ES2303040T3 - Procedimiento para controlar la calidad de un proceso industrial y sistema asociado. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para controlar la calidad de un proceso industrial, que comprende las etapas siguientes: proporcionar una o más señales de referencia (xref) relativas al proceso industrial; 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 detectar los defectos de dicho proceso industrial, caracterizado porque dicha comparación de dicha una o más señales de referencia (xref) con dicha una o más señales reales (xreal) comprende 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); - calcular los vectores de las energías (Eref y Ereal) de dichas señales transformadas la señal de referencia transformada (xref_inv_norm) y la señal real transformada (xreal_inv_norm), respectivamente; - comparar dichos vectores de las energías (Eref y Ereal) de dichas señales transformadas, la señal de referencia transformada (xref_inv_norm) y la señal real transformada (xreal_inv_norm), respectivamente entre sí, para obtener los valores de frecuencia seleccionados (f_e) y generar las correspondientes distribuciones tiempo-frecuencia (Tfdref y Tfdreal), basándose en dichos valores de frecuencia seleccionados (f_e) y en los valores de tiempo (t1,...tN/2) obtenidos en dichas etapas de obtención de una señal transformada (xref_inv_norm) a partir de dicha señal de referencia (xref) y de obtención de una señal transformada (xreal_inv_norm) a partir de dicha señal real (xreal); - calcular las energías (Etreal y Etref) de dichas distribuciones tiempo-frecuencia (Tfdref y Tfdreal) y - comparar las energías de dichas distribuciones tiempo-frecuencia (Tfdref y Tfdreal) con unos valores umbrales (max_Tfdref) para identificar los valores de energía asociados a los defectos, comprendiendo asimismo dicho procedimiento la etapa siguiente: - proporcionar dichos valores de energía asociados con los defectos a un clasificador (400).
Description
Procedimiento para controlar la calidad de un
procesado industrial y sistema asociado.
La presente invención se refiere a los
procedimientos para controlar la calidad de los procesos
industriales, que comprenden las etapas siguientes:
proporcionar una o más señales de referencia
relativas al 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 detectar los defectos de
dicho proceso industrial.
La supervisión de los defectos de los procesos
industriales está adquiriendo una creciente importancia económica
debido a su impacto en el análisis de la calidad de los productos
industriales. La capacidad para obtener en línea y de forma
automática una valoración de la calidad del proceso industrial
presenta muchas ventajas, tanto en términos económicos como en
términos de velocidad del proceso. Por consiguiente, las
características deseables del sistema son:
- el procesamiento en línea y en tiempo real
y
- la capacidad para reconocer con precisión los
principales defectos de producción.
Actualmente, el problema del reconocimiento de
la calidad de un proceso industrial y, consecuentemente, el de la
detección de cualquier defecto, radica en el hecho de que la
inspección es realizada por personal experto fuera de línea o
mediante procedimientos automáticos que, a través de unos sensores,
detectan solo algunos de los defectos mencio-
nados, de una manera que no resulta satisfactoria y que además depende de los diferentes parámetros de la máquina.
nados, de una manera que no resulta satisfactoria y que además depende de los diferentes parámetros de la máquina.
Se conocen procedimientos y sistemas para
controlar la calidad de los procesos industriales, tales como los
que se aplican a la supervisión en línea de los procesos de
soldadura láser, en particular, la soldadura de chapas metálicas.
El sistema de control es capaz de determinar la presencia de
porosidades en el área soldada o, en el caso de chapas metálicas
finas soldadas a tope, la presencia de defectos debidos a la
superposición o a la separación de las chapas metálicas.
