JPH05325781A - Manufacturing device for magnetron anode - Google Patents

Manufacturing device for magnetron anode

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Publication number
JPH05325781A
JPH05325781A JP4126126A JP12612692A JPH05325781A JP H05325781 A JPH05325781 A JP H05325781A JP 4126126 A JP4126126 A JP 4126126A JP 12612692 A JP12612692 A JP 12612692A JP H05325781 A JPH05325781 A JP H05325781A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
anode
ring
laser beam
strap
vane
Prior art date
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Pending
Application number
JP4126126A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiro Horii
芳郎 堀井
Toshiro Suzuki
敏郎 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4126126A priority Critical patent/JPH05325781A/en
Publication of JPH05325781A publication Critical patent/JPH05325781A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To efficiently weld the intersection portions of anode vanes and strap rings together with high reliability while a laser is kept oscillated by welding them with a laser beam radiated from the slant direction. CONSTITUTION:Multiple anode vanes 35 are positioned and held by a holding jig 33. A mask ring 37 has the preset thickness, it is arranged in contact with or near the anode vanes 35 and strap rings 51, 52, and through holes 36a, 36b are formed at positions corresponding to intersection portions of the anode vanes 35 and the strap rings 51, 52. The center axis Z of the anode vanes 35, strap rings 51, 52, and mask ring 37 is held at the slant preset angle against the radiation direction of a laser beam 41, and a rotating device 29 rotating them around the center axis Z is provided. The intersection portions of the anode vanes 35 and the strap rings 51, 52 to be connected can be continuously welded together by the laser beam 41 radiated from the slant direction through the through holes of the mask ring 37.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、マグネトロン陽極の
製造装置に係わり、とくにその陽極ベインとストラップ
リングとをレーザ溶接する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for manufacturing a magnetron anode, and more particularly to an apparatus for laser welding an anode vane and a strap ring.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば電子レンジに使用されるマグネト
ロンは、周知にように銅製の陽極円筒の内側に例えば1
0枚の銅製陽極ベインが結合され、さらに一対の径小内
側ストラップリングおよび径大外側ストラップリングが
一つ置きの陽極ベインに電気的に短絡された陽極構体を
備えている。これまでは、陽極ベインと各ストラップリ
ングとはろう接により結合していたが、大掛かりなろう
接用設備が必要であり、また銀ろうのような高価なろう
材を必要とし、ろう接に相当長い時間を要する不都合が
ある。そこで、これらをレーザ溶接により結合する技術
が開発されつつある。
2. Description of the Related Art As is well known, a magnetron used in, for example, a microwave oven has, for example, an internal cylinder of an anode made of copper.
An anode assembly is provided in which zero copper anode vanes are joined together, and a pair of small diameter inner strap rings and large diameter outer strap rings are electrically shorted to every other anode vane. Until now, the anode vane and each strap ring were connected by brazing, but large-scale brazing equipment is required, and expensive brazing material such as silver brazing is required, which is equivalent to brazing. There is an inconvenience that requires a long time. Therefore, a technique for joining these by laser welding is being developed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとす課題】マグネトロンの陽極円
筒、陽極ベイン、およびストラップリングは、銅又は銅
合金で構成される。これら銅材相互のレーザ溶接には、
比較的波長の長い炭酸ガス・レーザが適する。ところが
この炭酸ガス・レーザは、YAGレーザ等と比べて瞬時
的なオン・オフ制御が困難である。そのため、レーザ発
振を継続しながら10枚の陽極ベインと一対のストラッ
プリングとの各接合位置を、過不足なく溶接する必要が
ある。また、銅材にレーザビームを照射すると、銅表面
のレーザ光反射率が高いので、照射エネルギーの90数
%が反射されてしまう。そのため、この反射レーザ光が
レーザ発振器に戻らないように、外周面に対して斜め方
向からレーザビームを照射する必要がある。
The anode cylinder, anode vane, and strap ring of the magnetron are made of copper or copper alloy. For laser welding of these copper materials,
A carbon dioxide laser with a relatively long wavelength is suitable. However, this carbon dioxide gas laser is more difficult to instantaneously turn on and off than a YAG laser or the like. Therefore, it is necessary to weld each joining position of the 10 anode vanes and the pair of strap rings without excess or deficiency while continuing the laser oscillation. Further, when a copper material is irradiated with a laser beam, the laser light reflectance of the copper surface is high, and 90% or more of the irradiation energy is reflected. Therefore, it is necessary to irradiate the outer peripheral surface with a laser beam in an oblique direction so that the reflected laser light does not return to the laser oscillator.

