CN103594199B - 用于制造或检查电线线束的工作台 - Google Patents

用于制造或检查电线线束的工作台 Download PDF

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Abstract

本发明提供来了一种用于制造或检查电线线束(19)的工作台(11)和辅助方法。工作台(11)包括：装配板(17)；在装配板(17)上的一个或多个图像投射装置(21，21，21″)；一个或多个光学传感器(23，23′)，所述一个或多个光学传感器布置在装配板(17)上以提供关于装配板的位置的信息；照相机(25，25′)，所述照相机被布置成捕获负责工作台的技术人员的手势；具有一组计算机程序(35)的计算机(31)，所述一组计算机程序适于通过图像投射装置(21，21′，21″)以正在被制造或检查的电线线束(19)的1∶1的比例的模板提供被投射到所述装配板(17)上的图像(41)，并且在所述图像(41)上叠加由技术人员作用于被投射到装配板(17)上的虚拟菜单(43)和/或按钮而请求的补充辅助图像(45，47)。

Description

用于制造或检查电线线束的工作台
技术领域
本发明涉及一种用于制造或检查电线线束的工作台，并且更具体地，本发明涉及一种用于制造或检查用于航空航天、造船和汽车工业的电线线束的工作台。
背景技术
电线线束由一束以特定顺序布置的不同类型的电线形成，其中所述不同类型的电线被捆绑在一起以有助于电线的安装、修理和维护以及远离彼此的多个设备的连接。
尤其在航空工业中使用的电线线束由于电线的数量和所述电线所具有的连接器而非常复杂。
传统上使用纸张上的制造图和说明书以在木制装配板上执行布线铺设和连接操作来在所述装配板上进行电线线束的制造，其中所述装配板可以具有插入标示装置从而有助于线的铺设的孔。
这种制造过程的主要难度在于由于其复杂性和产生错误的高度可能性而难以管理纸张上的制造文件。
现有技术中已经提出了通过消除使用纸质文件来改进该过程的多种建议。
专利US6,272,387B1描述了一种用于管理制造电线线束的文档的计算机化信息系统，所述计算机化信息系统允许在屏幕上显示形成电线线束的线的铺设和连接信息。
专利申请US2003/0163917描述了一种优选地基于LED(“发光二极管”)矩阵的系统，所述矩阵表示布线线束模板，从而指示形成布线线束的线的铺设。
专利US6,625,299B1描述了使用扩充实际技术特别是使用HMD(“头戴式显示器”)装置来显示布线线束制造文件的系统。
专利US7,507,113B2描述了用于通过屏幕上显示的信息在制造过程中辅助技术人员的装置和方法。
专利US7,093,351B2和US7,647,695B2分别描述了一种用于在引导连接器的线的连接的特定操作中辅助技术人员的装置和方法。
虽然所有这些建议代表了对制造电线线束的传统方法的改进，但是在工业中需要改进电线线束的制造，尤其在越来越多地使用电气装置的诸如航空业的工业中需要改进电线线束的制造。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于制造或检查电线线束的工作台，所述工作台以数字格式和交互的方式为技术人员提供用于制造或检查电线线束的文件。
本发明的另一个目的是提供一种用于制造或检查电线线束的工作台，所述工作台增加电线线束的制造或检查的生产率。
本发明的另一个目的是提供一种用于辅助电线线束的制造或检查的方法，从而以有效的方式为技术人员提供对数字化文件库的访问。
