(57)【要約】電気開閉器の組立方法並びにそのような開閉器の組み立てを簡素化する組立補助装置。本発明は、電気的構成要素が所定の接続点で配線および／または相互接続される電気開閉器の取り付け方法に関する。本発明はさらに、そのような電気開閉器の設置を容易にするおよび／または確認するための組立補助装置に関する。【解決手段】本発明によれば、開閉器における接続の準備が整っている構成要素が識別装置によって識別され、接続点決定装置を介して前記識別装置によって識別された構成要素に応じて、識別された構成要素が接続される少なくとも１つの被接続点が決定され、監視装置を介して構成要素が実際に接続された実際の接続点が監視され、検出された実際の接続点と被接続点に照合不一致がある場合に不具合通知が発せられる。
2018530800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的構成要素（２）が配線および／または相互に接続されている電気開閉器（１）を組み立てるための方法であって、前記開閉器（１）は、予め固定されていないおよび／または交互の順序で複数の種々の前記構成要素（２）から漸次構築され、前記開閉器（１）内で接続するためのそれぞれ準備が整っている前記構成要素（２）が識別装置（６）を介して識別され、前記識別装置（６）によって識別された前記構成要素（２）に応じて、識別された前記構成要素（２）が接続される少なくとも１つの被接続点（７）が接続点決定装置（１９）を介して特定され、前記構成要素（２）が実際に接続された実際の接続点が監視装置（１８）を介して監視され、検出された実際の接続点が前記被接続点（７）と異なる場合に不具合通知が発せられる方法。
【請求項２】
拡張現実感システム（ＡＲＳ）を介して表示器（４）上に前記開閉器（１）の画像が表示され、前記表示器（４）上に表示された画像に、接続の準備が整っている前記構成要素（２）のために決定装置（１９）が特定した前記構成要素（２）が接続されるべき前記接続点（７）が重畳表示される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記開閉器（１）内の識別された前記構成要素（２）の目標の組立位置および／または目標の位置が、前記拡張現実感システム（ＡＲＳ）により前記表示器（４）上に表示された前記画像に重畳表示される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記開閉器（１）の前記画表示器に表示された画像は、連続的にまたは周期的に前記開閉器の組み立ての、実際の状態に適合され、前記開閉器（１）内の前記画像における進行中の組み立てにより漸次増加する前記構成要素（２）とそれらの相互接続が表示され、好ましくは表示された画像の適合は、前記識別装置（６）によって識別された前記構成要素に応じて、および／または前記監視装置（１８）によって監視される接続経過に応じて制御される、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
識別された前記構成要素（２）のために決定される少なくとも１つの前記被接続点（７）および前記開閉器（１）内のその前記の目標位置は、電気ＣＡＤシステムおよび／または前記開閉器（１）および／またはその配線図を再生するＣＡＤデータセットから前記決定装置（１９）によって取得される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
それぞれ接続するための準備が整っている前記構成要素（２）は、前記構成要素（２）に特にバーコードまたは文字コードの形態で付された印（８）に基づいて、前記識別装置（６）によって識別される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
それぞれ接続するための準備が整っている前記構成要素（２）は、前記表示器（４）上に前記開閉器（１）の画像を生成するためにも使用される画像データに基づいて、画像評価装置（９）を通じて前記識別装置（６）によって識別される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