Dichos sistemas utilizados basan el control de
la calidad en la comparación entre las señales obtenidas durante el
proceso y una o más señales de referencia predeterminadas que
indican una soldadura de alta calidad. Dichas señales de
referencia, que habitualmente están presentes en una cantidad
variable comprendida entre dos y diez, se determinan previamente
partiendo de varias muestras de soldaduras de alta calidad. Como es
obvio, este tipo de actuación, que implica la presencia de un
operador experimentado capaz de certificar la calidad de la
soldadura en el momento de la generación de las señales de
referencia, supone una pérdida de tiempo y, a veces, una pérdida de
material (el utilizado para adquirir las muestras necesarias para
obtener las señales de referencia). En algunos casos, también se
proveen señales de referencia que indican una soldadura defectuosa,
lo cual conlleva problemas y dificultades adicionales.
La solicitud de patente europea
EP-A-1275464, a nombre del presente
solicitante, describe cómo se divide 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 en cada bloque
de muestra y considerando, a los bloques cuyo valor es inferior o
igual a la diferencia del fotodiodo, indicativos de la presencia de
un defecto. Dicho procedimiento obvia la necesidad de disponer de
una referencia, aunque permite detectar los defectos de un modo muy
aproximado.
El objetivo de la presente invención es
solventar todos los inconvenientes mencionados.
Con miras a alcanzar dicho objetivo, la presente
invención se refiere a un procedimiento para controlar la calidad
de los procesos industriales, que presenta las características
expuestas en la parte inicial de la presente memoria y se
caracteriza asimismo porque comprende las operaciones
siguientes:
- obtener una señal transformada a partir de
dicha señal de referencia;
- obtener una señal transformada a partir de
dicha señal real;
- calcular las energías de dichas señales
transformadas (la señal de referencia transformada y la señal real
transformada, respectivamente);
comprendiendo dicha operación de cálculo las
operaciones siguientes:
- comparar dichas energías de dichas señales
transformadas (la señal de referencia transformada y la señal real
transformada, respectivamente) entre sí, para extraer las
correspondientes distribuciones tiempo-frecuencia
de los valores de frecuencia seleccionados;
- calcular las energías de dichas distribuciones
tiempo-frecuencia y
- comparar las energías de dichas distribuciones
tiempo-frecuencia con valores umbrales, para
identificar los valores de energía asociados con defectos.
En la forma de realización preferida, dichas
etapas de obtención de una señal transformada a partir de dicha
señal de referencia y de obtención de una señal transformada a
partir de dicha señal real comprenden una operación de filtrado
mediante la aplicación de una DWT (Transformada wavelet discreta),
mientras que dicha operación de comparación de dichas energías de
dichas señales transformadas (la señal de referencia transformada y
la señal real transformada, respectivamente) para obtener las
correspondientes distribuciones tiempo-frecuencia
comprende el cálculo de la conjugada de la transformada de Fourier
de la envolvente de la señal real y de la envolvente de la señal
normalizada, obteniéndose señales transformadas conjugadas (la señal
real transformada conjugada y la señal de referencia transformada
conjugada, respectivamente), y la comparación de las energías de la
señal de referencia y de la señal real, extrayéndose los valores de
frecuencia para los cuales la energía de la señal real es superior
a la señal de referencia.
Naturalmente, la presente invención se refiere
también al sistema para controlar la calidad de los procesos
industriales que implementa el procedimiento descrito anteriormente,
así como el correspondiente producto informático que puede copiarse
directamente en la memoria de un ordenador digital, tal como un
procesador, y que comprende partes de código de software para
implementar el procedimiento según la presente invención cuando el
producto se ejecuta en un ordenador.
Las características y ventajas adicionales de la
presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir
de la siguiente descripción haciendo referencia a los dibujos
adjuntos, proporcionados únicamente a título de ejemplo no
limitativo, en el 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 unos diagramas de
flujo que representan las operaciones del procedimiento según la
presente invención y
- la figura 6 es un diagrama de las cantidades
calculadas mediante el procedimiento según la presente
invención.
A continuación, se describe un ejemplo del
procedimiento según la presente invención haciendo referencia a un
proceso de soldadura láser. Dicho proceso de soldadura láser, sin
embargo, solo constituye un ejemplo no limitativo del proceso
industrial al que se puede aplicar el procedimiento para controlar
la calidad de los procesos industriales según la presente
invención.
