JP2000084685A - Laser beam cutting and weld equipment for piping - Google Patents

Laser beam cutting and weld equipment for piping

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JP2000084685A
JP2000084685A JP10255697A JP25569798A JP2000084685A JP 2000084685 A JP2000084685 A JP 2000084685A JP 10255697 A JP10255697 A JP 10255697A JP 25569798 A JP25569798 A JP 25569798A JP 2000084685 A JP2000084685 A JP 2000084685A
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optical system
piping
pipe
irradiation optical
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JP10255697A
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Japanese (ja)
Inventor
Eisuke Tada
田 栄 介 多
Kiyoshi Oka
潔 岡
Wataru Kono
野 渉 河
Seiichiro Kimura
村 盛一郎 木
Yoshinobu Makino
野 吉 延 牧
Katsunori Shiihara
原 克 典 椎
Nami Sasaki
奈 美 佐々木
Tetsuo Nishimura
村 哲 郎 西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Japan Atomic Energy Agency
Toshiba FA Systems Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Japan Atomic Energy Research Institute
Toshiba FA Systems Engineering Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

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  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and efficiently conduct a sound welding work by fixing a laser beam machine to a wall face, inserting a laser beam from a piping opening part of a wall face side, aligning the beam with a piping center axis line with a positioning mechanism and moving a laser irradiation optical system with a drive device in the rotational and axial directions. SOLUTION: A fixing pin with flange 62 is inserted into an opening 61 for fixing laser beam cutting weld equipment of a wall face 3, the laser beam cutting/welding equipment is fixed to the wall face 3. A laser beam irradiation optical system 1 is moved in the axial direction and inserted into a piping opening part. Due to an effect of a compliance device 50, the laser beam irradiation optical system 1 is freely inclined corresponding to sliding with the piping opening part, axial lines are gradually aligned each other. The laser beam irradiation optical system 1 is inserted into a piping 71, a positioning device is brought into contact with an inner face of the piping 71, axial lines are aligned each other, the deviation is set to <=1 mm. The laser beam irradiation optical system 1 is positioned at a prescribed position in the piping 71, rotated around the axis and cuts or welds the piping 71 from the inner face.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、配管用レーザ切断
・溶接装置に係り、特に、原子炉、核融合炉内等の構造
物の壁内にその壁面に垂直に取り付けられた配管を内面
から遠隔操作によって溶接・切断し得るようにした配管
用レーザ切断・溶接装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser cutting / welding apparatus for piping, and more particularly, to a pipe mounted vertically on a wall of a structure such as a nuclear reactor or a fusion reactor from the inner surface. The present invention relates to a laser cutting / welding apparatus for piping that can be welded / cut by remote control.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】原子
炉、核融合炉内構造物のメンテナンスのように、放射線
環境で人が近づくことができないような環境のもとで、
構造物の遠隔操作での取り替えおよび補修切断或いは溶
接を行う場合、レーザ切断・溶接装置を使用することが
行われている。特に、上述の如き環境下において配管の
外面からの溶接或いは切断が困難な場合には、その配管
内にレーザ切断・溶接装置を挿入し、所定位置での溶接
・切断を行うことも行われている。
2. Description of the Related Art In an environment where humans cannot access in a radiation environment, such as maintenance of nuclear reactors and internal structures of a fusion reactor,
When remotely replacing and repairing or welding a structure, a laser cutting and welding device is used. In particular, when welding or cutting from the outer surface of the pipe is difficult under the above-described environment, a laser cutting / welding device is inserted into the pipe to perform welding / cutting at a predetermined position. I have.

【0003】そこで、例えば、核融合炉のメンテナンス
においては、真空容器内に大型ロボットを挿入し、この
ロボットを使用して損傷部の重さ1〜5tの壁を取り外
し、又は取り付けを行い、或いはこのロボットを用いて
配管内にレーザ切断・溶接装置を挿入しなければならな
い。ところが、上記ロボットは重量物を移動するもので
あるため、位置決め精度が約±10mm程度と予想さ
れ、内径が10mm〜40mmの配管の中に上記ロボッ
トを使用してレーザ切断・溶接装置に挿入するには特別
の機構が必要であり、さらにレーザ切断・溶接装置を上
記配管内に保持するためにはスペース的にも困難な点が
あり、さらに、レーザ切断・溶接装置を固定するための
治具の開発が必要である等の問題がある。
Therefore, for example, in maintenance of a fusion reactor, a large robot is inserted into a vacuum vessel, and a wall having a weight of 1 to 5 tons is removed or attached using the robot, or A laser cutting and welding device must be inserted into the pipe using this robot. However, since the robot moves a heavy object, the positioning accuracy is expected to be about ± 10 mm, and the robot is inserted into a laser cutting / welding apparatus by using the robot in a pipe having an inner diameter of 10 mm to 40 mm. Requires a special mechanism, and furthermore, there is a point in space that is difficult to hold the laser cutting / welding apparatus in the above-mentioned pipe, and further, a jig for fixing the laser cutting / welding apparatus. There are problems such as the need to develop

【0004】しかも、従来のレーザ切断・溶接装置にお
ける集光光学系のレンズ及びミラーは固定型のレンズホ
ルダに取り付けられているため、内径が同じ配管でない
と溶接が不可能である等の問題もある。
In addition, since the lens and mirror of the condensing optical system in the conventional laser cutting and welding apparatus are mounted on a fixed lens holder, there is also a problem that welding is impossible unless the pipes have the same inner diameter. is there.

【0005】本発明は、このような点に鑑み、原子炉、
核融合炉内構造物等の取り替えおよび補修時に、容易に
且つ能率良く溶接作業を行うことができ、さらに確実且
つ健全な溶接を行うことができる配管用レーザ切断・溶
接装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points,
It is an object of the present invention to obtain a laser cutting / welding apparatus for pipes that can easily and efficiently perform welding work at the time of replacement and repair of a nuclear reactor internal structure and the like and that can perform more reliable and sound welding. I do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
壁面に垂直に取り付けられた配管を内面からレーザ切断
・溶接する配管用レーザ切断・溶接装置において、壁面
側の配管開口部から挿入可能で、軸線を配管の中心軸線
に合致させる位置決め機構を設けたレーザ照射用光学系
と、そのレーザ照射用光学系を軸線回りの回転及び軸線
方向の移動を行わせる駆動装置と、上記壁面に対する固
定装置とを有することを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention,
In a laser cutting / welding apparatus for piping that laser cuts / welds a pipe vertically mounted on a wall from the inner surface, a positioning mechanism is provided that can be inserted from the pipe opening on the wall and aligns the axis with the center axis of the pipe. A laser irradiation optical system, a drive device for rotating the laser irradiation optical system around an axis and moving in the axial direction, and a fixing device for the wall surface are provided.

