JP2008221224A - Laser beam welding method and apparatus - Google Patents

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Tsutomu Mashima
務 真島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce time for welding each part of a support grid assembled tentatively. <P>SOLUTION: This is a laser beam welding method in which workpiece with a plurality of weld spots arrayed under a specific rule is welded using a laser welding irradiation head that moves matched with the array of the weld spots of the workpiece. The method includes a laser light source beam dividing step in which a laser light source beam is divided into a plurality of welding laser beams and an irradiation step in which the plurality of welding laser beams divided by the dividing step are emitted from the laser welding irradiation head to the plurality of weld spots of the workpiece. In the workpiece, weld spots of the same shapes and sizes are arrayed under a specific rule, while the laser welding irradiation head moves matched with the shape, size, and array of the weld spots of the workpiece in the method. In the laser light source beam dividing step, the laser light source beam is divided inside the laser welding irradiation head in the method. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はレーザ溶接方法およびレーザ溶接装置に関し、特に多数の同じ形状、寸法の溶接箇所が配列されている原子炉の燃料集合体の支持格子に複数のレーザ光を照射して、複数箇所を同時に溶接するレーザ溶接方法およびレーザ溶接装置に関する。   The present invention relates to a laser welding method and a laser welding apparatus, and in particular, irradiates a plurality of laser beams onto a support grid of a fuel assembly of a nuclear reactor in which a large number of welded portions having the same shape and size are arranged, and simultaneously applies the plurality of locations. The present invention relates to a laser welding method and a laser welding apparatus for welding.

加圧水型原子炉の燃料集合体は、上部ノズルと下部ノズルがシンブル管により固定されている。また、燃料棒は、例えば１４×１４、１７×１７等に配列され、その上端部は上部ノズルと一体的になった最上部支持格子（支持グリッド）に固定され、下端部は同じく下部ノズルと一体的になった最下部支持格子に固定され、さらに途中幾箇所かを中間支持格子にて弾性支持されている。
なお、前記燃料棒の１７×１７配列においては、内部に制御棒（ＲＣＣ）、バーナブルポイズン（ＢＰ）、計装装置等が挿入されるシンブル管および計装管が、一部の燃料棒に換えて配置されているのが普通である。 In the fuel assembly of a pressurized water reactor, an upper nozzle and a lower nozzle are fixed by a thimble tube. The fuel rods are arranged in, for example, 14 × 14, 17 × 17, etc., and the upper end thereof is fixed to the uppermost support grid (support grid) integrated with the upper nozzle, and the lower end thereof is the same as the lower nozzle. It is fixed to the integrated lowermost support grid, and is further elastically supported by some intermediate support grids in the middle.
In the 17 × 17 arrangement of the fuel rods, some of the fuel rods include thimble tubes and instrument tubes into which control rods (RCC), burnable poisons (BP), instrumentation devices and the like are inserted. It is common to arrange them.

前記最上部、中間および最下部の支持格子は、材料に多少の相違はあるが、基本的な構造は、いずれもほぼ同じであるため、以下中間支持格子を例に挙げて、その構造と製造方法を説明する。
例えば、支持格子は、例えば燃料棒が１７×１７配列であれば、横方向と縦方向のそれぞれに外ストラップ（支持格子の外枠となるフレーム材）２枚と内ストラップ（支持格子を構成する格子板）１６枚の合計１８枚ずつのストラップを碁盤の縦横の線（あるいは格子。以下、便宜上相互に直交する格子板の方向を、「縦方向」と「横方向」と記す）のように配列され、それらが交差する場所（以下、「格子点」とも記す）では相互に嵌め込み溝を使用して嵌合され、さらに溶接された構造物である。そして、横方向の内ストラップと縦方向の内ストラップが交差して形成された各升目内を燃料棒あるいはシンブル管が貫通することとなる。 The top, middle and bottom support grids have some differences in materials, but the basic structure is almost the same. The method will be described.
For example, when the fuel rods are arranged in a 17 × 17 arrangement, for example, the support lattice includes two outer straps (a frame material serving as an outer frame of the support lattice) and an inner strap (a support lattice is formed in each of the horizontal and vertical directions) (Lattice plate) A total of 18 straps each consisting of 16 straps are arranged in vertical and horizontal lines (or lattices. For the sake of convenience, the directions of the lattice plates orthogonal to each other will be referred to as “vertical direction” and “lateral direction”). In the structure where they are arranged and intersected (hereinafter also referred to as “lattice points”), they are fitted with each other using fitting grooves and further welded. The fuel rods or thimble pipes penetrate through the meshes formed by crossing the horizontal inner straps and the vertical inner straps.

以下、図面を参照しつつ、支持格子の要部の構造を説明する。図５は、各ストラップを嵌合して支持格子を後記のように一応組立て、その後嵌合部を溶接して各一体となった支持格子を製造する様子を概念的に示す図である。図５において、１０は外ストラップであり、１１はそのガイド部であり、１２はガイド部の上部の嵌め込み用の切欠きであり、１３は外ストラップ１０側面の開口であり、１９は外ストラップ１０相互の突き合せ溶接箇所（端面）であり、２０は横方向の内ストラップであり、２１はその嵌め込み用溝であり、２５はその端部の突出部であり、２６はその上部の突出部であり、３０は縦方向の内ストラップであり、３１はその嵌め込み用溝であり、３５はその端部の突出部であり、３６はその上部の突出部である。   Hereinafter, the structure of the main part of the support grid will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a diagram conceptually showing how the straps are fitted together to assemble the support grid as described below, and then weld the fitting portions to manufacture the integrated support grid. In FIG. 5, 10 is an outer strap, 11 is a guide portion thereof, 12 is a notch for fitting at the upper portion of the guide portion, 13 is an opening on the side surface of the outer strap 10, and 19 is an outer strap 10. Mutual butt welds (end faces), 20 is a lateral inner strap, 21 is a fitting groove, 25 is a protrusion at the end, and 26 is a protrusion at the top. , 30 is a longitudinal inner strap, 31 is a fitting groove, 35 is a projecting portion at its end, and 36 is a projecting portion at its upper part.

横方向の内ストラップ２０と縦方向の内ストラップ３０に等間隔で形成されている嵌め込み用溝２１、３１を利用して、横方向の内ストラップ２０と縦方向の内ストラップ３０は、格子状に組立てられ（ここでは、このように嵌め合わせで組み立てることをも、組み立てと記述する）、さらに嵌め込まれた箇所が溶接されている。
また、横方向の内ストラップ２０と縦方向の内ストラップ３０の何れにも両端の外ストラップ１０に面する端部に端部の突出部２５、３５（図では２箇所であるが、これに限定されない）があり、これらの突出部２５、３５は、外ストラップ１０の対応する位置に形成されている側面の開口１３を貫通して外部に突出しており、さらに突出箇所が溶接されている。
また、いずれの内ストラップ２０、３０にも両端の外ストラップ１０に面する端部の上方には上部突出部２６、３６があり、これらは外ストラップ１０のガイド部１１の上部の内側に曲がって形成されている嵌め込み用の切欠き１２に入り込む様になっており、さらに入り込んだ箇所が溶接されている。 Using the fitting grooves 21 and 31 formed at equal intervals on the inner strap 20 in the horizontal direction and the inner strap 30 in the vertical direction, the inner strap 20 in the horizontal direction and the inner strap 30 in the vertical direction are arranged in a lattice shape. Assembled (here, assembling by fitting is also described as assembling in this manner), and further, the fitted portion is welded.
Further, in both the inner strap 20 in the horizontal direction and the inner strap 30 in the vertical direction, the projecting portions 25 and 35 at the end portions at the ends facing the outer straps 10 at both ends (in FIG. These projecting portions 25 and 35 project outside through the side openings 13 formed at the corresponding positions of the outer strap 10, and the projecting portions are welded.
Each of the inner straps 20, 30 has upper protrusions 26, 36 above the ends facing the outer strap 10 at both ends, and these are bent to the inside of the upper portion of the guide portion 11 of the outer strap 10. The formed fitting notch 12 is inserted, and the inserted part is welded.

溶接は、細部をしっかりと固着することが可能であり、溶接歪も少ないため、通常レーザ溶接が採用されている。このため、嵌め込みにより各ストラップを一応組立てた状態の支持格子は、内部にアルゴンや窒素等の不活性ガスが充たされた溶接室に設置されたり、大気中で固定されて溶接箇所やその近傍に不活性ガスが吹き付けられ、この下でレーザ溶接用出射ヘッドが溶接すべき箇所に移動し、溶接すべき線に沿ってレーザ光の焦点を当てて照射しつつ走査していくこととなる。複数の点溶接（スポット溶接）が配列されてなる線状（線が断続的に、即ち線の両端と途中の数箇所が溶接される）であれば、レーザヘッドの移動経路は同様であるが、溶接する箇所においてレーザヘッドが一時停止し、さらに溶接する箇所においてのみレーザ光の照射がなされる。
そして、これらの際のレーザ溶接用出射ヘッドの移動と走査は、レーザ溶接用出射ヘッドまたは支持格子のいずれかが他方に対して相対移動することによりなされる。 Laser welding is usually employed for welding because it is possible to firmly fix details and to reduce welding distortion. For this reason, the support grid with each strap assembled by fitting is installed in a welding chamber filled with an inert gas such as argon or nitrogen, or fixed in the atmosphere and welded or its vicinity. An inert gas is sprayed onto the laser beam, and the laser welding emission head moves to a position to be welded, and scanning is performed while irradiating the laser beam along the line to be welded. If the line is formed by arranging a plurality of spot welds (spot welds) (the lines are intermittently welded, that is, the ends of the line and several points in the middle are welded), the moving path of the laser head is the same. The laser head is temporarily stopped at the place to be welded, and the laser beam is irradiated only at the place to be welded.
In this case, the laser welding emission head is moved and scanned by moving either the laser welding emission head or the support grid relative to the other.