それぞれ接続するための準備が整っている前記構成要素（２）は、前記構成要素（２）の色および／または前記構成要素（２）の直径に基づいて、および／または前記構成要素（２）の少なくとも１つの主延伸軸の寸法および／または幾何学的寸法に基づいて、前記識別装置（６）によって識別される、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記表示器（４）上に表示された前記開閉器（１）の画像は、前記開閉器（１）に向けられたカメラ（１０）によって提供されるライブ画像または記録画像である、請求項２または請求項２の従属請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記開閉器の前記画像は、作業者が着用するスマートグラス（１１）に表示される、請求項２または請求項２の従属請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記表示器（４）上に表示されるべき前記開閉器（１）の画像は、前記スマートグラス（１１）上に設けられたカメラ（１０）によって撮影される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記監視装置（１８）によって少なくとも１つの組立工程の間または／および後に提供される前記開閉器（１）の画像は、前記画像評価装置（９）を介して評価され、前記画像評価装置（９）によって識別された前記構成要素（２）は、前記画像から得た前記構成要素（２）の実際の位置および／または実際の向きおよび／または実際の配線が、前記接続決定装置（１９）によって識別された前記構成要素のために提供された目標位置および／または所望の向きおよび／または所望の配線と比較され、前記所望と実際の比較において照合不一致がある場合に不具合通知が発せられる、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記監視装置（１８）によって以下の監視工程：
−ワイヤフェルールを適用する場合、電線が正しい断面および／または適切な長さで剥かれているか否か、および／または前記ワイヤフェルールが適切に圧着されているか否かの監視
−適切な工具の使用の監視
−適切な色および／または適切な断面の前記電線の、敷設の監視
−適切な方法でのワイヤ端部の、嵌合の監視
−誤装着の監視
−前記開閉器（１）の所定の場所における前記構成要素（２）の組み立ての監視
の少なくとも１つが実行される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記開閉器（１）として制御キャビネットが組み立てられ、前記制御キャビネットの内部の一方には周波数変換器、コンデンサおよび信号発生器などの種々の電子およびパワーエレクトロニクス前記構成要素（２）が、他方には異なるケーブル直径を有する種々のケーブルが取り付けられている、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
予め固定されていない順序で複数の種々の構成要素（２）から漸次構築される電気開閉器（１）の正しい組み立てを容易にするおよび／または確認するための組立補助装置であって、それぞれ前記開閉器（１）内での接続の準備が整っている前記構成要素（２）を識別するための識別装置（６）、前記識別装置（６）の信号に応じて識別された前記構成要素（２）が接続されるべき少なくとも１つの被接続点（７）を決定する接続点決定装置（１９）、および前記構成要素（２）が実際に接続された前記実際の接続点を監視するためのおよび検出された前記実際の接続点と前記被接続点（７）に照合不一致がある場合に不具合通知を提供する監視装置（１８）を備える組立補助装置。
【請求項１６】
前記開閉器（１）の画像を表示するための表示器（４）を含む前記拡張現実感システム（ＡＲＳ）、および前記開閉器（１）の前記表示器（４）上に表示された前記画像に前記識別された構成要素（２）の少なくとも１つの前記接続点（７）を重畳表示するための重畳表示装置を備える、請求項１５に記載の組立補助装置。
【請求項１７】
前記表示器（４）上に表示されるべき画像をライブ画像および／または記録画像として提供するために、前記開閉器（１）に向けられたカメラ（１０）が設けられている、請求項１６に記載の組立補助装置。
【請求項１８】
前記表示器（４）および／または前記カメラ（１０）は、作業者が着用するスマートグラス（１１）に統合されている、請求項１６または１７に記載の組立補助装置。
【請求項１９】
前記拡張現実感システム（ＡＲＳ）は、ＣＡＤデータインターフェースを有し、前記開閉器（１）および／またはその配線図が生成および／または格納され得る電気ＣＡＤシステムに接続可能である、請求項１５乃至１８のいずれか一項に記載の組立補助装置。
【請求項２０】
前記識別装置（６）は、組み立てられる前記構成要素（２）、特にバーコードリーダに付された印（８）を読み取るためのコード読取装置（１２）を有する、請求項１５乃至１９のいずれか一項に記載の組立補助装置。
