DE3014010C2 - Einrichtung zum Schweißen mit Elektronenstrahlen - Google Patents

Description

a) einer Lageerkennungsschaltung (9), die mit wenigstens drei Digitalfiltern (31, 32, 33) die von einem Geber (7), der aus einem Auffänger (27) und eirem Meßkreis (28) besteht, ankommenden Signale auswertet, die bei der Abtastung der Werkstückoberfläche (8) mit einem Elektronenstrahl (5) entstehen, der mittels Steuerung durch Ablenkspulen (3) auf einer vorgewählten Bahn geführt wird (F i g. 12), und die ein digital kodiertes Signal abgibt, das der Lageabweichung des Auftreffortes des Elektronenstrahles (5) von der Lage des Schweißstoßes (6) entspricht,

b) eine? Oigital/Analogwandlers (10) zur Steuerung der mechanischen Nachstelleinrichtung (Stelleinrichlung 11 mit Bewegungseinrichtung 29).

c) eines Suchgenerators (12) zum Aufsuchen des Schweißstoßes (6) in Verbindung mit der Lagecrkennungsschaitung (9), wenn die mittels der Ablenkspufen (3) gesteuerte Bahn zur Ermittlung der Lage des Schweißstoßes (6) nicht ausreicht, wobei der Suchgenerator (12) die Nachstelleinrichtung (11, 29) über den Digital/Analogwandler (10) ansteuert, und

d) einer Einrichtung (13) zur Koordinierung der in der Vorrichtung ablaufenden Arbeitsgänge, nämlich des Suchvorgangs mittels des Suchgenerators (12), der Lageermittlung des Schweißstoßes (6) mittels eines Elektronenstrahles auf einer vorgewählten Bahn und Nachführung des Schweißgutes mittels der Nachstelleinrichtung (11, 29), Durchführung der Elektronenstrahlschweißung und von Wärmenachbehandlungen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageerkennungsschaltung (9) einen Normierungskreis (3t) aufweist, der die vom Auffänger (27) und Meßkreis (28) kommenden Impulse in solche von vorgegebener Amplitude und Länge umwandelt.

3. Vorrichtung nach Anspruti 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageerkennungsschaltung (9) aus einer Verzögerungsleitung (34) und einer damit verbundenen Dekodierschaltung (35) besteht (F i g. 3).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsleitung (34) aus einem Triggerkreis (36) und einem daran angeschlossenen Schieberegister (38) besteht, das von einem Taktgenerator (37) angesteuert wird (F i g. 4).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Einrichtung (39) das Vorzeichen des Differentiaiquotienten der Bahnkurve des Elektronenstrahls (5) über einen Begrenzerverstärker (40) an die Dekodierschaltung (35) der Lageerkennungsschaltung (9) gegeben wird, hergeleitet aus dem Verlauf des Ablenkstromes eines Ablenkstromgenerators (4), den dieser an die Ablenkspulen (3) liefert (F ig. 5,7).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (39) zur Bildung des ;| 45 Vorzeichens des Differentialquotienten zur Differentiation des Ablenkstromes einen Transformator (51) :; aufweist.

ψ 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinierungseinrichtung (13) enthält:

a) eine erste Baugruppe (57) mit einer ODER-Schaltung (60) mit nachgeschaltetem Triggerkreis (61) zur Auffindung des Schweißstoßes (6) mittels des Suchgenerators (12).

b) eine zweite Baugruppe (58) mit einem Nullindikator (63) mit einem nachgeschalteten Triggerkreis (62) zur Positionierung des Elektronenstrahls (5) mittels der Nachstelleinrichtung (11,29 bzw. 69), und

c) eine dritte Baugruppe (59) mit einer UND-Schaltung (64), einem daran angeschlossenen Dekodierkreis (65) und einer nachgeschalteten Verzögerungsschaltung (66) zur Steuerung einer Stromversorgungseinrichtung (2) entsprechend den Arbeitsvorgängen, die in der Vorrichtung ablaufen (F i g. 9).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erleichterung der Einstellung der Vorrichtung eine Simulationseinrichtung (42) vorgesehen ist, die Signale, die aus dem Geber (7) ankommen, nachbildet und die einen Generator (47), eine ODER-Schaltung (46), zwei Schieberegister (44 und 43), UND-Schaltungen (49), einen ODER-Kreis am Ausgang (45) und einen weiteren Generator (48) aufweist, wobei diese Simulationseinrichtung (42) von der Dekodierschaltung (35) und dem Taktgenerator (37) der Lageerkennungsschaltung (9) sowie von dessen Schaltungsgenerator bzw. Begrenzerverstärker (40) angesteuert wird (F i g. 6).

Die vorliegende Erfindung bctriffi eine Vorrichtung zum Schweißen mit F.lckironcnsirahlcn nach dem Ober-

begriff des Patentanspruches 1.

Die Erfindung kann in automatischen Elekironenstrahlschweißanlasen mit Steuerprogrammen zur Bewegung des Elektronenstrahls auf der Schweißfuge Verwendung finden. Die Erfindung kann weiterhin bei der Entwicklung von Schweißautomaten für die Serienfertigung vcn Werkstücken wie z. B. Kolben für Kraftfahrzeuge. Schaufeln für Energieanlagen usw. verwendet werden.

Es ist eine Vorrichtung zum Schweißen mit Elektronenstrahlen bekannt geworden (US-PS 34 26 174). bei der ein Elektronenstrahl niedriger Energie über die Schweißfuge hinweg bewegt wird. Aus den Ablenkströmen werden zeitselektiv Impulse ausgeblendet, mit deren Hilfe in Verbindung mit den von einem Detektor für Sekundärelektronen kommenden Impulsen ein Nachsteüsignal abgeleitet wird, das der Lageabweichung des Elektronenstrahls von der Stoßfuge proportional ist. Dieses Signal wird sowohl zur motorischen Nachregelung als auch zur elektronischen Nachregelung mit Hilfe der Abienkeinrichtungen des Elektronenstrahls verwendet. Wegen der mechanischen und elektrischen Trägheiten ist diese Nachregelung der Lage des Elektronenstrahls aber nicht sehr effektiv. Jst die Schleifenverstärkung niedrig, so wird ein Lagefehler nicht genügend korrigiert, ist sie groß, so gerät die Vorrichtung in unkontrollierte Schwingungen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine derartige Nachstelleinrichtung im Sinne großer Genauigkeit und großer Arbeitsgeschwindigkeit zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich durch eine weitgehende Eltkoppelung zwischen den Einrichtungen zur Lageerkennung und der Nachstelleinrichtung aus. So wird eine gegenseitige, ungünstig. Rückwirkung vermieden. Der von einer Lageerkennungsschaltung gelieferte Wert wird sofort der Nachstelleinrichtung zugeführt. Die Nachführung kann ohne zwischenzeitliche Änderung des Stellsignals erfolgen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild der Vorrichtung zum Schweißen mit E'sktronenstrahlen gemäß der Erfindung; F i g. 2 ein Beispiel für die Ausführung der Lageerkennungsschaltung;

