JPS59156596A - 溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 な非反応性ガスの加工環境を確立する装置に関すると共
に、この純粋な環境内に置かれた加工片が加工ビーム、
特にレーザ光線に関して制御可能に移動できるようにす
るための装置に関するも０である。

本発明の精密レーザ溶接装置は一般に、第７図に示され
るような棒束壓燃料集合体ｉｏの製造に関係している。

図示のように、燃料集合体ｉｏは、上部ノズル組体ｌλ
と下部ノズル組体ｌｌＩとを備え、その間に、核燃料棒
／ｆｆのマトリックスが行及び列をなして配列され、そ
して複数の燃料神格子ｌ６によってこのような配列に保
持される内蔵ユニットである。第１図には示されていな
いけれども、制御棒が核燃料棒／１の配列内の選択した
位置に備えられている。

上部ノズル組体ノコ、下部ノズル組体ｉｑ及び燃料棒格
子ｌ６は、燃料棒ｌＩｒ及び制御棒を支持するための骨
格構造を形成する。燃料集合体ｌ０は原子炉内の所定位
置に装荷され、それ故。

燃料棒ｉｔの相互に関する方向は厳格に制御される。

本発明の精密レーザ溶接装置は、その一実施例において
は、第一人−コＥ図に示されるような燃料棒格子ｌ４の
製造に関連している。燃料棒格子１６は、略々正方形で
あシ、その周囲は、ダつの外側格子ストラップココによ
って形成されている。外側格子ストラップ、２−の各端
は、垂直に配置された別の外側格子ストラップの端に隅
シーム溶接部３０によって溶接されている。

複数の内側格子ストラップ−〇は相互に垂直な行及び列
になって配置され、それによって、複数のセルが形成さ
れ制御棒及び核燃料棒Ｉｇを受は容れるようになってい
る。行及び列に沿って配置された内側格子ストラップＳ
Ｏは、垂直に配置された別の内側格子ストラップ２０を
受けるため交点、２４ｔのそれぞれに相補的形状のスロ
ットを有している。交点溶接部３−は、交点２ｑのそれ
ぞれに形成され、それによって剛な卵詰め枠状の格子構
造が形成される。さらに、内側格子ストラップ２０のそ
れぞれ力５各端に、第二Ａ図に示されるように、外側格
子ストラップココに形成された上部又は下部のスロット
Ａｔ列のいずれかにしつかシと受けとめられるべき大き
さ及び形状の一対のタブユ６を含んでいる。該スロット
及びタブの溶接部３４！は、外側格子ストラップユニ内
のスロット、２ｇが形成する上部又は下部の列に沿って
形成される。さらに、複数の案内スリーブ３６が燃料棒
格子４ＩＡのスリーブ側表面に配置されて、該案内スリ
ーブに配置された制御棒を収納し案内する。

一連の切欠ぎシーム溶接部ｌＩｏは、内側格子ストラン
プ−〇内に形成された切欠き３ｇに、案内スリーブ３６
を確実に取り付ける。本発明の精密レーザ溶接装置は、
溶接部３０，３コｇ３ｓ’ｇ及び４Ｉ！ｏをそれぞれ形
成する一連の制御された溶接作業を行なうのに特に適し
ている。本発明の精密レーザ溶接装置は、レーザ光線を
発生する種々のパラメータを、各レーザパルスのパルス
幅、パルス高さ、及び各溶接部に印加されるべきパルス
の数について制御するばかシでなく、レーザ光線に関す
る燃料棒格子／ＡＩ）順次位置決めを制御する。このよ
うなそれぞれの溶接の後に、燃料棒格子１６は再位置決
めされ、そして／又は、レーザ光線の焦点が特定の形式
の所望の溶接部を形成するために変えられる。

第−Ｂ及び−０図を参照すると、複数の弾性指＜１＋が
、相互に平行関係に内側格子ストラップ２０の長手方向
に配置されている。一対の間隔保持指＋１Ａが対応する
弾性指４Ｉ４ｔのいずれかの側に配置され、そして弾性
指ダダと共に、交差スる内側格子ストラップ−〇によっ
て形成されたセル内に配置される核燃料棒’／　ｔの弾
性的把持を行なうのに役立っている。弾性指４（４／ａ
は、間隔保持指４１Ａａに相対する関係で第、２０図に
見られるように右側に配置され、それによって核燃料棒
Ｉｔがその間に弾性的に保持される０ 内側格子ストラップ、２０を相互に対して且つ外側格子
ストラップココに対して組み立てる方法が、第２０図に
示されている。内側格子ストラツプコＯのそれぞれが、
複数のスロット！−を含んでいる。上部ストラップ：２
θ＆は下方に延びるスロットタコａを有し、一方、下部
ス、トラップ２０ｂは、上部ストラツブコＯａＱ対応す
るスロットｊコａ内に受けとめられる形状及び大きさの
複数の上方に延びるスロットタコｂを有している。内側
格子ストラツプコ０の各端に、外側格子ストラップコニ
の対応するスロットコｇ内に配置される一対のタブコロ
が配置されている。

後から詳細に説明するように、内側格子ストラップ−〇
は、突出タブ４！ｌ及びタブ部分！ｒＯａ。

ｊ（１）ｂから形成されるような交点溶接部３コによっ
て相互に溶接されている。即ち、突出タブ４１には、内
側格子ストラツプコＯａ及びユＯｂがいっしょに組み立
てられるとき、対応する一組のタブ部分、ｔＯａとｊＯ
ｂの間娯配置されている。突出タブｇｔ及びタブ部分ｋ
Ｏａ、　！ｒｉｂにレーザ光線を当てると、本発明に従
って非常に強くかつ汚染のない交点溶接部３λカニ形成
される。さらに、外側格子ストラップココの各端は隅タ
ブ’、ｓｔｉを有している。第２０図に示されるように
、外側格子スト２ツプコ、２Ｃ及びコ、２ｂは、相互に
重なシかついっしょにシーム溶接されて隅シーム溶接部
３０を形成する隅タブｔＩＩｂ及び！ｒ４１ｃをそれぞ
れ有している。

羽根４！コは、第２０及び−８図に見られるように、、
核燃料棒ｌｔを通過する水の乱流を促進するために燃料
棒格子１６の羽根側から突出する。さらに、特に第４０
図に示されるように、案内スリーブ３６は、弾性指＋＋
又は間隔保持指４（Ａのいずれもない内側格子ストラッ
プ２０によって形成されたセルと整列され、それによっ
て、制御棒をセル内でかつ案内スリーブ３６内を通って
自由に移動できるようにする。

米国特許第３．９　Ａ＆　！；　！ｒ　０号及び第３，
７デｌダ６４号明細書は、従来技術の同様な形状の燃料
棒格子を開示している。これらの特許のそれぞれは、内
側及び外側格子ストラップがインコネルのような適当な
金属合金から造られかつ前述の相互結合が炉内ろう付け
によって行なわれる燃料棒格子を開示している。しかし
、ジルコニウム合金であるジルカロイは、低中性子吸収
断面積であるという望ましい特性を有することが知られ
てお９、そしてこれが実際の運転において核燃料のよシ
効率的な使用を可能にし、それ故、燃料集合体の取シ換
えによる燃料交換と燃料交換との間の経過時間をよシ長
くすることが可能である。特に、ジルカロイから造られ
た燃料棒格子は、インコネルによって造られたストラッ
プよυも、燃料棒によって発生された中性子の吸収率が
低い。ジルカロイから格子ストラップを造ることは、燃
料棒格子の組み立てに少くともいくつかの変更を必要と
する。第１に、内側格子ストラップが相互に交差するこ
とができるスロットを、ジルカロイから造′られた格子
ストラップが、力源めされるのではなく、すなわちハン
マーで打って所定位置に入れられるのではなく、むしろ
交差する格子ストラップの「押込み嵌め」を可能にする
制御された仮締め（ｂｌｔｕｐ）をする、よりゆるい公
差のものに造る必要がある。さらに、ジルカロイ製格子
ストラップは、ろう付は合金を溶かすのに十分な温度に
までジルカロイを加熱すると、ジルカロイが焼ぎ戻され
、その結果、機械的強度の損失になるという点で、ろう
付けすることができない。

機械加工、特にジルカロイのレーザ穿孔及び溶接が、米
国光学器具工学学会の会報、Ｖｏ／、コクク「レーザ工
学及び利用の進歩Ｊ　（ＡＤＶＡＮＣＥ８　ＩＮＬＡＳ
ＥＲＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　ＡＮＤ　ＡＰＰＬＩＣＡ
ＴＩＯＮＳ）における論文「レーザ溶接を使う核燃料−
の与圧」（Ｐｒｅ　　５ｓｕｒｉｚａｔｉｏｎ　　ｏｆ
　　Ｎｕｃｌｅａｒ　　Ｆｕｅｌ　　ＲｏｄｓＵｓｉｎ
ｇ　Ｌａ５ｅｒ　Ｗｅｌｄｉｎｇ　）　、及び「流体喪
失試験原子炉用のシルコニ″ウム核燃料棒へのチタニウ
ム保護サーチカップルの外部取シ付け」（Ｅｘｔｅｒｎ
ａｌ　　Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｔｉｔａｎｉｕ
ｍＳｈｅａｔｈｅｄ　Ｔｈｅｒｍ、ｏｃｏｕｐｌｅｇ　
ｔｏ、　ＺｉｒｏｎｉｕｍＮｕｃｌｅａｒ　　Ｆｕｅｌ
　　Ｒｏｄｓ　　ｆｏ、ｒ　　ｔｈｅ　　Ｌｏｓｓ−ｏ
ｆ−Ｆｌｕｉｄ　Ｔｅ５ｔ　（ＬＯＦＴ）　Ｒｅａｃｔ
ｏｒ　）に説明されている。これらの論文は特に、第１
図に示された棒Ｉｔのような核燃料棒の製造に関連して
いる。

前記論文「レーザ溶接を使う核燃料棒の与圧」において
、レーザ溶接以外の種々の可能な溶接技術が説明されて
いる。特に、抵抗突合せ溶接が試みられたが、しかし薄
肉被覆を溶接するとき制御しかつ再現することが困難で
あるとわかった。次に、高圧ガスタングステンアーク溶
接は、比較的高圧でのアーク開始゛及び制御の困難性が
あった。特に、核燃料棒は、′燃料ベレットが装填され
、そして高純度ヘリウム内でのガスタングステンアーク
゛溶接によってシールされるものとして説明されている
。その後゛、燃料棒は、パツキン押えによるシールを通
してレーザ与王室内に導かれる。各燃料棒の上部端栓は
、与圧室を高純度ヘリウムによ、って与圧しながら、鋭
く焦点を合わ、せたレーザ光線によって穿孔される。レ
ーザ穿孔動作の後、ヘリウムは、穿孔した開口を通って
、燃料棒の中に進入する。その後、穿孔し丸開口は、レ
ーザ光線の焦点をぼかすことによってシールされる。所
望の与圧ガスを燃料棒内に供給する−ことに加えて、溶
接室内でヘリウムを使用することが、ジルカロイを急速
に酸化（燃焼）、又は汚染させない適当な不制御システ
ム又はミニコンピユータを使用して、燃料棒を、レーザ
光線の焦点のレーザ溶接位置まで、レーザ与圧室、内に
進めて、バラ午ン押えシールをロックし、該与圧室に対
する不活性ガスヘリウムの排気及び導入を制御し、そし
て最初に所望の穿孔をして、その後この孔をシールする
ためにレーザのパルス状動作を制御する全自動の燃料棒
レーザ与圧システムが記載されている。

核燃料棒のレーザ穿孔及びシールの同様な記載が、米国
特許第２７７４４０１０号明細書に記載されている。こ
の特許は、核燃料棒が最初に穿孔され、それからこの孔
がシールされろ単一位置に、核燃料棒があるということ
を開示している。従って、第２Ａ図に示さ九たような燃
料棒格子／４の父点溶接部３コ、隅シーム溶接部３θ、
スロット及びタブ溶接部３グを形成するために必要とさ
れるように、核燃料棒のような加工片を再位置決めし、
あるいは一連のレーザ操作を制御することは必要ないと
いうことが明白である。燃料棒格子１６を製造するため
に必要とされる溶接部の数及び種類を考慮すると、切欠
きシーム溶接部ｔｉｏ及びスロット及びタブ溶接部３Ｉ
ｌ−を形成可能にするために、ｘＢｔ−びＹ軸によって
画定された平面から格子ｌ乙の形態をした加工片を回転
させることが必要であり、一方、交点溶接部を形成する
ために一連のステップでＸ及びＹ軸に沿って格子／４を
動かすことが必要である。

従来技術は、燃料棒格子１６と燃料棒／Ｊｉの表面が相
互に摩擦し合い、溶接汚染や、その結果の燃料棒格子１
６の機械的破損の可能性を増すフレツチング腐食の問題
があった。燃料棒／ｇ及び格子／４を含む燃料集合体Ｉ
Ｏは、沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）、又は、典形的には水
である冷却材が３ユｏＣｇｏｏＦ）のオーダーの温度に
まで過熱され、すなわち冷却水の沸騰点が非常な高圧を
加えることによって上昇させられる加圧水型原子炉（Ｐ
ＷＲ）の悪環境内に配置されるように設計されている。

このような条件のもとで、何らかの汚染、及び特にフレ
ツチング腐食が増強される。１９７１年に刊行された「
原子カニ学及び設計Ｊ　（ＮＵＣ！ＩＪＡＲＥＩＩＮＥ
ｇＲＩＮＧＡＮＤ　ＤＥＳ工ＧＮ）における論文「沸騰
水型原子炉における燃料筒１覆管の外部腐食の特徴」（
５ｐｅｃｉａｌ　Ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　Ｅｘｔｅｒ
ｎａｌ　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆ　　Ｆｕｅｌ　　Ｃｌ
ａｃｌｄｉｎｇ　　ｉｎ　　Ｂｏｉｌｉｎｇ　　Ｗａｔ
ｅｒＲｅａｃｔｏｒｓ　）は、フレツチング腐食の原因
である種々の機構を、説明している。第１に、格子／Ａ
とその燃料棒ｌざとの間の接触点における溶接部の摩損
によって、又はその形成によって、金属粒子が生じる。

これらの金属粒子はその後酸化して摩損作用を増す摩損
粉を形成する。最後に、保護酸化物層下の金属は、表面
相互間の引っ掻きによシ金属酸化物が連続的に除去され
ることによシ、酸化する。特に、ジルコニウム合金は、
引っ掻き作用による金属の直接酸化の傾向がある。

内側格子ストラップ−〇及び外側格子ストラップコニと
、燃料棒格子１６０案内スリーブ結果として、燃料棒ｉ
ｔは、強い水流による強い振動を受け、続いて燃料棒破
裂゛や、冷却水中へのウラン酸化物の放出となる。この
ウランの大部分はイオン交換器によって吸収されるが、
しかし、Ｊ＼量は炉心の構成要素に付着するかもしれな
い。冷却水中へのウラン酸化物の放出はさらに、燃料棒
格子／Ａだけでなく燃料棒ｉｔの腐食速度を高める。上
述した隙子カニ学及び設計」における論文は特に、汚染
溶接環境でのジルコニウム合金のような格子及び燃料棒
材料の溶接が、汚染された溶接となり、従って前述の問
題となるということを記載している。特に、ジルカロイ
のタングステン溶接や、溶接環境における酸素及び水の
悪影響の問題が論じられている。高酸素量が溶接の困難
性を増すであろう。

１９り５年に刊行された「原子カニ学及び設計」におけ
る別の論文「ＰＷＨにおける被覆の外部腐食Ｊ　（Ｅｘ
ｔｅｒｎａｌ　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｃ１ａｄｄ
ｉｎｇｉｎ　ＰＷＲｓ　）は特に、ジルカロイの腐食の
影響を述べ、５ｏｏｒ；を越える温度で、酸素の存在は
この金属の延性を低下させると記載している。との論文
は特に、タングステンアーク溶接の主要な問題は、燃料
粒子又はタングステン電極材料を含むシールドガス中の
不純物による汚染であるということを開示している。特
に、このような汚染は、燃料ｎ１ｇ上に白い酸化層とし
て大量に現われるウラン酸化物の形態をとる。特に、こ
の論文は、水及び酸素の濃度をそれぞれ約２０及び１０
Ｐ以下に維持することを示唆している。「原子カニ学及
び設計」における前述した二組の論文は、大きなシルカ
四イ要素、特にジルカロイから造られた燃料棒格子を溶
接する問題を取シ扱っていないけれども、経験によると
、比較的に不純物のある環境で形成した溶接部は、最初
は汚染度の低い溶接部を生じ、原子炉の苛酷な環境にさ
らされるとき特に、７レツチング汚染を受ける、という
ことがわかった。

従って、ジルカロイの何らかの溶接、特にレーザ溶接は
、汚染が最少にされかつ原子炉の悪条件のもとで劣化し
ないということを確実にするために、制御された純粋雰
囲気中で行なわれることが特に重要である。

米国特許第ユｊ３よコ３ツ号明細書は、多数の従来技術
のうちの初期の一例であシ、溶接プ誼セスと共に加工片
の位置がディジタルコンピュータによって制御される自
動化したレーザ溶接装置を開示している。この米国特許
は、Ｘ軸に沿って一側から他側に、またＹ軸に沿って水
平前後方向に、更にＺ軸に沿って垂直上下に移動するよ
うに被加工物を制御しなからレーザ光線を制御すること
を教示している。典型的には、パルス駆動されるモータ
は、ディジタルコンピュータにより付勢されて被加工物
を選択された軸線に沿い直線状に移動させる。また溶接
は制御された雰囲気中において行われ、特に溶接室に流
入するガスの圧力及び流量は、ディジタルコンピュータ
によって制御される。パルス数ヲカウントするためにカ
ウンタが用いられ、それによシ被加工片に供給されるレ
ーザノ（ルスの数も同様に制御される。

米国特許＠号０７１１４７号明細書は、レーザ溶接中に
おける溶接個所の雰囲気による汚染の問題を認めている
Ｏ真空中でのレーザ溶接を試みていたが、しかしこの特
許は、真空溶接力上、真空状態をつくるために、必要と
される溶接時とを記載している０あるいは、加工片は不
活性ガス内に完全に沈めてもよく、また、溶接されるべ
き加工片の領域上にアルゴンのような既知の不活性ガス
の流れをトレーラシールド（ｔｒａｉｌｅｒ　５ｈｉｅ
ｌｃｌ　）　　によって形成してもよい。

特に、米国特許第り０７Ｌｌ＆７号明細書は、カロ工片
がシールド／Ｓウジフグ下方で運ばれるとき加工片の溶
接位置まわりに不活性雰囲気を確立するためのシールト
ノ・ウジングを開示している。

典形的にはアルゴンである不活性ガスは、不活性ガスの
一様なおおいを形成するため複数の開口を有するガス通
過手段を通され、該不活性ガスは、加工片上を流れかつ
シールトノ蔑つジングと加工片との間の通路を通って雰
囲気内に流入する。不活性ガスの流れは、酸素及び水を
含む雰囲気ガスが溶接領域に流れ込むのをある程度防止
する。不活性ガスの流量は、反応ガスから溶接部をシー
ルドするために制御されるが、溶融物質の乱流を生じさ
せミこれが多孔且つ不均質な溶接部をつくる。

