JPH0428485A - 真空処理装置 - 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、例えば電子ビーム溶接機等の真空処理装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

電子ビーム溶接機においては１例えば、真空排気される
加工室を２個設けて、一方の加工室るこおいて被加工物
を加工中に他方の加工室（こお１，１て加工済被加工物
の取り外し、次の被加工物の取り付けを行ない、次の加
工への待機をさせて被加工物の取り付は取り外し時間を
節約する方式がとられている。この方式では、被加工物
の加工タクトタイムは、例えば加工室の真空排気時間４
秒、被加工物の加工時間８秒、加工室の大気圧への開放
時間３妙計１５秒（この間に上述のように別の加工室に
て次の被加工物の取り付けがされ、待機している）を要
する。

これをさらに短かくして加工能率を上げるために、一方
の加工室の真空排気５大気圧への開放を他方の加工室で
他の作業がなされているうちに行ない、加工タクトタイ
ムを８秒に短縮する方式が提案されている。

第２図は、例えば特開昭５９−１７４２８６号公報に示
された上記のような方式の電子ビーム溶接機の加工室を
示す側断面図である１図において（１）は各々独立した
加工室、（２）、（３）は加工室（１）に設けられた開
口部、上部開口、（４）は開口部口を閉じる閉塞部材で
ある作業扉、（５］は加工室（１）内に設けられ被加工
物（６）を支持し回転可能にされたテーブル、（至）は
テーブル（５１を回転駆動するテーブル駆動装置であり
、加工室（１）の下部に設けられている。

なお、開口部口は実際は第２図の下方、加工室（１）の
手前側に設けられているが図示の都合上、左。

右に設けであるとして図示している。

（へ）はスライドベースであり、後述の電子ビーム用の
オリフィス（９）を有し、図の左右２個の加工室（１）
の各上部開口（３）を同時に覆うように加工室（１）の
上部に設けられ、加工室（１）の上部を図の左右方向に
摺動しうるようにされている。α〔は電子銃であり、ス
ライドベース■上に固定され、オリフィス（９）を通し
て電子ビームを被加工物（６）に向けて発射して被加工
物（６）を加工する。（１１）は駆動シリンダであり、
電子銃ａ〔を搭載したスライドベース６を左右方向に往
復駆動して、スライドベース（８１を左右の任意の加工
室（１）の上部へ移動して被加工物（６）を加工できる
ようにしている。（１２）〜（１４）は加工室（１）と
各作業扉（２）、テーブル（四の支持軸、スライドベー
ス（８）との間に図のように各々設けられた封止部材で
あるＯリングであり、各々の間の封止を行なう。

（１５）は加工室（１）に接続された真空配管、（１７
）は真空ポンプであり、真空配管（１５）、真空バルブ
（１６）を介して加工室（１）の真空排気を行なう。（
１８）は給気バルブであり、真空配管（１５）に接続さ
れ加工室（１）を大気圧に開放するときに開放して外気
を供給する。

次に動作について説明する。左方の加工室（１）におけ
る動作を説明する。電子銃ＱＯＩは駆動シリンダ（１１
）により第２図に示されるように左方の加工室（１）の
上部へ移動されているものとする。左方の加工室（１）
が大気圧に開放された状態で左方の作業扉（イ）を開き
左方のテーブル（５１に被加工物（６）を載せる０次に
左方の作業扉（イ）を閉じ左方の給気バルブ（１８）を
閉じ、左方の真空バルブ（１６）（右方の真空バルブ（
１６）は閉められている）を開いて真空ポンプ（１７）
により左方の加工室（１）内の空、気を排出し加工室（
１）内を所定の真空圧にする。このとき、左方の各０リ
ング（１２）〜（１４）は外部から、左方の加工室（１
）内に空気が入り込まないように各部を封止する役目を
する。この状態で汗−プル駆動装置（７）によりテーブ
ル（９を回転させながら被加工物（６）に電子銃（１［
）から電子ビームを照射して加工を開始する。

