BR112018009848B1 - Sistema e processo para monitorar e/ou protocolar uma posição de uma ferramenta em um poço de elevador - Google Patents

Sistema e processo para monitorar e/ou protocolar uma posição de uma ferramenta em um poço de elevador Download PDF

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Abstract

monitorar e/ou protocolar uma posição de uma ferramenta em um poço do elevador. um sistema (46) para monitorar e/ou protocolar uma posição de uma ferramenta (10) em um poço de elevador (30) compreende um sistema de medição de posição (48) para medir uma posição da ferramenta (10) em relação a uma cabine de elevador (34); um sistema de medição de altura (50) para medir uma altura da cabine de elevador (34) no poço de elevador (30); e um sistema de avaliação (52) que é executado para receber dados de medição do sistema de medição de posição (48) e do sistema de medição de altura (50) e determinar uma posição da ferramenta (10) em relação ao poço de elevador (30).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um sistema e a um pro cesso para monitorar e/ou controlar uma posição de uma ferramenta em um poço de elevador.
[002] Na montagem e manutenção de um sistema de elevador pode ser necessário protocolar os passos de trabalho efetuados por um montador. Isto pode ser apoiado, por exemplo, por um sistema de determinação de posição eletrônico, que, por exemplo, monitora a posição de uma ferramenta usada pelo montador.
[003] Em geral, na montagem de instalações industriais de maior porte, são usados sistemas de determinação de estado e posição, com os quais a instalação correta de componentes da planta possa ser monitorada. Tais sistemas podem averiguar, por exemplo, se um determinado componente da planta foi aparafusado com a instalação no lugar correto.
[004] Na montagem de um elevador, os trilhos do elevador são montados normalmente começando no andar mais baixo para cima. Nisso, o montador, em regra geral, está de pé sobre o teto do elevador. A cabine do elevador é instalada logo depois da montagem no trilho inferior no poço do elevador, e para a montagem dos trilhos nos andares mais acima é deslocado para cima.
[005] A geometria do poço do elevador, a cabine do elevador que bloqueio completamente o poço de elevador em sentido de altura, e a grande quantidade de componentes de metal fixados lateralmente no poço do elevador (tais como, por exemplo, os trilhos) podem dificultar ou até mesmo tornar impossível o uso de sistemas de determinação de estado e posição convencionais.
[006] O documento US 2010/0057 243 A1 refere-se a um proces- so para aprimorar um processo de montagem, onde é usada uma ferramenta, cuja posição pode ser determinada com a ajuda de giroscó- pios e sensores de aceleração.
[007] O documento 2012 219 871 A1 refere-se a um processo para protocolar aparafusamentos, onde uma localização e protocoliza- ção de uma posição de parafusos são executadas com a ajuda de informações de imagens.
[008] O documento EP 2 138 920 A2 refere-se a um sistema e um processo para a localização e protocolização de passos de produção em uma aeronave. No processo, uma posição, onde um passo de fabricação foi executado, é detectada e mostrada em um modela de ambiente.
[009] O documento EP 1 881 340 A2 refere-se a um sistema e um processo para a localização de uma ferramenta. Neste processo é executada uma determinação da posição de campo livre para determinar a posição absoluta da ferramenta e uma localização relativa para a determinação de posição relativa da ferramenta, por meio da observação da movimentação da ferramenta em relação a uma posição de referência conhecida. O resultado da determinação de posição relativa é combinado com a localização de campo livre, a fim de determinar a posição da ferramenta.
[0010] Pode haver uma necessidade, durante a instalação, monta gem e manutenção de um elevador, protocolar automaticamente passos de trabalho e/ou, para tal, determinar de maneira simples exatamente uma posição de uma ferramenta no poço do elevador.
[0011] Tal necessidade pode ser atendida pelo objeto da presen te invenção. Formas de execução vantajosas são definidas nas con-cretizações.
[0012] Possíveis características e vantagens de formas de execu ção da presente invenção podem, entre outros, sem restringir a pre sente invenção, ser consideradas como sendo baseados nas ideias e ensinamentos descritos a seguir.
[0013] Um aspecto da presente invenção refere-se a um sistema de monitoramento e protocolização para monitorar e protocolar uma posição de uma ferramenta em um poço de elevador. O poço de elevador pode ser um poço vertical alongado em um edifício, onde pode ser instalado um sistema de elevador. Um sistema de elevador pode abranger uma cabine de elevador que pode ser movida verticalmente ao longo de trilhos nas paredes do poço de elevador. A cabine de elevador ou o elevador ou ascensor pode ser projetado para transportar pessoas e/ou material.
[0014] A ferramenta pode ser uma ferramenta com acionamento elétrico, pneumático ou hidráulico, por exemplo, uma chave de parafusos elétrica. Mas também é possível que a ferramenta seja executada como uma ferramenta manuseada manualmente, por exemplo, na forma de uma chave dinamométrica.
[0015] De acordo com uma forma de execução da presente inven ção, o sistema compreende um sistema de medição de posição para medir uma posição da ferramenta em relação a uma cabine de elevador; um sistema de medição de altura para medir uma altura da cabine de elevador dentro do poço de elevador; e um sistema de avaliação que é projetado para receber dados de medição do sistema de medição de posição e do sistema de medição da altura, e, na base destes, determinar uma posição da ferramenta em relação ao poço do elevador.