米国特許第１／、０７ｔ、１４７号明細書は、溶接され
るべき特別の金属について述べておらず、かつ前述の燃
料棒格子用のようなジルカロイのレーザ溶接を考えてい
ない。ジルカロイは、雰囲気中に見られるような酸素、
窒素、及び水に対して高い反応性があることが知られ、
そしてこの発明に通じる溶接テストは、隣接溶接領域ま
わりの不活性ガス流が、ジルカロイのレーザ溶接の九め
の適切なシールドを形成しないことを結論的に示してい
る。この発明によると、アルゴンのような不活性ガスの
雰囲気は、１０ＩＩＰのオーダーの純度に確保され、そ
してこの程度の純度は、米国特許第１Ｉ、０７ｇ、１４
７号明細書では考えられていない。

従来技術に関する前述の説明は、多数の精密溶接部を形
成するために、自動化コントローラノモトて加工片が順
次動かされる、ジルカロイのような高反応性材料の自動
レーザ溶接を行なうときの重要な問題を示している。前
述のように、溶接材料の汚染を避けるために周囲雰囲気
を非常な高純度に維持しながら、加工片、例えば前述し
たようなレーザ溶接する格子／Ａを、焦点合わせしたレ
ーザ光線に関してＸ、Ｙ及びＺ軸のそれぞれに沿って動
かすことが必要である。また、レーザ光線に関して３次
元で一連の位置に加工片を動かしている間さえ、高度の
レーザ効率を達成することが望まれる。さらに、レーザ
ロッド及び励起ランプを含むレーザ装置又はシステムが
長い期間にわたって高作業デユーティ率で使用されると
きのレーザ出力の減衰及びレーザ溶接異物の影響を考え
ると、小寸法の部分に精密溶接部を形成する問題や特に
、異なる種類の溶接部に対して精確なレベルで衝突レー
ザ光線の出力レベルを維持する問題がある。

従って、本発明の目的は、加工片を形成する材料に関し
て非反応性の実質的に純粋なガス中で加工片を機械加工
するための環境を確立する新規且つ改良された装置を提
供すると、とである。

この目的から本発明は、広義には、気密の溶接室と、該
溶接室の底部に配設されるディフューザ装置とを備え、
前記溶接室はその中に制御可能な流量の非反応性ガスを
供給するべく底部に入口を、頂部に出口を有し、前記デ
ィフューザ装置は前記溶接室の断面全体にわたって実質
的に一様に非反応性ガスを分布させるべく前記溶接室の
入口に関連して作動可能に配置され、一様な層流を形成
する溶接装置に存するものである。

機械加工環境、特に、溶接すべき加工片の周シに溶接環
境をつくる装置が提供されておシ、この溶接環境は加工
片に形成される溶接部の汚染を可及的に減少させる実質
的に純粋な非反応性ガスからなっている。本発明の一実
施例に）いては、加工片を収容する溶接室が提供されて
おり、この溶接室内に前述した溶接環境を確立する。該
溶接室は、制御可能なポンプの形態の指向装置に接続さ
れる入口をその底部に有してお９、この指向装置によっ
て非反応性ガス即ちアルゴンのような不活性ガスを前記
入口から溶接室内に指向させる、即ち圧送する０また、
溶接室は非反応性ガスを外部に逃がす出口を有する。更
に、例えばディフューザ板の形態の装置が非反応性ガス
を溶接室の断面を横断する方向にほぼ一様に分散させて
おシ、このように分散させることによって、非反応性の
層流が加工片の周シに指向される。この層流は前記出口
を通って出ることができる。溶接室は非反応性ガスに対
して実質的に気密な容器となっており、従って、溶接室
内に入っている非反応性ガスと溶接室を取り巻くどんな
反応性ガスとの間の入れ替シも防止されている。

本発明の一側面においては、ディフューザ装置は、希望
の層流をもたらすため溶接室の断面全体を実質的に横断
して延びる、多孔性材料で形成した一部材の形態を取っ
ておシ、例えば該多孔性材料は、４０％のオーダーの密
度を持つ圧縮ファイバー焼結金属でよい。

本発明の別の側面においては、溶接室は、入口と出口と
の中間の位置で加工片を支持する支持体を備えている。

該支持体は非反応性ガスを受は入れてそれを加工片の周
シに分配する第二の入口を含んでおシ、実施例において
は、前述した多孔性材料で形成した第二の板が支持体に
なっている。

本発明の更に別の側面においては、溶接室とその中の加
工片をレーザ光線に関して制御可能に移動させる装置が
設けられている。溶接レーザ光線と溶接室との間に希望
の移動ができるようにするため、シール装置が設けられ
ていて出口を覆っており、特に、該シール装置と出口を
形成する開口の縁との間に一様な隙間を確保している。

本発明の好適な実施においては、前記開口の縁は周辺７
ランジ面を含み、シール装置は、溶接室の周辺フランジ
面から一定の距離に配設されて、溶接室から逃げる非反
応性ガスのための前記出口を画定する実質的に平らな表
面を備えている。

本発明のまた別の側面においては、非反応性ガスを溶接
室内に指向させるポンプは、非反応性ガスを溶接室内に
圧送することによってどんな反応性ガスも溶接室から追
い出すことのできる、比較的に大きい！／の流速ないし
流量で作動される。この目的のため、非反応性ガスは溶
接室から排出すべき反応性ガスよりも密度の高いものが
選ばれている。溶接室からの反応性ガスの排出後、汚染
なしに溶接部を形成するのに十分な純粋度に溶接環境を
維持する比較的に小さい第一の流速ないし流量で溶接室
内への非反応性ガスの圧送を継続しながら、溶接レーザ
光線を溶接室内へ指向することによって溶接を行なうこ
とができる。溶接中、非反応性ガスは溶接室とそのシー
ル装置との間の隙間を通って逃げることができる。また
一様な隙間は、多数の溶接部並びに多数の異種形態の溶
接部を形成するため溶接室がそのシール装置に関して自
由に移動するのを可能にする。

次に、本発明の好適な実施例を添付図面について詳細に
説明する。

燃料神格子１６は、上述したように、内側格子ストラッ
プ−〇及び外側格子ストラップココから成シ、これらの
格子ストラップは第ユＡ〜ユＥ図に示すように互に組立
てられ溶接される〇格子ストラップコ０１．２コは細長
い材料の連続したロールから打抜かれるので、打抜き作
業の際に多少の油が表面に付着する。この油膜を除去し
た後、ストラップ−〇Ｓ２−を熱処理し、米国特許願連
番第グＩＱ、／９１号に記載された被加工片取付装置中
に組立てられる。次に燃料棒柚子／Ａと被加工片取付装
置とを本発明のレーザ溶購装置１００によって溶接する
。溶接装置１００は、不活性ガスの純粋な雰囲気中にお
いて、交点溶接部３．２、隅溶接部３−０　（シーム溶
接）、スロット−タブ溶接部３グ及び切欠き溶接部ダθ
（シーム溶接）を形成する。次に本発明の教示に従う不
活性ガス中においての一連の溶接ステップを、第３Ａ〜
ＪＬ図について説明する。レーザ溶接装置１００につい
ては後に説明する。被加工片即ち燃料棒格子／Ａが３軸
方向の各々について操作されるしかたを理解することは
、レーザ溶接装置１００の作用を理解する上に有用と思
われる。第３Ａ〜３Ｌ図かられかるように、燃料棒格子
／ぶは、Ｘ軸及びＹ軸に沿って１つの平面内において増
分的に移動し、Ｙ軸の回シに選択的に回動される。尚こ
の運動は、不活性ガスの雰囲気が高純度に保たれた室中
において行われる。第３Ａ図に示す第１ステツプでは、
燃料棒格子１６は、溶接室により形成された制御された
雰囲気中に羽根４ｔコが上向れておシ、内側格子ストラ
ップＳＯ及び外側格子ストラップココはこのジグによっ
て溶接作業のあいだ相互に対し固定的に位置される。羽
根用１１１１１．１９７号に記載されている。所望の純
度即ち水ｉｏ贈及び酸素７卿が得られるまでアルボ／ガ
スを溶接室中に向けることによって雰囲気を清浄にする
。純粋な雰囲気が得られたら、Ｘ軸及びＹ軸に沿った一
連の増分運動によ°つて燃料棒格子１６を移動させるこ
とによシ、内側格子ストラツプユＯの間の各々の交点ｊ
Ｆをレーザ光線７７ｇに整列させる。次にこれに成る制
御された量のエネルギーを与えることによシ交点溶接部
３コを形成する。後に詳述するように、較正されたリザ
ーバー電圧によυ付勢されるパルス状励起ランプによっ
て励起させたＮｄ：ＹＡＧ　パルスレーザによって、レ
ーザ光線ノアｔを供給し、燃料棒′格子１６に特定され
たレベルのエネルギーを与える。特に内側格子ストラツ
プユ０の交点コクに向けられるパルスの数は、第、７Ｍ
図に示すように制御される。即ち各々パルス幅からコｍ
秒、パルス周波数が１秒間コＱバルヌ（コθｐｐｓ　）
　、平均出力、ｊ！ＯＷ、ビーク出カコ！ｔＯＷである
レーザ光線の１個のパルスが被加工片に向けられて交点
溶接部３．２を形成する。燃料棒格子１６がレーザ光線
７７ｇに対し整列位置になった・時にレーザ光線１７ｇ
をオンにすることによって交点溶接部３コを形成する。

第３Ｂ図に示した次のステップでは、後述する機構によ
って燃料棒格子１６がＹ軸の回シに９０’回動され、そ
れによシ第７のスロット−タブ溶接部３４Ｉ及び第７の
内情接部３０が形成される。これらの溶接部はシーム溶
接部であシ、被加工片にレーザ光線ｉｔｔを指向鴛せつ
つ燃料棒格子１６をそのＸ軸に沿って移動させることに
よシ形成する。本発明の代表的な実施例によれば、スロ
ット−タブ溶接部３１Ｉば、１分間７４、ｊｃｒｎ（Ｊ
θインチ）の速度（３θＩＰＭ）で燃料棒格子ＩＡを移
動させつつパルス幅コ、Ｊｍ秒、パルス周波数３０パル
ス／秒（！ｒｏ　ｐｐｓ　）及び平均出力３！ＯＷ　　
のレーザ光線／７ｇによって形成する。第３Ｂ図には、
各々のスロット−タブ溶接部、ｔｌＩａ及び内情接部、
７０　ａを形成するためのレーザ光Ｈ／７ｇの相対位置
が示されている０ 次に第３Ｃ図に示すように、燃料棒格子／Ｍを時計方向
に回転させ、反対側の外側格子ストラップココｂがレー
ザ光線／’Ｉｔに整列され、それによって第一のスロッ
ト−タブ溶接部ｊＩＩｂ及び第２の内情接部３０ｂを形
成する。次に第３Ｄ図に示すように、燃料棒格子／Ａを
反時計方向にデθ０回転させて、第ＪＡ図に示した出発
位置とし、燃料棒格子１６とその溶接ジグとを溶接室か
ら取出す。

第３Ｅ〜ＪＨ図に示すように、同様の一連の溶接ステッ
プが行われる。溶接室から取出した後、燃料棒格子／６
及びその溶接ジグを天地逆にして、その羽根側を下方に
向け、次に燃料棒格子１４と溶接ジグとをＺ軸の回υに
りθ０時計方向に回転δせ、未溶接の外側格子ストラッ
プココＣを溶接室のドアに指向させる。燃料棒格子ノロ
とその溶接ジグとは溶接室及びレーザ光線に関し固定さ
れた位置となるよう１（ロックさ扛る０最初に、認容可
能な純度レベルとなるまで、溶接室の内部の空気をアル
ゴンガスでパージする。次に第３Ｅ図に示すように、Ｘ
軸及びＹ軸に沿って一連のステップにより燃料棒格子１
６を増分的に移動させることによシ、上述したよりに交
点溶接部３ｊを形成する。全部の交点溶接部ｊｕが形成
された後に、燃料棒格子／Ａをその外側格子ストラップ
２２ｃがレーザ光線７７ｇの下にくるようにＹ軸の回り
に反時計方向に９０°回転させることによシ、第３のス
ロット−タブ溶接部ｊ４Ｉｃ及び第３の内情接部ＪＯｃ
を形成する。次に第３Ｇ図に示すように燃料神格子７ｔ
をそのＹ軸の回シに７ｇ００回転させて第ダの外側格子
ストラップ、２．２ｄをレーザ光線／７ｇに対向さ、せ
ることによシ、第ｑのスロット−タブ溶接部ｊ４（ｃｌ
と第グの内情接部３０ｄとを形成する。次に第３Ｈ図に
示すステップにおいて燃料棒格子１６を反時計万代に出
発位置まで９０°回転させた後、燃料棒格子１６とその
溶接ジグとを溶接室から取出す。

第３工〜３Ｌ図には、案内スリーブ３６を燃料棒格子／
４に溶接するステップが図示されている。最初に燃料棒
格子１６を、第ｊＡ−ｊＨ図に示すステップにおいて必
要とされた溶接ジグから取外し、米国特許願連番第１１
．ｌηユＪ、２号明細書に記載されたスリーブ溶接ジグ
中に配置する。このスリーブ溶接ジグは、案内スリーブ
３ｔを受入れるために内側格子ストラップコＯにより形
成されたセルのうち選択されたもの即ち第３σ図に示す
ように周縁部に切欠き３ｇを備えたセルを通って配設さ
れた複数の取付用ビンを備えている。これらの取付用ピ
ンは、案内スリーブ３６の軸線が内側格子ストラップ−
〇の表面の中心部にそれと平行に配設されるように、案
内スリーブ３６４を正確に位置決めする。

案内スリーブ３６が燃料棒格子／４に対し正確に整列さ
れ組立てられたら、燃料棒格子１６及びそのスリーブ溶
接ジグを溶接室中に配し、溶接室及びレーザ光Ｈｉ’ｙ
ｇに関し固定する。次に所望の純度までアルゴンガスで
空気をパージする。次に第３Ｊ図に示すように燃料棒格
子１６を反時計方向に１５°回転させた後、第３Ｊ図に
示すようにレーザ光線／７ｇの通路に対して＋、ｔ０に
なるこの位置に燃料棒格子／Ａと案内スリーブ３６の溶
接ジグとをロックする。次にパルス幅Ａ６：ｌ　ｍ秒、
ハルス周波数ｕｏＰＰｓ％平均出力コ左りＷ　及び溶接
速度１３．９ｃｍ７分（１０ＩＰＭ）によって一連の切
欠き溶接部ｌＩｏを形成する。レーーザ光線／７ｇをパ
ルス状にして燃料棒格子／Ａを上記速度でＹ軸に沿い移
動させる。

後に詳述するように、案内スリーブ３６の各々の水平列
について第３Ｊ図に示すようにレーザ光線／’１ｇを何
度合焦する必要がある。燃料棒格子／ＡをＹ軸に沿って
移動させ、各々の案内スリーブ３６をレーザ光線／７ｇ
に関して所定位置とし、レーザ光線をオンとして切欠き
溶接部ｇｏを形成した後、次の案内スリーブ３６を整列
させるように燃料棒格子１６を移動させることによって
、一連の切欠き溶接部ｌｌｏを形成する。ｌ水平列の案
内スリーブ３６が溶接された後、燃料棒格子／ＡをＸ軸
に沿って移動させ、次の列の案内スリーブ３６をレーザ
光線ｉ７ｇと整列するように位置決めする。次に切欠き
溶接部４Ｉｏを形成するようにレーザ光線／７’ｌを再
度合焦させる必要がある。第３．ｆ、３に図に示すよう
に案内スリーブ３６をゲ個の切欠き３ｔに係合させ、案
内スリーブ３６の両側で切欠き溶接部ｑｏを形成する。

案内スリーブ３６の一側を溶接した後、第ＪＫ図に示す
ように燃料棒格子１６を反時計方向にｔｏ０回転させ、
反対側の他方の切欠き３ｇをレーザ光線ｌ“７ｇに露呈
させる必要がある。この回転後に一連の切欠き溶接部ｑ
ｏを上述したように形成する。最後に第３Ｌ図に示すよ
うに燃料棒格子１６を出発位置まで反時計方向にり３°
回転させた後、燃料棒格子１６と案内スリーブ３Ａの溶
接ジグとを溶接室から取出して、燃料棒格子／／、の溶
接ステップを終了する。

第１図には、内側及び外側の格子ストラップコθ、ココ
を連結して燃料棒格子１６を形成し、案内スリーブ３Ａ
を燃料棒格子／Ａに固定するのに必要な一連の溶接部特
に１交点溶接部３：１、スロット−タブ溶接部３１１．
、内済接部３０及び切欠き溶接部ｌＩｏを制御するため
のレーザ溶接装置ｌＯコが図示されている。この制御は
、制御されたエネルギー量のレーザ光線／７ｇを発射し
、上記溶接部のレーザ溶接を行うための適切な不活性ガ
ス例えばアルゴンの供給を制御するように、レーザ装置
ノ０」を制御することによって行われる。各々の被加工
片例えば燃料棒格子／Ａは、位置決めモジュール１０Ａ
ｅ−又は１０Ａｂ　（第グ図に１０Ａａを示す）によっ
て、各々の溶接位置に次々に動かされる。特に溶接室ｉ
ｏｔは、一連の溶接部を形成するための燃料棒格子１６
の運動を許容しつつレーザ溶接の環境特に不活性ガスの
雰囲気を確立するべく燃料棒格子１６を受入れるように
各々の位置決めモジュールと組合されている。右側位置
決めモジュール１０Ａａは、開位置で図示されている右
側キャビネットドア１ｉａｅ、を有している。同じく、
左側キャビネットドアｉｌ＜Ｈ，がその閉位置で図示さ
れて２シ、該ドアは、左側位置決めモジュール１０Ａｂ
及び左側溶接室１０１ｉｂをカバーすることが諒解され
る。キャビネットＩＯ’ｌはさらニ、後述のレーザ装置
１０コ、主フレーム／Ｊｕ、アルゴンバージ装置／／１
及びアルゴン供給装置ｌＩ７．？と共に、右側及び左側
位置決めモジュール１０Ａｈ及び１ｏｔｂを収容してい
る。一対の検知マットが右側及び左側位置決めモジュー
ル１０Ａａ及びｌθＡｂのすぐ前にそれぞれ配置され、
左安全ゾーン／３１１ａ及び／、３’ｌｂを形成してい
る。

ゾーン／Ｊ＋ａ及び１３ダｂは、対応の溶接室ｌｏｇを
キャビネット１０４！外の位置に駆動するのを防ぐため
に、その上の操作者の存在を検知する。

レーザ電源ｌコＯは第弘図に示され、かつこれは、以下
によシ完全に説明される方法でコヒ−レフト光の放射を
制御するために、レーザ装置１０．２に適当な導体によ
って結合されている。

さらに、右側及び左側位置決めモジュール１０Ａａ及び
１ｏＡｂ内でのレーザ発射操作の制御にそれぞれ関連し
た第７．すなわち右側コンピュータ数値制御部（ＣＮＣ
）　／コ４ａ及び同一の第一、すなわち左側ＣＮＣ／、
２Ａｂを含むコンピュータ制御装置ノコタが備えられて
いる。後述するように、右側及び左側ＣＮＣ／コＡａ及
びｌユ６ｂは、レーザ装置１０２の制御を命じ、それに
よってＣＮＣはレーザ装置／Ｑユの制御を時分割する。

レーザ電源１．２０は、第２１ｋ図により完全に示され
るように、レーザ溶接機表示パネル１３λを含み、そし
てＣＮＣ／２６ａ及び／２Ａｂのそれぞれが、第、ｌ／
Ｂ図により完全に示されるように、機械機能パネル（Ｍ
ＦＰ）　／　３０を含んでいる。

