JPS58132379A - 電子ビ−ム溶接機 - Google Patents

電子ビ−ム溶接機

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Publication number
JPS58132379A
JPS58132379A JP1615882A JP1615882A JPS58132379A JP S58132379 A JPS58132379 A JP S58132379A JP 1615882 A JP1615882 A JP 1615882A JP 1615882 A JP1615882 A JP 1615882A JP S58132379 A JPS58132379 A JP S58132379A
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JP
Japan
Prior art keywords
pump
oil rotary
roots
welding
roots pump
Prior art date
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Pending
Application number
JP1615882A
Other languages
English (en)
Inventor
Masashi Yasunaga
安永 政司
Shigeo Sasaki
茂雄 佐々木
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS58132379A publication Critical patent/JPS58132379A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/06Electron-beam welding or cutting within a vacuum chamber

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)

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】 この発明は、低真空型電子ビーム溶接機に関し、特に溶
接室の排気作業時間を油回転ポンプの特性が劣化しても
短かく保つ工うにしたものである。
第1図は従来の低真空型電子ビーム溶接機の排気系に関
する部分の構成を示す図で、(1)は電子ビーム発生室
、(2) Fi電子ビーム発生室(1)と高真空排気ポ
ンプを接続する排気管、+3)はコラムバルブ、(4)
はオリフィス、(6)は溶接室、(6)は被溶接物、(
7)はリークバルブ、(8)は開閉ドア、(9)は溶接
室排気バルブ、αOはルーツポンプ、’ (Illは油
回転ポンプ、Q21は溶接室の真空計である。
一般に、油回転ポンプ(Iりは大気圧から約lO1トー
ルまでの気体を圧縮して、大気中に排気するポンプであ
る。tたルーツポンプαOは約100−)−ルから10
1トールまでの気体を圧縮し、補助ポンプによって大気
中に排気する真空ポンプである。ルーツポンプの性能は
排気側真空圧力P(排)と吸気側真空圧力P(吸)の比
、P(排)/P(吸)(この値を圧縮比と呼ぶ)で表わ
され、通常圧縮比は7〜10である。
第1図において、被溶接物(6)の取付が終り、リーク
パルプ(?)が閉じられると、開閉ドア(8)が閉じら
れる0次に溶接室排気パルプ(9)が開かれ、溶接室(
6)が油回転ポンプ(Illで排気される。このときル
ーツポンプαOは動作圧力範囲外であるため嚢停止して
いる。溶接室(5)がルーツポンプαOの動作開始圧力
、約100トールに到達すると、真空計05の信号によ
ってルーツポンプαOが駆動し始め、溶接に必要な真空
圧力、たとえば5 X l O−” )−ル以下に排気
される。次に、コラムパルプ!3)が開かれる。この状
態で電子ビーム発生室(1)から誘導された電子ビーム
はコブ、五弁(3)とオリフィス(4)と金通って、被
溶接物(6)に照射され溶接が行われる。電子ビーム発
生室(1)と溶接室(51との真空圧力差はオリフィス
(4)で形成される。溶接が終了すると、コラムバルブ
(3)および溶接室排気パルプ(9)が閉じられ、ルー
ツポンプαOが停止する。次に、リークパルプ(7)が
開かれ、溶接室(51が大気圧になると開閉ドア(8)
が開かれ、被溶接物(6)の交換が行われる。
以上が電子ビーム溶接機の溶接作業工程であり、連続し
て上記工程が繰り返される。
第1図に示す従来の排気系で溶接作業工程を繰返する、
空慨中に吸まれろ水蒸気および被溶接物(6)に耐着し
排気・溶接中に蒸発する油分や洗浄剤の不純物蒸気は、
油回転ポンプ(illの圧縮工程で凝縮しポンプ油に混
入する。混入した水分、洗浄剤は油回転ポンプ(+11
内で蒸発と凝縮を繰返し、ポンプ油内に蓄積されるため
、ポンプ油の蒸気圧が上外し、油回転ポンプ(Illの
到達圧力は短期間で上昇する。
油回転ポンプ(川の到達圧力が101トールを越えると
、圧縮率7〜10のルーツポンプ鱒の到達圧力も101
トールを越え、溶接室排気系の10−”)−ル台の排気
速度は著るしく劣化する。