【請求項２１】
前記識別装置（６）は、前記表示器（４）上に表示された画像データを評価し、この前記画像データから前記構成要素（２）を識別するための前記画像評価装置（９）を有する、請求項１５乃至２０のいずれか一項に記載の組立補助装置。
【請求項２２】
前記監視装置（１８）は、前記組立工程の間および／または後に撮影された少なくとも１つの前記画像を評価するための画像評価装置（９）を有し、および前記識別された構成要素（２）の前記実際の位置および／または前記実際の向きおよび／または前記実際の配線に関する画像解析を通じて得た情報と前記目標位置および／または前記所望の向きおよび／または前記所望の配線とを比較するための比較装置を有する、請求項１５乃至２１のいずれか一項に記載の組立補助装置。
【請求項２３】
前記比較装置の信号に応じて、前記表示器（４）上に表示された前記画像に不具合通知を重畳表示するためのエラー検出器が設けられている、請求項２２に記載の組立補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的構成要素が所定の接続点で配線および／または相互接続される電気開閉器の組立方法に関する。本発明はさらに、そのような電気開閉器の組み立てを簡素化する、および／または確認するための組立補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような開閉器は、例えばクレーンまたは土工機械または他の作業機械のような建設機械またはマテリアルハンドラーの制御キャビネット（Ｓｃｈａｌｔｓｃｈｒａｎｋ）であり、周波数変換器、制御エレクトロニクス、コンデンサ、並びに異なる直径の、異なる導体タイプの種々のケーブルおよび異なる接続部などの種々のパワーエレクトロニクス構成要素を含む。そのような電子開閉器の組み立ては、通常、非常に複雑で作業者の高い集中力が要求されるうえに、回路図を参照しても不具合を起こしやすい。まず、制御キャビネット内の構成要素が適切に配置されなければならないだけではなく、この制御キャビネット内には漸次多数のケーブルが配置されるため、それぞれ適切なケーブルまたはワイヤを備えた適切な構成要素が適切な接続点に適切に接続されなければならない。その際、構成要素は対応する構成要素が様々な他の構成要素に配線される複数の接続点を含むことができ、それぞれ適切な接続点は適切な構成要素に接続されなければならない。この場合、構成要素と接続に応じて適切な太さのケーブルと適切なケーブルタイプのケーブルが使用されなければならない。取り付けられるべき構成要素および相互接続されるべき構成要素の多様性もしくは相違により、作業工程を、計画に従う標準化された形で実行することは困難であり監視も容易ではない。
【０００３】
一般的にこのような開閉器は、回路図に基づいて、または開始点および終了点が印刷された電線を使用して配線される。どちらの場合も、作業者は両方の接続部を見つけ出し、電線を適切に配線しなければならない。回路図を使用して作業する場合は、既に敷設されている電線には目印を付さなければならない。
【０００４】
これまで一般的に、これらの作業はすべて手作業で行われ、追加の検査工程で複雑な修正しなければならないような不具合が頻繁に発生している。一定の不具合率が見られる手作業での配線であることと、テストではすべての不具合を確実に発見することができないために、顧客が機器を意図したとおりに使用した際に初めて不具合が顕在化するということが頻繁に起こる。
【０００５】
制御キャビネットは、例えば、ＭＡＣアドレスのような通信網の実データや実際の接続などを表示することができる通信網とは異なり、特定の機能のために必要に応じてまだ組み立てられていないすべての構成要素もしくは特定の構成要素の相互作用が必要であり、制御キャビネットにまだ電力が与えられていないため段階的なテストは不可能であり、通常、半完成状態ではその機能の点で制御キャビネットを検査することはできない。また、種々の構成要素は、通常、常に予め固定された順序で組み立てられるのではなく、それぞれの長さに揃えられて端子の設けられた電線が、無秩序な順序で、制御キャビネット組み立ての際に作業者に提供され、作業者はこれらの電線をそれぞれ組み立てており、これが制御キャビネットの組み立ての自動監視を困難にしている。常に同じで常に同じ差込を有するパッチケーブルを用いた通信網の導入とは異なり、制御キャビネットの組み立ての際に取り付けられるべきケーブルは、ケーブル直径、ケーブルタイプもしくは端子の点でも互いに異なる。
【０００６】