【0004】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、レーザビームを連続照射しつつ陽極
ベインとストラップリングとの各交点部分を能率よく溶
接できるマグネトロン陽極の製造装置を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a manufacturing apparatus of a magnetron anode capable of efficiently welding each intersection of the anode vane and the strap ring while continuously irradiating the laser beam. The purpose is to do.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明は、複数枚の陽
極ベインを位置決めして保持する保持治具と、陽極ベイ
ンおよびストラップリングに接触又は近接して配置され
且つ陽極ベインおよびストラップリングの交点部分に対
応する位置に透孔が形成された所定厚さのマスクリング
と、これら陽極ベイン、ストラップリングおよびマスク
リングの中心軸をレーザビーム照射方向に対して斜めの
所定角度で保持するとともにこれらを中心軸のまわりに
回転させる回転装置とを具備するマグネトロン陽極の製
造装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a holding jig for positioning and holding a plurality of anode vanes, and an intersection of the anode vanes and the strap rings which are arranged in contact with or in the vicinity of the anode vanes and the strap rings. A mask ring of a predetermined thickness with a through hole formed at a position corresponding to the portion, and the central axes of these anode vanes, strap rings, and mask rings are held at a predetermined angle oblique to the laser beam irradiation direction and An apparatus for manufacturing a magnetron anode, comprising: a rotating device that rotates about a central axis.

【0006】[0006]

【作用】この発明によれば、陽極ベインとストラップリ
ングとの接合すべき各交点部分をマスクリングのサーク
ル状配列の各透孔を通して斜め方向から照射したレーザ
ビームにより実質的に連続的に溶接することができる。
したがって、レーザを発振させ照射したまま、能率よく
且つ高い信頼性で陽極ベインとストラップリングとの溶
接を行うことができる。
According to the present invention, each intersection of the anode vane and the strap ring to be joined is welded substantially continuously by the laser beam obliquely irradiated through each through hole of the circle arrangement of the mask ring. be able to.
Therefore, the anode vane and the strap ring can be welded efficiently and with high reliability while oscillating and irradiating the laser.

【0007】[0007]

【実施例】以下図面を参照してその実施例を説明する。
なお同一部分は同一符号であらわす。図1はその全体構
成をあらわしている。装置基台21は、その上面22の角度
θが約20度をなしている。これにL型ブラケット23を
介してステッピングモータ24が固定されている。このモ
ータ24のボールねじ25には、案内レール26に沿って矢印
Faのように往復移動できるスライドベース27が螺合さ
れている。スライドベース27には、クランクブラケット
28を介してサーボモータ29が固定されている。そしてこ
のモータ29のシャフト30には、チャック31が取付けら
れ、このチャックの爪32に保持治具33が着脱可能に保持
されている。
Embodiments will be described below with reference to the drawings.
The same parts are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 shows the entire structure. The device base 21 has an upper surface 22 with an angle θ of about 20 degrees. A stepping motor 24 is fixed to this via an L-shaped bracket 23. A slide base 27 that can reciprocate along a guide rail 26 as shown by an arrow Fa is screwed onto a ball screw 25 of the motor 24. The slide base 27 has a crank bracket
Servo motor 29 is fixed via 28. A chuck 31 is attached to a shaft 30 of the motor 29, and a holding jig 33 is detachably held by a claw 32 of the chuck.

【0008】保持治具33には、銅製陽極円筒34の内側に
放射状に固着された10枚の銅製陽極ベイン35、および
そのストラップリング装着用溝35a の内側に一対の径小
内側ストラップリング51および径大外側ストラップリン
グ52が位置決めされて保持されている。陽極ベインおよ
びストラップリングの上方には、肉厚が比較的厚いマス
クリング37が同軸的に嵌合され、着脱可能に保持されて
いる。このマスクリング37には、透孔36a,36b がサーク
ル状に穿設されている。保持治具33には、中心支持棒3
8、ベイン先端保持治具39、および締付け用ボルト40が
適合されている。そして、図の上方からレーザビーム41
が照射されるようになっている。なお、このレーザビー
ム41は、図示しない炭酸ガスレーザ発振器から発生さ
れ、直径が約60mmの円形ビームであり、集光レンズ
42により約20度の集束角度αで陽極ベインとストラッ
プリングの交点部分に焦点が位置するように照射され
る。保持治具33、陽極ベイン35、各ストラップリング5
1,52 、マスクリング37などは、この装置のチャックに
取付ける前に、予め、これらのみで組立ておく。
The holding jig 33 has ten copper anode vanes 35 radially fixed to the inside of the copper anode cylinder 34, and a pair of small diameter inner strap rings 51 and 51 inside the strap ring mounting groove 35a. A large diameter outer strap ring 52 is positioned and retained. A mask ring 37 having a relatively large wall thickness is coaxially fitted over the anode vane and the strap ring and is detachably held. The mask ring 37 has through holes 36a and 36b formed in a circle. The holding jig 33 has a center support rod 3
8. Vane tip holding jig 39 and tightening bolt 40 are fitted. Then, the laser beam 41
Is being irradiated. The laser beam 41 is a circular beam having a diameter of about 60 mm, which is generated from a carbon dioxide gas laser oscillator (not shown).
Irradiation is performed by 42 with a focusing angle α of about 20 degrees so that the focal point is located at the intersection of the anode vane and the strap ring. Holding jig 33, anode vane 35, each strap ring 5
1,52, the mask ring 37, etc. are assembled in advance by only these before being attached to the chuck of this apparatus.

