La idea de utilizar datos eléctricos analizados por algoritmos para evaluar la calidad de las soldaduras producidas en la fabricación robótica surgió en 1995 a partir de una investigación del profesor asociado Stephen Simpson de la Universidad de Sydney sobre los complejos fenómenos físicos que ocurren en los arcos de soldadura. Simpson se dio cuenta de que se podía desarrollar una forma de determinar la calidad de una soldadura sin una comprensión definitiva de esos fenómenos. El desarrollo implicó:
un método para manejar bloques de datos muestreados tratándolos como firmas de retratos de espacio de fase con el procesamiento de imágenes adecuado. Normalmente, se recopilan datos de voltaje y corriente de soldadura muestreados de un segundo de procesos de soldadura GMAW por pulsos o arco corto. Los datos se convierten en un histograma 2D y se realizan operaciones de procesamiento de señales, como suavizado de imágenes.
una técnica para analizar las firmas de soldadura basada en métodos estadísticos de las ciencias sociales, como el análisis de componentes principales. La relación entre el voltaje de soldadura y la corriente refleja el estado del proceso de soldadura, y la imagen de la firma incluye esta información. La comparación cuantitativa de las firmas mediante el análisis de componentes principales permite la propagación de imágenes de firma, lo que permite detectar e identificar fallas. El sistema incluye algoritmos y matemáticas apropiados para el análisis de soldadura en tiempo real en computadoras personales, y la optimización multidimensional del rendimiento de detección de fallas utilizando datos de soldadura experimentales. La comparación de imágenes de firma de un momento a otro en una soldadura proporciona una estimación útil de cuán estable es el proceso de soldadura. La detección "a través del arco", al comparar imágenes de firma cuando cambian los parámetros físicos del proceso, conduce a estimaciones cuantitativas, por ejemplo, de la posición del cordón de soldadura.
A diferencia de los sistemas que registran información para su posterior estudio o que utilizan rayos X o ultrasonidos para comprobar las muestras, la tecnología SIP analiza la señal eléctrica y detecta los fallos cuando se producen. Se recogen bloques de datos de 4,000 puntos de datos eléctricos cuatro veces por segundo y se convierten en imágenes de firmas. Después de las operaciones de procesamiento de imágenes, los análisis estadísticos de las firmas proporcionan una evaluación cuantitativa del proceso de soldadura, revelando su estabilidad y reproducibilidad, y proporcionando detección de fallos y diagnósticos del proceso. Un enfoque similar, utilizando histogramas de tensión-corriente y una medida estadística simplificada de la distancia entre imágenes de firmas, ha sido evaluado para la soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG) por investigadores de la Universidad de Osaka.
