JPH08132256A - 電子ビーム加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工室の容積を小さくすることにより、真空
排気時間を短縮して電子ビーム加工を行う。 【構成】 加工室１８の開口部１８ａと被加工物８との
間をシール部材１９により回転自在に真空保持して両被
加工物８、９の結合部１０を加工室１８内に収納すると
共に被加工部８の結合部１０と反対側の端部、治具テー
ブル２０及び回転駆動手段１１を加工室１８の外部に露
出した状態で、排気手段１３により加工室１８内を真空
排気する。従って、加工室１８の容積を従来より大幅に
小さくすることが可能となり、真空排気時間を短縮する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、真空中の加工室内で
電子ビームを照射して被加工物を加工する電子ビーム加
工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は、例えば特公平２−７７５６号公
報に示されたものと同様の従来の電子ビーム加工装置の
構成図である。図７において、１は底面、側壁及び天井
により構成された加工室で、後述する両被加工物８、９
を収納すると共に側壁に設けられた扉２で外部と遮断で
きるようになっている。３は加工室１と扉２との合わせ
面に組み込まれた０リングで、扉２を閉じた状態で加工
室１の内部を真空保持できる構造になっている。

【０００３】４は加工室１内の底面に設けられたレール
５上を移動する治具テーブルで、両被加工物８、９を加
工する際には加工室１内の所定の位置に固定できるよう
になっている。６は加工室１の扉２の外面に面した位置
に配置された架台で、上面にはレール５と同軸に設けた
レール７を有し、扉２を開けた状態で治具テーブル４を
レール７上に引き出せるようになっている。

【０００４】８及び９は治具テーブル４に取り付けられ
た断面が同一円形状の被加工物で、両被加工物８、９の
端部同士を圧入又は接着等により結合して一体になるよ
うにした結合部１０を有している。１１は治具テーブル
４上に搭載された回転テーブル及びチャックからなる回
転駆動手段で、被加工物８の結合部１０と反対側の端部
をチャックにより芯出しして水平に拘束保持すると共に
両被加工物８、９を矢印Ａ方向に回転させることができ
るようになっている。１２は治具テーブル４上に搭載さ
れた芯出し治具で、被加工物９の結合部１０と反対側の
端部を回転自在に支持して両被加工物８、９の回転振れ
を防止するようになっている。なお、両被加工物８、９
は回転駆動手段１１により芯出しされているので、回転
駆動手段１１の回転振れが加工精度に影響を及ぼさない
範囲ならば芯出し治具１２は不要である。

【０００５】１３は真空ポンプからなる排気手段で、排
気管１４を介して加工室１と接続されて加工室１内を真
空排気する。１５は加工室１に設けた照射口１６に取り
付けられた電子ビーム発生手段で、両被加工物８、９の
結合部１０に向けて電子ビーム１７を照射して結合部１
０を加工できるようになっている。

【０００６】このような従来の電子ビーム加工装置にお
いては、まず加工室１の扉２を開けて治具テーブル４を
レール５からレール７上に移送して加工室１の外部へ引
き出す。次に、両被加工物８、９の被加工物８の結合部
１０と反対側の端部を回転駆動手段１１に取り付けた
後、被加工物９の結合部１０と反対側の端部を芯出し治
具１２により回転自在に支持する。そして、治具テーブ
ル４をレール７からレール５上に移送して加工室１内に
両被加工物８、９を収納し、治具テーブル４を所定の位
置に固定した後扉２を閉める。

【０００７】次に、排気手段１４により加工室１内が所
定の真空度、例えば０．０１Ｔｏｒｒ以下になるように
排気する。そして、回転駆動手段１１を駆動することに
より両被加工物８、９を矢印Ａ方向に回転させながら電
子ビーム１７を結合部１０に向けて照射して結合部１０
を円周溶接加工する。加工が終了すると、加工室１に設
けられた図示しない大気開放弁を開けて加工室１内を大
気圧に戻した後、扉２を開けて治具テーブル４を加工室
１の外部へ引き出して両被加工物８、９を取り出す。続
けて別の両被加工物８、９を加工するには上述の動作を
繰り返して行うことになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の電
子ビーム加工装置では、両被加工物８、９の全部を加工
室１内に収納して加工を行うので、両被加工物８、９を
すべて収納できる容積の加工室１を所定の真空度にする
必要があるため、両被加工物８、９が大きくなるに従い
真空排気時間が長くなるという問題点があった。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、加工室の容積を小さくすること
により真空排気時間を短縮できる電子ビーム加工装置を
得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る電子ビー
ム加工装置は、断面が円形状で端部を結合した第１の被
加工物と第２の被加工物との結合部を収納すると共に第
１の被加工物の結合部と反対側の端部が外部に露出する
ように貫通可能な開口部を有する加工室、開口部と第１
の被加工物との間を回転自在に真空保持するシール部
材、両被加工物を回転させる回転駆動機構、加工室の内
部を真空排気する排気手段及び両被加工物の結合部に電
子ビームを照射する電子ビーム発生手段を備えたもので
ある。

