ES2289417T3 - Procedimiento para controlar la calidad de los procesos industriales, en particular los procesos de soldadura con laser. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para controlar la calidad de un proceso industrial del tipo que comprende las etapas siguientes: - proveer una o más señales de referencia (xref) que indican que el proceso industrial es de buena calidad; - adquirir una o más señales reales (xreal) que indican la calidad de dicho proceso industrial; y - comparar dicha una o más señales de referencia (xref) con dicha una o más señales reales (xreal) para determinar los defectos de dicho proceso industrial, caracterizado porque el procedimiento comprende asimismo las operaciones siguientes: - obtener una señal transformada (Xref_inv_norm) a partir de dicha señal de referencia (xref); - obtener una señal transformada (Xreal_inv_norm) a partir de dicha señal real (xreal); y - calcular un vector de las energías (Eref, Ereal) de dicha señal de referencia transformada (xref_inv_norm) y un vector de las energías de dicha señal real transformada (xreal_inv_norm), comprendiendo ambos vectores k valores de frecuencias con k índices enteros, respectivamente, comprendiendo dicha operación de comparación: - la comparación mutua de dichos vectores de energías (Eref, Ereal) de dicha señal de referencia transformada (xref_inv_norm) y dichos vectores de energías de dicha señal real transformada (xreal_inv_norm), y la selección de unos valores de frecuencia entre dichos k valores de frecuencia basándose en dicha comparación, respectivamente, para extraer las correspondientes distribuciones tiempo-frecuencia (Tfdref, Tfdreal) para dichos valores de frecuencia seleccionados (f_e); - el cálculo de las energías (Etreal, Etref) de dichas distribuciones tiempo-frecuencia (Tfdref y Tfdreal); y - la comparación de las energías de dichas distribuciones tiempo-frecuencia (Tfdref y Tfdreal) con los valores umbrales (max_Tfdref) para determinar los valores de energía asociados con defectos.
Description
Procedimiento para controlar la calidad de los
procesos industriales, en particular los procesos de soldadura con
láser.
La presente invención se refiere a los
procedimientos para controlar la calidad de un proceso industrial,
que comprenden las etapas siguientes:
- -
- proveer una o más señales de referencia para un proceso industrial;
- -
- adquirir una o más señales reales que indican la calidad de dicho proceso industrial; y
- -
- comparar dicha una o más señales de referencia con dicha una o más señales reales para determinar los defectos de dicho proceso industrial.
La supervisión de los defectos de los procesos
industriales presupone el incremento de la importancia económica a
causa de su influencia en el análisis de la calidad de los productos
industriales. La posibilidad de obtener una valoración en línea
automática de la calidad de un proceso industrial aporta muchas
ventajas tanto desde el punto de vista económico como desde el
punto de vista de la velocidad del proceso. Las características
deseables del sistema serán por lo tanto:
- -
- procesamiento en línea y en tiempo real; y
- -
- capacidad para el correcto reconocimiento de los principales defectos de la producción.
En la actualidad, el problema del reconocimiento
de la calidad de un proceso industrial y, en consecuencia, de la
determinación de los defectos, se aborda mediante una inspección
fuera de línea realizada por personal especializado o mediante unos
procedimientos automáticos en los que se utilizan detectores que
determinan sólo algunos de los defectos indicados anteriormente de
una manera que no resulta ni mucho menos satisfactoria y que además
es dependiente de los diferentes ajustes de la máquina.
Se conocen procedimientos y sistemas para
controlar la calidad de los procesos industriales, tales como los
aplicados a la supervisión en línea del proceso de soldadura con
láser y, en particular, al caso de la soldadura de chapas
metálicas. El sistema de control puede determinar la presencia de
porosidades en el área de soldadura o, en el caso de chapas
metálicas finas soldadas a tope, la presencia de defectos debidos a
la formación de juntas solapadas o defectuosas entre las chapas
metálicas.