【0009】マスクリング37は、好ましくは、銅のよう
な外表面のレーザ光反射率が90%以上を有する表面状
態になっており、しかも透孔が形成されている部分の肉
厚が3mm以上有している。そしてこのマスクリング37
は、図2および図3に示すように、内側ストラップリン
グ溶接用の5個の透孔36a と、外側ストラップリング溶
接用の5個の透孔36b とが、交互にサークル状に穿設さ
れている。内側ストラップリング溶接用の透孔36a は、
陽極ベインと内側ストラップリングとの被溶接位置に対
応する中心軸zに近い部分が貫通孔36c となり、その外
側部分が厚さ方向の途中で段部36d となっている。この
段部36d は、外側ストラップリングを溶接する時のレー
ザ光がこの段部面で反射する位置にある。同様に、陽極
ベインと外側ストラップリングとの被溶接位置に対応す
る中心軸zから比較的離れた部分が貫通孔36e となり、
その内側部分が段部36f となっている。この段部36f
は、内側ストラップリングを溶接する時のレーザ光がこ
の段部面で反射する位置にある。また、マスクリング37
には、各透孔と被溶接位置を正確に位置決めするための
位置決め用突起37a 、各ストラップリングを押さえるた
めの突起37b 、およびボルト40を受入れる凹部37c がそ
れぞれ設けられている。位置決め用突起37a は、1枚の
陽極ベインを挟んで被溶接箇所と各透孔との相対位置を
規定するものである。なお、凹部37c を形成している上
壁37d は、後述する保持治具33の中心軸を平行移動する
間の照射レーザ光を反射する。なお、ボルト40を銅のよ
うな高反射材で構成すれば、この上壁37d をなくして凹
部を貫通孔とすることもできる。
The mask ring 37 is preferably in a surface state such that the outer surface has a laser light reflectance of 90% or more such as copper, and the thickness of the portion where the through hole is formed is 3 mm or more. Have And this mask ring 37
As shown in FIGS. 2 and 3, five through holes 36a for welding the inner strap ring and five through holes 36b for the outer strap ring are alternately formed in a circle. There is. The through hole 36a for welding the inner strap ring is
A portion near the central axis z corresponding to the welding position between the anode vane and the inner strap ring is a through hole 36c, and an outer portion thereof is a step portion 36d in the middle in the thickness direction. The step portion 36d is located at a position where the laser beam when welding the outer strap ring is reflected by the step surface. Similarly, a portion relatively distant from the central axis z corresponding to the welding position of the anode vane and the outer strap ring becomes the through hole 36e,
The inner part is a step 36f. This step 36f
Is at the position where the laser light when welding the inner strap ring is reflected by this step surface. Also, the mask ring 37
Each of them is provided with a positioning projection 37a for accurately positioning the through hole and the position to be welded, a projection 37b for pressing each strap ring, and a recess 37c for receiving the bolt 40. The positioning protrusion 37a defines the relative position between the welded portion and each through hole with one anode vane sandwiched therebetween. The upper wall 37d forming the recess 37c reflects the irradiation laser light while the central axis of the holding jig 33, which will be described later, is translated. If the bolt 40 is made of a highly reflective material such as copper, the upper wall 37d can be eliminated and the recess can be used as a through hole.

【0010】各部は、図4および図5に詳細を示すよう
に組立てられる。すなわち、保持治具33に陽極円筒34お
よび陽極ベイン35を装着する。保持治具33は、図6に示
すように、中心支持棒が挿通される中央透孔33a を有す
るとともに、陽極ベインを位置決めするための10個の
スリット33b をもつ突出部33c 、陽極円筒を支持する段
部33d を有している。保持治具33に挿通された中心支持
棒38のまわりには、一対の櫛の歯状リング43,43 、これ
らの間に一対のテーパリング44,44 が向い合わせで嵌合
されている。一対の櫛の歯状リング43は、図7に示すよ
うに、各ベインの内側端部を受入れて位置決めする10
個の凹み43a を有している。一対のテーパリング44,44
の間には、ベイン押付け用Cリング45が挾持されてい
る。中心支持棒38の先端部の雌ねじ46には、ワッシャを
介して締付け用ボルト40が螺合されている。ベイン押付
け用Cリング45は、図8の(a)および(b)に示すよ
うに、ピアノ線のような高硬度の弾性材料で構成され、
断面が台形で、直線となっている外面45a が陽極ベイン
35の内端面に当たるようになっており、自然な状態では
合わせ目45b が密着した状態になっている。このベイン
押付け用Cリング45は、図8の(c)に示すように、締
付け用ボルト40が締付けられ、間隔が狭められるテーパ
リング44,44 のテーパ面で押し拡げられ、10枚の陽極
ベイン35を外側に押し付ける。そして、陽極ベインの端
部に形成されたストラップリング装着用溝35a に一対の
ストラップリング51,52 が嵌められ、その上にマスクリ
ング37が押し当てられる。なお、これら櫛の歯状リン
グ、テーパリング、ベイン押付け用Cリングは、各陽極
ベインの内側先端を位置決めして支持するための、図1
に示すベイン先端位置決め装置39を構成している。
The parts are assembled as shown in detail in FIGS. 4 and 5. That is, the anode cylinder 34 and the anode vane 35 are mounted on the holding jig 33. As shown in FIG. 6, the holding jig 33 has a central through hole 33a through which a center support rod is inserted, and a protrusion 33c having ten slits 33b for positioning the anode vane, and a supporting anode cylinder. It has a stepped portion 33d. Around the center support rod 38 inserted through the holding jig 33, a pair of comb tooth-shaped rings 43, 43 and a pair of taper rings 44, 44 are fitted face to face between them. A pair of comb tooth-shaped rings 43 receive and position the inner ends of each vane, as shown in FIG.
It has individual recesses 43a. A pair of taper rings 44,44
A vane pressing C-ring 45 is held between them. A tightening bolt 40 is screwed into a female screw 46 at the tip of the center support rod 38 via a washer. As shown in FIGS. 8A and 8B, the vane pressing C-ring 45 is made of an elastic material having a high hardness, such as a piano wire,
The outer surface 45a, which has a trapezoidal cross section and is straight, is the anode vane.
It touches the inner end face of 35, and in a natural state, the joint 45b is in close contact. As shown in FIG. 8 (c), the C-ring 45 for pressing the vane is spread by the taper surface of the taper rings 44, 44 with the tightening bolts 40 tightened and the gaps narrowed. Press 35 outwards. Then, the pair of strap rings 51, 52 are fitted in the strap ring mounting groove 35a formed at the end portion of the anode vane, and the mask ring 37 is pressed onto the pair. The toothed ring, taper ring, and vane pressing C-ring of these combs are used to position and support the inner tip of each anode vane.
The vane tip positioning device 39 shown in FIG.