【００１１】請求項２に係る電子ビーム加工装置は、断
面が円形状で端部を結合した第１の被加工物と第２の被
加工物との結合部を収納すると共に第１の被加工物の結
合部と反対側の端部が外部に露出するように貫通可能な
第１の開口部とこの第１の開口部と同軸で第２の被加工
物の結合部と反対側の端部が外部に露出するように貫通
可能な第２の開口部とを有する加工室、第１の開口部と
第１の被加工物との間を回転自在に真空保持する第１の
シール部材、第２の開口部と第２の被加工物との間を回
転自在に真空保持する第２のシール部材、両被加工物を
回転させる回転駆動機構、加工室の内部を真空排気する
排気手段及び両被加工物の結合部に電子ビームを照射す
る電子ビーム発生手段を備えたものである。

【００１２】請求項３に係る電子ビーム加工装置は、断
面が円形状で端部を結合した第１の被加工物と第２の被
加工物との結合部を収納すると共に第２の被加工物の外
径より大きい径の開口部を有する加工室、開口部と嵌合
すると共に第１の被加工物の結合部と反対側の端部が外
部に露出するように貫通可能な貫通孔を有するアダプ
タ、貫通孔と第１の被加工物との間を回転自在に真空保
持する第１のシール部材、アダプタと開口部との間を真
空保持する第２のシール部材、両被加工物を回転させる
回転駆動機構、加工室の内部を真空排気する排気手段及
び両被加工物の結合部に電子ビームを照射する電子ビー
ム発生手段を備えたものである。

【００１３】請求項４に係る電子ビーム加工装置は、断
面が円形状で端部を結合した第１の被加工物と第２の被
加工物との結合部を収納すると共に第１の被加工物の結
合部と反対側の端部が外部に露出するように貫通可能な
第１の開口部を有する加工室、第１の開口部を介して加
工室と連通し第１の開口部と同軸で第１の被加工物の結
合部と反対側の端部が外部に露出するように貫通可能な
第２の開口部を有する予備室、第２の開口部と第１の被
加工物との間を回転自在に真空保持するシール部材、両
被加工物の少なくともいずれか一方が第２の開口部のみ
を閉塞して真空保持している状態で第１の開口部を閉塞
して加工室を真空保持する開閉手段、両被加工物を回転
させる回転駆動機構、加工室の内部を真空排気する排気
手段及び両被加工物の結合部に電子ビームを照射する電
子ビーム発生手段を備えたものである。

【００１４】請求項５に係る電子ビーム加工装置は、請
求項４において、開閉手段は予備室側から第１の開口部
を閉塞して加工室を真空保持するようにしたものであ
る。

【００１５】

【作用】請求項１における電子ビーム加工装置によれ
ば、第１の被加工物の結合部と反対側の端部が外部に露
出するように貫通可能な開口部を有する加工室を設け、
シール部材で開口部と第１の被加工物との間を回転自在
に真空保持することにより、両被加工物の結合部を加工
室内に収納して加工を行う。

【００１６】請求項２における電子ビーム加工装置によ
れば、第１の被加工物の結合部と反対側の端部が外部に
露出するように貫通可能な第１の開口部とこの第１の開
口部と同軸で第２の被加工物の結合部と反対側の端部が
外部に露出するように貫通可能な第２の開口部とを有す
る加工室を設け、第１のシール部材で第１の開口部と第
１の被加工物との間を回転自在に真空保持すると共に第
２のシール部材で第２の開口部と第２の被加工物との間
を回転自在に真空保持することにより、両被加工物の結
合部を加工室内に収納して加工を行う。

【００１７】請求項３における電子ビーム加工装置によ
れば、第２の被加工物の径より大きい径の開口部を有す
る加工室と、開口部と嵌合すると共に第１の被加工物の
結合部と反対側の端部が外部に露出するように貫通可能
な貫通孔を有するアダプタとを設け、第１のシール部材
で貫通孔と第１の被加工物との間を回転自在に真空保持
すると共に第２のシール部材でアダプタと開口部との間
を真空保持することにより、両被加工物の結合部を加工
室内に収納して加工を行う。

【００１８】請求項４における電子ビーム加工装置によ
れば、第１の被加工物の結合部と反対側の端部が外部に
露出するように貫通可能な第１の開口部を有する加工室
と、第１の開口部を介して加工室と連通し第１の開口部
と同軸で第１の被加工物の結合部と反対側の端部が外部
に露出するように貫通可能な第２の開口部を有する予備
室とを設け、シール部材で第２の開口部と第１の被加工
物との間を回転自在に真空保持することにより、両被加
工物の結合部を加工室内に収納して加工を行い、両被加
工物の少なくともいずれか一方が第２の開口部を閉塞し
て真空保持している状態で、開閉手段により第１の開口
部を閉塞して加工室を真空保持することにより、両被加
工物を加工室から取り出す。

【００１９】請求項５における電子ビーム加工装置によ
れば、請求項４において、開閉手段は予備室側から第１
の開口部を閉塞して加工室を真空保持することにより、
予備室と加工室との差圧を利用して開閉手段を第１の開
口部に押しつける。