Los sistemas utilizados anteriores basan el
control de la calidad en la comparación entre las señales detectadas
durante el proceso y una o más señales de referencia
predeterminadas que indican una soldadura de buena calidad. Dichas
señales de referencia, que habitualmente se hallan en un número de
entre dos y diez, se disponen por orden empezando por un número de
muestras de soldadura de buena calidad. Como es obvio, dicha
modalidad de procedimiento implica la presencia de un operario
especializado que sea capaz de certificar la idoneidad de la
soldadura en el momento de la creación de las señales de referencia,
e implica un gasto en términos de tiempo y, a veces también, en
términos de desperdicio de material (para fabricar las muestras
necesarias para obtener las señales de referencia). En algunos
casos, también se dispone de señales de referencia preestablecidas
que indican una soldadura defectuosa, lo cual, no obstante, conlleva
problemas y dificultades adicionales.
En la solicitud de patente europea
EP-A-1275464 presentada con el
nombre del presente solicitante, se da a conocer un sistema para
dividir en bloques la señal obtenida por medio de un fotodiodo, que
capta la radiación emitida por un punto de soldadura, calculando la
media de la señal de cada bloque de muestra y tomando en
consideración los bloques que presentan un valor inferior o igual al
desvío del fotodiodo, hecho que indica la presencia de un defecto.
Aunque dicho procedimiento no necesita ninguna señal de referencia,
sólo permite realizar una detección de defectos muy aproximada.
En el documento
EP-A-1 238 744, se da a conocer un
procedimiento para supervisar la soldadura con láser, en el que la
radiación infrarroja reflejada por el material fundido por láser se
procesa mediante un análisis espectral. Para evaluar los defectos,
se compara la suma de la potencia de la señal de unos componentes de
un rango de valores determinado con un valor umbral predeterminado,
utilizando los datos obtenidos mediante una transformada
FFT.
FFT.
El objetivo de la presente invención es superar
todos los inconvenientes citados.
Para alcanzar este objetivo, la presente
invención proporciona un procedimiento para controlar la calidad de
los procesos industriales, que presenta las características de la
reivindicación 1.
En la forma de realización preferida, las etapas
de obtención de una señal transformada a partir de la señal de
referencia y de obtención de una señal transformada a partir de la
señal real comprenden una operación de filtrado mediante la
aplicación de una transformada wavelet discreta (DWT), mientras que
la operación de comparación de las energías de la señal de
referencia transformada y la señal real transformada para obtener
las correspondientes distribuciones
tiempo-frecuencia comprende el cálculo del conjugado
de la transformada de Fourier de la envolvente de la señal real y
de la envolvente de la señal normalizada, para obtener una señal
transformada conjugada real y una señal transformada conjugada de
referencia, respectivamente, así como la comparación de las
energías de la señal de referencia y de la señal real, para obtener
los valores de frecuencia con respecto a los cuales la energía de
la señal real es superior a la de la señal de referencia.
Como es evidente, otro de los objetivos de la
presente invención es proporcionar un sistema de control de calidad
para los procesos industriales, que implemente el procedimiento
descrito anteriormente así como el correspondiente producto
informático que puede ser insertado directamente en la memoria de un
ordenador, tal como un procesador, y que comprende partes de código
de software para llevar a cabo el procedimiento según la presente
invención cuando dicho producto se ejecuta en un ordenador.
En la descripción siguiente, se pondrán de
manifiesto otras características y ventajas de la presente invención
haciendo referencia a los dibujos adjuntos, proporcionados
únicamente a título de ejemplo no limitativo, en los
que:
que:
- la Figura 1 es un diagrama de bloques que
representa un sistema que implementa el procedimiento según la
presente invención;
- la Figura 2 representa un detalle del sistema
de la Figura 1;
- las Figuras 3, 4 y 5 son diagramas de flujo
que representan las operaciones del procedimiento según la presente
invención; y
- la Figura 6 es un diagrama de las cantidades
procesadas mediante el procedimiento según la presente inven-
ción.
ción.
A continuación, se hará referencia a un
procedimiento de soldadura con láser para ilustrar el procedimiento
según la presente invención. No obstante, dicho procedimiento de
soldadura con láser constituye sólo un ejemplo no limitativo de un
proceso industrial al cual es posible aplicar el procedimiento de
control de calidad para procesos industriales según la presente
invención.