一方で、上記一連の作業とほぼ並行して右方の加工室（
１）内のテーブル■に被加工物（６）を取り付け、右方
の作業扉（イ）を閉じ、右方の給気バルブ（１８を閉じ
、右方の真空バルブ（１６）を開いて真空ポンプ（１７
）により右方の加工室（１）内の排気を行なう。

このようにして左方の加工室（１）内の被加工物（６）
の加工が終了したら左方の真空バルブ（１６）を閉じ左
方の給気バルブ（１８）を開放して左方の加工室（１）
を大気圧に開放するとともに、スライドベース６をＯリ
ング（１４）を介して加工室（１）に摺動させ右方の加
工室（１）の真空を維持しながら電子銃α０）を右方の
加工室（１）の上部へ移動させ、電子銃ＧＯ＋により右
方の加工室（１）内の被加工物（６）の加工を行なう。

上記手順を左右の加工室（１）について交互にくりかえ
しながら行なうことにより、一方の加工室（１）内の真
空引きのための時間４秒、加工終了後の大気圧開放時間
３秒を他方の加工室（１）での作業中に行なうようにし
て加工タクトタイムを８秒に短縮したものである。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、従来の電子ビーム溶接機は１以上のよう
に構成されているので、いずれの場合も加工室を２個設
けなければならず、また第２図の従来例においては加工
タクトタイムは大幅に短縮されるものの、スライドベー
ス６を移動させるとき、例えば上述の左方の加工室（１
）（こおける加工が終了して右方の加工室（１）へ電子
銃−を移動させるとき右方の加工室（１）の真空度を維
持しながら移動させねばならないので、スライドベース
（へ）の下面を０リング（１４）と摺動させている。こ
のため、Ｏリング（１４）は同時にスライドベース（８
）の摺動方向へ捩られる力も受ける。

Ｏリング（１４）はこのような条件下で使用されるため
、Ｏリング（１４）の摩耗、傷みがきわめて激しく、頻
繁に交換しなければならない。また、Ｏリング（１４）
を交換するには、重量があり大きな電子銃αω及スライ
ドベースθを加工室（１）から取り外して行なわなけれ
ばならないので多大なる労力と時間を要していた。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、単一の処理室を用いて処理の時間を短縮でき
るとともに封止部材の寿命番損ねることのない真空処理
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〕

この発明に係る真空処理装置は、対向させて処理室に２
つの開口部を設け、処理室内に設けた第１の閉塞部材を
往復駆動して２つの開口部を選択的に閉塞しうるように
するとともに、第１の閉塞部材が一方の開口部を処理室
の内側から閉塞したとき他方の開口部を処理室の外側か
ら閉塞する第２の閉塞部及び第１の閉塞部材が他方の開
口部を閉塞したときに一方の開口部を処理室の外側から
閉塞する第３の閉塞部材を第１の閉塞部材に固設し、あ
わせて処理室と第１から第３までの各閉塞部材との夫々
の間に各々封止部材を設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、第１の閉塞部材に第２及び第３の
閉塞部材が固定されており、これらの閉塞部材が往復駆
動されて処理室の２つの開口部を第１の閉塞部材と第２
の閉塞部材とにより、あるいは第１の閉塞部材と第３の
閉塞部材とにより閉塞する。このとき処理室と各閉塞部
材との間に設けられた封止部材が押圧されて処置室と各
封止部材との間を封止して処理室を所定の真空圧に維持
しうるようにしている。

また、各閉塞部材は往復駆動されて封止部材を押圧し封
止部材と摺動しないので、封止部材の寿命が摺動により
短かくなることはない。

さらに、処理室が減圧下にあるとき第１の閉塞部材に加
わる力と第２又は第３の閉塞部材に加わる力とはその方
向が逆向きであり、両者の力が打ち消し合うので処理室
が所定の真空圧下にあるときでも、閉塞部材を動かすの
に大きな力を必要としないので閉塞部材を動かすことに
より２つの開口部から処理室に一気を外気を導入でき、
その時間分処理時間を短縮できる。

