WO2017051130A1 - Method for detecting manufacturing defects using the acoustic emission technique on a stamping tool, and associated device - Google Patents

Method for detecting manufacturing defects using the acoustic emission technique on a stamping tool, and associated device Download PDF

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WO2017051130A1
WO2017051130A1 PCT/FR2016/052411 FR2016052411W WO2017051130A1 WO 2017051130 A1 WO2017051130 A1 WO 2017051130A1 FR 2016052411 W FR2016052411 W FR 2016052411W WO 2017051130 A1 WO2017051130 A1 WO 2017051130A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tool
mathematical
criterion
values
signature
Prior art date
Application number
PCT/FR2016/052411
Other languages
French (fr)
Inventor
Pierre Friedrich
Samuel MAILLARD
Original Assignee
Centre Technique Des Industries Mecaniques
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre Technique Des Industries Mecaniques filed Critical Centre Technique Des Industries Mecaniques
Publication of WO2017051130A1 publication Critical patent/WO2017051130A1/en

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C51/00Measuring, gauging, indicating, counting, or marking devices specially adapted for use in the production or manipulation of material in accordance with subclasses B21B - B21F
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02Stamping using rigid devices or tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/02Dies; Inserts therefor; Mounting thereof; Moulds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/06Platens or press rams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/26Programme control arrangements

Definitions

  • the object of the invention is to monitor processes for shaping workpieces on forming tools by striking, or more generally by compressing a metal sheet or blank, which is generally made of metal. Such monitoring is intended to prevent the manufacture of defective parts and / or to prevent damage to the tool.
  • Industrial process monitoring systems are known. They use, for example, vibratory phenomena at the tool, with a frequency greater than 1 6 kHz.
  • the invention is in the field of monitoring methods using more particularly acoustic emission, which typically corresponds to frequency ranges between 95 and 950 kHz. Frequency filtering may be further applied to further restrict the range of signals recorded within this range.
  • the compression of the blank or the sheet by the tool causes a vibration of the tool which depends in particular on the forces undergone by the tool, and therefore the process of deformation of the part, the process of deformation having repercussions on the mechanical interactions between the part and the tool.
  • phenomena of mechanical instability occur at the part and / or the tool, for example by occurrences of local metallurgical instabilities of crack, crack or plastic instability type
  • the interaction of the piece and the The tool is modified, and the vibratory diagram of the tool is also modified.
  • the signals emitted, in certain well-chosen frequency ranges could make it possible to detect the appearance of such instabilities during the formatting process.
  • frequency analyzes of the transmitted signals to detect the presence of unusual frequencies with respect to a predefined "normal" frequency range.
  • Such methods are expensive in calculation, and abnormal frequency domains may be difficult to delimit.
  • the object of the invention is to propose a process for monitoring the manufacture of a formatting tool, which is less expensive in calculation means, and which is easily calibrated according to the tool to be monitored and the part to be measured. produce on this tool.
  • the invention proposes a method of monitoring the manufacture of a batch of parts stamped by a striking tool, the method comprising the following steps:
  • a step of temporal analysis of the recorded signal for calculating from the series of acoustic amplitudes composing this recorded signal, at least one mathematical signature in the form of a scalar value associated with said piece, and resulting from a calculation of type statistic on the sequence of acoustic amplitudes, -a calculation of a coherence criterion value as a function of the mathematical signature of the part and as a function of at least one mathematical signature of at least one other piece belonging to a group evolution of parts previously formatted on the same tool,
  • the recording of the piezoelectric sensor can be triggered by a sensor able to detect a particular position and / or able to detect a particular movement of the tool.
  • sensor placed on the tool is meant a sensor placed in contact with the tool or placed in sufficient proximity to the tool to receive acoustic emissions specific to the operation of the tool.
  • a new selection of the said at least one other piece whose mathematical signature is used for the calculation of the criterion value is performed with each new shaped part.
  • the result of the selection may however sometimes lead to keeping the selection of the same at least one other piece, if the criterion calculated for the part being manufactured exceeds the threshold.
  • the mathematical signature of this piece is then used to calculate the consistency criterion of at least one other piece subsequently shaped on the same tool.
  • the last pieces of a production batch can of course be an exception to this rule.
  • the reference value or values are calculated from an evolutionary group of previous mathematical signatures, the evolutionary group thus retained being redefined from one piece to the next.
  • the same group of mathematical signatures can be retained to calculate the consistency criterion of the next part formatted on the same tool, in order not to include outliers in the group of mathematical signatures.
  • the alert can be triggered by exceeding a threshold by a higher value, by exceeding a threshold by a lower value, or by exceeding a threshold in absolute value.
  • an alert it is understood, for example, to deliver an audible message, and / or to deliver a message on a screen, and / or to enter a specific value in a production tracking file making it possible to associate this alert with the piece set. form.
  • the alert can then be interpreted as indicating that there is a higher than average probability that the part has a production defect, and the part can be controlled / can be scrapped.
  • the alert can also be interpreted as a need to change the settings of the production tool.
  • temporal analysis is meant an analysis of the values of the signal as a function of its variations over time.
  • Such an analysis may be preceded if necessary by one or more intermediate filterings, to obtain a filtered signal which remains a signal as a function of time, without having to convert the signal, of the time domain in which it has been recorded. to a frequency domain.
  • acoustic signal By acoustic signal is meant a signal whose frequency range extends over frequency values typically between 95 kHz and 950 kHz.
  • the sensor (s) used may be, for example, piezoelectric type sensors.
  • the sensor or sensors used may be, for example, piezoelectric type sensors whose resonance frequency is around
  • the recorded signal can be the object of a first temporal filtering in order to eliminate a part of the background noise of the signal.
  • mathematical signature of statistical type is meant a scalar value obtained by a function, or by a combination of functions, usually used in statistics to characterize a distribution of values, the distribution of values being here represented by the succession of acoustic amplitude values. composing the recorded signal.
  • the calculation of the coherence criterion is carried out taking into account the mathematical signature of the piece, as well as a predefined number of mathematical signatures computed on an evolutive group of pieces previously formatted.
  • evolutionary group is meant a group whose composition varies.
  • the group of pieces can be defined as the group of last pieces whose consistency criterion has not exceeded the threshold, by taking a number of pieces corresponding to the predefined number.
  • the predefined number is greater than or equal to two, and preferably greater than or equal to 5, advantageously greater than or equal to 7.
  • the previously formatted parts are typically the last parts that are passed on the production tool. before the current part, excluding values associated with parts for which the consistency criterion has exceeded the threshold.
  • the threshold can be exceeded by high value or low value, depending on how the criterion is defined.
  • the coherence criterion takes into account a series of coherence values, in the statistical sense of the term, each coherence value translating a relationship of difference between the signal recorded on the part being manufactured, and a recorded signal of a piece of the evolving group of pieces previously produced on the tool.
  • the evolving group of parts includes parts all belonging to the same production batch as the part being manufactured.
  • the first values of mathematical signatures retained for calculating reference values can be selected manually by an operator.
  • the operator can verify that the mathematical signatures selected actually correspond to visually compliant parts or from the point of view of a control mode independent of the acoustic measurements made on the tool.
  • the coherence criterion can take into account a between the mathematical signature of the piece and an average of mathematical signatures of a constant number of pieces among the evolutive group of pieces previously formatted on the tool.
  • the group of parts whose mathematical signatures are used for calculating the consistency criterion changes with each new piece produced on the tool.
  • the average can be an arithmetic mean, an algebraic average, or some other type of average.
  • the coherence criterion can take into account a difference between the mathematical signature of the piece and an average of mathematical signatures calculated on an increasing number of pieces previously shaped on the tool.
  • the average may for example be an average calculated on all the parts of the production batch produced on the same tool, and judged to be compliant either by means of the process itself, or by a visual analysis, or by another mode of control.
  • the consistency criterion takes into account an average of mathematical signatures.
  • the coherence criterion takes into account, for each of the pieces of the evolutive group of pieces previously formatted on the tool, at least one relative difference in values between the signature. the mathematical signature of the workpiece being manufactured, and the mathematical signature of said each of the pieces of the evolutive group of pieces.
  • the relative differences of values are reported each time to the value of the mathematical signature of the piece, that is to say that the relative difference is the difference between the two mathematical signatures divided by the signature. mathematical of the piece.
  • the relative differences in values are each referred to the value of the mathematical signature of the piece previously formatted, that is to say that the relative difference is the difference between the two signatures. mathematics divided by the mathematical signature of the piece previously formatted.
  • the criterion of coherence takes into account, for each of the parts of the previously formatted group of pieces, both a first relative difference related to the mathematical signature of the piece, and a second relative difference. relative to the mathematical signature of the piece of the group of previously formatted pieces.
  • the criterion can take into account absolute differences in values between the mathematical signature of the part being manufactured and the mathematical signatures of parts previously produced on the same tool.
  • the coherence criterion can take into account a sum, or a sum of absolute values, of the relative differences in value between the mathematical signature of the piece and each of the mathematical signatures of the pieces of the evolutive group of pieces set in motion. form previously on the tool.
  • the criterion of coherence can take into account a sum -or a sum absolute values-, discretized values of the relative differences in values between the mathematical signature of the piece and each of the mathematical signatures of the pieces of the evolutive group of pieces previously formatted on the tool.
  • the relative differences of values of mathematical signatures can thus be replaced by values corresponding to a limited number of steps, according to an increasing monotonic function or according to a decreasing monotonic function.
  • the values of the steps used to calculate the consistency criterion can thus be easily visualized in a graphical manner, and an operator can more easily judge the stability of the manufacturing process of the part.
  • the display for example to the attention of an operator monitoring the manufacture of the suite of rooms, can be done for example in the form of a matrix of patterns of gray levels or color intensity corresponding to the different steps .
  • the matrix may comprise, for example, a succession of lines, a line showing the values of the steps calculated for the last piece formatted.
  • the columns of the matrix then correspond to the different comparisons made between a manufactured part, and the parts that precede it in the production order.
  • an array matrix can be displayed, each box displaying a pattern, a gray level or a color intensity, which translates the discretized value of a relative difference of mathematical signature values, by a list of predefined correspondence linking the patterns to the different levels allowed for the discretized values.
  • the table may for example comprise a succession of lines, a new line being added to the table to display the values of the calculated steps for the last piece formatted.
  • a column of the table then corresponds, in discretized values, to a series of relative differences of mathematical signatures, calculated according to the same formula, and performed between, each time, a fabricated part, and a part which precedes it by an order " n "characteristic of the column, in the order of manufacture.
  • the recorded signal is a sequence of sampled values X n
  • the mathematical signature of the part is of the type:
  • q is the number of successive values X n of the signal recorded during the coin strike
  • k and ⁇ are either constant values or values themselves calculated according to the sequence of values X n
  • a and ⁇ are whole or non-integer exponents that remain the same for all formatted parts.
  • can be is an average value of these successive values X n
  • k can be equal to the inverse of the standard deviation ⁇ of the sequence of values X n
  • a can be equal to 4
  • can be equal to 1.
  • S (piece) is then equal to a value also called "kurtosis" of the series of values representing the acoustic signal
  • the recorded signal is a sequence of time-sampled values X n
  • the mathematical signature of the part is a root mean square of the sequence of values forming the recorded signal.
  • the recorded signal is a sequence of time-sampled values X n
  • the mathematical signature of the piece is a kurtosis value of the series of values forming the recorded signal.
  • the beginning of the recording time range can be calculated from a synchronization signal representative of the position of a movable portion of the tool during the forming of the workpiece.
  • the signal representative of the position of the tool may be for example a cam signal, that is to say a signal triggered by the contact of a cam with the tool.
  • the recorded signal is acquired over a continuous time range.
  • recorded signals are acquired over several non-contiguous time slots for each punch of the coin.
  • a single mathematical signature value is calculated during the passage of a given piece on the tool.
  • the different mathematical signature values may correspond to different statistical functions and / or may correspond to the application of these statistical functions to different time ranges on which an acoustic signal has been recorded during the production of the same part.
  • the triggering of the start of the recording does not necessarily occur at the moment of the synchronization signal, but may for example be clocked according to a sequence of synchronization signals.
  • a series of graphic elements representative of discretized values of several of the last calculated mathematical signature values can be displayed simultaneously on a screen.
  • the displayed graphic elements may be representative of discretized values of a series of two-by-two differences of recent calculated mathematical signature values, or of a series of relative differences two by two, of recent mathematical signature values. calculated.
  • a matrix of rectangles whose gray or luminosity levels represent the discretized value in order to simply visualize the variability of the last calculated statistical characteristic values.
  • the matrix may comprise several rows or several columns, a row or a column being each time associated with a statistical characteristic value of a given type.
  • the invention also proposes a device for monitoring the quality of parts shaped by striking in a tool, comprising:
  • At least one acoustic emission sensor configured to acquire a recorded signal comprising a series of acoustic amplitudes as a function of time
  • a synchronization unit configured to trigger, from a time calculated according to a signal or a series of synchronization signals, the acquisition of a series of acoustic amplitudes by the sensor for a given duration, to obtain a recorded signal of the temporal type
  • a statistical processing unit configured to calculate a mathematical signature of the recorded signal, in the form of a scalar value associated with a part being manufactured, by a statistical type calculation on the series of acoustic amplitudes,
  • a tracking memory configured to keep in memory an evolutionary sequence of one or more previously calculated mathematical signatures for an evolving group of pieces previously formatted on the tool, or for storing a sliding average of previously calculated mathematical signatures
  • a criterion calculation unit configured to calculate a coherence criterion value according to the mathematical signature associated with the piece, and according to at least one mathematical signature associated with another piece previously produced on the same tool, and
  • An alert unit configured to compare the consistency criterion with at least one threshold, and configured to, if the consistency criterion exceeds the threshold, trigger an alert, and configured to, if the coherence criterion remains below the threshold, record in the tracking memory, the mathematical signature calculated for the part being manufactured, or modify a value in the tracking memory according to the mathematical signature calculated for the part being manufactured.