【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、位置決め機構は、レーザ照射用光学系の外
筒に周方向に配設され、半径方向外方に弾発された複数
の位置決め球を有することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the positioning mechanism is provided in the outer cylinder of the laser irradiation optical system in a circumferential direction, and is provided with a plurality of radially outwardly repelled. It has a positioning sphere.

【0008】また、請求項3記載の発明は、請求項1記
載の発明において、前記駆動装置が、上記固定装置のベ
ースに対して、コンプライアンス機構により或程度軸線
方向の移動及び傾動可能に装着されていることを特徴と
する。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the driving device is mounted on the base of the fixing device so as to be able to move and tilt to a certain extent in the axial direction by a compliance mechanism. It is characterized by having.

【0009】請求項4記載の発明は、請求項1記載の発
明において、レーザ照射用光学系は、ノズル筒内に配設
され、レーザ発振器から出射されたレーザ光を伝送する
ための光ファイバー、光ファイバーから出射されたレー
ザ光を平行にさせる1枚以上のレンズ、このレンズから
出射されたレーザ光を集光させる集光レンズ、及びこの
集光レンズから出射されたレーザ光を半径方向に変える
ミラーとを有し、上記集光レンズが、レーザ照射用光学
系の軸線方向に移動調節可能に上記ノズル筒に装着され
ていることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the laser irradiation optical system is disposed in the nozzle cylinder, and transmits an optical fiber for transmitting a laser beam emitted from a laser oscillator. One or more lenses for collimating the laser light emitted from the lens, a condenser lens for condensing the laser light emitted from the lens, and a mirror for changing the laser light emitted from the condenser lens in the radial direction. Wherein the condenser lens is mounted on the nozzle cylinder so as to be adjustable in the axial direction of the laser irradiation optical system.

【0010】さらに、請求項5記載の発明は、請求項1
記載の発明において、レーザ照射用光学系の先端部には
ヒューム吸引口が開口され、そのヒューム吸引口がレー
ザ照射用光学系に沿って設けられた配管を介して装置外
に設けられた吸引装置に連通されていることを特徴とす
る。
[0010] Further, the invention according to claim 5 is based on claim 1.
In the invention described above, a fume suction port is opened at a tip portion of the laser irradiation optical system, and the fume suction port is provided outside the apparatus through a pipe provided along the laser irradiation optical system. It is characterized by being communicated with.

【0011】また請求項6記載の発明は、請求項1記載
の発明において、前記固定装置は、前記壁面に予め設け
られた2ケ所以上の穴にそれぞれ挿入される固定ピンを
有し、その固定ピンの先端部に、半径方向に進退可能で
あり半径方向に進出したとき上記穴の内周面に形成され
たクランプ溝に係合する係合片が設けられていることを
特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the fixing device has fixing pins respectively inserted into two or more holes provided in the wall surface in advance. An engagement piece is provided at the tip of the pin, the engagement piece being movable in the radial direction and engaging with a clamp groove formed on the inner peripheral surface of the hole when the pin advances in the radial direction.

【0012】請求項7記載の発明は、請求項6記載の発
明において、固定ピンには同心的に回転シャフトが配設
され、その回転シャフトの先端部のネジ部に螺合された
移動子に第1のリンクが枢着され、この第1のリンクの
先端が上記固定ピンの先端部に枢着された第2のリンク
の先端に枢着されており、回転シャフトの回転により移
動子を介して第1及び第2のリンクが半径方向に進退可
能とされていることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the present invention, a rotating shaft is disposed concentrically on the fixing pin, and the movable member is screwed to a screw portion at the tip of the rotating shaft. A first link is pivotally connected, and a tip of the first link is pivotally connected to a tip of a second link which is pivotally connected to a distal end of the fixing pin. The first and second links are capable of moving back and forth in the radial direction.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0014】図1は、本発明におけるレーザ切断・溶接
装置の概略構成を示す図であり、このレーザ切断・溶接
装置は大別すると、配管の切断・溶接を行うレーザ照射
用光学系1、レーザ照射用光学系1を軸心回りに回転さ
せるとともに軸方向の移動を行わせるための駆動装置
2、及びこの駆動装置2を壁面3に固定する固定装置4
から構成されている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a laser cutting / welding apparatus according to the present invention. The laser cutting / welding apparatus is roughly classified into an optical system 1 for laser irradiation for cutting / welding a pipe, and a laser irradiation apparatus. A driving device 2 for rotating the irradiation optical system 1 about its axis and moving it in the axial direction, and a fixing device 4 for fixing the driving device 2 to the wall surface 3
It is composed of

【0015】すなわち、上記駆動装置2の中心軸線上に
は中空状の駆動軸5が貫挿されており、その駆動軸5の
先端にレーザ照射用光学系1が連結されている。
That is, a hollow drive shaft 5 is inserted through the center axis of the drive device 2, and the laser irradiation optical system 1 is connected to the tip of the drive shaft 5.

【0016】上記駆動軸5の上記駆動装置2と対応する
部分の外周部には、図2に示すように、螺旋状の溝6及
び軸方向に延びるスプライン溝7が形成してあり、その
螺旋状の溝6にボールネジナット8のねじ部8aが螺合
され、スプライン溝7にはスプラインナット9の突条9
aが係合されている。
As shown in FIG. 2, a spiral groove 6 and an axially extending spline groove 7 are formed on the outer periphery of the drive shaft 5 at a portion corresponding to the drive device 2. The thread portion 8a of the ball screw nut 8 is screwed into the groove 6 and the ridge 9 of the spline nut 9 is fitted into the spline groove 7.
a is engaged.

【0017】上記ボールネジナット8及びスプラインナ
ット9は互いに近接して固定支持胴10内に回転自在に
収納されており、その固定支持胴10には、第1のギヤ
11を介して上記ボールネジナット8を回転駆動する第
1の駆動軸用モータ12、及び第2のギヤ13を介して
スプラインナット9を回転駆動する第2の駆動軸用モー
タ14が装着されており、これらが筒状の外筒15内に
収納されている。
The ball screw nut 8 and the spline nut 9 are rotatably housed adjacent to each other in a fixed support cylinder 10. The ball screw nut 8 and the spline nut 9 are connected to the fixed support cylinder 10 via a first gear 11. And a second drive shaft motor 14 for rotatingly driving the spline nut 9 via a second gear 13, and these are a cylindrical outer cylinder. 15.