最後に、そのような制御キャビネットの製造は、それぞれの作業者およびその作業者の日毎の状況に非常に依存する。したがって、作業者のために組み立てを簡素化し、不具合数を削減し、複雑な修繕作業を回避する援助手段を作業者に提供することが有用であろう。
【０００７】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８  １０  １１５号Ｃ２（ＤＥ  １９８  １０  １１５  Ｃ２）の文書から、デジタルカメラを介して電気機器の接続端子が認識可能な制御キャビネットの画像を記録するコンピュータシステムが公知である。１回のマウスクリックを介して接続端子に目印を付け、接続端子間の、所望のケーブル経路の中間点を設定した後、同様に１回以上のマウスクリックを介してコンピュータシステムは必要なケーブル長を計算し、配線ケーブルを必要な長さに切断してワイヤフェルールを設けるケーブル加工機を制御する。これにより、必要なケーブルの製造の点で配線が簡素化され、配線ケーブルの切断によって生じる短すぎる材料の廃棄を回避することができるものの、誤った接続点への誤接続、ケーブル接続の忘失による非配線などの、前述の不具合の原因を排除することはできない。
【０００８】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０  ２００８  ０１２  １２２号Ｂ４（ＤＥ  １０  ２００８  ０１２  １２２  Ｂ４）から、カメラを介して組み立てられた制御キャビネットの画像を撮影し、コードマークに基づいて組立部品を認識する制御キャビネットまたはラック用の試験装置が公知である。さらに、監視装置から、不具合、エネルギー収支または操作支持などの操作情報が取得され、検査技術者用の表示部に表示される。このシステムは制御キャビネットの検査と保守を簡素化するが、組み立てには有用ではない。
【０００９】
さらに、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０  ２０１１  １０７  ８３９号Ａ１（ＤＥ  １０  ２０１１  １０７  ８３９  Ａ１）からは、カメラおよび画像評価装置を介してサーバラック内に存在するＩＴ部品およびサーバラック内のそれらの位置を識別する検査装置も公知である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
これに基づいて、本発明の目的は、冒頭に述べた種の改良された組立方法並びに改良された組立補助具を提供することであり、先行技術の欠点を回避して、先行技術を有利な方法でさらに発達させる。特に、開閉器の電気構成要素の配線を容易にし、不具合の原因を最小限にし、複雑な修繕作業を回避する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、前記目的は、請求項１に記載の組立方法並びに請求項１５に記載の組立補助装置により達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項の主題である。
【００１２】
それ故、開閉器内で接続するためにそれぞれ準備が整っている種々の構成要素を自動的に識別し、それらの接続対象を決定し、適切な接続状況での実際の組み立てを自動的に検査する監視システムの使用を通じてそのような電気開閉器の組み立てを簡素化することが提案される。本発明によれば、開閉器内で接続するためのそれぞれ準備が整っている構成要素が識別装置を介して識別され、識別装置によって識別された構成要素に応じて、識別された構成要素が接続される少なくとも１つの被接続点が接続点決定装置を介して特定され、構成要素が実際に接続された実際の接続点が監視装置を介して監視され、検出された実際の接続点が被接続点と異なる場合に不具合通知が発せられる。そのような個々の構成要素の識別およびそれぞれの識別された構成要素のために設けられた接続対象の決定を通じて、様々な種類の構成要素を、予め決定されていないもしくは無秩序または交互の順序で制御キャビネット内に取り付けることができ、それにより開閉器の正しい構築と構成要素の正しい接続が相互に混乱することを防げる可能性がある。同時に、構成要素の識別によってそれぞれの構成要素の接続されるべき場所を検知するため、構成要素の、実際の接続状況の自動的な監視を可能にし、また、監視に関しては処理されるべきデータの必要な境界条件を削減することができる。
【００１３】