F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel der bei der Erfindung verwendeten digitalen Filter:

F i g. 4 eine bei der Erfindung verwendete Verzögerungsleitung;

F i g. 5 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schweißen mit Elektroncnst/ahlen;

F i g. 6 ein Ausführungsbeispiel einer Simulationseinrichtung;

F i g. 7 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schweißen mit Elektronenstrahlen mit einem zusätzlichen Frequenzteiler;

F i g. 8 eine Einrichtung zur Koordinierung der in der Vorrichtung nach der Erfindung ablaufenden Arbeitsvorgänge;

F i g. 9 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schweißen mit Elektronenstrahlen zur Herstellung von Kolben für Kraftfahrzeuge;

F i g. 10 eine mögliche Form der durch die Ablenkung des Elektronenstrahls gebildeten Bahn (Abtastfeld);

F i g. 11 (a, b, c) Zeitdiagramme, die Sekundaremissionssignale darstellen, welche bei der Abtastung ;'er Oberfläche der Schweißteile vom Elektronenstrahl auf dem Abtastfeld gemäß F i g. 10 erhalten werden;

Fig. 12 eine durch die Ablenkung des Elektronenstrahls gebildete Bahn, die sich durch eine harmonische Funktion beschreiben läßt;

Fig. 13 a, b, c, d Zeitdiagramme der Sekundäremissionssignale, welche bei der Abtastung vom Elektronenstrahl auf dem Abtastfeld gemäß Fig. 12 aufgenommen werden.

Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung zum Schweißen mit Elektronenstrahlen enthält einen Elektronenstrahlcr 1, der eine Stromversorgungseinrichtung 2 und elektromagnetische Ablenkspulen 3 aufweist. Die Ablenkspulcn 3 sind mit dem Ausgang des Ablenkstromgenerators 4 zur Steuerung der Ablenkung des Elektronenstrahls 5 bezüglich des Schweißstoßes 6 verbunden. Die Einrichtung enthält weiterhin einen Geber 7 für ein die Information über das Relief der abzutastenden Oberfläche 8 betreffendes Sekundäremissionssignal. Der Ausgang des Gebers 7 ist an den Eingang einer Einheit zur Verarbeitung des Sekundäremissionssignals angeschlossen, welche gemäß der Erfindung als eine Lageerkennungsschaltung 9 ausgeführt ist. Der Ausgang der Lageerkennungsschaltung 9 liegt am Eingang eines Analog/Digitalwandlers 10. Ausgangsseitig ist der Wandler 10 an die Stelleinrichtung 11 angeschlossen, die die Bewegung des Elektronenstrahls 5 auf dem Schweißstück herbeiführt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist außerdem eine.: ma dan Stelleinrichtungen 11 verbundenen Suchgenerator 12 unc! eine Koordinierungseinrichtung 13 auf. Ein erster Eingang 14 der Koordinierungseinrichtung 13 ist mit dem Ausgang der Lageerkennungsschaltung 9 verbunden. Der zweite Eingang 15 der Koordin;;rungseinrichtung 13 ist an die Ausgänge der Stelleinrichtung 11 angeschlossen. Der erste Ausgang 16 der Koordinierungseinrichtung 13 ist an den Eingang des Ablenkgenerators 4, der zweite Ausgang 17 an den Steuereingang des Suchgenerators 12 und der dritte Ausgang 18 an den Steuereingang der Stromversorgungseinrichtung 2 angeschlossen.

Der Elektronenstrahler 1 dient zur Erzeugung des Elektronenstrahls 5. Er weist ein Strahlerzeugungssystem 19 mit einer Katode 20, einer Steuerelektrode 21 und einer Anodenelektrode 22 sowie ein Fokussierungssystem 23 auf. Die elektromagnetischen Ablenkspulen 3 dienen zur Ablenkung des Elektronenstrahls 5 in X- und Y- Richtung.

Der Ablenkgenerator 4 enthält einen Steuergenerator 24 und einen Verstärker 25. Der Ausgang des Steuergenerators 24 ist übe. den Verstärker 25 an die Ablenkspulen 3 angeschlossen. b5

Der Geber 7 für Sckundäremissionssignale dient der Wandlung des bei der Abtastung vom Elektronenstrahl 5 der Oberfläche 8 entstandenen Sekundärelektronenflusses 26 in ein Sekundaremissionssignal. Der Geber 7 weist einen Auffänger 27 und einen Meßkreis 28 auf, der als Strom/Spannungswandler dient.

Die Lageerkenniingsschaliung 9 rechnet die Kreuzkorrelationsfunktionen zwischen den Sckundärcmissions- und Vergleichssignalen aus. die selbst in der Lageerkennungsschaltung 9 gebildet werden. Gemäß den Ergebnissen der Berechnung dieser Funktionen wird am Ausgang der Lageerkennungsschaltung 9 ein Signal gebildet, das über die Lage des Elektronenstrahls in bezug auf die Lage des Sch weißstoßes 6 informiert.

Der Suchgenerator 12 ist an die Stelleinrichtung 11 über die Einheit 10 angeschlossen, wie dies in den Zeichnungen gezeigt ist. Gegebenenfalls ist der Generator 12 ein Impulsgenerator. Falls der Ausgang des Generators 12 direkt mit der Stelleinrichtung 11 gekoppelt ist (nicht gezeigt), ist der Generator 12 ein Funktionsgenerator.

Die Koordinierungseinrichtung 13 gewährleistet synchrone Arbeit sämtlicher Baueinheiten der Einrichtung in Abhängigkeit von der Vorschubgeschwindigkeit des Schweißstückes unter dem Elektronenstrahl.

Mit dem Generator 12 und der Einrichtung 13 in der Vorrichtung ist automatisches Suchen und »Einfangen« (Erkennung) des Schweißstoßes möglich.

