FR 2565868 A1 19851220 FR 8509258 A 19850618 "Appareil d'usinage au laser muni d'un système d'alignement de faisceau". La présente invention concerne, d'une façon générale, un appareil pour l'usinage au laser de pièces mécaniques et, plus particulièrement, un moyen d'alignement de faisceau laser pour un tel appareil. L'exécution de diverses opérations d'usinage au laser, comme par exemple un soudage au laser, sur une pièce donnée, exige fréquemment une refocalisation répétée de la lentille de focalisation de faisceau en différents points focaux correspondant aux opérations d'usinage respectives à exécuter. Un exemple typique d'un domaine d'application o une telle refocalisation répétée est nécessaire est le soudage au laser des grilles pour barresde combustible telles que celles utilisées avec les assemblages de combustible nucléaire dans le but de supporter latéralement les barres de combustible. Comme il est bien connu dans la technique, ces grilles consistent en une pluralité de bandes métalliques qui sont enchevêtrées de manière à former une structure à claire-voie définissant une multipli- cité de cellules à travers lesquelles s'étendent les barres de combustible individuelles, et chaque grille exige l'exécution d'un grand nombre de soudures, en particulier à l'endroit o ces bandes intérieures s'intersectent mutuellement, à l'endroit o les extré- mités des bandes intérieures sont reliées aux bandes extérieures ou bandes périphériques, à l'endroit o les bandes périphériques se rejoignent aux angles de la grille, et à l'endroit o les manchons pour les chaus- settes de guidage des barres de contrôle sont assemblés aux bandes intérieures. L'exécution de ces nombreuses soudures sur une grille exige une refocalisation répétée du faisceau laser dans les différents plans focaux, ce que l'on obtient par des déplacements correspondants d'une lentille de focalisation laser. Un inconvénient que l'on a rencontré avec un tel matériel d'usinage à laser en ce crui concerne le changement de la hauteur de la lentille de focalisation s'est révélé être à l'origine d'une dérive latérale du foyer du faisceau laser par rapport à son empla- cement normal, dérive qui peut se traduire par des soudures de qualité inférieure. L'objet principal de la présente invention est de remédier à cet inconvénient et, l'invention réside par conséquent dans un appareil qui permet d'effectuer une multiplicité d'opérations d'usinage au laser et qui comprend un moyen pour émettre un faisceau laser et un moyen pour diriger le faisceau émis au moins le long d'un trajet prédéterminé dans lequel est disposé un moyen de focalisation pouvant être déplacé le long d'un axe pour focaliser le faisceau en des points focaux différents correspondant aux opérations d'usinage respectives, l'appareil susvisé étant caractérisé parun moyen d'alignement de faisceau pour aligner au moins une partie dudit trajet de faisceau ou de chaque trajet de faisceau avec l'axe de déplacement du moyen de focalisation disposé dans ce trajet, ledit moyen d'alignement de faisceau com- prenant un agencement de cibles d'alignement, un moyen de montage associé audit trajet de faisceau ou à chaque trajet de faisceau pour supporter de façon amovible l'agencement de cibles d'alignement dans le trajet de faisceau de manière que cet agencement de cibles intercepte le faisceau laser et projette une ombre dont la forme varie selon que ladite partie du trajet de faisceau est alignée ou n'est pas alignée vis-à-vis de l'axe de déplacemet du moyen de focali- sation qui s'y Irouve, et un moyen réglable disposé dans ledit trajet de faisceau ou dans chaque trajet de faisceau pour régler ladite partie de ce dernier de manière que l'ombre projetée par ledit agencement de cibles d'alignement puisse être ramenée d'une forme indiquant l'absence d'alignement à une forme indiquant un alignement, de manière a aligner ainsi ladite partie du trajet de faisceau avec ledit axe de dépla- cement du moyen de focalisation qui s'y trouve. Grâce à cet appareil comprenant le moyen d'alignement de faisceau mentionné ci-dessus, on peut focaliser le faisceau laser sur une multiplicité de sites d'usinage au laser avec un degré élevé de préci- sions et sans dérive ou écart inadmissible de son foyer. Dans un mode de réalisation préféré de l'in- vention que l'on va décrire en détail, l'agencement de cibles d'alignement comprend deux cibles adaptées pour être positionnées par le moyen de montage dans chaque trajet de faisceau dans une disposition mutuelle espacée et d'une manière qui leur fait projeter une ombre composite qui varie entre une forme régulière et des formes irrégulières indiquant un alignement ou l'absence d'alignement, respectivement ae la partie de trajet de faisceau particulier avec l'axe de daé- placement du moyen de focalisation. Le moyen de montage de cible se trouvant dans ledit trajet de faisceau ou chaque trajet de faisceau est adapté pour positionner les deux cibles dans un segment de trajet de faisceau exempt d'éléments optiques, tel que des lentilles ou des miroirs, entre les cibles. Le moyen réglable de l'appareil selon l'invention comprend un miroir d'orientation disposé de manière à intercepter et à changer la direction du faisceau laser dans le trajet de faisceau associé, ce miroir d'orientation pouvant être réglé par rotation autour de deux axes sensible- ment perpendiculaires l'un à l'autre. Le moyen réglable comprend, en outre, un second miroir d'orientation qui peut être réglé par rotation autour de deux axes sen- siblement perpendiculaires l'un à l'autre et ce second miroir d'orientation est disposé de manière à inter- cepter et à changer la direction du faisceau laser provenant du miroir mentionné en premier et à réfléchir le faisceau intercepté le lQng de la partie du trajet de faisceau devant être alignée avec l'axe de dépla- cement du moyen de focalisation. On va maintenant décrire & titre illustratif uniquement le mode de réalisation préféré de l'invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un assemblage combustible nucléaire; les figures 2A, 2B et 2C sont, respectivement, une vue en perspective, une vue en plan et une vue latérale en coupe d'une grille de support de barres de combustible telle que celle utilisée dans l'assem- blage de la figure 1; la figure 3 est une vue schématique montrant comment, en l'absence de l'invention, le déplacement d'une lentille de focalisation de faisceau laser peut entraîner une dérive ou écart du foyer par rapport à sa position correcte; la figure 4 est une vue en perspective éclatée d'un système de support structural pour un appareil de soudage a laser selon l'invention; la figure 5 est une représentation schématique en perspective du système optique de l'appareil de soudage à- laser; la figure 6 montre la lentille de focalisation laser de la figure 3 et un exemple de la façon selon laquelle elle réfracte les rayons lumineux provenant d'un laser; les figures 7A et 7B sont respectivement une vue de face et une vue de dessus du système de souSage à laser des figures 4 et 5; les figures 8A et 8B sont respectivement une vue en élévation latérale et une vue en élévation frontale de miroir d'orientation destiné à rediriger le faisceau laser orienté horizontalement le long d'un trajet orienté verticalement aligné avec précision par rapport à un axe vertical ou axe Z-Z'; les figures 9A et 9B sont, respectivement, une vue en plan et une vue en coupe par 9B-9B de la figure 9A d'une cible