CN110546836B - 用于对连接工艺进行自动化支持的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对优选地安装在开关柜(34)中或组装系统上的部件的连接工艺、特别是接线工艺进行自动化支持的方法，其中，连接线(12、38、38'、52)的标识符(10、40、40')通过检测设备(4、62)来检测，其中，标识符(10、40、40')标识连接线(12、38、38'、52)，其中，根据所检测的标识符(10、40、40')和连接图自动生成可视用户输出(20、70)，可视用户输出(20、70)关于标识符(10、40、40')所标识的连接线(12、38、38'、52)的连接、特别是接线，并且其中，所生成的用户输出(20、70)经由输出设备(8、66)来递送。本发明还涉及用于对连接工艺进行自动化支持的系统(2，32)、用于检测连接线(12、38、38'、52)的标识符(10、40、40')的检测单元(110)、其用途和计算机程序。

Description

用于对连接工艺进行自动化支持的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种用于对特别是布置在开关柜中或组装系统上的部件的连接工艺、特别是接线工艺进行自动化支持的方法。此外，本发明涉及一种用于对特别是布置在开关柜中或组装系统上的部件的接线工艺进行自动化支持的系统，特别是来进行上述工艺。本发明还涉及用于检测连接线的标识符的检测单元、系统和检测单元的用途以及计算机程序。

背景技术

开关柜主要用于向系统或电气设施供应电能，并且有时还供应信号，例如用于控制系统或电气部件。为此，开关柜通常包含大量电气、电子和部分地还有气动或液压部件。此外，其他电气和电子部件也可以安装在开关柜中或开关柜上，例如用于对开关柜进行空气调节、照明或监测。

为了正常工作，必须按照规定的连接图(例如，接线图、装管图、布管图或其组合)经由连接线将封装在开关柜中的部件相互连接，由此对各个连接线的要求可能根据连接的类型而不同，例如因为线路必须配置用于不同的电流强度、运行频率、横截面或用于数据传输。接线图特别地用于连接电气技术部件；软管和装管图特别用于连接气动或液压部件。

开关柜可以在工厂或直接在使用地点配备相应的部件。连接、特别是部件的接线也可以在工厂或直接在使用地点进行，并且由技术人员人工进行。如果在这种情况下不可能进行工厂接线、装管或布管，则现有控制柜的扩展或改进还需要技术人员(特别是电气工程师)的人工接线、装管或布管。

存在不同的用于对开关柜进行人工接线/装管/布管的程序和用于开关柜的安装系统(比如安装板)。

进行接线/装管/布管的技术人员可以例如基于给定电路图中的信息和其专有技术来确定要进行的各个连接、在控制柜中定位相关联的连接点、选择适合于各个连接、特别是具有合适的横截面或由合适的材料制成的连接线，并且从而进行接线/装管/布管。

替代地，技术人员还可以根据所谓的接线、装管和/或布管列表进行，其中已经指定并列出了要进行的接线/装管/布管。然后，技术人员可以通过使用其专有技术来人工定位各个接线系统的相应连接点、确定安装路径、然后相应地进行接线/装管/布管，从而一个接一个地完成接线、装管和/或布管列表中列出的连接。

还存在用于制造接线/装管/布管所需的连接线的各种程序：

技术人员可以使用其专有技术来选择每个连接所需的连接线的类型，并且在连接工艺期间现场制造(组装)相应的连接线。为了生产连接线，其可以特别地例如通过施加线端处理和/或标签将连接线切割成一定长度并最终组装它们。

替代地，也可以在技术人员必须进行接线/布管/装管之前自动地或人工地定义和预组装连接线。为此，例如，可以在实际接线/布管/装管之前的工作准备期间进行所谓的虚拟布线，其中，已经详细地预先计划了开关柜的接线/装管/布管(优选软件支持的)，使得可以如此操作，使得预先定义每个连接线的长度、连接类型、组装类型以及(如果适用的话)标签类型。特别地，对于这样的虚拟布线，可以预先定义布线路径，并且在必要时以数据格式(比如CAx格式)存储。

由于技术人员不必自己选择连接线的类型，不必自己组装连接线，并且优选地不必自己确定铺设路径，因此连接线的预组装和铺设路径的预定义极大地简化了开关柜的接线/装管/布管。

然而，由于当今开关柜的复杂性和要在控制柜内进行的大量连接，即使对于预制的连接线，技术人员也存在以下问题：正确地标识各个预制的连接线，定位要连接的部件，标识用于连接线的部件上的连接点，确定相应的安装路径，然后按照预期实际地铺设和连接连接线。特别是在具有许多部件和连接的复杂开关柜中，反复发生混淆，使得技术人员不能正确地完成安装或者进行不正确的连接，这可能导致在运行期间功能故障或者甚至损坏部件。