Haciendo referencia a la figura 1, el número 1
designa globalmente un sistema para controlar la calidad de un
proceso de soldadura láser. El ejemplo se refiere al caso de dos
chapas metálicas 2, 3 que se sueldan por medio de un haz láser. El
número 4 designa el cabezal de enfoque en su conjunto, incluida la
lente 5 en la que incide el haz láser originado en un generador
láser (no representado) y reflejado por un espejo semirreflector 6,
tras pasar a través de la lente L. La radiación E emitida por el
área de soldadura pasa a través del espejo reflector 6 y es
detectada por un sensor 7 constituido por un fotodiodo capaz de
enviar su señal de salida a una unidad de control y procesamiento
electrónico 8 asociada a un ordenador personal 9.
En una forma de realización real, el espejo
semirreflector 6 utilizado es un espejo de ZnSe, con un diámetro de
2 pulgadas y un grosor de 5 mm. El sensor 7 es un fotodiodo con una
respuesta espectral comprendida entre 190 y 1100 nm, un área activa
de 1,1 mm x 1,1 mm y un espejo de cuarzo.
La figura 2 representa con mayor detalle la
unidad de control y procesamiento electrónico 8 asociada al
ordenador personal 9. Dicha unidad de procesamiento 8 comprende un
filtro antisolapamiento 11 que actúa sobre la señal enviada por el
sensor 7, de ahí que se disponga de una tarjeta de adquisición 12
provista de un convertidor analógico-digital que
muestrea la señal filtrada y la convierte en una señal digital.
Preferentemente, dicha tarjeta de adquisición 12 está directamente
asociada al ordenador personal 9.
Asimismo, en el caso de una forma de realización
real, la tarjeta de adquisición 12 es una tarjeta de adquisición de
datos de Nacional Instruments tipo PC card NI 6110E, cuya frecuencia
máxima de adquisición es de 5 Ms/s.
El filtro antisolapamiento 11 filtra la señal
por medio de un filtro pasa baja (p.ej., un filtro IIR
Butterworth).
En el ordenador personal 9 según la presente
invención, se implementa un procedimiento para controlar la calidad,
basado en la comparación entre 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_{a}; por consiguiente, de conformidad con el teorema de
Nyquist, la banda de frecuencia asociada de la señal presenta el
valor f_{a}/2, mientras que el número de muestras obtenidas para
la señal de referencia x_{ref}(t) es N.
La figura 3 ilustra un diagrama de flujo que
representa las operaciones aplicadas a la señal de referencia
x_{ref}(t).
En la primera etapa 100, se ejecuta una
operación de filtrado de la señal de referencia x_{ref}(t)
por medio de la aplicación de una DWT (Transformada wavelet
discreta). Por consiguiente, el resultado de la etapa 100 es una
señal x_{ref\_DWT} que presenta N/2 muestras en la banda
0:f_{s}/4.
Posteriormente, en la etapa 101, se aplica una
operación de transformada de Hilbert a la señal x_{ref\_DWT},
obteniéndose una señal analítica compleja x_{ref\_HIL} que
presenta N/2 muestras y frecuencias negativas nulas.
En la etapa 102, se aplica una operación de
normalización a dicha señal analítica x_{ref\_HIL}, obteniéndose
una señal normalizada x_{ref\_norm}.
En la etapa 103, se aplica a dicha señal
normalizada x_{ref\_norm} una operación de cálculo de la
envolvente de la señal normalizada, designada por
x_{ref\_inv\_norm}, mientras que, en la etapa 104, se aplica una
operación de transformada de Fourier (FFT) a dicha envolvente de la
señal normalizada x_{ref\_inv\_norm}, obteniéndose 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 siguiente:
Con respecto a la señal real
x_{real}(t), ésta se obtiene asimismo a una frecuencia de
adquisición f_{s} y, por lo tanto, de conformidad con el teorema
de Nyquist, la banda de frecuencia asociada a la señal presenta el
valor f_{s}/2, mientras que el número de muestras obtenidas para
la señal real x_{real}(t) es N.