[0016] O sistema de medição de posição pode conter um ou vários sensores e também uma eletrônica de avaliação pertencente. Os sensores do sistema de medição de posição e a respectiva eletrônica de avaliação pertencente podem ser dispostos ou integrados na ferramenta, na cabine de elevador e/ou no poço de elevador. Dos dados de medição do sistema de medição de posição pode ser deduzida uma posição tridimensional da ferramenta (que pode ser indicada, por exemplo, com um vetor tridimensional). Esta posição relativa da ferramenta pode ser indicada em relação a um ponto de referência da cabine de elevador (por exemplo, no centro ou em um canto do teto da cabine do elevador).
[0017] O sistema de medição de altura pode abranger vários me didores de altura ou sensores de altura e a respectiva eletrônica de avaliação pertencente. Estes medidores de altura e a respectiva eletrônica de avaliação pertencente podem ser dispostos ou integrados na ferramenta, na cabine de elevador e/ou no poço de elevador. A partir dos dados de medição do sistema de medição de altura pode ser determinada uma distância vertical (uma altura) do ponto de referência da cabine de elevador relativamente a um nível de referência no poço de elevador (por exemplo, o piso ou o teto do poço de elevador).
[0018] O sistema de avaliação pode conter uma eletrônica de ava liação dos sensores do sistema de medição de posição e/ou do sistema de medição de altura e/ou pode conter mais uma unidade de avaliação que é ligada aos sensores ou a eletrônica de avaliação destes por meio de ligações de comunicação de dados. Por exemplo, o sistema de avaliação e/ou a unidade de avaliação pode ser um computador e equipamento móvel que, por exemplo, acompanha um montador. Também é possível que o sistema de avaliação e/ou a unidade de avaliação seja integrada na ferramenta.
[0019] O sistema de avaliação ou a unidade de avaliação recebe dados de medição dos diversos sensores que já podem ser preparados com eventuais eletrônicas de avaliação, e calcula então destes dados a posição da ferramenta em relação ao nível de referência ou um ponto de referência do poço de elevador. Por exemplo, a distância vertical obtida por meio do sistema de medição de altura do vetor tridimensional da posição relativa da ferramenta pode ser somada no que se refere à cabine de elevador.
[0020] O sistema de monitoramento e protocolização, no caso, po de ser usado para monitorar em quais posições no elevador foram processados pela ferramenta componentes de construção do sistema de elevador. A ferramenta pode ser, por exemplo, uma chave de parafusos elétrica, e/ou o sistema de monitoramento e protocolização pode ser usado para protocolar em quais posições foram apertos parafusos pela chave de parafusos elétrica.
[0021] Um outro aspecto da presente invenção refere-se a um processo para monitorar e/ou protocolar uma posição de uma ferramenta em um poço de elevador. Este processo pode ser executado automaticamente pelo sistema de monitoramento e protocolização de uma posição de uma ferramenta. Por exemplo, o sistema de avaliação pode abranger um computador e/ou uma unidade de computador embutida ("embedded system"), no qual é executado um software que é capaz de executar o processo. Cabe entender que características do processo também podem ser características do sistema, e vice-versa.
[0022] De acordo com uma forma de execução da presente inven ção, o processo compreende: Medição de uma posição da ferramenta em relação a uma cabine de elevador, com um sistema de medição de posição, medição de uma altura da cabine de elevador no poço de elevador, com um sistema de medição de altura, e determinação de uma posição da ferramenta em relação ao poço de elevador na base dos dados de medição mencionados do sistema de medição de posição e do sistema de medição de altura com um sistema de avaliação. Em outras palavras, o sistema de avaliação pode consultar dados de medição dos sensores do sistema de medição de posição e do sistema de medição de altura, converter estes dados de medição para a posição relativa da ferramenta em relação à cabine de elevador, e a altura da cabine de elevador relativamente a um nível de referência relativamente ao poço de elevador, e calcular da posição relativa e da altura (por exemplo, por meio de somar) a posição absoluta da ferramenta no poço de elevador.
[0023] De acordo com uma forma de execução da presente inven ção, o sistema de medição de posição compreende pelo menos três, quatro ou mais emissores de sinais dispostos em diversas posições na cabine de elevador, e um sensor de intensidade de sinal disposto na ferramenta. Estes emissores de sinais podem ser, por exemplo, um transmissor de rádio na forma de um transmissor de baixa energia Bluetooth [Bluetooth low energy transmitter] que estão dispostos nos cantos do teto da cabine do elevador. O sensor de intensidade de sinal, neste caso, pode ser um receptor Bluetooth que é integrado na ferramenta. O sistema de avaliação pode ser projetado para determinar a partir das intensidades de sinal, que foram medidas pelo sensor de intensidade, dos transmissores de sinais, a posição da ferramenta em relação à cabine de elevador. Também é possível que na ferramenta seja disposto um emissor de sinais, e na cabine de elevador, o respectivo sensor de intensidade de sinal.
[0024] De acordo com uma forma de execução da presente inven ção, os emissores de sinais estão dispostos no teto da cabine de elevador. Os emissores de sinais podem estar dispostos, por exemplo, em três ou quatro cantos do teto da cabine.
