JPH0335884A - エネルギビーム加工装置 - 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、例えば電子ビームやレーザ等のエネルギビ
ームを用いた加工装置に間するものである。

〔従来の技術〕

第２図は精機学会エネルギビーム分科会祠「エネルギビ
ーム加工Ｊ　（昭和６０年ｌＯ月２５日発行〉の第２４
３ページに掲載された従来のエネルギビーム加工装置例
えば電子ビーム加工機の構成を一部ブロック図で示す断
面図であり、図において（１，）は後述する電子銃から
電子ビームを加速放出させるための高圧電源、（２）は
この高圧電源（１）と電気的に接続された電子銃、（３
）はこの電子銃（２）から放出された電子ビーム、（４
〉はこの電子ビーム（３）を集束する集束レンズ、（５
）は電子ビーム（３）を偏向する偏向レンズ、（６）は
被加工物、（７）はこの被加工物（６）を搭載した移動
テーブル、（８〉は制御を統括するコンピュータ、（９
）はこのコンピュータ〈８〉のインターフェイス、（１
０〉はこのインターフェイス（９〉の出力をそれぞれ電
子銃（２）、集束レンズ（４）、偏向レンズ（５）移動
テーブル（７）に伝達するためのドライバ、（１１〉は
電子ビーム（３）が照射され、被加工物（６）が加工さ
れた結果発生する蒸発物である。

従来のエネルギビーム加工装置は上述したように構成さ
れ、高圧電源（１）により電子銃（２）内で加速されて
放出された電子ビーム（３）は、集束レンズ（４〉、偏
向レンズ（５）によりそれぞれ集束、偏向され、被加工
物（６）上の任意の位置に照射される。この時被加工物
（６〉のビーム照射点では高エネルギ密度となり、瞬時
に溶融・蒸発が起こり、その蒸発物（１１）はビーム入
射方向に向かって飛散し、偏向レンズ（５）　、集束レ
ンズ（４）および電子銃（２〉等に侵入するものも多分
にある。電子ビーム〈３）は通常コンピュータ（８〉に
よってパル状の出力に制御される。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来のエネルギビーム加工装置では、被加工
物表面より飛散される蒸発物が電子銃、集束レンズおよ
び偏向レンズ内に侵入するのを防止する対策として、従
来から小孔を有する隔壁を設ける（上記文献第２４３ベ
ージ右欄の記載参照）等の方法が知られているが、完全
にこれを遮蔽することは極めて困難であった。従って、
蒸発物の侵入により電子銃の放電や陰極の劣化および集
束、偏向性能の低下をまねくなどの問題点があった。

この発明は、従来のこのような問題点を解決するために
なされたもので、被加工物から蒸発物が多量に発生して
もほぼ完全にこれを遮蔽し、電子銃、集束レンズおよび
偏向レンズへの悪影響を著しく低減することができ、安
全かつ信頼性の高い加工を実現できるエネルギビーム加
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〕

この発明に係るエネルギビーム加工装置は、エネルギビ
ーム集束・偏向手段と被加工物の間に配置され、少なく
とも１個の通過用穴を有する回転可能な円板と、この円
板を回転させて前記穴の位置を検出する回転・検出手段
とを設けたものである。

〔作　用〕

この発明においては、回転・検出手段の出力信号にもと
づいてエネルギビームの発生と円板の穴の位置とを同期
させる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を一部ブロック図で示す断
面図であり、（１）〜（４）　、　（７）　、　（１１
）は従来装置におけるのと全く同一のものである。

（１２）は電子銃（２）と被加工物（６）の間に配置さ
れた回転円板であって、電子銃（２）から放出された電
子ビーム（３）が通過するのに必要な穴（１３）を有し
ている（１４）は回転円板（１２）に取り付けられてこ
れを回転させるモータ、（１５）はこのモータ（１４）
に連結されたエンコーダー（Ｉ６）はこのエンコーダ〈
１５）の信号に基づいて高圧電源（１）に信号を出力す
るカウンタである。

このように構成されたエネルギビーム加工装置において
、回転円板（１２）はモータ（１４）によって駆動され
、その穴（１３）の回転位置はエンコーダ（１５）およ
びカウンタ（１６〉によって検出され、その検出信号は
電子ビーム（３）の発生タイミング信号として高圧電源
（１〉に伝達される。なお、この発明では電子ビーム（
３）を回転円板り１２〉の１度穴（１３）の位置で発生
させるのである。すなわち、タイミングとしては、穴（
１３）の通過開始直後に電子ビーム（３）を発生させ、
電子ビーム（３〉の消滅直後に穴（１３）の通過完了と
なるようにする。通常、電子ビーム（３〉の照射時間は
ミリ秒オーダである。従って、穴（１３）の寸法および
回転円板（１２）の回転速度は電子ビーム（３〉の照射
時間およびタイミングを満足するように決定される。電
子ビーム（３）が回転円板（１２〉を通過完了した後は
、蒸発物（１１）は回転円板（１２）によって遮蔽され
、回転円板（１２〉より上方すなわち集束レンズ（４）
および電子銃（２）へ到達することがない。

なお、上記実施例は電子ビーム加工装置について説明し
たが、レーザおよびイオンビームなどの他の熱源も利用
できる。また、回転円板の穴位置検出手段としてエンコ
ーダおよびカウンタを使用した場合について述べたが、
レゾルバや近接スイッチ等でも同様の検出ができる６更
に、回転円板の穴は複数でも上記実施例と同様な効果を
奏する。

〔発明の効果〕

この発明は、以上説明した通り、エネルギビーム集束・
偏向手段と被加工物の間に配置され、少なくとも１個の
ビーム通過用穴を有する回転可能な円板と、この円板を
回転させて前記穴の位置を検出する回転・検出手段とを
設けたので、被加工物からの蒸発物をほぼ完全に遮蔽す
ることができ、ひいては電子銃の劣化や集束・偏向手段
の汚染を大幅に低減できるため、エネルギビーム加工装
置の安全性および信頼性を著しく向上させるという効果
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断
面図、第２図は従来のエネルギビーム加工装置の構成を
一部ブロック図で示す断面図である。 図において、（１）は高圧電源、（２）は電子銃、（３
）は電子ビーム、（４〉は集束レンズ、（５）は偏向レ
ンズ、（６）は被加工物、（１２）は回転円板、（１３
）は穴、（１４）はモータ、（１５）はエンコーダ、（
１６〉はカウンタである。 なお、 各図中、 同一符号は同−又は相当部分を 示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エネルギビームを発生するビーム発生部と、このビーム
   発生部にエネルギを供給する電源と、前記エネルギビー
   ムを集束・偏向するビーム集束・偏向手段と、この集束
   ・偏向手段と前記集束・偏向されたエネルギビームによ
   って加工される被加工物との間に配置され、少なくとも
   １個のビーム通過用穴を有する回転可能な円板と、この
   円板を回転させて前記穴の位置を検出する回転・検出手
   段とを備え、この回転・検出手段の出力信号にもとづい
   て前記エネルギビームの発生と前記円板の穴の位置とを
   同期させることを特徴とするエネルギビーム加工装置。