d'alignement de faisceau destinée à être utilisée selon la présente invention; la figure 10 est une vue en élévation frontale d'un système de miroir d'orientation utilisé dans le système de soudage à laser représenté sur les figures 7B, 8A et 8B; la figure 11 est une vue en coupe du système de focalisation à laser représenté sur les figures 5 et 7A; et les figures 12A et 12B sont des vues de l'ombre projetée par un faisceau laser dirigé à travers une paire de cibles d'alignement de faisceau, telle que celle représentée sur les figures 9A et 9B, lorsque le faisceau laser et l'axe Z-Z' sont alignés et lorsque le faisceau laser et l'axe Z-Z' ne sont pas alignés, respectivement. En se référant maintenant aux dessins et à la figure 1 en particulier, on voit que cette dernière représente un type d'assemblage combustible nucléaire dans la fabrication duquel l'appareil d'usinage de précision à laser selon l'invention peut être utilisé. L'assemblage combustible, désigné d'une façon géné- rale par la référence 10, est un ensemble autonome comprenant un embout supérieur 12, un embout inférieur 14 et, s'étendant entre ces embouts, un réseau de arres 18 de combustible nucléaire maintenu5en position au moyen de grilles 16. Les deux embouts 12 et 14 forment avec les grilles 16 l'ossature qui supporte les barres de combustible 18 et les barres de commande (non re- présentées). Les assemblages de combustible nucléaire, tel que l'assemblage 10, sont placés dans des endroits predéterminés à l'intérieur d'un réacteur nucléaire et, par conséquent, l'orientation des barres de combus- tible 18 les unes par rapport aux autres est réglée de façon rigoureuse. On va décrire l'appareil de soudage de précision à laser selon l'invention conjointement avec la fabri- cation des grilles 16 de support de barres de combus- tible. Une de ces grilles est représentée sur les figures 2A à 2C; elle est approximativement carrée vue en plan, sa périphérie étant formée par quatre bandes extérieures 22 de grille qui sont assemblées les unes aux autres à leurs extrémités par des soudures d'angle continues 30. Une multiplicité de bandes intérieures de grille forme une structure à claire-voie définis- sant des cellules destinées à recevoir les barres 28 de combustible et les tubes-guide ou chaussettes (non représentés) des bartes de commande. Les bandes intérieures-20 de grille s'intersectant les unes les autres comportent des fentes complémentaires à leurs pointsd'intersection, comme par exemple en 24, ce qui permet de les assembler mutuellement, une soudure d'in- tersection 22 étant formée à chaque point 24 d'inter- section pour assembler les unes aux autres les sections intérieures de grille qui s'intersectent. Chacune des bandes intérieures 20 de grille comporte, à chacune de ses extrémités, une paire de pattes 26 qui sont logées dans des fentes corresponaantes 28 des bandes extérieures 22 de grille et sont fixées à ces dernières au moyen de soudures 34 de fente et de pattesque l'on effectue le long des rangées supérieure et inférieure de pattes26 et de fentes 28. Des manchons 36 destinésauxtubE-guidE de barres de com- mande sont disposés suivant une configuration géomé- trique prédéterminée sur une des faces de la grille 16. Chaque manchon 36 est logé dans des encoches 38 formes dans des parties marqinales des sections de bande inté- rieure définissant la cellule de grille associée au manchon correspondant 36 et est fixé auxdites sections de bandesintérieuresau moyen de soudures continues 40 d'encoches. L'appareil de soudage de précision à laser selon l'invention que l'on va décrire est adapté particulièrement pour former les soudures 30,32,34 et 40, au cours d'une série d'opérations de soudage commandées. Il va de soi qu'après chacune de ces soudures, on remet en position la grille 16 et/ou on change la position du foyer du faisceau laser pour effectuer le type particulier de soudure voulue. En se référant maintenant aux figures 2B et 2C, on voit que chacune des bandes intérieures 20 comporte une multiplicité de doigts élastiques 44 qui sont disposés les uns par rapport aux autres de façon espacée sensiblement parallèle et chaque bande intérieure 20 comporte aussi une multiplicité de doigts d'espacement 46 places au voisinage des extrémités opposées des doigts élastiques correspondants 44, la disposition étant telle que les doigts 44 et 46 se trouvant sur les bandes inférieures coopèrent de manière à caler de façon élastique, tout en leur as- surant un support latéral, les barres 18 de combustible qui s'étendent à travers les cellules correspondantes de grille formées par les bandes. Quand on fabrique la grille 16, on assemble ces composants décrits cidessus et on les soude. Quand on forme les soudures d'intersection 32, on déplace pas à pas la grille 16 le long de chacun de ses axes X et Y, en la stppant à chacune d'une multiplicité de positions o le faisceau laser est aligné avec chacune des intersections des bandes intérieures 20 de grille, après quoi on met sous tension une source laser pour qu'elle projette un faisceau laser sur l'intersection alignée de manière à effectuer une soudure. Ensuite, on avance la grille 16 jusqu'à la position suivante et on effectue une autre soudure d'intersection 32. On effectue les soudures 34 de fent eset de pattes ainsi que les soudures continues 30 d'angle en faisant tourner la grille 16 autour de son axe Y de manière que chacune de ces bandes extérieures22 de grille soit présentée au faisceau laser envue d'un soudage. On forme les soudures continues 40 d'encochesdestinées à la fixation des manchons 36 logés dans les évidements ou encoches 38 des bandes intérieures 20 de grille en faisant tourner la grille 16 jusqu'à une position formant un angle de 45 par rapport au faisceau laser et exposant le faisceau laser l'interface entre les manchons 36 et les encoches 38. Le faisceau laser est focalisé initialement de manière à effectuer les soudures d'intersection 32 se trouvant dans le même plan. Pour effectuer les soudures continues 30 d'angle et les soudures 34 de fentesde pattes, il est néces- saire de faire tourner la grille 16 hors du plan con-, tenant les soudures d'intersection 32, ce qui exige une refocalisation du faisceau laser. De façon similaire, on fait tourner la grille 16 depuis leTplan des soudures d'intersection 32 jusqu'à sa position inclinée de- 45 par rapport au faisceau laser, ce qui nécessite de même une refocalisation du faisceau laser. En se référant maintenant à la figure 4, on voit qué l'on y a représenté un sstême 102 de soudage au laser convenant pour effectuer une série d'opérations de soudage telles que celles qu'il faut exécuter pour former les soudures d'intersection 32, les soudures 34 de fentes et de pattes, les soudures continues 30 d'angle et les soudures continues 40 d'encoches néces- saires pour assembler les bandes intérieures et extérieures , 22 de grille sous la forme d'une structure mono- bloc formant la grille 16 et pour fixer les manchons 36 des tubes-guide (non représentés) de barres de commande à la grille 16 ainsi formée. Au système 102 de soudage à laser est associée une paire de modules de positionnement 106a et 106b destinés à déplacer les pièces, telles que les grilles 16, jusqu'à des positions de soudage successives. A chaque module de positionnement 106 est associée une chambre de soudage 108, telle que la chambre de soudage 108a représentée sur la figure 5, dans laquelle est placé la grille 16 à souder et qui est adaptée pour qu'y soit maintenu un environnement, telle qu'une at- mosphère d'un gaz inerte, par exemple de l'argon, per- mettant d'effectuer un soudage au laser. Un bâti prin- cipal 122 supporte de façon réglable le système laser 102 dans une position alignée par rapport aux deux modules de positionnement 106a et 106b. Une fois qu'ils sont alignés avec le système laser 102, on immobilise les modules de positionnement 106a et 106b par rapport au bâti principal 122 et, par conséquent, par rapport au système laser 102 de manière que l'on puisse régler avec précision l'alignement du faisceau laser 169 par rapport à chacun des modules de positionnement 106a et 106b et, par conséquent, par rapport aux grilles 16 qu'ils supportent. Le bâti principal 122 comprend une plaque supérieure 142 et une plaque inférieure (non représentée), chacune étant soudée à un châssis en tube carrés. La plaque supérieure 142 est aplanie après avoir été soudée à son châssis de tube carré de manière à constituer une surface de référence pour les composants du système qui sont montés et qui y sont fixés de façon appropriée, par exemple à l'aide de vis ou de goujons. Un support cinématique 140 est fixé a l'aide de vis sur la plaque supérieure 142 et comprend une paire de pieds 141 et 139 dont chacun comporte un goujon qui l'assujettitvis-à-vis de la plaque supérieure 142. Les modules de positionnement 106 sont montés sur le bâti principal 122, chacun d'eux comprenant une plaque de base 150 fixée à l'aide de vis sur la plaque supé- rieure 142 à chacun de ses quatre coins, des parois latérales 152 et 154 fixées chacune à l'aide de vis à la plaque de base 150, et une plaque supérieure ou plaque d'étanchéité 156 qui est disposée au voisinage immédiat (moins de 1 mm) de rebords d'étanchéité 109a et 109b formés sur les chanmbres de soudages respectives 108a et 108b autour de leurs ouvertures, comme on peut le voir sur la figure 5. Comme on va le décrire de façon plus complète en se référant aux figures 4 et 5, le support cinéma- tique 140 positionne le système laser 102 et, en parti- culier, la source d'émission laser se présentant sous la forme d'un barreau-laser 170 ainsi que les objectifs associés par rapport à la surface de référence du bâti principal 122 et aux grilles 16 de support de barres de combustible. Le barreau-laser 170 est disposé dans un boîtier 166 (figure 4) de tête laser monté sur une plaque d'outillage optique 168 que l'on a usinée en respectant des tolérances de planéité très serrées. La plaque d'outillage optique 168 est montée sur une embase 162 de laser qui à son tour,est supportée sur une traverse 157 et sur un élément horizontal 159 faisant partie du support cinématique 140. De plus, on a monté sur la plaque d'outillage optique 168 un miroir mobile 172 (figure 5) de commutation de faisceau con- jointement avec un dispositif d'actionnement pour ce miroir, et des dispositifs fixes de déviation de faisceau sous la forme de miroirs 176a, 176b et 174, 177a, 177b. Comme on peut le voir sur la figure 7B, le miroir 172 de commutation de faisceau est monté sur un support 31 de miroir de commutation supporté, à son tour, par une table 175 de commutation de miroir. la La table 175 de commutation de miroir peut être d6- placée rectilignement, comme indiqué par la flèche 327, entre une position d'interception 169, représen- tée en trait plein, et une seconde position représentée en traits interrompus, permettant au faisceau laser 169 de tomber sur le dispositif fixe 174 de déviation de faisceau et d'être dirigé par ce dernier vers la gauche, comme représenté sur les figures 5 ou 7B. Le dispositif d'actionnement entraînant la table 175 de commutation de miroir peut être un solénoîde pouvant être excité électriquement et se présentant sous la forme d'un moteur à induction linéaire fabriqué par Anorad Inc. Le support cinématique 140 (figure 4) qui supporte la plaque d'outillage optique 168 ainsi que l'embase 182 de laser se trouvant sur cette plaque est une structure soudée de tubescarréset assure la rigidité nécessaire pour maintenir l'alignement critique entre le faisceau laser 169 (figure 5) émis par le barreau laser 170 et les grilles 16 de support de barrede combustible. L'embase 162 du laser est fixée à l'aide de vis à une paire de vérins de pointage 158a et 158b disposés sur la traverse 157 au voisinage des extrémités opposées de cette dernière. Un palier sphérique 160 est disposé sur une partie arrière de l'élément horizontal 159 de manière à former un support mono-point pour l'embase 162 du laser enpermettant ainsi à celle-ci de tourner autour d'un axe 164 lors du soulèvement ou de-l'abaissement des vérins de pointage avants respectifs 158a et 158b. Le palier sphérique 160 est disposé à une hauteur invariable pour former un point de pivotement autour duquel l'embase 162 du laser peut être soit pointée vertica- lement, soit inclinée suivant l'angle requis par les vérins de pointage 158a et 158b. Le plan de l'embase 162 du laser doit rester rigide pendant que les forces pointage lui sont appliquées par les vérins de pointage 158a et 158b durant l'ali- gnement initial du système de soudage 102 à laser. L'embase 162 de laser supporte également une paire d'optiques 204 de focalisation de laser (voir figures , 7A et 11) que l'on peut régler de façon rectilinéaire pour focaliser le faisceau laser 169 sur les grilles 16 de support de barres de combustible à l'intérieur des chambres de soudage correspondantes 108, le support assuré par l'embase 162 de laser étant tel que l'optique 204 de focalisation de laser peut être alignée de telle sorte que son axe Z soit perpendiculaire à la surface supérieure de l'embase 162 de laser. Ainsi, et comme on peut le voir sur les figures 4 et 5, un faisceau laser, tel que le faisceau 169, émis par le barreau laser 170, est dirigé sur le miroir 172 de commutation de faisceau qui dirige le faisceau alternativement le long d'un trajet 178a-tout d'abord vers une des paires de miroirs d'orientation 176a et 176b puis le long d'un trajet 178b vers l'autre paire de miroirs d'orien- tation 177a et 177b, le faisceau laser dirigé le long du trajet 178a étant ensuite dirigé à travers une ouverture 180a du module de positionnement 106a et le faisceau le long au trajet 178b étant ensuite dirigé a travers une ouverture 180b du module de positionnement 106b. Le système laser représenté schématiquement sur la figure 5 à titre d'exemple peut être du type fabriqué par Raytheon sous le numéro de désignation de modèle SS500. Ce système comprend le barreau laser 170 se pré- sentant sous la forme d'un laser à cristal Nd:YAG et une paire de tubes à éclair 186 au krypton disposés dans une tête laser à haut rendement. La tête laser comprend un miroir 184 à réflexion totale disposé aux extrémités opposées du barreau laser 170. Un obturateur intérieur 188 de cavité, disposé entre le barreau laser et le miroir 182 à réflexion totale, est adapté pour être commandé de manière à laisser passer des nombres choisis d'impulsions de fonctionnement laser selon l'énergie nécessaire pour les soudures respectives. La tête de laser a une structure modulaire pour que l'on puisse remplacer facilement et individuellement tous ses éléments optiques, à savoir le barreau laser 170, les tubes d'excitation 186, et les miroirs 182 et 184, sans perturber l'alignement optique. En outre, les tubes à éclair ou tubes d'excitation 186 sont refroidis par eau sur la totalité de leur longueur, y compris leurs connecteurs d'extrémité. Le déclenche- ment des tubes d'excitation 186 assure leur fonction- nement pulsé en parallèle lors de la mise sous tension de la cavité. Le barreau laser 170 peut 'tre choisi de telle sorte que l'on obtienne une puissance moyenne de 400 watts à l'endroit de la pièce à souder, la puis- sance à l'entrée du circuit de formation d'impulsiorns ne dépassant pas 18 KW, quand ce laser fonctionne avec des largeurs d'impulsion de 6 ms et 2 ms et des fré- quences d'impulsion de 20Hz et 50Hz, respectivement. Un obturateur 190 est représenté sur la figure 5 dans une première position ou position d'interception de faisceau dans laquelle il dévie le faisceau laser 169 le long d'un trajet 196 jusqu'à un absorbeur 194 de faisceau; cet obturateur se trouve dans cette posi- tion pendant les périodes au cours desquelles les pièces à souder, c'està-dire les grilles 16 de support de barres de combustible, sont en cours de changement à l'intérieur des chambres de soudage 108. Un mécanisme d'actionnement 192 est présent pour déplacer l'obtu- rateur 190 de sa première position jusqu'à sa seconde position ou position de non interception dans laquelle le faisceau 169 est dirigé à travers une optique 198 d'expansion de faisceau vers le mécanisme d'orientation de faisceau comprenant le miroir mobile 172 de commuta- tion de faisceau et le miroir fixe 174. Quand le miroir de commutation 172 est disposé de manière à intercepter le faisceau laser 169, il dévie le faisceau le long du trajet 178a vers la paire de miroirs d'orientation 176a et 176b qui réorientent le faisceau verticalement vers l'optique 204a de focalisation de laser adaptée pour focaliser le faisceau sur la grille 16 de support de barres de combustible à l'intérieur de la chambre 108a. Comme on va le décrire en détail ci-après, chaque optique 204 de focalisation de laser comprena une lentille 202 de focalisation de laser et un tube 200 de support de laser. Quand le miroir de commutation 172 est déplacé, au moyen d'une table 175 de commutation de miroir, de sa position d'interception de faisceau jusqu'à sa posi- tion de non interception, le faisceau laser 169 tombe sur le miroir fixe 174 et est dirigé par ce dernier sur les miroirs d'orientation 177a et 177b qui réo- rientent le faisceau verticalement en direction de la chambre de soudage 108b. En se référant maintenant à la figure 6, on voit qu'elle représente un exemple de réfraction du faisceau laser 169 par la lentille de focalisation 202 pour former un foyer. La lentille 202 de focalisation de laser, telle qu'illustrée sur cette figure, est supposée ne pas être alignée par rapport a l'axe Z-Z' le long duquel l'optique 204 avec la lentille 202 de focalisation de laser qui s'y trouve est déplacée au cours d'une refocalisation, c'est-à-dire que l'axe optique réel Y-Y' de la lentille 202 de focalisation de laser est supposé être légèrement excentré et incliné par rapport à l'axe Z-Z' d'un angle E'. Les rayons X- X' du faisceau laser 169 tombent sur la lentille de focalisation 202 suivant un angle e par rapport a l'axe Z-Z'. Pour des raisons de simplification, on a représenté sur la figure 6 toutes les lignes Z-Z', Y- Y', et X-X' dans un plan commun mais, d'une façon générale, ces lignes sont orientées dans des directions différentes de sorte qu'il n'y a pas deux de ces lignes dans un plan commun. La figure 6 montre les rayons du faisceau laser comme étant focalisés par la lentille de focali- sation 202 sur un point focal commun X' qui se trouve à une distance f (la distance focale) ae la lentille de focalisation 202 et qui est décalé latéralement d'une distance X par rapport à l'axe Z-Z'. Si les axes Z-Z' et X-X' ne sont pas alignés, le décalage latéral X du foyer X' varie à mesure que la lentille 202 de focalisation de laser est déplacée le long de l'axe Z-Z'. Le croquis simple de tracé de rayon de la figure 3 montre trois positions verticales différentes de la lentille de focalisation 202 et, de façon correspondante, trois décalages latéraux différents du foyer ou point focal désigné par X1, X2 et X3. En optique géométrique, on peut démontrer que la variation du décalage lateral X par rapport au décalage X0 correspondant à une certaine position verticale de référence de la lentille peut être exprimée par: X fZe sin G cos G M - d-Z9M cos 8 o f est la distance focale de la lentille, Z est le décalage vertical parrapport à la position de référence, /9G est le divergence du faisceau communiquée par le AM. dispositif d'expansion de faisceau 198, G est l'angle du faisceau laser incident 169 par rapport à l'axe Z-Z', et d est le diamètre du faisceau laser à l'endroit de la lentille de focalisation 202. On va examiner deux cas spéciaux concernant l'équation ci-dessus. En premier lieu, on va supposer que 9 = O, ce qui correspond à un alignement parfait du faisceau laser incident 169 avec l'axe Z-Z'. Dans ce cas, le décalage X-X0 = O pour toutes les valeurs de Z, ce qui est la situation idéale. On va considérer en second lieu le cas dans lequel le faisceau laser 169 ne présente aucune divergence, c'est-à-dire Ae = O. Dans ce cas, on a aussi X-XO = O pour toutes les valeurs de Z. Le décalage latéral XXO du point de soudure varie en fonction du décalage vertical Z de la lentille de focalisation 202. Ainsi, comme on peut le voir suç la figure 6, la réduction de l'angle e entre l'axe Z-z' et les rayons X-X' du faisceau laser 169 jusqu'à une valeur minimale, et de préférence jusqu'à O, diminue sensiblement le décalage X-XO que présente le foyer lorsque la position de la lentille de focalisation 202 est modifiée. Le système de soudage 102 à laser selon l'in- vention et représenté schématiquement sur la figure permet l'alignement du faisceau laser 169 par rapport à l'axe Z-Z' (figure 6) le long duquel se déplace l'optique 204 de focalisation de laser. Comme on peut le voir sur la figure 5, dans un premier mode, le- faisceau laser 169 est dirigé par le miroir de commu- tation 172 le long du trajet 178a et par la paire de miroirs d'orientation 176a et 176b vers le bas le long d'un trajet vertical 178c vers la lentille de focalisation 202a qui focalise le faisceau laser sur la grille 16 de support de barresde combustible disposée à l'intérieur de la chambre de soudage de droite 108a. Dans un second mode de fonctionnement aans lequel le miroir de commutation 172 est disposé dans sa seconde position ou position de non interception, le faisceau laser 169 est réfléchi par le miroir fixe 174 le long du trajet 178b pour être redirigé par la paire de miroirs d'orientation 177a et 177b vers le bas le long d'un trajet vertical 178d. Dans le déroulement normal d'une opération de soudage au laser, le faisceau laser 169 dirigé le long du trajet 178c est focalisé par la lentille ae foca- lisation 202a sur la grille 16 de support de barres de combustible. De façon typique, avant d'effectuer les opérations de soudage, il est nécessaire d'aligner le faisceau laser 169 par rapport à l'axe Z-Z' (figure 6), c'est-a-dire de réduire l'angle e jusqu'à ce qu'il ait une valeur nulle. On parvient à ce résultat, comme indiqué sur la figure 5, à propos du trajet vertical 178d du faisceau, en insérant dans le trajet vertical du faisceau une paire de cibles d'alignement 179b et 181b qui projettent une ombre dans le faisceau laser 169 sur le dispositif 310 a'affichage d'alignement de faisceau laser. Dans l'opération d'alignement, que l'on va décrire en détail ci-après, la lentille de focalisation 202b n'est pas indispensable et on la remplace par la cible d'alignement inférieure181b. Les miroirs d'orientation 177a et 177b peuvent être réglés de façon fine, comme on va le décrire ci-après, de sorte que le trajet segmentaire 178d du faisceau laser 169 est centré sur les deux cibles d'alignement 179b et 181b. Si le segment 178d de faisceau entre le miroir d'orientation 177b et la cible d'alignement inférieurel81b est parallèle à l'axe Z-Z' de l'optique de focalisation 204b et si le faisceau laser 169 est aligné correctement sur l'axe Z-Z', l'angle 6 (figure 6) tend alors vers zéro, et le décalage lateral du foyer ou point focal est minimal quand on déplace vers le haut et vers le bas l'optique 204 pour effectuer les diffé- rentes soudures. L'association avec chaque lentille de focali- sation d'une paire de miroirs d'orientation 176a,176b ou 177a,177b,au lieu d'un seul miroir d'orientation dans le sens vertical, présente l'avantage qu'une fois que le faisceau laser 169 a été aligné par rapport au miroir de commutation 172 et au miroir fixe 174, ces miroirs peuvent être maintenus fixement dans leur position et la réorientation du faisceau laser le long des trajets segmentaires verticaux 178c et 178d a lieu entièrement par réglage des paires respectives de miroirs d'orientation 176a, 176b et 177a, 177b. Grâce à l'alignement du miroir fixe 174, on peut aligner le faisceau laser 169 dans les limites d'un décalage maximal par rapport aux trajets 178a ou 178b du faisceau laser. Le degré de décalage maximal dépend de l'angle d'incidence du faisceau laser 169 par rapport au miroir fixe 174 ou au miroir de commu- tation 172. Cet alignement peut entraîner un décalage angulaire important, car le faisceau laser 169 est dirigé le long de l'un des secondstrajets segmentaires 178c ou 178a. Pour obtenir un alignement fin du faisceau laser 169en n'utilisant que deux cibles d'alignement 179 et 181, il est nécessaire que ces cibles 179 et 181 soient disposées dans le même segment du trajet du faisceau sans qu'aucun élément optique, c'est-à-aire des miroirs, une lentille, etc., soit disposé entre ces cibles. Dans un moae de réalisation préféré de l'invention représenté, les cibles d'alignement 179 et 181 sont disposées dans le second trajet segnmentaire 178d (ou 178c, suivant le cas). En se rétérant maintenant aux figures 7A et 7B, on voit que le miroir de commutation 172 et les paires de miroir d'orientation 176a, 176b et 177a, 177b, sont montées sur la plaque d'outillage optique 168 (voir également figure 4). En particulier, le miroir fixe 174 et le miroir de commutation 172 sont disposés à l'inté- rieur d'une enceinte 302'de miroir d'orientation supportée sur la plaque d'outillage optique 168. L'enceinte 302 de miroir d'orientation est accouplée au boîtier 166 de tête laser par l'intermédiaire de tubes télescopiques 306 reliés entre eux par un soufflet 307. Le faisceau laser 169 est dirigé à travers les tubes 3o4 de manière à tomber, dans le premier mode, sur le miroir de commu- tation 172 et à être dirigé par ce dernier le long du premier trajet ou trajet segmentaire horizontal 178a à travers les tubes télescopiques 304a reliés entre eux par un soufflet 308a et à travers une ouverture 301a pour pénétrer dans une enceinte 300a contenant la paire de miroirs d'orientation 176a et 176b. Dans le second mode, lorsque le miroir de commutation 172 se trouve dans sa position de non interception, le faisceau laser 169 tombe sur le miroir fixe 174 de manière à être réfléchi, le long du premier trajet ou trajet segmentaire horizontal 178b à travers les tubes téles- copiques 304b reliés entre eux par un soufflet 308b et à travers une ouverture 301b pour pénétrer dans une enceinte 300b contenant la paire de miroirs d'orien- tation 177a et 177b. Comme on peut le voir sur la figure 7B, le miroir de commutation 172 est disposé dans un support 331 monté sur la table 175 de commutation de miroir qui peut être déplac&de façon rectiligne, comme indiqué par la flèche 327, au moyen d'un actionneur approprié, comme par exemple un dispositif à solénoide (non re- présenté) qui peut se présenter sous la forme d'un moteur à induction linéaire. Le miroir fixe 174 est monté dans un ensemble 328 qui comprend une broche de réglage micrométrique 332 et est supporté par la plaque d'outillage optique 168 au moyen d'un support 330. La broche 332 permet par rotation un réglage fin du miroir fixe 174 autour d'un axe perpendiculaire à la figure 7B. En règlant la broche micrométrique 332, on peut établir avec précision le trajet segmentaire horizontal 178b de manière à orienter le faisceau laser 169 pour qu'il pénètre dans l'enceinte 302 de miroir d'orienta- tion et tombe sur le miroir d'orientation 177a. En se référant maintenant à la figure 7A, on voit que le faisceau laser 169 est dirigé vers les modules de positionnement 106a et 106b à travers les optiques 204a et 204b, respectivement. Le faisceau 169 qui suit le trajet segmentaire inférieur 178c tombe sur une pile thermique 218a à l'intérieur d'un tube de protection 216a monté sur une table coulissante 262a qui est supportée au moyen d'arbres de portée 262a et de Daliers-supports 282a afin de pouvoir être dé- place de façon rectiligne pour pénétrer dans le module de positionnement 106a et sortir de ce module. Comme décrit de façon plus complète dans le brevet belge n 897 643, la pile thermique 218a fournit un signal de sortie qui indique la puissance du faisceau laser incident 169 et qui peut être utilisée pour commander l'excitation du barreau laser 170 afin de maintenir constante la puissance du faisceau laser incident 169. Le faisceau laser 169 est dirigé dans le module de positionnement 106b par l'optique 204b le long du trajet segmentaire inférieur 178b de manière à tomber sur un dispositif 310 d'affichage d'alignement de faisceau laser que l'on utilise pour obtenir un ali- gnement précis du trajet segmentaire inférieur 178d par rapport à I'axe ZZ' le long duquel se déplace l'optique 204. Comme-on peut le voir sur-la figure 7A, le dispositif 310 comprend un élément 320 d'affichage de configuration de faisceau qui est éclairé à l'aide d'une radiation ultraviolette provenant d'une lampe 324 montée sur un support 322. Le support 322 et l'élément 320 d'affichage de configuration de faisceau, sont montés sur une table d'affichage 316 comprenant un support de montage 312 assurant le support de façon libérable de la table 316 sur une paire de pieds de support 311 sur une table coulissante 262b. Une paire d'arbres de portée 278b fixée au côté inférieur de la table coulissante 262b et supportée de façon mobile par une paire de paliers- supports 282b, supporte la table coulissante 262b en vue de son déplacement rec- ligne pour qu'elle pénètre dans le module de position- nement 106b et en sorte. Pour effectuer un alignement du faisceau dans l'un ou l'autre des deux postes de soudage représent& par les modules de positionnement 106a et 106b, la table coulissante 262 associée au module de positionnement correspondant est extraite de ce dernier et le dispositif 310 d'affichage d'ali- gnement de faisceau laser est monté sur cette table, après quoi la table coulissante avec le dispositif d'affichage est ramenée dans sa position à l'intérieur du module de manière que le faisceau laser 169 se propageant le long du trajet segmentaire intérieur 178d puisse être dirigé sur l'élément 320 d'affichage de configuration de faisceau, comme représenté sur la figure 7A. En se référant maintenant aux figures 8A et 8B, on va décrire en détail les miroirs d'orientation 176a et 176b et, en particulier, les ensembles 340a et 344a de miroim d'orientation. Comme on peut le voir sur la figure 8A, le faisceau laser 169 dirigé le long du trajet segmentaire supérieur 178a (qui coincide avec une ligne perpendiculaire à la figure 8A) tombe sur le miroir d'orientation 176a de manière à être réfléchi par ce dernier sur le miroir d'orientation 176b qui dirige alors le faisceau laser 169 le long du trajet segmentaire inférieur 178a vers le bas à travers une ouverture 303a de sortie de faisceau jusque dans la lentille de focalisation 202a qui focalise le faisceau sur la grille 16 de support de barrede combustible, comme représenté sur la figure 5. Comme on va l'expliquer de façon plus complète par la suite en se référant à la figure 10, le miroir d'orientation 176b est monté dans un dispositif de miroir d'orientation 344 comprenant une paire de broches micrométriques 346 et 348 servant au réglage en azimuth et en élévation, respectivement, du miroir d'orientation 176b. Le miroir d'orientation 176a est disposé dans un dispositif de miroir et d'o- rientation 340 similaire mais non identique, comprenant une paire de broches micrométriaues 342 et 344 servant à régler en azimut et en élévation, respectivement, le miroir d'orientation 176a. Le dispositif de miroir d'orientation 344 est fixé à un élément de support vertical 352 sur un socle 338. Un support de montage 378 en forme de T supporte le dispositif de miroir d'orientation 340. Comme on peut le voir sur la figure 8A, on a formé dans le socle 338 une ouverture 371 de réception de dispositif de cible 370 pour la cible d'alignement supérieure179a (voir figure 5). Le dispositif de cible 370 comporte un rebord périphérique 373 qui repose sur une partie annulaire formant rebord définie dans l'ouverture 371 par le socle 338, la taille, la confi- guration et l'emplacement de l'ouverture 371 récep- trice de cible étant tels que la cible 179a du dis- positif de cible 370 placé dans l'ouverture 371 récep- trice de cible est centrée par rapport autrajet seg- mentaire inférieur vertical 178a du faisceau laser 169. La cible d'alignement 179 est maintenue dans le dispo- sitif de cible 370 par une bague de retenue 375 vissée dans le dispositif de cible 370. Pour preparer l'opé- ration d'alianement, on enlève un couvercle 334 (figure 8B) fermant normalement une ouverture de l'enceinte 300a de miroirs d'orientation et on introduit le dispositif de cible 370 comprenant la cible 179 dans l'ouverture 371 au moyen d'un outil approprié qui est indiqué en 374 et qui comporte une partie terminale fourchue engagée de façon lâche dans une gorge périphérique 372 du dis- positif de cible 370. On comprendra qu'à la fin de l'opé- ration d'alignement et avant la reprise des opérations de soudage par laser, on enlève de l'ouverture 371 et de l'enceinte 300 le dispositif de cible 370 avec la cible d'alignement 179a qui s'y trouve. On monte un écran 376 sur l'élément de support 352a entre l'ouverture 371 réceptrice de cible et le dispositif de miroir d'orientation 344a afin de protéger le miroir d'orien- tation 176b en empêchant son contact avec le dispositif de cible 370 pendant sa manipulation. Comme on peut le voir sur les figures 9A et 9B, chacune des cibles d'alignement 179 et 181 comprend un bord circulaire 382 et une paire de segments d'anneau 386a et 386b qui sont disposés l'un en face de l'autre sur les extrémités intérieures de deux supports 384a et 384b, respectivement, s'étendant radialement vers l'intérieur depuis le bord circulaire 382, chacun de ces segments d'anneau définit sensiblement un quart de la périphérie d'une ouverture circulaire 388 de passage de faisceau qui est concentrique par rapport au bord circulaire 382. En se référant une fois de plus à la figure 8B, on voit qu'un étai 350a fixé à la base de support 338a et disposé perpendiculairement à l'élément de support 352a augmente l'action de support et la rigidité de l'élément 352a et du dispositif de miroir d'orientation 344a se trouvant sur ce dernier. Afin de protéger les personnes réglant les broches micrométriques du dispo- sitif de miroir d'orientation contre l'émission laser, on a adjoint aux broches micrométriques 346a et 348a associées au miroir d'orientation 176b du dispositif de miroir d'orientation 344a, des prolongements 354a et 364a, respectivement. Le prolongement 354 de broche comporte une partie d'extrémité analogue.à une douille qui est assemblée, et cela au moyen d'une vis de réglage 356a qui y est fixée, à une partie d'extrémité moletée de broche micrométrique 346a et ce prolongement s'étend à travers une ouverture méhagée dans une paroi latérale de l'enceinte 300a de miroir d'orientation. Sur le côté extérieur de la paroi laterale de l'enceinte 300a de miroir d'orientation est disposé, en y étant fixé, un support 358a supportant un chapeau protecteur 360a pouvant être enlevé du support pour permettre d'accéder au prolongement 354a de broche et qui est assujetti à l'enceinte 300a par une bande de retenue 362a. Le pro- longement 364a de broche s'étend à travers et hors d'un boîtier 366a et est protégé,quand l'appareil n'est pas en service, par un chapeau amovible 368a supporté d'une manière similaire aichapeau 360a. Sur la figure 8B, on voit qu'une caméra de télé- vision 206 (figures 5 et 8B)destinée à être utilisée dans l'opération d'alignement de faisceau laser, est montée sur l'enceinte 300a de miroirs d'orientation, cette caméra de télévision 206, comme indiqué sur la figure 5, étant orientée le long d'un axe 214 aligné avec le trajet segmentaire inférieur 178c. Un obtu- rateur de sécurité 212 est disposé de manière à inter- cepter l'axe 214 et une lentille 210 sert à focaliser les images formées par les cibles d'alignement supé- rieure et inférieure 179 et 181 sur le dispositif 310 d'affichage d'alignement de faisceau laser, sur la caméra de télévision 206 afin qu'un opérateur puisse voir un affichage sur CRT qui l'aide à régler les miroirs d'orientation 176 et 177, comme on va le décrire ci-après. Le dispositif 344a de miroir d'orientation, représenté d'une façon générale sur les figures 8A et 8B, est illustré en détail sur la figure 10. On comprendra que le dispositif 340 de miroir d'orientation et le dispositif 328 de miroir fixe, bien que n'étant pas identiques au dispositif 348 de miroir d'orientation, ressemblent étroitement à ce dernier. Le dispositif 344 de miroir d'orientation comprend un anneau de suspension extérieure 347 à la cardan et un anneau de suspension intérieure 351 à la cardan. L'anneau de suspension extérieure 347 est supporté par une paire de paliers 349a et 349b sur le dispositif 344 pour en permettre la rotation autour d'un axe horizontal, de manière à assurer un réglage en hauteur. La broche micrométrique 348 sert à régler finement la position de l'anneau de suspension * extérieure 347 et, par conséquent, du miroir d'orien- tation 176. L'anneau de suspension intérieure 351 est supporté par une paire de paliers 353a et 353b en vue d'une rotation de l'anneau de suspension intérieure 351 et du miroir d'orientation 376 autour d'un axe vertical, comme on peut le voir sur la figure 10. La broche micrométriaue 346 sert à régler finement la position azimutale de l'anneau de suspension intérieure 351 et du miroir d'orientation 176. Le dispositif 344 de miroir d'orientation et le dispositif 340 de miroir d'orientation (figure 8A) pourraient être du type fabriqué par Ealing Corporation sous le numéro de modèle 22-2125 et 22-2117, respectivement. En se référant maintenant à la figure 11, on voit qu'elle représente l'optique de focalisation 204, conjointement avec un chapeau de protection 422, utilisé pour refocaliser le faisceau laser 169 sur la pièce à souder, comme par exemple la grille 16 de support de barre de combustible. Le dispositif 204 comprend le tube porte-lentille 200 disposé verticalement en alignement axial avec le segment de trajet optique 178c ou 178d. La base 430 du tube 200 est adaptée pour loger de façon amovible un élément 440 de montage de lentille qui coopère avec une bague de blocage 436 comportant plusieurs, par exemple trois, rainures hélicoïdales 434 disposées de manière à recevoir un nombre corres- pondant d'axes de blocage 432. Lors de sa rotation, la bague de blocage 436 d'élément de montage 440 doit être bloquée sur la base 430 du tube. Un capot de sécurité conique 438 destiné à diriger le faisceau laser focalisé 169 sur la pièce à souder comporte une partie d'extrémité filetée extérieurement et vissée dans une partie filetée intérieurement de l'élément de montage 440. L'élément de montage 440 comporte une ouverture centrale qui le traverse et qui forme une douille des- tinée à recevoir soit la lentille 202 (figure 5) soit, comme représenté sur la figure 11, la cible d'aligne- ment inférieure 181, cette lentille ou cette cible, lorsqu'elle est disposée dans la douille, y étant rete- nue au moyen d'une bague de retenue 442 qui comporte un filetage sur sa périphérie extérieure et qui est vissée de façon amovible dans une partie filetée intérieurement de la douille supportant la lentille 202 ou la cible 181. On comprendra que la lentille de focalisation 202 est montée dans la douille de l'élément de montage 440, normalement, c'est-à-dire pendant les opérations de sou- dage au laser, et que la cible d'alignement 181 est utili- sée dans la douille uniquement dans le but d'effectuer des opérations d'alignement de faisceau laser, après quoi la cible est enlevée de la douille et la lentille de focalisation est insérée dans cette dernière. Comme on peut le voir sur la figure 11, le capot de sécurité 438 s'étend à travers une ouverture ménagée dans le capot 446 de lampe et est utilisé pour fixer ce dernier à l'élément de montage 440. A l'inté- rieur du capot 446 de lampe est disposée une paire de lampes halogènes à quartz, 428, destinées à éclairer la - 27 - pièce, la température de fonctionnement des lampes 428 empêchant les débris résultant du soudage de s'accumu- ler sur ces dernières. L'opérateur aligne la pièce à souder avec le faisceau laser 169 en observant un CRT (tube à rayons cathodiques affichant l'image prise par la caméra TV 206, grâce à quoi l'opérateur peut placer le réticule électronique associé à la caméra TV 206 sur un site de soudure initial pour déterminer un décalage entre une position de repos et le premier site de sou- dure localisé; ce décalage est ensuite incorporé auto- matiquement aux signaux de commande appliqués au systè- me de positionnement X-Y (non représenté), grace à quoi on détermine avec précision la position de chacune des soudures par rapport au faisceau laser 169. Les lampes 428 sont alimentées par l'intermédiaire de fils traver- sant une douille 449 insérée dans une partie de montage 201 du tube portelentille 200 et à travers un conduit 451 s'étendant de la partie de montage 201 jusqu'à la base 430 du tube. En outre, la partie 201 de montage de tube est pourvue d'un orifice d'entrée de gaz dans le- quel est disposé un raccord d'entrée amovible 448 pour l'introduction d'un gaz inerte, par exemple de l'argon, qui est dirigé par l'intermédiaire d'un conduit 450 dans les passages 452, 453 form& dans l'élément de mon- tage 440. A partir du passage 452, le gaz inerte est injecté dans l'espace compris entre le capot de sécuri- té 448 et la lentille 202 sous la forme d'un jet dirigé dans le capot 438 et chassant tous débris et contami- nants pouvant apparaître pendant l'opération de soudage. Le gaz inerte injecté dans le capot de sécurité 438 pas- se de ce dernier dans l'espace délimité-par une bague de protection et de support 420 et s'échappe dans ledit espace par l'intermédiaire d'un orifice de décharge 454 formé dans la bague 430. En se référant aux figures 5, 7A, 12A et 12B, - 28 - on va décrire maintenant les phases de la technique de l'alignement du faisceau en ce qui concerne les segments 178b et 178d (figure 5) de trajet optique, étant bien entendu que la même technique serait suivie pour les seg- ments 178a et 178c de trajet optique. On extrait tout d'abord la table coulissante 262 de son module de posi- tionnement 106 et on monte le dispositif 310 d'affichage d'alignement de faisceau laser sur la table coulissante 262b, comme représenté sur les figures 7A et 5. On in- sère, comme décrit ci-dessus en référence aux figures 8A et 8B, le dispositif de site 370 avec la cible d'aligne- ment supérieure 179 qui s'y trouve et on substitue la cible d'alignement inférieure 181 à la lentille de foca- lisation 202 de l'optique de focalisation 204 comme dé- crit ci-dessus à propos de la figure 11. La lentille de focalisation 210 associée à la caméra de télévision 206 est alors focalisée de manière à donner une représenta- tion claire des images d'ombre produites par les cibles 179 et 181 et projetées sur l'élément 320 d'affichage de configuration de faisceau, comme représenté sur les figures 12A et 12B. L'élément 320 d'affichage de confi- guration de faisceau est éclairé par la radiation ultra- violette de la lampe 324. Le faisceau laser 169 tombant sur l'élément 320 d'affichage de configuration de fais- ceau apparaît sous la forme d'une région sombre tandis que les ombres 390 et 392 apparaissent, comme on peut le voir sur les figures 12A et 12B, sous la forme de ré- gions blanches ou claires. Les ombres 384' et 384" des supports 384 et les ombres 386' et 386" des segments d'anneau 386 apparaissent alors sous la forme de régions blanches. L'utilisation des cibles d'alignement 179 et 181 est possible à condition que la cible d'alignement supérieure 179a soit montée concentriquement à l'axe Z-Z' et que la cible d'alignement inférieure 181 soit de même montée concentriquement à l'axe Z-Z'. En outre, le fais- - 29 - ceau laser 169 ne diverge pas notablement et, par consé- quent, les diamètres des segments curvilignes 386a et 386b des cibles d'alignement 179 et 181 sont approximati- vement égaux. La figure 12B illustre le cas o le trajet segmentaire inférieur 178c ou 178d du faisceau laser 169 et l'axe vertical Z-Z' de l'optique de focalisation laser 204 ne sont pas alignés l'un avec l'autre. On obtient un alignement correct du faisceau laser en règlant les miroirs d'orientation 176a et 176b ou 177a et 177b. Lorsque l'ali- gnement est obtenu, l'image des ombres apparaît sur l'élé- ment 320 d'affichage de configuration de faisceau comme illustré sur le figure 12A, c'est-à-dire que les ombres 386' et 386" des segments annulaires 386 des cibles d'alignement supérieure et inférieure 179 et 181 forment un cercle complet et la périphérie du dessin circulaire complété est concentrique aux ombres circulaire386' et 386" correspondant aux éléments curvilignes 386 des cibles d'alignement 179 et 181. Dans ces conditions, le faisceau laser 169 est aligné correctement avec l'axe vertical Z-Z' de l'optique de focalisation laser 204 de sorte que la variation ou déplacement latéral du foyerlorsque l'on dé- place vers le haut et vers le bas la lentille de focali- sation 202 en vue d'une adaptation aux diverses opérations de soudage,est minimal. La caméra de télévision 206 peut effectuer des mouvements de détection correspondant au quart ou au huitième d'épaisseur des bords annulaires 382 des cibles d'alignement 179 et 181. Ces mouvements correspondent à des écarts angulaires inférieurs à 0,05 du faisceau laser 169. Le déplacement latéral du foyer Z' représenté sur la figure 6 est inférieur à 25,5 microns pour des déplace- ments verticaux de l'optique de focalisation laser 204 atteignant environ 12,7 cm. On a donc décrit et représenté un appareil et un procédé nouveaux etperfectionnés permettant d'obte- - 30 - nir l'alignement d'un faisceau laser vis-à-vis de l'axe le long duquel le foyer de ce faisceau laser prend des positions différentes en hauteur en vue d'effectuer dif- férentes opérations d'usinage au laser. A cette fin, le mécanisme comprenant les miroirs d'orientation est monté de façon réglable pour permettre des réglages fins des positions en hauteur et en azimut du miroir afin d'obte- nir l'alignement désiré. Au moins deux cibles d'aligne- ment sont disposées dans le trajet du faisceau laser de manière à projeter des ombres sur un élément d'affichage, ces ombres donnant sur l'élément d'affichage une image que l'on peut observer à l'aide d'une caméra de télévi- sion. L'alignement précis du faisceau laser avec l'axe le long duquel se déplace la lentille donne un dessin voulu informant l'opérateur que l'alignement correct a été ob- tenu. - 31 - REVENDICATIONS 1.- Appareil pour effectuer une multiplicité d'opérations d'usinage au laser, comprenant un moyen pour émettre un faisceau laser et un moyen pour diriger le faisceau émis au moins le long d'un trajet prédétermi- né dans lequel est disposé un moyen de focalisation pou- vant se déplacer le long d'un axe en vue de focaliser le faisceau en différents points focaux correspondant aux opérations d'usinage respectives, caractérisf par un moyen d'alignement de faisceau permettant d'aligner au moins une partie dudit trajet de faisceau de chaque tra- jet de faisceau avec l'axe de déplacement du moyen de focalisation qui s'y trouve, ledit moyen d'alignement de faisceau comprenant un agencement de cibles d'alignement (179, 181), un moyen de montage (371, 440) associés aux- dits trajets de faisceau ou à chaque trajet de faisceau pour supporter de façon amovible l'agencement de cibles d'alignement dans le trajet de faisceau de manière que l'agencement de cibles intercepte le faisceau laser et projette une ombre dont la forme varie selon que ladite partie du trajet du faisceau est alignée ou n'est pas alignée vis-à-vis de l'axe de déplacement du moyen de fo- calisation (204), et un moyen règlable (176 et 177) dans ledit trajet de faisceau ou chaque trajet de faisceau pour régler ladite partie de ce dernier de manière que l'ombre projetée par ledit agencement de cibles d'aligne- ment puisse être ramenée d'une forme indiquant une absen- ce d'alighement à une forme indiquant un alignement, de manière à aligner ainsi ladite partie du trajet de fais- ceau avec ledit axe de déplacement du moyen de focalisa- tion qui s'y trouve. 2.- Appareil selon la revendication 1, carac- térisé en ce que ledit moyen d'alignement comprend un dispositif d'affichage (310) qui peut être positionné de manière à recevoir et à afficher l'ombre projetée par le- - 32 - dit agencement de cibles d'alignement (179, 181). 3.- Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit agencement de cibles d'ali- gnement comprend deux cibles (179 181), ledit moyen de montage (371, 440) se trouvant dans ledit trajet de fais- ceau ou chaque trajet de faisceau étant adapté pour pla- cer lesdites cibles dans une disposition mutuelle espa- cée et-d'une manière qui leur fait projeter une ombre composite variant entre une forme régulière et des for- mes irrégulières indiquant un alignement et une absence d'alignement, respectivement# de ladite partie du trajet de faisceau avec ledit axe de déplacement du moyen de focalisation (204) qui s'y trouve. 4.- Appareil selon la revendication 3, carac- térisé en ce que chacune desdites cibles (179, 181) com- prend un bord circulaire (382) et, supportés par ce bord, une paire de segments annulaires (386) projetant une om- bre et situés à l'intérieur du bord circulaire dans une disposition mutuelle espacée opposée et définissant des parties de la périphérie d'une ouverture (388) de fais- ceau formée entre les segments annulaires, ledit moyen de montage se trouvant dans le trajet de faisceau ou dans chaque trajet de faisceau étant adapté pour posi- tionner lesdites cibles de telle sorte que leurs segments annulaires projettent une ombre composite formant un cercle complet lorsque ladite partie du trajet de fais- ceau est alignée avec ledit axe de déplacement. 5.- Appareil selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit moyen de montage (371, 440) se trouvant dans le trajet de faisceau ou chaque trajet de faisceau est adapté pour positionner les deux cibles (179, 181) dans un segment de trajet de faisceau exempt d'éléments optiques entre les cibles. 6.- Appareil selon l'une quelconque des reven- dications 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit moyen - 33 - de focalisation (204) se trouvant dans le trajet de fais- ceau ou chaque trajet de faisceau comprend une optique de focalisation laser qui comprend un élément (440) de montage de lentille et une lentille de focalisation (202) montée de façon amovible sur ce dernier, ledit élément de montage, après que ladite lentille de focalisation en a été enlevée, étant adapté pour recevoir et supporter l'une (180) desdites cibles. 7.- Appareil selon la revendication 6, carac- térisé en ce que ledit moyen réglable (176 ou 177) se trouvant dans le trajet de faisceau ou chaque trajet de faisceau est disposé à l'intérieur d'une enceinte (300) comprenant un moyen (338, 371) pour monter de façon amo- vible l'autre (179) desdites cibles. 8.- Appareil selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que ledit moyen réglable se trouvant dans le trajet de faisceau ou chaque trajet de faisceau comprend un miroir d'orientation (176a et 177a) disposé de manière à intercepter et modi- fier la direction du faisceau laser, ledit miroir d'orien- tation étant réglable par rotation autour de deux axes sensiblement perpendiculaires l'un à l'autre. 9.- Appareil selon la revendication 8, carac- térisé en ce que ledit moyen réglable se trouvant dans le trajet de faisceau ou chaque trajet de faisceau com- prend un second miroir d'orientation (176b et 177b) ré- glable par rotation autour de deux axes sensiblement per- pendiculaires l'un à l'autre, ledit second miroir d'orien- tation étant disposé de manière à intercepter le faisceau laser dont la direction a été modifiée par le miroir d'orientation mentionné en premier et à réfléchir ce fais- ceau le long de ladite partie du trajet de faisceau. 10.- Appareil selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que ledit moyen servant à diriger le faisceau émis comprend un miroir - 34 - (172) de commutation de faisceau pouvant être actionne de manière à commuter le faisceau laser émis entre un (178a) desdits trajetsde faisceau et un autre (178b) des- dits trajets de faisceau.