JPH0455072A - 真空加工装置 - 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、真空中で溶接その泡加工を得う真空加工装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

第８図は例えば特開昭５９−１４７７８７号及び実用昭
６１−９７８８７号公報に示された従来の１子ビーム加
工装置を示す概略図で、図において、ｌは圧縮空気源、
２は圧縮空気源１からの圧縮空気？除湿するエアドライ
ヤ、３は圧力調整する減圧弁、４はドライエアの流量を
調整する流量調整弁、５はドライエアの供給を制御する
電磁弁、６はドライエア系統の異常高圧に対する安全弁
、７はドライエアを貯蔵するエアタンク７内のエアを放
出するリークパルプである。ここでエアタンク７の内圧
はリークパルプ８の開閉用エアシリンダの能力によって
、通常ゲージ圧で１．５Ｋｔｆ／ｃｊ程度に設定され、
またこれに対応して安全弁６はゲージ圧で１．８Ｋｔｆ
／ｅｊ程度に調整される。９は通常５　Ｘ　’ＩＦ　’
Ｔｏｒｒ〜５ＸＩＯ−’Ｔｏｒｒ程度の真空状！！＋に
保持され図示しない被加工物を収納する加工室、ｌＯは
加工室９内の被加工物に電子ビーム１０１乙照射して電
子ビーム加工３行う電子銃、■に加工室に接続されたメ
インパルプ、１２はメインパルプ１１　を経て加工室９
を排気する真空ポンプである。

この従来のものでは、リークパルプ８が閉じた状態でメ
インパルプ１１が開き、真空ポンプ１２によって加工室
９の内部を５　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ　〜５ｘ　ｉｏ−
’　Ｔｏｒｒまで真空排気した後、電子銃ｌＯにより１
子ビーム１ａＬを図示しない被加工物に照射し電子ビー
ム溶接などの電子ビーム加工を行なう。電子ビーム加工
完了後被加工物を取出すために、加工Ｎ９内に空気を導
入して加工室を大気圧に戻す必要がある〇このために必
要な時間をリーク時間と呼んでおり、このリーク時間が
長いと被加工物１個あたりの加工時間が長くなり、それ
だけ加工能率が低下することになる。

また通常の大気を加工室９に導入すると大気中の水分が
加工室９内壁に結露し、次工程の真空排気時間を長くす
るので、乾燥させた圧縮空気がこのリークエアとして用
いられる。

そこで加工室９を大気圧に戻丁ためにメインパルプＵお
よびｉｔ電磁弁を閉じリーク弁８を開くと、エアタンク
７に貯蔵されていた高圧のドライエアが一挙に加工室９
内に放出され、加工室９内は第４図の曲ＭＤに示すよう
にリーク時間後に大気圧に戻される。加工￥９には図示
しない被加工物の出入れ用扉、加工状態観察用のウィン
ドウなどが通常設置されており、これらを破壊しないた
めに加工室９の内圧を正圧にしてはならない。

従ってエアタンク７の圧縮ドライエアの圧力および容積
が、加工室９の内部が大気圧に復圧した時に正圧となら
ず、絶対圧１．０８８　ｗ（−ｊとなって丁度バランス
するように設計されなければならない。

エアドライヤ２からドライエアが供給されると正圧とな
る危険度が高まるため、電磁弁５を閉じ、加工Ｎ９が大
気圧に限りなく近ずいた実験的に定められる所定のタイ
ミングでリークパルプ８を閉じる。リークパルプ８を閉
じ、電磁弁５を開くと次回のドライエア放出のためのド
ライエア貯蔵が開始される。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の亀子ビーム加工装置は以上のように構成されてい
るので、真空加工室９の容積が大きい場合には、エアタ
ンク７の容積も大きくなり、高価になると共にスペース
なとるなどの問題点があった０ この発明はこのような問題点を解消するためになされた
もので、エアタンクを小さくし、またＪり小さい容量の
エアドライヤの使用を可能にした電子ビーム加工装置を
得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る真空加工装ｍは、被加工物を収納すると
共に真空状態に保持される加工室に供給するために、第
１の流量調整弁を介してタンクに除湿された気体を貯え
ると共に、第１の流１１１！１弁より容量の大きい第２
の流ｔ＊整弁を介して除湿された気体を加工室に供給す
るよう構成したものである。

〔作用〕

この発明における除湿気体貯蔵用タンクは、加工室へ供
給する除湿気体の一部を貯えればよいので、容量が小さ
くてよく、装置全体として小形安価になる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図および第２図にもと
づいて説明する。

即ち第１図において、１３は減圧弁３と電磁弁５間に設
けられた二方向切換弁、ｄ、４２は二方向切換弁口と電
磁弁５１！ｌＩ＆：設けられた流量少、大の流量調整弁
である。