发明内容

在此背景下，本发明的目的在于提供一种工艺和系统，利用该工艺和系统，特别地，可以有效地支持这种接线工艺，使得便于技术人员接线，避免误接线，并且以提高的质量整体地加速接线工艺。

该问题通过一种用于对优选地安装在开关柜中或组装系统上的部件的连接工艺、特别是接线工艺进行自动化支持的方法来解决，其中，连接线的标识符通过检测设备来检测，其中，标识符标识连接线，其中，根据所检测的标识符和连接图自动生成可视用户输出，可视用户输出关于标识符所标识的连接线的连接、特别是接线，并且其中，所生成的用户输出经由输出设备来递送。

根据本发明，上述问题通过一种用于对布置在开关柜中或组装系统上的部件的连接工艺、特别是接线工艺进行自动化支持的系统来进一步解决，特别地用于进行如上所述的工艺，该系统具有检测设备，该检测设备配置为检测连接线的标识符，其中，该标识符标识连接线，该系统具有可视化设备，该可视化设备配置为根据所检测的标识符和连接图来生成可视用户输出，涉及所标识的连接线、特别是接线，并且该系统具有输出设备，该输出设备配置为将可视化设备所生成的用户输出递送到用户。

上述方法应当优选地使用这种系统来执行。相应地，这种系统应当优选地用于执行上述方法。

上述方法和上述系统各自用于自动化支持连接工艺。布置在开关柜中或组装系统上的部件的连接工艺或连接被理解为意味着将连接线连接到在开关柜中或组装系统上连接的部件上或部件之间。组装系统可以布置在开关柜中或用于开关柜。替代地，其也可以是独立的组装系统，其也可以在没有开关柜的情况下使用，例如直接在机器上使用。

特别地，连接工艺可以是连接用于接线的连接线(比如单线或线缆)的接线工艺。然而，还可以想到的是，可以连接用于气动或液压部件(比如软管或管道)的连接线。当连接管时，这可以被称为装管工艺，而当连接管道时，这可以被称为布管工艺。基本上，术语连接工艺包括接线工艺、装管工艺、布管工艺及其组合。

尽管连接工艺本身由技术人员人工进行，但其由上述方法或系统进行自动化支持。特别地，该方法和系统帮助技术人员清楚地分配预组装的连接线，以标识相关联的连接点，并且优选地还通过该方法和系统向技术人员提供专用于其选择的下一连接线的必要信息，来符合指定的布线路径。

连接工艺、特别是接线工艺，特别是在布置于开关柜中或安装板上的部件上进行。

开关柜被理解为用于容纳电气、液压和/或气动部件的设备。开关柜形成外壳以保护部件特别是不受外部影响，并且在必要时不受视野影响。此外，这种外壳优选地使得能够从安装在其中的部件进行有针对性的散热。安装系统通常用于安装这些部件。它们被称为安装板或安装框架，并安装在开关柜中。这些部件机械地紧固到这些安装系统。此外，安装系统也可以独立于开关柜使用。

开关柜优选地具有柜门，通过柜门可以接近外壳的内部，使得可以组装和连接部件。

这些部件特别是控制技术的部件。特别地，开关柜可以是用于电工部件的开关柜，并且在必要时还可以是用于附加的液压和/或气动部件的开关柜。然而，开关柜也可以设计为仅用于液压和/或气动部件。

安装系统是用于在开关柜中安装部件或独立于开关柜地安装部件的系统。安装系统可以是例如安装框架或安装板。安装板是用于在开关柜内进行布置和机械紧固的板。然后，布置在安装板上的部件经由合适的电气、气动或液压连接彼此连接。为了安装的目的，安装板优选地具有安装装置，比如孔或轨道，电气和电子部件可以安装在孔或轨道上。特别地，这种安装板可以形成开关柜一部分。

在该方法中，使用检测设备来检测连接线标识符。优选地例如通过相机或扫描仪(例如激光扫描仪)光学地获取标识。因此，系统的检测设备优选地具有相机或扫描仪，例如激光扫描仪。例如，标识符可以简单地打印在连接线上，这使得产生标识符非常容易且便宜。

连接线标识符是分配给特定连接线的标识符。标识符优选地直接附接到连接线，例如打印在其上。标识符可以例如是条形码或QR码。替代地，标识符也可以是字符串，例如来自由检测设备采集并且可以例如通过本身已知的图像分析方法来识别的数字、字母和/或其他符号。例如，标识符可以是数字或字母数字代码，可能具有特殊字符。