このため、例えば組立物である支持格子は固定しておき、レーザ溶接用出射ヘッドを移動させ、走査して溶接するのであれば、ロボットアーム等の単軸または多軸ステージ等の可動機構にレーザ溶接用出射ヘッドを取付け、一応組立てた支持格子の各溶接箇所にレーザ溶接用出射ヘッドを移動させ、さらに当該箇所の溶接線に沿ってレーザ光の焦点を当てつつ走査させることとなる（特許文献１）。
特開２００４−１３２７９３号公報 For this reason, for example, if the support grid which is an assembly is fixed and the laser welding emission head is moved and scanned and welded, the laser is applied to a movable mechanism such as a single-axis or multi-axis stage such as a robot arm. A welding emission head is attached, and the laser welding emission head is moved to each welding location of the assembled support grid, and scanning is performed while focusing the laser beam along the welding line of the location (Patent Document). 1).
JP 2004-132793 A

しかしながら、支持格子の各升目は１辺が１２〜１６ｍｍ程度であり、移動距離（溶接点ピッチ）が至近である。その一方、非常に高い精度が要求される。このため、正確な移動を確保するためリニヤモータやサーボモータ等のモータ類を使用すれば、モータは最高速度に到達する前に減速を開始しなければならなくなる。この結果、ロボットアーム等の可動機構が複雑となるだけでなく、移動速度が遅くなってしまい、ひいては溶接に要する時間の短縮が困難である。
支持格子には、同じ形状、寸法の溶接箇所が多数並んでいるだけに、１箇所の溶接が終了した後、次の溶接箇所に移動することに時間を取られ、支持格子全体を溶接で組み立てるのに要する時間が増大する。
そしてこれらのことは、シリンダとピストン等の他の移動手段を使用しても同様である。 However, each grid of the support grid has a side of about 12 to 16 mm, and the moving distance (welding point pitch) is very close. On the other hand, very high accuracy is required. For this reason, if motors such as a linear motor and a servo motor are used in order to ensure accurate movement, the motor must start decelerating before reaching the maximum speed. As a result, not only the movable mechanism such as the robot arm becomes complicated, but also the moving speed becomes slow, and as a result, it is difficult to shorten the time required for welding.
Since there are many welds of the same shape and size on the support grid, it takes time to move to the next weld after one weld is completed, and the entire support grid is assembled by welding. The time required for this increases.
These are the same even when other moving means such as a cylinder and a piston are used.

なお、組立物である支持格子を移動する場合には、いわば一体物であるレーザ溶接用出射ヘッドと異なり、溶接治具や固定枠等の重量物や微細なワークを動かすため、なおさら可動機構が複雑となり、移動速度も遅くなり、溶接に要する時間の短縮が困難となる。
このため、一応組立てた支持格子の各部を溶接する時間が大幅に短縮することが可能となる技術の開発が望まれていた。
以上の他、網目状や格子状の物品をレーザ溶接を使用して製造する場合、同一形状の小さな物品を規則正しく配列して、レーザ溶接を使用して量産する場合にも、同様の課題が生じていた。 When moving the support grid, which is an assembly, unlike a laser welding emission head, which is a so-called integrated body, a moving mechanism is used to move heavy objects such as welding jigs and fixed frames and fine workpieces. It becomes complicated, the moving speed becomes slow, and it becomes difficult to shorten the time required for welding.
For this reason, there has been a demand for the development of a technique that can significantly shorten the time for welding each part of the assembled support grid.
In addition to the above, the same problem arises when manufacturing mesh-like or lattice-like articles using laser welding, and arranging small articles of the same shape regularly and mass-producing them using laser welding. It was.

本発明は、以上の課題を解決することを目的としてなされたものであり、支持格子の溶接箇所が等間隔で配列されているため、レーザ光源光を分割して複数の溶接箇所を同時に溶接すれば、次の溶接箇所に正確に移動するために必要な時間を短くすることができることに着目して本発明を完成させたものである。以下、各請求項の発明を説明する。   The present invention has been made for the purpose of solving the above-described problems. Since the welded portions of the support grid are arranged at equal intervals, a plurality of welded portions can be welded simultaneously by dividing the laser light source light. For example, the present invention has been completed by paying attention to the fact that the time required to accurately move to the next welding location can be shortened. The invention of each claim will be described below.

請求項１に記載の発明は、
複数の溶接箇所が一定の規則で配列された被溶接物を、その被溶接物の溶接箇所の配列に整合して動くレーザ溶接用出射ヘッドを使用して溶接するレーザ溶接方法であって、
レーザ光源光を複数の溶接用レーザ光に分割するレーザ光源光分割ステップと、
前記レーザ光源光分割ステップにて分割された複数の溶接用レーザ光を、前記レーザ溶接用出射ヘッドから前記被溶接物の複数の溶接箇所に照射する照射ステップを、
有していることを特徴とするレーザ溶接方法である。 The invention described in claim 1
A laser welding method for welding a workpiece in which a plurality of welding locations are arranged according to a certain rule, using a laser welding emission head that moves in alignment with the arrangement of the welding locations of the workpiece,
A laser light source light splitting step for splitting the laser light source light into a plurality of welding laser lights;
An irradiation step of irradiating a plurality of welding laser beams divided in the laser light source beam dividing step from the laser welding emission head to a plurality of welding locations of the workpiece;
It is the laser welding method characterized by having.

本請求項の発明においては、被溶接物は複数の溶接箇所が一定の規則で配列されており、レーザ溶接用出射ヘッドを被溶接物の溶接箇所の配列（含む、位置情報）に整合して動かして溶接するが、この際、レーザ溶接であるためＭＩＧ溶接やＴＩＧ溶接と異なり溶接箇所にレーザ光を（焦点を当てて）照射するだけでよいことに着目し、レーザ光源光を複数の溶接用レーザ光に分割し、分割した各レーザ光を被溶接物の複数の溶接箇所に照射して、多点の同時溶接を行うため、溶接の速度が向上し、溶接に要する時間が短縮可能となる。   In the invention of this claim, the welded object has a plurality of welding locations arranged in a certain rule, and the laser welding emission head is aligned with the weld location array (including positional information). At this time, welding is performed. However, since laser welding is used, it is necessary to irradiate a laser beam (focused) only on the welding spot unlike MIG welding or TIG welding. The laser beam is divided into laser beams for irradiation, and each of the divided laser beams is irradiated to a plurality of welding locations of the workpiece to perform simultaneous welding at multiple points, which improves the welding speed and shortens the time required for welding. Become.

さらに、レーザ光源光を分割して溶接を行うため、制御対象のレーザ光源も少なくなり、制御も容易となる。
またこの際、溶接箇所の配置や溶接の順番を考慮する、例えば対称の位置を同時溶接する等により、不均等な収縮、膨張を抑え、溶接による変形が少ない被溶接物が得られるようにすることも可能となる。
また、溶接の精度も向上し、装置の寿命も向上する。 Furthermore, since the laser light source light is divided and welding is performed, the number of laser light sources to be controlled is reduced, and control is facilitated.
At this time, considering the arrangement of the welding locations and the order of welding, for example, by simultaneously welding symmetrical positions, it is possible to suppress uneven shrinkage and expansion and to obtain a workpiece to be welded with little deformation due to welding. It is also possible.
In addition, the accuracy of welding is improved and the life of the apparatus is improved.

ここに、「レーザ光源光」とは、レーザ溶接用出射ヘッドから見てのレーザ光の供給元という意味であり、必ずしも純粋なレーザ光の発生装置（一次発生装置）から直接照射された光に限定されず、一次発生装置からのレーザ光を導いてきたファイバー系や光学系等の装置を経由して送られて来た光も含む。またこのため、「レーザ光源光分割ステップ」には、一次発生装置からのレーザ光を導いてきた多数のファイバー系（グラスファイバーの束）を、グラスファイバーを単位として幾つかのグループに分割することをも含める。
また、「溶接用レーザ光」は、グラスファイバーをグループ分けしたり、ハーフミラーを使用して分岐させたりする等の方法でレーザ光源光を分割して得られ、最終的には被溶接物を溶接するために照射されることとなるレーザ光やレーザ光束を指す。 Here, “laser light source light” means a source of laser light viewed from the laser welding emission head, and is not necessarily applied to light directly irradiated from a pure laser light generator (primary generator). It is not limited, and includes light transmitted via a fiber system, an optical system, or the like that has guided the laser light from the primary generator. For this reason, in the “laser light source beam splitting step”, a large number of fiber systems (bundles of glass fibers) that have guided the laser beam from the primary generator are divided into several groups in units of glass fibers. Is also included.
“Welding laser light” is obtained by dividing the laser light source light by a method such as grouping glass fibers or branching by using a half mirror. It refers to a laser beam or a laser beam to be irradiated for welding.

また、「照射ステップ」においては、点溶接であるならば、照射位置を確認した後に、ミラーや集光レンズからの溶接用レーザ光が溶接箇所を照射する角度、当該角度における吸収率等を考慮して、照射すべきエネルギーあるいは溶接に必要なエネルギーの計算がなされ、この下でレーザ光源のスイッチを所定時間だけオンとしたり、他の場所にレーザ光が拡がらない様に光学系に必要なマスクを被せたりする様な作業がなされる。   In the “irradiation step”, if spot welding is used, after confirming the irradiation position, consider the angle at which the laser beam for welding from the mirror or condenser lens irradiates the welding location, the absorptivity at the angle, etc. Then, the energy to be irradiated or the energy required for welding is calculated, and under this, the laser light source is switched on for a predetermined time or the optical system is necessary so that the laser beam does not spread to other places. Work like putting on a mask is done.