【００２０】

【実施例】

実施例１．図１は実施例１の電子ビーム加工装置の構成
図である。図１において、８〜１７は従来と同様であ
る。１８は側壁に設けた開口部１８ａを有する加工室
で、断面が同一形状の両被加工物８、９の結合部１０と
芯出し治具１２とを収納すると共に被加工物８の結合部
１０と反対側の端部が開口部１８ａから外部に露出する
ように貫通可能な大きさを有している。１９は加工室１
８の開口部１８ａの内周に組み込まれた０リングからな
るシール部材で、被加工物８が開口部１８ａを貫通した
状態で開口部１８ａと被加工物８との間を回転自在に真
空保持できるようになっている。

【００２１】２０は加工室１８の開口部１８ａ側の外部
に設けたレール２１上を移動する治具テーブルで、開口
部１８ａの中心と治具テーブル２０に取り付けた回転駆
動手段１１の回転中心とが同軸になるように設置してい
る。そして、治具テーブル２０を加工室１８方向に移送
することにより、回転駆動手段１１に取り付けた両被加
工物８、９を開口部１８ａから加工室１８内に挿入でき
るようになっている。なお、治具テーブル２０は、両被
加工物８、９を加工する際にはレール２１上の所定の位
置で固定できるようになっている。

【００２２】このように構成された電子ビーム加工装置
においては、まず加工室１８の外部で、両被加工物８、
９の被加工物８の結合部１０と反対側の端部を、治具テ
ーブル２０に搭載した回転駆動手段１１に取り付けて芯
出しすると共に水平に拘束保持する。次に、レール２１
上の治具テーブル２０を加工室１８方向に移送すること
により、両被加工物８、９を加工室１８の開口部１８ａ
に貫通して、シール部材１９により開口部１８ａを真空
保持できるようにすると共に結合部１０を加工室１８内
に収納する。そして、被加工物９の結合部１０と反対側
の端部が芯出し治具１２に当接した位置で治具テーブル
２０を固定する。従って、両被加工物８、９の結合部１
０が加工室１８内に収納されると共に被加工物８の結合
部１０と反対側の端部が開口部１８ａを貫通して加工室
１８の外部に露出した状態となる。

【００２３】次に、排気手段１３により加工室１８内を
所定の真空度になるように真空排気する。加工室１８内
が所定の真空度になれば、回転駆動手段１１を駆動して
両被加工物８、９を矢印Ａ方向に回転させながら電子ビ
ーム１７を結合部１０に向けて照射して結合部１０を円
周溶接加工する。そして、加工が終了すると、加工室１
８に設けた図示しない大気開放弁を開けて加工室１８内
を大気圧に戻した後、両被加工物８、９を開口部１８ａ
から取り出す。

【００２４】このようにすれば、加工室１８の外部に露
出した被加工物８と開口部１８ａとの間はシール部材１
９により回転自在に真空保持されているので、加工室１
８内に外部の大気が流入することはない。そして、被加
工物８の結合部１０と反対側の端部、治具テーブル２０
及び回転駆動手段１１は加工室１８の外部にあるため、
加工室１８の容積を従来より大幅に小さくすることが可
能となり、真空排気時間を短縮することができる。

【００２５】なお、実施例１では両被加工物８、９の断
面を同一円形状としたが、被加工物９の径が被加工物８
の径より小さいものでも同様の効果を奏する。

【００２６】実施例２．図２は実施例２の電子ビーム加
工装置の構成図である。図２において、８〜１７は従来
と同様であり、２０及び２１は実施例１と同様である。
２２は対向する両側壁に同軸上に設けた開口部２２ａと
２２ｂとを有する加工室で、断面が同一円形状の両被加
工物８、９の結合部１０を収納すると共に一端は開口部
２２ａから、他端は開口部２２ｂから外部に露出するよ
うに貫通可能な大きさを有している。２３、２４はそれ
ぞれ加工室２２の両開口部２２ａ、２２ｂの内周に組み
込まれた０リングからなるシール部材で、両被加工物
８、９が両開口部２２ａ、２２ｂを貫通した状態で両開
口部２２ａ、２２ｂと両被加工物８、９との間を回転自
在に真空保持できるようになっている。

【００２７】このように構成された電子ビーム加工装置
においては、まず加工室２２の外部で、両被加工物８、
９の被加工物８の結合部１０と反対側の端部を、治具テ
ーブル２０に搭載した回転駆動手段１１に取り付けて芯
出しすると共に水平に拘束保持する。次に、レール２１
上の治具テーブル２０を加工室２２方向に移送すること
により、両被加工物８、９を加工室２２の開口部２２ａ
に貫通して、シール部材２３により開口部２２ａを真空
保持できるようにすると共に結合部１０を加工室２２内
に収納する。そして、さらに治具テーブル２０を移送す
ることにより、被加工物９の結合部１０と反対側の端部
を開口部２２ｂに貫通して、シール部材２４により開口
部２２ｂを真空保持できるようにすると共に被加工物９
の結合部１０と反対側の端部が加工室２２の外部に設け
た芯出し治具１２に当接した位置で治具テーブル２０を
固定する。従って、両被加工物８、９の結合部１０が加
工室２２内に収納されると共に一端は開口部２２ａを、
他端は開口部２２ｂを貫通して加工室２２の外部に露出
した状態となる。