标识符标识连接线。这意味着连接线可以通过标识符与其他连接线区分开。优选地如此选择标识符，使得其唯一地标识用于对布置在开关柜中或安装系统(例如安装板)上的部件进行连接、特别是接线的一组若干连接线中的连接线。如果提供大量连接线用于连接布置在开关柜中或组装系统(例如安装板)上的部件，尤其是用于接线，则各个连接线的标识符因此优选地彼此不同，使得每个单独的连接线可以基于其标识符被唯一地标识。如果用于对布置在开关柜中或安装系统(例如安装板)上的部件进行连接、特别是接线的连接线的数量包括相同类型和长度的若干连接线，则在一种设计中，这些连接线也可以具有相同的标识符或相同标识符的部分。

该系统的可视化设备布置为根据所检测的标识符和连接图生成关于由标识符标识的连接线的连接的可视用户输出。相应地，系统的可视化设备配置为根据所检测的标识符和连接图表生成关于由标识符标识的连接线的连接的可视用户输出。例如，接线图可以是接线图，并且可视化设备可以配置为根据在接线图中检测到的标识符来生成关于由标识符标识的连接线的接线的可视用户输出。

关于由标识符标识的连接线的连接、特别是接线的用户输出被理解为意味着包含用于所标识的连接线的连接、特别是接线的指令的用户输出。用于连接、特别是用于接线的指令优选地至少部分地以图形形式。特别地，用户输出可以包括连接线的连接点和/或连接线的铺设路径的图形描绘。

为了生成用户输出，优选地使用可视化软件，可视化软件例如存储在系统的存储器上并且基于可以执行的可视化设备的至少一个处理器。特别地，其中布置有要连接的部件的开关柜或者其上布置有要连接的部件的组装系统的虚拟模型也可以存储在系统的存储器上，可视化软件基于该虚拟模型生成可视用户输出。

根据所检测的标识符来生成关于连接、特别是接线的用户输出。以这种方式，用户输出可以具体地适配于由标识符标识的连接线，使得用户接收用于对其选择的连接线进行连接、特别是接线的具体指令。

此外，根据连接图来生成用户输出。连接图是将信息分配给各个连接线以用于其连接的图表，特别是相应连接线的连接点和/或相应连接线的布线路径。连接图例如可以存储在系统的存储器中，使得可以由可视化设备调用该连接图。特别地，连接图可以是为各个连接线的接线分配信息的接线图表。此外，连接图还可以是接线图表和/或布管图表，其分配用于将各个连接线特别是通过软管和/或管道连接到各个连接线的信息。连接图也可以是接线图、装管图和/或布管图的组合。

连接图、特别是接线图可以例如以开关柜或安装板的虚拟模型、特别是二维或三维模型的形式存储，该虚拟模型一方面包括关于开关柜(或关于安装板)和其中(或其上)布置的部件的信息，另一方面包括关于用于连接各个部件的预组装连接线的信息，特别是连接线的相应连接点和相应布线路径。

用户输出经由输出设备来递送。输出设备优选地是屏幕、投影仪、数据眼镜或屏幕、投影仪和/或数据眼镜的组合。特别地，输出设备还可以是比如智能电话或平板计算机的移动设备的屏幕。

通过所描述的方法和系统，技术人员可以在选择连接线之后自动检测其标识符，然后使用由输出设备发出的用户输出来安装相关连接线。

上述问题还由检测单元创造性地解决，该检测单元用于检测连接线的标识符，该连接线具有可以在其中定位要标识的连接线的检测区域，还具有配置为从定位在检测区域中的连接线接收图像数据的相机模块，还具有配置为在所接收的图像数据中找到连接线的标识符并生成用于所找到的标识符的数字代码，并且还具有传输设备，该传输设备配置为向可视化设备传输用于所找到的标识符的数字代码，以生成关于由标识符标识的连接线的连接、特别是接线的用户输出。

检测区域应当优选地包括插座，要标识的连接线可以插入到该插座中。在这种情况下，相机模块优选地设置为从插入到插座中的连接线采集图像数据。插座优选地设计为至少部分地围绕连接线的一部分。例如，插座可以是导管的形式，连接线可以插入或推入到该导管中。导管可以例如在一侧或两侧开放。接收设备优选地以这样的方式确定尺寸，使得其能够在连接线上的各种位置处检测标识符，例如在导线的端部处，连续地沿着导线或者在连接线上的特定点处，例如在距导线的端部特定距离处。