在第一方面中，这些及其它目的由用于制造或检查电线线束的工作台满足，其中所述工作台包括以下装置：装配板，技术人员在所述装配板的表面上执行电线线束的制造或检查操作，以及所述装配板的至少一个支撑台、用于将图像投射在装配板上的一个或多个装置、布置在装配板中以提供关于装配板的位置的信息的一个或多个光学传感器、被布置成用于捕获技术人员的手势的一个或多个照相机。用于制造或检查电线线束的工作台还包括连接到上述装置和连接到关于布线线束的制造或检查的文件库的计算机，所述计算机设有一组计算机程序，所述一组计算机程序适于通过所述装置将正在被制造或检查的电线线束的模板的1∶1比例的图像投射在装配板上，并且将由技术人员作用于投射在装配板上的虚拟菜单和/或按钮而请求的额外的辅助图像叠加(增加)到所述图像上。
在一个实施例中，用于制造或检查电线线束的工作台包括装配板的多个支撑台，在所述支撑台的表面上执行正在被制造或检查的电线线束的子组操作，所述多个支撑台被构造有用于锁定和解锁装配板的装置和从一个支撑台到另一个支撑台的装配板的位移装置。
在第二方面中，上述目的通过用于制造或检查电线线束的辅助方法满足，所述辅助方法包括以下步骤：a)以正在被制造或检查的布线线束的1∶1的比例的模板将图像投射在执行所述任务的装配板上；b)在技术人员的请求下将用于辅助电线线束的制造或检查的额外图像投射在装配板上，叠加(增加)至步骤a)的图像。
在一个实施例中，步骤a)中的投射图像包括用于由技术人员选择额外的辅助图像的虚拟菜单。
在一个实施例中，所述额外的辅助图像通过将有助于所述部件的操作(例如，由其条形码识别的特定线必须连接的所述连接器的空腔或示出所述电缆的铺设的图示的识别)的执行的辅助图像添加到装配板上捕获的布线线束部件(例如，连接器或等待被铺设的线)的图像而产生。
本发明的其它期望特征和优点将结合附图从随后对发明的详细描述和所附权利要求变得清楚。
附图说明
图1是根据本发明的用于制造或检查电线线束的工作台的示意图；
图2是显示被结合到根据本发明的用于制造或检查电线线束的工作台中的计算机所使用的一组计算机程序的图；
图3是根据本发明的用于制造或检查电线线束的工作台中的装配板的示意性平面图，其中除了被制造或检查的电线线束的图像之外，虚拟菜单被投射以有助于技术人员请求额外信息；
图4是根据本发明的用于制造或检查电线线束的工作台的辅助设备的示意性视图，所述辅助设备提供用于将线连接到连接器的额外的辅助信息；
图5是根据本发明的用于制造或检查电线线束的工作台中的装配板的示意性平面图，其中除了正在被制造或检查的电线线束的图像之外，用于将电缆连接到连接器的辅助图像被投射；
图6是在装配板设置在支撑台上的情况下根据本发明的制造或测试电线线束的工作台的示意性透视图；
图7是在工作过程中具有三个支撑台的情况下根据本发明的用于制造或检查电线线束的工作台的透视图，其中装配板正在从一个支撑台移动到另一个支撑台；以及
图8是安装在用于移动装配板的支撑台上的设备的示意图。
具体实施方式
图1显示根据本发明的用于制造或检查电线线束的工作台11的主要部件：
-装配板17，所述装配板设置在支撑台15上，技术人员在所述装配板17上执行制造或检查电线线束的必要操作。
-多个投射图像装置21、21’、21”，所述多个投射图像装置将具有制造或检查布线线束所需的信息的图像41直接投射在装配板17上(具体为1∶1比例的模板)。
在图1所示的实施例中，装置21、21’、21”由放在平行于装配板17的水平面中的投射仪20，20′，20″和将水平投影转换成装配板17上的垂直投影的反射镜22、22’、22”形成。
在其中不使用水平装配板17的其它实施例中，图像投射装置21、21’、21”被布置成使得图像被垂直投射在装配板17上。
成像装置21、21’、21”被布置成一体式组件，使得所述成像装置中的每一个都投射图像41的一部分。成像装置的数量取决于装配板17的尺寸及其它因素。
-各种光学传感器23、23′(为简单起见图1中仅显示了光学传感器中的两个)，所述光学传感器布置在装配板17中以有助于成像装置21、21’、21”的校准。
-用于捕获技术人员的手势及其它图像的各种照相机25、25′。