Aus Tig 2 ist ersichtlich, daß die Lageerkennungsschaltung 9 gemäß der Erfindung einen Normierungskreis 30 und mindestens drei digitale abgestimmte Filter 31,32 und 33 für Vergleichssignale aufweist.
Das Filter 31 siebt die Vergleichssignale aus, welche eine Verstellung des Abtastfeldes z. B. nach rechts von der Stoßmitte 6 identifizieren, das Filter 32 dient der Erkennung einer Linksverstellung, während das Filter 33 das Zusammenfallen der Achse des Abtastfeldes auf den Schweißstoß 6 feststellt.

Der Normierungskreis 30 gewährleistet durch Impulsformung die Invarianz der erfindungsgemäßen Einrich-

lung in bezug auf den Fugenabstand der Schweißteile, d. h. in bezug auf die Form des beim Auftreffen des Elektronenstrahls 5 auf den Schweißstoß 6 entstandenen Sekundärcmissionssignals. Es ist damit die Anwendung von digitalen Bauelementen /ur abgestimmten Siebung von Verglcichssignalen möglich. So können z. B. die Filter 31,32 und 33 zu einer mehrpoligen Verzögerungsleitung 34 zusammengefaßt werden, deren Ausgänge mit Eingängen einer Dekodicrschaltung 35 verbunden werden. Die Ausgänge der Dekodierschaltung 35 dienen als die der digitalen abgestimmten Filter. Es ist zu bemerken, daß die Ausgänge der Verzögerungsleitung 34 (Fi g. J) auf die Struktur eines Vcrgleiehssignals abgestimmt sind.

Die in Fig. 4 dargestellie Verzögerungsleitung 34 weist einen Trigger 36, einen Taktgenerator 37 und ein Schieberegister 38 auf.

Diese Ausführung der Verzögerungsleitung 34 vereinfacht die Synchronisierung bei der Verarbeitung des Sekundäremissionssignals und ersetzt sämtliche abgestimmte Filter der Lageerkennungsschaltung 9.
Es sei zu bemerken, daß — falls die Ablenkung des Elektronenstrahls auf einer Bahn erfolgt, die sich durch eine harmonische Funktion beschreiben läßt — die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie es F i g. 5 zeigt, zusätzlich eine Einrichtung 39 und einen Begrenzerverstärker 40 aufweist.

Mit den Einrichtungen 39 und 40 wird die Analyse der eine Folge aus zwei Impulsen darstellenden Vergleichsstruktur vereinfacht. Der Impulsabstand der jeweiligen Folge sowie die zeitliche Lage der Impulse in bezug auf die Abtastlinie bestimmen die gegenseitige Lage des Abtastfeldes und des Schweißstoßes. Dabei wird die Verzögerungsleitung 34 mit einer Verzögerungszeit nicht größer als Ablenkperiode mittels des Schieberegisters 3S reaüsiert, was seinerseits eine Herabsetzung des geräieiechnischen Aufwandes und eine Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Folge hat.

Möglich ist auch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in welcher eine Simulationseinrichtung 42 (F i g. 6) zur Nachbildung des Sekundäremissionssignals vorhanden ist.

Der erste Eingang von 42 ist an den Ausgang des Taktgenerators 37, der zweite an den Begrcnzungsvcrstürker40 und der drille an den Ausgang der Dekodierschaltung 35 angeschlossen, während ihr Ausgang dem ersten Eingang des Triggers 36 zugeführt ist.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante weist die Simulationseinrichtung 42 ein erstes und ein zweites Schieberegister 43 bzw. 44. eine erste und eine zweite ODER-Schaltung 45 bzw. 46, einen ersten und einen zweiten Generator47 bzw.48. UND-Schaltungen 49 und eine Anzeigeeinrichtung 50 auf. Eingänge des Schieberegisters 43 dienen als erster und zweiter Eingang der Einrichtung 42, während ihre Ausgänge sowie die des Schieberegisters 44 über die UND-Schaltungen 49 an die Eingänge der ODER-Schaltung 45 angeschlossen sind. Die Steuereingänge des Schieberegisters 44 sind über die ODER-Schaltung 46 an die Eingänge des Generators so 47 und der Dekodierschaltung 35 angeschlossen.

Mit der Simuiationseinrichtung 42 ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung bei stillgesetzter Schweißausrüstung einzustellen, wodurch die Sicherheit der Steuerung des Elektronenstrahlschweißvorganges erhöht wird.

Die Einrichtung 39 kann gemäß der Erfindung als ein Transformator 51 ausgeführt werden, wie es Fi g. 5 zeigt. Die Primärwicklung des Transformators 51 ist mit dem Zusatzausgang 41 des Ablenkstromgenerators 4 und die Sekundärwicklung mit Eingängen des Begrenzungsverstärkers 40 verbunden.

Der Transformator 51 differenziert die Signale, die die Bahnlinie bestimmen.

Beim Aufbau der Einrichtung zur Steuerung der Elektronenstrahlschweißung auf der Basis von digitalen Bauelementen kann die Einrichtung 39 als ein Frequenzteiler 52 ausgeführt werden, wie es in F i g. 7 gezeigt ist.
Bei dieser Ausführung der Einrichtung 39 weist der Steuergenerator 24 einen Impulsgenerator 53 und einen Abtastsignalformer 54 auf, während der Begrenzungsverstärker 40 durch einen Trigger ersetzt ist.

Diese Ausführung der Einrichtung ermöglicht digitale Signalverarbeitung. Es wird außerdem der Einfluß der Primärwicklung des Transformators auf die Forin der Abiastlinic beseitigt und der Nulzungsgrad des Ablenkstromgenerators 4 erhöht.

h5 möglich ist auch eine Ausführung der erfindungsgemaBen Einrichtung, in weicher ein zusätzlicher Frequenzteiler 55 vorhanden ist.

Es werden damit durch einen asynchronen Betrieb der Einheit 4 und des Taktgenerators 37 hervorgerufene Fehler beseitigt.

!•'ine andere erfindung.sgemal.Se Ausführung der Koordinierungscinrichiung 1.3 isi in I'ig. 8 angegeben. Die Einheit 1.3 weist eine erste Baugruppe 57 /um Auffinden des .Senweil.tsu>l.les 6, eine /weile Baugruppe 58 zur Positionierung des F.lektronensiruhis 5 auf den Sehweißstoß 6 (Fig. 7) und eine Baugp; _; c 59 (I ig. 8) zur Vorgabe der Reihcniolgc der Arbeitsgänge auf.

