DE3033523A1 - Electron beam welding appts. - using electronic monitor circuit to keep beam on butt joint between workpieces - Google Patents

Electron beam welding appts. - using electronic monitor circuit to keep beam on butt joint between workpieces

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DE3033523A1 DE19803033523 DE3033523A DE3033523A1 DE 3033523 A1 DE3033523 A1 DE 3033523A1 DE 19803033523 DE19803033523 DE 19803033523 DE 3033523 A DE3033523 A DE 3033523A DE 3033523 A1 DE3033523 A1 DE 3033523A1
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Abstract

The electron beam passes through axial holes in a screen and a collector electrode(I) before reaching the workpiece. Sec. electrons (i.e. back-scattered electrons) are collected by electrode(I), which is connected to one input terminal of a comparator. The power supply which feeds the electron gun also supplies a signal to a second input terminal on the comparator. The difference between the two input signals is used to provide a comparator output signal, which is employed for automatic deflection of the beam so the latter remains on the seam or joint being welded. Used in welding all types of metals or alloys, to obtain high quality welds.

Description

VORRICHTUNG ZUR ANZEIGE DES STOSSES DEVICE FOR INDICATING THE BUMP

VON ZU VERSCHWEISSENDEN KANTEN MIT EINEM ABTASTELEKTRONENSTRABE Die Erfindung bezieht sich auf das Elektronenstrahleine schweißen und betrifft/automatische Steuerapparat@zur Positionierung eines Elektronenschweißstrahles bezüglich des Stoßes von zu lrerschvieißenden wanten, insbesondere Vorrichtungen zur Anzeige des Stoßes von zu verschweißenden hanten mit einem Elektronenabtaststrahl. OF EDGES TO BE WELDED WITH A SENSING ELECTRONIC BAR The Invention relates to electron beam welding and relates to / automatic Control apparatus @ for positioning an electron welding beam in relation to the joint of tarpaulins to be welded, in particular devices for indicating the impact of hands to be welded with an electron scanning beam.

Besonders vorteilhaft ist der einsatz ucr Erfindung in automatischen Systemen zur Lenkung eines Elektronenschweiß strahls auf den Stoß von zu verschweißenden Kanten. The use of the invention in automatic Systems for directing an electron welding beam onto the joint to be welded Edge.

Die Elektronenstrahlschweißung, d.h. die Schweißung mit einem Elektronenstrahl, findet in der letzten Zeit dan7s ihren technologischen Vorteilen in verschiedenen Industriezweigen zum Zusammenfügen von hochschmelzbaren und chemisch aktiven Metallen sowie bei der Herstellung von Erzeugnissen aus üblichen, weit verbreiteten Stählen, Aluminiumltuicrwagen sowie Legierungen auf Xupferbasis immer breitere Verwendung. Electron beam welding, i.e. welding with an electron beam, lately dan7s has found its technological advantages in various Industries for joining refractory and chemical active Metals as well as in the manufacture of products from common, widely used Steels, aluminum alloy trolleys and copper-based alloys are increasingly used.

Eine Qualitätsschweißverbindung kann nur unter der Voraussetzung erhalten werden, daß bei Eingehaltenen energieeine technischen Betriebsdaten des Elektronenschweißstrahls aucS sachgemäße Strahlpositionierung bezüglich des Stoßes der zu verschweißenden Kanten gesichert wird. Offensichtlich ist die zuverlässige Verbindung ohne genaue Elektronenschweißstrahleinstellung und -verlagerung am Stoß weeen der gewöhnlich vorhandenen Krummlinigkeit der Stöße nicht herstell bar. Unter Berücksichtigung der Besonderheiten der lslektzonenstrahlschweißung (hohe Temperaturen und Bearbeitungsgeschwindigkeiten). wodurch die unmittelbare Überwachung des Ablaufs des Schweißvorganges erheblich erschwert wird, sowie der immer breiteren Vervjendung dieses Verfahrens ist zu betonen, daß die Entwicklung der automatischen Systeme zur Lenkung des L'lektronenstrahls auf den Stoß der zu verschweißenden Kanten in den Vordergrund tritt. A quality welded connection can only be achieved under the prerequisite can be obtained that when adhered to energy a technical operating data of the Electron welding beam also includes proper beam positioning in relation to the impact the edges to be welded is secured. Obviously the most reliable Connection without precise electron beam adjustment and displacement at the joint Due to the curvature of the joints that are usually present, it cannot be produced. Under Consideration of the special features of the corner beam welding (high temperatures and processing speeds). whereby the immediate monitoring of the process the welding process is made considerably more difficult, as well as the ever wider use This procedure should be emphasized that the development of automatic systems to direct the electron beam onto the joint of the edges to be welded in comes to the fore.

Die Genauigkeit der automatischen Systeme zur Lenkung de: it,leletronenstrahls auf den Stoß der zu verschweißenden Kanten hängt im wesentlichen von der Genauigkeit der zu diesen Systemen gehörenden Vorrichtungen zur Anzeige des Stoßes der zu verschweißenden Kanten ab. Bekannte Vorrichtungen zur Anzeige des Stoßes der zu verschweißenden Kanten können in mechanische, mechanisch-elektrische, lichtelektrische und elektronische eingeteilt werden. Neben der Einfachheit mechanischer Vorrichtungen darf ihre geringe GenauQ'it nicht übersehen werden, wodurch der Einsatzbereich dieser Vorrichtungen eingeschränkt wird. The accuracy of the automatic systems for directing de: it, electron beam the joint of the edges to be welded depends essentially on the accuracy the devices belonging to these systems for displaying the joint of the welded joints Edges off. Known devices for displaying the joint to be welded Edges can into mechanical, mechanical-electrical, photoelectric and electronic. Besides the simplicity of mechanical devices Their low accuracy must not be overlooked, which makes the area of application of this Devices is restricted.

Mehr vollkommen sind elektrisch-mechaniscche Vorrichtungen zur Anzeige des Stoßen der zu verschweißenden Kanten. Electro-mechanical devices for display are more perfect the butting of the edges to be welded.

In von der Firma Sc@iaky (Frankreich) entwickelten automatischen Systemen zur Lenkung des Elektronenschweißstruhls auf den Stoß der zu verschweißenden Kanten werden beispielsweise ein an einer Kanone befestigber und am Stoß vor dem Elektronenstrahl angeodneter mechanischer Fühler sowie eine mit diesem verbundene Binheit zur Erzeugung eines die Inîoreation über das Oberflächenrelief des Schweißstückes tragenden elektrischen Signals als Vorrichtung zur Anzeige des Stoßes der zu verschweißenden Kanten verwendet. Durch dieses elektrische Signal wird die Genauigteit der Lenkung des Elektronenschweißstrabls auf den.Stoß der zu verschweißenden Kanten erheblich erhöht sowie die Einsatzmöglichkeit der mit die sem Signal betriebenen Systeme, beispielsweise mit Hilfe von elektronischen Rechenmaschinen zur Lösung verschledenartiger tochnologischer Aufgaben, erweitert, wie dies die Firma Sciaky erfolgreich praktiziert. Allerdings verursacht die Kopplung mechanischer und elektrischer (um so mehr elektronischer) Einrichtungen zu einem System bekanntlich erhebliche Schwierigkeiten und zwangsläufige Informations- und Zcitverlusto sowohl unmitelbar in mechanischen Baugruppen dieser Systeme als auch am Übergang Mechanik - elektrischer Teil. In automatic developed by the company Sc @ iaky (France) Systems for directing the electron welding chest onto the joint of the one to be welded Edges, for example, are fastened to a cannon and to the joint in front of the Electron beam attached mechanical sensor as well as one connected to it Bunity to generate an inîoreation over the surface relief of the welding piece carrying electrical signal as a device for displaying the joint to be welded Edges used. The accuracy of the steering is determined by this electrical signal of the electron welding strip on the joint of the edges to be welded considerably increased as well as the possibility of using the systems operated with this signal, for example with the help of electronic calculating machines to solve various problems technological tasks, as successfully practiced by the Sciaky company. However, the coupling of mechanical and electrical (all the more electronic) Establishments to a system are known to have considerable difficulties and inevitable Loss of information and access both directly in mechanical Assemblies of these systems as well as at the transition mechanics - electrical part.

ähnliche Schwierigkeiten bereitet auch die Verwendung der bekannten lichtelektrischen Vorrichtungen zur Anzeige des Stoßes der zu verschweißenden Kanten. Der Einsatz cptischer Geräte in den genannten Vorrichtungen hat darüberhinaus weitere, zusätzliche Schwierigkeiten zur Folge. o Ist zum Beispiel die Sicherung erforderlicher Durchsichtigkeit der optischen Linsen während des Schweißens äußerst kompliziert, weil sich die von der Oberfläche des Schweißstücke unter einwirkung des Elektronenstrahls verdunstenden 'ilcilchen auf den Linsen absetzen und das Bild des Schweißobektes schnell verdunkeln. The use of the known one also presents similar difficulties photoelectric devices for displaying the joint of the edges to be welded. The use of cptic devices in the devices mentioned has further, result in additional difficulties. o For example, is backup more necessary Transparency of optical lenses during welding extremely complicated, because the from the surface of the weldment under the action of the electron beam deposit evaporating 'ilcilchen on the lenses and the image of the sweat object darken quickly.

Den oben beschriebenen automatischen Systemen zur Lenkung des Elektronenschweißstrahls auf den Stoß der zu vercflweißenden Kanten ist es gemein, daß vor dem Schweißen die Ausführung zusätzlicher technologischer Arbeitsgänge wie vorläufige Schweißfugenvorbereitung, Auftragen einer vollre£lektierenden Linie den stoß entlang u.dgl. erforderlich ist. The above-described automatic systems for directing the electron welding beam What is common to the joint of the edges to be welded is that before welding the execution of additional technological operations such as preliminary welding joint preparation, Applying a fully reflective line along the joint and the like is required.