【００２８】次に、排気手段１３により加工室２２内を
所定の真空度になるように真空排気する。加工室２２内
が所定の真空度になれば、回転駆動手段１１を駆動して
両被加工物８、９を矢印Ａ方向に回転させながら電子ビ
ーム１７を結合部１０に向けて照射して結合部１０を円
周溶接加工する。そして、加工が終了すると、加工室２
２に設けた図示しない大気開放弁を開けて加工室２２内
を大気圧に戻した後、両被加工物８、９を開口部２２ａ
から取り出す。

【００２９】このようにすれば、加工室２２の外部に露
出した両被加工物８、９と両開口部２２ａ、２２ｂとの
間はそれぞれ両シール部材２３、２４により真空保持さ
れているので、加工室２２内に外部の大気が流入するこ
とはない。そして、被加工物８の結合部１０と反対側の
端部、被加工物９の結合部１０と反対側の端部、治具テ
ーブル２０、回転駆動手段１１及び芯出し治具１２は加
工室２２の外部にあるため、加工室２２の容積を従来よ
り大幅に小さくすることが可能となり、真空排気時間を
短縮することができる。

【００３０】なお、実施例２では両被加工物８、９の断
面を同一円形状としたが、被加工物９の径が被加工物８
の径より小さいものでも同様の効果を奏する。

【００３１】実施例３．図３は実施例３の電子ビーム加
工装置の構成図である。図３において、８及び１０〜１
７は従来と同様であり、２０及び２１は実施例１と同様
である。２５は断面が被加工物８の径より大きい径を有
する円形状の被加工物２６が貫通可能な開口部２５ａを
側壁に設けた加工室で、両被加工物８、２６の結合部１
０と芯出し治具１２とを収納すると共に被加工物８の結
合部１０と反対側の端部が開口部２５ａから外部に露出
するように貫通可能な大きさを有している。

【００３２】２７は外周が加工室２５の開口部２５ａと
嵌合すると共に中心部に被加工物８が貫通可能な貫通孔
２７ａを有するアダプタで、アダプタ２７の貫通孔２７
ａの中心と回転駆動手段１１の回転中心とが同軸になる
ように、治具テーブル２０に設けたブラケット２０ａに
取り付けてある。２８はアダプタ２７の貫通孔２７ａの
内周に組み込まれた０リングからなるシール部材で、被
加工物８が貫通孔２７ａを貫通した状態で貫通孔２７ａ
と被加工物８との間を回転自在に真空保持できるように
なっている。２９は加工室２５の開口部２５ａの内周に
組み込まれた０リングからなるシール部材で、アダプタ
２７が加工室２５の開口部２５ａと嵌合した状態でアダ
プタ２７の外周と開口部２５ａとの間を真空保持できる
ようになっている。

【００３３】このように構成された電子ビーム加工装置
においては、まず加工室２５の外部で、両被加工物８、
２６の被加工物８の結合部１０と反対側の端部を治具テ
ーブル２０に搭載したアダプタ２７の貫通孔２７ａに貫
通して、シール部材２８により貫通孔２７ａを真空保持
できるようにすると共に回転駆動手段１１に取り付けて
芯出しして水平に拘束保持する。次に、レール２１上の
治具テーブル２０を加工室２５方向に移動することによ
り、アダプタ２７の外周を加工室２５の開口部２５ａに
嵌合してシール部材２９により開口部２５ａを真空保持
できるようにすると共に両被加工物８、２６の結合部１
０を加工室２５内に収納する。そして、被加工物２６の
結合部１０と反対側の端部が芯出し治具１２に当接した
位置で治具テーブル２０を固定する。従って、両被加工
物８、２６の結合部１０が加工室２５内に収納されると
共に被加工物８の結合部１０と反対側の端部がアダプタ
２７の貫通孔２７ａを貫通して加工室２５の外部に露出
した状態となる。

【００３４】次に、排気手段１３により加工室２５内を
所定の真空度になるように真空排気する。加工室２５内
が所定の真空度になれば、回転駆動手段１１を駆動して
両被加工物８、２６を矢印Ａ方向に回転させながら電子
ビーム１７を結合部１０に向けて照射して結合部１０を
円周溶接加工する。そして、加工が終了すると、加工室
２５に設けた図示しない大気開放弁を開けて加工室２５
内を大気圧に戻した後、両被加工物８、２６を取り出
す。