個々の構成要素の識別を通じて、様々な種類の構成要素の適正な取り付けもしくは適正な組み立ての点で監視することができる。特に、種々のタイプまたは種々の分類または、例えば異なるケーブル直径のおよび／または異なる導体タイプのまたはコードタイプのおよび／または異なる接続部のケーブルのように種々の加工の構成要素も監視することができる。電子構成要素および周波数変換器、制御エレクトロニクスまたはコンデンサのようなパワーエレクトロニクス構成要素もまた識別装置により個別に識別が可能であり、識別装置の信号に基づいて接続決定装置により目標接続位置を決定することができ、監視装置により適切な接続を監視することができる。
【００１４】
その際、特に、拡張現実感システムを利用することができ、これを介し表示器上に開閉器の画像が表示され、表示器上に表示された画像に、接続の準備が整った構成要素のために決定装置がそれぞれ特定した構成要素が接続されるべき前記接続点が重畳表示される。それぞれ接続されるべき構成要素および表示器上に表示された開閉器の画像内のそれぞれ識別された構成要素の接続点の拡張現実感システムにより提供された表示の自動識別を通じて作業者にそれぞれ実行されるべき次の作業工程が正確に表示される。それにより開閉器の組み立ては大幅に簡素化される。
【００１５】
そのような拡張現実感システムは、コンピュータ支援画像表示システムであり、それを介し開閉器の画像が、コンピュータ生成の付加情報と重ね合わされる。
【００１６】
本発明の有利な実施形態において、開閉器の表示器上に表示される画像は、組み立てられる開閉器に向けられたカメラによって提供されるライブ画像または記録画像とすることができる。それぞれの現在の組立状態を再生するライブ画像を使用することの利点は、実際の現実と画像に表示された現実との間の照合を簡素化し、最終的に作業者の判断をより容易にすることである。必要な場合、画像を一時的に記憶もしくは記録し、作業者に遅延時間を伴って表示することもできる。好ましくはデジタルカメラにより提供される実際の画像の代替的または付加的画像として、必要な場合にはコンピュータで生成された開閉器の仮想画像を表示することもでき、そのような開閉器の仮想画像は、例えば部品とその配置を示す三次元ＣＡＤシステムにより提供することができる。
【００１７】
表示器上に表示される画像は、ここでは常に現在の開閉器の、実際の状態をＴＶ画像の様式で再生するライブ画像とすることができる。代替的に、例えば数秒の比較的長い間隔でのみ更新される静止画像を表示することもでき、開閉器の現在の状態をいわゆるフリーズし、わずかな変更で詳細観察を簡素化する。例えば作業工程の律動でのみ更新される静止画像を表示することができ、周期的にまたはそれぞれの組立工程終了後に更新され、表示器上に表示される。
【００１８】
作業者に表示される開閉器の画像は、好適且つ常にまたは周期的に進行中の開閉器の組立状態に適合される。開閉器の組み立ての初期には、支持枠および／またはまだ組み立てられていない構成要素のような少数の基本的部品のみの、比較的「裸」の開閉器の画像を表示することができ、組み立ての進行に伴い次第に濃密になる開閉器の画像が表示され、組立過程の終了に向かいさらに多くの構成要素を持つ開閉器および相互接続の画像が表示される。進行中の組立状態への表示された画像の前記適合は、前記方法においてライブ画像の、または記憶されている予め撮影された実像の表示を通じて実現することができる。代替的にまたは付加的に、例えばコンピュータ生成の回路図画像および／またはカメラを通じて撮影された画像のような画像は、識別され組み立てられた構成要素に応じて漸次変えることができ、例えば適正に組み立てられた構成要素では、このコンピュータ支援により表示されるべき画像に構築することができる。したがって、作業者に表示される画像は有利なことにこうして変化し、制御キャビネットの実際の状態に適合する。
【００１９】
組み立てられるべき電気構成要素または電子構成要素およびそれらの接続点が重畳表示される開閉器の前記画像は、基本的に異なる表示器上に表示することができる。例えば、制御キャビネットの隣にある画面または少なくとも開閉器の周辺に位置する画面を前記画像が表示される表示器として使用することができる。
【００２０】
本発明の有利な実施形態では、開閉器の画像は、組立時にそれぞれの作業者が装着することができるスマートグラスにも表示することができる。そのようなスマートグラスは例えば従来の眼鏡レンズの領域に配置可能な表示器を含むことができ、例えば眼の前または眼から離れて旋回できるように、眼鏡枠に枢動可能に取り付けられている。代替的にまたは付加的に、表示器は画像を眼鏡レンズ上に投影することができるヘッドアップディスプレイの様式でも動作することができ、それを通じて作業者は（透かして）見ることができる。そのようなスマートグラスは、それ自体が既知であり、例えばＤＥ  ２０  ２０１２  ００３  ３１７  Ｕ１またはＤＥ  ２０  ２０１２  ００３  ３３２  Ｕ１の文書に記載されており、それ故スマートグラスの設計に関してはこれらを参照することができる。