En la figura 4, se representa un diagrama de
flujo que ilustra las operaciones aplicadas a la señal real
x_{real}(t).
En particular, la figura 4 representa una
primera etapa 200 en la que se ejecuta una operación de filtrado de
la señal real x_{real}(t) mediante la aplicación de una
transformada DWT. Por consiguiente, el resultado de la etapa 200 es
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 de Fourier a dicha señal x_{real\_DWT}, que,
posteriormente, en la etapa 212, se normaliza para generar una
señal transformada normalizada FTT__{real\_norm}.
En la etapa 250, se aplica una operación de
cálculo de la frecuencia media f_{0} a la señal transformada
normalizada FFT__{real\_norm}, de conformidad con la relación
siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
En la etapa 251, se realiza una operación de
cálculo de la desviación estándar B, de conformidad con la relación
siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación, en la etapa 252, se calcula la
banda inferior F_Sn = (f_{0} - B/2) y la banda superior F_Dx =
(f_{0} + B/2).
Paralelamente, en la etapa 201, se aplica una
operación de transformada de Hilbert a la señal x_{real\_DWT},
obteniéndose 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}, obteniéndose
una señal normalizada x_{real\_norm}.
En la etapa 203, se aplica una operación de
cálculo de envolvente, designada por x_{real\_inv\_norm}, a dicha
señal normalizada x_{real\_norm}, mientras que, en la etapa 204,
se aplica una operación de transformada de Fourier (FTT) a dicha
envolvente de la señal normalizada x_{real\_inv\_norm},
obteniéndose una envolvente transformada x_{real\_inv\_norm}.
\newpage
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:
Las operaciones de cálculo de las energías
E_{real} y E_{ref} se realizan en la banda delimitada entre la
banda inferior F_Sn y la banda superior F_Dx calculadas en la etapa
252. En particular, el cálculo se aplica a la banda delimitada de
esta forma, tomando en consideración incrementos de frecuencia de un
Hertz, por ejemplo, es decir:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
De esta forma, la operación de cálculo de las
energías E_{ref} y E_{real} da por resultado dos vectores
respectivos: 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), ambos de los cuales comprenden k
valores de frecuencia.
Posteriormente, se realiza un procedimiento de
cálculo de las distribuciones tiempo-frecuencia
cuadráticas representado en el diagrama de flujo de la figura 5,
que comprende las operaciones siguientes:
- en la etapa 300, se calcula la conjugada de la
transformada 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), obteniéndose las
señales transformadas conjugadas (la señal real transformada
conjugada x*_{real\_inv\_norm}(f) y la señal de
referencia transformada conjugada x*_{ref\_inv\_norm}(f),
respectivamente);
- en la etapa 301, se tienen en cuenta las
energías de la señal de referencia E_{ref} y de la señal real
E_{real} representadas por el respectivo valor de energía de la
señal de referencia Energy_Ref_step (1, ...k) y el vector de
energía de la señal real Energy_Real_step (1, ...k) y, para cada
elemento k de dichos dos vectores, se evalúa si se cumple el
siguiente criterio:
Esta operación puede considerarse asimismo
haciendo referencia al gráfico de la figura 6, en el que se
representan las amplitudes de las energías de la señal de
referencia E_{ref} y de la señal real E_{real} (representadas
en línea gruesa) en función de la frecuencia.
