[发明专利]大功率宽幅电子束偏转扫描装置

摘要

一种大功率宽幅电子束偏转扫描装置，该装置采用两个独立的线圈，一个用以产生电子束偏转磁场的偏转线圈，另一个用于产生高频扫描磁场、分别实现电子束偏转功能和扫描功能的扫描线圈；所述的偏转线圈由偏转电源提供电源，所述的扫描线圈由扫描电源提供电源。利用独立的偏转线圈和扫描线圈分开的结构，解决了传统单线圈结构难以实现30kw以上大功率300mm以上宽幅电子束偏转扫描加工的难题，并可通过CNC系统编程设定合成扫描轨迹及复杂工件加工，可用于大功率电子束焊机、电子束熔炼炉、电子束三维打印及其电子束表面处理等大功率电子束加工设备。

主权项

1.一种大功率宽幅电子束偏转扫描装置，其特征在于，该装置采用两个独立的线圈，一个用以产生电子束偏转磁场的偏转线圈（1），另一个用于产生高频扫描磁场、实现电子束偏转功能和扫描功能的扫描线圈（2）；所述的偏转线圈（1）由偏转电源（3）提供电源，所述的扫描线圈（2）由扫描电源（4）提供电源；所述偏转磁场用于电子束斑定位，控制电子束位于加工点；用于编制数控程序的上位控制计算机（5）、下位可编程控制器PLC（6）；所述的偏转线圈（1）包含偏转线圈铁芯（1‑1）、x方向偏转线圈（1‑2）以及y方向偏转线圈（1‑3），所述的扫描线圈（2）包含扫描线圈铁芯（2‑1）、x方向扫描线圈（2‑2）以及y方向扫描线圈（2‑3）；当电子束进入所述的偏转线圈（1）之后，电子在偏转磁场的作用下，偏离中心线一个±15°的角度；电子束进入所述的扫描线圈（2）之后，在扫描交流磁场的作用下，按照程序设定的扫描图形及频率实现重复扫描，从而实现电子束扫描加工；所述的偏转电源（3）给x方向偏转线圈（1‑2）和y方向偏转线圈（1‑3）供电，所述的扫描电源（4）给x方向扫描线圈（2‑2）和y方向扫描线圈（2‑3）供电；所述的上位控制计算机（5）通过通讯总线连接所述的下位可编程控制器PLC（6），所述的下位可编程控制器PLC（6）将数字信号转换成模拟信号并将控制信号输出到所述的偏转电源（3）和所述的扫描电源（4），所述的偏转电源（3）将偏转电流接入到所述的偏转线圈（1），实现电子束偏转；所述的扫描电源（4）将扫描电流接入到所述的扫描线圈（2），实现电子束扫描；所述的偏转线圈（1）和所述的扫描线圈（2）装在电子枪聚焦线圈（7）下面，所述的偏转线圈（1）安装在所述的扫描线圈（2）上面。