【００２１】
接続されるべき構成要素の接続点およびそれらの目標位置を開閉器の画像内に表示できるようにするために、前記拡張現実感システムもしくはコンピュータ画像生成システムは、好適にＣＡＤインターフェースを有することができ、配線されるべきもしくは接続されるべき電気構成要素およびそれらの電気開閉器内の目標位置を電気ＣＡＤシステムから取得するために、拡張現実感システムを接続することができる。そのようなＥ−ＣＡＤシステムは、例えば、配線される開閉器の回路図を記憶することができ、または、特に、Ｅ−ＣＡＤシステムを開閉器および／またはそれらの回路図が生成されたシステムとすることもできる。前記Ｅ−ＣＡＤシステムへの直接接続の代替的にまたは付加的に、拡張現実感システムに開閉器および／またはそれらの回路図を再生するＣＡＤデータセットを供給することもできる。そのようなＣＡＤデータセットは、例えばＣＤ−ＲＯＭまたはＵＳＢスティックまたは他の方法の記憶媒体に供給することができ、これに対し拡張現実感システムは対応するインターフェースを有することができる。
【００２２】
好適に、拡張現実感システムもしくはその重畳表示装置を介して、表示器上に表示された開閉器の画像に、構成要素の接続点だけでなく、開閉器内でのその位置および／またはその向きおよび／またはその組立位置を表示または重畳表示することができ、作業者は開閉器内においてそれぞれの構成要素をどこに配置するべきか、どこに取り付けるべきかを正確に見ることもできる。この場合、カメラにより撮影された構成要素の実際の位置および／または実際の向きおよび／または表示器上のその接続点の実際の位置は、Ｅ−ＣＡＤシステムから得られるまたは前記Ｅ−ＣＡＤデータから集積される、対応する目標位置および／または所望の向きに、組み立てられた実際の位置もしくは実際の向きと、目標位置もしくは所望の向きとの照合不一致を明示するために重畳表示することができる。
【００２３】
それぞれ接続されるべき構成要素を識別するための識別装置は、基本的に異なる設計とすることができる。例えば識別されるべき構成要素は、例えばバーコードおよび／または文字または数字コードおよび／または他の文字コードおよび／または幾何学的な輪郭の目印付けの形態で、構成要素に取り付けられたマーキングにより識別することができる。例えば、識別装置は、この目的のためにバーコードリーダを有することができる。代替的にまたは付加的に、識別は他の方法で、例えばＲＦＩＤチップを介して行うこともできる。
【００２４】
特に、配線されるべき構成要素は、その輪郭および／またはサイズおよび／または色および／または光反射、鏡面などの表面特性に基づいて構成要素を識別することができる画像評価装置を介しても識別することができる。その際特に、画像評価装置は、開閉器を観察するカメラにより提供される画像データを評価することができる。
【００２５】
代替的にまたは付加的に、それぞれの構成要素は、ワイヤフェルールなどの端子および／またはその主延伸軸の寸法および／またはその直径および／またはその幾何学的形状に基づいて識別装置により識別することもできる。
【００２６】
これにより、本発明のさらなる発展形態では、作業者は構成要素が実際に配線される前に、それぞれ制御キャビネット内にもしくは開閉器を監視するカメラのカメラ領域内にもしくはスキャナー装置のスキャン領域内に取り付けられるべき構成要素を容易に保持することが可能になる。さらに、画像評価装置は、カメラにより提供される画像内で、例えばバーコードなどの前記基準の１つに基づいて、そこに示された構成要素を識別することができる。
【００２７】
本発明のさらなる発展形態では、個々のまたはすべての組立工程の監視を、拡張現実感システムを使用して実行することもできる。この場合、Ｅ−ＣＡＤシステムからそれらを得ることができるように、拡張現実感システムのカメラにより撮影された配線のおよび部品の配置の、実際の画像は、対象配線および部品の目標配置と比較することができる。この目的のために、画像評価装置はカメラ画像において、例えば前記バーコードに基づいて個々の構成要素を、また、そこに接続された電線もしくは識別された構成要素が接続されている接続点を識別する。識別された接続点および／または配線経路が、Ｅ−ＣＡＤシステムからまたは以前の教示方法を通じて得ることができるような回路図に従った所望の状態と異なる場合、不具合通知が発せられ、表示器に表示されたカメラ画像上で対応する不具合箇所に目印が付けられる。