Als besonders zukunftsorientiert erscheinen aus der heutigen Sicht automatische systeme zur Lenkung des Elektronenstrahls auf den Stoß der zu verschweißenden anten. in welchen elektronische Vorrichtungen zur Anzeige des Stoßes der zu verschweißenden Kanten verwendet werden. Derartige Vorrichtungen bieten unseres Erachtens bestimmte Vorteile im Vergleich zu den oben beschriebenen Vorrichtungen. in den elektronischen Vorrichtungen zur Ermittlung der Elektronenstrahllage bezüglich des Stoßes der zu verschweißenden Kanten werden die von der Oberfläche des Schweißstückes unter der Wirkung des lek:tronenstrahls reflektierten J2ilcktronen benutzt, die im weiteren als Sekundürelektronen (SE) bezeichnet werden. Bekanntlich wird der Sekundärelektronenfluß durch den Strahlstrom sowie das Oberflächenrelief des bestrahlten Obåektes bestimmt. In den elektronischen Vorrichtungen wird zur Abbildung des Oberflächenreliefs der Schweißstücke ein Abtastelektronenstrahl verwendet. Wenn sich der Abtaststrahl mit dem Stoß der zu verschweißenden Kanten schneidet, wird die Sekundärelektronenflußstärke sofort verändert, was in der Vorrichtung, beispielsweise durch die Erzeugung eines elektrischen Impulses registriert wird, der als ein die Information über das Oberflächenrelief der Schweißstücke tragendes Anzeigesignal dient. In den beschriebenen Vorrichtungen wird ein AbLasteiektrenenstrabl verwendet, den eine spezielle Elektronenka bzw. eine Arbeitskanone emittiert, die in gleichmäßigen Zeitabständen auf den Kontrollbetrieb umgeschaltet wird. Appear as particularly future-oriented from today's point of view automatic systems for directing the electron beam onto the joint to be welded anten. in which electronic devices to indicate the joint of the to be welded Edges are used. Such devices offer, in our opinion, certain advantages compared to the devices described above. in the electronic devices for determining the electron beam position with respect to of the joint of the edges to be welded become that of the surface of the welding piece under the effect of the lek: tron beam, the trons reflected hereinafter referred to as secondary electrons (SE). As is well known, the Secondary electron flow through the beam current as well as the surface relief of the irradiated Obåektes determined. In the electronic devices, the surface relief is mapped of the weldments uses a scanning electron beam. When the scanning beam cuts with the butt of the edges to be welded, the secondary electron flux strength becomes immediately changes what is in the device, for example by generating a electrical impulse is registered, which is used as an information about the surface relief the display signal carrying the workpieces is used. In the devices described an AbLastiektrenenstrabl is used, which has a special electron ca or a work cannon emitted, which at regular intervals on the control plant is switched.

s ist eine Vorrichtung zur Anzeige des Stoßes von zu verschweißenden Kanten mit einem Abtastelektronenstrahl nach USA-Patent Nr. 3426174 bekannt. Die Vorrichtung enthält ein an eine Stromversorgungsanlage augeschlossenes Erzeugung eines System zuriAbtasteiektronenstrahls und eine in einem Schirm angeordnete und während des Betriebs zwischen db Strahlsystem und einen Schweißstück elektrode aufgestellte Auf£ang zur Äufnahine von Sekundärelektronen mit einer Durchlaßöffnung für den Abtastelektronenstrahl und eiirrStromabführung. An die Stromabführung ist ein viderstand angeschlossen, von welchen, von welchem das Anzeigesignal abgenommen wird, d.h. der Widerstand dient als Former der eine Information über das Oberflächenrelief des Schweißstückes, insbesondere über das Zusammenfallen des Stoßes mit der Wirkungszone des Llektronenabtaststrahls tragenden Anzeigesignale. s is a device for displaying the joint of the parts to be welded Edges with a scanning electron beam are known from USA Patent No. 3426174. the The device contains a generation that is excluded from a power supply system a scanning electron beam system and one in one umbrella arranged and during operation between the db beam system and a welding piece Electrode set up for the reception of secondary electrons with a passage opening for the scanning electron beam and electrical current discharge. At the current discharge is a resistor connected, from which the display signal is taken , i.e. the resistance serves as a shaper for information about the surface relief of the welding piece, in particular about the coincidence of the joint with the zone of action of the scanning electron beam carrying display signals.

Diese Signale werden dann in einem automatischen System zur Lenkung des Elektronenstrahls auf den Stoß der zu verschweißenden Kanten benutzt. Die Auffangelektrode wird zur Entgegenüber störung/sonstigen Elektronenquellen abgeschirmt.These signals are then used in an automatic steering system of the electron beam is used on the joint of the edges to be welded. The collecting electrode is shielded against interference / other electron sources.

Die beschriebene Vorrichtung sichert die Aufnahme des Oberflächenreliefs der Schweißteile mit einem Fehler, der Erzeugung durch einen bei der / des die Information über das Oberflächenrelief der Schweißstücke tragenden Signals entstehenden Fehler sowie sonstige, reliefunabhängige Fehler (beispielsweise durch die Abweichung im elektromagnetischen Ablenksystem des Strahlers des Elektronenabtaststrahls) bestimmt wird. Außerdem wirken sich elektromagnetische Felder, die beim Zusammenwirken des Elektronenstrahls mit die Metalldämpfen entstehen, sowie hohe Zeitkonstante des mit einem Widerstand ausgeführten Signalformers auf die Arbeitsgenauigkeit dieser Vorrichtung störend aus. Der Schutz gegen den Einfluß der Stromschwankungen des Abtaslelektronenstrahls auf die Form des die Information über cLas Oberflächenrelief der Schweißstücke tragenden Signals ist nicht vorhanden. Durch die Anordnung der Auffangelektrode in einem Schirm, z.B. im Rohrschirm, wird die Vorrichtung im bedeutenden Maße gegen den Einfluß der elektromagnetischen Felder abgeschirmt. Allerdings ist zum vollständigen Schutz gegen elektromagnetische Felder eine derartige ausführung des Schirmes erforderlich, bei welcher die auffangelektrode von dap allen Seiten abgeschirmt ist, d. h. der Schirm am Schweißeine stück anliegt. Offensichtlich schränkt / derartige Schirmausführung die tecbnologischen Vorteile der Vorrichtung wesentlich ein. The device described ensures the recording of the surface relief of the welded parts with a defect, the generation by one of the information errors arising from the surface relief of the signal carrying the weldments as well as other, relief-independent errors (for example due to the deviation in the electromagnetic deflection system of the emitter of the scanning electron beam) will. In addition, electromagnetic fields have an effect when the Electron beam with the metal vapors arise, as well as high time constant of the with a resistor executed signal conditioner on the working accuracy of this Device disturbing. The protection against the influence of current fluctuations of the scanning electron beam on the shape of the information about cLas surface relief the signal carrying the weldments is not available. The arrangement of the A collecting electrode in a screen, e.g. in a pipe screen, becomes the main feature of the device Dimensions shielded against the influence of electromagnetic fields. However, it is Such a design for complete protection against electromagnetic fields of the screen is required, with the collecting electrode from all sides is shielded, d. H. the screen rests against the welding leash. Obviously restricts / such a screen design the technological advantages of the device are essential a.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Anzeige des Stoßes von zu Verschweißenden nten mit einem Abtastelektronenstrahl anzugeben, in welcher die bauliche Gestaltung eine s zur Vorrichtung gehörenden Formers von <eine Information über das Oberflächenrelief des welche <-> Schweißstückes tragens Anzeigesignalen Tdie Neutralisation des Störeinflusses der Schwankungen des Primärelertionenfluseine ses des Elektronenabtaststrahls ermöglicht sowie/größere Zuverlässigkeit er Information über das Oberflächenrelief des Schweißstückes sichert. The invention is based on the object of a device for displaying indicate the joint of the seams to be welded with a scanning electron beam, in which the structural design a s belonging to the device formers of <information about the surface relief of which <-> welding piece carry display signals Tthe neutralization of the disturbing influence of the fluctuations of the primary learning flux of the scanning electron beam enables and / or greater Reliability he secures information about the surface relief of the workpiece.

Die gestellte Aufgabe wird in einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff mit den in Kennzeichen des Patentanspruchs 1 Former der angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß gelöst. Dadurch, daß der / Anzeigesignale yinrichtung / als eine Differenzbildungs ausgeführt ist, wird der Ausgleich des Störeinflusses der Schwankungen des Primärelektronenflusses des Abtaststrahls sowie die =tgegenüber störung/sonstigen Elektronenquellen ermöglicht. The task set is in a device according to the preamble according to the invention with the features indicated in the characterizing part of claim 1 solved. By the fact that the / Display signals yinrichtung / as a Difference formation is carried out, the compensation of the disturbing influence of the fluctuations of the primary electron flow of the scanning beam as well as the interference / other Enables electron sources.

Zum Schutz gegen Magnetfelder wird empfohlen, die Differenzbildungs einrichtung mit einem Differentialübertrager auszuführen, dessen erste Primärwicklung an die Stromabführung der Auffang elektrode und die zweite an die Stromversorgungsanlage des Abtastelektronenstrahles angeschlossen Ausgänge ist, wobei die Ausgänge der Sekundärwicklung dieser Vorrichtung bilden Zur Dehnun der Durchlaßbandbreite der Vorrichtung sowie Erhöhung der Abbildungsgenauigkeit des Oberflächenreliefs des Schweißstückes wird empfohlen, die Differenzbildungseinrichtung mit einem SE-Strom-Spannungswandler auszurüsten, der mit einem Operationsverstärker ausgeführt ist, dessen invertierender Eingang an die Stromabführung der Auffangelektrode angeschlossen, der nichtinvertierende Eingang erdet und der Ausgang mit dem ersten Eingang des Dift'erenzverstärkers gekoppelt ist, der mit einem Operationsverstärker ausgeführt ist. Der zweite Eingang des Differenzverstärkers system ist an die Stromversorgungsanlage des Strahl des Abtastelektronenstrahls angeschlossen. Der Ausgang des Differenzverstärkers bildet den Ausgang der Vorrichtung. To protect against magnetic fields, it is recommended to use the subtraction device to run with a differential transformer whose first primary winding to the current discharge of the collecting electrode and the second to the power supply system of the scanning electron beam is connected outputs, the outputs of the The secondary winding of this device is used to expand the bandwidth of the Device as well as increasing the imaging accuracy of the surface relief of the Welding piece is recommended, the difference formation device with an SE current-voltage transformer equip, which is carried out with an operational amplifier, its inverting Input connected to the current lead of the collecting electrode, the non-inverting one The input is grounded and the output is coupled to the first input of the differential amplifier which is implemented with an operational amplifier. The second input of the differential amplifier system is connected to the power supply of the beam of scanning electron beam connected. The output of the differential amplifier forms the output of the device.