[0025] De acordo com uma forma de execução da presente inven ção, os sinais dos emissores de sinais recebidos pelo sensor de intensidade de sinais são sinais de rádio, sinais de ultrassom, sinais Bluetooth e/ou sinais infravermelhos. Os sinais de diferentes emissores de sinais podem ser modulados de modo diferente e/ou apresentar diferentes frequências, de modo que o sensor de intensidade de sinal pode distingui-los um do outro. Por exemplo, a ferramenta tal como, digamos, uma chave de parafusos elétrica, pode ser equipada com uma unidade de sensor que como sensor de intensidade de sinal abrange um equipamento de medição RSSI (received signal strengh indicator) que pode detectar, por exemplo, intensidades de sinais de emissores de uma rede de comunicação sem fio. Em outras palavras, podem ser usados como emissores de sinais emissor / receptor ou transmissores de uma rede de comunicação sem fio (Bluetooth, infravermelho etc.). A unidade de sensor da ferramenta pode medir os valores RSSI dos transmissores no teto da cabine e usar estes para calcular o movimento da ferramenta em relação ao teto da cabine.
[0026] Como alternativa para o processo descrito para medir a po sição da ferramenta em relação à cabine de elevador, também pode ser usado um processo baseado no ultrassom. Para tal, por exemplo, na ferramenta, um emissor de ultrassom e em pelo menos três pontos definidos na cabine de elevador pode ser disposto respectivamente um receptor de ultrassom. Dos tempos de execução das ondas de ultrassom do emissor até os receptores pode respectivamente ser determinada a distância do emissor dos receptores e, dessa forma, a posição do emissor em relação aos receptores, e assim também em relação à cabine de elevador.
[0027] De acordo com uma forma de execução da presente inven ção, o sistema de medição de posição compreende uma unidade de medição inercial que é projetada para determinar uma aceleração e/ou uma orientação espacial da ferramenta em relação à cabine do elevador. A unidade de medição inercial pode, por exemplo, ser integrada na ferramenta. Uma aceleração e/ou uma orientação espacial pode ser descrita com um vetor tridimensional. A unidade de medição inercial que pode ser disposta na ferramenta ou ser integrada na ferramenta pode determinar a orientação espacial e/ou a aceleração da ferramenta em direção X, Y e Z, e/ou um ângulo da ferramenta em relação à linha horizontal. Em especial a orientação espacial e/ou o ângulo per mitem detectar, como a ferramenta é posicionada em relação às paredes do poço de elevador (ferramenta é orientada contra a parede dianteira, a parede traseira, a parede lateral esquerda ou direita, a superfície do piso ou a superfície do teto do poço de elevador).
[0028] A unidade de medição inercial pode compreender um sen sor de aceleração para medir acelerações, e/ou um giroscópio para medir a orientação espacial. A unidade de medição inercial também pode englobar um sensor de campo magnético, com o qual pode ser detectada uma alteração de posição ou de orientação em um campo magnético homogêneo (por exemplo, um campo geomagnético).
[0029] O sistema de avaliação pode ser executado para, na base da posição da ferramenta em relação ao poço de elevador e à aceleração e/ou a orientação espacial da ferramenta em relação à cabine de elevador, determinar uma orientação espacial da ferramenta em relação ao poço de elevador. Se o sistema de avaliação compara a posição absoluta da ferramenta no poço de elevador com um modelo tridimensional do sistema de elevador no poço de elevador, a orientação espacial da ferramenta pode ser usada pelo sistema de avaliação para determinar, contra qual componente construtivo a ferramenta é orientada atualmente.
[0030] A aceleração da ferramenta também pode ser usada para aprimorar a determinação da posição relativa da ferramenta.
[0031] De acordo com uma forma de execução da presente inven ção, o sistema de medição de altura compreende um medidor e altura da cabine que é disposto na cabine de elevador. O medidor de altura da cabine pode estar disposto no teto da cabine de elevador. A distância de altura do medidor de altura da cabine dos emissores de sinais do sistema de medição de posição pode ser firmemente definido e ser usado pelo sistema de avaliação para determinar a posição da ferramenta em relação à cabine de elevador.
[0032] De acordo com uma forma de execução da presente inven ção, o sistema de medição de altura contém um medidor de altura do poço que é disposto no poço de elevador, por exemplo, em uma parede, no piso ou no teto do poço de elevador. O medidor de altura do poço pode estar disposto no andar mais alto do poço de elevador, uma vez que neste caso sempre há uma linha de visão livre até uma unidade de avaliação do sistema de avaliação no teto da cabine.
[0033] No total, dois medidores de altura podem ser dispostos no poço de elevador no andar mais alto e no teto da cabine de elevador.
[0034] De acordo com uma forma de execução da presente inven ção, o sistema de medição de altura compreende um medidor de altura da ferramenta que é disposto na ferramenta. O medidor de altura da ferramenta pode ser integrado na ferramenta e/ou pode ser parte integrante da unidade de medição inercial. Com os dados de medição do medidor de altura da ferramenta pode ser apoiado ou aprimorado o cálculo da posição absoluta da ferramenta no poço de elevador.
[0035] De acordo com uma forma de execução da presente inven ção, o medidor de altura da cabine, o medidor de altura de poço e/ou o medidor de altura da ferramenta abrangem respectivamente um sensor de pressão de ar. Para uma medição relativa de altura pode ser alcançada uma precisão de poucos decímetros, quando também são levados em conta a temperatura e/ou a umidade do ar. Mas também é possível que o medidor de altura da cabine, o medidor de altura de poço e/ou o medidor de altura da ferramenta são baseados em medições de distância por laser, radar e/ou sonar. Por exemplo, o medidor de altura da cabine pode determinar uma distância do teto da cabine do teto do poço de elevador.