従って、単一の処理室を用いて処理時間を短かくでき、
かつ封止部材の寿命を損ねることがない。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す加工室の側断面図で
ある０図において、（２１）は加工室であり、左右に対
向させて２個のほぼ同じ大きさの左開口部（２２）、右
開口部（２３）が設けられている。（２４）は加工室（
２１）内に設けられた中央戸、（２５）は加工室（２１
）の左外側に設けられた左戸、（２６）は加工室（２１
）の右外側に設けられた右戸であり、左戸（２５）、右
戸（２６）は連結部材（２７）により中央戸（２４）に
固定されている。左戸（２５）、右戸（２６）は中央戸
（２４）と一体にされ駆動シリンダ（１１）により図の
左右方向に往復駆動される。左戸（２５）、右戸（２６
）は、中央戸（２４）が加工室（２１）内を左方へ駆動
されて加工室（２１）の内側から左開口部（２２）を閉
塞したとき右戸（２６）が右開口部（２３）を加工室（
２１）の外側から閉塞しく第１図に示された状！’ｉ）
、中央戸（２４）が右方へ駆動されて加工室（２１）の
内側から右開口部（２３）を閉塞したとき左戸（２５）
が左開口部（２２）を加工室（２１）の外側から閉塞す
るように寸法関係がされている。

この場合、テーブル（９、テーブル駆動装置（７）は連
結部材（２７）に支持されていて、中央戸（２４）の移
動に伴ない、加工室（１）に出入りする。（２８）は加
工室（２１）と中央戸（２４）間の加工室（２１）側に
設けられた封止部材である０リングである。Ｏリング（
１２）、（２８）は中央戸（２４）、左′Ｆ５（２５）
、右戸（２６）が左開口部（２２）又は右開口部（２３
）を閉塞したとき中央部（２４）−左部（２５＞、右部
（２６）を介して駆動シリンダ（１１）により押圧され
て加工室（２１）内と外部とを封止する。

なお、中央部（２４）がこの発明における第１の閉塞部
材、左部（２５）、右部（２６）が夫々第２、第３の閉
塞部材の一例である。

その他の構成については第２図の従来例と同様であるの
で、相当するものに同一符号を付して説明を省略する０
次に動作について説明する。第１図に示された状態、即
ち中央部（２４）が左開口部（２２）を、右部（２６）
が右開口部（２３）を閉塞した状態において、真空ポン
プ（１７）により加工室（２１）内を排気して所定の真
空圧とし、電子銃−により被加工物（６）を加工する。

このとき、０リング（２８）は中央部（２４）に、右部
（２６）に設けられたＯリング（１２）は右部（２６）
に摺動されることなく真っ直ぐに押圧されて加工室（２
１）を所定の真空圧としうるように封止する。この間被
加工物（６）の加工と並行して左方のテーブル（５１に
被加工物（６）を取り付けて待機状態としておく。

次に右方の被加工物（６）の加工が終了したら、体に連
結された中央部（２４）と右部（２６）とを駆動シリン
ダ（１１）により右方へ移動させる。

このとき、加工室（２１）は所定の真空圧下にあるが、
中央部（２４）には左方から、右部（２６）には右方か
ら真空圧による圧力が加わっていて両者の力の方向が逆
で打ち消し合っているので、わずかな力を加えることに
より中央部（２４＞、右部（２６）を動かすことができ
、左開口部（２２）、右開口部（２３）から瞬時に外気
が流入して加工室（２１）内は大気圧となる。さらに中
央部（２４）を右方へ移動させると中央部（２４）、左
部（２５）が夫々右開口部（２３）、左開口部（２２）
を閉塞し、右開口部（２３）側に設けられたＯリング（
２８＞　、左部（２５）に設けられたＯリング（１２）
により加工室（２１）を封止する。続いて真空ポンプ（
１７）により加工室（２１）内を所定の真空圧に減圧し
て被加工物（６）を加工し、加工終了後中央部（２４＞
、左部（２５）を駆動シリンダ（１１）により左方へ駆
動して右開口部（２３，）、左開口部（２２）を開放す
る。もちろん、この場合第２図の従来例における給気バ
ルブ（１８）は設けなくとも良い。