【００２８】
完全な配線に加えて、監視装置により組立工程の部分的な段階を監視することもできる。したがって、例えばワイヤフェルールの取り付けの際、電線が適切な断面および／または適切な長さで剥かれているか否か、および／またはワイヤフェルールが正しく圧着されているか否かを監視することができる。
【００２９】
代替的にまたは付加的に、監視装置は、例えば、ねじを締めるための適正な締め付け工具のような、それぞれの適切な工具が組立工程で使用されているか否かを監視することができる。代替的にまたは付加的に、電線が適切な色および／または適切な断面で敷設されているか否かを監視することができる。代替的または付加的に、ワイヤ端部の正確な端部処理も監視することができる。
【００３０】
代替的にまたは付加的に、監視装置は、誤接続を監視および検出することもできる。例えば、回路図に従って指定された場所で構成要素が見つけられないもしくは識別されない場合、例えばカメラ画像内の誤接続された位置に不具合記号を図示することにより、不具合通知を表示することができる。
【００３１】
本発明のさらなる発展形態では、例えば安全性を再重視すべき構成要素においては、後で対応する製品機能文を読み取ることができるようにするため、前記拡張現実感システムを介して組み立てもしくは製造を文書化することができる。
【００３２】
代替的にまたは付加的に、本発明のさらなる発展形態では、例えば前記の表示器上に、必要に応じて作業者のための支援を表示することができる。そのような支援は、例えば重畳表示される文章を含むことができ、または表示器上で再生することができるビデオとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
本発明は、実施例および関連する図面に基づいてより詳細に説明される。
【図１】図１は、組み立てられるべき制御キャビネットおよび拡張現実感システムを含む組立補助装置との概略図を示す。
【図２】図２は、表示器が統合されたスマートグラスの概略図を示す。当該表示器上に図１の拡張現実感システムがカメラ画像およびそこに重畳表示される組立補助を作業者に表示することができる。
【図３】図３は、現在取り付けられるべき接続点を識別する組立補助矢印が重畳表示されている配線されるべき構成要素のカメラ画像の概略部分図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１に示すように、組み立てられるべき開閉器１は、例えば制御キャビネットとすることもでき、その中に例えば周波数変換器のようなパワーエレクトロニクス部品および信号送信機、回路ブロックなどのような制御エレクトロニクス装置の形態の様々な電気構成要素もしくは電子構成要素２を組み立て、ケーブル３を通じて相互に配線されなければならない。この場合、電気構成要素２はそれぞれ電気構成要素が配線されるべき少なくとも１つまたは複数の接続点７を含むことができる。図示のケーブル３の代わりに、対応する配線電線を一体化することができるプリント回路基板や組立基板などへの接続を通じても配線を行うことができる。
【００３５】
作業者１３の組み立てを簡素化するために、組立補助装置１４は作業者１３に開閉器１の画像１５を表示し、コンピュータ支援の情報を記号、目印、文字、ビデオなどの形態で重畳表示する拡張現実感システムＡＲＳを備え、組立指示を含むことができ、接続点を識別することができ、電気構成要素の目標位置および所望の向きを示すことができ、または組み立てに有用な他の情報を含むことができる。
【００３６】
図１に示すように、拡張現実感システムＡＲＳは、開閉器１を観察して開閉器１の実際の画像を提供する少なくとも１つのカメラ１０を備えることができる。カメラ画像は、拡張現実感システムＡＲＳのサーバまたは電子計算機１６により少なくとも１つの表示器４上に表示される。この表示器４は、開閉器１の隣に設置された画面４ａを備えることができる。
【００３７】
代替的にまたは付加的に、表示器４は、スマートグラス５に組み込まれた眼鏡表示器４ｂを有することもでき、図２参照、例えば投影装置もしくはヘッドアップディスプレイの様式で表示すべき画像および情報を、作業者１３の目の前に位置する眼鏡レンズや眼鏡レンズ状の画面上に表示することができ、例えば取り組むべき作業を遮るもののない視界で見ることができるように折り畳むこともできる。
【００３８】
図２が示すように、前記のまたは別のカメラ１０は、前記スマートグラス５に統合することができ、同様に拡張現実感システムＡＲＳの一部とすることもでき、もしくは重畳表示されるべき追加の情報を重ね合わせるために前記電子計算機１６に接続することもでき、さらに表示器４ａまたは４ｂのうちの１つに表示される。