[0036] A altura da ferramenta pode ser obtida por meio do medidor de altura da ferramenta e de um medidor de altura de poço como medidor de altura, que pode estar disposto na proximidade do andar mais alto.
[0037] A altura da cabine de elevador também pode ser determi nada com outros sistemas de medição de posição conhecidos, tais como, por exemplo, com um sistema de posição absoluta, como será usado na operação posterior do sistema de elevador.
[0038] De acordo com uma forma de execução da presente inven ção, o sistema compreende uma câmara disposta na ferramenta. Esta câmara que em regra geral pode registrar componentes construtivos do sistema de elevador para os quais a ferramenta é orientada e/ou que são processados pela ferramenta, pode enviar imagens e/ou filmes para o sistema de avaliação através de uma ligação de comunicação de dados.
[0039] A câmara disposta na ferramenta pode ainda mais apoiar ou aprimorar a localização da ferramenta. Por exemplo, as imagens de câmara podem ser avaliadas pelo sistema de avaliação e, na base de um plano de construção ou de um modelo tridimensional do sistema de elevador pode ser averiguado que componente construtivo do sistema de elevador está sendo visado atualmente pela câmara (por exemplo, pode ser averiguado se a câmara ou a ferramenta estão orientadas para um parafuso, alinhado com o parafuso esquerdo ou direito de um grande número de parafusos, etc.).
[0040] O sistema de avaliação pode ser executado para avaliar uma imagem da câmara e reconhecer um componente construtivo de um sistema de elevador para o qual a câmara é orientada. Por exemplo, o sistema de avaliação pode verificar que em uma determinada posição dentro da imagem é reproduzido o componente construtivo (por exemplo, um parafuso).
[0041] O sistema de avaliação também pode ser projetado para, na base da posição e/ou de uma orientação espacial da ferramenta em relação ao poço de elevador e do componente construtivo reconhecido, detectar um componente construtivo em um modelo tridi- mensional do elevador. Por exemplo, do modelo do elevador tridimensional pode ser recortado um volume previamente definido antes da ferramenta (por exemplo, um paralelepípedo e/ou um cubo com comprimentos laterais, por exemplo, inferiores a 10 cm), e neste volume podem ser procurados determinados componentes construtivos (tais como parafusos).
[0042] O sistema de avaliação também pode ser executado para determinar do componente construtivo determinado do modelo, uma posição corrigida e/ou uma orientação espacial corrigida da ferramenta. Por exemplo, pode haver a suposição de que um componente processado pela ferramenta se encontra exatamente no ponto (um ponto de referência) da ferramenta, também quando no volume previamente definido acima apenas foi achado na margem.
[0043] De acordo com uma forma de execução da presente inven ção, o sistema compreende um sensor de corrente elétrica ligado a uma alimentação de corrente da ferramenta. O sistema de avaliação pode ser executado para determinar dos dados de medição do sensor de corrente, quando e/ou de que modo a ferramenta foi ativada. A unidade de sensor na ferramenta também pode ser executada para determinar o consumo atual de corrente da ferramenta (por exemplo, a partir de um abastecimento de corrente, tal como um acumulador integrado na ferramenta). Esta informação pode ser usada para determinar quando a ferramenta é ativada. As medições da corrente também podem ser usadas para verificar o quanto o parafuso foi apertado.
[0044] Também é possível que a ferramenta automaticamente le vante diversos valores e os transmite para o sistema de avaliação. Se a ferramenta é, por exemplo, uma chave de parafuso elétrica, pode detectar, por exemplo, um número de rotações, uma posição angular, um torque e uma tensão prévia do parafuso no final do aparafusamen- to de um parafuso, e transmitir para o sistema de avaliação.
[0045] De acordo com uma forma de execução da presente inven ção, o sistema de avaliação é executado para protocolar a posição e/ou a orientação espacial da ferramenta em relação ao poço de elevador, onde ocorreu uma ativação da ferramenta, por exemplo, em um arquivo ou um banco de dados. Também, por exemplo, uma imagem feita com a câmara nesta posição pode ser salva no arquivo. No arquivo também podem ser armazenados valores de medição do sensor de corrente que foram registrados nesta posição. O sistema pode apoiar um montador ou técnico de manutenção no preenchimento de protocolos, e pode dessa forma conseguir uma economia de tempo na manutenção ou montagem. O sistema também pode ser usado por um fiscal para a aceitação do elevador, também contribuindo nisso para uma clara economia de tempo na entrega.
[0046] De acordo com uma forma de execução da presente inven ção, o sistema de avaliação é executado para comparar um modelo de elevador tridimensional com itens protocolizados da ferramenta e para averiguar se componentes construtivos, onde a ferramenta deveria ser ativada, não foram processados. Por exemplo, pode ser verificado ele-tronicamente se for esquecido de apertar determinados parafusos. Como alternativa ou adicionalmente podem ser indicadas as posições determinadas pelo sistema, onde os componentes construtivos foram processados, junto com um plano de construção ou um modelo tridimensional do poço de elevador e/ou do sistema de elevador, e/ou depois, por exemplo, ser comparados visualmente com o modelo tridimensional.
[0047] Cabe chamar a atenção para o fato de que algumas possí veis características e vantagens da presente invenção são descritas aqui com respeito a diferentes formas de execução. Um técnico no assunte entenderá que as características podem ser combinadas, adaptadas ou trocadas de modo apropriado, a fim de se obter outras formas de execução da presente invenção.