检测单元还包括相机模块，该相机模块布置为检测来自定位在检测区域中的连接线、特别是插入到优选预期插座中的连接线的图像数据。为此，相机模块特别地布置在插座的区域中。例如，如果插座是导管的形式，则相机模块优选地位于导管内或导管壁上。优选地，图像具有布置在相机模块的视场中的特征，比如边缘。这使得更容易将连接线定位在插座中以将标识符定位在相机模块的视场中。

此外，检测单元优选地具有屏幕，在该屏幕上输出由相机模块检测到的图像数据。这便于连接线在插座中的定位，使得标识可以被相机模块采集。

为了尽可能独立于变化的环境条件(比如检测单元的位置处的照明条件)来采集图像数据并且能够可靠地识别连接线的标识，检测单元优选地具有照射相机模块的视场的照明设备。如果插座是导管的形式，则照明设备应当优选位于导管内或导管壁上。

照明设备优选地配置和布置为均匀地照射连接线(比如线缆、管道或软管)上的弯曲表面。以此方式，可以可靠地检测印刷在连接线上的标识符。照明设备优选地以如此方式设计和布置，使得连接线可以在至少180°、优选地至少270°的角度范围内横向于其延伸方向均匀地受到照射。特别地，照明设备可以至少部分地围绕优选设置的插座或者布置在插座的几个侧面上。

检测单元还包括布置为在检测到的图像数据中检测连接线标识符的控制装置。为此，控制设备可以特别地包括至少一个处理器和具有用于分析图像数据的程序的存储器，该程序在至少一个处理器上的执行启动对由相机模块采集的图像数据的图像分析，以便在图像数据中找到连接线的标识符，例如字符串，比如数字代码或条形码或QR代码。

控制器还配置为生成所找到的标识符的数字代码。例如，如果图像数据包括字符串形式的标识符的图像(例如，字符串“A38BX”的图像数据)或条形码或QR码，则控制器优选地布置为生成字符串(例如，数字字符串“A38BX”)的数字表示或以条形码或QR码编码的消息。通过这种从图像数据到数字代码的转换，可以对其进行数字处理。

检测单元还包括传输装置，该传输装置布置为将用于所检测的标识符的数字代码传输到可视化设备，以生成关于由标识符标识的连接线的连接、特别是接线的用户输出。传输设备例如可以包括这样的传输设备，经由过该传输设备可以例如经由具有数字传输协议的标准化接口(比如网络接口)将数字代码传输到服务器，在该服务器上运行用于生成关于由标识符标识的连接线的连接、特别是接线的用户输出的可视化软件。

在一个实施例中，可视化单元集成到检测单元中，其设置为生成关于由标识符标识的连接线的连接、特别是接线的用户输出。以这种方式，用户输出可以直接在检测单元中生成，并且优选地显示在检测单元的用户输出设备上或者经由通信链路连接到检测单元的输出单元上，比如数据眼睛等。在这种情况下，数字代码特别地可以纯粹通过软件传输，例如通过将具有用于标识符的数字代码的变量转移到可视化模块。

检测单元可以配置为固定或移动单元。优选地，检测单元包括外壳，该外壳保护检测单元的各个部件免受环境影响，比如灰尘、水分、湿度等。优选设置的插座可以特别地由外壳形成，于是由此照明设备优选地集成到外壳中，以便均匀地照射定位在插座中的连接线的弯曲表面。

根据本发明，通过使用上述系统或检测单元来对布置在开关柜中或比如安装板的安装系统上的部件的连接工艺、特别是接线工艺进行自动化支持，进一步解决了上述问题。

通过包括程序指令的计算机程序进一步解决了上述问题，该程序指令在至少一个处理器上的执行触发上述方法的执行。这种计算机程序可以例如存储在系统或检测单元的存储器上，使得其可以在相应的控制设备上执行。

以下描述方法、系统、检测单元、计算机程序和用途的不同实施例，其中每个实施例单独地适用于方法、系统、检测单元、计算机程序和用途，并且其中每个实施例也可以进行组合。

在第一实施例中，检测来自一组预组装的连接线的连接线的标识符，该组预组装的连接线用于对布置在开关柜中或安装系统(例如安装板)上的部件进行连接、特别是接线。特别地，该系统可以包括一组预组装的连接线，该组预组装的连接线用于对布置在开关柜中或安装系统(例如安装板)上的部件进行连接、特别是接线，每个连接线具有用于标识相应连接线的标识符。