Haciendo referencia a la Figura 1, el número de
referencia 1 indica globalmente un sistema para controlar la
calidad de un proceso de soldadura con láser. El ejemplo se refiere
al caso de dos piezas de chapa metálica 2, 3 que se sueldan por
medio de un haz láser. El número 4 designa globalmente el cabezal de
enfoque, que incluye una lente 5 que recibe el haz láser originado
por un generador láser (no ilustrado) y reflejado en un espejo
semirreflectante 6 tras pasar a través de una lente L. La radiación
E emitida por el área de soldadura pasa a través del espejo
semirreflectante 6 y es detectada por un detector 7 constituido por
un fotodiodo que es capaz de enviar su señal de salida a una unidad
electrónica de control y procesamiento 8, asociada a un ordenador
personal
9.
9.
En una forma de realización concreta, el espejo
semirreflectante 6 utilizado es un espejo de ZnSe, con un diámetro
de 2 ins y un espesor de 5 mm. El detector 7 se compone de un
fotodiodo con una respuesta espectral de entre 190 nm y 1100 nm y
un área activa de 1,1 x 1,1 mm y una ventana de cuarzo.
En la Figura 2, se ilustra en mayor detalle la
unidad electrónica de control y procesamiento 8 asociada al
ordenador personal 9. Dicha unidad de procesamiento 8 comprende un
filtro antisolapamiento 11 que actúa sobre la señal enviada por el
detector 7. Se dispone asimismo de una tarjeta de adquisición 12
provista de un convertidor analógico-digital que
realiza el muestreo y la conversión numérica de la señal filtrada.
Dicha tarjeta de adquisición 12 está preferentemente asociada
directamente al ordenador personal 9.
Otra vez en el caso de una forma de realización
concreta, la tarjeta de adquisición 12 es una tarjeta de adquisición
de datos del tipo de una tarjeta PC NI 6110E, con una frecuencia
de adquisición máxima de 5 Mmuestras/s.
El filtro antisolapamiento 11 realiza el
filtrado de la señal por medio de un filtro pasabaja (por ejemplo,
un filtro IIR Butterworth).
Según la presente invención, en el ordenador
personal 9 se implementa un procedimiento de control de calidad que
se basa en la comparación de una señal real x_{real}, obtenida por
medio del fotodiodo 7, y una señal de referencia x_{ref}, que
representa una soldadura defectuosa, almacenada en dicho ordenador
personal 9.
La señal de referencia, designada por
x_{ref}(t), se obtiene a una frecuencia de adquisición
f_{s} y, por lo tanto, según el teorema de Nyquist, tiene una
banda de frecuencias de señal asociada de valor f_{s}/2, mientras
que el número de muestras obtenidas para la señal de referencia
x_{ref}(t) es N.
\newpage
La Figura 3 ilustra un diagrama de flujo que
representa las operaciones aplicadas a la señal de referencia
x_{ref}(t).
En una primera etapa 100, se realiza una
operación de filtrado de la señal de referencia x_{ref}(t)
aplicando una transformada wavelet discreta (DWT). Como resultado
de la etapa 100, se obtiene pues una señal x_{ref\_DWT} que
presenta N/2 muestras en la banda 0:f_{s}/4.
Subsiguientemente, se aplica una operación de
transformada de Hilbert a la señal x_{ref\_DWT} en la etapa 101,
para obtener una señal analítica compleja x_{ref\_HIL}, que
presenta N/2 muestras y frecuencias negativas nulas.
A continuación, se aplica una operación de
normalización a dicha señal analítica x_{ref\_HIL} en la etapa
102, generándose una señal normalizada x_{ref\_norm}.
En la etapa 103, se aplica a dicha señal
normalizada x_{ref\_norm} una operación de cálculo de envolvente
de la señal normalizada, designada por x_{ref\_inv\_norm},
mientras que, en la etapa 104, se aplica una operación de
transformada rápida de Fourier (FFT) a dicha envolvente de la señal
normalizada x_{ref\_inv\_norm}, para obtener una envolvente
transformada x_{ref\_inv\_norm}.