[0048] A seguir, formas de execução da presente invenção são descritas fazendo referência aos desenhos anexados, onde nem os desenhos nem a descrição devem ser interpretados como sendo restritivos para a presente invenção.
[0049] A figura 1 mostra esquematicamente uma ferramenta para um sistema de monitoramento e protocolização, de acordo com uma forma de execução da presente invenção.
[0050] A figura 2 mostra esquematicamente um poço de elevador com sensores para um sistema de monitoramento e protocolização, de acordo com uma forma de execução da presente invenção.
[0051] A figura 3 mostra esquematicamente um sistema de moni toramento e protocolização, de acordo com uma forma de execução da presente invenção.
[0052] A figura 4 mostra um fluxograma para um processo para monitorar e/ou protocolar uma posição de uma ferramenta em um poço de elevador, de acordo com uma forma de execução da presente invenção.
[0053] As figuras são apenas esquemáticas e não seguem estri tamente uma escala. Referências idênticas nas diversas figuras marcam características idênticas ou de efeito idêntico.
[0054] A figura 1 mostra uma ferramenta 10 na forma de uma cha ve de fenda elétrica, com a qual podem ser apertados, por exemplo, parafusos para a fixação de trilhos de um sistema de elevador nas paredes de um poço de elevador.
[0055] A ferramenta 10 compreende uma unidade de sensor 12 que é integrada na ferramenta, que além de uma eletrônica de avaliação 14 engloba um sensor de intensidade de sinal 16, uma unidade de medição inercial 18, um medidor de altura 20, e um sensor de corrente elétrica 22. O medidor de altura 20 e/ou o sensor de corrente elétrica 22 são opcionais.
[0056] O sensor de intensidade de sinal 16 é executado para re ceber sinais (por exemplo, sinais de rádio, sinais infravermelhos, sinais de ultrassom) de um emissor de sinais 42 (veja a figura 2), e detectar uma intensidade de sinal deste sinal. De vários sinais de emissores de sinais em diversos lugares, a eletrônica de avaliação 14 pode obter uma distância da ferramenta 10 dos emissores de sinais, e disso, determinar uma posição da ferramenta 10 em relação a estes emissores de sinais.
[0057] A unidade de medição inercial 18 compreende um sensor de aceleração 24 e um giroscópio 26. Com o sensor de aceleração 24 podem ser gerados dados de aceleração da ferramenta 10. O giroscó- pio 26 serve para determinar a orientação espacial da ferramenta 10. A unidade de medição inercial 18 também pode conter um sensor de campo magnético com o qual pode ser obtida, com a ajuda do campo magnético, uma orientação espacial da ferramenta 10.
[0058] Com o medidor de altura 20 que pode ser baseado, por exemplo, em medições em pressões de ar, pode ser determinada uma altura absoluta da ferramenta 10. Através de comparação com uma altura absoluta de um ponto de referência, por exemplo, em um poço de elevador, pode ser determinada uma altura da ferramenta 10 em relação ao ponto de referência.
[0059] O sensor de corrente elétrica 22 é ligado a uma alimenta ção de corrente da ferramenta 10 (por exemplo, um acumulador) e pode verificar, se e/ou quanto tempo a ferramenta 10 é ativada (corrente ligada / desligada). Por meio de uma medição da intensidade da corrente pode ser verificado adicionalmente, por exemplo, o quão forte um parafuso foi apertado pela ferramenta 10.
[0060] A ferramenta 10 também compreende uma câmara 28 inte grada com a qual uma mesa de trabalho pode ser monitorada pela câmara 28 e/ou podem ser feitas imagens desta área de trabalho.
[0061] Como alternativa, a unidade de sensor 12 e/ou a câmara 28 pode apenas ser disposta na ferramenta 10, e/ou pode ser destacável da ferramenta 10.
[0062] A figura 2 mostra um poço de elevador 30 onde é instalado um sistema de elevador 32 (durante a montagem, pelo menos parcialmente). O sistema de elevador 32 compreende uma cabine de elevador 34 que pode ser movida para cima e para baixo no poço de elevador 30. Durante a manutenção e/ou montagem do sistema de elevador 32, um montador pode encontrar-se no teto da cabine 35 do elevador 34, segurando a ferramenta 10 na mão e trabalhar com componentes construtivos 36 do sistema de elevador 32. Na figura 2 são mostrados como exemplos parafusos de trilhos como componentes construtivos 36.
[0063] No teto da cabine 35 do elevador 34 encontra-se uma uni dade de avaliação 38, (por exemplo, um laptop ou equipamento móvel, smartphone, tablet, computador), um medidor de altura da cabine 40, e quatro emissores de sinais 42 dispostos nos cantos do teto da cabine 35. Na altura do andar mais alto, em uma parede do poço de elevador 30 é disposto mais um medidor de altura 44. Uma eletrônica de avaliação pode ser integrada nos medidores de altura 40, 44.
[0064] Também pode ser possível que uma unidade de avaliação 52 (veja a figura 3) é integrada como um componente eletrônico na unidade de sensor 12 da ferramenta.
[0065] A unidade de avaliação 38 é executada para receber da ferramenta 10 ou sua unidade de sensor 12 e dos medidores de altura 40, 44 dados de medição e processar estes. Isto pode acontecer, por exemplo, por meio de uma ligação de comunicação de dados sem fio. A eletrônica de avaliação 14 da ferramenta 10 pode receber dos diversos sensores ou unidades de sensores 16, 18, 20, 22, 24, 26 da ferramenta e da câmara 24 da ferramenta dados de medição ou imagens, e enviar estes dados de medição para a unidade de avaliação 38 através da ligação de comunicação de dados.