請求項２に記載の発明は、前記のレーザ溶接方法であって、
前記被溶接物は、同じ形状、寸法の溶接箇所が一定の規則で配列されており、
前記レーザ溶接用出射ヘッドは、前記被溶接物の溶接箇所の形状、寸法および配列に整合して動くものであることを特徴とするレーザ溶接方法である。 Invention of Claim 2 is the said laser welding method,
The welded object has the same shape and dimensions, and welds are arranged according to a certain rule.
The laser welding method is characterized in that the laser welding emitting head moves in conformity with the shape, size, and arrangement of the welded portions of the workpiece.

本請求項の発明においては、同じ形状、寸法の溶接箇所が、例えば直線状に等間隔、行列上、線対称、点対称等の一定の規則で配列されているため、多点同時溶接の制御が容易となる。
ここに、「同じ形状、寸法の溶接箇所が一定の規則で配列された被溶接物」とは、物理的に１個の物品に限定されず、例えば多数の原子炉用燃料棒やマッチ箱型の電池が一定の配列をなして保持具や保持台に固定されている様な場合をも含む。この様な場合には、これら多数の同一形状の物品の同一箇所を封入するため等のレーザ溶接が同時になされることとなる。 In the invention of this claim, since the welded portions having the same shape and size are arranged in a regular rule, for example, linearly at equal intervals, on a matrix, line-symmetrical, point-symmetrical, etc., multipoint simultaneous welding control is performed. Becomes easier.
Here, “a workpiece to be welded having the same shape and dimensions and arranged in accordance with a certain rule” is not physically limited to a single article, for example, a large number of nuclear fuel rods or match box types. This includes the case where the batteries are fixed to a holder or a holder in a fixed arrangement. In such a case, laser welding is performed at the same time, for example, to encapsulate the same portion of many articles having the same shape.

また、「被溶接物の溶接箇所の形状、寸法および配列に整合して動く」とは、被溶接物はその溶接箇所の位置をも考慮して溶接用の台の所定の位置に設置され、レーザ溶接用出射ヘッドは溶接箇所の位置情報を認識した上で適切な溶接がなされるように移動することを指す。
なおこの場合、被溶接物は単に台上に設置されているだけの場合に限定されず、どこかを保持具で支持されて実質的に空中に浮かんでいる状態とされていたり、移動や傾斜や回転が可能な台上に設置されており、この台の動きをも反映してレーザ溶接用出射ヘッドが動いたりする場合をも含む。 In addition, “moves in conformity with the shape, size and arrangement of the welded part of the work piece” means that the work piece is installed at a predetermined position on the welding table in consideration of the position of the welded part, The laser welding emission head refers to moving so as to perform appropriate welding after recognizing position information of a welding location.
In this case, the work piece is not limited to the case where it is simply placed on a table, but is supported by a holder and is in a state of floating substantially in the air, moving or tilting. And the case where the laser welding emission head moves, reflecting the movement of the table.

なお、被溶接物の同時に溶接する箇所が複数ある場合には、１箇所の多点同時溶接が終了すると、原則として溶接用出射ヘッドのみが新たな箇所に移動して他の多点同時溶接を行うこととなるが、前後の多点同時溶接を行う箇所の寸法、形状等が異なるとき等においては、この限りではない。
また、本請求項の発明では、溶接用出射ヘッドが複数装備されており、複数の多点同時溶接が同時になされること、最終的な取付け角度の（照射位置の）決定や溶接開始に際して作業者が各部の確認や微調整を行うこと、画像処理装置が確認をなすこと、画像処理装置を使用して作業者が各部の確認や微調整を行うこと等があり得ること、レーザ光源光と溶接用出射ヘッドの組合せが複数あること等を排除するものではない（かかる場合も本発明に含まれる）。
なお、最終位置の確認のためには、溶接用のレーザ光と同軸の位置確認用のレーザ光の照射がなされたりされ、さらに画像処理装置には予め形状に関するデータが入力されていたりもする。 If there are multiple locations where the work piece is to be welded at the same time, when one point of multi-point simultaneous welding is completed, in principle, only the welding head is moved to a new location and another multi-point simultaneous welding is performed. However, this is not the case when the size, shape, etc. of the places where the front and rear multi-point simultaneous welding is performed are different.
Further, in the invention of this claim, a plurality of welding emission heads are provided, and a plurality of simultaneous multi-point weldings are performed at the same time, an operator determines the final mounting angle (irradiation position) and starts welding. Confirmation and fine adjustment of each part, confirmation by the image processing apparatus, confirmation of fine adjustment and adjustment of each part by the operator using the image processing apparatus, laser light source light and welding It is not excluded that there are a plurality of combinations of the emission heads for use (this case is also included in the present invention).
In order to confirm the final position, laser light for position confirmation coaxial with the welding laser light may be irradiated, and further data regarding the shape may be input to the image processing apparatus in advance.

請求項３に記載の発明は、前記のレーザ溶接方法であって、
前記レーザ光源光分割ステップは、前記レーザ溶接用出射ヘッド内にてレーザ光源光の分割を行うものであることを特徴とするレーザ溶接方法である。 Invention of Claim 3 is said laser welding method, Comprising:
The laser light source light splitting step is a laser welding method characterized by splitting laser light source light in the laser welding emission head.

本請求項の発明においては、レーザ光源光の分割はレーザ溶接用出射ヘッド内にて光学系を使用して分割したり、光伝送用のグラスファイバー束を幾つかのグループに分割したりして行われるため、既存のレーザ光源はそのまま使用可能となる。
また、レーザ溶接用出射ヘッド内の光学系を、被溶接物の溶接箇所の配置に合せて配置することにより、例えば燃料集合体の支持格子の格子点等溶接箇所によっては、レーザ溶接用出射ヘッドを被溶接物の溶接箇所の分布に沿って移動させるだけで、次の溶接箇所の複数点同時溶接が可能となる様に位置合せがなされるようにすることも可能となる。このため、作業性も向上する。 In the present invention, the laser light source light is divided by using an optical system in the laser welding emission head, or the optical fiber glass fiber bundle is divided into several groups. As a result, the existing laser light source can be used as it is.
Further, by arranging the optical system in the laser welding emission head in accordance with the arrangement of the welding location of the work piece, for example, depending on the welding location such as the lattice point of the support grid of the fuel assembly, the laser welding emission head It is possible to perform alignment so that a plurality of points can be welded at the same time by simply moving the welding point along the distribution of the welding points of the workpiece. For this reason, workability is also improved.

また、ミラーとして電流、電圧で取付け角度を制御することが可能なガルバノミラーを使用したり、ガルバノミラーと同様に通過光の進路や焦点位置を変更することが可能なレンズ系を使用したりすることにより、レーザ光の照射位置や焦点位置の微調整を行うことも容易であり、このため複雑な形状の溶接等も容易となる。
なお、光学系はレンズ、ミラー、フレネルレンズ型の多焦点凸レンズ等からなるため軽量であり、かかる操作のための設備も軽量であるため、レーザ溶接用出射ヘッドの移動性、操作性に悪影響を与えることはない。 In addition, a galvano mirror capable of controlling the mounting angle with current and voltage is used as the mirror, or a lens system capable of changing the path and focal position of the passing light is used in the same manner as the galvano mirror. Accordingly, it is easy to finely adjust the irradiation position and the focal position of the laser beam, and therefore, it becomes easy to weld a complicated shape.
The optical system is lightweight because it consists of a lens, mirror, Fresnel lens type multifocal convex lens, etc., and the equipment for such operation is also light, which adversely affects the mobility and operability of the laser welding emission head. Never give.

請求項４に記載の発明は、前記のレーザ溶接方法であって、
前記レーザ光源光分割ステップは、１つのレーザ光源光を、光学系を使用してエネルギーを均等に分割することを２度行なうものであることを特徴とするレーザ溶接方法である。 Invention of Claim 4 is said laser welding method, Comprising:
The laser light source beam splitting step is a laser welding method characterized in that one laser light source beam is split twice using an optical system to split energy evenly.

本請求項の発明においては、１つのレーザ光源光のエネルギーを、光学系を使用して均等に分割することを２度行うことによりエネルギーを均等に４分割して４箇所の溶接を同時に行うが、エネルギーを均等に分割することは、例えば３対１等他の比率に分割することに比較して需要が多いため既に多数の光学系がそのために開発され、販売されている。このため、低コストで均等なエネルギー分割を２度行うことが容易であり、形状、寸法、材質等の溶接条件が同じ４箇所を同時に溶接するのに好都合となる。   In the invention of this claim, the energy of one laser light source light is equally divided using an optical system twice, so that the energy is equally divided into four and welding is performed at four locations simultaneously. In order to divide energy evenly, for example, there are many demands compared with dividing into other ratios, such as 3 to 1, many optical systems have already been developed and sold. For this reason, it is easy to perform an equal energy division twice at a low cost, which is convenient for simultaneously welding four locations having the same welding conditions such as shape, size, and material.

請求項５に記載の発明は、前記のレーザ溶接方法であって、
前記照射ステップは、直線上に等間隔で配列されたレーザ光を照射するものであることを特徴とするレーザ溶接方法である。 Invention of Claim 5 is said laser welding method, Comprising:
In the laser welding method, the irradiation step irradiates laser beams arranged at equal intervals on a straight line.

本請求項の発明においては、直線上に等間隔で配列されたレーザ光（含む、レーザ光束）を照射するため、被溶接物に多数の溶接箇所が直線状、かつ等間隔で配列されている場合に好都合となる。
また、実際問題として、前記の多数の原子炉用の燃料棒、箱型の電池等の、かかる被溶接物、溶接箇所を対象とする溶接が多いため、本請求項の発明の適用も拡がる。
また、「直線上に等間隔」とは、２×２、３×２等のマトリックス状の配列を含む。 In the invention of this claim, in order to irradiate laser beams (including a laser beam) arranged at equal intervals on a straight line, a large number of welding locations are arranged linearly at equal intervals on the workpiece. It is convenient in some cases.
Moreover, as a practical problem, since there are many welds that target such welding objects and welding locations, such as the fuel rods for a large number of reactors and box-type batteries, the application of the invention of this claim is also expanded.
Further, “equal intervals on a straight line” includes a matrix-like arrangement of 2 × 2, 3 × 2, and the like.