【0011】このように組立てて、陽極ベインとストラ
ップリングとのレーザ溶接を行う。まず、レーザビーム
41の焦点位置が外側ストラップリング52と陽極ベイン35
との各交点部分の被溶接箇所に同心的に合致するよう
に、ステッピングモータ24により中心軸zを平行移動し
て位置決めする。レーザを連続発振させてそのビーム41
をまずマスクリング37の上壁面の隣合う透孔36a,36b の
中間に位置させる。そしてサーボモータ29を駆動し所定
速度で1回転させる。それによって、レーザビーム41
は、図4および図5に示すように、中心軸z側から外側
に向かう斜め方向に照射され、各透孔36b を通過して一
つ置きの陽極ベイン35と外側ストラップリング52との交
点部分に焦点を結び、同心的に存在するすべての交点部
分を次々に溶接する。マスクリング37の各透孔と各陽極
ベイン35および内外ストラップリング51,52 との熔接箇
所との関係は、図9に示すようになっている。そして、
陽極ベイン35と外側ストラップリング52とのレーザ溶接
箇所を、図9および図10に、符号B1 であらわしてい
る。なお、この溶接部B1 は、外側ストラップリング52
に設けた各外方小突起52a と陽極ベイン35の段部側面と
の接触部に位置している。
After assembling in this way, laser welding of the anode vane and the strap ring is performed. First, the laser beam
The focal point of 41 is the outer strap ring 52 and the anode vane 35.
The central axis z is translated and positioned by the stepping motor 24 so as to be concentrically aligned with the welding points at the intersections with and. The beam is generated by continuously oscillating the laser 41
Is first positioned in the middle of the adjacent through holes 36a, 36b on the upper wall surface of the mask ring 37. Then, the servo motor 29 is driven to rotate once at a predetermined speed. Thereby, the laser beam 41
Is irradiated in an oblique direction from the central axis z side to the outside as shown in FIG. 4 and FIG. 5, passes through each through hole 36b, and intersects with the alternate anode vane 35 and the outer strap ring 52. Focus on and weld all concentric intersections one after another. The relationship between the through holes of the mask ring 37 and the welded portions of the anode vanes 35 and the inner and outer strap rings 51 and 52 is as shown in FIG. And
A laser welding portion between the anode vane 35 and the outer strap ring 52 is represented by reference numeral B1 in FIGS. 9 and 10. The welded portion B1 is connected to the outer strap ring 52
It is located at the contact portion between each outer small protrusion 52a provided on the ridge and the side surface of the step portion of the anode vane 35.

【0012】サーボモータ29を1回転させて停止させた
後、ステッピングモータ24を駆動してレーザビーム41の
位置が内側ストラップリング51と陽極ベイン35との交点
部分の被溶接箇所に同心的に合致する位置まで平行移動
する。そしてサーボモータ29を所定速度で1回転させ
る。それによって、レーザビーム41は、図4および図5
に点線で示すように、中心軸zに対して外側から中心軸
に向って斜め方向に照射され、各透孔36a を通過して一
つ置きの陽極ベイン35と内側ストラップリング51との交
点部分の被溶接箇所に焦点を結び、この部分を次々に溶
接する。これらの溶接部を図9および図10に符号B2
であらわしている。この溶接部B2 は、内側ストラップ
リング51に設けた各内方小突起51a と陽極ベイン35の段
部側面との接触部に位置している。こうして、すべての
交点が溶接される。
After the servomotor 29 is rotated once and stopped, the stepping motor 24 is driven so that the position of the laser beam 41 is concentrically aligned with the welded portion at the intersection of the inner strap ring 51 and the anode vane 35. Translate to the position you want. Then, the servo motor 29 is rotated once at a predetermined speed. As a result, the laser beam 41 is emitted from FIGS.
As indicated by the dotted line in FIG. 1, the intersection point of the anode vane 35 and the inner strap ring 51 which are radiated obliquely from the outside toward the center axis z and pass through each through hole 36a. Focus on the part to be welded and weld this part one after another. These welds are designated as B2 in FIGS. 9 and 10.
It is represented. The welded portion B2 is located at the contact portion between each inner small protrusion 51a provided on the inner strap ring 51 and the step side surface of the anode vane 35. Thus, all intersections are welded.