- si se cumple el criterio (5), en la etapa 302
se realiza la operación de extracción del valor de frecuencia con
el cual se cumple dicho criterio (5), siendo dicho valor designado
por f_e. Dependiendo del número de veces que se cumpla la
condición, se podrán obtener hasta k valores de frecuencia f_e. En
la figura 6, se representan las zonas correspondientes a los
valores de frecuencia f_e con los cuales se cumple el criterio
(5);
- en la etapa 303, se crea una matriz M de las
amplitudes, cuyas filas son las amplitudes ordenadas según los
valores de frecuencia extraídos f_e, mientras que las columnas son
las amplitudes ordenadas según los N/2 valores de tiempo
t_{1}...t_{N} de la señal de salida de la operación de
transformada DWT 200;
- en la etapa 304, para cada fila de la matriz
M, se calcula una distribución tiempo-frecuencia
cuadrática tanto para la señal de referencia, designada por
Tfd_{ref}, como para la señal real, designada por Tfd_{real},
utilizando la relación de Margenau-Hill, es
decir:
- en la etapa 305, para la señal de referencia y
la señal real, se calculan las energías asociadas a las
distribuciones en cada instante de tiempo, designadas por
Et_{ref} y Et_{real}, respectivamente.
- en la etapa 306 se calcula el valor máximo de
la energía max_Tfd_{ref} para la distribución
tiempo-frecuencia de la señal de referencia
Tfd_{ref}.
Por último, para obtener un cálculo de los
defectos S, en la etapa 307 se compara cada valor de tiempo de la
energía Et_{real} de la distribución
tiempo-frecuencia cuadrática de la señal real
Tfd_{real} con el valor máximo de energía max_Tfd_{ref}. Si
dicho valor de la distribución tiempo-frecuencia
cuadrática de la señal real Tfd_{real} sobrepasa el valor máximo
de la energía max_Tfd_{ref}, significa que en dichas coordenadas
temporales existe un defecto.
De esta forma, es posible localizar defectos
temporalmente.
Para evaluar los defectos, haciendo referencia a
la figura 7, las cantidades consideradas son la energía de la señal
real E_{real}, originada en la etapa 205 de la figura 4, así como
la banda inferior F_Sn = (f_{0} - B/2) y la banda superior F_Dx =
(f_{0} + B/2) del defecto calculadas en la etapa 252. Por último,
se tiene en cuenta el alcance y la ubicación en la banda de
frecuencia del defecto evaluado en la etapa 307 de la figura 5.
Dichos parámetros, es decir, la energía de la
señal real E_{real}, la banda inferior F_Sn y la banda superior
F_Dx y el alcance y la ubicación del defecto según un aspecto de la
presente invención, se envían a un clasificador de defectos 400
que, tras recibir por su entrada las características determinadas (o
un subconjunto de éstas), evalúa la calidad de la soldadura en los
siguientes términos: "correcta"/"no
correcta"/"penetración insuficiente"/"potencia de láser
discontinua"/"montaje incorrecto"/"porosidad".
Ventajosamente, los resultados de las etapas
205, 252 y 307 relativas al análisis de la distribución
tiempo/frecuencia de los defectos se utilizan para instruir al
clasificador de defectos 400 automáticamente, evitando de ese modo
las etapas de instrucción del clasificador 400 por el operador. Por
último, en el bloque 401, es posible realizar una comprobación
cruzada de los resultados de las etapas 205, 252 y 307 y del bloque
401 para obtener una evaluación definitiva del defecto.
Como resultará evidente, sin alterar el
principio de la presente invención, los detalles de construcción y
las formas de realización pueden variar ampliamente respecto a los
descritos e ilustrados únicamente a título de ejemplo en la
presente memoria, sin apartares, por ello, del alcance de las
reivindicaciones.