【００３９】
図１に示すように、拡張現実感システムＡＲＳの電子計算機１６はＥ−ＣＡＤシステム１７に接続することができ、ここから、配線されるべき構成要素２に関する情報、それらの接続点、開閉器１内でのそれらの目標位置および所望の向き、および／または特にそれらの回路図または配線図も得ることができる。
【００４０】
この目的のために、拡張現実感システムＡＲＳもしくは組立補助システムは、最初に識別装置６を介して開閉器１内で取り付けられるべき構成要素２を識別することができる。この場合、画像評価装置９および／またはスキャナー装置もしくは他の読取装置を設けることができ、例えばバーコードの形態の、構成要素２上の目印８を評価することができる。そのようなバーコードもしくは目印８がカメラ１０により提供される画像データ内で検出される場合、構成要素２は、例えば検出されたバーコードに対応する情報を割り当てて保存することができるＥ−ＣＡＤシステム１７を用いて識別することができる。バーコードまたは目印に基づくそのような認識の代替的にまたは付加的に、識別装置６はその形状および／または輪郭および／または色または他の特性に基づいて構成要素２を識別することもできる。
【００４１】
例えば前記画像評価装置９を介して接続されるべきケーブルを、ケーブルの直径および／またはケーブル被覆の色および／またはケーブル被覆の模様および／またはケーブルの長さおよび／またはケーブル端部および／またはケーブルコネクタおよび／またはケーブルの目印に基づいて、識別装置により検出することができる。必要に応じて、バーコードまたは数字列のような特別な目印を省略し、他の基準に基づいてケーブルを認識することもできるため、加工の際に特別な個々のケーブル目印を付ける必要はない。例えば周波数、または信号送信機および回路ブロックのようなパワーエレクトロニクス部品などの制御キャビネットの他の構成要素は、画像評価装置９により主延伸軸および／または外輪郭および／または色および／または表面構造および／または表面の模様の寸法に基づいて識別することができる。
【００４２】
それぞれ接続の準備が整っている構成要素が識別された場合、その接続点および／または制御キャビネット内の配置位置を決定することができる。接続位置決定装置１９は、例えば制御キャビネットの配線もしくは構成要素２の接続点を保存することができる前記Ｅ−ＣＡＤシステム１７を用いて、構成要素２を識別する識別装置６の信号に応じて接続点を決定することができる。
【００４３】
図３に示すように、表示器４上に表示された構成要素２の画像には、例えば接続点７を示す追加の指示を重畳表示することができる。図示の例では、周波数変換器に向かうべき緑色ワイヤ３の接続点７が矢印記号および割り当てられ重畳表示された短い記号「ＦＵ緑」を通じて明示されている。
【００４４】
このようにして、それぞれの組立工程を逐次表示器４上に表示することができ、成功した組立工程後に、適切なケーブル（例えば適切な直径および／または適切な色および／または適切なケーブルタイプの）が、適切な接続点に接続されているか否かを検証することもできる。
【００４５】
この目的のために、監視装置１８は、組立工程後に撮影されたカメラ画像およびここから取得した実際の状態に関する実際の情報とＥ−ＣＡＤシステム１７から取得した所望の情報とを照合することができ、例えば位置の点で特定の閾値を超えているまたは所望の特性の形態で他のデジタル基準データから逸脱している照合不一致の場合、不具合通知を出力することができ、それをさらに作業者１３の表示器４に表示することができる。特に、前記監視装置１８は、実際の接続点が設定点と被接続点と一致しない場合、識別装置６の信号に基づいて決定装置１９により決定された被接続点と構成要素２の実際の接続点を照合し、必要に応じて不具合通知を発することができる。
【００４６】
識別装置６を通した前記の自動化された個々の構成要素の識別は、決定装置１９および監視装置１８を通した接続点の自動化された決定との相互作用により、作業者はスマートグラス５を一時的に外し、拡張現実感（システム）なしに組み立てを実行しても、制御キャビネットの誤配線の混乱を防げる可能性がある。スマートグラス５を取り外すことにより、より快適でより疲労のない作業が可能になるが、同時に正確な組み立てが保証される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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