【0013】なお、レーザビーム41は、マスクリング37
の各透孔を通過して陽極ベインとストラップリングとの
接触位置に、これらの水平面に対して約70度の角度で
斜め照射される。レーザの表面反射光は、この角度のた
めに発振器の方向には戻らず、発振器の不安定現象を引
起こすことがない。また、外側ストラップリングの溶接
の際の照射レーザ光が、内側ストラップリング溶接用の
透孔にも入り込むが、陽極ベインやストラップリングを
不所望に局部的に溶融してしまうことはない。すなわ
ち、外側ストラップリングの溶接の際のレーザ光は、図
11の(a)に示すように、対応する各透孔36b の貫通
部36e を通過して被溶接部に正確に焦点を結ぶ。このレ
ーザ照射しながら1回転させる際に、レーザ光41は図1
1の(b)に示すように内側ストラップリング溶接用の
各透孔36a にも入り込むが、途中にある段部36d の表面
で点線で示すように反射され、寸法の大きい開口から外
部に出て行く。一方、内側ストラップリングの溶接の際
の照射レーザ光が、外側ストラップリング溶接用の各透
孔にも入り込むが、同様に陽極ベイン等を不所望に局部
的に溶融してしまうことはない。すなわち、内側ストラ
ップリングの溶接の際のレーザ光は、図12の(a)に
示すように、対応する各透孔36a の貫通部36cを通過し
て被溶接部に正確に焦点を結ぶ。この1回転の際に、レ
ーザ光41は図12の(b)に示すように外側ストラップ
リング溶接用の各透孔36b にも入り込むが、途中にある
段部36f の表面でやはり点線で示すように反射され、寸
法の大きい開口から外部に出て行く。このように、不都
合なく両ストラップリングのレーザ溶接ができる。
The laser beam 41 is applied to the mask ring 37.
After passing through each of the through holes, the contact position between the anode vane and the strap ring is obliquely irradiated at an angle of about 70 degrees with respect to these horizontal planes. Due to this angle, the surface reflected light of the laser does not return to the oscillator direction and does not cause oscillator instability. Further, the irradiation laser beam at the time of welding the outer strap ring enters the through hole for welding the inner strap ring, but does not undesirably locally melt the anode vane and the strap ring. That is, as shown in FIG. 11A, the laser light for welding the outer strap ring passes through the penetrating portions 36e of the corresponding through holes 36b and is accurately focused on the welded portion. When the laser light 41 is rotated once during this laser irradiation,
As shown in 1 (b), it also enters each through hole 36a for welding the inner strap ring, but it is reflected by the surface of the step 36d in the middle as shown by the dotted line and goes out through the large opening. go. On the other hand, the irradiation laser light at the time of welding the inner strap ring also enters each through hole for welding the outer strap ring, but similarly, the anode vane or the like does not undesirably locally melt. That is, the laser light during welding of the inner strap ring passes through the through portions 36c of the corresponding through holes 36a and is accurately focused on the welded portion, as shown in FIG. 12 (a). During this one rotation, the laser beam 41 also enters the through holes 36b for welding the outer strap ring as shown in FIG. 12B, but as shown by the dotted line on the surface of the step 36f in the middle. It is reflected by and goes out through the large opening. In this way, laser welding of both strap rings can be performed without inconvenience.

【0014】なお、レーザビームがマスクリング37の上
壁面や段部面に照射されても、この照射面がレーザビー
ムの焦点からずれた位置にあることと、このマスクリン
グの面でレーザ光のエネルギーのほとんどが反射される
ため、マスクリング自体が溶融してしまうおそれはな
い。また、マスクリングと被溶接箇所との間に所定の間
隙Gを設けてあるので、両者が接合されてしまうおそれ
もない。
Even if the upper wall surface or step surface of the mask ring 37 is irradiated with the laser beam, the irradiation surface is displaced from the focus of the laser beam, and the surface of the mask ring is Since most of the energy is reflected, there is no risk of the mask ring itself melting. Further, since the predetermined gap G is provided between the mask ring and the welded portion, there is no possibility that the both are joined.