-计算机31，所述计算机连接到上述装置和文件库33，所述文件库包含正在被制造或检查的布线线束的数字模型和与布线线束制造或检查有关的其它信息。
计算机31设有如下所述的一组计算机程序35(参见图2)。
手势识别程序51，所述手势识别程序允许技术人员交互式地请求布线线束制造或检查所需的文档。投射在装配板17上的图像为此目的包括虚拟菜单43(参见图3)，其中可以通过技术人员将其手的手指定位在菜单上来进行选择。通过手势识别程序51从由照相机25、25′提供的信息识别相应的选择。类似地，技术人员可以通过操作包括在装配板17上的投射图像中的虚拟按钮(未示出)来请求文件。
图像管理程序53，所述图像管理程序运行被投射到装配板17上的图像的对应性和变化以保持1∶1比例并且管理投射在装配板17上的信息的不同窗口。
校准程序55，所述校准程序执行投射图像装置21、21’、21”的校准，当特定的预先确定的图案投射在装配板17上时处理由光学传感器23、23′发送的信号。
控制程序57，所述控制程序57管理和分配发送到投射图像装置21、21’、21”中的每一个的图像。
文件管理程序59，所述文件管理程序在包括在文件库33中的各种数据库中获得必须被投射到装配板17上的信息，所述各种数据库例如为包括正在被制造或检查的线束的数字模型的数据库36、包括组成正在被制造或检查的布线线束的电线的列表的数据库37和包括与电线线束的制造或检查操作的顺序有关的文件的数据库38。
图2中显示了不同程序之间的相互作用，所述相互作用中的一些如下：
-手势识别程序51、管理程序53和文件管理程序59之间的处理来自技术人员的请求的相互作用。手势识别程序51识别技术人员在装配板17上的手指位置以选择菜单选项，图像管理程序53识别该菜单选项并向文件管理程序59请求相应图像，其中所述文件管理程序59从库33获得所述对应图像。
-图像管理程序53与校准程序55之间的相互作用。图像管理程序53将一系列预先确定的图案发送到投射图像装置21、21’、21”，并且校准程序55使用由传感器23、23′传输的信号来执行所述装置21、21’、21”的校准。
-文件管理程序59和图像管理程序53之间的相互作用允许将装配板17上的1∶1比例的投影所需的图像处理操作与关于制造或检查布线线束的数字文件的管理操作分离。
用于制造或检查电线线束的工作台11可以包括用于提供额外的补充图像以执行诸如以下所述的特定任务的额外的装置和计算机程序。
为了简化线连接任务，用于制造或检查电线线束的工作台11一方面还包括(参见图4)分别允许捕获特定连接器的图像和将要连接的线的标识码的一个或多个照相机34和一个或多个条型码读取装置36，另一方面还包括连接线辅助计算机程序38，所述连接线辅助计算机程序38安装在计算机31中以产生具有连接器的表面和线将被插入的连接器腔的指示的额外的图像45。图像45被投射在装配板17上，被叠加到布线线束模板的图像41上(参见图5)。在用于制造或检查电线线束的工作台11的另一个实施例中，额外的图像45被投射到装入在所述工作台11中的显示屏幕上。
为了有助于布线铺设任务，用于制造或检查电线线束的工作台11可使用条型码读取装置36获得给定线的标识码，并使用铺设线辅助计算机程序生成有助于所述电缆的铺设的额外的图像47。
在本发明的一个实施例中，用于制造或检查电线线束的工作台11包括装配板17的多个支撑台，使得所述装配板在布线线束制造或检查期间可以通过多个支撑台以在所述多个支撑台中的每一个内执行布线线束的制造或检查操作的一部分或检验布线线束(因此不需要分离电线线束与装配板)。
如图6、7和8所示，装配板17的支撑台15是具有可移动支脚81的机械结构，所述机械结构由装配板17的接收表面60、三对侧部托盘61、71、63、73、65、75和一对前部托盘67、69构成，所述托盘可以通过操作由控制单元90根据由传感器93提供的信息控制的牵引装置91(参见图8)布置在缩回位置和伸出位置中。