このため溶接作業工程を繰返すと、第2図に示すように
真空排貿特性が変化し、排気所要時間が著るしく長くな
る。そこで排気所要時、間を所定の時間内に保つために
は、油回転ポンプ油を頻繁に交換する必要がある。
また、溶接中に発生する金属蒸気が油回転ボンデの池内
で凝固し著積される。著積が進むと油と反応し、油の特
性を変化させ油回転ポンプ間の到達圧力を劣化させるた
め、油回転ポンプのオーバーホールが必要となる。しか
も油回転ポンプの到達圧力t−10j)−ル以下にする
。整は難かしく、オーバーホールには熟練技能が要求さ
れ、電子ビーム溶接機の保守上の課題であった。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去する食
めになされたもので、排気系の構成を改善することによ
って、油回転ポンプの到達真空圧力が劣化しても、溶接
室の排気所要時間が長びかない電子ビーム溶接機を提供
することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第3図において、(2)は第2のルーツポンプであり、
第1のルーツポンプαOと油回転ボンデIllとの間に
配置される。勿は第2のルーツポンプのヘッド圧力を測
定する第2の真空針である。
次に第1のルーツポンプaOと油回転ポンプ(11)と
の間に第2のルーツポンプ@を配した溶接室排気系の動
作と第2のルーツポンプ(財)の適正な公称排気速度の
選定について説明する。
第5図において、被溶接物(6)の取付が終り、リーク
パルプ(7)が閉じられると、開閉ドア(8)が閉じら
れる。次に溶接室排気パルプ(9)が開かれ、溶接室(
6)が油回転ポンプ(Illで排気される。このときル
ーツポンプαo、anはともに停止している。溶接室(
5)がルーツポンプの動作開始千古、約100)−ルに
達すると、真空計+121の信号によって第1のルーツ
ポンプ(川が作動し排気が進む、次に第2のルーツポン
プ■の吸気側圧力が、ルーツポンプの動作圧力に達する
と真空計υの信号によって第2のルーツポンプCDが作
動し、溶接室(5)が、溶接に必要な真空圧力、たとえ
ば6X101)−ル以下に排気さnると、コラムパルプ
13)が開かれ、溶接が開始される。浴接が終了すると
、コラムパルプ+3)と溶接室排気パルプ(9)が閉じ
られ、ルーツポンプQ(m、@とも停止する。以下の溶
接作業工程は従来装置と同様であるから省略する。上記
の工程において、第2のルーツポンプ■を第1のルーツ
ポンプQOから遅らせて駆動するのは次の理由による。
第1のルーツポンプαOの駆動開始時期には、排気量1
の圧力(すなわち第2のルーツポンプ(財)の吸気側圧
力)は第1のルーツポンプα口の圧縮比に従って急激に
上昇する。そこで、排気が進み、排気側圧力が動作範囲
に入るまで第2のルーツポンプ(財)の駆動金運らせる
。この間、油回転ポンプ(II)による排気は第2のル
ーツポンプc21)を通して行なわnるが、気体の流れ
が粘性流である上、気体の流の力によってポンプが空転
するためポンプの流体抵抗は小さく、排気系の特性に与
える影響は少ない・ 次に、第2のルーツポンプaの投割と排気速度の選定に
ついて詳細に説明する。第1のルーツボン1αOが排気
速度の増速を目的とし、油回転ポン7” +111の5
〜10倍の排気容量であるのに対し、第2のルーツポン
プ(ハ)は油回転ポンプl111の性能劣化補償を目的
とし、油回転ポンプ(川と同程度の排気容量がめればよ
く、第1のルーツポンプfill K 比べて小容量の
ものでよい。第2のルーツポンプ(財)を配置したこと
により油回転ポンプの劣化許容範囲は次のように拡大す
る。
各ポンプの排気量Qは同じであるから、(1)式が成立
つ Q=(Ki、α1− S i 、 P i )n、、 
   −−(1)ここで、Slは各ボンデの公称排気速
度、α1は各ポンプの排気速度の圧力補正係数、K1は
排気管抵抗による各ポンプの排気速度の補正係数、Pl
は各ポンプの排気対象部の圧力、nは各ポンプの名称で
n==1は第1のルーツポンプαd。
n −= 2は第2のルーツポンプ■、n=3は油回転
ポンプ(111とする。
各ルーツポンプの圧縮率t−Miとすると、(2)式が
成立つ。
281M、 P、 −= M、・M8・Pl     
   ・・・・・・(2)(1)式と(2)式から、溶
接室真空度P1における油回転ポンプ(■lの排気速度
劣化許容値は(3)式で表わさまた第2のループポンプ
(財)の動作圧力P、における圧力補正係数α、V′1
(4)式で表わされる。
一方第2のルーツポンプ■を配置しない従来の排気系の
場合は(2)式と(3)式において、Ig=lと置けば
求まる。
P1冨M、 P、             ・・・I
I・(5)自 (2)式と+51式から回転ポンプの動作圧力比を、(
3)式とり6)式から回転ポンプの排気速度劣化許容値
の比を、従来のものとこの発明のものに対して求めると
次式を得る。
ることによって、油回転ポンプ(II)の動作圧力は下
限がM1倍高くて艮い上、排気速度の圧力補正係数げl
/’+1まで劣化することが許容される。
1例として、S、 == 2’QOO01/―のルーツ
ポンプαGと6.=&ooot/―の油回転ポンプ(1