なおその他の構成は、第８図に示す従来のものと同様で
あるので説明を省略する。

このように構成されたものでは、リーク弁８が閉じられ
た状態でエアタンク７にドライエアを充填する場合、二
方向切換弁１３は流量少の調整弁ｄ側に切り替え、エア
ドライヤ２により充分に除湿された露点の低い良質なド
ライエアが流量膚整弁引を経て貯蔵されていく。エアド
ライヤ２として冷凍式のものを使用する場合に袴に顕著
であるが、このエアドライヤ２の処理流量を上まわって
エアを流すと除湿能力が失なわれ、大気と露点が変わら
なくなるため、処理能力以下に流量調整弁ｄを絞る必要
がある。電磁弁５を閉じた状態でリークパルプ８を開く
と、エアタンク７に貯蔵された高圧の良質ドライエアは
第２図の時間ムにおいて曲ｓＯに示されるように中和圧
力に向って一挙に加工室９内へ放出されていく。中和圧
力、即ち絶対圧力１．０８８　ｈｃ／ｃｊ　ｃ　Ｂずい
た領域になると、二方向切換弁Ｌｌｌｔ−流量調整弁ζ
側に切換えて電磁弁５を開く。

リーク時間の範囲内に納まるように、流量調整夫々の流
量を調整しておき、第２図の時間Ｂ内でエアドライヤ２
を通過したドライエアをエアタンク７を経て加工室９に
供給する。

ここで ＶＣ＝加工室容積＝　１２００１ ＶＴ＝エアタンク容積 ｐＱ＝加工室圧力＝６　Ｘ　ＩＦ　”　Ｔａｒｒ　＝９
Ｘ　６　Ｘ　Ｗ−”＝　６．８Ｘ１０−’Ｋｆｆ〜 ＰＴ＝エアタンク圧力＝　１．５ＫｆｆＡｄ　（ゲージ
圧）＝２．５ｈｆ／ｃｄ　（絶対圧） Ｐ＝中和圧力＝　１．０８１３時Ｆｅ＋ｊ　（絶対圧）
とすると、 ＶＣ！ＸＦＯ−）−ＶＴ　Ｘ　ＰＴ　：　ＶＣ！Ｘ　Ｐ
　＋ｆｆ　Ｘ　Ｐ、’、　ＶＴ　：亘ぜｊ勺＝８４５１
となる。

ＰＴ−Ｐ 即ち、加工室の真空破壊に必要な空気量はエアタンクゲ
ージ圧１．５に４ｆ／ｃ＋ｊにて８４５１以上となる。

次にエアドライヤ２として冷凍式エアドライヤ基準処理
空気量８．４Ｎ腐”／ｓｒｓのものを使用し、第２図の
時間Ｂを１０秒間とし、エアドライヤ２の流用併用が開
始された瞬間のエアタンク７の内圧Ｂ絶対圧１．８　Ｔ
ｉ４ｆ／ｃａｌ、またその時の加工室内圧を絶対圧０．
９　ｂｆ／ｅｊと仮定すると、追加流入する空気量と近
似できる。従って必要なエアタンク容積ＶＴ（１）は、
ＶＴ＝８４５−２８０＝５６５１トなる。

即チ、エアドライヤ通過ドライエアを考慮に入れた場合
は、エアタンク容量がＲ’４Ｒ４＝　”％と約８０％小
さくできることを意味している〇実用的にはドライエア
の基準処理空気量と第２因に示すリーク時間との兼ね合
いで、流量調整弁Ｃの流量を調整しリーク時間を総合的
に満足させ、かつドライエア通過空気の露点が最も低く
なるものの流量を流量調整弁ξによって調整することに
なる。このことは加工室９内を正圧にしないためのｌＩ
整要素としての利点もある。露点の高い空気で加工室９
の真空を破壊すると、次回の真空排気時間が大幅に悪化
してしまうからである。

上記のようにして加工室９の真空破壊が完了したらリー
クパルプ８を閉じ、２方向切換弁を流量調整弁ｄａに切
替えて１サイクルを終了する。

なおこの実施例では、エアタンク７内のドライエアが加
工室９へ供給され終ってから、電磁弁５を開くようにし
たが、リークパルプ８と並行して電磁弁５を開いてもよ
い。

また圧縮空気源ｌはチッ素、アルゴンなどの不活性ガス
であってもよい。さらにこの実施例では流量Ｒ堅回路を
２回路としたが、２回路以上であってもよい。またこの
実施例では、電子ビーム加工装置の場合について説明し
たが、イオン窒化装置などの真空排気？必要とする加工
室を′有する各種装置であってもよい。

〔発明の効果〕

上記のようにこの発明による真空加工装置は、加工室へ
の除湿気体を容量の異なる二種類の流濾ｌＩ整弁を経て
供給するようにしたので、タンク容量を小さくすること
ができ、装置全体がφ形で安価になる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の一実施例を示す図で、
第１図はｗ！ｗ＆構成図、第２図は作用説明図、第８図
は従来のこの種電子ビーム加工装置を示す概略構成図、
第４図は作用説明図である。 文中、１は圧縮空気源、２はエアドライヤ、４ｄ、４２
は流量調整弁、７はエアタンク、９は加工室、口は２方
向切換弁である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加工物を収納すると共に真空状態に保持される加工室
   、この加工室に供給するために、第１の流量調整弁を介
   して除湿された気体を貯えるタンク、上記加工室に除湿
   された気体を供給するために配置され、上記第１の流量
   調整弁より大きい容量を有する第２の流量調整弁を備え
   た真空加工装置。