[0066] A unidade de avaliação 38 também pode ativar os emisso res de sinais 42, fazendo com que emitem um sinal. Os emissores de sinais 42 e/ou o medidor de altura da cabine 40 podem ser ligados à unidade de avaliação 38 através de uma ligação de comunicação de dados com fio.
[0067] Os emissores de sinais 42 podem enviar sinais cuja inten sidade pode ser medida pelo sensor de intensidade de sinal 16. A partir das diversas intensidades de sinais, ou a eletrônica de avaliação 14 da ferramenta ou a unidade de avaliação 38 podem calcular uma posição da ferramenta 10 em relação ao teto da cabine 35.
[0068] É possível que os sinais dos emissores de sinais 42 sejam sinais de comunicação de dados, por exemplo, na base de Bluetooth, por meio dos quais também pode ser estabelecida uma ligação de comunicação de dados com a ferramenta 10 ou a unidade de sensor 12 dela, o medidor de altura da cabine 40 e/ou o medidor de altura 44.
[0069] A página 3 mostra esquematicamente um sistema de moni toramento e protocolização 46 que é formado pelos sensores, medidores de altura, eletrônicas de avaliação, a unidade de avaliação 38 etc. mostrados nas figuras 1 e 2.
[0070] O sistema 46 compreende um sistema de medição de posi ção 48 que pode incluir o sensor de intensidade de sinal 16 na ferramenta 10, os emissores de sinais 42 no teto da cabine 35, a unidade de medição inercial 18 da ferramenta 10, o sensor de aceleração 24 da ferramenta 10, o giroscópio 26 da ferramenta 10 e um sensor de campo magnético da ferramenta. O sistema 46 também compreende um sistema de medição de altura 50 que pode conter o medidor de altura da ferramenta 20, o medidor de altura da cabine 40 e/ou o medidor de altura do poço de elevador 44.
[0071] A unidade de avaliação 52 do sistema 46 total compreende a unidade de avaliação 38 e, opcionalmente, eletrônicas de avaliação porventura existentes da ferramenta 10 ou dos medidores de altura 40, 44.
[0072] O sistema 46 também pode incluir o sensor de corrente elé trica 22 e/ou a câmara 28 da ferramenta 10.
[0073] Como é mostrado na figura 3, os componentes do sistema 46 podem todos estar ligados um com o outro diretamente ou indiretamente por meio de uma ligação de comunicação de dados 54.
[0074] A figura 4 mostra um processo que pode ser executado au tomaticamente pelo sistema 46.
[0075] No passo S10 é medida uma posição e opcionalmente uma orientação espacial da ferramenta 10 em relação à cabine de elevador 34 com o sistema de medição de posição 48, e uma altura da cabine de elevador 34 no poço de elevador 30 é medida pelo sistema de medição de altura 50.
[0076] O sensor de intensidade de sinal 16 mede as intensidades de sinal dos emissores de sinais 42, e na base disto é determinada a posição da ferramenta 10 em relação à cabine de elevador 34. A posição pode ser calculada especialmente como uma posição tridimensional ou como vetor tridimensional, ou seja, como um triplo numérico.
[0077] Também pode ser obtida na base dos dados de medição do sensor de aceleração 24, uma outra posição da ferramenta 10 em relação a uma posição da ferramenta anterior. A posição da ferramenta 10 pode ser usada junto com a posição obtida na base do sensor de intensidade de sinal 16, para calcular uma posição da ferramenta com um erro de medição diminuído (por exemplo, por meio da formação de um valor médio).
[0078] Uma orientação espacial da ferramenta 10 pode ser medi da, por exemplo, com o giroscópio 26 e/ou um sensor de campo magnético. Esta orientação espacial pode compreender um ângulo em re lação a uma linha horizontal (ângulo de Euler) e/ou um ângulo de rotação em relação à linha vertical (ângulo de guinada).
[0079] A altura da cabine de elevador 34 no poço de elevador 30 pode ser determinada com a ajuda dos medidores de altura 40, 44. Os dois medidores de altura 40, 44 podem respectivamente compreender um sensor de pressão de ar e podem detectar uma altura em relação ao nível do mar. Da diferença dos valores do medidor de altura do poço de elevador 44 e do medidor de altura da cabine 40 pode ser determinada a altura do teto da cabine 35 sobre o piso do poço de elevador 30 (por exemplo, através de somar um determinado offset).
[0080] Mas também é possível que o medidor de altura da cabine 40 seja executado como radar ou medidor de distância LIDAR [ Light Detection And Ranging], podendo obter uma distância do teto do poço do elevador. Desta distância pode ser determinada a altura do teto da cabine 35 acima do piso do poço de elevador 30 (por exemplo, somando a altura conhecida do poço de elevador 30).
[0081] O medidor de altura 20 na ferramenta 10 também pode compreender um sensor de pressão de ar. A diferença dos valores entre o medidor de altura da ferramenta 20 e o medidor de altura da cabine 40 pode ser usado, por exemplo, para corrigir / melhorar a posição da ferramenta 10 em relação à cabine de elevador 34.