Die erste Baugruppe 57 dieser Hinrichtung enthält eine ODF.R-Schallung 60 und einen Trigger 61, dessen ^r> Eingänge an den Ausgang der ODER-Schaltung 60 und an die Stelleinrichtung 11 angeschlossen sind.

l5i<- y.wcilc Baugruppe 58/ur Positionierung des Elektronenstrahls auf den SchweiUstoU ist als ein Trigger 62 ausgeiiihrt.

Die erste Baugruppe 59 zur Vorgabe der Reihenfolge von Arbeitsgängen weist eine UND-Schaltung 64, eine Dekodierungseinrichtung 65 und eine Verzögerungsschaltung 66 auf.

Die Vorrichtung zum Schweißen mit Elektronenstrahlen funktioniert wie folgt. Die Katode 20 (Fig. 1) des Elektronenstrahlers 1 bildet eine Elektronenwolke aus, deren Elektronen durch das Katode-Anode-Potential beschleunigt werden. An die Steuerelektrode 21 wird ein Potential zur Steuerung der Intensität des ausgebildeten Elektronenstrahls 5 gelegt, der nacheinander die Magnetfelder des elektromagnetischen Fokussierungssystems (23) und der Ablenkspulen 3 passiert. Die Ablenkspulen 3 ermöglichen eine Verschiebung des Elektronen-Strahls 5 in X- und K-Richtung und damit die genaue Positionierung des Elektronenstrahls 5 auf der Oberfläche 8 des SchweiBstückes.

Der Ablenkstromgenerator 4 liefert Steuerströme, die den Ablenkspulen 3 zugeführt werden, deren magnetischer Fluß die Abtastung der Oberfläche des Schweilistuckes auf dem Abtastleid gewährleistet.

In Fig. 10 ist als Beispiel das Abtastfeld des Elektronenstrahls in bezug auf den Schweißstoß 6 auf der Oberfläche 8 des Schweißstückes dargestellt. Der Steuergenerator 24 (Fig. 1) erzeugt eine der erforderlichen Bahn entsprechende Spannung, während der Verstärker 25 diese in den Steuerstrom der Ablenkspulen 3 wandelt. In den Zeitpunkten des Auftreffens des Elektronenstrahls 5 auf den Schweißstoß 6 liefert der Geber 7 Impulse (Schnitt der Bahnlinie mit der Stoßmitte). Vom Elektronenstrahl 5 wird die Sekundäremission (Sekundärelektronenfluß 26) aus der abzutastenden Oberfläche 8 hervorgerufen. Vom Schweißstoß 6 wird der Sekundärelektronenfluß 26 moduliert, dann vom Auffänger 27 aufgefangen; und der Strom des Auffängers in dem Kreis 28 wird in ein das Relief der Oberfläche 8 widerspiegelndes Signal umgewandelt.

In Abhängigkeit von der Lage des Abtastfeldes zum Schweißstoß 6 werden dem Geber 7 unterschiedliche Strukturen der Sekundäremissionssignale entnommen, deren Zeitdiagramme in F i g. 11 (a, b, c) angegeben sind. F i f 11a zeigi das Zeitdiagramm des Sekundäremissionssignals für den Fall, wenn die Mittellinie der Abtastbahn mit der Stoßmitte 6 zusammenfällt (wie es durch die Linie A in Fig. 10 angedeutet ist), Fig. 11b und lic erläutern entsprechend die Fälle, wenn die Abtastbahn rechts bzw. links von der Stoßmitte 6 liegt. Mit der Lageerkennungsschaltung 9 (F i g. 1), wird gemäß der Struktur der Sekundäremissionssignaie vom Geber 7 die Lage der Abtastbahn in bezug auf den Schweißstoß identifiziert. Dabei werden Vergleichsstrukturen (beispielsweise solche, die in F i g. 11 fa, b, c] angegeben sind) ausgesiebt, gemäß denen am Ausgang der Lageerkennungsschaltung 9 (F i g. 1) ein Kodesignal erzeugt wird, das vom Digital/Analogwandler 10 in ein Steuersignal umgesetzt wird. Über den Verstärker 23 beeinflußt das Steuersignal die Lage der Abtastbahn bezüglich des Sch-.veißstoßes 6 so, daß die Struktur des Sekundäremissionssignals vom Geber 7 stabilisiert wird. Um durch eine elektromagnetische Korrektur der Lage des Abtastfeldes bezüglich des Schweißstoßes hervorgerufene Steuerfehler zu beseitigen, kann der Wandler 10 das Steuersignal direkt an die Stelleinrichtungen 11 (z. B. Antriebe zur Bewegung des Elektronenstrahlers bzw. der Bewegungseinrichtung 29) liefern, durch welche der Elektronen-Strahler 1 und das auf der Bewegungseinrichtung 29 befestigte Schweißstück gegeneinander bewegt werden.

Falls die Abweichung zwischen der Abtastbahn und dem Schweißstoß 6 die Positionierungsfähigkeit der Lageerkennungsschaltung 9 überschreitet, wird der Schweißstoß mittels des Suchgenerators 12 gesucht. Der Generator 12 steuert über den Digital/Analogwandler 10 die Stelleinrichtung 11 bzw. über den Verstärker 25 den Verschiebungsstrom der Ablenkspulen 3. Nach dem Auffinden des Schweißstoßes, d. h. nach dem Eintreffen des Sekundäremissionssignals vom Geber 7, wird der Generator 12 von einem vom Ausgang 17 der Koordinierungscinrichlung 13 ankommenden Signal abgeschaltet.

Die Stelleinrichtung 11 synchronisiert die Arbeit der Einrichtung 13, welche periodisch den Ablcnkstromgencrator 4 zur Steuerung der Ablenkung des Elektronenstrahls einschaltet sowie die Betriebsart des E'ektronen-Strahls steuert, indem dieser in den Betrieb zur Ermittlung der Lage der Abtastbahn (Betrieb der Nachlaufregelung), in den Schweißbetrieb bzw. in einen Betrieb zur Durchführung anderer Arbeitsgänge (beispielsweise zum Herausführen des Elektronenstrahls aus der Schweißzone usw.)geschaltet wird.

