19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: 2 20 611 1 Int. Cl. 7 : B23K 9/00 B23K 31/12 12 TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA T3 86 Número de solicitud: 99103027.1 86 Fecha de presentación: 16.02.1999 87 Número de presentación de la solicitud: 0978343 87 Fecha de publicación de la solicitud: 09.02.2000 4 Título: Procedimiento para comprobar la calidad de sitios soldados. 30 Prioridad: 20.02.1998 DE 198 07 182 73 Titular/es: Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft 80788 München, DE 4 Fecha de publicación de la mención BOPI: 01.0.2004 72 Inventor/es: Schamberger, Dieter 4 Fecha de la publicación del folleto de la patente: 01.0.2004 74 Agente: Lehmann Novo, María Isabel ES 2 20 611 T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 28036 Madrid
1 ES 2 20 611 T3 2 DESCRIPCIÓN 2 10 1 20 2 30 3 40 4 0 60 6 Procedimiento para comprobar la calidad de sitios soldados. La invención se refiere a un procedimiento para comprobar la calidad de sitios soldados con las características del preámbulo de la reivindicación 1. Un procedimiento de esta clase es conocido por el documento US,283,418 A. Se tienen en cuenta en este caso los parámetros que se presentan durante el proceso de soldadura, como corriente de soldadura, tensión de soldadura, pureza del gas protector y la radiación espectral emitida durante el proceso de soldadura, y a partir de los parámetros se obtiene una información sobre la calidad del respectivo proceso de soldadura y especialmente, en el caso de una costura de soldadura, informaciones sobre la calidad de esta costura. El procedimiento conocido requiere para su funcionamiento un gasto considerable, ya que hay que recoger un gran número de parámetros y realizar una comparación de cada uno de estos parámetros con valores de parámetro correspondientes. Para su utilización en la soldadura por puntos, en la que hay que comprobar una pluralidad de puntos de soldadura, este procedimiento puede utilizarse solamente con un coste considerable. La invención se basa en el problema de crear un procedimiento de la clase citada al principio que haga posible, por un lado, una manifestación rápida y segura sobre la calidad de un punto de soldadura con, por otro lado, un coste reducido. La invención resuelve este problema con las características de la reivindicación 1. Se tienen en cuenta ahora únicamente dos criterios, a saber, una manifestación sobre la dimensión del sitio soldado y una manifestación sobre las propiedades ópticas de dicho sitio soldado. Ambas manifestaciones se obtienen con ayuda de variaciones de color a lo largo de líneas que se trazan por el centro con ayuda de técnicas de medida. En el caso de dos líneas, éstas forman preferiblemente un ángulo recto una con otra. Se acota así el sitio soldado en cuatro cuadrantes. Como complemento, es posible trabajar con un número correspondientemente mayor de líneas. Estas líneas deberán discurrir también nuevamente por el centro del sitio soldado. Es posible también, por ejemplo, subdividir cada sitio soldado en 16 sectores, es decir, tender un total de 8 líneas por el centro del sitio soldado. A partir de las dos manifestaciones sobre las propiedades ópticas y las dimensiones del sitio soldado se puede obtener así con seguridad y rapidez una manifestación suficiente sobre la calidad de cada punto de soldadura. Las imágenes de referencia pueden almacenarse en un proceso de aprendizaje, tal como es en sí conocido por el documento US,283,418 A. Es ventajoso también a este respecto, como es en sí conocido por este documento, emplear para la evaluación de las imágenes de referencia un sistema basado en el conocimiento, por ejemplo una red neuronal. Las propiedades ópticas a lo largo de las líneas de comprobación pueden ser las frecuencias ópticas, tal como es en sí conocido también por el documento citado al principio. Sin embargo, en contraposición al procedimiento conocido, estos espectros no se recogen durante el propio proceso de soldadura, sino posteriormente a una temperatura clara o completamente reducida por refrigeración del sitio soldado. Estos espectros son iguales a los colores de revenido que resultan en el sitio soldado correspondiente. Si se miden estos espectros a lo largo de las líneas de comprobación, se pueden obtener también los valores de gris de los colores de revenido y se pueden aprovechar