Por último, en la etapa 105, se realiza una
operación de cálculo de la energía de la señal de referencia,
designada por E_{ref}, aplicando la relación:
(1)\int |
x_{ref\_inv\_norm} (t) |^{2} dt = \int | x_{ref\_inv\_norm} (f)
|^{2}\
df
En cuanto a la señal real x_{real}(t),
la frecuencia de adquisición de ésta también es igual a f_{s} y,
en consecuencia, según el teorema de Nyquist, presenta una banda de
frecuencias de señal asociada de valor f_{s}/2, mientras que el
número de muestras obtenidas para la señal real x_{real}(t)
es igual a N.
La Figura 4 ilustra un diagrama de flujo que
representa las operaciones aplicadas a la señal real
x_{real}(t).
En particular, en la Figura 4, se representa una
primera etapa 200 en la que se realiza una operación de filtrado de
la señal real x_{real}(t) aplicando una DWT. Tras la etapa
200, se obtiene pues una señal x_{real\_DWT} que presenta N/2
muestras en la banda 0:f_{s}/4.
En la etapa 211, se aplica una operación de
transformada rápida de Fourier a dicha señal x_{real\_DWT} para
obtener una señal transformada FFT_{\_real}, que subsiguientemente
se normaliza en la etapa 212 para obtener una señal transformada
normalizada FFT_{\_real\_norm}.
En la etapa 250, se aplica una operación de
cálculo de la frecuencia media f_{o} a la señal transformada
normalizada FFT_{\_real\_norm}, según la relación:
(2)f_{o} =
\int f * FFT_{\_real\_norm} (f) * FFT_{\_real\_norm}\ (f)\
df
En la etapa 251, se realiza una operación de
cálculo de la desviación estándar B, según la relación:
(3)B = (\int
f^{2} * FFT_{\_real\_norm} * FFT_{\_real\_norm}\ df -
f_{o}{}^{2})^{1/2}
En la etapa 252, se calcula la banda inferior
F_Sn = (f_{o} - B/2) y la banda superior F_Dx = (f_{o} +
B/2).
En paralelo, en la etapa 201, se aplica una
transformada de Hilbert a la señal x_{real\_DWT}, para obtener
una señal analítica compleja x_{real\_HIL} que presenta N/2
muestras y frecuencias negativas nulas.
En la etapa 202, se aplica una operación de
normalización a dicha señal analítica x_{real\_HIL}, generándose
como resultado una señal normalizada x_{real\_norm}.
A continuación, en la etapa 203, se aplica a
dicha señal normalizada x_{real\_norm} una operación de cálculo
de la envolvente, designada por x_{real\_inv\_norm}, mientras que,
en la etapa 204, se aplica a dicha envolvente de la señal
normalizada x_{real\_inv\_norm} una operación de transformada
rápida de Fourier (FFT) para obtener una envolvente transformada
x_{real\_inv\_norm.}
Por último, en la etapa 205, se realiza una
operación de cálculo de la energía de la señal real E_{real}
aplicando la relación siguiente:
(4)\int
|x_{real\_inv-norm} (t) |^{2} dt = \int |
x_{real\_inv\_norm}\ (f) |^{2}\
df
\newpage
La operación de cálculo de las energías
E_{real} y E_{ref} se realiza en una banda delimitada entre la
banda inferior F_Sn y la banda superior F_Dx calculada en la etapa
252. En mayor detalle, el cálculo se realiza en la banda delimitada
de ese modo, tomando en consideración etapas de frecuencia de, por
ejemplo, un hertz, es decir:
\int^{step}_{F\_sn}
|X_{real\_inv\_norm}(f)|^{2}\ df
\hskip2cm\int^{F\_DX}_{step} |X_{real\_inv\_norm}(f)|^{2}df
\int^{step}_{F\_sn}
|X_{ref\_inv\_norm}(f)|^{2}\ df
\hskip2cm\int^{F\_DX}_{step}|X_{ref\_inv\_norm}(f)|^{2}df
De esta forma, la operación de cálculo de las
energías E_{ref} y E_{real} genera dos vectores respectivos, en
particular, un vector de las energías de la señal de referencia
Energy_Ref_step (1,...,k) y un vector de las energías de la señal
real Energy_Real_step (1,...,k), ambas de las cuales comprenden k
valores de frecuencias.