請求項６に記載の発明は、前記のレーザ溶接方法であって、
前記被溶接物は、原子炉燃料集合体の支持格子であり、
前記照射ステップは、前記支持格子の一定の間隔で配列された同じ形状、寸法の多数の溶接箇所を複数同時に溶接するものであることを特徴とするレーザ溶接方法である。 Invention of Claim 6 is said laser welding method, Comprising:
The workpiece is a support grid of a nuclear reactor fuel assembly,
The irradiation step is a laser welding method characterized in that a plurality of welding locations having the same shape and dimensions arranged at a constant interval of the support grid are welded simultaneously.

本請求項の発明においては、原子炉燃料集合体の支持格子の正方形の４辺を構成する外ストラップと内部の相互に直交する内ストラップとの接続部、内ストラップあるいは外ストラップ相互の接続部等の多数（１７×１７に燃料棒が配列された燃料集合体においては、例えば前者であれば１６×４箇所、後者であれば４箇所）の溶接箇所が複数（例えば、４箇所）同時にレーザ溶接される。
この際、被溶接物が薄い金属板等であるため１箇所を溶接するために必要なエネルギーが少なく、ひいては複数箇所を同時に溶接するために１つのレーザ光源光を分割する際に、レーザ光源として特に出力が大きいものを用いる必要がない。
特に、１７×１７燃料集合体の場合には、同じ寸法、形状の溶接箇所が等間隔で１６×１６個行列状に並んでいるため、４箇所を同時に溶接するのに好都合である。 In the invention of this claim, the connection portion between the outer strap constituting the four sides of the square of the support lattice of the nuclear reactor fuel assembly and the inner strap orthogonal to each other, the connection portion between the inner strap and the outer strap, etc. In a fuel assembly in which fuel rods are arranged in 17 × 17 (for example, 16 × 4 in the former case and 4 in the latter), a plurality of (for example, four) welding locations are simultaneously laser welded. Is done.
At this time, since the work piece is a thin metal plate or the like, less energy is required to weld one place, and as a laser light source when dividing one laser light source beam to weld a plurality of places simultaneously, It is not necessary to use a particularly high output.
In particular, in the case of a 17 × 17 fuel assembly, the welding locations of the same size and shape are arranged in a matrix of 16 × 16 at equal intervals, which is convenient for welding four locations simultaneously.

なおここに、「支持格子」とは、嵌め込みによる一応の（仮の）組立が終了した状態から、全ての溶接箇所の溶接が終了した状態までを指す。
また、「多数」、「複数」を使い分けているのは、同じ形状、寸法の溶接箇所が１６箇所あり、同時に溶接される箇所が４箇所である等、前者の個数が後者の個数より多い場合があることを考慮して使い分けただけのことであり、その他に特に技術的に意味があるわけではない。このため、実際には両方の個数が同じ場合はもちろんのこと、条件によっては逆の場合もあり得る。 Here, the “supporting grid” refers to a state from a state in which temporary (temporary) assembly by fitting is completed to a state in which welding of all the welding locations is completed.
In addition, “many” and “plural” are used separately when there are 16 welding locations of the same shape and size, and there are 4 locations that are welded at the same time, such as when the number of the former is greater than the number of the latter. It is only used in consideration of the fact that there is no other, and there are no other technical significance. For this reason, in addition to the case where the number of both is the same, the reverse may be possible depending on conditions.

請求項７に記載の発明は、
前記照射ステップは、前記支持格子の内部の相互に直交する内ストラップが交差する場所で嵌め込み溝により嵌め込まれている箇所を照射するものであることを特徴とするレーザ溶接方法である。 The invention described in claim 7
The irradiation step is a laser welding method characterized by irradiating a place fitted by a fitting groove at a place where inner straps orthogonal to each other inside the support grid intersect.

本請求項の発明においては、原子炉燃料集合体の支持格子の内部の縦方向の内ストラップと横方向の内ストラップが相互に直角に交差し、嵌め込み溝により嵌め込まれている格子点の位置、即ち同じ形状、寸法かつ直線状に等間隔で多数、例えば１６×１６の行列状に、配列された箇所が複数（例えば、４箇所）同時にレーザ溶接されることとなるため、各種の制御が楽となり、溶接に要する時間が短くなり、本発明の多点同時溶接用出射ヘッドを使用したレーザ溶接の効果を最も発揮し得ることとなる。   In the invention of this claim, the position of the lattice point where the inner strap in the vertical direction and the inner strap in the transverse direction inside the support lattice of the nuclear reactor fuel assembly intersect perpendicularly to each other and are fitted by the fitting groove, That is, a plurality of (for example, four locations) arranged in a large number, for example, a 16 × 16 matrix, with the same shape, dimensions, and straight lines are laser-welded at the same time. Thus, the time required for welding is shortened, and the effect of laser welding using the multi-point simultaneous welding emission head of the present invention can be exhibited most.

請求項８に記載の発明は、
複数の溶接箇所が一定の規則で配列された被溶接物を、その被溶接物の溶接箇所の配列に整合して動くレーザ溶接用出射ヘッドを使用して溶接するレーザ溶接装置であって、
レーザ光源光を多数の溶接用レーザ光に分割するレーザ光源光分割手段と、
前記レーザ光源光分割手段にて分割された複数の溶接用レーザ光を、前記レーザ溶接用出射ヘッドから前記被溶接物の複数の溶接箇所に照射する照射手段を、
有していることを特徴とするレーザ溶接装置である。 The invention according to claim 8 provides:
A laser welding apparatus for welding a workpiece in which a plurality of welding locations are arranged according to a certain rule, using a laser welding emission head that moves in alignment with the arrangement of the welding locations of the workpiece,
Laser light source beam splitting means for splitting the laser light source beam into a number of welding laser beams;
Irradiation means for irradiating a plurality of welding laser beams divided by the laser light source light dividing means from the laser welding emission head to a plurality of welding locations of the workpiece.
It is the laser welding apparatus characterized by having.

本請求項の発明は、製造方法の発明である請求項１の発明を、物の発明として捉えたものである。   The invention of the present claim is based on the invention of claim 1, which is an invention of a manufacturing method, as a product invention.

請求項９に記載の発明は、前記のレーザ溶接装置であって、
前記被溶接物は、同じ形状、寸法の溶接箇所が一定の規則で配列されており、
前記レーザ溶接用出射ヘッドは、前記被溶接物の溶接箇所の形状、寸法および配列に整合して動くものであることを特徴とするレーザ溶接装置である。 The invention according to claim 9 is the laser welding apparatus,
The welded object has the same shape and dimensions, and welds are arranged according to a certain rule.
The laser welding emission head is a laser welding apparatus characterized in that it moves in conformity with the shape, size and arrangement of the welded portions of the workpiece.

本請求項の発明は、製造方法の発明である請求項２の発明を、物の発明として捉えたものである。   The invention of this claim captures the invention of claim 2 which is an invention of a manufacturing method as a product invention.

請求項１０に記載の発明は、前記のレーザ溶接装置であって、
前記レーザ光源光分割手段は、前記レーザ溶接用出射ヘッド内にてレーザ光源光の分割を行うものであることを特徴とするレーザ溶接装置である。 The invention according to claim 10 is the laser welding apparatus,
The laser light source beam splitting unit splits the laser beam source light in the laser welding emission head.

本請求項の発明は、製造方法の発明である請求項３の発明を、物の発明として捉えたものである。   The invention of the present claim is the invention of the third aspect, which is an invention of a manufacturing method, as a product invention.

請求項１１に記載の発明は、前記のレーザ溶接装置であって、
前記レーザ光源光分割手段は、１つのレーザ光源光を、光学系を使用してエネルギーを均等に分割することを２度行なうものであることを特徴とするレーザ溶接装置である。 Invention of Claim 11 is said laser welding apparatus, Comprising:
The laser light source beam splitting means is a laser welding apparatus characterized in that it splits one laser light source beam equally using an optical system twice.

本請求項の発明は、製造方法の発明である請求項４の発明を、物の発明として捉えたものである。   The invention of this claim captures the invention of claim 4, which is an invention of a manufacturing method, as a product invention.

請求項１２に記載の発明は、前記のレーザ溶接装置であって、
前記照射手段は、直線上に等間隔で配列されたレーザ光を照射するものであることを特徴とするレーザ溶接装置である。 The invention according to claim 12 is the laser welding apparatus,
The irradiation unit is a laser welding apparatus that irradiates laser beams arranged at equal intervals on a straight line.

本請求項の発明は、製造方法の発明である請求項５の発明を、物の発明として捉えたものである。   The invention of the present claim is based on the invention of claim 5, which is an invention of a manufacturing method, as a product invention.

請求項１３に記載の発明は、前記のレーザ溶接装置であって、
前記被溶接物は、原子炉燃料集合体の支持格子であり、
前記照射手段は、前記支持格子の一定の間隔で配列された同じ形状、寸法の多数の溶接箇所を複数同時に溶接するものであることを特徴とするレーザ溶接装置である。 Invention of Claim 13 is said laser welding apparatus, Comprising:
The workpiece is a support grid of a nuclear reactor fuel assembly,
The irradiating means is a laser welding apparatus for welding a plurality of welding locations having the same shape and size arranged at a constant interval of the support grid at the same time.

本請求項の発明は、製造方法の発明である請求項６の発明を、物の発明として捉えたものである。   The invention of this claim captures the invention of claim 6, which is an invention of a manufacturing method, as a product invention.