Zur Entstörung gegenüber sonstigen Elektronenquellen wird empfohlen, die efindungsgemäße Vorrichtung so auszuführen, daß die Vorrichtung zwei Auffang elektroden aufweist, die in rohrschirmen angeordnet sind, welche derart elektroden groß gerichtet sind, daß die Abtastfelder der Auffang gleich sind und aneinander grenzen. Dabei muß das Abtastfeld einer der Auffang elektroden mit der Wirkungszone des Abtastelektronenstrahls zusammenfallen. Die Differenzbildungs einrichtung muß zwei SE-@trom--Spannungswandler aufweisen. Der Eingang jedes SE-Strom--Spannungswandlers wird an eine der Auffang elektroden angeschlossen, während die Ausgänge dieser Wandler mit den verschiedenen Eingängen des Differenzverstärkers gekoppelt vlerden, dessen Ausgang den Ausgang der Vorrichtungbildet. Eine derartige Ausführung der Vorrichtung ermöglicht es, Tsonstige Elektronenquellen zu verhindern. To suppress interference from other electron sources, it is recommended the device according to the invention perform so that the device has two collecting electrodes, which are arranged in tubular screens, which such Electrodes are directed large that the scanning fields are the same and collection adjoin each other. The scanning field must be one of the collecting electrodes with the Zone of action of the scanning electron beam coincide. The difference formation device must have two SE @ trom voltage converters. The input of every SE current voltage transformer is connected to one of the collecting electrodes, while the outputs of this converter coupled to the various inputs of the differential amplifier, its Output forms the output of the device. Such a design of the device makes it possible to prevent other electron sources.

Zur Abbildung der Überschreitungshöhe der zu verschweiß enden Kanten wird empfohlen, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit zwei Auffangelektroden auszuführen, die in an sich bekannten Rohrschirmen angeordnet; sind, welche derart ge-richtet sind, daß die Abtastfelder der Auffangelektroden mit der Wirkungszone des Abtastelektronenstrahls zusammeneinheit fallen. Dabei muß die Differenzbii.dungs zwei 8 Se-Strom--Spannungswandler aufweisen. Der Eingang jedes SE-Stromelektroden -Spannungswandlers wird an eine der Auffang anseschlossen, während die Ausgänge dieser Wandler an die Eingänge des Differenzverstärkers angeschlossen worden. Die. Vorriclltung muß außerdem mit einem summierenden Verstärker versehen werden, dermit einem Operationsverstärker ausgeführt ist, dessen invertierender eingang mit den Ausgängen der SE-Strom-Spannangswandler elektrisch gekoppelt und dessen nichtinvertierender Eingang geerdet ist. For mapping the height of the excess of the edges to be welded it is recommended to design the device according to the invention with two collecting electrodes, which are arranged in tube umbrellas known per se; are which so directed are that the scanning fields of the collecting electrodes with the zone of action of the scanning electron beam fall together. The difference must be two 8 Se current - voltage transformers exhibit. The input of each SE current electrode voltage converter is connected to a the collection is connected, while the outputs of these converters are connected to the inputs of the Differential amplifier has been connected. The. Provision got to can also be provided with a summing amplifier with an operational amplifier is executed whose inverting input with the outputs of the SE current voltage converter electrically coupled and its non-inverting input is grounded.

Die Ausgänge des Differenz und des summierenden Ausgänge Verstärkers dienen als Felder Vorrichtung, wobei vom Äusgang des summierenden Versturkeis ein die Information über das Oberflächenrelief des Schweißstückes tragendes Anzeigesignal und vom Ausgang des Differenzverst.arkers ein die Information über die Überschreitungshöhe der zu verschweißen den Kanten tragendes Signal abgenommen wird. The outputs of the difference and summing outputs amplifier serve as fields device, whereby from the output of the summing gain a Display signal carrying the information about the surface relief of the workpiece and from the output of the differential amplifier in the information about the excess amount the signal carrying the edges to be welded is removed.

Die Erfindung wird nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnun gen zeigen: Fig. 1: ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anzeige des Stoßes von zu verschweißenden Kanten mit einem Elektronenabtaststrahl; Fig. 2: eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Differenzbildungseinrichtung al ein Differentialübertrager ausgeführt ist, Fig. 3: eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Diffcrenzbildungseinrichtung einen SE-Strom-Spannungswandler enthält, Fig. 4: eine mögliche Ausfährungsform der erfindungselektroden gemäßen Vorrichtung, die zwei Auffang zur Aufnahme von von Sekundärelektronen aufweist, während die Differenzbildungseinrichtung zwei BE-Strom-Spannungswandler enthält, Fig. 5 : eine mögliche Ausführungsform der erfindungselektroden gemäßen Vorrichtung, die zwei Auffang zur Aufnahme von Sekundärelektronen und einen summierenden Verstärker aufweist, Fig. 6 : eine mögliche Ausführungsform der erfindungselektroden gemäßen Vorrichtung, die vier Auffang zur Aufnahme von einrichtungen Sekundärelektronen, zwei Differenzbildungs sowie zwei summierende Verstärker aufweist. The invention is explained in more detail below using a few exemplary embodiments explained. The associated drawings show: FIG. 1: a block diagram of the Device according to the invention for displaying the joint of edges to be welded with a scanning electron beam; Fig. 2: a possible embodiment of the invention Device in which the difference formation device al is a differential transformer is executed, Fig. 3: a possible embodiment of the device according to the invention, in which the differential device contains an SE current-voltage converter, 4: a possible embodiment of the inventive electrodes according to the device, the two catches for receiving of secondary electrons, while the subdivision device contains two BE current-voltage converters, 5: a possible embodiment of the device according to the invention electrodes, the two traps for receiving secondary electrons and a summing amplifier 6: a possible embodiment of the electrodes according to the invention Device, the four collecting devices for the reception of secondary electrons, has two differentiators and two summing amplifiers.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 enthalt ein an eine Stromversorgungsanlage 2 angeschlossenesStrahlzur Erzeugung system 1/ des Abtastelektronenstrahls sowie eine in einem Rohrschirm 4 angeordnete Auffang elektrode 3 zur Aufnahme von Sekundärelektronen. An die Stromabführung 5der Auffangelektrode 3 ist ein als eine Differenzbildungs einrichtung 6 ausgeführter sowie Eingänge 7 und 8 aufweisender Former eines die Information über das Oberflächenrelief des Schweißstückes tragenden Differenzbildungs-Anzeigesignals angeschlossen. Der Ausgang 9 der 1 einrichtung / 6 dient als Ausgang der Vorrichtung und ist für den -nschluß an das automatische System zur Lenkung des Elektronenstrahls auf den Stoß der zu verschweißenden Kanten bestimmt.The device according to FIG. 1 includes a power supply system 2 connected beam for generating system 1 / the scanning electron beam as well as an arranged in a tube shield 4 collecting electrode 3 for receiving secondary electrons. At the current lead 5 of the collecting electrode 3 is a difference formation device 6 executed as well as inputs 7 and 8 having formers of the Information about the difference formation display signal carrying the surface relief of the workpiece connected. The output 9 of the 1 device / 6 serves as the output of the device and is for connection to the automatic system for guiding the electron beam determined on the joint of the edges to be welded.

Strahlsystems Die Stromversorgungsanlage 2 des / 1 weist einen Meßausgang 10 zur Kopplung mit der Differenzbildungseinrichtung 6 auf. Der Meßausgang 10 gibt ein der Größe des Abtastelektronenstrahls entsprechendes Signal ab. Beam system The power supply system 2 of / 1 has a measuring output 10 for coupling to the difference forming device 6. The measurement output 10 gives a signal corresponding to the size of the scanning electron beam.

In Fig. 2 ist eine mögliche Ausführungsform der Voreinrichtung richtung gezeigt, bei der die differenzbildungs 6 erfindungsgemäß als ein Differentialübertrager ausgeiührt ist, dessen Primärwicklungen 11 und 12 gegensinnig geschaleinrichtung tet und an die Eingänge 7 und 8 der Differenzbildungs/ 6 angeschlossen sind, während eine Sekundärwicklung 13 an einrichtung den Ausgang 9 der Diferenzbildungs angeschlossen ist,'. In Fig. 2 is a possible embodiment of the pre-device direction shown in which the difference formation 6 according to the invention as a differential transformer is designed, the primary windings 11 and 12 of which are formed in opposite directions tet and connected to inputs 7 and 8 of the subtraction / 6, while a secondary winding 13 is connected to the device, the output 9 of the differential formation is,'.