以下事实显著地简化了连接：技术人员具有许多对其可用的预组装的连接线，预组装的连接线用于对布置在开关柜中或组装系统(例如安装板)上的部件进行连接、特别是接线，因为技术人员不必自己确定和产生各个连接线的类型和长度。本文描述的方法和系统还克服了当前的现有技术问题，即对于用于对布置在开关柜中或安装系统(例如，安装板)上的部件进行连接、尤其是接线的大量预组装的连接线，技术人员难以分离各个连接线。通过设置该方法和系统来支持布置在开关柜中或安装系统(例如安装板)上的部件的连接、特别是接线，对于预组装的连接线，通过根据需要向技术人员提供各个连接线的连接、特别是接线所需的信息，技术人员可以远远更容易地对布置在开关柜中或安装板上的部件进行连接、特别是接线。

可视化设备优选地设计为生成关于该组预组装的连接线中的各个连接线的连接、特别是接线的可视用户输出。为此，连接图、特别是接线图应当优选地包括关于来自多个连接线中的各个连接线的连接、特别是接线的信息，特别是关于相应的连接点和/或相应的安装路径的信息。

在另一实施例中，使用具有对所标识的连接线的连接、特别是接线的描绘的开关柜或组装系统的虚拟模型来生成用户输出。如果相应地配置该系统，则可视化设备设置为通过开关柜或组装系统的虚拟模型来生成具有对所标识的连接线的连接、特别是接线的描绘的用户输出。以这种方式，进行连接、特别是接线的技术人员可以以直观和图形的方式从用户获得用于对所标识的连接线进行连接、特别是接线的输出指令，使得连接、特别是接线得到简化。例如，用户输出可以示出对开关柜或组装系统以及布置在其上的部件的描绘，其中所标识的连接线的描绘处于最终连接、特别是接线位置。连接图、特别是接线图可以至少部分地由开关柜或组装系统的虚拟模型形成。另外，连接图、特别是接线图可以包括例如分配列表，在该分配列表中，相应的连接线的虚拟模型被分配给用于标识各个连接线的标识符。

在另一实施例中，经由增强现实设备提供用户输出，其中，真实图像或真实对象与所生成的用户输出叠加。在相应的配置中，该系统包括增强现实设备，该增强现实设备配置为向用户提供用户输出，由此将真实图像或真实对象与所生成的用户输出叠加。增强现实设备因此是系统的输出设备。

增强现实设备是配置为在计算机的帮助下增强用户对现实的感知的设备。为此，增强现实设备可以显示真实图像，例如由相机拍摄的图像，并且将其与附加信息叠加，例如以文本和/或图像形式。可以由可视化设备进行真实图像与附加信息的叠加。替代地，增强现实设备可以将例如文本和/或图像形式的信息投影到用户的视场中，例如在至少部分透明的屏幕上，如在平视显示器中，或者直接投影在用户的视网膜上，如在一些数据眼镜中。

此外，增强现实设备还可以设置为将用户输出叠加在真实对象、特别是开关柜或组装系统和/或布置在其中或其上的部件上。为此，增强现实设备可以例如具有投影单元，该投影单元设置为将用户输出直接投影到真实对象、例如开关柜或组装系统和/或布置在其中或其上的部件上。优选地，用户输出以如此方式投影到开关柜或安装系统和/或布置在其中或其上的部件上，使得用于所标识的连接线的连接点和/或布线路径被直接显示在真实开关柜或真实安装系统和/或布置在其中或其上的部件上。

增强现实设备优选地是数据眼镜。这可以是例如用于显示所生成的用户输出和真实图像显示的一个或两个屏幕或者用于通过投影到佩戴者的视网膜上来显示用户输出的投影单元。通过佩戴数据眼镜，技术人员可以保持其双手自由以对开关柜或安装板进行连接、特别是接线。

替代地，增强现实设备可以是智能电话或平板PC。智能手机和平PC通常具有有一个屏幕和一相机，其可以用来检测连接线的标识符并记录开关柜或安装板的真实图像。此外，当今的智能电话和平板PC具有足够的计算能力来生成用于由检测到的关于连接线的连接、特别是接线的标识符所标识的连接线的可视用户输出。替代地，还可以在服务器上生成用户输出，增强现实设备经由比如网络连接的通信连接与服务器通信。