Mit der Lageerkennungsschaltung 9 wird der Einfluß von Phasen- und zeitlichen Verzerrungen in den Strömen der Ablenkspulen 3 und des Gebers 7 beseitigt.

Die Identifizierung der Lage der Abtastbahn bezüglich des Schweißstoßes 6 nach der Struktur des Sekundäremissionssignals im Erkennungsgerät 9 (F i g. 2) erfolgt folgendermaßen: Die Sekundäremissionssignale gelangen in den Normierungskreis 30. Sie werden dort nach der Amplitude und Dauer normiert Der Normierungskreis 30 ist üblicherweise ein mit einem Impulsformer in Reihe geschalteter Begrenzerverstärker.

Die normierten Impulse des Gebers 7 werden den Eingängen der Filter 31, 32 und 33 zugeführt, an deren ω Ausgängen die Kreuzkorrelationsfunktion der Sekundäremissionssignale mit den im jeweiligen Filter vorgegebenen Vergleichsstrukturen gebildet wird. Aus den Ergebnissen der Berechnung dieser Funktion wird damit am Ausgang der Lageerkennungsschaltung 9 ein Kodesignal über die Lage der Abtastbahn bezüglich des Schweißstoßes 6 erhalten. Das Filter 31 siebt dabei Vergleichssignale aus, die eine Verstellung der Abtastbahn z. B. rechts von der Sioßmitte identifiziert; das Filter 32 erkennt eine Linksverstellung, während das Filter 33 zur Iden.tifizierung des Auftreffens des Elektronenstrahls auf den Schweißstoß 6 dient

Die Normierung der zu verarbeitenden Signale gewährleistet die Invarianz der erfindungsgemäßen Einrichtung in bezug auf den Fugenabstand der Schweißteile. Es ist außerdem möglich, die digitalen abgestimmten

Filter mit einer Verzögerungsleitung 34 (F i g. 3) auszubilden, welche an die Γ jkodierschaltung 35 angeschlossen ist. Die Eingänge der Dekodierschaltung 35 sind dabei so an die Ausgänge der Verzögerungsleitung 34 angeschlossen, daß ihre Anordnung umgekehrt der zeitlichen Struktur eines Vergfeichssekundäremissionssignals ist.

In Übereinstimmung mit der Form der Abtastbahn und dem Anschluß bestimmter Anzapfungen der Verzögerungsleitung 34 an die Dekodierschaltung 35 erfolgt die abgestimmte Aussiebung von Vergleichsimpulsfolgcn.

Die Normierung von Signalen des Gebers 7 läßt das Schieberegister 38 (F i g. 4) in der Verzögerungsleitung 34 anwenden, in '.em die Information durch Impulse des Taktgenerators 37 verschoben wird, während die Informationseingabe über den Trigger 36 erfolgt. Der Trigger 36 wird durch aus dem Normierungskreis 30 ankommende Impulse zur Normierung der Sekundäremission-Abtastsignale ausgelöst und durch ein Signal vom Ausgang der ersten Stelle des Schieberegisters 38 in Ausgangsstellung gebracht. Der Trigger 36 synchronisiert die Zeitpunkte des Eintreffens von Signalen über die Positionierung des Elektronenstrahls auf den Schweißstoß mit Impulsen des Taktgenerators 37. Die Stellcnzahl des Schieberegisters 38 wird durch die Dauer der Verarbeitung des Signals vom Geber 7 während eines Abtastzyklus bestimmt.

Um die Arbeitsgeschwindigkeit der Einrichtung zu erhöhen, ist es zweckmäßig, eine Form der Abtastbahn zu verwenden, die sich durch eine harmonische Funktion beschreiben läßt. Dafür wird in die Vorrichtung zum Schweißen mit Elektronenstrahlen eine Einrichtung 39 (F i g. 5) und ein Begrenzungsverstärker 40 angewendet. Fig. 12 zeigt die Bahn des Elektronenstrahls 5 in bezug auf den Schweißstoß 6 auf der Oberfläche 8 der Schweißteile, die sich durch eine harmonische Funktion beschreiben läßt, Fig. 13 (a, b, c) zeigen Zeitdiagramme der Abtastimpulse. In Fig. 13a sind dabei Strukturen, die beim Zusammentreffen der Abtastbahn mit der Stoßmitte (Linie A in Fig. 12) aufgenommen sind, in Fig. 13b das gleiche bei einer Linksverschiebung (Linie Sin Fig. 12) und in Fig. 13c bei einer Rechtsverschiebung der Abtastbahn von der StoSmitte (Linie Cin Fig. 12) gezeigt. Aus Fig. 13 ist ersichtlich, daß eine Vergleichssiruktur eine Folge aus zwei Impulsen ist.

Der Impulsabstand in jeweiliger Folge und die zeitliche Lage der Impulse (Fig. 13a) bestimmen die Lage der Abtastbahn und des Schweißstoßes 6.

Bei einer Verschiebung der Abtastbahn bezüglich des Schweißstoßes 6 (F i g. 5) ändern sich der Impulsabstand und die gegenseitige Lage der Impulse.

Die der Dekodierschaltung 35 zugeführten Ausgangssignale des Begrenzungsverstärkers 40 bestimmen das Vorzeichen der zeitlichen Ableitung der Abtastbahn des Elektronenstrahls 5, auf welches die aus zwei Impulsen bestehenden Impulsfolgen bezogen werden.

Am Ausgang der Dekodierschaltung 35 wird in Abhängigkeit von der Polarität der Schaltspannung des Begrenzungsverslärkcrs 40 und dem Ergebnis der Bestimmung des Abstandes zwischen den normierten Impulsen mit Hilfe des Schieberegisters 38 der Kode des Steuersignals aufbereitet:

+n bei/(1) λ f(N-n) λ φ ν /(1) λ /(,V + λ) λ ~φ = 1 0 bei/(l) λ /(N) = 1

-π bei/(1) λ /(Ν-π) λ φ ν/(1) λ /(N+ η)

φ = 1

mit λ = logische Verknüpfung UND,

ν = logische Verknüpfung ODER und
mit /(!)= Impulsfolge von der 1. Stelle des Schieberegisters 38,

N = Nummer der Stelle des Schieberegisters 38, die die Impulsfolge vom Normierungskreis 30 um eine halbe Periode verzögert, und
φ = Signaides Begrenzungsverstärkers40.