【0015】こうして、すべての被溶接箇所を実質的に
連続して溶接することができる。この溶接が完了した
後、レーザ照射を停止し、チャック31の爪32から保持治
具33を取外し、マスクリングを外すとともに、ボルト40
を緩めて陽極円筒および陽極ベインを裏返して再装着
し、反対側の一対のストラップリングの溶接を上記と同
様に行う。そして次の被溶接部品を組立ててある保持治
具をチャック31に取付けて次の陽極構体の溶接を行う。
これらは、レーザ発生器の光学シャッタ(図示せず)
や、サーボモータ等の回転装置、およびステッピングモ
ータ等の平行移動装置、並びにそれらを制御するマイク
ロコンピュータに所定のシーケンス制御プログラムを記
憶させておき、適宜自動制御するように構成することが
できる。なお、マスクリングは、内側ストラップリング
を溶接するための透孔36a 、又は外側ストラップリング
を溶接するための透孔36b のみを形成したものを用意
し、それらを交互に装着して両ストラップリングをレー
ザ溶接するように構成してもよい。
In this way, all the welding points can be welded substantially continuously. After this welding is completed, the laser irradiation is stopped, the holding jig 33 is removed from the claw 32 of the chuck 31, the mask ring is removed, and the bolt 40
Loosen and flip the anode cylinder and anode vane over and reinstall, and weld a pair of opposite strap rings as above. Then, the holding jig in which the next parts to be welded are assembled is attached to the chuck 31, and the next anode structure is welded.
These are the optical shutters (not shown) of the laser generator.
Alternatively, a predetermined sequence control program may be stored in a rotating device such as a servo motor, a parallel moving device such as a stepping motor, and a microcomputer that controls them, and may be configured to perform automatic control as appropriate. For the mask ring, prepare one having only the through hole 36a for welding the inner strap ring or the through hole 36b for welding the outer strap ring, and attach them alternately to attach both strap rings. It may be configured to be laser welded.

【0016】ところで、前述のようにレーザビームが約
20度の絞り角度を有しているので、マスクリングの透
孔はそのレーザビーム入射側開口幅sを図13に示すよ
うに陽極ベイン35の板厚tよりも大きく形成する必要が
ある。そして、両者の中心s0 、t0 を一致させて装着
し、レーザビームを陽極ベイン35とストラップリング51
との交点に照射しながら各部品を矢印Fb のように回転
させて溶接する。このような設定で溶接した場合、レー
ザビームの出力等を最適化して良好な溶接状態を得るこ
とができる場合も少なくない。しかし、しばしば、同図
に符号B3 で示すようにレーザビームが最初に照射され
る部分に比べて最後に照射される部分が過度に溶融し
て、「溶融だれ」が生じてしまう場合がある。これは、
陽極ベインの先端部およびストラップリングの熱容量が
小さいため、ビーム照射の後半で素材が余分に溶融して
しまうためであると考えられる。とくに径小内側ストラ
ップリングとベインとの溶接部でこの傾向が強くあらわ
れる。そのため、電子放射陰極に対面するベイン先端の
一部が溶けてなくなってしまったり、初期の先端面の形
状が歪んでしまう場合がある。このようになると、正常
なマグネトロンの動作が得られなくなる。
By the way, since the laser beam has an aperture angle of about 20 degrees as described above, the through hole of the mask ring has an opening width s of the laser beam incident side of the anode vane 35 as shown in FIG. It is necessary to form it larger than the plate thickness t. Then, the both centers s 0 and t 0 are attached so that they coincide with each other, and the laser beam is applied to the anode vane 35 and the strap ring 51.
While irradiating the intersection point with, each part is rotated as shown by arrow Fb and welded. When welding is performed with such settings, there are many cases in which a good welding state can be obtained by optimizing the laser beam output and the like. However, as shown by reference numeral B 3 in the figure, the portion irradiated last with the laser beam may be excessively melted as compared with the portion irradiated with the laser beam first, and “melt dripping” may occur. .. this is,
It is considered that this is because the heat capacity of the tip portion of the anode vane and the strap ring is small, and the material is excessively melted in the latter half of the beam irradiation. This tendency is especially strong at the welded portion between the small-diameter inner strap ring and the vane. Therefore, a part of the tip of the vane facing the electron emitting cathode may be melted and lost, or the initial shape of the tip surface may be distorted. If this happens, normal operation of the magnetron cannot be obtained.

【0017】そこで、このような不都合をなくするため
の実施例を、図14に示す。これは、マスクリング37の
各透孔36a(36b)の中心s0 を、陽極ベイン35の板厚中心
0から各部品の回転方向Fb に少しずらして装着する
構成である。なお、各透孔は、マスクリング37の肉厚方
向に同一の円周方向幅寸法で形成してあり、そのレーザ
ビーム通過の後半に対応する一辺は陽極ベイン35の一端
部にほぼ一致させてある。
An embodiment for eliminating such inconvenience is shown in FIG. This is a configuration in which the center s 0 of each through hole 36a (36b) of the mask ring 37 is slightly displaced from the plate thickness center t 0 of the anode vane 35 in the rotational direction Fb of each component. Each through hole is formed with the same circumferential width dimension in the thickness direction of the mask ring 37, and one side corresponding to the latter half of the passage of the laser beam is substantially aligned with one end of the anode vane 35. is there.