Claims (14)
1. Procedimiento para controlar la calidad de un
proceso industrial, que comprende las etapas siguientes:
proporcionar una o más señales de referencia
(x_{ref}) relativas al proceso industrial;
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
detectar los defectos de dicho proceso industrial,
caracterizado porque dicha comparación de
dicha una o más señales de referencia (x_{ref}) con dicha una o
más señales reales (x_{real}) comprende 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});
- calcular los vectores de las energías
(E_{ref} y E_{real}) de dichas señales transformadas la señal
de referencia transformada (x_{ref\_inv\_norm}) y la señal real
transformada (x_{real\_inv\_norm}), respectivamente;
- comparar dichos vectores de las energías
(E_{ref} y E_{real}) de dichas señales transformadas, la señal
de referencia transformada (x_{ref\_inv\_norm}) y la señal real
transformada (x_{real\_inv\_norm}), respectivamente entre sí,
para obtener los valores de frecuencia seleccionados (f_e) y generar
las correspondientes distribuciones
tiempo-frecuencia (Tfd_{ref} y Tfd_{real}),
basándose en dichos valores de frecuencia seleccionados (f_e) y en
los valores de tiempo (t_{1}, ...t_{N/2}) obtenidos en 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});
- calcular las energías (Et_{real} y
Et_{ref}) de dichas distribuciones
tiempo-frecuencia (Tfd_{ref} y Tfd_{real})
y
- comparar las energías de dichas distribuciones
tiempo-frecuencia (Tfd_{ref} y Tfd_{real}) con
unos valores umbrales (max_Tfd_{ref}) para identificar los
valores de energía asociados a los defectos,
comprendiendo asimismo dicho procedimiento la
etapa siguiente:
- proporcionar dichos valores de energía
asociados con los defectos a un clasificador (400).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende asimismo el suministro de la
energía (E_{real}) de dicha señal real transformada
(x_{real\_inv\_norm}) a dicho clasificador (400).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 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 una operación de filtrado (100, 200) mediante la
aplicación de una DWT (Transformada wavelet discreta) que genera una
señal de salida en dichos valores de tiempo
(t_{1}...t_{N/2}).
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
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, que se aplican
tanto a la señal de referencia (x_{ref}) como a la señal real
(x_{real}) consisten en:
- aplicar una transformada de Hilbert (101, 201)
a la señal (x_{ref\_DWT} y x_{real\_DWT}) obtenidas a partir de
la operación de filtrado (100, 200);
- normalizar (102, 202) la señal obtenida a
partir de la operación de transformada de Hilbert (x_{ref\_HIL} y
x_{real\_HIL});
- calcular una envolvente (103, 203) de la señal
normalizada (x_{ref\_norm}, x_{real\_norm});
- aplicar una transformada FFT a dicha
envolvente de la señal normalizada (x_{ref\_inv\_norm},
x_{real\_inv\_norm}) para obtener dichas señales transformadas,
la señal de referencia transformada (x_{ref\_inv\_norm}) y la
señal real transformada (x_{real\_inv\_norm}),
respectivamente.
5. Procedimiento según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado porque comprende asimismo la ejecución (211)
de una operación de transformada de Fourier en la señal real
(x_{real\_DWT}) obtenida a partir de la operación de filtrado
(100, 200) aplicando una transformada DWT, generándose una segunda
señal transformada (FFT_{real}), y la normalización (212) de
dicha segunda señal transformada (FFT_{real}), obteniéndose una
segunda señal transformada normalizada (FFT_{real\_norm}).
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque comprende el procesamiento (250, 251,
252) de dicha segunda señal transformada normalizada
(FFT_{\_real\_norm}) para obtener un conjunto de valores (f_{0},
B, F_Sn y F_Dx) que representan el espectro de la señal real
(x_{real}) y proporcionar valores seleccionados de dicho conjunto
de valores (f_{0}, B, F_Sn y F_Dx) a dicho clasificador (400).
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque comprende utilizar por lo menos una
parte de dicho conjunto de valores (f_{0}, B, F_Sn y F_Dx) que
representan el espectro de la señal real (x_{real}) para calcular
(106, 206) dichas energías (E_{ref}, E_{real}) de dichas señales
transformadas, la señal de referencia transformada
(x_{ref\_inv\_norm}) y la señal real transformada
(x_{real\_inv\_norm}), respectivamente.