  • the same tracking device can be used to implement the monitoring method according to the invention on different tools, and / or for the production of different parts on the same tool, by means of an initial calibration phase of the process, which can to be done simply by validating the mathematical signature records of a predefined number of first pieces "compliant" on the tool, the conformity being judged independently of the values recorded for the needs of the process.
  • FIG 1 is a schematic representation of a manufacturing tracking device according to the invention.
  • FIG. 2 is a simplified monitoring unit operating algorithm belonging to the device of FIG. 1.
  • a monitoring device 1 intended to be mounted on a shaping tool 10 comprises a monitoring unit 7, and comprises an acoustic emission sensor 2, which can be associated with a acoustic filter 3, the sensor delivering an acoustic signal 4 recorded by the monitoring unit 7.
  • the monitoring device 1 also comprises a synchronization device 5 for delivering to the monitoring unit 7 a signal 6, for example a signal cam corresponding to a particular position of a cam 1 1 imposing the movement of a movable portion 10b of the shaping tool 10.
  • the synchronization device 5 thus makes it possible to locate in time the successive instants of the setting in the form of a particular piece 20 p on the tool 10, the index p representing for example the pth piece of the current production batch.
  • the monitoring unit 7 is configured to enable to control the formatting tool 10 or at least to send to a control unit of this tool 10 a signal 9 to pause.
  • This pause signal 9 is sent if a criterion calculated from the characteristics of the recorded signal 4 exceeds a certain threshold.
  • the monitoring unit 7 is configured to use a recorded signal range 4 corresponding to a time range of predefined length and whose position in time is determined from the synchronization signal 6.
  • the unit 7 comprises a man-machine interface allowing an operator to set certain parameters for recording and / or taking into account the recorded signal 4, for example allowing the operator to position the time window on which the recorded signal 4 is analysis.
  • the interface may also be configured to allow the monitoring unit 7 to deliver an alert message 8 to the attention of the operator, for example in the form of an auditory message or a visual message. Such a signal can be sent to the operator at the same time as the monitoring unit 7 sends the pause signal 9 to the tool 10.
  • the tool 1 0 typically comprises a die 10a and a movable portion or a punch 10b movable relative to the die. Blanks or blanks of material, for example sheet metal blanks are placed successively between the punch and the die to be shaped in the same geometry.
  • a sheet metal coil 13 is thus unrolled between the punch and the die in order to print a specific geometry by plastic deformation.
  • the tool can further be configured to cut out a contour or part of the contour of the successive pieces produced.
  • the acoustic emission sensor 2 is typically placed in contact with a punch element or a die element of the tool.
  • the sensor may be placed in contact with the matrix which remains stationary.
  • the senor can be inserted into a recess of the tool, the recess being arranged so as to place the acoustic emission sensor near the "sensitive" areas of the tool, that is to say areas of the tool printing plastic deformations amplitude or gradient may give rise to defects on the part.
  • FIG. 2 schematically illustrates the operating principle of a monitoring unit 7 according to the invention, such as the monitoring unit of FIG. 1.
  • FIG. 2 shows some common references to FIG. same references designating the same elements.
  • the monitoring unit 17 comprises a synchronization unit 14, a buffer memory 15, a statistical processing unit 16, a tracking memory 17, a criterion calculation unit 18, and an alert unit 19.
  • a synchronization unit 14 of the monitoring unit 7 receives the synchronization signal 6, for example in the form of a square signal passing from 0 to 1 at a time t 0 .
  • the monitoring unit 7 can, from this initial moment t 0 , make successive acquisitions at times t n spaced evenly spaced, and distributed over a total time interval ⁇ . Successive acquisitions at times t n are at a frequency known as the sampling rate, which can typically be between 1 kHz and 1 MHz. Multiple synchronization modes are of course possible.
  • the monitoring unit 7 may, for example, acquire all the acoustic signals available between two instants T 0 and T 15, the instants TQ and ⁇ being distant from the initial instant t 0 and defined in relation to this one.
  • the initial time t 0 can be used to set an initial start time T 0 for recording start, and the monitoring unit 7 can be configured to then record a predefined number "n" of acoustic amplitude values of the signal.
  • the monitoring unit 7 comprises a synchronization unit 14 which, starting from the reception of the synchronization signal 6, triggers the acquisition in a buffer memory 15 of a sequence Xi X 2 .
  • the acoustic amplitude values acquired in the buffer memory 15 and associated with the part 20 p currently being shaped on the tool, whose associated values are indicated by an index "p" in FIG. 2, are sent to a statistical processing unit 16 of the monitoring unit 7.
  • the statistical processing unit 16 calculates, from the acoustic amplitude sequence recorded in the memory 15, one or more mathematical signatures S p associated with the p- th piece produced on the tool.
  • the monitoring unit 7 comprises a criterion calculation unit 18.
  • the criterion calculation unit 18 is configured to calculate at least one reference value taking into account the previously calculated mathematical signatures for other identical shaped pieces. on the same tool.
  • the reference value may be for example an average of mathematical signatures of parts produced before the part being manufactured.
  • the reference value may be an average of the mathematical signatures of all the pieces previously produced in the same production batch and found to be compliant.
  • the reference value may be a running average of a constant number of mathematical signatures of pieces previously produced in the same production lot and found to be compliant.
  • the reference values retained for the current part may be a group of values comprising a predefined number of mathematical signatures of parts previously produced in the same production batch and found to be in conformity.
  • the criterion calculation unit 1 8 is furthermore configured to calculate at least one criterion value of coherence "Crit p " associated with the part "p" being formatted, starting from the mathematical signature (s). p of the part currently formatted on the tool, and the reference value or values calculated taking into account the previously acquired signatures for the other parts.
  • the one or more criterion values are then sent to an alert unit 1 9 which compares the one or more criterion values with one or more "S" threshold values.
  • the threshold value (s) remain constant during the monitoring of the same production batch. If the criterion value or values are all positioned on the "compliant" side of their respective threshold, the warning unit assigns the piece p a first value, for example in the form of a boolean "bool p " indicating that the piece is compliant.
  • the mathematical signature (s) S p acquired for the workpiece in process then serve to update the contents of a tracking memory 17.
  • the content of the tracking memory 17 is then modified, for example, by adding the last calculated mathematical signature or signatures to a list of the mathematical signatures stored in the memory 17.
  • the mathematical signature (s) S p acquired for the part being manufactured are then recorded in the tracking memory 17, preferably in conjunction with at least one other mathematical signature of at least one other piece previously produced.
  • Another mathematical signature for example the oldest mathematical signature, can be at that moment erased from memory.
  • the content of the tracking memory 17 is modified, for example, by modifying, as a function of the last mathematical signature or signatures computed for the part being manufactured, one or more sliding averages of mathematical signatures recorded in memory 17.
  • the alert unit assigns the coin 20 p a second value, for example in the form of a boolean "bool p " indicating that the piece is non-compliant.
  • the warning unit 19 can then trigger the sending of the pause signal 9 of the tool and / or the display 8 of a message to the attention of the operator. Other modalities of warning signals are of course possible.
  • the mathematical signature of each piece is compared to the mathematical signatures of the last pieces produced and found to be in conformity.
  • the monitoring unit 7 can thus detect an anomaly in the course of the shaping of a part with respect to the unfolding of the previous parts.
  • the criterion of normality of the signatures of successive parts can thus be adapted to continuous variations of the manufacturing conditions of the part, such as the ramping up of the tool, possible changes in the temperature of the tool during operation. the journal and / or any progressive changes in the mechanical characteristics of the shaped material, from one end to the other of the unrolled sheet and / or the set of preforms.
  • the tracking memory 17 may not contain mathematical signature values at the time when a new piece production is started on the tool: it can be configured to store a predefined number of previous part mathematical signatures as and when that the tool formats the first pieces and that the operator validates them as compliant, or the device itself validates them as conform, for example from arbitrary values pre-stored in the memory 1 7.
  • a synchronization unit 14 makes it possible to record in the acquisition memory 1 5 the corresponding acoustic amplitude values s Xi for each piece, at a given moment, at the same stage of interaction with the tool. .
  • a synchronization unit 14 By limiting the acquisition of the signal to the times during which the most significant events and / or those most likely to generate manufacturing defects occur, there is a limit to the need for inappropriate digital filtering, which could obscure a part of the information contained in the initial acoustic signal.
  • the time interval ⁇ during which the acoustic amplitudes are recorded s may cover the entire duration of passage of the workpiece on the tool, or may be limited to only a fraction of the time required for placing the workpiece. in the form of the obj and on the tool.
  • the monitoring unit 7 may comprise several acoustic signal acquisition channels making it possible to simultaneously record signals from different acoustic emission sensors, either over the same time interval or over time intervals calculated from Each signal is known from a particular sensor can then be processed separately to extract a mathematical signature associated with both said sensor and the part being manufactured.
  • the criterion calculation unit 1 8 may then be configured to independently calculate a criterion for each acoustic emission sensor, or may, according to other embodiments, be configured to calculate a multi-sensor criterion involving in the same criterion at least one mathematical signature of the production part associated with each of the sensors used.
  • the various sensors can be placed in different places of the tool when the production of a part is done in several passes on the same tool.
  • the monitoring unit 7 can be configured to apply the method separately to each of the passes on the tool, with a sensor dedicated to each pass.
  • the statistical processing unit 16 calculates a mathematical signature from the successive acoustic amplitudes of the signals recorded by the sensors, preferably in the form of a usual statistical function applied to the successive acoustic amplitudes, for example the function usually referred to in statistics as " kurtosis "or the function usually referred to in statistics as” MS ". More generally, the mathematical signatures can be calculated, with a possible constant proportionality factor, as a sum of the deviation of each acoustic amplitude to an average acoustic amplitude-average acoustic amplitude calculated on the acquired signal for the first time. part being manufactured, each term of the sum being raised to the same predefined power.
  • the sum itself can in turn be raised to another power, which can typically be chosen as the inverse of said predefined power. If the terms of the sum are, for example, raised to a power of 4, kurtosis is obtained, if the terms are raised to a power of 2, we obtain what is commonly called an RMS or a root mean square.
  • the average acoustic amplitude is recalculated for each recorded signal of each successive piece.
  • the average acoustic amplitude can be constant, for example can be calculated on a first group of parts initially produced and be considered constant then to simplify the calculations.
  • the calculation of the criterion can typically be done by comparing in relative value the mathematical signature of the part being manufactured with one, and preferably with, several mathematical signatures of parts previously produced and found to be in conformity.
  • the calculation of the criterion can be done by calculating a succession of differences relative two by two, between the mathematical signature of the current part and one of the mathematical signatures of the preceding parts. Said differences can be taken into relative value, normalized a first time by the current mathematical signature to obtain a first value, and normalized a second time by the mathematical signature of the previous piece to obtain a second value also taken into account in the criteria.
  • the comparison unit 18 will calculate six values of relative differences between the mathematical signature of the current piece and the mathematical signatures of the three preceding pieces. Each of the relative differences of the mathematical signatures is then compared to a first threshold, and the number of exceedances relative to the threshold is counted.
  • the first comparison threshold may be the same for all the relative differences if they are calculated in absolute value.
  • the comparisons with respect to the threshold (s) can be made in absolute value. According to other embodiments, it is possible to monitor both the exceeding of an upper and a positive threshold, and the exceeding of a lower and a lower threshold by a lower value. The number of exceedances is then compared to a second threshold "S" by the warning unit 19, to determine whether the part is compliant or not.
  • the second threshold may be for example equal to 1, if no Exceeding relative differences from their first threshold is not accepted.
  • the memory 17 stores not mathematical signatures, but each series of acoustic amplitudes of a given number of conformal pieces produced previously.
  • the criterion calculation unit 1 9 and the statistical processing unit 1 6 can then be grouped, to calculate directly, from the acoustic amplitude values Xj of the signal of the part being shaped, and from signals recorded in the memory 17, a sequence of statistical coherence values each calculated taking into account the series of acoustic amplitude values of the current room and counts the series of acoustic amplitude values of one of the preceding rooms.
  • One can then also compare each of the coherence values with a first threshold, count the number of exceedances with respect to this threshold, and compare this number with a second threshold to decide whether the part is compliant or not.
  • the criteria calculation unit 1 8 may provide in graphical form a history of exceedances or not, by higher value, by lower value or by simply in absolute value, relative differences or coherence values calculated for the current part.
  • This graphical information can for example be provided by discretizing the relative values of calculated signature differences. The discretization can be done in two values if one carries out only a comparison in absolute value. In the case where an upper threshold and a lower threshold are used, the discretization can be done with three values, one for a conforming value, one for the overruns, and one for the overruns.
  • the operator can thus not only monitor the occurrence or not of an overrun of the overall criterion, but also note whether this overshoot results from a significant difference of the current part with one or more previous parts.
  • the invention is not limited to the embodiments described and can be declined in many variants.
  • the number of previous parts taken into account may be different from three, for example may be another number preferably between 1 and 10.
  • the statistical function retained for calculating the mathematical signature may be another function other than kurtosis or RMS, and different methods of calculating RMS and kurtosis may be used.
  • Some components of the monitoring unit 7, such as the statistical processing unit 16, and the calculation unit of criterion 1 8, can be implemented in software form on the same computer medium, or on separate computer media, without changing the nature of the invention.
  • the structure of the electrical, electronic and software means used in the architecture of the monitoring unit 7 has not been detailed, since the means for performing the various functions described (signal acquisition, signal processing, statistical processing, etc. data) exist and are known.
  • the method can be calibrated to detect risks of damage to the tool, or excessive tool wear, causing instability in the manufacturing process.
  • the monitoring method may require monitoring of the operator until the tracking memory 17 is populated with a sufficient number of relevant mathematical signatures. However, at each new production start, the process adapts itself to the state of wear, temperature ... of the tool on which the production is launched and to the characteristics of the materials and / or used preforms that may vary from one production batch to another.
  • the method according to the invention allows a reliable detection of a number of defects related in particular to instabilities of plastic deformation, is inexpensive in calculation, easily calibrated depending on the tool and preforms used, for many tool geometries and of kinematics of formatting.

Abstract

A method for monitoring a tool for shaping by stamping, comprising the following steps: acquiring at least one signal (4) recorded, in the form of an acoustic amplitude as a function of time, by a sensor placed on the tool, over at least one length of time (Δt) during which a part in the process of being manufactured is compressed by the tool or is compressed against the tool; a step of temporal analysis of the recorded signal (4), in order to calculate at least one mathematical signature (Sp) generated by a statistical type calculation on the series of acoustic amplitudes (Xn); calculating a coherence criterion (Critp) depending on the mathematical signature of the part (Sp) and depending on at least one mathematical signature (Sp - 1, Sp -2, Sp-3 , Sp -4) of at least one other part belonging to a varying group of parts shaped beforehand on the same tool; comparing the value (Critp) of the coherence criterion with at least one threshold (S).

Description

PROCEDE DE DETECTION DE DEFAUTS DE FABRICATION UTILISANT LA TECHNIQUE D'EMISSION ACOUSTIQUE SUR UN  METHOD OF DETECTING MANUFACTURING DEFECTS USING ACOUSTIC TRANSMISSION TECHNIQUE ON A
OUTIL DE FRAPPE, ET DISPOSITIF ASSOCIE.  TOOL FOR HITTING, AND ASSOCIATED DEVICE.
L' invention a pour obj et la surveillance de procédés de mise en forme de pièces sur des outils de mise en forme par frappe, ou par plus généralement par compression d'une tôle ou d'une ébauche, généralement métallique. Une telle surveillance vise à prévenir la fabrication de pièces défectueuses et/ou à prévenir une dégradation de l' outil. Des systèmes de surveillance de procédés industriels sont connus. Ils utilisent par exemple, les phénomènes vibratoires au niveau de l' outil, de fréquence supérieure à 1 6 kHz. L' invention se situe dans le domaine des procédés de surveillance utilisant plus particulièrement l' émission acoustique, qui correspond typiquement à des plages de fréquence comprises entre 95 et 950 kHz. Un filtrage de fréquence peut en outre être appliqué pour restreindre davantage la plage des signaux enregistrés à l' intérieur de cette gamme. The object of the invention is to monitor processes for shaping workpieces on forming tools by striking, or more generally by compressing a metal sheet or blank, which is generally made of metal. Such monitoring is intended to prevent the manufacture of defective parts and / or to prevent damage to the tool. Industrial process monitoring systems are known. They use, for example, vibratory phenomena at the tool, with a frequency greater than 1 6 kHz. The invention is in the field of monitoring methods using more particularly acoustic emission, which typically corresponds to frequency ranges between 95 and 950 kHz. Frequency filtering may be further applied to further restrict the range of signals recorded within this range.
La mise en compression de l' ébauche ou de la tôle par l' outil, lui-même généralement actionné par une presse, provoque une vibration de l' outil qui dépend en particulier des efforts subis par l ' outil, et donc du processus de déformation de la pièce, le processus de déformation se répercutant sur les interactions mécaniques entre la pièce et l' outil. Lorsque des phénomènes d' instabilité mécanique se produisent au niveau de la pièce et/ou de l' outil, par exemple par des apparitions d' instabilités métallurgiques locales de type crique, fissure ou instabilité plastique, l' interaction de la pièce et de l' outil est modifiée, et le schéma vibratoire de l' outil l'est également. On peut donc s ' attendre à ce que les signaux émis, dans certaines plages de fréquences bien choisies, puissent permettre de détecter l' apparition de telles instabilités au cours du processus de mise en forme. Il a par exemple été proposé d' exploiter des analyses fréquentielles des signaux émis, pour détecter la présence de fréquences inhabituelles par rapport à une gamme de fréquence "normale" prédéfinie. De telles méthodes sont cependant coûteuses en calcul, et les domaines de fréquences anormales peuvent être difficiles à délimiter. The compression of the blank or the sheet by the tool, itself generally actuated by a press, causes a vibration of the tool which depends in particular on the forces undergone by the tool, and therefore the process of deformation of the part, the process of deformation having repercussions on the mechanical interactions between the part and the tool. When phenomena of mechanical instability occur at the part and / or the tool, for example by occurrences of local metallurgical instabilities of crack, crack or plastic instability type, the interaction of the piece and the The tool is modified, and the vibratory diagram of the tool is also modified. It can therefore be expected that the signals emitted, in certain well-chosen frequency ranges, could make it possible to detect the appearance of such instabilities during the formatting process. For example, it has been proposed to use frequency analyzes of the transmitted signals to detect the presence of unusual frequencies with respect to a predefined "normal" frequency range. Such methods, however, are expensive in calculation, and abnormal frequency domains may be difficult to delimit.
L' invention a pour but de proposer un procédé de surveillance de fabrication d'un outil de mise en forme, qui est moins coûteux en moyens de calcul, et qui est aisément calibrable en fonction de l' outil à surveiller et de la pièce à produire sur cet outil.  The object of the invention is to propose a process for monitoring the manufacture of a formatting tool, which is less expensive in calculation means, and which is easily calibrated according to the tool to be monitored and the part to be measured. produce on this tool.
A cette fin, l'invention propose un procédé de surveillance de la fabrication d'un lot de pièces embouties par un outil de frappe, le procédé comprenant les étapes suivantes :  To this end, the invention proposes a method of monitoring the manufacture of a batch of parts stamped by a striking tool, the method comprising the following steps:
-une acquisition d' au moins un signal enregistré, sous forme d'une amplitude acoustique en fonction du temps, par un ou plusieurs capteur(s) piézoélectrique(s) placé sur l' outil, ou placé sur une matrice soutenant la pièce frappée par l'outil  an acquisition of at least one recorded signal, in the form of an acoustic amplitude as a function of time, by one or more piezoelectric sensor (s) placed on the tool, or placed on a matrix supporting the coin struck by the tool
-une étape d' analyse temporelle du signal enregistré, pour calculer à partir de la suite d'amplitudes acoustiques composant ce signal enregistré, au moins une signature mathématique sous forme de valeur scalaire associée à ladite pièce, et issue d'un calcul de type statistique sur la suite d'amplitudes acoustiques, -un calcul d'une valeur de critère de cohérence en fonction de la signature mathématique de la pièce et en fonction d'au moins une signature mathématique d'au moins une autre pièce appartenant à un groupe évolutif de pièces mises en forme précédemment sur le même outil,  a step of temporal analysis of the recorded signal, for calculating from the series of acoustic amplitudes composing this recorded signal, at least one mathematical signature in the form of a scalar value associated with said piece, and resulting from a calculation of type statistic on the sequence of acoustic amplitudes, -a calculation of a coherence criterion value as a function of the mathematical signature of the part and as a function of at least one mathematical signature of at least one other piece belonging to a group evolution of parts previously formatted on the same tool,
-une comparaison de la valeur du critère de cohérence avec au moins un seuil.  a comparison of the value of the coherence criterion with at least one threshold.
-l'émission d'une alerte si le critère de cohérence dépasse le seuil,  the emission of an alert if the criterion of coherence exceeds the threshold,
-pour chaque pièce pour laquelle on a calculé une valeur de critère de cohérence, une étape de redéfinition du groupe évolutif de pièces, en fonction de la valeur du critère de cohérence. for each piece for which a coherence criterion value has been calculated, a step of redefinition of the group evolution of parts, depending on the value of the consistency criterion.
L'acquisition du signal enregistré se fait sur un intervalle de temps qui comprend au moins une plage de temps au cours de laquelle une pièce en cours de fabrication est comprimée par l' outil ou est comprimée contre l' outil. L'enregistrement du capteur piézoélectrique peut être déclenché par un capteur apte à détecter une position particulière et/ou apte à détecter un mouvement particulier de l'outil. Acquisition of the recorded signal is done over a time interval that includes at least one time range during which a workpiece being manufactured is compressed by the tool or is pressed against the tool. The recording of the piezoelectric sensor can be triggered by a sensor able to detect a particular position and / or able to detect a particular movement of the tool.
Par capteur placé sur l'outil on entend un capteur placé en contact avec l'outil ou placé à proximité suffisante de l'outil pour recevoir des émissions acoustiques spécifiques au fonctionnement de l'outil.  By sensor placed on the tool is meant a sensor placed in contact with the tool or placed in sufficient proximity to the tool to receive acoustic emissions specific to the operation of the tool.
Selon un mode de réalisation préférentiel, une nouvelle sélection de ladite au moins une autre pièce dont on utilise la signature mathématique pour le calcul de la valeur de critère, est effectué à chaque nouvelle pièce mise en forme. Le résultat de la sélection peut cependant conduire parfois à conserver la sélection de la même au moins une autre pièce, si le critère calculé pour la pièce en cours de fabrication dépasse le seuil.  According to a preferred embodiment, a new selection of the said at least one other piece whose mathematical signature is used for the calculation of the criterion value, is performed with each new shaped part. The result of the selection may however sometimes lead to keeping the selection of the same at least one other piece, if the criterion calculated for the part being manufactured exceeds the threshold.
Avantageusement, si pour une pièce donnée, le critère ne dépasse pas le seuil, la signature mathématique de cette pièce est ensuite utilisée pour calculer le critère de cohérence d'au moins une autre pièce mise en forme par la suite sur le même outil. Les dernières pièces d'un lot de production peuvent bien sûr faire exception à cette règle.  Advantageously, if for a given piece, the criterion does not exceed the threshold, the mathematical signature of this piece is then used to calculate the consistency criterion of at least one other piece subsequently shaped on the same tool. The last pieces of a production batch can of course be an exception to this rule.
Autrement dit, la ou les valeurs de références sont calculées à partir d'un groupe évolutif de signatures mathématiques précédentes, le groupe évolutif ainsi retenu étant redéfini d'une pièce à la pièce suivante.  In other words, the reference value or values are calculated from an evolutionary group of previous mathematical signatures, the evolutionary group thus retained being redefined from one piece to the next.
Cependant, si le critère de cohérence dépasse le seuil pour une pièce donnée, le même groupe de signatures mathématiques peut être conservé pour calculer le critère de cohérence de la pièce suivante mise en forme sur le même outil, afin de ne pas inclure de valeurs aberrantes dans le groupe de signatures mathématiques. However, if the consistency criterion exceeds the threshold for a given part, the same group of mathematical signatures can be retained to calculate the consistency criterion of the next part formatted on the same tool, in order not to include outliers in the group of mathematical signatures.
Selon les variantes de réalisation, l'alerte peut être déclenchée par un dépassement d'un seuil par valeur supérieure, par un dépassement d'un seuil par valeur inférieure, ou par un dépassement d'un seuil en valeur absolue.  According to the variant embodiments, the alert can be triggered by exceeding a threshold by a higher value, by exceeding a threshold by a lower value, or by exceeding a threshold in absolute value.
Par émettre une alerte, on entend par exemple délivrer un message sonore, et/ou délivrer, un message sur un écran, et/ou inscrire une valeur spécifique dans un fichier de suivi de production permettant d' associer cette alerte à la pièce mise en forme.  By issuing an alert, it is understood, for example, to deliver an audible message, and / or to deliver a message on a screen, and / or to enter a specific value in a production tracking file making it possible to associate this alert with the piece set. form.
L' alerte peut ensuite être interprétée comme indiquant qu'il y a une probabilité plus élevée que la moyenne que la pièce présente un défaut de production, et la pièce peut être contrôlée/peut être mise au rebut.  The alert can then be interpreted as indicating that there is a higher than average probability that the part has a production defect, and the part can be controlled / can be scrapped.
L' alerte peut aussi être interprétée comme une nécessité de modifier les réglages de l' outil de production.  The alert can also be interpreted as a need to change the settings of the production tool.
Par analyse temporelle on entend une analyse des valeurs du signal en fonction de ses variations au cours du temps.  By temporal analysis is meant an analysis of the values of the signal as a function of its variations over time.
Une telle analyse peut être précédée au besoin par un ou plusieurs filtrages intermédiaires, pour obtenir un signal filtré qui reste un signal en fonction du temps, sans que l'on ait à convertir le signal, du domaine temporel dans lequel il a été enregistré, vers un domaine fréquentiel.  Such an analysis may be preceded if necessary by one or more intermediate filterings, to obtain a filtered signal which remains a signal as a function of time, without having to convert the signal, of the time domain in which it has been recorded. to a frequency domain.
Par signal acoustique on entend un signal dont la plage de fréquence s ' étend sur des valeurs de fréquences typiquement comprises entre 95 kHz et 950 kHz.  By acoustic signal is meant a signal whose frequency range extends over frequency values typically between 95 kHz and 950 kHz.
Le ou les capteurs utilisés peuvent être par exemple des capteurs de type piézoélectrique. Le ou les capteurs utilisés peuvent être par exemple des capteurs de type piézoélectrique dont la fréquence de résonnance se situe aux alentours de The sensor (s) used may be, for example, piezoelectric type sensors. The sensor or sensors used may be, for example, piezoelectric type sensors whose resonance frequency is around
200kHz. 200kHz.
Le signal enregistré peut faire l' obj et d'un premier filtrage temporel afin d' éliminer une partie des bruits de fond du signal. Par signature mathématique de type statistique on entend une valeur scalaire obtenue par une fonction, ou par une combinaison de fonctions, usuellement employées en statistiques pour caractériser une distribution de valeurs, la distribution de valeurs étant ici représentée par la succession de valeurs d'amplitude acoustique composant le signal enregistré. The recorded signal can be the object of a first temporal filtering in order to eliminate a part of the background noise of the signal. By mathematical signature of statistical type is meant a scalar value obtained by a function, or by a combination of functions, usually used in statistics to characterize a distribution of values, the distribution of values being here represented by the succession of acoustic amplitude values. composing the recorded signal.
Selon un mode de réalisation préférentiel, le calcul du critère de cohérence est effectué en prenant en compte la signature mathématique de la pièce, ainsi qu'un nombre prédéfini de signatures mathématiques calculées sur un groupe évolutif de pièces mises en forme précédemment.  According to a preferred embodiment, the calculation of the coherence criterion is carried out taking into account the mathematical signature of the piece, as well as a predefined number of mathematical signatures computed on an evolutive group of pieces previously formatted.