【0018】しかして、第1の駆動軸用モータ12が回
転すると、第1のギヤ11を介してボールネジナット8
が回転される。そこで、第2の駆動軸用モータ14を停
止状態にしておくと、スプラインナット9の突条9aが
駆動軸5のスプライン溝7に係合しているため、駆動軸
5は回転することなく、ボールネジナット8の回転によ
って軸線方向にのみ移動される。すなわち、この駆動軸
5によってレーザ照射用光学系1の軸線方向の移動が行
われる。
When the first drive shaft motor 12 rotates, the ball screw nut 8 is rotated via the first gear 11.
Is rotated. Therefore, when the second drive shaft motor 14 is stopped, the protrusion 9a of the spline nut 9 is engaged with the spline groove 7 of the drive shaft 5, so that the drive shaft 5 does not rotate. Due to the rotation of the ball screw nut 8, it is moved only in the axial direction. That is, the drive shaft 5 moves the laser irradiation optical system 1 in the axial direction.

【0019】一方、第2の駆動軸用モータ14が回転す
ると、第2のギヤ13を介してスプラインナット9が回
転され、その突条9aによって駆動軸5が回転される。
そこで、ボールネジナット8が固定されると、駆動軸5
は回転すると同時に軸線方向に移動される。そこで、こ
の軸線方向の移動をさけるため第1の駆動用モータ12
を同期をとりながら逆回転させると、駆動軸5は回転の
みが行われる。しかして、レーザ照射用光学系1の回転
が行われる。
On the other hand, when the second drive shaft motor 14 is rotated, the spline nut 9 is rotated via the second gear 13, and the drive shaft 5 is rotated by the ridge 9a.
Then, when the ball screw nut 8 is fixed, the drive shaft 5
Is rotated and simultaneously moved in the axial direction. Therefore, in order to avoid the movement in the axial direction, the first driving motor 12
Are rotated in synchronization with each other, the drive shaft 5 rotates only. Thus, the rotation of the laser irradiation optical system 1 is performed.

【0020】図3は、上記駆動軸5の先端部に連結され
たレーザ照射用光学系1の概略構成を示す断面図であっ
て、円筒状に形成された光学系のノズル筒16の中心軸
線部にはレーザ伝送ファイバー17が同軸的に設けられ
た中心軸18が配設されており、その中心軸18の先端
側のノズル筒内には上記レーザ伝送ファイバー17から
出射されたレーザ光を平行にする第1レンズ19及び第
2レンズ20が設けられ、さらにその先方には集光レン
ズ21及び偏光ミラー22が順次設けられ、その偏光ミ
ラー22の先端側には球面形状の挿入ヘッド23が設け
られている。
FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of the laser irradiation optical system 1 connected to the tip of the drive shaft 5, and shows a central axis of a nozzle tube 16 of the optical system formed in a cylindrical shape. A central axis 18 on which a laser transmission fiber 17 is coaxially provided is disposed in the portion, and a laser beam emitted from the laser transmission fiber 17 is parallelized in a nozzle cylinder on the tip side of the central axis 18. A first lens 19 and a second lens 20 are provided, and a condensing lens 21 and a polarizing mirror 22 are sequentially provided in front of the first lens 19 and the second lens 20. A spherical insertion head 23 is provided on the tip side of the polarizing mirror 22. Have been.

【0021】しかして、図示しないレーザ発振器からレ
ーザ伝送ファイバー17から射出されたレーザ光は第1
レンズ19及び第2レンズ20によって平行にされ、そ
の後集光レンズ21によって集光され、偏光ミラー22
によって半径方向に偏光され、ノズル筒16の先端一側
部にあけられたレーザ照射口24から収束光25として
照射される。
The laser light emitted from the laser transmission fiber 17 from the laser oscillator (not shown)
The light is collimated by a lens 19 and a second lens 20, then condensed by a condenser lens 21,
The laser beam is polarized in the radial direction, and is irradiated as convergent light 25 from a laser irradiation port 24 opened at one side of the tip of the nozzle cylinder 16.

【0022】図4は、上記光学系ノズル筒16の先端部
の拡大断面図であり、ノズル筒16の先端寄り内周面に
は円筒状の集光レンズ取付筒26が上記ノズル筒16と
同心状にノズル筒16の軸線方向に摺動可能に配設され
ており、その集光レンズ取付筒26内に集光レンズ21
が装着してある。上記集光レンズ取付筒26の先端側段
部とノズル筒16の内周面に形成された段部との間には
スプリング27が介装され上記集光レンズ取付筒26が
後方(図において右方)に付勢されている。一方、上記
集光レンズ取付筒26の後端部は、ノズル筒16の周壁
に形成された環状のシリンダ28内に摺動可能に挿入さ
れており、その環状のシリンダ28にはノズル筒16内
にそのノズル筒16に沿って配設された集光レンズ駆動
用ガス供給管29が開口されている。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the tip of the optical system nozzle barrel 16. A cylindrical condenser lens mounting barrel 26 is concentric with the nozzle barrel 16 on the inner peripheral surface near the tip of the nozzle barrel 16. The condenser lens 21 is disposed so as to be slidable in the axial direction of the nozzle cylinder 16.
Is installed. A spring 27 is interposed between a step portion on the distal end side of the condenser lens attachment tube 26 and a step portion formed on the inner peripheral surface of the nozzle tube 16, and the condenser lens attachment tube 26 is rearward (right in the figure). ). On the other hand, the rear end of the condenser lens mounting cylinder 26 is slidably inserted into an annular cylinder 28 formed on the peripheral wall of the nozzle cylinder 16. A gas supply pipe 29 for driving a condenser lens disposed along the nozzle tube 16 is opened.