Der Fehler der automatischen Positionierung des Elektronenstrahls auf den Schweißstoß bei der Steuerung des Schweißvorganges wird durch die Stellenzahl des Schieberegisters 38 und die Ablenkamplitude des Elektronenstrahls 5 bestimmt. Die Analyse der Funktion der Einrichtung ergibt, daß dieser Fehler die Größe

2N

mit/4_m = Ablenkamplitude des Elektronenstrahls 5, nicht überschreitet.

Zur Ablenkung des Elektronenstrahls 5 bezüglich des Schweißstoßes 6 auf der Oberfläche 8 gelangt über die Einrichtung 39 in das elektromagnetische Ablenksystem (3) vom Verstärker 25 ein Steuersignal, das eine harmonische Schwingung mit der Periode T aufweist Die Einrichtung 39 differenziert das Steuerstromsignal und steuert über den Begrenzungsverstärker 40 die Dekodierschaltung 35. Wie F i g. 5 zeigt, ist die Einrichtung 39 als ein Transformator 51 ausgeführt, dessen Primärwicklung über den Zusatzausgang 41 des Ablenkgenerators 4 in Reihe mit den Ablenkspulen 3 geschaltet ist; dabei wird von der Sekundärwicklung ein Signal abgenommen, das der zeitlichen Ableitung des Ablenksteuerstromes entspricht, die über einen als ein Begrenzerverstärker ausgeführten Generator 40 das Vorzeichen der Ablenkgeschwindigkeit der Abtastbahn angibt Beim Auftreffen des Elektronenstrahls 5 auf den Schweißstoß 6 werden im Geber 7 Sekundäremission-Abtastsignale aufbereitet die über den Normierungskreis 30 und den Trigger 36 ins Schieberegister 38 geleiiel werden, in dem die Information durch Signale des Taktgenerators 37 verschoben wird. Die Dekodierschaltung 35 liefert das Steuerkodcsignal, das über den Digital/Analogwandier 10 die Stelleinrichtung 11 Steuer*. Die Betriebsaneri des Ablcnkstromgenerators 4. des Suchgenerator 12, der Antriebe der Stelleinrichtung U und

der Stromversorgungseinrichtung 2 werden von der Koordinierungseinrichiung 13 bestimmt.

Es ist zweckmäßig, Betriebskenndaten der Vorrichtung zum Schweißen mit Elektronenstrahlen bei stillgesetzter Elektronenstrahlschweißausrüstung zu bestimmen. Dafür ist in der vorliegenden Vorrichtung eine Simulationseinrichtung 42 (Fig. 6) zur Nachbildung der iiekundäremission-Abtastsignale vorhanden; dabei gibt die Struktur der Signale das Relief der Oberfläche der Schweißteile an (es wird nachgebildet).

Im ersten Schieberegister 43 wird synchron mit der Steuerung der Ablenkung des Elektronenstrahls eine »Eins« verschoben. Der Taktgenerator 37 bestimmt die Geschwindigkeit der Verschiebung der »Eins« im Schieberegister 43, während ein Signal vom Begrenzungsverstärker 40 die Verschiebungsrichtung bestimmt.

Im zweiten Schieberegister 44 bestimmt eine mit »Eins« belegte Stelle die Lage des Schweißstoßes bezüglich der Abtastbahn.

Bei zeitlichem Zusammentreffen der »Eins« am Ausgang einer der Stellen des Schieberegisters 43 mit einer »Eins« vom Ausgang der betreffenden Stelle des Schieberegisters 44 werden am Ausgang der UND-Schaltung 49 Impulssignale erzeugt, die das Auftreffen des Elektronenstrahls auf den Schweißstoß 6 des Schweißstückes nachbilden, impulse von den Ausgängen der UND-Schaltungen 49 (F i g. 6) werden mittels der ODER-Schaltung 45 verknüpft und gelangen an den Eingang des Triggers 36 in der Lageerkennungsscha'.tung 9. ι s

Zur Steuerung der Lage der »Eins« im Schieberegister 44 ist in d?r i>imulationscinrichtung 42 ein erster Impulsgenerator 47 vorhanden, dessen Impulse über die zweite ODER-Schaltung 46 an den Steuereingängen des Schieberegisters 44 ankommen.

!•'alls die »Eins« im Schieberegister 44 an eine Stelle von der mittleren Stelle des Schieberegisters 43 verschoben ist, treten am Ausgang der ODER-Schaltung 45 Signale auf, deren Struktur der Größe der Verschiebung der »Eins« im Schieberegister 44 entspricht. Die Lage dieser »Eins« im Schieberegister 44 wird von der Anzeigeeinrichtung 50 angezeigt.

Vom Ausgang der ODER-Schaltung 45 gelangt das impulsförmige Signal an den Eingang des Triggers 36 der Lageerkennungsschaltung 9, von deren Ausgang Kodesignale abgenommen werden, die über Eingänge der ODER-Schaltung 46 auf die Stellung der »Eins« im Schieberegister 44 einwirken, um diese in die mittlere Stelle des Schieberegisters 43 zu ^ringen.

Bei der Elektronenstrahl-Abtastung der Oberfläche der Schweißteile entsteht eine Störmodulation des Sekundärelektronenflusses, die durch Risse, Oxidschichten und ähnliche Ungleichmäßigkeiten hervorgerufen wird.

Zur Verzerrung der Struktur der nachgebildeten Signale ist in der Simulationseinrichtung 42 ein zweiter Generator 48 vorgesehen, von dessem Ausgang Impulse an den Eingang der ersten ODER-Schaltung 45 gelangen, an deren Ausgang eine verzerrte Struktur der Sekundäremissionssignale abgegeben wird.

Beim Abstimmen der Vorrichtung zum Schweißen mit Elektronenstrahlen werden die Frequenzen der Generatoren 47 und 48 variiert, wodurch die Arbeitsgeschwindigkeit und Störsicherheit der Vorrichtung ermittelt werden können. Dies läßt die Betriebskenndaten der Vorrichtung verbessern und die Zuverlässigkeit ihrer Steuerung erhöhen.

Die Vorrichtung zum Schweißen mit Elektronenstrahlen kann mit digitalen Bauelementen aufgebaut werden. Ggf. wird die Einrichtung 39 ais ein Frequenzteiicr 52 (F i g. 7) ausgeführt. Durch den Frequenzteiler 52 wird ;;uch der Nul/.ungsgrad des Verstärkers 25 erhöht.