以上のように、左方と右方のテーブル（９に取り付けら
れた被加工物（６）を交互に加工する。いずれの場合も
、被加工物（６）の加工が終了した後、中央部（２４）
、左部（２５）、右部（２６）を駆動することにより加
工Ｍ（２１＞内は瞬時に外気圧に開放されるので、従来
例において要していた外気圧への開放時間３秒が節約さ
れ、加工タクトタイムは１５−３＝１２秒に短縮される
。

この一実施例において、Ｏリング（１２）及びＯリング
（２８）が夫々取り囲む面積（内側面積）をほぼ同じに
して真空圧によって中央部（２４）に働く力と左部（２
５）あるいは右部（２６）に働く力とを同じにして中央
部（２４）、左部（２５）、右部（２６）の駆動には大
きな方を要しないようにし、不足する０リング（１２）
、（２８）への押圧力は駆動シリンダ（１１）により与
えるように構成したが、駆動シリンダ（１１）により押
圧する代りにＯリング（１２）の内側面積をＯリング（
２８）の内側面積よりも大きくして中央部く２４）と左
部（２５）又は右部（２６）に働く力に差をつけて、こ
の差でＯリング（１２）、（２８）を押圧するようにし
ても良い、もちろん、左開口部（２２）と右開口部（２
３）の開口面積を同じにしなければならないことはなく
、０リング（１２）、（２８）の内側面積との関係も含
めて駆動シリンダ（１１）の所要力との兼ね合いで決定
すれば良い。

また、第１図の一実施例においてはテーブル（５１を連
結部材（２７）に固定させて、中央部（２４）の左右移
動とともに加工室（２１）内に挿脱されるものを示した
が、これらは不可欠なものではなく、例えばテーブル（
５］を省き、中央部（２４）を加工室（２１）・の中央
部近くまで移動させて左開口部（２２）あるいは右開口
部（２３）がら被加工物を加工室（２１）内に入れ、さ
らに中央戸（２４）を移動させて左開口部（２２）、右
開口部（２３）を閉塞して加工を行なうものであっても
同様の効果を奏する。この場合、加工室（２１）や左開
口部（２２）、右開口部（２３）の形状等は被加工物の
形状に合せて適宜設計すれば良い。

また、連結部材（２７）が被加工物（６）の挿脱に際し
邪魔になるならば、連結部材（２７）を加工室（１）の
外部に設けて左部（２５）と右部（２６）とを連結し、
これと中央戸（２４）とを別の連結部材により連結して
も良い。

もちろん、封止部材は０リングに限られるものではなく
、パツキンその他のものであっても良い。

さらに、真空処理装置は電子ビーム溶接機に限らすレー
ザ加工機、真空予冷その他の真空処理装置であっても同
様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

この発明は以上のように構成されているので、単一の処
理室を用いて処理時間を短がくできるとともに封止部材
の寿命を損ねない真空処理装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す加工室の側断面図、
第２図は従来の電子ビーム溶接機を示す側断面図である
。 図において、（１１）は駆動シリンダ、（１２）。 （２８）はＯリング、（１７）は真空ポンプ、（２１）
は加工室、（２２）は左開口部、（２３）は右開口部、
（２４）は中央戸、（２５）は左部、（２６）は右部、
（２７）は連結部材である。 なお、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. 対向して処理室に設けられた２つの開口部、上記処理室
   の内部に設けられ往復駆動されて上記２個の開口部を選
   択的に閉塞するようにされた第１の閉塞部材、上記開口
   部の外側にあって上記第１の閉塞部材に固定されて上記
   第１の閉塞部材が一方の上記開口部を閉塞したとき他方
   の上記開口部を閉塞する第２の閉塞部材と上記第１の閉
   塞部材が他方の上記開口部を閉塞したとき一方の上記開
   口部を閉塞する第３の閉塞部材及び上記処理室と上記各
   閉塞部材との間に夫々設けられ上記各閉塞部材に押圧さ
   れて上記処理室を所定の真空圧に維持する封止部材を備
   えた真空処理装置。