éstos para la comparación. Si se considera la evolución de los valores de gris a lo largo de las líneas de comprobación, esta evolución muestra generalmente dos extremos característicos que se presentan cada uno de ellos en el borde del punto de soldadura. A partir de la evolución de los valores de gris sobre el sitio soldado se puede obtener así una manifestación sobre las dimensiones del propio punto de soldadura. Se puede prescindir así de una acotación separada del sitio soldado. Por último, el procedimiento se puede utilizar también cuando se unan entre sí diferentes compañeros de soldadura. En este caso, es ventajoso recoger las imágenes de referencia con ayuda de los respectivos compañeros de soldadura y ponerlas a disposición para el respectivo proceso de soldadura individual. Se explica la invención con más detalle haciendo referencia al dibujo con las figuras 1 a 6. Muestran: las figuras 1 a 3, una representación esquemática de los pasos 1 a 3 del procedimiento, la figura 4, un el diagrama que muestra el comportamiento del valor de gris, la figura, un punto de soldadura con 16 líneas de comprobación y la figura 6, una determinación de calidad. Sobre una superficie 1 están dispuestos diferentes puntos de soldadura. En un primer paso se selecciona con ayuda de una ventana 2 un punto de soldadura 3 y se representa éste ópticamente a escala ampliada. Esto se muestra en la figura 1. A fines de ilustración, la representación gráfica del punto de soldadura está aquí aún más ampliada en comparación con la ampliación realizada para el análisis según la invención. En otro paso se determina provisionalmente el centro 4 del punto de soldadura 3. Como centro se supone aquí el centro geométrico de la ventana de evaluación. A continuación, se tiende a través de este centro 4 una pluralidad de líneas de comprobación, aquí las líneas, 6 y 7. Esto se efectúa de momento con técnicas de programación, es decir que el centro supuesto al principio es provisto de líneas de comprobación a 7 de la manera que se desprende de la figura 3. A lo largo de las líneas de comprobación se determina la evolución de los colores de revenido. Se obtiene en este caso una evolución como la que aparece en representación de principio en la figura 4. En lugar de los propios valores de color, se emplean aquí los valores de gris derivados de ellos. Cada una de las curvas de valor de gris obtenida a lo largo de las líneas de comprobación a 7 muestra, en representación de principio, el comportamiento que puede deducirse de la figura 4. Además de dos máximos, se puede consignar una meseta colocada entre éstos con menor valor de gris. Comparando las evoluciones de estas curvas se puede determinar la media geométrica real y, por tanto, el centro real del punto de soldadura 3. Después de determinar el centro real 4, se tiende un mayor número de líneas de comprobación a través de este centro y se mide la evolución de los valores de gris a lo largo de estas líneas de comprobación. Estas líneas de comprobación se muestran en repre-
3 ES 2 20 611 T3 4 10 1 20 2 30 3 sentación de principio en la figura y están provistas allí de los números de referencia 1-16. Las evoluciones de los valores de gris a lo largo de estas líneas de comprobación son puestas ahora en relación una con otra de tal manera que se obtenga a partir de ellas una evolución promediada. Esta posee en principio la evolución que se puede deducir de la figura 4. Se obtienen de ésta ahora dos informaciones. Se trata aquí del tamaño δ de la meseta y del valor máximo m del color de revenido tenido en cuenta como valor de gris. Para cada punto de soldadura se obtiene una relación de este valor máximo m y del valor de δ, que se registra para todos los puntos de soldadura en un diagrama, tal como puede apreciarse en la figura 6. Partiendo de un proceso de aprendizaje precedente con una multitud de puntos de soldadura, cuya calidad se comprueba, por ejemplo, de manera convencional con martillo y punzón, se pueden identificar en el diagrama de la figura 6 unos campos dentro de los cuales los puntos de soldadura correspondientes con sus relaciones de valor δ a color m (valor máximo de la figura 4) pueden identificarse inequívocamente como puntos de soldadura de buena o mala calidad. Estos campos se han designado esquemáticamente con Fg y Fs, respectivamente. Los puntos de soldadura que se encuentran entre los límites de campo Fg y Fs son de calidad dudosa y requieren eventualmente un tratamiento ulterior. Una evaluación alternativa de cada punto de soldadura se desarrolla como sigue: Después de determinar el centro 4 del punto de soldadura (como se ha descrito), se trazan una pluralidad de líneas de comprobación (en la figura se han representado 16 líneas de comprobación) por el centro del punto de soldadura y se calcula la evolución de las variaciones de valor gris a lo largo de estas líneas de comprobación. Las representaciones de valor gris son alisadas antes del tratamiento para hacer posible una consideración inequívoca de valores extremos para cada uno de estos (16) vectores. La representación de cada uno de estos vectores corresponde a la indicada en la figura 4 para el valor promediado. Los extremos (máximo, mínimo) y la posición de los puntos de inflexión para cada una de estas 16 funciones de valor de gris son entregados, para la decisión sobre la calidad, a una red neuronal ya previamente entrenada. Partiendo de un proceso de aprendizaje precedente con un número apropiado de puntos de soldadura para cada pareja de chapas a soldar, cuya calidad se comprueba, por ejemplo, de manera convencional por desabrochado y acotado de la lenteja de soldadura, se entrena la red neuronal con un algoritmo matemático correspondiente. Ayudándose de estos valores de calidad aprendidos, el mecanismo de decisión de calidad (red neuronal o algoritmo matemático adecuado, como KNN), es puesto en condiciones de efectuar una determinación de calidad, como punto de soldadura bueno, punto de soldadura malo o punto de soldadura dudoso (como se representa en la figura 6), en función de las normas de calidad aprendidas. Con ayuda del procedimiento según la invención es posible una comprobación automática de puntos de soldadura. Se pueden identificar así puntos de soldadura con calidad mala o dudosa y eventualmente se puede realizar para ellos un trabajo de repasado. Cada punto de soldadura puede ser comprobado de esta manera. La manifestación sobre la calidad es objetiva e inequívoca. 40 4 0 60 6 3
ES 2 20 611 T3 6 REIVINDICACIONES 10 1 20 1. Procedimiento para comprobar la calidad de sitios soldados, en el que se toma con una cámara una imagen del sitio soldado (3), se compara la imagen con imágenes de referencia y se obtiene de la comparación una manifestación sobre la calidad del sitio soldado (3), caracterizado porque el sitio soldado (3) es investigado respecto de las propiedades ópticas a lo largo de dos líneas (, 6) perpendiculares una a otra que discurren al menos aproximadamente por el centro (4) del sitio soldado (3), y porque se ponen las propiedades ópticas en relación con las dimensiones del sitio soldado (3) y se proporciona una manifestación sobre la calidad mediante comparación de una relación de propiedades ópticas y dimensiones del punto soldado (3) con una relación correspondiente obtenida con ayuda de imágenes de referencia. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las imágenes de referencia se almacenan en un proceso de aprendizaje. 3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el proceso de almacenamiento se realiza de manera correspondiente al funcionamiento de una red neuronal. 4. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las propiedades ópticas son los colores de revenido.. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque las propiedades ópticas son los valores máximos de los colores de revenido. 6. Procedimiento según la reivindicación 4 ó, caracterizado porque los colores de revenido se reproducen como valores de gris. 7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las dimensiones del sitio soldado se obtienen con ayuda de la evolución del color de revenido sobre las líneas de comprobación (-7). 8. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las imágenes de referencia se refieren a los compañeros de soldadura empleados. 2 30 3 40 4 0 60 6 NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicación del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del 7-10-1992, no producirán ningún efecto en España en la medida en que confieran protección a productos químicos y farmacéuticos como tales. Esta información no prejuzga que la patente esté o no incluida en la mencionada reserva. 4
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