Bei dieser Ausführung der Einrichtung 39 wird der Impulsformer 54 des Ablenkstromgenerators 4 durch eine Impulsfolge des Generators 53 gesteuert. Vom Zusatzausgang 4t von 4 gelangen die Signale über den Frequenzteiler 52 an den als ein Trigger ausgeführten Begrenzungsverstärker 40. Der Teilungsfaktor des Frequenzteilers 52 wird so gewählt, daß die Phasenverschiebung zwischen dem Abtastsignal vom Impulsformer 54 und dem Signal des Begrenzungsverstärkers 40 λ74 beträgt. Dies läßt hinreichend genau das Vorzeichen der zeitlich · ι Ableitung der Abtastbahn des Elektronenstrahls 5 bestimmen.

Um Fehler auszuschließen, die durch eine Frequenzinstabilität des Ablenkstromgenerators 4 des Taktgenerators 37 hervorgerufen werden, wird der Generator 53 über einen zusätzlichen Frequenzteiler 55 vom Taktgenerator 37 synchronisiert. Der Teilungsfaktor des Frequenzteilers 55 bestimmt die Stellenzahl des Schieberegisters 38 und ist gleich 2/V, wobei N die Anzahl der Stellen des Schieberegisters 38 ist, die eine Verzögerung der Impulsfolge vom Taktgenerator 30 um eine halbe Ablenkperiode gewährleistet.

Der Ablenkstromgenerator 4, der Suchgenerator 12 und die Stromversorgungseinrichtung 2 werden von der Koordinierungseinrichtung 13 synchronisiert.

Diese, wie sie in Fig.8 dargestellt ist, arbeitet wie folgt Beim Eintreffen (von 9) des Signals über das »Einfangen« des Schweißstoßes schaltet das Ausgangssignal der Baugruppe 57 den Suchgenerator 12 ab.

Nachdem die Lage des Elektronenstrahls 5 (Fig.7) bezüglich des Schweißstoßes 6 bestimmt und eine Steuereinwirkung auf die Stelleinrichtung 11 aufbereitet ist, tastet das Signal vom Ausgang 56 den Taktgenerator 37 aus, während ein Signal vom Ausgang 16 den Ablenkstromgenerator 4 abschaltet. Die Baugruppe 59 (Fig.8) gibt synchron mit der Steuerung von 4 und der Lageerkennungsschaltung 9 Steuersignale an die Stromversorgungseinrichtung 2 des Elektronenstrahlers 1 ab. Die Steuereingänge der Baugruppen 57,58 und 59 werden dabei durch die Stelleinrichtung 11 synchronisiert.

Die Koordinierungseinrichtung 13 gewährleistet dabei einen synchronen Ablauf des technologischen Arbeitszyklus der Vorrichtung beim Schweißen von Serienteilen.

Es ist bekannt, daß Stoßkanten der Schweißteile unterschiedliche Krümmung aufweisen. Bei kleiner Krümmung der Stoßkanten führt man üblich den Elektronenstrahl (F i g. 7) aus der Schweißzone heraus und tastet den Schweißstoß 6 querüber. Bei der Abtastung wird, wie es vorstehend erläutert wurde, eine Steuereinwirkung ausgeführt, weiche den Elektronenstrahl 5 auf den Schweißstoß 6 der zu verbindenden Teile positioniert Die Häufigkeit der Abtastung wird von der Koordinierungseinrichtung 13 bestimmt, die mit der Stelleinrichtung 11 gekoppelt ist welche das Werkstück in die Schweißzone vorschiebt

Beim Schweißen von Teilen mit großer Krümmung Her Stoßkanten werden die Antriebe zur Verschiebung

des Elektronenstrahlers 1 bzw. der Bewegungseinrichtung 29 mit darauf befestigtem Schweißstück von einer autonomen numerischgesteuerten System gesteuert, während die erfindungsgemäße Einrichtung lediglich de Adaption der Steuerprogramme für die Antriebe der Stelleinrichtung 11 in bezug auf den Schweißstoß de Werkstückes dient.

Für wiederhohe technologische Durchläufe auf dem Schweißstoß der Werkstücke wird dem Ausgang de Lageerkennungsschaltung 9 der Kode der Steuereinwirkung für den jeweiligen Abtastzyklus entnommer Dieser Kode wird gespeichert und wird dann bei einer Wiederholung des eechnologischen Arbeitszyklu benutzt

Auf der Basis der beschriebenen Vorrichtung können somit Schweißautomaten für Serienfertigung entwickel

ίο werden.

F i g. 9 zeigt beispielsweise eine Vorrichtung zum Schweißen mit Elektronenstrahlen bei der Herstellung voi Kolben für Kraftfahrzeuge. Als Stelleinrichtung 11 derartiger Einrichtung dienen ein Antrieb 67 zum Vorschul der Kolben auf die Schweißstation, ein Antrieb 68 zum Drehen der Kolben auf der Schweißstation und eil Antrieb 69 zur Korrektur des Elektronenstrahiers 1 bezüglich des Schweißstoßes 6 der Kolben.

In der angegebenen Vorrichtung weist die Dekodierschaltung 35 der Lageerkennungsschaltung 9 eine Anzei geeinrichtung 70 auf.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt. Nach ihrem Einschalten wird der Antrieb 67 angesprochen und bring einen Kolben auf die Schweißstation. Die ununterbrochene Beschickung von Kolben kann durch eine Bandför derungseinrichtung mit Schleusen, eine Drehplatte mit Aussparungen für Kolben, die vom Antrieb 67 gedreh wird, bzw. durch eine andere in F i g. 9 nicht angegebene Vorrichtung erfolgen. Der Antrieb 67 wird nach den Schweißen des jeweiligen Kolbens von einem von den Dekodierkreis 65 ankommenden Signal ausgelöst. De Trigger 61 liefert ein dem Suchgenerator 12 i;id dem Antrieb 69 zur Korrektur des Elcktronenstrahlers zugeführtes Steuersignal. Dieses Signal tastet den Generator 12 aus und beeinflußt über den Digital/Analog wandler 10 sowie über den Verstärker 25 die Positionierung des Elektronenstrahls 5, der die Oberfläche 8 der zi verbindenden Teile abtastet. Zur Abtastung vom Elektronenstrahl 5 wird der Steuergenerator 24 vom Takige nerator 37 synchronisiert und liefert ein harmonisches Signal, dessen Frequenz durch die des Taktgenerators 31 teilbar ist Der Taktgenerator 37 synchronisiert über den Frequenzteiler 52 den Begrenzungsverstärker 40. Dii Ausgangssignale von 40 gelangen an die Dekodierschaltung 35.