11とで排気する従来の排気装置と、油回転ポンプ(1
1)と同程度の排気速度8m =へ000 Z /―を
有する第2のルーツポンプ3υと全中間に配置したこの
発明に係る排気装置とを対象に、油回転ポンプ@の排気
速度許容劣化(11[を比較する。
但し、溶接室の圧力p、=αQ fi TOrr、 [
、= Q6に、=に、=l α1= 11  ’1””
*)7とする。
(従来装置の場合) (5)式から油回転ボンデa1の動作圧力P*’に求め
ると、 P、、、、7xα05−=α65)−/L(6)式から
油回転ポンプa11の排気速度補正係数α、1はα、′
≧(α5XIX1000) ÷(lX3000X7)=
α6一般に油回転ポンプ(ハ)は新品時においても、P
、=α35トールでα、′−α7稈度でおり、劣化の許
容巾は狭い。
(この発明に係る装置の場合) (2)式から第2のルーツポンプQυの動作圧力P、と
油回転ポンプ(11)の動作圧力P、ヲ求めると、P、
=7X(LO5=αi$5)−ル P、−7X7X(15=SL5  )−1(3)式(4
)式から第2のルーツポンプQpの排気速度補正係数α
、と油回転ポン7” (Illの排気速度補正係数α、
を求めると、 α、′2(α5XIX2Q00(+)÷(lX3000
X7)、Wα5α、2(α5XIX2QUOO) ÷(
lX3000X7X7) =(LO7油回転ポンプ(I
lはP、=2.5)−ルで、排気速度補正係数がa、=
 (107まで劣化することが許容される。また油回転
ポンプ(11)が劣化の許容範囲にあれば、第2のルー
ツポンプ勾は、P、、、、(ls5)−ルでα二1であ
りα〉αδを十分満足する。
この例のように油回転ポンプ(Illと同程度の排気速
度を有する第2のルーツポンプを中間に位置し三段のポ
ンプで排気することによって、油回転ポンプの劣化許容
範囲を大巾に拡げることができる。
また上記の打算例では第2のルーツポンプの排気速度補
正係数がもともとαユα7〜α8でめることと、各ポン
プとも2倍程度の間隔で排気速度の異なるポンプが市販
されていることを考慮すると、第2のルーツポンプ(2
)の適正排気速度は油回転ポンプ(Illの05〜2倍
となる。
上記の実施例では、各ポンプのヘッド圧力を測定し、第
1のルーツポンプ、第2のルーツポンプの順で動作させ
たが、あらかじめセットした時間遅れtもたせて、各ポ
ンプを動作させることもできる。また溶接室が大形の場
合、上記実施例の排兜装置會1つのユニットとして構成
し、複数のユニットで排剣装f!iを構成すnげ、同様
の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば、電子ビーム溶接機の
溶接排気装置において、ルーツポンプと油回転ポンプと
の間に油回転ポンプと同程度の公称排気速度を有する第
2のルーツポンプを配置したので次の工つな効果がある
(イ)油回転ポンプの動作圧力を1ケタ程度高くできる
(ロ) 油回転ポンプのUI気速度の劣化許容範囲を1
ケタ程度拡くできる。
、(ハ)油回転ポンプの動作圧力を数トールにできるた
め、ガスバラストラ開いて運転できる。このため水蒸気
などの蒸気圧の高い成分がポンプ油に留らず、油の〃命
が長くなる。
に)(イ)と幹)の理由がら、油回転ポンプの排気速度
が劣化しても溶接室の排気所要時間は長くならない。
(へ)ヤ)の理由からポンプのオーバーホール期間を著
るしく長くできる。
(へ) がスパラストヲ開いて運転できるため、浴接室
がα05トールに排気されても、油回転ポンプの運転騒
音が低い。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の低真空型電子ビーム溶接機の排気系の構
成を示す図、第2図は第1図に示す排気系の排気を繰返
した場合の溶接室の真空排気特性を示す図、第3図はこ
の発明による低真空型電子ビーム溶接機の排気系の構成
を示す図である。 図において、<11は電子ビーム発生室、c2)は高真
空排気V 、+a)はコラムパルプ、(4)はオリフィ
ス、+51Fi、溶接室、(6)は被溶接物、(7)は
リークパルプ、(81は開閉ドア、(9)は溶接室排気
パルプ、Qllmはルーツポンプ、(II)は油回転ポ
ンプ、QZは真空計、(財)は第2のルーツポンプ、(
2)は第2の真空計である。 なお図中同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示す
。 代理人 葛野信−(外1名) 第1図 第2図 1トタL四ケルd 第3図 手続補正書(自発) 特許庁長官殿 事件の表示    特願昭6丁−16■1、発明の名称 電子ビーム溶接機 補正をする者 事件との関係   特許出願人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
名 称(601)   三菱電機株式会社代表者片山仁
八部 代理人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
6、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明 6゜ 補正の内容 (1)明細書の第6頁第18行「以下にする。整は」を
「以下にする調整は」と訂正する。 以上