Aus Gründen der Anschaulichkeit und Verständlichkeit sind in Fig. 2schematisch der konstruktionsmäßige Aufbau des zur Erzeugung des Strahlsystems 1/ Abtastelektronenstrahls 14, der, wie auch ein Sekundärelektronenfluß 15, mit Pfeilen veranschaulicht ist, sowie ein auf einem Fahrgestell 17 aufgestellte;a'Schweißstück 16 dargestellt.Das Strahisystem 1 enthält einen Glühfaden 18, eine Elektronen emittierende Katode 19, eine Steuerelektrode 20, eine Anode 21 sowie elektromagnetische Bündelungs- und Ablenksysteme 22 bzw. 23. In Fig. 2 sind außer dem die Wirkungszone AB des Abtastelektronenstrahls sowie der Stoß CD der zu verschweißenden Kanten gezeigt.For the sake of clarity and comprehensibility, Fig. 2 Schematic of the constructional structure of the for generating the beam system 1 / scanning electron beam 14, which, as well as a secondary electron flux 15, with Arrows is illustrated, as well as a set up on a chassis 17; a 'weldment 16. The jet system 1 contains a filament 18 which emits electrons Cathode 19, a control electrode 20, an anode 21 and electromagnetic bundling and deflection systems 22 and 23. In Fig. 2 are also the zone of action AB of the scanning electron beam and the joint CD of the edges to be welded are shown.

einrichtung Nach Fig. 3 enthält die Differenzbildungs' 6 einen SE-Strom-Spannungswandler 24, der mit einem Operationsvestärker 25 ausgeführt ist, an dessen invertierenden eingang ein Rückkopplungswiderstand 26 und eine Stromabführung 5 des elektrode einrichtung Auffang 3 angeschlossen sind. Die Differenzbildungs 6 enthält außerdem einen Differenzverstärker 27, der aus einem Operationsverstärker 28 besteht, dessen Betriebsart von an dessen Eingängen geschalteten Widerständen 29 und 30 sowie einem Rückkopplungs widerstand 31 vongegoben wird. Der Ausgang des Operationsverstärkers 25 ist über den Widerstand 30 an den invertierenden Eingang des Opcrationsverstärkers 28 angeschlossen, dessen zweiter Eingang über den Widerstand 29 an den Meßausgang 10 der Stromversorgungsanlage 2 angeschlossen ist. Als Ausgang 9 der einrichtung Differenzbildungs' 6 dient der Ausgang des Differenzverstärkers 27. device According to Fig. 3, the subtraction '6 contains an SE current-voltage converter 24, which is designed with an operational amplifier 25, to its inverting input a feedback resistor 26 and a current drain 5 of the electrode device Interception 3 are connected. The difference formation 6 also contains a differential amplifier 27, which consists of an operational amplifier 28, the operating mode of which Inputs switched resistors 29 and 30 as well as a feedback resistance 31 is given. The output of op amp 25 is over the resistor 30 is connected to the inverting input of the operational amplifier 28, its second input via the resistor 29 to the measurement output 10 of the power supply system 2 is connected. The output 9 of the device differential formation '6 is used Output of differential amplifier 27.

en Derartige Ausführung des Formers der Anzeigesignale sie die (Einrichtung 6), wie / Fig. 2 und 3 zeigen, ermöglichen es, elektromagnetische Induktionseinflüsse zu beseitigen, die während des Schweißens im Vakuumraum unter Zusammenwirkung des Elektronenstrahls mit Metalldampfen entstehen. Dies wird dadurch möglich, daß der Differentialübertrager bzw.en Such execution of the shaper of the display signals they the (device 6), as / Fig. 2 and 3 show, allow electromagnetic induction influences to eliminate that during welding in the vacuum space with the cooperation of the Electron beam with metal vapors arise. This is possible because the Differential transformer

die Operationsverstärker linear sind und einen Frequenzdurchlaßbereich aufweisen, der kleiner als die I*requenz Plasmas, welches der electromagnetischen Scbwingungen des / in dem Brennpunkt des Elektronenstrahls umgebenden Saum entsteht. the operational amplifiers are linear and have a frequency passband have, which is smaller than the I * requenz plasma, which of the electromagnetic Oscillations of the edge surrounding / in the focal point of the electron beam arise.

Der niedrige Eingangswiderstand des Übertragers bzw. The low input resistance of the transformer resp.

der Operationsverstärker bestimmt eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung. Durch den Anschluß an die Stromversorgungsanlage wird der Linfluß der Schwankungen (Instabilität) des Abtastelektronenstrahls auf die Abbildung des Reliefs in der Wirkungszone des Strahls beseitigt. the operational amplifier determines a high operating speed the device. When connected to the power supply, the Linfluss the fluctuations (instability) of the scanning electron beam on the image of the Removed reliefs in the area of impact of the beam.

In Fig. 4 ist eine mögliche Ausführungsforia der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei in Rohrschirmen 4 und 33 elektroden angeordneten Auffang 3 und 32 sowie zwei S-Stronelektroden -Spannungswandlern 24 und 34 gezeigt. Die Auffang 3 und 32 weisen gleiche Abtastfeldt;r auf und sind derart aufgestellt, daß diese aneinander grenzen. Dabei fällt das Abtastfeld des auffängers 3 mit der Wirkungszone AB desAbtästelektronenstrahls zusammen. außerdem gehört zur Diffeienzbildungs einrichtung 6 ein Differenzverstärker 27. Der Aufbau des lVandlers 34 ist in Fig. 4 nicht gezeigt, weil dieser mit dem Wandler 24 fs. Fig. 3) identisch ist. Es muß darauf elektroden hingewiesen werden, daß an die Auffang 3 und 32 die invertierenden Eingänge der Operationsverstärker der Wandler 24 und 34 angeschlossen sind. Die nichtinvertierenden Eingänge der Operationsverstärer der Wandler 24 und 34 sind geerdet. Die Ausgänge der Operationsverstärker der Wandler 24 und 34 sind an die verschiedenen Eingänge des Differenzverstärker 27 angeschlossen, dessen Ausgang als der Ausgang 19 der Vorrichtung dient. 4 shows a possible embodiment of the invention Device with two in tube umbrellas 4 and 33 electrodes arranged Panels 3 and 32 and two S-current electrode voltage converters 24 and 34 are shown. The catch 3 and 32 have the same scanning fields and are set up in such a way that that these are contiguous. The scanning field of the catcher 3 coincides with the Zone of action AB of the scanning electron beam. also belongs to the formation of differences device 6 is a differential amplifier 27. The structure of the converter 34 is shown in FIG. 4 not shown because this is connected to the converter 24 fs. Fig. 3) is identical. It must it should be pointed out to the electrodes that the collecting 3 and 32 are inverting Inputs of the operational amplifiers of the converters 24 and 34 are connected. the non-inverting inputs of the operational amplifiers of converters 24 and 34 are grounded. The outputs of the operational amplifiers of the converters 24 and 34 are connected to the connected to various inputs of the differential amplifier 27, its output serves as the output 19 of the device.

Eine derartige Ausführung der Vorrichtung ermöglicht es, den Einfluß der Sekundärelektronenflüsse von sonstigen Elektronenquellen zu beseitigen, die gleichzeitig mit dem Strahler des Abtaststrahls 14 zur Erzeugung eines die Information über das Oberflächenrelief des Schweiß stückes 16 tragenden Anzeigesignals funktionielen.Such a design of the device enables the influence to eliminate the secondary electron fluxes from other electron sources that simultaneously with the emitter of the scanning beam 14 to generate the information Functionielen on the surface relief of the welding piece 16 carrying display signal.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, welche die Abbildung der Überschreitungshöhe der zu verschweißendon Kanten ermöglicht. In Fig. 5 is another embodiment of the invention Device shown, which shows the figure of the excess height of the to be welded Edges enabled.

Nach fig. 5 sind die in Rohrschirmen 4 und 33 angeordneten elektroden Auffang 3 und 32 derart gerichtet, daß ihre gleich großen Abtastfelder mit der Wirkungszone AB des Abtastelektroneneinrichtung strahls 14 zusammenfallen. Die Differenzbildungs 6 weist Wandler 24 und 34 sowie einen Differenzverstärker 27 auf, welche wie im obenbeschriebenen Ausführungsbeispiel ausgeführt sind. Die Vorrichtung enthält weiterhin einen summiorenden Verstärker 35 mit einem Operationsverstärker 36 mit Widerständen 37, 38 und 39.In Fig 5 sind außerdem beispiele der gegenseitigen Lage der Kanten gezeigt, bei der die Kantenüberschreitung entsteht.According to fig. 5 are the electrodes arranged in tube shields 4 and 33 Interception 3 and 32 directed in such a way that their equally large scanning fields with the effective zone AB of the scanning electron device beam 14 coincide. The difference formation 6 has transducers 24 and 34 and a differential amplifier 27, which as in FIG Above-described embodiment are carried out. The device also contains a summing amplifier 35 with an operational amplifier 36 with resistors 37, 38 and 39.In Fig. 5 are also examples of the mutual position of the edges shown, in which the edge crossing occurs.

- elektroden Die Stromabführungen der Auffang 3 und 32 sind über die SE-Stromwandler 24 und 34 an die Eingänge des Differenzverstärkers 27 sowie des summierenden Verstärkers 35 angeschlossen, der den Operationsverstärker 36 enthält, dessen Betriebsart von den am invertierenden ijinorang angeschlossenen Widerständen 37 und 38 sowie dem Rückkopplung die und 41 widerstand 39 vorgegeben wird, wobei/Ausgänge 40#des Differenzverstärkers 27 des summierenden Vers >irkers 35 als Ausgang der Vorrichtung dienen. - Electrodes The current leads of collecting 3 and 32 are over the SE current transformers 24 and 34 to the inputs of the differential amplifier 27 as well of the summing amplifier 35, which contains the operational amplifier 36, its operating mode from the resistors connected to the inverting ijinorang 37 and 38 as well as the feedback and 41 resistance 39 is specified, with / outputs 40 # of the differential amplifier 27 of the summing Vers> irkers 35 as the output of Serve device.