【0023】しかして、装置外に設けたエアー又は不活
性ガス供給源から後述する供給装置を経てエア又は不活
性ガスを上記集光レンズ駆動用ガス供給管29に供給し
シリンダ28内の圧力を高めると、そのエア又は不活性
ガスの圧力によつて集光レンズ取付筒26がスプリング
27の力に抗して前方に移動される。また、上記エア又
は不活性ガスの圧力を無くすると、上記スプリング27
の力によって集光レンズ取付筒26が後方の元の位置に
戻る。すなわち、シリンダ28内の圧力を上げることに
よって集光レンズ取付筒26を介して集光レンズ21が
前進され、シリンダ28内の圧力を下げることによって
集光レンズ取付筒26を介して集光レンズ21が後方の
元の位置に移動され、これによりレーザ光の焦点位置が
変えられる。
Thus, air or an inert gas is supplied from an air or inert gas supply source provided outside the apparatus to the condensing lens driving gas supply pipe 29 through a supply apparatus described later, and the pressure in the cylinder 28 is reduced. When it is raised, the pressure of the air or the inert gas causes the condenser lens mounting barrel 26 to move forward against the force of the spring 27. When the pressure of the air or the inert gas is eliminated, the spring 27
The condensing lens mounting cylinder 26 returns to its original position behind by the force of. That is, by increasing the pressure in the cylinder 28, the condenser lens 21 is advanced through the condenser lens mounting tube 26, and by reducing the pressure in the cylinder 28, the condenser lens 21 is moved through the condenser lens mounting tube 26. Is moved back to the original position, thereby changing the focal position of the laser beam.

【0024】また、上記ノズル筒16には前記レーザ照
射口24に開口する不活性ガス供給口30及びノズル先
端部に開口するヒューム吸収口31が設けられており、
この不活性ガス供給口30及びヒューム吸収口31が、
それれノズル筒16に沿って配設された後述する配管に
接続されている。
The nozzle cylinder 16 is provided with an inert gas supply port 30 opening at the laser irradiation port 24 and a fume absorbing port 31 opening at the tip of the nozzle.
The inert gas supply port 30 and the fume absorption port 31
It is connected to a piping, which will be described later, provided along the nozzle cylinder 16.

【0025】一方、ノズル筒16の中間部には軸線方向
に離間した2個所に位置決め装置32が設けられてい
る。すなわち、ノズル筒16の最外周には同心円上の3
ケ所以上に、互いに対向する面が外方に拡開する傾斜面
に形成された一対の球座33a,33bが設けられ、そ
の両球座33a,33bの傾斜面上に位置決め球34が
配設されている。上記一対の球座33a,33bの一方
33bはスプリング35によって他方の球座33a側に
付勢されており、位置決め球34が上記球座33a,3
3bの傾斜面によって半径方向外方に付勢されている。
なお上記位置決め球34はホルダー35によって所定以
上外方に突出することが規制されている。
On the other hand, a positioning device 32 is provided at an intermediate portion of the nozzle cylinder 16 at two locations separated in the axial direction. In other words, the outermost periphery of the nozzle cylinder 16 has three concentric circles.
A pair of ball seats 33a and 33b formed on inclined surfaces whose opposing surfaces expand outward are provided at more than two places, and a positioning ball 34 is provided on the inclined surfaces of the two ball seats 33a and 33b. Have been. One of the pair of ball seats 33a, 33b is urged toward the other ball seat 33a by a spring 35, and the positioning ball 34 is moved to the ball seats 33a, 33b.
It is urged radially outward by the inclined surface 3b.
The positioning sphere 34 is restricted by the holder 35 from protruding outward by a predetermined amount or more.

【0026】一方、図5は、集光レンズ駆動用ガス供給
管29、及び不活性ガス供給口30並びにヒューム吸収
口31にそれぞれ接続されている配管36,37の端部
が接続されているガス配管マニホールドの概略構成を示
す図であり、各管29,36,37はガス配管マニホー
ルドのロータリーブッシュ38に接続されている。この
ロータリーブッシュ38と上記3種の配管29,36,
37及び光学系本体は同軸で回転し、この回転するロー
タリーブッシュ38の外周には回転しないロータリーブ
ッシュマニホールド39が配設されており、このロータ
リーブッシュマニホールド39の内周面には、それぞれ
集光レンズ駆動用ガス源に接続された第1の環状溝4
0、不活性ガス供給源に接続された第2の環状溝41、
及びヒューム吸引装置に接続された第3の環状溝42が
形成されている。そして、第1の環状溝40がロータリ
ーブッシュ38の孔43を介して集光レンズ駆動用ガス
供給管29に連通され、第2の環状溝41が孔44を介
して配管36に連通され、さらに第3の環状溝42が孔
45を介して配管37に連通されている。
On the other hand, FIG. 5 shows a gas to which the ends of pipes 36 and 37 connected to the condenser lens driving gas supply pipe 29, the inert gas supply port 30 and the fume absorption port 31, respectively. FIG. 3 is a view showing a schematic configuration of a piping manifold, in which respective pipes 29, 36, and 37 are connected to a rotary bush 38 of the gas piping manifold. This rotary bush 38 and the three types of pipes 29, 36,
The rotary bush 38 and the optical system main body rotate coaxially, and a rotary bush manifold 39 which does not rotate is provided on the outer circumference of the rotary bush 38 which rotates. A condensing lens is provided on the inner peripheral surface of the rotary bush manifold 39. First annular groove 4 connected to a driving gas source
0, a second annular groove 41 connected to an inert gas supply,
And a third annular groove 42 connected to the fume suction device. Then, the first annular groove 40 communicates with the condenser lens driving gas supply pipe 29 via the hole 43 of the rotary bush 38, the second annular groove 41 communicates with the pipe 36 via the hole 44, and The third annular groove 42 communicates with the pipe 37 via the hole 45.

【0027】しかして、光学系本体が回転した場合でも
常に各ガス経路は各環状溝を介してガス源等につながっ
ており、このガス配管マニホールドを介して集光レンズ
駆動用ガス或いは不活性ガスが所定個所に供給され、光
学系の先端で吸引されたヒュームは配管37を通り、こ
のガス配管マニホールドを経て排出される。
Thus, even when the optical system body rotates, each gas path is always connected to a gas source or the like via each annular groove, and a condenser lens driving gas or an inert gas is supplied through this gas pipe manifold. Is supplied to a predetermined location, and the fume sucked at the tip of the optical system passes through the pipe 37 and is discharged through the gas pipe manifold.