請求項１４に記載の発明は、前記のレーザ溶接装置であって、
前記照射手段は、前記支持格子の内部の相互に直交する格子板が交差する場所で嵌め込み溝により嵌め込まれている箇所を照射するものであることを特徴とするレーザ溶接装置である。 The invention according to claim 14 is the laser welding apparatus,
In the laser welding apparatus, the irradiation means irradiates a place fitted by a fitting groove at a place where lattice plates orthogonal to each other inside the support grid intersect.

本請求項の発明は、製造方法の発明である請求項７の発明を、物の発明として捉えたものである。   The invention according to the present invention is based on the invention according to claim 7 as an invention of a manufacturing method.

本発明においては、被溶接物は複数の溶接箇所が一定の規則で配列されており、レーザ溶接用出射ヘッドを被溶接物の溶接箇所の配列（含む、位置情報）に整合して動かして溶接するが、この際、レーザ光源光を複数の溶接用レーザ光に分割し、分割した各レーザ光を被溶接物の複数の溶接箇所に照射して、多点の同時溶接を行うため、溶接の速度が向上し、溶接に要する時間が短縮可能となる。
さらに、レーザ光源光を分割して溶接を行うため、制御対象のレーザ光源も少なくなり、制御も容易となる。
また、溶接箇所の配置や溶接の順番を考慮する、例えば対称の位置を同時溶接する等により、不均等な収縮、膨張を抑え、溶接による変形が少ない被溶接物が得られるようにすることも可能となる。
また、溶接の精度も向上し、装置の寿命も向上する。 In the present invention, a plurality of welding points are arranged in a certain rule on the workpiece, and the welding head for laser welding is moved in alignment with the arrangement (including positional information) of the welding points of the workpiece. However, at this time, the laser light source light is divided into a plurality of welding laser lights, and each of the divided laser lights is irradiated to a plurality of welding locations of the work piece to perform simultaneous welding at multiple points. The speed is improved and the time required for welding can be shortened.
Furthermore, since the laser light source light is divided and welding is performed, the number of laser light sources to be controlled is reduced, and control is facilitated.
In addition, considering the arrangement of welding locations and the order of welding, for example, by simultaneously welding symmetrical positions, it is possible to suppress uneven shrinkage and expansion and to obtain a workpiece to be welded with less deformation due to welding. It becomes possible.
In addition, the accuracy of welding is improved and the life of the apparatus is improved.

また、レーザ光源光の分割は、光伝送用のグラスファイバー束をグループ分けしたり、スプリッター等の光学系を使用したりして行なうため、容易かつエネルギーロスも少なくなる。
特に、原子炉燃料集合体の支持格子、それも内部の相互に直交するストラップの交差部の溶接に際しては、同じ形状、寸法かつ直線上に等間隔で配列された溶接箇所を溶接することとなるため、各種の制御が楽であり、溶接速度も速くなり、溶接歪の発生も一層少なくなる。 Further, the splitting of the laser light source light is performed easily by grouping the glass fiber bundles for light transmission or using an optical system such as a splitter, so that energy loss is reduced.
In particular, when welding the support grid of the nuclear reactor fuel assembly and the crossing portions of the straps that are mutually orthogonal to each other, the welded portions that are arranged in the same shape, size and straight line at equal intervals are welded. Therefore, various controls are easy, the welding speed is increased, and the occurrence of welding distortion is further reduced.

以下、本発明をその最良の実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。   Hereinafter, the present invention will be described based on the best mode. Note that the present invention is not limited to the following embodiments. Various modifications can be made to the following embodiments within the same and equivalent scope as the present invention.

（第１の実施の形態）
本実施の形態は、１個の出射ヘッド内の光学系によりレーザ光源光を４分割し、支持格子内の縦方向と横方向のストラップの交差点、即ち内周溶接点を４箇所同時に溶接することに関する。
以下、図１を参照しつつ本実施の形態を説明する。図１は、多点同時溶接用出射ヘッドを使用して支持格子内の縦方向と横方向のストラップの４箇所の交差点を同時にレーザ溶接している様子を概念的に示す図である。 (First embodiment)
In this embodiment, the laser light source light is divided into four parts by an optical system in one emission head, and the intersections of the vertical and horizontal straps in the support grid, that is, the four inner peripheral welding points are welded simultaneously. About.
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram conceptually showing a state in which laser beam welding is performed simultaneously at four intersections of longitudinal and lateral straps in a support grid using a multi-point simultaneous welding emission head.

図１において、４０は一応組立てられた支持格子であり、６３はレーザ光用の光ファイバー束であり、６４は多点同時溶接用出射ヘッドであり、６７は前記多点同時溶接用出射ヘッド内で各々のエネルギーがレーザ光源光の１／４となる様に４つに分割された溶接用レーザ光である。
図１に示す様に、支持格子４０は図示しない台上に設置され、その上方に多点同時溶接用出射ヘッド６４が図示しない移動用の保持装置に保持され、この保持装置がサーボモータ等により所定の動作をなすことにより、合計２５６（＝１６×１６）箇所の格子点のうち直線上に等間隔で並んだ４箇所に、同時に溶接用のレーザ光を照射し、４箇所を同時に溶接することが可能となっている。この際、４箇所は同じ形状、寸法であり、等間隔かつ直線状に並んでいるため、多点同時溶接用出射ヘッド６４は、各一回の移動、位置決め、溶接のための動作で、４箇所の溶接を行うことが可能となる。 In FIG. 1, 40 is a once-assembled support grid, 63 is an optical fiber bundle for laser light, 64 is an output head for multi-point simultaneous welding, and 67 is in the output head for multi-point simultaneous welding. The laser beam for welding is divided into four so that each energy is 1/4 of the laser light source light.
As shown in FIG. 1, the support grid 40 is installed on a table (not shown), and a multi-point simultaneous welding emission head 64 is held by a moving holding device (not shown), which is held by a servo motor or the like. By performing a predetermined operation, among the total of 256 (= 16 × 16) lattice points, four locations arranged on the straight line at equal intervals are irradiated with welding laser beams at the same time, and the four locations are welded simultaneously. It is possible. At this time, since the four places have the same shape and dimensions, and are arranged at equal intervals and in a straight line, the multi-point simultaneous welding emission head 64 is operated in each one movement, positioning, and welding operation. It becomes possible to perform welding of a location.

次に、多点同時溶接用出射ヘッド６４のハード面について説明する。
レーザ溶接のために使用するレーザ発生装置の構造は、例えば前記特許文献１の段落１４、図１等に記載されている周知技術であるため、説明は省略する。
以下、多点同時溶接用出射ヘッド６４を特徴付けるレーザ光源からのレーザ光を２度等分割し、得られた４つの溶接用のレーザ光を等間隔で出射するための光学系の構造について、図２を参照しつつ説明する。図２は、この光学系５０の要部を概念的に示す図である。 Next, the hardware surface of the multi-point simultaneous welding emission head 64 will be described.
The structure of the laser generator used for laser welding is a well-known technique described in paragraph 14 of FIG.
Hereinafter, the structure of the optical system for dividing the laser light from the laser light source that characterizes the multi-point simultaneous welding emission head 64 into two equal parts and emitting the obtained four welding laser lights at equal intervals will be described. This will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram conceptually showing a main part of the optical system 50.

図２において、５０は光学系であり、５１はハーフミラーであり、５２はスプリッター用ミラーであり、５３はスリット型ハーフミラーであり、５４はミラーであり、６５はレーザ光源光であり、６６はレーザ光源光をエネルギー的に均等に２つに分割して得られた２つ（２本）のレーザ光であり、６７は同じく４つに分割して得られたレーザ光である。
図示していないレーザ光源からのレーザ光源光６５は、ハーフミラー５１とスプリッター用ミラー５２からなるスプリッターによる分岐により５０：５０に分割（エネルギー分割）され、さらに２つに分割された２本のレーザ光６６は、各々スリット型ハーフミラー５３とミラー５４からなる光学系により再度５０：５０に分割され、エネルギーが各々レーザ光源光の１／４であるように分割される。これらの４つに分割された４つ（４本）の溶接用のレーザ光６７は、各々支持格子４０の４箇所の内周溶接点（箇所）に導かれ、当該箇所の溶接がなされる。このため、同時に４箇所の溶接がなされることとなる。 In FIG. 2, 50 is an optical system, 51 is a half mirror, 52 is a splitter mirror, 53 is a slit type half mirror, 54 is a mirror, 65 is laser light source light, 66 Is two (two) laser beams obtained by equally dividing the laser light source light into two, and 67 is a laser beam obtained by dividing the laser light into four.
The laser light source light 65 from a laser light source (not shown) is divided into 50:50 (energy division) by a splitter formed by a half mirror 51 and a splitter mirror 52, and further divided into two lasers. The light 66 is again divided into 50:50 by the optical system including the slit-type half mirror 53 and the mirror 54, and is divided so that the energy is 1/4 of the laser light source light. The four (four) laser beams 67 for welding divided into four are guided to four inner peripheral welding points (locations) of the support grid 40, respectively, and the corresponding locations are welded. For this reason, four places of welding will be made simultaneously.

この際、４つに分割された４本の溶接用のレーザ光６７を反射する２個のミラー５４と２個のスリット型ハーフミラー５３は支持格子の横方向の内ストラップ２０、縦方向の内ストラップ３０と同じ間隔に設置し、これにより同じ、寸法、形状かつ直線状の４箇所の格子点の溶接を同時に行う際の制御の容易化を図っている。
なお、ハーフミラーやミラーの原理や構造は周知技術であるため、説明は省略する。
また、実際の溶接に際しては、多点同時溶接用出射ヘッド６４のみならず、その内部でのレンズやミラー（ケースに拠ってはガルバノミラー）の取付け（反射）角度の調整、変更等も必要となるであろうが、そのための原理や制御等は、多くの特許公報類に記載されている周知技術である。このため、それらについても説明は省略する。
同じく、ガルバノミラーや凸レンズ等と被照射位置とのレーザ測長機を用いての距離の測定、レーザ測長機や画像処理装置を用いての自動シフト等についても周知技術であるため、それらの説明は省略する。 At this time, the two mirrors 54 and the two slit-type half mirrors 53 that reflect the four laser beams 67 for welding divided into four are the inner strap 20 in the lateral direction of the support lattice, the inner strap 20 in the vertical direction. It is installed at the same interval as the strap 30, thereby facilitating control when simultaneously welding four lattice points of the same size, shape and shape.
Since the principle and structure of the half mirror and the mirror are well-known techniques, description thereof is omitted.
Further, in actual welding, it is necessary to adjust and change not only the multi-point simultaneous welding emission head 64 but also the mounting (reflection) angle of the lens and mirror (galvano mirror depending on the case) in the inside. However, the principle, control, and the like for this are well-known techniques described in many patent publications. For this reason, description thereof is also omitted.
Similarly, measurement of the distance between the galvano mirror, convex lens, etc. and the irradiated position using a laser length measuring device, automatic shift using a laser length measuring device or an image processing device, etc. are also well-known techniques. Description is omitted.

ここに、４箇所同時に溶接することとしたのは、作業時間の短縮の他に、（１）支持格子は燃料集合体が１７×１７配列されているものが多いため、縦方向の内ストラップと横方向の内ストラップは各１６枚あり、このため溶接箇所は原則として１６やその倍数であること、（２）支持格子の各溶接箇所の形状、寸法、配列は規則的であること、（３）同じく直線状に行う溶接が多いため個別の動作が不必要であること、（４）支持格子は薄い金属板からなるためレーザ発生装置の出力が大きくなくても４箇所を同時に溶接することが可能であること、（５）等分割は容易であるため等エネルギーに分割し易いことを考慮したものである。   Here, four locations were welded at the same time in addition to shortening the working time. (1) Since the support grid is often arranged with 17 × 17 fuel assemblies, There are 16 inner straps each in the lateral direction. Therefore, in principle, the number of welding locations is 16 or a multiple thereof. (2) The shape, size, and arrangement of each welding location of the support grid are regular. (3 ) Since many welding operations are also performed in a straight line, individual operations are unnecessary. (4) Since the support grid is made of a thin metal plate, it is possible to weld four locations simultaneously even if the output of the laser generator is not large. (5) Since it is easy to divide equally, it is easy to divide into equal energy.

各溶接箇所の溶接は、線溶接の場合には、各ミラー５３、５４で反射され、レンズ（図示せず）で集光された溶接用のレーザ光６７の焦点の初期位置を線状の溶接箇所の一端に合せた後、予め定めたプログラムに沿って多点同時溶接用出射ヘッド６４が少しずつ移動したり傾いたりし、これにより照射位置が少しずつ変更されていくことにより、焦点が溶接線の他端の方に移動して行き、他端に到達することにより当該箇所の溶接が終了することとなる。
また、複数の点溶接箇所が１本の線上に並んでいる場合には、初期位置を当該線の一端の溶接箇所に合せた後、予め定めたプログラムに沿って多点同時溶接用出射ヘッド６４が少しずつ線に沿って移動し、点状の溶接箇所に位置した時にのみ、さらに該当する点にのみレーザ光を照射して当該点溶接を行い、線の他端の点状の溶接箇所まで移動していく。
また、複数の点が並んでいる場合には、当該点のある箇所にのみ照射がなされることとなる。 In the case of line welding, welding at each welding point is performed by linear welding at the initial position of the focal point of the laser beam 67 for welding reflected by the mirrors 53 and 54 and collected by a lens (not shown). After aligning with one end of the spot, the multi-point simultaneous welding emission head 64 is moved or tilted little by little according to a predetermined program, thereby changing the irradiation position little by little, so that the focus is welded. By moving toward the other end of the wire and reaching the other end, the welding at the relevant point is completed.
When a plurality of spot welding locations are arranged on a single line, the initial position is adjusted to the welding location at one end of the line, and then the multi-point simultaneous welding emission head 64 is set according to a predetermined program. Is moved along the line little by little, and only when it is located at a spot-like welded spot, the spot welding is performed by irradiating only the relevant point with laser light, until the spot-like weld spot at the other end of the line. Move.
In addition, when a plurality of points are arranged, irradiation is performed only at a certain point.

また、レーザ光６７が溶接箇所を照射する角度に応じて単位照射面積当りのエネルギーが変化するが、これらは内蔵するプログラムにのっとってＣＰＵ８０が簡単な計算を行うことにより多点同時溶接用出射ヘッド６４の移動速度やレーザ光源（レーザ発生装置）の出力を調節することにより補償される。   Further, the energy per unit irradiation area changes according to the angle at which the laser beam 67 irradiates the welded portion, and these are output by the CPU 80 according to a built-in program so that the CPU 80 performs simple calculations. It is compensated by adjusting the moving speed of 64 and the output of the laser light source (laser generator).

溶接時には、支持格子４０、各種のミラー５１、５２、５３、５４等は、後で説明するＣＰＵ８０等を除き溶接室に設置される。また、レーザ発振機は、ＹＡＧレーザを溶接装置の近くに設置しており、レーザ光は光ファイバーでミラー５１へ導くようにした。なお、例えばＣＯ２レーザ等他のレーザを設置し、固定光学系によりミラー５１へ導くことも可能である。 At the time of welding, the support grid 40 and the various mirrors 51, 52, 53, 54, etc. are installed in the welding chamber except for the CPU 80, which will be described later. Further, the laser oscillator has a YAG laser installed near the welding device, and the laser beam is guided to the mirror 51 by an optical fiber. For example, another laser such as a CO 2 laser can be installed and guided to the mirror 51 by a fixed optical system.

溶接室は、雰囲気ガスの調節、発生した熱の除去等のための設備を有するだけでなく、外部から作業者が溶接用の各種機器を操作し、溶接の様子を監視するための設備をも有している。ただし、これらは周知技術であるため、その説明は省略する。
なお、各溶接箇所における初期位置の設定は、最終的には作業者の目視や、画像処理装置による自動認識や、画像処理装置を使用しての作業者による目視等にて確認される。 The welding chamber not only has facilities for adjusting atmospheric gases and removing generated heat, but also has facilities for external operators to operate various welding equipment and monitor the state of welding. Have. However, since these are well-known techniques, description thereof is omitted.
Note that the setting of the initial position at each welding location is finally confirmed by visual observation by an operator, automatic recognition by an image processing apparatus, visual observation by an operator using the image processing apparatus, or the like.

この際の位置合せは、前記の如く溶接箇所は４箇所とも同じ形状、寸法、かつ等間隔で直線状に配列されており、多点同時溶接用出射装置６４の光学系もこれに対応した配置であるため、１箇所だけ位置合せを行えば、残りの３箇所も自動的になされることとなる。   In this alignment, as described above, the four welds are arranged in a straight line at the same shape, size, and equal intervals, and the optical system of the multi-point simultaneous welding light emitting device 64 is also arranged correspondingly. Therefore, if only one position is aligned, the remaining three positions are automatically made.

次に、図１と図２に要部を示す本実施の形態の溶接装置が作用を発揮するためのハード面、ソフト面の具体的な内容について、図３を参照しつつ説明する。
図３は、溶接装置全体の構成を、概念的に示す図である。図３において、５０は光学系であり、６０はレーザ発生装置であり、７０は測定系であり、８０はＣＰＵであり、８１はそのメモリ（Ｍ）であり、８２はそのタイマー（Ｔ）であり、８３はその管理テーブル（Ｃ）である。 Next, the specific contents of the hardware surface and the software surface for exerting the action of the welding apparatus of the present embodiment whose main parts are shown in FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a diagram conceptually showing the configuration of the entire welding apparatus. In FIG. 3, 50 is an optical system, 60 is a laser generator, 70 is a measurement system, 80 is a CPU, 81 is its memory (M), and 82 is its timer (T). Yes, 83 is the management table (C).

ＣＰＵ８０のメモリ８１には、予め制御に必要な各種のデータが入力されている。具体的には、（１）支持格子４０の形状、寸法、（２）溶接箇所の種類毎に、その形状、寸法、溶接に必要なエネルギー量、支持格子上での位置（座標）と個数、（３）多点同時溶接用出射ヘッド６４の移動に必要な電力や移動速度と所要電力等の関係、（４）多点同時溶接用出射ヘッド６４の現在の位置や各種の初期条件等である。   Various data necessary for control is input in advance to the memory 81 of the CPU 80. Specifically, (1) the shape and dimensions of the support grid 40, (2) the shape, dimensions, the amount of energy required for welding, the position (coordinates) and the number on the support grid, for each type of welding location, (3) Relationship between the power required for moving the multi-point simultaneous welding ejection head 64, the moving speed and the required power, and (4) the current position of the multi-point simultaneous welding ejection head 64 and various initial conditions. .

また、ＣＰＵ８０には、溶接が開始された時には、多点同時溶接用出射ヘッド６４の移動を制御、監視するためのタイマー（クロック信号発生手段）８２、各溶接箇所の管理を行う管理テーブル（テーブルと一種のカウンター）８３等を内蔵している。
管理テーブル８３は、溶接箇所の種類をＩとし、各種類（Ｉ）における溶接箇所の個数をＪとしたとき、２変数Ｉ、Ｊからなるテーブル（表）を保持し、さらに各箇所の溶接が終了する毎に、テーブルの該当する位置にその旨の印を付す。 The CPU 80 also includes a timer (clock signal generating means) 82 for controlling and monitoring the movement of the multi-point simultaneous welding ejection head 64 when welding is started, and a management table (table for managing each welding location). And a kind of counter) 83 and the like.
The management table 83 holds a table (table) composed of two variables I and J, where I is the type of welded part and J is the number of welded parts in each type (I). Each time it is finished, the corresponding position in the table is marked.

図５に示す支持格子４０の溶接箇所の種類であるが、外ストラップ１０相互の接続箇所、横方向若しくは縦方向の内ストラップ２０、３０の端部の上下の突出部２５、３５が外ストラップ１０の開口１３を貫通した箇所、同じく上部の突出部２６、３６が外ストラップのガイド部１１の嵌め込み用の切欠き１２に嵌め込まれた箇所、横方向の内ストラップ２０と縦方向の内ストラップ３０との交差部の合計４種であり、このためＩは１から４の整数値である。
また、例えば外ストラップ１０相互の突合せ箇所をＩ＝１とすれば、Ｉ＝１の種類の溶接箇所は４隅であるため、Ｉ＝１におけるＪは、１から４の整数値である。 The types of welded portions of the support grid 40 shown in FIG. 5 include the connection points between the outer straps 10, and upper and lower protrusions 25 and 35 at the ends of the inner straps 20 and 30 in the horizontal or vertical direction. A portion passing through the opening 13, a portion where the upper protrusions 26 and 36 are also fitted in the notch 12 for fitting the guide portion 11 of the outer strap, a lateral inner strap 20 and a longitudinal inner strap 30. In total, there are four types of intersections, and therefore I is an integer value from 1 to 4.
Further, for example, if the butting location between the outer straps 10 is I = 1, the welding locations of the type of I = 1 are four corners, so J at I = 1 is an integer value from 1 to 4.

なお、各種類の溶接は４箇所同時になされるのが原則であるが、必ずしもそうとは限らない。また、異なる種類の溶接が同時になされることもあり得る。このため、溶接の終了印は、特定のＩにおいては１つのＪについてのみ付されたり、２種のＩについて各１つのＪに印が付されたりすることもあり得る。
そして、全てのＩとＪに終了印が付されれば、当該支持格子の溶接は終了とされる。 In principle, each type of welding is performed at four locations simultaneously, but this is not always the case. It is also possible that different types of welding are performed simultaneously. For this reason, the end mark of welding may be attached to only one J in a specific I, or one J may be attached to each of two kinds of I.
If all I and J are marked with an end mark, the welding of the support grid is completed.

なお、前記メモリ８１の、各溶接箇所についての溶接に必要なエネルギー、溶接長さ、支持格子における位置等の情報は、前記管理テーブル８３のＩ及びＪのテーブルに対応して格納されている。
また、光学系５０、レーザ発生装置６０の制御に必要なデータ、具体的には多点同時溶接用出射ヘッド６４の照射角度を認識するための情報も同様に格納されている。
従って、ＣＰＵ８０は、これら格納されているデータを参照しつつ、多点同時溶接用出射ヘッド６４の移動やレーザ発生装置６０の出力を制御することとなる。 Information such as energy required for welding, welding length, and position on the support grid in the memory 81 is stored in correspondence with the I and J tables of the management table 83.
Data necessary for controlling the optical system 50 and the laser generator 60, specifically, information for recognizing the irradiation angle of the multi-point simultaneous welding emission head 64 is also stored.
Therefore, the CPU 80 controls the movement of the multi-point simultaneous welding emission head 64 and the output of the laser generator 60 while referring to the stored data.

また、ＴＩＧ溶接等と異なりレーザ溶接では溶接歪の発生は少ないが、少しでも小さくなる様に、溶接する箇所の順番がＣＰＵ８０に入力されている。ただし、これは操作員の操作により適宜変更可能である。   In addition, unlike TIG welding or the like, laser welding generates less welding distortion, but the order of welding locations is input to the CPU 80 so as to reduce it as much as possible. However, this can be changed as appropriate by the operation of the operator.

次に、位置決めの確認とレーザエネルギーの制御について説明する。
位置決めは、予め入力されている支持格子の形状、寸法を基に大よその位置を決め、位置決め用のレーザ光の試照射を行い、画像処理装置による自動認識後に本照射を行う。なお、本実施の形態における自動認識の手法であるが、支持格子は量産品であり、各溶接箇所の形状、寸法は既知である。このため、ＣＣＤカメラやディジタルフイルム等を装備した画像処理装置が、位置決め用のレーザ光の試照射の前後のディジタル映像を、既に入力されている数値化された画像情報と比較照合することにより容易になし得る。 Next, confirmation of positioning and control of laser energy will be described.
For positioning, a rough position is determined based on the shape and dimensions of the support grid inputted in advance, trial irradiation of positioning laser light is performed, and main irradiation is performed after automatic recognition by the image processing apparatus. In addition, although it is the method of automatic recognition in this Embodiment, a support grid is mass-produced goods, and the shape and dimension of each welding location are known. For this reason, an image processing apparatus equipped with a CCD camera, a digital film, etc. can be easily obtained by comparing and collating digital images before and after trial irradiation with a positioning laser beam with already inputted digitized image information. It can be done.

また、溶接用のレーザ光の強度の制御であるが、照射されたレーザ光線は、厳密には全ての光束が小さな円形に収束するあるいは焦点を結ぶのではなく、極く一部は収束部分の周囲に存在する。このため、この収束部分の周囲全域から均等にサンプルの光束を収集して、レーザ光のエネルギーの推定を行って制御する。   In addition, the intensity of the laser beam for welding is controlled. Strictly speaking, the irradiated laser beam does not converge all the light beams into a small circle or focus, but only a part of the convergent portion. It exists around. For this reason, the light flux of the sample is collected evenly from the entire surrounding area of the convergence portion, and the energy of the laser beam is estimated and controlled.

（第２の実施の形態）
本実施の形態は、特殊なミラーを使用してレーザ光源からのレーザ光を４分割するものである。図４に、本実施の形態の光学系の要部の構成を示す。図４において、５５は４分割用ミラーであり、５６は集束用のレンズである。
図４に示す様に、４分割用ミラー５５は、反射面が４分割されており、光ファイバー束６３から送られてきたレーザ光源光６５を４方向に分割して反射する。各集光用のレンズ５６は、対応する４分割された溶接用のレーザ光６７の進路を曲げ、被溶接物の溶接箇所、図４では支持格子の格子点に焦点を結ぶ様にし、これにより４箇所のレーザ溶接が同時になされる。
なお、各集光用のレンズ５６は、個々に形状、寸法等が相違するが、特に困難な技術ではないため、その相違の内容の説明は省略する。 (Second Embodiment)
In this embodiment, a laser beam from a laser light source is divided into four parts using a special mirror. FIG. 4 shows a configuration of a main part of the optical system according to the present embodiment. In FIG. 4, 55 is a four-divided mirror, and 56 is a focusing lens.
As shown in FIG. 4, the four-partition mirror 55 has a reflection surface divided into four parts, and reflects the laser light source light 65 sent from the optical fiber bundle 63 in four directions. Each condensing lens 56 bends the path of the corresponding four-part welding laser beam 67 so as to focus on the welded portion of the work piece, in FIG. 4, the lattice point of the support grid. Four laser weldings are performed simultaneously.
Each condensing lens 56 has a different shape, size, and the like, but is not a particularly difficult technique, and thus the description of the difference is omitted.

また、本実施の形態の変形例として、４分割用ミラー５５に換えてガルバノミラーとし、ガルバノミラーの傾斜角（反射角）を細かい時間毎に４種類に変化させ、これにより反射光を４種類作り、各反射光のエネルギーは１／４とする時分割方式でレーザ光源光６５を４分割し、分割された４つの光が各集光用のレンズ５６に向かう様にしても良い。   Further, as a modification of the present embodiment, a galvanometer mirror is used instead of the four-partition mirror 55, and the inclination angle (reflection angle) of the galvanometer mirror is changed into four types every minute time, thereby four types of reflected light. It is also possible to divide the laser light source light 65 into four by a time division method in which the energy of each reflected light is ¼, and the four divided lights may be directed to the respective condensing lenses 56.

本発明の第１の実施の形態の多点同時溶接用出射ヘッドを使用して溶接を行っている様子を、概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally a mode that welding is performed using the radiation | emission head for multipoint simultaneous welding of the 1st Embodiment of this invention. 前記実施の形態の多点同時溶接用出射ヘッドの要部の構成を、概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the structure of the principal part of the emission head for multipoint simultaneous welding of the said embodiment. 前記実施の形態の多点同時溶接用出射ヘッドを使用して溶接を行う装置の全体構成を概念的に示す図であるIt is a figure which shows notionally the whole structure of the apparatus which welds using the radiation | emission head for multipoint simultaneous welding of the said embodiment. 本発明の第２の実施の形態の多点同時溶接用出射ヘッドの要部の構成を、概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the structure of the principal part of the emission head for multipoint simultaneous welding of the 2nd Embodiment of this invention. 支持格子の組立の様子と溶接箇所を示す図である。It is a figure which shows the mode of an assembly of a support grid, and a welding location.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 外ストラップ
１１ ガイド部
１２ 嵌め込み用の切欠き
１３ 開口
１９ 外ストラップ相互の突き合せ溶接箇所
２０ 横方向の内ストラップ
２１ 横方向の内ストラップの嵌め込み用溝
２５ 横方向の内ストラップの端部の突出部
２６ 横方向の内ストラップの上部の突出部
３０ 縦方向の内ストラップ
３１ 縦方向の内ストラップの嵌め込み用溝
３５ 縦方向の内ストラップの端部の突出部
３６ 縦方向の内ストラップの上部の突出部
４０ 支持格子
５０ 光学系
５１ ハーフミラー
５２ スプリッター用ミラー
５３ スリット型ハーフミラー
５４ ミラー
５５ ４分割用ミラー
５６ 集光用のレンズ
６０ レーザ発生装置
６３ 光ファイバー束
６４ 多点同時溶接用出射ヘッド
６５ レーザ光源光
６６ １／２に分岐したレーザ光
６７ １／４に分岐したレーザ光
７０ 測定系
８０ ＣＰＵ
８１ メモリ
８２ タイマー
８３ 管理テーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Outer strap 11 Guide part 12 Insertion notch 13 Opening 19 Outer strap mutual butt welding location 20 Lateral inner strap 21 Lateral inner strap insertion groove 25 Lateral inner strap end protrusion Portion 26 Protruding portion 30 on the upper side of the inner strap in the horizontal direction Vertical inner strap 31 Groove 35 for fitting the inner strap in the vertical direction Projecting portion 36 on the end of the inner strap in the vertical direction Section 40 Supporting grating 50 Optical system 51 Half mirror 52 Splitter mirror 53 Slit type half mirror 54 Mirror 55 Quadruple mirror 56 Condensing lens 60 Laser generator 63 Optical fiber bundle 64 Multi-point simultaneous welding emission head 65 Laser light source Laser beam 67 split into light 66 1/2 Laser beam split into 1/4 1/4 Standard 80 CPU
81 Memory 82 Timer 83 Management table

Claims (14)

複数の溶接箇所が一定の規則で配列された被溶接物を、その被溶接物の溶接箇所の配列に整合して動くレーザ溶接用出射ヘッドを使用して溶接するレーザ溶接方法であって、
レーザ光源光を複数の溶接用レーザ光に分割するレーザ光源光分割ステップと、
前記レーザ光源光分割ステップにて分割された複数の溶接用レーザ光を、前記レーザ溶接用出射ヘッドから前記被溶接物の複数の溶接箇所に照射する照射ステップを、
有していることを特徴とするレーザ溶接方法。 A laser welding method for welding a workpiece in which a plurality of welding locations are arranged according to a certain rule, using a laser welding emission head that moves in alignment with the arrangement of the welding locations of the workpiece,
A laser light source light splitting step for splitting the laser light source light into a plurality of welding laser lights;
An irradiation step of irradiating a plurality of welding laser beams divided in the laser light source beam dividing step from the laser welding emission head to a plurality of welding locations of the workpiece;
A laser welding method characterized by comprising: 前記被溶接物は、同じ形状、寸法の溶接箇所が一定の規則で配列されており、
前記レーザ溶接用出射ヘッドは、前記被溶接物の溶接箇所の形状、寸法および配列に整合して動くものであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ溶接方法。 The welded object has the same shape and dimensions, and welds are arranged according to a certain rule.
The laser welding method according to claim 1, wherein the laser welding emission head moves in conformity with the shape, size, and arrangement of the welded portions of the workpiece. 前記レーザ光源光分割ステップは、前記レーザ溶接用出射ヘッド内にてレーザ光源光の分割を行うものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーザ溶接方法。   3. The laser welding method according to claim 1, wherein the laser light source light splitting step splits the laser light source light in the laser welding emission head. 4. 前記レーザ光源光分割ステップは、１つのレーザ光源光を、光学系を使用してエネルギーを均等に分割することを２度行なうものであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のレーザ溶接方法。   4. The laser light source light splitting step is performed by dividing twice the energy of one laser light source light by using an optical system twice. The laser welding method described in 1. 前記照射ステップは、直線上に等間隔で配列されたレーザ光を照射するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のレーザ溶接方法。   5. The laser welding method according to claim 1, wherein the irradiating step irradiates laser beams arranged at equal intervals on a straight line. 前記被溶接物は、原子炉燃料集合体の支持格子であり、
前記照射ステップは、前記支持格子の一定の間隔で配列された同じ形状、寸法の多数の溶接箇所を複数同時に溶接するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のレーザ溶接方法。 The workpiece is a support grid of a nuclear reactor fuel assembly,
6. The irradiation step according to claim 1, wherein a plurality of welding locations having the same shape and dimensions arranged at a constant interval of the support grid are welded simultaneously. Laser welding method. 前記照射ステップは、前記支持格子の内部の相互に直交する内ストラップが交差する場所で嵌め込み溝により嵌め込まれている箇所を照射するものであることを特徴とする請求項６に記載のレーザ溶接方法。   7. The laser welding method according to claim 6, wherein the irradiation step irradiates a place fitted by a fitting groove at a place where inner straps perpendicular to each other inside the support grid intersect. . 複数の溶接箇所が一定の規則で配列された被溶接物を、その被溶接物の溶接箇所の配列に整合して動くレーザ溶接用出射ヘッドを使用して溶接するレーザ溶接装置であって、
レーザ光源光を多数の溶接用レーザ光に分割するレーザ光源光分割手段と、
前記レーザ光源光分割手段にて分割された複数の溶接用レーザ光を、前記レーザ溶接用出射ヘッドから前記被溶接物の複数の溶接箇所に照射する照射手段を、
有していることを特徴とするレーザ溶接装置。 A laser welding apparatus for welding a workpiece in which a plurality of welding locations are arranged according to a certain rule, using a laser welding emission head that moves in alignment with the arrangement of the welding locations of the workpiece,
Laser light source beam splitting means for splitting the laser light source beam into a number of welding laser beams;
Irradiation means for irradiating a plurality of welding laser beams divided by the laser light source light dividing means from the laser welding emission head to a plurality of welding locations of the workpiece.
A laser welding apparatus comprising: 前記被溶接物は、同じ形状、寸法の溶接箇所が一定の規則で配列されており、
前記レーザ溶接用出射ヘッドは、前記被溶接物の溶接箇所の形状、寸法および配列に整合して動くものであることを特徴とする請求項８に記載のレーザ溶接装置。 The welded object has the same shape and dimensions, and welds are arranged according to a certain rule.
9. The laser welding apparatus according to claim 8, wherein the laser welding emission head moves in conformity with the shape, size, and arrangement of the welding locations of the workpiece. 前記レーザ光源光分割手段は、前記レーザ溶接用出射ヘッド内にてレーザ光源光の分割を行うものであることを特徴とする請求項９に記載のレーザ溶接装置。   10. The laser welding apparatus according to claim 9, wherein the laser light source beam splitting unit splits the laser light source beam in the laser welding emission head. 前記レーザ光源光分割手段は、１つのレーザ光源光を、光学系を使用してエネルギーを均等に分割することを２度行なうものであることを特徴とする請求項８または請求項１０に記載のレーザ溶接装置。   11. The laser light source beam splitting unit performs splitting of the energy of one laser beam source beam evenly by using an optical system twice. Laser welding equipment. 前記照射手段は、直線上に等間隔で配列されたレーザ光を照射するものであることを特徴とする請求項８ないし請求項１１のいずれかに記載のレーザ溶接装置。   The laser welding apparatus according to any one of claims 8 to 11, wherein the irradiation unit irradiates laser beams arranged at equal intervals on a straight line. 前記被溶接物は、原子炉燃料集合体の支持格子であり、
前記照射手段は、前記支持格子の一定の間隔で配列された同じ形状、寸法の多数の溶接箇所を複数同時に溶接するものであることを特徴とする請求項８ないし請求項１２のいずれかに記載のレーザ溶接装置。 The workpiece is a support grid of a nuclear reactor fuel assembly,
13. The irradiation unit according to claim 8, wherein a plurality of welding locations having the same shape and size arranged at a constant interval of the support grid are welded simultaneously. Laser welding equipment. 前記照射手段は、前記支持格子の内部の相互に直交する格子板が交差する場所で嵌め込み溝により嵌め込まれている箇所を照射するものであることを特徴とする請求項１３に記載のレーザ溶接装置。   14. The laser welding apparatus according to claim 13, wherein the irradiating unit irradiates a place fitted by a fitting groove at a place where lattice plates orthogonal to each other inside the support grid intersect. .
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107457482A (en) * 2017-09-13 2017-12-12 华中科技大学 A kind of array type optical waveguide liquid jet device and method
CN111843192A (en) * 2019-04-18 2020-10-30 三星显示有限公司 Lens module and substrate cutting apparatus including the same
KR102181527B1 (en) * 2020-03-31 2020-11-23 주식회사 명강스틸 Grid for the laser processing machine
CN115922129A (en) * 2022-12-28 2023-04-07 北京星航机电装备有限公司 Forming process of crossed grid wing rudder

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58159992A (en) * 1982-03-03 1983-09-22 コミツサレ・ア・レナジイ・アトミツク Method and device for manufacturing space grating of reactor through pulse laser welding
JPH0836144A (en) * 1994-07-22 1996-02-06 Miyachi Technos Corp Laser branching device
JPH106064A (en) * 1996-06-26 1998-01-13 Toshiba Corp Laser soldering method and its device
JP2000289131A (en) * 1999-02-05 2000-10-17 Nippon Steel Corp Honeycomb panel and production thereof
JP2004255461A (en) * 2003-02-03 2004-09-16 Seiko Epson Corp Laser beam working method, laser beam welding method and laser beam working apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58159992A (en) * 1982-03-03 1983-09-22 コミツサレ・ア・レナジイ・アトミツク Method and device for manufacturing space grating of reactor through pulse laser welding
JPH0836144A (en) * 1994-07-22 1996-02-06 Miyachi Technos Corp Laser branching device
JPH106064A (en) * 1996-06-26 1998-01-13 Toshiba Corp Laser soldering method and its device
JP2000289131A (en) * 1999-02-05 2000-10-17 Nippon Steel Corp Honeycomb panel and production thereof
JP2004255461A (en) * 2003-02-03 2004-09-16 Seiko Epson Corp Laser beam working method, laser beam welding method and laser beam working apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107457482A (en) * 2017-09-13 2017-12-12 华中科技大学 A kind of array type optical waveguide liquid jet device and method
CN111843192A (en) * 2019-04-18 2020-10-30 三星显示有限公司 Lens module and substrate cutting apparatus including the same
KR102181527B1 (en) * 2020-03-31 2020-11-23 주식회사 명강스틸 Grid for the laser processing machine
CN115922129A (en) * 2022-12-28 2023-04-07 北京星航机电装备有限公司 Forming process of crossed grid wing rudder

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