Diese Ausführung der erfindungsgemäßen Vor@ichtung ermöglicht es, ein die Information über das Oberflächenrelief des Schweißstückes tragendes Anzeigesignal sowie ein die Information über die Überschreitungshöhe der zu verschweißenden wanten tragendes - al zu erzeugen. This embodiment of the device according to the invention makes it possible a display signal carrying the information about the surface relief of the workpiece as well as the information about the excess height of the panels to be welded load-bearing - al to produce.

gegenüber Zir Entstörung/sonstigen Elektronenquellen, zum Beispiel beim Schweißen mit mehreren Elektronenstrahlen gleichzeitig, viird zur Messung cter Überschreitung aer zu verschweißenden Kanten die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung empfohlen. compared to Zir suppression / other electron sources, for example When welding with several electron beams at the same time, use for measuring cter The embodiment shown in FIG. 6 is exceeded at the edges to be welded the device according to the invention recommended.

In dieser Ausführungsform enthalt die Vorrichtung vier in Rohrschirmen angeordnete Auffang elektroden 3, 32, 42 und 43. Die elektroden Abtastfelder der Auffang' 3 und 42 fallen mit der Wirkungszone AB des Abtastelektronenstrahls 14 zusammen, während elektroden <-> die Abtastfelder der Auffang 32 und 431 wie die Abtastelektroden felder der Auffang 3 und 42 <gleich groß> sind sowie an elektroden diese und sowie an die Zone AB grenzen. Die Auffang 3,32 und 42, 43 sind paarweise angleichartige Differenzbildungseinrichtungen 6 und 44 angeschlossen, deren Ausgänge mit den Eingängen des summierenden Verstärkens35 und des Differenzver-Einrichtunq stärkers 45 gekoppelt sind. Wie die einrichtung 6 (s. Fig. 4, 5 und 6) enthält die Differenzbildungs 44 zwei SE-Strom-Spannungswandler 46 und 47 und einen Differenzverstärker 48. Die Ausgänge der Verstärker 35 und 45 dienen als Ausgänge der Vorrichtung nach Flq. 6.In this embodiment the device includes four in tubular shells arranged collecting electrodes 3, 32, 42 and 43. The electrodes scanning fields of the Receivers 3 and 42 coincide with the zone of action AB of the scanning electron beam 14 together, while electrodes <-> the scanning fields of the collecting 32 and 431 like the scanning electrode fields of collecting 3 and 42 are <equal> and at electrodes these and as well as the zone AB border. The catchment 3.32 and 42, 43 differential forming devices 6 and 44 of the same type are connected in pairs, the outputs of which with the inputs of the summing amplification35 and the differential adjustment device amplifier 45 are coupled. As the device 6 (see. Fig. 4, 5 and 6) contains the Differential formation 44 two SE current-voltage converters 46 and 47 and a differential amplifier 48. The outputs of amplifiers 35 and 45 serve as outputs of the device according to FIG Flq. 6th

Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung liegt im folgenden. Das strahlsystem 1 (Fig. 2) zur Erzeugung des Abtastelektronenstrahls 14 erzeugt einen Elektronenfluß aus einer an der Katode 19 unter der Wirkung der Heizung des Glühfadens 18 entstehenden Elektronewolke. Die Stromstärke des Elektronen"trahls l4 wild von den Steuerpotentialen der Steuerelektrode 20 und der Anode 21 vorgegeben, während die Dimensionierung des Strahls 14 (Strahldurch entfernung messer, Brennpunkt) vom Magnetfeld des Bündelungssystems 22 und die Koordinaten der Brennpunktlage des Elektronenabtaststrahls 14 an der Oberfläche des Schweißstückes 16 vom Magnetfeld des mit einer in Zeichnung@ nicht gezeigten minrichtung gesteuerten elektromagnetischen Ablenksystems 23 abhängen. The operation of the device described is as follows. The beam system 1 (Fig. 2) for generating the scanning electron beam 14 is generated an electron flow from one at the cathode 19 under the action the Heating the filament 18 resulting electron cloud. The current strength of the electron beam l4 given by the control potentials of the control electrode 20 and the anode 21, while the dimensioning of the beam 14 (beam diameter, focal point) from the magnetic field of the focusing system 22 and the coordinates of the focal position of the Electron scanning beam 14 on the surface of the workpiece 16 from the magnetic field of the controlled with a minrichtung not shown in drawing @ electromagnetic Deflection system 23 depend.

Der Glühfaden 18, die Katode Iq, die Steuerelektrode 20, die Anode 21 sowie das Bündelungssystem 22 sind an die Stromversorgungsanlage 2 des stralllsystems 1 angeschlossen. The filament 18, the cathode Iq, the control electrode 20, the anode 21 and the bundling system 22 are connected to the power supply system 2 of the stralllsystem 1 connected.

Während der Abtastung der Oberfläche des Schweißstückes 16 in der Zone AB mit dem Elektronenstrahl 14 werden die Elektronen reflektiert und ein Sekundärelektronenfluß 15 einer elektrode gebildet, der von im Rohrschirm 4 angeordneten Auffang elektrode 3 aufgenommen wird. Der Rohrschirm 4 schützt die. Auffang 3 gegen den Störeinfluß elektromagnetischer Felder und bcstimmt sein Abtastfeld an der Oberfläche des Schweißstückes der elektrode (d.h. die Zone, aus welcher an Auffang 3 der Sekundäreleictronenfluß 15 gelangt). Die Rauhheit der Oberfläche des Schweißstückes 16 in der Zone AB wirkt sich auf den Sekundärelektrode elektronenfluß 15 aus und moduliert den über die Auffang 3 durchfließenden Sekundärelektronenstrom in Abhängigkeit vom Relief des Schweißstückes in der Zone AB. Falls der Stoß CD des Schweißstückes 16 in der Zone AB liegt, nimmt der Sekundä'relektronenfluß 15 beim Überschneiden der Stoß stelle vom Strahl 14 stark ab. Der Kontrast des Oberflächenreliefs in der Zone AB im Sekundärelektronenfluß 15 hängt von den reflektierenden Eigenschaften des Schweißstückstoffs, dem Verhältnis zwischen der Rauheitsgröße (beispielsweise des Stoßes) und dem Durchmesser des Brennpunktes desAbtastelektronenstrahls 14 an der Oberfläche des Schweiß stückes sowie von den unterschiedlichen Störungen (beispielsweise Schwankungen) ab. Die Schwankungsintensität des Sekundärelektronenflußes 15 wird von der Instabitlität der Spannungen der Stromversorgungsanlage 2 bestimmt. Die Neutralisation der Schwankungen des Sekundärelektronenflusses 15, d.h. While scanning the surface of the weldment 16 in the Zone AB with the electron beam 14, the electrons are reflected and a secondary electron flow 15 formed an electrode, the electrode arranged in the tube screen 4 collecting 3 is recorded. The tube screen 4 protects the. Collection 3 against the interference electromagnetic fields and determines its scanning field on the surface of the workpiece the electrode (i.e. the zone from which the secondary electron flow at collector 3 15 reached). The roughness of the surface of the welding piece 16 in the zone AB acts electron flow on the secondary electrode 15 and modulates the over the Catch 3 secondary electron current flowing through from the relief of the weldment in zone AB. In case the weld joint CD 16 lies in the zone AB, the secondary electron flux 15 increases when it intersects the impact is strongly cut off from the beam 14. The contrast of the surface relief in the Zone AB in the secondary electron flux 15 depends on the reflective properties of the weldment material, the ratio between the roughness size (for example of the impact) and the diameter of the focal point of the scanning electron beam 14 the surface of the weldment and the various faults (for example Fluctuations). The fluctuation intensity of the secondary electron flux 15 becomes determined by the instability of the voltages of the power supply system 2. the Neutralization of the fluctuations in the secondary electron flux 15, i.

elektrode der Schwankungen des von der Stromabführung 5 der Auffang 3 abgenommenen Sekundärele'rnronenstroms, welche eine Verzerrung des die Information über das Oberflächenrelief des Schweißstückes tragenden Signals verursachen kann, erfolgt durch die Differenszbildungseinrichtung 6. electrode of the fluctuations of the current drain 5 of the collection 3 taken secondary electron current, which a distortion of the information can cause a signal carried by the surface relief of the workpiece, takes place by the differentiating device 6.

Wie in Fig. 1 und anderen Figuren gezeigt ist, weist einrichtung die Differenzbildungs 6 zwei Eingänge 7 und 8 auf. Am Eingang 8 gelangt über die Stromabfährung 5 der Sekundärder elektrode elektronenstrom von/Auffand 3 und am Eingang 7 der Strom von der Stromversorgungsanlage 2 des Strahlers 1. In der einrichtung Differenzbildungs 6 wird der von der Stromversorgungsanlage 2 ankommende Strom aus dem von der Stromabführung 5 ankommenden Strom "Substrahiert", wodurch die gleich großen Schwankungen dieser Ströme unterdrückt werden. Somit wird die Zuverlässigkeit der vom Anzeigesignal übermittelten Information über das Oberflächenrelief des Schweißstücks erhöht, wodurch die Empfindlichkeit der Vorrichtung gegenüber der Rauheit der Schweißstückoberfläche sowie dem Fureabstand des Stoßes CD des Schweißstückes erhöht wird. Infolgedessen wird die Qualität der Steuerung der Elektronenstrahlschweißung erhöht. As shown in Fig. 1 and other figures, means the difference formation 6 has two inputs 7 and 8. At the entrance 8 arrives via the Current drain 5 of the secondary of the electrode electron current from / Auffand 3 and on Input 7 the current from the power supply system 2 of the radiator 1. In the facility Difference formation 6 is that of the power supply system 2 incoming Current "Subtracted" from the current arriving from the current drain 5, whereby the equally large fluctuations in these currents are suppressed. Thus the Reliability of the information about the surface relief transmitted by the display signal of the weldment increases, thereby increasing the sensitivity of the device to it the roughness of the workpiece surface and the furrow distance of the joint CD of the workpiece is increased. As a result, the quality of control of electron beam welding increases elevated.