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  高真空の電子ビーム発生源につづいて設けら
    れた溶接室をルーツポンプと油回転ポンプで構成される
    排気系で比較的低真空に排気し、当該溶接室内の被加物
    に電子ビームを照射して溶接等の加工をおこなう電子ビ
    ーム溶接機にかいて、上記ルーツポンプと油回転ポンプ
    との間に配設され友上記油回転ポンプのl/2〜2倍程
    度の排気速度t−有スる第2のルーツポンプ金偏え九こ
    とを特徴とする電子ビーム溶接機。
  2. (2)溶接室の排気系を1つのユニットとして構成した
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電子ビー
    ム溶接機。
  3. (3)溶接室の排気系において第1.第2のポンプのヘ
    ッド圧力を測定する第1.第2の真空計を備え、各ポン
    プのヘッド圧力がそれぞれ所定値に到達したとき第1の
    ルーツポンプ、第2のルーツポンプの順で作動させるよ
    うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    電子ビーム溶接機。
  4. (4)  各ポンプを予め定めた時間遅れでもって油回
    転ポンプ、第1のルーツポンプ、第2のルーツポンプの
    順序で動作させることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の電子ビーム溶接機。
JP1615882A 1982-02-01 1982-02-01 電子ビ−ム溶接機 Pending JPS58132379A (ja)

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JP1615882A JPS58132379A (ja) 1982-02-01 1982-02-01 電子ビ−ム溶接機

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JPS58132379A true JPS58132379A (ja) 1983-08-06

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JP (1) JPS58132379A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62269033A (ja) * 1986-05-15 1987-11-21 アルカテル・ホッホバク−ムテヒニ−ク・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング ヘリウム漏洩検知装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62269033A (ja) * 1986-05-15 1987-11-21 アルカテル・ホッホバク−ムテヒニ−ク・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング ヘリウム漏洩検知装置

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