【0028】ところで、前記駆動装置2の外筒15は、
図6に示すように、コンプライアンス装置50を介して
固定装置4に連結されている。固定装置4の基板51に
はそのほぼ中央位置に筒状体52が突設されており、そ
の筒状体52の先端に連結用フランジ53が形成されて
いる。そして、上記連結用フランジ53と駆動装置2側
の外筒15とが複数のコンプライアンス機構50を介し
て互いに連結されている。
The outer cylinder 15 of the driving device 2 is
As shown in FIG. 6, it is connected to the fixing device 4 via the compliance device 50. A tubular body 52 is protruded from the substrate 51 of the fixing device 4 at a substantially central position thereof, and a connecting flange 53 is formed at the tip of the tubular body 52. The connection flange 53 and the outer cylinder 15 on the drive device 2 side are connected to each other via a plurality of compliance mechanisms 50.

【0029】図7は上記コンプライアンス機構50の拡
大断面図であって、連結用フランジ53には頭部付き連
結軸54が貫挿されており、この連結軸54の外周に固
着された球体55が連結用フランジ53に設けられてい
る凹球面を有する球座56に係合され、上記連結軸54
が或程度傾動し得るようにしてある。連結軸54の先端
には球体57が螺着してあり、この球体57が前記駆動
装置2側の外筒15に設けられた球座58に係合され、
連結軸54と外筒15が相対的に或程度傾動し得るよう
にしてある。さらに上記連結軸54に設けられたばね受
け54aと前記連結用フランジ53間にスプリング59
が介装され、連結用フランジ53と外筒15間の間隔に
或程度の自由度が得られるようにしてある。
FIG. 7 is an enlarged sectional view of the compliance mechanism 50. A connection shaft 54 with a head is inserted through the connection flange 53, and a sphere 55 fixed to the outer periphery of the connection shaft 54 is provided. The connection shaft 54 is engaged with a spherical seat 56 having a concave spherical surface provided on the connection flange 53.
Can be tilted to some extent. A spherical body 57 is screwed to the tip of the connecting shaft 54, and the spherical body 57 is engaged with a spherical seat 58 provided on the outer cylinder 15 on the driving device 2 side.
The connecting shaft 54 and the outer cylinder 15 can be relatively tilted to some extent. Further, a spring 59 is provided between a spring receiver 54a provided on the connection shaft 54 and the connection flange 53.
Are provided so that a certain degree of freedom can be obtained in the interval between the connecting flange 53 and the outer cylinder 15.

【0030】一方、壁面3には、配管開口部60に対し
て所定位置に複数のレーザ切断・溶接装置固定用の開口
61が予め設けられており、固定装置4の基盤51に装
着された固定ピン62を上記開口61に挿入装着するこ
とによって、基盤15を壁面3に固定することができ
る。
On the other hand, a plurality of laser cutting / welding device fixing openings 61 are provided at predetermined positions on the wall surface 3 at predetermined positions with respect to the pipe opening 60, and the fixing device 61 is mounted on the base 51 of the fixing device 4. The base 15 can be fixed to the wall surface 3 by inserting and mounting the pin 62 into the opening 61.

【0031】図8は、固定装置4の固定機構の拡大断面
図であって、基盤51にはフランジ付固定ピン62が挿
入装着されている。上記フランジ付固定ピン62の中心
には回転シャフト63が軸支されており、その回転シャ
フト63の先端部には雄ねじ部64が形成され、その雄
ねじ部64に移動子65が螺合されている。上記移動子
65及びフランジ付固定ピン62の先端にはそれぞれリ
ンク66,67の基端が枢着してあり、両リンク66,
67の先端が互いにピンによって連結されている。そし
て、上記回転シャフト63はカップリング68を介して
モータ69の出力軸に連結されている。
FIG. 8 is an enlarged sectional view of a fixing mechanism of the fixing device 4, and a fixing pin 62 with a flange is inserted and mounted on the base 51. A rotary shaft 63 is pivotally supported at the center of the flanged fixing pin 62, and a male screw portion 64 is formed at the tip of the rotary shaft 63, and a mover 65 is screwed to the male screw portion 64. . The proximal ends of links 66 and 67 are pivotally connected to the distal ends of the moving element 65 and the fixing pin 62 with a flange, respectively.
The tips of 67 are connected to each other by pins. The rotating shaft 63 is connected to an output shaft of a motor 69 via a coupling 68.

【0032】しかして、上述のようにフランジ付固定ピ
ン62を壁面3に予め設けられている開口61に挿入
し、モータ69を回転駆動すると、回転シャフト63が
回転し、雄ねじ部64に螺合されている移動子65がフ
ランジ付固定ピン62の先端側に移動する。したがっ
て、ほぼ一直線状に延びていた両リンク66,67が図
8に示すように折り畳まれ、両リンク66,67の先端
部が外方に拡開し、レーザ切断・溶接装置固定用の開口
61の内周壁に形成されているクランプ溝70に係合
し、この係合によってクランプ溝70と基盤51が強固
に締付けられ固定される。
When the fixing pin with flange 62 is inserted into the opening 61 provided in the wall surface 3 in advance and the motor 69 is driven to rotate as described above, the rotating shaft 63 rotates and is screwed into the male screw portion 64. The moving element 65 moves to the tip side of the fixing pin 62 with the flange. Therefore, the two links 66 and 67, which have been extended substantially in a straight line, are folded as shown in FIG. 8, and the ends of the two links 66 and 67 are expanded outward, so that the opening 61 for fixing the laser cutting / welding apparatus is formed. Is engaged with the clamp groove 70 formed on the inner peripheral wall of the clamp groove 70, and the clamp groove 70 and the base 51 are firmly tightened and fixed by this engagement.

【0033】そこで、上述の如く構成したレーザ切断・
溶接装置によって壁面に垂直に取り付けられた配管の切
断或いは溶接を行う場合には、壁面3に形成されたレー
ザ切断・溶接装置固定用の開口61にフランジ付固定ピ
ン62を挿入し、両リンク66,67をクランプ溝70
に係合させることによって、レーザ切断・溶接装置を壁
面3に固定する。
Therefore, the laser cutting and
When cutting or welding a pipe vertically attached to a wall surface by a welding device, a fixing pin with a flange 62 is inserted into an opening 61 for fixing a laser cutting / welding device formed on the wall surface 3, and both links 66. , 67 with clamp groove 70
The laser cutting / welding apparatus is fixed to the wall surface 3 by engaging with the wall.