【0018】この実施例によれば、図15の(a)に示
すように陽極ベイン35とストラップリング51との溶接部
B2 がほぼ均等な溶接状態となる。その理由は、各部品
が矢印Fb のように一定速度で回転させられると、透孔
36a を通過して照射されるレーザビームは、同図の
(b)、(c)に示すように、この交点の被溶接部にお
けるレーザビーム照射開始時点では、符号41a で示すよ
うにレーザビームのすべてが被溶接部の先端部に照射さ
れる。つまり100%のレーザエネルギー強度で照射さ
れる。そして、レーザビームがマスクリング37で遮られ
始める時点41b まで100%のまま照射され、溶接され
て行く。しかし、この時点からレーザ光はマスクリング
37で遮られて、レーザ照射強度は徐々に低下し、焦点が
被溶接部の溶接終了位置に達した照射終了時点では符号
41c のようになりレーザ照射強度が約50%となる。こ
のように、溶接の途中からレーザ強度が低減されるの
で、溶接終了付近で過度の溶融が起こるおそれが解消さ
れ、回転方向に沿って均一な溶接状態が得られる。
According to this embodiment, as shown in FIG. 15A, the welded portion B2 between the anode vane 35 and the strap ring 51 is in a substantially even welded state. The reason is that when each part is rotated at a constant speed as shown by the arrow Fb, the through hole
As shown in (b) and (c) of the same figure, the laser beam which passes through 36a is irradiated with the laser beam as shown by reference numeral 41a at the start of laser beam irradiation at the welded portion at this intersection. All is irradiated to the tip of the welded part. That is, irradiation is performed with a laser energy intensity of 100%. Then, the laser beam is irradiated with 100% as it is until the time point 41b at which the laser beam starts to be blocked by the mask ring 37, and welding is performed. However, from this point, the laser light is masked
The laser irradiation intensity gradually decreases as it is blocked by 37 and the focus reaches the welding end position of the welded part.
41c and the laser irradiation intensity is about 50%. In this way, the laser intensity is reduced from the middle of welding, so that the possibility of excessive melting near the end of welding is eliminated, and a uniform welded state is obtained along the rotation direction.

【0019】なお、上記の実施例では径小内側ストラッ
プリングおよび径大外側ストラップリングの溶接の両方
とも、陽極ベインの板厚中心とマスクリングの透孔中心
とをずらして配置した場合であるが、それに限らず、熱
容量が比較的大きい径大外側ストラップリングの溶接の
ための外側透孔36b は、それらの中心を一致させた構成
としてもよい。また、透孔の内壁面の形状を適当に設定
することにより、被溶接部に照射するレーザビームの強
度を適当に分布させることができる。
In the above embodiment, both the welding of the small-diameter inner strap ring and the welding of the large-diameter outer strap ring are arranged with the plate thickness center of the anode vane and the through hole center of the mask ring displaced. However, not limited to this, the outer through holes 36b for welding the large-diameter outer strap ring having a relatively large heat capacity may be configured such that their centers are aligned. Further, by appropriately setting the shape of the inner wall surface of the through hole, the intensity of the laser beam with which the welded portion is irradiated can be appropriately distributed.

【0020】図16および図17に示す実施例は、陽極
ベインを陽極円筒に固着しない状態で、陽極ベインおよ
びストラップリングを正確に位置決めして両者をレーザ
溶接する装置である。すなわち、保持治具33の外周部に
陽極円筒(図示せず)の内径に相当する内径寸法を有す
る位置決め円筒53をボルト54で固定してある。この保持
治具33の突出部33c に形成した位置決め用スリットに1
0枚の陽極ベイン35を装着する。そしてベインの内方端
に一対の櫛の歯状リング43,43 、テーパリング44,44 、
およびベイン押付け用Cリング45を中心支持棒38に嵌め
て、ワッシャを介して締付け用ボルト40を締め付ける。
ベイン押付け用Cリング45は、テーパリング44,44 のテ
ーパ面で押し拡げられ、10枚の陽極ベイン35を放射状
に拡張し、各ベインの外側端面を位置決め円筒53の内周
壁面に押し当てる。そして、陽極ベインのストラップリ
ング装着用溝35a に一対のストラップリング51,52 を嵌
め、その上にマスクリング37を装着する。この装置を使
用して、前述のようにマスクリングの各透孔36a,36b を
通してレーザビーム41を斜め方向から照射して、各スト
ラップリングと陽極ベインとの交点部分を溶接する。
The embodiment shown in FIGS. 16 and 17 is an apparatus for laser-welding the anode vane and the strap ring by accurately positioning them without fixing the anode vane to the anode cylinder. That is, a positioning cylinder 53 having an inner diameter corresponding to the inner diameter of an anode cylinder (not shown) is fixed to the outer periphery of the holding jig 33 with bolts 54. 1 for the positioning slit formed on the protrusion 33c of the holding jig 33.
Put on zero anode vanes 35. Then, at the inner end of the vane, a pair of comb tooth-shaped rings 43, 43, taper rings 44, 44,
Then, the vane pressing C ring 45 is fitted to the center support rod 38, and the tightening bolt 40 is tightened through the washer.
The vane pressing C-ring 45 is expanded by the tapered surfaces of the taper rings 44, 44 to radially expand the 10 anode vanes 35 and press the outer end surface of each vane against the inner peripheral wall surface of the positioning cylinder 53. Then, the pair of strap rings 51, 52 are fitted in the strap ring mounting groove 35a of the anode vane, and the mask ring 37 is mounted thereon. Using this device, the laser beam 41 is obliquely irradiated through the through holes 36a and 36b of the mask ring as described above, and the intersections between the strap rings and the anode vanes are welded.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
陽極ベインとストラップリングとの接合すべき各交点部
分をマスクリングのサークル状配列の各透孔を通して斜
め方向から照射したレーザビームにより実質的に連続的
に溶接することができる。したがって、レーザを発振さ
せたまま、陽極ベインとストラップリングとを高能率で
且つ良質の溶接を行うことができる。
As described above, according to the present invention,
The intersections of the anode vane and the strap ring to be joined can be welded substantially continuously by the laser beam irradiated obliquely through the through holes of the circle arrangement of the mask ring. Therefore, the anode vane and the strap ring can be welded with high efficiency and good quality while oscillating the laser.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施例を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の要部を拡大して示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an enlarged main part of FIG.

【図3】図2のものの上面図である。FIG. 3 is a top view of that of FIG.

【図4】図1の溶接状態を示す要部縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view of a main part showing a welded state of FIG.

【図5】図4の拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of FIG.

【図6】部品の一部を示す上面図である。FIG. 6 is a top view showing a part of the component.

【図7】部品の一部を示す上面図である。FIG. 7 is a top view showing a part of the component.

【図8】部品の一部および相互関係を示す断面図および
側面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view and a side view showing a part and a mutual relationship of parts.

【図9】図1の溶接状態を示す要部上面図である。1. FIG. 9 is a top view of the essential parts showing the welded state of FIG.

【図10】溶接完了した製品を示す上面図である。FIG. 10 is a top view showing a product after welding is completed.

【図11】溶接状態を示す要部半断面図である。FIG. 11 is a half cross-sectional view of essential parts showing a welded state.

【図12】溶接状態を示す要部半断面図である。FIG. 12 is a semi-sectional view of a main portion showing a welded state.

【図13】溶接状態を説明する模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a welding state.

【図14】この発明の他の実施例を示す要部上面図であ
る。
FIG. 14 is a top view of essential parts showing another embodiment of the present invention.

【図15】図14による溶接状態を説明する模式図であ
る。
FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a welding state according to FIG.

【図16】この発明のさらに他の実施例を示す要部縦断
面図である。
FIG. 16 is a longitudinal sectional view of a main part showing still another embodiment of the present invention.

【図17】図16の要部拡大図である。FIG. 17 is an enlarged view of a main part of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

35…陽極ベイン、51,52 …ストラップリング、41…レー
ザビーム、B1,B2 …レーザ溶接部、33…保持治具、36
a,36b …透孔、37…マスクリング、24,25,27…平行移動
装置、29,31 …回転装置。
35 ... Anode vane, 51, 52 ... Strap ring, 41 ... Laser beam, B1, B2 ... Laser weld, 33 ... Holding jig, 36
a, 36b ... Through hole, 37 ... Mask ring, 24, 25, 27 ... Translation device, 29, 31 ... Rotation device.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数枚の放射状配列陽極ベインの一つ置
きに径小な内側ストラップリングおよび径大な外側スト
ラップリングを接触させ、これら陽極ベインとストラッ
プリングとの交点部分にレーザビームを照射して溶接す
るマグネトロン陽極の製造装置において、 上記陽極ベインを位置決めして保持する保持治具と、前
記陽極ベインおよびストラップリングに接触又は近接し
て配置され且つ陽極ベインおよびストラップリングの交
点部分に対応する位置に透孔が形成された所定厚さのマ
スクリングと、これら陽極ベイン、ストラップリングお
よびマスクリングの中心軸をレーザビーム照射方向に対
して斜めの所定角度で保持するとともにこれらを中心軸
のまわりに回転させる回転装置とを具備することを特徴
とするマグネトロン陽極の製造装置。
1. A small-diameter inner strap ring and a large-diameter outer strap ring are brought into contact with every other one of a plurality of radial array anode vanes, and a laser beam is irradiated to the intersection of the anode vanes and the strap rings. In a manufacturing apparatus for a magnetron anode that is welded by welding, a holding jig for positioning and holding the anode vane and a contact jig arranged in contact with or close to the anode vane and the strap ring and corresponding to an intersection of the anode vane and the strap ring. A mask ring of a specified thickness with a through hole formed in its position, and the central axes of these anode vanes, strap rings, and mask rings are held at a specified oblique angle with respect to the laser beam irradiation direction, and these are placed around the central axis. Of a magnetron anode, comprising: Location.
【請求項2】 マスクリングは、その各透孔のレーザビ
ーム入射側開口の中心位置が、陽極ベインの板厚中心位
置に対して回転装置による回転進行方向に寄せて開口さ
れている請求項1記載のマグネトロン陽極の製造装置。
2. The mask ring is formed such that the center position of the laser beam incident side opening of each through hole of the mask ring is shifted toward the plate thickness center position of the anode vane in the rotation advancing direction by the rotating device. The magnetron anode manufacturing apparatus described.
【請求項3】 陽極ベイン、ストラップリングおよびマ
スクリングの中心軸と一致する回転装置の回転軸を平行
移動して、レーザビームの照射位置を陽極ベインと内側
ストラップリングとの交点位置、および陽極ベインと外
側ストラップリングとの交点位置の間を移動させる平行
移動装置を備えている請求項1、又は2記載のマグネト
ロン陽極の製造装置。
3. A laser beam irradiation position is moved parallel to a central axis of the anode vane, the strap ring and the mask ring so that the laser beam irradiation position is an intersection point between the anode vane and the inner strap ring, and the anode vane. 3. The magnetron anode manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a parallel moving device that moves between an intersection of the outer strap ring and the outer strap ring.
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