置にレーザ装置ｌＯユを調整可能に取り付けることがで
き、第Ｓ図により完全に示されている０レーザ装置ｌＯ
ユに一旦整列されると、右側方び左側位置決めモジュー
ル１ＯＡａ、及び１Ｏ４ｂは主フレームに関して、従っ
て、レーザ装置１０コに関して固定され、その結果、レ
ーザ光線／７ｇの整列が各位置決めモジュール１ＯＡａ
及び７０６ｂに関して、従って、支持された燃料棒格子
１６に関して正確に制御することができるということを
確実にする。主フレームノココは、上プレー）／＋Ｕ及
び下プレー）／１．？（第７図参照）から構成され、そ
れぞれ正方形管のフレームに溶接されている。第７図に
示ずよ５１Ｃ。

水平調節兼衝撃吸収バッドｊコクは、下プレート１４Ｉ
３に取り付けられておシ、レーザ溶接装置１０θが載置
される床を通して該レーザ溶接装置１００に加えられる
かもルれない振動から、レーザ装置ｌθコ並びに左右の
位置決めモジュール１０Ａａ及び１０／、ｂを遮断する
。さらに、バツドココクは、右側及び左側位置決めモジ
ュールｌ０Ａａ及び１ｏｔｂのそれぞれと関連した（後
述の）モータ駆動装置によって生じるかもしれないどん
な振動も減衰させる。上プレー）　／４１ユは、他の装
置構成要素を取シ付けるための基準面を形成するために
、正方形管のフレームに溶接された後、平らに機械加工
される。これらの他の機械構成要素は、重要な整列を維
持することができるように、上プレー）／４１コに、又
は該プレートに関して、ボルト締めされ、あるいはｔｌ
ぞで結合される。

運動支持体ｉａｏは上プレートノグーにボルト締めされ
ており、そして上プレートｉｙｓに関してドエルピンに
よシそれぞれ固定されるｌ対の脚／４４／及び／３りか
ら構成される装置置決メモジュールｉｏｔｎ主フレーム
ｌココに取着されており、そして第３図に示されるよう
に、ダ隅のそれぞれで上プレートｌクコにボルト締めさ
れる基板１１０を備えている。各位置決めモジニール／
０４は、第３及び１０図に示されるように、基板ｌ｛θ
にそれぞれがボルト締めされる側壁ｌ３コ及び／！４Ｉ
を含んでいる。

各モジュールｌθｔは、第１０図に示されるように、後
壁すなわち垂直支持壁２４ｆｔを含んでいる。垂直摺動
体コＡｉ．２は、第１０図に示されるように、一枚の補
強板．２グ乙にボルト締めされる。Ｘ’−Ｙプラットフ
ォーム．２４’ｆが次に、第２図に示されるように、該
プラットフォームの各側にある一枚の補強板２’ｌＡに
ボルト締めされる。第７θ図に示されるように、Ｘ−Ｙ
ブによって溶接室／Ｏｇは、コンピュータ数値制御部（
ＣＮＣ）　／コ６による制御のもとでＸ及びＹ軸に沿っ
て増進的に動かされる。各位置決めモジュール／０６は
さらに、第５図に示されるように、トップシールプレー
トｌＳｔを含んでおリ、該トップシールプレートは第を
図に示すように、溶接室／０１の上面を形成するシール
プレートから密接な間隔で、すなわちｏ．ｏａｏ　　イ
ンチ以下にして、実質上平行関係で配置される。

第８図を見ると、溶接室ｌｏｇとそのシールプレートｌ
！；４の間の臨界的間隔及び関係により、シールプレー
ト１３６に対する溶接室１０ｔの関係を維持しながら、
Ｘ−Ｙ位置決め装置二ｇざが溶接室１０１１を動かすこ
とを可能にするξとがわかる。この臨界的関係は、後述
されるような方法で、シールプレー）／、ｔ４に関して
ブラットフォームコ４ｔ４ｔを正確に位置決めすること
によって確立される。

第７図及び第９図に示されるように、一対の垂直摺動体
コタコが、上プレー）／４／コにドアルピンによって固
定される。特に、一本のドアルピンが各垂直摺動体、２
！ｒ：ｌの基部を通って嵌合し、該摺動体を上プレー）
／４（ユに保持する。

サドル、２ｊ０は、各垂直摺動体、２Ａ；、２に可動に
取シ付けられ、かつ土プレート／クコの基準面に対して
実質上垂直関係で伸びる位置決めねじ一左グを含む構成
であり、該構成によシ、サドルコｇｏ、垂直摺動体、２
＆、２及びプラットフォームｕＦ４（を厳密に整列させ
ることができる。

サドルコｈｏは位置決めモジュール１０４の垂直摺動体
コｊ−に対してボルト締めされ且つドエルビンによシ取
シ付けられる。サドル；ｔｓ。

及びその位置決めねじ、２５ダは、例示的には、ミルウ
オーキー、マシン、コンポーネンツ、カンパニーによっ
て、その会社の型式名ＲＢｉＡ−３コーユ０−Ｌ　で製
造されたようなものでよい０垂直摺動体ユＳ２は、溶接
室ｌｏｇのプロセス又は高さの変化を吸収するために、
ｘ−Ｙプラットフォーム、２グダを昇降させる手段を形
成する。３本のドエルビンは、ｘ−ｙ；ｙ’２ント７オ
ーム、２４’ｆをその補強板二ダ乙に固定し、かつＸ−
Ｙプラットフォームを自由にするために補強板から取り
除くことができる。それから、頭付きキー、２．ｔ＆及
び：ｔｋｔはそれらのジャッキングねじによって引っ張
られている。次に、位置決めねじコＳグと関連したクラ
ンク（図示されず）は、Ｘ−Ｙブラット７オームユダｑ
を上下に再位置決めするために回転させられ、その後、
垂直摺動体コ！ｒコがそのサドルコ！ｒＯにボルト締め
され、かつドアルピンによって接合される。Ｘ−Ｙブラ
ットフォームコＶ＋は垂直摺動体コロ４にボルト締めさ
れる。Ｘ−Ｙブラット７オームコ４１４１−が所望の高
さにあるとき、それは水平にされ、すなわち、溶接室１
０１の上面とシールプレート１３６の下面との間の間隔
が相互に平行にされ、その後、新たな頭付きキーＳＳｔ
及びユ５ｇが位置決めされ、そしてドアルピンが、それ
らの新たな位置で側壁１３ユ及びｌＳダに穿孔されリー
マ仕上げをされた新たな穴に再び取りｍけられる。

アルゴンパージ装置／／ざは、第左図によシ完全に示さ
れている。パージ及び溶接中に溶接室ｉｏｔから漏れる
アルゴンは、各位置決めモジュール１０６の底部に落ち
て、基板／ｊθａ及び１ｓｏｂ内の複数の排気開口ｌＳ
ｌを通って流れる、主フレームｌココの前に、金網ｌダ
乙によってカバーされたコつの開ロノグｌａ及びノ４１
Ｉｒｂがある。金網／＋≦及び主フレームｌココは、一
対の室／４（ＩＩａ及びｌダ弘すを形成し、該室ｌダダ
ａ及びｌダクトは、ダンパココ２（第７図参照）を経て
主フレームｌコの後側で排気ダクト（図示せず）によ）
、かつダクトココざにより送風機アセンブリー３０に結
合されておシ、それによって、漏れたアルゴンは、建屋
からのアルゴン排気導管λＪλを介してキャビネット１
０’１から強制排気される。ダンパココ６はアルゴン流
量を制御している。送風機アセンブリー３θは、キャビ
ネットドア／／４Ｉが閉じるとき、負圧又は真空を造る
。送風機アセンブリー３ｏは例示的には、ディトン・エ
レクトリック・カンハニーによって、その会社の型式名
ｓｃｇｇりで製造されるような排気送風機の形態をとる
ことができる。第９図及び第１７図に示されるように、
溶接室１０１の上面とシールプレー）　／ｊ＆の間の間
隔は、代表的には０．０３θインチのオーダーであって
、溶接室１０ｇからのアルゴンの一様な流れを可能にす
ると共に、Ｘ及びＹ軸に沿−′）九溶液室１０１の移動
を可能にする。

第５図に示されるように、運動支持体ｌグ０は、レーザ
装置１０コ、特にレーザロッドｉｔ。

の形態をとるレーザ発射源とその関連光学系を、主フレ
ームｌココの基準面に関して、特に、燃料棒格子１６の
形態をした加工片に関して位置決めする。レーザロッド
ツク０は、レーザヘッドハウジングＩＡＡ内に配置され
ておシ、かつ平滑度について非常に精密な公差に加工さ
れた光学系位置決めプレート１４ｇ上に取シ付けられる
。光学系位置決めプレート／Ａｇは、運動支持体／４Ｉ
Ｏ１特にその横ビームノ３り及び水平部材１ｋｔ上に支
持されたレーザ補助基板／Ａコ上に取シ付けられる。レ
ーザヘッドハウジング／ＭＡに加えて、可動のレーザ光
線切換えミラー／７コ及びステッピングモータ／７！ｒ
の形態のそのアクチュエータ、それにミラー／　７　Ｉ
Ｉ、　／７Ａａ及び／７Ａｂの形態をとる固定のレーザ
光線ダイバータがまた、光学系位置決めプレートｌＡｇ
上に取り付けられている。第６図に示すように、切換え
ミラー１７ユは、ステッピングモータｉ’ｙｒに結合さ
れた涙滴形状のものであって、レーザロッド１７０から
発したレーザ光線ｉ’ｙｔを反射し、あるいは透過する
位置に、そしてその位置の外ビ、モータ７Ｓによって連
続的に回転される。

レーザ補助基板／１２は、光学系位置決めプレート１ｔ
ｔｒを支持し、そして運動支持体／１１０上に取り付け
られる。運動支持体／４（θは、正方形状の管から造ら
れた溶接物であり、そしてレーザロッド／７０かも発し
たレーザ光線ｉｑｇと、燃料棒格子１６との間に厳密な
整列を維持するのに必要な剛性をもたらしている。レー
ザ補助基板１６コは、横ビーム１３７０両端に配置され
た一対の水平調節ジヤツキ／、ｌｔざａ及び／！；ｇｂ
にボルト締めされる。球面軸受／４０が水平部材１に９
の後部に配置されて、レーザ補助基板１６コのための単
一の支持点を形成し、それによって、前側水平調節ジヤ
ツキ／ｋｔａ及びｌＳざｂのそれぞれが昇降するとき、
レーザ補助基板／　４　、！、は軸１６ダまわシに回転
することができる。球面軸受ｉｔｏはζピボットを形成
するために一定高さに配置され、該ピボットのまわりで
、レーザ補助基板Ｉｔユは、水平調節シャツΦｌ！ｒｔ
ａ及び１ｋｔｂによって、まっすぐ上に持ち上げるか、
又は所望角度に傾けることができる。

レーザ補助基板１６ユの平面は、レープ溶接装置１００
の初期整列中に、ジヤツキ力が水平調節ジヤツキ／ｊざ
孝及び／　ｊｆｊＦによって該平面に加えられている間
、不動でなければならない。

以下に説明するように、レーザ補助基板１６ユはまた、
一対の２軸レーザ装置コλコを支持しており、それによ
って、対応のレーザ合焦レンズ装ＭコＯダ（第１図参照
）は、対応する溶接室１０１内の燃料棒格子１６上にレ
ーザ光線を合焦する、即ちその焦点を合わせるために直
線的に調整、することができる。レーザ補助基板各Ｚ軸
し−ザ装置コλコは、レーザ補助基板１６コにしつかシ
固定されていて、該Ｚ軸し−ザ装置が、レーザ補助基板
／ｊコの上面に垂直なＺ軸に沿ってレーザ合焦レンズ装
置−〇４Ｉを移動するようにする。第３図に示すように
、レーザロッドｌりＯは、光線切換えミラー１７コ上に
合焦されるレーザ光線１７７を発し、該さジ−１フコが
、レーザ光線を最初に垂直指向ミラー／７Ａａに、それ
から垂直指向ミラー／７４ｍ）に交互に指向して、この
ように右側レーザ光線／７ｇａ及び左側レーザ光線１７
ｇｂを形成する。

レーザ光線／　７ｔｅｔ及びｉ’ｔｇｂは、それぞれ位
置決めモジュール１ＯＡａ及び１ｏｔｂ内の開口１ｇ０
ａ及び／ｇＯｂを通って指向される。

第５図に、そ、して概略的に第を図に示されたレーザ装
置１０２は、本発明の好ましい実施例によれば、レイセ
オン社（Ｒａｙｔｈｅｏｎ　）により型式指定番号ＳＳ
ｔθＯの下に製造され友レーザ装置の形式としてもよい
。レーザ装置、ｌＯコは、−例とし−ｃ　、Ｎｄ：　Ｙ
ＡＧ結晶レーザと高効率のレーザヘッド中に収納された
ｌ対の真直な形状のクリプトンせん光ランプとの形式と
し得るレーザロッドツクθを備えている。レーザヘッド
は、レーザロッドｌり００両側に、全反射ミラーｉｔａ
及び部分反射即ち半透過ミラー１ｇ４Ｉを備えている。

内部空洞シャッター１Ｋｇは、レーザロッド１７０と全
反射ミラー１１２との間に配設されておシ、成る選択さ
れた数のレーザパルスを発射するように選択的に制御さ
れるＣで、レーザ溶接を行うために与えられるエネルギ
ーが後述するように正確に制御される。レーザヘッドは
、レーザロッド／７０．励起ランプｉｔｔ及びミラー１
ｇ、２、ｌざｌを含むその全部の光学要素が容易に且つ
独立して交換され得るようにモジュール式の構造を備え
ている。励起ランプ／１．６は光学的整合を乱さずにす
みやかに交換できる。また励起又はフラッジ五ランプ／
１４は、その端部の接続部を含めてその全長に亘って水
冷される。励起ランプ／１４のトリガーは空洞の励起に
よって励起ランプ／Ｉｔの平行パルス化を与える。レー
ザロッド１７０は一例として、パルス幅１ｒｒＬ秒とパ
ルス周波数：ＬＯＨｚ及びパルス幅２ｍ秒とパルス周波
数ｋ　ＯＨｚにおいて動作して込る際にパルス形成回路
への入力電力が／　ｊｋＷを超過しないようにして、ｙ
ｏｏｗ　　の平均出力が被加工片において得られるよう
に設計することができる。ダンプシャッター１９θは、
燃料棒格子１６の形の被加工片が溶接基ｌＯｔ中におい
て交換されている期間中にレーザ光線ｌり７を偏向路／
９Ａに沿って光線吸収器１９１Ｉに向けるように第１位
置に配することができる。作動機構／？−は、レーザ光
線１’／７をビーム切換用の可動ミラー１７λと固定ミ
ラー／７４（とから成る光線指向装置に光線拡大レンズ
装置ｉｔｇによって合焦させる第２位置にダンプシャッ
ター１９０をその光線遮断第１位置から移動させるため
に用いられる０反射ミラーである可動ミラー１７ユがレ
ーザ光線１７７を遮断するように配設され・ると、レー
ザ光ｍ／ククは、垂直に指向されるように、垂直指向ミ
ラー／７４ａの方にレーザ光線／７ｆａとして偏向され
る。レーザ合焦レンズ装置コ０４１ｈはレーザ光線１７
ｔｈを遮断してそれを溶接室１ｏｔｔｘ中の燃料棒格子
／６の方に向ける。。図示したレーザ合焦レンズ装置コ
ＯＩＩは、以下に説明するように、２軸レーザ装置ココ
コによシ直線状に位置されたレンズｊＯコ及びレンズ支
持管コθＯを備えている。反射ミラー１７ユ々くレーザ
光線）７７を遮断する位置からモータ１７３によって回
転すると、レーザ光線ノックは固定ミラー１ｔｌＩ（反
射ミラー）により反射されてレーザ光線１７ｔｂを形成
し、このレーザ光線１７ｔｂは、垂直偏向固定ミラーｌ
り６ｂによって溶接室１ｏｔｂの方に向けられる。

励起ランプ／ＫＡは、第ｙ図に例示した電源ｌコＯによ
って作動される。電源ｌコθは一例として、充電誘導子
を経てパルス形成回路（ＰＥＮ）を充電する、電圧制御
される直流電源である。関連したコンピュータ数値制御
部ｌλｔは直流電源リザーバーのコンデンサー列カラノ
くルス形成回路を充電しパルス形成回路から励起ラング
／ＫＡに放電することによりレーザロッド７゛７０を励
起して一連のレーザノくルスを発生させるスイッチ（シ
リコン制御整流素子）を交互に閉成する。励起ラング／
Ｅ１．は、レーザ閾値以下の低い直流電流レベルにおい
て動作し、この低レベルの電流（シンマー電流）に高電
流パルスが加わってレーザパルスを発生すり０パルス形
成回路ＰＥＮは−ｍ秒からｔｍ秒のパルスを発生させる
。

レーザ光線１７ｇに対する溶接室ｉｏｔ特に燃料棒格子
１６の最初の整列を助けるために、格子／Ａを規準し、
特にレーザ光線／７ｇに対する格子／Ａの正確な位置し
　、・るために、整列Ｔ　’ＶカメミラＯＡの形態のｉ
児準装置があ）、この整列ＴＶカメラは、レーザ光線／
７ｇａと合致する像光路、２／＆を定めるように整列さ
れている。像光路２１４Ｉの光線は、第を図に示すよう
に、固定偏向ミラーコ０１によシ反射され、米国放射線
保健局（ＢＦｔＲ）の規則に従った安全シャツターコｌ
コを選択的に通過し、部分透過ミラー１７６を経てＴＶ
カメラ、２０乙に到達する０レンズ２０コは、燃料棒格
子１６にレーザ光線／７ｇを合焦させるだけでなく、レ
ンズ４１θの助けを借りて格子／Ａの像をＴＶカメラ、
２０乙に形成する。レーザ合焦レンズ装置−〇４ｔは、
整列の目的で燃料棒格子１６を照明するように選択的に
付勢される照明灯も備えている。安全シャツターコｌコ
は、後述するように、燃料棒格子／Ａをレーザ光線／７
ｇに対し整列させるように選択的に開閉され、その他の
期間は安全処置として閉ざされている。

各々の溶接室１０ｇは、第を図に示すように、一点鎖線
で示した第１位置即ち溶接位置から第２位置即ち休止位
置に移動させることができる。

レーザ光線／７ｇは、溶接室１０１１が第２位置にある
時に、シールド管−１６中に支持された出力測定装置又
は熱電対列ユｌざの方に、垂直偏向固定ミラー／７６に
よって向けられる。シールド管コ／Ａは、後に示すよう
に、溶接室ｉｏｇの後部に取付けてあり、狭くなった開
ロコλθを有し、レーザ光線／７ｇはこれによシシール
ド管ユ／Ａ中に有効に封じこめられる。

溶接室１０ｇは周期的にその第２位置即ち休止位置に移
動させ、レーザ光線ｉｔｇを熱電対列：ｌ／ｌに向け、
燃料棒格子１６上に実際に入射するレーザロッド１７０
の出力を表示させる。

レーザ装置ｌＯコに強い負荷が加わると、レーザロッド
ツクＯ及び（゛又は〕その励起ランプ／ｇＡの消耗とレ
ーザ溶接中に生ずる煙や異物のためレーザ効率が低下す
ると考えられる。従って正確で再現可能な溶接部を形成
するには、熱電対列、２／ｇの測定値に依存して、レー
ザ装置１０コの使用寿命を通じて、励起ランプ／ｇ６に
供給される電圧を増大させる。

レーザ溶接装置１００のキャビネット１ＯＩＩは、前述
のようにアルゴンバージ装置１１ｇによってアルゴンを
排出することができるように、溶接室１０ｇから漏れる
アルゴンを閉じ込めておくのに役立つ。加工片、特に燃
料棒格子１６ヤビネツトドア／／ｌは、第４図に示され
るように開位置に直線的に動かされるように取シ付けら
れる。本発明゛カ実施例において、ドア開閉機構−３４
Ｉは、主フレーム／ノコにボルト締メされる一つのケー
ブルシリンダから成るものとして第７図に示されている
。補助空気シリンダは、ケーブルの張力を一定に保ち、
かつキャビネットドアｔｉｐの作動中に生じる伸びを吸
収する。これらのシリンダに働く空気圧は調整器によっ
て制御される。ケーブルシリンダへの空気は電磁弁によ
って制御される。ドア／ＩＩＩは、ブロック上に取）伺
けられたレールに沿って可動である。本発明の実施例に
おいては、空気作動式ケーブルシリンダは、トロマチッ
ク社（Ｔｏｌｏｍａｔｉｃ　）　　によって型式名Ａｔ
０Ｏ−１１０でをキャビネット１０グからその第２位置
即ち休止位置に取シおろすことのできる摺動テーブル２
６−が示されておシ、第ユ位置において、この機械の操
作者は燃料棒格子７Ａを溶接室１０１から取シ出１こと
ができる。このため、摺動テ一ブルコ６スは、キャビネ
ット１ｏｌＩに関して第７の溶接位置と第２の休止位置
の間を直線状に摺動駆動モーター６６によって確実に駆
動されるように、精確に位置決めされたＸ−Ｙブラット
フォームコ４Ｉ＋１の上に取シ付けられる。摺動テーブ
ルコＡ２は、操作者の傷害を防ぐために摺動テーブルコ
６コの先縁よυ前に突出する安全レールコロ弘を含んで
いる。摺動駆動モーターＡｔは、駆動チェーノコ７コに
よってねじ式駆動装置ユ６ｇに結合されており、該駆動
装置は、段付きボルトコア１Ｉにねじ込まれて、摺動テ
ーブルコ６コに固定された支持ブラケットコクＡを駆動
する。特に第１０図に示すように、ねじ式駆動装置：ｌ
Ａｇは一対の軸受台コアθ上の両端に取シ付けられてい
る。第ｇ図及び第９図に示すように、第１１第コの位置
の間における摺動テーブルの希望の直線移動を可能にす
るために、摺動テーブルコロ、２の底面に固定され、か
つ実質上相互に平行に配向された一対の軸受シャフトコ
クｇが備えられている。第ざ、ノコ。

７３図に示すように、各軸受シャフトニアｇがシャフト
支持体３ノθを含む。該支持＃は、軸受シャフトコクｊ
の両端に配置され、摺動テーブルコｔコの下面にボルト
締めされ、そしてボルト、？ｌ／によって軸受シャフト
一りｔに固定されている。まえ、一対の軸受台コｔコが
軸受シャフトλりｇの長さに沿って配置され、該軸受シ
ャフトを直線移動可能に収容し支持している。・ 特に、第１／図に示すように、摺動テーブル、２６−の
移動を第１．内側位置と第一、外側位置の間に制限する
ための手段が備えられておシ、該手段は、摺動テーブル
」ｔλに固定され念ストッパＪＯｔの形態をとる。スト
ッパ３０ｇの両側に、位置決めナツトＪＯ４１及び３θ
ｔのねじ込まれたストップブラケット３θθ及び３０２
が配置されている。位置決めナツト３θｌ及び３０６、
は、摺動テーブルコ６コの移動の限界を可変選択するよ
うに設定される。ストップブラケット、３００及び３θ
−は、Ｘ−Ｙプラットフォーム：Ｌｌダにビンによって
固定されている。

第ざ及び９図を参照すると、Ｘ−Ｙプラットフォーム２
１Ｉ’ｌを、従って溶接室１０１を、位置決め、モジュ
ールｉｏｔ内の第１．溶接位置に、そしてキャビネット
１０１７から取シ出され操作者が溶接室ｉｏｒから燃料
棒格子１６を容易に取多除くことのできる第一、休止位
置に精確に位置決めするための手段が示されている０溶
接室／Ｑざ、特にその燃料棒格子／Ａは、第６゜ｇ、り
図に示すようにレーザ光線ｌ？Ｆに関して精確に配置さ
れることが重要である。この之め、前部四ケータ装置コ
ｔグは、第２コ図に示すような位置決めビン、７／ｌを
、第１．退出位置から第一、ロック位置に選択的に向け
る。第一のロック位置で、位置決めビンは摺動テープ″
ルコ６．２に固定された位置決め部材３ツクの開口Ｊノ
ざ内に置かれて、摺動テーブルｊＡＪをレーザ光線／７
１に関して精確に位置決めする。

同様な位置決め部材ｊ／−が摺動テーブルコｔコの後部
に配置され、かつ前部ロケータ装置コ、ｒｕの位置決め
ビン３ノｔに係合するように該摺動テーブルコｔコに固
定されていて、摺動テーブルコＡコ、従って溶接室ｌＯ
ｇを、その第一。

休止位置に位置決めしかつ保持する。特に第１コ図に示
すように、前部ロケータ装置コＳＩＩは、一端でプラッ
トフォーム、２４Ｉ４Ｉに固定され、かつ他端に支持腕
３２０を有する位置決めプラタン）、？、２．２を含み
、該支持腕３コ０から８字リンク３２り、位置決めビン
Ｊ／Ａを駆動するアクチュエータ３ツタが垂下している
。第７図及び第２図に示された第一の後部ロケータ装置
２１１は、レーザ光線／７ｇに関して摺動テーブル−２
ｔコを固定するように機能する。後部ロケータ装置ノｔ
６は、垂直支持体コ４１．ｇに取シ付けられた位置決め
ブラケット３−３によって対応の位置決めモジュール１
ｏｔＫ固定されていて、アクチュエータ、３／、ｔと、
該アクチュエータにより第１１退出位置から第一、口・
ツク位置に５駆動される位置決めビン３／９とを含み、
このように駆動されることによって、位置決めビン３／
９は、摺動テーブルコＡコに取り付けられた位置決め部
材３２１の開口３コＳに係合する。この様にして、摺動
テーブルコＡコは、それぞれ後部及び前部ロケータ装置
コｔ６及び、２ざダの位置決めビン、？／？及び、？／
／、によって対角線上で対峙する隅に取シ付けられ、か
くして摺動テーブルコ６コとレーザ光線１７ｇの間の固
定関係を確保にする。前部及び後部ロケータ装置２ｇ４
！及び−３６は例示的には、デスタコ社（Ｄｅｓｔａｃ
ｏ　）　　によって製造されたようなプランジャー機構
の形態をとることができる。

第ｇ及び１０図を参照すると、位置決めモジュールｉｏ
ｔのそれぞれは、溶接室ｉｏｇ、特にそこに収納された
燃料棒格子１６を、一平面のＸ及びＹ軸に沿った複数の
精確に制御された位置に精確に位置決めすると共に、Ｙ
軸まわりに精確に制御された角度でその平面を回転させ
るためのＸ−Ｙ位置決め装置−１ｇの形態をした手段を
含み、それによって、多様な溶接部がレーザ光線１７ｔ
によって形成される。Ｘ−Ｙ位置決め装置コｔｔＦｉ、
溶接室１０１を支持しかつ位置決めするため摺動テーブ
ルコロ２上に取り付けられるものとして、第１１図に示
されるように配置されている。Ｘ、−Ｙ位置決め装置コ
ｇｇＦｉ、Ｘ位置決めテーブルコ９０とその上のＹ位置
決めテーブル２タユとを含んでいるＯＸ及びＹ位置決め
テーブル、２９０及びコ９λは例示的には、シャアウム
拳マニュンアクチャリング・カンバ＝　−（Ｓｈａｕｍ
　ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏｍｐａｎ’ｙ　）に
よって、型式番号ＤＣ／二ｌコで製造されるような機構
形態をとることができる。

Ｘ位置決めテーブルコブθは溶接室１０ｒを第３図の平
面に実質上垂直方向に動かｒように機能するのに対して
、Ｙ位置決めテーブル２タユは、第１θ図の平面に垂直
な方向に沿って溶接室１０ｇを動かす。Ｙ位置決めテー
ブル２タユは、リゾルバ及びタコメータを含むＹ駆動モ
ータユデ乙に結合されておシ、それによって、精確な増
分距離を溶接室１０ｇに伝えることができる。同様に、
Ｘ位置決めテーブルユ１０もリゾルバ及びタコメータを
含むＸ駆動モータに関連している。

全体的に第９図に示すＢ軸回転駆動装置コ３ｇは、溶接
室／　Ｏｆ、特に１該溶接室ｉｏｔの側壁内に回転可能
に取シ付けられるような回転自在の取付装置アセンブリ
Ｊ＋θと保合可能であって、第９図に示されるような回
転自在なジグ又は取付装置、２１Ｉユを回転可能に位置
決めする。

燃−料棒格子／Ａは回転自在の取付装置アセンブリ：１
１１０に取シ付は可能であり、それによって、格子／４
はＹ軸まわルに回転可能に配置することができる。

溶接室ｉｏｇ及びその回転自在な取付装置アセンブリー
ｙｏは、特に第１ダ及び１３図と関連して説明するが、
それは、底板３コロ、前壁３：１９ａ、後壁３コデｂ、
側壁３コクａ、及び３コアｂから構成される。上部７ラ
ンジ３．７１は前述した壁の上部周辺まわシに配置され
て、シールプレー）／よ６の下面に精確な平行関係で接
近配置される機械加工された平らなシール面３３３を形
成スる。シール面３３３とシールプレートｉｓｔの間の
この精確な関係は、溶接室１０ｇから位置決めモジュー
ル１０６へのアルゴンの一様な流れを可能にすると共に
、シールプレートＩ！Ａの下面に対し実質上平行な面の
Ｘ、　Ｙ軸に沿う溶接室１０ざ及びその燃料棒格子／Ａ
の移動を可能にする。

第１３図に示すように、支持ガスケット３３ユは、アル
ゴン入口３３ｇを通るアルゴンの流れを受は入れるプレ
ナム室を形成するため、底板３コロ上に配置されている
。このプレナム室は、底部カバー３：１ｇ、ディフュー
ザ板３３０、及び固定帯材３３１Ｉによって形成され、
との帯材ｊ、？４（ｕ、７レーム構造として構成される
と共に支持ガスケット３３ユに関してディフューザ板３
３０の周縁を保持するように配置されている。第１＋及
びｌＳ図に示すような一対のマニホルド管３３６（１つ
のみ例示）は、前記プレナム室内にアルゴンの流れを分
配する０デイフユーザ板３３０は、一様に焼結させた略
々６０％密度のステンレス鋼から形成するのが重要であ
シ、本発明の実施例では、　１７１インチの厚さ及び１
５平方インチの寸法を有し、かつブラウンスイツク社（
Ｂｒｕｎｓｗｉｃｋ　）　　によって、型式番号ＦＭ／
／／θで製造される“フェルトメタル（Ｆｅｌｔｍｅｔ
ａｌ　）″として既知の材料から造られる０デイフユー
ザ板３３０は、溶接室ｉｏｇの底部全体を被覆し、かつ
溶接室ｉｏｇから出る空気を最少の乱れで“漂わせる“
ガス層流を発生させる手段となっている。より高い濃度
のアルゴンは、溶接室１０１の横断面領域全体にわたっ
て一様に分配されて、溶接室１０１がら空気を効果的に
排除し、それによって、不活性ガス、例えばアルゴンの
雰囲気を高純度に確保することができる。、水ｌθＰＰ
Ｍ　、酸素７ＰＰＭのオーダーの純度の雰囲気は、ジル
カロイ材料の明らかに改善された溶接部を形成する。種
々の多孔質金属製品が、最も効果的な材料を確認するた
めに試みられた。厚くて、高密度の材料、例えば、４０
％の密度を有する焼結ステンレス鋼ファイパープレート
によって、改善された結果が得られるということが確か
められた。さらに、ディフューザ板３３θは、できるだ
け非拡散支持構造を少なくして、溶接室ｉｏｔの実質上
底部全体をカバーすることが重要である。拡散面積は、
室の底面積との関係で減少するとき、空気及び水分に関
して溶接室１０ｇをパージするために必要な時間及びア
ルゴン量は、増加する。例えば、底面のほんのｉ／４１
　　をカバーするディフューザ板３３０は、管その他の
噴出口を通して溶接室１０ｇ内にガス流を単に向けるの
と同様の効果しかない。第１３図に示すように、デイフ
ユニザ板３３０は、側壁Ｊユク、前壁及び後壁３コヲに
効果的にシールされていて、プレナム室内に流れるアル
ゴンがディフューザ板３Ｊθを通って拡散させられるよ
うにしておシ、単に、ディフューザ板３３０をバイパス
して側壁、前壁及び後壁に沿って上に流れるようにする
ものではない。ディフューザ板、７３００周辺を支持す
る例示の構造は、比較的に多いガス流量で導入されたア
ル、ボンがディフューザ板３３０をゆがめないようにし
ている。底部カバー３−ざ及びディフューザ板３３０に
よって形成されたプレナム室の構造と共に一対つマニホ
ルド管３３Ａは、溶接室ｉｏｇ両端間のガス分布を一様
にする０前述したように、シール面３３３は、ｏ、ｏｙ
ｏ　　インチ以下の距離で、シールプレート７３６の下
面に関して実質上一様な平行間隔で、そして実施例では
、ｏ、ｏ３ｏ　　インチの間隔で配置されていて、溶接
室内への、そしてそとからの分配を一様にする。溶接室
ｉｏｔとシールプレー）／、！ｌ−４の間にシールを使
用すると、それがＸ−Ｙ位置決め装置：１ｔｔに対して
不必要な抵抗を与える傾向があシ、そのため溶接部の形
成速度が遅くなる点で、使用を回避した。後に詳細に説
明するように、溶接室ｉｏｔ内への、そしてそこからの
ガス流は、他の汚染ガスが溶接室１０１内に流れるのを
妨げる。溶接室ｉｏｔ内への不活性ガスの流れを一様に
維持する結果として、溶接室１０ｇ内の溶接雰囲気の純
度が保証さバる。前述のように、燃料棒格子１６が棒Ｉ
ｔの破壊になる原子炉の悪環境にさらされるときでさえ
、溶接部汚染は、燃料棒格子ｉｔの構造的健全性を保証
するのに十分な程度まで防止される。

溶接室ｉｏｇは、燃料棒格子／”６を不活性雰囲気内で
該格子のレーザ溶接をするために取り付ける一転自在の
ジグ又は取付装置ユｌＩコを収容し回転可能に支持する
。第１＋図に示すように、取付装置２４／コは、第１の
シャフト！；１０及び第ユの取付シャフト３６ｇを含ん
でいる。

第７のシャフトｓｉｏは、溶接室ｉｏざの側壁３．２り
ｂの開口３＋！３内に、開口カバー３グーに取り付けら
れた軸受３グ乙によって回転可能に受は入れられる。給
送装置カバー３１１ｇは、軸受３ダ６をカバーすると共
に、アルゴンが可撓性ホースゲ９０によって取付装置２
１Ｉユに導入されるアルゴン人口ＳＯＯを支持しかつシ
ールするために、回転自在の取付装置コ４ｔコに取シ付
けられている。第一の取付シャフト３Ａｇは、側壁３コ
アａに取着した軸受ハウジング３ググ内に取シ付けられ
るように、軸受ＪＳ６内に装着されている（第１ｊ図参
照）。次に、シャフトＪｔｔは位置決めホイール、ｙｓ
ｇに固着され、該ホイールは、レーザ光線ツクｔに関す
る溶接室ｉｏｔ内の回転自在の取付装置コ４１−の位置
を選択的に回転させ、かつ方向を固定させるために、制
御可能に回転させられる。位置決め機構３７０は、位置
決めホイール３りｔの位置、従って回転自在の取付装置
ユｑ−の角度位置を確実にロックするため、かつ位置決
めホイールａｓｇを解放して、後述のように、Ｂ軸回転
駆動装置コ３ｇによって該ホイールを回転させるため、
側壁３コアａ′！（取着されたハウジング３クコに取シ
付けられている。位置決め機構、３７０は、位置決めホ
イール、？！；　ｒをその位置に確実に位置決めしかつ
ロックするために開０．３’１９の１つにばね３りｔに
よって押し込まれる位置決めピン３７ｇを含んでいる。

位置決め機構３りＯはまた、ピン３７ｇを軸方向に案内
するため該ピン３７ｇに取着されかつハウジング３クコ
内に配置された位置シャフト、３７４／−と、Ｂ軸回転
駆動装置、２３ｇによって回転させるため、ばね３７６
を押し下げて位置決めホイール３５ｇを解放するように
係合可能な解放ブラケツ）　３１０とを含んでいる。

第７グ、／鶴／７．ｊｇ　　図に示すように、回転自在
の取付装置２グーが備えるフレームＺＯ：ｔは、該フレ
ーム３０２の両側で互いに関し整列したシャ７）ｔ／θ
及びＪＡｇの間に配置されている。一対の支柱が、フレ
ーム５０二の相対する側の間で相互に平行に伸びて開口
ＳＯＳを形成し、この開ロタθ！を通るアルゴンの層流
が、最上方の支持面３グθに支持される燃料棒格子１６
に向けられる。燃料棒格子７６は、溶接ジグ！ｆ４ｔａ
内に保持され、該溶接ジグは、一対の位置決めピンｓｓ
ｙによって回転自在の取付架＠２ｔコにロックされる。

溶接ジグＳダコ社第１！図に仮想影線で示され、米国特
許願連番第グ／ｌユ６Ｓ号明細書に記載されている。ア
ルゴンは、溶接室１ｏｔｔの最下部にある第１のアルゴ
ン入口３３ｇを通って溶接室１０ざに流入し、また第一
のアルゴン入口３００を通って横方向導管、ｔ／Ｊに向
けられ、そこから、一対の軸方向導管よ／４’を通って
、支柱ｊ０４’内の出口３０６を経由し放出され、溶接
室ｉｏｇ内に流入する。第一のディフューザ板よ一〇は
開口２０．２をカバーするために保持フレームｋｉｔに
よシ回動自在な取付装置コｌＩコに取着、固定されてお
シ、該フレームに／ｌは、取付装置、２クコに形成され
た凹所、ｔ／Ａ内に第一のディフューザ板５コＯを保持
するべくねじによって取シ付けられている。、従って、
加工片を通して、特に燃料棒格子１６の内側格子ストラ
ップ−〇及び外側格子ストラップ、２−を通して不活性
ガスのアルゴンの更なる流れを与え、それによって、雰
囲気純度と、その純度で形成されるレーザ溶接部の健全
性とを保証する手段が提供される０ 位置決めビンＳラグは、第１７，１９図に示すようにロ
ックヘッド３コロを備えておシ、その下縁が、回転可能
の取付装置２グーの支持面ｚｑ。

上の適所に溶接ジグお−をロックする。ロックヘッドま
コロは、一端で装着部材１３０で固定された片持ちばシ
部材！ｒ２ｇＫよってその他端に旋回可能に、可撓的に
装着されている。装着部材Ｓ３０は、そのカラー３３．
２が凹所ｊ、？Ａ内に固定的に嵌合しその中にねじ３３
ｇによって保持される様に、開口３３ダ内に配置されて
いる。

この様にして、溶接ジグ、ｔｌｊによって支持される燃
料棒格子／Ａは支持面よｌｏ上に徐々に下げることがで
き、そのため、溶接ジグＳグミ内の開口は、位置決めビ
ンＳラグのロックヘッドＳユ６と整列して、それによっ
て受は入れられ、そしてばねで押されている該ピンｊｕ
４’は、この開口を通るように偏向され、その後、ロッ
クヘッドＳコロは、それらの片持ちばシ部材Ｓコｇによ
って支持ロック位置に押入される。

第１Ｊ図に示すように、溶接室１０１は、その雰囲気内
の水分含有量をＰＰＭによって指示するための水分セン
サーｔｉｉ、ｏを含んでいる。さらに、シールド管−１
／４が溶接室ｉｏｔの後壁３λデｂにシールドブラケッ
トダ／４１によって取り付ゆられている。また、溶接室
１０１が第６図に点線で示すように第一の休止位置に配
置されたときに、及びレンズ支持管ＳＯＯがシールド管
２／４と軸方向に整列して配置されたときに、レーザ光
線／７ざに整列して熱電対列コ／ｌを取着するため、メ
ータブラケットタ／、２も後壁３コｙｂ上に配置されて
いる。前述したように、レーザ装置１０コは、精確なレ
ーザエネルギー量をレーザ光線／７１によって燃料棒格
子ノロに与えることを確実にするために周期的に較正さ
れる。さらに、第１Ｓ図に示すように。

シールプレート／！６は、溶接室１０１が前部及び後部
ロケータ装置λｌダ及びコｔ６によってその第１の溶接
位置に配置されてロックされたとき、加工片、例えば格
子／６に整列して配置される開ロダー６を含んでいる。

レーザ合焦レンズ装置コｏｙが回転可能の取付装置コ１
，２に取着された加工片に整列したとき、２軸レーザ装
置は、第６及び１６図に示すように、２軸に沿って下方
にレーザ合焦レンズ装置Ｊ（７４１を動かすように作動
され、それによって、レーザ合焦レンズ装置コ０４ｔ、
特にそのレンズ２０．２◇ は、加工片上にレーザ光線焦点を合わせるように位置決
めされる。その位置で、レーザ金魚レンズ支持管（７４
１は、開口４’、２Ａまわりに同心的に配置されたシー
ルドリンクｑ、２ｏ内で軸方向に整列される。さらに、
シールドキャップリコがシールドリングダー〇上に取り
付けられており、そして該シールドキャップは、レーザ
合焦レンズ装置２０’ｌよりも少し矢きた寸法の開口４
Ｉλダな形成するように内方に延びた７ランジを含み、
溶接室１０を内に向けて放射されたレーザ光線に操作者
がさらされるのを妨げている。

第７及び１図に示すように、伸縮可能のべ四−ズ４Ｉ！
６は、ベローズアダプタゲ４４（にょってレンズ支持管
−〇〇の最上部に、そして保護ハウジングｌＩ４／に結
合されている。Ｚ軸し−ザ装置２．２λは２軸テ一ブル
ダ３ｇを含み、その上に、レーザ合焦レンズ装置２０４
１がレンズ装着装置ｑ＆ｏによって取り付けられ、そし
てレーザ合焦レンズ装置は、第７図に示すよ５に２軸駆
動モータ’７７０によつ【増分的、選択的に駆動される
。Ｘ及びＹ軸駆動モータコ？ダ及びコ９６と同様に、Ｚ
軸駆動モータ４１７０は、Ｚ軸テーブルｐｒｙの正確な
位置と共にその移動速度を示す出力信号を発生するため
にリゾルバ及びタコメータを含んでいる。２軸テーブル
４１ｓｔは垂直位置に取り付けられ、それにょっ【、一
対のばね付勢リール−１’Ａ４と平衡する力を２軸駆動
モータダクＯに加える。ばね付勢リール４ｔ６６は、そ
のまわりに配設されると共にＩねじｑｔ、ｔのような適
当な固着手段によってＺ軸テープＡｎ　ｊ　ｇに固定さ
れたケーブルグア２によってそれぞれ結合されてい’１
ｏｚ軸テーブル＃ｊｆは、本発明の実施例においては、
デザインＯコンポーネンツ（Ｄｅｓｉｇｎ　Ｃｏｍｐｏ
ｎｅｎｔｓ　’）　。

Ｉｎｃ、によって、型式番号ｓｐ、ｉｏｏで製造される
ようなテーブル形態をとることができる。２軸駆動モー
タ４１７０と２軸テープ、＋１／り５ｇの間の結合は、
シャアウム・マニュファクチャリング、Ｘｎｃ、によっ
て、壓弐名６ヘリーカル’　（ｌ１ｅｌｉ−Ｃ’ａｌ　
）　Ｉｉ　Ｊｌ１７クー／６−ざ及び！；０１！；−ｔ
−ｆ　　で製造された要素形態を例えばとることができ
もｚ　Ｎ＋駆動モータｔｔ’ｙｏは例えばコントロール
場システムズ中リサーチ＠　ＸＴｌＣｚによって、型式
番号５Ｍ７０≦ＲＨで製造されるようなりＣｆ−ボコ。

ントローラーの形態をとることができる。

アルゴン供給装置＋７３が、適当な不活性ガス、例えば
アルゴンの流れを溶接室ｉｏｇ及びレーザ合焦レンズ装
置２０’／’に、選択された可変の割合で供給するため
第１？図に示されている。内側格子ストラップ２０及び
外側格子ストラップーーを形成するジルカロイのような
揮発性劇料のレーザ溶接は、ジルカロイの酸素、轍素及
び水に対する高い反応性により不活性雰囲気中で行なわ
なければならない。損傷もなく原子炉の悪環境に耐える
所望の高品質の溶接部を形成するため（は、加工片の直
接的な溶接領域のまわりに不活性ガス流を与えても、酸
素及び水に対して適切にシールドしないということが溶
接テストから分かった。第１’Ｉ図に示すアルゴン供給
装置４ｔ７３は、第１４’図により完全に示すような溶
接室ｉｏｔを包含している。アルゴン供給装置１Ｉ７３
はアルゴン供給タンクダクダを備え、該タンクは、アル
ゴン供給装置４１７３からアルゴン供給タンクダクｌを
分離する流量弁ダク６に結合されている。この弁ダ７６
は、アルゴン供給装置全体を停止する必要があるときを
除いて、全開に保持される。アルゴンはタンク４’ｔＱ
から弁ダク６を通って圧力調整器９７ｇに流れ、該調整
器が、最大レベル、例えばｒ　ｏ　ｐｓｉを越えないよ
うにアルゴン供給装置に＃ける圧力を確立する。溶接室
／θｔａ及びｔｏｔｂのそれぞれ並びにレーザ合焦レン
ズ装置：１ｏｙへのアルゴンの流れは、格子／６が溶接
室内に装荷され【いるか、溶接室１０ｔがパージされて
いるか、又は溶接動作中であるがどうかに依存して、複
数の異なる割合で制御するようになっている。例えば、
溶接室ｉｏｔの／＜　−ジは、比較的大流量の不活性ガ
スを必要とし、かつその時、圧力は最大レベルを越える
べきではない。このため、逃がし弁＋１コがマニホルド
管ダｔｒｏに結合されていて、ガス流を受けとめ、それ
を複数の流量コントローラｌＩｔダ。

４１ｔ＆及びｔｉｔｔに分配する。流量コン）ｏ−ラダ
ｔダ、　４Ｉｔ４及びダｉｔはそれぞれ、溶接室ｉｏｔ
に、回転可能の取付装置コクコに、そしてレーザ合焦シ
ンズ装置コθ参に結合されている。特に、制御されたガ
ス流量は、流量コンドローラダｔ４１から可撓性ホース
ｌＩヂＱを経てアルゴン入口３３ｇに供給され、それに
よってアルゴンは第１！図に示すようにマニホルド管３
３６のそれぞれに向けられる。同様に１流量コントロー
ラｅｆＡからのガス流は、第１！ｒ及び１１図に示すよ
うに、可撓性ホース１１９０を通ってアルゴン人口１０
０に向けられ、それによつ【、アルゴンは、回転可能の
取付装置、２タコの出口５０４を通って放出されるよう
に導管Ｓ／コ及び＃　／、４！を経て流される。可撓性
ホース４１９０は、溶接室１ｏｔｔが摺動テーブルコ６
コによってキャビネット／θダの内外に動かされるので
、その移動を可能にするため備えられている。ガス流は
、流量コンドローラダ１ｇから可撓性ホースゲ９０を経
てレーザ合焦レン身装置コＯダに、特にアルゴン入ロダ
ダｔに導かね、それによって、アルゴンは導管、＋　１
０及び複数の噴出口４！！λを経て、レーザ合焦レンズ
−〇２のすぐ下のスペース内に向けることができる。

このアルゴン流は、溶接室１０１内のレーザ溶接によっ
て生じた極微小酸化物がレンズλ０λを汚染するのを防
いでいる。

水分（Ｈ，Ｏ）　センサーａ　ｔ　ｏが溶接室ｉｏｔ内
に配置され、水分モニター＋９−と結合されている。操
作者及びコンピュータ数値制御部（ＣＮＣ）　／　Ｊ　
４は、パージ及び溶接作業中に溶接室１０１内の水分レ
ベルを検査し、もし水分含有量が規定レベル、例えば／
θＰＰＭよりも大きいならば、レーザ溶接を止めること
ができも芯らに、酸素ブローラダ？６が、落液室ｉｏｔ
の上部フランジ３３／とシールプレートｌｊ基の間の周
辺開口を通って導出されるアルゴンなす／プリングする
ために、シールプレート／Ａ；４゜内に配置されている
。酸素プローブ１Ｉ９４の出力はまた、溶接室１０１内
の空気の窒素含有量の指示を与える機能も有する。溶接
室１０を内の雰囲気の監視は、溶接室１０ｇがその第１
の溶接位置に配置されるときに始める０各酸素プローブ
又はモニターダ９１は、較正ガス入口を含み（そのため
酸素グローブ４’ｑ６への直接のガス流が、ある。酸素
グｐ−ブダデ６の出力は酸素分析装置ダデダに結合され
、該分析装置の出力は、そニター計４１？ｇにおいてＰ
ＰＭで表示することができる。ＣＮＣ／　５　Ａは、後
述のようにプログラムして、酸素レベルがプログラム値
、例えば７　ＰＰＭ以下まで、一連の溶接が開始されな
いようにすることができる。溶接中、酸素のサンプリン
グは、溶接くずによる酸素プローブＩＩｆＡの汚染を防
ぐために自動的に停止されもアルゴン供給装置ダ７３は
、実質上一定の流量で不活性ガス、例えばアルゴンの流
れを、溶接室ｉｏｔ内に供給して、その中の雰囲気を実
質上純粋に、すなわち、前述したような酸素及び水汚染
の限界以下に維持する。流量は、レーザ溶接装置／θθ
、特にその溶接室１０１がその装荷及び取おろしサイク
ルにあるか、）く−ジサイクルにあるか、又は溶接サイ
クルにあるかに依存している。後述のように、溶接室／
　Ｏｔどれか一つに薊御する。特に、各流量コントロー
ラに対してｙつのポテンショメータがある。

ＣＮＣ／　２４は選択されたポテンショメータを作動し
て、装荷及び取おろし、パージ、及び溶接サイクルのそ
れぞれに必要なガス流量を供給する。プログラム流量を
変えるには、　ＣＮＣ／λ６がポテンショメータをアド
レスし、その後操作者が希望の流量を供給するように該
ポテンショメータを調整することができる。この流量は
、コント四−ラの適当なディジタルディスプレイ上に現
われるであろう。流量コントローラは標準のリットル７
分（ＳＬＰＭ）で較正されている。

格子／６を装荷し、及び取おろすために溶接室ｉｏｔを
開くとき、溶接室１０ｇは、ｌ−ルプレートｌ！６をド
アのように開に揺動させるよりもむしろ、シールプレー
ト／ｓｂに関して摺動テーブル２６λ上で摺動するべき
である。

この摺動技術は、空気／アルゴンの乱れを軽減し、かつ
溶接室ｔ　ｏ　ｇ内のアルゴンと空気を混合する傾向の
ある窒気流を可及的に少な（すξ装荷／取おろしサイク
ル中、アルゴン流は、アルゴン雰囲気をできるだけ純粋
に、典型的には、ＪＯＣＰ？Ｈのオーダーに維持するよ
うに少量に設定される。装荷／取おろしサイクル中の大
流量は、溶接室ｉｏｔ内に空気を引き込む乱流を生じさ
せるであろう。格子／１の装荷／取おろしは、米国特許
願連番第ダ１４４．２４−号に記載されたような機械的
把持装置によって行なわれる。

もしこのよ５な把持装置を使用しなければ、操作者は彼
の手で溶接室１０１／Ｃ対し作業しなゆればならないの
で、空気／アルゴンの混合が増え、望ましくない余分の
水分がアルゴン雰囲気に入る。

溶接サイクルの直前、及び溶接ｇ１０ｔがその第１の溶
接位置に、すなわちシールプレート／ｊｊの直下に戻っ
た後、流量コントローラ’ＩｔＱ及び１Ｉｔ６は、ダθ
ＯＣＦＨのオーダーの不活性ガスの比較的大流量を得る
ためにそれらのＣＮＣ’　／　、ｌ　Ａによって制御さ
れ、それによって第１６図に示すように／ＩＸ／ＡＸ／
１インチの略々正方形の寸法を有する溶接室１０１は、
酸素レベルを約１分で／　ＯＰＰＭ以下に下げるように
パージされる。

パージサイクルが完了した後、レーザ溶接装置１００．
特にそのＣＮＣ／　、２　ｂ　ハレー！溶接ｆイクルの
開始準備をする。このサイクルの間、流量コントローラ
４１ｔ４を及び４Ｉｒｔによって制御されるようなかな
り少ないガス流ｉ承が溶接室ｉｏｔ内に導入されている
。また、酸素プ四−ブゲ２６のための溶′！ｉＡ、ｉｊ
スサンプリングポンプは、溶接くずによる汚染を防ぐた
めに自動的に停止される。、？０ＣＦＨのオーダーの比
較的に少ない流量が、溶接室雰囲気を前述した純度レベ
ル以下に維持するために十分であることがわかった。ｍ
　／　４’及び１３因に示すように、アルゴンガスは、
マニホルド管、Ｐ３６によって導かれ、ディフューザ板
、３３０を通って流れて、空気を溶接室／θを外に“浮
動”させるガス層流を発生させる。高濃度のアルゴン及
び実質上一定のその流量ば、溶接室ｌｏｇから効果的に
空気を排除するｃ１ディフューザ板３．３０は、略々６
Ｑ％の板密度及びｏ、ｉ、ｉ、ｚ　　インチの厚さの焼
結ステンレス鋼ファイバから造られる。さらに、ディフ
ューザ板、３３０は、できるだけ非拡散支持構造を少な
くして、溶接室１０１の底部断面全体を実質上カバーす
る。拡散面積が溶接室ｉｏｔの断面積に関して減少する
と、空気について溶接室ｉｏｔをパージするために必要
な時１間及びアルゴン量は増加するので、格子１６を高
速で、高生産しなければならないとき、これは重要な考
慮事項である。さらに、ディフューザ板３３０は、流入
アルゴンがディフューザ板３３０を通って拡散させられ
、単にディ７ｗ　−ザ板３３０をバイパスして、壁Ｊコ
ク及び３コ、ｑに沿って上に流れないように、溶接室の
側面に適切にシールされなければならない。固定ストリ
ップ、？ｊｌＩがディフューザ板３ＪＯの上部局面まわ
りに配置されていて、ディフューザ板３３０をそらせる
傾向のある大ツス流量のもとでも、それがそらされるの
を防いでいる。対のマ＝　ホルト管３３４の形態をし庭
多数のガス入口は、溶接室ＩＤｒ内へのガス分配を改善
する。

同様にして、第１！ｒ図に示すレーザ合焦レンズ装置コ
０４１は、キャップ１Ｎに関してぴったりシールする必
要はない。その間の隙間は、大流量のアルゴンが空気に
ついて溶接室／θｊをパージするために使用されるとき
、溶接室ｉｏｔから出るアルゴンガスのための開口を形
成する。全てのガスは互いに拡散し合５ので、一定のガ
ス流は、純粋雰囲気を維持するために溶接およびパージ
サイクル中に特に必要である小さな隙間は好ましくは、
キャップ４ｔＪコとレーザ合焦レンズ装置２０ダの間と
共に、溶接室ｉｏｔとシールプレート７３６の間で必要
であるけれども、溶接室ｉｏｔの残りは、漏洩があって
はならない。アルゴンは空気より重く、そして溶接室ｉ
ｏｔ内の漏洩個所から流れ出す傾向があるけれども空気
もまた、同じ穴を通って溶接室１０１内に吸引され、従
って溶接室１０ｔの雰囲気を汚染することがある。

第−ＯＡ、第、２０Ｆ３図には、コンピュータ数値制御
装置、特に左側のコンピュータ数値制御部／、２Ａａ　
（ＣＮＣ）と１図に単一のブロックにより示した別のコ
ンピュータ数値制御部／：１４ｂ−（ＣＮＣ）へのその
接続が、機能的なブロック線図により示されている。尚
、別のコンピュータ数値制御部／コロｂは、第２ＯＡ、
−０３図に示すように、コンピュータ数値制御部／ＪＡ
ａと同一の要素から成立っている。コンピュータ数値制
御部／２４ａは、中央処理記憶装置（ＣＰＵ）！４０を
備えている。本発明の図示した実施例によれば、コンピ
ュータ数値制御部ｌ−６、特にその中央処理記憶装置１
４０は、本出願人が型式番号−５６０号の下に製造して
いるコンピュータと同じものとしてよい。中央処理記憶
装置Ｓ６θは、Ａ４’にのコアメモリを有し、その装置
形態及びプログラミ、ングについて機械加工制御に特に
適合している。尚、標準型のコ、１＆θ号ＣＮＣは、全
システムの動作を監視するための監視プログラムとして
の性質の動作をする、ここに主タスクループシステム又
はオペレーティングプログ之ムと称される基本監視ソフ
トウェアを含んでいる。λ！＆Ｑ号ＣＮＣにおいて確立
されたデータ構造において、コード組即ち８、Ｔ及び１
（コードは、２５４０号ＣＮＣを容易に適合させ得る特
別のオペレーションないしは個別化オペレーションを行
うために用いられる。特にここにアプリケーションサブ
ルーチンと称されるサブルーチンを呼出し又は要求する
Ｍ、Ｓ、Ｔの各戸−ドによって、パートプログラムがプ
ログラミングされ、そのプログラムによって、アルゴン
の流量及び特別の成る溶接モードの選択の制御を含む選
択された機能が実行される。パートプログラムは、被加
工片にＸ軸駆動モータ、２９１とＹ軸駆動モーターｔｉ
によって、またレーザ合焦レンズ装置コｏｔｔｔに２軸
駆動モータＳｔＯによってそれぞれ与えられる運動を゛
制御するＸ、Ｙ及びＺの各コードによってもプログラミ
ングされている。特にＸ、Ｙの各コードは燃料棒格子／
６である被加工片を溶接ステップの間において移動させ
る移動量及び目標を指定する。同様にＺコードは、６レ
一ザ合焦レンズ装置コＯＩＩに与えるべき移動量を制御
し、それによってレーザ光線／７１を燃料棒格子１６上
に合焦させる。特にＺコードは切欠き溶接部ｑ。

