[发明专利]用于监视工业过程的质量的方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于监视工业工作过程的质量的方法，其包括标识工作过程的缺陷，缺陷的类型，包括以下步骤：

从工业工作过程获取具有多个频率分量的信号，

评估从工业工作过程获取的具有多个频率分量的所述信号以指示是否有所述缺陷和对具有多个频率分量的所述信号执行缺陷分析步骤，所述评估是在不将从工业工作过程获取的具有多个频率分量的所述信号与存储的基准信号相比较的情况下执行的。

背景技术

监视工业过程中的缺陷由于其在工业产品的质量分析中的影响而正在呈现出增长的经济重要性。在线并自动地获得对工业过程质量的评价的能力在经济方面和在加工速度方面的两个方面都具有许多优点。因此，系统的期望特性是：

—在线处理；

—准确地识别主要生产缺陷的能力。

当前，识别工业过程的质量并因此标识任何缺陷的问题通过由专家执行的离线检查或者用自动方法发生，自动方法以不令人满意且还对机器的不同设置敏感的方式通过传感器来标识前述缺陷中的仅某些。

用于监视工业过程质量的方法和系统是已知的，例如它们应用于激光焊接过程的在线监视，特别是在金属板焊接的情况下。监视系统能够评价被焊接区域中的孔隙的存在，或者在对头焊接（butt-welded）薄金属板的情况下，评价由于金属板的叠加或分裂而引起的缺陷的存在。

此类系统在使用中使质量监视基于在过程期间获得的信号与指示高质量焊接的一个或多个预定基准信号之间的比较。通常采取在二和十之间的可变数量的此类基准信号是从高质量焊接的多个样本开始预定的。这种行动方式意味着能够在基准信号产生的时刻证实（certify）焊接质量的有经验操作员的存在，该方式伴随时间浪费，并且有时还伴随着材料浪费（其用来获得要获得基准信号所需的样本）。因此，给定类似的程序，其本身在时间和成本方面是难以负担的，与基准信号比较的后续程序能够快速地、实时地且以低成本进行操作将是必要的，这在当前已知的系统中并未发生。

本发明的目的是克服所有前述缺点。

发明内容

为了实现所述目的，本发明涉及一种用于监视工业过程质量的方法，其具有在前文中阐述的特性，并且此外其特征在于以下事实，即其还包括操作：

将具有多个频率分量的所述至少一个信号分解为具有单个频率分量的信号，

计算针对具有单个频率分量的每个信号的信息量，

分析针对具有单个频率分量的每个信号的信息量，以及

如果最低单频率分量下的信号的信息量的值不表示整个获取信号的信息量的主要百分比，则具有多个频率分量的所述获取信号被评估为指示具有缺陷的工作过程，并且对具有多个频率分量的所述信号执行缺陷分析步骤。

在优选实施例中，通过计算具有单个频率分量的信号的方差来评估所述信息量。该方法优选地应用于获取由过程发射的辐射作为从过程获取的信号的激光工作过程。

自然地，本发明还涉及用于监视工业过程质量的系统，其实现了上述方法，以及可直接加载到数字计算机（诸如处理器）的存储器中的相应计算机产品，并且包括用以当产品在计算机上运行时执行根据本发明的方法的软件代码部分。

附图说明

根据纯粹以说明性且非限制性示例的方式提供的参考附图的以下描述，本发明的附加特性和优点将变得容易明白，在附图中：

—图1是示出了实现根据本发明的方法的系统的框图；

—图2示出了根据本发明的方法的基本流程图；

—图3是表示根据本发明的方法的实施例的流程图；

—图4示出了由根据本发明的方法的步骤处理的信号；

—图5和图6表示分别指示有缺陷过程信号和具有由根据本发明的方法标记的缺陷的有缺陷过程信号的图。

具体实施方式

为了更好地理解根据本发明的方法，在这里首先简要地介绍某些数学概念。

本方法目标在于将此类数学仪器应用于用于监视工业工作过程的质量的方法，其包括标识工作过程的缺陷以对由工作过程获取的信号进行缺陷分析。在以下出版物中可以找到此类数学概念的更完整描述：