【００３５】このようにすれば、加工室２５の外部に露
出した被加工物８との貫通孔２７ａとの間はシール部材
２８により回転自在に真空保持されると共にアダプタ２
７の外周と開口部２５ａとの間はシール部材２９により
真空保持されているので、加工室２５内に外部の大気が
流入することはない。そして、加工室２５の開口部２５
ａの径を被加工物２６の径よりも大きくしてあるので、
被加工物２６の径が被加工物８の径より大きい場合でも
両被加工物８、２６の結合部１０を加工室２５内に収納
して加工することができる。また、被加工物８の径が異
なる別の両被加工物８、２６を加工する場合には、アダ
プタ２７を交換するだけでよいので、１台の加工室２５
を使用して様々な径の両被加工物８、２６を加工するこ
とができる。さらに、被加工物８の結合部１０と反対側
の端部、治具テーブル２０及び回転駆動手段１１は加工
室２５の外部にあるため、加工室２５の容積を従来より
大幅に小さくすることが可能となり、真空排気時間を短
縮することができる。

【００３６】なお、実施例３ではアダプタ２７を治具テ
ーブル２０のブラケット２０ａに取り付けたが、被加工
物８にアダプタ２７を取り付けて、アダプタ２７を被加
工物８と共に回転させて加工するようにしても同様の効
果を奏する。

【００３７】実施例４．図４及び図５は実施例４の電子
ビーム加工装置の構成図であり、図４は被加工物を加工
室内に収納した状態の構成図、図５は被加工物を加工室
の外部に取り出す状態の構成図を示す。図４及び図５に
おいて、８〜１７は従来と同様であり、２０及び２１は
実施例１と同様である。３０は側壁に設けた開口部３０
ａを有する加工室で、断面が同一形状の両被加工物８、
９の結合部１０を収納すると共に被加工物８の結合部１
０と反対側の端部が開口部３０ａから外部に露出するよ
うに貫通可能な大きさを有している。

【００３８】３１は開口部３０ａを介して加工室３０と
連通すると共に開口部３０ａと同軸で被加工物８の結合
部１０と反対側の端部が外部に露出するように貫通可能
な開口部３１ａを有する予備室で、開口部３１ａを介し
て外部と連通している。３２は予備室３１の開口部３１
ａの内周に組み込まれた０リングからなるシール部材
で、被加工物８が開口部３１ａを貫通した状態で開口部
３１ａと被加工物８との間を回転自在に真空保持できる
ようになっている。なお、予備室３１の大きさは、両被
加工物８、９の少なくともいずれか一方が予備室３１の
開口部３１ａのみを閉塞している状態で、後述の開閉手
段３３が動作可能な大きさであればよい。

【００３９】３３は予備室３１に設けられ、駆動手段３
４、シャッタ３５、シール部材３６及び３７により構成
した開閉手段で、空圧シリンダ等からなる駆動手段３４
に連結したシャッタ３５を開口部３０ａ方向に進退させ
ることにより、予備室３１側から開口部３０ａを閉塞又
は開口できるようになっており、開口部３０ａとシャッ
タ３５との合わせ面に組み込まれた０リングからなるシ
ール部材３６により加工室３０を真空保持する。さら
に、予備室３１と駆動手段３４との間は０リングからな
るシール部材３７により真空保持するようにしている。

【００４０】このように構成された電子ビーム加工装置
においては、まず加工室３０の外部で、両被加工物８、
９の被加工物８の結合部１０と反対側の端部を治具テー
ブル２０に搭載した回転駆動手段１１に取り付けて芯出
しすると共に水平に拘束保持する。次に、シャッタ３５
を後退して開口部３０ａを開口した状態でレール２１上
の治具テーブル２０を加工室３０方向に移送することに
より、図４に示すように、両被加工物８、９を予備室３
１の開口部３１ａに挿入して、シール部材３２により開
口部３１ａを真空保持できるようにしながら加工室３０
の開口部３０ａまで貫通して両被加工物８、９の結合部
１０を加工室３０内に収納する。そして、被加工物９の
結合部１０と反対側の端部が芯出し治具１２に当接した
位置で治具テーブル２０を固定する。従って、両被加工
物８、９の結合部１０が加工室３０内に収納されると共
に被加工物８の結合部１０と反対側の端部が両開口部３
０ａ、３１ａを貫通して加工室３０の外部に露出した状
態となる。

【００４１】次に、排気手段１３により加工室３０内を
所定の真空度になるように真空排気する。加工室３０内
が所定の真空度になれば、回転駆動手段１１を駆動して
両被加工物８、９を矢印Ａ方向に回転させながら電子ビ
ーム１７を結合部１０に向けて照射して結合部１０を円
周溶接加工する。

【００４２】加工終了後、加工室３０の真空度をそのま
ま保持しながら治具テーブル２０を加工室３０から遠ざ
ける方向に移送して、図５に示すように、被加工物９の
結合部１０と反対側の端部を開口部３０ａから離して開
口部３０ａを開口すると共に被加工物９が予備室３１の
開口部３１ａを閉塞して加工室３０及び予備室３１内を
真空保持している状態にする。そして、駆動手段３４を
駆動してシャッタ３５により予備室３１側から開口部３
０ａを閉塞して加工室３０内を真空保持した後、予備室
３１に設けた図示しない大気開放弁により予備室３１内
を大気圧に戻して両被加工物８、９を取り出す。従っ
て、両被加工物８、９を加工室３０から取り出しても加
工室３０内は所定の真空度に保持されていることにな
る。