Par groupe évolutif on entend un groupe dont la composition varie. Le groupe de pièces peut être par exemple défini comme le groupe des dernières pièces dont le critère de cohérence n'a pas dépassé le seuil, en prenant un nombre de pièces correspondant au nombre prédéfini.  By evolutionary group is meant a group whose composition varies. For example, the group of pieces can be defined as the group of last pieces whose consistency criterion has not exceeded the threshold, by taking a number of pieces corresponding to the predefined number.
De manière avantageuse, le nombre prédéfini est supérieur ou égal à deux, et de préférence supérieur ou égal à 5 , avantageusement supérieur ou égal à 7. Les pièces mises en forme précédemment sont typiquement les dernières pièces qui sont passées sur l' outil de production avant la pièce actuelle, en excluant les valeurs associées aux pièces pour lesquelles le critère de cohérence a dépassé le seuil.  Advantageously, the predefined number is greater than or equal to two, and preferably greater than or equal to 5, advantageously greater than or equal to 7. The previously formatted parts are typically the last parts that are passed on the production tool. before the current part, excluding values associated with parts for which the consistency criterion has exceeded the threshold.
Le dépassement du seuil peut se faire par valeur haute ou par valeur basse, suivant la manière dont le critère est défini.  The threshold can be exceeded by high value or low value, depending on how the criterion is defined.
Selon un mode de réalisation, le critère de cohérence prend en compte une suite de valeurs de cohérence, au sens statistique du terme, chaque valeur de cohérence traduisant une relation d'écart entre le signal enregistré sur la pièce en cours de fabrication, et un signal enregistré d'une pièce du groupe évolutif de pièces produites précédemment sur l'outil.  According to one embodiment, the coherence criterion takes into account a series of coherence values, in the statistical sense of the term, each coherence value translating a relationship of difference between the signal recorded on the part being manufactured, and a recorded signal of a piece of the evolving group of pieces previously produced on the tool.
De préférence, le groupe évolutif de pièces comprend des pièces appartenant toutes au même lot de production que la pièce en cours de fabrication. Selon un mode de réalisation, au démarrage d'un nouveau lot de production, les premières valeurs de signatures mathématiques retenues pour calculer des valeurs de références peuvent être sélectionnées manuellement par un opérateur. Preferably, the evolving group of parts includes parts all belonging to the same production batch as the part being manufactured. According to one embodiment, at the start of a new production batch, the first values of mathematical signatures retained for calculating reference values can be selected manually by an operator.
Ainsi l'opérateur peut vérifier que les signatures mathématiques retenues correspondent effectivement à des pièces conformes du point de vue visuel ou du point de vue d'un mode de contrôle indépendant des mesures acoustiques effectuées sur l'outil.  Thus the operator can verify that the mathematical signatures selected actually correspond to visually compliant parts or from the point of view of a control mode independent of the acoustic measurements made on the tool.
Avantageusement, le critère de cohérence peut prendre en compte une entre la signature mathématique de la pièce et une moyenne de signatures mathématiques d'un nombre constant de pièces parmi le groupe évolutif de pièces mises en forme précédemment sur l'outil. Avantageusement, le groupe de pièces dont les signatures mathématiques sont utilisées pour le calcul du critère de cohérence évolue à chaque nouvelle pièce produite sur l'outil.  Advantageously, the coherence criterion can take into account a between the mathematical signature of the piece and an average of mathematical signatures of a constant number of pieces among the evolutive group of pieces previously formatted on the tool. Advantageously, the group of parts whose mathematical signatures are used for calculating the consistency criterion changes with each new piece produced on the tool.
La moyenne peut être une moyenne arithmétique, une moyenne algébrique, ou un autre type de moyenne. Selon encore une autre variante de réalisation, le critère de cohérence peut prendre en compte une différence entre la signature mathématique de la pièce et une moyenne de signatures mathématiques calculées sur un nombre croissant de pièces mises en forme précédemment sur l'outil. La moyenne peut par exemple être une moyenne calculée sur toutes les pièces du lot de production produites sur le même outil, et jugées conformes soit au moyen du procédé lui-même, soit par une analyse visuelle, soit par un autre mode de contrôle.  The average can be an arithmetic mean, an algebraic average, or some other type of average. According to yet another variant embodiment, the coherence criterion can take into account a difference between the mathematical signature of the piece and an average of mathematical signatures calculated on an increasing number of pieces previously shaped on the tool. The average may for example be an average calculated on all the parts of the production batch produced on the same tool, and judged to be compliant either by means of the process itself, or by a visual analysis, or by another mode of control.
Dans certains modes de réalisation, le critère de cohérence prend en compte une moyenne de signatures mathématiques.  In some embodiments, the consistency criterion takes into account an average of mathematical signatures.
Dans d'autres modes de réalisation, le critère de cohérence prend en compte, pour chacune des pièces du groupe évolutif de pièces mises en forme précédemment sur l'outil, au moins une différence relative de valeurs entre la signature mathématique de la pièce en cours de fabrication, et la signature mathématique de ladite chacune parmi les pièces du groupe évolutif de pièces. In other embodiments, the coherence criterion takes into account, for each of the pieces of the evolutive group of pieces previously formatted on the tool, at least one relative difference in values between the signature. the mathematical signature of the workpiece being manufactured, and the mathematical signature of said each of the pieces of the evolutive group of pieces.
Selon un mode de réalisation, les différences relatives de valeurs sont rapportées à chaque fois à la valeur de la signature mathématique de la pièce, c ' est-à-dire que la différence relative est la différence entre les deux signatures mathématiques divisée par la signature mathématique de la pièce.  According to one embodiment, the relative differences of values are reported each time to the value of the mathematical signature of the piece, that is to say that the relative difference is the difference between the two mathematical signatures divided by the signature. mathematical of the piece.
Selon un autre mode de réalisation, les différences relatives de valeurs sont rapportées à chaque fois à la valeur de la signature mathématique de la pièce mise en forme précédemment, c ' est-à-dire que la différence relative est la différence entre les deux signatures mathématiques divisée par la signature mathématique de la pièce mise en forme précédemment.  According to another embodiment, the relative differences in values are each referred to the value of the mathematical signature of the piece previously formatted, that is to say that the relative difference is the difference between the two signatures. mathematics divided by the mathematical signature of the piece previously formatted.
Selon encore un autre mode de réalisation, le critère de cohérence prend en compte, pour chacune des pièces du groupe de pièces mises en forme précédemment, à la fois une première différence relative rapportée à la signature mathématique de la pièce, et une seconde différence relative rapportée à la signature mathématique de la pièce du groupe de pièces mises en forme précédemment.  According to yet another embodiment, the criterion of coherence takes into account, for each of the parts of the previously formatted group of pieces, both a first relative difference related to the mathematical signature of the piece, and a second relative difference. relative to the mathematical signature of the piece of the group of previously formatted pieces.
Selon une variante de réalisation, le critère peut prendre en compte des différences absolues de valeurs entre la signature mathématique de la pièce en cours de fabrication et des signatures mathématiques de pièces précédemment produites sur le même outil.  According to an alternative embodiment, the criterion can take into account absolute differences in values between the mathematical signature of the part being manufactured and the mathematical signatures of parts previously produced on the same tool.
Selon une variante de réalisation, le critère de cohérence peut prendre en compte une somme, ou une somme de valeurs absolues, des différences relatives de valeur entre la signature mathématique de la pièce et chacune des signatures mathématiques des pièces du groupe évolutif de pièces mises en forme précédemment sur l'outil.  According to a variant embodiment, the coherence criterion can take into account a sum, or a sum of absolute values, of the relative differences in value between the mathematical signature of the piece and each of the mathematical signatures of the pieces of the evolutive group of pieces set in motion. form previously on the tool.
Selon une autre variante de réalisation, le critère de cohérence peut prendre en compte une somme -ou une somme de valeurs absolues-, de valeurs discrétisées des différences relatives de valeurs entre la signature mathématique de la pièce et chacune des signatures mathématiques des pièces du groupe évolutif de pièces mises en forme précédemment sur l'outil. According to another variant embodiment, the criterion of coherence can take into account a sum -or a sum absolute values-, discretized values of the relative differences in values between the mathematical signature of the piece and each of the mathematical signatures of the pieces of the evolutive group of pieces previously formatted on the tool.
Par discrétiser une suite initiale de valeurs, on entend remplacer chacune des valeurs de la suite initiale, par une valeur faisant partie d'une suite prédéfinie, en fonction des positions de chacune des valeurs initiales par rapport aux valeurs de la suite prédéfinie.  By discretizing an initial sequence of values, it is intended to replace each of the values of the initial sequence by a value forming part of a predefined sequence, as a function of the positions of each of the initial values relative to the values of the predefined sequence.
Les différences relatives de valeurs de signatures mathématiques peuvent ainsi être remplacées par des valeurs correspondant à un nombre limité d'échelons, suivant une fonction monotone croissante ou suivant une fonction monotone décroissante.  The relative differences of values of mathematical signatures can thus be replaced by values corresponding to a limited number of steps, according to an increasing monotonic function or according to a decreasing monotonic function.
La somme, ou la somme en valeur absolue, additionne alors des termes correspondant à ces échelons. Les valeurs des échelons ayant servi au calcul du critère de cohérence peuvent ainsi être aisément visualisées de manière graphique, et un opérateur peut plus facilement juger de la stabilité du procédé de fabrication de la pièce.  The sum, or the sum in absolute value, then adds terms corresponding to these steps. The values of the steps used to calculate the consistency criterion can thus be easily visualized in a graphical manner, and an operator can more easily judge the stability of the manufacturing process of the part.
L'affichage, par exemple à l'attention d'un opérateur surveillant la fabrication de la suite de pièces, peut se faire par exemple sous forme d'une matrice de motifs de niveaux de gris ou d'intensité de couleur correspondant aux différents échelons.  The display, for example to the attention of an operator monitoring the manufacture of the suite of rooms, can be done for example in the form of a matrix of patterns of gray levels or color intensity corresponding to the different steps .
La matrice peut comprendre par exemple une succession de lignes, une ligne montrant les valeurs des échelons calculés pour la dernière pièce mise en forme. Les colonnes de la matrice correspondent alors aux différentes comparaisons effectuées entre une pièce fabriquée, et les pièces qui la précèdent dans l'ordre de fabrication.  The matrix may comprise, for example, a succession of lines, a line showing the values of the steps calculated for the last piece formatted. The columns of the matrix then correspond to the different comparisons made between a manufactured part, and the parts that precede it in the production order.
On peut par exemple afficher une matrice tableau, dont chaque case affiche un motif, un niveau de gris ou une intensité de couleur, qui traduit la valeur discrétisée d'une différence relative de valeurs de signatures mathématique, par une liste de correspondance prédéfinie reliant les motifs aux différents échelons autorisés pour les valeurs discrétisées. For example, an array matrix can be displayed, each box displaying a pattern, a gray level or a color intensity, which translates the discretized value of a relative difference of mathematical signature values, by a list of predefined correspondence linking the patterns to the different levels allowed for the discretized values.
Le tableau peut comprendre par exemple une succession de lignes, une nouvelle ligne étant aj outée au tableau pour faire apparaître les valeurs des échelons calculés pour la dernière pièce mise en forme.  The table may for example comprise a succession of lines, a new line being added to the table to display the values of the calculated steps for the last piece formatted.
Une colonne du tableau correspond alors, en valeurs discrétisées, à une suite de différences relatives de signatures mathématiques, calculées suivant une même formule, et effectuées entre, à chaque fois, une pièce fabriquée, et une pièce qui la précède d'un ordre "n" caractéristique de la colonne, dans l'ordre de fabrication.  A column of the table then corresponds, in discretized values, to a series of relative differences of mathematical signatures, calculated according to the same formula, and performed between, each time, a fabricated part, and a part which precedes it by an order " n "characteristic of the column, in the order of manufacture.
Selon un mode de réalisation préféré, le signal enregistré est une suite de valeurs Xn échantillonnées dans le temps, et la signature mathématique de la pièce est du type : According to a preferred embodiment, the recorded signal is a sequence of sampled values X n , and the mathematical signature of the part is of the type:
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Où q est le nombre de valeurs successives Xn du signal enregistré lors de la frappe de la pièce, k et μ sont soit des valeurs constantes, soit des valeurs elles-mêmes calculées en fonction de la suite de valeurs Xn, a et β sont des exposants entiers ou non entiers qui restent identiques pour toutes les pièces mises en forme. Where q is the number of successive values X n of the signal recorded during the coin strike, k and μ are either constant values or values themselves calculated according to the sequence of values X n , a and β are whole or non-integer exponents that remain the same for all formatted parts.
Par exemple μ peut être est une valeur moyenne de ces valeurs Xn successives, k peut être égal à l'inverse de l'écart type σ de la suite de valeurs valeurs Xn , a peut être égal à 4 et β peut être égal à 1 . S(pièce) est alors égal à une valeur aussi appelée "kurtosis" de la suite de valeurs représentant le signal acoustique For example μ can be is an average value of these successive values X n , k can be equal to the inverse of the standard deviation σ of the sequence of values X n , a can be equal to 4 and β can be equal to 1. S (piece) is then equal to a value also called "kurtosis" of the series of values representing the acoustic signal
Selon un mode de réalisation préféré,  According to a preferred embodiment,
k= l , μ=0,α=2 et β =0.5 Sp est alors égal à une valeur communément appelée "moyenne quadratique" de la suite de valeurs représentant le signal acoustique. k = 1, μ = 0, α = 2 and β = 0.5 S p is then equal to a value commonly known as "squared mean" of the sequence of values representing the acoustic signal.
Par exemple, le signal enregistré est une suite de valeurs Xn échantillonnées dans le temps, et la signature mathématique de la pièce est une moyenne quadratique de la suite de valeurs formant le signal enregistré. For example, the recorded signal is a sequence of time-sampled values X n , and the mathematical signature of the part is a root mean square of the sequence of values forming the recorded signal.
Selon un autre mode de réalisation, le signal enregistré est une suite de valeurs Xn échantillonnées dans le temps, et la signature mathématique de la pièce est une valeur de kurtosis de la suite de valeurs formant le signal enregistré. According to another embodiment, the recorded signal is a sequence of time-sampled values X n , and the mathematical signature of the piece is a kurtosis value of the series of values forming the recorded signal.
