は電子ビーム溶接における電子ビーム電流と反射電子
ビーム電流の関係を示すグラフである。５・・・バイアス電源（電子ビーム電流制御回路）、６
・・・電子ビーム、９・・・被溶接材、１０・・・溶接
箇所、１１・・・反射電子、１３・・・反射電子ビーム
電流検出器、１５．２０・・・第１．第２比較回路、１
７・・・スイッチング素子、１８・・・演算回路、１９
・・・電子ビーム電流検出器、ＩＲ・・・検出器１３出
力値（反射電子ビーム電流設定値）、■い・・・設定器
１６出力値（電子ビーム電流設定値）、王、・・・検出
器１９出力値（１！子ビーム電流検出値）。

Claims

【特許請求の範囲】

被溶接材の溶接箇所からの反射電子ビーム電流を検出し
て電子ビーム電流を制御することにより、前記被溶接材
の裏面に均一な裏ビードを形成させる電子ビーム溶接装
置において、検出された前記反射電子ビーム電流の値を
反射電子ビーム電流設定値と比較する第１比較回路と、
この第１比較回路の出力値を電子ビーム電流設定値に加
算する演算回路と、この演算回路の出力値を電子ビーム
電流検出値と比較する第２比較回路と、この第２比較回
路の出力信号により前記電子ビーム電流を制御する制御
回路と、前記第１比較回路と演算回路の間に設けられた
スイッチング素子と、前記被溶接材を電子ビームが貫通
しているときには前記スイッチング素子を閉じ、貫通し
ていないときには前記スイッチング素子を開くスイッチ
ング素子開閉手段とを具備することを特徴とする電子ビ
ーム溶接装置。