【0034】その後、第1の駆動軸用モータ12を駆動
することによってレーザ照射用光学系1が前進させられ
配管開口部60内に挿入される。この場合、レーザ照射
用光学系1の先端部には球面形状の挿入ヘッド23が設
けられるとともに、配管開口部60の開口端にテーパ状
の拡開部が形成されているため、レーザ照射用光学系の
中心軸線と配管開口部60の軸線が一致していない場合
でも、このテーパ状の拡開部と挿入ヘッド23との当接
によって、すべりながらレーザ照射用光学系1の軸線と
配管開口部60の軸線とが一致されていき、レーザ照射
用光学系が配管開口部60内にスムースに案内挿入され
る。
Then, the laser drive optical system 1 is advanced by driving the first drive shaft motor 12 and inserted into the pipe opening 60. In this case, a spherical insertion head 23 is provided at the tip of the laser irradiation optical system 1 and a tapered expansion portion is formed at the open end of the pipe opening 60. Even when the center axis of the system does not coincide with the axis of the pipe opening 60, the axis of the laser irradiation optical system 1 and the pipe opening are slipped by the contact between the tapered expansion section and the insertion head 23 while sliding. The axis of 60 is aligned, and the laser irradiation optical system is smoothly guided and inserted into the pipe opening 60.

【0035】すなわち、上述のようにレーザ照射用光学
系1の挿入ヘッド23が配管開口部60の内面に接触し
てその内面上を摺動すると、固定装置4に対してレーザ
切断・溶接装置がコンプライアンス機構50を介して連
結されているため、上記挿入ヘッド23と配管開口部6
0との摺動に応じて、レーザ照射用光学系1が固定装置
4の筒状体52に対して自由に傾動し、レーザ照射用光
学系の軸線が配管開口部60の軸線に対して次第に一致
されていく。
That is, as described above, when the insertion head 23 of the laser irradiation optical system 1 contacts the inner surface of the pipe opening 60 and slides on the inner surface, the laser cutting and welding device Since it is connected via the compliance mechanism 50, the insertion head 23 and the pipe opening 6 are connected.
The laser irradiation optical system 1 is freely tilted with respect to the cylindrical body 52 of the fixing device 4 in accordance with the sliding with respect to 0, and the axis of the laser irradiation optical system is gradually moved with respect to the axis of the pipe opening 60. Will be consistent.

【0036】このようにして、レーザ照射用光学系1が
壁内に配設されている配管71(図1)内に挿入される
と、その配管71の内面に位置決め装置32における位
置決め球34が接触し、レーザ照射用光学系の中心軸線
と配管の中心軸線のずれ幅が±1mm以内に一致され
る。
As described above, when the laser irradiation optical system 1 is inserted into the pipe 71 (FIG. 1) provided in the wall, the positioning sphere 34 of the positioning device 32 is placed on the inner surface of the pipe 71. The center of the laser irradiation optical system and the center axis of the pipe are shifted within ± 1 mm.

【0037】そこで、配管71内の切断或いは溶接すべ
き所定位置にレーザ照射用光学系のレーザ照射口24が
位置されると、第1及び第2の駆動軸用モータ12、1
4の作動によってレーザ照射用光学系1が軸線回りに回
転されるとともに、レーザ照射口24からレーザが照射
され、配管71がその内面から周方向の切断或いは溶接
が行われる。
When the laser irradiation port 24 of the laser irradiation optical system is positioned at a predetermined position in the pipe 71 to be cut or welded, the first and second drive shaft motors 12 and 1 are moved.
The laser irradiation optical system 1 is rotated around the axis by the operation of 4, and laser is irradiated from the laser irradiation port 24, so that the pipe 71 is cut or welded from its inner surface in the circumferential direction.

【0038】ところで、図1及び図9に示すように、壁
内の配管71が、壁内に設けられている配管71aに比
べ壁面の開口部付近の配管71bの内径が小さくされて
いる場合がある。したがって、この場合図9に示すうよ
うに、例えば同じ径の配管同士を溶接或いは切断する開
先Aと、配管71aに蓋をするための溶接等を行う開先
Bの2カ所で切断或いは溶接を行う必要があることがあ
る。
By the way, as shown in FIGS. 1 and 9, there is a case where the inside diameter of the pipe 71b near the opening of the wall of the pipe 71 in the wall is smaller than that of the pipe 71a provided in the wall. is there. Therefore, in this case, as shown in FIG. 9, for example, a groove A for welding or cutting pipes of the same diameter and a groove B for welding or the like for covering the pipe 71a at two places. May need to be done.

【0039】ところがこの場合、エア又は不活性ガス供
給源から集光レンズ駆動用ガス供給管29を介してシリ
ンダ28内にエア又は不活性ガスを供給或いは排出する
ことによって集光レンズ取付筒26を介して集光レンズ
21を前後動させ、レーザ光の焦点位置を変えることが
できるので、上記内径が異なる場合においても、集光レ
ンズ21の位置調整により、確実に溶接・切断作業を行
うことができる。
However, in this case, the condenser lens mounting cylinder 26 is supplied or discharged from the air or inert gas supply source to the cylinder 28 through the condenser lens driving gas supply pipe 29 into or out of the cylinder 28. The focus position of the laser beam can be changed by moving the condenser lens 21 back and forth through the intermediary, so that even if the inside diameter is different, the position adjustment of the condenser lens 21 enables reliable welding and cutting work. it can.

【0040】また、配管内面を溶接すると、かなりの量
のヒューム等が発生する。このヒュームは溶接後配管、
光学系部表面に堆積し配管内に冷却水等を流すと水の環
境が悪化する。一般的な場合の配管溶接後の処理は、配
管をクリーニングし、溶接部検査後冷却配管として使用
するが、本発明においては、ノズル筒16の先端部にヒ
ューム吸収口31が設けられ、配管37を介してヒュー
ム吸収装置に接続されているため、溶接・切断と同時に
ヒューム等が吸引除去される。したがって、クリーニン
グの工程を殆ど必要とすることがない。また、ヒューム
の除去を行うときに、溶接中の配管の内圧を配管の外圧
よりやや大きくさせ、その圧力差によりヒュームを配管
外に排気することにより、特に吸引力のある吸引機を必
要とせず、配管の汚れにくい溶接等が可能である。
Further, when the inner surface of the pipe is welded, a considerable amount of fume or the like is generated. This fume is used for piping after welding,
When cooling water or the like is deposited on the surface of the optical system and flows into the pipe, the environment of the water deteriorates. In a general case, the post-weld treatment is to clean the pipe and use it as a cooling pipe after the weld inspection. In the present invention, the fume absorbing port 31 is provided at the tip of the nozzle cylinder 16 and the pipe 37 is provided. Is connected to the fume absorbing device via the fumes, so that fumes and the like are removed by suction at the same time as welding and cutting. Therefore, there is almost no need for a cleaning step. Also, when fumes are removed, the internal pressure of the pipe during welding is made slightly larger than the external pressure of the pipe, and the fumes are exhausted out of the pipe by the pressure difference. In addition, it is possible to perform welding or the like that is less likely to stain the piping.

【0041】なお、上記実施の態様においては、不活性
ガスの圧力を用いて集光レンズ取付筒26を移動させ、
集光レンズ21の位置を移動させるものを示したが、ワ
イヤ等により集光レンズを移動させるようにしてもよ
い。また、固定装置に固定位置確認用のスイッチを設
け、このスイッチのオン・オフの状態によりレーザ切断
・溶接装置が定位置に取り付けられているか確認できる
ようにしてもよい。
In the above embodiment, the condenser lens mounting cylinder 26 is moved using the pressure of the inert gas,
Although the one that moves the position of the condenser lens 21 is shown, the condenser lens may be moved by a wire or the like. Also, a switch for confirming the fixed position may be provided in the fixing device, and it may be possible to confirm whether the laser cutting / welding device is mounted at a fixed position by turning on / off the switch.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は壁面側の
配管開口部から挿入可能で、軸線を配管の中心軸線と合
致させる位置決め機構を設けたレーザ照射用光学系と、
そのレーザ照射用光学系を軸線回りの回転及び軸線方向
の移動を行わせる駆動装置と、上記壁面に対する固定装
置とを設けたので、例えば核融合炉や原子炉内構造物の
補修溶接等に際し、配管内かその配管の切断・溶接を遠
隔操作によって容易に行うことができる。さらに、集光
レンズを移動可能とすることによって、内径の異なる配
管の内面からの溶接・切断も行うことができ、またヒュ
ーム吸引口を設けることによって、ヒュームを吸引除去
することができてクリーニングの工程を省くこともでき
る。
As described above, according to the present invention, a laser irradiation optical system having a positioning mechanism which can be inserted from a pipe opening on a wall surface side and has an axis aligned with the center axis of the pipe is provided.
Since the laser irradiation optical system is provided with a drive device for rotating the optical system around the axis and moving in the axial direction, and a fixing device for the wall surface, for example, for repair welding of a nuclear fusion reactor or a reactor internal structure, Cutting and welding of the inside of the pipe or the pipe can be easily performed by remote control. Furthermore, by making the condenser lens movable, welding and cutting can be performed from the inner surface of pipes with different inner diameters. By providing a fume suction port, fumes can be removed by suction and cleaning. The process can be omitted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の配管用レーザ切断・溶接装置の概略構
成を示す図。
FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a laser cutting / welding apparatus for piping of the present invention.

【図2】本発明装置における駆動装置部の縦断面図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a drive unit in the device of the present invention.

【図3】本発明装置におけるレーザ照射用光学系の概略
構成を示す断面図。
FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of a laser irradiation optical system in the apparatus of the present invention.

【図4】光学系ノズル筒の先端部の拡大断面図。FIG. 4 is an enlarged sectional view of a distal end portion of the optical system nozzle cylinder.

【図5】ガス配管マニホールド部の概略構成を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a gas pipe manifold unit.

【図6】本発明装置における固定装置と駆動装置の連結
状態を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a connection state of a fixing device and a driving device in the device of the present invention.

【図7】コンプライアンス装置の拡大断面図。FIG. 7 is an enlarged sectional view of the compliance device.

【図8】固定装置の固定機構の拡大断面図。FIG. 8 is an enlarged sectional view of a fixing mechanism of the fixing device.

【図9】図1のA部拡大図。FIG. 9 is an enlarged view of a portion A in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ照射光学系 2 駆動装置 3 壁面 4 固定装置 5 駆動軸 6 螺旋状の溝 7 スプライン溝 8 ボールネジナット 9 スプラインナット 12 第1の駆動軸用モータ 14 第2の駆動軸用モータ 16 光学系のノズル筒 17 レーザ伝送ファイバー 19 第1レンズ 20 第2レンズ 21 集光レンズ 22 偏光ミラー 23 挿入ヘッド 26 集光レンズ取付筒 28 シリンダ 29 集光レンズ駆動用ガス供給管 30 不活性ガス供給口 31 ヒューム吸収口 32 位置決め装置 34 位置決め球 38 ロータリーブッシュ 39 ロータリーブッシュマニホールド 50 コンプライアンス装置 54 連結軸 60 配管開口部 61 レーザ切断・溶接装置固定用の開口 62 固定ピン 63 回転シャフト 65 移動子 66,67 リンク 69 モータ 70 クランプ溝 Reference Signs List 1 laser irradiation optical system 2 driving device 3 wall surface 4 fixing device 5 driving shaft 6 spiral groove 7 spline groove 8 ball screw nut 9 spline nut 12 first drive shaft motor 14 second drive shaft motor 16 Nozzle cylinder 17 Laser transmission fiber 19 First lens 20 Second lens 21 Condensing lens 22 Polarizing mirror 23 Insertion head 26 Condensing lens mounting cylinder 28 Cylinder 29 Condensing lens driving gas supply pipe 30 Inert gas supply port 31 Fume absorption Mouth 32 Positioning device 34 Positioning ball 38 Rotary bush 39 Rotary bush manifold 50 Compliance device 54 Connecting shaft 60 Piping opening 61 Opening for fixing laser cutting / welding device 62 Fixing pin 63 Rotating shaft 65 Moving element 66, 67 Link 69 Motor 70 Kula Pump groove