在方法的特别优选的实施例中，开关柜或组装系统和/或布置在其中或其上的部件的真实图像被采集并且与开关柜或组装系统和/或布置在其中或其上的部件的虚拟图像和/或与所标识的连接线的虚拟图像叠加。在系统的相应实施例中，可视化设备布置为将控制柜或组装系统和/或布置在其中或其上的部件的虚拟图像叠加在控制柜或组装系统和/或布置在其中或其上的部件的真实图像上和/或可视化设备上的所标识的连接线的虚拟图像上。特别地，该系统具有用于检测开关柜或组装系统和/或布置在其中或其上的部件的图像的检测设备。例如，设置用于检测标识的检测设备可以用于检测开关柜或组装系统和/或布置在其中或其上的部件的真实图像。

特别地，真实图像以如此方式叠加在用户输出上，使得所标识的连接线的描绘显示在开关柜或组装系统和/或布置在其中或其上的部件的真实图像中，优选地显示在要铺设的位置处。以这种方式，用户可以直观地立即看到要如何连接和铺设所标识的连接线。

在该方法的另一实施例中，经由所进行的连接、特别是关于在较早时间点标识的另一连接线的接线接收用户输入，并且优选地根据关于所进行的连接、特别是另一连接线的接线的用户输入来生成关于该连接、特别是所标识的连接线的接线的用户输出。在相应的实施例中，该系统包括输入设备，该输入设备设置为接收关于由先前标识的连接线进行的连接、特别是接线的用户输入。

在另一实施例中，该系统具有配置为实现上述方法或其实施例的执行的控制器。为此，该系统特别地包括存储器，在该存储器上存储计算机程序、特别是先前描述的计算机程序，该计算机程序在控制设备的至少一个处理器上的执行引起该方法的执行。

在该方法的另一实施例中，生成要制造的开关柜或组装系统的虚拟模型，特别是其中或其上布置有部件的虚拟模型，并且基于该虚拟模型生成连接图、特别是接线图。特别地，用于对各个部件进行连接、特别是接线所需的连接线可以基于虚拟模型来定义，例如关于其类型、长度和/或铺设路径。然后优选地基于以这种方式定义的连接线来生成连接图、特别是接线图。以这种方式生成的连接图、特别是接线图可以例如存储在系统的存储器中。

此外，连接线可以基于对连接、特别是接线所需的连接线的定义来组装，使得多个合适的预组装的连接线可用于对布置在开关柜中或组装系统上的部件进行连接、特别是接线。

基于开关柜或组装系统的虚拟模型定义的各个连接线被分配给标识相应连接线的标识符，并且可以在相应连接线的组装期间直接应用于、特别是印刷于它们。优选地，以如此方式生成连接图、特别是接线图，使得各个连接线的标识符被分配给用于对相应的连接线进行连接、特别是接线的信息。以这种方式，可以从连接图、特别是接线图中检索用于对连接线进行连接、特别是接线的信息，以根据标识符生成用户输出。

附图说明

该方法、系统、检测单元、用途和计算机程序的其他优点和特征可以参考附图在以下对实施例的描述中找到。

图1示出了系统和方法的第一实施例；

图2示出了系统和方法的第二实施例；

图3示出了示例性用户输出；

图4示出了系统和方法的另一实施例；并且

图5示出了检测单元的实施例。

具体实施方式

附图示出了用于对接线工艺进行自动化支持的系统和方法。然而，该系统和方法还可以配置和设计为连接用于气动或液压连接的连接线，即特别是用于对布管或装管工艺进行自动化支持。

图1示出了本发明系统的第一示例性实施例的示意图。用于对布置在开关柜中或安装系统(比如安装板)上的部件的连接工艺进行自动化支持的系统2包括检测设备4、可视化设备6和输出设备8。

检测设备4设置为检测连接线12的标识符10。为此，检测设备4可以例如具有相机14或者替代地具有扫描仪，比如激光扫描仪。处理设备16通过图像处理技术检查相机14所记录的图像数据中是否存在连接线的标识符，并且为所找到的标识符生成数字代码，使得所检测的数字代码形式的标识符可以被可视化设备6进一步处理以生成用户输出。

可视化设备6配置为根据所检测的标识符和连接图表(例如，接线图18)来生成关于由标识符10标识的连接线12的连接(例如，接线)的可视用户输出20。例如，接线图18可以存储在系统2的电子存储器中，并且包含关于要连接的连接线的相应连接点和铺设路径的信息。

为了生成可视用户输出20，可视化设备6从接线图18中检索关于基于所检测的标识符10来标识的连接线12的连接、例如接线的信息，并且生成相应的图形表示，例如通过开关柜的示意图和所标识的连接线12在安装状态下的高亮表示。