【００４３】続けて別の両被加工物８、９の加工を行う
には、治具テーブル２０を再び加工室３０方向に移送し
て、被加工物９の結合部１０と反対側の端部を開口部３
１ａに貫通して図５の状態にする。そして、駆動手段３
４を駆動してシャッタ３５を後退して開口部３０ａを開
口した後、両被加工物８、９を開口部３０ａに貫通して
両被加工物８、９の結合部１０を加工室３０内に収納
し、図４の状態にする。

【００４４】次に、排気手段１３により加工室３０内を
所定の真空度になるように真空排気する。この場合、開
口部３０ａを開口するまでは加工室３０内は所定の真空
度に保持されていたので、加工室３０内に流入した予備
室３１の容積分だけの大気を所定の真空度に真空排気す
るだけでよい。

【００４５】このようにすれば、両被加工物８、９を加
工室３０から取り出しても、加工室３０の開口部３０ａ
はシャッタ３５により閉塞して真空保持しているので、
加工室３０内は所定の真空度に保持される。従って、連
続して両被加工物８、９の加工を行う場合の真空排気時
間は、加工室３０内に流入した予備室３１の容積分だけ
の大気を所定の真空度に真空排気するだけの時間で済む
ため、加工室３０の容積全体を真空排気する時間に比べ
て大幅に真空排気時間を短縮することができる。

【００４６】また、シャッタ３５は予備室３１側から開
口部３０ａを閉塞して真空保持するので、大気圧状態の
予備室３１と真空状態の加工室３０との差圧によりシャ
ッタ３５が開口部３０ａ側に押しつけられるので、より
確実に加工室３０の真空を保持することができる。

【００４７】さらに、被加工物８の結合部１０と反対側
の端部、治具テーブル２０及び回転駆動手段１１は加工
室３０の外部にあるため、加工室３０の容積を従来より
大幅に小さくすることが可能となり、真空排気時間をさ
らに短縮することができる。

【００４８】なお、実施例４では両被加工物８、９の断
面を同一円形状としたが、被加工物９の径が被加工物８
の径より小さいものでも同様の効果を奏する。

【００４９】実施例５．図６は実施例５の電子ビーム加
工装置の構成図である。図６において、８〜１７は従来
と同様であり、２０及び２１は実施例１と同様である。
３８は対向する両側壁に同軸上に設けた開口部３８ａと
開口部３８ｂとを有する加工室で、両被加工物８、９の
結合部１０を収納すると共に被加工物８の結合部１０と
反対側の端部が開口部３０ａから外部に露出するように
貫通可能な大きさを有している。

【００５０】３９、４０は各開口部３８ａ、３８ｂを介
して加工室３８と連通すると共に各開口部３８ａ、３８
ｂと同軸で被加工物８の結合部１０と反対側の端部が外
部に露出するように貫通可能な各開口部３９ａ、４０ａ
を有する予備室で、各開口部３９ａ、４０ａを介して外
部と連通している。４１、４２は各予備室３９、４０の
各開口部３９ａ、４０ａの内周に組み込まれた０リング
からなるシール部材で、被加工物８が各開口部３９ａ、
４０ａを貫通した状態で各開口部３９ａ、４０ａと被加
工物８との間を回転自在に真空保持できるようになって
いる。なお、各予備室３９、４０の大きさは、両被加工
物８、９の少なくともいずれか一方が各予備室３９、４
０の各開口部３９ａ、４０ａのみを閉塞している状態
で、後述の各開閉手段４３、４４が動作可能な大きさで
あればよい。

【００５１】４３、４４は各予備室３９、４０に設けら
れ、各駆動手段４５、４６、各シャッタ４７、４８及び
各シール部材４９〜５２により構成した開閉手段で、空
圧シリンダ等からなる各駆動手段４５、４６に連結した
各シャッタ４７、４８を各開口部３９ａ、４０ａ方向に
進退させることにより、各予備室３９、４０側から各開
口部３９ａ、４０ａを閉塞又は開口できるようになって
おり、各開口部３９ａ、４０ａと各シャッタ４７、４８
との合わせ面に組み込まれた０リングからなる各シール
部材４９、５０により加工室３８を真空保持する。さら
に、各予備室３９、４０と各駆動手段４５、４６との間
は０リングからなる各シール部材５１、５２により真空
保持するようにしている。５３は排気管５４を介して各
予備室３９、４０と連通する予備室排気手段で、排気管
５４の途中に設けた各バルブ５５、５６を交互に開閉す
ることにより、両予備室３９、４０のいずれか一方を真
空排気できるようになっている。