Im Zeitpunkt des Auftreffens des Elektronenstrahls 5 auf den Schweißstoß 6 wird ein Sekundäremissions Elektronenfluß aufmoduliert Am Ausgang des Gebers 7 tritt dabei ein die Information über das Relief de abzutastenden Oberfläche 8 des Kolbens tragendes Signal auf. Beim Auftreffen des Elektronenstrahls 5 auf dei Schweißstoß 6 liefert der Normierungskreis 30 bezüglich der Amplitude und der Dauer normierte Abtastimpu! se, die den Trigger 36 des Erkennungsgerätes 9 ansprechen.

Die Ausgangsimpulsfolge des Triggers 36 wird ins Schieberegister 38 synchron mit der Zuleitung der Schie beimpulse des Taktgenerators 37 eingegeben. In Abhängigkeit von der Impulsfoigeperiode und deren zeitliche! Lage in bezug auf die Abtastbahn gibt die Dekodierschaltung 35 ein Steuerkodesignal ab.

Falls die Verschiebung der Abtastbahn bezüglich des Schweißstoßes mit der Positionierungsfähigkeit dei Lageerkennungsschaltung 9 nicht übereinstimmt, wird die Abtastbahn auf der Oberfläche des Erzeugnisses se lange verschoben, bis am Ausgang von 9 ein Steuerkodesignal erscheint, das über die ODER-Schaltung 60 der Trigger 61 in die Null-Stellung bringt, der Suchgenerator 12 wird dabei abgeschaltet. Der Antrieb 69 wir( ausgetastet und folgt dem Steuersignal, das am Ausgang der als ein Reversierzähler mit einem Digital-Analog Umsetzer ausgeführten Einheit 10 geliefert wird.

Der Antrieb 69 bewegt den Elektronenstrahl 5 bezüglich des Schweißstoßes so lange, bis vom Trigger 62 cir Signal ankommt, das die Steuerung der Ablenkung sperrt. Das Steuersignal vom Ausgang des Triggers 6'.

entsteht nach dem gleichzeitigen Eintreten an seinen Eingängen eines Null-Steuersignals vom Digital/Analog wandler 10 über den Nullindikator 63 und eines Signals von der Lagecrkennungsschaltung 9, das dem genauer Auftreffen des Elektronenstrahls auf den Schweißstoß 6 des Werkstückes entspricht.

Der Trigger 62 schaltet den Taktgenerator 37 sowie den Steuergenerator 24 ab und gibt ein Steuersignal ar die Baugruppe 59 zur Vorgabe der Reihenfolge von Arbeitsgängen ab. An die UND-Schaltung 64 gelangen da;

so Ausgangssignal des Triggers 62 und ein Impuls von dem Zykluszähler der Schweißvorgänge, der am Antrieb 61 zum Drehen des Kolbens auf der Schweißstation angebracht ist. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 6^ liegt am Eingang des Dekodierkreises 65, der die Reihenfolge der Arbeitsgänge bestimmt. Nach einem Signa von 65 stellt die Stromversorgungseinrichtung 2 die zum Schweißen erforderliche Leistung des Elektronen Strahls 5 ein. Nach dem vollen Umlauf des Schweißstoßes des Kolbens vom Elektronenstrahl liefert der Zyklus zähler des Antriebes 68 einen zweiien Impuls, der über den Dekodierkreis 65 und die Zeitverzögerungsschaltung 66 in die Stromversorgungseinrichtung 2 gelangt und eine Betriebsartänderung vornimmt, um wesentlich« Schweißfehler am Umlaufende auszuschließen; auch schaltet er die Stromversorgungseinrichtung 2 des Elektronenstrahlers 1 in den Betrieb für Glättung bzw. thermische Bearbeitung der Schweißnaht um. Der Kolben wire üblicherweise in 3 bis 4 Umläufen geschweißt. Der Dekodierkreis 65 wird in 3 bis 4 Umläufen in Ausgangsstel lung gebracht und liefert dann ein Steuersignal für den Antrieb 67 zum Vorschub eines neuen Werkstückes aul die Schweißstation auf und bringt die Trigger 61 und 62 in Ausgangsstellung zurück. Die Suche des Schweißstoßes. Positionierung des Elektronenstrahls auf den Schweißstoß und Umschaltung der erforderlichen technologischen Betriebsarten des F.lcktroncn.strahlers erfolgen dabei automatisch ohne Teilnahme eines Schweißcr-Bediciicrs.

h^r, Zur visuellen Kontrolle im Laufe des Schweißvorganges weisl ilic Vorrichtung /um Schweißen mil lückin) ncnstrahlcn die Anzeigeeinrichtung 70 auf, die einen Kode über die Verschiebung der AbUislbahn von dei Stoßmittc des zu schweißenden Kolbens anzeigt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet eine hohe Zuverlässigkeit der automatischen Suche und de?

Nachlaufes des Schweißsloßes während der Elektronenstrahlschweißung.

Die erfindungsgemäße Ausführung der Vorrichtung gewährleistet die Invarianz des Nachlaufes des Schweißstoßes unter Betriebsbedingungen des Schweißvorganges. Es ist zu bemerken, daß die angegebene Vorrichtung
auf der Basis von digitalen Bauelementen aufgebaut werden kann.

Aufgrund der beschriebenen Vorrichtung können außerdem Schweißautomaten geschaffen werden; diese 5 Vorrichtung kann auch von einem Rechner gesteuert werden.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schweißen mit Eiektronenstrahlen

mit einer Einrichtung zum Erzeugen von Elektronenstrahlen unterschiedlicher Intensität mit zugehörigen Stromversorgungseinrichtungen,

mit einer Einrichtung zur Ausrichtung des Auftreffortes des Elektronenstrahles auf die Stoßfuge der zu verschweißenden Materialien mit einem Detektor zur Feststellung der von der Oberfläche des Schweißgutes reflektierten und sekundär emittierten Elektronen, die von einem Elektronenstrahl geringerer Intensity; als der für die Schweißung erforderlichen beim Auftreffen auf das Schweißgut ausgelöst werden, für die Abgabe

ίο von Nachstellsignalen an mechanische und elektromagnetisch wirkende Nachstelleinrichtungen,
gekennzeichnetdurchdie Kombination folgender Einrichtungen: