SE521996C2 - Laser beam emitting head, light transmission device, means for adjusting it and preventive maintenance / repair device - Google Patents
Laser beam emitting head, light transmission device, means for adjusting it and preventive maintenance / repair deviceInfo
- Publication number
- SE521996C2 SE521996C2 SE9902857A SE9902857A SE521996C2 SE 521996 C2 SE521996 C2 SE 521996C2 SE 9902857 A SE9902857 A SE 9902857A SE 9902857 A SE9902857 A SE 9902857A SE 521996 C2 SE521996 C2 SE 521996C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- laser
- laser beam
- mirror
- light transmission
- light
- Prior art date
Links
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 title claims abstract description 114
- 230000008439 repair process Effects 0.000 title claims abstract description 112
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 title claims abstract description 107
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 616
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 313
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 279
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 191
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 96
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 56
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 51
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 claims description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 40
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 36
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 26
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 23
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 23
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 22
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 22
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 21
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 21
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 21
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 19
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 19
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 19
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 17
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 13
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 33
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 15
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 10
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 9
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 5
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 239000005394 sealing glass Substances 0.000 description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 240000008790 Musa x paradisiaca Species 0.000 description 1
- 235000018290 Musa x paradisiaca Nutrition 0.000 description 1
- 235000001537 Ribes X gardonianum Nutrition 0.000 description 1
- 235000001535 Ribes X utile Nutrition 0.000 description 1
- 235000016919 Ribes petraeum Nutrition 0.000 description 1
- 244000281247 Ribes rubrum Species 0.000 description 1
- 235000002355 Ribes spicatum Nutrition 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004886 head movement Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
- B23K26/0643—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising mirrors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/10—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam
- B23K26/103—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam the laser beam rotating around the fixed workpiece
- B23K26/106—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam the laser beam rotating around the fixed workpiece inside the workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
- B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/003—Remote inspection of vessels, e.g. pressure vessels
- G21C17/01—Inspection of the inner surfaces of vessels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
521 996*- Q q - . . - .. u o 2 under svetsoperationerna och påverkan av dragrestspän- ning. 521 996 * - Q q -. . - .. u o 2 during welding operations and the effect of tensile stress.
Under senare år har ytmodifieringstekniker för många material utvecklats för preventivt underhåll i och för säker drift av kärnkraftverket. Bland andra tekniker har tekniker för modifiering av ytan genom bestrålning av materialytan med laserstràlar föreslagits exempelvis i den offentliggjorda japanska patentpublikationen nr HEI 7-246483 och den offentliggjorda japanska patentpub- likationen nr HEI 8-20689.In recent years, surface modification techniques for many materials have been developed for preventive maintenance in and for safe operation of the nuclear power plant. Among other techniques, techniques for modifying the surface by irradiating the material surface with laser beams have been proposed, for example, in Japanese Patent Laid-Open Publication No. HEI 7-246483 and Japanese Patent Laid-Open Publication No. HEI 8-20689.
Den förutvarande tekniken är sålunda en laserkall- hamringsmetod, varmedelst en pulserande laserstråle oscilleras från en pulslaserenhet via en reflekterande spegel appliceras pà ytan på ett organ, vilket måste bearbetas (en yta, som måste bearbetas). Ehuru positio- nen, vilken bestràlas med den pulserande laserstrålen, förskjutes på den för bearbetning avsedda ytan, omvandlas den för bearbetning avsedda ytans restdragspänning till tryckspänning.The prior art is thus a laser cold hammering method, by means of which a pulsating laser beam is oscillated from a pulse laser unit via a reflecting mirror applied to the surface of a member, which must be machined (a surface which must be machined). Although the position, which is irradiated with the pulsating laser beam, is displaced on the surface to be machined, the residual tensile stress of the surface to be machined is converted to compressive stress.
Den senare tekniken är å andra sidan en undervat- tenslaserbearbetningsmetod och -anordning, som använder kortpulslaserstràlar, vilka var och en har en synlig våg- längd, för bestrålning av den för bearbetning avsedda ytan och är nedsänkt i kylvatten. Restspånningar, sprickor eller ràhet reduceras sålunda eller avlägsnas.The latter technique, on the other hand, is an underwater laser processing method and apparatus which uses short pulse laser beams, each having a visible wavelength, to irradiate the surface to be machined and is immersed in cooling water. Residual stresses, cracks or roughness are thus reduced or removed.
Ovanstående undervattenlaserbearbetningsanordning och -sätt innefattar en optisk fiber för tillförsel av laser- strålen från en oscillator till det för bearbetning av- sedda partiet. Når den optiska fibern användes har effek- ten eller energin för tillförsel av laserstrålen i den optiska fibern en begränsning. Den från den optiska fibern emitterade laserstrålen måste därför konvergeras minimalt för uppnående av ljuseffekt och en energidensi- tet, som erfordras för modifiering av ytan. Q Eftersom en vanlig optisk fiber för transmittering" av en effektlaserstråle har hög diffusionskoefficient för emitterade laserstràlar måste laserstrålarna konvergeras 521 3 vid stor vinkel. Som ett resultat därav mäste en konver- geringslins med mycket litet fokaldjup användas. Detta leder till det faktum, att ett laseremitterande, optiskt system, vilket inbegriper de optiska fibrerna och den konvergerande linsen, måste lokaliseras exakt med av- seende på den för bearbetning avsedda ytan.The above underwater laser processing apparatus and method comprises an optical fiber for supplying the laser beam from an oscillator to the portion intended for processing. When the optical fiber is used, the power or energy for supplying the laser beam into the optical fiber has a limitation. The laser beam emitted from the optical fiber must therefore be minimally converged to achieve light output and an energy density required for surface modification. Q Since an ordinary optical fiber for transmitting a power laser beam has a high diffusion coefficient for emitted laser beams, the laser beams must converge at a large angle. As a result, a converging lens with a very small focal depth must be used. This leads to the fact that a The laser emitting optical system, which includes the optical fibers and the converging lens, must be located exactly with respect to the surface to be machined.
För eliminering av nödvändigheten av exakt lokali- sering av det laseremitterande optiska systemet har upp- finnarna av föreliggande uppfinning använt en maskin för förebyggande underhåll/reparation enligt japansk patent- ansökan nr HEI 8-256532. Denna apparat kan eliminera nöd- vändigheten av exakt lokalisering av de optiska fibrerna och det laseremitterande optiska systemet. Apparaten är av en sådan konstruktion att en laserstråle emitteras från en laseroscillator, vilken är belägen på ett opera- tionsunderlag eller en övre yta pà stommen till ett svep, sändes genom luften, för att sålunda införas i det laser- emitterande, optiska systemet. Det laseremitterande optiska systemet emitterar då lasersträlar, som har hög energidensitet och liknande för parallella strålar.To eliminate the need for precise localization of the laser emitting optical system, the inventors of the present invention have used a machine for preventive maintenance / repair according to Japanese Patent Application No. HEI 8-256532. This device can eliminate the need for precise locating of the optical fibers and the laser emitting optical system. The apparatus is of such a construction that a laser beam emitted from a laser oscillator, which is located on an operating surface or an upper surface of the body of a sweep, is transmitted through the air, so as to be introduced into the laser emitting optical system. The laser-emitting optical system then emits laser beams, which have a high energy density and the like for parallel beams.
Den konventionella strukturen av apparaten för före- byggande underhåll/reparation i kärnan skall nu beskrivas under hänvisning till fig 39.The conventional structure of the apparatus for preventive maintenance / repair in the core will now be described with reference to Fig. 39.
Såsom visas i fig 39 bearbetar den konventionella apparaten för förebyggande underhåll/reparation i kärnan en struktur i kärnan, såsom ett svep 602, vilket är in- stallerat i ett tryckkärl i en kokvattenreaktor. Appara- ten för förebyggande underhåll/reparation i kärnan har en laserstrålkälla 604 placerad på ett operationsgolv 603, en laseroscillator 605, en ljustransmissionsenhet 606, vilken har ett ljusledande organ 606, och ett laseremit- terande huvud 608, som är anordnat pà den främre änden av det ljusledande organet 606. I apparaten för förebyggande underhåll/reparation i kärnan sändes laserstràlen L, som emitteras från laseroscillatorn 605, i luften till det laseremitterande huvudet 608, så att ett för bearbetning avsett parti bestràlas med laserstràlen L. Därför kan 521 996 =II;=II§. 'å :'='-ï. 4 nödvändigheten av en exakt lokalisering av det laseremit- terande huvudet 608 elimineras. Till följd därav kan laserstrálen, som har hög energidensitet, användas i en operation avseende förebyggande underhåll/reparation, t ex en laserpennoperation, en smältoperation, en pläte- ringsoperation eller en svetsoperation. Sålunda kan kärn- reaktorns pålitlighet och säkerhet förbättras.As shown in Fig. 39, the conventional core maintenance / repair apparatus processes a core structure, such as a sweep 602, which is installed in a pressure vessel in a boiling water reactor. The core maintenance / repair apparatus has a laser beam source 604 located on an operating floor 603, a laser oscillator 605, a light transmission unit 606 having a light conducting means 606, and a laser emitting head 608 disposed on the front end. of the light conducting means 606. In the core maintenance / repair apparatus, the laser beam L emitted from the laser oscillator 605 is sent in the air to the laser emitting head 608, so that a portion intended for processing is irradiated with the laser beam L. Therefore, 521 996 = II; = II§. 'å:' = '- ï. 4 the necessity of an exact location of the laser emitting head 608 is eliminated. As a result, the laser beam, which has a high energy density, can be used in an operation for preventive maintenance / repair, for example a laser pen operation, a melting operation, a plating operation or a welding operation. Thus, the reliability and safety of the nuclear reactor can be improved.
En ljustransmissionsanordning med ett flertal speglar för sändning av laserstrålar är vanligen anordnad för manuell justering av speglarnas vinkel medan speglar- nas positioner bestämmes i en sekventiell ordning från en spegel intill laserenheten i riktningen av laserstrålens transmission. När justering måste utföras pà ett pà av- stånd beläget ställe, exempelvis i en radioaktiv miljö eller i högtemperaturmiljö, som människan inte kan närma sig, är en optisk övervakningsenhet, t ex en CCD-kamera, placerad på ett ställe, vilket måste övervakas. Speglarna justeras sålunda automatiskt medan operatören betraktar bilden.A light transmission device with a plurality of mirrors for transmitting laser beams is usually arranged for manual adjustment of the angle of the mirrors while the positions of the mirrors are determined in a sequential order from a mirror adjacent to the laser unit in the direction of the transmission of the laser beam. When adjustment must be performed at a remote location, such as in a radioactive environment or in a high temperature environment that humans cannot approach, an optical monitoring device, such as a CCD camera, is placed in a location that must be monitored. The mirrors are thus adjusted automatically while the operator looks at the image.
Såsom beskrivits ovan är den i fig 39 visade anord- ningen för förebyggande underhåll/reparation i kärnan an- ordnad att bearbeta ett parti av innerväggen på höljet 602, som är den inre konstruktionen i tryckkärlet 601 eller någon annan konstruktion i kärnan. En svårighet uppstår emellertid när en vertikal svetsfog (en svetsfog på insidan av V5) i den nedre hälften av den mellanlig- gande stommen av höljet eller en horisontell svetsfog (en svetsfog på insidan av H6a) vid den nedre änden av inner- partiet av höljets mellanliggande stomme svetsas. I det föregående fallet måste laserstrålen transmitteras till ett litet cylindriskt parti, som hålles mellan höljets mellanliggande stomme och kärnbärplattan 609 och har en bredd av ungefär 30 mm samt ett djup av ungefär 400 mm.As described above, the device for preventive maintenance / repair shown in Fig. 39 is arranged to process a portion of the inner wall of the housing 602, which is the inner structure of the pressure vessel 601 or some other structure of the core. However, a difficulty arises when a vertical weld (a weld on the inside of the V5) in the lower half of the intermediate body of the housing or a horizontal weld (a weld on the inside of the H6a) at the lower end of the inner part of the housing intermediate frame is welded. In the foregoing case, the laser beam must be transmitted to a small cylindrical portion held between the intermediate body of the housing and the core support plate 609 and having a width of about 30 mm and a depth of about 400 mm.
Det laseremitterande huvudet 608 kan emellertid inte sända en laserstràle till ovannämnda lilla cylindriska parti. lO l5 :en .nu n o 521 996 Üfïïzfiflåffåïwæåä När spänningen elimineras från ytan på det lilla cylindriska partiet av höljets mellanliggande stomme in- till svetsfogen genom användning av laserstràlen, när ytan på en sensibiliserad metallografisk struktur modi- fieras eller när en reparationsoperation utföres genom svetsning måste en stor infallsvinkel göras på den för bestràlning avsedda ytan, när de punkter, som måste be- strålas, avsökes för realisering av en energidensitet, som tillåter utförande av en bearbetningsoperation under användning av en laserstràle.However, the laser emitting head 608 can not send a laser beam to the above-mentioned small cylindrical portion. When the voltage is eliminated from the surface of the small cylindrical portion of the intermediate body of the housing into the weld by using the laser beam, when the surface of a sensitized metallographic structure is modified or when a repair operation is performed a large angle of incidence must be made on the surface to be irradiated when the points which must be irradiated are scanned to realize an energy density which allows a machining operation to be performed using a laser beam.
Ovanstående metod är så strukturerad, att det laser- emitterande optiska systemet är placerat på kärnbärplat- tan 609 för bestràlning av bottenpartiet av det lilla cylindriska partiet med laserstrålar. Ovanstående metod stöter på en icke önskvärd reducering av infallsvinkeln, vilket medför att ett problem uppstår genom att en till- räckligt hög energidensitet, som erfordras för utförande av bearbetningsoperationen, inte kan realiseras. Det upp- står ett annat problem därigenom, att en exakt lokalise- ringsmekanism måste tillhandahållas för avsökning av de punkter, som måste bestrålas, på grund av att den för be- stràlning avsedda sträckan är överdrivet långsträckt.The above method is structured so that the laser emitting optical system is placed on the core plate 609 for irradiating the bottom portion of the small cylindrical portion with laser beams. The above method encounters an undesirable reduction of the angle of incidence, which means that a problem arises in that a sufficiently high energy density, which is required for performing the machining operation, cannot be realized. Another problem arises from the fact that an exact locating mechanism must be provided for scanning the points which must be irradiated, because the distance intended for irradiation is excessively elongated.
Till följd därav uppstår det problemet, att anordningen för förebyggande underhåll/reparation blir alltför kom- plicerad, varigenom pàlitligheten försämras.As a result, the problem arises that the device for preventive maintenance / repair becomes too complicated, thereby deteriorating the reliability.
När ovanstående ljustransmissionsanordning användes för utförande av en förebyggande tillsynsoperation eller en reparation i ett kärnkraftverk uppstår följande pro- blem vid en operation för transmittering och tillförsel av laserstràlar till en kärnreaktors kärnstruktur.When the above light transmission device is used to perform a preventive inspection operation or a repair in a nuclear power plant, the following problems arise in an operation for transmitting and supplying laser beams to the nuclear structure of a nuclear reactor.
Eftersom ett tillräckligt stort arbetsutrymme inte kan tillåtas i kärnreaktorn och strukturerna i kärnan är placerade i kärnan har ljustransmissionsanordningen en komplicerad transmissionspassage. Därför är den sträcka, längs vilken laserstràlen måste transmitteras, lång- sträckt. Till följd därav uppstår ofta fel under trans- missionen och ett stort antal platser måste övervakas och 521 996g.:=;::g'=.__.=' "E22 ua nu f. ., 6 ett stort antal optiska övervakningsenheter, såsom CCD- kameror, mäste användas.Since a sufficiently large working space can not be allowed in the nuclear reactor and the structures in the core are located in the core, the light transmission device has a complicated transmission passage. Therefore, the distance along which the laser beam must be transmitted is elongated. As a result, errors often occur during transmission and a large number of locations must be monitored and 521 996g.:=;::g'=.__.= '"E22 ua nu f.., 6 a large number of optical monitoring devices, such as CCD cameras, must be used.
Om miljön förändras under laserstràlens transmission i ljustransmissionsanordningen uppstår risk för att ljus- transmissionspassagens optiska axel skall felinriktas under miljöförändringen. Därför måste ljustransmissions- anordningen justeras för att kunna anpassas till miljö- förändringen när så erfordras.If the environment changes during the transmission of the laser beam in the light transmission device, there is a risk that the optical axis of the light transmission passage will be misaligned during the environmental change. Therefore, the light transmission device must be adjusted to be able to adapt to the environmental change when required.
När ljustransmissionsanordningen måste sända laser- stràlar en läng sträcka påverkar luftfluktuationer laser- strälen. Verkan av vibrationer av periferiella apparater utövas på lasersträlen över transmissionsspeglarna. Till följd därav bringas lasersträlen i icke önskvärd svajning och sålunda uppstår problem genom att lasersträlen inte kan transmitteras stabilt till en erforderlig transmis- sionspunkt.When the light transmission device has to transmit laser beams over a long distance, air fluctuations affect the laser beam. The effect of vibrations of peripheral devices is exerted on the laser beams over the transmission mirrors. As a result, the laser beam is brought into undesired swaying and thus problems arise in that the laser beam cannot be stably transmitted to a required transmission point.
Om ett stort antal CCD-kameror anordnas för ljus- transmissionsanordningen krävs lång tid för justering av CCD-kamerorna. Dessutom kan elektroniska element, såsom CCD-kameran, inte användas i en miljö, vari radioaktiva strålar med hög intensitet förekommer.If a large number of CCD cameras are provided for the light transmission device, a long time is required for adjusting the CCD cameras. In addition, electronic elements, such as the CCD camera, cannot be used in an environment in which high intensity radioactive rays are present.
Anordningen för transmittering av laserstrålar en- ligt japansk patentansökan nr HEI 8-256532 är en före- dragen anordning för utförande av förebyggande under- håll/reparation av innerytan på höljet och en svetsad optisk fiber i kärnstrukturen i höljet i kokvattenreak- torn. Denna anordning kan emellertid inte användas för bearbetning av utsidan pà höljets stomme, dvs ytterväggen på höljets stomme, innerytan på tryckkammaren och ett ut- rymme, vilket benämnes ringformigt parti, i form av en liten cylinderform placerad mellan baffelplattor och upp- visande ett flertal stràlpumpar, som är upprättstàende däremellan. Anledningen till detta ligger i att ingen specifik mekanism och konstruktion har avslöjats, vilken inför och bringar närmare ett ljusledande rör, varigenom lasersträlen transmitteras, till det ringformiga utrym- met, som màste bearbetas, medan det ljusledande röret 521 7 förskjutes runt hinder, såsom stràlpumparna. Dessutom har ingen specifik mekanism och konstruktion avslöjats, vil- ken effektivt kan förskjutas från kärnan i någon av samt- liga 360° horisontella riktningar.The device for transmitting laser beams according to Japanese Patent Application No. HEI 8-256532 is a preferred device for performing preventive maintenance / repair of the inner surface of the housing and a welded optical fiber in the core structure in the housing of the boiling water reactor. However, this device can not be used for machining the outside of the housing body, i.e. the outer wall of the housing body, the inner surface of the pressure chamber and a space, called an annular portion, in the form of a small cylindrical shape placed between baffle plates and having a plurality of jet pumps. , which is upright in between. The reason for this is that no specific mechanism and construction has been revealed which introduces and brings closer a light-conducting tube, through which the laser beams are transmitted, to the annular space which must be processed, while the light-conducting tube 521 7 is displaced around obstacles, such as the jet pumps. . In addition, no specific mechanism and construction has been revealed, which can be effectively displaced from the core in any of all 360 ° horizontal directions.
Uppfinnarna till föreliggande uppfinning har funnit, att sättet för transmittering av laserstrålar genom an- vändning av ljusledande rör för transmission av ljus till det ringformiga partiet effektivt kan utföra en förebyg- gande underhålls-/reparations-operation av en struktur i kärnan. En specifik bearbetningsanordning och en struktur kan sålunda tillhandahållas.The inventors of the present invention have found that the method of transmitting laser beams by using light-conducting tubes for transmitting light to the annular portion can effectively perform a preventive maintenance / repair operation of a structure in the core. Thus, a specific processing device and structure may be provided.
Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att tillhandahålla ett laserstrålemitterande huvud, som effektivt kan utföra förebyggande underhåll/reparation under användning av laserstrålar även om ett för bearbet- ning avsett parti är ett smalt parti, en ljustransmitte- rande anordning, innefattande det laserstrålemitterande huvudet, och en anordning för förebyggande underhåll/re- paration för en struktur i kärnan.An object of the present invention is therefore to provide a laser beam emitting head which can effectively perform preventive maintenance / repair using laser beams even if a portion intended for processing is a narrow portion, a light transmitting device, comprising the laser beam emitting head, and a device for preventive maintenance / repair of a structure in the core.
Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett laserstrålemitterande huvud, som kan effektivt utföra förebyggande underhåll/reparation av ett cylindriskt, smalt parti, vilket hålles mellan en mellan- liggande stomme av höljet av en höljesstommes innervägg, vilket är en struktur i kärnan, och anslutbar/losstagbar med avseende på kärnbärplattan i en undervattensmiljö genom användning av laserstrålen, en anordning för före- byggande underhåll/reparation för en struktur i kärnan, vilken har det laserstrålemitterande huvudet, och ett sätt för utförande av operationen.Another object of the present invention is to provide a laser beam emitting head which can effectively perform preventive maintenance / repair of a cylindrical, narrow portion held between an intermediate body of the housing of an inner wall of a housing body, which is a structure in the core. and connectable / detachable with respect to the core support plate in an underwater environment by using the laser beam, a preventive maintenance / repair device for a structure in the core having the laser beam emitting head, and a method of performing the operation.
Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en anordning för förebyggande under- håll/reparation för en struktur i kärnan, vilken anord- ning effektivt kan förbättra spänningen av ett ytskikt' intill en svetsfog, modifiera ytan på en aktiverad (av-' aktiverad) metallkonstruktion och reparera ett svetsat parti med hjälp av en laserstråle i en undervattensmiljö, lO 521 996 -- n o u c -... o uao u 8 så att svetsfogen eller svetsfogarna i innerväggen till höljets stomme, som är en struktur i kärnan, förekommer i ett cylindriskt smalt parti, som hàlles av en mellanlig- gande stomme av höljet och kärnbärplattan, bringas bli föremålet.Another object of the present invention is to provide a device for preventive maintenance / repair of a structure in the core, which device can effectively improve the stress of a surface layer adjacent to a weld, modify the surface of an activated (deactivated) ) metal structure and repair a welded portion by means of a laser beam in an underwater environment, 10 521 996 - nouc -... o uao u 8 so that the weld joint or joints in the inner wall of the body of the housing, which is a structure in the core, occurs in a cylindrically narrow portion, held by an intermediate body of the casing and the core-bearing plate, is brought into the object.
Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en ljustransmissionsanordning, som automatiskt och stabilt kan justera den optiska axeln i en ljustransmissionspassage, som bildas genom en kombina- tion av speglar, från ett på avstånd beläget ställe och en justeringsmetod därför.A further object of the present invention is to provide a light transmission device which can automatically and stably adjust the optical axis in a light transmission passage formed by a combination of mirrors from a remote location and an adjustment method therefor.
Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en ljustransmissionsanordning, som enkelt och lätt kan justera den optiska axeln till en önskad position, som måste bestrålas med ljus, när ljuset trans- mitteras i ljustransmissionspassagen, korrigera avböjning av den optiska axeln, som förorsakas av fluktuation av luft och mekaniska vibrationer av periferiell utrustning samt stabilt tillföra ljus till bestrålningsstället samt en justeringsmetod därför.A further object of the invention is to provide a light transmission device which can easily and easily adjust the optical axis to a desired position, which must be irradiated with light when the light is transmitted in the light transmission passage, correct deflection of the optical axis caused by fluctuation of air and mechanical vibrations of peripheral equipment and stably supplying light to the irradiation site and an adjustment method therefor.
Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en ljustransmissionsanordning, som kan automatiskt justera den optiska axeln till den slut- liga bestrålningspunkten och justera den optiska axeln av ljustransmissionspassagen från ett på avstånd beläget ställe för att möjliggöra användning av anordningen i ett parti, såsom en struktur i kärnan, till vilket en person inte lätt kan närma sig, samt en justeringsmetod därför.A further object of the present invention is to provide a light transmission device which can automatically adjust the optical axis to the final irradiation point and adjust the optical axis of the light transmission passage from a remote location to enable the use of the device in a portion such as a structure in the core, to which a person can not easily approach, as well as an adjustment method therefore.
Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en ljustransmissionsanordning, som inte kräver en elektronisk anordning, t ex en CCD-kamera, som har otillfredsställande motstånd mot radioaktiv be- strålning, även om ljus transmitteras till ett parti, i vilket intensiteten av de radioaktiva strålarna är hög, och justera den optiska axeln av en ljustransmissions- passage samt en justeringsmetod därför. -van. o u a øu.4 u o .eva nu u « uanuuo I o n. vu nu - 9 Ett annat ändamäl med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en anordning för förebyggande under- häll/reparation i en kärna, vilken anordning är anpassad till en lasermetod, som i en undervattensmiljö, t ex kyl- vatten i ett reaktortryckkärl, kan förbättra spänningen i ett ytskikt intill svetsfogen, sà att en restspänning, som förorsakas av inverkan av värme, vilket genereras under en svetsoperation, överföres till tryckpäkänning, modifiering av den aktiverade ytan av en metallstruktur och utförande av en reparationsoperation av ett svetsat parti, så att ytan pà den svetsade konstruktionen, vilken sträcker mellan en yttervägg på en höljesstomme och en baffelplatta, vilka är strukturer i kärnan, och i ett ut- rymme, som är àtskilt av reaktortryckkärlets innervägg.A further object of the present invention is to provide a light transmission device which does not require an electronic device, for example a CCD camera, which has unsatisfactory resistance to radioactive radiation, even if light is transmitted to a portion in which the intensity of the radioactive the beams are high, and adjust the optical axis of a light transmission passage and an adjustment method accordingly. -van. Another object of the present invention is to provide a device for preventive maintenance / repair in a core, which device is adapted to a laser method, which in an underwater environment, such as cooling water in a reactor pressure vessel, can improve the stress in a surface layer adjacent to the weld joint, so that a residual stress caused by the action of heat generated during a welding operation is transferred to pressure stress, modification of the activated surface of a metal structure and performing a repair operation of a welded portion so that the surface of the welded structure, which extends between an outer wall of a casing body and a baffle plate, which are structures in the core, and in a space separated from the reactor pressure vessel inner wall.
BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN För uppnàende av ovannämnda ändamål är enligt före- liggande uppfinning ett laserstràlemitterande huvud an- ordnat för bestràlning av ett för bearbetning avsett parti med laserstràlar, som utmatas fràn en laserenhet, vilket laserstràlemitterande huvud innefattar en emit- teringshuvudstomme, som har ett ljusstyrorgan för styr- ning av laserstràlarna, en konvergerande lins för konver- gering av laserstràlarna, som styres fràn ljusstyrorganet i huvudet, en reflekterande spegel för bestràlning av det för bearbetning avsedda partiet med de konvergerade laserstràlarna, ett spegelvridorgan för att vridbart hålla den reflekterande spegeln runt laserstràlens optiska axel, ett distansjusteringsorgan för justering av den relativa sträckan mellan den reflekterande spegeln och den konvergerande linsen, ett förskjutningsorgan för förskjutning av den reflekterande spegeln och den konver- gerande linsen sà, att den relativa sträckan bibehàlles, varvid införsel/avlägsning av ljusstyrorganet i huvudet, den konvergerande linsen och den reflekterande spegeln' till och från ett parti, vilket måste bearbetas och vilï ket är utformat i ett smalt gap, tillàtes. lO 01 ND _; \O \O O\ För uppnàende av ovannämnda ändamål har det laser- strålemitterande huvudet en struktur, är det laserstråle- mitterande huvudets stomme försedd med en plan och lång- sträckt lyftbärmekanism, vilken är förskjutbar medelst en ramlyftenhet, är lyftbärmekanismen försedd med ett be- strålningsavsökande optiskt system, bestående av en konvergerande lins och en reflekterande spegel, och bil- dar ramlyftenheten ett rörligt organ för förskjutning av den konvergerande linsen och reflekterande spegeln så, att det relativa avståndet bibehàlles.DESCRIPTION OF THE INVENTION To achieve the above objects, according to the present invention, a laser beam emitting head is provided for irradiating a portion for processing with laser beams emitted from a laser unit, the laser beam emitting head comprising a light emitting means having a light emitting means. for guiding the laser beams, a converging lens for converging the laser beams, which is controlled from the light guide means in the head, a reflecting mirror for irradiating the portion to be processed with the converged laser beams, a mirror rotating means for rotatably holding the mirror the optical axis of the laser beam, a distance adjusting means for adjusting the relative distance between the reflecting mirror and the converging lens, a displacing means for displacing the reflecting mirror and the converging lens so that the relative distance is maintained, thereby introducing the light control means in the head, the converging lens and the reflecting mirror 'to and from a portion, which must be machined and which is formed in a narrow gap, are allowed. 10 01 ND _; To achieve the above objects, the laser beam emitting head has a structure, the body of the laser beam emitting head is provided with a flat and elongate lifting support mechanism, which is displaceable by means of a frame lifting unit, the lifting support mechanism is provided with a radiation-scanning optical system, consisting of a converging lens and a reflecting mirror, and the frame lifting unit forms a movable means for displacing the converging lens and the reflecting mirror so that the relative distance is maintained.
För uppnàende av ovannämnda ändamål har det laser- strålemitterande huvudet en struktur, så att ljusstràl- organ i huvudet innefattar ett cylindriskt organ och ett optiskt organ för att bringa det invändiga partiet av det cylindriska partiet att vara ett lufttillstånd och ljus- stràlorganet i huvudet är förenat med det emitterande huvudets stomme, så att laserstràlarna styres till den konvergerande linsen.To achieve the above objects, the laser beam emitting head has a structure such that light beam means in the head comprises a cylindrical means and an optical means for causing the inner portion of the cylindrical portion to be an air state, and the light beam means in the head is joined to the body of the emitting head, so that the laser beams are guided to the converging lens.
För uppnàende av ovannämnda ändamål har det laser- strålemitterande huvudet en struktur och är ljusstyrorga- net i huvudet tillverkat av glas, sà att laserstràlarna styres till den konvergerande linsen.To achieve the above objects, the laser beam emitting head has a structure and the light guide means in the head is made of glass, so that the laser beams are guided to the converging lens.
För uppnàende av ovanstående ändamål har det laser- strålemitterande huvudet en struktur och en optisk bana fràn ljusstyrorganet i huvudet till den konvergerande linsen och en optisk bana från den konvergerande linsen till den reflekterande spegeln är utsatta för omgivningen och bildas de optiska banorna i rumsliga transmissions- passager, som realiseras av miljön.To achieve the above objects, the laser beam emitting head has a structure and an optical path from the light guide means in the head to the converging lens, and an optical path from the converging lens to the reflecting mirror is exposed to the environment and the optical paths are formed in spatial transmission. passages, which are realized by the environment.
För uppnàende av ovannämnda ändamål tillhandahàlles en anordning för förebyggande underhåll/reparation för en struktur i kärnan, innefattande en laserenhet för utmat- ning av laserstrålar, ett laserstrålstyrorgan för styr- ning av laserstràlarna, som utmatas från laserenheten, in i en kärnreaktor och ett laserstrålemitterande huvud för bestrålning av ett parti av en struktur i kärnan, vilket måste bearbetas med laserstràlarna, som styres in i reak- -v. ._i- vu.. 521 996 1-.nn v ...-1- ~ nunnan ll torn, vilken anordning för förebyggande underhåll/repara- tion för en struktur i kärnan innefattar en stomlokali- serande enhet, som är upphängd i reaktorn för att sålunda placeras i en kärnparti, en huvudförskjutningsmekanism, vilken förskjuter det laserstrålemitterande huvudet, som är upptaget i stomlokaliseringsenheten, framåt och bakåt med avseende på det parti, som är avsett att bearbetas, och ett laserstråltransmissionsorgan för mottagning av de laserstrålar, vilka styres in i kärnreaktorn för att så- lunda styra laserstrålen till det laserstrålemitterande huvudet, vilket laserstrålemitterande huvud är så be- läget, att det sträcker sig mot det för bearbetning av- sedda partiet av ett höljes innervägg.To achieve the above objects, a preventive maintenance / repair device for a structure in the core is provided, comprising a laser unit for discharging laser beams, a laser beam control means for guiding the laser beams discharged from the laser unit, into a nuclear reactor and a laser reactor. head for irradiating a portion of a structure in the core, which must be processed with the laser beams, which are guided into the reactor. ._i- vu .. 521 996 1-.nn v ...- 1- ~ nunnan ll tower, which device for preventive maintenance / repair of a structure in the core comprises a frame locating unit, which is suspended in the reactor so as to be placed in a core portion, a head displacement mechanism which displaces the laser beam emitting head accommodated in the body locating unit forward and backward with respect to the portion to be machined, and a laser beam transmission means for receiving the laser beams in the nuclear reactor so as to direct the laser beam to the laser beam emitting head, which laser beam emitting head is so located that it extends towards the portion of a casing inner wall intended for processing.
För uppnàende av ovannämnda ändamål har apparaten för förebyggande underhåll/reparation av en struktur i kärnan en konstruktion och stomlokaliseringsenheten inne- fattar ett långsträckt cylindriskt stomhölje, varvid det laserstrålemitterande huvudet och laserstråltransmis- sionsorganet är upptagna i stomhöljet, så att inför- sel/avlägsning tillåtes och stomlokaliseringsenheten är upphängd i ett fackverk på en övre fackverksplatta för att sålunda kunna placeras i ett styrstångsstyrrör i ett upptaget tillstånd.To achieve the above objects, the apparatus for preventive maintenance / repair of a structure in the core has a construction and the body locating unit comprises an elongate cylindrical body housing, the laser beam emitting head and the laser beam transmission means being received in the body housing, so that and the frame locating unit is suspended in a truss on an upper truss plate so as to be able to be placed in a handlebar guide tube in a busy condition.
För uppnàende av ovannämnda ändamål har anordningen för strukturen i kärnan för förebyggande underhåll/repa- ration en sådan struktur, att stomlokaliseringsenheten innefattar en klämenhet med ett övre parti fäst vid en övre fackverksplatta, en vridenhet för bestämning av en riktning, i vilken det laserstrålemitterande huvudet, som är upptaget i stomhöljet, utskjutes, en huvudförskjut- ningsmekanism för utskjutning av det laserstrålemitteran- de huvudet och laserstråltransmissionsorganen till det parti, som skall bearbetas, och en baslyftenhet för för- skjutning uppåt och nedåt av stombasen för uppbärning av huvudförskjutningsmekanismen i stomhöljet. " För uppnàende av ovannämnda ändamål har strukturen i kärnan för förebyggande underhåll/reparation en sådan u... vu.- o ~».- 12 struktur, att laserstråltransmissionsorganet bildar en rörlig transmissionspassage för upptagning av laserstrå- lar i en vattenmiljö i kärnreaktorn för sändning av laserstrålar till det laserstrålemitterande huvudet i luften.To achieve the above objects, the device for the structure of the core for preventive maintenance / repair has such a structure that the frame locating unit comprises a clamping unit with an upper portion attached to an upper truss plate, a rotating unit for determining a direction in which the laser beam emitting , which is received in the body casing, a main displacement mechanism for projecting the laser beam emitting head and the laser beam transmission means to the portion to be machined, and a base lifting unit for upward and downward displacement of the body base for supporting the main displacement mechanism. To achieve the above objects, the structure of the core for preventive maintenance / repair has such a structure that the laser beam transmission means forms a movable transmission passage for receiving laser beams in a water environment in the nuclear reactor for sending laser beams to the laser beam emitting head in the air.
För uppnàende av ovannämnda ändamål är enligt före- liggande uppfinning en ljustransmissionsanordning anord- nad, vilken har ljustransmissionsorgan, bildande en ljus- transmissionspassage genom en kombination av speglar och en spegeljusteringsenhet för styrning av snedställnings- vinkeln av åtminstone en spegel, bildande nämnda ljus- transmissionsorgan, vilken ljustransmissionsanordning innefattar ett elektroniskt, optiskt bildupptagnings- organ, som är koaxiellt anordnat med den optiska axeln för det ljus, som sändes i ljustransmissionspassagen, en bildbehandlingsenhet för beräkning av bildinformation, vilken tillföres från det elektroniska, optiska bildupp- tagningsorganet, för mätning av storleken av avvikelsen av vinkeln av spegeln från ett normalläge och en styr- enhet för mottagning av storleken av avvikelsen av spegelns vinkel för att sålunda påverka spegeljusterings- enheten.To achieve the above objects, according to the present invention, a light transmission device is provided, which has light transmission means, forming a light transmission passage through a combination of mirrors and a mirror adjusting unit for controlling the tilt angle of at least one mirror, forming said light transmission means , which light transmission device comprises an electronic optical image pickup means coaxially arranged with the optical axis of the light transmitted in the light transmission passage, an image processing unit for calculating image information supplied from the electronic optical image pickup means for measuring the magnitude of the deviation of the angle of the mirror from a normal position and a control unit for receiving the magnitude of the deviation of the angle of the mirror so as to affect the mirror adjustment unit.
För uppnàende av ovannämnda ändamål har ljustrans- missionsanordningen en sådan struktur, att ljustransmis- sionsorganet inbegriper mål för en bildprocess anordnad intill speglarna och målen har ljustransmissionsöpp- ningar.To achieve the above objects, the light transmission device has such a structure that the light transmission means includes targets for an image process arranged next to the mirrors and the targets have light transmission openings.
För uppnàende av ovannämnda ändamål har ljustrans- missionsanordningen en sådan struktur, att ljustransmis- sionsorganen innefattar en belysningsenhet, som belyser partier intill spegeln eller målen för bildprocessen.To achieve the above objects, the light transmission device has such a structure that the light transmission means comprise a lighting unit which illuminates portions adjacent to the mirror or the targets of the image process.
För uppnàende av ovannämnda ändamål har ljustrans- missionsanordningen en struktur sådan att bildbehand- lingsenheten innefattar en mönstermatchningsenhet, vilken jämför ett förut registrerat bildmönster och en bild, vilken fotograferats när spegeln justerats, med varandra 521 996 13 för att sålunda detektera storleken av avvikelsen i posi- tion av den fotograferade bilden.To achieve the above objects, the light transmission device has a structure such that the image processing unit comprises a pattern matching unit, which compares a previously recorded image pattern and an image, which is photographed when the mirror is adjusted, with each other so as to detect the magnitude of the deviation in position. tion of the photographed image.
För uppnående av ovannämnda ändamål enligt uppfin- ningen tillhandahàlles en ljustransmissionsanordning, som innefattar ljustransmissionsorgan för bildande av en' ljustransmissionspassage genom en kombination av speglar och en spegeljusteringsenhet för reglering av en sned- ställningsvinkel av speglarna, som bildar ljustransmis- sionsorganet, vilken ljustransmissionsanordning innefat- tar halva speglar eller våglängdsseparationsspeglar, vilka är delar av speglarna i ljustransmissionspassagen, en ljuspositionsdetekteringsenhet, vilken är anordnad på en samplande optisk bana, till vilken ljus, som separe- rats av de halva speglarna eller våglängdsseparations- speglarna, sändes och en styrenhet för beräkning av in- formation om avvikelsen i ljusposition utmatat från ljus- positionsdetekteringsenheten för påverkan av en spegel- justeringsenhet i en riktning i sådan utsträckning, att avvikelsen av ljuspositionen undanröjes.To achieve the above objects according to the invention, there is provided a light transmission device comprising light transmission means for forming a light transmission passage through a combination of mirrors and a mirror adjusting unit for controlling an oblique angle of the mirrors forming the light transmission means for transmitting the light transmission means. takes half mirrors or wavelength separation mirrors, which are parts of the mirrors in the light transmission passage, a light position detecting unit, which is arranged on a sampling optical path, to which light separated by the half mirrors or wavelength separation mirrors is transmitted and the control unit information about the deviation in light position output from the light position detection unit for influencing a mirror adjustment unit in a direction to such an extent that the deviation of the light position is eliminated.
Ljustransmissionsanordningen har sådan struktur, att en eller flera typer av styrlaserstràlenheter för att åstadkomma infallande styrlaserstrålar på ljustransmis- sionspassagen är anordnad.The light transmission device has such a structure that one or more types of control laser beam units for arranging incident control laser beams on the light transmission passage are arranged.
För uppnàende av ovannämnda ändamål är enligt upp- finningen en ljustransmissionsanordning anordnad, inne- fattande ljustransmissionsorgan för bildande av en ljus- transmissionspassage genom kombination av speglar och en spegeljusteringsenhet för styrning av inklinationsvinkeln av åtminstone en spegel bildande ljustransmissionsorga- net, vilken ljustransmissionsanordning innefattar en huvudlaserenhet för utmatning av laserstrålar för bear- betning, inspektion eller förebyggande underhåll/repara- tion av ett för bearbetning avsett parti, en styrlaser- enhet för utmatning av en styrlaserstråle, som skiljer' sig från huvudlaserstrålen, halvspegelstyrorgan för styf- ning av styrlaserstrålen, vilken emitteras från styr- laserstrålenheten, till ljustransmissionspassagen, samp- 521 996 14 lande separationsspegelorgan, som år anordnade i ett mel- lanlåge i ljustransmissionspassagen, parallella, reflek- terande optiska organ, som är anordnade pà en optisk bana åtskild av nämnda separationsspegelorgan, en ljusposi- tionsdetekteringsenhet, på vilken ljus, som reflekteras av det parallellt reflekterande optiska organet, bringas att infalla via halvspegelstyrorganet och en styrenhet för mottagning av information om positionsavvikelse av ljuset, som detekterats av ljuspositionsdetekteringsen- heten, för behandling av information för att sålunda driva spegeljusteringsenheten.To achieve the above objects, according to the invention, a light transmission device is provided, comprising light transmission means for forming a light transmission passage by combining mirrors and a mirror adjusting unit for controlling the inclination angle of at least one mirror forming light transmission means. for discharging laser beams for machining, inspection or preventive maintenance / repair of a portion intended for machining, a control laser unit for discharging a control laser beam, which differs from the main laser beam, a half-mirror control means for supporting the control laser beam, which emitted from the control laser beam unit, to the light transmission passage, sampling separation mirror means, which are arranged in an intermediate position in the light transmission passage, parallel, reflecting optical means, which are arranged on an optical path separated by said separation mirror means, a light position detecting unit, on which light reflected by the parallel reflecting optical means is caused to be incident via the half-mirror control means and a control unit for receiving position deviation information of the light detected by the light position detecting unit for processing information to thus operating the mirror adjustment unit.
För uppnàende av ovannämnda ändamål har ljustrans- missionsanordningen en sådan struktur, att parallellref- lektionsoptikorganet är en retroreflektor, innefattande ett hörnkubprisma eller en ihålig hörnkub eller ett optiskt system med kattöga.To achieve the above objects, the light transmission device has such a structure that the parallel reflection optic means is a retroreflector, comprising a corner cube prism or a hollow corner cube or a cat eye optical system.
För uppnàende av ovannämnda ändamål enligt förelig- gande uppfinning är en ljustransmissionsanordning anord- nat, vilken innefattar ett ljustransmissionsorgan för bildande av en ljustransmissionspassage genom en kombi- nation av speglar och en spegeljusteringsenhet för styr- ning av inklinationsvinkeln av åtminstone en spegel, bil- dande ljustransmissionspassagen, vilken ljustransmis- sionsanordning innefattar en huvudlaserenhet för utmat- ning av laserstrålar för bearbetning, inspektion eller förebyggande underhåll/reparation av ett för bearbetning avsett parti, en styrlaserenhet för utmatning av en opolariserad eller cirkulärt polariserad styrlaserstràle, vilken skiljer sig från huvudlaserstrålen, halvspegel- styrorgan för styrning av styrlaserstrålen, som utmatas från styrlaserstrålenheten, till ljustransmissionspassa- gen, samplande separationsspegelorgan, som är anordnade i tvà partier, som skiljer sig i en riktning av den optiska axeln i ljustransmissionspassagen, parallellreflekterande optiska organ, som är anordnade för optiska banor, vilká är åtskilda av samplingsseparationsspegelorganen, polari- serande optiska organ, som är anordnade för båda de sepa- 521 996 rerade optiska banorna av de två parallellreflekterande optiska organen, separationspolariserande optiska organ, till vilka ljus reflekteras av vart och ett av nämnda parallellreflekterande optiska organ via halvspegelstyr- organet, första och andra ljuspositionsdetekterande en- heter vilka var och en tillföres reflekterat ljus, som separerats av nämnda separerande, parallella optiska organ, och en styrenhet för mottagning av information om avvikelsen i ljusposition, som detekterats av de bàda ljuspositionsdetekteringsenheterna för behandling av in- formation för påverkan av spegeljusteringsenheten.To achieve the above objects according to the present invention, a light transmission device is provided, which comprises a light transmission means for forming a light transmission passage through a combination of mirrors and a mirror adjusting unit for controlling the inclination angle of at least one mirror, forming the light transmission passage, which light transmission device comprises a main laser unit for discharging laser beams for processing, inspection or preventive maintenance / repair of a portion intended for processing, a control laser unit for discharging an unpolarized or circularly polarized control laser beam, which differs from the main laser beam control means for guiding the control laser beam output from the control laser beam unit to the light transmission passage, sampling separation mirror means arranged in two portions differing in one direction of the optical axis in the light transmission passage, parallel reflection optical means arranged for optical paths separated by the sampling separation mirror means polarizing optical means provided for both the separated optical paths by the two parallel reflecting optical means, separation polarizing optical means to which light reflected by each of said parallel reflecting optical means via the half-mirror control means, first and second light position detecting units each of which is supplied with reflected light, separated by said separating, parallel optical means, and a control unit for receiving information about the deviation in light position detected by the two light position detection units for processing information for influencing the mirror adjustment unit.
För uppnàende av ovannämnda ändamål är enligt före- liggande uppfinning en ljustransmissionsanordning anord- nad, vilken har ljustransmissionsorgan för bildande av en ljustransmissionspassage genom kombination av speglar och en spegeljusteringsenhet för styrning av inklinationsvin- keln av åtminstone en spegel, bildande ljustransmissions- passagen, vilken ljustransmissionsanordning innefattar en huvudlaserenhet för utmatning av laserstràlar för bearbetning, inspektion eller förebyggande underhàll/re- paration av ett för bearbetning avsett parti, ett flertal styrlaserenheter för utmatning av styrlaserstràlar, som har våglängder, vilka skiljer sig fràn den av huvudlaser- strålen, och oscillationsvàglängder, som skiljer sig från varandra, ett flertal vàglängdsseparerande spegelorgan, som är anordnade pà ljustransmissionspassagen för att svara mot styrlaserenheterna, parallellreflekterande optiska organ, anordnade pà optiska banor för styrlaser- strålarna, vilka separerats av vàglängdsseparations- spegelorganen, vàglängdsseparationsspegelorgan för ref- lekterat ljus för separation av styrlaserstràlar, vilka reflekterats av vart och ett av de parallellreflekterande optiska organen för varje vàglängd för styrning av styr- laserstràlarna, ett flertal ljuspositionsdetekterande en- heter för individuell mottagning av reflekterade styr- _ laserstràlar, separerade av de vàglängdsseparerande spegelorganen och en styrenhet för mottagning av infor- l0 521 996 n | o ø a. .nu u» 16 mation om avvikelsen i ljusposition, detekterad av var- dera ljuspositionsdetekteringsenheten för behandling av informationen i och för påverkan av spegeljusteringsen- heten.To achieve the above objects, according to the present invention, a light transmission device is provided, which has light transmission means for forming a light transmission passage by combining mirrors and a mirror adjusting unit for controlling the inclination angle of at least one mirror, forming the light transmission transmission light transmission device. comprises a main laser unit for discharging laser beams for machining, inspection or preventive maintenance / repair of a portion intended for processing, a plurality of control laser units for discharging control laser beams having wavelengths different from that of the main laser beam, and oscillating wave different from each other, a plurality of path length separating mirror means arranged on the light transmission passage for responding to the control laser units, parallel reflecting optical means arranged on optical paths of the control laser beams, which are separated by path length separation reflection mirror means, path length separation mirror means for reflected light for separating control laser beams, which are reflected by each of the parallel reflecting optical means for each path length for controlling the control laser beams, a plurality of light position detecting units for individual receiving receivers. laser beams, separated by the wavelength-separating mirror means and a control unit for receiving information | o ø a. .nu u »16 information about the deviation in light position, detected by each light position detection unit for processing the information in and for influencing the mirror adjustment unit.
För uppnàende av ovannämnda ändamål tillhandahälles enligt uppfinningen ett sätt för justering av ljustrans- missionsanordningen, vid vilket ett elektroniskt, optiskt bildupptagningsorgan anordnas på en förlängningslinje till den optiska axeln av en ljustransmissionspassage, som bildas genom en kombination av speglar intill en ljuskälla, det elektroniska, optiska bildupptagnings- organet bringas att observera en spegelbild av ett màl för en bildbehandling genom en första automatisk juste- ringsspegel intill ljuskällan, den första automatiska justeringsspegeln justeras sà, att den observerade spegelbilden placeras i det centrala partiet, och den optiska axeln av ljustransmissionspassagen justeras genom Sekventiell justering av automatiska justeringsspeglar genom en liknande spegeljusteringsmetod efter det att den första automatiska justeringsspegeln justerats.To achieve the above objects, there is provided according to the invention a method of adjusting the light transmission device, in which an electronic optical image pickup means is arranged on an extension line to the optical axis of a light transmission passage formed by a combination of mirrors adjacent a light source, the electronic the optical image pickup means is caused to observe a mirror image of a target for an image processing by a first automatic adjustment mirror adjacent to the light source, the first automatic adjustment mirror is adjusted so that the observed mirror image is placed in the central portion, and the optical axis of the light transmission passage is adjusted by Sequential adjustment of automatic adjustment mirrors by a similar mirror adjustment method after the first automatic adjustment mirror has been adjusted.
För uppnàende av ovanstående ändamål tillhandahàlles enligt föreliggande uppfinning ett sätt för justering av en ljustransmissionsanordning, vid vilket en ljusposi- tionsdetekteringsenhet placeras pá en förlängningslinje till en ljustransmissionspassage, som bildas genom en kombination av speglar intill en ljuskälla, ett paral- lellreflekterande optiskt organ anordnas i ett mellanlig- gande läge av ljustransmissionspassagen eller intill ett laserstràlemitterande huvud, ljuspositionsdetekterings- enheten bringas att detektera ljus, som reflekteras av det parallellreflekterande optiska organet för styrning av laserstrálen, som bragts att infalla fràn ljustrans- missionspassagen intill ljuskällan, och àterkopplings- styrning av en vinkel av en automatisk justeringsspegel justeras sà, att storleken av avvikelsen i den av ljus-_ positionsdetekteringsenheten detekterade ljuspositionen upphäves. lO 521 996 u u - . uu n 1 annons a - - 17 För uppnäende av ovanstående ändamål tillhandahàlles enligt föreliggande uppfinning ett sätt för justering av en ljustransmissionsanordning, vid vilket ett elektro- niskt, optiskt bildupptagningsorgan anordnas på en för- längningslinje till en ljustransmissionspassage, som bil- das genom en kombination av speglar intill en ljuskälla, det elektroniska, optiska bildupptagningsorganet bringas att observera en spegelbild av ett mål för en bildprocess via en första automatisk justeringsspegel intill ljuskäl- lan, den första automatiska justeringsspegeln justeras så, att den observerade spegelbilden placeras i det cen- trala partiet av bilden, grovjustering av ljustransmis- sionspassagen utföres genom sekventiell justering av de automatiska justeringsspeglarna på ljustransmissionspas- sagen medelst en metod, som liknar metoden för justering av den första automatiska justeringsspegeln efter det att den första automatiska justeringsspegeln justerats, en exakt justering av ljustransmissionspassagen utföres genom användning av en ljuspositionsdetekteringsenhet, vilken är placerad pà en förlängningslinje till ljus- transmissionspassagen intill en ljuskälla och ett paral- lellt, reflekterande optiskt organ, anordnat i ett mel- lanliggande läge av ljustransmissionspassagen och intill ett laserstràlemitterande huvud, varvid den exakta juste- ringsoperationen utföres så, att en ljuspositionsdetek- teringsenhet detekterar det reflekterade ljuset av styr- laserstrålen, som bragts att infalla från ljustransmis- sionspassagens ljuskälla och som reflekteras av det parallellreflekterande optiska organet och justeringen av vinkeln av den automatiska justeringsspegeln återkopp- lingsstyres så, att storleken av avvikelsen i ljusposi- tionen, som detekterats av ljuspositionsdetekteringsen- heten, upphäves, så att exakt justering av ljustransmis- sionspassagen utföres och en inverkan av extern vibration korrigeras. _ För uppnäende av ovanstående ändamål innefattar an- ordningen enligt föreliggande uppfinning en laseroscil- lO O I III I I II IQ I IQ Il U' Ü Ü . . . . . . . . . . .. . - - - - -- -g . . . . . . . . . . . . . . . ..._ :. . . . . .. .. ... n.. . . ... .. _ . . . .. . .To achieve the above objects, the present invention provides a method of adjusting a light transmission device in which a light position detecting unit is placed on an extension line of a light transmission passage formed by a combination of mirrors adjacent a light source, a parallel organ reflecting in an intermediate position of the light transmission passage or adjacent to a laser beam emitting head, the light position detecting unit is caused to detect light reflected by the parallel reflecting optical means for controlling the laser beam incident from the light transmission passage to the light source and control source. angle of an automatic adjustment mirror is adjusted so that the magnitude of the deviation in the light position detected by the light position detecting unit is eliminated. lO 521 996 u u -. In order to achieve the above objects, according to the present invention there is provided a method of adjusting a light transmission device, in which an electronic optical image pickup means is arranged on an extension line of a light transmission passage formed by a combination of mirrors adjacent to a light source, the electronic optical image pickup means is caused to observe a mirror image of a target for an image process via a first automatic adjustment mirror adjacent to the light source, the first automatic adjustment mirror is adjusted so that the observed mirror image is placed in the central portion of the image, coarse adjustment of the light transmission passage is performed by sequentially adjusting the automatic adjustment mirrors on the light transmission passage by a method similar to the method of adjusting the first automatic adjustment mirror after the first automatic adjustment mirror is adjusted, an exact adjustment a The light transmission passage is performed by using a light position detecting unit which is located on an extension line of the light transmission passage adjacent a light source and a parallel reflecting optical means arranged in an intermediate position of the light transmission passage and adjacent a laser beam emitting head. the adjusting operation is performed so that a light position detecting unit detects the reflected light of the control laser beam which is caused to fall from the light source of the light transmission passage and which is reflected by the parallel reflecting optical means and the adjustment of the angle of the automatic adjustment mirror. that the magnitude of the deviation in the light position detected by the light position detection unit is canceled, so that precise adjustment of the light transmission passage is performed and an effect of external vibration is corrected. To achieve the above objects, the device of the present invention comprises a laser oscillator. . . . . . . . . . ... - - - - - -g. . . . . . . . . . . . . . . ..._:. . . . . .. .. ... n ... . ..... _. . . ... .
I I I I II II V' .' . 18 lator, som är anordnad på ett operationsgolv, en styr- panel, en bärpelare, vilken är temporärt anordnad ovanför ett tryckkärl, ett ljusstyrrör, som hålles av bärpelaren, en reflekterande spegellàda, som har en ände kopplad till en emissionsöppning hos laseroscillatorn och ett annat ändläge på ett mellanliggande ställe av bärpelaren och en reflekterande spegel, som har en automatisk inriktningsmekanism för modifiering av reflektions- vinkeln, ett mastliknande ljusstyrrör, som har en övre ände förbunden med den reflekterande spegellàdan och en nedre ände avskild medelst plant glas för att sålunda sända laserstrålar in i reaktorn i luften, en reflekte- rande spegellàda, som har en övre yta, till vilken den nedre änden på ljusstyrrörmasten är förbunden och en av sidoytorna är förbunden med ett horisontellt ljusstyrrör, bestående av en eller flera speglar och försett med en automatisk inriktningsmekanism för modifiering av vin- keln, ett vridfordon, som har en vridfunktion, vilken tillåter vridning och temporärt anordnande på hylsans övre stomme, varvid det horisontella ljusstyrröret är inkluderat i vridfordonet och ett flertal typer ringfor- miga laserbearbetningsenheter, vilka var och en har en konstruktion, varmed anslutning/lösgöring med avseende på vridfordonet tillåtes i reaktorn, är anordnade att motta laserstràlar, som sändes från ändytan pà det horisontella ljusstyrröret för att bearbeta varje svetsfog i en kon- struktion i ett utrymme, som omges av hylsstommens ytter- vägg i tryckkärlet i kärnreaktorn av kokartyp, varvid en innervägg på reaktortryckkärlet och en baffelplatta var och en har en mekanism och en konstruktion, som är speci- ficerad för att kunna anpassas till varje parti, som måste bearbetas.I I I I II II II V '.' . 18, which is arranged on an operating floor, a control panel, a support column, which is temporarily arranged above a pressure vessel, a light guide tube, which is held by the support column, a reflecting mirror drawer, which has one end connected to an emission opening of the laser oscillator and a another end position at an intermediate location of the support column and a reflecting mirror having an automatic alignment mechanism for modifying the angle of reflection, a mast-like light guide tube having an upper end connected to the reflecting mirror drawer and a lower end separated by flat glass so as to sending laser beams into the reactor into the air, a reflecting mirror drawer having an upper surface to which the lower end of the light guide tube mast is connected and one of the side surfaces is connected to a horizontal light guide tube, consisting of one or more mirrors and provided with a automatic alignment mechanism for modifying the angle, a rotary vehicle, which has a rotary function, which allows rotating and temporarily arranging on the upper body of the sleeve, the horizontal light guide tube being included in the rotating vehicle and a plurality of types of annular laser processing units, each of which has a construction by which connection / detachment with respect to the rotating vehicle is allowed in the reactor. receiving laser beams emitted from the end face of the horizontal light guide tube to process each weld in a structure in a space surrounded by the outer wall of the sleeve body in the pressure vessel of the digester core reactor, an inner wall of the reactor pressure vessel and a baffle plate and a baffle has a mechanism and a construction, which is specified to be able to adapt to each batch, which must be machined.
En konstruktion kan användas, i vilken anordningen inkluderar en bärpelare på operationsgolvet, en ljus- styrrörmast för koppling av apparaten och vridfordonet till varandra, varvid vridfordonet och de ringformiga laserbearbetningsenheterna kan separeras i reaktorn genom .oa- 521 996 19 att förbindningspartiet av ljusstyrpartiet för varje ele- ment avskiljes. Förändrings- och monteringsoperationer av ett flertal typer ringformiga laserbearbetningsenheter kan sålunda ske i reaktorn från ett ställe på avstånd därifrån. Ãndytan på vart och ett av förbindningspartierna i ljusstyrrörmasten, det horisontella ljusstyrröret, vilket är inkluderat i vridfordonet och ljusstyrröret i den ringformiga laserbearbetningsenheten är åtskilda medelst plant glas, så att individuellt slutna utrymmen bibehål- les. Dessutom kännetecknas ändytan på vart och ett av förbindningspartierna av ljusstyrrörmasten därav, att ett eller flera vattenmunstycken är anordnade att spruta vat- ten på det plana glasets vätskesida, varvid det horison- tella ljusstyrröret, vilket är inkluderat i vridfordonet, och den ringformiga laserbearbetningsenhetens ljusstyrrör är åtskilda medelst plant glas, så att individuella, slutna utrymmen bibehàlles. Dessutom är ett eller flera vattenmunstycken anordnade att bespruta vätskesidan av det plana glaset. Ãndytan på vart och ett av ljusstyrrörmastens för- bindningspartier, det horisontella ljusstyrröret, vilket är inkluderat i vridfordonet och ljusstyrröret i den ringformiga laserbearbetningsenheten är åtskilda medelst plant glas, så att individuella, slutna utrymmen bibehål- les. Ett lufttryckrör är vidare kopplat till varje ljus- styrrör.A structure may be used in which the device includes a support pillar on the operating floor, a light guide tube mast for coupling the apparatus and the rotating vehicle to each other, the rotating vehicle and the annular laser processing units being separated in the reactor by connecting the connecting portion of the light guide portion for each element is separated. Change and assembly operations of a plurality of types of annular laser processing units can thus take place in the reactor from a location remote therefrom. The end face of each of the connecting portions of the light guide tube mast, the horizontal light guide tube, which is included in the rotary vehicle and the light guide tube in the annular laser processing unit are separated by flat glass, so that individually closed spaces are maintained. In addition, the end face of each of the connecting portions of the light guide tube mast is characterized in that one or more water nozzles are arranged to spray water on the liquid side of the flat glass, the horizontal light guide tube, which is included in the rotary vehicle, and the annular laser guide working. separated by flat glass, so that individual, enclosed spaces are maintained. In addition, one or more water nozzles are arranged to spray the liquid side of the flat glass. The end surface of each of the connecting portions of the light guide tube mast, the horizontal light guide tube, which is included in the rotary vehicle and the light guide tube in the annular laser processing unit, are separated by flat glass, so that individual, closed spaces are maintained. An air pressure tube is further connected to each light guide tube.
Vridfordonet har en vridfordonsklämmekanism med en länk, en hydraulkolv och en dyna, en vridmekanism inne- fattar ett roterande lager med en bas, som är vridfordo- nets klämmekanism och som tillåter vridning av vridfor- donets hela stomme runt reaktortryckkärlets centrum, en motor för vridning och hjul för vridning samt ett hori- sontellt ljusstyrrör, som är anordnat pà vridmekanismen och som har en slidmekanism innefattande en linjär styr- ning, en kulskruv, kugghjul och en servomotor. lO 521 996 n o n u o u a o u u o n un .nu en Laserbearbetningsenheten för det ringformiga organet innefattar en kopplingsmekanism, vilken kan anslutas till eller lösgöras fràn ett horisontellt ljusstyrrör, vilket är inkluderat i vridfordonet, ett expanderbart ljusstyr- rör för sändning av laserstràlen, som överförts från det horisontella ljusstyrröret, vinkelrätt kopplat nedàt, så att kopplingsmekanismen tjänstgör som en bas, ett laser- emitterande huvud, vilket är anordnat i den främre änden av ljusstyrröret och utför förebyggande underhàllsbear- betning av omgivningen av varje svetsfog i diffusorn i stràlpumpens nedre parti, reparationsbearbetning eller liknande genom laseremittering och ett fixeringsparti för att vid axelns centrum fixera det laseremitterande huvu- det pà en godtycklig höjd av en stràlpumpsdiffusor anord- nad i diffusorn.The rotary vehicle has a rotary vehicle clamping mechanism with a link, a hydraulic piston and a pad, a rotary mechanism comprises a rotating bearing with a base, which is the rotary vehicle clamping mechanism and which allows rotation of the entire rotary vehicle body around the center of the reactor pressure vessel. and wheels for turning and a horizontal light guide tube, which is arranged on the turning mechanism and which has a slide mechanism comprising a linear guide, a ball screw, gears and a servomotor. The laser processing unit for the annular member comprises a coupling mechanism, which can be connected to or detached from a horizontal light guide tube, which is included in the rotary vehicle, an expandable light guide tube for transmitting the laser beam transmitted from the light guide tube to the 540 521 996 nonuouaouuon un .nu. , perpendicularly coupled downwards, so that the coupling mechanism serves as a base, a laser emitting head, which is arranged in the front end of the light guide tube and performs preventive maintenance machining of the environment of each weld in the diffuser in the lower part of the jet pump, repair machining or the like by laser emission and a fixing portion for fixing at the center of the shaft the laser emitting head at an arbitrary height of a jet pump diffuser arranged in the diffuser.
Före installation av anordningen enligt föreliggande uppfinning avlägsnas en huvudbult, ett l80° knärör, ett munstycke, en hylsa, en adapter osv av stràlpumpens ele- ment för att tillåta åtkomst till insidan av den för bearbetning avsedda diffusorn.Prior to installation of the device of the present invention, a head bolt, a 180 ° knee tube, a nozzle, a sleeve, an adapter, etc. are removed from the elements of the jet pump to allow access to the inside of the diffuser for processing.
Den ringformiga laserbearbetningsenheten innefattar en kopplingsmekanism, vilken kan anslutas till eller lös- göras med avseende pà ett horisontellt ljusstyrrör, som är monterat pà vridfordonet, ett roterbart ljusstyrrör för överföring av laserstràlen, som skall sändas fràn det horisontella ljusstyrröret, vilket är vinkelrätt anslutet nedåt, sä att kopplingsmekanismen tjänstgör som en bas och har en form och dimensioner varmed placeringen av den övre änden pà diffusorn tillàtes, ett kopplingsparti för en bearbetningsarm, vilken är inkluderad i det nedre ändpartiet av det roterbara ljusstyrröret och kan anslu- tas till eller lösgöras från ett ställe pà avstånd, och en bearbetningsarm, som är anordnad att anslutas eller lösgöras med avseende pà kopplingspartiet i reaktortryck- kärlet fràn ett ställe på avstånd för utförande av en laserbestràlningsoperation av ytterytan pà diffusorn. --. -.- .-.~ «- lO 521 996 »unc ua..-u ~ - »-o-n 21 Före installation av anordningen enligt föreliggande uppfinning avlägsnas en huvudbult, ett l80° knärör, ett munstycke, en hylsa, en adapter osv av stràlpumpens element för att tillåta anordnande av det roterande ljus- stràlröret för den övre änden av diffusorn.The annular laser processing unit comprises a coupling mechanism which can be connected to or detached with respect to a horizontal light guide tube mounted on the rotary vehicle, a rotatable light guide tube for transmitting the laser beam to be transmitted from the horizontal light guide tube, which is downwardly perpendicular, so that the coupling mechanism serves as a base and has a shape and dimensions allowing the placement of the upper end of the diffuser, a coupling portion for a machining arm, which is included in the lower end portion of the rotatable light guide tube and can be connected to or detached from a remote location, and a machining arm, which is arranged to be connected or detached with respect to the coupling portion in the reactor pressure vessel from a remote location for performing a laser irradiation operation of the outer surface of the diffuser. -. Prior to installation of the device according to the present invention, a head bolt, a 180 ° knee tube, a nozzle, a sleeve, an adapter, etc. are removed. of the radiator pump elements to allow the rotating light beam tube to be arranged for the upper end of the diffuser.
En ringformig laserbearbetningsenhet innefattar en kopplingsmekanism, vilken kan anslutas eller lösgöras med avseende på det horisontella ljusstyrröret, som är inklu- derat i vridfordonet, en ljusstyrrörmast, vilken är vin- kelrätt ansluten nedàt, så att förbindningsmekanismen tjänstgör som en bas, en diffraktionsmekanism i ett hyls- mellanparti, vilken har en hydraulkolv och en paral- lellänkmekanism, en införselmast, som har en form, som medger införsel i ett utrymme mellan stràlpumpen och hylskroppens vägg, samt ett laseremitterande huvud.An annular laser processing unit comprises a coupling mechanism, which can be connected or detached with respect to the horizontal light guide tube, which is included in the rotary vehicle, a light guide tube mast, which is perpendicularly connected downwards, so that the connecting mechanism serves as a base, a diffraction mechanism sleeve intermediate portion, which has a hydraulic piston and a parallel link mechanism, an insertion mast having a shape which allows insertion into a space between the jet pump and the wall of the sleeve body, and a laser emitting head.
Enligt föreliggande uppfinning innefattar det laser- emitterande huvudet en konvergerande linsenhet, en ref- lekterande spegel eller ett prisma för avsökning, en horisontell avsökningsmekanism, en svängande avsöknings- mekanism, en stegöverföringsmekanism, en fokaldistans- justeringsmekanism, en enhet för avlägsning av damm fràn en för bearbetning avsedd yta, åtminstone en liten mikro- fon, en halvspegel, en retroreflektor och en övervakande kamera, varvid strukturen av det optiska systemet i det laseremitterande huvudet är så utformat, att laserstrà- len, vilken transmitteras från det med huvudet förbundna ljusstyrröret ledes genom ett bälgrör för införsel i halvspegeln, varefter laserstràlen av halvspegeln avdelas till retroreflektorn och den konvergerande linsen, varvid den till retroreflektorn transmitterade laserstràlen polariseras av polarisationsfiltret och sedan àterföres till halvspegeln och returneras till laseroscillatorn och laserstràlen, som transmitterats till den konvergerande linsen ledes genom ett bälgrör och en konvergerande lins och därpå genom ett àtskiljande plant glas, varefter laserstràlen införes i vatten och sedan reflekteras av den reflekterande spegeln för avsökning i och för till- 521 996 ao nu o a a a n a v » o o .nya a Q u _ ~ o .u v- a u-.uou 22 försel till ett för bearbetning avsett parti, och det laseremitterande huvudets drivmekanism innefattar en stegtranslationsmekanism, vilken tillåter stegvis för- skjutning av hela stommen av huvudets optiska system och innefattar en linjär styrning, en kulskruv, kugghjul och ett vridmanöverorgan, en konvergerande linsenhet, som kan förändra fokalavstàndet fràn ett ställe pà avstånd där- ifrån och innefattar kugghjul, skruvar och ett vridman- överorgan, en svängbar avsökningsmekanism, tillåtande svängning av den reflekterande spegeln och vridning runt den infallande laserstràlens optiska axel samt innefattar ett lager, kugghjul och ett vridmanöverdon samt en hori- sontell avsökningsmekanism, som tillåter hela stommarna av den konvergerande linsenheten och den svängbara av- sökningsmekanismen att röra sig lateralt och stegvis och innefattar en linjär styrning, en kulskruv, kugghjul och ett vridmanöverdon.According to the present invention, the laser emitting head comprises a converging lens unit, a reflecting mirror or a prism for scanning, a horizontal scanning mechanism, a pivoting scanning mechanism, a step transfer mechanism, a focal distance adjusting mechanism, a dust removal unit surface for processing, at least a small microphone, a half-mirror, a retroreflector and a surveillance camera, the structure of the optical system in the laser emitting head being designed so that the laser beam, which is transmitted from the headlamp connected to the head, is guided through a bellows tube for insertion into the half mirror, after which the laser beam of the half mirror is divided into the retroreflector and the converging lens, the laser beam transmitted to the retroreflector being polarized by the polarizing filter and then returned to the half mirror and returned to the laser oscillator. The lens is passed through a bellows tube and a converging lens and then through a separating flat glass, after which the laser beam is inserted into water and then reflected by the reflecting mirror for scanning in and for 521 996 ao nu oaaanav »oo .nya a Q u _ 22 to a machining portion, and the drive mechanism of the laser emitting head includes a step translation mechanism which allows stepwise displacement of the entire body of the optical system of the head and includes a linear guide, a ball screw , gears and a rotary actuator, a converging lens unit which can change the focal length from a place remote therefrom and includes gears, screws and a rotary actuator, a pivotable scanning mechanism, allowing pivoting of the reflecting mirror of the reflecting laser and shaft and comprises a bearing, gear and a rotary actuator as well as a horizontal scanning mechanism, which Allows the entire body of the converging lens unit and the pivotable scanning mechanism to move laterally and stepwise and includes a linear guide, a ball screw, a gear and a rotary actuator.
Det laseremitterande huvudet har en ljuskonvergeran- de linsenhet, en reflekterande spegel (eller ett prisma) för avsökning, en svängbar avsökningsmekanism, en tele- skopisk ljusstyrrörmekanism, en fokaldistansjusterings- mekanism, en enhet för avlägsning av damm fràn en för bearbetning avsedd yta, àtminstone en liten mikrofon och en övervakningskamera, varvid strukturen av det laser- emitterande huvudets optiska system är sådan, att laser- stràlen, som sändes fràn ljusstyrröret, till vilket huvu- det är anslutet, ledes genom en teleskopisk ljusstyrrör- mekanism av typen ihålig kolv, vilken mekanism är avskild medelst två plana glasskivor för att sålunda införas i den konvergerande linsenheten, föras genom det avskiljan- de plana glaset, införas i vatten och reflekteras av den reflekterande spegeln för avsökning för att sålunda till- föras ett för bearbetning avsett parti och det laseremit- terande huvudets drivmekanism har en teleskopisk ljus-' styrrörmekanism, vilken tillåter hela stommen av huvudets optiska system att utskjutas vertikalt eller indragas stegvis och innefattar två plana glasskivor, en linjär nun-uu n n n uuonov 23 positionssensor, en O-ring, en kolvmekanism, en retur- fjäder och ett lufttryckrör, en konvergerande linsenhet, som har ett fokalavstånd, vilket kan förändras från ett ställe på avstånd därifrån och som innefattar kugghjul, skruvar och ett rotationsmanöverdon samt en svängbar av- sökningsmekanism, vilken tillåter svängning och vridning av den reflekterande spegeln vinkelrätt mot den infallan- de laserstrålens optiska axel och i en riktning av axeln inkluderande spegelytan och som har ett lager, ett vrid- manöverdon och en vinkeldetektorsensor.The laser emitting head has a light converging lens unit, a reflecting mirror (or a prism) for scanning, a pivoting scanning mechanism, a telescopic light guide tube mechanism, a focal distance adjusting mechanism, a dust removal unit from a surface intended for processing, a small microphone and a surveillance camera, the structure of the optical system of the laser emitting head being such that the laser beam transmitted from the light guide tube to which the head is connected is guided through a hollow piston type telescopic light guide tube mechanism, which mechanism is separated by two flat glass sheets so as to be inserted into the converging lens unit, passed through the separating flat glass, inserted into water and reflected by the reflecting mirror for scanning so as to be supplied with a portion for processing and the The laser emitting head drive mechanism has a telescopic light guide tube mechanism which allows the entire The optical system of the head is to be extended vertically or retracted stepwise and comprises two flat glass sheets, a linear position sensor, an O-ring, a piston mechanism, a return spring and an air pressure tube, a converging lens unit having a focal length, which can be changed from a location at a distance therefrom and which includes gears, screws and a rotary actuator as well as a pivotable scanning mechanism which allows pivoting and rotation of the reflecting mirror perpendicular to the optical axis of the incident laser beam and in a direction the shaft including the mirror surface and which has a bearing, a rotary actuator and an angle detector sensor.
Det laseremitterande huvudet har en konvergerande linsenhet, en rotationsmekanism för den konvergerande linsen, en reflekterande spegel (eller ett prisma) för avsökning, en teleskopljusstyrrörmekanism, en fokalav- ståndsjusteringsmekanism, en svängbar avsökningsmekanism, en enhet för avlägsning av damm från en för bearbetning avsedd yta, åtminstone en liten mikrofon och en övervak- ningskamera, varvid strukturen av det laseremitterande huvudets optiska system är så utformat, att laserstrålen, som emitteras från ljusstyrröret, till vilket huvudet är kopplat, ledes genom en ihålig kolvformig, teleskopisk ljusstyrrörmekanism, vilken är avskild medelst två plana glasskivor, inledes i den konvergerande linsenheten, som är så formad och monterad, att läget av fokalpunkten polariseras genom en viss förskjutning av den optiska axeln för den konvergerande linsen med avseende pà en ljusinfallsaxel, ledes genom det avskiljande plana glaset, införes i vatten och reflekteras av den reflek- terande spegeln för avsökning, så att en för bearbetning avsedd del bestrålas med laserstrålen, det laseremitte- rande huvudets drivmekanism innefattar den teleskopiska ljusstyrrörmekanismen, vilken tillåter den kompletta stommen av det optiska systemet av huvudet att skjutas ut eller indragas vertikalt stegvis och har två plana glas- skivor, en linjär positionssensor, en O-ring, en kolv- _ mekanism, en returfjäder och ett lufttryckrör, en konver- gerande linsenhet, som har ett fokalavstånd, som kan för- -. v 521 996§.:=:::==-..-= =::;=::;. 24 ändras från ett ställe på avstånd därifrån och som har en fokalavståndsjusteringsmekanism, innefattande kugghjul, skruvar och ett vridmanöverdon, en mekanism, för rotation av den konvergerande linsen, vilken tillåter hela stommen av den konvergerande linsenheten att vridas runt den' optiska axeln av laserstrålen och har kugghjul, skruvar och ett vridmanöverdon samt en svängbar avsökningsmeka- nism, vilken tillåter den reflekterande spegeln att rote- ras koaxiellt med den roterande axeln av mekanismen för rotation av den konvergerande linsen samt har en vridaxel och ett vridmanöverdon.The laser emitting head has a converging lens unit, a rotation mechanism for the converging lens, a reflecting mirror (or a prism) for scanning, a telescopic light guide tube mechanism, a focal distance adjusting mechanism, a pivotable scanning mechanism, a remote removal unit. , at least one small microphone and a surveillance camera, the structure of the optical system of the laser emitting head being designed so that the laser beam emitted from the light guide tube to which the head is connected is guided through a hollow piston-shaped telescopic light guide tube mechanism which is separated by two flat glass sheets, introduced into the converging lens unit which is so shaped and mounted that the position of the focal point is polarized by a certain displacement of the optical axis of the converging lens with respect to a light incident axis, guided through the separating flat glass, introduced into water and is reflected by the reflective the scanning mirror, so that a part for processing is irradiated with the laser beam, the drive mechanism of the laser emitting head comprises the telescopic light guide tube mechanism, which allows the complete body of the optical system of the head to be pushed out or retracted vertically stepwise and has two flat glass discs, a linear position sensor, an O-ring, a piston mechanism, a return spring and an air pressure tube, a converging lens unit having a focal length capable of. v 521 996§.: = ::: == -..- = = ::; = ::;. 24 is changed from a location remote therefrom and having a focal length adjustment mechanism, including gears, screws and a rotary actuator, a mechanism for rotating the converging lens, which allows the entire body of the converging lens unit to rotate about the optical axis of the laser beam and has gears, screws and a rotary actuator as well as a pivotable scanning mechanism which allows the reflecting mirror to rotate coaxially with the rotating shaft of the mechanism for rotating the converging lens and has a rotary shaft and a rotary actuator.
Enligt föreliggande uppfinning innefattar laserbear- betningsenheten en undervattenpropeller, bestående av en skruv och en motor och anordnad intill den främre änden av laserbearbetningsenheten, varvid drivkraften av under- vattenspropellern hindrar utövande av en extern kraft på laserbearbetningsenheten och reaktion av ett vattenflöde eller den dammavlägsnande enheten från den för bearbet- ning avsedda ytan, så att kraften för ett stabilt bibe- hållande av det laseremitterande huvudet i det för bear- betning avsedda partiet erhålles. Enligt föreliggande uppfinning är laseroscillatorn innesluten i en trycksäker behållare för att sålunda temporärt placeras på vridfor- donet. Sålunda erfordras inte ljusstyrröret från laser- oscillatorn till vridfordonet och bärpelaren för att så- lunda formas till en emitterande öppning av laseroscilla- torn.According to the present invention, the laser processing unit comprises an underwater propeller, consisting of a screw and a motor and arranged adjacent to the front end of the laser processing unit, the driving force of the underwater propeller preventing the application of an external force on the laser processing unit and reaction of a water flow or dust removal unit. the surface to be machined, so that the force for a stable retention of the laser-emitting head in the machined portion is obtained. According to the present invention, the laser oscillator is enclosed in a pressure-proof container so as to be temporarily placed on the rotary vehicle. Thus, the light guide tube from the laser oscillator to the rotary vehicle and the support column are not required to be formed into an emitting opening of the laser oscillator.
Laseroscillatorn har en lokaliseringstapp och en låsmekanism för att tillåta installation, montering eller separation med avseende på vridfordonet i reaktorn från ett på avstånd därifrån beläget ställe. Dessutom är ljus- styrröret mellan laserfiberoptiken och vridfordonet upp- delad av plant glas en gång.The laser oscillator has a locating pin and a locking mechanism to allow installation, mounting or separation with respect to the rotary vehicle in the reactor from a location remote therefrom. In addition, the light guide tube between the laser fiber optics and the rotary vehicle is divided by flat glass once.
Enligt föreliggande uppfinning ledes laserstrålarna, som emitteras från laseroscillatorn, som är placerad ovanpå reaktorbassängen eller på operationsgolvet, genom ljusstyrröret eller ljusstyrröret av typen flerstegsagg- 521 996 regat för att sålunda transmitteras till en position omedelbart under kärnan i utrymmet. Vid vridning av hyls- stommen och ljusstyrröret, som är anordnat för det invän- diga partiet av slidmekanismen, bringar laserstràlarna i en lateral riktning. Den ringformiga laserbearbetnings- enheten bestràlar då med lasersträlen ett parti av det för bearbetning avsedda ringformiga partiet, som är ut- format pà hylsstommens ytteryta och mellan reaktortryck- kärlet och hylsstommen. Laserstràlarna kan sålunda effek- tivt transmitteras fràn läget ovanför reaktorbassängen eller operationsgolvet till det parti i det ringformiga partiet i kärnan, vilket skall bearbetas.According to the present invention, the laser beams emitted from the laser oscillator located on top of the reactor basin or on the operating floor are passed through the light guide tube or light guide tube of the multistage type type so as to be transmitted to a position immediately below the core of the space. When rotating the sleeve body and the light guide tube, which is arranged for the inner part of the slide mechanism, the laser beams bring in a lateral direction. The annular laser processing unit then irradiates with the laser beams a portion of the annular portion intended for processing, which is formed on the outer surface of the sleeve body and between the reactor pressure vessel and the sleeve body. The laser beams can thus be efficiently transmitted from the position above the reactor pool or the operating floor to the portion of the annular portion of the core to be machined.
Ljusstyrröret för varje element har ändytor, vilka var och en är avskild med glas för att tillåta separation och anslutning till eller avlägsning fràn ett ställe pà avstånd därifrån. Därför kan vilken som helst av de ring- formiga lasermatchningsenheterna, som krävs för opera- tionen, lätt väljas i reaktorn.The light guide tube for each element has end faces, each of which is separated by glass to allow separation and connection to or removal from a location remote therefrom. Therefore, any of the annular laser matching units required for the operation can be easily selected in the reactor.
Det invändiga partiet av ljusstyrröret för varje element kan bibehällas i vatten eller luft. Eftersom rent vatten alltid sprutas från vattenmunstycket kan tillför- sel av damm i det vatten, som lämnas i gapet av avskilj- ningsglasskivan och generering av luftbubblor på glas- skivans yta förhindras efter det att ljusstyrrören anslu- tits till varandra för montering.The inner portion of the light guide tube for each element can be maintained in water or air. Since clean water is always sprayed from the water nozzle, the supply of dust in the water left in the gap of the separating glass plate and the generation of air bubbles on the surface of the glass plate can be prevented after the light guide tubes have been connected to each other for mounting.
Vidare kan torr luft ersätta luft (eller gas) i varje ljusstyrrör. Därför förhindras undervattendaggkon- densation pà spegeln i ljusstyrröret och pä glaset.Furthermore, dry air can replace air (or gas) in each light guide tube. Therefore, underwater dew condensation on the mirror in the light guide tube and on the glass is prevented.
Vridfordonet kan vara fixerat på fackverket i den centrala delen av kärnan pà den övre fackverksplattan.The rotary vehicle can be fixed to the truss in the central part of the core on the upper truss plate.
Vridfordonet kan sålunda vridas runt kärnan. Det inklude- rade horisontella ljusstyrröret kan placeras i en god- tycklig azimut runt ytterytan pà höljets stomme. Dessutom kan positionen av den ringformiga laserbearbetningsen-' heten, som är förenad med vridfordonet medelst slidmekaï nismen, förskjutas och justeras i radiell riktning. --. ...- v-~ 521 996 «¿~- 26 Laserstràlen kan vidare effektivt överföras till det invändiga partiet av diffusorn under stràlpumpen. Därför kan förebyggande underhåll/reparation av ett vertikalt eller lateralt svetsat parti utföras från det invändiga partiet.The rotary vehicle can thus be rotated around the core. The included horizontal light guide tube can be placed in an arbitrary azimuth around the outer surface of the housing frame. In addition, the position of the annular laser processing unit, which is connected to the rotary vehicle by the slide mechanism, can be displaced and adjusted in radial direction. -. ...- v- ~ 521 996 «¿~ - 26 The laser beam can further be efficiently transmitted to the inner portion of the diffuser under the beam pump. Therefore, preventive maintenance / repair of a vertically or laterally welded portion can be performed from the inner portion.
Enligt föreliggande uppfinning är den ringformiga laserbearbetningsenheten uppdelad i två element eller sektioner, vilka är ett roterande ljusstràlrör och en bearbetningsarm. Sålunda kan ytterytan på diffusorn bear- betas. Övre element, som hindrar bearbetningsoperationen, avlägsnas sålunda från huvudbulten, munstycket, hylsan och adaptern, vilka är partier av elementen av stràlpum- pen och vilka är placerade ovanför diffusorn. Det rote- rande ljusstràlröret avlägsnas sedan. Laserstràlarna sän- des till den övre änden av diffusorn genom det roterbara ljusstràlröret. Bearbetningsarmen kan dà bearbeta varje ställe runt det nedre svetsade partiet på diffusorns ytteryta. Graden av frihet av det roterbara ljusstràl- röret för rotation av diffusorns centrala axel samtidigt med vridningen av bearbetningsarmen och graden av frihet av vertikal utskjutning/indragning av bearbetningsarmen realiserar ovanstående operation.According to the present invention, the annular laser processing unit is divided into two elements or sections, which are a rotating light beam tube and a processing arm. Thus, the outer surface of the diffuser can be machined. Upper elements which prevent the machining operation are thus removed from the main bolt, the nozzle, the sleeve and the adapter, which are portions of the elements of the jet pump and which are located above the diffuser. The rotating light beam tube is then removed. The laser beams are sent to the upper end of the diffuser through the rotatable light beam tube. The machining arm can then machin each place around the lower welded portion on the outer surface of the diffuser. The degree of freedom of the rotatable light beam tube for rotation of the central axis of the diffuser at the same time as the rotation of the machining arm and the degree of freedom of vertical extension / retraction of the machining arm realize the above operation.
I sin helhet är den ringformiga laserbearbetnings- enheten formad till platt eller lángsträckt form. Därför förhindras inte införseln av det ringformiga partiet i kärnan av vattenspridaren, höljets stomme, höljets huvud- bultkonsol och stràlpumpens stigrör. Ett plant öppet ut- rymme mellan stràlpumparna, vilket har en storlek av 110 mm x 10 mm och genom vilket baffelplattan kan iakt- tagas fràn en position ovanför reaktorn, användes för att vertikalt uppbära den ringformiga laserbearbetningsen- heten. Efter det att införseln avslutats förbindes den övre änden pà enheten med en kopplingsmekanism pà vrid- fordonet för att sålunda placeras och fästas vid det infe partiet av reaktorn. .o-v »_ n.. av 27 Parallellänkmekanismen påverkas sedan för att bringa införselmasten att närma sig ytterväggen på hylsans mel- lanliggande stomme. I det beskrivna läget är paral- lellänkmekanismen placerad i ett gap mellan det nedre partiet av hylsans övre stomme och huvudet på strålpum- pen. Vidare har införselmasten sådan form och dimension, att den kan passera genom ett gap mellan stràlpumpen och den mellanliggande stommen på hylsan.In its entirety, the annular laser processing unit is formed into a flat or elongated shape. Therefore, the insertion of the annular portion into the core of the water spreader, the casing body, the casing main bolt bracket and the jet pump riser is not prevented. A flat open space between the jet pumps, which has a size of 110 mm x 10 mm and through which the baffle plate can be observed from a position above the reactor, was used to vertically support the annular laser processing unit. After the introduction is completed, the upper end of the unit is connected to a coupling mechanism on the rotary vehicle so as to be placed and attached to the inner part of the reactor. .o-v »_ n .. of 27 The parallel link mechanism is then actuated to bring the insertion mast closer to the outer wall of the intermediate body of the sleeve. In the position described, the parallel link mechanism is placed in a gap between the lower part of the upper body of the sleeve and the head of the jet pump. Furthermore, the insertion mast has such a shape and dimension that it can pass through a gap between the jet pump and the intermediate body of the sleeve.
Eftersom vridfordonet vrides kan den ringformiga laserbearbetningsenheten röra sig över hälften av ytter- ytan på höljets stomme utan att den ringformiga laser- bearbetningsenheten behöver förskjutas vertikalt. Därför kan förebyggande underhåll/reparation av det horisontellt svetsade partiet på ytterytan av höljets stomme utföras kontinuerligt.Since the rotary vehicle is rotated, the annular laser processing unit can move over half of the outer surface of the body of the housing without the need for the annular laser processing unit to be displaced vertically. Therefore, preventive maintenance / repair of the horizontally welded portion on the outer surface of the housing body can be performed continuously.
Enligt föreliggande uppfinning avsökes laserstràlen en gång i horisontell riktning på grund av svängningen av den reflekterande spegeln i den svängbara avsökningsmeka- nismen. Denna operation och den vertikala stegrörelsen av hela stommen i huvudets optiska system, som förorsakas av stegöverföringsmekanismen, kombineras med varandra. Ett förutbestämt område intill den smälta svetsfogen, som skall bearbetas, kan sålunda bestràlas med pulslaserstrà- lar eller kontinuerliga laserstrålar för utförande av förebyggande underhåll, såsom förbättring av spänningen eller modifikation av materialet, eller reparation under användning av laserstrálsvetsning. Laserstràlen kan också fokuseras medelst en mekanism för justering av fokalav- ståndet.According to the present invention, the laser beam is scanned once in the horizontal direction due to the oscillation of the reflecting mirror in the pivotable scanning mechanism. This operation and the vertical step movement of the whole body of the optical system of the head, caused by the step transmission mechanism, are combined with each other. Thus, a predetermined area adjacent to the molten weld to be machined may be irradiated with pulse laser beams or continuous laser beams to perform preventive maintenance, such as improving the voltage or modifying the material, or repairing using laser beam welding. The laser beam can also be focused by means of a mechanism for adjusting the focal length.
Retroreflektorn är monterad på ovan beskrivet sätt.The retroreflector is mounted in the manner described above.
Om därför ljusstyrröret vibreras och den optiska axeln förskjutes på grund av störningar, såsom vibrationer, kan information om positionsavvikelse mellan det aktuella läget av den optiska axeln och ett erforderligt läge av den optiska axeln returneras till det laseremitterande partiet i realtid medelst retroreflektorn. I enlighet med ovanstående information justerar den automatiska inrikt- ...v- ..-- _...- n 521 996 ' v; u» u: nu 28 ningsenhetens styrmekanism exakt vinklarna av de rörliga reflekterande speglarna, som är placerat uppströms om det laserstràlen emitterande huvudet. Sålunda kan den optiska axeln automatiskt korrigeras. Därför kan avvikelse av laserstràlens optiska axel alltid tillfredsställa ett förbestämt område, så att laserstràlen kan sändas till den konvergerande linsen.Therefore, if the light guide tube is vibrated and the optical axis is displaced due to disturbances, such as vibrations, information about position deviation between the current position of the optical axis and a required position of the optical axis can be returned to the laser emitting portion in real time by the retroreflector. In accordance with the above information, the automatic align- ... v- ..-- _...- n 521 996 'v; u »u: nu 28 ning unit control mechanism exactly the angles of the movable reflecting mirrors, which are located upstream of the laser beam emitting head. Thus, the optical axis can be automatically corrected. Therefore, deviation of the optical axis of the laser beam can always satisfy a predetermined area, so that the laser beam can be sent to the converging lens.
Tillstånd under den optiska fibern och före och efter operationen kan övervakas medelst övervaknings- kameran och en eller flera små mikrofoner, så att ljudin- formation kan analyseras. Eftersom enheten för avlägsning av damm från den för bearbetning avsedda ytan är monterad kan tillförseln av damm till den optiska banan för laser- stràlen förhindras för att jämnt utföra bearbetnings- operationen.Conditions during the optical fiber and before and after the operation can be monitored by means of the surveillance camera and one or more small microphones, so that audio information can be analyzed. Since the dust removal unit from the surface to be machined is mounted, the supply of dust to the optical path of the laser beam can be prevented from evenly performing the machining operation.
Enligt föreliggande uppfinning avsökes laserstràlar- na i vertikal riktning eftersom snedställningen av den svängbara avsökningsmekanismen reflekterande spegel svänger. Denna operation och vridningen av den reflekte- rande spegeln, som förorsakas av den horisontella avsök- ningsmekanismen, kombineras med varandra. Ett förut- bestämt område intill den smälta svetsfogen, vilket skall bearbetas, kan sålunda bestrålas med pulslaserstràlar eller kontinuerliga laserstràlar. Till följd därav kan förebyggande underhåll, såsom förbättring av spänningarna eller modifikation av materialet eller reparation, såsom lasersvetsning, utföras.According to the present invention, the laser beams are scanned in the vertical direction because the tilt of the pivotable scanning mechanism reflecting mirror pivots. This operation and the rotation of the reflecting mirror, which are caused by the horizontal scanning mechanism, are combined with each other. A predetermined area adjacent to the molten weld, which is to be machined, can thus be irradiated with pulse laser beams or continuous laser beams. As a result, preventive maintenance, such as improving the voltages or modifying the material or repairing, such as laser welding, can be performed.
Laserstrålen kan fokuseras medelst mekanismen för justering av fokalavstàndet. Modifikationen och rörelsen av positionen, vilken skall bearbetas, utföres medelst den teleskopiska ljusstyrrörmekanismen. Retroreflektorn är monterad på ovan beskrivet sätt. Om därför ljusstyr- röret vibreras och den optiska axeln förskjutes på grund av störningar, såsom vibrationer, kan information om ' positionsavvikelse mellan det aktuella läget av den optiska axeln och ett önskat läge av den optiska axeln .v-n. .-.~ vv... 521 996 av =jj¿=jj¿_ -z 29 returneras till det laseremitterande partiet i real tid medelst retroreflektorn.The laser beam can be focused by the focal length adjustment mechanism. The modification and movement of the position to be machined is performed by the telescopic light guide tube mechanism. The retroreflector is mounted in the manner described above. Therefore, if the light guide tube is vibrated and the optical axis is displaced due to disturbances, such as vibrations, information about position deviation between the current position of the optical axis and a desired position of the optical axis .v-n. .-. ~ vv ... 521 996 av = jj¿ = jj¿_ -z 29 is returned to the laser emitting portion in real time by means of the retroreflector.
I enlighet med sådan information justerar den auto- matiska inriktningsenhetens styrmekanism exakt vinklarna av de rörliga, reflekterande speglar, vilka är placerade uppströms om det laserstràlemitterande huvudet. Den optiska axeln kan sålunda automatiskt korrigeras. Därför kan avvikelse av den optiska axeln för laserstràlen all- tid tillfredsställa ett förutbestämt område. Laserstràlen kan därigenom transmitteras till den konvergerande linsen.According to such information, the control mechanism of the automatic alignment unit accurately adjusts the angles of the movable reflecting mirrors, which are located upstream of the laser beam emitting head. The optical axis can thus be corrected automatically. Therefore, deviation of the optical axis of the laser beam can always satisfy a predetermined range. The laser beam can thereby be transmitted to the converging lens.
Tillståndet av fiberoptiken för bearbetning och tillstànden före och efter operation kan övervakas medelst övervakningskameran och en eller flera små mikro- foner, så att ljudinformation analyseras. Eftersom en- heten för avlägsning av damm fràn den för bearbetning av- sedda ytan är monterad kan tillförsel av damm till laser- stràlens optiska bana förhindras för ett jämnt utförande av bearbetningsoperationen.The condition of the fiber optics for processing and the conditions before and after operation can be monitored by means of the surveillance camera and one or more small microphones, so that sound information is analyzed. Since the unit for removing dust from the surface to be machined is mounted, the supply of dust to the optical path of the laser beam can be prevented for a smooth execution of the machining operation.
Eftersom den konvergerande linsens centrala axel är excentrisk med avseende pà den konvergerande linsens rotationsaxel förekommer fokalpunkten på ett ställe, vil- ket avviker i sidled fràn den konvergerande linsens rota- tionsaxel. När den konvergerande linsen vrides svänges fokalpunkten runt rotationsaxeln. Detta faktum är använd- bart för realisering av cirkulär avsökning, följd av av- böjningen av laserstràlen medelst den reflekterande spegeln och följd av svängning av den reflekterande spegeln. Som ett resultat svänges den cirkulära avsök- ningen horisontellt för att realisera spiral- och två- dimensionell avsökning.Since the central axis of the converging lens is eccentric with respect to the axis of rotation of the converging lens, the focal point occurs at a location which deviates laterally from the axis of rotation of the converging lens. When the converging lens is rotated, the focal point rotates about the axis of rotation. This fact is useful for realizing circular scanning, due to the deflection of the laser beam by the reflecting mirror and due to the oscillation of the reflecting mirror. As a result, the circular scan is pivoted horizontally to realize spiral and two-dimensional scans.
Undervattenspropellerns drivkraft pressar den ring- formiga laserbearbetningsenheten mot ytan som skall be- arbetas. Sålunda kan det laserstràlemitterande huvudet' placeras stabilt. _ Eftersom laseroscillatorn är anordnad i reaktorn erfordras inte element, såsom ljusstyrröret och bärpela- 521 996 ren, från operationsgolvet till vridfordonet. Därigenom kan ett kompakt system realiseras.The driving force of the underwater propeller presses the annular laser processing unit against the surface to be machined. Thus, the laser beam emitting head can be stably placed. Since the laser oscillator is arranged in the reactor, elements, such as the light guide tube and the support column, are not required from the operating floor to the rotary vehicle. Thereby, a compact system can be realized.
Blott laseroscillatorn kan återföras till retro- reflektorns utsida, varför vridfordonet lämnas i reak- torn. Om justering måste utföras under operationen på grund av att exempelvis underhåll av laseroscillatorn er- fordras, kan laseroscillatorn ensam lätt förskjutas uppåt till operationsgolvet för utförande av direkt tillsyn.Only the laser oscillator can be returned to the outside of the retro-reflector, which is why the rotary vehicle is left in the reactor. If adjustment must be made during the operation due to, for example, maintenance of the laser oscillator being required, the laser oscillator alone can be easily displaced upwards to the operating floor for direct supervision.
Därigenom kan en försämring av arbetseffektiviteten för- hindras.As a result, a deterioration in work efficiency can be prevented.
KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig 1 visar schematiskt ett laserstrålemitterande huvud enligt föreliggande uppfinning och ett tillstànd, i vilket en anordning för förebyggande underhåll/reparation för strukturen i kärnan placerats i en kärnreaktorn.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 schematically shows a laser beam emitting head according to the present invention and a state in which a preventive maintenance / repair device for the structure of the core is placed in a nuclear reactor.
Fig 2 visar från sidan ett utförande av anordningen för förebyggande underhåll/reparation för en struktur i kärnan enligt föreliggande uppfinning.Fig. 2 shows from the side an embodiment of the device for preventive maintenance / repair for a structure in the core according to the present invention.
Fig 3 visar framifrån det laserstrålemitterande huvudet anordnat för den i fig 2 visade anordningen för förebyggande underhåll/reparation.Fig. 3 shows from the front the laser beam emitting head arranged for the device for preventive maintenance / repair shown in Fig. 2.
Fig 4 visar schematiskt från sidan det i fig 3 visade laserstrålemitterande huvudet i ett tillstånd, i vilket dess ytterram avlägsnats.Fig. 4 shows schematically from the side the laser beam emitting head shown in Fig. 3 in a state in which its outer frame has been removed.
Fig 5 visar i tvärsektion en övre roterbar fogdel i en stomlokaliseringsenhet anordnad för den i fig 2 visade anordningen för förebyggande underhåll/reparation.Fig. 5 shows in cross section an upper rotatable joint part in a frame locating unit arranged for the device for preventive maintenance / repair shown in Fig. 2.
Fig 6 är ett diagram, som åskådliggör ett nedre roterbart fogparti, som är anordnat ovanför det laser- strålemitterande huvudet.Fig. 6 is a diagram illustrating a lower rotatable joint portion disposed above the laser beam emitting head.
Fig 7 är en partiell sidotvärsektionsvy, som visar ett övre huvudparti av det laserstrålemitterande huvudet.Fig. 7 is a partial side cross-sectional view showing an upper main portion of the laser beam emitting head.
Fig 8 (A) är ett diagram, vilket visar stället för en laserstråle i ett parti till höger om den vertikala' svetsfogen i ett hölje och fig 8 (B) visar schematiskt _ ovanifrån ett tillstånd av laserstrålbestrålning i ett parti till höger om den vertikala svetsfogen i höljet. l5 521 996 .ou u- 31 Fig 9 är en i grunden strukturell vy, som visar ett första utförande av en ljustransmissionsanordning enligt föreliggande uppfinning.Fig. 8 (A) is a diagram showing the location of a laser beam in a portion to the right of the vertical weld in a housing and Fig. 8 (B) schematically shows from above a state of laser beam irradiation in a portion to the right of the vertical the weld in the housing. Fig. 9 is a basically structural view showing a first embodiment of a light transmission device according to the present invention.
Fig 10 är en i grunden strukturell vy, som visar ett andra utförande av en ljustransmissionsanordning enligt föreliggande uppfinning.Fig. 10 is a basically structural view showing a second embodiment of a light transmission device according to the present invention.
Fig 11 visar i perspektiv ett utförande av förebyg- gande underhåll/reparation för en struktur i kärnan.Fig. 11 shows in perspective an execution of preventive maintenance / repair for a structure in the core.
Fig 12 visar i tvàrsektion ett väsentligt parti av föreliggande uppfinning enligt fig 11.Fig. 12 shows in cross section an essential portion of the present invention according to Fig. 11.
Fig 13 visar i vertikalsektion ett utförande av föreliggande uppfinning.Fig. 13 shows in vertical section an embodiment of the present invention.
Fig 14 är en vertikalsektionsvy, som visar ett ut- förande av föreliggande uppfinning.Fig. 14 is a vertical sectional view showing an embodiment of the present invention.
Fig 15 visar i perspektiv ett utförande av förelig- gande uppfinning.Fig. 15 shows in perspective an embodiment of the present invention.
Fig 16 visar i perspektiv ett utförande av förelig- gande uppfinning.Fig. 16 shows in perspective an embodiment of the present invention.
Fig 17 (A) är en sidovy, som visar ett exempel pà ett fixerat parti och fig 17 (B) är en vertikal tvärsek- tionsvy, vilken visar det i fig 17 (A) àskádliggjorda laserstràlemitterande huvudet.Fig. 17 (A) is a side view showing an example of a fixed portion, and Fig. 17 (B) is a vertical cross-sectional view showing the laser beam emitting head illustrated in Fig. 17 (A).
Fig 18 visar fràn sidan ett annat exempel på ett fixerat parti enligt föreliggande uppfinning.Fig. 18 is a side view of another example of a fixed portion according to the present invention.
Fig 19 visar i perspektiv ett utförande av förelig- gande uppfinning.Fig. 19 shows in perspective an embodiment of the present invention.
Fig 20 är en vertikal tvärsektionsvy, som visar ett utförande av föreliggande uppfinning.Fig. 20 is a vertical cross-sectional view showing an embodiment of the present invention.
Fig 21 visar i större skala och vertikal tvärsektion ett parti med den i fig 20 visade kopplingsmekanismen.Fig. 21 shows on a larger scale and vertical cross-section a portion with the coupling mechanism shown in Fig. 20.
Fig 22 visar i perspektiv en ringformig laserbe- arbetningsenhet enligt ett utförande av uppfinningen, vilket anges i kraven 13 och 15.Fig. 22 shows in perspective an annular laser processing unit according to an embodiment of the invention, which is stated in claims 13 and 15.
Fig 23 är en sidovy, inkluderande en partiell tvär- sektionsvy det i fig 22 visade ljusstyrröret av förbindï ningstyp. l5 521 996 o -qv nu 32 Fig 24 (A) visar i perspektiv en införselmast enligt föreliggande uppfinning och fig 24 (B) är en vertikal tvärsektionsvy, som visar det i fig 24 (A) àskàdliggjorda partiet A.Fig. 23 is a side view, including a partial cross-sectional view, of the connection type light guide tube shown in Fig. 22. Fig. 24 (A) is a perspective view of an insertion mast according to the present invention, and Fig. 24 (B) is a vertical cross-sectional view showing the portion A illustrated in Fig. 24 (A).
Fig 25 (A) visar i perspektiv en ringformig laserbe- arbetningsenhet enligt ett utförande av föreliggande upp- finning och 25 (B) visar i större skala och vertikal tvàrsektion det i fig 25 (A) àskàdliggjorda partiet A.Fig. 25 (A) shows in perspective an annular laser processing unit according to an embodiment of the present invention and 25 (B) shows on a larger scale and vertical cross-section the portion A damaged in Fig. 25 (A).
Fig 26 är en projektionsvy, som visar förbindnings- förhållandet mellan det laserstràlemitterande huvudet och ljusstyrröret enligt ett utförande av föreliggande upp- finning.Fig. 26 is a projection view showing the connection relationship between the laser beam emitting head and the light guide tube according to an embodiment of the present invention.
Fig 27 är en schematisk projektionsvy, inkluderande en partiell tvärsektionsvy, som visar ett utförande av föreliggande uppfinning.Fig. 27 is a schematic projection view, including a partial cross-sectional view, showing an embodiment of the present invention.
Fig 28 är en projektionsvy, inkluderande en partiell tvàrsektionsvy, som visar ett utförande av föreliggande uppfinning.Fig. 28 is a projection view, including a partial cross-sectional view, showing an embodiment of the present invention.
Fig 29 är en projektionsvy, inkluderande en partiell tvärsektionsvy, som visar ett utförande av föreliggande uppfinning.Fig. 29 is a projection view, including a partial cross-sectional view, showing an embodiment of the present invention.
Fig 30 är ett blockschema, som visar hela stommen till ett styrsystem enligt ett utförande av föreliggande uppfinning.Fig. 30 is a block diagram showing the entire body of a control system according to an embodiment of the present invention.
Fig 31 är en graf, vilken åskådliggör ljud, som genereras fràn en konvergerad punkt, vilken visas i fig , när tiden passerar.Fig. 31 is a graph illustrating sound generated from a converged point shown in Fig. As time passes.
Fig 32 (A) är en sidovy, inkluderande block, som visar en enhet för avlägsning av damm fràn en yta, som skall bearbetas, enligt ett utförande av föreliggande uppfinning, fig 32 (B) visar fig 32 (A) ovanifràn, fig 32 (C) visar i större skala och vertikal tvàrsektion ett parti, innefattande det i fig 33 (A) visade vattenstràl- munstycket och fig 33 (D) är en vy B-B', som visas i fig 33 (C).Fig. 32 (A) is a side view, including blocks, showing a unit for removing dust from a surface to be machined, according to an embodiment of the present invention, Fig. 32 (B) shows Fig. 32 (A) from above, Fig. 32 (C) shows on a larger scale and vertical cross-section a portion comprising the water jet nozzle shown in Fig. 33 (A) and Fig. 33 (D) is a view B-B 'shown in Fig. 33 (C).
Fig 34 (A) visar i perspektiv ett väsentligt parti av ett utförande av föreliggande uppfinning och fig 521 996 | ~ . - en ~~n ou 33 34 (B) visar i större skala ett parti (A) som visas i fig 34 (A).Fig. 34 (A) shows in perspective an essential portion of an embodiment of the present invention and Fig. 521 996 | ~. - a ~~ n ou 33 34 (B) shows on a larger scale a portion (A) shown in Fig. 34 (A).
Fig 35 är en perspektivvy, som visar ett väsentligt parti av ett utförande av föreliggande uppfinning, Fig 36 (A) är en perspektivvy, vilken visar ett väsentligt parti av ett utförande av föreliggande uppfin- ning och fig 36 (B) är en vy ovanifràn, inkluderande en partiell tvärsektionsvy, som visar det i fig 36 (A) àskádliggjorda partiet A i den medelst en pil angivna riktningen.Fig. 35 is a perspective view showing an essential portion of an embodiment of the present invention, Fig. 36 (A) is a perspective view showing an essential portion of an embodiment of the present invention, and Fig. 36 (B) is a top view , including a partial cross-sectional view, showing the portion A illustrated in Fig. 36 (A) in the direction indicated by an arrow.
Fig 37 (A) visar i perspektiv ett väsentligt parti av ett utförande av föreliggande uppfinning och fig 37 (B) är en vy ovanifràn, inkluderande en partiell tvär- sektionsvy, som visar det i fig 37 (A) äskàdliggjorda partiet A i den medelst en pil angivna riktningen.Fig. 37 (A) is a perspective view of an essential portion of an embodiment of the present invention, and Fig. 37 (B) is a top view, including a partial cross-sectional view, showing the portion A illustrated in Fig. 37 (A) in the an arrow specified direction.
Fig 38 är en vertikal tvärsektionsvy, inkluderande en partiell sidovy, som visar ett utförande av förelig- gande uppfinning och Fig 39 visar schematiskt en konventionell anordning för förebyggande underhåll/reparation i en struktur i kärnan.Fig. 38 is a vertical cross-sectional view, including a partial side view, showing an embodiment of the present invention, and Fig. 39 schematically shows a conventional device for preventive maintenance / repair in a structure in the core.
BÄSTA MOD FÖR UTFÖRANDE AV UPPFINNINGEN Ett utförande av ett laseremitterande huvud och en anordning för förebyggande underhåll/reparation av struk- turen i kärnan innefattande ett emitterande huvud enligt föreliggande uppfinning skall nu beskrivas under hänvis- ning till bifogade ritningar.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a laser emitting head and a device for preventive maintenance / repair of the structure of the core comprising an emitting head according to the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
Fig l visar schematiskt ett utförande, i vilket an- ordningen för förebyggande underhåll/reparation av struk- turen i kärnan enligt föreliggande uppfinning är applice- rad pà ett litet parti i en kärnreaktor.Fig. 1 schematically shows an embodiment in which the device for preventive maintenance / repair of the structure in the core according to the present invention is applied to a small portion in a nuclear reactor.
I fig l betecknas med 610 en (kärn)-reaktors tryck- kärl 610 i exempelvis en kokvattenreaktor. I reaktor- tryckkärlet 610 är ett cylindriskt hölje 611, en kärnbär- platta 612 och en övre fackverksplatta 613 upptagna. Ett kärnparti 614 bildas sålunda. Höljet 611, kärnbärplattan 612 och den övre fackverksplattan 613 bildar en struktur o o ooo o o oo oo o oo oo oo o o o l o o v o o oo o oo o o o oo oo oo o oo o o o o oo o o o o o ooon o o o ooo ooo oo ooo oooo o o ooo oo o o o o o oo o o o o o o o o o o o o o o oo oo oo oo o o 34 615 i kärnan. Dessutom är ett flertal reglerstàngstyrrör 616 anordnade under kärnbärplattan 612. Fig 1 visar blott ett reglerstàfigstyrrör 616. Med 617 betecknas stràlpum- par.In Fig. 1, 610 denotes a pressure vessel 610 of a (nuclear) reactor in, for example, a boiling water reactor. The reactor pressure vessel 610 houses a cylindrical housing 611, a core support plate 612 and an upper truss plate 613. A core portion 614 is thus formed. The housing 611, the currant plate 612 and the upper truss plate 613 form a structure oo ooo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oo oooooooo oo oo oo oo oo oo 34 615 in the core. In addition, a plurality of control rod guide tubes 616 are arranged below the core support plate 612. Fig. 1 shows only one control rod guide tube 616. 617 denotes a jet pump.
Strukturen 615 i kärnan i kärnreaktorns tryckkärl 610 kontrolleras eller inspekteras, när en periodisk in- spektion eller liknande utföres. Bränsle i förutbestämd mängd bytes ut för utförande av nästföljande operation av kärnreaktorn. De periodiska inspektionerna utföres sä, att ett omrâde ovanför kärnreaktorns tryckkärl 610 täckes med vatten. När den periodiska inspektionen eller liknan- de utföres användes en anordning 620 för förebyggande underhåll/reparation enligt föreliggande uppfinning.The structure 615 of the core of the nuclear reactor pressure vessel 610 is checked or inspected when a periodic inspection or the like is performed. Fuel in a predetermined amount is replaced to perform the next operation of the nuclear reactor. The periodic inspections are carried out so that an area above the pressure vessel 610 of the nuclear reactor is covered with water. When performing the periodic inspection or the like, a preventive maintenance / repair device 620 according to the present invention is used.
Anordningen 620 för förebyggande underhàll/repara- tion använder laserstràlar för utförande av operationen för förebyggande underhåll/reparation pà ett litet parti i reaktortryckkärlet 610, vilken operation utföres i undervattensmiljö. Ett antal smà partiet förekommer i reaktortryckkärlet 610. Exempelvis är ett hylsformigt eller konsolformigt litet parti, som hàlles mellan den cylindriska hylsan 611 och kärnbärplattan 612 i reaktor- tryckkärlet 610, ett cylindriskt litet parti 621, som har en bredd av ungefär 30 mm och ett djup av 400 mm. Ett parti av en vertikal svetsfog eller lateral svetsfog i hylsan 611 motsvarar det cylindriska partiet 621.The preventive maintenance / repair device 620 uses laser beams to perform the preventive maintenance / repair operation on a small portion of the reactor pressure vessel 610, which operation is performed in an underwater environment. A number of small portions are present in the reactor pressure vessel 610. For example, a sleeve-shaped or bracket-shaped portion held between the cylindrical sleeve 611 and the core support plate 612 in the reactor pressure vessel 610 is a cylindrical small portion 621 having a width of about 30 mm. depth of 400 mm. A portion of a vertical weld or lateral weld in the sleeve 611 corresponds to the cylindrical portion 621.
Hylsan 611 har formats till cylindrisk form genom integrering av plattliknande eller ringformiga hylskom- ponentorgan (en övre kropp, en mellankropp och en nedre kropp) med varandra längs de vertikala och laterala svetsfogarna genom svetsning. En del av den vertikala svetsfogen (en svetsfog på insidan av V5), som förekommer i den nedre hälften pà insidan av hylsans mellankropp, eller en horisontell svetsfog (en svetsfog pà insidan av H6a) vid den nedre änden av innerpartiet av hylsans mel- lankropp är placerade i det cylindriska lilla partiet 621 av hylsan 611 och kärnbärplattan 612. Eftersom varje svetsfog i hylsan 611 är utsatt för en termiskt svår lO I n ooo u n oo no o on on o: o oo I o u v on n nu o n o oo _ o n o o u o n oo o n o o o ouoo |oo :av u; n. uno 1 a n.. of o o n ao o o o o o o o o o o n u no :rn on oo miljö under kärnreaktorns operation föreligger risk för försämring efter användning under en lång tidsperiod.The sleeve 611 has been formed into a cylindrical shape by integrating plate-like or annular sleeve component means (an upper body, an intermediate body and a lower body) with each other along the vertical and lateral welds by welding. A part of the vertical weld (a weld on the inside of the V5), which is located in the lower half on the inside of the middle body of the sleeve, or a horizontal weld (a weld on the inside of H6a) at the lower end of the inner part of the sleeve's intermediate body are located in the cylindrical small portion 621 of the sleeve 611 and the core carrier plate 612. Since each weld in the sleeve 611 is subjected to a thermally difficult lO I n ooo un oo no o on on o: o oo oo onooo ouoo | oo: av u; n. uno 1 a n .. of o o n ao o o o o o o o o o o o o n u no: rn on oo environment during the operation of the nuclear reactor there is a risk of deterioration after use for a long period of time.
Anordningen 620 för förebyggande underhåll/reparation ut- för en förebyggande underhàlls-/reparationsoperation pà det lilla partiet av strukturen 615 i kärnan. Spännings- avlägsning från ytskiktet på det cylindriska lilla par- tiet 621 i strukturen 615 i kärnan, vilket inte med lätt- het kan bearbetas, ytmodifikation av en aktiverad (av- aktiverad) metallografisk struktur i densamma och repa- ration (underhåll) genom utförande av en svetsoperation kan sålunda lätt och effektivt utföras.The preventive maintenance / repair device 620 performs a preventive maintenance / repair operation on the small portion of the structure 615 in the core. Voltage removal from the surface layer of the cylindrical small portion 621 in the structure 615 in the core, which cannot be easily processed, surface modification of an activated (deactivated) metallographic structure in it and repair (maintenance) by execution of a welding operation can thus be performed easily and efficiently.
Anordningen 620 för förebyggande underhàll/repara- tion av strukturen i kärnan i en kärnreaktor innefattar, såsom visas i fig 1, en laseremitterande enhet 624, som är anordnad pà ett operationsgolv 623 ovanför reaktor- tryckkärlet 610, en laserstràltransmissionsanordning 625 för införsel av laserstràlar L, vilka emitteras fràn den laseremitterande enheten 624, i reaktortryckkärlet 610 och en laserstyrningen förbindande/avsökande anordning 627, som tjänstgör som ett laserstràltransmissionsorgan för tillförsel av den transmitterade laserstràlen i det laseremitterande huvudet 626. Den laserstyrningen förbin- dande/avsökande anordningen 627 bildar ett laserstràl- transmissionsorgan för att i luft sända laserstràlen L, som sändes fràn laserstràltransmissionsorganet 625, till det laseremitterande huvudet 626. Den laserstyrningen förbindande/avsökande anordningen 627 bildar ett ljus- transmissionsorgan i undervattenmiljö för tillförsel av laser L till det laseremitterande huvudet 626 i en under- vattensmiljö.The device 620 for preventive maintenance / repair of the structure of the core of a nuclear reactor comprises, as shown in Fig. 1, a laser emitting unit 624, which is arranged on an operating floor 623 above the reactor pressure vessel 610, a laser beam transmission device 625 for introducing laser , which are emitted from the laser emitting unit 624, into the reactor pressure vessel 610 and a laser control connecting / scanning device 627, which serves as a laser beam transmission means for supplying the transmitted laser beam to the laser emitting head 626. The laser control connecting the laser device connecting / scanning device 27. transmission means for transmitting in the air the laser beam L, which is transmitted from the laser beam transmission means 625, to the laser emitting head 626. The laser control connecting / scanning device 627 forms a light transmission means in an underwater environment for supplying laser L to the laser emitting head 626. water environment.
Sàsom visas i fig 2 innefattar anordningen 620 för förebyggande underhåll/reparation en làdformig huvudstom- men lokaliserande enhet 629, som är anordnad mellan den övre fackverksplattan 613 och kärnbärplattan 612 i kärn- partiet 614. Den huvudstommen lokaliserande enheten 629" innefattar ett cylindriskt huvudstommehölje 630, vilket kan roteras fritt. Det laseremitterande huvudet 626 är u u v00 I n oo u: v to o o I n nu u o Ir I o 0 v :o an: Ho en n» u 4 u s A s: c v a o o r c 36 upptaget i huvudstommens hölje 630, så att införsel och avlägsning tillàtes medelst en huvudförskjutningsmekanism 631. Det laseremitterande huvudet 626 uppbäres sà, att rörelse mellan en upptagningsposition i huvudstommens hölje 630 och en position sträckande sig àt sidan fràn en sidoöppning i huvudstommens hölje 630 tillàtes.As shown in Fig. 2, the preventive maintenance / repair device 620 includes a box-shaped main body locating unit 629 disposed between the upper truss plate 613 and the core support plate 612 in the core portion 614. The main body locating unit 629 "includes a cylindrical main body housing 30. The laser emitting head 626 is uu v00 I n oo u: v to oo I n nu uo Ir I o 0 v: o an: Ho en n »u 4 us A s: cvaoorc 36 occupied in the housing of the main body 630, so that insertion and removal are permitted by a head displacement mechanism 631. The laser emitting head 626 is supported so that movement between a receiving position in the body casing 630 and a position extending laterally from a side opening in the body casing 630 is permitted.
Det laseremitterande huvudet 626 innefattar en laseremitterande huvudstomme 632 i en plan ramkonstruk- tion eller en platt konstruktion och en lyftning stödande rammekanism 633 tjänstgör som en lyftbärmekanism, som uppbäres av det laseremitterande huvudets stomme 632, så att lyftning tillàtes, och är formad till en làngsträckt och plan form. En reflekterande spegel (som närmare skall beskrivas i det följande) vilken tjänstgör som en emis- sionsspegel för emittering av laserstràlen L, är anordnad intill den nedre änden av den lyftstödande rammekanismen 633. Den laseremitterande enheten 624 är anordnad pà operationsgolvet 623 ovanför reaktortryckkärlet 610, så- som visas i fig 1, och har en laseroscillator 635 och en laserstràlkälla 636 för tillförsel av en högspänning, som erfordras för utförande av emissionen av laserstràlar. En styrplatta och en operationsplatta 634 för styrning av operationen av anordningen 620 för förebyggande under- hàll/reparation och påverkan av densamma är vidare place- rade pà operationsgolvet 623.The laser emitting head 626 includes a laser emitting head body 632 in a planar frame structure or a flat structure, and a lifting support frame mechanism 633 serves as a lifting support mechanism, which is supported by the laser emitting head body 632, so that lifting is allowed, and is formed into an elongate member. and flat shape. A reflecting mirror (to be described in more detail below), which serves as an emission mirror for emitting the laser beam L, is arranged next to the lower end of the lifting support frame mechanism 633. The laser emitting unit 624 is arranged on the operating floor 623 above the reactor pressure vessel. as shown in Fig. 1, and has a laser oscillator 635 and a laser beam source 636 for supplying a high voltage required to perform the emission of laser beams. A guide plate and an operation plate 634 for controlling the operation of the preventive maintenance / repair device 620 and influencing the same are further placed on the operating floor 623.
Laserstràlen L, som emitteras från laseroscillatorn 635, ledes till en position intill den övre fackverks- plattan 613 medelst en övre ljustransmissionsenhet 625 i kärnan, vilken är ett laserstråltransmissionsorgan.The laser beam L emitted from the laser oscillator 635 is directed to a position adjacent the upper truss plate 613 by means of an upper light transmission unit 625 in the core, which is a laser beam transmission means.
Laserstràlen L sändes sedan till huvudstommens hölje 630 i huvudstommens lokaliseringsenhet 629. Laserstråltrans- missionsorganet 625 i kärnan är ett L-formigt organ, som bildas genom att ett luftljustransmissionsorgan 625a för- bindes med ett undervattensljustransmissionsorgan 625b, sä att laserstràlen L transmitteras i luften. Den främre änden pà undervattensljustransmissionsorganet 625b är 6 521 996 37 anordnad på den övre fackverksplattan 613 för att sålunda uppbäras av denna.The laser beam L is then sent to the casing housing 630 of the main body locating unit 629. The laser beam transmission means 625 in the core is an L-shaped means formed by connecting an air light transmission means 625a to an underwater light transmission means 625b. The front end of the underwater light transmission means 625b is arranged on the upper truss plate 613 so as to be supported therefrom.
Såsom framgår av fig 2 innefattar huvudstommens lokaliseringsenhet 629 ett cylindriskt organ 638 i ett övre parti i den axiella riktningen därav, varvid den huvudstommen lokaliserande enheten 629 är integrerat för- bunden med huvudstommens hölje 630 i axiell riktning. En höljesfläns 639 för huvudstommens hölje 630 är anordnad i den främre änden i axialriktningen. Höljets fläns 639 uppbäres roterbart av en övre ände pà reglerstàngens styrrör 616. Det cylindriska organet 638 ovanför huvud- stommens hölje 630 är placerat för att svara mot ett fackverksparti av den övre fackverksplattan 613. Det övre partiet av huvudstommens hölje 630 är roterbart klämd med avseende på den övre fackverksplattan 613 medelst en klämenhet 640.As shown in Fig. 2, the main body locating unit 629 includes a cylindrical member 638 in an upper portion in the axial direction thereof, the main body locating unit 629 being integrally connected to the main body housing 630 in the axial direction. A housing flange 639 for the main body housing 630 is provided at the front end in the axial direction. The housing flange 639 is rotatably supported by an upper end of the guide rod guide tube 616. The cylindrical member 638 above the main body housing 630 is positioned to correspond to a truss portion of the upper truss plate 613. on the upper truss plate 613 by means of a clamping unit 640.
Klämenheten 640 har en hylsformig klämcylinder 641 för att roterbart täcka det cylindriska organet 638, en klämdyna 642, som bragts i beröring med fackverksväggen av den övre fackverksplattan 613 för att sålunda stoppas, en dynrörelsebärmekanism 643 för uppbärning av klämdynan 642 så, att införsel och avlägsning av klämdynorna 642 till och från klämcylindern 641 tillàtes, och en kläm- manövermekanism 644 för påverkan av dynrörelsebärmeka- nismen 643. Antalet klämdynor 642 är fyra för att sålunda svara mot den rektangulära fackverksväggen på den övre fackverksplattan 613.The clamping unit 640 has a sleeve-shaped clamping cylinder 641 for rotatably covering the cylindrical member 638, a clamping pad 642 which is brought into contact with the truss wall of the upper truss plate 613 so as to be stopped, a pad movement support mechanism 643 for supporting and clamping of the clamp pads 642 to and from the clamp cylinder 641 is allowed, and a clamp operating mechanism 644 for actuating the pad movement support mechanism 643. The number of clamp pads 642 is four so as to correspond to the rectangular truss wall on the upper truss plate 613.
Klämmanövermekanismen 644 innefattar exempelvis en luftcylinder, vilken är fäst vid ett stationärt ljus- transmissionsrör 645, som är anordnat i huvudstommens hölje 630. När luftcylindern påverkats förskjutes en operationsstàng 644a uppåt/nedåt (upp och ned). Sålunda uppbäres klämdynorna 642 för att vara rörliga mellan en klämposition, i vilken klämdynorna 642 pressas mot fack- verksväggen på den övre fackverksplattans 613 fackverks- vägg för att sålunda stoppas och en frigöringsposition skild från fackverksväggen. v Ev 521 996 38 En roterande enhet 646 för rotation av klämenheten 640 år vidare anordnad så, att den svarar mot klämenheten 640. Den roterande enheten 646 är anordnad för det sta- tionära ljustransmissionsröret 645. Den roterande enheten 646 har exempelvis en rotationsmotor 647. När motoropera- tionen utförts roterar det effektöverförande organet 648 det cylindriska organet 638 via en motorutaxel. Huvud- stommens hölje 630 roteras sålunda runt centrumaxeln. En bärbult 649 är anordnad intill den övre änden på det sta- tionära ljustransmissionsröret 645. Bärbulten 649 använ- des så, att en bärenhet (icke visad) uppbär och undan- skaffar huvudstommens hölje 630 i anordningen 620 för förebyggande underhåll/reparation. Bärenheten är förbun- den med en bränsleutbytande maskin, som är anordnad i byggnaden för kärnreaktorn eller en operationsvagn eller -fordon.The clamp operating mechanism 644 includes, for example, an air cylinder attached to a stationary light transmission tube 645 disposed in the housing 630 of the main body. When the air cylinder is actuated, an operating rod 644a is displaced up / down (up and down). Thus, the clamping pads 642 are supported to be movable between a clamping position, in which the clamping pads 642 are pressed against the truss wall on the truss wall of the upper truss plate 613 so as to be stopped and a release position separated from the truss wall. A rotating unit 646 for rotating the clamping unit 640 is further arranged so as to correspond to the clamping unit 640. The rotating unit 646 is arranged for the stationary light transmission tube 645. The rotating unit 646 has, for example, a rotary motor 647. When the engine operation is performed, the power transmitting member 648 rotates the cylindrical member 638 via a motor shaft. The housing of the main body 630 is thus rotated about the center axis. A support bolt 649 is provided adjacent the upper end of the stationary light transmission tube 645. The support bolt 649 is used so that a support unit (not shown) supports and disposes of the main body housing 630 in the preventive maintenance / repair device 620. The support unit is connected to a fuel exchange machine, which is arranged in the building of the nuclear reactor or an operating carriage or vehicle.
I huvudstommens hölje 630 är å andra sidan ett tele- skopiskt lyftande ljustransmissionsrör 650 anordnat för det stationära ljustransmissionsröret 645. Det lyftande ljustransmissionsröret 650 uppbäres av det stationära ljustransmissionsröret 645, så att lyftning och rotation tillàtes. Den integrerade rotationen med huvudstommens hölje 630 tillàtes sålunda. En làngsträckt huvudstommebas 651 är integrerat förbunden med den nedre änden av det lyftande ljustransmissionsröret 650. Rörelsen uppåt och nedåt av varje lyftande ljustransmissionsrör 650 och huvudstommens bas 651 utföres av en lyftande basenhet 653, som är anordnad i det nedre partiet av huvudstommens hölje 630.In the housing 630 of the main body, on the other hand, a telescopically lifting light transmission tube 650 is provided for the stationary light transmission tube 645. The lifting light transmission tube 650 is supported by the stationary light transmission tube 645, so that lifting and rotation are allowed. The integrated rotation with the main body housing 630 was thus allowed. An elongate main body base 651 is integrally connected to the lower end of the lifting light transmission tube 650. The upward and downward movement of each lifting light transmission tube 650 and the main body base 651 is performed by a lifting base unit 653 disposed in the lower portion of the main body 6.
Den lyftande basenheten 653 har en lyftmotor 654, som är fäst vid den nedre änden på huvudstommens hölje 630 och som kan rotera reversibelt, en skruvaxel 655, vilken roteras av lyftmotorn 654 över ett krafttransmis- sionsorgan och vilken tjänstgör som en lyftande kulskruv, och en lyftmutter 656, vilken är i ingrepp med skruvaxeln 655 medelst en gänga. Lyftmuttern 656 är fäst vid den lyftande huvudstommens bas 651, så att lyftmuttern 656 .... v-v 39 förskjutes uppåt och nedåt genom rotation medelst lyft- motorn 653. För att följa rörelsen uppåt och nedåt av lyftmuttern 656 förskjutes den lyftande huvudstommens bas 651 och det lyftande ljustransmissionsröret 650 i ett stycke uppåt och nedåt. ' Den lyftande huvudstommens bas 651 uppbär rörligt det laseremitterande huvudet 626 via huvudförskjutnings- mekanismen 631, vilken tjänstgör som en huvudutskjutande mekanism. Huvudförskjutningsmekanismen 631 består av exempelvis parallella länkmekanismer 655 med fyra leder och en länkoperationsmekanism 656. De parallella länk- mekanismerna 655 med fyra leder bildar ett par och är placerade mittemot varandra på ställen mellan det laser- emitterande huvudet 626 och lyftbasen på 652 av huvud- stommens hölje 630. De parallella mekanismerna 655 med fyra leder påverkas av en länkdrivmekanism 656, såsom en luftcylinder. De parallella fyrledade länkmekanismerna 655 uppbåres sålunda rörligt mellan det utskjutande läget, i vilket länkmekanismerna 655 med fyra leder tryckes mot höljets 611 innervägg och upptagningsposi- tionen i huvudstommens hölje 630. Mekanismen 656 för länkoperationen innefattar exempelvis en luftcylinder. En ände på luftcylindern 656 är förbunden med lyftbasen 652 och en operationsstång i cylinderns andra ände är för- bunden med ett mellanliggande ställe på komponentlänk i den parallella länkmekanismen 655 med fyra leder, så att rotationer tillätes medelst gångjärn.The lifting base unit 653 has a lifting motor 654, which is attached to the lower end of the main body housing 630 and which can rotate reversibly, a screw shaft 655, which is rotated by the lifting motor 654 over a power transmission means and which serves as a lifting ball screw, and a lifting nut 656, which engages the screw shaft 655 by means of a thread. The lifting nut 656 is attached to the base 651 of the lifting main body, so that the lifting nut 656 .... vv 39 is displaced upwards and downwards by rotation by means of the lifting motor 653. To follow the upward and downward movement of the lifting nut 656, the base 651 and the lifting main body are displaced the lifting light transmission tube 650 in one piece upwards and downwards. The base 651 of the lifting head body movably supports the laser emitting head 626 via the head displacement mechanism 631, which serves as a head projecting mechanism. The main displacement mechanism 631 consists of, for example, parallel link mechanisms 655 with four joints and a link operation mechanism 656. The parallel link mechanisms 655 with four joints form a pair and are placed opposite each other in places between the laser emitting head 626 and the lifting base 652 of the main body. housing 630. The parallel mechanisms 655 with four joints are actuated by a link drive mechanism 656, such as an air cylinder. The parallel four-link link mechanisms 655 are thus supported movably between the projecting position, in which the link mechanisms 655 are pressed with four joints against the inner wall of the housing 611 and the receiving position in the casing 630 of the main body. The mechanism 656 for the link operation comprises, for example, an air cylinder. One end of the air cylinder 656 is connected to the lifting base 652 and an operating rod at the other end of the cylinder is connected to an intermediate location on the component link in the parallel link mechanism 655 with four joints, so that rotations are allowed by means of hinges.
Såsom framgår av fig 3 innefattar det laseremitte- rande huvudet 626 en stomme 632 till det laseremitterande huvudet, vilken är kopplad till länkmekanismen 655 med fyra leder och vilken är huvudförskjutningsmekanismen 631 och formad till plan och rektangulär ramform. Laseremit- terande huvudets stomme 632 innefattar, i ett central parti därav, ett ljustransmissionsorgan 658 på huvudets insida, vilket tjänstgör som ett laserstràltransmissionš- rör, vilket är anordnad i längdriktningen. Å andra sidan innefattar det laseremitterande huvudets stomme 632 en ...vv -~» lO 521 996 , . ~ u ev 40 svänglänk i den främre änden pà länkmekanismen 655 med fyra leder. Det laseremitterande huvudets stomme 632 är utformat i en ramkonstruktion, som bildas av en ytterram 600, som utgör en svängningslänk och bildar ett par av en första ram 61, som uppbäres av ytterramen 60, så att" rotation runt en svängtapp tillàtes och är utformat till en rektangulär, mellanliggande ram och en andra ram 62, som uppbäres roterbart runt den första ramens 61 verti- kala axel och tjänstgör som en rektangulär innerram.As shown in Fig. 3, the laser emitting head 626 includes a body 632 for the laser emitting head, which is coupled to the four-link link mechanism 655 and which is the main displacement mechanism 631 and formed into a planar and rectangular frame shape. The body of the laser emitting head 632 comprises, in a central portion thereof, a light transmission means 658 on the inside of the head, which serves as a laser beam transmission tube, which is arranged in the longitudinal direction. On the other hand, the body 632 of the laser emitting head comprises a ... vv - ~ »10 521 996,. ~ u possibly 40 swivel link in the front end of the link mechanism 655 with four joints. The frame of the laser emitting head 632 is formed in a frame structure formed by an outer frame 600 which forms a pivot link and forms a pair of a first frame 61 supported by the outer frame 60 so that "rotation about a pivot pin is allowed and is formed to a rectangular, intermediate frame and a second frame 62, which are rotatably supported about the vertical axis of the first frame 61 and serve as a rectangular inner frame.
Den första ramen 61 och den andra ramen 62, som visas i fig 3 och 4, bildar en rektangulär, biaxiell kar- danmekanism. När parallellmekanismen 655 med fyra leder påverkas för att pressa det laseremitterande huvudet 626 mot höljet 611 tjänstgör anpressningspartier 663, som är anordnade för den andra ramens 662 fyra hörn, när inner- ramen stabilt bringas till beröring med höljets 611 innervägg. Sålunda kan det laseremitterande huvudet 626 stabilt och pålitligt placeras i höljet 611. Även om an- ordningen 620 för förebyggande underhåll/reparation pla- ceras diagonalt absorberar kardanmekanismerna 661 och 662 avvikelse i riktningarna av den horisontella axeln och den vertikala axeln för att anpressa det laseremitterande 626.The first frame 61 and the second frame 62, shown in Figures 3 and 4, form a rectangular, biaxial cardan mechanism. When the four-joint parallel mechanism 655 is actuated to press the laser emitting head 626 against the housing 611, pressing portions 663 provided for the four corners of the second frame 662 serve when the inner frame is stably brought into contact with the inner wall of the housing 611. Thus, the laser emitting head 626 can be stably and reliably placed in the housing 611. Although the preventive maintenance / repair device 620 is placed diagonally, the gimbal mechanisms 661 and 662 absorb deviation in the directions of the horizontal axis and the vertical axis to press the laser emitting. 626
Ett pä huvudets insida (i huvudet) beläget ljus- transmissionsorgan 658 är i längdriktningen förbundet med den andra ramen 662, vilken är innerramen till det laser- emitterande huvudets stomme 632. Lyftbärrammekanismen 633 är anordnad under den andra ramen 662, sà att rörelse uppåt och nedåt tillàtes. Vidare är lyftbärrammekanismen 633 formad till en plan och rektangulär ramform för att sålunda stabilt förskjutas uppåt och nedåt längs styr- skenan 666 genom verkan av ramlyftenheten 665.A light transmission means 658 located on the inside of the head (in the head) is longitudinally connected to the second frame 662, which is the inner frame of the laser emitting head body 632. The lifting frame mechanism 633 is arranged below the second frame 662, so that upward movement and downward is allowed. Furthermore, the lifting support frame mechanism 633 is formed into a flat and rectangular frame shape so as to be stably displaced upwards and downwards along the guide rail 666 by the action of the frame lifting unit 665.
Ramlyftenheten 665 är anordnad mellan den andra ramen 662 och lyftbärrammekanismen 633. Närmare bestämt innefattar ramlyftenheten 665 exempelvis en lyftmotor 668, som är anordnad för en horisontell bryggram 667 för förstärkning av den andra ramen 662, en skruvaxel 669, 521 996 41 vilken tjänstgör som en utaxel, vilken roteras medelst lyftmotorn 668, och en ramlyftmutter 670, vilken är kopp- lad till skruvaxeln 669 medelst en gänga. Ramlyftmuttern 670 är fäst vid lyftbärrammekanismen 633.The frame lifting unit 665 is arranged between the second frame 662 and the lifting support frame mechanism 633. More specifically, the frame lifting unit 665 comprises, for example, a lifting motor 668, which is arranged for a horizontal bridge frame 667 for reinforcing the second frame 662, a screw shaft 669, 521 996 41 which serves as a output shaft, which is rotated by the lifting motor 668, and a frame lifting nut 670, which is connected to the screw shaft 669 by means of a thread. The frame lift nut 670 is attached to the lift frame mechanism 633.
När ramlyftenheten 665 påverkas förskjutes och styres styrskor 671, vilka är anordnade på lyftbärram- mekanismens 633 båda sidor, längs styrskenorna 666 i den andra ramen 662, så att lyftbärrammekanismen 633 stabilt och jämnt rör sig uppåt och nedåt.When the frame lifting unit 665 is actuated, guide shoes 671, which are arranged on both sides of the lifting support frame mechanism 633, are displaced and guided along the guide rails 666 in the second frame 662, so that the lifting frame frame mechanism 633 moves stably and evenly up and down.
Lyftbärrammekanismen 633 i laseremitteringshuvudet 626 förstärkes av bryggramarna 672, som är anordnade på de övre och nedre partierna av lyftbärrammekanismen 633. Å andra sidan är en glidram 673, vilken röra sig uppåt och nedåt anordnad mellan de övre och nedre bryggramarna 672. Glidramen 673 förskjutes uppåt och nedåt längs lyft- ramen 675 i lyftbärrammekanismen 633 medelst en lins- rörelsejusteringsenhet 674. Glidramen 673 innefattar glidorgan 676, vilka är anordnade på båda sidor därav och vilka styres längs lyftramen 675. En konvergeringslins 677 är anordnad i det centrala partiet av glidramen 673.The lifting support frame mechanism 633 in the laser emitting head 626 is reinforced by the bridge frames 672, which are arranged on the upper and lower portions of the lifting support frame mechanism 633. On the other hand, a sliding frame 673 which moves up and down is arranged between the upper and lower bridging frames 672. and downwardly along the lifting frame 675 in the lifting support frame mechanism 633 by means of a lens motion adjusting unit 674. The sliding frame 673 comprises sliding means 676, which are arranged on both sides thereof and which are guided along the lifting frame 675. A converging lens 677 is arranged in the central portion 67 of slide.
Den linsrörelsen justerande enheten 674 tjänstgör som ett distansjusteringsorgan för justering av avståndet från den konvergerande linsen 677, vilken är anordnad för glidramen 673, och en reflekterande spegel 678 i den nedre änden av lyftbärrammekanismen 633. Linsrörelse- justeringsenheten 674 innefattar en justeringslyftmotor 680, som är fäst vid lyftramen 675, en justeringsskruv- axel 681, som är roterbar medelst motorn 680, och en justeringsmutter 682, vilken är kopplad till skruvaxeln 681 medelst en gänga. Justeringsmotorn 682 är förbunden med glidramen 673.The lens motion adjusting unit 674 serves as a distance adjusting means for adjusting the distance from the converging lens 677, which is provided for the sliding frame 673, and a reflecting mirror 678 in the lower end of the lifting support frame mechanism 633. The lens movement adjusting unit 674 includes an adjusting motor 67 attached to the lifting frame 675, an adjusting screw shaft 681, which is rotatable by the motor 680, and an adjusting nut 682, which is connected to the screw shaft 681 by means of a thread. The adjusting motor 682 is connected to the sliding frame 673.
Den konvergerande linsen 677 och den reflekterande spegeln 678 bildar ett bestrålning avsökande, optiskt system 679 i laseremitteringshuvudet 626. Det bestrål-' ningen avsökande optiska systemet 679 är anordnat i en lyftbärrammekanism 633, som är utformad i en långsträckt plan ramkonstruktion. Det bestrålningen avsökande optiska lO 521 996 n ... en 42 systemet 679 kan fritt införas, avlägsnas tillsammans med lyftbärrammekanismen 633 med avseende pà ett antal smà partier, såsom det cylindriska lilla partiet 621 av strukturen 615 i kärnan. Den optiska banan mellan den konvergerande linsen 677 i det bestràlningen avsökande optiska systemet 679 och den reflekterande spegeln 678 och den optiska banan från ljustransmissionsorganet 658 pà huvudets insida till den konvergerande linsen 677 är exponerade för den omgivande miljön för att sålunda bilda en utrymmestransmissionspassage. Varje ljustransmissions- organ 658 pà huvudets insida, den konvergerande linsen 677 och den reflekterande spegeln 678 är oberoende för- bundna med det laseremitterande huvudet 626. Förbind- ningsfriheten kan sålunda förbättras.The converging lens 677 and the reflecting mirror 678 form an irradiation scanning optical system 679 in the laser emitting head 626. The irradiating scanning optical system 679 is arranged in a lifting support frame mechanism 633 formed in an elongate planar frame structure. The radiation scanning optical 10 521 996 n ... a 42 system 679 can be freely inserted, removed together with the lifting frame mechanism 633 with respect to a number of small portions, such as the cylindrical small portion 621 of the structure 615 in the core. The optical path between the converging lens 677 in the radiation scanning optical system 679 and the reflecting mirror 678 and the optical path from the light transmission means 658 on the inside of the head to the converging lens 677 are exposed to the ambient environment so as to form a space of escape. Each light transmission means 658 on the inside of the head, the converging lens 677 and the reflecting mirror 678 are independently connected to the laser emitting head 626. The freedom of connection can thus be improved.
Den reflekterande spegeln 678, som är anordnad i det centrala partiet av den nedre änden av lyftbärrammekanis- men 633, uppbäres sà, att svängning tillàtes (rotation tillàtes) runt laserstràlens L optiska axel medelst en oscillationsenhet 684, vilken tjänstgör som ett spegel- rotationsorgan. Oscillationsenheten 684 innefattar en oscillationsmotor 685, 672 i lyftramen 675, som är anordnad för bryggramarna och ett kraftöverföringsorgan 686 för överföring av rotationskraft av motorn till den ref- lekterande spegeln 678. En drivremskiva 687 har en driv- remskiva 687 fäst vid en motorutgàngsaxel och en driven remskiva 689, vilken är förbunden med drivremskivan 687 medelst en taktreglerrem 688 för att sålunda roteras. Den drivna remskivan 689 uppbäres roterbart av bryggramarna 672 i lyftbärrammekanismen 633. Den drivna remskivan 689 är integrerad eller i ett stycke förbunden med en bär- cylinder för uppbärning av den reflekterande spegeln 678.The reflecting mirror 678, which is arranged in the central portion of the lower end of the lifting frame mechanism 633, is supported so that oscillation is allowed (rotation is allowed) about the optical axis of the laser beam L by means of an oscillation unit 684, which serves as a mirror rotating member. The oscillation unit 684 comprises an oscillation motor 685, 672 in the lifting frame 675, which is arranged for the bridge frames and a power transmission means 686 for transmitting rotational force of the motor to the reflecting mirror 678. A drive pulley 687 has a drive pulley 687 attached to a motor outlet and an output driven pulley 689, which is connected to the drive pulley 687 by means of a timing control belt 688 so as to be rotated. The driven pulley 689 is rotatably supported by the bridge frames 672 in the lifting support frame mechanism 633. The driven pulley 689 is integrated or integrally connected to a support cylinder for supporting the reflecting mirror 678.
Den drivna remskivan 689 är större än drivremskivan 687 för att kunna exakt justera den reflekterande spegelns 678 oscillationsvinkel. Notera att kraftöverföringsorga- net 686 kan vara utformad som en kugghjulsmekanism i stället för en remskivmekanism. 521 996 ;~=z"==.__.-' n v ' nu I. ~ , I , - . . . o ~ .o 43 Oscillationsenhetens 684 motor 685 och linsrörelse- justeringsenhetens 674 motor 680 är anordnade till höger och vänster om de övre bryggramarna 672 i lyftbärrammeka- nismen 633. Vikten av de till höger och vänster belägna partierna av lyftbärrammekanismen 633 kan sålunda balan- seras på de båda sidorna av ljustransmissionsorganet 658 inuti huvudet. I stället för att anordna linsrörelse- justeringsmotorn 680 för lyftbärrammekanismen 633 kan motorn 680 anordnas för glidramen 673. I föregående fall är en ferritindikator 682 anordnad för lyftbärrammekanis- men 633.The driven pulley 689 is larger than the drive pulley 687 to be able to precisely adjust the oscillation angle of the reflecting mirror 678. Note that the power transmission member 686 may be designed as a gear mechanism instead of a pulley mechanism. 521 996; ~ = z "== .__.- 'nv' now I. ~, I, -... O ~ .o 43 The 684 motor 685 of the oscillation unit and the motor 680 of the lens motion adjustment unit 674 are arranged to the right and left of the upper bridge frames 672 of the lift support frame mechanism 633. Thus, the weight of the right and left portions of the lift support frame mechanism 633 may be balanced on both sides of the light transmission means 658 within the head.Instead of arranging the lens movement adjustment frame 6 the motor 680 can support the lifting frame. the motor 680 is provided for the sliding frame 673. In the foregoing case, a ferrite indicator 682 is provided for the lifting frame mechanism 633.
Som ett alternativ till anordnandet av motorn 68 i ramlyftenheten 65 för förskjutning av lyftbärrammekanis- men 633 uppåt och nedåt för den andra ramen 62 i det laseremitterande huvudets stomme 632 kan motorn 68 anord- nas för lyftbärrammekanismen 633. I detta fall kan ram- lyftenheten 65 också förskjuta den konvergerande linsen 677 och den reflekterande spegeln 678 i riktningen av laserstrålens optiska axel, så att ett förutbestämt av- stånd från den konvergerande linsen 677 till den reflek- terande spegeln 678 bibehålles.As an alternative to the arrangement of the motor 68 in the frame lifting unit 65 for displacing the lifting support frame mechanism 633 up and down for the second frame 62 in the frame 632 of the laser emitting head, the motor 68 may be provided for the lifting support frame mechanism 633. In this case, the frame lifting unit 65 may also displacing the converging lens 677 and the reflecting mirror 678 in the direction of the optical axis of the laser beam, so that a predetermined distance from the converging lens 677 to the reflecting mirror 678 is maintained.
Lyftbärrammekanismen 633 i det laseremitterande huvudet 626 är försett med en visuell övervakningskamera 680, vilken tjänstgör som ett huvudposition detekterande organ för detektering av positionen av det laseremitte- rande huvudet 626 med avseende på stället, som skall bearbetas. Den visuellt övervakande kameran 680 tillåter igenkänning av positionen av det laseremitterande huvudet 626, svetsfogen och ett tillstånd för bearbetning från en position på avstånd därifrån. Exempelvis kan ett flertal, exempelvis tre, supersoniska mikrofoner 681 för igenkän- ning och mätning av bestrålningstillståndet av det parti, som skall bearbetas medelst laserstràlar, förenade med lyftbärrammekanismen 633. En ferritindikator 682, som ~ tjänstgör som ett organ för detektering av en laserstrål- appliceringsposition (svetsfogen) år anordnad för lyft- bärrammekanismen 633. Ferritindikatorn 682 detekterar - vu u-vv 521 996 n nu en o 0. av n o oo ,. oun- -6 _ - n .oo u 44 läget av det laseremitterande huvudet 626 med avseende pà svetsfogen för att inrikta läget av det laseremitterande huvudet 626, sà att positionsjustering tillàtes.The lifting frame mechanism 633 in the laser emitting head 626 is provided with a visual surveillance camera 680, which serves as a head position detecting means for detecting the position of the laser emitting head 626 with respect to the place to be machined. The visual surveillance camera 680 allows recognition of the position of the laser emitting head 626, the weld joint and a condition for machining from a position remote therefrom. For example, a plurality of, for example, three, supersonic microphones 681 for recognizing and measuring the radiation state of the portion to be processed by laser beams may be connected to the lifting support frame mechanism 633. A ferrite indicator 682, which serves as a means for detecting a laser beam. application position (weld joint) is provided for the lifting support frame mechanism 633. The ferrite indicator 682 detects - vu u-vv 521 996 n nu en o 0. av no oo,. oun- -6 _ - n .oo u 44 the position of the laser emitting head 626 with respect to the weld joint to align the position of the laser emitting head 626 so that position adjustment is allowed.
Med hänvisning till fig 5 och 6 skall nu en laser- stràltransmissionsanordning för transmittering av laser- stràlen L, som införes i reaktortryckkärlet 610 till det laseremitterande huvudet 626, beskrivas.Referring to Figs. 5 and 6, a laser beam transmission device for transmitting the laser beam L introduced into the reactor pressure vessel 610 to the laser emitting head 626 will now be described.
Laserstràlen L, som tillföres positionen intill den övre fackverksplattan 13 i reaktortryckkärlet 610 medelst laserstràltransmissionsorganet 625 införes i den förebyg- gande underhàll/reparation utförande anordningens 620 huvudstommehölje 630. Närmare bestämt införes laserstrà- len L i det stationära ljustransmissionsröret 645 i huvudstommens hölje 630, som bildar huvudstommens lokali- seringsenhet 629, varpå den införes i lyftljustransmis- sionsröret 650 fràn det stationära ljustransmissionsröret 645.The laser beam L, which is supplied to the position adjacent the upper truss plate 13 in the reactor pressure vessel 610 by means of the laser beam transmission means 625, is inserted into the main body 630 of the preventive maintenance / repair device 620. More specifically, the laser beam frame 6 is inserted into the laser beam forms the locating unit 629 of the main body, whereupon it is inserted into the lifting light transmission tube 650 from the stationary light transmission tube 645.
En första avvinklad (krökt) avsökningsmekanism 695, vilken kan avsöka laserstràlen L under rotation i krökt form är anordnad under lyftljustransmissionsröret 650.A first angled (curved) scanning mechanism 695, which can scan the laser beam L during rotation in a curved shape, is arranged below the lifting light transmission tube 650.
Den första avvinklade avsökningsmekanismen 695 bildar en övre rotationsförbindningsavsökningsmekanism. Den första avvinklade avsökningsmekanismen 695 har ett par sned- ställda speglar 696 och 697 (se fig 5) för avsökning av laserstràlen i avvinklad form. Den första avvinklade spegeln 696 är en halvspegel, som är diagonalt anordnad för huvudstommens cylinder 698, vilken är fäst i en position under lyftljustransmissionsröret 650. Laser- stràlen L, som införes fràn ett övre parti i lyftljus- transmissionsröret 650 reflekteras i sidled i en vinkel av 90° av en första avvinklad spegel 696. Laserstràlen L reflekteras pà nytt i sidled i en vinkel av 90° medelst den andra avvinklade spegeln 697 för att sålunda avsökas i den avvinklade formen i och för införsel i det utskju- tande ljustransmissionsröret 699. ' Den första avvinklade avsökningsmekanismens 695 huvudstommecylinder 698 bildar ett förbindningsorgan för n 0' " u 4 no ' "g n v. , 1 s øu.v. 'f ...fn 2 't i n n :=". :' v - »~ o :en n :-«--; HJ-H' ::. ---° :- ny :10- ' 0 .n f' n o a n a: n ,. nu 0 45 integrerad förbindning av lyftljustransmissionsröret 650 och huvudstommens bas 651 med varandra. Ett knäorgan 700 uppbäres roterbart på sidan av huvudstommens cylinder 698 medelst ett övre roterbart förband 701. Knäorganet 700 är försett med den andra avvinklade spegeln 697, som bildar en reflekterande spegel (reflektor). Det utskjutande ljustransmissionsröret är medelst glidförbandet 702 tele- skopiskt och förskjutbart uppburet medelst knäorganet 700. Även om det utskjutande ljustransmissionsröret 699 roteras kan sàlunda laserstràlen L sändas till det cen- trala partiet. Å andra sidan är den första avvinklade spegeln 696 i den första avvinklade avsökningsmekanismen 695 en halv- spegel. Ett parti av laserstràlen L, vilket genomträngt halvspegeln, ledes genom polariseringsorganet 703 och bringas därpå att falla mot en retroreflektor 704, som tjänstgör såsom ett organ för detektering av en optisk axel. Retroreflektorn 704 är ett optiskt organ för ref- lektion av laserstràlen L mot det centrala partiet under det att laserstràlen L transmitteras genom lyftljustrans- missionsrörets 650 axel. Om laserstràlen L bringas att avvika fràn denna axel reflekterar retroreflektorn 704 laserstràlen L i en riktning, som är motsatt avvikelse- riktningen. Även om lasersträlens L optiska axel avviker fràn denna axel möjliggör retroreflektorn 704 korrigering av laserstràlens L optiska axel genom att pà infallspar- tiet (intill laserutpartiet) detektera ljus, som reflek- teras av retroreflektorn 704.The first angled scan mechanism 695 forms an upper rotary joint scan mechanism. The first angled scanning mechanism 695 has a pair of inclined mirrors 696 and 697 (see Fig. 5) for scanning the laser beam in angled form. The first angled mirror 696 is a half-mirror, which is arranged diagonally to the cylinder 698 of the main body, which is fixed in a position below the lifting light transmission tube 650. The laser beam L, which is inserted from an upper portion into the lifting light transmission tube 650, is reflected laterally at an angle of 90 ° of a first angled mirror 696. The laser beam L is reflected again laterally at an angle of 90 ° by means of the second angled mirror 697 so as to be scanned in the angled shape for insertion into the projecting light transmission tube 699. ' The main body cylinder 698 of the first angled scanning mechanism 695 forms a connector for n 0 '"u 4 no'" gn v., 1 s øu.v. 'f ... fn 2' tinn: = ".: 'v -» ~ o: en n: - «-; HJ-H' ::. --- °: - ny: 10- '0 .nf The knee member 700 is rotatably supported on the side of the cylinder 698 by the upper body by means of an upper rotatable joint 701. The knee member 700 is provided with the second angled mirror 697, the noana is now integrally connected to the lift beam transmission tube 650 and the base body 651. The projecting light transmission tube is telescopically and slidably supported by means of the sliding joint 702 by means of the knee member 700. Even if the projecting light transmission tube 699 is rotated, the laser beam L can be transmitted to the other side. a portion of the laser beam L, which penetrated the half-mirror, is passed through the polarizing means 703 and then caused to fall against a retroreflector 704, which serves as a means for detecting ring of an optical axis. The retroreflector 704 is an optical means for reflecting the laser beam L towards the central portion while the laser beam L is transmitted through the axis of the lifting light transmission tube 650. If the laser beam L is caused to deviate from this axis, the retroreflector 704 reflects the laser beam L in a direction which is opposite to the deviation direction. Although the optical axis of the laser beam L deviates from this axis, the retroreflector 704 enables correction of the optical axis of the laser beam L by detecting light reflected at the incident portion (adjacent the laser output portion) by the retroreflector 704.
Laserstràlen L, som ledes frän lyftljustransmis- sionsröret 650 till ljustransmissionsröret 699 över den första avvinklade avsökningsmekanismen 695, införes i en andra avvinklad (avböjd) avsökningsmekanism 706, vilken är anordnad i den andra änden av det utskjutande ljus- transmissionsröret 699. Såsom framgår av fig 6 har deni andra avvinklade avsökningsmekanismen 706 ett par avvink- lade speglar 707 och 708 för avsökning av laserstràlen i den avvinklade formen. Den första avvinklade spegeln 707 .vu- 521 996 46 är diagonalt anordnad i den andra änden av det utskjutan- de ljustransmissionsröret 699 för att reflektera laser- strålen L, som ledes genom det utskjutande ljustransmis- sionsröret 699 till sidopartiet i en vinkel av 90°. Exem- pelvis reflekteras laserstrålen L till horisontell rikt- ning. Laserstrålen L reflekteras nedåt i en vinkel av 90°, exempelvis till vertikal riktning, medelst en andra avvinklad spegel 708 för att sålunda avsökas i avvinklad form.The laser beam L, which is guided from the lifting light transmission tube 650 to the light transmission tube 699 over the first angled scanning mechanism 695, is inserted into a second angled (deflected) scanning mechanism 706, which is arranged at the other end of the projecting light transmission 6. 6, the second angled scanning mechanism 706 has a pair of angled mirrors 707 and 708 for scanning the laser beam in the angled shape. The first angled mirror 707 is viewed diagonally at the other end of the projecting light transmission tube 699 to reflect the laser beam L, which is guided through the projecting light transmission tube 699 to the side portion at an angle of 90 °. . For example, the laser beam L is reflected in the horizontal direction. The laser beam L is reflected downwards at an angle of 90 °, for example to the vertical direction, by means of a second angled mirror 708 so as to be scanned in angled form.
En hållcylinder 709 för fasthållning av den andra avvinklade spegeln 708 uppbåres av den nedre horisontellt roterbara förbindningen 710 på hållcylindern 711 för den första avvinklade spegeln 707, så att rotation kring axeln tillàtes.A holding cylinder 709 for holding the second angled mirror 708 is supported by the lower horizontally rotatable connection 710 on the holding cylinder 711 for the first angled mirror 707, so that rotation about the axis is allowed.
En utskjutbar cylinder 712 tjänstgör som ett hölje för ett övre parti av huvudet och är roterbart uppburen vid 710 på den andra avvinklade spegeln 708 medelst den nedre vertikalt roterbara förbindningen 713. Det utskjut- bara cylindriska organet 712 är förbundet med det laser- emitterande huvudets stomme 632 i det laseremitterande huvudet 26 via en förbindningskonsol 714 för att bilda ett övre parti 715 i huvudet.An extendable cylinder 712 serves as a housing for an upper portion of the head and is rotatably supported at 710 on the second angled mirror 708 by the lower vertically rotatable connection 713. The extendable cylindrical member 712 is connected to the body of the laser emitting head. 632 in the laser emitting head 26 via a connection bracket 714 to form an upper portion 715 in the head.
Såsom visas i fig 7 är det emitterande huvudets övre spegel 716 diagonalt anordnad i ett mellanläge i den ut- skjutbara cylindern 712. Den övre spegeln 716 är en halv- spegel. Laserstrålen L, som införes i det utskjutbara cylindriska partiet 712 medelst den andra, avvinklade av- sökningsmekanismen 706, reflekteras framåt i en vinkel av 90° medelst emitteringshuvudets övre spegel 716 för att sålunda ledas genom ett förseglingsglas 717. Laserstrålen L införes sedan i det cylindriska, i huvudet belägna ljustransmissionsorganet 658 i det laseremitterande huvu- det 26 för att sålunda sändas genom det i huvudet belägna ljustransmissionsorganet 658 i luft. ' Det emitterande huvudets övre spegel 716 är en halv- spegel. En del av laserstrålen L genomtränger den övre spegeln 716 så, att den införes i polariseringsorganet 521 996 u n ø a nu nu: va 47 718. Delen av laserstràlen L ledes genom polariserings- organet 718 för att sålunda träffa en retroreflektor 719, som tjänstgör som ett organ för detektering av avvikelse från den optiska axeln. Pà samma sätt som retroreflektorn 714 (se fig 5), vilken är upptagen i huvudstommens hölje 630, bildar retroreflektorn 719 ett medel för detektering och korrigering av avvikelse av laserstràlens L optiska axel.As shown in Fig. 7, the upper mirror 716 of the emitting head is arranged diagonally in an intermediate position in the extendable cylinder 712. The upper mirror 716 is a half-mirror. The laser beam L, which is inserted into the extendable cylindrical portion 712 by the second, angled scanning mechanism 706, is reflected forward at an angle of 90 ° by the upper mirror 716 of the emitting head so as to be guided through a sealing glass 717. The laser beam L is then inserted into the cylindrical portion 712. , the head light transmitting means 658 in the laser emitting head 26 so as to be transmitted through the head light transmitting means 658 in air. The upper mirror 716 of the emitting head is a half mirror. A part of the laser beam L penetrates the upper mirror 716 so that it is inserted into the polarizing means 521 996 and is now 47 718. The part of the laser beam L is guided through the polarizing means 718 so as to strike a retroreflector 719, which serves as a means for detecting deviation from the optical axis. In the same way as the retroreflector 714 (see Fig. 5), which is accommodated in the housing 630 of the main body, the retroreflector 719 forms a means for detecting and correcting deviation of the optical axis of the laser beam L.
Retroreflektorn 704 är anordnad pà ovan beskrivet sätt. Om sålunda laserstràlens L optiska axel avviker i en nedströmsposition pà grund av att laserstràlen L, vars optiska axel korrigerats innan den ledes genom ljustrans- missionsröret 609, ledes genom de första och andra av- vinklade avsökningsmekanismerna 695 och 706 kan laser- stràlen L korrigeras mot axeln.The retroreflector 704 is arranged in the manner described above. Thus, if the optical axis of the laser beam L deviates in a downstream position because the laser beam L, the optical axis of which is corrected before being passed through the light transmission tube 609, is guided through the first and second angled scanning mechanisms 695 and 706, the laser beam L may be corrected toward axeln.
Laserstràlen L, som införts fràn förseglingsglaset 717, som är det optiska organet i den utskjutande cylin- dern 712, till huvudinsidan i det laseremitterande huvu- dets 626 ljustransmissionsorgan 658, transmitteras i luften genom ljustransmissionsorganet 658 i huvudet. Sá- lunda emitteras, såsom visas i fig 3 och 4, laserstràlen L in i vattnet från den nedre änden av ljustransmissions- organet 658 i huvudet. Laserstràlen L ledes sedan genom konvergeringslinsen 677, så att det för bearbetning av- sedda cylindriska, lilla partiet 621 bestràlas med laser- stràlen medelst den reflekterande spegeln 678. Till följd därav utföres den förebyggande underhàlls-/reparations- operationen av det nedre partiet av den för bearbetning avsedda mellanliggande delen av höljet. Eftersom det parti, som skall bearbetas, bestràlas med laserstràlen kan spänning avlägsnas för omvandling av restdragspänning till tryckspänning. Modifikationen av spänningen i yt- skiktet intill svetsfogen kan dessutom utföras. Dessutom kan modifikation av ytan pà den aktiverade metallogra-' fiska strukturen och svetsoperation utföras.The laser beam L, which is inserted from the sealing glass 717, which is the optical means in the projecting cylinder 712, to the main inside of the light emitting head 658 of the laser emitting head 626, is transmitted in the air through the light transmitting means 658 in the head. Thus, as shown in Figs. 3 and 4, the laser beam L is emitted into the water from the lower end of the light transmission means 658 in the head. The laser beam L is then passed through the converging lens 677 so that the cylindrical small portion 621 intended for processing is irradiated with the laser beam by means of the reflecting mirror 678. As a result, the preventive maintenance / repair operation of the lower portion of the laser is performed. intermediate part of the casing intended for processing. Since the portion to be machined is irradiated with the laser beam, voltage can be removed to convert residual tensile stress to compressive stress. The modification of the stress in the surface layer next to the weld joint can also be performed. In addition, modification of the surface of the activated metallographic structure and welding operation can be performed.
Sàsom beskrivits ovan är ljustransmissionsorganet 658 i det laseremitterande huvudet 626 medelst förbind- 521 996 48 ningsorganet 720 fäst vid den andra ramen 662, vilken bildar kardanmekanismen för det laseremitterande huvudets stomme 632. Också ljustransmissionsorganet 658 i huvudet förskjutes därför runt den horisontella axeln och den vertikala axeln. Eftersom den andra ramen 662 och den ut- skjutande cylindern 712 är förbundna med varandra medelst förbindningskonsolen 714 avviker inte det laserstràlen mottagande partiet av det laseremitterande huvudet 626.As described above, the light transmitting means 658 in the laser emitting head 626 is attached to the second frame 662 by the connecting means 720, which forms the gimbal mechanism of the body 632 of the laser emitting head. Also, the light transmitting means 658 in the head is displaced vertically around the horizontal axis. axeln. Since the second frame 662 and the projecting cylinder 712 are connected to each other by the connecting bracket 714, the laser beam receiving portion of the laser emitting head 626 does not deviate.
Ljustransmissionsorganet 658 i huvudet innefattar ett ljustransmissionsrör, som har ett övre parti, med vilket ett prisma (icke visat) är förbundet, och ett nedre parti, med vilket ett optiskt organ, såsom förseglings- glas, är förbundet för att sända laserstràlen L i luften av detsamma. Vidare representerar hänvisningsbeteckningen 721 en positionsjusteringsmekanism för ljustransmissions- organet 658 i huvudet.The light transmission means 658 in the head comprises a light transmission tube having an upper portion to which a prism (not shown) is connected, and a lower portion to which an optical means, such as sealing glass, is connected to transmit the laser beam L into the air. of the same. Further, the reference numeral 721 represents a position adjusting mechanism for the light transmission means 658 in the head.
Vid detta tillfälle upptages förskjutningen med av- seende pà den horisontella axeln och den vertikala axeln av kardanmekanismen i den andra ramen 662 av det laser- emitterande huvudet 626 genom rotations- (vridnings-) och glidoperationer av den övre roterbara förbindningen 701, glidförbindningen 702, den nedre horisontellt roterbara förbindningen 710 och den nedre vertikalt roterbara för- bindningen 713. Laserstràlens L optiska axel avviker där- för inte.At this time, the displacement with respect to the horizontal axis and the vertical axis of the gimbal mechanism in the second frame 662 of the laser emitting head 626 is taken up by rotation (rotation) and sliding operations of the upper rotatable connection 701, the sliding connection 702, the lower horizontally rotatable connection 710 and the lower vertically rotatable connection 713. The optical axis L of the laser beam L therefore does not deviate.
Laserstràlen L, som ledes genom ljustransmissions- organet 658 i huvudet, konvergeras av konvergeringslinsen 677, så att det för bearbetning avsedda partiet bestràlas med laserstràlen L med hjälp av den reflekterande spegeln 678. Om avståndet fràn den reflekterande spegeln 678 till det för bearbetning avsedda partiet (positionen som skall bestràlas med laserstràlen) förändras tillåter föränd- ringen av avständet från den konvergerande linsen 677 till den reflekterande spegeln 678 medelst linsrörelse4 justeringsenheten 674 inriktning av laserstràlens L _ fokalpunkt med det för bearbetning avsedda partiet. Av- vikelsen av det laseremitterande huvudet 626, som sker CH BJ ...x \O \O O\ 49 när installationsoperationen utförts, kan justeras pà ovan beskrivet sätt. Till följd därav kan laserstràlens L energidensitet, varmed bearbetningsoperationen kan ut- föras, uppnås effektivt.The laser beam L, which is passed through the light transmission means 658 in the head, is converged by the converging lens 677, so that the portion to be processed is irradiated with the laser beam L by means of the reflecting mirror 678. If the distance from the reflecting mirror 678 to that for the processing is 678. (the position to be irradiated with the laser beam) changes allows the change of the distance from the converging lens 677 to the reflecting mirror 678 by means of the lens movement4 adjusting unit 674 aligning the focal point of the laser beam L with the portion to be machined. The deviation of the laser emitting head 626, which occurs CH BJ ... x \ O \ O O \ 49 when the installation operation is performed, can be adjusted as described above. As a result, the energy density of the laser beam L, with which the machining operation can be performed, can be efficiently achieved.
Den fràn laseroscillatorn 635 emitterade laser-“ stràlen L tillföres sålunda positionen intill den övre fackverksplattan 613 medelst laserstràltransmissions- organet 625, som är ljustransmissionsorganet. Den till- förda laserstràlen L införes i huvudstommens hölje 630 i anordningen 620 för förebyggande underhàll/reparation.The laser beam L emitted from the laser oscillator 635 is thus applied to the position adjacent to the upper truss plate 613 by means of the laser beam transmission means 625, which is the light transmission means. The supplied laser beam L is inserted into the casing 630 of the main body of the preventive maintenance / repair device 620.
Laserstràlen L, som införes i huvudstommens hölje 630 i huvudstommens lokaliseringsenhet 629 införes i lyftljustransmissionsröret 650 fràn det stationära ljus- transmissionsröret 645. Laserstràlen L ledes sedan från det stationära ljustransmissionsröret 645 via den första avvinklade avsökningsmekanismen 695 för att sålunda in- föras i det utskjutande ljustransmissionsröret 699. Det stationära ljustransmissionsröret 645, lyftljustransmis- sionsröret 650, den första avvinklande avsökningsmeka- nismen 695, det utskjutande ljustransmissionsröret 699, den andra avvinklade avsökningsmekanismen 706 och den ut- skjutande cylindern 712 bildar laserstyrningens förbin- dande/avsökande organ 627. Laserstyrningens förbindan- de/avsökande organ 627 tjänstgör som laserstràltransmis- sionsorgan för införsel av laserstràlen L, som tillförts positionen intill den övre fackverksplattan 613 i reak- torns tryckkärl 610, i det laseremitterande huvudet 626.The laser beam L inserted into the housing 630 housing of the main body locating unit 629 is inserted into the lifting light transmission tube 650 from the stationary light transmission tube 645. The laser beam L is then guided from the stationary light transmission tube 645 through the first angular projection. 699. The stationary light transmission tube 645, the lift light transmission tube 650, the first deflecting scan mechanism 695, the projecting light transmission tube 699, the second angled scanning mechanism 706 and the projecting cylinder 712 form the laser guide / connecting rod. The scanning means 627 serve as the laser beam transmission means for inserting the laser beam L, which is supplied to the position adjacent to the upper truss plate 613 in the reactor pressure vessel 610, into the laser emitting head 626.
En operationsmetod, som använder anordningen för förebyggande underhåll/reparation för en struktur i kär- nan enligt utförandet av uppfinningen skall nu beskrivas.An operating method using the preventive maintenance / repair device for a structure in the core according to the embodiment of the invention will now be described.
I ett tillstànd, i vilket det laseremitterande huvudet 626 är upptaget i huvudstommens hölje 630 upp- hänges anordningen 620 för förebyggande underhàll/repa- ration så, att den kan förskjutas nedåt genom användning vilken är anordnad för taket, av en (icke visad) kran, eller en lyftenhet (icke visad), som är anordnad för maskinen för byte av bränsle. Sålunda ledes anordningen ..._ vån' 521 996 n , - - | ~~ - - . ø u 50 620 för förebyggande underhåll/reparation genom fackver- ket i den övre fackverksplattan 613 för att sålunda pla- ceras på den centrala stàngens styrrör 616. Vid detta tillfälle är innerpartiet av reaktortryckkärlet 610 täckt med vatten. Huvudstommens lokaliseringsenhet 629 upp- hänges och förskjutes nedåt i ett tillstànd, i vilket det laseremitterande huvudet 626 och laserstrålens transmis- sionsorgan upptages i huvudstommens hölje 630.In a condition in which the laser emitting head 626 is received in the housing 630 of the main body, the preventive maintenance / repair device 620 is suspended so that it can be displaced downwards by use which is provided for the roof, by a crane (not shown) , or a lifting unit (not shown), provided with the fuel change machine. Thus the device is led ..._ vån '521 996 n, - - | ~~ - -. ø u 50 620 for preventive maintenance / repair by the truss in the upper truss plate 613 so as to be placed on the guide rod 616 of the central rod. At this time, the inner portion of the reactor pressure vessel 610 is covered with water. The main body locating unit 629 is suspended and displaced downwardly in a state in which the laser emitting head 626 and the laser beam transmission means are received in the main body housing 630.
Huvudstommens lokaliseringsenhet 629 i anordningen 620 för förebyggande underhåll/reparation placeras på reglerstångens styrrör 616. Klämenheten 640 påverkas sedan för att pressa klämdynorna 642 till de fyra posi- tionerna i den övre fackverksplattans 613 fackverk.The main body locating unit 629 in the preventive maintenance / repair device 620 is placed on the control rod guide tube 616. The clamp unit 640 is then actuated to press the clamp pads 642 to the four positions in the upper truss plate 613 truss.
Huvudstommens lokaliseringsenhet 629 fästes sålunda mellan den övre fackverksplattan 613 och kärnbårplattan 612. huvudstommens hölje 630 i huvudstommens lokaliserings- Rotationsmotorn 647 aktiveras sedan för att vrida enhet 629 runt längdaxeln, så att den riktning, i vilken det laseremitterande huvudet 626 utskjutes, bestämmes.The main body locating unit 629 is thus secured between the upper truss plate 613 and the core support plate 612. The main body housing 630 in the main body locating rotation motor 647 is then activated to rotate unit 629 about the longitudinal axis so that the direction in which the laser emitting head 6 is determined.
Baslyftenheten 653 påverkas sedan, så att huvudstom- mens bas 651 förskjutes uppåt och nedåt, så att det laseremitterande huvudet 626 förskjutes uppåt och nedåt, varigenom positionen, vilken utsättes för laserbearbet- ning, bestämmes. Dessutom påverkas mekanismen 631 för huvudrörelse att skjuta det laseremitterande huvudet 626 över huvudstommens hölje 630. Det laseremitterande huvu- det 626 pressas sålunda mot innerväggen i höljet 611, som är strukturen 615 i kärnan, i och för fastgöring. Ovan- stående fästoperation utföres stabilt medelst kardanmeka- som är anordnade för det laseremitte- I ett tillstånd, nismerna 61 och 62, rande huvudet 626. i vilket det laser- emitterande huvudet 626 pressas mot höljets 611 innervägg och fästes vid densamma, införes det nedre utskjutande partiet av det laseremitterande huvudet 626 i det cylind- riska, lilla partiet 621 mellan höljet 611 och kärnbär-' plattan 612. Närmare bestämt förskjutes den flat ramform uppvisande lyftstödrammekanismen 633 i det laseremitte- 521 51 rande huvudet 626 nedåt med avseende på det laseremitte- rande huvudets stomme 632 genom påverkan av ramlyften- heten 665, det cylindriska, som visas i fig 3, för att sålunda insättas i lilla partiet 621. _ Den laseremitterande enheten 624 anordnas därjämte på operationsgolvet 623 ovanför reaktortryckkärlet 610.The base lifting unit 653 is then actuated so that the base 651 of the main body is displaced upwards and downwards, so that the laser emitting head 626 is displaced upwards and downwards, whereby the position which is subjected to laser machining is determined. In addition, the mechanism of head movement 631 is actuated to slide the laser emitting head 626 over the housing 630 of the main body. The laser emitting head 626 is thus pressed against the inner wall of the housing 611, which is the structure 615 of the core, for attachment. The above fastening operation is stably performed by means of gimbal mechanisms provided for the laser emitting head 626, in which the laser emitting head 626 is pressed against the inner wall of the housing 611 and attached thereto, the lower projecting the portion of the laser emitting head 626 in the cylindrical small portion 621 between the housing 611 and the core support plate 612. More specifically, the flat frame shape having the lifting support frame mechanism 633 in the laser emitting head 621 51 is displaced downward with respect to the laser emitting the body 632 of the head by actuating the frame lifting unit 665, the cylindrical one shown in Fig. 3, so as to be inserted into the small portion 621. The laser emitting unit 624 is further arranged on the operating floor 623 above the reactor pressure vessel 610.
Dessutom placeras den nedre änden på laserstrålens trans- missionsorgan 625 för sändning av laserstrålen L, vilken emitteras från den laseremitterande enheten 624 in i reaktortryckkärlet 610 i luften, på den övre fackverks- plattan 613. Förberedelsen för den förebyggande under- hålls-/reparations-operationen avslutas sålunda.In addition, the lower end of the laser beam transmission means 625 for transmitting the laser beam L, which is emitted from the laser emitting unit 624 into the reactor pressure vessel 610 in the air, is placed on the upper truss plate 613. The preparation for the preventive maintenance / repair the operation is thus terminated.
När den laseremitterande enheten 624 köres, så att den förebyggande underhålls-/reparations-operationen av det cylindriska, lilla partiet 621 av strukturen 615 i kärnan utföres i vattenomgivning.When the laser emitting unit 624 is operated, so that the preventive maintenance / repair operation of the cylindrical small portion 621 of the structure 615 in the core is performed in a water environment.
När den laseremitterande enheten 624 påverkats emit- teras laserstrålen L från laseroscillatorn 635. Den emit- terade lasersträlen L ledes genom laserstràltransmis- sionsorganet 625 (luftljustransmissionsorganet 625a och vattenljustransmissionsorganet 625b). Laserstràlen L in- föres sedan i positionen intill den övre fackverksplattan 613 i reaktortryckkärlet 610 och införes därpå i huvud- stommens lokaliseringsenhet 629 i anordningen 620 för förebyggande underhåll/reparation.When the laser emitting unit 624 is actuated, the laser beam L is emitted from the laser oscillator 635. The emitted laser beam L is passed through the laser beam transmission means 625 (the air light transmission means 625a and the water light transmission means 625b). The laser beam L is then inserted into the position adjacent to the upper truss plate 613 in the reactor pressure vessel 610 and then inserted into the main body locating unit 629 of the preventive maintenance / repair device 620.
Laserstràlen L införes via det stationära ljustrans- missionsröret 645 i huvudstommens hölje 630 i den huvud- stommen lokaliserande enheten 629 för att sålunda införas i lyftljustransmissionsröret 650. Laserstràlen L sändes från lyftljustransmissionsröret 650 till ljustransmis- sionsröret 699 medelst den första avvinklande avsöknings- mekanismen 695 i luften. Laserstràlen L ledes från ljus- transmissionsröret 699 genom den andra avvinklande avsök- ningsmekanismen 706 för att sålunda införas i den ut- skjutande cylindern 712, vilken är i det övre huvudpar-' tiets hölje i det laseremitterande huvudet 626. Laser- stràlen L, som införts i läge intill den övre fackverks- 521 996 - u n | u v v u: :v 52 plattan 613 i kärnreaktorns tryckkärl 610 medelst laser- strålens transmissionsorgan 625 sändes medelst laserstyr- ningens förbindande/avsökande organ 627, vilket är laser- stràltransmissionsorganet, till det laseremitterande huvudet 626 i luften. Laserstrálen införes sedan i ljus- transmissionsorganet 658 i det laseremitterande huvudet 626.The laser beam L is inserted via the stationary light transmission tube 645 into the casing housing 630 of the main body locating unit 629 so as to be inserted into the lift light transmission tube 650. The laser beam L is transmitted from the lift light transmission tube 650 to the first transmission transmission shaft. the air. The laser beam L is guided from the light transmission tube 699 through the second angled scanning mechanism 706 so as to be inserted into the projecting cylinder 712, which is in the upper main body housing of the laser emitting head 626. The laser beam L, which introduced in a position adjacent to the upper truss 521 996 - un | 52 The plate 613 in the pressure vessel 610 of the nuclear reactor by means of the transmission means 625 of the laser beam is transmitted by means of the connecting / scanning means 627 of the laser control, which is the laser beam transmission means, to the laser emitting head 626 in the air. The laser beam is then inserted into the light transmission means 658 in the laser emitting head 626.
Laserstrálen L, som införts i det laseremitterande huvudet 626 sändes i luften via det ljustransmitterande organet 658 i huvudet för att sålunda konvergeras medelst konvergeringslinsen 677, som visas i fig 3. Det parti av det cylindriska, lilla partiet 621, som skall bearbetas, bestràlas sålunda med laserstràlen L medelst den reflek- terande spegeln 678. Till följd därav kan ett antal be- arbetningsoperationer utföras.The laser beam L inserted into the laser emitting head 626 is transmitted into the air via the light transmitting means 658 in the head so as to converge by the converging lens 677 shown in Fig. 3. The portion of the cylindrical small portion 621 to be processed is thus irradiated. with the laser beam L by means of the reflecting mirror 678. As a result, a number of machining operations can be performed.
Bestrålningen medelst laserstràlen L, som emitteras från laseremissionshuvudet 626, utföres i de i fig 8 (A) och 8 (B) åskådliggjorda procedurerna. Den bestràlnings- procedur, som använder den från det laseremitterande huvudet 626 emitterade laserstràlen L, skall nu beskri- vas.The irradiation by means of the laser beam L emitted from the laser emission head 626 is performed in the procedures illustrated in Figs. 8 (A) and 8 (B). The irradiation procedure using the laser beam L emitted from the laser emitting head 626 will now be described.
Fig 8 (A) visar stället för laserstràlen L, varmed det högra partiet av ett termiskt påverkat parti bestrà- las, realiseras i ett exempel pà vertikala svetsfogar 123 i höljet 611 i det cylind- lilla partiet 621 av strukturen 615 i kärnan. (vertikala svetsfogar V5) riska, Laserstrálen L appliceras från den reflekterande spegelns 678 reflektionspunkt O i riktning diagonalt neråt, såsom visas i fig 4, för att sålunda appliceras på laserbestràlningspunkten A på höljets 611 innervägg. I det visade bestràlningstillståndet med laserstràlen pà- verkas linsrörelsejusteringsenheten 674 för justering av avståndet mellan konvergeringslinsen 677 och den reflek- terande spegeln 678. Efter det att justeringen utförts i ett tillstànd, konvergeringslinsen 677 och den reflekterande spegeln 678 i vilket det relativa avståndet mellan bibehàlles, påverkas ramlyftenheten 65 att förskjuta 521 996;;;¿;ç;* .fo n» 53 (rörelse uppåt och nedåt) lyftbärrammekanismen 633. Till följd av glidning nedåt av lyftbärrammekanismen 633 för- skjutes bestrålningspunkten A till punkten B. Eftersom glidningen av lyftbärrammekanismen 633 utföres i den axiella riktningen av ljustransmissionsorganet 658 i huvudet avsökes laserstrálen parallellt med den optiska axeln, som når konvergeringslinsen 677. Längden av den optiska banan från konvergeringslinsen 677 till laserbe- strålningspunkten över den reflekterande spegeln 678 är konstant under avsökningsoperationen. Till skillnad från operationen, under vilken den reflekterande spegeln 678 roteras runt en axel, vilken är vinkelrät mot laser- strålens optiska axel, blir därför laserstrålens energi- densitet enhetlig. Som ett resultat därav kan bearbet- ningskvaliteten förbättras.Fig. 8 (A) shows the location of the laser beam L, with which the right portion of a thermally actuated portion is irradiated, is realized in an example of vertical welds 123 in the housing 611 in the cylindrical portion 621 of the structure 615 in the core. (vertical welds V5) risk, the laser beam L is applied from the reflection point 0 of the reflecting mirror 678 in the direction diagonally downwards, as shown in Fig. 4, so as to be applied to the laser irradiation point A on the inner wall of the housing 611. In the irradiated state shown with the laser beam, the lens motion adjusting unit 674 is actuated to adjust the distance between the converging lens 677 and the reflecting mirror 678. After the adjustment is performed in a state, the converging lens 677 and the reflecting mirror in the relative position 678 the frame lifting unit 65 is caused to displace 521 996 ;;; ¿; ç; * .fo n »53 (upward and downward movement) the lifting support frame mechanism 633. Due to sliding downward of the lifting support frame mechanism 633, the irradiation point A is displaced to the point B. Since the sliding of the lifting support frame mechanism 633 is performed in the axial direction of the light transmission means 658 in the head, the laser beam is scanned parallel to the optical axis reaching the converging lens 677. The length of the optical path from the converging lens 677 to the laser irradiation point over the reflecting mirror 678 is constant during the scanning operation. Therefore, unlike the operation in which the reflecting mirror 678 is rotated about an axis perpendicular to the optical axis of the laser beam, the energy density of the laser beam becomes uniform. As a result, the machining quality can be improved.
Efter det att en laserstrålavsökning över en sträcka S utförts påverkas oscillationsenheten 684, så att rörel- sen för en delning P utföres. Närmare bestämt roteras den reflekterande spegeln 678 medelst oscillationsmotorn 685 för förskjutning av laserbestrålningspunkten en delning P. Ramlyftenheten 65 påverkas sedan för förskjutning upp- åt av lyftbärrammekanismen 633 en sträcka S. Ovanstående operation upprepas sekventiellt. Ett bestràlningsställe 724 av laserstrálen L formas till sicksackform, såsom visas i fig 8 (A).After a laser beam scan over a distance S has been performed, the oscillation unit 684 is actuated, so that the movement of a pitch P is performed. More specifically, the reflecting mirror 678 is rotated by the oscillation motor 685 to displace the laser irradiation point a pitch P. The frame lifting unit 65 is then actuated for displacement upward by the lifting support frame mechanism 633 a distance S. The above operation is repeated sequentially. An irradiation point 724 of the laser beam L is formed into a zigzag shape, as shown in Fig. 8 (A).
När den reflekterande spegeln 678 sekventiellt rote- ras genom operation av oscillationsenheten 684 förändras avståndet från den reflekterande punkten O av den reflek- terande spegeln 678 till laserbestrålningspunkten. Om förändringen av sträckan medför att laserenergidensi- teten, som erfordras för utförande av bearbetningsopera- tionen, inte uppnås på grund av att laserstrålens L fokalpunkt inte kan inriktas med laserbestràlningspunk- ten, påverkas linsrörelsejusteringsenheten 674. Sålunda justeras avståndet från konvergeringslinsen 677 till deñ reflekterande spegeln 678 så, att laserstrålens L fokal- 521 996 u . u v u ø o II . u. 54 punkt kan inriktas med bearbetningspunkten (laserbestràl- ningspunkten).When the reflecting mirror 678 is sequentially rotated by operation of the oscillation unit 684, the distance from the reflecting point 0 of the reflecting mirror 678 to the laser irradiation point changes. If the change in distance causes the laser energy density required to perform the machining operation not to be achieved due to the focal point of the laser beam L not being aligned with the laser irradiation point, the lens motion adjusting unit 674 is thus affected. 678 so that the laser beam L focal- 521 996 u. u v u ø o II. u. 54 point can be aligned with the machining point (laser irradiation point).
I anordningen 620 för förebyggande underhàll/repara- tion enligt föreliggande utförande har det laseremitte- rande huvudet 626, som visas i fig 7, en optisk bana, vilken bildas fràn förseglingsglaset 717 i den utskjutan- de cylindern 712 till ljustransmissionsorganet 658 i huvudet, vilken fràn ljustransmissionsorganet 658 i huvu- det till den konvergerande linsen 677 och vilken från den konvergerande linsen 677 till den reflekterande spegeln 678 är utsatta för omgivningen, sä att laserstràlen L transmitteras under vatten. Efter laserstràlen L inte transmitteras genom ett ljustransmissionsrör för trans- mittering av laserstràlen L i luften kan ljustransmis- sionsorganet 658 i huvudet, den konvergerande linsen 677 och den reflekterande spegeln 678 individuellt förenas Till följd därav kan förbindningsfriheten förbättras och laserstràlens L med det laseremitterande huvudet 626. optiska axel lätt justeras.In the preventive maintenance / repair device 620 according to the present embodiment, the laser emitting head 626 shown in Fig. 7 has an optical path formed from the sealing glass 717 in the projecting cylinder 712 to the light transmission means 658 in the head, which from the light transmission means 658 in the head to the converging lens 677 and which from the converging lens 677 to the reflecting mirror 678 are exposed to the environment, so that the laser beam L is transmitted under water. After the laser beam L is not transmitted through a light transmission tube for transmitting the laser beam L into the air, the light transmission means 658 in the head, the converging lens 677 and the reflecting mirror 678 can be individually combined. As a result, the connection freedom of the laser beam 26 can be improved. optical axis easily adjusted.
Det relativa avståndet från den konvergerande linsen 677 till den reflekterande spegeln 678 kan lätt justeras medelst linsrörelsejusteringsenheten 674. I ett till- stånd, där det relativa avståndet från den konvergerande linsen 677 till den reflekterande spegeln 678 bibehàlles kan vidare rörelser uppåt och nedàt utföras av ramlyft- enheten 665. Justeringen av det relativa avståndet frän den konvergerande linsen 677 till den reflekterande spegeln 678 och lyftningen i det tillstànd, i vilket det relativa avstàndet_bibehålles, kräver inte ovanstående två element för förbindning med varandra medelst ett fluidumtätt ljustransmissionsrör. Därför kan ljustrans- missionsrörets tjocklek användas som en ljustransmis- sionsarea för införsel av laserstràlen och därmed kan pä- litligheten vid ljustransmission till den reflekterande spegeln 678 förbättras. ' Laserstràlen L appliceras från det laseremitterande huvudet 626 genom att pressas mot en punkt och fästas vid o a u oo o .v-o I 0 ' v - - v" ' ' ". -"- >-~ ' ' ' I.. . v: nu a I ,, . . v I ' _, , ,-n.a» 'U un. .||.a ... » . a . .o -u ' , . s I ' ' ,. 1 I *f H u nu u , u 55 punkten vid ovannämnda procedur medelst det laseremitte- rande huvudet 626. Ovannämnda laserstràlappliceringspro- cedur utföres för den vertikala svetsfogen (inre svets- fogen V5) 723 genom förskjutning av det laseremitterande huvudet 626 vertikalt och horisontellt.The relative distance from the converging lens 677 to the reflecting mirror 678 can be easily adjusted by the lens motion adjusting unit 674. In a state where the relative distance from the converging lens 677 to the reflecting mirror 678 is maintained, further upward and downward movements can be performed. The unit 665. The adjustment of the relative distance from the converging lens 677 to the reflecting mirror 678 and the lifting in the state in which the relative distance is maintained do not require the above two elements to be connected to each other by means of a fluid-tight light transmission tube. Therefore, the thickness of the light transmission tube can be used as a light transmission area for insertion of the laser beam, and thus the reliability of light transmission to the reflecting mirror 678 can be improved. The laser beam L is applied from the laser emitting head 626 by being pressed against a point and attached to o a u oo o .v-o I 0 'v - - v "' '". - "-> - ~ '' 'I ... V: nu a I ,,.. V I' _,,, -na» 'U un.. || .a ... ». A. .O 1 I * f H u nu u, u 55 point in the above procedure by means of the laser emitting head 626. The above laser beam application procedure is performed for the vertical weld (inner weld V5). 723 by displacing the laser emitting head 626 vertically and horizontally.
För förskjutning av det laseremitterande huvudet 626 reduceras utskjutningskraften av huvudförskjutningsmeka- nismen 631 enligt fig 2 genom påverkan av luftcylindern i länkoperationsmekanismen 656. Baslyftenheten 653 och vridenheten 47 påverkas så, att det laseremitterande huvudet 626 förskjutes.To displace the laser emitting head 626, the ejection force of the main displacement mechanism 631 of Fig. 2 is reduced by actuating the air cylinder in the link operation mechanism 656. The base lifting unit 653 and the rotating unit 47 are actuated so that the laser emitting head 626 is displaced.
De horisontella svetsfogarna (svetsfogarna pà in- sidan av H6a) i det cylindriska, lilla partiet 621 be- stràlas med laserstràlar genom förskjutning av det laser- emitterande huvudet 626. Sålunda kan en likadan bearbet- ningsoperation utföras.The horizontal welds (welds on the inside of H6a) in the cylindrical, small portion 621 are irradiated with laser beams by displacing the laser emitting head 626. Thus, a similar machining operation can be performed.
Anordningen 620 för förebyggande underhàll/repara- tion kan bearbeta ett parti av det cylindriska, lilla partiet 21, vilket hàlles mellan den mellanliggande krop- pen av höljet, som är strukturen 615 i kärnan, och kärn- bärplattan 612 och vilket inte lätt kan bearbetas. Sá- lunda kan en förbättring av spänningen i ytskiktet intill svetsfogen automatiskt utföras under användning av laser- stràlarna liksom modifikation av ytan pà den aktiverade metallografiska strukturen samt reparation under använd- ning av svetsning.The preventive maintenance / repair device 620 can process a portion of the cylindrical, small portion 21, which is held between the intermediate body of the housing, which is the structure 615 in the core, and the core support plate 612, and which can not be easily machined. . Thus, an improvement of the tension in the surface layer adjacent to the weld joint can be performed automatically using the laser beams as well as modifying the surface of the activated metallographic structure as well as repairing using welding.
Sàsom visas i fig 3 tillåter kameran 690 för visuell övervakning, vilken är förenad med det laseremitterande huvudet 626, övervakning och registrering av bearbet- ningspositionen och bearbetningstillstándet. Därför kan bearbetningskvaliteten förbättras. Den supersoniska mikrofonen 691, som är förenad med innerpartiet av det laseremitterande huvudet 626, detektera den supersoniska våg, vilken genereras och sändes i laserbestràlningspunk- ten B, för detektering av den relativa positionen av laserbestràlningspunkten B med avseende pà det laseremit- »- n-uua .As shown in Fig. 3, the camera 690 for visual surveillance, which is associated with the laser emitting head 626, allows monitoring and recording of the machining position and the machining state. Therefore, the processing quality can be improved. The supersonic microphone 691, which is connected to the inner portion of the laser emitting head 626, detects the supersonic wave, which is generated and transmitted at the laser irradiation point B, for detecting the relative position of the laser irradiation point B with respect to the laser emitting point. uua.
I! I 'Ü .i I! .-~--- gu.. ,.-- gzu. H --'zur .--- -' n.--- - n ~0 , nu .I ........ -~~, ...---__-; , 0 nu _ _ .1 ß . . .. 56 terande huvudet 626. Bearbetningspositionens pålitlighet kan sålunda förbättras.IN! I 'Ü .i I! .- ~ --- gu .., .-- gzu. H - 'zur .--- -' n .--- - n ~ 0, nu .I ........ - ~~, ... --- __-; , 0 nu _ _ .1 ß. . .. 56 tering head 626. The reliability of the machining position can thus be improved.
En modifikation av anordningen för förebyggande underhåll/reparation för en struktur i kärnan enligt föreliggande uppfinning skall nu beskrivas.A modification of the preventive maintenance / repair device for a structure in the core of the present invention will now be described.
I utförandet av anordningen 620 för förebyggande underhåll/reparation inbegriper strukturen ljustrans- missionsorganet 658 i huvudet för lufttransmission, såsom visas i fig 2. Ljustransmissionsorganet 658 i huvudet kan innefatta ett stångformigt glasorgan, vilket har utmärkt transparens. När ljustransmissionsorganet 658 i huvudet är framställt av glas kan laserstràlen L, vilken mottages i det övre partiet av det laseremitterande huvudet 626, reflekteras av glasorganets sidoyta för sändning av laserstràlen även om kamerans position ändras. Därför kan laserstràlen införas i den konvergerande linsen 767 utan undantag. Till följd därav kan anordningen 620 för före- byggande underhåll/reparation förbättras och sålunda bearbetningskvaliteten förbättras.In the embodiment of the preventive maintenance / repair device 620, the structure includes the light transmission means 658 in the head for air transmission, as shown in Fig. 2. The light transmission means 658 in the head may comprise a rod-shaped glass means, which has excellent transparency. When the light transmission means 658 in the head is made of glass, the laser beam L, which is received in the upper portion of the laser emitting head 626, can be reflected by the side surface of the glass means for transmitting the laser beam even if the position of the camera changes. Therefore, the laser beam can be inserted into the converging lens 767 without exception. As a result, the preventive maintenance / repair device 620 can be improved and thus the machining quality can be improved.
Lyftbärrammekanismen 633, vilken har formen av en plan ramkonstruktion, är anordnad för det laseremitteran- de huvudets stomme 632 i det laseremitterande huvudet 626, så att rörelse uppåt och nedåt tillàtes. Dessutom är linsrörelsejusteringsmekanismen 674 anordnad för lyftbär- rammekanismen 633, såsom visas i fig 3, för att möjlig- göra rörelse av den konvergerande linsen 677, som skall justeras. Som ett alternativ till linsrörelsejusterings- enheten 674 kan en annan distansjusteringsenhet användas om enheten kan justera det relativa avståndet mellan den konvergerande linsen 677 och den reflekterande spegeln (den emitterande spegeln) 678. Distansjusteringsenheten kan vara en enhet, vilken kan justera rörelsen av den reflekterande spegeln 678.The lifting support frame mechanism 633, which is in the form of a planar frame structure, is provided for the body 632 of the laser emitting head in the laser emitting head 626, so that upward and downward movement is allowed. In addition, the lens motion adjusting mechanism 674 is provided with the lift support frame mechanism 633, as shown in Fig. 3, to allow movement of the converging lens 677 to be adjusted. As an alternative to the lens motion adjusting unit 674, another distance adjusting unit may be used if the unit can adjust the relative distance between the converging lens 677 and the reflecting mirror (the emitting mirror) 678. The distance adjusting unit may be a unit which can adjust the movement of the reflecting mirror 678.
Anordningen för förebyggande underhåll/reparation' för en struktur i kärnan i en kärnreaktor innefattar det laseremitterande huvudet, som består av det emitterande huvudets stomme och lyftbärrammekanismen, som kan glida ..-v --> l0 - n u n; nl ' .c v n nu I v ", ,°', .u o I I ' ° _ ','. , | n: u u v c , . . n u en _ ° " '°' 'UÉÜ-u. I' "' I: :I v u. ~. f n - ~: H _ - ¿ H . ~ - - n 1 57 pä det emitterande huvudets stomme. Dessutom är lyftbär- rammekanismen formad till en làngsträckt ramkonstruktion för införsel/uttagning i och ur det cylindriska, lilla partiet i strukturen i kärnan. Lyftbärrammekanismen är inte begränsad till den plana ramstrukturen om mekanismen kan insättas i och uttagas ur det lilla partiet av struk- turen i kärnan. En làngsträckt, làdliknande form, en làngsträckt cylindrisk form eller annan form kan använ- das.The preventive maintenance / repair device for a structure in the core of a nuclear reactor comprises the laser emitting head, which consists of the body of the emitting head and the lifting support frame mechanism, which can slide ..- v -> l0 - n u n; nl '.c v n nu I v ",, °', .u o I I '° _', '., | n: u u v c,.. n u en _ °"' ° '' UÉÜ-u. I '"' I:: I v u. ~. Fn - ~: H _ - ¿H. ~ - - n 1 57 on the frame of the emitting head. In addition, the lifting frame mechanism is formed into an elongate frame structure for insertion / removal in and from the cylindrical, small portion of the structure in the core.The lifting frame mechanism is not limited to the flat frame structure if the mechanism can be inserted into and removed from the small portion of the structure in the core.A elongated, box-like shape, an elongated cylindrical shape or other form can be used.
Anordningen för förebyggande underhåll/reparation för strukturen i kärnreaktorn kan utföra en förebyggande underhålls-/reparations-operation pä en struktur i kärnan i en tryckvattenreaktor liksom i kärnstrukturen i kok- vattenreaktorn.The preventive maintenance / repair device for the structure of the nuclear reactor can perform a preventive maintenance / repair operation on a structure in the core of a pressurized water reactor as well as in the core structure of the boiling water reactor.
Enligt föreliggande uppfinning är en ljustransmis- sionsanordning anordnad liksom ett sätt för justering av densamma. Utförandena skall nu beskrivas under hänvisning till ritningarna.According to the present invention, a light transmission device is provided as well as a method for adjusting the same. The embodiments will now be described with reference to the drawings.
Fig 9 är en grundläggande strukturell vy, som visar ett första utförande av ljustransmissionsanordningen en- ligt föreliggande uppfinning.Fig. 9 is a basic structural view showing a first embodiment of the light transmission device according to the present invention.
I fig 9 betecknas med 810 en ljustransmissionsanord- ning för transmittering av laserstràlar i luften. Ljus- transmissionsanordningen 810 innefattar ett ljustransmis- sionsorgan 812, vilket tjänstgör som ett laserstràltrans- missionsorgan, vilket bildas genom en kombination av speglar för àstadkommande av en ljustransmissionspassage 811, en laseremitterande huvudenhet 813, vilken tjänstgör som en ljuskälla för emittering av laserstràlar för bearbetning, inspektion eller förebyggande underhàll/re- paration till ljustransmissionspassagen 811, och en laseremitterande styrenhet 814 för emittering av styrda laserstràlar, vilka är styrda laserstràlar för justering av den optiska axeln av ljustransmissionspassagen 811.' Laserstràlen, som emitteras frän den laseremitte- rande huvudenheten 813 passerar genom en dichroisk spegel 815, som är ett ljussyntetiseringsorgan, för att sålunda 521 996 58 införas i ljustransmissionspassagen 811. Laserstrålen transmitteras genom ljustransmissionspassagen 811 i luften för att sålunda införas i det laserstrålemitteran- de huvudet 816. Ett föremål 817 bestràlas sedan med laserstrålen, vilken emitteras från det laserstràlemitte- rande huvudet 816, så att bearbetning, inspektion eller förebyggande underhåll/reparation av föremålet 817 kan utföras.In Fig. 9, 810 denotes a light transmission device for transmitting laser beams in the air. The light transmission device 810 comprises a light transmission means 812, which serves as a laser beam transmission means, which is formed by a combination of mirrors for providing a light transmission passage 811, a laser emitting main unit 813, which serves as a light source for emitting laser beams, inspection or preventive maintenance / repair of the light transmission passage 811, and a laser emitting control unit 814 for emitting guided laser beams, which are guided laser beams for adjusting the optical axis of the light transmission passage 811. ' The laser beam emitted from the laser emitting head unit 813 passes through a dichroic mirror 815, which is a light synthesizer, so as to be introduced into the light transmission passage 811. The laser beam is transmitted through the light transmission passage 811 into the air so that the laser beam is emitted. the head 816. An object 817 is then irradiated with the laser beam, which is emitted from the laser beam emitting head 816, so that processing, inspection or preventive maintenance / repair of the object 817 can be performed.
Fig 9 visar den laseremitterande huvudenheten 813, som innefattar en YAG-laserenhet. I detta exempel trans- mitteras laserstrålen, vilken emitteras från YAG-laser- enheten, genom ljustransmissionspassagen 811 medelst ljustransmissionsanordningen 810. Sålunda bestràlas den laseremitterande huvudenheten 813, vilken exempelvis är en struktur i kärnan i en radioaktiv miljö, med laser- stràlen. Den laseremitterande huvudenheten 813 kan vara någon av ett flertal laserenheter, som innefattar en kol- dioxidlaser och en pulslaser förutom YAG-laserenheten.Fig. 9 shows the laser emitting main unit 813, which includes a YAG laser unit. In this example, the laser beam emitted from the YAG laser unit is transmitted through the light transmission passage 811 by the light transmission device 810. Thus, the laser emitting main unit 813, which is, for example, a structure in the core of a radioactive environment, is irradiated with the laser beam. The laser emitting head unit 813 may be any of a plurality of laser units, which includes a carbon dioxide laser and a pulse laser in addition to the YAG laser unit.
Ljustransmissionspassagen 811, som bildar ljustrans- missionsorganet 812, är täckt med ett skårmat rör 818, t ex ett lasertransmissionsrör eller ett ljustransmis- sionsrör. Laserstrålen transmitteras sålunda genom det skärmade röret 818 i luften. I ljustransmissionspassagen 811 införes styrlaserstrålen, vilken emitteras från styr- laseremissionsenheten 814, i ljustransmissionspassagen 811 uppströms om den dichroiska spegeln 815 via halv- spegelstyrorganet 819. Den styrlaseremitterande enheten 814 innefattar en He-Ne-laserenhet för emission av en cirkulärt polariserad laserstråle. Som ett alternativ till He-Ne-laserenheten kan varje laserstrålenhet använ- das om den kan emittera en laserstråle, som har en våg- längd, vilken skiljer sig från huvudlaserstrålens. Styr- laserstrålen kan vara en icke-polariserad laserstràle.The light transmission passage 811, which forms the light transmission means 812, is covered with a notched tube 818, for example a laser transmission tube or a light transmission tube. The laser beam is thus transmitted through the shielded tube 818 into the air. In the light transmission passage 811, the control laser beam emitted from the control laser emission unit 814 is inserted into the light transmission passage 811 upstream of the dichroic mirror 815 via the half-mirror control means 819. The control laser emitting unit 814 includes a He-Ne laser laser for emitting a circular laser. As an alternative to the He-Ne laser unit, each laser beam unit can be used if it can emit a laser beam having a wavelength which differs from that of the main laser beam. The control laser beam can be a non-polarized laser beam.
Den dichroiska spegeln 815 bildar en ljussyntetise- rande spegel. Sålunda har den dichroiska spegeln 815 hög reflektans med avseende på laserstrålar i närheten av våglängden av huvudlaserstrålen och anordnad att sändas 521 996 . . - n - o n .gu nu 59 av en huvuddel av laserstràlar med andra våglängder.The dichroic mirror 815 forms a light synthesizing mirror. Thus, the dichroic mirror 815 has a high reflectance with respect to laser beams in the vicinity of the wavelength of the main laser beam and is arranged to be transmitted 521 996. . - n - o n .gu now 59 of a major part of laser beams with other wavelengths.
Halvspegeln i halvspegelstyrorganet 819 har en reflektans av ungefär 50% med avseende pà styrlaserstrålen och hög transmissionskarakteristik med avseende på laserstrålar med andra våglängder.The half-mirror in the half-mirror guide means 819 has a reflectance of approximately 50% with respect to the guide laser beam and a high transmission characteristic with respect to laser beams with other wavelengths.
Ljustransmissionspassagen 811 innefattar exempelvis sex automatiska speglar och en fast spegel. Fig 9 visar ett exempel, enligt vilket fyra (första till fjärde) automatiskt justerbara speglar 821, 822, 823 och 824, två automatiskt vinkeljusterbara speglar (automatiska juste- ringsspeglar) 825 och 826 tjänstgör som exakta vinkel- justeringsspeglar och en fast spegel 827 är anordnad för ljustransmissionspassagen 811. De automatiskt justerbara speglarnas 821, 822, 823 och 824 snedställningsvinklar justeras medelst en spegeljusteringsenhet 830, vilken på- verkas av en styrenhet 829. De automatiska vinkeljuste- ringsspeglarnas 825 och 826 snedställningsvinkel justeras medelst en spegelvinkeljusteringsenhet (en spegeljuste- ringsenhet) 831, som drives medelst styrenheten 829.The light transmission passage 811 includes, for example, six automatic mirrors and a fixed mirror. Fig. 9 shows an example according to which four (first to fourth) automatically adjustable mirrors 821, 822, 823 and 824, two automatically angle-adjustable mirrors (automatic adjustment mirrors) 825 and 826 serve as exact angle-adjusting mirrors and a fixed mirror 827 is arranged for the light transmission passage 811. The inclination angles of the automatically adjustable mirrors 821, 822, 823 and 824 are adjusted by means of a mirror adjustment unit 830, which is actuated by a control unit 829. The automatic angle adjustment mirrors 825 and 826 inclination angle adjustment unit is adjusted by a mirror adjustment unit ) 831, which is operated by the control unit 829.
Var och en av automatiska vinkeljusteringsspeglarna 825 och 826, som bildar ljustransmissionspassagen 811, är anordnade mittemot varandra på ställen uppströms om de första och andra automatiska justeringsspeglarna 821 och 822. Dessutom är första till fjärde mål 833, 834, 835 och 836 för bildbehandling anordnade i ljustransmissions- passagen 811 intill den automatiska justeringsspegeln 826, de tredje och fjärde automatiska justeringsspeglarna 823 och 824 och den fasta spegeln 827.Each of the automatic angle adjustment mirrors 825 and 826, which form the light transmission passage 811, are arranged opposite each other at locations upstream of the first and second automatic adjustment mirrors 821 and 822. In addition, first to fourth targets 833, 834, 835 and 836 for image processing are provided in the light transmission passage 811 adjacent to the automatic adjustment mirror 826, the third and fourth automatic adjustment mirrors 823 and 824 and the fixed mirror 827.
Vart och ett av de första till fjärde målen 833, 834, 835 och 836, som anordnade tvärs ljustransmissions- passagen 811, är framställda av en aluminiumplatta, som har en yta, vilken bearbetats genom blästring. Vart och ett av de första till fjärde målen 833, 834, 835 och 836 för behandling av bilder har exempelvis i ett centralt' parti därav en ljusgenomsläppande öppning, som är formad till ett flertal former, innefattande balkform, brick- 521 996 60 form, ringform och fyrkantsform och tillåter ljusgenom- släppning.Each of the first to fourth targets 833, 834, 835 and 836, which are arranged across the light transmission passage 811, are made of an aluminum plate having a surface which has been machined by blasting. Each of the first to fourth targets 833, 834, 835 and 836 for image processing has, for example, in a central portion thereof a light-transmitting aperture formed into a plurality of shapes, including beam shape, tray shape, ring shape and square shape and allows light transmission.
Dessutom är ljustransmissionspassagen 811 försedd 839, 840 och 841, lysningsenheter, vilka kan belysa partier intill de första till fjärde màlen 833, 834, 835 och 836 för bild- 839, 840 och 841 till- och frànslàs individuellt medelst ett lamptänd- med lampor 838, som tjänstgör som be- behandling. Var och en av lamporna 838, ningsstyrorgan 843 i enlighet med ett styrkommando, som härrör från ljustransmissionspassagen 811.In addition, the light transmission passage 811 is provided 839, 840 and 841, lighting units, which can illuminate portions adjacent to the first to fourth targets 833, 834, 835 and 836 for image 839, 840 and 841 on and off individually by means of a lamp ignition with lamps 838 , which serves as treatment. Each of the lamps 838, control means 843 in accordance with a control command derived from the light transmission passage 811.
Den tredje automatiska justeringsspegeln 824, som är anordnad i en mellanposition i ljustransmissionspassagen 811, bildar ett samplande separationsspegelorgan 824.The third automatic adjustment mirror 824, which is arranged in an intermediate position in the light transmission passage 811, forms a sampling separation mirror means 824.
Separationsspegelorganet 824 innefattar en halvspegel eller en vàglängdsseparerande spegel för separation av styrlaserstràlen från ljustransmissionspassagen 811.The separation mirror means 824 comprises a half mirror or a wavelength separating mirror for separating the control laser beam from the light transmission passage 811.
Separationsspegelorganet 824 är en spegel, som har en genomsläpplighet av ungefär 50% i närheten av styrlaser- strålens våglängd och relativt hög reflektans med avseen- de pà huvudlaserstràlen med undantag för styrlaser- strälen.The separation mirror means 824 is a mirror which has a transmittance of about 50% in the vicinity of the wavelength of the guide laser beam and relatively high reflectance with respect to the main laser beam with the exception of the guide laser beam.
Pà den optiska banan 844, som separeras av separa- tionsspegelorganet 824 är en kvartsvàglängdsplatta 845, som tjänstgör som ett polariserande optiskt organ, och en retroreflektor 846, lekterande optiskt organ, anordnade. Kvartsvàglängdsplat- tjänstgörande som ett parallellt ref- tan 845 polariserar laserstrálen, som införes i den optiska banan 844. När laserstràlen passerar genom kvartsvàglängdsplattan 845 omvandlas exempelvis en cir- kulärt polariserad laserstràle till en linjärt polari- serad laserstràle och en rakpolariserad laserstràle om- vandlas till en cirkulärt polariserad laserstràle.Arranged on the optical path 844, which is separated by the separation mirror means 824, a quarter-wavelength plate 845, which serves as a polarizing optical means, and a retroreflector 846, reflecting optical means, are provided. Quartz wavelength plate serving as a parallel refractor 845 polarizes the laser beam, which is inserted into the optical path 844. When the laser beam passes through the quartz wavelength plate 845, for example, a circularly polarized laser beam is converted into a linearly polarized laser beam and a laser beam. a circularly polarized laser beam.
Retroreflektorn 846 innefattar ett parallellreflek- terande optiskt organ, t ex ett hörnkubprisma eller en' ihålig hörnkub, Ett parallellreflekterande optiskt organ, som bildas genom kombination av tre speg- lar. som repre- senteras av ett optiskt kattögesystem, kan användas. 1 f I I a o n 521 996 . » a a . on 61 Retroreflektorn 846 reflekterar en laserstràle, som bragts att träffa det centrala partiet därav, så att den infallande laserstràlen reflekteras för att passera samma passage som den infallande laserstràlen. När en laser- stràle bringas att träffa en position, som avviker från det centrala partiet av retroreflektorn 846 reflekteras laserstràlen frän en position, som är symmetrisk med det centrala partiet parallellt med den infallande laser- stràlen.The retroreflector 846 comprises a parallel-reflecting optical means, for example a corner cube prism or a hollow corner cube. A parallel-reflecting optical means formed by a combination of three mirrors. which is represented by an optical cat eye system, can be used. 1 f I I a o n 521 996. »A a. on 61 The retroreflector 846 reflects a laser beam which is caused to strike the central portion thereof, so that the incident laser beam is reflected to pass the same passage as the incident laser beam. When a laser beam is caused to strike a position deviating from the central portion of the retroreflector 846, the laser beam is reflected from a position symmetrical with the central portion parallel to the incident laser beam.
Den fasta spegeln 827, som är anordnad i ljustrans- missionspassagen 811 pä ett ställe intill det laserstrà- len emitterande huvudet 816, bildar separationsspegel- organet. Den fasta spegeln 827 är en spegel, som har hög genomsläpplighet med avseende på huvudlaserstràlen och hög reflektans med avseende pà styrlasersträlen. En retroreflektor 849, som tjänstgör som ett parallellt ref- lekterande optiskt organ, är anordnad i den optiska banan 848, vilken är avskild av den fasta spegeln 827. Retro- reflektorn 849 reflekterar en infallande, cirkulärt pola- riserad laserstràle sà, att polarisationsrotationsrikt- ningen inverteras. Retroreflektorn 849 bildar ett detek- teringsorgan för laserstràlens position.The fixed mirror 827, which is arranged in the light transmission passage 811 at a place next to the laser beam emitting head 816, forms the separation mirror means. The fixed mirror 827 is a mirror which has a high transmittance with respect to the main laser beam and a high reflectance with respect to the guide laser beam. A retroreflector 849, which serves as a parallel reflecting optical means, is arranged in the optical path 848, which is separated from the fixed mirror 827. The retroreflector 849 reflects an incident, circularly polarized laser beam so that polarization rotation direction. is inverted. The retroreflector 849 forms a detection means for the position of the laser beam.
En detekterande optiskt styrbana 851, vilken till- föres styrlasersträlarna, som reflekteras av retroreflek- torerna 846 och 849, är utformad intill halvspegelstyr- organet 819 för tillförsel av styrlaserstràlen, vilken är laserstràlen från den styrlasern emitterande enheten 814.A detecting optical guide path 851, which is supplied to the control laser beams reflected by the retroreflectors 846 and 849, is formed adjacent to the half-mirror control means 819 for supplying the control laser beam, which is the laser beam from the control laser emitting unit 814.
Den detekterande optiska styrbanan 851 är utformad som en förlängning fràn den optiska axeln av ljustransmissions- passagen 811 intill ljuskällan. En CCD-kamera 852 tjänst- gör som ett elektroniskt, optiskt upptagningsorgan i form av en mellanliggande kropp för bildande av ett kamera- system och är placerat i den detekterande, optiska styr- banan 851. CCD-kameran 852 innefattar ett notch-filter" 853 för att tillåta transmission av laserstràlar, som har våglängder andra än huvudlaserstràlens och styrlaserstrå- lens våglängder och innefattar också en lins 854, som har 521 996 n » - . n 62 fokalavstànd och en fokalpunkt, vilka kan justeras elekt- riskt. CCD-kamerans 852 optiska axel justeras sà, att riktningen av den optiska axeln, vari fotograferingsope- är samma axel som huvudlaserstràlens. till- rationen tillàtes, Bildinformation, som detekteras av CCD-kameran 852, föres en bildbehandlingsenhet 855 för behandling.The detecting optical guide path 851 is formed as an extension from the optical axis of the light transmission passage 811 adjacent the light source. A CCD camera 852 serves as an electronic optical pickup means in the form of an intermediate body for forming a camera system and is located in the detecting optical guide path 851. The CCD camera 852 includes a notch filter. 853 to allow the transmission of laser beams having wavelengths other than the wavelengths of the main laser beam and the guide laser beam and also includes a lens 854 having a focal length and a focal point which can be electrically adjusted. the optical axis of the camera 852 is adjusted so that the direction of the optical axis, in which the shooting operation is the same axis as the main laser beam, is allowed. Image information detected by the CCD camera 852 is passed to an image processing unit 855 for processing.
Bildbehandlingsenheten 855 har bilder, registrerats för att tjänstgöra som referenser. De som förut registrerade bilderna och kamerabilderna observerade av CCD-kameran 852 jämföres med varandra i en mönstermatch- ningsprocess. Information om positionsavvikelse av målet, observerad i bilden, utmatas till styrenheten 829. Bild- behandlingsenheten 855 är försedd med en mönstermatch- ningsenhet. Styrenheten 829 mottar positionsavvikelsein- formation för påverkan av spegeljusteringsenheten 830 i en riktning, i vilken positionsavvikelsen upphäves eller minimeras.The image processing unit 855 has images, registered to serve as references. Those previously recorded images and camera images observed by the CCD camera 852 are compared with each other in a pattern matching process. Information about position deviation of the target, observed in the image, is output to the control unit 829. The image processing unit 855 is provided with a pattern matching unit. The control unit 829 receives position deviation information for actuating the mirror adjustment unit 830 in a direction in which the position deviation is eliminated or minimized.
En dichroisk samplingsspegel 857 är anordnad i ett mellanläge i den detekterande, optiska styrbanan 851. Den diakroniska samplingsspegeln 857 avgrenar den samplande optiska banan 858. Den samplande optiska banan 858 bildas som en förlängning av den optiska axeln av ljustransmis- sionspassagen 811 intill ljuskällan. Styrlaserstràlen, som reflekteras av det parallellreflekterande optiska organet, 846 och 849, införes i den samplande optiska banan 858. såsom de parallellreflekterande optiska organen som är anordnade för ljustransmissionsappa- raten, Den samplande optiska banan 858, i vilken den ref- lekterade styrlaserstràlen införts, är försedd med ett kvartsvàglängdsorgan 860, vilket tjänstgör som ett pola- riserande optiskt organ, ett interferensfilter 861 för tillåtande av transmission av blott den reflekterade styrlaserstràlen och en polariserande stràldelare 862, vilken tjänstgör som ett ljusseparationsorgan för delning av den reflekterade styrlaserstrálen, som ledes genom ' interferensfiltret 861. Var och en av de reflekterade styrlaserstrålarna, som delats medelst den polariserande an." 521 996 . ø . . vv .no u. 63 stràldelaren 862, tillföres var och en av de ljusposi- tionsdetekterande enheterna 863 och 864. De ljusposi- tionsdetekterande enheterna 863 och 864 detekterar in- fallspositionerna av styrlaserstràlarna för beräkning av storleken av avvikelsen av den optiska axeln.A dichroic sampling mirror 857 is arranged in an intermediate position in the detecting optical guide path 851. The diachronic sampling mirror 857 branches the sampling optical path 858. The sampling optical path 858 is formed as an extension of the optical axis of the light transmission passageway 811. The control laser beams reflected by the parallel reflecting optical means, 846 and 849, are inserted into the sampling optical path 858. as the parallel reflecting optical means provided for the light transmission apparatus, the sampling optical path 858 in which the reflected control laser beam is inserted. is provided with a quartz wavelength means 860, which serves as a polarizing optical means, an interference filter 861 for allowing transmission of only the reflected control laser beam and a polarizing beam splitter 862, which serves as a light separating means for dividing the reflected control laser beam, The interference filter 861. Each of the reflected control laser beams, which is divided by the polarizing radiator 862, is supplied to each of the light position detecting units 863 and 864, respectively. the light position detecting units 863 and 864 detect incident positions of the control laser beams for calculating the magnitude of the deviation of the optical axis.
De ljuspositionsdetekterande enheterna 863 och 864 innefattar fyrkvadrantsdetektorer, pekdetektorer eller CCD-anordningar. Fyrkvadrantsdetektorn omvandlar ett jämviktstillstànd av infallande kraft av den reflekterade styrlaserstràlen pà en fotoelektriskt yta, som är upp- delad i fyra kvadranter som infallspositionen av laser- stràlen för detektering av storleken av positionsavvikel- sen av ljustransmissionspassagen 811. Storleken av posi- tionsavvikelsen av styrlaserstràlen, som detekteras av ljuspositionsdetekteringsenheterna 863 och 864, omvandlas till en elektrisk signal medelst en signalbehandlings- enhet 865 för tillförsel till styrenheten 829. Styren- heten 829 styr operationen av spegeljusteringsenheten 30 eller spegelvinkeljusteringsenheten 31.The light position detecting units 863 and 864 include four quadrant detectors, point detectors or CCD devices. The four-quadrant detector converts an equilibrium state of incident force of the reflected control laser beam onto a photoelectric surface, which is divided into four quadrants as the incident position of the laser beam for detecting the magnitude of the position deviation of the light transmission passage 811. The magnitude deviation of the detected by the light position detecting units 863 and 864 is converted into an electrical signal by a signal processing unit 865 for supply to the control unit 829. The control unit 829 controls the operation of the mirror adjusting unit 30 or the mirror angle adjusting unit 31.
De automatiskt justerbara speglarna 821 till 824, vilkas operation styres medelst spegeljusteringsenheten 830, är automatiska speglar, vilka var och en har en sà- dan struktur, att en spegel är anordnad för ett biaxiellt avböjningssteg, som förskjutes medelst en stegmotor.The automatically adjustable mirrors 821 to 824, the operation of which is controlled by the mirror adjusting unit 830, are automatic mirrors, each of which has such a structure that a mirror is provided for a biaxial deflection step which is displaced by means of a stepper motor.
Vinklarna av de automatiskt justerbara speglarna 821 till 824 kan regleras när spegeljusteringsenheten 830 påverkar ett drivorgan (icke visat) för var och en av stegmotorer- na i enlighet med ett styrkommando, som härrör fràn styr- enheten 829. De automatiskt justerbara speglarna 821 till 824 är förskjutbara medelst stegmotorerna, som har sådan karakteristik, att operationshastigheten är làg och ett brett operationsomràde tillàtes. Som ett alternativ till stegmotorerna kan drivmekanismer, såsom servomotorer, an- vändas.The angles of the automatically adjustable mirrors 821 to 824 can be adjusted when the mirror adjusting unit 830 actuates a drive means (not shown) for each of the stepper motors in accordance with a control command originating from the control unit 829. The automatically adjustable mirrors 821 to 824 are displaceable by means of the stepper motors, which have such a characteristic that the operating speed is low and a wide operating range is allowed. As an alternative to the stepper motors, drive mechanisms, such as servomotors, can be used.
De automatiska vinkeljusteringsspeglarna (den auto* matiska justeringsmotorn) 825 och 826, vilkas rörelser styres medelst spegelvinkeljusteringsenheter 831, är 521 996 64 automatiska och exakt justerbara speglar. De automatiska vinkeljusteringsspeglarna 825 och 826 är automatiska speglar av PZT-typ, vilka har en konstruktion, i vilken en spegel är anordnad för ett biaxiellt avböjningssteg, som förskjutes medelst en elektrostriktions- (elektro- striktiv) anordning (PCT). I enlighet med ett styrkomman- do, som härrör från styrenheten 829, kan justeringen av spegelvinklarna exakt regleras medelst spegelvinkeljuste- ringsenheten 831.The automatic angle adjustment mirrors (automatic adjustment motor) 825 and 826, the movements of which are controlled by mirror angle adjustment units 831, are 521 996 64 automatic and precisely adjustable mirrors. The automatic angle-adjusting mirrors 825 and 826 are PZT-type automatic mirrors which have a structure in which a mirror is arranged for a biaxial deflection step which is displaced by means of an electrostrictive (PCT) device. In accordance with a control command derived from the control unit 829, the adjustment of the mirror angles can be precisely controlled by the mirror angle adjusting unit 831.
När speglarna, som förskjutes medelst elektrostrik- tionsorganen användes som automatiska vinkeljusterings- speglar 825 och 826 kan spegelvinklarna snabbt och exakt justeras trots otillfredsställande små operationsvinklar för speglarna. Som ett alternativ till speglarna, vilka förskjutes medelst elektrostriktionsorganen, kan speglar, vilka förskjutes medelst galvanometrar, användas som automatiska vinkeljusteringsspeglar för uppnående av en liknande funktion.When the mirrors displaced by the electrostriction means are used as automatic angle adjustment mirrors 825 and 826, the mirror angles can be adjusted quickly and accurately despite unsatisfactorily small operating angles of the mirrors. As an alternative to the mirrors which are displaced by means of the electrostriction means, mirrors which are displaced by means of galvanometers can be used as automatic angle-adjusting mirrors to achieve a similar function.
De automatiska vinkeljusteringsspeglarna 825 och 826 är speglar, som har hög reflektans med avseende på huvud- laserstrålen (exempelvis YAG-laserstrålen), styrlaser- strålen (exempelvis He-Ne-laserstrålen) och ljus med ett våglängdsområde, som kan observeras av CCD-kameran 852.The automatic angle adjustment mirrors 825 and 826 are mirrors that have high reflectance with respect to the main laser beam (eg the YAG laser beam), the control laser beam (eg the He-Ne laser beam) and light with a wavelength range that can be observed by the CCD camera 852.
Avståndet mellan den automatiska vinkeljusteringsspegeln 825 och den första automatiska justeringsspegeln 821 och det mellan den automatiska vinkeljusteringsspegeln 826 och den andra automatiska justeringsspegeln 822 bibehål- les tillräckligt kort med avseende på ljustransmissions- passagens 811 transmissionsavstånd.The distance between the automatic angle adjustment mirror 825 and the first automatic adjustment mirror 821 and that between the automatic angle adjustment mirror 826 and the second automatic adjustment mirror 822 is maintained sufficiently short with respect to the transmission distance of the light transmission passage 811.
Operationen av det första utförandet av ljustrans- missionsanordningen enligt föreliggande uppfinning skall nu beskrivas.The operation of the first embodiment of the light transmission device according to the present invention will now be described.
Före utförandet av laserbearbetning, inspektion eller förebyggande underhåll/reparation av något föremål med hjälp av ljustransmissionsanordningen 810 justeras inriktningen av ljustransmissionspassagen 811 i ljus- transmissionsanordningen 810. Inriktningsjusteringen 521 996 65 innefattar en grovjusteringsoperation för att grovt bibehålla ljustransmissionspassagen 811, en exakt justeringsoperation, vilken utföres efter det att grovjusteringsoperationen utförts och vilken använder retroreflektorerna 846 och 849, och en vibrationskorrigeringsoperation för kompensation av lägesavvikelse, som förorsakas av vibrationer eller liknande av ljustransmissionspassagen 811. För utförande av operationerna är ljustransmissionsanordningen 810 försedd med ett organ för grovjustering av den optiska banan för grovjustering av ljustransmissionspassagen 811 och ett organ för exakt justering av den optiska banan för exakt justering av ljustransmissionspassagen 811.Prior to performing laser machining, inspection or preventive maintenance / repair of any object by means of the light transmission device 810, the alignment of the light transmission passage 811 in the light transmission device 810 is adjusted. The alignment adjustment 521 996 65 includes a coarse adjustment operation to roughly maintain a light operation. after performing the coarse adjustment operation and using the retroreflectors 846 and 849, and a vibration correction operation for compensating for position deviation caused by vibrations or the like of the light transmission passage 811. To perform the operations, the light transmission device 810 is provided with a coarse adjustment means for the coarse adjustment means. of the light transmission passage 811 and a means for precisely adjusting the optical path for precisely adjusting the light transmission passage 811.
Vart och ett justeringsorganen kan verka automatiskt genom fjärrkontroll. Organet för exakt justering av den optiska banan är ett reglerorgan för snabb àterkopplingsstyrning av speglarna 825 och 826 för auto- matisk vinkeljustering. En operation för korrigering av vibrationer, som förorsakas av yttre vibrationer, kan ut- föras.Each of the adjusting means can operate automatically by remote control. The means for precisely adjusting the optical path is a control means for rapid feedback control of the mirrors 825 and 826 for automatic angle adjustment. An operation for correcting vibrations, which is caused by external vibrations, can be performed.
[Operation för grovjusterinq av ljustransmissionspassa- å] CCD-kameran 852 sammanfaller med den optiska axeln av laserstràlen, vilken transmitteras genom ljustransmis- sionspassagen 811. Därför förekommer laserstràlens optiska axel i det centrala partiet av en bild, som foto- graferas av CCD-kameran 852. När därför positionen av fokalpunkten och fokalavstàndet av CCD-kameran 852 varieras vid fotografiska operationer kan en transmis- sionsposition av laserstràlen konfirmeras i en godtycklig position i ljustransmissionspassagen 811. Grovjusteringen av ljustransmissionspassagen 811 kan utföras genom sek- ventiell justering av de automatiskt justerbara speglarna 821 till 824. m... 521 996 ê:.'.= Un n 66 [Operation för justering av automatiskt justerbara speglar] Till en början skall en procedur för justering av den första automatiskt justerbara spegeln 821 beskrivas.[Operation for coarse adjustment of the light transmission path] The CCD camera 852 coincides with the optical axis of the laser beam, which is transmitted through the light transmission passage 811. Therefore, the optical axis of the laser beam is present in the central portion of an image photographed by the CCD camera. 852. Therefore, when the position of the focal point and the focal length of the CCD camera 852 are varied in photographic operations, a transmission position of the laser beams can be confirmed in an arbitrary position in the light transmission passage 811. The coarse adjustment of the light transmission passage 811 can be performed by sequentially adjustable sequential adjustment. 821 to 824. m ... 521 996 ê:. '. = Un n 66 [Auto Adjustable Mirror Adjustment Operation] First, a procedure for adjusting the first auto-adjustable mirror 821 will be described.
Ljustransmissionspassagen 811 är täckt med ett skär- mat rör 818 för förhindrande av ljusläckage utåt. Därför kan målet 833 för bildprocessen inte observeras om ingen belysning förekommer. Styrenheten 829 bringas därför att påverka lamptändningsstyrorganet 843 för tillslagning av lampan 838, som är anordnad nedströms om den första auto- matiskt justerbara spegeln 821, så att blott målet 833 för bildbehandlingen belyses. Eftersom målet 833 belyses kan CCD-kameran 852 selektivt observera målet 833. Så- lunda kan en spegelbild av den första automatiska juste- ringsspegeln 21 observeras.The light transmission passage 811 is covered with a shielded tube 818 to prevent light leakage to the outside. Therefore, target 833 for the image process cannot be observed if no illumination is present. The control unit 829 is therefore caused to actuate the lamp ignition control means 843 for switching on the lamp 838, which is arranged downstream of the first automatically adjustable mirror 821, so that only the target 833 for the image processing is illuminated. Since the target 833 is illuminated, the CCD camera 852 can selectively observe the target 833. Thus, a mirror image of the first automatic adjustment mirror 21 can be observed.
Samtidigt med belysningen, som sker medelst lampan 838, justeras zoomningspositionen och positionen av fokalpunkten av CCD-kameran 852 till förutbestämda posi- tioner i enlighet med ett kommando, som utfärdas från signalbehandlingsenheten för att sålunda i tillräcklig grad känna igen formen av målet 833 för bildprocessen, dvs spegelbilden av den första justeringsspegeln 821.Simultaneously with the illumination by the lamp 838, the zoom position and the position of the focal point of the CCD camera 852 are adjusted to predetermined positions in accordance with a command issued by the signal processing unit so as to sufficiently recognize the shape of the target 833 for the image process. , i.e. the mirror image of the first adjusting mirror 821.
När zoomningspositionen och positionen av fokalpunk- ten av CCD-kameran 852 justerats kan målet 833 observeras genom CCD-kameran 852 över de automatiska vinkeljuste- rande speglarna 825 och 821. Om vinkeln av den positione- rade första automatiska justeringsspegeln 821 avviker av- viker positionen av målet 833 på den fotografiska bilden från den fotografiska bildens centrala parti.When the zoom position and the position of the focal point of the CCD camera 852 are adjusted, the target 833 can be observed through the CCD camera 852 over the automatic angle-adjusting mirrors 825 and 821. If the angle of the positioned first automatic adjustment mirror 821 deviates, the position deviates. of target 833 on the photographic image from the central portion of the photographic image.
Bildbehandlingsenheten 855 har en referensbild, som svarar mot ett fall, i vilket målet 833 observerats i det centrala partiet och dessförinnan registrerats däri. Den registrerade bilden och den observerade kamerabilden jäm- föres med varandra genom utförande av en mönstermatch-' ningsprocess. Storleken av avvikelsen av positionen av målet från det centrala partiet av bilden beräknas med utgångspunkt i mönstermatchningsprocessen. Ett resultat Q u n " " f. ~ u o u: I c ",.". u h ' ' :zu n n u n 1 n u s I ' ,, . . n n I .- , , u , q: u n n OH' t", , ._ zu: .. C , | r'r 2: _¿_; - . « ~ - ' I I * 67 av beräkningen (storleken av bildavvikelsen) utmatas från bildbehandlingsenheten 855 till styrenheten 829. I enlig- het med information om bildavvikelsen påverkar styren- heten 829 spegeljusteringsenheten 830 för justering av spegelvinkeln så, att storleken av bildavvikelsen upp- häves eller minimeras. Som ett resultat av justeringen av spegelvinkeln justeras målet 833 för förskjutning till den centrala positionen på bilden, som fotograferats av CCD-kameran 852.The image processing unit 855 has a reference image corresponding to a case in which the case 833 was observed in the central portion and previously recorded therein. The recorded image and the observed camera image are compared with each other by performing a pattern matching process. The magnitude of the deviation of the position of the target from the central portion of the image is calculated based on the pattern matching process. A result Q u n "" f. ~ U o u: I c ",.". u h '': zu n n u n 1 n u s I ',,. . nn I .-,, u, q: unn OH 't ",, ._ zu: .. C, | r'r 2: _¿_; -.« ~ -' II * 67 of the calculation (size of the image deviation ) is output from the image processing unit 855 to the control unit 829. According to the image deviation information, the control unit 829 actuates the mirror adjustment unit 830 to adjust the mirror angle so that the magnitude of the image deviation is eliminated or minimized.As a result of the mirror angle adjustment, to shift to the center position of the image, photographed by the CCD camera 852.
Eftersom spegelvinkeln av den första automatiskt justerbara spegeln 821 justerats kan målet 833 observeras i det centrala partiet av den av CCD-kameran 852 foto- graferade bilden. Detta faktum indikerar, att laserstrà- len passerat genom den centrala positionen av målet 833.Since the mirror angle of the first automatically adjustable mirror 821 has been adjusted, the target 833 can be observed in the central portion of the image photographed by the CCD camera 852. This fact indicates that the laser beam has passed through the central position of the target 833.
När målet 833 placerats i det centrala partiet av bilden, som fotograferats av CCD-kameran 852, har grovjusteringen av den första automatiskt justerbara spegeln 821 av- slutats.When the target 833 is placed in the central portion of the image photographed by the CCD camera 852, the coarse adjustment of the first automatically adjustable mirror 821 is completed.
Efter det att grovjusteringen av den första automa- tiskt justerbara spegeln 821 avslutats utföres grovjuste- ring av nästa automatiskt justerbara spegel 822. Sådan grovjustering utföres i grund på samma sätt som operatio- nen för justering av den första automatiskt justerbara spegeln 821.After the coarse adjustment of the first automatically adjustable mirror 821 is completed, coarse adjustment of the next automatically adjustable mirror 822. Such coarse adjustment is performed in the same manner as the operation of adjusting the first automatically adjustable mirror 821.
Efter det att grovjusteringen av den första automa- tiskt justerbara spegeln 821 avslutats påverkas det lamp- tändande styrorganet 843 i enlighet med ett kommando, som härrör från styrenheten 829, för frånslagning av lampan 838. Blott nästföljande lampa 839 är då tillslagen.After the coarse adjustment of the first automatically adjustable mirror 821 is completed, the lamp-lighting control means 843 is actuated in accordance with a command, originating from the control unit 829, to switch off the lamp 838. Only the next lamp 839 is then switched on.
Samtidigt med operationen för tillslagning av lampan 839 justeras zoomningspositionen och positionen av fokal- punkten av CCD-kameran 852 till förutbestämda positioner för att sålunda effektivt känna igen formen av målet 834.Simultaneously with the operation of turning on the lamp 839, the zoom position and the position of the focal point of the CCD camera 852 are adjusted to predetermined positions so as to effectively recognize the shape of the target 834.
Efter det att zoomningspositionen och positionen av CCD-kamerans 852 fokalpunkt justerats kan målet 834 för" bildbehandlingen observeras över de automatiskt juster- bara speglarna 825, 821, 826 och 822. Spegelbilden av den .ÄV lO 521 996 u n u | o o . - va: n: 68 automatiskt justerbara spegeln 822 kan sålunda observe- ras. Om vinkeln av den automatiskt justerbara spegeln 822 avviker avviker positionen av målet 834 på den av CCD- kameran 852 fotograferade bilden från den fotograferade bildens centrum.After adjusting the zoom position and the position of the focal point of the CCD camera 852, the image processing target 834 can be observed over the automatically adjustable mirrors 825, 821, 826 and 822. The mirror image of the also 521 996 unu | oo. - va: n: 68 The automatically adjustable mirror 822 can thus be observed.If the angle of the automatically adjustable mirror 822 deviates, the position of the target 834 on the image photographed by the CCD camera 852 deviates from the center of the photographed image.
Bildbehandlingsenheten 855 har en referensbild, vil- ken realiseras när màlet 834 observeras i det centrala partiet och vilken förut registrerats. Den registrerade bilden jämföres med den observerade kamerabilden (spegel- bilden) genom utförande av en mönstermatchningsprocess.The image processing unit 855 has a reference image, which is realized when the target 834 is observed in the central portion and which has been previously registered. The registered image is compared with the observed camera image (mirror image) by performing a pattern matching process.
Som ett resultat (storleken av avvikelsen av bilden och graden av avvikelse av vinkeln) av en beräkning av stor- leken av avvikelsen av positionen av màlet 834 från det centrala partiet på bilden matas från bildbehandlings- enheten 855 till styrenheten 829.As a result (the magnitude of the deviation of the image and the degree of deviation of the angle) of a calculation of the magnitude of the deviation of the position of the target 834 from the central portion of the image is fed from the image processing unit 855 to the control unit 829.
I enlighet med informationen om avvikelsen av bilden påverkar styrenheten 829 spegeljusteringsenheten 830 för justering av vinkeln av den andra automatiska justerings- spegeln 822, så att målet 834 placeras i det centrala partiet av bilden, som fotograferats av CCD-kameran 852.According to the image deviation information, the controller 829 actuates the mirror adjustment unit 830 to adjust the angle of the second automatic adjustment mirror 822, so that the target 834 is placed in the central portion of the image photographed by the CCD camera 852.
Eftersom den andra automatiskt justerbara spegelns 822 spegelvinkel justeras kan målet 834 observeras i det centrala partiet av bilden, som fotograferas av CCD- kameran 852. Detta faktum indikerar att laserstràlen ledes genom det centrala partiet av màlet 834. När màlet 834 placerats i den centrala delen av bilden, som foto- graferas av CCD-kameran 852 har grovjusteringen av den andra automatiskt justerbara spegeln 822 avslutats.As the mirror angle of the second automatically adjustable mirror 822 is adjusted, the target 834 can be observed in the central portion of the image photographed by the CCD camera 852. This fact indicates that the laser beam is guided through the central portion of the target 834. When the target 834 is placed in the central portion of the image, which is photographed by the CCD camera 852, the coarse adjustment of the second automatically adjustable mirror 822 has been completed.
Efter det att grovjusteringen av den andra automa- tiskt justerbara spegeln 822 avslutats är en kombination av lampan 840, màlet 835 och den automatiskt justerbara spegeln 823 föremål för en liknande grovjusteringspro- cess. Sålunda utföres grovjusteringen av den automatiskt justerbara spegeln 823. Efter det att grovjusteringen av den automatiskt justerbara spegeln 823 avslutats är kom: binationen av lampan 841, målet 36 och den automatiskt justerbara spegeln 824 föremål för en liknande grovjuste- lO 521 996 69 ringsprocess. Sàlunda utföres grovjustering av den auto- matiskt justerbara spegeln 824.After the coarse adjustment of the second automatically adjustable mirror 822 is completed, a combination of the lamp 840, the target 835 and the automatically adjustable mirror 823 is subjected to a similar coarse adjustment process. Thus, the coarse adjustment of the automatically adjustable mirror 823. After the coarse adjustment of the automatically adjustable mirror 823 is completed, the combination of the lamp 841, the target 36 and the automatically adjustable mirror 824 is subjected to a similar coarse adjustment 104. Thus, coarse adjustment of the automatically adjustable mirror 824 is performed.
Eftersom de automatiskt justerbara speglarna 821, 822, 823 och 824 sekventiellt justerats kan nödvändig- heten för en operatör att närma sig varje punkt (varje knäpunkt) i ljustransmissionspassagen 811 elimineras. Sà- lunda kan grovjusteringen av ljustransmissionspassagen 811 utföras automatiskt. Sålunda tillåter grovjusteringen av ljustransmissionspassagen 811 transmittering av huvud- lasersträlen till önskad punkt via ljustransmissions- passagen 811.Since the automatically adjustable mirrors 821, 822, 823 and 824 are sequentially adjusted, the need for an operator to approach each point (each knee point) in the light transmission passage 811 can be eliminated. Thus, the coarse adjustment of the light transmission passage 811 can be performed automatically. Thus, the coarse adjustment of the light transmission passage 811 allows transmission of the main laser beam to the desired point via the light transmission passage 811.
[Operation för exakt justering av ljustransmissions- passagen] En operation för exakt justering av ljustransmis- sionspassagen 811 och en funktion av korrigering av vibrationer av ljustransmissionspassagen skall nedan be- skrivas.[Operation for precise adjustment of the light transmission passage] An operation for precise adjustment of the light transmission passage 811 and a function of correcting vibrations of the light transmission passage shall be described below.
Efter det att grovjusteringen av ljustransmissions- passagen 811 avslutats utföres operationer för exakt justering av ljustransmissionspassagen 811 och korrige- ring av vibrationer.After the coarse adjustment of the light transmission passage 811 is completed, operations are performed to precisely adjust the light transmission passage 811 and correct vibrations.
Initialt användes exempelvis en He-Ne-laser som styrlaseremitterande enhet 814, såsom visas i fig 9. En förjustering utföres, så att styrlaserstràlen, som emit- teras, är en medurs cirkulärt polariserad stràle.Initially, for example, a He-Ne laser is used as the control laser emitting unit 814, as shown in Fig. 9. A pre-adjustment is performed so that the control laser beam being emitted is a clockwise circularly polarized beam.
Den cirkulärt polariserade styrlaserstràlen avgrenas i två lasersträlar, bestående av en reflekterad stràle och en transmitterad stràle pà stället för den automa- tiskt justerbara spegeln 824, vilken tjänstgör som samp- lingsseparationsspegelorgan. Riktningen av polariseringen av styrlaserstràlen, som ledes genom den automatiskt justerbara spegeln 824, omvandlas efter det att styr- laserstràlen passerat genom kvartsvàglängdsplattan 845, varvid polarisationsriktningen definieras av kvartsväg- längdsplattans 845 karakteristiska polarisationsaxel. ' Styrlaserstràlen omvandlas sålunda till en linjärt pola- riserad laserstràle. Den linjärt polariserade laser- lO 521 996 . Q u o ~ n , I | n | nu 70 strálen reflekteras sedan av retroreflektorn 846 för att sålunda returneras till kvartsvåglängdsplattan 845.The circularly polarized control laser beam is branched into two laser beams, consisting of a reflected beam and a transmitted beam in place of the automatically adjustable mirror 824, which serves as a sampling separation mirror means. The direction of the polarization of the control laser beam, which is guided through the automatically adjustable mirror 824, is converted after the control laser beam has passed through the quartz wavelength plate 845, the polarization direction being defined by the characteristic polarization axis of the quartz path length plate 845. The control laser beam is thus converted into a linearly polarized laser beam. The linearly polarized laser 1021 521 996. Q u o ~ n, I | n | now the beam is then reflected by the retroreflector 846 so as to be returned to the quartz wavelength plate 845.
Retroreflektorn 846 har en optisk egenskap, varmed en in- fallande laserstråle reflekteras parallellt med den in- fallande strálen oberoende av infallsvinkeln.The retroreflector 846 has an optical property, with which an incident laser beam is reflected parallel to the incident beam independent of the angle of incidence.
Laserstrålen, som bragts att infalla i den centrala partiet av retroreflektorn 846, reflekteras sålunda för att passera genom samma passage som den för den infallan- de laserstràlen. En laserstråle, som bragts att infalla i en position, vilken avviker från det centrala partiet, reflekteras parallellt med den infallande laserstrålen från en position, som symmetriskt avviker från det centrala partiet.The laser beam incident on the central portion of the retroreflector 846 is thus reflected to pass through the same passage as that of the incident laser beam. A laser beam which is caused to fall into a position which deviates from the central portion is reflected in parallel with the incident laser beam from a position which deviates symmetrically from the central portion.
I detta utförande bildas retroreflektorn 846 av ett parallellreflekterande optiskt organ i form av en ihålig hörnkàpa, som erhålles genom kombination av tre speglar.In this embodiment, the retroreflector 846 is formed by a parallel reflecting optical means in the form of a hollow corner cover, which is obtained by combining three mirrors.
Polarisationen av laserstràlen, som reflekteras av retro- reflektorn 846, är en linjär polarisation i samma polari- sationsriktning som den infallande laserstrálens.The polarization of the laser beam, which is reflected by the retro-reflector 846, is a linear polarization in the same polarization direction as the incident laser beam.
Den linjärt polariserade laserstràlen, som reflek- teras av retroreflektorn 846 bringas på nytt att falla in mot kvartsvàglängdsplattan 845 från en motsatt riktning.The linearly polarized laser beam reflected by the retroreflector 846 is again made to fall against the quartz wavelength plate 845 from an opposite direction.
Därför formas denna laserstråle till en cirkulärt polari- serad, reflekterad laserstråle, som har samma rotations- vinkel som riktningen av den rotation, vilken realiserad vid infallstillfället. Den returnerade laserstrålen pas- serar i motsatt riktning genom ljustransmissionspassagen 811 för att sålunda returneras till den styrlaseremitte- rande enheten 814 intill ljuskällan.Therefore, this laser beam is formed into a circularly polarized, reflected laser beam, which has the same angle of rotation as the direction of the rotation, which is realized at the time of incidence. The returned laser beam passes in the opposite direction through the light transmission passage 811 so as to be returned to the control laser emitting unit 814 adjacent to the light source.
I partiet av den styrlaseremitterande enheten 814 intill ljuskällan reflekteras blott den reflekterade styrstrålen av den dichroiska samplingsspegeln 857 till den samplande optiska banan 858 för att sålunda samplas.In the portion of the control laser emitting unit 814 adjacent to the light source, only the reflected control beam is reflected by the dichroic sampling mirror 857 to the sampling optical path 858 so as to be sampled.
Den i den samplande optiska banan 858 införda, reflekte- rade styrlaserstrålen omvandlas till en linjärt polari-° serad laserstråle medelst kvartsvåglängden 860. Posi- tionsförhållandet mellan kvartsvàglängden 860 och den .1-. »wv- -ø-v . (, 21 6 §': 2": 'az-IE _ _ fzzfif 71 polariserande stràldelaren 862 justeras sä, att, när den infallande lasersträlen polariseras cirkulärt, rotations- riktningen av den cirkulära polarisationen sker, dvs laserstrálen fördelas till positionsdetekteringsenheten 863 eller 864, beroende pä det faktum, om polarisationen är en medurs cirkulär polarisation eller en moturs cirku- lär polarisation.The reflected control laser beam inserted into the sampling optical path 858 is converted into a linearly polarized laser beam by the quartz wavelength 860. The positional relationship between the quartz wavelength 860 and the .1-. »Wv- -ø-v. The polarizing beam splitter 862 is adjusted so that when the incident laser beam is polarized circularly, the direction of rotation of the circular polarization occurs, i.e., the laser beam is distributed to the position detecting unit 863 or 864. , depending on the fact, whether the polarization is a clockwise circular polarization or a counterclockwise circular polarization.
Eftersom interferensfiltret 861 är anordnat i ett mellanläge i den samplande optiska banan 858 kan laser- strälar, som har andra våglängder än styrlaserstràlen, inte nä ljuspositionsdetekteringsenheterna 863 och 864.Since the interference filter 861 is arranged in an intermediate position in the sampling optical path 858, laser beams having wavelengths other than the control laser beam cannot reach the light position detecting units 863 and 864.
Laserstràlen, som reflekteras fràn retroreflektorn 46, formas till en medurs cirkulärt polariserad laser- sträle med avseende pà transmissionsriktningen, när laserstrálen reflekterats av den dichroiska samplings- spegeln 857.The laser beam reflected from the retroreflector 46 is formed into a clockwise circularly polarized laser beam with respect to the transmission direction, when the laser beam is reflected by the dichroic sampling mirror 857.
Som ett resultat därav bringas blott den reflekte- rade stràlen av styrlaserstràlarna, som reflekteras av retroreflektorn 846, att blott falla mot ljuspositions- detekteringsenheten 863.As a result, only the reflected beam of the control laser beams reflected by the retroreflector 846 is caused to fall only against the light position detecting unit 863.
Infallspositionen av laserstràlen, som bragts att falla in mot den ljuspositionsdetekterande enheten 863, omvandlas till en elektrisk signal medelst signalbehand- lingsenheten 865, så att styrinformation mottages av styrenheten 829.The incident position of the laser beam, which is caused to fall towards the light position detecting unit 863, is converted into an electrical signal by means of the signal processing unit 865, so that control information is received by the control unit 829.
Styrlaserstràlen, som reflekteras av den automatiska justeringsspegeln 824 utbreder sig mot den fasta spegeln 827. Blott He-Ne-lasersträlen av styrlasersträlen reflek- teras av den fasta spegeln 827 mot retroreflektorn 49.The control laser beam reflected by the automatic adjustment mirror 824 extends toward the fixed mirror 827. Only the He-Ne laser beam of the control laser beam is reflected by the fixed mirror 827 toward the retroreflector 49.
Restlaserstràlar genomtränger den fasta spegeln 827 för att sålunda införas i det laserstràlemitterande huvudet 816.Residual laser beams penetrate the fixed mirror 827 so as to be inserted into the laser beam emitting head 816.
Liksom retroreflektorn 846 bildas retroreflektorn 849 av tre plana speglar. Därför reflekteras den cirku- lärt polariserande infallande laserstràlen sà, att polaï risationsrotationsriktningen inverteras. Styrlaserstrà- len, som reflekteras av retroreflektorn 849 returneras i \_\f e -. .v- .. v ~øqv . n 0- 0' ' , . n. . v °'_ _", .fi . - - n. vf: n Q. .- » : _, , . v v : :z-v. . _ . . . . usa... -q-q- ::' .-¿ - : : :n ~ ~ 72 Sålunda passerar laserstràlen ljustransmissionspassagen 811 för en riktning, som är motsatt infallsriktningen. att nå den dichroiska samplingsspegeln 857.Like the retroreflector 846, the retroreflector 849 is formed by three planar mirrors. Therefore, the circularly polarizing incident laser beam is reflected so that the polarization rotation direction is inverted. The control laser beam, which is reflected by the retroreflector 849, is returned in \ _ \ f e -. .v- .. v ~ øqv. n 0- 0 '',. n. v ° '_ _ ", .fi. - - n. vf: n Q. .-»: _,,. vv:: zv.. _.... usa ... -qq- ::' .- ¿-::: n ~ ~ 72 Thus, the laser beam passes the light transmission passage 811 in a direction opposite to the direction of incidence, reaching the dichroic sampling mirror 857.
Vid detta tillfälle är den cirkulära polarisationen av den reflekterade styrlaserstràlen, som returneras fràn retroreflektorn 849, motsatt riktningen av den cirkulära positionen av den reflekterade styrlaserstràlen, som returneras fràn den andra retroreflektorn 846.At this time, the circular polarization of the reflected control laser beam returned from the retroreflector 849 is opposite to the direction of the circular position of the reflected control laser beam returned from the second retroreflector 846.
Den styrlaserstràle, som reflekteras av retroreflek- torn 849, bringas därför att träffa ljuspositionsdetekte- ringsenheten 864. Information om positionsavvikelse av styrlaserstrálen i positionen av retroreflektorn 849 tillföres sålunda styrenheten 829 via signalbehandlings- enheten 865.The control laser beam reflected by the retroreflector 849 is therefore caused to strike the light position detecting unit 864. Information on position deviation of the control laser beam in the position of the retroreflector 849 is thus supplied to the control unit 829 via the signal processing unit 865.
Vid operationen för exakt justering av ljustrans- missionspassagen 811 kan information om positiv avvikelse av vardera av retroreflektorn 846 och retroreflektorn 849 separeras från varandra genom detektering av den reflek- terade styrlaserstràlen. Styrenheten 849 kan därför känna igen information om positionsavvikelsen.In the operation of precisely adjusting the light transmission passage 811, information of positive deviation of each of the retroreflector 846 and the retroreflector 849 can be separated from each other by detecting the reflected control laser beam. The control unit 849 can therefore recognize information about the position deviation.
I enlighet med informationen om den positiva av- vikelsen av de positionerna påverkar styrenheten 829 spegelvinkeljusteringsenheten 831 sà, att den positiva avvikelsen av den reflekterade laserstràlen upphäves eller minimeras. Ãterkopplingsstyrning utföres sålunda sà, att vinklarna av de automatiska vinkeljusterings- speglarna 825 och 826 justeras.In accordance with the information on the positive deviation of those positions, the control unit 829 influences the mirror angle adjusting unit 831 so that the positive deviation of the reflected laser beam is canceled or minimized. Feedback control is thus performed so that the angles of the automatic angle adjustment mirrors 825 and 826 are adjusted.
Ljuspositionsdetekteringsenheterna 863 och 864, sig- nalbehandlingsenheten 865, styrenheten 829 och de automa- tiska vinkeljusteringsspeglarna 825 och 826, som skall användas för exakt justering av ljustransmissionspassagen 811, är enheter, som uppvisar snabbt gensvar. I enlighet med gensvaret av àterkopplingsslingan kan positionsav- vikelsen av stràlen förorsakad av vibrationer av de auto- matiska vinkeljusteringsspeglarna 825 och 826 korrigeraš.The light position detection units 863 and 864, the signal processing unit 865, the control unit 829 and the automatic angle adjustment mirrors 825 and 826, which are to be used for precise adjustment of the light transmission passage 811, are units which exhibit rapid response. In accordance with the response of the feedback loop, the position deviation of the beam caused by vibrations of the automatic angle adjustment mirrors 825 and 826 can be corrected.
I enlighet med exaktheten av var och en av retroreflek- torerna 846 och 849 och ljuspositionsdetekteringsenheter- v... - v» vv.. \___4 521 9% 73 na 863 och 864 samt styrexaktheten av var och en av de automatiska vinkeljusteringsspeglarna 825 och 826 kan den position, till vilken laserstrålen transmitteras, styras.In accordance with the accuracy of each of the retroreflectors 846 and 849 and the light position detecting units 863 and 864 and the control accuracy of each of the automatic angle adjustment mirrors 825 and 849, respectively. 826, the position to which the laser beam is transmitted can be controlled.
Ljustransmissionsanordningen 810 enligt detta utförande kan korrigera fluktuationer av laserstràlen, vilka för- orsakas av luft och mekaniska vibrationer, som uppstår när långdistanstransmissioner använder den automatiska justeringsspegeln. Därför kan laserstràlen transmitteras stabilt under läng tid till stället för det föremål, som bestràlas med laserstrålen.The light transmission device 810 according to this embodiment can correct fluctuations of the laser beams, which are caused by air and mechanical vibrations, which occur when long-distance transmissions use the automatic adjustment mirror. Therefore, the laser beam can be stably transmitted for a long time to the location of the object which is irradiated with the laser beam.
I ljustransmissionsanordningen 810 enligt detta ut- förande bringas den optiska axeln för ljustransmissions- passagen 81l för laserstrålen och CCD-kamerans 852 mät- axel att sammanfalla, dvs bilda en gemensam axel. Därför kan ljustransmissionspassagen 811 för laserstrålen obser- veras linjärt från inpartiet till utpartiet av ljustrans- missionspassagen 811. Avvikelsen i vinkel från den optiska axeln kan beräknas från positionsavvikelsen i ut- partiet för grovjustering av den optiska axeln av en av- vikningssträcka under användning av de automatiska juste- ringsspeglarna 821 till 824. Nödvändigheten att anordna en elektronisk bildupptagningsenhet, såsom CCD-kameran 852, i ljustransmissionspassagen 811, kan därför elimine- ras. Justeringen av ljustransmissionspassagens 811 optiska axel kan automatiskt och stabilt utföras från ett ställe pà avstånd därifrån också i en miljö, i vilken intensiv radioaktivitet förekommer.In the light transmission device 810 according to this embodiment, the optical axis of the light transmission passage 811 for the laser beam and the measuring axis of the CCD camera 852 are caused to coincide, i.e. to form a common axis. Therefore, the light transmission passage 811 of the laser beam can be observed linearly from the inlet to the outward portion of the light transmission passage 811. The deviation in angle from the optical axis can be calculated from the positional deviation in the output portion for coarse adjustment of the optical axis by a deviation distance. automatic adjustment mirrors 821 to 824. The need to provide an electronic image pickup unit, such as the CCD camera 852, in the light transmission passage 811 can therefore be eliminated. The adjustment of the optical axis of the light transmission passage 811 can be performed automatically and stably from a place at a distance therefrom also in an environment in which intense radioactivity occurs.
I CCD-kameran behöver inte placeras i vart och ett av lägena i ljustransmissionspassagen 811, vari den automa- tiska justeringsspegeln är belägen. Blott en CCD-kamera 852 erfordras för justering av den optiska axeln från ett ställe på avstånd därifrån. Bildinformation, som till- föres CCD-kameran 852, tillföres bildbehandlingsenheten 855 för erhållande av information om den positiva av- vikelsen. Därför kan storleken av avvikelsen i vinkel av var och en av de automatiskt justerbara speglarna 821 till 824 automatiskt mätas i enlighet med den bild, som \,/ 521 996 ; ø - u . a , - I ~ n a u. 74 fotograferas av CCD-kameran 852, för automatisk justering av de automatiskt justerbara speglarna 821 till 824.The CCD camera does not need to be placed in each of the positions in the light transmission passage 811, in which the automatic adjustment mirror is located. Only one CCD camera 852 is required to adjust the optical axis from a location remote therefrom. Image information supplied to the CCD camera 852 is supplied to the image processing unit 855 to obtain information about the positive deviation. Therefore, the magnitude of the deviation at an angle of each of the automatically adjustable mirrors 821 to 824 can be automatically measured in accordance with the image shown in Fig. 521 996; ø - u. a, - I ~ n a u. 74 is photographed by the CCD camera 852, for automatic adjustment of the automatically adjustable mirrors 821 to 824.
I ljustransmissionsanordningen 810 är målen 833 till 836 för bildprocessen anordnade intill speglarna 826, 823, 824 och 827 för användning vid transmittering av laserstràlen i och för beräkning av avvikelsen i vinkel av den optiska axeln i enlighet med avvikelsen i position av vart och ett av målen 833 till 836. Därför kan den optiska axeln justeras genom användning av blott speglar- na 826, 823, 824 och 827 omedelbart innan målen 833 till 836 konstaterar den positiva avvikelsen. Dvs när de auto- matiskt justerbara speglarna 821 till 824 i ljustransmis- sionspassagen 811 justeras från ett ställe på avstånd därifrån kan positionerna, vilka måste justeras och till vilka laserstràlen måste sändas, klarläggas. Innehållen i bildprocessen kan dessutom förenklas.In the light transmission device 810, the targets 833 to 836 for the image process are arranged next to the mirrors 826, 823, 824 and 827 for use in transmitting the laser beam in order to calculate the deviation at an angle of the optical axis according to the deviation in position of each of the targets. 833 to 836. Therefore, the optical axis can be adjusted by using only the mirrors 826, 823, 824 and 827 immediately before the targets 833 to 836 detect the positive deviation. That is, when the automatically adjustable mirrors 821 to 824 in the light transmission passage 811 are adjusted from a place at a distance therefrom, the positions which must be adjusted and to which the laser beam must be transmitted can be clarified. The contents of the image process can also be simplified.
I enlighet med formen av vart och ett av målen 833 till 836 för bildprocessen kan positionerna av speglarna och målen på den optiska axeln till ljustransmissionspas- sagen 811, som måste justeras, klart bestämmas för för- enkling av bestämningen av de positioner, vilka måste justeras. Dessutom kan storleken av avvikelsen av var och en av de automatiskt justerbara speglarna 821 till 824 uppmätas exakt.According to the shape of each of the targets 833 to 836 for the image process, the positions of the mirrors and the targets on the optical axis of the light transmission passage 811, which must be adjusted, can be clearly determined to simplify the determination of the positions which must be adjusted. . In addition, the magnitude of the deviation of each of the automatically adjustable mirrors 821 to 824 can be accurately measured.
Ljustransmissionsanordningen 810 enligt detta ut- förande innefattar lamporna 838 till 841 som belysnings- enheter, vilka är anordnade intill speglarna 826, 823, 824 och 827 för transmittering av laserstrålarna. När vart och ett av målen 833 till 836, som observeras av CCD-kameran 852, belyses kan det mål, som korrigeras, kännas igen. Därför kan positionsavvikelsen beräknas i enlighet med en klarare kamerabild. Positionerna av målen 833 till 836 nedströms om de automatiskt justerbara speg- larna 821 till 824, vilka justeras, kan klart skiljas från de andra speglarna och bilderna av de andra målen." Därför kan positionerna av speglarna, som måste justeras, .ww- ...- ...- »m "*~_ u: r- .. n n v _: ---~ -- 'n.". ¿ .. .-- zu. . n n v - a I _ , , ; n o n 1-0 I , - . . . . ß _: __, , , . . . . v - z z _ ,,. u. a » I _ l , n n o I _ . n . n u .u H . v u f 'I 75 lätt bestämmas. Vidare kan storleken av avvikelsen av spegeln mätas exakt.The light transmission device 810 according to this embodiment comprises the lamps 838 to 841 as lighting units, which are arranged next to the mirrors 826, 823, 824 and 827 for transmitting the laser beams. When each of the targets 833 to 836 observed by the CCD camera 852 is illuminated, the target being corrected can be recognized. Therefore, the position deviation can be calculated in accordance with a clearer camera image. The positions of the targets 833 to 836 downstream of the automatically adjustable mirrors 821 to 824, which are adjusted, can be clearly distinguished from the other mirrors and the images of the other targets. "Therefore, the positions of the mirrors, which must be adjusted,. ..- ...- »m" * ~ _ u: r- .. nnv _: --- ~ - 'n. ". ¿.. .-- zu.. Nnv - a I _,,; non 1-0 I, -.... ß _: __,,,.... v - zz _ ,,. u. a »I _ l, nno I _. n. nu .u H. vuf ' It is easy to determine in 75. Furthermore, the size of the deviation of the mirror can be measured exactly.
I ljustransmissionsanordningen 810 är spegeljuste- ringsenheten 830, vilken drives medelst styrenheten 829, den automatiska spegelenhet, som drives av stegmotorn eller servomotorn. När de automatiskt justerbara speg- larna 821 till 824 förskjutes i enlighet med bildproces- sens information kan de automatiskt justerbara speglarna 821 till 824 exakt förskjutas i enlighet med de sträckor, vilka de mäste förskjutas. Därför kan nödvändigheten av upprepad justering av dessa automatiskt justerbara speg- lar 821 till 824 elimineras vid ett tillfälle, när speg- larnas vinklar justeras samtidigt. Därför kan justeringen av den optiska axeln utföras ännu snabbare.In the light transmission device 810, the mirror adjustment unit 830, which is driven by the control unit 829, is the automatic mirror unit, which is driven by the stepper motor or the servomotor. When the automatically adjustable mirrors 821 to 824 are displaced in accordance with the information of the image process, the automatically adjustable mirrors 821 to 824 can be displaced exactly in accordance with the distances which are most displaced. Therefore, the need for repeated adjustment of these automatically adjustable mirrors 821 to 824 can be eliminated at one time, when the angles of the mirrors are adjusted simultaneously. Therefore, the adjustment of the optical axis can be performed even faster.
Ljustransmissionsanordningen 810 har vidare den kon- struktionen, att mönstermatchningsfunktionen tillföres bildbehandlingsenheten 855 för CCD-kameran 852. Därför kan bilden av ljustransmissionspassagen 811, vilken förut registrerats, och den observera bilden jämföras med var- andra. Ãven om en punkt, som màste bestràlas med laser- stràlen, inte kan observeras av CCD-kameran 852 kan där- för avvikelsen i vinkel av den optiska axeln beräknas för justering av den optiska axeln. Eftersom mönstermatch- ningsenheten är anordnad för mönsterbehandlingsenheten kan sålunda formerna och avvikelsen i positioner av målen 833 till 836, motsvarande de automatiskt justerbara speg- larna 821 till 824, enlighet med det registrerade mönstret efter det att som måste justeras, lätt utvärderas i justeringen avslutats. Hastigheten och exaktheten av justeringen av den optiska axeln av ljustransmissions- passagen 811 kan därför förbättras. Ljustransmissions- anordningens 810 felfrekvens pà grund av felaktiga igen- kännanden utförda av bildbehandlingsenheten 805, kan där- jämte reduceras.The light transmission device 810 further has the construction that the pattern matching function is supplied to the image processing unit 855 for the CCD camera 852. Therefore, the image of the light transmission passage 811, which has been previously recorded, and the observed image can be compared with each other. Therefore, even if a point which must be irradiated with the laser beam cannot be observed by the CCD camera 852, the deviation in the angle of the optical axis can be calculated for adjusting the optical axis. Thus, since the pattern matching unit is arranged for the pattern processing unit, the shapes and the deviation in positions of the targets 833 to 836, corresponding to the automatically adjustable mirrors 821 to 824, in accordance with the registered pattern after which must be adjusted, can be easily evaluated in the adjustment completed. The speed and accuracy of the adjustment of the optical axis of the light transmission passage 811 can therefore be improved. The error rate of the light transmission device 810 due to erroneous recognitions performed by the image processing unit 805 can also be reduced.
Ljustransmissionsanordningen 810 enligt detta ut- " förande innefattar ett ljustransmissionsorgan 812, vilket bildats genom en kombination av en eller flera speglar --_ .m-s ...- l0 n .- , .. . _ ,, . i QI III I I ' Q || I Ü .I - ~° °' ' ' Z'- . - ~ ' ' 21". 2 - I °' "' 'nu .u- l ' "' .. n o I | a ø o .u a: , 1 v I I ' ,, . n . . . 76 och vilken bildar ljustransmissionspassagen 811. En del av eller samtliga speglar, som bildar ljustransmissions- passagen 811 är försedda med spegeljusteringsenheter 830 och 831, varmed snedställningsvinklarna av speglarna kan styras från ett ställe pä avstånd därifrån. Ljustransmis- sionsanordningen 810 innefattar en del av speglarna, som är anordnade i ljustransmissionspassagen 811 och som är särskilda spegelorgan 824 och 827, utgörande semitrans- missionsspeglar eller vàglängdsseparationsspeglar_ Ljus- positionsdetekteringsenheterna 863 och 864 är anordnade i de positioner, till vilka de reflekterade styrlaserstrà- larna, som separeras av vart och ett av separationsorga- nen 824, sändes. Styrenheten 829 är anordnad för bearbet- ning av information om de positioner, vilken utmatas frán ljuspositionsdetekteringsenheterna 863 och 864, för driv- ning av den automatiska spegelenheten, som tjänstgör som spegelvinkeljusteringsenhet 831. Därför kan exaktheten förbättras i jämförelse med sättet för mätning av posi- tionsavvikelse av spegeln genom användning av CCD-kameran 852. Vidare kan hastigheten för mätning av positionen ökas avsevärt i jämförelse med metoden, som använder CCD- kameran 852. Om därför den optiska axeln förskjutes pà grund av vibrationer av anordningen förskjutes de automa- tiskt justerbara speglarna 825 och 826 med hög hastighet i en riktning, i vilken avvikelsen av den optiska axeln kan upphävas. En besvärlig inverkan av externa vibratio- ner kan sàlunda elimineras.The light transmission device 810 according to this embodiment comprises a light transmission means 812, which is formed by a combination of one or more mirrors --_ .ms ...- l0 n .-, ... _ ,,. In QI III II 'Q || I Ü .I - ~ ° ° '' 'Z'-. - ~' '21 ". 2 - I ° '"' 'nu .u- l'" '.. n o I | a ø o .u a:, 1 v I I ',,. n. . . 76 and which forms the light transmission passage 811. Some or all of the mirrors forming the light transmission passage 811 are provided with mirror adjusting units 830 and 831, whereby the angles of inclination of the mirrors can be controlled from a place at a distance therefrom. The light transmission device 810 comprises a part of the mirrors, which are arranged in the light transmission passage 811 and which are special mirror means 824 and 827, constituting semi-transmission mirrors or path length separation mirrors. The light position detection units 863 and 864 are arranged in the reflectors , which is separated by each of the separating means 824, is transmitted. The control unit 829 is provided for processing information about the positions output from the light position detecting units 863 and 864, for operating the automatic mirror unit, which serves as the mirror angle adjusting unit 831. Therefore, the accuracy can be improved in comparison with the method of measuring the position. deviation of the mirror by using the CCD camera 852. Furthermore, the speed for measuring the position can be significantly increased compared to the method using the CCD camera 852. Therefore, if the optical axis is displaced due to vibrations of the device, the automatically adjustable the high speed mirrors 825 and 826 in a direction in which the deviation of the optical axis can be canceled. An awkward effect of external vibrations can thus be eliminated.
Ljustransmissionsanordningen 810 inbegriper den styrlaseremitterande enheten 814 individuellt från den huvudlaseremitterande enheten 813 för utmatning av huvud- laserstràlen. Även om huvudlaserstràlen, som mäste trans- mitteras, är en làgrepeterande pulslaser eller liknande, vilken har en variabel faktor, kan den optiska banan justeras genom att som referens en styrlaserstrâle, som emitteras från den individuella styrlaseremitterande en: heten 814 för justering av den optiska banan, användas.The light transmission device 810 includes the control laser emitting unit 814 individually from the main laser emitting unit 813 for outputting the main laser beam. Although the main laser beam to be transmitted is a low repeating pulse laser or the like, which has a variable factor, the optical path can be adjusted by reference a control laser beam emitted from the individual control laser emitting unit 814 for adjusting the optical banana, be used.
Därför kan en stabil ljustransmission utföras. , . , n . u _,fl :]1 9 -~ van :-"~"- ---: :::H --- q I , v a - .------.run ,----::: :- nu nu i» I I , u - u ._ I , U z i _ .. .- nu oo 77 Ljustransmissionsanordningen 810 har ett parti av den automatiska justeringsspegeln 824 och den fasta spegeln 827 anordnade i ljustransmissionspassagen 811 och innefattar separationsspegelorgan, såsom halvtransparenta speglar eller vàglängdsseparerande speglar. Dessutom- innefattar ljustransmissionsanordningen 810 de parallell- reflekterande optiska organen 846 och 849, som är anord- nade på ställen, vartill styrlaserstrålarna, som separe- ras av separationsspegelorganen 824 och 827, sändes och representeras av hörnkubprismat, den ihåliga hörnkuben och den optiska anordningen med kattöga. Vidare inne- fattar ljustransmissionsanordningen 810 halvspegelstyr- organen 819, som är anordnade intill den styrlaseremitte- rande enheten 814, ljuspositionsdetekteringsenheterna 863 och 864, vilka är placerade intill halvspegelstyrorganen 819, och styrenheten 829 för påverkan av spegelvinkel- justeringsenheten 831 genom beräkning av information om positionsutmatningen från ljuspositionsdetekteringsen- heterna 863 och 864. Därför behöver de elektroniska, optiska elementen, såsom ljuspositionsdetekteringsen- heterna 863 och 864, inte vara anordnade i ljustransmis- sionspassagen 811, när storleken av avvikelsen av posi- tionen av ljuset måste mätas. Därför erfordras ingen komplicerad ledningsdragning och sålunda tillåtes använd- ning i en miljö, i vilken intensiv radioaktivitet före- kommer. Dessutom kan produktionen av brus förhindras och därför S/N-förhållandet förbättras.Therefore, a stable light transmission can be performed. ,. , n. u _, fl:] 1 9 - ~ van: - "~" - ---: ::: H --- q I, va - .------. run, ---- ::: 77 The light transmission device 810 has a portion of the automatic adjustment mirror 824 and the fixed mirror 827 arranged in the light transmission passage 811 and includes separation mirror means, such as semi-transparent mirrors or wavelength separating mirrors. In addition, the light transmission device 810 includes the parallel reflecting optical means 846 and 849 arranged at locations to which the control laser beams separated by the separation mirror means 824 and 827 are transmitted and represented by the corner cube prism, the hollow optical cube and the hollow optical cube. cat's eye. Further, the light transmission device 810 includes the half-mirror control means 819 disposed adjacent the control laser emitting unit 814, the light position detecting units 863 and 864 located adjacent the half-mirror control means 819, and the control unit 829 for actuating the mirror angle adjustment unit 831. from the light position detecting units 863 and 864. Therefore, the electronic optical elements, such as the light position detecting units 863 and 864, need not be provided in the light transmission passage 811, when the magnitude of the deviation of the position of the light must be measured. Therefore, no complicated wiring is required and thus use is permitted in an environment in which intense radioactivity occurs. In addition, the production of noise can be prevented and therefore the S / N ratio is improved.
Ljustransmissionsanordningen 810 enligt detta ut- förande innefattar den styrlaseremitterande enheten 814, vilken är anordnad individuellt relativt den huvudlaser- emitterande enheten 813 för emission av laserstràlar, vilka måste sändas, varvid den styrlaseremitterande en- heten 814 är en enhet för emittering av icke-polariserade eller cirkulärt polariserade laserstrålar. Ett parti av speglarna, som är anordnat i två partiet i ljustransmis= sionspassagen 811, är separationsspegelorganen 824 och 827, såsom halvtransparenta speglar eller vàglängdssepa- .. ---- -.- 521 996 gg 78 rerande speglar. Den polariserande optiska anordningen 845 är anordnad pà ett ställe, till vilket styrlaser- stràlarna, som separeras av separationsspegelorganet 824, sändes. Vidare är det parallellreflekterande optiska organet 846, som representeras av hörnkubprismat, den ihåliga hörnkuben och den optiska anordningen med katt- öga, utesluten. Halvspegelorganen 819 och 857, som är placerade intill den styrlaseremitterande enheten 814, den polariserande optiska anordningen 860, vilken är pla- cerad intill halvspegelorganen 819 och 857, de båda ljus- positionsdetekterande enheterna 863 och 864 och styren- heten 829, vilken bearbetar information om positionerna, som utmatas från ljuspositionsdetekteringsenheterna 863 och 864 anordnade för att påverka den automatiska spegel- enheten 831, som tjänstgör som spegelvinkeljusterings- organ. Därför kan ljusets polarisationsegenskap användas för àstadkommande av tvà partier, i vilka avvikelsen av positionerna av styrlaserstràlarna mätes medelst en typ av den styrlaseremitterande enheten 814.The light transmission device 810 according to this embodiment comprises the control laser emitting unit 814, which is arranged individually relative to the main laser emitting unit 813 for emitting laser beams, which must be transmitted, the control laser emitting unit 814 being a unit for emitting non-polarized or circularly polarized laser beams. A portion of the mirrors disposed in two portions of the light transmission passage 811 are the separation mirror means 824 and 827, such as semi-transparent mirrors or wavelength separating mirrors. The polarizing optical device 845 is arranged at a location to which the control laser beams separated by the separation mirror means 824 are transmitted. Furthermore, the parallel-reflecting optical means 846, which is represented by the corner cube prism, the hollow corner cube and the cat-eye optical device, is excluded. The half-mirror means 819 and 857, which are located next to the control laser emitting unit 814, the polarizing optical device 860, which is placed next to the half-mirror means 819 and 857, the two light position detecting units 863 and 864 and the control unit 829, which process information about the positions output from the light position detecting units 863 and 864 arranged to actuate the automatic mirror unit 831, which serves as a mirror angle adjusting means. Therefore, the polarization property of the light can be used to provide two portions in which the deviation of the positions of the control laser beams is measured by a type of the control laser emitting unit 814.
Den automatiska spegelenheten 831, som tjänstgör som spegelvinkeljusteringsorgan, innefattar den automatiska spegelenheten, vilken pâverkas av en elektrostriktions- anordning, som uppvisar snabbt gensvar, eller den auto- matiska spegelenheten, som pâverkas medelst galvano- metern. De ljuspositionsdetekterande enheterna 863 och 864 innefattar de ljuspositionsdetekterande organen, in- begripande PSD-(positionskänsliga detektorer)organ eller fotodiodorgan av separationstyp. Även om inverkan av vib- rationer, som har högre frekvens, utövas pä ljustransmis- sionsanordningen 810 kan därför inverkan av avvikelsen av den optiska axeln, som förorsakas av vibration, elimine- ras. Ljustransmissionsanordningen 810 har förmåga att automatisera processen, inbegripet grovjustering av ljus- transmissionspassagen 811, exakt justering av den optiska banan och upphävande av inverkan av vibrationer. ' Om den huvudlaseremitterande enheten 813 är anordnad pà avstånd fràn det parti, i vilket föremålet 817 bearbe- -W -www w~». - 1 lO 8-«-a u u-sun 521 996 vw; 79 tas eller inspekteras, kan en stabil laserbearbetning och -inspektion utföras. Ljustransmissionsanordningen 810 är anordnad att bearbeta föremålet 817, som är strukturen i kärnan. När föremålet 817 repareras kan en kraftig ut- laserstråle stabilt transmitteras till ljustransmissions- passagen 811 och sålunda utföra en pålitlig operation.The automatic mirror unit 831, which serves as a mirror angle adjusting means, comprises the automatic mirror unit, which is actuated by an electrostriction device which exhibits rapid response, or the automatic mirror unit, which is actuated by the galvanometer. The light position detecting units 863 and 864 include the light position detecting means, including PSD (position sensitive detectors) means or separation type photodiode means. Therefore, even if the effect of higher frequency vibrations is exerted on the light transmission device 810, the effect of the deviation of the optical axis caused by vibration can be eliminated. The light transmission device 810 is capable of automating the process, including coarse adjustment of the light transmission passage 811, precise adjustment of the optical path and cancellation of the effect of vibrations. 'If the main laser emitting unit 813 is arranged at a distance from the portion in which the object 817 processes- -W -www w ~ ». - 1 lO 8 - «- a u u-sun 521 996 vw; 79 is taken or inspected, a stable laser machining and inspection can be performed. The light transmission device 810 is arranged to process the object 817, which is the structure of the core. When the object 817 is repaired, a powerful laser beam can be stably transmitted to the light transmission passage 811 and thus perform a reliable operation.
Samma ljustransmissionspassage 811 kan användas för att fotografera positionen, till vilken laserstrålen trans- mitteras, medelst CCD-kameran 852 från en position på av- stånd därifrån.The same light transmission passage 811 can be used to photograph the position to which the laser beam is transmitted by the CCD camera 852 from a position at a distance therefrom.
Fig 10 är ett grundläggande schema, som visar ett andra utförande av ljustransmissionsanordningen enligt föreliggande uppfinning.Fig. 10 is a basic diagram showing a second embodiment of the light transmission device according to the present invention.
Ljustransmissionsanordningen 870 enligt det andra utförandet skiljer sig i grunden från ljustransmissions- anordningen 870 enligt det första utförandet genom att ett flertal styrlaserenheten 871 och 872 för emittering av laserstrålar har olika våglängder. Eftersom styrlaser- enheterna 871 och 872 är anordnade erfordras inget pola- riserande optiskt organ. Därför har samplingsdetekte- ringspassagen 873 en annan struktur. De andra strukturer- na är i huvudsak desamma som ljustransmissionsanord- ningens 810 enligt det första utförandet. Av denna an- ledning användes samma hänvisningsbeteckningar för för- enkling av beskrivningen.The light transmission device 870 according to the second embodiment differs fundamentally from the light transmission device 870 according to the first embodiment in that a plurality of control laser units 871 and 872 for emitting laser beams have different wavelengths. Since the control laser units 871 and 872 are arranged, no polarizing optical means is required. Therefore, the sampling detection passage 873 has a different structure. The other structures are essentially the same as the light transmission device 810 according to the first embodiment. For this reason, the same reference numerals are used to simplify the description.
Fig 10 visar ett exempel, som har två styrlaser- enheter 87l och 872. Den första styrlaserenheten 871 är en He-Ne-laserenhet för emittering av He-Ne-laserstrålar medan den andra styrlaserenheten 872 är en He-Cd-laser- enhet för emittering av en He-Ne-laserstråle med annan våglängd.Fig. 10 shows an example having two control laser units 871 and 872. The first control laser unit 871 is a He-Ne laser unit for emitting He-Ne laser beams while the second control laser unit 872 is a He-Cd laser unit for emission of a He-Ne laser beam with a different wavelength.
En röd styrlaserstràle (He-Ne-laserstråle), som ut- matas från den första styrlaserenheten 871, och en pur- purstyrlaserstråle (He-Cd-laserstråle), vilken utmatas' fràn den andra styrlaserenheten 872, syntetiseras med " varandra medelst en dichroisk spegel 874, som är ett ljussyntetiseringsorgan, för att sålunda transmitteras lO 521 996 80 från en halvspegel, som är halvspegelstyrorganet 819, till ljustransmissionspassagen 811 via den dichroiska spegeln 815 i ljussyntetiseringsorganet. Å andra sidan är den huvudlaseremitterande enheten 813, som tjänstgör som ljuskälla, exempelvis en koldi- oxidgaslaserenhet. Huvudlaserstrålen (koldioxidgaslaser- strålen) utmatas från den huvudlasern emitterande enheten 813 och ledes över den dichroiska spegeln 815 för att sålunda införas i ljustransmissionspassagen 811. Huvud- laserstràlen transmitteras sedan via ljustransmissions- passagen 811 i luften för att sålunda införas i det laserstrålemitterande huvudet (laserbearbetningshuvudet) 816. Laserstrålen appliceras sålunda från det laser- strålemitterande huvudet 816 till ett parti, som skall bestrålas med laserstrålen, t ex strukturen i kärnan, som är föremålet 817. Bearbetning, inspektion eller före- byggande underhåll/reparation av föremålet 817 utföres sålunda. Som ett alternativ till koldioxidgaslasern kan den huvudlaseremitterande enheten 813 vara en YAG-laser, en pulslaser eller någon annan laser, som kan anpassas för ändamålet, t ex bearbetning, inspektion eller före- byggande underhåll/reparation.A red control laser beam (He-Ne laser beam) emitted from the first control laser unit 871 and a purple control laser beam (He-Cd laser beam) emitted from the second control laser unit 872 are synthesized with each other by a dichroic mirror 874, which is a light synthesizer, so as to be transmitted from a half mirror, which is the half mirror control means 819, to the light transmission passage 811 via the dichroic mirror 815 in the light synthesizer.On the other hand, the main laser emitting unit 813 serving as light source The main laser beam (carbon dioxide laser beam) is output from the main laser emitting unit 813 and passed over the dichroic mirror 815 so as to be inserted into the light transmission passage 811. The main laser beam is then transmitted via the light transmission in the laser beam emitting head (laser processing head) 816. Laser size the eel is thus applied from the laser beam emitting head 816 to a portion to be irradiated with the laser beam, for example the structure of the core, which is the object 817. Processing, inspection or preventive maintenance / repair of the object 817 is thus performed. As an alternative to the carbon dioxide gas laser, the main laser emitting unit 813 may be a YAG laser, a pulse laser or any other laser which can be adapted for the purpose, for example machining, inspection or preventive maintenance / repair.
Den dichroiska spegeln 815 för syntetisering av laserstràlarna introducerar två styrlaserstrålar, så att en gemensam axel inbegripes med huvudlaserstràlen, vilken införes via ljustransmissionspassagen 811. Den dichroiska spegeln 815 har hög reflektans med avseende på ljus i närheten av våglängden för koldioxidgaslaserstràlen, som är huvudlaserstrålen. Den dichroiska spegeln 815 tillåter transmission av ljus, som har andra våglängder.The dichroic mirror 815 for synthesizing the laser beams introduces two guide laser beams so that a common axis is included with the main laser beam, which is inserted via the light transmission passage 811. The dichroic mirror 815 has high reflectance with respect to light near the wavelength of the carbon dioxide laser laser. The dichroic mirror 815 allows the transmission of light having different wavelengths.
Halvspegelstyrorganets 819 halvspegel för introdu- cering av styrlaserstrålen, som är styrstrålen, vilken emitteras från de första och andra styrlaserenheterna 871 och 872 till ljustransmissionspassagen 811 har en par-' tiell reflektionsförmåga med en reflektans av ungefär 50% med avseende på våglängden för He-Cd-laserstrålen och He-Ne-laserstrålen, som är styrlaserstràlen. Transmis- lO l5 521 996 81 sionsegenskapen av halvspegeln kan förbättras med av- seende på de andra våglängderna.The half-mirror control means 819 of the half-mirror control means for introducing the control laser beam, which is the control beam emitted from the first and second control laser units 871 and 872 to the light transmission passage 811, has a partial reflectance having a reflectance of about 50% with respect to He-Cd wavelength. the laser beam and the He-Ne laser beam, which are the control laser beam. The transmission property of the half-mirror can be improved with respect to the other wavelengths.
Styrlaserstràlarna, som emitteras från de första och andra laserenheterna 871 och 872 tillföres ljustransmis- sionspassagen 811 medelst dichroiska speglar 873 och 815, vilka är ljussyntetiseringsorgan, net 819. Sålunda avsökes styrlaserstrålen via ljustrans- missionspassagen 811. Styrlaserstràlen avsökes via ljus- transmissionspassagen 811 så, att exempelvis en första styrlaserstråle (He-Ne-laserstràle) styres till en sepa- rerande optisk bana 844 medelst den automatiska juste- ringsspegeln 824, som också tjänstgör som separations- spegelorgan. Å andra sidan styres exempelvis en andra styrlaserstråle (He-Cd-laserstràle) till den separerande optiska banann 848 medelst den fasta spegeln 827, som tjänstgör som separerande spegelorgan.The control laser beams emitted from the first and second laser units 871 and 872 are supplied to the light transmission passage 811 by means of dichroic mirrors 873 and 815, which are light synthesizing means 819. Thus, the control laser beam is scanned via the light transmission passage 81. that, for example, a first control laser beam (He-Ne laser beam) is guided to a separating optical path 844 by means of the automatic adjusting mirror 824, which also serves as a separation mirror means. On the other hand, for example, a second control laser beam (He-Cd laser beam) is guided to the separating optical path 848 by means of the fixed mirror 827, which serves as a separating mirror means.
Den automatiska justeringsspegeln 824, som bildar det separerande spegelorganet, är en spegel, som har en transmissions- och reflektionsförmàga med hög vàglängds- genomsläppningsförmåga med avseende på exempelvis den första styrlaserstràlen (He-Ne-laserstrålen). Å andra sidan är den fasta spegeln, som är det andra separerande spegelorganet, en spegel med hög vàglängdsreflektans med avseende på den andra styrlaserstrålen och en hög genom- släppningsförmàga med avseende på ljus, som har annan våglängd, och huvudlaserstràlen.The automatic adjusting mirror 824, which forms the separating mirror means, is a mirror which has a transmission and reflection capability with a high wavelength transmittance with respect to, for example, the first control laser beam (the He-Ne laser beam). On the other hand, the fixed mirror, which is the second separating mirror means, is a mirror with a high wavelength reflectance with respect to the second control laser beam and a high transmittance with respect to light having a different wavelength, and the main laser beam.
Styrlaserstrålarna, som styres av de separerande optiska banorna 844 och 848, reflekteras parallellt medelst retroreflektorerna 846 och 849, vilka år paral- lellreflekterande optiska organ, för att sålunda retur- neras till ljustransmissionspassagen 811. Retroreflek- torerna 846 och 849 innefattar parallella reflektions- organ av prismatyp. Som ett alternativ till retroreflek- torerna 846 och 849 kan parallella reflekterande optiska organ, såsom optiska system med kattöga, användas. ' Styrlaserstrålen, vilken returneras över ljustrans- missionspassagen 811, ledes genom den dichroiska spegeln och halvspegelstyrorga- .-@- .-.~ l5 82 815 och halvspegelstyrorganet 819 och styres sedan in i den dichroiska samplingsspegeln 857. Den dichroiska samp- lingsspegeln 857 styr styrlaserstràlen mot den samplande detekteringspassagen 873.The control laser beams, which are controlled by the separating optical paths 844 and 848, are reflected in parallel by the retroreflectors 846 and 849, which are parallel reflecting optical means, so as to be returned to the light transmission passage 811. The retroreflectors 846 and 849 include parallel means of prism type. As an alternative to the retroreflectors 846 and 849, parallel reflecting optical means, such as cat-eye optical systems, may be used. The control laser beam, which is returned over the light transmission passage 811, is guided through the dichroic mirror and the half-mirror control means 82815 and the half-mirror control means 819 and is then guided into the dichroic sampling mirror 857. The dichroic sampling mirror 857 the control laser beam against the sampling detection passage 873.
Den samplande detekteringspassagen 873 är försedd med ett interferensfilter 876 för att tillåta transmis- sion av första och andra styrlaserstràlar och avskärning av ljus, som har en våglängd utanför de första och andra styrlaserstràlarnas. Dessutom är en dichroisk spegel 877, som tjänstgör som ett ljusseparationsorgan för tudelning av den transmitterade styrlaserstrálen, anordnad. Den dichroiska spegeln 877 separerar våglängden av den trans- mitterande styrlaserstràlen i en första laserstråle (He-Ne-laserstråle) och den andra styrlaserstrålen (He-Ge-laserstråle) och reflekterar den andra styrlaser- stràlen.The sampling detection passage 873 is provided with an interference filter 876 to allow the transmission of first and second control laser beams and the interception of light having a wavelength outside the first and second control laser beams. In addition, a dichroic mirror 877, which serves as a light separation means for dividing the transmitted control laser beam, is provided. The dichroic mirror 877 separates the wavelength of the transmitting control laser beam into a first laser beam (He-Ne laser beam) and the second control laser beam (He-Ge laser beam) and reflects the second control laser beam.
Den våglängdsseparerade första styrlaserstrålen ledes genom interferensfiltret 878 och styres sedan in i ljuspositionsdetekteringsenheten 879. Ljuspositionsdetek- teríngsenheten 879 detekterar storleken av avvikelsen i ljusposition av den första styrlaserstràlen och transmit- terar sedan den detekterade avvikelsestorleken till sig- nalbehandlingsenheten 865. Interferensfiltret 878 tillå- ter transmission av ljus i närheten av den första styr- laserstrålens våglängd och avskär ljus, som har andra våglängder.The wavelength separated first control laser beam is passed through the interference filter 878 and then guided into the light position detecting unit 879. The light position detecting unit 879 detects the magnitude of the deviation in the light position of the first control laser beam and then transmits the detected deviation transfer filter 86. of light in the vicinity of the wavelength of the first control laser beam and cuts off light that has other wavelengths.
Den andra styrlaserstrålen, som utsättes för vàg- längdsseparation av den dichroiska spegeln 877 i ljus- separationsorganet, ledes genom ett interferensfilter 880, som blott tillåter den andra styrlaserstrålen, och ledes sedan in i ljuspositionsdetekteringsenheten 81.The second control laser beam, which is subjected to wavelength separation of the dichroic mirror 877 in the light separating means, is passed through an interference filter 880, which only allows the second control laser beam, and is then led into the light position detecting unit 81.
Ljuspositionsdetekteringsenheten 81 detekterar storleken av ljuspositionen av den andra styrlaserstrålen och transmitterar en detekteringssignal till signalbehand-“ lingsenheten 865. ' Signalbehandlingsenheten 865 behandlar den detekte- rade signalen, som representerar de detekterade stor- lO 521 996 so. nu 83 lekarna av avvikelsen av ljuspositionerna (optisk axel) av de två styrlaserstrålarna för att sålunda omvandla storlekarna till elektriska signaler för tillförsel av de elektriska signalerna till styrenheten 829. Styrenheten 829 styr spegeljusteringsenhetens 830 operationer och spegelvinkeljusterings-(finjusterings-)organet 831. Så- lunda styr styrenheten 829 rörelserna av de automatiskt 822, 823 och 824 och de automa- (finjusterings-)speglarna 825 och justerbara speglarna 821, tiskt vinkeljusterande 826. Justering utföres sålunda så, att storleken av av- vikelsen av den optiska axeln upphâves eller minimeras.The light position detecting unit 81 detects the magnitude of the light position of the second control laser beam and transmits a detection signal to the signal processing unit 865. The signal processing unit 865 processes the detected signal representing the detected magnitudes 10 521 996 so. now 83 the games of the deviation of the light positions (optical axis) of the two control laser beams so as to convert the magnitudes into electrical signals for supplying the electrical signals to the control unit 829. The control unit 829 controls the operations of the mirror adjusting unit 830 and the mirror angle adjusting means. the control unit 829 controls the movements of the automatic 822, 823 and 824 and the automatic (fine-tuning) mirrors 825 and the adjustable mirrors 821, ethically angularly adjusting 826. Adjustment is thus performed so that the magnitude of the deviation of the optical axis is eliminated, or minimized.
Den reflekterande styrlaserstrålen, som inte reflek- terats av den dichroiska samplingsspegeln 857 mot samp- lingsdetekteringspassagen 873 och vilken bragts att pas- sera den dichroiska samplingsspegeln 857, styres in i CCD-kameran 852, vilken tjänstgör som det elektroniska, optiska bildupptagningsorganet. CCD-kameran 852 är ett kamerasystem, vilket innefattar ett notchfilter 852, som tillåter ljus med våglängder utanför huvudlaserstràlens (koldioxidgaslaserstràlens) och styrlaserstrálens och en lins 853, som har en fokalpunkt och sådan position, som kan justeras elektriskt. Positionen av CCD-kameran 852 justeras så, att riktningen av den optiska axeln, som kan fotograferas, sammanfaller med huvudlaserstràlens optiska axel.The reflecting control laser beam, which is not reflected by the dichroic sampling mirror 857 against the sampling detection passage 873 and which is brought to pass the dichroic sampling mirror 857, is guided into the CCD camera 852, which serves as the electronic optical image pickup means. The CCD camera 852 is a camera system which includes a notch filter 852 which allows light with wavelengths outside the main laser beam (carbon dioxide laser beam) and the control laser beam and a lens 853 having a focal point and such an electrically adjustable position. The position of the CCD camera 852 is adjusted so that the direction of the photographic optical axis coincides with the optical axis of the main laser beam.
En bild, som utmatas från CCD-kameran 852, av bildbehandlingsenheten 855 för att sålunda behandlas. mottages Bildbehandlingsenheten 855 har en central bild av det förut registrerade målet. Den registrerade bilden och den av CCD-kameran 852 observerade bilden jämföres med var- andra genom en mönstermatchningsprocess. Storleken av avvikelsen av den observerade bilden från den referens- registrerade bilden detekteras sålunda. Den detekterade storleken av avvikelsen i bilden tillföres styrenheten' 829 för att sålunda behandlas. I styrenheten 829 påverkas spegeljusteringsenheten 830 för justering av vinkeln av var och en av de automatiskt justerbara speglarna 821, 521 996 .en u» 84 822, 823 och 824 sà, att storleken av avvikelsen i bilden upphäves eller minimeras. Å andra sidan bildas ljustransmissionspassagen 811 genom en kombination av exempelvis sex automatiska speg- lar och fasta speglar. Den automatiska spegeln bildas exempelvis av de automatiskt justerbara speglarna 821, 822, larna (finjustering) 825 och 826. 823 och 824 och de automatiska vinkeljusteringsspeg- De automatiskt justerbara speglarna 821, 822, 823 och 824 är automatiska speglar, vilka var och en har en spegel placerad i ett biaxiellt snedställt steg, vilket förskjutes medelst en stegmotor. I enlighet med ett styr- kommando, som härrör fràn styrenheten 829, kan speglarnas vinklar justeras medelst stegmotordrivorganen, som bildar spegeljusteringsenheten 830. Den automatiska spegeln, som förskjutes medelst stegmotorn, kan förskjutas över ett brett omrâde ehuru operationshastigheten är otillfreds- ställande låg.An image output from the CCD camera 852 by the image processing unit 855 so as to be processed. received The image processing unit 855 has a central image of the previously registered target. The recorded image and the image observed by the CCD camera 852 are compared with each other through a pattern matching process. The magnitude of the deviation of the observed image from the reference-recorded image is thus detected. The detected magnitude of the deviation in the image is applied to the control unit '829 so as to be processed. In the control unit 829, the mirror adjustment unit 830 for adjusting the angle is actuated by each of the automatically adjustable mirrors 821, 521 996 and 822, 823 and 824 so that the magnitude of the deviation in the image is eliminated or minimized. On the other hand, the light transmission passage 811 is formed by a combination of, for example, six automatic mirrors and fixed mirrors. The automatic mirror is formed, for example, by the automatically adjustable mirrors 821, 822, the adjusters (fine adjustment) 825 and 826. 823 and 824 and the automatic angle adjustment mirrors. The automatically adjustable mirrors 821, 822, 823 and 824 are automatic mirrors, each of which has a mirror placed in a biaxially inclined step, which is displaced by means of a stepper motor. According to a control command derived from the control unit 829, the angles of the mirrors can be adjusted by the stepper motor drive means forming the mirror adjusting unit 830. The automatic mirror displaced by the stepper motor can be displaced over a wide range, although the operating speed is unsatisfactorily low.
En drivmekanism, såsom en servomotor, kan användas i stället för stegmotorn.A drive mechanism, such as a servomotor, can be used instead of the stepper motor.
De automatiska vinkeljusteringsspeglarna 825 och 826 är automatiska speglar av PZT-typ, vilka var och en har en spegel, som är anordnad i ett biaxiellt snedställt steg, (PZT). justerbara speglarna 825 och 826 kan justeras när spegel- som förskjutes av en elektrostriktionsanordning Vinkeln av var och en av de automatiskt vinkel- vinkeljusteringsenhetens 831 operation styres i enlighet med ett styrkommando, som utfärdas fràn styrenheten 829.The automatic angle adjustment mirrors 825 and 826 are automatic mirrors of the PZT type, each of which has a mirror arranged in a biaxially inclined step (PZT). The adjustable mirrors 825 and 826 can be adjusted when the mirror is displaced by an electrostriction device. The angle of each of the operation of the automatic angle-adjusting unit 831 is controlled in accordance with a control command issued by the control unit 829.
Spegeln, som förskjutes medelst elektrostriktionsanord- ningen (PZT) är en exakt justeringsspegel, vilken har ett smalt operationsomràde och uppvisar excellent exakthet.The mirror, which is displaced by means of the electrostriction device (PZT), is an exact adjustment mirror, which has a narrow operating range and exhibits excellent accuracy.
Som ett alternativ till de automatiska speglarna av PZT-typ kan speglar, vilka var och en förskjutes medelst exempelvis en galvanometer, användas som automatiska vinkeljusteringsspeglar 825 och 826. De automatiska vin: keljusteringsspeglarna 825 och 826 är speglar, som var och en har hög reflektans med avseende pà styrlaserstrà- 521 996 va. u. 85 lens våglängd, huvudlaserstrålens våglängd och det våg- långdsområde, som observeras av CCD-kameran 852.As an alternative to the PZT-type automatic mirrors, mirrors, each of which is displaced by, for example, a galvanometer, can be used as automatic angle-adjusting mirrors 825 and 826. The automatic angle-adjusting mirrors 825 and 826 are mirrors, each of which has a high reflectance. with respect to steering laser beam- 521 996 va. u. 85 wavelength of the lens, the wavelength of the main laser beam and the wavelength range observed by the CCD camera 852.
Avståndet mellan de automatiskt justerbara speglarna 825 och 821 och det mellan de automatiskt justerbara speglarna 826 och 822 är tillräckligt kort med avseende på ljustransmissionspassagens 811 totala transmissions- sträcka.The distance between the automatically adjustable mirrors 825 and 821 and that between the automatically adjustable mirrors 826 and 822 is sufficiently short with respect to the total transmission distance of the light transmission passage 811.
Dessutom är målen 833 till 836 anordnade omedelbart 823 och 824 och det laserstrålen emitterande huvudet 816. Varje mål 833 till före de automatiska speglarna 826, 836 är ett plattorgan, som en yta, vilken utsatts för en blästringsprocess och är tillverkad av aluminium. Målets form kan vara en ringform, en rektangulär form eller någon annan form, som har öppning utformad på ett ställe, varigenom ljus passerar.In addition, the targets 833 to 836 are provided immediately 823 and 824 and the laser beam emitting head 816. Each target 833 to before the automatic mirrors 826, 836 is a plate member, like a surface, which has been subjected to a blasting process and is made of aluminum. The shape of the target may be an annular shape, a rectangular shape or any other shape having an opening formed in a place through which light passes.
Lampor 838 till 841 är placerade intill målen 833 till 836 på ställen, på vilka blott partierna i närheten av målen kan belysas och vilka tjänstgör som belysnings- enheter. I enlighet med ett styrkommando, som utfärdas från styrenheten 829, kan lamporna 838 till 841 indivi- duellt till- och frånslås medelst lamptändningsstyrorga- net 843.Lamps 838 to 841 are placed next to targets 833 to 836 in places where only the parts in the vicinity of the targets can be illuminated and which serve as lighting units. In accordance with a control command issued by the control unit 829, the lamps 838 to 841 may be individually turned on and off by the lamp ignition control means 843.
Operationen av det andra utförandet av ljustransmis- sionsanordningen enligt föreliggande uppfinning skall nu beskrivas.The operation of the second embodiment of the light transmission device according to the present invention will now be described.
I den i fig 10 visade ljustransmissionsanordningen 870 styres huvudlaserstràlen, som emitteras från den huvudlaserstràlen emitterande enheten 813, in i ljus- transmissionsorganet 812 medelst den dichroiska spegeln 815. Huvudlaserstràlen ledes sedan genom ljustransmis- sionspassagen 811 i ljustransmissionsorganet 812 för styrning in i det laserstràlemitterande huvudet 816. Från det laserstràlemitterande huvudet 816 ledes huvudlaser- stràlen exempelvis till en struktur i kärnan, vilken struktur utgör föremålet 817. Som ett resultat av till-_ förseln av laserstrålning kan bearbetning, inspektion ...uu uvu~ .>- lO 521 996 - »uu on 86 eller förebyggande underhåll/reparation av föremålet 817 ske.In the light transmission device 870 shown in Fig. 10, the main laser beam emitted from the main laser beam emitting unit 813 is guided into the light transmission means 812 by means of the dichroic mirror 815. The main laser beam is then guided through the light transmission passage 811 in the light transmission transmission means 811. 816. From the laser beam emitting head 816, for example, the main laser beam is directed to a structure in the core, which structure constitutes the object 817. As a result of the supply of laser radiation, processing, inspection ... uu uvu ~.> - 10 521 996 - »uu on 86 or preventive maintenance / repair of the object 817 take place.
Före transmitteringen i luften av huvudlaserstràlen, som emitteras fràn huvudlaseremitteringsenheten 813 via ljustransmissionsorganet 812 för bestràlning av föremålet från det laserstrálemitterande huvudet 816 justeras den optiska banan av ljustransmissionspassagen 811, som bil- dar ljustransmissionsorganet 812. Justeringen av ljus- transmissionspassagen 811 innefattar grovjustering under användning av målen 833 till 836 och belysningsenheten samt en exakt justering under användning av styrlaser- enheterna 871 och 872 och det parallellreflekterande optiska organet.Prior to the transmission in the air of the main laser beam emitted from the main laser emitting unit 813 via the light transmission means 812 for irradiating the object from the laser beam emitting head 816, the optical path of the light transmission passage 811, which forms the light transmission adjusting means, is adjusted by the light transmission adjuster 812. dimensions 833 to 836 and the illumination unit as well as a precise adjustment using the control laser units 871 and 872 and the parallel reflecting optical means.
[Grovjustering av ljustransmissionspassagen] Grovjusteringsoperationen av ljustransmissionspassa- gen 811 utföres sä, att CCD-kameran 852, vilken är upp- tagningsorganet för den elektroniska optiska bilden, pla- ceras för inriktning med den optiska axeln för laserstrà- len i ljustransmissionspassagen 811. Dessutom placeras laserstràlens optiska axel i centrum av bilden, som foto- graferas av CCD-kameran 852. Stället för fokalpunkten och fokalavstàndet av CCD-kameran 852 kan automatiskt juste- ras. När en bild fotograferas genom förändring av posi- tionen av fokalpunkten och fokalavstándet kan positionen, varigenom laserstràlen ledes, kännas igen i en godtycklig position i ljustransmissionspassagen 811.[Rough adjustment of the light transmission passage] The rough adjustment operation of the light transmission passage 811 is performed so that the CCD camera 852, which is the recording means for the electronic optical image, is placed for alignment with the optical axis of the laser beam in the light transmission passage 811. In addition, the optical axis of the laser beam in the center of the image, which is photographed by the CCD camera 852. The position of the focal point and the focal length of the CCD camera 852 can be adjusted automatically. When an image is photographed by changing the position of the focal point and the focal length, the position through which the laser beam is guided can be recognized in an arbitrary position in the light transmission passage 811.
En procedur för justering av vinkeln av den första automatiskt justerbara spegeln 821 skall nu beskrivas.A procedure for adjusting the angle of the first automatically adjustable mirror 821 will now be described.
Ljustransmissionspassagen 811 är vanligen täckt med ett skärmat rör 818 för bildande av ljustransmissions- organet 812, från vilket ljuset inte läcker utàt och genom vilken ljus transmitteras i luften. Därför kan målet 833 inte observeras utan belysning. Därför utfärdar styrenheten 829 först ett kommando för att bringa lamp- belysningsstyrorganet 843 att tillslà blott lampan 838." Eftersom blott màlet 833 är belyst, när lampan 838 till- l0 521 996 n - n . nu 87 kan blott målet 833 selektivt observeras av CCD- kameran 852.The light transmission passage 811 is usually covered with a shielded tube 818 to form the light transmission means 812, from which the light does not leak out and through which light is transmitted in the air. Therefore, target 833 cannot be observed without illumination. Therefore, the controller 829 first issues a command to cause the lamp illuminator 843 to turn on only the lamp 838. "Since only the target 833 is illuminated, when the lamp 838 is on, the target 833 can only be selectively observed by the CCD. - camera 852.
Efter det att målet 833 belysts utfärdar signalbe- handlingsenheten ett kommando för justering av zoomnings- slagits, positionen och positionen av CCD-kamerans 852 fokalpunkt för utförande av en första inställning för tillräcklig igenkännande av formen av målet 833.After the target 833 is illuminated, the signal processing unit issues a command for adjusting the zoom stroke, the position and the position of the focal point of the CCD camera 852 to perform a first setting for sufficient recognition of the shape of the target 833.
När zoomningspositionen och positionen av fokalpunk- ten av CCD-kameran 852 justerats kan målet 833 för bild- behandlingen observeras som en spegelbild via de automa- tiskt vinkeljusterande speglarna 825 och 821. Om den första automatiska justeringsspegelns 821 vinkelinställ- ning avviker avviker positionen av målet 833 på en bild, som fotograferas av CCD-kameran 852, från den fotografe- rade bildens centrum. Den fotograferade bilden sändes från CCD-kameran 852 till bildbehandlingsenheten 855.When the zoom position and the focal point position of the CCD camera 852 are adjusted, the image processing target 833 can be observed as a mirror image via the automatic angle-adjusting mirrors 825 and 821. If the angular setting of the first automatic adjustment mirror 821 deviates, the position of the target deviates. 833 on an image photographed by the CCD camera 852 from the center of the photographed image. The photographed image is sent from the CCD camera 852 to the image processing unit 855.
En bild, det centrala partiet har förut registrerats i bildbehand- som åstadkommits när målet 833 observeras i lingsenheten 855. Den registrerade bilden och den obser- verade kamerabilden (spegelbilden) jämföres med varandra i en mönstermatchningsprocess. Efter det att mönster- matchningsprocessen utförts beräknas storleken av av- vikelsen av positionen av målet från det centrala partiet medelst bildbehandlingsenheten 855. En signal, som anger resultatet av processen utmatas från bildbehandlingsen- heten 855 till styrenheten 829. I enlighet med informa- tionen om resultatet av bildprocessen styr styrenheten 829 operationen av spegeljusteringsenheten 830 för för- skjutning av den automatiskt justerbara spegeln 821. Den automatiskt justerbara spegelns 821 vinkel justeras så, att justering utföres för placering av målet 833 i det centrala partiet av bilden, som fotograferats av CCD- kameran 852.An image, the central portion, has previously been recorded in image processing created when the target 833 is observed in the lens unit 855. The recorded image and the observed camera image (mirror image) are compared with each other in a pattern matching process. After the pattern matching process is performed, the magnitude of the deviation of the position of the target from the central portion is calculated by the image processing unit 855. A signal indicating the result of the process is output from the image processing unit 855 to the control unit 829. In accordance with the information on As a result of the image process, the controller 829 controls the operation of the mirror adjusting unit 830 to displace the automatically adjustable mirror 821. The angle of the automatically adjustable mirror 821 is adjusted so that adjustment is made to position the target 833 in the central portion of the image photographed by the CCD. camera 852.
Som ett resultat därav kan det centrala partiet av målet 833 observeras i det centrala partiet av den av ' CCD-kameran 852 fotograferade bilden. Det faktum, att det centrala partiet av målet 833 placerats i det centrala . ..-v- v-v- lO 521 996 88 partiet av bilden, som observerats av CCD-kameran 852 svarar mot det faktum, att laserstrålen passerar genom det centrala partiet av målet 833. Som ett resultat därav har grovjusteringen av den automatiskt justerbara spegeln 821 avslutats.As a result, the central portion of the target 833 can be observed in the central portion of the image photographed by the CCD camera 852. The fact that the central part of the case 833 is located in the central. ..- v- vv- 10 521 996 88 the portion of the image observed by the CCD camera 852 corresponds to the fact that the laser beam passes through the central portion of the target 833. As a result, the coarse adjustment of the automatically adjustable mirror 821 completed.
Efter det att grovjusteringen av den automatiskt justerbara spegeln 821 avslutats sker en grovjustering av nästföljande automatiskt justerbara spegel 822. Grov- justeringen av den automatiskt justerbara spegeln 822 ut- föres på samma sätt som grovjusteringen av den automa- tiskt justerbara spegeln 821.After the coarse adjustment of the automatically adjustable mirror 821 is completed, a coarse adjustment of the next automatically adjustable mirror 822. The coarse adjustment of the automatically adjustable mirror 822 is performed in the same manner as the coarse adjustment of the automatically adjustable mirror 821.
Grovjusteringen av den automatiskt justerbara spegeln 822 utföres så, att det lamptändande styrorganet 843 påverkas i enlighet med kommando, som utfärdas från styrenheten 829 i och för frånslagning av lampan 838. Å andra sidan är blott lampan 839 tillslagen. Samtidigt ut- färdar signalbehandlingsenheten ett kommando för juste- ring av zoomningspositionen och positionen av fokalpunk- ten av CCD-kameran 852, så att inställning på förhand sker för att tillåta tillräcklig igenkänning av màlets 834 form.The coarse adjustment of the automatically adjustable mirror 822 is performed so that the lamp-lighting control means 843 is actuated in accordance with a command issued by the control unit 829 to turn off the lamp 838. On the other hand, only the lamp 839 is turned on. At the same time, the signal processing unit issues a command for adjusting the zoom position and the position of the focal point of the CCD camera 852, so that pre-setting is made to allow sufficient recognition of the target 834 shape.
Efter det att lampan 839 slagits till kan målet 834 observeras av CCD-kameran 852 över de automatiska speg- larna 825, 821, 826 och 822. Om vinkeln av den inställda automatiskt justerbara spegeln 822 avviker avviker posi- tionen av målet 834 pà bilden, som observeras av CCD- kameran 852, från det centrala partiet av den fotogra- ferade bilden. Bilden, som fotograferas av CCD-kameran 852 tillföres bildbehandlingsenheten 855 för att sålunda behandlas.After the lamp 839 is turned on, the target 834 can be observed by the CCD camera 852 over the automatic mirrors 825, 821, 826 and 822. If the angle of the set automatically adjustable mirror 822 deviates, the position of the target 834 in the image deviates. observed by the CCD camera 852, from the central portion of the photographed image. The image photographed by the CCD camera 852 is supplied to the image processing unit 855 so as to be processed.
En bild, som àstadkommes, när målet 834 observeras i det centrala partiet, har registrerats i bildbehandlings- enheten 855. Den registrerade bilden jämföres med kamera- bilden genom utförande av en mönstermatchningsprocess_' Jämförelsen mellan den registrerade bilden och den obser- verade bilden göres så, att storleken av avvikelsen av positionen av målet från det centrala partiet beräknas. 521 996 p 89 Ett resultat av beräkningen utmatas fràn bildbehandlings- enheten 855 till styrenheten 829.An image obtained when the target 834 is observed in the central portion has been recorded in the image processing unit 855. The recorded image is compared with the camera image by performing a pattern matching process. The comparison between the recorded image and the observed image is made as follows. , that the magnitude of the deviation of the position of the target from the central portion is calculated. 521 996 p 89 A result of the calculation is output from the image processing unit 855 to the control unit 829.
I enlighet med informationen om resultatet av bild- behandlingsprocessen, som tillföres fràn bildbehandlings- enheten 855, påverkar styrenheten 829 spegeljusterings- enheten 830 så, att målet 834 placeras i det centrala partiet av bilden, som fotograferats av CCD-kameran 852.According to the information on the result of the image processing process supplied from the image processing unit 855, the control unit 829 actuates the mirror adjustment unit 830 so that the target 834 is placed in the central portion of the image photographed by the CCD camera 852.
Sàlunda justeras vinkeln av den automatiskt justerbara spegeln 822.Thus, the angle is adjusted by the automatically adjustable mirror 822.
Som ett resultat av justeringen av vinkeln av den automatiskt justerbara spegeln 822 kan det centrala par- tiet av màlet 834 observeras i det centrala partiet av den av CCD-kameran 852 fotograferade bilden. Detta faktum innebär, att laserstrálen passerar genom ett centralt parti av målet 834. Därmed har grovjusteringen av den automatiskt justerbara spegeln 822 avslutats.As a result of the adjustment of the angle of the automatically adjustable mirror 822, the central portion of the target 834 can be observed in the central portion of the image photographed by the CCD camera 852. This fact means that the laser beam passes through a central portion of the target 834. Thus, the coarse adjustment of the automatically adjustable mirror 822 is completed.
Efter det att grovjusteringen av den automatiskt justerbara spegeln 822 avslutats utsättes en kombination av lampan 840, målet 835 och den automatiskt justerbara spegeln 823 för en liknande grovjustering. Grovjuste- ringen av den automatiskt justerbara spegeln 823 utföres.After the coarse adjustment of the automatically adjustable mirror 822 is completed, a combination of the lamp 840, the target 835 and the automatically adjustable mirror 823 is subjected to a similar coarse adjustment. The coarse adjustment of the automatically adjustable mirror 823 is performed.
Efter det att grovjusteringen av den automatiskt juster- bara spegeln 823 avslutats utsättes en kombination av lampan 841, målet 836 och den automatiskt justerbara spegeln 824 för en liknande process. Sålunda utföres justeringen av den automatiskt justerbara spegeln 824.After the coarse adjustment of the automatically adjustable mirror 823 is completed, a combination of the lamp 841, the target 836 and the automatically adjustable mirror 824 is subjected to a similar process. Thus, the adjustment of the automatically adjustable mirror 824 is performed.
Grovjusteringen av de automatiskt justerbara speg- larna 821 till 824 utföres i följd medelst styrenheten 829 under användning av CCD-kameran 852 och bildbehand- lingsenheten 855. Det är sålunda inte nödvändigt för en operatör att närma sig varje punkt i ljustransmissions- passagen 811. Därför kan justeringen av ljustransmis- sionspassagen 811 till en önskad position automatiskt utföras från ett läge pà avstånd därifrån. Som ett resultat kan koldioxidgaslaserstrålen, som är huvud- laserstràlen, styras in i den justerade ljustransmis- sionspassagen 811. 521 996 90 [Process för exakt iusterinq av liustransmissions- passagen] En process för exakt justering av ljustransmissions- anordningen 870 och en funktion av korrigering av vibra- tioner av ljustransmissionspassagen 811 skall nu beskri- vas.The coarse adjustment of the automatically adjustable mirrors 821 to 824 is performed sequentially by the control unit 829 using the CCD camera 852 and the image processing unit 855. Thus, it is not necessary for an operator to approach every point in the light transmission passage 811. Therefore the adjustment of the light transmission passage 811 to a desired position can be performed automatically from a position at a distance therefrom. As a result, the carbon dioxide laser beam, which is the main laser beam, can be guided into the adjusted light transmission passage 811. 521 996 90 [Process for precisely adjusting the light transmission passage] A process for precisely adjusting the light transmission device 870 and a function of correction of vibrations of the light transmission passage 811 will now be described.
Styrlaserstràlarnas (He-Ne-laserstràlen och He-Cd- laserstràlen), som emitteras från styrlaserenheterna 871 och 872, optiska axlar justeras så, att de blir koaxiel- la, medelst ljussyntetiseringsorganet 874.The optical axes of the control laser beams (the He-Ne laser beam and the He-CD laser beam) emitted from the control laser units 871 and 872 are adjusted so that they become coaxial by means of the light synthesizer 874.
He-Ne-laserstràlen och He-Cd-laserstràlen, som justerats för att vara koaxiella, styres in i ljustrans- missionspassagen 811, så att avsökning utföres. Vàgläng- den av styrlaserstràlen, som styrts in i ljustransmis- sionspassagen 811, är separerad pà stället för den auto- matiska justeringsspegeln 824, som är anordnad i ett mel- lanläge i ljustransmissionspassagen 811. Sålunda tillàtes blott He-Ne-laserstràlen att sändas för att sålunda styras in i den separerade optiska banan 844. De andra strålarna reflekteras och sändes mot nästa fasta spegel 827.The He-Ne laser beam and the He-Cd laser beam, which are adjusted to be coaxial, are guided into the light transmission passage 811, so that scanning is performed. The path length of the control laser beam, which is guided into the light transmission passage 811, is separated in place of the automatic adjustment mirror 824, which is arranged in an intermediate position in the light transmission passage 811. Thus, only the He-Ne laser beam is allowed to be transmitted for thus guided into the separated optical path 844. The other beams are reflected and transmitted to the next fixed mirror 827.
He-Ne-laserstràlen, som styrts in i den separerade optiska banan 844, reflekteras av retroreflektorn 846, som är det parallellreflekterande optiska organet. Retro- reflektorn 846 har en sådan egenskap, att en infallande stràle reflekteras parallellt med den infallande stràlen oberoende av infallsvinkeln.The He-Ne laser beam, which is guided into the separated optical path 844, is reflected by the retroreflector 846, which is the parallel-reflecting optical means. The retro-reflector 846 has such a property that an incident beam is reflected parallel to the incident beam independent of the angle of incidence.
När sålunda laserstràlen bragts att falla mot det centrala partiet av retroreflektorn 846 reflekteras laserstràlen genom samma passage (ljustransmissionspassa- gen) 811, vilken är samma passage som för den infallande stràlen. När laserstràlen bragts att träffa en position, som avviker fràn det centrala partiet, reflekteras laser- stràlen parallellt med den infallande stràlen från posi- tionen, som symmetriskt avviker från det centrala par- tiet. lO 521 996 o nu: nu 91 He-Ne-strålen, som reflekteras av retroreflektorn 846, sändes via ljustransmissionspassagen 811 i omvänd riktning för att sålunda returneras mot styrlaseren- heterna 871 och 872, som är ljuskällorna.Thus, when the laser beam is caused to fall against the central portion of the retroreflector 846, the laser beam is reflected by the same passage (light transmission passage) 811, which is the same passage as for the incident beam. When the laser beam is caused to strike a position deviating from the central portion, the laser beam is reflected parallel to the incident beam from the position which deviates symmetrically from the central portion. 10 521 996 o nu: nu 91 The He-Ne beam, which is reflected by the retroreflector 846, is transmitted via the light transmission passage 811 in the reverse direction so as to be returned to the control laser units 871 and 872, which are the light sources.
I partiet för ljuskällan är den dichroiska samp-> lingsspegeln 857 anordnad. Den dichroiska samplings- spegeln 857 reflekterar och samplar blott den reflekte- rade styrstràlen mot samplingsdetekteringspassagen 873 och passerar sedan genom den dichroiska spegeln 877, som är ljusseparationsorganet, för att sålunda träffa den ljuspositionsdetekterande enheten 879.In the portion of the light source the dichroic sampling mirror 857 is arranged. The dichroic sample mirror 857 reflects and samples only the reflected control beam towards the sample detection passage 873 and then passes through the dichroic mirror 877, which is the light separating means, so as to strike the light position detecting unit 879.
Efterson interferensfiltren 876 och 878 är anordnade i samplingsdetekteringspassagen 873 kan ljus, som har en annan våglängd än He-Ne-styrlaserstrålen, inte nå den ljuspositionsdetekterande enheten 879. Som ett resultat därav bringas blott den reflekterade stràlen av He-Ne- styrlaserstrålen, som sändes från retroreflektorn 846, att träffa ljuspositionsdetekteringsenheten 879.Since the interference filters 876 and 878 are provided in the sampling detection passage 873, light having a wavelength other than the He-Ne control laser beam can not reach the light position detecting unit 879. As a result, only the reflected beam of the He-Ne control laser beam transmitted from the retroreflector 846, to hit the light position detecting unit 879.
Infallspositionen av den strále, som träffar den ljuspositionsdetekterande enheten 879, omvandlas till en elektrisk signal medelst signalbehandlingsenheten 65 för att sålunda mottagas av styrenheten 829 som styrinforma- tion.The incident position of the beam hitting the light position detecting unit 879 is converted into an electrical signal by the signal processing unit 65 so as to be received by the control unit 829 as control information.
Styrlaserstràlen, vilken reflekteras av den automa- tiskt justerbara spegeln 824 i ljustransmissionspassagen 811, sändes à andra sidan mot den fasta spegeln 827, så att blott He-Cd-laserstrålen, som är styrlaserstràlen, reflekteras mot retroreflektorn 849. Restljus kan sändas till den fasta spegeln 827 för att sålunda styras till det laserstràlemitterande huvudet 816.The control laser beam, which is reflected by the automatically adjustable mirror 824 in the light transmission passage 811, is transmitted on the other side to the fixed mirror 827, so that only the He-Cd laser beam, which is the control laser beam, is reflected against the retroreflector 849. Residual light can be flashed. the mirror 827 so as to be guided to the laser beam emitting head 816.
Styrlaserstràlen (He-Cd-laserstrålen), som reflek- teras av den fasta spegeln 827 och styres till den sepa- rerande optiska banan 848, reflekteras av retroreflektorn 849, som är det parallellt reflekterande optiska organet.The control laser beam (He-Cd laser beam), which is reflected by the fixed mirror 827 and guided to the separating optical path 848, is reflected by the retroreflector 849, which is the parallel reflecting optical means.
Ljus, som reflekteras av retroreflektorn 849 sändes i motsatt riktning relativt infallsriktningen för att så- 521 996 92 lunda passera genom ljustransmissionspassagen 811 för att nà den dichroiska samplingsspegeln 857.Light reflected by the retroreflector 849 is transmitted in the opposite direction relative to the direction of incidence so as to pass through the light transmission passage 811 to reach the dichroic sampling mirror 857.
Vàglängden av den reflekterande styrlaserstràlen, som sändes fràn retroreflektorn 849, separeras av den dichroiska spegeln 877, som är ljusseparationsorganet, för att sålunda bringas att träffa ljuspositionsdetekte- ringsenheten 81. Information om positionsavvikelse av styrlaserstràlen pà stället för retroreflektorn 849 till- föres styrenheten 829 via signalbehandlingsenheten 685.The path length of the reflecting control laser beam transmitted from the retroreflector 849 is separated by the dichroic mirror 877, which is the light separating means, so as to be struck by the light position detecting unit 81. Information about position deviation of the control laser beam 8 is provided instead of the control laser beam 82. the signal processing unit 685.
Eftersom interferensfiltren 876 och 880 är anordnade för samplingsdetekteringskretsen 873 styres blott He-Cd- laserstràlen till den ljuspositionen detekterande enheten 81.Since the interference filters 876 and 880 are provided for the sampling detection circuit 873, only the He-Cd laser beam is directed to the light position detecting unit 81.
Såsom beskrivits ovan returneras de reflekterade styrlaserstràlarna fràn retroreflektorerna 846 och 849 över ljustransmissionspassagen 811 för individuellt bringas att träffa ljuspositionsdetekteringsenheterna 879 och 81. När därför ljuspositionsdetekteringsenheterna 879 och 81 detekterar den första och den andra reflekterade laserstràlen kan de bàda reflekterade laserstràlarna individuellt detekteras. Information om positionsavvikel- se pà ställena för retroreflektorerna 846 och 849 kan så- lunda separeras och kännas igen av styrenheten 829.As described above, the reflected control laser beams are returned from the retroreflectors 846 and 849 over the light transmission passage 811 to be individually struck to meet the light position detecting units 879 and 81. Therefore, when the light position detecting units 879 and 81 are individually reflected, the first and second reflected reflectors may be reflected. Information on position deviation at the locations of the retroreflectors 846 and 849 can thus be separated and recognized by the control unit 829.
I enlighet med informationen om ljuspositionsav- vikelsen i de bàda positionerna kan styrenheten 829 styra operationen av spegelvinkeljusteringsenheten 831 för upp- hävande eller minimering av positionsavvikelsen för att sålunda utföra àterkopplingsstyrning av de automatiskt vinkeljusterbara speglarna 825 och 826.According to the information on the light position deviation in both positions, the control unit 829 may control the operation of the mirror angle adjusting unit 831 to cancel or minimize the position deviation so as to perform feedback control of the automatically angle adjustable mirrors 825 and 826.
Detekteringsstyrjusteringssystemet detekterar posi- tionsavvikelse av de reflekterade styrlaserstràlarna för att sålunda justera vinklarna av de automatiskt vinkel- justerbara speglarna 825 och 826.The detection control adjustment system detects position deviation of the reflected control laser beams so as to adjust the angles of the automatically angle-adjustable mirrors 825 and 826.
Var och en av de komponenter, som inkluderar ljus+ positionsdetekteringsenheterna 879 och 81 för detektering av positionerna av de roterade styrlaserstràlarna, signalbehandlingsenheten 65, styrenheten 829 och spegel- 521 996 “'= o c o 93 vinkeljusteringsenheten 831, måste ha förmåga till snabbt gensvar. Sålunda kan avvikelsen av de strålar, som för- orsakar av vibrationer av vardera spegeln, korrigeras i enlighet med hastigheten av återkopplingsslingan i detek- teringsstyrjusteringssystemet.Each of the components including the light + position detecting units 879 and 81 for detecting the positions of the rotated control laser beams, the signal processing unit 65, the control unit 829 and the mirror adjusting unit 831 must be capable of rapid response. Thus, the deviation of the beams caused by vibrations of each mirror can be corrected in accordance with the speed of the feedback loop in the detection control adjustment system.
I enlighet med exaktheten av var och en av retro- reflektorerna 846 och 849 och positionsdetekterings- enheterna 879 och 81 samt styrexaktheten av de automa- tiskt vinkeljusterande speglarna 825 och 826 kan strål- transmissionspositionen styras.In accordance with the accuracy of each of the retro-reflectors 846 and 849 and the position detecting units 879 and 81 and the control accuracy of the automatic angle-adjusting mirrors 825 and 826, the beam transmission position can be controlled.
Ljustransmissionsanordningen 870 kan korrigera fluktuationen av laserstrålarna, vilken förorsakas av vibration av luften och mekaniska vibrationer, som in- träffar när en långdistanstransmission utföres under användning av den automatiskt justerbara spegeln. Därför kan laserstràlen transmitteras stabilt till stället för föremålet 817 under lång tid.The light transmission device 870 can correct the fluctuation of the laser beams, which is caused by vibration of the air and mechanical vibrations which occur when a long-distance transmission is performed using the automatically adjustable mirror. Therefore, the laser beam can be stably transmitted to the location of the object 817 for a long time.
I ljustransmissionsanordningen 870 enligt detta ut- förande anbringas den optiska axeln av ljustransmissions- passagen 811 för laserstràlen och mätaxeln för CCD-kame- ran 852 på den gemensamma axeln. Därför kan ljustrans- missionspassagen 811 för laserstràlen observeras linjärt till laserbestràlningspunkten. Avvikelsen av vinkeln från den optiska axeln kan beräknas från positionsavvikelsen av laserbestràlningspunkten. Sålunda kan den optiska axeln justeras med hjälp av storleken av avvikelsen genom användning av de automatiskt justerbara speglarna 821 till 824. Det är sålunda inte nödvändigt att anordna den elektroniska bildupptagningsenheten, såsom CCD-kameran 852, i ett mellanläge i transmissionspassagen. Därför kan justeringen av den optiska axeln utföras på ett ställe på avstånd därifrån också i en omgivning, i vilken intensiv radioaktivitet förekommer.In the light transmission device 870 according to this embodiment, the optical axis of the light transmission passage 811 for the laser beam and the measuring axis of the CCD camera 852 are mounted on the common axis. Therefore, the light transmission passage 811 for the laser beam can be observed linearly to the laser irradiation point. The deviation of the angle from the optical axis can be calculated from the position deviation of the laser irradiation point. Thus, the optical axis can be adjusted by the size of the deviation by using the automatically adjustable mirrors 821 to 824. Thus, it is not necessary to arrange the electronic image pickup unit, such as the CCD camera 852, in an intermediate position in the transmission passage. Therefore, the adjustment of the optical axis can be performed at a place remote therefrom also in an environment in which intense radioactivity occurs.
CCD-kameran behöver vidare inte vara anordnad pà ställena för de automatiskt justerbara speglarna i ljus: transmissionspassagen 811. Blott en CCD-kamera 852 er- fordras för utförande av fjärrjusteringen. Bildinforma- ^~_.' 521 996 :av : . ø . ' . . _ _ I 94 tion, som tages av CCD-kameran 852, tillföres bildbe- handlingsenheten 855 för att sålunda jämföras med den registrerade bilden, som tjänstgör som referensbild medelst bildbehandlingsenheten. Sålunda utföres mönster- matchningsprocessen. Som ett resultat av mönstermatch- ningsprocessen kan storleken av avvikelsen av spegel- bilden automatiskt mätas i enlighet med den bild, som fotograferats av CCD-kameran 852. Sålunda kan de auto- matiskt justerbara speglarna 821 till 824 automatiskt justeras.Furthermore, the CCD camera need not be arranged in the places of the automatically adjustable mirrors in light: the transmission passage 811. Only one CCD camera 852 is required to perform the remote adjustment. Bildinforma- ^ ~ _. ' 521 996: av:. ø. '. . In the image taken by the CCD camera 852, the image processing unit 855 is supplied so as to be compared with the recorded image, which serves as a reference image by the image processing unit. Thus, the pattern matching process is performed. As a result of the pattern matching process, the magnitude of the deviation of the mirror image can be automatically measured in accordance with the image photographed by the CCD camera 852. Thus, the automatically adjustable mirrors 821 to 824 can be automatically adjusted.
I ljustransmissionsanordningen 870 är målen 833 till 836 för bildprocessen anordnade intill speglarna 826, 823, 824 och 827 för användning för sändning av ljus för beräkning av vinkelavvikelsen av den optiska axeln från positionsavvikelsen av målen 833 till 836. Därför använ- des blott speglarna 826, 823, 824 och 827 omedelbart före målen 833 till 836, som råkar ut för positionsavvikelse, för justering av den optiska axeln. När sålunda de auto- matiskt justerbara speglarna 821 till 824 i ljustrans- missionspassagen 811 justeras från ett ställe på avstånd därifrån kan de positioner, som måste justeras för sänd- ning av ljus, klart detekteras och bildprocessen kan för- enklas.In the light transmission device 870, the targets 833 to 836 for the image process are arranged next to the mirrors 826, 823, 824 and 827 for use in transmitting light for calculating the angular deviation of the optical axis from the positional deviation of the targets 833 to 836. Therefore, only the mirrors 826 are used. 823, 824 and 827 immediately before targets 833 to 836, which are subject to position deviation, for adjusting the optical axis. Thus, when the automatically adjustable mirrors 821 to 824 in the light transmission passage 811 are adjusted from a place remote therefrom, the positions which must be adjusted for transmitting light can be clearly detected and the imaging process can be simplified.
I enlighet med formerna av målen 833 till 836 för bildprocessen kan positionerna av de automatiskt juster- bara speglarna 821 till 824 på ljustransmissionspassagens 811 optiska axel, som måste justeras, och målen 833 till 836 klart bestämmas. Sålunda kan bestämningen av de posi- tioner, som mäste justeras, underlättas. Storleken av av- vikelsen av de automatiskt justerbara speglarna 821 till 824 kan mätas exakt.According to the shapes of the targets 833 to 836 for the image process, the positions of the automatically adjustable mirrors 821 to 824 on the optical axis of the light transmission passage 811, which must be adjusted, and the targets 833 to 836 can be clearly determined. Thus, the determination of the positions that must be adjusted can be facilitated. The size of the deviation of the automatically adjustable mirrors 821 to 824 can be measured accurately.
I ljustransmissionsanordningen 870 enligt detta ut- förande är lamporna 838 till 841, som är belysningsen- heter, placerade intill speglarna 826, 823, 824 och 827 för användning vid ljustransmission. När belysningen av" blott vart och ett av målen 833 till 836, som observeras av CCD-kameran 852 tillslås kan målet, vars avvikelse v.. l5 521 996 v o o | . . o n n u n 95 korrigeras, detekteras. Sålunda kan positionsavvikelsen beräknas med hjälp av en klarare kamerabild. Positionerna av målen 833 till 836 för bildprocessen, motsvarande de automatiskt justerbara speglarna 821 till 824, vilka måste justeras för tillfället, kan sålunda tydligare- skiljas från andra automatiskt justerbara speglar 821 till 824 och målen 833 till 836, som inte justeras för tillfället. Därför kan bestämningen av positionen, som måste justeras, underlättas och storleken av avvikelsen av var och en av de automatiskt justerbara speglarna 821 till 824 kan mätas exakt.In the light transmission device 870 according to this embodiment, the lamps 838 to 841, which are lighting units, are placed next to the mirrors 826, 823, 824 and 827 for use in light transmission. When the illumination of "only each of the targets 833 to 836 observed by the CCD camera 852 is turned on, the target whose deviation v. L5 521 996 voo |.. Onnun 95 is corrected can be detected. Thus, the position deviation can be calculated by means of The positions of the targets 833 to 836 for the image process, corresponding to the automatically adjustable mirrors 821 to 824, which must be adjusted at the moment, can thus be more clearly distinguished from other automatically adjustable mirrors 821 to 824 and the targets 833 to 836, which are not adjusted. Therefore, the determination of the position that must be adjusted can be facilitated and the magnitude of the deviation of each of the automatically adjustable mirrors 821 to 824 can be measured accurately.
I ljustransmissionsanordningen 870 är spegeljuste- ringsenheten 830, som drives medelst styrenheten 829, en automatisk spegelenhet, vilken förskjutes medelst steg- motorn eller servomotorn. När de automatiskt justerbara speglarna 821 till 824 förskjutes i enlighet med informa- tionen av bildbehandlingen kan de automatiskt justerbara speglarna 821 till 824 exakt förskjutas de sträckor, som skall förskjutas. Därför kan nödvändigheten av upprepad justering av samma spegel elimineras, dvs justeringen kan utföras vid ett tillfälle. En effekt kan därför uppnås därigenom, att justeringen av ljustransmissionspassagens 811 optiska axel snabbt kan avslutas.In the light transmission device 870, the mirror adjustment unit 830, which is driven by the control unit 829, is an automatic mirror unit, which is displaced by means of the stepper motor or the servomotor. When the automatically adjustable mirrors 821 to 824 are displaced in accordance with the information of the image processing, the automatically adjustable mirrors 821 to 824 can be displaced exactly the distances to be displaced. Therefore, the necessity of repeated adjustment of the same mirror can be eliminated, ie the adjustment can be performed at one time. An effect can therefore be achieved in that the adjustment of the optical axis of the light transmission passage 811 can be completed quickly.
I ljustransmissionsanordningen 870 tillägges mönstermatchningsfunktionen bildbehandlingsenheten 855 för CCD-kameran 852. Därför tillàtes en jämförelse med den registrerade bilden, som är referens för ljustrans- missionspassagen 811. Även om den punkt, som måste be- strålas med laserstràlen inte kan observeras av CCD- kameran 852 kan avvikelsen av den optiska axelns vinkel beräknas. Sålunda kan den optiska axeln justeras. Bild- behandlingsenheten 855, som är försedd med mönstermatch- ningsanordningen, tillåter sålunda lätt detektering av form- och positionsavvikelse av målen 833 till 836 i enlighet med referensmönstret (det registrerade mönst- “ ret), som registrerats vid den föregående justeringen.In the light transmission device 870, the pattern matching function is added to the image processing unit 855 of the CCD camera 852. Therefore, a comparison with the recorded image is allowed, which is the reference of the light transmission passage 811. Although the point to be irradiated with the laser beam can not be observed by the CCD camera 852, the deviation of the angle of the optical axis can be calculated. Thus, the optical axis can be adjusted. The image processing unit 855, which is provided with the pattern matching device, thus allows easy detection of shape and position deviations of the targets 833 to 836 in accordance with the reference pattern (the registered pattern) recorded in the previous adjustment.
Därför kan justeringen av den optiska axeln av ljus- vvvv v vvvv vvv- ~ v v v vvv v v vv vv v of I' I' I ' v vv v v v v vv v vv v v v vv v- I' v v v v v v v vv v v v v v vvvv. v v v vvv vvv vv vvv vvvv v v vvv vv ' v v v v vv v v v v v vv v v v v v vv vv -v 'I ' 96 transmissionspassagen 811 snabbt utföras och justerings- exaktheten kan förbättras. Vidare kan frekvensen av förekomsten av felaktig funktion av anordningen, för- orsakad av ett felaktigt igenkänningsresultat av bild- behandlingsenheten 855, sänkas.Therefore, the adjustment of the optical axis of light- vvvvv v vvvv vvv- ~ v v v vvv v v vv vv v of I 'I' I 'v vv v v v v vv v vv v v v vv v- I' v v v v v v v v v v v v v v vvvv. v v v vvv vvv vv vvv vvvv v v vvv vv 'v v v v vv v v v v v v v v v v v v v v vv vv -v' I '96 The transmission passage 811 is performed quickly and the adjustment accuracy can be improved. Furthermore, the frequency of the occurrence of malfunction of the device, caused by an erroneous recognition result of the image processing unit 855, can be reduced.
Ljustransmissionsanordningen 870 enligt detta ut- förande innefattar ljustransmissionsorganet 812, som bildas genom en kombination av en eller flera speglar för àstadkommande av ljustransmissionspassagen 811. Dessutom är en del av eller samtliga speglar, som bildar ljus- transmissionspassagen 811 försedd med spegeljusterings- enheter 830 och 831, vilka var och en kan styra sned- ställningsvinkeln av spegeln fràn ett läge pà avstånd därifrån. En del av speglarna i ljustransmissionspassagen 811 i ljustransmissionsanordningen 870 är halvspeglar eller vàglängdsseparerande speglar, vilka är separerande spegelorgan. Vidare är ljuspositionsdetekteringsenheterna 879 och 81 anordnade pà ställen, varpå reflekterat ljus av styrlaserstràlarna separerats medelst de separerande spegelorganen 824 och 827. Dessutom är styrenheten 829 anordnad, vilken behandlar positionsinformation, som ut- matas fràn de ljuspositionsdetekterande enheterna 879 och 81, för påverkan av spegelvinkeljusteringsenheten 831.The light transmission device 870 according to this embodiment comprises the light transmission means 812 formed by a combination of one or more mirrors to provide the light transmission passage 811. In addition, some or all of the mirrors forming the light transmission passage 811 are provided with mirror adjusting units 830 and 831. , each of which can control the angle of inclination of the mirror from a position at a distance therefrom. Some of the mirrors in the light transmission passage 811 of the light transmission device 870 are half mirrors or path length separating mirrors, which are separating mirror means. Furthermore, the light position detecting units 879 and 81 are arranged in places, whereupon reflected light by the control laser beams is separated by the separating mirror means 824 and 827. In addition, the control unit 829 is arranged, which processes position information output from the light position detecting units for the mirror adjustment unit 879 and 81. 831.
Vinklarna av speglarna av de automatiska vinkeljuste- ringsspeglarna kan därför ske mera exakt än positions- avvikelsemätmetoden, som använder CCD-kameran 852. Mät- ningen av positionen kan ske betydligt snabbare i jäm- förelse med konstruktionen med CCD-kameran. Även om den optiska axeln förskjutes pà grund av vibrationer av an- ordningen förskjutes därför de automatiska vinkeljuste- ringsspeglarna 825 och 826 i en riktning, i vilken av- vikelsen av den optiska axeln upphäves. Sålunda kan in- verkan av vibrationer elimineras.The angles of the mirrors of the automatic angle adjustment mirrors can therefore be made more accurately than the position deviation measuring method, which uses the CCD camera 852. The measurement of the position can take place much faster compared to the construction with the CCD camera. Therefore, even if the optical axis is displaced due to vibrations of the device, the automatic angular adjustment mirrors 825 and 826 are displaced in a direction in which the deviation of the optical axis is eliminated. Thus, the effect of vibrations can be eliminated.
Ljustransmissionsanordningen 870 är försedd med ett flertal styrlaserenheter 871 och 872 individuellt från huvudlaseremissionsenheten 813 för utmatning av huvud- laserstrálen. Om därför huvudlaserstràlen har en repeti- 521 996 97 tionsvariationsfaktor, som liknar pulslaserns, kan juste- ringen av ljustransmissionspassagens 811 optiska axel ut- föras relativt de laserstrålar, som emitteras från styr- laserenheterna 871 och 872 för justering av de optiska axlarna och tjänstgöring som styrlaserstrålar. Därför kan den stabila ljustransmissionen utföras.The light transmission device 870 is provided with a plurality of control laser units 871 and 872 individually from the main laser emission unit 813 for outputting the main laser beam. Therefore, if the main laser beam has a repetition variation factor similar to that of the pulse laser, the adjustment of the optical axis of the light transmission passage 811 can be performed relative to the laser beams emitted from the control laser units 871 and 872 for adjusting the optical axes and serving as control laser beams. Therefore, the stable light transmission can be performed.
I ljustransmissionsanordningen 870 enligt detta ut- förande är en del av den automatiska justeringsspegeln 824 och den fasta spegeln 827 i ljustransmissionspassagen 811 separationsspegelorgan, såsom halvspeglar eller våg- längdsseparationsspeglar_ Vidare är parallellreflekte- rande, optiska organ 846 och 849 anordnade på ställen, till vilka styrlaserstrålarna, som separeras av separa- tionsspegelorganen 824 och 827, sändes och representeras av hörnkubprismat, den ihåliga hörnkuben eller det optiska organet med kattöga, halvspegelorgan 819, som är anordnade intill ljuskällpartiet av de första och andra styrlaserenheterna 871 och 872, ljuspositionsdetekte- ringsenheterna 879 och 881, vilka är placerade intill halvspegeln, och styrenheten 829 för behandling av posi- tionsinformation, som utmatas från ljuspositionsdetekte- ringsenheterna 879 och 881 för påverkan av spegelvinkel- justeringsenheten 831. Nödvändigheten av att placera elektroniska element, såsom ljuspositionsdetekterings- enheten, i ljustransmissionspassagen 811 kan därför eli- mineras för mätning av storleken av ljusets positions- avvikelse från ett ställe på avstånd därifrån. Kompli- cerad ledningsdragning erfordras sålunda inte och inga elektroniska element är placerade i ljustransmissions- passagen 811. Den kan därför appliceras i en omgivning, vari intensiv radioaktivitet förekommer.In the light transmission device 870 according to this embodiment, a part of the automatic adjusting mirror 824 and the fixed mirror 827 in the light transmission passage 811 are separation mirror means, such as half mirrors or wavelength separation mirrors. Furthermore, parallel reflecting optical means 846 and 849 are arranged on rails. , separated by the separation mirror means 824 and 827, are transmitted and represented by the corner cube prism, the hollow corner cube or the cat eye optical means, half mirror means 819, which are arranged adjacent the light source portion of the first and second control laser units 871 and 879, and positioning light units. 881, which are located adjacent to the half-mirror, and the control unit 829 for processing position information output from the light position detecting units 879 and 881 for influencing the mirror angle adjusting unit 831. The necessity of placing electronic elements, such as the light position detecting unit in the light transmission passage 811 can therefore be eliminated for measuring the magnitude of the positional deviation of the light from a place at a distance therefrom. Complicated wiring is thus not required and no electronic elements are placed in the light transmission passage 811. It can therefore be applied in an environment where intense radioactivity occurs.
Ljustransmissionsanordningen 870 enligt detta ut- förande innefattar ett flertal, exempelvis två eller flera styrlaserenheter 871 och 872 för emittering av laserstrålar som har våglängder, vilka avviker från den" av huvudlaserstrålen, som måste sändas. Laserstrålarna skiljer sig från varandra. Ett flertal speglar pà mel- » v-.Q lO 521 996;sg¿;§y§ 98 lanliggande ställen i ljustransmissionspassagen 811 är vàglängdsseparerande speglar för att svara mot antalet första och andra styrlaserenheter 871 och 872. De paral- lellreflekterande optiska organen 846 och 849, som är anordnade i positioner, till vilka styrlaserstràlarna separeras medelst de vàglängdsseparerande speglarna, sändes och representeras av hörnkubprismat, den ihåliga hörnkuben eller det optiska organet med kattöga, halv- spegelorgan 819, som är anordnade intill ljuskällan för styrlaserenheterna 871 och 872, vàglängdsseparerande spegelorgan 877, ett flertal ljuspositionsdetekterande enheter 879 och 881 för individuell detektering av de vàglängdsseparerade styrlaserstràlarna och styrenheten 829, som behandlar positionsinformation, vilken utmatas från var och en av de ljuspositionsdetekterande enheterna 879 och 881 för påverkan av spegelvinkeljusteringsenhe- terna 831, tjänstgörande som den automatiska spegel- enheten, är vidare anordnad. När därför storleken av positionsavvikelsen av strälen justeras i ett flertal positioner i ljustransmissionspassagen 811 är det inte nödvändigt att beakta inverkan av felaktigheten av pola- risationen av lasersträlen. Därför kan avvikelsen av positionerna av strålarna mätas pà ett flertal ställen med tillfredsställande separationsnoggrannhet. Om tre eller flera punkter i vilka storlekarna av positions- avvikelsen av strålarna måste mätas förekommer erfordras blott en ökning av antalet typer av styrlaserstràlar.The light transmission device 870 according to this embodiment comprises a plurality, for example two or more control laser units 871 and 872 for emitting laser beams having wavelengths which deviate from that of the main laser beam which must be transmitted. The laser beams differ from each other. A plurality of mirrors. - »v-.Q 10 521 996; sg¿; §y§ 98 adjacent places in the light transmission passage 811 are path length separating mirrors to correspond to the number of first and second control laser units 871 and 872. The parallel-reflecting optical means 846 and 849, which are arranged in positions to which the guide laser beams are separated by the path length separating mirrors, are transmitted and represented by the corner cube prism, the hollow corner cube or the cat eye optical means, half mirror means 819 arranged next to the light source of the guide laser means 87, 87 a plurality of light position detecting units 879 and 881 for individual detection Further, the arrangement of the path length-separated control laser beams and the control unit 829, which processes position information output from each of the light position detecting units 879 and 881 for actuating the mirror angle adjusting units 831, serving as the automatic mirror unit. Therefore, when the magnitude of the position deviation of the beam is adjusted in a plurality of positions in the light transmission passage 811, it is not necessary to consider the effect of the error of the polarization of the laser beam. Therefore, the deviation of the positions of the beams can be measured in a number of places with satisfactory separation accuracy. If three or more points occur in which the magnitudes of the positional deviation of the beams must be measured occur, only an increase in the number of types of guide laser beams is required.
Ljustransmissionsanordningen 870 enligt detta ut- förande innefattar spegelvinkeljusteringsorganet (den automatiska spegelenheten) 831, vilken drives medelst styrenheten 829. Spegelvinkeljusteringsenheten 831 är den automatiska spegelenhet, vilken drives medelst elektro- striktionsanordningen eller galvanometern som har snabbt gensvar. Dessutom är ljuspositionsdetekteringsenheterna 879 och 881 ljuspositionsdetekteringsenheter, som inne-' fattar PSD-organ (positionskänsliga detektorer) eller fotodiodorgan av separationstyp. Även om en extern in- 521 996 99 verkan av vibrationer, som har högre frekvenskomponenter, utövas på den ljustransmitterande anordningen 870 kan därför inverkan av avvikelsen av den optiska axeln, för- orsakad av vibrationer, elimineras.The light transmission device 870 according to this embodiment comprises the mirror angle adjusting means (the automatic mirror unit) 831, which is driven by the control unit 829. The mirror angle adjusting unit 831 is the automatic mirror unit, which is driven by the electrostriction device or the galvanometer which has a fast response. In addition, the light position detecting units 879 and 881 are light position detecting units which include PSD means (position sensitive detectors) or separation type photodiode means. Therefore, even if an external influence of vibrations having higher frequency components is exerted on the light transmitting device 870, the influence of the deviation of the optical axis caused by vibrations can be eliminated.
Ljustransmissionsanordningen 870 enligt detta ut- förande kan automatisera justeringen av den optiska axeln av ljustransmissionspassagen 811 frän grovjustering till exakt justering och eliminera inverkan av vibrationer.The light transmission device 870 according to this embodiment can automate the adjustment of the optical axis of the light transmission passage 811 from coarse adjustment to precise adjustment and eliminate the effect of vibrations.
Ljustransmissionsanordningen 870 kan justera ljus- transmissionspassagens 811 optiska axel fràn ett ställe pà avstånd därifrån. Även om laserenheten är anordnad skild från det parti, i vilket materialet bearbetas eller inspektion utföres, kan därför stabil bearbetning eller inspektion utföras.The light transmission device 870 can adjust the optical axis of the light transmission passage 811 from a place remote therefrom. Therefore, even if the laser unit is arranged separately from the portion in which the material is processed or inspection is performed, stable processing or inspection can be performed.
Ljustransmissionsanordningen 870 kan vidare stabilt transmittera en högeffektlaserstràle när förebyggande underhåll/reparation av en struktur i kärnan utföres.Furthermore, the light transmission device 870 can stably transmit a high-power laser beam when preventive maintenance / repair of a structure in the core is performed.
Därför kan pålitlig operation ske. Dessutom kan samma ljustransmissionspassage 811 användas för att bringa CCD- kameran att fotografera transmissionspositionen från ett ställe pà avstånd därifrån.Therefore, reliable operation can take place. In addition, the same light transmission passage 811 can be used to cause the CCD camera to photograph the transmission position from a location remote therefrom.
Enligt föreliggande uppfinning tillhandahàlles en anordning för förebyggande underhåll/reparation för en struktur i kärnan och ett utförande därav skall beskrivas i det följande under hänvisning till ritningarna.According to the present invention there is provided a preventive maintenance / repair device for a structure in the core and an embodiment thereof will be described in the following with reference to the drawings.
Fig 11 visar den kompletta strukturen av ett ut- förande av en anordning för förebyggande underhàll/repa- ration för en struktur i kärnan enligt föreliggande upp- finning. Närmare bestämt är ett område fràn ett opera- tionsgolv 1 till ett övre parti av kärnans höljesstomme 6 anordnat i reaktortryckkärlet 2. En laseroscillator 70, innefattande en automatisk inriktningsenhet och en posi- (PSD), en krafttillförselenhet 71 och en styrpanel 72 är anordnade pà operationsgolvet 1. Ett tionssensor ljustransmissionsrör 25 är kopplat till laseroscillatorn 70. En rörlig làda 24 med reflekterande spegel, tjänst- ~.,« 521 996 nun;-0 e u 1-»-4 ~ o 100 görande som en första reflektionsspegellåda, år kopplad till ljustransmissionsröret 25.Fig. 11 shows the complete structure of an embodiment of a device for preventive maintenance / repair for a structure in the core according to the present invention. More specifically, an area from an operating floor 1 to an upper portion of the core housing 6 is provided in the reactor pressure vessel 2. A laser oscillator 70, comprising an automatic alignment unit and a position (PSD), a power supply unit 71 and a control panel 72 are provided on the operating floor 1. A motion sensor light transmission tube 25 is connected to the laser oscillator 70. A movable box 24 with a reflecting mirror, serving as a first reflecting mirror box, is connected to a laser mirror oscillator 70. 521 996 nun; -0 eu 1 - »- 4 ~ o 100 to the light transmission tube 25.
En laserstråle, som emitteras från laseroscillatorn 70 är placerad och justerad för sändning mot det centrala partiet av kärnan i reaktortryckkärlet 2. Ljusläckage från ljustransmissionsröret 25 förhindras medelst isola- tion. En bärpelare 20 för uppbärning av belastningen av ljustransmissionsröret 25 är anordnad ovanför reaktor- bassängen 7 mitt emot reaktorbassängen 7.A laser beam emitted from the laser oscillator 70 is positioned and adjusted for transmission to the central portion of the core of the reactor pressure vessel 2. Light leakage from the light transmission tube 25 is prevented by isolation. A support column 20 for supporting the load of the light transmission tube 25 is arranged above the reactor basin 7 opposite the reactor basin 7.
Lådan 24 med rörlig reflekterande spegel är monterad på det centrala partiet av bårpelaren 20. Lådan 24 med rörlig reflekterande spegel har hjul 58, som är förenade med ett parti därav för att sålunda kunna placeras på skenor 23. Som ett resultat därav kan godtycklig rörelse och positionsjustering tillåtas i och för förbindning med den bakre änden av ljustransmissionsröret 25.The movable reflecting mirror box 24 is mounted on the central portion of the stretcher column 20. The movable reflecting mirror box 24 has wheels 58 which are joined to a portion thereof so as to be placed on rails 23. As a result, arbitrary movement and position adjustment is allowed in connection with the rear end of the light transmission tube 25.
Lådan 24 med rörlig reflekterande spegel har en 90° med en automatisk in- reflekterande spegel (icke visad) riktningsfunktion, som automatiskt kan justera vinkeln från ett ställe på avstånd därifrån. Laserstrålen, som emitteras från laseroscillatorn 70 för passage genom ljustransmissionsröret 25 avböjes sålunda vinkelrätt, så att laserstrålen kan sändas nedåt mot kärnan.The box 24 with movable reflecting mirror has a 90 ° with an automatic reflecting mirror (not shown) directional function, which can automatically adjust the angle from a place at a distance therefrom. The laser beam emitted from the laser oscillator 70 for passage through the light transmission tube 25 is thus deflected perpendicularly so that the laser beam can be sent downward toward the core.
För att skydda laserstrålen från vatten i reaktor- bassängen 7 i och för åstadkommande av transmission i luft är fyra ljustransmissionsmaster 26 av typen fler- stegsaggregat, vilka vardera har en längd av ungefär 4 meter och en total längd av ungefär 16 meter och med en ände sluten medelst plant glas 55 (se fig 14) upphängda från den undre ytan på den rörliga lådan 24 med reflek- terande spegel. Den undre änden på var och en av ljus- transmissionsmasterna 26 är insatt i en ljustransmis- sionsrörstyrning 34 i en vridmekanism 28, som är placerad på en vridvagn 27 i vridcentrum.To protect the laser beam from water in the reactor basin 7 in order to effect transmission in air, four light transmission masts 26 are of the multi-stage type, each having a length of about 4 meters and a total length of about 16 meters and having one end closed by means of flat glass 55 (see Fig. 14) suspended from the lower surface of the movable box 24 with reflecting mirror. The lower end of each of the light transmission masts 26 is inserted into a light transmission tube guide 34 in a turning mechanism 28, which is located on a turning carriage 27 in the center of rotation.
Vridvagnen 27 har en klämmekanism 33, som är anord= nad på den undre ytan av vridcentret. Klämmekanismen 33 är insatt i ett fackverk i kärncentret av en övre fack- ~.~.The carriage 27 has a clamping mechanism 33, which is arranged on the lower surface of the center of rotation. The clamping mechanism 33 is inserted into a truss in the core center of an upper compartment.
...U u... 521 996 šf un uu--6 - 1 0 u en Q p-4 ~ 0 1 v -6 e~ 101 verksplatta 3, som är förbunden med det övre partiet av en kärnhylskropp 6 för att sålunda låsas. Vidare är hjul 32 anordnade på den undre ytan av vridvagnen 27. Hjulen 32 tillåter vridvagnen 27 att godtyckligt förskjutas längs ytterytan på kärnhylskroppen 6, så att vridvagnen 27 placeras på den övre ytterringen 4 på kärnhylskroppen 6.... U u ... 521 996 šf un uu - 6 - 1 0 u a Q p-4 ~ 0 1 v -6 e ~ 101 worktop 3, which is connected to the upper portion of a core sleeve body 6 to thus locked. Furthermore, wheels 32 are arranged on the lower surface of the carriage 27. The wheels 32 allow the carriage 27 to be arbitrarily displaced along the outer surface of the core sleeve body 6, so that the carriage 27 is placed on the upper outer ring 4 of the core body 6.
Ett horisontellt ljustransmissionsrör 29 för inför- sel av laserstrålen från ljustransmissionsmasterna 26 i riktningen av normallinjen från vridcentrum är anordnad på vridvagnen 27. Det horisontella ljustransmissionsröret 29 är förbundet med en ringformig laserbearbetningsenhet 73. Sålunda tillàtes transmission av laserstrålen till den ringformiga laserbearbetningsenheten 73 i luft.A horizontal light transmission tube 29 for inserting the laser beam from the light transmission masts 26 in the direction of the normal line from the center of rotation is arranged on the carriage 27. The horizontal light transmission tube 29 is connected to an annular laser processing unit 73. Thus the laser processing of the laser beam is allowed.
En andra låda (icke visad) med reflekterande spegel, som har en övre yta, vilken är kopplad till den undre änden på ljustransmissionsmasterna 26 och vilken har en automatisk inriktningsmekanism, bestående av åtminstone en spegel, samt är anordnad att modifiera vinkeln, är kopplad till den undre änden av ljustransmissionsmasterna 26. Lådan med den reflekterande spegeln är förbunden med det horisontella ljustransmissionsröret 29.A second box (not shown) with a reflecting mirror, having an upper surface, which is connected to the lower end of the light transmission masts 26 and which has an automatic alignment mechanism, consisting of at least one mirror, and is arranged to modify the angle, is connected to the lower end of the light transmission masts 26. The box with the reflecting mirror is connected to the horizontal light transmission tube 29.
Den ringformiga lasermatchningsenheten 73 är fäst vid vridvagnen 27 medelst en klämmekanism 31. Kläm- mekanismen 31 kan glida i radiell riktning från kärnans centrum medelst glidmekanismen 30.The annular laser matching unit 73 is attached to the carriage 27 by means of a clamping mechanism 31. The clamping mechanism 31 can slide in radial direction from the center of the core by means of the sliding mechanism 30.
Fig 12 är en tvärsektionsvy, som visar det i fig 11 åskådliggjorda utförandet så, att ett parti av utförandet visas medelst en sidovy. Enligt fig 12 representerar hän- visningsbeteckningen 80 ett ljustransmissionsrör. Ljus- transmissionsröret 80 svarar mot ljustransmissionsröret , de ljustransmitterande masterna 26 och ett horison- tellt ljustransmissionsrör 29, som visas i fig 1. Ett plant glas 81, som har två ytor, vilka är tillräckligt' polerade för att åstadkomma utmärkt planhet och paral- lellitet, är anslutna till vardera änden av ljustrans- «..~ u-« I I III I O O' II I II II 10 I I Il I I O I II i II I Ü i II Il I I l' I I I l II I I i I I Olli l I u- an 1. nu nu. a o -nn I: 0 ~ v n u u n o o o n II 0 I . 4 v v» 'n n e n -6-~| 102 missionsröret 80. Vidare användes O-ringar 82, så att en lufttät konstruktion bildas.Fig. 12 is a cross-sectional view showing the embodiment illustrated in Fig. 11 so that a portion of the embodiment is shown by a side view. According to Fig. 12, the reference numeral 80 represents a light transmission tube. The light transmission tube 80 corresponds to the light transmission tube, the light transmitting masts 26 and a horizontal light transmission tube 29, shown in Fig. 1. A flat glass 81 having two surfaces which are sufficiently polished to achieve excellent flatness and parallelism. , are connected to each end of the light trans- «.. ~ u-« II III IOO 'II I II II 10 II Il IIOI II i II I Ü i II Il II l' III l II II i II Olli l I u- an 1. nu nu. a o -nn I: 0 ~ v n u u n o o o n II 0 I. 4 v v »a n e n -6- ~ | 102 the mission tube 80. Furthermore, O-rings 82 are used, so that an airtight structure is formed.
Tre vattenmunstycken 83, som är vända mot det cen- trala partiet av det plana glaset, är i tre punkter för- bundna med utsidan på det plana glaset. Ett gängat hål 86 är utformat i ett parti av ljustransmissionsröret 80. Ett lufttryckförbindningsorgan 84 är inskruvat i det gängade hålet 86 för förbindning därmed. En lufttrycksslang 85 är förbunden med lufttrycksförbindningsorganet 84. Luft- trycksslangen 85 sträcker sig till en tryckluftenhet (icke visad), som är anordnad på det i fig 1 visade operationsgolvet 1. En kvävecylinder är en matarkälla för lufttrycksenheten, så att tillförsel av 100% torr kvävgas till ljustransmissionsröret 80 tillåtes.Three water nozzles 83, which face the central portion of the flat glass, are connected at three points to the outside of the flat glass. A threaded hole 86 is formed in a portion of the light transmission tube 80. An air pressure connector 84 is screwed into the threaded hole 86 for connection thereto. An air pressure hose 85 is connected to the air pressure connector 84. The air pressure hose 85 extends to a compressed air unit (not shown) which is arranged on the operating floor 1 shown in Fig. 1. A nitrogen cylinder is a supply source for the air pressure unit, so that supply of 100% dry nitrogen gas to the light transmission tube 80 is allowed.
Fig 13 visar konstruktionen av en mellanliggande förbindningsdel av ljustransmissionsmasterna 26 i fler- stegsaggregatet. En fläns 67 är förbunden med änden på vart och ett av ljustransmissionsrören 26. Sålunda är ljustransmissionsrören förbundna med och fästa vid var- andra medelst bultar 65 och muttrar 66. Varje flänsför- bandsyta är lufttätad medelst en O-ring 68. Bulten 65 är fäst vid ljustransmissionsrören 26 medelst ett gångjärn 64, så att oavsiktlig separation under förbindningsopera- tionen förhindras. Med 69 betecknas en laserstràle i ett tillstånd av transmission genom ljustransmissionsrören 26.Fig. 13 shows the construction of an intermediate connecting part of the light transmission masts 26 in the multi-stage assembly. A flange 67 is connected to the end of each of the light transmission tubes 26. Thus, the light transmission tubes are connected to and attached to each other by bolts 65 and nuts 66. Each flange connecting surface is airtight by an O-ring 68. The bolt 65 is attached at the light transmission tubes 26 by means of a hinge 64, so that accidental separation during the connecting operation is prevented. 69 denotes a laser beam in a state of transmission through the light transmission tubes 26.
Fig 14 visar ett utförande av vridvagnens 27 konstruktion och ett tillstånd för förbindning av den övre fackverksplattan 3 med kärnhylskroppen 6. Vrid- vagnens klämmekanism 33 består av en luftcylinder 39, en länk 40 och en dyna 41. Vridmekanismen 28 är anordnad på vridvagnens klämmekanism 33. Vridmekanismen 28 består av ett lager 42, en elektrisk motor 43 och kugghjul 44 och 45. ' Vridningsaxeln sammanfaller med centrum för vrid- ' vagnens klämmekanism 33. Hjulen 32 är hjul för vridning och är förenade för att löpa på den övre ringen 4, som är ...u-u ao.. l5 521 996 u n o o. ~ u o. se o u 103 anordnad i den övre änden på den övre hylskroppen 6a.Fig. 14 shows an embodiment of the construction of the trolley 27 and a condition for connecting the upper truss plate 3 to the core sleeve body 6. The clamping mechanism 33 of the trolley consists of an air cylinder 39, a link 40 and a pad 41. The rotating mechanism 28 is arranged on the clamping mechanism 33 of the swivel The rotary mechanism 28 consists of a bearing 42, an electric motor 43 and gears 44 and 45. The axis of rotation coincides with the center of the clamping mechanism 33 of the rotary carriage. The wheels 32 are wheels for rotation and are connected to run on the upper ring 4, which is ... uu ao .. l5 521 996 uno o. ~ u o. see ou 103 arranged in the upper end of the upper sleeve body 6a.
Dessutom är en styrrulle 46 sä ansluten, att en luft- cylinder 47 kan pressa styrrullen 46 mot innerytan pà ett skört 5, som är anordnat pà insidan av den övre ringen 4.In addition, a guide roller 46 is connected so that an air cylinder 47 can press the guide roller 46 against the inner surface of a skirt 5, which is arranged on the inside of the upper ring 4.
En ljustransmissionsrörstyrning 34, vilken är en' upptagningsram för ljustransmissionsrören 26, är sà anordnad, att den optiska axeln av laserstràlen 69a i ljustransmissionsrören 26 av typen flerstegsaggregat sammanfaller med vridningsaxeln. Ljustransmissionsrör- styrningen 34 är roterbart förbunden med ett horisontellt ljustransmissionsrör 29 över ett lager 35. Ljustransmis- sionsrörstyrningen 34 är uppdelad medelst ett plant glas 56a, bibehàlles.A light transmission tube guide 34, which is a receiving frame for the light transmission tubes 26, is arranged so that the optical axis of the laser beam 69a in the light transmission tubes 26 of the multi-stage assembly type coincides with the axis of rotation. The light transmission tube guide 34 is rotatably connected to a horizontal light transmission tube 29 over a bearing 35. The light transmission tube guide 34 is divided by a flat glass 56a, maintained.
Den övre änden av ljustransmissionsrörstyrningen 34 så att lufttätheten av ljustransmissionsröret 29 är formad till mortelform för styrning av införseln av ljustransmissionsrören 26 av typen flerstegsaggregat.The upper end of the light transmission tube guide 34 so that the airtightness of the light transmission tube 29 is formed into a mortar shape for controlling the insertion of the light transmission tubes 26 of the multi-stage assembly type.
Ljustransmissionsrörstyrningen 34 har en vattentill- förande öppen inloppsledning 37 och en vattenutlopps- öppning 38 för att tillåta cirkulation av vatten, som ackumuleras i ett gap mellan det plana glaset 55 och det plana glaset 56a i ljustransmissionsrören 26.The light transmission tube guide 34 has a water supply open inlet conduit 37 and a water outlet opening 38 to allow circulation of water which accumulates in a gap between the flat glass 55 and the flat glass 56a in the light transmission tubes 26.
Det horisontella ljustransmissionsröret 29 har reflekterande speglar 53 och 54 för reflektion av laser- stràlen 69 sà, att den bildar en vinkel av ungefär 453 Sålunda avböjes laserstràlen 9, som transmitteras nedåt från ljustransmissionsrören 26 av flerstegsfogtyp, med en förväntad vinkel av 45° medelst en reflekterande spegel 53 för att sålunda bringas att träffa en reflekterande spegel 54, och avböjes sedan med en förväntad vinkel av 45°. mot ett plant glas 56b i en annan ändyta pà det horison- Sålunda transmitteras laserstràlen 9 horisontellt tella ljustransmissionsröret 29.The horizontal light transmission tube 29 has reflecting mirrors 53 and 54 for reflecting the laser beam 69 so as to form an angle of approximately 453. Thus, the laser beam 9 transmitted downward from the multi-stage type light transmission tubes 26 is deflected by an expected mean angle of 45 °. reflecting mirror 53 so as to be caused to strike a reflecting mirror 54, and then deflected at an expected angle of 45 °. against a flat glass 56b in another end face on the horizontal. Thus, the laser beam 9 is transmitted horizontally to the light transmission tube 29.
De reflekterande speglarna 53 och 54 är biaxiella' och elektriska speglar, varvid vinkeln av var och en kan modifieras fràn ett ställe på avstånd därifrån. Ett elektriskt manöverdon för reflektionsspegeln 53 är en lO 521 996 .nu u. 104 elektrisk motor, som kan justera ett vidvinkelområde för att sålunda användas vid automatisk làghastighetsinrikt- ning för grovjustering. Ett elektriskt manöverdon för den andra reflekterande spegeln 54 innefattar ett piezoelekt- riskt organ, varmed snabb, exakt justering med hög upp- lösning tillàtes trots ett smalt, justerbart vinkel- område, så att den användes för automatisk höghastighets- inriktning för exakt justering.The reflecting mirrors 53 and 54 are biaxial and electric mirrors, the angle of each of which can be modified from a place at a distance therefrom. An electric actuator for the reflection mirror 53 is a 10 521 996 .nu u. 104 electric motor, which can adjust a wide angle range so as to be used in automatic low speed alignment for coarse adjustment. An electric actuator for the second reflecting mirror 54 includes a piezoelectric means, which allows fast, precise, high-resolution adjustment despite a narrow, adjustable angular range, so that it is used for automatic high-speed alignment for precise adjustment.
Transmission av laserstràlen mellan det horisontella ljustransmissionsröret 29 och den ringformiga laser- bearbetningsenheten 73 utföres sà, att laserstràlen temporärt transmitteras i vatten. Det plana glaset 56b i det horisontella ljustransmissionsrörets 29 laserstràl- utloppsöppning och ett plant glas 90 i den ringformiga laserbearbetningsenhetens 73 laserstrálinloppsöppning är anordnade mitt emot varandra och fästa vid den övre ytan pà den teleskopiska ramen 48 pà vridvagnen 27 så, att deras optiska axlar sammanfaller med varandra.Transmission of the laser beam between the horizontal light transmission tube 29 and the annular laser processing unit 73 is performed so that the laser beam is temporarily transmitted in water. The flat glass 56b in the laser beam outlet port of the horizontal light transmission tube 29 and a flat glass 90 in the laser beam inlet of the annular laser processing unit 73 are arranged opposite each other and attached to the upper surface of the telescopic frame 48 so as to coincide with the carriage each other.
Teleskopramen 48 är förskjutbar i radiell riktning från kärnans centrum medelst glidmekanismen 30 från ett ställe pà avstånd därifrån. I detta utförande bildas glidmekanismen 30 av en linjär styrning 49, en motor 59 och en ytterram 60.The telescopic frame 48 is displaceable in the radial direction from the center of the core by means of the sliding mechanism 30 from a place at a distance therefrom. In this embodiment, the sliding mechanism 30 is formed by a linear guide 49, a motor 59 and an outer frame 60.
Teleskopramen 48 har en lokaliseringstapp 52 för den ringformiga laserbearbetningsenheten 73 och en klämmeka- nism 31 för fastgöring av den anordnade ringformiga laserbearbetningsenheten 73. Ett parti i närheten av laserstràlens utloppsöppning i det horisontella ljus- transmissionsröret 29 bildas av ett utskjutbart bälgrör 50. En luftcylinder 47 tillåter förskjutning av laser- stràlutloppsöppningen. Sålunda kan det horisontella ljustransmissionsrörets 29 laserstrålutloppsöppning temporärt dragas tillbaka under operationen för placering av den ringformiga laserbearbetningsenheten 73.The telescopic frame 48 has a locating pin 52 for the annular laser processing unit 73 and a clamping mechanism 31 for attaching the arranged annular laser processing unit 73. A portion in the vicinity of the outlet opening of the laser beam in the horizontal light transmission tube 47 is formed by an air cylinder 50. allows displacement of the laser beam outlet aperture. Thus, the laser beam outlet opening of the horizontal light transmission tube 29 can be temporarily retracted during the operation of locating the annular laser processing unit 73.
Fig 15 är ett diagram som visar en konstruktion, vilken gör att bärpelaren 20 blir en rörlig pelare. Den med plan platta försedda bärpelaren 20 har hjul 21, som a:- »aa l5 521 996 u n »nu o. 105 är förbundna med de båda sidorna därpå. Den rörliga bär- pelaren 20 är monterad på skenor 22, som temporärt place- ras på operationsgolvet 1. Laseroscillatorn 70, som har en automatisk inriktningsenhet och en positionssensor (PSD) (icke visad), en krafttillförselenhet 71, ljus- transmissionsröret 25 och den rörliga lådan 24 med reflektionsspegel är monterade pà den rörliga bärpelaren . Vidare är en styrpanel 72 anordnad på operations- golvet 1.Fig. 15 is a diagram showing a construction which makes the support pillar 20 a movable pillar. The flat plate supported pillar 20 has wheels 21, which a: - »aa l5 521 996 u n» nu o. 105 are connected to the two sides thereon. The movable support column 20 is mounted on rails 22, which are temporarily placed on the operating floor 1. The laser oscillator 70, which has an automatic alignment unit and a position sensor (PSD) (not shown), a power supply unit 71, the light transmission tube 25 and the the movable box 24 with reflection mirror is mounted on the movable support column. Furthermore, a control panel 72 is arranged on the operating floor 1.
Den rörliga lådan 24 för reflektionsspegeln är monterad på det centrala partiet av bärpelaren 20. Såsom framgår av fig 11 är hjulen 58 förenade med den rörliga lådan 24 för reflektionsspegeln och placerade på skenor 23 för att sålunda förskjutas godtyckligt, så att posi- tionsjustering tillåtes. Ljustransmissionsröret 25 är kopplat till den rörliga lådan 24 för reflektionsspegeln.The movable box 24 for the reflection mirror is mounted on the central portion of the support column 20. As shown in Fig. 11, the wheels 58 are connected to the movable box 24 for the reflection mirror and placed on rails 23 so as to be moved arbitrarily, so that position adjustment is allowed. The light transmission tube 25 is connected to the movable box 24 for the reflection mirror.
Ett parti av ljustransmissionsröret 25 är format till en bälgrörsstruktur, så att positionsjustering av den rör- liga lådan 24 med reflekterande spegel tillåtes.A portion of the light transmission tube 25 is formed into a bellows tube structure, so that positional adjustment of the moving box 24 with reflecting mirror is allowed.
Den rörliga lådan 24 med reflekterande spegel har en 90° reflekterande spegel med automatisk inriktnings- funktion, varmed vinkeln automatiskt kan justeras från ett ställe på avstånd därifrån. Sålunda avböjes laser- strålen, vilken emitteras från laseroscillatorn 70, vinkelrätt för att nedåt transmittera laserstrålen mot reaktorkärnan.The movable box 24 with reflecting mirror has a 90 ° reflecting mirror with automatic alignment function, with which the angle can be automatically adjusted from a place at a distance therefrom. Thus, the laser beam emitted from the laser oscillator 70 is deflected perpendicularly to transmit the laser beam downward toward the reactor core.
Pig 16 visar i perspektiv den ringformiga laserbear- betningsenheten 73 så, att ett parti åskådliggöres i tvärsektionsvy. Den ringformiga laserbearbetningsenheten 73 har ett lokaliserande tapphål 100, i vilket en lokali- seringstapp 52, som är förenad med vridvagnens 27 tele- skopram 48, är insatt. Klämmekanismen 31 på vridvagnen 27 fastgör därjämte den anordnade, ringformiga laserbearbet- ningsenheten 73.Fig. 16 shows in perspective the annular laser processing unit 73 so that a portion is illustrated in cross-sectional view. The annular laser processing unit 73 has a locating pin hole 100, in which a locating pin 52, which is connected to the telescopic frame 48 of the swivel carriage 27, is inserted. The clamping mechanism 31 on the swivel carriage 27 also secures the arranged annular laser processing unit 73.
I ett hölje, som är anordnat på den övre änden av den ringformiga laserbearbetningsenheten 73, är en elekt- risk, reflekterande spegel anordnad, vars vinkel kan -..v -w-w lO 521 996 o uno o' 106 justeras från ett ställe på avstånd därifrån. Sålunda avböjes laserstrålen, vilken transmitteras från vrid- vagnen 27, ungefär 90° mot ett ljustransmissionsrör 101 vinkelrätt nedåt.Arranged in a housing arranged on the upper end of the annular laser processing unit 73 is an electric, reflecting mirror, the angle of which can be adjusted from a distance at a distance. from there. Thus, the laser beam transmitted from the rotary carriage 27 is deflected approximately 90 ° toward a light transmission tube 101 perpendicularly downward.
Ljustransmissionsröret 101 är ett rör, bestående av två långstråckta, ihåliga, cylindriska rör, vilket ljus- transmissionsrör 101 har en främre ände, som är försedd med ett laseremitterande huvud 102 och ett fast parti 103. Ljustransmissionsrörets 101 ytterform är så formad, att den kan passera en strålpumps 108 diffusor 106. Såsom visas i fig 17 (A) är en kulskruv 104 och en motor 105 förenade med ljustransmissionsröret 101 för att sålunda vara teleskopiska från ett ställe på avstånd därifrån.The light transmission tube 101 is a tube consisting of two elongate, hollow, cylindrical tubes, which light transmission tube 101 has a front end which is provided with a laser emitting head 102 and a fixed portion 103. The outer shape of the light transmission tube 101 is shaped so that it can pass a diffuser 106 of a jet pump 108. As shown in Fig. 17 (A), a ball screw 104 and a motor 105 are connected to the light transmission tube 101 so as to be telescopic from a location remote therefrom.
Fig 17 (A) och 17 (B) visar en konstruktion av det i fig 16 àskàdliggjorda fasta partiet 103. Ett fast parti 103 med ihålig påsform och framställt av elastisk tunn film tillverkad av gummi eller liknande, är anordnad mellan ljustransmissionsröret 101 och det laseremitte- rande huvudet 102. En tryckslang (icke visad) är kopplad till det fasta partiet 103. Tryckslangen sträcker sig till operationsgolvet 1, som visas i fig 11, för att så- lunda förbindas med en lufttryckkrets för styrpanelen ovanför underlaget.Figs. 17 (A) and 17 (B) show a construction of the fixed portion 103 damaged in Fig. 16. A fixed portion 103 having a hollow bag shape and made of elastic thin film made of rubber or the like, is arranged between the light transmission tube 101 and the laser emitter. a pressure hose 102. A pressure hose (not shown) is connected to the fixed portion 103. The pressure hose extends to the operating floor 1, shown in Fig. 11, so as to be connected to an air pressure circuit for the control panel above the substrate.
Fig 18 är ett diagram, som visar en annan struktur av det i fig 16 åskàdliggjorda fasta partiet 103. I detta exempel består det fasta partiet 103 av en länkmekanism 110, en dyna 111 och en hydraulcylinder 112.Fig. 18 is a diagram showing another structure of the fixed portion 103 illustrated in Fig. 16. In this example, the fixed portion 103 consists of a linkage mechanism 110, a pad 111 and a hydraulic cylinder 112.
Fig 19 är ett diagram, som visar ett exempel på den ringformiga laserbearbetningsenheten 73. Den ringformiga laserbearbetningsenheten 73 har ett lokaliseringstapphål 100, i vilket lokaliseringstappen 52, som är förenad med Vridvagnens 27 teleskopram 48, är insatt. Vridvagnens 27 klämmekanism 31 håller den ringformiga laserbearbetnings- enheten 73.Fig. 19 is a diagram showing an example of the annular laser processing unit 73. The annular laser processing unit 73 has a locating pin hole 100, in which the locating pin 52, which is connected to the telescopic frame 48 of the carriage 27, is inserted. The clamping mechanism 31 of the turntable 27 holds the annular laser processing unit 73.
Ett hölje i den övre änden av den ringformiga laser- bearbetningsenheten 73 innehåller en elektrisk, reflekte- rande spegel, vars vinkel kan justeras från ett ställe på .. ~ vw.- 521 996 -::;=:'-.f;.:':;f1. -u- av 107 avstånd därifrån. Laserstrålen, vilken transmitteras från vridvagnen 27, avböjes sålunda ungefär 90° mot ett roter- bart ljustransmissionsrör 120, som sträcker sig vinkel- rätt nedåt. Den undre änden på det roterbara ljustrans- missionsröret 120 är placerat i en övre öppning i diffu- sorn 106.A housing at the upper end of the annular laser processing unit 73 contains an electric, reflecting mirror, the angle of which can be adjusted from a point on .. ~ vw.- 521 996 - ::; =: '-. F ;. : ':; f1. -u- of 107 distances from there. The laser beam, which is transmitted from the rotary carriage 27, is thus deflected approximately 90 ° towards a rotatable light transmission tube 120, which extends perpendicularly downwards. The lower end of the rotatable light transmission tube 120 is located in an upper opening in the diffuser 106.
En bearbetningsarm 121 är förbunden med det undre partiet av det roterbara ljustransmissionsröret 120, vilket är anordnat lägre än diffusorkonsolen 107. Det roterbara ljustransmissionsröret 120 och bearbetnings- armen 121 kan anslutas/frigöras medelst kopplingsmeka- nismer 122a och l22b från ett ställe på avstånd därifrån.A machining arm 121 is connected to the lower portion of the rotatable light transmission tube 120, which is arranged lower than the diffuser bracket 107. The rotatable light transmission tube 120 and the machining arm 121 can be connected / released by coupling mechanisms 122a and 222 from a location remote therefrom.
Det laseremitterande huvudet 102 är förbundet med den undre änden på bearbetningsarmen 121 via en kort arm 132.The laser emitting head 102 is connected to the lower end of the processing arm 121 via a short arm 132.
Enligt fig 20 är det roterbara ljustransmissions- röret 120 anordnat ovanför diffusorn 106. Ett sätesparti 123 är utformat i den nedre änden av det roterbara ljus- transmissionsröret 120. Sätespartiet 123 består av ett lager 124a, en klämmekanism 129, en O-ring 126a och en motor 127. När motorn 127 roterats kan ett mellanliggande ljustransmissionsrör 120a, som är anordnat ovanför sätes- partiet 123, roteras.According to Fig. 20, the rotatable light transmission tube 120 is disposed above the diffuser 106. A seat portion 123 is formed at the lower end of the rotatable light transmission tube 120. The seat portion 123 consists of a bearing 124a, a clamping mechanism 129, an O-ring 126a and a motor 127. When the motor 127 is rotated, an intermediate light transmission tube 120a, which is arranged above the seat portion 123, can be rotated.
Det mellanliggande ljustransmissionsröret 120a be- står av en elektrisk, reflekterande spegel 125, ett plant glas 130, ett lager 124b och en O-ring 126b. Det undre partiet av det roterbara ljustransmissionsröret 120 är roterbart. Vidare är en elektrisk reflekterande spegel 128 (icke visad) anordnad ovanför det roterbara ljus- transmissionsröret 120. Sålunda avböjes den från vrid- vagnen 27 transmitterade laserstrålen temporärt nedåt för att sålunda transmitteras genom det roterbara ljustrans- missionsröret 20. Den undre reflekterande spegeln 125 av- böjer laserstrålen mot ett plant glas 130 i kopplings- mekanismens 122a kopplingsfönster. ' Bearbetningsarmen 121 består av kopplingsmekanismen 122a, ett teleskopiskt ljustransmissionsrör 131, en luft- tryckscylinder 134 och det laseremitterande huvudet 102.The intermediate light transmission tube 120a consists of an electric, reflecting mirror 125, a flat glass 130, a bearing 124b and an O-ring 126b. The lower portion of the rotatable light transmission tube 120 is rotatable. Further, an electrically reflecting mirror 128 (not shown) is arranged above the rotatable light transmission tube 120. Thus, the laser beam transmitted from the carriage 27 is temporarily deflected downward so as to be transmitted through the rotatable light transmission tube 20. The lower reflecting mirror 125 - bends the laser beam against a flat glass 130 in the coupling window 122a of the coupling mechanism 122a. The processing arm 121 consists of the coupling mechanism 122a, a telescopic light transmission tube 131, an air pressure cylinder 134 and the laser emitting head 102.
-~Q w... 521 996 ¿~ï¿; 108 En lufttryckkolv 132, kulskruven 104 och motorn 105 är förbundna med det teleskopiska ljustransmissionsröret 131.- ~ Q w ... 521 996 ¿~ ï¿; 108 An air pressure piston 132, the ball screw 104 and the motor 105 are connected to the telescopic light transmission tube 131.
Fig 21 är en konstruktionsvy, som visar ett parti, innefattande kopplingsmekanismen l22a. Kopplingsmeka- nismen 122a för det roterbara ljustransmissionsröret 120 består av en kopplingsram 136, en lokaliseringstapp 137, en elektromagnetisk chuck 138, ett plant glas 130 och ett vattenstràlemunstycke 131. Kopplingsmekanismen 122b för bearbetningsarmen 121 består av ett tapphàl 140, vilket är anordnat att uppta lokaliseringstappen 137, ett plant glas 141 och ett vattenstràlemunstycke 142 (icke visat).Fig. 21 is a construction view showing a portion including the clutch mechanism 22a. The coupling mechanism 122a for the rotatable light transmission tube 120 consists of a coupling frame 136, a locating pin 137, an electromagnetic chuck 138, a flat glass 130 and a water jet nozzle 131. The coupling mechanism 122b for the processing arm 121 consists of a pin hole 140, which is arranged to receive the locating pin 137, a flat glass 141 and a water jet nozzle 142 (not shown).
Fig 22 är ett diagram, som visar ett exempel på den ringformiga laserbearbetningsenheten 73. Den ringformiga laserbearbetningsenheten 73 har lokaliseringstapphålet 100, i vilket lokaliseringstappen 52, som är förbunden med teleskopramen 48 pà vridvagnen 27, är insatt. Dess- utom håller vridvagnens 27 klämmekanism 31 den ringfor- miga laserbearbetningsenheten 73.Fig. 22 is a diagram showing an example of the annular laser processing unit 73. The annular laser processing unit 73 has the locating pin hole 100, in which the locating pin 52, which is connected to the telescopic frame 48 on the carriage 27, is inserted. In addition, the clamping mechanism 31 of the carriage 27 holds the annular laser processing unit 73.
Ett hölje, som är anordnat pà den övre änden av den ringformiga laserbearbetningsenheten 73 innehåller en elektrisk reflekterande spegel (icke visad), som har en vinkel, som kan justeras från ett ställe på avstånd där- ifrån. Sålunda avböjes den från vridvagnen 27 transmit- terade laserstràlen i en vinkel av ungefär 90° mot ljus- transmissionsröret 150, som sträcker sig vinkelrätt ned- åt.A housing disposed on the upper end of the annular laser processing unit 73 includes an electrically reflecting mirror (not shown) having an angle which can be adjusted from a location remote therefrom. Thus, the laser beam transmitted from the carriage 27 is deflected at an angle of about 90 ° to the light transmission tube 150, which extends perpendicularly downward.
Ett ljustransmissionsrörparti 151 av förbindningstyp enligt krav 15 är anordnat i en position, som är lägre än ljustransmissionsröret 150 över en sträcka av ungefär 1,5 meter. För att svara mot rörelsen av vardera av luft- tryckkolven 152 och parallellänkmekanismen 153 kan den optiska axeln för en godtycklig sträcka vara förskjuten.A connection type light transmission tube portion 151 according to claim 15 is arranged in a position which is lower than the light transmission tube 150 over a distance of approximately 1.5 meters. To respond to the movement of each of the air pressure piston 152 and the parallel link mechanism 153, the optical axis for any distance may be offset.
En införselmast 161 och ett laserstrålemitterande huvud 162 är anordnade under ljustransmissionsrörpartiet 151 av fogtyp. 521 996 109 En detaljerad konstruktion av ljustransmissionsröret 151 av förbindningstyp visas i fig 23. Ljustransmissions- röret 151 består av fyra 90° reflekterande speglar 157.An insertion mast 161 and a laser beam emitting head 162 are provided below the joint type light transmission tube portion 151. A detailed construction of the connection type light transmission tube 151 is shown in Fig. 23. The light transmission tube 151 consists of four 90 ° reflecting mirrors 157.
Tvà reflekterande speglar, dvs den andra förbindnings- axeln 151b och den tredje förbindningsaxeln 151c, är- roterbara axlar, O-ring 155. som roteras medelst ett lager 154 och en I utförandet är som ett medel för detektering av av- vikelsen av den optiska axeln för den automatiska inrikt- ningsenheten för justering av laserstràlens optiska axel en retroreflektor 156 insatt i en första förbindning l5la. Därför är den reflekterande spegeln 157 i före- gående förbindning en halvspegel.Two reflecting mirrors, i.e. the second connecting shaft 151b and the third connecting shaft 151c, are rotatable shafts, O-ring 155. which are rotated by means of a bearing 154 and one In the embodiment are as a means for detecting the deviation of the optical the axis of the automatic alignment unit for adjusting the optical axis of the laser beam a retroreflector 156 inserted in a first connection 11a. Therefore, in the previous connection, the reflecting mirror 157 is a half mirror.
Den första förbindningsaxelns l5la rotationscentrum har bragts att sammanfalla med en central länklinje 158 till parallellänkmekanismens 153 bas 153a. Den tredje förbindningsaxelns l5lc rotationscentrum har bragts att sammanfalla med en länkcentrumlinje 159 till en rörlig sidobas l53b till parallellänkmekanismen 153. Synkront med rörelsen av parallellänkmekanismen 153 kan ljustrans- missionsrörpartiets 151 av förbindningstyp böjas.The center of rotation of the first connecting shaft 115 has been made to coincide with a central link line 158 to the base 153a of the parallel link mechanism 153. The center of rotation of the third connecting shaft 115c has been made to coincide with a link center line 159 of a movable side base 153b of the parallel link mechanism 153. Synchronously with the movement of the parallel link mechanism 153, the connection type light transmission tube portion 151 can be bent.
Ovannämnda parallellänkmekanism 153 och ljustrans- missionsrörpartiet 151 av förbindningstyp tillåter dif- fraktion av ljustransmissionsröret 151 under gränsen mel- lan höljets övre kropp 6a och höljets mellanliggande kropp 6b (se fig 22). Därför kallas partiet kollektivt för mellanliggande kroppsdiffraktionsmekanism 160.The above-mentioned parallel link mechanism 153 and the connection type light transmission tube portion 151 allow diffraction of the light transmission tube 151 below the boundary between the upper body 6a of the housing and the intermediate body 6b of the housing (see Fig. 22). Therefore, the batch is collectively called the intermediate body diffraction mechanism 160.
En införselmast 161 är kopplad till basen l53b med rörlig sida medan den övre änden är förbunden med ljus- transmissionsröret 151d. Ett laseremitterande huvud 162 är förbundet med den främre änden på införselmasten 161.An insertion mast 161 is connected to the base 135b with movable side while the upper end is connected to the light transmission tube 151d. A laser emitting head 162 is connected to the front end of the insertion mast 161.
Vart och ett av de bàda partierna utmärkes av en horisontell tvärsektionsform, vilken har en bredd av ungefär 100 mm och ett djup av ungefär 50 mm. När nedåt- rörelse från en position ovanför bassängen i och för in= försel i en ringformig ugn tillátes passage genom gapen mellan följande element, nämligen en vattentillförsel- 521 996 . > - n .- 110 spridare (icke visad), ett övergàngsstycke 170, ett stigarrör 171, en stigarstödarm 172, en höljeshuvudbult- konsol (icke visad), en stigarkonsol 173 och en strål- pumpkonsol 174. I fig 22 betecknar hänvisningsbeteck- ningen 176 ett stigarknä och 177 en baffelplatta.Each of the two portions is characterized by a horizontal cross-sectional shape, which has a width of about 100 mm and a depth of about 50 mm. When downward movement from a position above the basin due to introduction into an annular furnace, passage through the gaps between the following elements is allowed, namely a water supply. > - n .- 110 diffuser (not shown), a transition piece 170, a riser pipe 171, a riser support arm 172, a housing head bolt bracket (not shown), a riser bracket 173 and a jet pump bracket 174. In Fig. 22, the reference numeral denotes 176 a riser knee and 177 a baffle plate.
Fig 24 visar den specifika konstruktionen av in- förselmasten 161. Införselmasten 161 har en form, som tillåter passage genom ett gap mellan strålpumpen 173 och höljets kropp 6 i det ringformiga partiet. Införsel- mastens 161 tjocklek förändras partiellt sä, att den svarar mot gapet från stigarstödarmen 172 och stigar- konsolen 173.Fig. 24 shows the specific construction of the insertion mast 161. The insertion mast 161 has a shape which allows passage through a gap between the jet pump 173 and the body 6 of the housing in the annular portion. The thickness of the insertion mast 161 changes in part so that it corresponds to the gap from the riser support arm 172 and the riser bracket 173.
Det interna ljustransmissionsrörets 175 optiska axel förskjutes därför mot insidan medelst det plana glaset 163 något snedställt med avseende på den optiska axeln.The optical axis of the internal light transmission tube 175 is therefore displaced towards the inside by means of the flat glass 163 slightly inclined with respect to the optical axis.
Sålunda maximeras ljustransmissionsrörets 175 radie vid varje tjocklek. Vidare är en elektrisk kabel för det laserstrålemitterande huvudet 162 och tryckluftslangen upptagna i införselmasten 161 längs ljustransmissions- röret 175.Thus, the radius of the light transmission tube 175 is maximized at each thickness. Furthermore, an electrical cable for the laser beam emitting head 162 and the compressed air hose are received in the insertion mast 161 along the light transmission tube 175.
Fig 25 (A) och 25 (B) visar konstruktionen av den ringformiga laserbearbetningsenheten. Den ringformiga laserbearbetningsenheten 73 har lokaliseringstapphålet 100, vridvagnens 27 teleskopiska ram 48, är insatt. i vilket lokaliseringstappen 52, som är anordnad för Vridvagnens 27 klämmekanism 31 håller den anordnade ringformade laserbearbetningsenheten 73.Figs. 25 (A) and 25 (B) show the construction of the annular laser processing unit. The annular laser processing unit 73 has the locating pin hole 100, the telescopic frame 48 of the swivel carriage 27 inserted. in which the locating pin 52, which is arranged for the clamping mechanism 31 of the carriage 27, holds the arranged annular laser processing unit 73.
Ett hölje i den övre änden av den ringformiga laser- bearbetningsenheten 73 innehåller en elektrisk reflekte- rande spegel (icke visad), som har en vinkel, vilken kan justeras fràn ett ställe på avstånd därifrån. Sålunda avböjes laserstràlen, som transmitteras från vridvagnen 27, i en vinkel av ungefär 90° mot ljustransmissionsröret 150, som sträcker sig vinkelrätt nedåt. Den främre änden på ljustransmissionsröret 150 är formad till en horison= tell arm 190 med flera leder. vv. v.-. v v vvv v v vv vv v vv vv vv v v v vv v v v v vv v vv v v v vv vv vv v vv v v v v vv v v v v v vvvv v v v v v v v vv vv vvv vvvv v v vvv vv v v v v v v vv v v v v v v vv v v v v v v v vv v vv v lll Den horisontella armen 190 med flera förbindningar har ett ihåligt inre parti, varigenom laserstrålen kan passera. En förbindning bildas av två 90° reflekterande speglar 191a och 191b, en mekanism för vridning av ett ljustransmissionsrör 192 mellan två reflekterande speg- lar, dvs ett lager 193, en O-ring 194 och en ihålig motor 195. Den horisontella armen 190 med flera förbindningar har förbindningar, som består av samma element.A housing at the upper end of the annular laser processing unit 73 includes an electrically reflecting mirror (not shown) which has an angle which can be adjusted from a location remote therefrom. Thus, the laser beam transmitted from the carriage 27 is deflected at an angle of about 90 ° to the light transmission tube 150, which extends perpendicularly downward. The front end of the light transmission tube 150 is formed into a horizontal joint 190 with several joints. vv. v.-. vv vvv vv vv vv v vv vv vv vvv vv vvvv vv v vv vvv vv vv vv v vv vvvv vv vvvvv vvvv vvvvvvv vv vv vvv vvvv vv vvv vv vvvvvv vv vvvvvv vv vvvvvvv vv v vv v III The horizontal arm 190 with multiple connections has a hollow inner portion through which the laser beam can pass. A connection is formed by two 90 ° reflecting mirrors 191a and 191b, a mechanism for rotating a light transmission tube 192 between two reflecting mirrors, i.e. a bearing 193, an O-ring 194 and a hollow motor 195. The horizontal arm 190 with several connections have connections, which consist of the same elements.
Fig 26 visar i detalj konstruktionen av ett stigar- fixeringsparti. Ett fixeringsparti 253, som är anordnat under ljustransmissionsröret 251, består av en länk- mekanism 260, en dyna 261 och en hydraulcylinder 262.Fig. 26 shows in detail the construction of a riser fixing portion. A fixing portion 253, which is arranged below the light transmission tube 251, consists of a link mechanism 260, a pad 261 and a hydraulic cylinder 262.
Fig 27 är ett diagram, som visar den mekaniska konstruktionen av det laseremitterande huvudet 102.Fig. 27 is a diagram showing the mechanical construction of the laser emitting head 102.
Huvudet innefattar en konvergerande linsenhet 270, en avsökande, reflekterande spegel 271, en svängbar av- sökningsmekanism 272, en direktverkande (translations-) stegmekanism 273, en horisontell avsökningsmekanism 295, en fokalavstàndsjusteringsmekanism 274, en dammavlàgs- ningsenhet 275 för den för bearbetning avsedda ytan, tre små mikrofoner 276, en halvspegel 277, en retroreflektor 278 och en övervakningskamera 279.The head includes a converging lens unit 270, a scanning, reflecting mirror 271, a pivoting scanning mechanism 272, a direct acting (translational) step mechanism 273, a horizontal scanning mechanism 295, a focal distance adjusting mechanism 274, and a pre-processing unit. , three small microphones 276, a half mirror 277, a retroreflector 278 and a surveillance camera 279.
Den direktverkande stegmekanismen 273 tillåter det totala optiska systemet i huvudet att förskjutas stegvis vertikalt och innefattar en linjär styrning 281, en kul- skruv 282, ett kugghjul 283 och en växelströmsservomotor 284. Den konvergerande linsenheten 270 innefattar fokal- avstàndsjusteringsmekanismen 274, som består av en linjär styrning 285, en kulskruv 286 och en supersonisk motor 287 samt en konvergerande lins 290.The direct acting step mechanism 273 allows the overall optical system in the head to be shifted stepwise vertically and includes a linear guide 281, a ball screw 282, a gear 283 and an AC servomotor 284. The converging lens unit 270 includes the focal length adjustment mechanism 27. linear guide 285, a ball screw 286 and a supersonic motor 287 and a converging lens 290.
Den svängande avsökningsmekanismen 272 tillåter svängning av den reflekterande spegeln 271 runt den in- fallande laserstràlens optiska axel och har ett lager 291, ett kugghjul 292 och en supersonisk motor 293. Hela stommen av fokalpunktjusteringsmekanismen 274 och den ' svängande avsökningsmekanismen 272 kan förskjutas stegvis horisontellt medelst en horisontell avsökningsmekanism nu.. 521 996 112 294, som innefattar en linjär styrning 296, en kulskruv (icke visad), en timingrem 298 och en motor 299.The pivoting scanning mechanism 272 allows pivoting of the reflecting mirror 271 about the optical axis of the incident laser beam and has a bearing 291, a gear 292 and a supersonic motor 293. The entire body of the focal point adjustment mechanism 274 and the pivoting scanning mechanism 27 can be a horizontal scanning mechanism now .. 521 996 112 294, which includes a linear guide 296, a ball screw (not shown), a timing belt 298 and a motor 299.
Fig 28 är ett diagram, som visar ett annat utförande av den mekaniska strukturen av det laseremitterande huvudet 102.Fig. 28 is a diagram showing another embodiment of the mechanical structure of the laser emitting head 102.
Huvudet har en konvergerande linsenhet 300, en reflekterande spegel 301 för avsökning, en svängande avsökningsmekanism 302, ett teleskopiskt ljusstyrrör 303, en fokalavståndsjusterande mekanism 304, en dammavlägs- ningsenhet 306 för den för bearbetning avsedda ytan, tre små mikrofoner 307 och en övervakningskamera 308.The head has a converging lens unit 300, a scanning reflecting mirror 301, a pivoting scanning mechanism 302, a telescopic light guide tube 303, a focal length adjusting mechanism 304, a dust removal unit 306 for the surface 30 to be machined, and three small microphones 30.
Det teleskopiska ljusstyrröret 303 består av två plana glasskivor 310 och 311, en linjärpositionssensor 312, en O-ring 313, ett ljusstyrrör 314 av kolvtyp, en àterställningsfjäder 315 och ett tryckluftrör 316.The telescopic light guide tube 303 consists of two flat glass sheets 310 and 311, a linear position sensor 312, an O-ring 313, a piston type light guide tube 314, a reset spring 315 and a compressed air tube 316.
Den konvergerande linsenheten 300 består av en fokalavståndsjusteringsmekanism 304, vilken innefattar en parallellkil 320, en kulskruv 321 och en supersonisk motor 322 samt en konvergerande lins 324. Den svängande avsökningsmekanismen 302 innefattar ett lager 325, vid vilket den reflekterande spegelns 301 svängrotationsaxel är fäst vinkelrätt mot den infallande laserstrålens optiska axel och i axialriktningen har ytan på spegeln, en supersonisk motor 326 och en upplösare 327.The converging lens unit 300 consists of a focal length adjusting mechanism 304, which includes a parallel wedge 320, a ball screw 321 and a supersonic motor 322, and a converging lens 324. The pivoting scanning mechanism 302 includes a bearing 325 at which the reflecting mirror axis of the reflecting mirror 301 the optical axis of the incident laser beam and in the axial direction has the surface of the mirror, a supersonic motor 326 and a resolver 327.
Fig 29 visar ett exempel på det laseremitterande huvudet 102.Fig. 29 shows an example of the laser emitting head 102.
Det laseremitterande huvudet 102 innefattar en kon- vergeringslinsenhet 340, en konvergeringslinsroterande mekanism 341, en reflekterande spegel 342 för avsökning, en teleskopisk ljusstyrrörmekanism 343, en fokalavstånds- justeringsmekanism 344, en horisontellt avsökande meka- nism 345, en dammavlågsnande enhet 346 för den för be- arbetning avsedda ytan, tre små mikrofoner 347 och en övervakningskamera 348.The laser emitting head 102 includes a converging lens unit 340, a converging lens rotating mechanism 341, a reflecting mirror 342 for scanning, a telescopic light guide tube mechanism 343, a focal length adjusting mechanism 344, a horizontal scanning mechanism 346 for moving operating surface, three small microphones 347 and a surveillance camera 348.
Det laserstrålemitterande huvudets 102 konstruktion skall nu beskrivas. Den teleskopiska ljusstyrrörmeka- nismen 343 består av tvà plana glasskivor 350 och 351, - aus. lO 521 996 Q -upon 113 ett ihåligt ljustransmissionsrör 352 av kolvtyp, en O- ring 353, en linjär positionssensor 354, en returfjäder 355 och ett tryckluftrör 356.The construction of the laser beam emitting head 102 will now be described. The telescopic light guide tube mechanism 343 consists of two flat glass plates 350 and 351, - aus. 10 521 996 Q -upon 113 a hollow piston type hollow light transmission tube 352, an O-ring 353, a linear position sensor 354, a return spring 355 and a compressed air tube 356.
Den konvergerande linsenheten 340 består av en rote- rande konvergeringslinsmekanism 341 och en mekanism 344 för justering av fokalavståndet. Den konvergerande lins- rotationsmekanismen består av ett lager 360, en superso- nisk motor 361 och en konvergerande lins 362. Den konver- gerande linsens 362 centrum har med avsikt gjorts excent- riskt med avseende på linsens rotationsaxel.The converging lens unit 340 consists of a rotating converging lens mechanism 341 and a focal length adjusting mechanism 344. The converging lens rotation mechanism consists of a bearing 360, a supersonic motor 361 and a converging lens 362. The center of the converging lens 362 has been intentionally made eccentric with respect to the axis of rotation of the lens.
Mekanismen 344 för justering av fokalavståndet kan öka/reducera fokalavståndet från ett ställe på avstånd därifrån och är försedd med en parallell kil 363, en kulskruv 364 och en supersonisk motor 365. Horisontal- avsökningsmekanismen 345 tillåter rotation av den reflek- terande spegeln 342 koaxiellt med rotationsaxeln av den konvergerande linsens rotationsmekanism 341 och inne- fattar ett rotationsaxellager 370, en växelströmsservo- motor 371 och en upplösare 372.The focal length adjustment mechanism 344 can increase / decrease the focal length from a location remote therefrom and is provided with a parallel wedge 363, a ball screw 364 and a supersonic motor 365. The horizontal scanning mechanism 345 allows rotation of the reflecting mirror 342 coaxially with the axis of rotation of the rotation mechanism 341 of the converging lens and includes a rotation shaft bearing 370, an AC servomotor 371 and a resolver 372.
Fig 30 är ett blockschema, som visar ett styrsystem, innefattande en styrpanel, som är kopplad till laser- oscillatorn 70 för styrning av laserstràlen. En styrpanel 400 innefattar en signalbehandlingskrets 401, ett styr- drivorgan 402, en kalkylator 403, en displayenhet 404, en inenhet 405, en in/ut-krets 406 för laseroscillator- kommando och en analyseringsenhet 407 för en akustisk signal. Analyseringsenheten 407 för den akustiska signa- len består av en signalförbehandlingskrets 413, inne- fattande en inkrets 410 för behandling av akustiska sig- naler, vilka tillföres från ett flertal supersoniska mikrofoner 421, vilka är anordnade för en ringformig laserbearbetningsenhet 420, en förstärkare 411 och ett frekvensfilter 412, en A/D-omvandlingskrets 414 och en programberäkningskrets 415 för mätning av positionen av bearbetningspunkten vid bearbetningsoperationen, beräk-' ning av kvantiteten av bearbetningstillstàndet och be- stämning huruvida eller inte ett onormalt tillstànd upp- 521 995 .. e u ~ n a: o ll4 stàtt. I styrpanelen 400 mottar signalbehandlingskretsen 401 utsignaler fràn olika sensorer 422, vilka är anord- nade för den ringformiga laserbearbetningsenheten 420.Fig. 30 is a block diagram showing a control system including a control panel coupled to the laser oscillator 70 for controlling the laser beam. A control panel 400 includes a signal processing circuit 401, a control driver 402, a calculator 403, a display unit 404, an input unit 405, an input / output circuit 406 for laser oscillator command, and an analysis unit 407 for an acoustic signal. The acoustic signal analyzing unit 407 consists of a signal pretreatment circuit 413, comprising an acoustic signal processing circuit 410, which is supplied from a plurality of supersonic microphones 421, which are arranged for an annular laser processing unit 420, an amplifier 411 and a frequency filter 412, an A / D conversion circuit 414 and a program calculation circuit 415 for measuring the position of the machining point in the machining operation, calculating the quantity of the machining state and determining whether or not an abnormal state arises. na: o ll4 statt. In the control panel 400, the signal processing circuit 401 receives output signals from various sensors 422, which are arranged for the annular laser processing unit 420.
Dessutom utför kalkylatorn 403 och styrdrivorganet 402 en förutbestämd process. Styrpanelen 400 utmatar sedan en styrsignal till en motor (manöverorgan) i den ringformiga laserbearbetningsenheten 420. Exempelvis kan positions- förhållandet mellan ett parti, som skall bearbetas, och den ringformiga laserbearbetningsenheten 420 uppmätas medelst en distanssensor av de olika sensorerna 422. Ett resultat av mätningen matas till signalbehandlingskretsen 401. Kalkylatorn 403 jämför utsignalen med ett referens- värde och om det uppmätta värdet inte överensstämmer med referensvärdet matas en styrsignal till motorn (manöver- organet) via styrdrivorganet 402. Sålunda ställes den ringformiga laserbearbetningsenheten 420 i en normal position. Ovanstående process upprepas så, att ett nor- malt positionsförhållande mellan det för bearbetning av- sedda partiet och den ringformiga laserbearbetningsenhe- ten 420 upprätthàlles.In addition, the calculator 403 and the control drive 402 perform a predetermined process. The control panel 400 then outputs a control signal to a motor (actuator) in the annular laser processing unit 420. For example, the positional relationship between a portion to be processed and the annular laser processing unit 420 may be measured by a distance sensor of the various sensors 422. A result of the measurement is supplied to the signal processing circuit 401. The calculator 403 compares the output signal with a reference value and if the measured value does not correspond to the reference value, a control signal is fed to the motor (control means) via the control drive means 402. Thus, the annular laser processing unit 420 is set to a normal position. The above process is repeated so that a normal positional relationship between the portion to be machined and the annular laser machining unit 420 is maintained.
Den för den akustiska signalen avsedda analyserings- enhetens hàrdvarustruktur visas i fig 30. Ett specifikt exempel pà operationsprincipen skall nu beskrivas under hänvisning till fig 31. Generellt stöter en laserkall- hamringsoperation, användande laserstràlar för förbätt- ring av spänningen i ett svetsat parti av metall och laserbestrálning för modifiering av ytan pà mönstrad ljudproduktion. I enlighet med data om ljud kan infor- mation om följande bearbetningstillstànd erhållas.The hardware structure of the analyzer for the acoustic signal is shown in Fig. 30. A specific example of the operating principle will now be described with reference to Fig. 31. In general, a laser cold hammering operation using laser beams to improve the voltage in a welded portion of metal and laser irradiation for modifying the surface of patterned sound production. In accordance with audio data, information on the following processing conditions can be obtained.
Exempelvis är laserkallhamring en teknik, varmed en pulsformande laserstràle med hög energi momentant appli- ceras pà metallpartiets yta i vatten. Sålunda bibringar ljusenergin metallytan plasmaform och medför att en tryckvàg bildas. Sålunda omvandlas restspänning i metall- partiets yta från dragspänning till tryckspänning. När ' plasmat genereras avbildas mättiden för ljud, som gene- reras från ljusomvandlingspunkten, såsom visas i fig 31. -uu- l5 521 996 o u ~ | »a n n 115 När likheten av ljudgenereringsmönstren analyseras kan tidpunkten, vid vilken detta ljud upptages, detekte- ras. Tiden, under vilken ljudet utbreder sig, kan igno- reras i jämförelse med tiden under vilken ljudet utbreder sig. När därför laserstràlarna appliceras i förutbestämda mönster kan tidpunkten, vid vilken laserstràlen nàtt en topp, till tidpunkten, vid vilken ljudet upptagits av mikrofonen, anses vara utbredningstiden, som ljudet tar för att utbreda sig fràn genereringspunkten till varje mikrofon.For example, laser cold hammering is a technique by which a high-energy pulse-forming laser beam is momentarily applied to the surface of the metal portion in water. Thus, the light energy imparts a plasma shape to the metal surface and causes a pressure wave to form. Thus, residual stress in the surface of the metal portion is converted from tensile stress to compressive stress. When the plasma is generated, the measurement time of sounds generated from the light conversion point is plotted, as shown in Fig. 31. -uu-5 521 996 o u ~ | »A n n 115 When the similarity of the sound generation patterns is analyzed, the time at which this sound is recorded can be detected. The time during which the sound propagates can be ignored in comparison with the time during which the sound propagates. Therefore, when the laser beams are applied in predetermined patterns, the time at which the laser beam reaches a peak, to the time at which the sound is picked up by the microphone, can be considered to be the propagation time that the sound takes to propagate from the generation point to each microphone.
I ett exempel på ljudmönster, som visas i fig 31, innefattar den samplade akustiska signalen ett ljud med skarp topp, vilket detekterats från ljusomvandlings- punkten. Tiden för genereringen av toppljudet mätes av varje mikrofon och tiden omvandlas sedan till förlupen tid för bestämning av emissionen av laserstràlen.In an example sound pattern shown in Fig. 31, the sampled acoustic signal includes a sharp peak sound, which is detected from the light conversion point. The time for the generation of the peak sound is measured by each microphone and the time is then converted to elapsed time for determining the emission of the laser beam.
Eftersom den tid, under vilken ljuset utbreder sig kan ignoreras i jämförelse med den tid, under vilken ljudet utbreder sig, kan den förlupna tiden anses vara utbredningstiden, som ljudet tar för att utbreda sig fràn ljusomvandlingspunkten till varje mikrofon. Tiden delas med ljudutbredningstiden för beräkning av avståndet från varje mikrofon till ljusomvandlingspunkten. Vidare kan en tredimensionell position, i vilken ljudet genererats, beräknas i enlighet med data om avstànden av tre eller flera punkter genom användning av principen för tre- punktsmätning.Since the time during which the light propagates can be ignored in comparison with the time during which the sound propagates, the elapsed time can be considered as the propagation time which the sound takes to propagate from the light conversion point to each microphone. The time is divided by the sound propagation time for calculating the distance from each microphone to the light conversion point. Furthermore, a three-dimensional position, in which the sound is generated, can be calculated in accordance with the data on the distances of three or more points by using the principle of three-point measurement.
Mätningen av kvantiteten av tillståndet utföres sä, att exempelvis toppnivàn för stötbruset och frekvensen av toppljudet analyseras. Sålunda analyseras laserstràlens energinivà och ett tillstànd, i vilket laserstràlen bragts att träffa bestràlningspunkten kvantitativt och mätes. Vid laserkallhamring ökar toppnivàn om laser- energin är stor. I enlighet med ovanstående korrelation kan energin av infallande ljus för användning vid be- _ arbetningsoperationen detekteras. Mätningen och analysen kan vidare utföras fràn blott en mikrofon. vv.- 521 996 n » - | av u 116 Diagnosen av ett onormalt tillstànd vid bearbet- ningsoperationen sker med hjälp av ett fenomen där brus alstras framför toppljudet om laserstrálen omvandlas framför den punkt (ytan på metallpartiet), som måste bearbetas och därför absorberas energin inte tillfreds- ställande eller dämpas energin före ljusomvandlingspunk- ten. Mätningen och analysen kan utföras från blott en mikrofon.The measurement of the quantity of the condition is performed so that, for example, the peak level of the shock noise and the frequency of the peak noise are analyzed. Thus, the energy level of the laser beams and a state in which the laser beams are brought to hit the irradiation point are analyzed quantitatively and measured. With laser cold hammering, the top level increases if the laser energy is large. In accordance with the above correlation, the energy of incident light for use in the machining operation can be detected. The measurement and analysis can further be performed from just one microphone. vv.- 521 996 n »- | of u 116 The diagnosis of an abnormal condition in the machining operation is made by means of a phenomenon where noise is generated in front of the top sound if the laser beam is converted in front of the point (surface of the metal part) that must be machined and therefore the energy is not absorbed satisfactorily or attenuated the light conversion point. The measurement and analysis can be performed from just a microphone.
I enlighet med data om analysen av ljudgenereringen under bearbetningsoperationen utföres hoplàsningsstyr- ning, som innefattar justering av positionen av laser- stràlens fokalpunkt, àterkopplingsstyrning av laser- strálen för styrning av oscillatorn och motmätning mot ett onormalt tillstànd.In accordance with the data on the analysis of the sound generation during the machining operation, convergence control is performed, which includes adjusting the position of the focal point of the laser beam, feedback control of the laser beam for controlling the oscillator and counter-measurement against an abnormal condition.
Fig 32 (A) till 32 (D) visar ett utförande av en dammavlägsningsenhet 450 för den för bearbetning avsedda ytan. Enheten består sålunda av ett vattenstràlemunstycke 451, vilket är förbundet med en position intill det laseremitterande huvudet 102, en förbindningsslang 453 för etablering av förbindelsen fràn munstycket 451 till en tryckvattentillförselenhet 452 och ett filter 454.Figs. 32 (A) to 32 (D) show an embodiment of a dust removal unit 450 for the surface to be machined. The unit thus consists of a water jet nozzle 451, which is connected to a position adjacent to the laser emitting head 102, a connecting hose 453 for establishing the connection from the nozzle 451 to a pressurized water supply unit 452 and a filter 454.
Fig 33 (A) till 33 (D) visar en annan dammavlägs- ningsenhet 460 för den för bearbetning avsedda ytan.Figs. 33 (A) to 33 (D) show another dust removal unit 460 for the surface to be machined.
Enheten bestàr sålunda av ett sugmunstycke 461, som är anslutet till en position intill det laseremitterande huvudet 102, en förbindningsslang 463 för etablering av förbindelsen från munstycket 461 till en sugpumpenhet 462, sugpumpenheten 462 och ett filter 464.The unit thus consists of a suction nozzle 461, which is connected to a position next to the laser emitting head 102, a connecting hose 463 for establishing the connection from the nozzle 461 to a suction pump unit 462, the suction pump unit 462 and a filter 464.
Fig 34 (A) och 34 (B) visar den specifika konstruk- tionen av en undervattenspropeller 510. Undervattens- propellern 510, som innefattar en skruv 511 och en motor 512, vilken är anordnad för upptagning i skruven, är förenad med ett ställe intill den främre änden på den ringformiga laserbearbetningsenheten 73.Figs. 34 (A) and 34 (B) show the specific construction of an underwater propeller 510. The underwater propeller 510, which includes a screw 511 and a motor 512, which is arranged for receiving in the screw, is connected to a location adjacent the front end of the annular laser processing unit 73.
Fig 35 visar ett exempel, enligt vilken en gyromotor 520 är monterad pà det laseremitterande huvudet 102. 521 996 | ø ~ . .u 117 Fig 36 av laseroscillatorn 70 och vridvagnen 27.Fig. 35 shows an example according to which a gyro motor 520 is mounted on the laser emitting head 102. 521 996 | ø ~. .u 117 Fig. 36 of the laser oscillator 70 and the rotary carriage 27.
(A) och 36 (B) visar specifika konstruktioner Såsom visas i fig 36 (B) är laseroscillatorn 70 upptagen i en tryck- säker behållare 530 för att sålunda monteras på basen av vridvagnen 27. De elektriska reflekterande speglarna 53 och 54 för justering av den optiska axeln genom automa- tisk inriktningsförändring förändrar utförandet för hori- sontell avböjning av den optiska axeln.(A) and 36 (B) show specific designs. the optical axis by automatic change of direction changes the design for horizontal deflection of the optical axis.
Laseroscillatorn 70 är därför anordnad så, att laseroscillatorns 70 optiska axel och det på vridvagnen 27 anordnade horisontella ljustransmissionsrörets 29 optiska axel skär varandra i en vinkel av 90°. En emis- sionsöppning 540 i laseroscillatorn 70 och en laserstràl- mottagande öppning 542 i ett hölje 533, inrymmande speg- larna 53 och 54, ljustransmissionsröret 29, är förbundna med varandra som är förbundna med det horisontella medelst en fläns 531. Förbindningspartiet är tätat medelst en gummipackning 532.The laser oscillator 70 is therefore arranged so that the optical axis of the laser oscillator 70 and the optical axis of the horizontal light transmission tube 29 arranged on the carriage 27 intersect at an angle of 90 °. An emission opening 540 in the laser oscillator 70 and a laser beam receiving opening 542 in a housing 533, housing the mirrors 53 and 54, the light transmission tube 29, are connected to each other which is connected to the horizontal by a flange 531. The connecting portion is sealed a rubber gasket 532.
Fig 37 (A) och 37 (B) visar den specifika konstruk- tionen av ett på avstånd beläget anslutnings/lösgörings- system för möjliggörande av avlägsning av laseroscilla- torn 70 från vridvagnen 27 från ett ställe på avstånd därifrån.Figs. 37 (A) and 37 (B) show the specific construction of a remote connection / release system for enabling removal of the laser oscillator 70 from the carriage 27 from a location remote therefrom.
Laseroscillatorns 70 emissionsöppning 540 är delad medelst en plan glasskiva 541 medan den laserstràlen mottagande öppningen i det horisontella ljustransmis- sionsröret 29 på vridvagnen 27 är uppdelad medelst en plan glasskiva 543. Vattenstràlemunstycken 544a och 544b är anordnade på de avdelande plana glasskivornas 541 och 543 ändytor.The emission aperture 540 of the laser oscillator 70 is divided by a flat glass plate 541, while the laser beam receiving aperture in the horizontal light transmission tube 29 on the carriage 27 is divided by a flat glass plate 543. Water jet nozzles 544a and 544b are provided on the flat surfaces 541 of the glass plates.
Fyra lokaliseringstapphàl 545 är utformade i laser- oscillatorns 70 bas 547 medan samma antal lokaliserings- tappar 546 är anordnade för vridvagnen 27 för att de skall kunna bringas till ingrepp med varandra. En vibra- tionsisolator 548 av gummi är placerad på ett ställe “ under basen 547. 521 996 1 » n ø . - a 6 . v u n ll8 En knäledsklämma 550, som tjänstgör som en låsmeka- nism 549 för laseroscillatorn 70, är anordnad för vrid- vagnen 27 för att sålunda fästa basen 547 på laseroscil- latorn 70. Knäledsklämman 550 är försedd med ett handtag 551, vilket hakas av en operationsstång eller liknande för att kunna manövreras från ett ställe på avstånd där- ifrån ovanför reaktorbassängen.Four locating pin holes 545 are formed in the base 547 of the laser oscillator 70, while the same number of locating pins 546 are provided for the carriage 27 so that they can be brought into engagement with each other. A rubber vibration isolator 548 is located in a place “below the base 547. 521 996 1” n ø. - a 6. A knee joint clamp 550, which serves as a locking mechanism 549 for the laser oscillator 70, is provided for the carriage 27 so as to secure the base 547 to the laser oscillator 70. The knee joint clamp 550 is provided with a handle 551, which is hooked by a operating rod or the like to be able to be operated from a place at a distance therefrom above the reactor basin.
Fig 38 åskådliggör ett sätt för applicering av laserstràltransmissionssystemet enligt föreliggande upp- finning för anordningen för förebyggande underhåll/- reparation under användning av laserstrålen i höljet. En bas 560 på vridvagnen 27 har hästskoliknande form och sålunda kan laserstrålen, som transmitteras från det horisontella ljustransmissionsröret 29, transmitteras vertikalt nedåt in i kärnhöljekroppen 6 via det ihåliga partiet av hästskokonstruktionen. Som ett alternativ till den ringformiga laserbearbetningsenheten 73 är en relä- låda 560 för tillåtande av en bearbetningsoperation i höljet monterad på styrpanelen 72 och fäst medelst kläm- mekanismen 31, vilken är anordnad i en förutbestämd posi- tion.Fig. 38 illustrates a method of applying the laser beam transmission system of the present invention to the preventive maintenance / repair device using the laser beam in the housing. A base 560 on the carriage 27 has a horseshoe-like shape, and thus the laser beam transmitted from the horizontal light transmission tube 29 can be transmitted vertically downward into the core housing body 6 via the hollow portion of the horseshoe structure. As an alternative to the annular laser processing unit 73, a relay box 560 for allowing a machining operation in the housing is mounted on the control panel 72 and fixed by the clamping mechanism 31, which is arranged in a predetermined position.
Relälàdan 561 är placerad med hjälp av lokalise- ringstappen 52, som användes för placering av den ring- formiga laserbearbetningsenheten. Ett lokaliseringstapp- hål 562 är anordnat för relälådan 561. Relälàdan 561 be- står av en elektriskt reflekterande spegel 563, vars vinkel kan justeras elektriskt från ett ställe på avstånd därifrån, plana glasskivor 564 och 565, ett tryckrör 566 för rengörande torkgas och vattenstràlemunstycken 567a och 567b, som är anordnade pà utsidan av glasskivorna.The relay drawer 561 is located by means of the locating pin 52, which is used for locating the annular laser processing unit. A locating pin hole 562 is provided for the relay drawer 561. The relay drawer 561 consists of an electrically reflecting mirror 563, the angle of which can be electrically adjusted from a place at a distance therefrom, flat glass sheets 564 and 565, a pressure pipe 566 for cleaning drying gas and water jet nozzles 56 and 567b, which are arranged on the outside of the glass sheets.
Operationen av detta utförande skall beskrivas i det följande.The operation of this embodiment will be described in the following.
En procedur och ett sätt för placering av systemet enligt detta utförande i reaktorn skall först beskrivas.A procedure and a method for placing the system according to this embodiment in the reactor will first be described.
Till en början förskjutes vridvagnen 27 nedåt, in f reaktortryckkärlet och därpå införes vridvagnens kläm- mekanism 33 i det centrala fackverket till den övre fack- -- 521 996 u »un o. 119 verksplattan 3. Samtidigt monteras hjulen 32 på glid- mekanismen 30 på den övre, yttre ringen 4 på höljets kropp 6. Sedan påverkas vridvagnklämmekanismen 33 för att sålunda låsas vid den övre fackverksplattans 3 fackverk.Initially, the swivel carriage 27 is displaced downwards, into the reactor pressure vessel, and then the clamping mechanism 33 of the swivel carriage is inserted in the central truss to the upper truss plate 3. At the same time, the wheels 32 are mounted on the sliding mechanism 30. on the upper, outer ring 4 on the body of the housing 6. Then the carriage clamping mechanism 33 is actuated so as to be locked at the truss of the upper truss plate 3.
Samtidigt tryckes styrrullen 46 mot innerytan på skörtet på den övre, yttre ringen 4, så att vridvagnen 27 pla- ceras på höljets kropp 6.At the same time, the guide roller 46 is pressed against the inner surface of the skirt on the upper, outer ring 4, so that the carriage 27 is placed on the body 6 of the housing.
Bärpelaren 20 anbringas därpå på reaktorpolen så, att bärpelaren 20 placeras tvärs kärnan. Placeringen ut- föres med hjälp av en metod, enligt vilken bärpelaren 20 hänges upp medelst en kran, som är anordnad i taket, så- som visas i fig ll. Bärpelaren 20 förskjutes sålunda direkt och placeras på golvet 1. En annan metod kan an- vändas, enligt vilken skenorna 22, som är anordnade på operationsgolvet l, användes för att temporärt montera bärpelaren 20, varpå bärpelaren 20 förskjutes i sidled till positionen ovanför kärnan.The support column 20 is then mounted on the reactor pole so that the support column 20 is placed across the core. The placement is carried out by means of a method according to which the support pillar 20 is suspended by means of a crane, which is arranged in the ceiling, as shown in Fig. 11. The support column 20 is thus displaced directly and placed on the floor 1. Another method can be used, according to which the rails 22, which are arranged on the operating floor 1, are used to temporarily mount the support column 20, whereupon the support column 20 is displaced laterally to the position above the core.
Ljustransmissionsrören 26 av flerstegsfogtyp monte- ras sekventiellt från bärpelaren 20, så att en lång- sträckt mast med en längd av ungefär 16 meter bildas.The light transmission tubes 26 of the multi-stage joint type are mounted sequentially from the support column 20, so that an elongate mast with a length of approximately 16 meters is formed.
Aggregatet àstadkommes medelst en flänsförbandskonstruk- tion under användning av en O-ring för tätning av masten.The unit is provided by means of a flange joint construction using an O-ring for sealing the mast.
Vidare användes bulten 65 och muttern 66 för förbindning av masten. Ändytan på den nedre masten är avskild medelst det plana glaset 55 medan den reflekterande spegeln 60 är förbunden med änden på den översta masten.Furthermore, the bolt 65 and the nut 66 are used to connect the mast. The end surface of the lower mast is separated by the flat glass 55 while the reflecting mirror 60 is connected to the end of the upper mast.
Efter det att aggregatet utförts upphänges masterna medelst den mast, som är anordnad i taket, så att rörelse av vridvagnen 27 till vridmekanismens 28 rotationscentrum och införsel och placering av ljustransmissionsröret 34 i förbindningspartiet utföres. Vid detta tillfälle är den övre änden på ljustransmissionsrörmasten 26 placerad på bärpelarens 20 rörliga låda 24 med reflekterande spegel.After the assembly has been carried out, the masts are suspended by means of the mast arranged in the ceiling, so that movement of the rotary carriage 27 to the center of rotation of the rotary mechanism 28 and insertion and placement of the light transmission tube 34 in the connecting portion are performed. At this time, the upper end of the light transmission tube mast 26 is placed on the movable mirror 24 of the support column 20 with reflecting mirror.
Lasten av ljustransmissionsröret 25 uppbäres av den rörliga lådan 24 med reflekterande spegel. Rörelse av den rörliga lådan 24 med reflekterande spegel tillåtes me- v-v --<. lO 521 996 -. 120 delst rullar eller linjära styrningar, så att vertikal avvikelse av ljustransmissionsmasten 26 absorberas.The load of the light transmission tube 25 is supported by the movable box 24 with reflecting mirror. Movement of the movable box 24 with reflecting mirror is allowed me- v-v - <. lO 521 996 -. 120 partly rollers or linear guides, so that vertical deviation of the light transmission mast 26 is absorbed.
Ett fel gjort vid förbindningen av bärpelaren 20 med kärnan kan modifieras på grund av att laserstràlen kan modifieras genom automatisk och exakt justering av spe- gelns vinkel medelst den vinkelmodifierande motorn för den reflekterande spegeln i ljusstyrröret för varje ele- ment. Blott en grov förbindningsexakthet erfordras för att transmittera laserstràlen. Därför kan användbarheten förbättras.An error made in the connection of the support column 20 to the core can be modified because the laser beam can be modified by automatically and precisely adjusting the angle of the mirror by means of the angle-modifying motor of the reflecting mirror in the light guide tube for each element. Only a coarse connection accuracy is required to transmit the laser beam. Therefore, usability can be improved.
Efter det att installationen slutförts tillàter funktionen av vridvagnens vridmekanism 27 vridning av den ringformiga laserbearbetningsenheten 73 360° runt höljets kropp. Positionen av den ringformiga bearbetningsenheten 73 kan justeras exakt i kärnans radialriktning medelst slidmekanismen 30 pà vridvagnen 27. Kombinationen av vridmekanismen 30 och slidmekanismen 30 tillåter lokali- sering av den ringformiga laserbearbetningsenheten 73 i ett godtyckligt läge runt höljets kropp 6.After the installation is completed, the function of the rotary carriage turning mechanism 27 allows rotation of the annular laser processing unit 73 360 ° around the body of the housing. The position of the annular processing unit 73 can be adjusted exactly in the radial direction of the core by the slide mechanism 30 on the carriage 27. The combination of the rotation mechanism 30 and the slide mechanism 30 allows locating the annular laser processing unit 73 in any position around the body 6 of the housing.
En del av de reflekterande speglarna i vart och ett av ljusstyrrören är elektriska speglar, vilkas optiska Sålunda tillàtes transmission över en lång sträcka. Fjärrförbindnings- banor lätt kan modifieras och styras. partiet av varje ljustransmissionsrör är avskilt medelst det plana glaset för att underlätta separation och monte- ring. För realisering av operationen under vatten är varje plant glas försett med vattenstràlemunstycke för att förhindra bildande av luftbubblor. Mekanismen för tillförsel av torr luft till ljustransmissionsröret är anordnad att förhindra daggkondensation.A part of the reflecting mirrors in each of the light guide tubes are electric mirrors, the optical ones of which are thus allowed to be transmitted over a long distance. Remote connection paths can be easily modified and controlled. the portion of each light transmission tube is separated by the flat glass to facilitate separation and assembly. To perform the operation underwater, each flat glass is provided with a water jet nozzle to prevent the formation of air bubbles. The mechanism for supplying dry air to the light transmission tube is arranged to prevent dew condensation.
Modifikationen av den optiska banan utföres auto- matiskt genom att positionsavvikelse konstateras i enlighet med det referensljus, som reflekteras av retroreflektorn, som är anordnad i en mellanliggande position av ljustransmissionsröret i den ringformiga laserbearbetningsenheten 73 och det laseremitterande huvudet 102. För realisering av referensljusspektrumet 521 996 ggajš =..= u .uu- 121 från varje retroreflektor har varje retroreflektor ett polariserande filter, så att referensljus avskiljes.The modification of the optical path is performed automatically by detecting position deviation in accordance with the reference light reflected by the retroreflector arranged in an intermediate position of the light transmission tube in the annular laser processing unit 73 and the laser emitting head 102. For realizing the reference beam ggajš = .. = u .uu- 121 from each retroreflector, each retroreflector has a polarizing filter, so that reference light is separated.
De akustiska analyserna av ljud, som upptages av den supersoniska mikrofonen utföres så, att tillståndet under bearbetningsoperationen övervakas. Närmare bestämt kan information, vilken är viktig för administrering av bear- betningsoperationen, innefattande styrning av fokuse- ringsoperationen, bestämning av intensiteten av den kon- vergerade energin och mätning av positionen av det kon- vergerade ljuset, mätas i realtid. För avlägsning av luftbubblor och damm, som alstras under operationen, ur laserstràlens optiska bana på bearbetningsstället är dammavlägsningsenheten för avlägsning av damm från den för bearbetning avsedda ytan med hjälp av vattenstràle- munstycket placerad pà laserstràlens optiska bana.The acoustic analyzes of sounds recorded by the supersonic microphone are performed so that the state during the processing operation is monitored. More specifically, information which is important for administering the processing operation, including controlling the focusing operation, determining the intensity of the converged energy and measuring the position of the converged light, can be measured in real time. To remove air bubbles and dust generated during the operation from the optical path of the laser beam at the machining site, the dust removal unit for removing dust from the surface to be machined by means of the water jet nozzle is placed on the optical path of the laser beam.
En undervattensfläkt eller en gyromotor kan vara anordnad som medel för säkerställande av positionen av den främre änden av huvudet under bearbetningsopera- tionen.An underwater fan or a gyro motor may be provided as a means of securing the position of the front end of the head during the machining operation.
Såsom visas i fig 36 är laseroscillatorn 70 placerad i den trycksäkra behållaren 530 och förskjutes sedan på vridvagnen och sålunda erfordras inte något långt ljus- transmissionsrör från en position ovanför reaktorbas- sängen till vridvagnen.As shown in Fig. 36, the laser oscillator 70 is placed in the pressure-proof container 530 and then displaced on the carriage, thus no long light transmission tube is required from a position above the reactor base bed to the carriage.
Eftersom den i fig 37 visade konstruktionen användes kan låsmekanismen för fastgöring av den trycksäkra behål- laren 530, innefattande laseroscillatorn 70, vid vrid- vagnen avlägsnas eller låsas under användning av opera- tionsstàngen från ett ställe på avstånd därifrån. Sålunda kan blott laseroscillatorn avlägsnas från reaktorn för justering eller modifiering under bearbetningsoperatio- nen. Laseroscillatorn 70 kan vidare anordnas efter det att vridvagnen eller liknande körts in i reaktorn.Since the construction shown in Fig. 37 is used, the locking mechanism for attaching the pressure-proof container 530, including the laser oscillator 70, to the carriage can be removed or locked using the operating rod from a location remote therefrom. Thus, only the laser oscillator can be removed from the reactor for adjustment or modification during the machining operation. The laser oscillator 70 can further be arranged after the carriage or the like has been run into the reactor.
När den i fig 38 visade konstruktionen användes kan laserstrålen transmitteras nedåt in i höljet. Därför kan laserstrålen effektivt transmitteras till var och en av 521 996 n» oo 122 operationsenheterna för bearbetning av det invändiga partiet av höljets kropp 6.When the construction shown in Fig. 38 is used, the laser beam can be transmitted downwards into the housing. Therefore, the laser beam can be efficiently transmitted to each of the 521 996 n »oo 122 operating units for machining the inner portion of the casing body 6.
Såsom beskrivits ovan innefattar det laserstràl- emitterande huvudet enligt föreliggande uppfinning ljus- styrorganet, som är anordnat för det emitterande huvudets stomme, ljuskonvergeringslins för konvergering av laser- stràlen, som sändes genom ljusstyrorganet, och den re- flekterande spegeln för bestràlning av ett parti, som skall bearbetas, med den konvergerade laserstràlen så, att ovanstående element kan införas/avlägsnas till res- pektive från ett smalt gap. Därför kan den konvergerande linsen och den reflekterande spegeln fritt införas/av- lägsnas till respektive från ett smalt parti i strukturen i kärnan, t ex ett cylindriskt smalt parti mellan höljet och kärnans bärplatta. Därför kan förebyggande under- håll/reparation effektivt och jämnt utföras med hjälp av laserstràlen också i ett smalt parti, i vilket en bear- betningsoperation inte lätt kan utföras.As described above, the laser beam emitting head according to the present invention comprises the light guide means provided for the body of the emitting head, a light converging lens for converging the laser beam transmitted through the light guide means, and the reflecting mirror for irradiating a portion. to be processed, with the converged laser beam so that the above elements can be inserted / removed respectively from a narrow gap. Therefore, the converging lens and the reflecting mirror can be freely inserted / removed to or from a narrow portion in the structure of the core, for example a cylindrical narrow portion between the housing and the support plate of the core. Therefore, preventive maintenance / repair can be performed efficiently and evenly with the help of the laser beam even in a narrow section, in which a machining operation can not be easily performed.
Det laserstràlemitterande huvudet är försett med en plan och långsträckt lyftbärmekanism, vilken kan lyftas medelst en ramlyftenhet. Därför kan det laserstràlemit- terande huvudet förskjutas uppåt och nedåt längs laser- strålens optiska axel, så att det relativa avståndet mellan den konvergerande linsen och den reflekterande spegeln är förenade med lyftbärmekanismen. Som ett re- sultat därav kan förebyggande underhåll/reparation genom användning av laserstrålar utföras effektivt och jämnt.The laser beam emitting head is provided with a flat and elongate lifting support mechanism, which can be lifted by means of a frame lifting unit. Therefore, the laser beam emitting head can be displaced upward and downward along the optical axis of the laser beam, so that the relative distance between the converging lens and the reflecting mirror is connected to the lifting support mechanism. As a result, preventive maintenance / repair through the use of laser beams can be performed efficiently and evenly.
Det laserstràlemitterande huvudet är försett med spegelvridorganet för vridning av den reflekterande spegeln och distansjusteringsorganet för förskjutning och justering av det relativa avståndet mellan den reflekte- rande spegeln och den konvergerande linsen. Därför kan avståndet mellan den konvergerande linsen och den reflek- terande spegeln justeras för lätt justering så, att det parti, som skall bearbetas, är i fokus för laserstrà- larna. Eftersom den reflekterande spegeln vrides medelst spegelvridorganet kan laserbestrålningspunkten i det för ..v- --. 521 996 --ac 1 ouø'«~ u n-v-ao 123 bearbetning avsedda partiet lätt förskjutas. Sålunda kan förebyggande underhåll/reparation medelst laserstràlar utföras effektivt och jämnt.The laser beam emitting head is provided with the mirror rotating means for rotating the reflecting mirror and the distance adjusting means for displacing and adjusting the relative distance between the reflecting mirror and the converging lens. Therefore, the distance between the converging lens and the reflecting mirror can be adjusted for easy adjustment so that the portion to be machined is in focus for the laser beams. Since the reflecting mirror is rotated by the mirror rotating means, the laser irradiation point in it for ..v- -. 521 996 --ac 1 ouø '«~ u n-v-ao 123 machining intended portion is easily displaced. Thus, preventive maintenance / repair by means of laser beams can be performed efficiently and evenly.
Det laserstràlemitterande huvudet har ljusstyrorga- net däri. Ljusstyrorganet är förenat med det laserstràl- emitterande huvudets stomme, sä att laserstràlarna transmitteras i luften för att styras till den konverge- rande linsen. Därför kan ljusstyrorganet i huvudet an- slutas oberoende av den konvergerande linsen och den reflekterande spegeln. Därigenom kan anslutningsstruk- turen förenklas. Vidare kan elementen i ljusstyrorganet i huvudet, den konvergerande linsen och den reflekterande spegeln lätt bytas ut och underhållet av desamma kan lätt utföras. Som ett resultat därav kan pàlitligheten av det laserstràlemitterande huvudet förbättras.The laser beam emitting head has the light control means therein. The light guide means is connected to the body of the laser beam emitting head, so that the laser beams are transmitted in the air to be guided to the converging lens. Therefore, the light control means in the head can be connected independently of the converging lens and the reflecting mirror. This simplifies the connection structure. Furthermore, the elements of the light guide means in the head, the converging lens and the reflecting mirror can be easily replaced and the maintenance thereof can be easily performed. As a result, the reliability of the laser beam emitting head can be improved.
Eftersom ljusstyrorganet i det laserstràlemitterande huvudet är tillverkat av glas kan den mottagna laser- stràlen reflekteras av glasets sidoytor för styrning av laserstràlen även om anslutningspositionen i det laser- stràlemitterande huvudet förskjutes pà ett icke önskvärt sätt. Laserstràlarna kan därför styras till den konver- gerande linsen utan undantag. Som ett resultat därav kan pàlitligheten av det laserstràlemitterande huvudet för- bättras och sålunda kan bearbetningsoperationens kvalitet förbättras.Since the light guide means in the laser beam emitting head is made of glass, the received laser beam can be reflected by the side surfaces of the glass for guiding the laser beam even if the connection position in the laser beam emitting head is displaced in an undesirable manner. The laser beams can therefore be guided to the converging lens without exception. As a result, the reliability of the laser beam emitting head can be improved and thus the quality of the machining operation can be improved.
Det laserstràlemitterande huvudet är försett med en kardanmekanism, vilken kan vrida sig runt två axlar vin- kelrätt mot det emitterande huvudets stomme. Ljusstyr- organet i huvudet är förbundet med kardanmekanismen innerram. Därför kan oregelbundenheter i ytan pà struk- turen i kärnan absorberas. Sålunda kan det laseremitte- rande huvudet installeras stabilt och ljusstyrorganet i huvudet kan uppbäras stabilt.The laser beam emitting head is provided with a cardan mechanism, which can rotate about two axes perpendicular to the body of the emitting head. The light control member in the head is connected to the gimbal mechanism inner frame. Therefore, irregularities in the surface of the structure in the core can be absorbed. Thus, the laser emitting head can be stably installed and the light control means in the head can be supported stably.
Det laserstràlemitterande huvudet är så strukture- rat, att den optiska banan fràn ljusstyrorganet i huvudet till den konvergerande linsen och den från den konverge- rande linsen till den reflekterande spegeln är exponerade 521 996 nu :nu u u nu co u nu nu av u o Ovøu-aø-aq uanuucn nu: n nu nu | ø \ : n. n n 124 för omgivningen. Eftersom transmissionspassagen i rummet bildas på ovan beskrivet sätt kan ljusstyrorganet i huvu- det, den konvergerande linsen och den reflekterande spe- geln placeras oberoende av det laserstrålemitterande hu- vudet. Eftersom ett fast ljusstyrrör inte erfordras för den optiska banan kan tvärsektionsarean för styrning av laserstrålarna göras större. Sålunda kan ljuset styras pålitligt och därför kan bearbetningsoperationens kvali- tet förbättras.The laser beam emitting head is so structured that the optical path from the light guide means in the head to the converging lens and that from the converging lens to the reflecting mirror are exposed 521 996 now: nu uu nu co u nu nu by uo Ovøu- aø-aq uanuucn nu: n nu nu | ø \: n. n n 124 for the environment. Since the transmission passage in the room is formed in the manner described above, the light control means in the head, the converging lens and the reflecting mirror can be placed independently of the laser beam emitting head. Since a fixed light guide tube is not required for the optical path, the cross-sectional area for guiding the laser beams can be made larger. Thus, the light can be controlled reliably and therefore the quality of the processing operation can be improved.
Anordningen för förebyggande underhåll/reparation för en struktur i kärnan enligt föreliggande uppfinning innefattar en stomlokaliserande enhet, som är anordnad i reaktorn, en huvudförskjutningsmekanism, vilken kan för- skjuta det laserstrålemitterande huvudet, som är upptaget i den stommen lokaliserande enheten förskjutas framåt och bakåt med avseende på det för bearbetning avsedda par- tiet, och laserstråltransmissionsorgan, som styr laser- stràlarna, vilka styrts in i kärnreaktorn, i och för styrning av laserstràlen till det laserstràlemitterande huvudet. Anordningen för förebyggande underhåll/repara- tion för strukturen i kärnan tillåter därför utförande av förebyggande underhåll/reparation från ett ställe på av- stånd därifrån. Sålunda kan arbetseffektiviteten förbätt- ras och arbetskraft sparas.The core maintenance / repair preventive device of the present invention includes a body locating unit disposed in the reactor, a head displacement mechanism which can displace the laser beam emitting head contained in the body locating unit displaced forward and backward by with respect to the portion to be machined, and laser beam transmission means which control the laser beams which are guided into the nuclear reactor, in order to guide the laser beam to the laser beam emitting head. The device for preventive maintenance / repair of the structure in the core therefore allows the performance of preventive maintenance / repair from a place at a distance therefrom. Thus, work efficiency can be improved and labor saved.
Eftersom anordningen för förebyggande underhåll/- reparation för en struktur i kärnan har det i patent- kraven l till 5 definierade laserstrålemitterande huvudet kan olika operationer utföras genom applicering av laser- strålar i ett smalt parti i strukturen i kärnan, exempel- vis ett cylindriskt, smalt gap mellan ett höljes inner- vägg och en kärnbärplatta. Därför kan bearbetningseffek- tiviteten förbättras och arbetskraftsbesparing uppnås.Since the preventive maintenance / repair device for a structure in the core has the laser beam emitting head defined in claims 1 to 5, various operations can be performed by applying laser beams in a narrow portion of the structure in the core, for example a cylindrical, narrow gap between the inner wall of a casing and a core-bearing plate. Therefore, machining efficiency can be improved and labor savings achieved.
Anordningen för förebyggande underhåll/reparation för en struktur i kärnan innefattar ett långstrâckt, cylindriskt stomhölje, vari det laserstrålemitterande huvudet och laserstråltransmissionsorganet är upptagna så, att införsel/avlågsning tillåtes. Vidare är stom- .«-«- v-w» ... v-.w u. 521 996 gßggg 125 lokaliseringsenheten upphängd i ett fackverk i den övre fackverksplattan för att sålunda placeras på ett regler- stångsstyrrör i ett upptaget tillstånd. Sålunda kan stom- lokaliseringsenheten upphängas medelst den över fack- verksplattan för att sålunda stabilt och jämnt monteras på reglerstångstyrröret.The device for preventive maintenance / repair of a structure in the core comprises an elongate, cylindrical body casing, wherein the laser beam emitting head and the laser beam transmission means are accommodated so that insertion / lowering is allowed. Furthermore, the locating unit is suspended from a truss in the upper truss plate so as to be placed on a control rod guide tube in a busy condition................................... Thus, the frame locating unit can be suspended by means of it over the truss plate so as to be stably and evenly mounted on the control rod guide tube.
Anordningen för förebyggande underhåll/reparation för en struktur i kärnan har en stomlokaliseringsenhet, vilken innefattar en klämenhet med ett övre parti, som är fäst vid en övre fackverksplatta, en vridenhet för be- stämning av en riktning, i vilken det laserstrálemitte- rande huvudet, som är upptaget i stomhöljet, utskjutes, en huvudförskjutningsmekanism för utskjutning av det laserstràlemitterande huvudet och laserstråltransmis- sionsorganet till det parti, som skall bearbetas, samt en baslyftenhet för förskjutning av en stombas för uppbär- ning av huvudförskjutningsmekanismen i stomhöljet uppåt och nedåt. Därför erfordras en enkel konstruktion för stomlokaliseringsenheten för förskjutning och lokalise- ring av det laserstràlemitterande huvudet. Sàlunda kan arbetseffektiviteten förbättras och arbetskraftsbesparing realiseras.The device for preventive maintenance / repair of a structure in the core has a frame locating unit, which comprises a clamping unit with an upper portion, which is attached to an upper truss plate, a rotating unit for determining a direction in which the laser beam emitting head, a main displacement mechanism for projecting the laser beam emitting head and the laser beam transmitting means to the portion to be machined, and a base lifting unit for displacing a body base for supporting the main displacement mechanism in the body casing. Therefore, a simple design is required for the frame locating unit to displace and locate the laser beam emitting head. Thus, work efficiency can be improved and labor savings realized.
Ljustransmissionsanordningen enligt föreliggande uppfinning innefattar ett elektroniskt optiskt bildupp- tagningsorgan, som är anordnat koaxiellt med den optiska axeln för det ljus, som transmitteras i ljustransmis- sionspassagen, en bildbehandlingsenhet för beräkning av bildinformation, som tillföres från det elektroniska, optiska bildupptagningsorganet, för mätning av storleken av avvikelsen av vinkeln av spegeln från ett normalläge och en styrenhet för upptagning av storleken av av- vikelsen av vinkeln av spegeln i och för påverkan av spegeljusteringsenheten. Det är därför inte nödvändigt att anordna ett elektroniskt optiskt bildupptagnings- organ, såsom en CCD-kamera, i ett mellanläge i ljus- ' transmissionspassagen. Sålunda kan ljustransmissions- passagen justeras medelst det elektroniska, optiska 521 996 126 bildupptagningsorganet från ett ställe på avstånd där- ifrån. Eftersom bildbehandlingsenheten är anordnad kan storleken av avvikelsen av spegeln mätas i enlighet med en bild som fotograferas av det elektroniska, optiska bildupptagningsorganet. Sålunda kan spegeln justeras' automatiskt.The light transmission device according to the present invention comprises an electronic optical image pickup means arranged coaxially with the optical axis of the light transmitted in the light transmission passage, an image processing unit for calculating image information supplied from the electronic optical image pickup means for measuring the magnitude of the deviation of the angle of the mirror from a normal position and a control unit for recording the magnitude of the deviation of the angle of the mirror in order to influence the mirror adjusting unit. It is therefore not necessary to provide an electronic optical image pickup means, such as a CCD camera, in an intermediate position in the light transmission passage. Thus, the light transmission passage can be adjusted by means of the electronic, optical image pickup means from a place remote therefrom. Since the image processing unit is arranged, the magnitude of the deviation of the mirror can be measured in accordance with an image photographed by the electronic optical image pickup means. Thus, the mirror can be adjusted automatically.
Ljustransmissionsanordningen enligt föreliggande uppfinning innefattar ljustransmissionsorganet, som har en ljustransmissionspassage täckt med ett ljusstyrrör eller ett ljusstyrande skärmat rör, såsom ljusstyrröret.The light transmission device according to the present invention comprises the light transmission means having a light transmission passage covered with a light guide tube or a light controlling shielded tube, such as the light guide tube.
Eftersom en eller flera speglar är anordnade i ett mel- lanläge i det skärmade ljusstyrröret kan en komplicerad ljustransmissionspassage åstadkommas genom en kombination av speglar för att tillåta transmission av laserstrålen i luften i det skärmade röret. Sålunda kan ljustransmis- sionen utföras effektivt utan inverkan av omgivningen, exempelvis inverkan av luftfluktuation.Since one or more mirrors are arranged in an intermediate position in the shielded light guide tube, a complicated light transmission passage can be provided by a combination of mirrors to allow transmission of the laser beam in the air in the shielded tube. Thus, the light transmission can be performed efficiently without the influence of the environment, for example the influence of air fluctuation.
Ljustransmissionsanordningen enligt föreliggande uppfinning har ljustransmissionsorgan, som innefattar mål för en bildprocess anordnade intill speglarna, vilka mål har ljustransmissionsöppningar. När sålunda speglarna i ljustransmissionspassagen justeras från ett ställe på av- stånd därifrån kan den för justering avsedda ljustrans- missionspositionen klart detekteras. Bildprocessens inne- håll kan förenklas.The light transmission device according to the present invention has light transmission means which comprise targets for an image process arranged next to the mirrors, which targets have light transmission openings. Thus, when the mirrors in the light transmission passage are adjusted from a place at a distance therefrom, the light transmission position intended for adjustment can be clearly detected. The content of the image process can be simplified.
Ljustransmissionsanordningen enligt föreliggande uppfinning har målen för bildbehandling, vilka är place- rade så, att de korsar ljustransmissionspassagen. Vidare har målen olika former. Därför kan positionerna av speg- larna på den optiska axeln justeras för tillfället och målen kan klart detekteras. Som ett resultat kan bestäm- ningen av den position, som måste justeras, underlättas och därmed kan storleken av avvikelsen i spegeln exakt mätas.The light transmission device according to the present invention has the objectives for image processing, which are positioned so as to cross the light transmission passage. Furthermore, the goals have different forms. Therefore, the positions of the mirrors on the optical axis can be adjusted at the moment and the targets can be clearly detected. As a result, the determination of the position that must be adjusted can be facilitated and thus the size of the deviation in the mirror can be accurately measured.
Ljustransmissionsanordningen enligt föreliggande uppfinning har ljustransmissionsorganen försedda med en belysningsenhet, vilken kan belysa ett parti intill ett _ ~uu- 521 996 on- ou 127 bildprocessmål som skall justeras för tillfället. Posi- tionen av målet, som för tillfället skall justeras, kan därför ytterligare klart skiljas från de andra speglarna och bilderna av de andra målen och sålunda kan juste- ringspositionen lätt detekteras för exakt mätning av- storleken av avvikelsen i spegeln.The light transmission device according to the present invention has the light transmission means provided with a lighting unit, which can illuminate a portion adjacent to an image processing target 127 to be adjusted for the time being. The position of the target, which is to be adjusted at the moment, can therefore be further clearly distinguished from the other mirrors and the images of the other targets, and thus the adjustment position can be easily detected for accurate measurement of the magnitude of the deviation in the mirror.
Ljustransmissionsanordningen enligt föreliggande uppfinning innefattar en spegeljusteringsenhet, som är en automatisk spegelenhet, vilken drives medelst en steg- motor eller en servomotor. När därför spegeln förskjutes i enlighet med informationen om en bildprocess kan den automatiskt justerbara spegeln exakt förskjutas i enlig- het med en önskad förskjutningssträcka. Det är sålunda inte nödvändigt att upprepade gånger justera samma spegel och justeringen av spegeln kan utföras på en gång. Därför kan den optiska axeln snabbt justeras.The light transmission device according to the present invention comprises a mirror adjustment unit, which is an automatic mirror unit, which is driven by means of a stepper motor or a servomotor. Therefore, when the mirror is displaced in accordance with the information of an image process, the automatically adjustable mirror can be displaced exactly according to a desired displacement distance. Thus, it is not necessary to repeatedly adjust the same mirror and the adjustment of the mirror can be performed at once. Therefore, the optical axis can be adjusted quickly.
Ljustransmissionsanordningen enligt föreliggande uppfinning innefattar bildbehandlingsenheten, vilken är försedd med en mönstermatchningsenhet för jämförelse av ett förut registrerat bildmönster och en bild, som foto- graferas, när spegeln justeras, med varandra för detek- tering av storleken av avvikelsen i läge av den fotogra- ferade bilden. Därför kan mönstermatchningsenheten utvär- dera formen och positionsavvikelsen av det justerade må- let för utförande i enlighet med det mönster, som förut registrerats vid en föregående justering. Sålunda kan justeringen av den optiska axeln utföras snabbt och exakt. Därigenom kan felfunktionsfrekvensen av anord- ningen, förorsakad av felaktigt resultat av igenkänning utförd av bildbehandlingsenheten reduceras.The light transmission device according to the present invention comprises the image processing unit, which is provided with a pattern matching unit for comparing a previously recorded image pattern and an image, which is photographed, when the mirror is adjusted, with each other for detecting the magnitude of the deviation in the position of the photographed the picture. Therefore, the pattern matching unit can evaluate the shape and position deviation of the adjusted target for execution in accordance with the pattern previously registered in a previous adjustment. Thus, the adjustment of the optical axis can be performed quickly and accurately. Thereby, the frequency of malfunction of the device, caused by erroneous recognition recognition performed by the image processing unit, can be reduced.
En ljustransmissionsanordning enligt föreliggande uppfinning innefattar en ljustransmissionspassage, som bildas av ljustransmissionsorganet och innefattar halv- speglar eller våglängdsseparerande speglar, vilka är en del av speglarna i ljustransmissionspassagen, en ljus- “ positionsdetekterande enhet, vilken är placerad på en samplande optisk bana, till vilken ljus, som separerats p. 521 996 128 av halvspeglarna eller de vàglängdsseparerande speglarna, sändes, och en styrenhet för beräkning av information om avvikelsen av den ljusposition, som utmatas från ljus- positionsdetekteringsenheten, för påverkan av en spegel- justeringsenhet i en riktning, i vilken en storlek av avvikelsen i ljusposition upphäves. Därför kan exaktheten förbättras i jämförelse med mätningar av positionsav- vikelse av spegeln med hjälp av en CCD-kamera. Vidare kan positionsmätningen utföras avsevärt snabbare i jämförelse med en process, som använder CCD-kameran. Om därför den optiska axeln skakas på grund av vibration av ett element förskjutes spegeln i en riktning, i vilken skakningen av den optiska axeln upphäves. Sålunda kan inverkan av vib- rationer elimineras.A light transmission device according to the present invention comprises a light transmission passage formed by the light transmission means and comprises half mirrors or wavelength separating mirrors which are part of the mirrors in the light transmission passage, a light position detecting unit which is placed on a sampling optical path, to which , which is separated on page 521 996 128 by the half-mirrors or the wall-length separating mirrors, is transmitted, and a control unit for calculating information about the deviation of the light position output from the light position detecting unit, for influencing a mirror adjusting unit in a direction in which a magnitude of the deviation in light position is canceled. Therefore, the accuracy can be improved in comparison with measurements of position deviation of the mirror with the aid of a CCD camera. Furthermore, the position measurement can be performed considerably faster in comparison with a process using the CCD camera. Therefore, if the optical axis is shaken due to vibration of an element, the mirror is displaced in a direction in which the shaking of the optical axis is canceled. Thus, the effect of vibrations can be eliminated.
Ljustransmissionsanordningen enligt föreliggande uppfinning innefattar en eller flera typer av styrlaser- strålenheter för att bringa styrlaserstràlar att falla in i ljustransmissionspassagen. Om därför det transmitterade ljuset har en upprepad förändringsfaktor, såsom puls- laser, kan den optiska banan (den optiska axeln) justeras med avseende på strålarna, som emitteras från styrlaser- strålenheterna för justering av den optiska axeln. Så- lunda kan en stabil ljustransmission uppnås.The light transmission device according to the present invention comprises one or more types of control laser beam units for causing control laser beams to fall into the light transmission passage. Therefore, if the transmitted light has a repetitive change factor, such as pulse laser, the optical path (the optical axis) can be adjusted with respect to the rays emitted from the control laser beam units for adjusting the optical axis. Thus, a stable light transmission can be achieved.
Ljustransmissionsanordningen enligt föreliggande uppfinning innefattar ljustransmissionsorgan för bildande av en ljustransmissionspassage genom kombination av speg- lar och en spegeljusteringsenhet för styrning av en in- fallsvinkel av åtminstone en spegel, bildande ljustrans- missionsorganet, vilken ljustransmissionsanordning inne- fattar en huvudlaserenhet för utmatning av laserstrålar för bearbetning, inspektion eller förebyggande under- håll/reparation för ett för bearbetning avsett parti, en styrlaserenhet för utmatning av en styrlaserstràle, vilken skiljer sig från huvudlaserstrålen, halvspegel-' styrorgan för styrning av styrlaserstrålen, vilken emit= teras från styrlaserstrålenheten, till ljustransmissions- passagen, ett samplingsseparationsspegelorgan, som är wav- »nv- u 521 9% nano 129 anordnat i en mellanposition i ljustransmissionspassagen, parallellreflekterande optiska organ, som är anordnade i en optisk bana àtskild medelst separationsspegelorganet, en ljuspositionsdetekterande enhet, pà vilken ljus, som reflekteras av det parallellreflekterande optiska orga- net, bringas att falla genom halvspegelstyrorganen, och en styrenhet för mottagning av information om positions- avvikelse av ljus, som detekteras av ljuspositionsdetek- teringsenheten, för behandling av informationen i och för påverkan av spegeljusteringsenheten. Därför behöver ett elektroniskt element, såsom den ljuspositionsdetekterande enheten, inte vara placerad i ljustransmissionspassagen, när storleken av ljuspositionsavvikelsen mätes. Sålunda erfordras inte någon komplicerad ledningsdragning och applicering i en miljö, i vilken kraftig radioaktivitet förekommer, kan tillåtas.The light transmission device according to the present invention comprises light transmission means for forming a light transmission passage by combining mirrors and a mirror adjusting unit for controlling an angle of incidence of at least one mirror, forming the light transmission means, which light transmission device comprises a main laser laser delivery unit , inspection or preventive maintenance / repair of a part intended for processing, a control laser unit for discharging a control laser beam, which differs from the main laser beam, a half-mirror control means for controlling the control laser beam, which is emitted from the control laser beam unit, to the light transmission passage , a sampling separation mirror means arranged in a intermediate position in the light transmission passage, parallel reflecting optical means arranged in an optical path separated by the separation mirror means, a light position detector a unit on which light reflected by the parallel-reflecting optical means is caused to fall through the half-mirror control means, and a control unit for receiving information on position deviation of light detected by the light position detecting unit for processing the information in and for influencing the mirror adjustment unit. Therefore, an electronic element, such as the light position detecting unit, need not be located in the light transmission passage when the magnitude of the light position deviation is measured. Thus, no complicated wiring is required and application in an environment in which heavy radioactivity occurs can be allowed.
Ljustransmissionsanordningen enligt föreliggande uppfinning innefattar ljustransmissionsorgan för bildande av en ljustransmissionspassage genom kombination av speg- lar och en spegeljusteringsenhet för styrning av en in- fallsvinkel av åtminstone en spegel, bildande ljustrans- missionspassagen, vilken transmissionsanordning innefat- tar en huvudlaserenhet för utmatning av laserstràlar för bearbetning, inspektion eller förebyggande underhàll/- reparation av ett parti, som måste bearbetas, en styr- laserenhet för utmatning av en opolariserad eller cirku- lärt polariserad styrlaserstràle, vilken skiljer sig från huvudlaserstràlen, halvspegelstyrorgan för styrning av styrlaserstràlen, vilken utmatas från styrlaserstràl- samplande sepa- enheten, till ljustransmissionspassagen, rationsspegelorgan, som är anordnade i två partier, som är olika i riktningen av en optisk axel i ljustransmis- sionspassagen, parallellt reflekterande optiska organ, som är anordnade för optiska banor, vilka är åtskilda av de samplande separationsspegelorganen, polariserande _ optiska organ, vilka är anordnade för endera av de sepa- rerade optiska banorna av de tvà parallellreflekterande 130 optiska organen, separerande, polariserande optiska organ till vilka ljus reflekteras av vart och ett av de paral- lella, organen, till vilka reflekterat ljus, reflekterande optiska organen via halvspegelstyr- första och andra ljuspositionsdetekterande en- heter, som separerats av de separerande, parallella, optiska organen ledes och en styrenhet för mottagning av information om avvikelsen i den ljusposition, som detekterats av de báda ljusposi- tionsdetekterande enheterna för behandling av information i och för påverkan av spegeljusteringsenheten. Därför kan polarisationsegenskapen av styrlaserstràlen användas.The light transmission device according to the present invention comprises light transmission means for forming a light transmission passage by combining mirrors and a mirror adjusting unit for controlling an angle of incidence of at least one mirror, forming the light transmission passage, said transmission device comprising a main laser laser discharge unit for discharge. , inspection or preventive maintenance / repair of a lot to be machined, a control laser unit for discharging an unpolarized or circularly polarized control laser beam, which differs from the main laser beam, a half-mirror control means for controlling the control laser beam, which is discharged from a control laser beam the separation unit, to the light transmission passage, ration mirror means arranged in two portions which are different in the direction of an optical axis in the light transmission passage, parallel reflecting optical means arranged for optical paths which are separated one of the sampling separation mirror means, polarizing optical means arranged for either of the separated optical paths of the two parallel reflecting optical means, separating polarizing optical means to which light is reflected by each of the parallel ones. the means to which reflected light, the reflecting optical means via half-mirror control first and second light position detecting units, which are separated by the separating, parallel, optical means are guided and a control unit for receiving information about the deviation in the light position detected by the two the light position detecting units for processing information in and for influencing the mirror adjustment unit. Therefore, the polarization property of the control laser beam can be used.
Blott en styrlaserstràlenhet kan sålunda styra tvà par- tier, vari positionsavvikelsen av stràlen mätes och kontrolleras.Thus, only one control laser beam unit can control two parts, in which the position deviation of the beam is measured and controlled.
Vidare innefattar ljustransmissionsanordningen ljus- transmissionsorganet för bildande av en ljustransmis- sionspassage genom kombination av speglar och en spegel- justeringsenhet för styrning av en infallsvinkel av àt- minstone en spegel, bildande ljustransmissionspassagen, vilken ljustransmissionsanordning innefattar en huvud- laserenhet för utmatning av laserstràlar för bearbetning, inspektion eller förebyggande underhåll/reparation av ett för bearbetning avsett parti, ett flertal styrlaserenhe- ter för utmatning av styrlaserstràlar, vilka har vàg- längder, som skiljer sig från huvudlaserstràlens, och oscillationsvàglängder, vilka skiljer sig från varandra, ett flertal vàglängdsseparerande spegelorgan, anordnade i ljustransmissionspassagen för att svara mot styrlaseren- heterna, parallellreflekterande optiska organ, vilka är anordnade på optiska banor för styrlaserstràlarna, åt- skilda av nämnda vàglängdsseparerande spegelorgan, våg- längdsseparerande spegelorgan för reflekterat ljus för separation av styrlaserstràlarna, vilka reflekteras av vart och ett av de parallellreflekterande optiska organen för varje våglängd, för styrning av styrlaserstràlarna,* ett flertal ljuspositionsdetekterande enheter för indi- viduell mottagning av de reflekterade styrlaserstrålarna, 131 som är separerade av vàglängdsseparationsspegelorganet, och en styrenhet för mottagning av information om av- vikelse i ljuspositionen, som detekteras av varje ljus- positionsdetekteringsenhet, för behandling av information för att sålunda påverka spegeljusteringsenheten. Om där- för en del av speglarna bildar ett rotationsförbindnings- parti är det nödvändigt att beakta felaktighet av pola- risationen, som medför ett problem, när storlekarna av positionsavvikelsen av strålarna mätes pà tvà ställen i ljustransmissionspassagen under användning av polarisa- tionen. När positionsavvikelsen av strålarna mätes pä ett flertal ställen kan mätningen utföras med tillfredsstäl- lande separation. Om storleken av positionsavvikelsen av strålarna måste mätas pà tre eller flera ställen kan mät- ningen utföras blott genom en ökning av typerna av styr- laserstràlarna.Furthermore, the light transmission device comprises the light transmission means for forming a light transmission passage by combining mirrors and a mirror adjusting unit for controlling an angle of incidence of at least one mirror, forming the light transmission passage, which light transmission device comprises a main laser beam delivery unit for discharging , inspection or preventive maintenance / repair of a part intended for machining, a plurality of guide laser units for discharging guide laser beams having path lengths different from those of the main laser beam and oscillation path lengths differing from each other, a plurality of path length separating mirror means, arranged in the light transmission passage for responding to the control laser units, parallel-reflecting optical means, which are arranged on optical paths of the control laser beams, separated by said wavelength-separating mirror means, wavelength-separating mirror means for reflected light s for separating the control laser beams, which are reflected by each of the parallel reflecting optical means for each wavelength, for controlling the control laser beams, * a plurality of light position detecting units for individual reception of the reflected control laser beams, 131 separated by a pair of wavelengths, control unit for receiving information about deviation in the light position, which is detected by each light position detection unit, for processing information so as to influence the mirror adjustment unit. Therefore, if some of the mirrors form a rotary connecting portion, it is necessary to consider the inaccuracy of the polarization, which causes a problem when the magnitudes of the positional deviation of the beams are measured at two points in the light transmission passage using the polarization. When the position deviation of the beams is measured in several places, the measurement can be performed with satisfactory separation. If the magnitude of the position deviation of the beams must be measured in three or more places, the measurement can only be performed by increasing the types of the guide laser beams.
Ljustransmissionsanordningen enligt föreliggande uppfinning innefattar en spegeljusteringsenhet, som är en automatisk spegelenhet, vilken drives medelst ett elekt- rostriktionsorgan eller en galvanometer, som har snabbt gensvar. Ljuspositionsdetekteringsenheten innefattar en PSD- (positionskänslig detektor) enhet eller en fotodiod anordning av separationstyp. Även om inverkan av vibra- tioner, som har högre frekvenskomponenter, utövas pà ljustransmissionsanordningen kan därför en avvikelse av den optiska axeln, förorsakad av vibrationerna, elimine- ras.The light transmission device according to the present invention comprises a mirror adjustment unit, which is an automatic mirror unit, which is driven by means of an electrostriction means or a galvanometer, which has a fast response. The light position detecting unit comprises a PSD (position sensitive detector) unit or a photodiode device of separation type. Therefore, even if the effect of vibrations having higher frequency components is exerted on the light transmission device, a deviation of the optical axis caused by the vibrations can be eliminated.
Ljustransmissionsanordningen enligt föreliggande uppfinning bildas genom en kombination av ljustransmis- sionsanordningen enligt nàgot av krav 10 till 16 och ljustransmissionsanordningen enligt något av krav 1 till 9, varvid automation, innefattande processen från grov justering av ljustransmissionspassagen till exakt juste- ring och eliminering av inverkan av vibration, kan tillä- tas. ' Ljustransmissionsanordningen enligt föreliggande uppfinning innefattar ett laserstràlemitterande huvud, 521 996 132 som är försett med ett laseremitterande huvud, anordnat i emissionspartiet av ljustransmissionspassagen, i vilket laserstràlen styres i luften. Det laserstràlemitterande huvudet bestràlar ett parti i strukturen i kärnan, vilket skall bearbetas med laserstràlar. Även om huvudlaserenhe- ten är anordnad skild från det parti, i vilket materialet bearbetas eller inspektion utföres, kan därför stabil be- arbetning och inspektion stabilt utföras under användning av laserstràlarna.The light transmission device according to the present invention is formed by a combination of the light transmission device according to any one of claims 10 to 16 and the light transmission device according to any one of claims 1 to 9, wherein automation, comprising the process from coarse adjustment of the light transmission passage to precise adjustment and elimination of vibration. , can be allowed. The light transmission device according to the present invention comprises a laser beam emitting head, 521 996 132 which is provided with a laser emitting head, arranged in the emission portion of the light transmission passage, in which the laser beam is guided in the air. The laser beam emitting head irradiates a portion of the structure of the core, which is to be machined with laser beams. Therefore, even if the main laser unit is arranged separately from the portion in which the material is processed or inspection is performed, stable machining and inspection can be stably performed using the laser beams.
Ljustransmissionsanordningen enligt föreliggande uppfinning innefattar huvudlaserenheten för utmatning av laserstràlar för utförande av bearbetning, inspektion eller förebyggande underhåll/reparation av ett för bear- betning avsett parti, en laseremitterande enhet för be- strålning av det för bearbetning avsedda partiet med huvudlaserstràlarna, som utmatas fràn huvudlaserenheten, och ljustransmissionsanordningen för transmittering av laserstràlar, vilka matas fràn huvudlaserenheten till den laseremitterande enheten. Ljustransmissionsanordningen är den i kravet 17 angivna transmissionsanordningen. När därför en struktur i kärnan repareras kan laserstràlar med hög energi stabilt transmitteras och därigenom kan en pålitlig operation utföras. Samma ljustransmissionspas- sage kan vidare användas för fotografering av transmis- sionspositionen medelst ett elektroniskt, optiskt bild- upptagningsorgan, såsom en CCD-kamera, från ett ställe pà avstånd därifrån.The light transmission device according to the present invention comprises the main laser unit for discharging laser beams for performing processing, inspection or preventive maintenance / repair of a portion intended for processing, a laser emitting unit for irradiating the portion for processing with the main laser beams from which the main laser beam is discharged. , and the light transmission device for transmitting laser beams, which are fed from the main laser unit to the laser emitting unit. The light transmission device is the transmission device specified in claim 17. Therefore, when a structure in the core is repaired, high energy laser beams can be stably transmitted and thereby a reliable operation can be performed. The same light transmission passage can further be used for photographing the transmission position by means of an electronic, optical image pickup means, such as a CCD camera, from a place at a distance therefrom.
Sättet för justering av ljustransmissionspassagen enligt föreliggande uppfinning utföres så, att den op- tiska axeln för ljustransmissionsorganets ljustransmis- sionspassage, som bildas genom en kombination av speglar med varandra, justeras genom att det elektroniska, op- tiska bildupptagningsorganet, som är vänt mot ljustrans- missionspassagens optiska axel, bringas att observera det för justering avsedda partiet på ett ställe nedströms om den automatiskt justerbara spegeln, vinkeln av den auto- matiskt justerbara spegeln justeras sä, att den observe- ».-» ~.- »._v 521 996 =::;=:: .- auo o ne-una 133 rade spegelbilden placeras i det centrala partiet, de automatiskt justerbara speglarna, som är anordnade i ljustransmissionspassagen, sekventiellt justeras från denna sida för justering av samtliga speglar. Det är där- för inte nödvändigt att anordna en elektronisk enhet, såsom en CCD-kamera, i ljustransmissionspassagen. Sålunda kan den optiska axeln justeras från ett ställe pà avstånd därifrån också i en omgivning, i vilken kraftig radio- aktivitet förekommer. CCD-kameran behöver inte vara an- ordnad på varje ställe, som svarar mot speglarna i ljus- transmissionspassagen. Blott ett elektroniskt, optiskt bildupptagningsorgan, sàsom CCD-kameran, erfordras för justering av den optiska axeln på ett ställe på avstånd därifrån. Eftersom bildbehandlingsenheten är anordnad kan storleken av avvikelsen av spegeln automatiskt mätas i enlighet med den bild som fotograferas av det elektro- niska, optiska bildupptagningsorganet. Sålunda kan den automatiskt justerbara spegeln justeras automatiskt.The method of adjusting the light transmission passage according to the present invention is performed so that the optical axis of the light transmission means of the light transmission passage formed by a combination of mirrors with each other is adjusted by the electronic optical image pickup means facing the light transmission means. the optical axis of the mission passage, is brought to observe the portion to be adjusted in a place downstream of the automatically adjustable mirror, the angle of the automatically adjustable mirror is adjusted so that it observes- ».-» ~ .- »._v 521 996 = ::; = :: .- auo o ne-una 133 mirror image is placed in the central portion, the automatically adjustable mirrors, which are arranged in the light transmission passage, are sequentially adjusted from this side to adjust all the mirrors. It is therefore not necessary to arrange an electronic device, such as a CCD camera, in the light transmission passage. Thus, the optical axis can be adjusted from a place at a distance therefrom also in an environment in which strong radio activity occurs. The CCD camera does not have to be located in each place, which corresponds to the mirrors in the light transmission passage. Only an electronic optical image pickup device, such as the CCD camera, is required to adjust the optical axis at a location remote therefrom. Since the image processing unit is arranged, the magnitude of the deviation of the mirror can be automatically measured in accordance with the image photographed by the electronic optical image pickup means. Thus, the automatically adjustable mirror can be adjusted automatically.
Sättet för justering av ljustransmissionsanordningen enligt föreliggande uppfinning innefattar styrning av den styrlaserstråle, som utmatas från styrlaserstràlenheten för justering av den optiska axeln av ljustransmissions- passagen, som har de automatiskt justerbara speglarna, parallellreflektion av styrlaserstrålen, som transmitte- ras i ljustransmissionspassagen, medelst nämnda paral- lellt reflekterande optiska organ för att bringa styr- laserstràlen att träffa ljuspositionsdetekteringsenheten, bringande ljuspositionsdetekteringsenheten att detektera en storlek av positionen av laserstrålen, bringande styr- enheten att styra operationen av spegeljusteringsenheten så, att storleken av avvikelsen av ljuspositionsavvikel- sen upphäves eller minimeras och àterkopplingsreglering av den automatiskt justerbara spegeln, så att spegel- vinkeln justeras. Mätningen av positionsavvikelsen av ' spegeln kan sålunda exakt utföras i jämförelse med en ' process, som använder CCD-kameran. Vidare kan positions- mätning utföras jämförelsevis snabbt i jämförelse med -.. ou lO 521 996 134 processen, som utnyttjar CCD-kameran. Även om den optiska axeln skakas på grund av vibrationer av apparaten, kan spegeln snabbt förskjutas i en riktning, i vilken skak- ningen av den optiska axeln upphäves. Sålunda kan inver- kan av vibrationerna elimineras.The method of adjusting the light transmission device according to the present invention includes controlling the control laser beam output from the control laser beam unit for adjusting the optical axis of the light transmission passage having the automatically adjustable mirrors, parallel reflection of the control laser beam transmitted in the light transmission path. reflecting optical means for causing the control laser beam to strike the light position detecting unit, causing the light position detecting unit to detect a magnitude of the position of the laser beam, causing the control unit to control the operation of the mirror adjusting unit so that the magnitude of the deviation of light position deviation and deviation of the automatically adjustable mirror, so that the mirror angle is adjusted. The measurement of the positional deviation of the mirror can thus be performed accurately in comparison with a process using the CCD camera. Furthermore, position measurement can be performed comparatively fast in comparison with the process using the CCD camera. Even if the optical axis is shaken due to vibrations of the apparatus, the mirror can be rapidly displaced in a direction in which the shaking of the optical axis is eliminated. Thus, the effect of the vibrations can be eliminated.
Sättet för justering av ljustransmissionsanordningen enligt föreliggande uppfinning så, att den optiska axeln av ljustransmissionspassagen, som har de automatiskt justerbara speglarna, justeras genom att det elektro- niska, optiska bildupptagningsorganet bringas att sekven- tiellt justera vinklarna av de automatiskt justerbara speglarna på ett ställe nedströms om den automatiskt justerbara spegeln, som skall justeras, medelst det elektroniska, optiska bildupptagningsorganet, varför grovjustering av ljustransmissionspassagen utföres, att de automatiskt justerbara speglarna àterkopplingsregleras så, att storleken av avvikelsen i ljusposition, som de- tekteras av ljuspositionsdetekteringsenheten, upphäves eller minimeras, så att den exakta justeringen av ljus- transmissionspassagen utföres och inverkan av externa vibrationer korrigeras. Därför kan laserstràlar med stor energi stabilt transmitteras, när en struktur i kärnan repareras. Vidare kan samma ljustransmissionspassage an- vändas för att bringa nämnda optiska bildupptagnings- organ, såsom CCD-kameran, att fotografera transmissions- positionen från ett ställe på avstånd därifrån.The method of adjusting the light transmission device according to the present invention so that the optical axis of the light transmission passage having the automatically adjustable mirrors is adjusted by causing the electronic optical image pickup means to sequentially adjust the angles of the automatically adjustable mirrors at a point downstream. if the automatically adjustable mirror to be adjusted by means of the electronic optical image pickup means, so that coarse adjustment of the light transmission passage is performed, that the automatically adjustable mirrors are feedback controlled so that the magnitude of the deviation in light position detected by the light position detection unit is eliminated. that the exact adjustment of the light transmission passage is performed and the effect of external vibrations is corrected. Therefore, high energy laser beams can be stably transmitted when a structure in the core is repaired. Furthermore, the same light transmission passage can be used to cause said optical image pickup means, such as the CCD camera, to photograph the transmission position from a place remote therefrom.
Enligt föreliggande uppfinning är transmissions- passagen för laserstràlar uppdelad i tre sektioner, be- stående av ett långsträckt mastljusstyrrör i flera steg, vridvagnen, vilken är placerad på den övre fackverks- plattan, som år anordnad för det övre partiet av höljet, och olika ringformiga laserbearbetningsenheter. Anpass- ning till olika operationer tillåtes därför. Eftersom mastpartiet och vridvagnen kan användas tillsammans kan det parti, i vilket operationen utföres, lätt ändras _ eller förskjutas. . w".- r v- 135 Eftersom systemet kan delas kan kostnaden signi- fikant reduceras. Operationen för förebyggande under- håll/reparation, säsom kallhamring eller svetsning med hjälp av laserstràlarna, kan lätt utföras i ett smalt utrymme i en struktur, som har komplicerad form.According to the present invention, the transmission passage for laser beams is divided into three sections, consisting of an elongate multi-stage mast guide tube, the swivel carriage, which is placed on the upper truss plate, which is arranged for the upper part of the housing, and various annular laser processing units. Adaptation to different operations is therefore allowed. Since the mast portion and the trolley can be used together, the portion in which the operation is performed can be easily changed or displaced. . w ".- r v- 135 Since the system can be divided, the cost can be significantly reduced. The operation for preventive maintenance / repair, such as cold hammering or welding using the laser beams, can be easily performed in a narrow space in a structure which has complicated shape.
Enligt föreliggande uppfinning modifieras den optiska banan genom användning av automatisk inriktning, varvid den elektriska, reflekterande spegeln användes och positionsavvikelse automatiskt kan bestämmas i enlighet med referensljuset, som transmitteras från retroreflek- torn. Därför kan ljusstyrrörmetoden, som ansetts vara besvärlig att använda för transmittering av laserstràlar en lång sträcka, kan realiseras.According to the present invention, the optical path is modified by using automatic alignment, whereby the electric, reflecting mirror is used and position deviation can be determined automatically according to the reference light transmitted from the retroreflector. Therefore, the light guide tube method, which has been considered difficult to use for transmitting laser beams a long distance, can be realized.
Systemet för transmittering av laserstràlar inne- fattar en valfri reläläda med reflekterande speglar, an- ordnad för vridvagnen, sä att föreliggande uppfinning är tillämpbar pä en anordning för utförande av bearbetning i höljet.The system for transmitting laser beams comprises an optional relay ladder with reflecting mirrors, arranged for the carriage, so that the present invention is applicable to a device for performing machining in the housing.
INDUSTRIELL ANVÅNDBARHET Sàsom beskrivits ovan kan det laserstrålemitterande huvudet enligt föreliggande uppfinning införas in/ut- dragas i/ur ett smalt parti, vari bearbetning skall ut- föras. Därför kan operationen för förebyggande under- häll/reparation, som använder laserstràlar utföras effektivt. Närmare bestämt kan operationen för före- byggande underhåll/reparation av ett bàgformigt parti mellan ett höljes innervägg och en kärnbärplatta, som är strukturerna i kärnan, utföras automatiskt, stabilt och effektivt med hjälp av laserstràlar i en undervattens- miljö. I jämförelse med den konventionella metoden kan tillfredsställande fördelar och effekter erhållas med avseende pà strukturen, operationen och operatörens säkerhet. Därför kan en signifikant industriell fördel realiseras.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the laser beam emitting head of the present invention can be inserted into / pulled out of a narrow portion in which machining is to be performed. Therefore, the preventive maintenance / repair operation, which uses laser beams, can be performed efficiently. More specifically, the operation for preventive maintenance / repair of an arcuate portion between the inner wall of a casing and a core support plate, which are the structures of the core, can be performed automatically, stably and efficiently by means of laser beams in an underwater environment. In comparison with the conventional method, satisfactory advantages and effects can be obtained with respect to the structure, the operation and the safety of the operator. Therefore, a significant industrial advantage can be realized.
Claims (27)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33897497A JP3865338B2 (en) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | Preventive maintenance / repair equipment for reactor internals |
PCT/JP1998/005569 WO1999029463A1 (en) | 1997-12-09 | 1998-12-09 | Laser emission head, laser beam transmission device, laser beam transmission device adjustment method and preventive maintenance/repair device of structure in nuclear reactor |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9902857D0 SE9902857D0 (en) | 1999-08-09 |
SE9902857L SE9902857L (en) | 1999-10-06 |
SE521996C2 true SE521996C2 (en) | 2003-12-23 |
Family
ID=18323092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9902857A SE521996C2 (en) | 1997-12-09 | 1999-08-09 | Laser beam emitting head, light transmission device, means for adjusting it and preventive maintenance / repair device |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3865338B2 (en) |
DE (1) | DE19882109T1 (en) |
SE (1) | SE521996C2 (en) |
WO (1) | WO1999029463A1 (en) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001099987A (en) * | 1999-09-28 | 2001-04-13 | Toshiba Corp | Laser polishing device for interior of nuclear reactor piping |
JP3306040B2 (en) * | 2000-03-10 | 2002-07-24 | 株式会社東芝 | Reactor internal structure maintenance and repair equipment |
US7851725B2 (en) * | 2004-11-17 | 2010-12-14 | Metal Improvement Company Llc | Active beam delivery system with image relay |
US7718921B2 (en) | 2004-11-17 | 2010-05-18 | Metal Improvement Company Llc | Active beam delivery system with variable optical path segment through air |
JP4923459B2 (en) * | 2005-07-19 | 2012-04-25 | 日産自動車株式会社 | Laser welding apparatus and laser welding system |
JP6189040B2 (en) * | 2013-01-31 | 2017-08-30 | 三菱重工業株式会社 | Reactor repair equipment installation apparatus and method |
JP2016078044A (en) * | 2014-10-14 | 2016-05-16 | 三菱電機株式会社 | Processing state determination device and processor |
US11249193B2 (en) | 2017-05-04 | 2022-02-15 | 3D at Depth, Inc. | Systems and methods for monitoring underwater structures |
WO2019014253A1 (en) | 2017-07-10 | 2019-01-17 | 3D at Depth, Inc. | Underwater optical metrology system |
DE102020112330A1 (en) | 2020-05-07 | 2021-11-11 | Renk Gmbh | Workpiece processing device |
WO2022067194A2 (en) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | 3D at Depth, Inc. | Systems and methods for laser inspection and measurements |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63210240A (en) * | 1987-02-26 | 1988-08-31 | Mitsubishi Motors Corp | Method for hardening cylindrical block |
JP2526891B2 (en) * | 1987-03-24 | 1996-08-21 | 日本電気株式会社 | Laser Beam Skiana |
JPH01278987A (en) * | 1988-04-28 | 1989-11-09 | Toshiba Corp | Adjusting device for optical axis |
JPH02255291A (en) * | 1989-03-28 | 1990-10-16 | Toshiba Corp | Device for observing position to be irradiated with laser light |
JPH07248397A (en) * | 1994-03-09 | 1995-09-26 | Toshiba Corp | Repairing method for nuclear reactor inside structure and device therefor |
-
1997
- 1997-12-09 JP JP33897497A patent/JP3865338B2/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-12-09 DE DE19882109T patent/DE19882109T1/en not_active Withdrawn
- 1998-12-09 WO PCT/JP1998/005569 patent/WO1999029463A1/en active Application Filing
-
1999
- 1999-08-09 SE SE9902857A patent/SE521996C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9902857D0 (en) | 1999-08-09 |
WO1999029463A1 (en) | 1999-06-17 |
JPH11174191A (en) | 1999-07-02 |
SE9902857L (en) | 1999-10-06 |
JP3865338B2 (en) | 2007-01-10 |
DE19882109T1 (en) | 2000-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6881925B1 (en) | Laser emission head, laser beam transmission device, laser beam transmission device adjustment method and preventive maintenance/repair device of structure in nuclear reactor | |
US11402626B2 (en) | Deflector | |
US8274735B2 (en) | Analytical laser ablation of solid samples for ICP, ICP-MS, and FAG-MS analysis | |
CA2411632C (en) | System and method for locating and positioning an ultrasonic signal generator for testing purposes | |
US20040154402A1 (en) | Remote laser beam delivery system and method for use with a robotic positioning system for ultrasonic testing purposes | |
US20100252543A1 (en) | Laser-scribing tool architecture | |
SE521996C2 (en) | Laser beam emitting head, light transmission device, means for adjusting it and preventive maintenance / repair device | |
CN109212282B (en) | Full-automatic probe detection platform and probe positioning module thereof | |
CN112240883A (en) | LIBS system capable of automatically aligning and focusing | |
EP0345469B1 (en) | Laser beam alignment and transport system | |
JP2003500660A (en) | Method for grasping position of plane to be scanned by laser scanner and system therefor | |
CN113964052A (en) | Wafer thickness real-time measuring device | |
US6504611B2 (en) | Two stage optical alignment device and method of aligning optical components | |
US5233202A (en) | Method of adjusting an optical path followed by a laser beam in a laser robot and an apparatus for carrying out the same | |
CN107664833B (en) | Machine vision system for aligning substrate and aligning device | |
KR102360140B1 (en) | Vision inspection device for vehicle parts | |
JPH1123219A (en) | Displacement measuring device using confocal optical system | |
WO2023196133A1 (en) | Extra tall target metrology | |
JP2000334587A (en) | Device for detecting welding state of laser beam welding | |
JP4079531B2 (en) | Optical transmission apparatus and adjustment method thereof | |
US6571633B1 (en) | Remote laser beam delivery system and method for use with a gantry positioning system for ultrasonic testing purposes | |
AU2002251696A1 (en) | Remote laser beam delivery system and method for use for ultrasonic testing purposes | |
CN109884120A (en) | A kind of device and method of femtosecond laser excitation infrared thermal wave NDT titanium-aluminium alloy defect | |
CN217384663U (en) | Photoelectric system comprehensive detection platform | |
KR20150046009A (en) | Flying sensor head |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |