本发明涉及高能量束焊接，特别涉及机动车配件的高能量束焊接方法。
背景技术
高能量束焊接能够进行深熔的焊接，与现有的电弧焊接相比，能够精确且高速地进行焊接，所以，近年来其用途正在扩大。作为能够进行深熔的焊接的原因，高能量束与电弧焊接等相比，例如具有高能量密度。具有高能量密度的高能量束所照射的金属瞬间被熔化、蒸发。由于该蒸发的高反作用力，熔化部被下压，形成称为匙孔的空间。高能量束通过匙孔，能够抵达材料内部，因而实现深熔的焊接。在高能量束焊接中，以往，关注于所有产品的焊接条件的管理、或抽样检查中的焊接质量的评估，难以监测所有产品的实际的焊接状态。因此，现状是通过定期清洁透镜、定期确认焊接条件来实施提高焊接质量的对策。但是，作为提高高能量束焊接的可靠性的根本对策，希望通过监测实际的焊接状态来保证所有产品的质量、或者在要发生问题的情况下通过对焊接条件进行反馈控制来抑制问题的发生。
作为对于上述问题的对策，如(日本)特开2006-43741号公报(专利文献1)所记载，提出了一种方法，其由相机对熔化部进行拍摄，对拍摄的图像进行图像处理，由此来判定问题。或者作为其它的方法，如(日本)特开2005-14027(专利文献2)所记载，提出了一种方法，其对图像传感器的图像进行处理、解析，并对焊机的输出与输送速度进行反馈。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2006-43741号公报
专利文献2：(日本)特开2005-14027号公报
技术实现要素：
发明所要解决的技术问题
专利文献1所记载的方法是对熔池附近进行拍摄，通过图像处理计算熔池的宽度与长度，在其值大于预先存储的阈值的情况下判定发生了问题。另外，专利文献2所记载的方法是通过图像处理识别熔池的大小及形状，即时对其进行解析，并对焊机的输出与输送速度进行反馈。推定通过将上述方法应用于激光焊接能够判定焊接问题、通过使焊接质量均匀而能够防止焊接缺陷。然而在上述方法中，例如因为未充分考虑对对接接头中最重要的熔深进行高精度的预测，所以，在提高质量判定的精度、或通过反馈保证恒定质量的精度方面存在问题。该问题成为阻碍提高制造效率、即提高成品率的主要原因。
本发明的目的在于，在高能量束焊接中，能够提高焊接质量的判定精度、或通过反馈保证恒定焊接质量的精度，提高焊接品的制造效率、即成品率。
用于解决技术问题的技术方案
为达到上述目的，本发明的高能量束焊接的质量判定方法是向被焊接物照射高能量束来进行焊接的高能量束焊接的质量判定方法，基于熔池的形状信息、焊接光传感器信息、偏回归分析系数而求出熔池熔深的预测值，通过将所述预测值与基准值进行比较，来判定焊接的质量，
所述熔池的形状信息，其通过对由相机拍摄的熔池的图像进行图像处理来进行检测；
所述焊接光传感器信息，其包括由焊接光传感器检测出的等离子光；
所述偏回归分析系数，通过进行多元回归分析而被求出，该多元回归分析以熔池的熔深为目标变量、以所述形状信息及所述焊接光传感器信息为解释变量。
另外，为了达到上述目的，本发明的高能量束焊接的质量判定装置是向被焊接物照射高能量束来进行焊接的高能量束焊接的质量判定装置，具有：
熔池形状信息检测部，其通过对由相机拍摄的熔池的图像进行图像处理，检测熔池的形状信息；
焊接光传感器，其检测包括等离子光的焊接光传感器信息；
偏回归分析系数存储部，其存储通过进行多元回归分析而求出的偏回归分析系数，该多元回归分析以熔池的熔深为目标变量、以所述形状信息及所述焊接光传感器信息为解释变量；
预测值算出部，其基于所述熔池形状信息、所述焊接光传感器信息以及所述偏回归分析系数，求出熔池的熔深的预测值；
质量判定部，其通过将所述预测值与基准值进行比较，判定焊接的质量。
另外，为达到上述目的，本发明的高能量束焊接的焊接管理系统是一种高能量束焊接的焊接管理系统，具有：
高能量束照射装置，其向被焊接物照射高能量束来进行焊接；
相机，其拍摄熔池的图像；
熔池形状信息检测部，其通过对由所述相机拍摄的熔池的图像进行图像处理，来检测熔池的形状信息；
焊接光传感器，其检测包括等离子光的焊接光传感器信息；
偏回归分析系数存储部，其存储通过进行多元回归分析而求出的偏回归分析系数，所述多元回归分析以熔池的熔深为目标变量、以所述形状信息及所述焊接光传感器信息为解释变量；
预测值算出部，其基于所述熔池形状信息、所述焊接光传感器信息及所述偏回归分析系数，求出熔池的熔深的预测值；
质量判定部，其通过将所述预测值与基准值进行比较，判定焊接的质量；
反馈控制部，其输出基于所述预测值与所述基准值的比较结果而对高能量束的照射条件进行修正的修正值，从而对所述高能量束照射装置输出的高能量束进行反馈控制。
发明的效果
根据本发明，能够提高焊接质量的判定精度、或通过反馈保证恒定焊接质量的精度，能够提高焊接品的制造效率、即成品率。
附图说明
图1是第一实施例的激光焊接装置的示意图。
图2是从激光照射方向观察第一实施例的焊接部(熔池)的图像的示意图。
图3是通过第一实施例的加尔瓦纳扫描仪(ガルバノスキャナ)观察的熔池的图像的示意图。
图4是表示第一实施例的熔池的图像与亮度分布、图像处理方法的图。
图5是表示第一实施例的交互作用的改善效果的图。
图6是表示第一实施例的交互作用的数量与预测误差的关系的图。
图7是表示第一实施例的熔深的预测值与实测值的图。
图8是表示第一实施例的焊接质量判定结果的图。
图9是表示第一实施例的反馈控制区间的图。
图10是第一实施例的反馈控制的流程图。
图11是表示第一实施例的反馈控制时熔深的迁移例的图。
图12是第二实施例的反馈控制的流程图。
图13是第三实施例的激光焊接装置的示意图。
图14是表示本发明的燃料泵的一个实施例的剖视图。
图15是表示本发明的燃料喷射阀的一个实施例的剖视图。
具体实施方式
下面，利用附图，针对本发明的实施例进行说明。
第一实施例
图1是第一实施例的激光焊接装置的示意图。
11表示激光，16表示相机，17表示焊接光传感器。1表示激光振荡器，2表示激光用光纤，3表示加尔瓦纳扫描仪(加工头)，4表示在加尔瓦纳扫描仪内扩展光束宽度的准直仪透镜，5表示焊接对象，6表示将从焊接对象5发出的光向相机16及焊接光传感器17输送的可透过部分波长的反射镜，7表示控制激光11的z轴位置的z轴控制透镜，8表示使光束宽度较宽的激光11聚光于焊接对象5的物镜，9表示控制激光11的x轴位置的x轴控制加尔瓦诺镜，10表示控制激光11的y轴位置的y轴控制加尔瓦诺镜，12表示激光的旋转方向，13表示焊接对象5的旋转方向，14表示旋转支柱，15表示加工平台，18表示将从焊接对象5发出的光向相机16和焊接光传感器17分光的半透反射镜，19表示相机16用物镜，20表示焊接光传感器17用物镜，21表示控制装置。需要说明的是，控制装置对由相机16获得的图像进行处理，结合来自焊接光传感器17的信息来预测熔深，并基于预测的熔深，对激光振荡器1、加尔瓦纳扫描仪3进行控制。
在本实施例中，焊接对象5为燃料泵配件，原材料为304不锈钢。另外，激光11为波长约1030nm的盘形激光。激光11的扫描轨道为圆。在图1中，为了表示激光11的扫描轨道为圆形，表示了在与焊接行进方向(与焊接对象5的旋转方向相反的方向)垂直的方向上摆动的两条激光束11a、11b的状态。
由激光振荡器1生成的激光11通过激光用光纤2，向加尔瓦纳扫描仪3输送。激光11由准直仪透镜4扩展光束宽度，由透过部分波长的反射镜6进行反射，利用z轴控制透镜7控制z轴位置，由物镜8进行聚光，并且由x轴加尔瓦诺镜9、y轴加尔瓦诺镜10控制x、y轴位置，从而向焊接对象5进行照射。焊接对象5固定于旋转支柱14，以规定的速度进行旋转。从焊接对象5的熔池发出的光通过y轴加尔瓦诺镜10、x轴加尔瓦诺镜9、物镜8、z轴控制透镜7、以及半透反射镜18，进一步通过相机用物镜19而进入相机16。同样地，由半透反射镜反射的光通过焊接光传感器用物镜20而进入焊接光传感器17。
在本实施例中，作为焊接接头结构的一个例子，针对对接接头的情况进行说明。
图2是从激光照射方向观察第一实施例的焊接部(熔池)的图像的示意图。在图2中，表示了在焊接行进方向上移动的熔池的状态(图像)。
27表示焊接行进方向。22表示熔池，23表示激光照射点，24表示激光照射点23在熔池22内的移动轨迹，25表示在与激光照射方向垂直的平面(图像)上与焊接行进方向27一致的图像的x轴，26表示在与激光照射方向垂直的平面(图像)上与垂直于焊接行进方向27的方向一致的图像的y轴。在图2所示的图像(以下称为“从在焊接行进方向27上移动的视角观察的图像”)中，以x、y轴的原点位置为中心，激光照射点描绘出圆形轨道，熔池22的轮廓也位于xy坐标的相同位置。
需要说明的是，在本实施例中，通过使激光(高能量束)旋转的同时向被焊接物进行照射，能够得到稳定的熔深。
与之相对，通过图1所示的加尔瓦纳扫描仪3而由相机16拍摄的图像是以激光照射点为原点的图像。
图3是通过第一实施例的加尔瓦纳扫描仪观察的熔池的图像的示意图。即在图3中，表示以激光照射点为原点的熔池的图像。
23是激光照射点，28是以激光照射点为原点的图像的x轴，29是以激光照射点为原点的图像的y轴。x轴在与激光照射方向垂直的平面(图像)上与焊接行进方向27平行。y轴在与激光照射方向垂直的平面(图像)上与焊接行进方向27垂直。
在以激光照射点为原点的图像中，能够获得熔池在x、y轴的原点周围旋转的图像，并且可知熔池的轮廓位于xy坐标的不同位置。因此，在通过加尔瓦纳扫描仪3观察的图像中，在固定了xy坐标的区域中进行图像处理不能准确地获得熔池22的轮廓。因此，需要通过只由亮度变化而非位置的图像处理进行熔池形状检测。
图4是表示第一实施例的熔池的图像与亮度分布、图像处理方法的图。在图4中，也表示通过只由亮度变化的图像处理进行熔池形状检测的方法。
30表示溅射，31表示测量亮度的图像上的水平线，32表示水平线31上的亮度分布，33表示合计了y轴29上的亮度的值(总值)的分布(投影值)，34表示用来通过投影值检测熔池22的起点、终点的阈值的线，35表示了以基于该阈值而得到的熔池的x轴方向的起点及终点、以及y轴方向的起点及终点为基础而描绘的熔池22的外接四边形。需要说明的是，水平线31与x轴28及焊接行进方向27平行。
在利用相机16得到的图像中，不但拍摄了熔池22，也拍摄了焊接时所产生的溅射30。若将该图像简单地二值化，则无法分离溅射与熔池，溅射30也被判断为熔池22的一部分，在熔池22的长度中也包括了溅射30。因此，不能得到准确的熔池22的长度。
如果熔池22的轮廓总是位于相同的xy坐标，则能够设定熔池22的存在区域，并判断位于外部的部分为溅射30，从而排除溅射30。但是，在通过加尔瓦纳扫描仪3观察的图像中，因为熔池22的轮廓的xy坐标发生了变化，所以不能采用该方法。
因此，例如对于水平线31上的亮度分布32，可以考虑设定阈值、求出熔池22的起点及终点的方法。但是，正如观察亮度分布32所知，熔池22与溅射30的亮度水平大致相同，所以不能分离出溅射30。
因此，首先，求出合计了y轴29上的亮度的值的分布33。因为溅射30的宽度细，所以值较小，但熔池22的宽度宽，所以值较大。因此，通过设定阈值34，能够排除溅射30的影响，求出熔池22的起点及终点。这样，求出与熔池22外接的四边形35的x轴28方向的位置。与y轴29上的亮度分布33相同，求出合计了x轴28上的亮度的值的分布38，通过设定阈值39，求出与熔池22外接的四边形35的y轴29方向的位置。
将求出的与熔池22外接的四边形35的x轴28方向的长度作为熔池22的长度，将y轴29方向的长度作为熔池22的宽度。将该四边形35内的图像二值化，利用因二值化而成为白色的区域，求出面积。
这样，通过不特定图像上的位置，而是只对亮度的变化进行图像处理，能够进行熔池形状的检测。由此，在图3所示的通过加尔瓦纳扫描仪3观察的图像中也能够检测出熔池22的形状。此外，通过使用投影值，能够检测出与溅射30分离的熔池形状(熔池的形状信息、熔池的形状数据)。由此，在本实施例中，能够得到熔池的长度、熔池的宽度、熔池的长度/宽度、以及熔池的面积。
另一方面，在焊接光传感器17中，能够检测出等离子光、温度(热辐射光)及反射光等信息(焊接光传感器信息)。
然后，利用摆动焦点偏离距离、激光输出而进行焊接实验时得到的熔池22的形状、以及焊接光传感器17的信息，对此时的熔深数据进行多元回归分析，求出上述信息与熔深的偏回归分析系数，上述焦点偏离距离是故意使焦点从聚光于焊接对象5的物镜8的焦点位置向z轴方向偏离的距离。所谓的多元回归分析，是指由多个解释变量对一个目标变量进行预测的分析方法，由式1表示。
y＝b1×x1+b2×x2+···+c(式1)
在此，
y：目标变量
x1、x2、…：解释变量
b1、b2、…：偏回归系数
c：常数项。
在本实施例的情况下，目标变量y为熔深，解释变量x1、x2、…为熔池的长度等熔池22的形状与焊接光传感器17的信息。
在现有的方法中，作为焊接光传感器信号，只使用了等离子光，在该情况下的熔深的预测精度的最大误差为0.34mm。在本实施例中，增加了温度(热辐射光)及反射光等作为焊接光传感器17的信号，由此，最大误差改善至0.23mm。另外，作为解释变量，增加了两项相乘的交互作用，由此，最大误差改善至0.13mm。
在本实施例中，控制装置21构成熔池形状信息检测部，该熔池形状信息检测部通过对由相机16拍摄的熔池的图像进行图像处理来检测熔池22的形状信息。另外，控制装置21构成预测值算出部21a，该预测值算出部21a进行多元回归分析来求出熔池22的熔深的预测值。或者，控制装置21具有预测值算出部21a，该预测值算出部21a进行多元回归分析来求出熔池22的熔深的预测值。
这样，在本实施例中，能够提高焊接的质量判定精度，得到改善成品率的效果。
图5是表示第一实施例的交互作用的改善效果的图。
交互作用通过相乘的两项的组合，改善效果有所不同。在图5中，表示了宽度×面积、长度×面积、反射(反射光)×面积、温度×反射、温度×面积、以及温度×宽度的各种交互作用的改善效果。在图5的情况下，长度×面积的改善效果最大，温度×反射的改善效果为负，使效果恶化。
图6是表示第一实施例的交互作用的数量与预测误差的关系的图。
在选择使交互作用效果最大的处于左侧的情况下，虽然当交互作用的数量增多时，预测误差减小，但其变化不是线性的，最初急剧减小，之后倾斜逐渐减缓。另一方面，当交互作用的数量增多时，计算负载增加。因此，如虚线的圆所示，存在预测误差饱和、且计算负载较小的点。该点是计算负载不非常大、预测误差较小的实用性较高的点。
因此，在本实施例中，作为上述解释变量，选择预测误差减小且计算负载减小的加以利用。由此，能够减小预测误差，并且能够减小计算负载。然后，在后面叙述的反馈控制中，通过控制量的高速反馈，能够提高焊接质量。
图7是表示第一实施例的熔深的预测值与实测值的图。
在图7中，作为解释变量，表示了在使用温度、等离子体、反射光、熔池的长度、熔池的宽度、熔池的长度/宽度、熔池的面积、温度×等离子体、温度×宽度、等离子体×宽度、宽度×面积的情况下的各种激光输出、焦点偏离距离下的熔深的实测值与通过上述方法预测的值。针对1～20这20件(焊接数)，进行了熔深的实测及预测。其结果是，在本实施例中，能够以最大误差0.13mm高精度地预测熔深。
36是对于实测值的焊接质量判定的阈值，在正式焊接部位上设定为0.8mm。37是考虑了最大误差0.13mm的预测值下的焊接判定的阈值，为0.8+0.13＝0.93mm。利用该阈值进行焊接质量判定。只要是阈值以上则判定为良品(ok产品)，不足阈值则判定为次品(ng产品)。该判定通过控制装置21来执行。即控制装置21构成进行焊接质量判定的质量判定部21b。或者，控制装置21具有进行焊接质量判定的质量判定部21b。另外，控制装置21具有存储上述偏回归分析系数的偏回归分析系数存储部21c。
图8是表示第一实施例的焊接质量判定结果的图。
在实测值中，阈值为0.8mm以上的ok产品有18件，不足0.8mm的ng产品有2件。在考虑了误差0.13mm的预测值中，阈值为0.93mm以上的ok产品有18件，不足0.93mm的ng产品有2件。另外，在该预测值中，将良品判定为次品的虚报以及将次品判定为良品的误报都为0件，虚报率为0％。
接着，针对在预测的熔深要与设定的上下限值偏离的情况下，通过对激光输出进行反馈控制，使之与上下限值不偏离的焊接方法进行说明。
图9是表示第一实施例的反馈控制区间的图。
激光输出由从大致0升高至正式焊接的激光输出的递增区间91、正式焊接区间92、转动一周后重叠的折叠部93、以及降低至大致0的递减区间94构成。其中，在递增区间91与递减区间94，因为信号强度的变化较大且不稳定，所以不进行反馈控制。将激光输出恒定的正式焊接区间92与折叠部93作为反馈控制区间90。
图10是第一实施例的反馈控制的流程图。
在步骤51中，当焊接时间超过反馈控制区间90的开始时刻ts90，则开始反馈控制的流程。在步骤52中，判定熔深预测值是否在上下限内。在yes的情况下，在步骤53中维持焊接条件，在步骤54中，判定焊接时间是否已超过反馈控制区间结束时刻。在no的情况下，返回步骤52继续进行处理。在步骤52中，在no的情况下，在步骤55中判定预测值是否为阈值以上。在no的情况下，在步骤56中发出ng警报，判定为次品。在步骤55中为yes的情况下，进行反馈控制。通过pid控制(比例积分微分控制)对激光输出进行调整，修正输出值可以由下式求出。
修正输出值＝上一次的输出值+kp×偏差+ki×偏差的累计值+kd×本次偏差与上一次偏差的差
其中，kp：比例控制系数、
ki：积分控制系数、
kd：微分控制系数。
此时，利用预先求出的激光输出值与熔深的关系式，将熔深变换为激光输出值进行计算。由此，在预测值小于目标值的情况下使激光输出增加，在预测值大于目标值的情况下使激光输出减少。之后，在步骤54中判定焊接时间是否已经超过反馈控制区间90的结束时刻te90。在no的情况下，返回步骤52继续进行处理。在步骤54中的判定为yes的情况下，在步骤58中结束反馈控制，判定为良品。
图11是表示第一实施例的反馈控制时熔深的迁移例的图。图11表示了反馈控制的具体例。
在图11中，sh0是判定焊接品是ok产品或ng产品的阈值，相当于上述的0.8mm。在本实施例中，将步骤55中的预测值的阈值设定为具有大于sh0的值的阈值sh1。在该情况下，考虑上述误差0.13mm，希望使预测值的阈值sh1为0.93mm以上。
反馈控制开始的下限的值(下限值)sh2设定为大于阈值sh1的值。阈值sh1与下限值sh2的差可以考虑从熔深的预测值低于下限开始、至通过反馈控制表现出效果的时间延迟来确定。
阈值sh0、下限值sh2、以及上限值sh3都设定在熔深的容许范围内。另外，在大于上限的值(上限值)sh3的数值范围内也可以设定判定焊接品是ok产品或ng产品的阈值。
在反馈控制区间90内判定熔深的预测值是否在上下限内，在上下限内的情况下维持焊接条件。当熔深预测值低于下限时，开始反馈控制。在该情况下，因为熔深预测值小于目标值，所以，通过使激光输出增加而使熔深增大。在熔深预测值大于目标值的情况下，通过使激光输出减少而使熔深减小。
需要说明的是，在本实施例中，虽然应用于对接焊接，但焊接部接头结构不限于此。另外，在本实施例中，所使用的激光的种类、焊接对象的原材料、激光焊接条件也不限于此。特别在对接焊接中，熔深是对焊接质量影响较大的重要因素，在对接焊接中能够提高焊接质量，提高成品率。
第二实施例
图12是第二实施例的反馈控制的流程图。需要说明的是，对于与第一实施例相同或与第一实施例同样的结构部件使用与第一实施例相同的标记。
本第二实施例能够利用与第一实施例相同的激光焊接装置来实施。另外，熔深的预测值通过第一实施例中说明的方法求出。即，在反馈控制的流程中具有与第一实施例不同的结构。
在步骤61中，当焊接时间超过反馈控制区间90的开始时刻ts90时，则开始反馈控制的流程。在步骤62中判定熔深的预测值是否在上下限(sh3、sh2)内。在yes的情况下，在步骤63中维持焊接条件，在步骤64中判定焊接时间是否已超过反馈控制区间90的结束时刻te90。在no的情况下，返回步骤62继续进行处理。在步骤62中为no的情况下，在步骤65中判定预测值是否为阈值sh1以上。在no的情况下，在步骤66中发出ng警报，判定为次品。在步骤65中为yes的情况下，进行反馈控制。与第一实施例的熔深相同地以实验结果为基础通过多元回归分析，预测激光输出与焦点偏离距离。将预测的激光输出及焦点偏离距离与作为目标的激光输出及焦点偏离距离进行比较，在不同的情况下，进行pid控制(比例积分微分控制)，以成为目标的值。之后，在步骤64中判定焊接时间是否已超过反馈控制区间90的结束时刻te90。在no的情况下，返回步骤62，继续进行处理。在步骤64的判定中为yes的情况下，在步骤68中结束处理，并判定为良品。
在第一实施例中，在步骤57中，将熔深的预测值与其目标值进行比较，进行反馈控制。在本实施例中，预测激光输出及焦点偏离距离，并将上述预测值与目标值进行比较，进行反馈控制。通过上述反馈控制，也能够得到与第一实施例相同的效果。
需要说明的是，该第二实施例的步骤61～66、68可以与第一实施例的步骤51～56、58相同地实施。
在第一实施例中，通过反馈控制使激光11的输出(激光11的强度)改变。另外，在第二实施例中，通过反馈控制使激光输出及焦点偏离距离(焦点距离)改变。除了激光输出及焦点偏离距离以外，还可以通过使激光束11相对于焊接对象(被焊接物)5、5a的移动速度(激光束11与被焊接物5、5a的相对速度)改变，来改变激光照射条件。激光束11相对于被焊接物5、5a的移动速度可以通过改变焊接对象5、5a的旋转速度来改变。或者，激光束11相对于被焊接物5、5a的移动速度可以通过改变形成激光11的圆形的扫描速度来改变。或者，激光束11相对于被焊接物5、5a的移动速度可以通过改变焊接对象5、5a的旋转速度与激光11的扫描速度双方来改变。
这样，在本发明的各第一、第二实施例中，通过反馈控制使激光输出及焦点偏离距离、或被焊接物的移动速度等激光照射条件(高能量束的照射条件)改变。需要说明的是，利用控制装置21对激光照射条件、或其修正量(控制量)进行运算。即控制装置21构成输出修正量来控制高能量束照射装置的反馈控制部21d。或者，控制装置21具有输出修正量来控制高能量束照射装置的反馈控制部21d。
所述反馈控制部在上述激光照射条件之中，可以优先控制激光输出值(高能量束的输出值)。激光输出值、即激光强度在其它的激光照射条件之中，能够简单且高速地进行控制。能够容易且高速地实施反馈控制。
第三实施例
图13是第三实施例的激光焊接装置的示意图。
对于与第一实施例相同的结构部件使用与第一实施例相同的标记。对于与第一实施例相同的结构部件，省略说明。
在本第三实施例中，焊接对象5a与第一实施例不同。其它与第一实施例相同。焊接对象5a为燃料喷射配件。焊接对象5a的焊接接头为搭接焊接结构。
在本第三实施例中，虽然应用于搭接焊接，但焊接部接头结构不限于此。另外，在本第三实施例中，所使用的激光的种类、焊接对象的原材料、激光焊接条件也不限于此。
另外，在本第三实施例中也可以应用第二实施例中说明的反馈控制。
第四实施例
该第四实施例是将本发明的焊接方法应用于高压燃料供给泵的例子。图14是表示本发明的燃料泵的一个实施例的剖视图。
高压燃料供给泵100是使经由进给泵(未图示)从燃料箱泵送的燃料成为高压并向燃料喷射阀供给的泵。高压燃料供给泵100应用于车辆所搭载的内燃机(发动机)中。下面，将高压燃料供给泵100称为泵100来进行说明。在泵主体101形成加压室107，在加压室107的内部插入柱塞104的上端部(顶端部)。柱塞104在加压室107内往复运动，对燃料进行加压。
泵主体(泵壳体)101具有用来固定于发动机的安装凸缘102。安装凸缘102与泵主体101通过激光焊接而将整个周进行焊接接合。将安装凸缘102与泵主体101的焊接部位301称为第一焊接部。
在泵主体101设有进阀机构114与出阀机构115。进阀机构114的主体114c通过激光焊接固定于泵主体101。将该焊接部位302称为第二焊接部。在第二焊接部302，进阀机构114的主体114c的外周遍及整个周而进行焊接。
在出阀机构115的下游侧设有排出接头116。排出接头116通过激光焊接固定在泵主体101。将该焊接部位303称为第三焊接部。在第三焊接部303，排出接头116的外周遍及整个周而进行焊接。
在泵主体101的上部安装阻尼器盖111。阻尼器盖111通过激光焊接固定在泵主体101。将该焊接部位304称为第四焊接部。第四焊接部304遍及整个周而进行焊接。
在阻尼器盖111通过激光焊接固定有进入接头112。将该焊接部位305称为第五焊接部。在第五焊接部305，进入接头112的外周遍及整个周而进行焊接。
第一焊接部301、第二焊接部302、以及第三焊接部303的焊接接头为对接焊接结构，第一焊接部301、第二焊接部302、以及第三焊接303在第一实施例的焊接处理中进行焊接。在第一焊接部301，将激光11向焊接对象表面垂直地照射。在第二焊接部302及第三焊接部303，从垂直于焊接对象表面的方向倾斜θ°，照射激光11。
第四焊接部304及第五焊接部305的焊接接头为搭接焊接结构，第四焊接部304及第五焊接部305在第三实施例的焊接处理中进行焊接。在第四焊接部304及第五焊接部305，将激光11向焊接对象表面垂直地照射。
在泵100中不允许燃料泄漏。泵主体101、进阀机构114的主体114c、排出接头116、阻尼器盖111、以及进入接头112是构成燃料流通的燃料通路的配件。并且，第二焊接部302～第五焊接部305兼而作为燃料的密封部。因此，希望在形成有燃料流路的配件的焊接中充分确保熔深。另外，假设泵100在恶劣的环境下使用。通过利用稳健性良好的焊接处理，能够提高泵100的可靠性。
第五实施例
图15表示将本发明应用于燃料喷射阀200中的第五实施例。图15是表示本发明的燃料喷射阀的一个实施例的剖视图。
在燃料喷射阀200设有从上端部延伸至下端部而设置的金属材料制的筒状体201。在筒状体201的前端部设有阀座部件204。在阀座部件204形成有圆锥面，在该圆锥面构成阀座204b。
阀座部件204插入筒状体201的前端内侧，通过激光焊接固定于筒状体201。将该焊接部位306称为第六焊接部306。第六焊接部306从筒状体201的外周侧遍及整个周而进行焊接。
在阀座部件204的下端面(前端面)安装喷嘴板206。在喷嘴板206设有多个燃料喷射孔207。喷嘴板206相对于阀座部件204，通过激光焊接进行固定。将该焊接部位307称为第七焊接部307。第七焊接部307整周地包围形成有燃料喷射孔207的喷射孔形成区域周围而形成。
在筒状体201收纳有可动件208。在可动件208的前端固定阀体205。阀体205由形成球状的球阀构成。阀体205通过激光焊接而固定于可动件208。将该焊接部位308称为第八焊接部308。在第八焊接部308，遍及可动件208的前端部外周的整个周而进行焊接。
阀体205与阀座204b联动，进行燃料通路的开闭。阀体205通过与阀座204b抵接，关闭燃料通路。另外，阀体205通过与阀座204b分离，打开燃料通路。通过了阀体205与阀座204b之间的燃料通路的燃料从燃料喷射孔207中喷射。
第六焊接部306及第七焊接部307的焊接接头为搭接焊接结构，第六焊接部306及第七焊接307在第三实施例的焊接处理中进行焊接。在第六焊接部306及第七焊接部307，将激光11向焊接对象表面垂直地照射。在第七焊接部307，也可以使激光11从垂直于焊接对象表面的方向倾斜来照射。
第八焊接部308的焊接接头为对接结构，第八焊接部308在第一实施例的焊接处理中进行焊接。在第八焊接部308，将激光11向焊接对象表面垂直地照射。或者也可以使激光11从垂直于焊接对象表面的方向倾斜来照射。
燃料喷射阀200不允许燃料泄漏。筒状体201、阀座部件204、以及喷嘴板206是构成燃料流动的燃料通路的部件。并且，第六焊接部306及第七焊接部307兼而作为燃料的密封部。因此，希望充分确保熔深。另外，假设燃料喷射阀200在恶劣的环境下使用。通过利用稳健性良好的焊接处理，能够提高燃料喷射阀200的可靠性。
另外，阀体205与阀座204b长时间反复碰撞。因此，第八焊接部308的阀体205与可动件208的焊接必须具有能够长时间维持焊接部稳定的状态的可靠性。通过应用本发明的焊接处理，能够确保焊接部的可靠性。
需要说明的是，本发明不限于上述的各实施例，包括各种变形例。例如，上述的实施例为了易于理解地说明本发明而进行了详细的说明，不必限于具有所有结构的实施例。另外，可以将某实施例的结构的一部分置换为其它实施例的结构，另外，也可以在某实施例的结构中增加其它的实施例的结构。另外，针对各实施例的结构的一部分，可以进行其它结构的增加/删除/置换。
上面，只说明了本发明的几种实施例，但在实际上不脱离本发明新主旨及优点的例示的实施方式中可以进行多种变更或改良，这一点本领域的技术人员应该能够容易理解。因此，意味着进行了各种变更或改良的方式也包含在本发明的技术范围内。
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附图标记说明
1激光振荡器；2激光用光纤；3加尔瓦纳扫描仪；4准直仪透镜；5焊接对象；5a焊接对象；6透过部分波长的反射镜；7z轴控制透镜；8物镜；9x轴控制加尔瓦诺镜；10y轴控制加尔瓦诺镜；11激光；12激光的旋转方向；13焊接对象的旋转方向；14旋转支柱；15加工平台；16相机；17焊接光传感器；18半透反射镜；19相机用物镜；20焊接光传感器用物镜；21控制装置；22熔池；23激光照射点；24激光照射点的熔池内的移动轨迹；25从在焊接行进方向上移动的视角观察的图像的x轴；26从在焊接行进方向上移动的视角观察的图像的y轴；27焊接行进方向；28以激光照射点为原点的图像的x轴；29以激光照射点为原点的图像的y轴；30溅射；31测量亮度的图像上的水平线；32水平线31上的亮度分布；33合计了y轴上的亮度的值的分布(投影值)；34用来通过投影值检测熔池的起点及终点的阈值的线；35熔池的外接四边形；36相对于实测值的焊接质量判定的阈值；37相对于考虑了误差的预测值的焊接质量判定的阈值；38合计了x轴上的亮度的值的分布(投影值)；39用来通过投影值检测熔池的y轴方向位置的阈值的线；90焊接的反馈控制区间；91激光输出的递增区间；92正式焊接区间；93焊接的折叠部；94激光输出的递减区间；100高压燃料供给泵；101泵主体；102安装凸缘；111阻尼器盖；112进入接头；114进阀机构；114c进阀机构114的主体；116排出接头；200燃料喷射阀；201筒状体；204阀座部件；206喷嘴板；301第一焊接部；302第二焊接部；303第三焊接部；304第四焊接部；305第五焊接部；306第六焊接部；307第七焊接部；308第八焊接部。