の形成に必要である。この場合、回動自在な取付装置又
はジグコ４Ｉ：１は、レーザ光線／りｔと直角になるそ
の通常の表面から離れるように回動するので、レーザ合
焦レンズ装置−〇ダの再合焦が必要になるものである。

更に中央処理記憶装置ｊ轟Ｏのメモリは、パートプログ
ラム記憶領域と呼ばれる特別の記憶領域を有し、この　
・・記憶領域は、オペレーティングシステムプログラム
によって実行されるようにパートプログラムを格納する
ために用いられる。パートプログラムは後述するように
、制御された不活性ガスの雰囲気中においての溶接プロ
セスの各ステップを基本的に指定し、より特定的には、
Ｍ、Ｓ。

Ｔの各コードによりプログラミングされることにより、
溶接モードとアルゴン流量とが有効に制御される。パー
トプログラム記憶領域は、第２２０　Ａ　、　！２１　
Ｂ図について後述するパートプログラムを格納している
。パートプログラムはインターフェース１９０を経て磁
気テープ駆動装置ｓｇｔにより中央処理記憶装置！６θ
に入力される。本発明の一実施例によれば、磁気テーブ
駆動装置３ざ６は、カンテックス社により型式番号、２
−０号の下に製造されている駆動装置とすることができ
る。別の方法として、パートプログ２ムを紙テープ上に
記憶させ、紙テープリーダー５ｔｌＩによりマイクロプ
ロセッサ−のインターフェースｚｔｇを介し入力しても
よ℃ｂ紙テープリーダーｚｇｌＩは一例としてデシテッ
クス社製のリーダーとすることができる。マイクロプロ
セッサ−のインターフェース２１１はデータメツセージ
を陰極線管／　、？　、？　（ＣＲＴ　）上にデイスグ
ンイすることも可能にする。また操作者がインターフェ
ースｓｅｔを介し文字・数字けん盤／、？／上において
中央処理記憶装置３６０のメモリに種々のデータを入力
することもできる。文字・、数字けん盤／、？／及びＢ
ＲＴ／３３は第７図に示すようにコンピュータハウジン
グ／２りａ及び／、２テｂに設ける。

中央処理記憶装置！４０は、第一〇Ａ、λθＢ図に示す
ように、Ｘ軸駆動モータープｌ、Ｙ軸駆動モータコ９６
及び２軸駆動そ一タダクＯにそれぞれ組合された閉ルー
プ軸駆動制御盤、ｔＡＡｊ４ｔ、！りＯに組合されてい
る。尚、各々の駆動モーターデシ、λ９４，４ｔ７１７
　は、その回転速度及び走行距離を表示することにより
、対応するｘ、　ｙ、　ｚの各テーブル、２９０　、λ
９２，４Ｉ！ｔ　の運動の非常に正確な制御を与えるよ
うに、タコメーター及びリゾルバーに組合されている。

また制御盤！６４から導出された制御出力信号は、サー
ボ増幅器！６りに供給され、モータ速度を表わす信号と
比較され、Ｙ軸駆動モータコｑ亭を作動させる出力信号
を送出する。モータコｆへ、２９＆、ダ７θは、概略的
に図示したように、対応するｘ、　ｙ、　ｚの各テープ
＃、２９０．コ９２．ダ！・すを駆動するための親ねじ
λ９８．！？？、ｌｉ７／　　に組合されている。１組
のリミットスイッチ！７．２（ｒ７コａｘｊ　７．２　
ｃ　）　　は、親ねじ、２？にの位置従ってその位置決
めテーブルλ１０の位置を検出して入出力インター７エ
ース３４λを介し中央処理記憶装置ｓ６ｏに信号を送出
するように、親ねじλデ！に組合されている。特にリミ
ットスイッチ！？：１＆、　！７コＣは、Ｘ軸位置決め
チープルコブ０がその最前方及び最後方の極限行程位置
にあることを示す出力信号を送出し、リミットスイッチ
ｉ７．２ｂは、Ｘ軸位置決めテーブル・コブ０がレーザ
光線／’／ｌに関する基準位置になる位置即ちホーム位
置にあることを指示する。

同様の７組のリミットスイッチ！り６（！γ６ａ〜ｓｔ
ｔ、ｃ）は、２軸駆動テープＡｌ４ｔｓ；ｇを駆動する
親ねじダク／に組合されている。１組のリミットスイッ
チｊ？＄ａ、！り弘す、５７ダＣは、Ｙ軸チー′ブルコ
デλを駆動する親ねじコｑ７に組合されており、第ダの
一すミットスイッチ＆７４’ｄは、Ｙ軸位置法めテープ
ＡＩコタコがそのセンター位置即ち溶接室１０１１をそ
のキャブネットから取外し得る位置におかれた時を検出
するために親ねじコ９りに組合されている。

第二（７Ａ図と第−ＯＢ図に示すように、７組の周辺装
置が、インターフェースＳ６コ、　、！ｔ４４’〜 を光学的に遮断することにより、中央処理記憶装置ｓｂ
ｏにより制御され、これに組合されている。特に別のコ
ンビュニタ数値制御部ノコＡｂは、数値制御部Ｕンク２
２１及びインターフェースｊ６２を介して中央処理記憶
装置！ｒルＯと１組の初期接続手順信号を交換し、それ
により各々の数値制御部／λＡａ、／、２Ａｂは時分割
形態で光線切換用のミラー／クコの制御を要求し取得す
る。米国特許願連番第’Ｉ／４４１０’１号に記載され
ているように、数値制御部／、２４ａ、／２６ｂは、レ
ーザ光線１７ｇをその溶接室ｌＱｔ中に向けるように光
線切換用のミラー／グーの制御を要求し、稜にその制御
を行うことができる。

数値制御部／２Ａａは使用後にレーザリリース信号を発
生し、別の数値制御部／２６ｂはこの信号によりそれ自
身が使用するべくレーザを要求し且つ後にそれをロック
する。

本発明の一実施例によれば、レーザ装置１０２は、レイ
セオン社が型式番号ＳＳ、ｔθりの下に製造しているレ
ーザ装置としてもよく、第弘図に示すレーザ電源／、２
０と、インターフェース、ｔ４コにより中央処理記憶装
置ｊｔＡＯに結合されたレーザ制御装置まデコとを備え
ている。レーザ制御装置３デコは、第一〇Ｂ図に示すよ
うに、レーザ溶接機ディスプレイバネ／Ｉ／１３コに結
合されている。レーザ溶接機ディスプレイパネル／３コ
は、第４図に示されるように、レーザ電源／２０に取り
付けられ、かつ第一／Ａ図にも詳細に示されている。レ
ーザ溶接機ディスプレイパネル／ｊλは、ランプ列及び
押しボタン列を含み、これらによって、レーザ装置ｌＯ
ａ及びその制御装置！９．２の状態を制御しかつ表示す
る。レーザロッド／７０を励起してレーザ光線／ククを
発射する前に、レーザトリガーをオン圧して作動可能化
すなわちイネイブルしなければならない。照明押しボタ
ン１００は、レーザ電源／、２θがその準備モードにあ
るという条件で、レーザ電源／２０からパルス形成回路
に、高電圧を印加するように作動する。レーザ電源が高
電圧を供給するとき、ル−ザ高電圧オン”押しボタン４
００は照明される。１シヤツター開”ランプ６０コは、
ダンプシャッター／９０がその開位置にありρ１つＢＲ
Ｈ安全シャッター２／２がその開位置にあるとき照明さ
れ、それによって、レーザ光線／り７は溶接室１０１の
１つに向けられ、そし″１：ＴＶカメラー〇４は燃料棒
格子１４の映像を見ることが可能になる０”レーザ励起
”ランプｔｏ４１は、レーザーラド１７０がレーザ発射
動作をするとき、すなわちその励起ランプｉｔｔがトリ
ガーされ、内部空洞シャッター／ｌｔは開かれ、そして
そのＣＮＣ’ｌコ番はレーザｉｏ−の制御を得たとき、
照明される。光線切換えｉ７−／７コが右側溶接室ｌ０
ｔａ内にレーザ光線を向ける位置に配置されたとき６ビ
ーム・スイッチ・イン”位置ランプｂｏｇ力玉照明され
るのに対して、光線切換えミラー１７：１がその別の位
置にあり、それによって、レーザ光線／７７が他方の左
側溶接室ｌ０ｔｂ内に向けられるとき、”ビーム・スイ
ッチ・アウト・”位置ランプ６０コが照明される。１ガ
ス・オン”ランプ４１０は、特別の７２ゴンガス流量が
そのＣＮＣ／　２４によつχ選択されたとき照明される
。１ホーム・ミ２−”押しボタン＆ＩＱは、そのホーム
位置すなわち基準位置に光線切換えミラー／’１２を向
けるように押される。”トリカー・オン”シン７′乙／
孟は、レーザ高電圧がオンにされたという条件で、レー
ザランプトリガー回路をイネイブルにするよう押される
。６レーザ高電圧オン”押しボタンｂｉｔは、レーザ電
源／２０から高電圧出力を除くために押される。メータ
ーａｐｒ及びｌ？コは、溶接座／　Ｏｆの酸素含有量及
び水含有量を連続的に表示するディジタルメーターであ
る。

中央制御記憶装置ｓｈｏは、第２０１．．２０Ｂ図に示
すよさに、光学的に遮断されたインターフェース５６コ
を介して制御信号を供給し、レーザ制御装置Ｓデλを作
動させる。特にインターンエース出力信号は、レーザ制
御装置！デコに供給されてレーザランプのトリガーを可
能化し、内部空洞シャッター／ざｔ及び安全シャッター
λ１２を開放位置とし、溶接プロセスを開始させ、Ｍ！
／〜Ｌ１３１コードのうちの１つに依存して特別のレー
ザ溶接モードを選択し、Ｔコードから導出されたパルス
周波数（繰返し速さ：　ＲＰＰ　ＲＡＴＥ　）を設定し
、Ｓコードから導出された出力レベルを設定し、パルス
幅を設定し、光線切換用の可動ミラー１７コを位置決め
ずも光学的に遮断されたインターフェースｊ６コを介し
て中央処理記憶装置ｊ６０に供給されるべき、レーザ状
態並びに溶接部の完成を表わす信号がレーザ制御装置ｊ
９コによって発生する。

緊急時には緊急停止信号の発生によってレーザ装置１０
コの作動特にレーザ制御装置Ｓデーの作動を停止させる
ことができる。

さらに、第７図に示すようにドア開閉機構コ３弘を制御
して、キャビネット１０１１のドア／／ｅを開閉するた
めに、ＣＰＵｊ［ｌ１７、によって信号が発生し、これ
が、光学的に遮断したイン゛　ター７エース！４コによ
って伝達される０溶接室ｉｏｔをロックし、かつアノロ
ックするために信号が印加され、該信号は特に、第９図
に示すように、前部及び後部ロケータ装置−ｔ４１及び
−ｉｔのそれぞれに印加される。リミットスイイツチ組
ｊ７コ、　ｊ−７４Ｉ、　、ｔ７６　　から得られる出
力信号は、インターフェースｊ４Ｊに印加される。

信号はまたレーザ水冷装置Ｍ、２０に印加される。

レーザ７ジツシユ又は励起ランプ／ｇ’ｂ、ｔラー／＃
Ｊ及び／１４ｔによって画定される空洞は。

所望の圧力及び流量の清浄、純粋且つ温度調整された水
を供給する閉ループ水冷装置によって冷却される♂図示
されていないけれども、レーザ水冷装置は、ポンプ、水
−水熱交換器、リゾルバ、純水装置、フィルター、及び
温度調整器を含むことが当業者には良く理解できよう。

レーザロッド／りＯ及び光線吸収器／９４１からの熱は
、水に放散され、この装置から除外される。

／６を照明し、それによって、Ｘ−Ｘ位置決め装置−１
１は、Ｘ又はＹ軸のいずれかに沿って調整され、燃料棒
格子／乙の出発点をレーザ光線１７１に関して整列させ
ることができる。

溶接室雰囲気内の酸素及び水をＰＰＭで示すアナログ信
号を発生するために、溶接室１０ｔに関して配置される
酸素プローブダブ６及び水分センサー４１１０から入力
が供給される。同様にして、シールド管λ１１と共に配
置される熱電対列、２／ｌは、そこに向けられたレーザ
光線／７ｇの出力を示すアナログ信号を発生する。

グローブ４１９＆、センサー０１０及び熱電対列λ／１
の各々の出力は、対応するディジタル電圧計１７１．！
１０　及び５ｔ、２に印加され、該電圧計が、入力アナ
ログ信号を、光学的に遮断したインターフェース３基グ
ヲ経てＣＰＵｊ　４０に印加されるべき対応のディジタ
ル信号に変換する。インターフェースｊ１４Ｚは、ディ
ジタル電圧計６７１．！１０．！ｔ２　のそれぞれに適
切なメーター選択信号を供給して、インターフェイス、
ｔＡダを経てＣＰＵ　、ｔ　Ａ　Ｏに、一度にｌっのデ
ィジタ）Ｖ信号のみを選択的に印加する。レーザ溶接装
置１００の動作に依存して、ＣＰＵ５６０は、光学的に
遮断したインターフェースｊ−４１Ｉを経て、流量プン
ト四−ツ４ｆｔｔ、　１Ｉｒ４Ｉ、　１Ｉｉｔ　　のそ
れぞれに信号を印加し【、レーザ合焦レンズ装置ａＯダ
、回転可能の取付装置コクコ及び溶接室ｉｏｔへのアル
ゴン流量を制御する。同様にＢ軸モータ３ｔｇに信号が
印加され、それによって、位置決めホイールｙｚｔ及び
回転可能の取付装置−４Ｉコは回転することができる０
前述のように、位置決めホイール、ｙｓ−ｔの角度位置
は、複数の近接スイッチｌｌ０−ａ　−ｅによって検知
されて、インターフェース！６４Ｉによつ【ＣＰＵ　ｊ
　４０に印加される二進信号を発生する。

第２７１図を参照すると、第２０Ａ図について記載した
ように光学的に遮断したインターフェース３４弘を経”
（Ｃ’ＰＵ　！ｒ４０に入力を供給するため、第ダ図に
示すコンピュータハウジング／、２デに取り付けられる
機械機能パネル（Ｍ　Ｆ　Ｐ）／３０が示されている。

機伽機能パネルｉ３゜の押しボタン及び選択スイッチに
よつ文実施されるような種々の制御機能について説明を
する。

をオフにする緊急状況におい【操作者によつ【作動され
る。押されると、ＣＰＵ　＆　４０から得られる全ての
ディジタル出力が消勢され、そしてアルゴン供給装［１
亭りＪ、レーザ装置１Ｏ−１Ｘ及びＹ軸駆動モータＪ？
ダ及びコ９４、ｚ軸駆動モータグクＯのような全ての補
助装置が停止される。１制御オン”押しボタンｂｔｔは
、ＣＮＣ／　Ｊ　４をオン状態にするために作動され、
それによって、電力が種々のロジック要素に印加され、
かつ種々のデータレジスターはクリアされる。押しボタ
ン４６ｇを押して保持すると機械機能パネル１３σの多
数の押しボタンを後面より点灯するランプが付勢され、
その適当なテストをする。１クリア”押しボタン６！番
は、ＣＮＣ／　、２４をクリアするために、特に、ＣＰ
Ｕ５６０の記憶されたプルグラムアクティブバッファ内
に記憶される全てのアクティブ指令をクリアするために
作動され、そしてその選択された出力はリセットされる
。バードプルグラムのにリセットされる。種々のプ四グ
ラムの実行中に、押しボタンＡｊ＆は操作者からクリア
機能を要求するために照明される。”メツセージ”押し
ボタン４３ｇは、ＣＲＴ／、？、？上に表示されるべき
診断メツセージがあるということを示すために、周期的
に照明される。操作者によって押されると、全てのアク
ティブ診断メツセージはディスプレイからクリアされ、
かつ押しボタン基３１を照明するランプは消勢される。

”テストｌ”ランプ６３４は、溶接室ｉｏｔがその第１
の休止又は較正位置にあること、及び熱電対列コ／ｌに
向げられた冷却水がすでにオンにされたことを示すため
に照明される。”サーボ・オン”押しボタン６４６は、
ＡＣ電力をＸ及びＹ軸駆動モータ、２９１Ｉ及びコブ６
に、そして２軸駆動モーｐ４ｔ７０に印加するために操
作者により作動され、そし【これらの駆動モータが作動
されるとき照明される。１ビン・アウト”押しボタン６
３ケは、前部及び後部ｉケータ装置−ｔｑ及び２ｔ＆を
作動させるために操作者によって押され、かつ保持され
、それによって、位置決めビン３／６及び３／９は、次
の移動が可能なように摺動テーブルコ６コのビン止めを
外すために取り除かれる。ＣＮＣ／コロは、この機能を
可能にするためにその”手動”モードでなければならな
い。”ビン・イン”押しボタン６Ｓ、２は、位置決めビ
ン３１４及びＪ／９が完全に引っ込められるとき、照明
される。

操作者によって押され保持されると、”ビン・イン”押
しボタン４５２は、前部及び後部ロケータ装置コｔｒｉ
及び２１４を作動して、それらの位置決めビン３／６及
び、？／？を、摺動テーブル、２６２内の位置決め開口
内に配置させも同様に、ＣＮＣ／コロは、この機能を果
たすためにその”手動”モードになければならない。位
置決めビン３／６及び３／９がそれらの位置決め開口内
に完全に挿入されると、押しボタン６！コは照明される
。１ドア開”押しボタン４３：ｌは、ドア開閉機構、２
３４ｔを作動させるために、操作者によって押され、保
持される。

ＣＮＣ／　、２　Ａは、この機能を実行させるために、
その１手動”モードになければならない。ドア／／４１
がその全開位置に配置されたとき、１ドア開”押しボタ
ン４３設が照明される。６ドア閉”押しボタン６Ｓθは
、ドア開閉機構λＪ４Ｚを作動させて、ドアＩ／’Ｉを
閉じるために押され保持される。ＣＮＣ／コロは、この
機能を果たすために、その１手動”モードになければな
らない。キャビネットドア／／４７がその全閉位置に配
置されるとき、６ドア閉°′押しボタン６５着は照明さ
れる。″室−アウド“押しボタン４３．０は、摺動駆動
モーター６６を作動させるために操作者によって押され
保持され、それによって摺動テーブルλ＆ａ及びその溶
接室１０１はその第２の休止位置に駆動される。摺動テ
ーブルＪＡ、２を駆動するために、ＣＮＣ／、２ルはそ
の９手動”モードになければならず、レーザ合焦レンズ
装置２０ダは、リミットスイッチ！７６ｂによって検知
されるように完全に引っ込められなければならず、そし
てＹ位置決めテープｌ　Ｊｆ２は、リミットスイッチ＆
７４’ｄによって検出されるようにその中心位置に配置
されなげればならない。摺動テーブル２１２が、その第
１の休止位置に配置されたとき、“室・アウト”押しボ
タン６ＪＯが照明される。同様に、６ドア閉”押しボタ
ン４！Ｏは、摺動駆動モータ一番Ａを逆方向に作動させ
て、摺動テーブル２ルコを、その第１の溶接位置に戻す
ために押され保持される。摺動テーブル２４コを中に駆
動するために、ＣＮＣ／、２Ａは６手動”モードになけ
ればならず、レーザ合焦レンズ装置２０ダは完全に引っ
込められ、ドア／／’Ｉは開かれ、前部及び後部ロケー
タ装置２ｇダ及びコｔ６は作動してそれらの位置決めビ
ンを引っ込め、そしてＹ位置決めテ・−グルコ９コは中
心に置かれる。摺動テーブルコルコがその第１の溶接位
置にすでにあるとき、′ドア閉”押しボタン基！Ｏは照
明される。

１送り保持“押しボタン４４０は、１送り保持”機能を
設定するために最初に押され、それによって、Ｘ、Ｙ及
び２駆動モータ、２ｆグ、１ゾロ及びダクθのそれぞれ
が消勢される。その結果、Ｂ軸まわりの回転可能の取付
装置コＩＩコの移動を除いて、Ｘ叉はＹ軸に沿った溶接
室１０１、の移動及びＺ軸に沿ったレーザ合焦レンズ装
置−〇〇の移動は、禁止される。１送り保持”押しボタ
ン４４０の一回目の押し下げで、６送り保持”機能は解
放され、それによって、Ｘ及びＹ軸に沿った溶接室ｉｏ
ｔの移動及びＺ軸に沿ったレーザ合焦レンズ装置コＯＩ
Ｉの移動を可能にする。ＣＮＣ／　、２　Ａが６自動単
一サイクル又は手動”データ入力ＭＤＩモードにあると
き、”サイクル起動”押しボタンｔｘｔは、パートプロ
グラムデータの実行を開始するために操作者によって作
動される。ＣＮＣ／　２　Ａがパートプログラムデータ
を実行しているとき、７サイクル起動”押しボタンｂｓ
ｔが照明される。”手動”押しボタン４７ｇは、ＣＮＣ
／、２Ａをその”手動”動作モードにするために押され
る。その１手動”モードにあるとき、”手動”押しボタ
ン１７ｇは照明される。”ＭＤＩ単一”押しボタン６７
基は、ＣＮＣ／−６を、手動データ′入力１ＭＤＩ単一
”動作モードにするために、操作者によって押される。

”ＭＤＩ単一”モードにあるとき、押しボタン６り６は
照明される。′″ＭＤＩＭＤＩ単一は診断道具であり、
かつこの機能に入るとき、操作者はパードブ四グラムの
スチツブを、文字・数字けん盤／Ｊ／を経て、ＣＰＵメ
モリの指定領域ずなわちバッファ内に入力させられる。

１サイクル起動”押しボタンｔｉｔを押したとき、入力
されたプログラムは読み出され、かつ一度に−ステップ
実行される。１ＭＤＩ連続”押ボタン４７ダは、　ＣＮ
Ｃ／コロをそのＭＤＩ連続動作モードにするために押さ
れる０９起動サイクル”押しボタンｂｉｔを押したとき
、操作者の入力したプログラム全体が、その自動モード
にあるかのように読み出される点を除いて、”ＭＤＩ連
続”モードは、”ＭＤＩ単一”モードと同じである。９
単一サイクル”押しボタン４クコは、ＣＮＣ／コロをそ
の６単一サイクル”モードにするために操作者によって
押され、かつそのモードにあるとき、押しボタン６クコ
が照明される。１自動”押しボタン４７０は、ＣＮＣ／
　、２　ｍをその１自動”動作モードにするために押し
下げられ、かつそのモードにあるとき６自動”押しボタ
ン６７０が照明される。

′％送り”選択スイッチ６ｔコは、Ｘ及びＹ軸駆動モー
ター９４Ｉ及び２９６がＸ及びＹ位置決めテープ／ｌ／
λ１１０及び、２？２をそれぞれ駆動する駆動速う速度
の手動無効をするためにｌコの位置を有し【いる。図示
されるように、送り速度は、″％送り”スイッチ６ｔコ
の位置に依存して７０％から／：４０％まで７０％の増
分で可変である。”ジョグ・七−ド選択スイッチＡｆ４
’は次の軸ジョグ・モードニ高、低。

ｔ、ｏｏｏ、ｏ、１ｏｏｏ、ｏ、ｏｔｏｏ、ｏ、ｏｏｉ
ｏ、及び０．０００７　　の１つを選択するため７つの
位置を有している。高及び低モードは、実質上連続移動
がＸ及びＹ位置決めテーブルコ９０及びコ？コに加えら
れる１スリユー（ｓｌｅｗ）″壓式の夛ヨグであるのに
対して、残りのモードにおいては、指定された長さの増
分移動がＸ及びＹ位置決めテーブルコ１０及びコデコに
加えられる。′Ｒｘイン”押しボタン１ココは、Ｘ軸ジ
ョグ動作を、マイナス方向にあるいは位置決めモジュー
ル１０４円に、すなわち第を図に示すよう江上方向にす
るために操作者によつ【押される。″ｘアウト”押しボ
タン４ＱＯは、Ｘ軸ジョグ動作を、プラス方向に又は位
置決め、モジュール１０４から外に、すなわち第デ図に
示すように下方向動作をさせるために押される。′Ｙ左
”押しボタン６−≠は、Ｙ軸ジョグ動作を、プラス又は
左方向にさせるために操作者によって押される。すなわ
ち、溶接室１０ｔは、第を図に見られるように左方に動
かされる０″Ｙ右”押しボタン６ダコは、Ｙ軸ジョグ動
作を、マイナス又は右方向にするために、操作者によっ
て押される。すなわち、溶接室ｉｏｇは第９図に見られ
るように右方に動かされる。

１ｚアップ押しボタン４２＆は、Ｘ軸ジョグ動作を、マ
イナス方向にするために操作者によって押し下げられる
。すなわち、２軸駆動モータダ７０は、２軸テーブルダ
！ｔを第り図に示すようにマイナス又は上方向に駆動す
るために付勢される０″′２ダウン”押しボタン６ゲダ
は、２軸ジョグ動作をプラス方向にするために操作者に
よって押され、それによって、２軸テーブル＋１２及び
それにより支えられるレーザ合焦レンズ装置コｏｌＩは
、第７図に見られるよ手動モードにあるならば、Ｂ軸動
作をプラス方向に、又は取付装置を右回り動作させるた
めに押される。特に、押しボタン４２ｇを押したときに
、Ｂ軸駆動モータｊｔｔは、位置決めホイしボタン６４
！６は、ＣＮＣ／Ｊ４がその”手動”モードにあるなら
ば、Ｂ軸動作をマイナス又は左回り方向にするために操
作者によって押される。特に、Ｂ、軸駆動モータ３ｇＫ
は、位置決めホイールλ！ｔを、第７図に見られるよう
に左回り方向に駆動するために作動され、る。

内側格子ストシップＪｏを溶接し、次にこれを外側格子
ストッップコ２に溶接し、かくシテ形成された燃料棒格
子／６を案内スリーブ／６に溶接するプロセスは、第３
Ａ〜３に図ＫＰＭした通りである。これらの図には、燃
料棒格子１４をレーザ光線／７ｆに関し適切に位置決め
するように燃料棒格子／６をＸ、　Ｙ、　Ｚの各組に沿
って移動させる一連の移動が示され、それによって交点
溶接部３コ、内情接部３０１スロットータブ溶接部Ｊ４
Ｉ及び切欠き溶接部４ｉｏが形成される。内側及び外側
の格子ストラップ−〇。

ココは、米国菅許願連番第り」７２７号及び第二ｉｑｉ
ｔｔ号に記載されているように組立てられて燃料棒格子
１１を形成する。次に燃料棒格子１６を、米国特許願連
番第ダ／４１Ａ＆号に詳細に記載された第１！図の溶接
ジグ、ｔｌａ上に配置する。溶接ジグｊ４’Ｊは溶接室
１０１中に回動自在に配設した回動自在のジグ又は取付
装置に、位置決めピン３２ダによって取外し自在に固定
する。上述したように燃料棒格子／ｌをそのＢ＠０回り
に回動させ、切欠き溶接部ＩＩ。

を形成するためにレーザ光線ｉｔｓを受入れる所定位置
に燃料棒格子１６を配設することができる。Ｘ−Ｙ位置
決め装置、２ｐｒｔは選択的に作動して、Ｘ及びＹ位置
決めテーブルλ１０及びλデλを、レーザ光線１７ｇに
関し燃料棒格子１４を位置決めするようにＸ軸及びＹ軸
に沿った一連の増分ステップにより作動させることによ
り、交点溶接部３コを形成、し、次に回動自在の取付装
置λタコ上において回動させた後、スロット−クズ溶接
部３ダ及び内情接部３０を形成する。

このプロセスのための機械制御は、コンピュータ数値制
御部（ｃＮｃ）ｔｊＡ、特に中央処理記憶装置！孟０に
よって行われる。中央処理記憶装置ＳｔＯは、第二ｚＡ
Ａｅ歎１ｆ）Ｂ　図を参照して以下に説明するパートプ
ログラム’ｉｏｏを格納するための記憶装置を備え℃い
る。パートプログラム’ｙｏｏは、操作者が機械機能パ
ネル（ＭＦＰ）ｉ　Ｊｏ上の押ボタンＡＵＴＯ（自動）
を押すことにより数値制御部７．２６を自動モードにす
るステップク０２によって入力される。操作者は次にパ
ートプログラムを実行のため呼出す命令を文字・数字け
ん盤／、？／に入力する。操作者は次に押ボタン″ＣＹ
ＣＬＥ　５ＴＡＲＴ″（サイクル起動）を押す。次のス
テップクθｔでは、プログラムＭｔｌコードは、Ｌ　Ｏ
ＡＤ／ＴＪＮ　Ｌ　ＯＡＤＣＨＡＭＢＥＲ（溶接室装架
−取おろし）サブルーチンを呼出し、摺動テーブルコロ
２を第１の溶接位置から第一の休止位置に駆動するよ５
Ｋ。

摺動駆動モーター６６を作動させる。操作者はこれによ
って、組立てられてはいるが溶接されてない燃料棒格子
／６とその溶接ジグ！４ＩＪとを回動自在な取付装置：
１．　ｌ　Ｊ上に装架することができる。燃料棒格子／
４とその溶接ジグｓｑコとは、レーザ光線／７！ｒに対
する取付装置、２ダコ上の所定位置に位置決めビン！、
２ダによって口ツクされる。溶接室装架−取おろしサブ
ルーチンは第２３Ａ図について詳細に説明する。ステッ
プ７１０では、操作者は、米国特許願連番第４１／＠Ｊ
Ａａ号に記載された装架−取おろしマニピュレータの助
けを借りて、燃料棒格子／６及びその溶接ジグ！グーを
取付装置コクコに装架（ロード）する。ステップ７０ｇ
が終了したら、操作者がステップク／、２において機械
機能バネ／Ｌ’　／　Ｊ　Ｏ上のＣＹＣＬＦ！　５ＴＡ
ＲＴ　　（サイクル起動）押ボタンｂａｔを押してパー
トプロゲラムクＯ０の実行を再開するまで、パートプロ
ゲラムク００の実行が中断される。次にステップ７／ダ
において、ＬＯＡＤ／ＴＪＮＬＯ人Ｄ（装架−取おろし
）アプリケーションサブルーチンを呼出して溶接室／１
０１をレーザ光線／７ｇの下方の第７の溶接位置に再装
架（す四−ド）する。再位置決めされたら、Ｍコードを
用いてＣＨ人ＭＢＩｌｅＲＫＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ　ｃ
ｗＢｃｘ　（溶接室環境チェック）アプリケーションサ
ブルーチンを呼出した後１．マニホルド管３３６及びデ
ィフューザ板３３０を経由して、アルゴンを比較的高速
で供給することにより１．酸素及び水のような不純物を
溶接室１０Ｋからパージする。これにより比較的重いア
ルゴンが空気を排除し、溶接室ｉｏｔの上部フランジ、
？、？／とシールプレートｌ！ｔとの間のスペースを通
って空気を押出す。特別のアルゴン流量は、Ｍコードに
より設定し、それにより流量コントローラａｒｉａは溶
接室／　ＯＫへの大きな流量を与えるように設定される
。回動自在な取付装置又はジグ、２ｑａ及びレーザ合焦
レンズ装置２０９に組合された流量コントローラ１１゜
１Ｉｔｔも、溶接室／　Ｏｔからのパージを早めるため
に大きな流量に設定される。特別のＭコードは第コ３Ｃ
図管ζつい【後から説明する５ＥＩＪＣ’ｌ’ＧＡ８　
ＦＬＯＷ　ＲＡＴＥ　（ガス流量選択）アプリケーショ
ンルーチンを呼出ス。パートフログラム７００の次のス
テップ７／６では、ＭＹ／コードは、回動自在の取付装
！、２４’　、２又にジグを回動させる′ように、特に
Ｂ軸回転駆動装置２３１を作動させて取付装置２ダコを
回動させるように設定される。特に、ステップクコ番に
より実行されるＭ？　／：ｆｆ−ドは、ＲＯ’Ｉ’ＡＴ
Ｂ　ＦＩＸＴＵＲＩｅ（ジグ回転）アプリケーションサ
ブルーチンを要求する。ステップ７／ｌは、酸素及び水
分についての溶接室１０１中の環境をモニターし、酸素
及び水分のレベルが所定レベル以下になるまでパートプ
ロゲラムク００をそれ以上実行しないように、ＣＨＡＭ
ＢＥＲＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ　ＣＨＥＣＫ（溶接室環
境チェック）アプリケージ盲ンサブルーチンを開始或い
は要求する。溶接室環境チェックアプリケーションサブ
ルーチンは第２３８図について詳細に説明する。

溶接室ｉｏｔ中の環境が十分に純粋であることがステッ
プ７ｉｔにより定められた後、ステップクコＯは、Ｘ及
びＹコードに応答し【、ｘ位、置決めテーブルコ１０及
びＸ位置決めテーブル２ｔコを制御可能に駆動する０そ
れにより、最初に形成すべき溶接部は、レーザ光線ｉ’
ｙｔと合致する２軸に沿って位置決めされる０最初の溶
接位置は、７組のＸコード及びＹコードによって特定化
され、これらのコードは、Ｘ軸駆動モータ２９ダ及びＹ
軸駆動モータλゾロに適切な制御信号を送出するよ５に
解釈されるｏｚコードは同様に解釈され、制御信号が２
軸駆動モータ参りＯに送出され、レーザ合焦レンズ装置
コｏＩＩはそれにより燃料棒格子／基の最初の溶接部に
レーザ光線ｉ’ｔｔを合焦させるように位置決めされる
。これらのステップの終了後に、ステップクコＯにおい
？　、　バー）プレグ２ム７θＯは終了する。ステップ
７．２２において操作者は、”ＸＩＮ（イン）”押ボタ
ン６２−１”Ｘ０ＵＴ（７クト）ｎ押ボタン４１ＩＯ，
！′Ｙ左”押ボタン６コダ及び′Ｙ右”押ボタン４４１
λを適切に作動することにより、手動で制御し、Ｘ位置
決めテーブルコ１０及びＸ位置決めテーブル２ｔコを位
置決めすることにより、燃料棒格子７番の最初の溶接部
をレーザ光線！７１に対して正確に整列させる。この目
的のために、ＢＲＩ（安全ンヤツターコ／コは開放され
、操作者は、陰極−管１３３上にディスプレイされた、
整列ＴＶ左カメラ０１から得られる格子／６の像を見る
ことができる。’ｒｖカメ５．２ｏｔのレンズは電子的
十字線を有するので、操作者は最初の溶接部をレーザ光
線／７１に対し正確に整列させることができる。操作者
は同様に機能パネル／ＪＯのＺＵＰ（アップ）押ボタン
６コル及びＺＤＯＷＮ（ダウン）押ボタンＡＩＩＩＩを
操作してレーザ合焦レンズ装置コ０ダの運動を制御し、
レーザレンズ２Ｑコを正確に配置し、レーザ光線ｌ？ｇ
を燃料棒格子／Ａ上に合焦させる０ 操作者は、パートプログ２ムの実行を再開するために、
ステップク、２４！においてＣＹＣＬＥＳ　ＴＡＲＴ　
　押ボタンｔＳｔを押す。次のステップ７．２６では、
パートプログラム７００は、最初の溶接位置と整列位置
即ちステップクココによる整列後の新し〜・格子位置と
の差（これらの差はＸ、Ｙの各オフセットとして知られ
る）を計算する。同様に、Ｚ軸に沿った最初のホーム位
置とレーザ合焦レンズ装置コ０４ｔの合焦位置との差は
Ｚオフセットを与える。ｘ、　ｙ、　ｚの各オフセット
は、記憶装置中の指定された領域に記憶され、コンピュ
ータ数値制御部ｌコロによって、燃料棒格子／６の調節
された位置或いはオフセット位置を勘案して、各々の溶
接部の正確な位置を計算するために用いられる。

次のステップ？、ｌｔでは、レーザ装置／θコのいろい
ろのパラメーターが設定され、特に出力レベル、パルス
周波数、パルス幅及び溶接部の形態即ち交点溶接部３：
１、内情接部３θ、スロット−タブ溶接部３１Ｉ及び切
欠き溶接部ｑ。

のうちのどれを形成するかを定めるＢ、　Ｔ、　Ｍの各
コードがプログラムされる。特にレーザ装置１０．２の
出力レベルは、５ＥＲＶＩＣＫ　Ｓ　Ｃ０ＤｌｌＩｉ　
　（サービスＳコード）アプリケーションサブルーチン
によってサービスされるＳコードによって定められる。

同様にパルス周波数は、　８ＥＲＶＩ（ＪＴＣＯＤＥ（
サービスデコード）アプリケーションサブルーチンによ
りサービスされるＴコードにより設定される。パルス幅
は、７〜６ｍ秒に対応スるＭコードＭ、ｔｊ−ＭＡＯの
うちの１つにより設定される０これらのブードはＳＥＴ
　ＬＡＳＥＲＰＵＬＳＥＷＩＤＴＨ（レーザパルス幅設
定）アプリケーションサブルーチンを要求する０同様に
ｑつの形式のＭコードＭ！／−Ｍ、ｔ４Ｉがあり、これ
らのコードは、ＳＥＴ　ＬＡＳＥＲＭＯＤＥ　　（レー
ザモード設定）アプリケーションサブルーチンの実行を
要求する。次のステップク３０では、成る溶接作業につ
いて必要な特別のアルゴン流量が、ＭコードＭＡ／−Ｍ
孟４Ｚのうち１つの使用により設定され、特に第、２３
Ｃ図について詳細に説明するｓｗＬＥｃＴＧＡＳ　ＦＬ
ＯＷ　ＲＡＴＥ　　（ガス流量選択）アプリケーション
サブルーチンが要求される。次のステップクＪ２では、
ＭコードＭｌ／〜５′ケのうち１つの設定によって、　
ＰＥＲＦＯＲＭ　ＬＡＳＥＲＷＥＬＤ　（レーザ溶接実
行）アプリケ−７ヨンサブルーチンが要求される。一般
に、ｐＥＲｙｏＲＭＬｈ日ｍＲｗｇｔｐ　　（レーザ溶
接実行）アプリケーションサブルーチンは、　Ｇ４１Ｔ
　Ｌ、ＩＥＲ（レーザ取得）アプリケーションサブルー
チンを経てレーザな使用することを最初要求し、それに
よって別のコンピュータ数値制御部ｌコロｂが、数値制
御部／λ６ｂのＲＥＱＵＩＴ　ｒ、Ａ８ｗｘ　（レーザ
要求）出力及びＬＯＣＫ　ＬＡｓｍｐ、　（レーザロッ
ク）出力の点検によりチェックされ、もし存在したら、
コンピュータ数値制御部７１番＆は、別のコンピュータ
数値制御部ｌコＡ　ｂ　ノＲＥＬＥＡＳＥＬＡＳＥＲ（
レーザリリース）出力゛信号が発生するまで待期し、こ
の出力信号が発生した時点で数値制御部／コロａはレー
ザを要求し、専用のためにレーザなその後ロックする。

数値制御部／、２６ａは、レープ装置ＩＯ−の使用を得
た後、Ｖ　−ザ光線／？ｔａをその溶接室ｉｏｔに向け
るように、光線切換え用の可動ミｙ−ｉｑコを位置させ
る。次にＸ位置決めテープ／Ｉ／２９０及びＹ位置決め
テーブルコ９コが適切な位置において停止したか否かに
ついて、それらのテーブルの位置がチェックされ、位置
決めタイムアウト期間の経過後にレーザロッドＩｔＯを
励起させる。

次のステップク３コでは、溶接ステップが終了したこと
を示すＬＡＳＩＮ（）　ｃｏＭｐＬｗＴｗ　（レーザ発
射終了）信号を待ち、その後に光線切換え用の可動ミラ
ー／クコをリリースし、　Ｘ−Ｙ位置決め装置−１１に
指令して燃料棒格子／１を、一連の溶接部のうち次の溶
接部の形成に備えた次の位置に移動させる。次のステッ
プ７３６でヲスＭコードＭｊ／〜Ｍｊダのうち１つによ
り設定された特別の形態の溶接部が完成したか否かが定
められ、完成していなかったら、パートプロゲラムク０
０は、次の溶接部を形成するためにステップ７Ｇ２に戻
り、ステップク３４１では燃料棒格子１４を次の溶接位
置に移動させる。次のステップク３５では、ＷＡＩＴ　
ＦＯＲ０ＴＨＥＲＣＮＣ（別のコンピュータ数値制御部
時期）アプリケーションサブルーチンを要求するように
ＭコードＭｅｔがプログラムされているか否かが定めら
れ、それにより一連の溶接部が完成したことを示すため
の信号が別の数値制御部／コロｂに送出され、別の数値
制御部／Ｊｏｂからの応答を時期する。この期間中はパ
ートプロゲラムクコ行は中断される０ 成る特別の形態の溶接部が完成したら、ノクートプログ
ラムク００はステップ７３ｇに進み、ここでパートプロ
ゲラムクＯＯは停止し、次の溶接形式を定めるためにＭ
″：１−ドＭ！／〜ＭｔｌＩのうちどれがプログラムさ
れて〜・るかを点検する。次のステップ７ＱＯでは、燃
料棒格子／４の少くとも一側の溶接を完成するのに必要
な全部の溶接形式が行われたか否かが定められ、行われ
ていない場合は、ツク−ドブログラム７σθはステップ
ク１６に戻り、一連のステップ７／＆〜７３゛ｇが反復
される。燃料棒格子１６をその溶接室ｉｏｔから取出し
て回転させ溶接室／Ｉｔに戻すことが必要になる前に、
第３Ａ〜ＪＰ図に示した一連の溶接ステップを燃料棒格
子／Ａの羽根側において実行する。ステップ７ダλでは
、第６図に実線で示したようにダンプシャッターｉｔｏ
を位置させレーザ光線ｌり７を光線吸収器１９ダに向け
るための信号を送出することによって、レーザ装置１０
コをオフにする。

次のステップ７４ダでは、Ｍコー）’ＭｆｆコカもＬＯ
ＡＤ／ＵＮＬＯＡＤ　ＣＡＲＴ　　（カート装架／取お
ろし）アプリケーションサブルーチンを要求するように
セットされ、摺動駆動モータコロ４昏まそれにより作動
して摺動テーブル２６２を第２位置である休止位置に向
けるので、燃料棒格子／６を溶接ｍ１ｏｔから取出すこ
とカーできる。操作者はこの時点で溶接室１０’ｇから
燃料棒格子／Ｌ及びその溶接ジグｊｌＩコを取出すよう
、に手動マニピュレータを操作し、次の一連の溶接ステ
ップに備えるための手動操作を行う。−ｆｉｔとして燃
料棒格子１６の羽根側の交点溶接部３λ力玉、第３Ａ〜
ＪＰ図に示したステップに従って５杉成された後、燃料
棒格子／６を取外して回１転させ、燃料棒格子１６の反
対側即ち案内スリーブｆＩ１１の交点溶接部３２が第３
Ｅ〜３Ｈ図に示したステップに従って形成されるように
する。燃料棒格子／６の両側の交点溶接部３−力１形成
されたら格子１６”を取外し、案内スリーブ３６をそれ
に挿入した後、第３Ａ〜ＪＬ図に示すように切欠き溶接
部参〇を形成する。

第二λＡ、、２．２Ｂ図に示したツク−ドブログラムは
米国特許願連番第４Ｉ／Ｉｔ２１Ｉ１号に完全に図示し
説明した種々のアプリケーションサブル−チンのうち選
択されたものを要求する複数のＭ。

Ｓ及びＴコードを設定する。特に、上記の米国特許出願
には下記のアプリケーションサブルーチンが記載されて
いる。サービスＳコード（ｓＥＲｖＩＣＥＳ　Ｃ０ＤＥ
　）、サービステコ−）”（ＳＩＲＶ：［ＣＥ　Ｔ　Ｃ
０ＤＢ　）、レーザノ（ルス幅設定（５ＥＴＴ、Ａ８Ｋ
ＲＰＵＬＳＥ　ＷＩＤＴＨ）、レーザモート９設定（Ｓ
ＥＴＬＡＳＥＲＭＯＤＥ）、レーザ溶接実行（ＰＥＲＦ
○ＲＭ　ＬＡＥＩＥＲＷＥＬＤ　）　、レーザ取得（Ｇ
ＥＴ　ＬＡＳＥＲ）、同期（８ＹＮＣ）、主（ＭＡＩＮ
）、クリヤー（、ＣＩＦｊＡＲ）、　ｖ−ｆ出力レベル
オフセット設定（ＳＥＴ　ＬＡＳ］ｌ！ｉＲＰＯＷＥＲ
ＬＥＶＥＬ　０ＦＦＳＥＴ　）、別のＣＮＣ’待機（Ｗ
ＡＩＴ　ＦＯ’Ｒ０ＴＨＥＲＣＮＣ）、安全出力レベル
チェック（ＣＨＥＣＫ　５ＡＦＥ　ＰＯＷＥＲＬＥ’％
ＱＣＬ）。

装架／取おろしカート・アプリケーションサブルーチン
は、ドア／／ダが開力・れ、レーザ合焦レンズ装置λｏ
ｉｉが引っ込められ、そして位置決めピン３／６及び３
／９が取り除かれて、摺動テーブル、２６−を動かせる
ということを確実にしながら、第１位置と第２位置の間
で摺動テーブルコロλ及びその溶接室１０１を配置する
よ５に摺動駆動モータ、２６乙を作動させるために第Ｊ
、？Ａ図に示されている。最初にステツーミグラムのス
テップ、り０ざで設定されるＭコードは、オペレーティ
ングシステムプログラムの″要求７ｓ）ラグ実行サイク
ル”の間実行される。

特に、ステップク０１は、摺動テーブル２６２及びその
溶接室１０１を取り除くためにＭコードＭＥ−を設定す
るのに対して、ステップクｉｔｔにおいて、ＭコードＭ
Ｅ／が設定され、それＫよって、摺動テーブル、２６コ
は、その第一の溶接位置に戻される。次に、ステップク
６コは、動かされるべき溶接室１０１の前の安全ゾーン
／３ダをアクセスし、もし何もなければ、ステップク４
４１は２軸駆動モータダク０を作動してレーザ合焦レン
ズ装置−〇グをそのホーム位置に動かす。次に１ステツ
プクｔ６はＸ及びＹ軸駆動モーター９ダ及び：１？６を
作動して、Ｘ及びＹ位置決めテーブルλ９０及びコタコ
をそれらの中心位置に、そしてそれらのホーム位置、す
なわち延長位置にそれぞれ配置する。次に、ステップ７
４ｇは”送り保持”を設定して、Ｘ及びＹ位置決めテー
プＡ／コ９ｏ及び−デλを停止させ、そしてドア開閉機
構Ｊ、７１Ｉがドア／／’１をその開位置に置くために
作動される。次に、前部及び後部ロケータ装置コｔａ及
びコｔ６はそれらの位置決めピンＪｌｌ、及び、？／？
を持ち上げるために作動され、それによって、摺動テー
ブ一コ６コを自由忙する。その後、ステップク７コは、
ＭコードＭｌ−が設定されたとき外方に、ある（・はＭ
コードＭｌ／が設定されたとき内方に摺動テーブル１６
．２を向けるように、摺動駆動モータコロ６を作動する
。それから、ステップククダは、前部及び後部ロケータ
装置：１ｔｔＩ及び−ｔｂを作動して、それらの位置決
めピン３１４及び３／デを、摺動テープ／Ｌ／コ６コに
関してロック位置に配置する。次に、キャビネットドア
／ノダはＭコードＭｌ／に応答して閉じ、かつステップ
ク１０において、６送り保持”が解放される。ステップ
クＪｒ、２において、ＭコードＭｆ／が設定されたかど
うかについての決定がなされ、かつそれは溶接室ｉｏｇ
が装架されているということを示すが、もし装架されて
いるならば、第２３Ｂ図に示されるように１溶接室環境
チエツク”アプリケーションサブルーチンは、溶接室１
０１内の雰囲気が溶接を可能にするのに十分な純度であ
るということを確認するために命じられる。その後、ス
テップ７１ｇ−は、ルーチンを出る前に、ルーチン要求
フラッグ及びシーケンスポインターをクリアする。

１溶接室環境チエツク”アプリケーションサブルーチン
は第２３Ｂ図に示されており、第２λＡ図に示されたパ
ートプログラムのステップ７／ｌから要求される。この
要求は、主タスクループ又はオペレーティングシステム
プログラムの次の″′要求フラッグ実行サイクルの間に
実行される。基本的に、このアプリケーションサブルー
チンは、溶接雰囲気が十分に純粋であるかどうかを決定
するために、溶接室ｉｏｔ内の雰囲気の酸素及び水の読
み取りをするために配置された水分センサーブ１０及び
酸素プローブ４１ｆ＆を読み取る。酸素及び水の指示は
、規定の限界と比較されて、レーザ溶接のための９良否
”環境条件を決定する。ステップｔ６．２において、”
良否″フラッグがクリアされる。その後、ステップ５ｔ
ｌＩは、ＣＮＣ／コロのＣＲＴ上に、溶接室環境の酸素
及び水含有量が測定されているということを示すメツセ
ージ６溶接室ガスチエツク”を表示する。その後、°ス
テップ１゜ざ４４は、選択された酸素プロープダ９６を
アクセスし、遅延を設定する。この遅延で、サンプル酸
素の読みは、ＣＰＵｔＡＯがその読み取り行な５前に引
き出される。同様にして、ステップｔ６ｇは、希望の水
分センサーｐｉｏを選択し、かつ遅延を設定し、その間
に、ＣＰＴＪＡｉ６０がその読みを引き出す前に、サン
グリレグがなされる。次に、ステップｔり。は、酸素プ
Ｅｌｆ　−プｌ１９＆及び水分センサー４１１０のアナ
ログ指示をディジタル値に変換し、これらの値を予め選
択された限界と比較する。ステップｊ？Ｊｌ＠酸素及び
水分値が設定された限界よりも小さいかどうかを決定し
、もしノーならば、ステップｔり・グは、次の組の水及
び酸素指示が引き出される前の遅延を設定し、そしてス
テップｔｆ４は、アラームメツセージ６指示不良”をＣ
ＲＴ上に表示させる。もし不良、すなわち制限以上の指
示がなされるならば、ステップｔ４ｔｌ〜ｊ７−が反復
されて、空気が溶接室１０ｇからパージされるとき、希
望の純度が比較的に短い期間、例えば−分以内に達成さ
れるであろうということを期待している。もし、ステッ
プｆ７２によって決定されるような単一の良好な指示が
なされるならば、ステップ１１０は、このような良好な
３つ指示がなされたかど５かを決定−もしノーならば、
ステップｔｔｑ〜ｔ７コが反復される。ステップｔｇｏ
によって決定されるような３つの良好な指示がなされた
後、馬テップｉｔコは、パートプログラム、特に第一−
Ａ図に見られるようなステップ７コ０に戻る前に、良条
件フラッグを設定する。

”ガス流量選択”アプリケーションサブルーチンは第、
２Ｊｃ図に示されており、このサブルーチンは、第１２
Ａ及び第、２．２Ｂ図に示されたパートプログラムのス
テップ７／４Ｉ及びり３゜において、特定のＭコード、
すなわち、ＭコードＭＡ／〜Ｍ６ダのｌっを設定するこ
とによって要求され、そして主タスクループ又はオペレ
ーテイングシステムプ皇グラムのその後の１要求フラッ
グ実行サイクル”の間に界行される。

次に、ステップ９３コにおいて第二θ冑Ａ図に示した光
学的に遮断したインターフェースに４’１０３つの流量
選択出力がクリアされた後、ステップ９３コにおいて、
流量コンドローラダｔダ。

ｌＩｔ＆、　４１ｔｔ　　の一つに印加される流量選択
済み出力がブーグラムされたＭコードに従って設定され
る。その後、ステップ？、３Ａは、ＣＮＣの制御がない
ときに設定される手動又は定常状態流量選択を不能にす
る。

本発明を考えるとき、この開示は単なる例示であり、本
発明の範囲は、特許請求の範囲によって決定されるべき
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って形成された複数の格子を有す
る俸束型核燃料集合体の斜視図、第二Ａ−、２Ｅ図はそ
れぞれ、本発明に従って形成され第１図の燃料集合体に
組み付けられる燃料棒格子の斜視図、平面図、断面側面
図、分解斜視図、及び平面図、第ｊＡ〜３Ｌ図は、第−
Ａ〜λＥ図に示した燃料棒格子を溶接する諸ステップの
順序を示す斜視図、第３Ｍ図は、レーザ光線プロフィー
ルを示す曲線図、第７図は、本発明に従って構成された
精密レーザ溶接装置の斜視図、第Ｓ図は、第ダ図に示し
た精密レーザ溶接装置のための構造支持関係の分解斜視
図であり、左側及び右側・位置決めモジュールによつよ て位置決めされるＮ５な、一対の加工片、例えば燃料棒
格子に関してレーザ装置をしっかり支持する主フレーム
及び運動支持体を含む。第４図は単一レーザ源から発し
たレーザ光線を時分割方式で、λつの加工片、例えば、
核燃料棒格子のそれぞれに向けるため、第ダ図及び第５
図に示すような精密レーザ溶接装置に組み合わされるレ
ーザ装置のザ概略斜視図、第７図は、第１図に示したレ
ーザ溶接装置の側面図、第を図は、第グ図に示したレー
ザ溶接装置の部分正面図、第デ図は、第５図の線ｆｆ−
ＩＸに沿ったレーザ溶接装置の平面図、第７θ図は、第
１図の線Ｘ−Ｘに沿った側断面図、第１／図は、第を図
の線ＸＩ　−ＸＩ　　に沿った側断面図、第２−図は、
第１１図の線ＸＩＩ　−Ｘｌｌから見た部分正面図、第
７３図は、第１／図ノ＠　ｘｍ　−ＸＩＩＩ　Ｋ沿った
摺動テーブルの移動を可能にするための機構を示す部分
断面図、第１ダ図は、第り図に示した溶接室及びその回
転可能の取付装置を選択的に位置決めするための機構の
分解斜視図、第１５図法第？図の線ＸＶ　−ＸＶに沿っ
て、特に、溶接室ム取付装置を選択的に回転させる機構
と、該機構自在の取付装置を一部破断して示す平面図、
第１り図は第７６図のｘｖｎ　−ｘｖｕ　線断面図、第
１１図は第１り図のＸ■−Ｘ■線側面断面図、第１ｑ図
は、適当な不活性ガス、例えばアルゴンをタンクから溶
接室及びレーザ合焦レンズ装置に供給するアルゴン供給
装置の概略系統図、第ＪｏａＡ及びコθＡＢ図は１、中
央処理記憶装置、溶接室位置決め機構、別のコンピュー
タ制御装置、レーザ装置、アルゴン供給装置、排気装置
、Ｂ軸回転駆動装置、酸素分析装置、水分分析装置、及
び熱電対列のそれぞれに関するインターフェース回路の
関係を示すレーザ溶接装置用のコンピュータ制御装置の
概略図、第２／Ａ及び、２／Ｂ図は、第９図に示したレ
ーザ電源及び第一０Ａ及び−〇Ｂ図に示したＣＰＨに関
連した、レーザ溶接機表示パネルと機械機能ノくネルと
をそれぞれ示す正面図、第ＪＪＡ図及び第２２Ｂ図４′
！。 核燃料棒格子の一連の溶接部を精確に形成するようにレ
ーザ溶接装置を制御する制御プロセスのステップを示す
パートプログラムのフローチャート図、第、ＺｊＡ、２
３Ｂ、２３Ｃ図は、第一２Ａ及び、ＺＪＢ図に宗したパ
ートプログラムによって一部設定されたＭ、８．Ｔコー
ドにより要“求されたアプリケ−Ｖヨンサブルーチンの
フローチャート図４である。 図において、／４は燃料棒格子（加工片）、ｉｏｇは溶
接室、３２番は底板（溶接室の底部）、３３０はデイフ
スーザ板（ディフューザ装Ｒ１３３ｔはアルゴン入口で
ある。 第２Ｄ図 第２Ｅ図 第３Ｂ図 第３Ｃ図 第３Ｄ図 第３Ｅ図 第３Ｆ図 第３Ｇ図 第３Ｈ区 第３Ｉ図 第３に図 第３Ｌ図 ’＋Ｄ− 第２３Ｂ図 第２３Ｃ図 リノーノ 手続補正書（方式） 昭和５８年１２月１３日 特許庁長官殿 １、　事件の表示 昭和３Ｓ年特許願第１！り／！ｆＯ号 ２、　発明の名称 溶接装置 ３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　（り／／）ウェスチングハウス・エレクトリック
コーポレーション ４、代理人 図　　　面 ２　補正の内容 別紙の通り第２２に図を補正する。 手続補正書（方式） 昭和５９年３月２７日 特許庁長官殿 １、　事件の表示 昭和ｓｒ年特許願第１１９／！０　　号２、　発明の名
称 溶接装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　（７１１）ウエスチンク′／１ウス・エレクトリ
ック・コーポレーション ４、代理人 第２３８図 第２３Ｃ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 気密の溶接室と、該溶接室の底部に配設され−るディフ
   ューザ装置とを備え、前記溶接室はその中に制御可能な
   流量の非反応性ガスを供給するべく底部に入口を、頂部
   に出口を有し、前記ディフューザ装置は前記溶接室の断
   面全体にわたって実質的に一様に非反応性ガスを分布さ
   せるべく前記溶接室の入口に関連して作動可能に配置さ
   れ、一様な層流を形成する溶接装置。