Subsiguientemente, se lleva a cabo un
procedimiento de cálculo de las distribuciones
tiempo-frecuencia cuadráticas, ilustrado en el
diagrama de flujo de la Figura 5, que comprende las operaciones
siguientes:
- -
- en la etapa designada por 300, cálculo de los conjugados de las transformadas rápidas de Fourier (FFT) de la envolvente de la señal real X_{real\_inv\_norm}(f) y de la envolvente de la señal de referencia X_{ref\_inv\_norm}(f), para obtener las señales transformadas conjugadas, es decir, la señal transformada conjugada x*_{real\_inv\_norm}(f) y la señal transformada conjugada de referencia x*_{ref\_inv\_norm}(f), respectivamente;
- -
- en la etapa 301, toma en consideración de las energías de la señal de referencia E_{ref} y de la señal real E_{real}, representadas respectivamente por el vector de energías de la señal de referencia Energy_Ref_step (1,...,k) y el vector de energías de la señal real Energy_Real_step (1,...,k), y, para cada elemento k de dichos dos vectores, determinación del cumplimiento o no del siguiente criterio:
(5)Energy_Real_step (1,...,k) >
Energy_Ref_step
(1,...,k)
Puede valorarse también esta operación con
referencia al gráfico de la Figura 6, en el que se representan las
amplitudes de la energía de la señal de referencia E_{ref} y de la
energía de la señal real E_{real} (línea más gruesa) en función
de la frecuencia;
- -
- si se cumple el criterio (5), en la etapa 302, realización de la operación de extracción del valor de frecuencia con el cual se cumple dicho criterio (5), siendo indicado dicho valor como f_e; dependiendo del número de veces que se cumple la condición, obtención de k valores de frecuencia f_e como máximo; la Figura 6 representa las zonas correspondientes a los valores de frecuencia f_e con los cuales se cumple el criterio (5);
- -
- en la etapa 303, construcción de una matriz M, en la que las filas vienen representadas por los valores de frecuencia obtenidos f_e, mientras que las columnas vienen representadas por N/2 valores temporales t_{1},...,t_{N/2} de la señal obtenida como resultado de la operación DWT 200;
- -
- en la etapa 304, para cada fila de la matriz M, cálculo de la distribución tiempo-frecuencia cuadrática para la señal de referencia, designada por Tfd_{ref}, y para la señal real, designada por Tfd_{real}, utilizando la relación de Margenau-Hill, es decir:
(6)Tfd_{real}
= Real (x_{real\_DWT}(t) ^{\bullet} X_{real\_inv\_norm} * (f)
^{\bullet} and^{-j2\pi
f})
(7)Tfd_{ref} =
Real (x_{ref\_DWT}(t) ^{\bullet} X_{ref\_inv\_norm} * (f) ^{\bullet}
and^{-j2\pi
f})
- -
- a continuación, en la etapa 305, cálculo de las energías asociadas a las distribuciones en cada instante de tiempo de la señal de referencia y la señal real, designadas por Et_{ref} y Et_{real}, respectivamente, y
- -
- a continuación, en la etapa 306, cálculo del valor máximo de la energía max_Tfd_{ref} para la distribución tiempo-frecuencia de la señal de referencia Tfd_{ref}.
Por último, para obtener una estimación de los
defectos, en la etapa 307, se compara cada valor temporal de la
energía Et_{real} de la distribución
tiempo-frecuencia cuadrática de la señal real
Tfd_{real} con el valor máximo de la energía max_Tfd_{ref}.
Si dicho valor de energía de la distribución
tiempo-frecuencia cuadrática de la señal real
Tfd_{real} sobrepasa el valor máximo de la energía
max_Tfd_{ref}, entonces esto indica que existe un defecto en dicha
coordenada de tiempo.
\newpage
De esta forma, pues, será posible localizar los
defectos a lo largo del tiempo.
Como es evidente y sin perjuicio del principio
de la presente invención, los detalles de la construcción y de las
formas de realización pueden variar ampliamente con respecto a los
descritos e ilustrados en la presente memoria únicamente a título
ilustrativo, sin apartarse por ello del alcance de las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (12)
1. Procedimiento para controlar la calidad de un
proceso industrial del tipo que comprende las etapas siguientes:
- -
- proveer una o más señales de referencia (x_{ref}) que indican que el proceso industrial es de buena calidad;
- -
- adquirir una o más señales reales (x_{real}) que indican la calidad de dicho proceso industrial; y
- -
- comparar dicha una o más señales de referencia (x_{ref}) con dicha una o más señales reales (x_{real}) para determinar los defectos de dicho proceso industrial,
caracterizado porque el procedimiento
comprende asimismo las operaciones siguientes:
- -
- obtener una señal transformada (X_{ref\_inv\_norm}) a partir de dicha señal de referencia (x_{ref});
- -
- obtener una señal transformada (X_{real\_inv\_norm}) a partir de dicha señal real (x_{real}); y
- -
- calcular un vector de las energías (E_{ref}, E_{real}) de dicha señal de referencia transformada (x_{ref\_inv\_norm}) y un vector de las energías de dicha señal real transformada (x_{real\_inv\_norm}), comprendiendo ambos vectores k valores de frecuencias con k índices enteros, respectivamente,
comprendiendo dicha operación de
comparación:
- -
- la comparación mutua de dichos vectores de energías (E_{ref}, E_{real}) de dicha señal de referencia transformada (x_{ref\_inv\_norm}) y dichos vectores de energías de dicha señal real transformada (x_{real\_inv\_norm}), y la selección de unos valores de frecuencia entre dichos k valores de frecuencia basándose en dicha comparación, respectivamente, para extraer las correspondientes distribuciones tiempo-frecuencia (Tfd_{ref}, Tfd_{real}) para dichos valores de frecuencia seleccionados (f_e);
- -
- el cálculo de las energías (Et_{real}, Et_{ref}) de dichas distribuciones tiempo-frecuencia (Tfd_{ref} y Tfd_{real}); y
- -
- la comparación de las energías de dichas distribuciones tiempo-frecuencia (Tfd_{ref} y Tfd_{real}) con los valores umbrales (max_Tfd_{ref}) para determinar los valores de energía asociados con defectos.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichas etapas de obtención de una señal
transformada (x_{ref\_inv\_norm}) a partir de dicha señal de
referencia (x_{ref}) y de obtención de una señal transformada
(x_{real\_inv\_norm}) a partir de dicha señal real (x_{real})
comprenden una operación de filtrado (100, 200) mediante la
aplicación de una transformada wavelet discreta (DWT).
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque dichas etapas de obtención de una señal
transformada (x_{ref\_inv\_norm}) a partir de dicha señal de
referencia (x_{ref}) y de obtención de una señal transformada
(x_{real\_inv\_norm}) a partir de dicha señal real (x_{real})
comprenden asimismo las operaciones siguientes (aplicadas tanto a
la señal de referencia (x_{ref}) como a la señal real
(x_{real})):
- -
- aplicar una transformada de Hilbert (101, 201) a la señal (x_{ref\_DWT}, x_{real\_DWT}) obtenida tras la operación de filtrado (100, 200);
- -
- normalizar (102, 202) la señal obtenida a partir de la operación de transformada de Hilbert (x_{ref\_HIL}, x_{real\_HIL});
- -
- calcular la envolvente (103, 203) de la señal normalizada (x_{ref\_norm}, x_{real\_norm});
- -
- aplicar una FFT a dicha envolvente de la señal normalizada (x_{ref\_inv\_norm}, x_{real\_inv\_norm}) para obtener dicha señal de referencia transformada (x_{ref\_inv\_norm}) y dicha señal real transformada (x_{real\_inv\_norm}), respectivamente.
4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque comprende asimismo la ejecución (211)
de una operación de transformada de Fourier con la señal real
(x_{real\_DWT}) obtenida a partir de la operación de filtrado
(100, 200) mediante la aplicación de una DWT para obtener una
segunda señal transformada (FFT_{\_real}), y la normalización
(212) de dicha segunda señal transformada (FFT_{\_real}) para
obtener una segunda señal transformada normalizada
(FFT_{\_real\_norm}).
5. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque comprende además el procesamiento (250,
251, 252) de dicha segunda señal normalizada transformada
(FFT_{\_real\_norm}) para obtener un conjunto de valores
(f_{o}, B, F_Sn, F_Dx) que representan el espectro de la señal
real (x_{real}).
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque utiliza por lo menos una parte de dicho
conjunto de valores (f_{o}, B, F_Sn, F_Dx) que representa el
espectro de la señal real (x_{real}) para calcular (106, 206)
dichas energías (E_{ref}, E_{real}) de dicha señal de referencia
transformada (x_{ref\_inv\_norm}) y dicha señal real transformada
(x_{real\_inv\_norm}), respectivamente.
7. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque dicha operación
de comparación de dichas energías (E_{ref}, E_{real}) de dicha
señal de referencia transformada (x_{ref\_inv\_norm}) y dicha
señal real transformada (x_{real\_inv\_norm}), respectivamente,
para obtener las correspondientes distribuciones
tiempo-frecuencia (Tfd) comprende las operaciones
siguientes:
- -
- calcular (300) el conjugado de la transformada rápida de Fourier (FFT) de dicha señal de referencia transformada (X_{ref\_inv\_norm}) y dicha señal real transformada (x_{real\_inv\_norm}), respectivamente, para obtener una señal real transformada conjugada (x*_{real\_inv\_norm}) y una señal de referencia transformada conjugada (x*_{ref\_inv\_norm});
- -
- comparar (301) mutuamente las energías de la señal de referencia (E_{ref}) y la señal real (E_{real}), extraer (302) los valores de frecuencia (f_e) con los cuales la energía de la señal real (E_{real}) es superior a la energía de la señal de referencia (E_{ref});
- -
- construir (303) una matriz (M), cuyas filas están representadas por dichos valores de frecuencia extraídos (f_e) y cuyas columnas están representadas por los valores temporales (t_{1},...,t_{N/2}) de la señal obtenida a partir de la operación de filtrado (200) por medio de una DWT;
- -
- calcular (304), para cada fila de dicha matriz (M), una distribución tiempo-frecuencia cuadrática para la señal de referencia (Tfd_{ref}) y para la señal real (Tfd_{real}).
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque en dicha
operación de cálculo (304), para cada fila de dicha matriz (M), se
realiza una distribución tiempo-frecuencia
cuadrática para la señal de referencia (Tfd_{ref}) y para la
señal real (Tfd_{real}), aplicando la relación de
Margenau-Hill.
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque dicha operación
de cálculo de las energías (Et_{real} y Et_{ref}) de dichas
distribuciones tiempo-frecuencia (Tfd_{ref} y
Tfd_{real}) comprende las operaciones siguientes:
- -
- calcular (305) dichas energías (Et_{real} y Et_{ref}) para cada instante de tiempo, calcular (306) el valor máximo de la energía (max_Tfd_{ref}) y utilizar (307) dicho valor máximo de la energía (max_Tfd_{ref}) como valor umbral; y
- -
- comparar dicho valor máximo de la energía (max_Tfd_{ref}) con cada valor temporal de la energía (Et_{real}) de la distribución tiempo-frecuencia cuadrática de la señal real (Tfd_{real}) para determinar los valores de energía asociados a defectos.
10. Sistema para controlar la calidad de un
proceso industrial, que comprende:
unos medios detectores (7) para detectar uno o
más parámetros del proceso; y
una unidad electrónica de control y
procesamiento (8, 9) para procesar las señales emitidas por dichos
medios detectores (7),
implementando dicha unidad electrónica de
control y procesamiento (8, 9) para procesar las señales emitidas
por dichos medios detectores (7) el procedimiento para controlar la
calidad de un proceso industrial según las reivindicaciones 1 a
9.
11. Sistema según la reivindicación 10,
caracterizado porque dicho proceso industrial es un proceso
de soldadura con láser.
12. Producto de programa informático que puede
copiarse directamente en la memoria de un ordenador y que comprende
partes de código de software adaptadas para llevar a cabo el
procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 cuando
el producto se ejecuta en un ordenador.
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