Die Differenzbildungs einrichtung 6 kann als ein Differential übertrag er (Fig. 2) ausgeführt werden, dessen Primärwicklungen 11 und 12 gegensinnig geschaltet und an den Ausgang 10 der Stromversorgungsanlage 2 sowie die Stromabführung 5 elektrode der Auffang 3 angeschlossen sind, während die Sekundärwicklungsanschlüsse als Ausgang 9 der Differenzb ildungseinrichtung 6 dienen. In diesem Fall wird der Strom der Auffangelektrode 3 mit den Schwankungen des Abtastelektronenstrahls 14 vom Differentialübertrager verglichen, so daß das am Ausgang 9 der Linheit 6 anstehende Signal das Oberflächenrejief des Schweißstückes 16 wiedergibt, d.h. als ein die Information über das Oberflächenrelief des Schweißstückes 16 tragendes An-Eine zeigesignal dient. derartige Vorrichtung ist störungempfindlicher als bekannte Vorrichtungen. außerdem wird die Aufgabe vereinfacht, die Fugnmitte des Stoßes CD nach dtm Anzeigesignal der Vorrichtung im automatischen System zur Lenkung des Elektronenschweißstrahls auf den Stoß der zu verschweißenden Kanten zu bestimmen. Falls die Abtastamplitude (Zone AB) des Elektronenstrahls 14 den Fugenabstand im Stoß wesentlich überschreitet, kann die Sekundärwicklung 13 durch eine Diode überbrückt werden, wodurch die Durchlaßbandbreite der Einrichtung 6 und der ganzen Vorrichtung gedehnt wird. The difference formation device 6 can be transmitted as a differential he (Fig. 2) are executed, the primary windings 11 and 12 connected in opposite directions and to the output 10 of the power supply system 2 and the current drain 5 electrode the catch 3 are connected, while the secondary winding connections as an output 9 of the difference formation device 6 are used. In this case the stream becomes the Collecting electrode 3 with the fluctuations of the scanning electron beam 14 from the differential transformer compared, so that the signal present at the output 9 of the Linheit 6 the surface rejief of the weldment 16, i.e., as an information on the surface relief of the welding piece 16 carrying an indicator signal is used. such device is more sensitive to interference than known devices. it also simplifies the task the middle of the joint CD according to the display signal the device in the automatic system for directing the electron welding beam on the butt of the to determine the edges to be welded. If the sampling amplitude (zone AB) of the Electron beam 14 significantly exceeds the joint spacing in the joint, the Secondary winding 13 can be bridged by a diode, thereby reducing the pass bandwidth the device 6 and the entire device is stretched.

Einrichtung Die Durchlaßbandbreite der 1 6 kann außerdem Einrichtung gedehnt werden, indem in der 1 6 der SE-Strom-Spannngs wandler 24 und der Differenzverstärker 27 (Fig. 3) ein3esetzt werden. Der Wandler 24 enthalt den Operationsverstärker 25 mit Gegenkoplung' (Widerstand 26), an dessen invertierenelektrode den Eingang die Stromabführung 5 der Auffang 3 angesetilos-F26 sen ist. Da der Eingangswiderstand i des Operationsver-K stärkers 25 gering ist (R26-Wierstand des Bauelementes 26, K K - Verstärungsfaktor des Operationsverstärkers 25, Einrichtung K # 100000), ist die 1 6 gegen den Einfluß der unter Zusammenwirkung des Elektronenstrahls mit Metalldämpfen während des Schweißens eni:stehenden Magnetstörungen geschützt und elektrode sichert die Durchführung der von der Kapazität der Auffang 3 im wesentlichen unabhängigen Messungen des Sekundärelektronenstroms. Dadurch wird die Arbeitsgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtui erhöht. Device The bandwidth of the 1 6 can also be Device are stretched by the SE current-voltage converter 24 and the differential amplifier in FIG 27 (Fig. 3) can be used. The converter 24 contains the operational amplifier 25 with negative feedback '(resistor 26), at whose inverting electrode the input the Power take-off 5 of the catch 3 is attached-F26 sen. Because the input resistance i of the operational amplifier 25 is low (R26-Wierstand of the component 26, K K - gain factor of operational amplifier 25, facility K # 100000) the 1 6 against the influence of the interaction of the electron beam with metal vapors during welding eni: standing magnetic interference protected and electrode secured the implementation of the essentially independent of the capacity of the reception 3 Measurements of the secondary electron current. This will increase the working speed the Vorrichtui according to the invention increased.

Außerdern enthält der Differenzverstärker 27 einen Operationsverstärker 28 mit Gegenkopplung (Widerstand 3i). An die Eingänge des Verstärkers 28 sind über Widerstände 29 und 30 der Ausgang 10 der Stromversorgungsanlage 2 sowie der Ausgang des SE-Strom-Spannungswandlers 24 angeschlossen, wobei als Einrichtung Ausgang 9 der 1 6 der des Differenzverstärkers 27 dient. In addition, the differential amplifier 27 contains an operational amplifier 28 with negative feedback (resistor 3i). At the inputs of the amplifier 28 are about Resistors 29 and 30 of the output 10 of the power supply system 2 and the output of SE current-voltage converter 24 connected, with the output 9 as a device 1 6 of the differential amplifier 27 is used.

Das Ausgangsanzeigesignal der Vorichtung wird aus der Formel abgeleitet, darin bedeuten: 11 - Sekundärelektronenstrom der Auffangelekürode 3, U2 - vom Ausgang 10 der Stromversorgungsanlage 2 ankommendes Signal, das dem Strom des Abtastelektronenstrahls 14 proportional ist R29, 1b1 - Widerstände der Bauelemente 29 und 31.The output display signal of the device is obtained from the formula derived, therein mean: 11 - secondary electron current of the collecting electrode 3, U2 - incoming signal from the output 10 of the power supply system 2 which is proportional to the current of the scanning electron beam 14 R29, 1b1 - resistances of the components 29 and 31.

Falls in einer Elektronenstrahlschweißanlage durch mehrere Elektronenstrahler geschweißt bzw. zur anzeige des Stoßes ein leistungsschwacher Abtastelektronenstrahl 14 eines Hilfsstrahlers benutzt wird, ist der Energieterm des Sturhintergrundes des Sekundärelektronenflusses 15 in der Wirkungszone AB des Elektronenabtaststrahls 14 erheblich größer als der Pegel des die Information über das Oberflächenrelief des Schweißstückes tragenden Sekundärelektronenflusses 15 (Informationsflusses). In diesem Fall wird zur Aufnahme der die Information über das Oberflächenrelief des Schweißstückes (in der Wirkungszone AB des Elektronenabtaststrahls 14) elektrode tragenden Anzeigesignale eine zweite Auffang 32 (Fig. 4) in die Vorrichtung eingebaut, die in einem Rohrschirm 33 elektroden angeordnet wird. Die Abtastfelder der Auffang 3 und 32 sind gleich und grenzen ancinandez t wobei das Abtastfeld elektrode der Auffang 3 mit der Wirkungszone AB des Abtastelektroelektrode nenstrahls 14 zusammenfällt. Die Auffang 52 nimmt den ausschließlich aus gestreut reflektierten Elektronen Im Hintergrund gebildeten Störfluß er Sekundärelektronen 15 auf, während an der Auffang elektrode <->, welcher 3 ein sich aus von der Oberfläche des Schweißstückes 16 reflektierten Elektronen des Strahls 14 sowie gestreut reflektierten Elektronen zusammensetzt. If in an electron beam welding system by several electron guns welded or a poorly performing scanning electron beam to indicate the impact 14 of an auxiliary radiator is used, is the energy term of the sturdy background of the secondary electron flux 15 in the zone of action AB of the scanning electron beam 14 considerably greater than the level of the information about the surface relief of the secondary electron flow 15 (information flow) carrying the workpiece. In this case, the information about the surface relief is used to record the of the welding piece (in the zone of action AB of the electron scanning beam 14) electrode carrying display signals a second catch 32 (Fig. 4) built into the device, which is arranged in a tube screen 33 electrodes. The scanning fields of the interception 3 and 32 are equal and border ancinandez t where the scanning field electrode of the collecting 3 with the zone of action AB of the scanning electroelectrode nenstrahls 14 coincides. The catcher 52 takes the reflected only from scattered Electrons in the background formed Störfluß he secondary electrons 15 while at the collecting electrode <->, which 3 extends from the surface of the Welding piece 16 reflected electrons of the beam 14 as well as scattered reflected Composed of electrons.

<Sekundärelektronenfluß 15 ankommt sie Ströme der Auffngelektroden 3 und 32 werden von den Wandlern 24 und 34 in Spannungen umgeformt. Darauf wird die Spannung der Auffang elektrode 32 von derjenigen der Auffang elektrode 3 substrahiert und die Schwingungen unterdrückt. Als Ausgang 9 der Vorrichtung dient der Ausgang des Verstärkers 27.<Secondary electron flux 15 arrives them streams of the collecting electrodes 3 and 32 are converted into voltages by the transducers 24 and 34. On it will the voltage of the collecting electrode 32 from that of the collecting electrode 3 is subtracted and suppresses the vibrations. The output serves as output 9 of the device of amplifier 27.