[0082] No passo S12 é determinada, na base dos dados de medi ção, uma posição e opcionalmente uma orientação espacial da ferramenta 10 relativamente ao poço de elevador 30. Por exemplo, a unidade de avaliação 38 pode receber todos os dados de medição disponibilizados pelos sensores e avaliá-los para tal.
[0083] À posição relativamente ao teto da cabine 35 pode ser so mada, por exemplo, a altura do teto da cabine 35 sobre o piso de poço. Também um offset especial (de translação) dos sistemas de coordenadas a respeito da cabine de elevador 34 e a respeito do poço de elevador 30 pode ser somado aqui. Por exemplo, o sistema de coordenadas da cabine pode ser determinado através do centro do teto da cabine 35, ao passo que o sistema de coordenadas do poço de elevador é determinado por um canto do piso do poço de elevador.
[0084] Do mesmo modo é possível que seja somado um offset do angulo à orientação espacial da ferramenta, a fim de determinar uma ori-entação espacial da ferramenta 10 em relação ao poço de elevador 30.
[0085] No passo S14 é determinado a partir de dados de medição do sensor de corrente elétrica 22, quando e/ou de que modo a ferramenta 10 tem sido ativado. Por exemplo, o sensor de corrente elétrica 22 pode reconhecer quando o montador pressionou um interruptor da ferramenta 10. Por meio da intensidade da corrente também pode ser reconhecido, por exemplo, de quão forte foi apertado um parafuso. Adicionalmente podem ser determinados o momento e a duração da ativação, por exemplo, por meio de um relógio da unidade de avaliação 38.
[0086] No total, o sistema de avaliação 52 pode determinar uma posição e, opcionalmente, a orientação espacial da ferramenta 10 no poço de elevador 30 na qual a ferramenta foi ativada (e, por exemplo, adicionalmente, o momento e/ou a duração da ativação).
[0087] No passo S16, por exemplo, na base de uma ativação da ferramenta 10, uma imagem da câmara 28 da ferramenta 10 é enviada para a unidade de avaliação. Esta imagem pode ser arquivada junto com a posição determinada na ativação e/ou ser avaliada pela unidade de avaliação 38 por meio de processamento de dados de imagem.
[0088] Por exemplo, a unidade de avaliação 38 pode reconhecer se um componente construtivo 36 do sistema de elevador 32 é visível na imagem para o qual é orientada a câmara 28. Adicionalmente, a unidade de avaliação 38 também pode reconhecer uma posição e/ou uma orientação do componente construtivo 36, e comparar com a posição determinada da ferramenta 10.
[0089] Neste caso, a unidade de avaliação 38 pode averiguar a posição deste componente construtivo 36 na base da posição e/ou da orientação da ferramenta 10 no poço de elevador 30. Por exemplo, pode ser suposto que o componente construtivo 36 se encontra no sistema de coordenadas da ferramenta 10 em uma determinada posição. Esta posição pode ser convertida com a posição e/ou a orientação da ferramenta 10 para uma posição do componente construtivo 36 no poço de elevador 30.
[0090] Mas também é possível que (sem avaliar dados de ima gem) simplesmente é suposto que na ativação da ferramenta 10, um componente construtivo 36 é processado e depois, como acaba de ser descrito, a posição do componente construtivo 36 no poço de elevador 30 é determinada.
[0091] Na base da posição e/ou de uma orientação espacial da ferramenta 10 relativamente ao poço de elevador 30 e do componente construtivo 36 reconhecido ou da posição do componente construtivo 36 no poço de elevador 30, a unidade de avaliação 38 pode então em um modelo 56 tridimensional (por exemplo, na base de um plano de construção) do sistema de elevador 32, determinar um componente construtivo 36 correspondente no modelo. Por exemplo, o componente construtivo 36 pode ser procurado em um volume que é definido no sistema de coordenadas da ferramenta 10.
[0092] Com isso, o sistema de avaliação 52 pode estabelecer um contexto entre um componente construtivo 36 realmente processado e um componente construtivo no modelo 56.
[0093] No passo S18, o sistema de avaliação 52 pode protocolar em um arquivo a posição e/ou uma orientação espacial da ferramenta 10 em relação ao poço de elevador 30, onde ocorreu uma ativação da ferramenta 10. Neste arquivo também podem ser armazenadas outras informações, tal como, por exemplo, um componente construtivo 36 encontrado no modelo 56 na posição, o ponto de ativação, a duração de ativação, uma imagem da câmara feita neste momento da câmara 28 etc., junto com a posição.
[0094] Depois de o montador ter terminado seu trabalho, o sistema de avaliação 52, em um passo S20, pode comparar o modelo 56 do elevador tridimensional com as posições protocoladas da ferramenta 10 e averiguar, se componentes construtivos 36, nos quais a ferramenta 10 deveria ter sido ativada, não foi ativada. Dessa forma, o sistema de avaliação 52 pode determinar componentes construtivos 36 e opcionalmente também indicar visualmente no modelo 56, por exemplo, em uma tela da unidade de avaliação 38, que não foram processados, mas que deveriam ter sido trabalhados. Dessa forma, o montador recebe um apoio automático na verificação do seu trabalho e/ou alertas a respeito de deficiências de montagem ou manutenção potenciais.
[0095] Finalmente cabe frisar que termos como "apresentando", "compreendendo" etc. não excluem nenhum outro elemento ou passo, e termos como "uma" ou "um" não excluem nenhuma multiplicidade. Também cabe frisar que características ou passos que foram descritos com referência a um dos exemplos de execução acima descritos, também podem ser usados em combinação com outras características ou passos de outros exemplos de execução acima descritos. Referências nas concretizações não devem ser entendidas como restrição.