图7显示了从支撑台15′移动到相邻支撑台15″的具有电线线束19的装配板17。电线线束19通过辅助固定装置(未示出)固定到装配板17。
所述移动以以下顺序进行：
支撑台15′和15″的三对侧部托盘71′、61″，73′、63″，75′、65″被致动以将所述侧部托盘放置在伸出位置。
装配板17与支撑台15′分离，并且滚动装置被相继致动以将装配板17通过支撑台15′的侧部托盘71′、73′、75′，并通过支撑台15″的侧部托盘61″、63″、65″传送到支撑台15″的接收表面60′。一旦将装配板17定位在支撑台15″中，所述装配板17被锁定到支撑台15″。
上述控制单元90被布置成使得支撑台的侧部托盘和装配板的位移以自动方式执行。
除了其它优点，可以提到本发明的以下优点：
-消除印刷制造文件的需要，将文件直接投射在装配板上，对于技术人员来说具有显著的益处。
-使用最新版本的制造文件，从而避免使用过时信息。
-提供对设计修改作业的立即响应，将新的模板投射在装配板上，而不需要使布线线束进行任何移动。
-通过始终仅提供所需的信息而增加生产率以避免信息的过度曝光。
虽然已经结合各种实施例描述了本发明，但是从说明书要认识的是可以对说明书中的元件进行不同的组合、修改和改进，并且所述不同组合、修改和改进在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于制造或检查电线线束(19)的工作台(11)，包括装配板(17)和所述装配板(17)的至少一个支撑台(15)，在所述装配板的表面上由至少一个技术人员借助于描述正在被制造或检查的电线线束(19)的文件执行所述电线线束(19)的制造或检查操作，其特征在于，所述工作台还包括：
a)在所述装配板(17)上的一个或多个图像投射装置(21，21’，21”)；
b)一个或多个光学传感器(23，23’)，所述一个或多个光学传感器布置在所述装配板(17)上以提供关于所述装配板的位置的信息；
d)一个或多个照相机(25，25’)，所述一个或多个照相机被布置成捕获所述技术人员的手势；
e)计算机(31)，所述计算机连接到所述图像投射装置(21、21’、21”)、所述光学传感器(23，23’)、所述照相机(25，25’)和与正在被制造或检查的电线线束(19)有关的文件库(33)，所述计算机设有一组计算机程序(35)，所述一组计算机程序适于通过所述图像投射装置(21，21’，21”)提供被投射到所述装配板(17)上的、正在被制造或检查的电线线束(19)的模板的1∶1比例的图像(41)，并且在所述图像(41)上叠加或增加由所述技术人员作用于被投射到装配板(17)上的虚拟菜单(43)和/或按钮而请求的额外的辅助图像(45，47)；
其中，所述一组计算机程序(35)包括：
e1)手势识别计算机程序(51)，适于从所述照相机(25，25’)提供的信息识别由所述技术人员指示的所述虚拟菜单(43)和/或按钮的选择；
e2)图像管理计算机程序(53)，适于执行包括在所述库(33)中的图像的比例变换过程，使得所述图像能够以所需的比例被投射在装配板(17)上；
e3)用于校准所述图像投射装置(21、21’、21”)的计算机程序(55)，适于通过处理由所述位置传感器(23，23’)检测到的关于预先确定的图案在所述装配板(17)上的投射的信息执行所述校准；
e4)所述图像投射装置(21、21’、21”)的控制计算机程序(57)，适于管理和分配发送到所述图像投射装置中的每一个的图像；
e5)文件管理计算机程序(59)，适于在所述库(33)中获得必须被投射在所述装配板(17)上的图像并将所述图像发送到所述图像管理计算机程序(53)。