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B23K 26/08 B23K 26/08 K 26/14 26/14 A G21B 1/00 G21B 1/00 Z (72)発明者 多 田 栄 介 茨城県那珂郡東海村白方白根2−4 日本 原子力研究所内 (72)発明者 岡 潔 茨城県那珂郡東海村白方白根2−4 日本 原子力研究所内 (72)発明者 河 野 渉 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 木 村 盛一郎 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 牧 野 吉 延 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 椎 原 克 典 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 佐々木 奈 美 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 西 村 哲 郎 東京都府中市晴見町2丁目24番地の1 東 芝エフエーシステムエンジニアリング株式 会社内 Fターム(参考) 4E068 AE00 BG02 CA06 CA11 CD08 CD15 CE02 CE08 CG02 DA15──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) B23K 26/08 B23K 26/08 K 26/14 26/14 A G21B 1/00 G21B 1/00 Z (72 Inventor Eisuke Tada 2-4 Shirakata Shirane, Tokai-mura, Naka-gun, Ibaraki Pref. Inside the Japan Atomic Energy Research Institute (72) Inventor Kiyoshi Oka 2-4 Shirakata-Shirane, Tokai-mura, Naka-gun Ibaraki Pref. Person Wataru Kono 2-4, Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Keihin Works, Toshiba Corporation (72) Inventor Seichiro Kimura 2-4, Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Keihin Works, Toshiba ( 72) Inventor Yoshinobu Makino 2-4, Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Keihin Works Co., Ltd. (72) Inventor Katsunori Shiihara End of Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 2-4 Cho-cho, Toshiba Keihin Works Co., Ltd. (72) Inventor Nami Sasaki 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Inside Toshiba Corporation Head Office (72) Inventor Tetsuro Nishimura Harumi, Fuchu-shi, Tokyo 2-24-24, Toshiba F-System Engineering Co., Ltd. F-term (reference) 4E068 AE00 BG02 CA06 CA11 CD08 CD15 CE02 CE08 CG02 DA15

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】壁面に垂直に取り付けられた配管を内面か
らレーザ切断・溶接する配管用レーザ切断・溶接装置に
おいて、壁面側の配管開口部から挿入可能で、軸線を配
管の中心軸線に合致させる位置決め機構を設けたレーザ
照射用光学系と、そのレーザ照射用光学系を軸線回りの
回転及び軸線方向の移動を行わせる駆動装置と、上記壁
面に対する固定装置とを有することを特徴とする、配管
用レーザ切断・溶接装置。
1. A laser cutting / welding apparatus for a pipe for laser-cutting / welding a pipe vertically mounted on a wall from an inner surface thereof, the pipe can be inserted from a pipe opening on a wall, and an axis coincides with a central axis of the pipe. A piping, comprising: a laser irradiation optical system provided with a positioning mechanism; a driving device that rotates the laser irradiation optical system around an axis and moves in the axial direction; and a fixing device to the wall surface. Laser cutting and welding equipment.
【請求項2】位置決め機構は、レーザ照射用光学系の外
筒に周方向に配設され、半径方向外方に弾発された複数
の位置決め球を有することを特徴とする、請求項1記載
の配管用レーザ切断・溶接装置。
2. The positioning mechanism according to claim 1, wherein the positioning mechanism has a plurality of positioning spheres which are arranged in a circumferential direction on an outer cylinder of the laser irradiation optical system and which are resiliently projected outward in a radial direction. Laser cutting and welding equipment for piping.
【請求項3】前記駆動装置が、上記固定装置のベースに
対して、コンプライアンス機構により或程度軸線方向の
移動及び傾動可能に装着されていることを特徴とする、
請求項1記載の配管用レーザ切断・溶接装置。
3. The device according to claim 1, wherein the driving device is mounted on the base of the fixing device so as to be able to move and tilt to a certain extent in the axial direction by a compliance mechanism.
The laser cutting / welding apparatus for piping according to claim 1.
【請求項4】レーザ照射用光学系は、ノズル筒内に配設
され、レーザ発振器から出射されたレーザ光を伝送する
ための光ファイバー、光ファイバーから出射されたレー
ザ光を平行にさせる1枚以上のレンズ、このレンズから
出射されたレーザ光を集光させる集光レンズ、及びこの
集光レンズから出射されたレーザ光を半径方向に変える
ミラーとを有し、上記集光レンズが、レーザ照射用光学
系の軸線方向に移動調節可能に上記ノズル筒に装着され
ていることを特徴とする、請求項1記載の配管用レーザ
切断・溶接装置。
4. An optical system for laser irradiation is provided in a nozzle cylinder, and an optical fiber for transmitting a laser beam emitted from a laser oscillator, and at least one optical fiber for parallelizing the laser beam emitted from the optical fiber. A lens, a condenser lens for condensing the laser light emitted from the lens, and a mirror for changing the laser light emitted from the condenser lens in a radial direction, wherein the condenser lens is a laser irradiation optical 2. The laser cutting / welding apparatus for piping according to claim 1, wherein the apparatus is mounted on the nozzle cylinder so as to be adjustable in the axial direction of the system.
【請求項5】レーザ照射用光学系の先端部にはヒューム
吸引口が開口され、そのヒューム吸引口がレーザ照射用
光学系に沿って設けられた配管を介して装置外に設けら
れた吸引装置に連通されていることを特徴とする、請求
項1記載の配管用レーザ切断・溶接装置。
5. A suction device, wherein a fume suction port is opened at the tip of the laser irradiation optical system, and the fume suction port is provided outside the apparatus through a pipe provided along the laser irradiation optical system. The laser cutting / welding apparatus for piping according to claim 1, wherein the apparatus is connected to a pipe.
【請求項6】前記固定装置は、前記壁面に予め設けられ
た2ケ所以上の穴にそれぞれ挿入される固定ピンを有
し、その固定ピンの先端部に、半径方向に進退可能であ
り半径方向に進出したとき上記穴の内周面に形成された
クランプ溝に係合する係合片が設けられていることを特
徴とする、請求項1記載の配管用レーザ切断・溶接装
置。
6. The fixing device has a fixing pin inserted into two or more holes provided in advance on the wall surface, and a distal end of the fixing pin is capable of moving forward and backward in a radial direction, and 2. The laser cutting / welding apparatus for piping according to claim 1, wherein an engagement piece is provided which engages with a clamp groove formed on an inner peripheral surface of the hole when the hole advances.
【請求項7】固定ピンには同心的に回転シャフトが配設
され、その回転シャフトの先端部のネジ部に螺合された
移動子に第1のリンクが枢着され、この第1のリンクの
先端が上記固定ピンの先端部に枢着された第2のリンク
の先端に枢着されており、回転シャフトの回転により移
動子を介して第1及び第2のリンクが半径方向に進退可
能とされていることを特徴とする、請求項6記載の配管
用レーザ切断・溶接装置。
7. A rotary shaft is disposed concentrically on the fixed pin, and a first link is pivotally connected to a movable member screwed to a threaded portion at the tip of the rotary shaft. Is pivotally attached to the tip of a second link pivotally attached to the tip of the fixed pin, and the rotation of the rotating shaft allows the first and second links to advance and retreat in the radial direction via the mover. 7. The laser cutting / welding apparatus for piping according to claim 6, wherein:
JP10255697A 1998-09-09 1998-09-09 Laser beam cutting and weld equipment for piping Pending JP2000084685A (en)

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