【００５２】このように構成された電子ビーム加工装置
においては、まずシャッタ４７を後退して加工室３８の
開口部３８ａを開口し、シャッタ４８により加工室３８
の開口部３８ｂを閉塞して真空保持できるようにしてお
く。そして、図示左側の両被加工物８、９を予備室３９
の開口部３９ａから加工室３８の開口部３８ａに貫通し
て、シール部材４１により開口部３９ａを真空保持でき
るようにすると共に図示左側の両被加工物８、９の結合
部１０を加工室３８内の所定の位置に収納した後、治具
テーブル２０を固定する。次に、排気手段１３により加
工室３８内を所定の真空度になるように真空排気して、
実施例４に示す図４と同様の状態にして加工を行う。こ
の加工中に、予備室４０の開口部４０ａに図示右側の両
被加工物８、９を貫通して、シール部材４２により予備
室４０の開口部４０ａを真空保持できるようにする。そ
して、バルブ５６を開いて、予備室排気手段５３により
予備室４０を所定の真空度に真空排気しておく。

【００５３】図示左側の両被加工物８、９の加工が終了
すると、加工室３８の真空度をそのまま保持しながら治
具テーブル２０を加工室３８から遠ざける方向に移送し
て、被加工物９の結合部１０と反対側の端部を開口部３
８ａから離して開口部３８ａを開口すると共に被加工物
９が予備室３９の開口部３９ａを閉塞して加工室３８及
び予備室３９内を真空保持している状態にする。そし
て、駆動手段４５を駆動してシャッタ４７により予備室
３９側から開口部３８ａを閉塞して加工室３８を真空保
持した後、予備室３９に設けた図示しない大気開放弁に
より予備室３９内を大気圧に戻して図示左側の両被加工
物８、９を取り出す。

【００５４】次に、駆動手段４６を駆動してシャッタ４
８を後退して開口部３８ｂを開口し、予備室４０内に挿
入されている図示右側の両被加工物８、９を加工室３８
の開口部３８ｂに貫通して、図示右側の両被加工物８、
９の結合部１０を加工室３８内の所定の位置に収納した
後、治具テーブル２０を固定する。この場合、加工室３
８及び予備室４０は既に所定の真空度に真空排気されて
いるので、直ちに回転駆動手段１１を駆動して図示右側
の両被加工物８、９を矢印Ａ方向に回転させながら電子
ビーム１７を結合部１０に向けて照射して結合部１０を
円周溶接加工する。

【００５５】このようにすれば、加工室３８及び各予備
室３９、４０を事前に所定の真空度に真空排気した状態
で両被加工物８、９を加工室３８内に収納するので、見
かけ上真空排気時間をゼロにすることができる。

【００５６】

【発明の効果】請求項１における電子ビーム加工装置に
よれば、第１の被加工物の結合部と反対側の端部が外部
に露出するように貫通可能な開口部を有する加工室を設
け、シール部材で開口部と第１の被加工物との間を回転
自在に真空保持することにより両被加工物の結合部を加
工室内に収納して加工を行うので、加工室の容積が小さ
くなり、真空排気時間を短縮することができる。

【００５７】請求項２における電子ビーム加工装置によ
れば、第１の被加工物の結合部と反対側の端部が外部に
露出するように貫通可能な第１の開口部とこの第１の開
口部と同軸で第２の被加工物の結合部と反対側の端部が
外部に露出するように貫通可能な第２の開口部とを有す
る加工室を設け、第１のシール部材で第１の開口部と第
１の被加工物との間を回転自在に真空保持すると共に第
２のシール部材で第２の開口部と第２の被加工物との間
を回転自在に真空保持することにより両被加工物の結合
部を加工室内に収納して加工を行うので、加工室の容積
が小さくなり、真空排気時間を短縮することができる。

【００５８】請求項３における電子ビーム加工装置によ
れば、第２の被加工物の径より大きい径の開口部を有す
る加工室と、開口部と嵌合すると共に第１の被加工物の
結合部と反対側の端部が外部に露出するように貫通可能
な貫通孔を有するアダプタとを設け、第１のシール部材
で貫通孔と第１の被加工物との間を回転自在に真空保持
すると共に第２のシール部材でアダプタと開口部との間
を真空保持することにより両被加工物の結合部を加工室
内に収納して加工を行うので、第２の被加工物の径が第
１の被加工物の径より大きい場合でも両被加工物の結合
部を加工室内に収納することができると共に加工室の容
積が小さくなり、真空排気時間を短縮することができ
る。

【００５９】請求項４における電子ビーム加工装置によ
れば、第１の被加工物の結合部と反対側の端部が外部に
露出するように貫通可能な第１の開口部を有する加工室
と、第１の開口部を介して加工室と連通し第１の開口部
と同軸で第１の被加工物の結合部と反対側の端部が外部
に露出するように貫通可能な第２の開口部を有する予備
室とを設け、シール部材で第２の開口部と第１の被加工
物との間を回転自在に真空保持し、両被加工物の少なく
ともいずれか一方が第２の開口部を閉塞して真空保持し
ている状態で、開閉手段により第１の開口部を閉塞して
加工室を真空保持することにより、両被加工物を加工室
から取り出す際に加工室内に大気が流入するのを防止で
きると共に加工室の容積が小さくなり、真空排気時間を
短縮することができる。