输出设备8最终配置为向用户发射由可视化设备6生成的用户输出20。为此，输出设备8可以例如具有屏幕。

系统2还可以配置为生成用户输出20作为增强现实表示。为此，可视化设备6可以用于例如通过将由相机14采集的开关柜的图片与要连接的部件、特别是要接线的部件叠加来生成用户输出20，其中，处于连接状态的所标识的连接线12高亮表示。

系统2还可以具有输入设备22，输入设备22布置为通过连接先前标识的连接线来接收用户输入24。以这种方式，系统2可以记录技术人员实际进行的连接。

可视化设备6还可以配置为根据先前接收的用户输入通过对连接线进行连接来连接所标识的连接线，从而生成用户输出20。例如，用户输出20可以包括由所检测的标识符10标识的连接线12的高亮表示以及已经经由其布线接收到用户输入24的其他连接线的表示。这允许用户例如通过确定要连接到已经连接的连接线12的新连接线的位置而在开关柜上更好地定向，这可以从用户输出20读取。

下面是技术人员如何使用系统2来对布置在具有许多预组装的连接引线的开关柜中的部件进行连接、特别是接线并且由系统2支持的示例。该示例还包括用于对布置在开关柜中的部件的连接工艺、特别是接线工艺进行自动化支持的方法的示例性实施例。

在连接工艺开始时，技术人员从其可用的多个具有相应标识符的预组装的连接线中选择连接线12用于连接布置在开关柜中的部件，并且将标识符10定位在检测设备4的相机14前方的所选连接线12上，使得检测设备4检测所选连接线12的标识符10并生成用于标识符10的数字代码，该数字代码被传递到可视化设备6。

可视化设备6使用来自接线图18的用于标识符10的数字代码来检索关于由标识符10标识的连接线12的连接的信息，并且使用该信息来生成用户输出20，例如通过在连接状态下的开关柜的图形表示和所标识的连接线12的表示。所生成的用户输出20然后经由输出设备8输出，使得技术人员可以提取连接所选择的连接线12和人工进行连接所需的信息。

如果系统2具有输入设备22，则技术人员可以在所选择的连接线12已经被连接和铺设之后在输入设备22处将其作为用户输入24来输入。

然后，技术人员可以从一组预组装的连接线中选择下一条连接线，并将其标识符定位在相机14的前方，于是重复上述用于新连接线的过程。以这种方式，技术人员可以逐渐地检索自动铺设各个预组装的连接线所需的信息，从而避免安装错误。

如果输入设备22收集关于对先前识别的连接线进行的连接、特别是接线的用户输入，则可视化设备6可以在生成用户输出20时考虑这一点，例如通过还在开关柜的图形表示中显示已经安装的连接线，以便为技术人员模拟开关柜的真实视图并且简化当前连接线12的连接。

图2示出了系统32设计的另一示例，该系统32用于对布置在具有组36的预组装的连接线38的开关柜34中的部件的连接工艺、特别是接线工艺进行自动化支持。例如，连接线38可以基于开关柜34的虚拟模型上的虚拟布线预先定义，然后相应地组装。以这种方式，在连接工艺开始之前，技术人员可以获得具有正确类型和长度以及必要时具有正确连接的必要连接线38。

各个连接线38各自印刷有标识符40，标识符40可以用于将连接线38彼此区分。标识符40优选地用于唯一地标识组36内的各个连接线38。图2示出了作为条形码的标识符40。然而，也可以想到其他标识符，例如印刷在连接线38上的字符序列。

用于支持连接工艺的系统32包括具有相机模块48的移动设备46(例如智能电话或平板计算机)、触摸屏形式的用户接口50、和具有至少一个处理器54和连接到处理器54的电子存储器56的控制设备52、以及用于与相机模块48和触摸屏50通信的接口58和60。计算机程序保存在控制设备52的存储器56上，该计算机程序在控制设备52的至少一个处理器54上的执行触发用于对布置在开关柜34中的部件的连接工艺进行自动化支持的方法的执行。

相机48配置为检测图像数据，并且控制设备52配置为以如此方式分析在存储器56上保存的计算机程序的执行期间从相机48接收的图像数据，使得如果数据包括来自组36的连接线38'的标识符40'，则生成标识符40'的数字代码。为此，例如可以将具有组36中的连接线38的标识符40的列表存储在存储器56上，使得控制设备52可以通过将所生成的代码与列表中保存的标识符进行比较，来确定所检测到的标识符40'是否属于来自组36的连接线38'，以对布置在开关柜34中的部件进行连接、特别是接线。

相机48可以配置为永久地检测图像数据，并且控制设备52可以配置为连续地搜索所检测到的图像数据，直到当来自组36的连接线38'定位于相机48前方时检测到标识符40'。替代地，控制设备52还可以配置为通过作为经由触摸屏50的用户输入的结果由相机48检测到的图像来搜索标识符。