Bei der Steuerung der Elektronenstrahlschweißung wird eine des öfteren auch weitere Information über das Oberflächenrelief des Schweißstückes, zum Beispiel über uie Größe und Art der während des Schweißens oft auftret;enden Überschreitung der zu verschweißenden Kanten benötigt, die sich sehr negativ auf die Schweißnahtgüte auswirkt, weil wegen der anteniiberschreitung die Genauigkeit der Lenkung des Blektronenstrahls auf den Stoß der zu verschweißenden Kanten sind. Zur Erhonung der Genauigkeit der Lenkung des Elektronenschweißstrahls auf den Stoß der zu verschweißenden Kanten kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem summierenden Verstärker (Fig. 5) ausgeführt werden. Diese Vorrichtung @elektroden weist zwei in Rohrschirmen 4 und 33 angeordnete Auffang ,elektroden 3 und 32 auf. Die Abtastfelder der Auffang' 3 und 32 fallen mit der Wirkungszone AB des Abtastelektronenstrahls @14 zusammen. Bei der Überschreitung der Kanten (s. Fig. 5a -Z1, 5b - Z2) wird der Sekundärelektronenfluß 15 geändort elektroden und der an den Auffang 3 und 32 ankommende Sekundärelektronenstrom moduliert. Bei der Überschreitung Z1 elektrode (Fig. 5a) ist der durch die Auffang 3 aufgenommene Sekundärder elektrode elektronenfluß 15 kleiner als der am/Auffang 32 ankommende Sekundärelektronenfluß 15. Sinngemäß ist bei der Überschreitung Z2 (Fig. 5b) der durch die Auffang elektrode 32 aufgenommene der elektrode Fluß 15 kleiner als der an/Auffang 3 ankommende Fluß 15. When controlling electron beam welding, one is used more often also further information about the surface relief of the workpiece, for example about the size and type of excess often occurring during welding of the edges to be welded, which has a very negative effect on the weld seam quality affects the accuracy of the guidance of the tin electron beam due to the antenna being exceeded on the joint of the edges to be welded. To enhance the accuracy of the Directing the electron welding beam onto the joint of the edges to be welded can the device according to the invention with a summing amplifier (Fig. 5) are executed. This device @electrodes has two in Tube shields 4 and 33 arranged collecting, electrodes 3 and 32 on. The scanning fields the interceptors 3 and 32 fall with the zone of action AB of the scanning electron beam @ 14 together. If the edges are exceeded (see Fig. 5a-Z1, 5b-Z2), the Secondary electron flux 15 geändort electrodes and the receiving 3 and 32 arriving Secondary electron current modulated. When exceeding Z1 electrode (Fig.5a) The secondary of the electrode is electron flow 15 taken up by the collector 3 is smaller than the secondary electron flux 15 arriving at / catcher 32 when Z2 is exceeded (Fig. 5b) of the recorded by the collecting electrode 32 the electrode flux 15 is smaller than the flux 15 arriving at / catch 3.

elektroden Dementsprechend sind auch die von den Auffang; 3 und 32 abgenommenen Sekundärelektronenströme verschieden. Aus der Differenz dieser Ströme kann die Überschreitungshöhe der zu verschweißenden Kanten abgeleitet werden. Die Summe der elektroden von den Auffang 3 und 32 abgenommenen Sekundärelektronenströme trägt die Information über das Oberflächenrelief des Schweißstückes, insbesondere darüber, ob sich der Stoß in der Zone Ab befindet. In Fig. 5 sind die Kopplungen elektroden der Auffang 3 und 32 mit dem Differenzverstärker 27 und dem swmnierenden Verstärker 35 gezeigt. Der summierende Verstärker 35 ist mit einem Operationsverstärker 36 und Widerständen 37, 38 und 39 ausgeführt. Die Ausgänge 40 und Ausgänge 41 dienen als der Vorichtung, wobei vom Ausgang 40 das die Information über die Höhe der Überschreitung der zu verschweißenden Kanten trogende Signal und vom AusU 41 das die Information über das Oberflächenrelief des Schweißstückes tragende Anzeigesignal abgenommen wird. Bei der fehlenden Überschreitung der zu verschweißenden Kanten liegt am Ausgang 40 ein Nullsignal. electrodes are accordingly also used by the collection; 3 and 32 secondary electron currents taken different. From the difference between these currents the excess height of the edges to be welded can be derived. the Sum of the secondary electron currents taken from the electrodes 3 and 32 carries the information about the surface relief of the welding piece, in particular whether the joint is in the Ab zone. In Fig. 5 are the couplings electrodes of the collecting 3 and 32 with the differential amplifier 27 and the swmnierenden Amplifier 35 shown. The summing amplifier 35 is an operational amplifier 36 and resistors 37, 38 and 39 carried out. The outputs 40 and 41 are used as the device, with output 40 that the information about the amount of exceeding the edges to be welded trough signal and from AusU 41 that carries the information about the surface relief of the workpiece Display signal is picked up. If the value to be welded is not exceeded At the output 40 there is a zero signal at the edges.

Die beschriebenen Ausführungen der Vorrichtung werden in verschiedenartigen automatischen Systemen zur Lenkung des Elektronenstrahls auf den Stoß der zu verschweißenden Kant;eii eingesetzt. Die in Fig. 2, 3 und 5 gezeigten Ausführungsformen der Vorrichtung werden zweckmäßigerweise in Steuerungssystemen für mit einem Elektronenstrahler durchge führten Elektronenstrahlschweißungmverwendet. Es wird empfohlen, zur Steuerung der Elektronenstrahlschweißung mit zwei und mehr Elektronenstrahlern die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung bzw. das in Fig. 3, 4 und 5 gezeigte System der Vorrichtungen einzusetzen, welches nach Fig. 6 ausgeführt werden kann. Diese Vorrichtung weist vier in getrennten Rohrelektroden schirmen angeordnete Auffang 3, 32, 42 und 43 auf. Die elektroden Abtastfelder der Auffang 3 und 42 fallen mit der Wirkungs zone AB des Elektronenstrahls 14 an der Oberfläche des Schweißstückes 16 zusammen, während die Abt;astfelder der Aufelektroden fang 32 und 43 an die Zone AB grenzen und mit den Abtastelektroden feldern der Afang 3 und 42 und somit der Zone AB gleich sind. The described embodiments of the device are in various automatic systems for directing the electron beam onto the joint to be welded Kant; eii inserted. The embodiments of the device shown in FIGS. 2, 3 and 5 are useful in control systems for using an electron gun Carried out electron beam welding used. It is recommended to control electron beam welding with two or more electron guns as shown in Fig. The device shown in FIG. 4 or the system of devices shown in FIGS. 3, 4 and 5 use, which can be carried out according to FIG. 6. This device has four collecting 3, 32, 42 and 43 arranged in separate tubular electrodes on. The electrode scanning fields of the collecting 3 and 42 coincide with the zone of action AB of the electron beam 14 at the surface of the weldment 16 together while the abbot fields of the electrodes start 32 and 43 border on the zone AB and with the scanning electrodes fields 3 and 42 and thus the area AB are the same.

elektroden Die Auffang 3 und 32 sowie 42 und 43 sind über die Wandler 24 und 34 sowie 46 und 47 an die Eingänge der Difleren zverstärke.r 27 bzw. 48 angeschlossen, deren Zu-Meßausgang satzeingänge mit dem / 10 der Stromversorgungsanlage 2 des Strahlers 1 gekoppelt sind. An den Ausgängen der Differenzverstärker 27 und 48 liegen die die Information über das Oberflächenrelief der Wirkungszone AB des Elekt;ronenabtaststrahlers 14 tragenden Signale beim gleichzeitigen Betrieb fremder Elektronenstrahler, die unmittelbar in der Nähe des Strahlers 1 angeordnet sind (in Fig. 6 nicht gezeigt). Der sllmmlerende Veistärker 35 summiert die von den Ausgängen der Differenzverstärker 27 und 48 ankommenden Signale und von seinem Ausgang wird das die Information über das Oberflächenrelief des Schweißstückes tragende Anzeigesignal abgenommen, während vom Ausgang des Diffeienzverstärkers 45 das die Information über die Uberschreitungshöhe der zu verschweißenden Kanten tragende Signal ankommt, das der Differenz der Signale der Verstärker 27 und 4o gleich ist. electrodes The collecting 3 and 32 as well as 42 and 43 are about the converter 24 and 34 as well as 46 and 47 are connected to the inputs of the diflerent amplifier 27 and 48, respectively, whose to-measurement output set inputs with the / 10 of the power supply system 2 of the radiator 1 are paired. At the outputs of the differential amplifiers 27 and 48 are the the information about the surface relief of the zone of action AB of the electron scanning beam 14 carrying signals when simultaneously operating foreign electron guns that are arranged in the immediate vicinity of the radiator 1 (not shown in Fig. 6). The sllmmlerende Veistärker 35 sums the outputs of the differential amplifiers 27 and 48 incoming signals and from its output it is the information about the display signal bearing the surface relief of the workpiece was removed while from the output of the difference amplifier 45, the information about the level of excess the signal carrying the edges to be welded arrives, which is the difference between the signals the amplifier 27 and 4o is the same.

Wie aus der Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorichtung zur Anzeige des Stoßes der zu verschweißenden Kanten mit einem Elektronenabtaststrahl he:rvorgeht, bietet die Vorrichtung eine Reihe von Vorteilen gegenüber den bekannten zu diesem Zweck verwandten Vorrichtungen. Der Einfluß der Schwankungen des Primärelektronenflusses des Abtastelektronenstrahls sowie die Störeinwirkung sonstiger Elektronenquellen und elektromagnetischer Felder wird beseitigt, die Durchlaßbandbreite der Vorrichtung gedehnt und die Abbildungsgenauigkeit des Oberflächenreliefs des Schweißstückes erhöht. Es sind die Ausführungsformen der Vorrichtung beschrieben, welche die Messung der Überschieitungshöhe der zu verschweißenden K"nt en ermöglichen. Die aufgezählten Vorteile ermöglichen es, die Genauigkeit der automatischen Systeme zur Lenkung des Elektronenschweißstrahls auf den Stoß der zu verschweißenden Kanten zu erhöhen. Infolgedessen wird die Schweißnahtgüte erhöht sowie der Ausschuß und Metallverbrauch bei der Herstellung von Erzeugnissen im Slektronenstrahlschweißverfahren gesenkt. As from the description of the device according to the invention for display the joint of the edges to be welded occurs with an electron scanning beam, the device offers a number of advantages over the known for this Purpose related devices. The influence of fluctuations in the primary electron flux of the scanning electron beam and the interference from other electron sources and electromagnetic fields are eliminated, the bandwidth of the device stretched and the mapping accuracy of the surface relief of the workpiece elevated. The embodiments of the device are described, which the measurement the overlap height of the edges to be welded Advantages allow the accuracy of the automatic systems to control the Electron welding beam to increase the joint of the edges to be welded. As a result, the weld seam quality is increased as well as the scrap and metal consumption in the manufacture of products using the electron beam welding process.