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicha operación
de comparación de dichas energías (E_{ref}, E_{real}) de dichas
señales transformadas, la señal de referencia transformada
(x_{ref\_inv\_norm}) y la señal real transformada
(x_{real\_inv\_norm}), respectivamente para obtener unos valores
de frecuencia seleccionados (f_e) y crear las correspondientes
distribuciones tiempo-frecuencia (Tfd) basándose
en dichos valores de frecuencia seleccionados (f_e) y en dichos
valores de tiempo (t_{1}...t_{N/2}) comprende las operaciones
siguientes:
- calcular (300) una conjugada de la
transformada de Fourier (FFT) de dichas señales transformadas, la
señal de referencia transformada (x_{ref\_inv\_norm}) y la señal
real transformada (x_{real\_inv\_norm}), obteniéndose señales
transformadas conjugadas la señal real transformada conjugada
(X*_{real\_inv\_norm}) y la señal de referencia transformada
conjugada (x*_{ref\_inv\_norm}) respectivamente;
- comparar (301) las energías de la señal de
referencia (E_{ref}) y de la señal real (E_{real}),
extrayéndose (302) los valores de frecuencia (f_e) para los cuales
la energía de la señal real (E_{real}) es superior a la energía
de la señal de referencia (E_{ref});
- crear (303) una matriz (M) cuyas filas se
ordenan de conformidad con dichos valores de frecuencia extraídos
(f_e) y cuyas columnas se ordenan de conformidad con los valores de
tiempo (t_{1}...t_{N/2}) de la señal obtenida tras la operación
de filtrado (200) por medio de una transformada 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}).
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque dicha operación
de cálculo (304), para cada fila de dicha matriz (M), de una
distribución tiempo-frecuencia cuadrática para la
señal de referencia (Tfd_{ref}) y para la señal real
(Tfd_{real}) se lleva a cabo aplicando la relación de
Margenau-Hill.
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque dicha operación
de cálculo de las energías (Et_{real}, Et_{ref}) de dichas
distribuciones de tiempo frecuencia (Tfd_{ref}, Tfd_{real})
comprende las operaciones siguientes:
- calcular (305) dichas energías (Et_{real},
Et_{ref}) para cada instante de tiempo, y calcular (306) asimismo
el valor máximo de energía (max_Tfd_{ref}) y utilizar (307) dicho
valor máximo de energía (max_Tfd_{ref}) como un valor umbral;
y
- comparar dicho valor máximo de energía
(max_Tfd_{ref}) con cada valor de tiempo de energía (Et_{real})
de la distribución tiempo-frecuencia cuadrática de
la señal real (Tfd_{real}) para identificar los valores de
energía asociados con defectos.
11. Procedimiento según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
una etapa de cruce (401) de los resultados de dicho clasificador
(400) con uno o más valores seleccionados de entre dichos valores
de energía asociados con los defectos, dicha energía (E_{real}) de
dicha señal real transformada (x_{real\_inv\_norm}) y dicho
conjunto de valores (f_{0}, B, F_Sn y F_Dx) representativos del
espectro de la señal real (x_{real}).
12. Sistema para controlar la calidad de un
proceso industrial, que comprende:
unos medios sensores (7) para medir uno o más
parámetros del proceso y
una unidad de control y procesamiento
electrónico (8, 9) para procesar las señales emitidas por dichos
medios sensores (7),
caracterizado porque:
dicha unidad de control y procesamiento
electrónico (8, 9) para procesar las señales emitidas por dichos
medios sensores (7) implementa el procedimiento para controlar la
calidad de un proceso industrial según las reivindicaciones 1 a
11.
13. Sistema según la reivindicación 12,
caracterizado porque dicho proceso industrial es un proceso
de soldadura láser.
14. Programa informático que puede cargarse en
la memoria de un ordenador electrónico y que comprende partes de
código de software adaptadas para realizar el procedimiento según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 cuando el producto se
ejecuta en un ordenador.
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