Ý tưởng sử dụng dữ liệu điện được phân tích bằng thuật toán để đánh giá chất lượng mối hàn được tạo ra trong sản xuất bằng robot xuất hiện vào năm 1995 từ nghiên cứu của Phó Giáo sư Stephen Simpson tại Đại học Sydney về các hiện tượng vật lý phức tạp xảy ra trong hồ quang hàn. Simpson nhận ra rằng có thể phát triển một cách để xác định chất lượng mối hàn mà không cần hiểu rõ về các hiện tượng đó. Sự phát triển bao gồm:
một phương pháp xử lý các khối dữ liệu được lấy mẫu bằng cách xử lý chúng như các chữ ký chân dung không gian pha với xử lý hình ảnh phù hợp. Thông thường, dữ liệu điện áp và dòng điện hàn được lấy mẫu trong một giây được thu thập từ các quy trình hàn xung GMAW hoặc hồ quang ngắn. Dữ liệu được chuyển đổi thành biểu đồ 2D và các hoạt động xử lý tín hiệu như làm mịn hình ảnh được thực hiện.
một kỹ thuật phân tích các chữ ký hàn dựa trên các phương pháp thống kê từ khoa học xã hội, chẳng hạn như phân tích thành phần chính. Mối quan hệ giữa điện áp hàn và dòng điện phản ánh trạng thái của quy trình hàn và hình ảnh chữ ký bao gồm thông tin này. So sánh các chữ ký một cách định lượng bằng cách sử dụng phân tích thành phần chính cho phép phân tán các hình ảnh chữ ký, cho phép phát hiện và xác định lỗi Hệ thống bao gồm các thuật toán và toán học phù hợp để phân tích hàn thời gian thực trên máy tính cá nhân và tối ưu hóa đa chiều hiệu suất phát hiện lỗi bằng cách sử dụng dữ liệu hàn thực nghiệm. So sánh các hình ảnh chữ ký từ thời điểm này sang thời điểm khác trong mối hàn cung cấp ước tính hữu ích về mức độ ổn định của quy trình hàn. Cảm biến "qua hồ quang", bằng cách so sánh các hình ảnh chữ ký khi các thông số vật lý của quy trình thay đổi, dẫn đến ước tính định lượng - ví dụ, vị trí của mối hàn.
Không giống như các hệ thống ghi lại thông tin để nghiên cứu sau này hoặc sử dụng tia X hoặc siêu âm để kiểm tra mẫu, công nghệ SIP sẽ xem xét tín hiệu điện và phát hiện lỗi khi chúng xảy ra. Các khối dữ liệu gồm 4,000 điểm dữ liệu điện được thu thập bốn lần một giây và được chuyển đổi thành hình ảnh chữ ký. Sau các hoạt động xử lý hình ảnh, các phân tích thống kê về chữ ký sẽ cung cấp đánh giá định lượng về quy trình hàn, cho thấy tính ổn định và khả năng tái tạo của quy trình, đồng thời cung cấp khả năng phát hiện lỗi và chẩn đoán quy trình. Một cách tiếp cận tương tự, sử dụng biểu đồ dòng điện-điện áp và một phép đo thống kê đơn giản về khoảng cách giữa các hình ảnh chữ ký đã được các nhà nghiên cứu từ Đại học Osaka đánh giá đối với phương pháp hàn khí trơ vonfram (TIG).