Es ist zu beachten, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die anhand der Beispiele beschriebenen Ausführungsmöglichkeiten beschränkt ist. Bestimmte Änderungen sowie weitere Aus £ührungsmodifi{cat ionen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind möglich, ohne dabei den Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu verl en. It should be noted that the present invention is not based on the the possible embodiments described in the examples is limited. Certain changes as well as further execution modifications of the device according to the invention are possible without leaving the subject matter of the present invention.

Claims (5)

VORRICHTUNG ZUR ANZEIGE DES STOSSES VON ZU VERSCHWEISSENDEN KANTEN MIT EINEM ABTASTELEKTRONENSTRAHI P A T E N T A N S P R Ü C H E 1. Vorichtung zur Anzeige des Stoßes von zu verschweißenden Wanten mit einem Abtastelektronenstrahl miteinem an eine Stromversorgungsanlage angeschlossenen Strahlsyzur Erzeugung des stem / Abtastelektronenstrahls sowie mindestens einer in einem Schirm angeordneten und zwischen dem Strahlsystem und einem Schweißstiick angeore eten (SE) Auffangelektrode zur Aufnahme von Sekundärelektronen/, mit einer Durchlaßöffnung für denAbtastelektronenstrahl und einer Stromabführung r an welche ein Former einer die Information über das Oberflächenrelief des Schweißstückes tragenden Anzeigesignale angeschlossen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Former der die Information über das Oberflächenrelief des Schweistückes tragenden Anzeigesignale als eine Differenzeinrichtung (6) ausgeführt ist, deren erster Eingang (8) Auffangelektrode an die Stromabführung (5) der / (5) und der zweite Eingang (7) an die Stromversorgungsanlage (2) des Strahlers (1) des Abtastelektronenstrahls (14) angeschlossen ist, wobei vom Ausgang (9) der Differenzbildungseinrichtung (6) das Anzeigesignal abnchmbar ist, welches der Differenz der Größen des die Information über die Schwankungen des Erlarelektronenflusses des Abtastelektronenstrahls (14) tragenan der den Signals und des die Information über den Fluß (15) der Auffangelektrode (3) aus der Wirkungszone (AB) des Xhtastelektronenstrahls (14) an der Oberfläche des Schweißstückes (16) ankommenden Sekundärelektronen tragenden Signals entspricht.DEVICE FOR INDICATING THE JOINT OF EDGES TO BE WELDED WITH A SCANNING ELECTRONIC BEAM E N T A N S P R Ü C H E 1. Device for Display of the joint of shrouds to be welded with a scanning electron beam with a jet system connected to a power supply system for generating the stem / scanning electron beam and at least one arranged in a screen and between the beam system and a welding piece anore eten (SE) collecting electrode for receiving secondary electrons /, with a passage opening for the scanning electron beam and a power take-off r to which a former supplies the information about the surface relief display signals carrying the welding piece is connected, d u r c h g e does not indicate that the former provided the information about the surface relief of the display signals carrying the welding piece designed as a differential device (6) whose first input (8) collecting electrode to the current lead (5) of the / (5) and the second input (7) to the power supply system (2) of the radiator (1) of the Scanning electron beam (14) is connected, from the output (9) of the difference forming device (6) the display signal which is the difference between the Sizes des the information on the fluctuations in the explanation electron flux of the scanning electron beam (14) carry the signal and the information about the flow (15) of the collecting electrode (3) from the zone of action (AB) of the scanning electron beam (14) on the surface of the welding piece (16) corresponds to the incoming signal carrying secondary electrons. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t F daß die Differenzbildungseinrichtung (6) als ein Differentialübertrager ausgeführt ist, dessen erste Primärwicklung (12) an die Stromabführung (5)der Auffangelektrode (3) und die zweite Primärwicklung (11) an die Stromversorgungsanlage (2) des Strahlsystems (1) des Abtastelektronenstrahls (14) angeschlossen ist, wobei die Außenanschlüsse der Sekundärwicklung (13) als Ausgang der Vorrichtung dienen. 2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t F that the subtraction device (6) as a differential transformer is executed, whose first primary winding (12) to the current drain (5) of the collecting electrode (3) and the second primary winding (11) to the power supply system (2) of the beam system (1) of the scanning electron beam (14) is connected, the external connections the secondary winding (13) serve as the output of the device. 3. Vorichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g ebildungseinrichtung k e n n z e i c h n e t, daß die Differenz (6) eine SE-Strom-Spannungswandler (24) enthält, der mit einem Operationsverstärker (25) ausgeführt ist, dessen invertierender Eingang an die Stromabführun (5) der Auffangeiektrode (3) Potential versehen angeschlossen, der nichtinvertierende Eingang mit konstantem und dessen / Ausgang mit dem ersten Eingang eines von einem zweiten Operationsverstärker (28) gebildeten Differenzverstärkers (27) gekoppelt ist, dessen zweiter Eingang an die Stromversystems sorgungsanlage 92) des Strahl) (1) des Abtastelektronenstrahls (14) angeschlossen ist, wobei der Ausgang des Differenzverstärkers als Ausgang (9) der Vorrichtung dient. 3. Vorichtung according to claim 1, d a d u r c h g ebildungseinrichtung it is not shown that the difference (6) is an SE current-voltage converter (24) contains, which is designed with an operational amplifier (25) whose inverting Input connected to the power supply (5) of the collecting electrode (3) provided with potential, the non-inverting input with constant and its / output with the first Input of a differential amplifier formed by a second operational amplifier (28) (27) is coupled, its second input to the power system supply system 92) of the beam) (1) of the scanning electron beam (14) is connected, the Output of the differential amplifier as the output (9) of the device serves. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß zwei in der Vorrichtung vorelektroden handene Auffang (3 und 32) zur Aufnahme von Sekundärelek tropen in Rohrschirmen (4 und 33) angeordnet sind, weiche derart gerichtet sind, daß die Abtastielder der Auffangelektroden groß (3 und 32) gleich/sind und aneinander grenzen, wobei das Abtastfeldeinc der Auffangelektrode (3 oder ?2) mit der Wirkungszone (AB) des Abtastelektronenstrahls (14) zusammenfällt, während die Differenzbildungseinheit (6) zwei SE-Strom-Spannungswandler (24 und 34) aufweist, deren Eingänge an je Auffangelektroden eine der und die Ausgänge an verschiedene Eingäneines ge Diffe renz ver / Differenzverstärkers angeschlossen sind, dessen Ausgang als Ausgang der Vorrichtung dient. 4. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that there are two pre-electrodes in the device (3 and 32) are arranged in pipe umbrellas (4 and 33) to accommodate secondary electrics, which are directed in such a way that the scanning fields of the collecting electrodes are large (3 and 32) the same (s) and adjoining each other, the scanning field in c of the collecting electrode (3 or? 2) coincides with the zone of action (AB) of the scanning electron beam (14), while the subtraction unit (6) has two SE current-voltage converters (24 and 34), the inputs of which are connected to one of the collecting electrodes and the outputs to different inputs of a differential amplifier connected whose output serves as the output of the device. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß zwei in der Vorrichtung vorhan-Auffangelektroden dene / (3 und 32) zur Aufnahme von Sekundärelektronen in Rohrschirmen angeordnet sind, welche derart gerich-Auffangelektroden tet sind, daß die Abtastfelder der / (3 und 32) mit der Wirkungszone (AB) der Abtastelektronenstrahls (14) zusammenfallen, und ferner daß die Differenzbildungseinheit (6) zwei SE-Strom-Spannungswandler (24 und 34) aufweist, deren Auffangelektroden Eingänge an je eine der / und die Ausgänge an verschiedene Eingänge des Differenzverstcrkers (27) angeschlossen sind, wobei die Vorrichtung einen sunimierenden Verstärker (35) aufweist, der mit einom Operationsverstärker (36) ausgeführt iss, dessen inverticrt:Ider Bingan, mit den- Ausgängen der SE-Strom-Spannungswandler (24 und 34) elcktrisch gekoppelt und der nichtinvertierende Eingang geer det ist, während die Ausgänge (40 und 41) des Differenzverstärkers (27) und des sumtierenden Verstärkers (35) als Ausgänge der Vorrichtung dienen, und schließlich daß vom Ausgang (41) des suninierenden Verstärkers (35) ein die Information über das Oberflachenrefief des Schweißstückes tragendes Anzeigesignal und vom Ausgang (40) des Differenzverstärkers (27) ein die Überschreitungshöhe der zu verschweißenden Kanten tragendes Signal abgenommen wird. 5. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that two collecting electrodes are present in the device / (3 and 32) are arranged for receiving secondary electrons in tube screens, which such Gerich collecting electrodes are tet that the scanning fields of / (3 and 32) with the Zone of action (AB) of the scanning electron beam (14) coincide, and further that the subdivision unit (6) has two SE current-voltage converters (24 and 34), their collecting electrodes inputs to one of the / and the outputs to different ones Inputs of the differential amplifier (27) are connected, the device a sunimating amplifier (35) having an operational amplifier (36) is executed whose inverted: Ider Bingan, with the- Outputs the SE current-voltage converter (24 and 34) electrically coupled and the non-inverting one The input is geer det, while the outputs (40 and 41) of the differential amplifier (27) and the summing amplifier (35) serve as outputs of the device, and finally that from the output (41) of the suninierenden amplifier (35) a die Display signal carrying information about the surface relief of the workpiece and from the output (40) of the differential amplifier (27) the exceedance level of the The signal carrying the edges to be welded is removed.
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