Avantageusement, le début de la plage de temps d' enregistrement peut être calculé à partir d'un signal de synchronisation représentatif de la position d'une portion mobile de l' outil au cours de la mise en forme de la pièce.  Advantageously, the beginning of the recording time range can be calculated from a synchronization signal representative of the position of a movable portion of the tool during the forming of the workpiece.
Le signal représentatif de la position de l' outil peut être par exemple un signal de came, c'est-à-dire un signal déclenché par le contact d'une came avec l' outil.  The signal representative of the position of the tool may be for example a cam signal, that is to say a signal triggered by the contact of a cam with the tool.
Selon un mode de réalisation, le signal enregistré est acquis sur une plage de temps continue.  According to one embodiment, the recorded signal is acquired over a continuous time range.
Selon un autre mode de réalisation, des signaux enregistrés sont acquis sur plusieurs plages de temps non contigues pour chaque frappe de la pièce.  According to another embodiment, recorded signals are acquired over several non-contiguous time slots for each punch of the coin.
Selon un mode de réalisation, une seule valeur de signature mathématique est calculée lors du passage d'une pièce donnée sur l' outil.  According to one embodiment, a single mathematical signature value is calculated during the passage of a given piece on the tool.
Selon un autre mode de réalisation, plusieurs valeurs de signatures mathématiques sont calculées lors du passage d'une pièce donnée sur l' outil.  According to another embodiment, several mathematical signature values are calculated during the passage of a given piece on the tool.
Les différentes valeurs signatures mathématiques peuvent correspondre à différentes fonctions statistiques et/ou peuvent correspondre à l' application des ces fonction statistiques à différentes plages de temps sur lesquelles un signal acoustique a été enregistré au cours de la fabrication de la même pièce. Le déclenchement du début de l' enregistrement ne se fait pas nécessairement au moment du signal de synchronisation, mais peut être par exemple cadencé en fonction d'une suite de signaux de synchronisation. The different mathematical signature values may correspond to different statistical functions and / or may correspond to the application of these statistical functions to different time ranges on which an acoustic signal has been recorded during the production of the same part. The triggering of the start of the recording does not necessarily occur at the moment of the synchronization signal, but may for example be clocked according to a sequence of synchronization signals.
Selon un mode de réalisation avantageux, on peut afficher simultanément sur un écran, une suite d' éléments graphiques représentatifs de valeurs discrétisées de plusieurs des dernières valeurs signatures mathématiques calculées.  According to an advantageous embodiment, a series of graphic elements representative of discretized values of several of the last calculated mathematical signature values can be displayed simultaneously on a screen.
Selon des variantes de réalisation, les éléments graphiques affichés peuvent être représentatifs de valeurs discrétisées d'une suite de différences deux à deux de récentes valeurs signatures mathématiques calculées, ou encore d'une suite de différences relatives deux à deux, de récentes valeurs signatures mathématiques calculées.  According to variant embodiments, the displayed graphic elements may be representative of discretized values of a series of two-by-two differences of recent calculated mathematical signature values, or of a series of relative differences two by two, of recent mathematical signature values. calculated.
On peut par exemple afficher sur un écran, ou imprimer sur une feuille de suivi, une matrice de rectangles dont les niveaux de gris ou de luminosité représentent la valeur discrétisée, afin de visualiser simplement la variabilité des dernières valeurs caractéristiques de type statistique calculées. On peut, afin de visualiser simplement la variabilité des dernières signatures mathématiques calculées, afficher sur un écran, ou imprimer sur une feuille de suivi, une matrice tableau dont les cases affichent différents couleurs, différents niveaux de gris ou différents niveaux de luminosité, chaque niveau représentant une valeur discrétisées d'une valeur de type statistique dont on souhaite suivre visuellement l'évolution, la valeur de type statistique étant calculée à partir d'au moins deux signatures mathématiques d'une suite de pièces en cours de fabrication sur l'outil.  For example, it is possible to display on a screen, or to print on a tracking sheet, a matrix of rectangles whose gray or luminosity levels represent the discretized value, in order to simply visualize the variability of the last calculated statistical characteristic values. In order to simply visualize the variability of the last calculated mathematical signatures, we can display on a screen, or print on a tracking sheet, an array matrix whose cells display different colors, different levels of gray or different levels of brightness, each level. representing a discretized value of a statistical type value whose evolution is to be followed visually, the value of statistical type being calculated from at least two mathematical signatures of a series of parts being manufactured on the tool .
La matrice peut comprendre plusieurs lignes ou plusieurs colonnes, une ligne ou une colonne étant à chaque fois associée à une valeur caractéristique statistique de type donné. L'invention propose également un dispositif de suivi de la qualité de pièces mises en forme par frappe dans un outil, comprenant : The matrix may comprise several rows or several columns, a row or a column being each time associated with a statistical characteristic value of a given type. The invention also proposes a device for monitoring the quality of parts shaped by striking in a tool, comprising:
au moins un capteur d'émission acoustique, configuré pour acquérir un signal enregistré comprenant une suite d'amplitudes acoustiques en fonction du temps,  at least one acoustic emission sensor, configured to acquire a recorded signal comprising a series of acoustic amplitudes as a function of time,
une unité de synchronisation configurée pour déclencher, à partir d'un instant calculé en fonction d'un signal ou d'une suite de signaux de synchronisation, l'acquisition d'une suite d'amplitudes acoustiques par le capteur pendant une durée donnée, pour obtenir un signal enregistré de type temporel,  a synchronization unit configured to trigger, from a time calculated according to a signal or a series of synchronization signals, the acquisition of a series of acoustic amplitudes by the sensor for a given duration, to obtain a recorded signal of the temporal type,
une unité de traitement statistique configurée pour calculer une signature mathématique du signal enregistré, sous forme de valeur scalaire associée à une pièce en cours de fabrication, par un calcul de type statistique sur la suite d'amplitudes acoustiques,  a statistical processing unit configured to calculate a mathematical signature of the recorded signal, in the form of a scalar value associated with a part being manufactured, by a statistical type calculation on the series of acoustic amplitudes,
une mémoire de suivi configurée pour garder en mémoire une suite évolutive d'une ou plusieurs signatures mathématiques calculées précédemment pour un groupe évolutif de pièces mises en forme précédemment sur l'outil,, ou pour mémoriser une moyenne glissante de signatures mathématiques calculées précédemment  a tracking memory configured to keep in memory an evolutionary sequence of one or more previously calculated mathematical signatures for an evolving group of pieces previously formatted on the tool, or for storing a sliding average of previously calculated mathematical signatures
Une unité de calcul de critère configurée pour calculer une valeur de critère de cohérence en fonction de la signature mathématique associée à la pièce, et en fonction d'au moins une signature mathématique associée à une autre pièce produite précédemment sur le même outil, et  A criterion calculation unit configured to calculate a coherence criterion value according to the mathematical signature associated with the piece, and according to at least one mathematical signature associated with another piece previously produced on the same tool, and
Une unité d'alerte configurée pour comparer le critère de cohérence avec au moins un seuil, et configurée pour, si le critère de cohérence excède le seuil, déclencher une alerte, et configurée pour, si le critère de cohérence reste en deçà du seuil, enregistrer dans le mémoire de suivi, la signature mathématique calculée pour la pièce en cours de fabrication, ou modifier une valeur dans la mémoire de suivi en fonction de la signature mathématique calculée pour la pièce en cours de fabrication. An alert unit configured to compare the consistency criterion with at least one threshold, and configured to, if the consistency criterion exceeds the threshold, trigger an alert, and configured to, if the coherence criterion remains below the threshold, record in the tracking memory, the mathematical signature calculated for the part being manufactured, or modify a value in the tracking memory according to the mathematical signature calculated for the part being manufactured.
Un même dispositif de suivi peut être utilisé pour mettre en œuvre le procédé de surveillance selon l'invention sur des outils différents, et/ou pour la production de pièces différentes sur le même outil, moyennant une phase de calibrage initiale du procédé, qui peut se faire simplement en validant les enregistrements de signatures mathématiques d'un nombre prédéfini de premières pièces "conformes" sur l'outil, la conformité pouvant être jugée indépendamment des valeurs enregistrées pour les besoins du procédé.  The same tracking device can be used to implement the monitoring method according to the invention on different tools, and / or for the production of different parts on the same tool, by means of an initial calibration phase of the process, which can to be done simply by validating the mathematical signature records of a predefined number of first pieces "compliant" on the tool, the conformity being judged independently of the values recorded for the needs of the process.
Quelques buts, caractéristiques et avantages de l' invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d' exemple non limitatif, et faite en référence aux figures annexées, sur lesquelles :  Some objects, features and advantages of the invention will become apparent on reading the following description, given solely by way of nonlimiting example, and with reference to the appended figures, in which:
-la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif de suivi de fabrication selon l' invention, et  FIG 1 is a schematic representation of a manufacturing tracking device according to the invention, and
-la figure 2 est un algorithme simplifié de fonctionnement d'unité de surveillance appartenant au dispositif de la figure 1 .  FIG. 2 is a simplified monitoring unit operating algorithm belonging to the device of FIG. 1.
Tel qu' illustré sur la figure 1 , un dispositif de surveillance 1 destiné à être monté sur un outil de mise en forme 10, comprend une unité de surveillance 7, et comprend un capteur d'émission acoustique 2, qui peut être associé à un filtre acoustique 3 , le capteur délivrant un signal acoustique 4 enregistré par l'unité de surveillance 7. Le dispositif de surveillance 1 comprend également un dispositif de synchronisation 5 permettant de délivrer à l'unité de surveillance 7 un signal 6, par exemple un signal de came correspondant à une position particulière d'une came 1 1 imposant le mouvement d'une partie mobile 10b de l' outil de mise en forme 10. Le dispositif de synchronisation 5 permet ainsi de repérer dans le temps les instants successifs de la mise en forme d'une pièce particulière 20p sur l' outil 10, l'indice p représentant par exemple la pième pièce du lot de production en cours. L'unité de surveillance 7 est configurée pour permettre de contrôler l' outil de mise en forme 10 ou du moins pour envoyer à une unité de commande de cet outil 10 un signal 9 de mise en pause. Ce signal 9 de mise en pause est envoyé si un critère calculé à partir des caractéristiques du signal enregistré 4 dépasse un certain seuil. As shown in FIG. 1, a monitoring device 1 intended to be mounted on a shaping tool 10, comprises a monitoring unit 7, and comprises an acoustic emission sensor 2, which can be associated with a acoustic filter 3, the sensor delivering an acoustic signal 4 recorded by the monitoring unit 7. The monitoring device 1 also comprises a synchronization device 5 for delivering to the monitoring unit 7 a signal 6, for example a signal cam corresponding to a particular position of a cam 1 1 imposing the movement of a movable portion 10b of the shaping tool 10. The synchronization device 5 thus makes it possible to locate in time the successive instants of the setting in the form of a particular piece 20 p on the tool 10, the index p representing for example the pth piece of the current production batch. The monitoring unit 7 is configured to enable to control the formatting tool 10 or at least to send to a control unit of this tool 10 a signal 9 to pause. This pause signal 9 is sent if a criterion calculated from the characteristics of the recorded signal 4 exceeds a certain threshold.
Pour chaque pièce produite, l'unité de surveillance 7 est configurée pour utiliser une plage de signal enregistrée 4 correspondant à une plage de temps de longueur prédéfinie et dont la position dans le temps est déterminée à partir du signal de synchronisation 6. L'unité de surveillance 7 comporte une interface homme machine permettant à un opérateur de régler certains paramètres d'enregistrement et/ou de prise en compte du signal enregistré 4, par exemple permettant à l'opérateur de positionner la fenêtre temporelle sur laquelle le signal enregistré 4 est analysé.  For each piece produced, the monitoring unit 7 is configured to use a recorded signal range 4 corresponding to a time range of predefined length and whose position in time is determined from the synchronization signal 6. The unit 7 comprises a man-machine interface allowing an operator to set certain parameters for recording and / or taking into account the recorded signal 4, for example allowing the operator to position the time window on which the recorded signal 4 is analysis.
L'interface peut également être configurée pour permettre à l'unité de surveillance 7 de délivrer un message d' alerte 8 à l' attention de l' opérateur, par exemple sous forme d'un message auditif ou d'un message visuel. Un tel signal peut être envoyé à l'opérateur en même temps que l'unité de surveillance 7 envoie le signal de mise en pause 9 à l ' outil 10.  The interface may also be configured to allow the monitoring unit 7 to deliver an alert message 8 to the attention of the operator, for example in the form of an auditory message or a visual message. Such a signal can be sent to the operator at the same time as the monitoring unit 7 sends the pause signal 9 to the tool 10.
L' outil 1 0 comprend typiquement une matrice 10a et une partie mobile ou un poinçon 10b mobile par rapport à la matrice. Des ébauches ou des flans de matière, par exemple des ébauches en tôle métallique sont placés successivement entre le poinçon et la matrice pour y être mis en forme suivant une même géométrie.  The tool 1 0 typically comprises a die 10a and a movable portion or a punch 10b movable relative to the die. Blanks or blanks of material, for example sheet metal blanks are placed successively between the punch and the die to be shaped in the same geometry.
Dans l' exemple illustré sur la figure 1 , une bobine de tôle 13 est ainsi déroulée entre le poinçon et la matrice pour y imprimer par déformation plastique une géométrie déterminée. In the example illustrated in FIG. 1, a sheet metal coil 13 is thus unrolled between the punch and the die in order to print a specific geometry by plastic deformation.
L'outil peut en outre être configuré pour découper un contour ou une partie de contour des pièces successives produites. The tool can further be configured to cut out a contour or part of the contour of the successive pieces produced.
Le capteur d'émission acoustique 2 est typiquement placé au contact d'un élément poinçon ou d'un élément matrice de l' outil. De préférence, le capteur peut être placé au contact de la matrice qui reste immobile. The acoustic emission sensor 2 is typically placed in contact with a punch element or a die element of the tool. Preferably, the sensor may be placed in contact with the matrix which remains stationary.
Selon d'autres modes de réalisation, le capteur peut être inséré dans un évidement de l'outil, l'évidement étant ménagé de manière à placer le capteur d'émission acoustique à proximité des zones "sensibles" de l'outil, c'est-à-dire des zones de l'outil imprimant des déformations plastiques d'amplitude ou de gradient susceptibles de donner lieu à des défauts sur la pièce.  According to other embodiments, the sensor can be inserted into a recess of the tool, the recess being arranged so as to place the acoustic emission sensor near the "sensitive" areas of the tool, that is to say areas of the tool printing plastic deformations amplitude or gradient may give rise to defects on the part.
Des capteurs d'émission acoustique, des dispositifs de synchronisation et des filtres destinés à éliminer des bruits de fond sont connus et ne seront pas décrits ici.  Acoustic emission sensors, synchronization devices and filters for eliminating background noise are known and will not be described here.
La figure 2 illustre de manière schématique le principe de fonctionnement d'une unité de surveillance 7 selon l'invention, telle que l'unité de surveillance de la figure 1, on retrouve sur la figure 2 quelques références communes à la figure 1, les mêmes références désignant les mêmes éléments.  FIG. 2 schematically illustrates the operating principle of a monitoring unit 7 according to the invention, such as the monitoring unit of FIG. 1. FIG. 2 shows some common references to FIG. same references designating the same elements.
L'unité de surveillance 17 comprend une unité de synchronisation 14, une mémoire tampon 15, une unité de traitement statistique 16, une mémoire de suivi 17, une unité de calcul de critère 18, et une unité d'alerte 19.  The monitoring unit 17 comprises a synchronization unit 14, a buffer memory 15, a statistical processing unit 16, a tracking memory 17, a criterion calculation unit 18, and an alert unit 19.
Tel qu'illustré sur la figure 2, une unité de synchronisation 14 de l'unité de surveillance 7 reçoit le signal de synchronisation 6, par exemple sous forme d'un signal carré passant de 0 à 1 à un instant t0. Selon une variante de réalisation, l'unité de surveillance 7 peut, à partir de cet instant initial t0, effectuer des acquisitions successives à des instants tn espacés régulièrement espacés, et répartis sur un intervalle de temps total Δΐ. Les acquisitions successives aux instants tn se font à une fréquence que l'on appelle taux d'échantillonnage, et qui peut être typiquement comprise entre 1kHz et 1 MHz. De multiples modes de synchronisation sont bien sûr possibles. L'unité de surveillance 7 peut par exemple en acquérir tous les signaux acoustiques disponibles entre deux instants T0 et Tl5 les instants TQ et Ύι étant distants de l'instant initial t0 et définis par rapport à celui-ci. L'instant initial t0 peut servir à définir un instant initial T0 de début d'enregistrement, et l'unité de surveillance 7 peut être configurée pour enregistrer ensuite un nombre prédéfini "n" de valeurs d'amplitudes acoustiques du signal. De manière plus générale, l'unité de surveillance 7 comprend une unité de synchronisation 14, qui à partir de la réception du signal de synchronisation 6, déclenche l'acquisition dans une mémoire tampon 15, d'une suite Xi X2, ... Xn de valeurs d'amplitudes acoustiques prélevée à partir de la réception de signal 4 provenant du capteur 2, après un premier filtrage éventuel. As illustrated in FIG. 2, a synchronization unit 14 of the monitoring unit 7 receives the synchronization signal 6, for example in the form of a square signal passing from 0 to 1 at a time t 0 . According to an alternative embodiment, the monitoring unit 7 can, from this initial moment t 0 , make successive acquisitions at times t n spaced evenly spaced, and distributed over a total time interval Δΐ. Successive acquisitions at times t n are at a frequency known as the sampling rate, which can typically be between 1 kHz and 1 MHz. Multiple synchronization modes are of course possible. The monitoring unit 7 may, for example, acquire all the acoustic signals available between two instants T 0 and T 15, the instants TQ and Ύι being distant from the initial instant t 0 and defined in relation to this one. The initial time t 0 can be used to set an initial start time T 0 for recording start, and the monitoring unit 7 can be configured to then record a predefined number "n" of acoustic amplitude values of the signal. More generally, the monitoring unit 7 comprises a synchronization unit 14 which, starting from the reception of the synchronization signal 6, triggers the acquisition in a buffer memory 15 of a sequence Xi X 2 . X n of acoustic amplitude values taken from the signal reception 4 from the sensor 2, after a first possible filtering.
Les valeurs d'amplitudes acoustiques acquises dans la mémoire tampon 15 et associés à la pièce 20p actuellement en cours de mise en forme sur l'outil, dont les valeurs associées sont repérée par un indice "p" sur la figure 2, sont envoyées vers une unité de traitement statistique 16 de l'unité de surveillance 7. L'unité de traitement statistique 16 calcule, à partir de la suite d'amplitude acoustique enregistrée dans la mémoire 15, une ou plusieurs signatures mathématiques Sp associée à la pième pièce produite sur l'outil. The acoustic amplitude values acquired in the buffer memory 15 and associated with the part 20 p currently being shaped on the tool, whose associated values are indicated by an index "p" in FIG. 2, are sent to a statistical processing unit 16 of the monitoring unit 7. The statistical processing unit 16 calculates, from the acoustic amplitude sequence recorded in the memory 15, one or more mathematical signatures S p associated with the p- th piece produced on the tool.
L'unité de surveillance 7 comprend une unité de calcul de critère 18. L'unité de calcul de critère 18 est configurée pour calculer au moins une valeur de référence prenant en compte les signatures mathématiques précédemment calculées pour d'autres pièces identiques mises en forme sur le même outil. La valeur de référence peut être par exemple une moyenne de signatures mathématiques de pièces produites avant la pièce en cours de fabrication. Selon un mode de réalisation, la valeur de référence peut être une moyenne des signatures mathématiques de toutes les pièces produites précédemment dans le même lot de fabrication et jugées conformes. Selon un autre mode de réalisation, la valeur de référence peut être une moyenne glissante d'un nombre constant de signatures mathématiques de pièces produites précédemment dans le même lot de fabrication et jugées conformes. Selon encore un autre mode de réalisation, les valeurs de références retenues pour la pièce actuelle peuvent être un groupe de valeurs comprenant un nombre prédéfini de signatures mathématiques de pièces produites précédemment dans le même lot de fabrication et jugées conformes. The monitoring unit 7 comprises a criterion calculation unit 18. The criterion calculation unit 18 is configured to calculate at least one reference value taking into account the previously calculated mathematical signatures for other identical shaped pieces. on the same tool. The reference value may be for example an average of mathematical signatures of parts produced before the part being manufactured. According to one embodiment, the reference value may be an average of the mathematical signatures of all the pieces previously produced in the same production batch and found to be compliant. In another embodiment, the reference value may be a running average of a constant number of mathematical signatures of pieces previously produced in the same production lot and found to be compliant. According to yet another embodiment, the reference values retained for the current part may be a group of values comprising a predefined number of mathematical signatures of parts previously produced in the same production batch and found to be in conformity.
L'unité de calcul de critère 1 8 est en outre configurée pour calculer au moins une valeur de critère de cohérence "Critp" associée à la pièce "p " en cours de mise en forme, à parti de la ou des signatures mathématiques Sp de la pièce actuellement mise en forme sur l' outil, et de la ou des valeurs de références calculées en prenant en compte les signatures précédemment acquises pour les autres pièces. The criterion calculation unit 1 8 is furthermore configured to calculate at least one criterion value of coherence "Crit p " associated with the part "p" being formatted, starting from the mathematical signature (s). p of the part currently formatted on the tool, and the reference value or values calculated taking into account the previously acquired signatures for the other parts.
La ou les valeurs de critères sont ensuite envoyées à une unité d' alerte 1 9 qui compare cette ou ces valeurs de critère à une ou à plusieurs valeurs seuil " S " . La ou les valeurs seuil restent constantes au cours de la surveillance d'un même lot de fabrication. Si la ou les valeurs de critère sont toutes positionnées du côté "conforme" de leur seuil respectif, l'unité d'alerte affecte à la pièce p une première valeur, par exemple sous forme de booléen "boolp" indiquant que la pièce est conforme. La ou les signatures mathématiques Sp acquises pour la pièce en cours de fabrication servent alors à actualiser le contenue d'une mémoire de suivi 17. The one or more criterion values are then sent to an alert unit 1 9 which compares the one or more criterion values with one or more "S" threshold values. The threshold value (s) remain constant during the monitoring of the same production batch. If the criterion value or values are all positioned on the "compliant" side of their respective threshold, the warning unit assigns the piece p a first value, for example in the form of a boolean "bool p " indicating that the piece is compliant. The mathematical signature (s) S p acquired for the workpiece in process then serve to update the contents of a tracking memory 17.
Le contenu de la mémoire de suivi 17 est alors par exemple modifié en aj outant la ou les dernières signatures mathématiques calculées à une liste des signatures mathématiques mémorisées dans la mémoire 17.  The content of the tracking memory 17 is then modified, for example, by adding the last calculated mathematical signature or signatures to a list of the mathematical signatures stored in the memory 17.
La ou les signatures mathématiques Sp acquises pour la pièce en cours de fabrication sont alors enregistrées dans la mémoire de suivi 17, de préférence conj ointement à au moins une autre signature mathématique d' au moins une autre pièce précédemment produite. Une autre signature mathématique, par exemple la plus ancienne signature mathématique, peut être à ce moment effacée de la mémoire. Selon un autre mode de réalisation, le contenu de la mémoire de suivi 17 est par exemple modifié en modifiant, en fonction de la ou des dernières signatures mathématique calculées pour la pièce en cours de fabrications, une ou des moyennes glissantes de signatures mathématiques enregistrée dans la mémoire 17. The mathematical signature (s) S p acquired for the part being manufactured are then recorded in the tracking memory 17, preferably in conjunction with at least one other mathematical signature of at least one other piece previously produced. Another mathematical signature, for example the oldest mathematical signature, can be at that moment erased from memory. According to another embodiment, the content of the tracking memory 17 is modified, for example, by modifying, as a function of the last mathematical signature or signatures computed for the part being manufactured, one or more sliding averages of mathematical signatures recorded in memory 17.
Si au moins une valeur de critère est positionnée du côté "non conforme" du seuil qui lui correspond, l'unité d'alerte affecte à la pièce 20p une seconde valeur, par exemple sous forme de booléen "boolp" indiquant que la pièce est non conforme. L'unité d'alerte 19 peut alors déclencher l'envoi du signal de mise en pause 9 de l'outil et/ou l'affichage 8 d'un message à l'attention de l'opérateur. D'autres modalités de signaux d'alerte sont bien sûr envisageables. If at least one criterion value is set to the "non-compliant" side of the corresponding threshold, the alert unit assigns the coin 20 p a second value, for example in the form of a boolean "bool p " indicating that the piece is non-compliant. The warning unit 19 can then trigger the sending of the pause signal 9 of the tool and / or the display 8 of a message to the attention of the operator. Other modalities of warning signals are of course possible.
De cette manière, la signature mathématique de chaque pièce est comparée aux signatures mathématiques des dernières pièces produites et jugées conformes. L'unité de surveillance 7 peut ainsi détecter une anomalie dans le déroulement de la mise en forme d'une pièce par rapport au déroulement de la mise en forme des pièces précédentes. Le critère de normalité des signatures de pièces successives peut ainsi s ' adapter à des variations continues des conditions de fabrication de la pièce, telles que la montée en cadence de l' outil, d'éventuels changements de température de l'outil au cours de la j ournée et/ou d' éventuelles variations progressives de caractéristiques mécaniques du matériau mis en forme, d'un bout à l' autre de la tôle déroulée et/ou du lot de préformes.  In this way, the mathematical signature of each piece is compared to the mathematical signatures of the last pieces produced and found to be in conformity. The monitoring unit 7 can thus detect an anomaly in the course of the shaping of a part with respect to the unfolding of the previous parts. The criterion of normality of the signatures of successive parts can thus be adapted to continuous variations of the manufacturing conditions of the part, such as the ramping up of the tool, possible changes in the temperature of the tool during operation. the journal and / or any progressive changes in the mechanical characteristics of the shaped material, from one end to the other of the unrolled sheet and / or the set of preforms.
La mémoire de suivi 1 7 peut ne pas contenir de valeurs de signature mathématique au moment où on lance une nouvelle production de pièce sur l' outil : elle peut être configurée pour stocker un nombre prédéfini de signatures mathématiques de pièce précédente au fur et à mesure que l' outil met en forme les premières pièces et que soit l'opérateur les valide comme conforme, soit le dispositif lui-même les valide comme conforme, par exemple à partir de valeurs arbitraire s préenregistrées dans la mémoire 1 7. The tracking memory 17 may not contain mathematical signature values at the time when a new piece production is started on the tool: it can be configured to store a predefined number of previous part mathematical signatures as and when that the tool formats the first pieces and that the operator validates them as compliant, or the device itself validates them as conform, for example from arbitrary values pre-stored in the memory 1 7.
Nous allons maintenant revenir à quelques points pratiques du procédé obj et de l ' invention. Le recours à une unité de synchronisation 14 permet d' enregistrer dans la mémoire d' acquisition 1 5 de s valeurs d' amplitude acoustique s Xi correspondant pour chaque pièce, à un instant donné, à la même étape d'interaction avec l'outil. En limitant l ' acquisition du signal aux moments pendant lesquels se produisent les événements le s plus significatifs et/ou les plus susceptibles de générer des défauts de fabrication, on limite le besoin de recourir à des filtrages numériques inappropriés, qui pourraient occulter une partie de l ' information contenue dans le signal acoustique initial.  We will now return to some practical points of the process obj and the invention. The use of a synchronization unit 14 makes it possible to record in the acquisition memory 1 5 the corresponding acoustic amplitude values s Xi for each piece, at a given moment, at the same stage of interaction with the tool. . By limiting the acquisition of the signal to the times during which the most significant events and / or those most likely to generate manufacturing defects occur, there is a limit to the need for inappropriate digital filtering, which could obscure a part of the information contained in the initial acoustic signal.