2.根据权利要求1所述的用于制造或检查电线线束(19)的工作台(11)，其中，所述图像投射装置(21、21’、21”)包括平行于所述装配板(17)布置的投射仪(20，20’，20”)和相对于所述投射仪以45°角布置的反射镜(22，22’，22”)。
3.根据权利要求2所述的用于制造或检查电线线束(19)的工作台(11)，其中，所述装配板(17)布置在水平面中。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于制造或检查电线线束的工作台(11)，还包括辅助照相机(34)和线的标识码的至少一个读取装置(36)，其中所述计算机(31)还包括用于连接线的辅助计算机程序和用于铺设线的辅助计算机程序，所述用于连接线的辅助计算机程序适于生成用于连接由所述读取装置(36)识别的线的额外的第一辅助图像(45)，所述用于铺设线的辅助计算机程序适于生成用于铺设由所述读取装置(36)识别的线的额外的第二辅助图像(47)。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的用于制造或检查电线线束(19)的工作台(11)，包括所述装配板(17)的多个支撑台(15，15’，15”)，在所述多个支撑台中执行正在被制造或检查的电线线束(19)的子组操作，所述支撑台(15，15’，15”)被构造有所述装配板(17)的锁定/解锁装置和从一个支撑台到另一个支撑台(15，15’，15”)的所述装配板(17)的位移装置。
6.根据权利要求5所述的用于制造或检查电线线束(19)的工作台(11)，其中：
-每一个支撑台(15，15’，15”)都被构造有装配板(17)的接收表面(60，60’，60”)和在装配板(17)的位移方向上在关闭位置与伸出位置之间的一对或多对可移动托盘，所述可移动托盘致动第一驱动装置，装配板(17)的所述接收表面(60，60’，60”)和所述一对或多对可移动托盘具有在所述位移方向上的被第二驱动装置致动的滚动装置；
-所述工作台(11)包括控制装置，所述控制装置用于首先将两个相邻支撑台(15’，15”)的相邻可移动托盘移动到所述托盘的伸出位置，其次将所述装配板(17)经过放置在所述支撑台的第一支撑台(15’)的接收表面(60’)和所述支撑台的第二支撑台(15”)的接收表面(60”)之间的可移动托盘从所述支撑台的第一支撑台(15’)的接收表面(60’)移动到所述支撑台的第二支撑台(15”)的接收表面(60”)，以及第三，将所述可移动托盘移动到所述可移动托盘的关闭位置。
7.一种用于制造或检查电线线束(19)的辅助方法，所述方法为负责电线线束(19)的制造或检查的技术人员提供对文件库(31)的访问，所述文件库包括电线线束(19)的数字模型，所述方法包括以下步骤：
a)将正在被制造或检查的电线线束(19)的模板的1∶1比例的图像(41)投射到正在执行任务的装配板(17)上；
b)在所述技术人员的请求下将用于电线线束(19)的制造或检查的额外的辅助图像(45，47)投射到所述装配板(17)上，将所述额外的辅助图像叠加或增加到步骤a)中的图像(41)上；
其中，所述额外的辅助图像(45，47)通过将一有助于执行在正在被制造或检查的电线线束(19)的部件中的操作的辅助图像添加到所述正在被制造或检查的电线线束(19)的部件的捕获在所述装配板(17)上的图像而产生。
8.根据权利要求7所述的辅助方法，其中，步骤a)中的投射的所述图像包括用于由所述技术人员选择额外的辅助图像的虚拟菜单(43)。
9.根据权利要求7所述的辅助方法，其中，所述部件是连接器，并且所述额外的辅助图像显示所述连接器的空腔，由条型码识别的特定线将在所述空腔处被连接。
10.根据权利要求7所述的辅助方法，其中，所述部件是由其条型码识别的线，并且所述额外的辅助图像是图示所述线的铺设的图形。
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