Claims (15)

1. Sistema (46) para monitorar e/ou protocolar uma posição de uma ferramenta (10) em um poço de elevador (30), o sistema (46) caracterizado pelo fato de que compreende um sistema de medição de posição (48) para medir uma posição da ferramenta (10) em relação a uma cabine de elevador (34); um sistema de medição de altura (50) para medir uma altura da cabine de elevador (34) no poço de elevador (30); um sistema de avaliação (52) que é executado para receber dados de medição do sistema de medição de posição (48) e do sistema de medição de altura (50) e, a partir destes, determinar uma posição da ferramenta (10) em relação ao poço de elevador (30).
2. Sistema (46), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de medição de posição (48) compreende pelo menos três emissores de sinais (42) dispostos em diferentes posições na cabine de elevador (34), e um sensor de intensidade de sinal (16) disposto na ferramenta (10); sendo que o sistema de avaliação (52) é executado para determinar, a partir das intensidades de sinal dos emissores de sinais (42) medidas pelo sensor de intensidade de sinal (16), a posição da ferramenta (10) em relação à cabine de elevador (34).
3. Sistema (46), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os emissores de sinais (42) estão dispostos em um teto de cabine (35) da cabine de elevador (34).
4. Sistema (46), de acordo com a reivindicação 2 ou 3, ca-racterizado pelo fato de que sinais dos emissores de sinais (42) recebidos pelo sensor de intensidade de sinal (16) são sinais de rádio, sinais de ultrassom, sinais Bluetooth e/ou sinais infravermelhos.
5. Sistema (46), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o sistema de medi ção de posição (48) compreende uma unidade de medição inercial (18) que é executada para determinar uma aceleração e/ou uma orientação espacial da ferramenta (10); sendo que o sistema de avaliação (52) é executado para determinar, na base da posição da ferramenta (10) em relação ao poço de elevador (30) e da aceleração e/ou da orientação espacial da ferramenta (10) em relação à cabine de elevador (34), uma orientação espacial da ferramenta (10) em relação ao poço de elevador (30); e/ou sendo que a unidade de medição inercial (18) compreende um sensor de aceleração (24) e/ou um giroscópio (26).
6. Sistema (46), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o sistema de medição de altura (50) compreende um medidor de altura da cabine (40) que é disposto na cabine de elevador (34); e/ou sendo que o sistema de medição de altura (50) compreende um medidor de altura do poço (44) que é disposto no poço de elevador (30); e/ou sendo que o sistema de medição de altura (50) compreende um medidor de altura da ferramenta (20) que é disposto na ferramenta (10).
7. Sistema (46), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o medidor de altura da cabine (40), o medidor de altura do poço (44) e/ou o medidor de altura da ferramenta (20) compreendem um sensor de pressão de ar.
8. Sistema (46), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma câmara (28) na ferramenta (10); sendo que o sistema de avaliação (52) é executado para avaliar uma imagem da câmara (28) e reconhecer um componente construtivo (36) de um sistema de elevador (32) para o qual a câmara (28) é orientada.
9. Sistema (46), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o sistema de avaliação (52) é executado para determinar, na base da posição e/ou de uma orientação espacial da ferramenta (10) em relação ao poço de elevador (30) e do componente construtivo (36) reconhecido, um componente construtivo em um modelo de elevador (56) tridimensional.
10. Sistema (46), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o sistema de avaliação (52) é executado para determinar, a partir do componente construtivo (36) reconhecido do modelo do elevador, uma posição corrigida e/ou uma orientação espacial da ferramenta (10).
11. Sistema (46), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um sensor de corrente elétrica (22) ligado a uma alimentação de corrente elétrica da ferramenta (10); sendo que o sistema de avaliação (52) é executado para determinar, a partir de dados de medição do sensor de corrente elétrica (22), quando e/ou de que modo a ferramenta (10) foi ativada.
12. Sistema (46), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o sistema de avaliação (52) é executado para protocolar a posição e/ou uma orientação espacial da ferramenta (10) em relação ao poço de elevador (30), na qual ocorre uma ativação da ferramenta (10).
13. Sistema (46), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o sistema de avaliação (52) é executado para comparar um modelo de elevador (56) tridimensional com posições protocoladas da ferramenta (10) e determinar, se componentes construtivos (36), com os quais a ferramenta (10) deveria ter sido ativada, não foram ativados.
14. Sistema (46), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a ferramenta (10) é uma chave de parafusos elétrica; e/ou sendo que componentes construtivos (36) do sistema de elevador (32), cuja posição e/ou usinagem através da ferramenta (10) são protocolados pelo sistema de avaliação (52), são parafusos.
15. Processo para monitorar e/ou protocolar uma posição de uma ferramenta (10) em um poço de elevador (30), o processo caracterizado pelo fato de que compreende medir uma posição da ferramenta (10) em relação a uma cabine de elevador (34) com um sistema de medição de posição (48); medir uma altura da cabine de elevador (34) no poço de elevador (30) com um sistema de medição de altura (50); determinar uma posição da ferramenta (10) em relação ao poço de elevador (30) na base dos dados de medição do sistema de medição de posição (48) e do sistema de medição de altura (50) com um sistema de avaliação (52).
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