Suivant le procédé à surveiller, l ' intervalle de temps Δΐ pendant lequel les amplitudes acoustiques sont enregistrée s, peut couvrir tout la durée de passage de la pièce sur l ' outil, ou peut se limiter à une fraction seulement du temps nécessaire à la mise en forme de l ' obj et sur l ' outil. L 'unité de surveillance 7 peut comporter plusieurs voies d' acquisition de signaux acoustiques permettant d' enregistrer simultanément des signaux issus de différents capteurs d'émission acoustique, soit sur le même intervalle de temps, soit encore sur des intervalles de temps calculées à partir de s signaux d'un même dispositif de synchronisation 6. Chaque signal is su d'un capteur particulier peut être alors traité séparément pour en extraire une signature mathématique associée à la fois audit capteur et à la pièce en cours de fabrication. L 'unité de calcul de critère 1 8 peut ensuite être configurée pour calculer indépendamment un critère pour chaque capteur d'émission acoustique, ou peut, selon d' autres variantes de réalisation, être configuré pour calculer un critère multi capteurs faisant intervenir dans un même critère au moins une signature mathématique de la pièce en production associée à chacun de s capteurs utilisés . Le s différents capteurs peuvent être placé s à différents endroits de l' outil lorsque la production d'une pièce se fait en plusieurs passes sur un même outil. L'unité de surveillance 7 peut être configurée pour appliquer le procédé séparément à chacune des passes sur l' outil, avec un capteur dédié à chaque passe. Depending on the method to be monitored, the time interval Δΐ during which the acoustic amplitudes are recorded s, may cover the entire duration of passage of the workpiece on the tool, or may be limited to only a fraction of the time required for placing the workpiece. in the form of the obj and on the tool. The monitoring unit 7 may comprise several acoustic signal acquisition channels making it possible to simultaneously record signals from different acoustic emission sensors, either over the same time interval or over time intervals calculated from Each signal is known from a particular sensor can then be processed separately to extract a mathematical signature associated with both said sensor and the part being manufactured. The criterion calculation unit 1 8 may then be configured to independently calculate a criterion for each acoustic emission sensor, or may, according to other embodiments, be configured to calculate a multi-sensor criterion involving in the same criterion at least one mathematical signature of the production part associated with each of the sensors used. The various sensors can be placed in different places of the tool when the production of a part is done in several passes on the same tool. The monitoring unit 7 can be configured to apply the method separately to each of the passes on the tool, with a sensor dedicated to each pass.
Nous allons par la suite décrire un exemple de mise en œuvre d'un procédé de surveillance à l'aide de l'unité de surveillance 7, dans un cas particulier ou le dispositif de surveillance n'utilise qu'un capteur unique. Ce procédé peut bien sûr être généralisé à des procédés mettant en œuvre plusieurs capteurs.  We will then describe an example of implementation of a monitoring method using the monitoring unit 7, in a particular case where the monitoring device uses only one sensor. This method can of course be generalized to processes using several sensors.
L'unité de traitement statistique 16 calcule une signature mathématique à partir des amplitudes acoustiques successives des signaux enregistrés par les capteurs, de préférence sous forme d'une fonction statistique usuelle appliquée aux amplitudes acoustiques successives, par exemple la fonction habituellement désignée en statistique par "kurtosis" ou la fonction habituellement désignée en statistique par " MS " . De manière plus générale, les signatures mathématiques peuvent être calculées, moyennant un éventuel facteur de proportionnalité constant, sous forme d'une somme de l' écart de chaque amplitude acoustique à une amplitude acoustique moyenne -amplitude acoustique moyenne calculée sur le signal acquis pour la pièce en cours de fabrication-, chaque terme de la somme étant élevé à une même puissance prédéfinie. La somme elle-même peut être à son tour élevé à une autre puissance, qui peut typiquement être choisie comme l'inverse de ladite puissance prédéfinie. Si les termes de la somme sont par exemple élevés à une puissance 4 on obtient le kurtosis, si les termes sont élevés à une puissance 2, on obtient ce qu' on appelle couramment un RMS ou une moyenne quadratique.  The statistical processing unit 16 calculates a mathematical signature from the successive acoustic amplitudes of the signals recorded by the sensors, preferably in the form of a usual statistical function applied to the successive acoustic amplitudes, for example the function usually referred to in statistics as " kurtosis "or the function usually referred to in statistics as" MS ". More generally, the mathematical signatures can be calculated, with a possible constant proportionality factor, as a sum of the deviation of each acoustic amplitude to an average acoustic amplitude-average acoustic amplitude calculated on the acquired signal for the first time. part being manufactured, each term of the sum being raised to the same predefined power. The sum itself can in turn be raised to another power, which can typically be chosen as the inverse of said predefined power. If the terms of the sum are, for example, raised to a power of 4, kurtosis is obtained, if the terms are raised to a power of 2, we obtain what is commonly called an RMS or a root mean square.
Suivant des variantes de réalisation, l' amplitude acoustique moyenne est recalculée pour chaque signal enregistré de chaque pièce successive. Selon d' autres variantes de réalisation, l'amplitude acoustique moyenne peut être constante, par exemple peut être calculée sur un premier groupe de pièces initialement produites et être considérée constante ensuite pour simplifier les calculs. According to alternative embodiments, the average acoustic amplitude is recalculated for each recorded signal of each successive piece. According to other embodiments, the average acoustic amplitude can be constant, for example can be calculated on a first group of parts initially produced and be considered constant then to simplify the calculations.
Au niveau de l'unité de calcul de critère 1 8, le calcul du critère peut typiquement se faire en comparant en valeur relative la signature mathématique de la pièce en cours de fabrication avec une, et de préférence avec plusieurs, signatures mathématiques de pièces précédemment produites et jugées conformes. Typiquement le calcul du critère peut se faire en calculant une succession de différences relatives deux à deux, entre la signature mathématique de la pièce en cours et une des signatures mathématiques des pièces précédentes. Lesdites différences peuvent être prises en valeur relative, normalisée une première fois par la signature mathématique actuelle pour obtenir une première valeur, et normalisée une seconde fois par la signature mathématique de la pièce antérieure pour obtenir une seconde valeur également prise en compte dans les critère. Ainsi si le critère prend en compte trois pièces précédemment produites, l'unité de comparaisons 1 8 va-t-elle calculer six valeurs de différences relatives entre la signature mathématique de la pièce actuelle et des signatures mathématiques des trois pièces précédentes. Chacune des différences relatives des signatures mathématiques est alors comparées à un premier seuil, et le nombre de dépassements par rapport au seuil est comptabilisé. Le premier seuil de comparaison peut être le même pour toutes les différences relatives si celles ci sont calculées en valeur absolue.  At the level of the criterion calculation unit 1 8, the calculation of the criterion can typically be done by comparing in relative value the mathematical signature of the part being manufactured with one, and preferably with, several mathematical signatures of parts previously produced and found to be in conformity. Typically the calculation of the criterion can be done by calculating a succession of differences relative two by two, between the mathematical signature of the current part and one of the mathematical signatures of the preceding parts. Said differences can be taken into relative value, normalized a first time by the current mathematical signature to obtain a first value, and normalized a second time by the mathematical signature of the previous piece to obtain a second value also taken into account in the criteria. Thus, if the criterion takes into account three pieces previously produced, the comparison unit 18 will calculate six values of relative differences between the mathematical signature of the current piece and the mathematical signatures of the three preceding pieces. Each of the relative differences of the mathematical signatures is then compared to a first threshold, and the number of exceedances relative to the threshold is counted. The first comparison threshold may be the same for all the relative differences if they are calculated in absolute value.
Les comparaisons par rapport au(x) seuil(s) peuvent être effectuées en valeur absolue. Selon d' autres variantes de réalisation, il est possible de surveiller à la fois le dépassement d'un seuil supérieur et positif, et le dépassement par valeur inférieure d'un seuil inférieur et négatif. Le nombre de dépassements est alors comparé à un second seuil " S " par l'unité d'alerte 19, pour déterminer si la pièce est conforme ou non. Le second seuil peut être par exemple égal à 1 , si aucun dépassement des différences relatives par rapport à leur premier seuil n'est accepté. The comparisons with respect to the threshold (s) can be made in absolute value. According to other embodiments, it is possible to monitor both the exceeding of an upper and a positive threshold, and the exceeding of a lower and a lower threshold by a lower value. The number of exceedances is then compared to a second threshold "S" by the warning unit 19, to determine whether the part is compliant or not. The second threshold may be for example equal to 1, if no Exceeding relative differences from their first threshold is not accepted.
On peut envisager des variantes de réalisation, dans lesquelles, au lieu de calculer une suite de différences relatives deux à deux par rapport aux signatures des pièces précédentes, on calcule une seule différence relative , ou un couple de différences relatives, à partir de la différence entre la signature mathématique de la pièce actuelle et une moyenne de signatures mathématiques de pièces précédentes.  It is possible to envisage variant embodiments in which, instead of calculating a series of relative differences two by two with respect to the signatures of the preceding parts, a single relative difference, or a pair of relative differences, is calculated from the difference between the mathematical signature of the current piece and an average of mathematical signatures of previous pieces.
On peut également envisager des variantes de réalisation, dans lesquelles la mémoire 1 7 stocke non pas des signatures mathématiques, mais chaque suite d'amplitudes acoustiques d'un nombre donné de pièces conformes produites précédemment.  It is also possible to envisage variant embodiments, in which the memory 17 stores not mathematical signatures, but each series of acoustic amplitudes of a given number of conformal pieces produced previously.
L'unité de calcul de critère 1 9 et l'unité de traitement statistique 1 6 peuvent être alors regroupées, pour calculer directement, à partir des valeurs Xj d'amplitude acoustique du signal de la pièce en cours de mise en forme, et de signaux enregistrés dans la mémoire 17, une suite de valeurs de cohérences statistiques calculée chacune en prenant en compte la suite de valeurs d'amplitudes acoustiques de la pièce actuelle et compte la suite de valeurs d'amplitude acoustiques d'une des pièces précédentes. On peut alors également comparer chacune des valeurs de cohérence à un premier seuil, comptabiliser le nombre de dépassements par rapport à ce seuil, et comparer ce nombre à un second seuil pour trancher si la pièce est conforme ou non.  The criterion calculation unit 1 9 and the statistical processing unit 1 6 can then be grouped, to calculate directly, from the acoustic amplitude values Xj of the signal of the part being shaped, and from signals recorded in the memory 17, a sequence of statistical coherence values each calculated taking into account the series of acoustic amplitude values of the current room and counts the series of acoustic amplitude values of one of the preceding rooms. One can then also compare each of the coherence values with a first threshold, count the number of exceedances with respect to this threshold, and compare this number with a second threshold to decide whether the part is compliant or not.
Outre le calcul d'un critère final destiné à permettre de trancher si la pièce doit être jugée conforme, l'unité de calcul de critère 1 8 peut fournir sous forme graphique un historique des dépassements ou non, par valeur supérieure, par valeur inférieure ou tout simplement en valeur absolue, des différences relatives ou des valeurs de cohérences calculées pour la pièce en cours. Cette information graphique peut par exemple être fournie en discrétisant les valeurs relatives de différences de signatures calculées. La discrétisation peut se faire en deux valeurs si l' on effectue uniquement une comparaison en valeur absolue. Dans le cas où l' on utilise un seuil supérieur et un seuil inférieur, la discrétisation peut se faire avec trois valeurs, une pour une valeur conforme, une pour les dépassements en valeur inférieure, et une pour les dépassements en valeur supérieure . A chaque valeur discrétisée, on peut attribuer une valeur d' affichage graphique, par exemple un symbole, un niveau de gris, une couleur, et renseigner à l'aide de cette valeur graphique une case dans un tableau qui résume sous forme de lignes successives ou de colonnes successives, toutes les valeurs de comparaison de la pièce actuelle avec les pièces précédentes retenues pour la comparaison. In addition to calculating a final criterion to determine whether the part is to be considered to be in conformity, the criteria calculation unit 1 8 may provide in graphical form a history of exceedances or not, by higher value, by lower value or by simply in absolute value, relative differences or coherence values calculated for the current part. This graphical information can for example be provided by discretizing the relative values of calculated signature differences. The discretization can be done in two values if one carries out only a comparison in absolute value. In the case where an upper threshold and a lower threshold are used, the discretization can be done with three values, one for a conforming value, one for the overruns, and one for the overruns. At each discretized value, we can assign a graphic display value, for example a symbol, a gray level, a color, and use this graphic value to enter a box in a table that summarizes in the form of successive lines. or successive columns, all the comparison values of the current part with the previous parts selected for comparison.
L' opérateur peut ainsi non seulement surveiller l' occurrence ou non d'un dépassement du critère global, mais également constater si ce dépassement résulte d'une différence sensible de la pièce actuelle avec une ou avec plusieurs pièces précédentes.  The operator can thus not only monitor the occurrence or not of an overrun of the overall criterion, but also note whether this overshoot results from a significant difference of the current part with one or more previous parts.
L' invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits et peut se décliner en de nombreuses variantes.  The invention is not limited to the embodiments described and can be declined in many variants.
On peut envisager des variantes de réalisation dans lesquelles une signature mathématique non conforme n' est pas effacée mais simplement est indicée de manière à ne pas être prise en compte pour les comparaisons des signatures mathématiques suivantes.  It is possible to envisage variant embodiments in which a non-conforming mathematical signature is not erased but simply is indexed so as not to be taken into account for the comparisons of the following mathematical signatures.
Le nombre de pièces précédentes prise en compte peut être différent de trois, par exemple peut être un autre nombre compris de préférence entre 1 et 10.  The number of previous parts taken into account may be different from three, for example may be another number preferably between 1 and 10.
La fonction statistique retenue pour le calcul de la signature mathématique peut être une autre fonction autre qu'un kurtosis ou qu'un RMS, et différentes modalités de calcul de RMS et de kurtosis peuvent être utilisées.  The statistical function retained for calculating the mathematical signature may be another function other than kurtosis or RMS, and different methods of calculating RMS and kurtosis may be used.
Certains composants de l'unité de surveillance 7, tels que l'unité de traitement statistique 16, et l'unité de calcul de critère 1 8, peuvent être implémentés sous forme logicielle sur un même support informatique, ou sur des supports informatiques distincts, sans que la nature de l'invention en soit modifiée. Some components of the monitoring unit 7, such as the statistical processing unit 16, and the calculation unit of criterion 1 8, can be implemented in software form on the same computer medium, or on separate computer media, without changing the nature of the invention.
La structure des moyens électriques, électroniques et logiciels entrant dans l'architecture de l'unité de surveillance 7 n'a pas été détaillée, car les moyens pour effectuer les diverses fonctions décrites (acquisition -émission de signaux, traitement, notamment statistique, des données) existent et sont connus.  The structure of the electrical, electronic and software means used in the architecture of the monitoring unit 7 has not been detailed, since the means for performing the various functions described (signal acquisition, signal processing, statistical processing, etc. data) exist and are known.
Le procédé peut être calibré pour détecter des risques d'endommagement de l'outil, ou un niveau excessif d'usure de l'outil, provoquant des instabilités du processus de fabrication.  The method can be calibrated to detect risks of damage to the tool, or excessive tool wear, causing instability in the manufacturing process.
Le procédé de surveillance peut nécessiter une surveillance de l' opérateur le temps que la mémoire de suivi 17 soit renseignée avec un nombre suffisant de signatures mathématiques pertinentes. Cependant à chaque nouveau lancement de production, le procédé s ' adapte de lui-même à l' état d'usure, de température ... de l' outil sur lequel la production est lancée ainsi qu'aux caractéristiques des matériaux et ou des préformes utilisées qui peuvent varier d'un lot de production à un autre.  The monitoring method may require monitoring of the operator until the tracking memory 17 is populated with a sufficient number of relevant mathematical signatures. However, at each new production start, the process adapts itself to the state of wear, temperature ... of the tool on which the production is launched and to the characteristics of the materials and / or used preforms that may vary from one production batch to another.
Le procédé selon l'invention permet une détection fiable de nombre de défauts liés notamment à des instabilités de déformations plastiques, est peu coûteux en calcul, aisément calibrable en fonction de l'outil et des préformes utilisées, pour de nombreuses géométries d'outils et de cinématiques de mises en forme.  The method according to the invention allows a reliable detection of a number of defects related in particular to instabilities of plastic deformation, is inexpensive in calculation, easily calibrated depending on the tool and preforms used, for many tool geometries and of kinematics of formatting.

Claims

Revendications claims
1 . Procédé de surveillance de la fabrication d'un lot de pièces embouties par un outil ( 1 0) de frappe, le procédé comprenant les étapes suivantes : 1. A method of monitoring the manufacture of a batch of parts stamped by a striking tool (1 0), the method comprising the following steps:
-une acquisition d'un signal enregistré (4), sous forme d'une suite d'amplitudes acoustiques en fonction du temps, par un ou plusieurs capteurs piézoélectriques (2) placé(s) sur l' outil, ou sur une matrice frappée par l'outil,  an acquisition of a recorded signal (4), in the form of a series of acoustic amplitudes as a function of time, by one or more piezoelectric sensors (2) placed on the tool, or on a struck matrix by the tool,
-une étape d' analyse temporelle du signal enregistré (4), pour calculer à partir de la suite d'amplitudes acoustiques (Xn) composant ce signal enregistré, au moins une signature mathématique (Sp) sous forme de valeur scalaire associée à ladite pièce (20p), et issue d'un calcul de type statistique sur la suite d'amplitudes acoustiques (Xn), a step of temporal analysis of the recorded signal (4), for calculating from the series of acoustic amplitudes (X n ) composing this recorded signal, at least one mathematical signature (S p ) in the form of a scalar value associated with said piece (20 p ), and resulting from a statistical type calculation on the sequence of acoustic amplitudes (X n ),
-un calcul d'une valeur de critère (Critp) de cohérence en fonction de la signature mathématique de la pièce (Sp) et en fonction d'au moins une signature mathématique (Sp - 1 , Sp -2, Sp- a calculation of a criterion value (Crit p ) of coherence as a function of the mathematical signature of the piece (S p ) and as a function of at least one mathematical signature (S p - 1 , S p -2 , S p-
3 , Sp -4) d'au moins une autre pièce appartenant à un groupe évolutif de pièces mises en forme précédemment sur le même outil ( 1 0), 3, S p -4 ) of at least one other piece belonging to an evolutive group of pieces previously shaped on the same tool (1 0),
-une comparaison de la valeur (Critp) du critère de cohérence avec au moins un seuil (S), a comparison of the value (Crit p ) of the criterion of coherence with at least one threshold (S),
-l'émission d'une alerte si le critère de cohérence dépasse le seuil,  the emission of an alert if the criterion of coherence exceeds the threshold,
-pour chaque pièce pour laquelle on a calculé une valeur de critère (Critp) de cohérence, une étape de redéfinition du groupe évolutif de pièces, en fonction de la valeur du critère de cohérence.  for each piece for which a criterion value (Critp) of coherence has been calculated, a step of redefinition of the evolutive group of pieces, as a function of the value of the coherence criterion.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel le calcul du critère de cohérence (Critp) est effectué en prenant en compte la signature mathématique (Sp) de la pièce en cours de fabrication, ainsi qu'un nombre prédéfini de signatures mathématiques (Sp - 1 , Sp -2, Sp -3, Sp -4) calculées pour des pièces du groupe évolutif de pièces mises en forme précédemment sur l'outil. 2. The method as claimed in claim 1, in which the calculation of the criterion of coherence (Crit p ) is carried out taking into account the mathematical signature (S p ) of the workpiece in progress. manufacturing, as well as a predefined number of mathematical signatures (S p -1 , S p -2 , S p -3 , S p -4 ) calculated for parts of the evolutive group of parts previously formatted on the tool.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le critère de cohérence (Critp) prend en compte une différence entre la signature mathématique de la pièce en cours de fabrication (Sp) et une moyenne de signatures mathématiques d'un nombre constant de pièces parmi le groupe évolutif de pièces mises en forme précédemment sur l'outil. 3. Method according to one of claims 1 or 2, wherein the criterion of consistency (Crit p ) takes into account a difference between the mathematical signature of the workpiece in process (S p ) and an average of mathematical signatures d a constant number of pieces among the evolutive group of pieces previously formatted on the tool.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le critère de cohérence (Critp) prend en compte, pour chacune des pièces du groupe évolutif de pièces mises en forme précédemment, au moins une différence relative de valeurs (A(Sp, Sp -i)) entre la signature mathématique de la pièce (Sp) en cours de fabrication et la signature mathématique de la pièce du groupe (Sp -i) évolutif de pièces. 4. Method according to one of claims 1 or 2, wherein the criterion of consistency (Crit p ) takes into account, for each of the parts of the evolutive group of previously formatted parts, at least one relative difference in values (A (S p , S p -i )) between the mathematical signature of the piece (S p ) during manufacture and the mathematical signature of the part of the evolutive group (S p -i ) of pieces.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le critère de cohérence (Critp) prend en compte une somme, ou une somme de valeurs absolues, des différences relatives de valeur entre la signature mathématique de la pièce (Sp) en cours de fabrication et chacune des signatures mathématiques des pièces (Sp -i) du groupe évolutif de pièces mises en forme précédemment sur l'outil. 5. Method according to claim 4, wherein the criterion of coherence (Crit p ) takes into account a sum, or a sum of absolute values, of the relative differences in value between the mathematical signature of the piece (S p ) being fabrication and each of the mathematical signatures of the pieces (S p -i ) of the evolutive group of pieces previously formatted on the tool.
6. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le critère de cohérence prend en compte une somme, ou une somme de valeurs absolues, de valeurs discrétisées des différences relatives de valeur (A(Sp, Sp -i)) entre la signature mathématique de la pièce (Sp) en cours de fabrication et chacune des signatures mathématiques (Sp -i) des pièces du groupe évolutif de pièces mises en forme précédemment sur l'outil. 6. Method according to claim 4, wherein the coherence criterion takes into account a sum, or a sum of absolute values, of discretized values of the relative differences of value (A (S p , S p -i )) between the signature. of the piece (S p ) during manufacture and each of the mathematical signatures (S p -i ) of the pieces of the Evolutionary group of pieces previously formatted on the tool.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le signal enregistré (Xt , X2 , X3 ...Xn) est une suite de valeurs Xn échantillonnées dans le temps, et la signature mathématique :
Figure imgf000029_0001
7. Method according to any one of the preceding claims, wherein the recorded signal (X t , X 2 , X 3 ... X n ) is a sequence of time-sampled values X n , and the mathematical signature:
Figure imgf000029_0001
Où q est le nombre de valeurs successives Xn du signal enregistré lors de la mise en forme de la pièce en cours de fabrication, k et μ sont soit des valeurs constantes, soit des valeurs elles-mêmes calculées en fonction de la suite de valeurs Xn, a et β sont des exposants entiers ou non entiers qui restent identiques pour toutes les pièces mises en forme. Where q is the number of successive values X n of the signal recorded during the formatting of the part being manufactured, k and μ are either constant values or values themselves calculated according to the sequence of values. X n , a and β are integers or not integers which remain identical for all the shaped pieces.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le signal enregistré (Xt , X2 , X3 ...Xn) est une suite de valeurs échantillonnées dans le temps, et la signature mathématique de la pièce en cours de fabrication est soit une moyenne quadratique, soit une valeur de kurtosis, de la suite de valeurs (Xi , X2 , X3 ...Xn) formant le signal enregistré. The method of claim 7, wherein the recorded signal (X t , X 2 , X 3 ... X n ) is a sequence of time-sampled values, and the mathematical signature of the workpiece being produced is either a root mean square or a kurtosis value of the sequence of values (Xi, X 2 , X 3 ... X n ) forming the recorded signal.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le début (t0) de la plage de temps d' enregistrement ([t0, tn]) est calculé à partir d'un signal de synchronisation représentatif de la position d'une portion mobile de l' outil ( 10b) au cours de la mise en forme de la pièce en cours de fabrication. The method according to any one of the preceding claims, wherein the beginning (t 0 ) of the recording time range ([t 0 , t n ]) is calculated from a timing signal representative of the position of a movable portion of the tool (10b) during the forming of the part being manufactured.
10. Dispositif de suivi de la qualité de pièces mises en forme par frappe dans un outil, comprenant : au moins un capteur d'émission acoustique (2), configuré pour acquérir un signal enregistré (X t , X2 , X3 ...Xn) comprenant une suite d'amplitudes acoustiques en fonction du temps, 10. A device for monitoring the quality of parts shaped by striking in a tool, comprising: at least one acoustic emission sensor (2), configured to acquire a recorded signal (X t , X 2 , X 3 ... X n ) comprising a series of acoustic amplitudes as a function of time,
une unité de synchronisation ( 14) configurée pour déclencher, à partir d'un instant (t0) calculé en fonction d'un signal (6) ou d'une suite de signaux de synchronisation, l'acquisition d'une suite d'amplitudes acoustiques (Xt , X2 , X3 ...Xn) par le capteur (2) pendant une durée donnée (Δΐ), pour obtenir un signal enregistré de type temporel, a synchronization unit (14) configured to trigger, from a time (t 0 ) calculated as a function of a signal (6) or a sequence of synchronization signals, the acquisition of a sequence of acoustic amplitudes (X t , X 2 , X 3 ... X n ) by the sensor (2) for a given duration (Δΐ), to obtain a time-type recorded signal,
une unité de traitement statistique ( 1 6) configurée pour calculer une signature mathématique (Sp) du signal enregistré, sous forme de valeur scalaire associée à une pièce (20p) en cours de fabrication, par un calcul de type statistique sur la suite d'amplitudes acoustiques (Xt , X2 , X3 ...Xn), a statistical processing unit (1 6) configured to calculate a mathematical signature (S p ) of the recorded signal, in the form of a scalar value associated with a piece (20 p ) during manufacture, by a statistical type calculation on the following of acoustic amplitudes (X t , X 2 , X 3 ... X n ),
une mémoire de suivi ( 17) configurée pour garder en mémoire une suite évolutive (Sp - 1 , Sp -2, Sp -3, Sp -4) d'une ou plusieurs signatures mathématiques calculées précédemment pour un groupe évolutif de pièces mises en forme précédemment sur l'outil, ou pour mémoriser une moyenne glissante de ces signatures mathématiques calculées précédemment a tracking memory (17) configured to store an evolutionary sequence (S p -1 , S p -2 , S p -3 , S p -4 ) of one or more mathematical signatures computed previously for an evolutionary group of previously formatted parts on the tool, or to memorize a sliding average of these previously calculated mathematical signatures
Une unité de calcul de critère ( 1 8) configurée pour calculer une valeur de critère de cohérence (Critp) en fonction de la signature mathématique (Sp) associée à la pièce en cours de fabrication, et en fonction d'au moins une signature mathématique (Sp - 1 , Sp -2, Sp -3, Sp -4) associée à une autre pièce produite précédemment sur le même outil, et A criterion calculation unit (1 8) configured to calculate a coherence criterion value (Crit p ) according to the mathematical signature (S p ) associated with the workpiece being produced, and according to at least one mathematical signature (S p -1 , S p -2 , S p -3 , S p -4 ) associated with another piece previously produced on the same tool, and
Une unité d'alerte ( 19) configurée pour comparer le critère de cohérence (Critp) avec au moins un seuil (S), et configurée pour, si le critère de cohérence excède le seuil ( 19), déclencher une alerte, et configurée pour, si le critère de cohérence reste en deçà du seuil, enregistrer dans la mémoire de suivi ( 17), la signature mathématique (Sp) calculée pour la pièce en cours de fabrication, ou modifier le contenu de la mémoire de suivi ( 17) en fonction de la signature mathématique (Sp) calculée pour la pièce en cours de fabrication. An alert unit (19) configured to compare the consistency criterion (Crit p ) with at least one threshold (S), and configured to, if the coherence criterion exceeds the threshold (19), trigger an alert, and configured for, if the consistency criterion remains below the threshold, record in the tracking memory (17), the mathematical signature (S p ) calculated for the part being manufactured, or modify the content of the tracking memory (17) as a function of the mathematical signature (S p ) calculated for the part being manufactured.
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