【００６０】請求項５における電子ビーム加工装置によ
れば、請求項４において、開閉手段は予備室側から第１
の開口部を閉塞して加工室を真空保持することにより、
予備室と加工室との差圧を利用して開閉手段を第１の開
口部に押しつけるので、より確実に加工室の真空を保持
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１の電子ビーム加工装置の
構成図である。

【図２】 この発明の実施例２の電子ビーム加工装置の
構成図である。

【図３】 この発明の実施例３の電子ビーム加工装置の
構成図である。

【図４】 この発明の実施例４の被加工物を加工室内に
収納した状態の電子ビーム加工装置の構成図である。

【図５】 この発明の実施例４の被加工物を加工室の外
部に取り出す状態の電子ビーム加工装置の構成図であ
る。

【図６】 この発明の実施例５の電子ビーム加工装置の
構成図である。

【図７】 従来の電子ビーム加工装置の構成図である。

【符号の説明】

１１ 回転駆動手段、１３ 排気手段、１５ 電子ビー
ム発生手段、１８，２２，２５，３０，３８ 加工室、
１８ａ，２２ａ，２２ｂ，２５ａ，３０ａ，３１ａ，３
８ａ，３８ｂ，３９ａ，４０ａ 開口部、１９，２３，
２４，２８，２９，３２，４１，４２ シール部材、２
７ アダプタ、２７ａ 貫通孔、３１，３９，４０ 予
備室、３３，４３，４４ 開閉手段。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面が円形状で端部を結合した第１の被
   加工物と第２の被加工物との結合部を収納すると共に上
   記第１の被加工物の上記結合部と反対側の端部が外部に
   露出するように貫通可能な開口部を有する加工室、上記
   開口部と上記第１の被加工物との間を回転自在に真空保
   持するシール部材、上記両被加工物を回転させる回転駆
   動機構、上記加工室の内部を真空排気する排気手段及び
   上記両被加工物の結合部に電子ビームを照射する電子ビ
   ーム発生手段を備えたことを特徴とする電子ビーム加工
   装置。
2. 【請求項２】 断面が円形状で端部を結合した第１の被
   加工物と第２の被加工物との結合部を収納すると共に上
   記第１の被加工物の上記結合部と反対側の端部が外部に
   露出するように貫通可能な第１の開口部とこの第１の開
   口部と同軸で上記第２の被加工物の上記結合部と反対側
   の端部が外部に露出するように貫通可能な第２の開口部
   とを有する加工室、上記第１の開口部と上記第１の被加
   工物との間を回転自在に真空保持する第１のシール部
   材、上記第２の開口部と上記第２の被加工物との間を回
   転自在に真空保持する第２のシール部材、上記両被加工
   物を回転させる回転駆動機構、上記加工室の内部を真空
   排気する排気手段及び上記両被加工物の結合部に電子ビ
   ームを照射する電子ビーム発生手段を備えたことを特徴
   とする電子ビーム加工装置。
3. 【請求項３】 断面が円形状で端部を結合した第１の被
   加工物と第２の被加工物との結合部を収納すると共に上
   記第２の被加工物の外径より大きい径の開口部を有する
   加工室、上記開口部と嵌合すると共に上記第１の被加工
   物の上記結合部と反対側の端部が外部に露出するように
   貫通可能な貫通孔を有するアダプタ、上記貫通孔と上記
   第１の被加工物との間を回転自在に真空保持する第１の
   シール部材、上記アダプタと上記開口部との間を真空保
   持する第２のシール部材、上記両被加工物を回転させる
   回転駆動機構、上記加工室の内部を真空排気する排気手
   段及び上記両被加工物の結合部に電子ビームを照射する
   電子ビーム発生手段を備えたことを特徴とする電子ビー
   ム加工装置。
4. 【請求項４】 断面が円形状で端部を結合した第１の被
   加工物と第２の被加工物との結合部を収納すると共に上
   記第１の被加工物の上記結合部と反対側の端部が外部に
   露出するように貫通可能な第１の開口部を有する加工
   室、上記第１の開口部を介して上記加工室と連通し上記
   第１の開口部と同軸で上記第１の被加工物の上記結合部
   と反対側の端部が外部に露出するように貫通可能な第２
   の開口部を有する予備室、上記第２の開口部と上記第１
   の被加工物との間を回転自在に真空保持するシール部
   材、上記両被加工物の少なくともいずれか一方が上記第
   ２の開口部のみを閉塞して真空保持している状態で上記
   第１の開口部を閉塞して上記加工室を真空保持する開閉
   手段、上記両被加工物を回転させる回転駆動機構、上記
   加工室の内部を真空排気する排気手段及び上記両被加工
   物の結合部に電子ビームを照射する電子ビーム発生手段
   を備えたことを特徴とする電子ビーム加工装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、開閉手段は予備室側
   から第１の開口部を閉塞して加工室を真空保持するよう
   にしたことを特徴とする電子ビーム加工装置。