存储在存储器56上的计算机程序在至少一个处理器54上的执行还引起，根据所检测的标识符40'或为其生成的代码，生成关于经由标识符40'标识的连接线38'的连接、特别是接线的用户输出。为此，在存储器56上保存连接图，例如接线图，该图包括关于来自组36的连接线38的连接的信息。例如，连接图可以以开关柜34的虚拟模型的形式保存，除了关于开关柜的信息(例如关于开关柜的尺寸和布置或将要布置在其中的部件)之外，该虚拟模型还包括关于连接线38的连接点和/或接线路径的信息。在连接图中，优选地将关于各个连接线38的信息分配给连接线38的相应关联标识符40，使得控制设备52可以根据所检测的标识符40'或其数字代码从连接图中检索用于当前要连接的连接线38的信息，并将其用于生成用户输出。

一旦已经生成了用户输出，控制设备52就将其显示在触摸屏50上，使得技术人员经由触摸屏50接收其连接对应的连接线38所需的信息。

相机48和控制设备52与存储器56上的计算机程序中指定用于检测标识符的程序部分一起形成系统32的检测装置62，控制设备52与存储器56上的计算机程序中指定用于生成用户输出的程序部分一起形成系统32的可视化设备64，触摸屏50和控制设备52与存储器56上的计算机程序中指定用于输出用户输出的程序部分一起形成系统的输出装置66。因此，系统的各个设备未必由不同的硬件部件组件形成，而是可以与各个设备的对应模块共享例如运行计算机程序的公共控制设备。

现在在图3的基础上解释由控制设备52生成并经由触摸屏50显示的用户输出的示例。

图3示出了其上显示有用户输出70的触摸屏50，该用户输出70是由控制设备52针对由所检测的标识符40'标识的连接线38'而生成的。

用户输出70包括开关柜34的表示72，其可以例如由存储在存储器56中的开关柜34的虚拟模型生成。表示72包括开关柜本身的表示74以及安装在其中的部件78的表示76。72还包括例如连接、例如接线状态下所连接的连接线38'中的所标识的连接线38'的高亮表示80，使得技术人员可以从用户输出70直观地看到哪里，即在这些连接点处，其必须将所选择的连接线38'与开关柜34中的部件78连接，并且必须在开关柜34中选择哪个布线路径。所标识的连接线38'处于连接状态的高亮图80仅是示例。相反，例如，表示80还可以包括指示连接线38'的相应连接点的位置的两个箭头。

替代地或附加地，表示72还可以包括所有连接线的列表表示，由此例如可以高亮显示所标识的连接线38'，并且可以显示关于连接该连接线38'的信息。

虚拟按钮82、84也显示在触摸屏50上，允许用户通过在两个按钮之一的区域中触摸触摸屏50来进行用户输入。通过按下按钮82，用户可以确认其已经完成连接线38'的连接；例如，通过按下按钮84，其可以取消操作并从连接线的组36中选择另一条连接线。

用户经由触摸屏50的输入通过控制设备52登记并存储在存储器56中，使得控制设备52具有组36的连接线38中的哪些连接线已经被连接的信息。该信息例如可以用于生成随后的用户输出。特别地，可以想到，用户输出70还可以包括先前铺设的连接线88的表示86，使得用户输出70的技术人员可以直观地看到新连接线38'相对于已经铺设的连接线88的位置。

系统32还可以配置用于增强现实表示。为此，存储在存储器56中的计算机程序在至少一个处理器54上的执行优选地引起将由相机48采集的开关柜34和布置在其中的部件的真实图像与所标识的连接线38'的表示80以如此方式叠加，使得表示80指示在安装状态下在开关柜和布置在其中的部件的真实图像上方的连接线38'的位置。

代替触摸屏50，还可以设置简单的屏幕。在这种情况下，可以设置比如键盘、计算机鼠标或触摸板的键用于用户输入。

代替触摸屏50或简单屏幕或除了触摸屏50或简单屏幕之外，系统还可以具有用于输出用户输出的数据眼镜。数据眼镜可以例如经由无线电链路连接到控制设备52。

图4示出了完全数字支持的工作流程的示例，该工作流程从开关柜的设计到预组装的连接线的制造，以及比如接线工艺的连接工艺的自动化支持的后续过程，包括连接线的检测、连接的解释、相应用户输出的显示，并且最后作为结果，示出了完成的开关柜。图4具体示出了本文描述的方法和配置为执行该方法的系统(例如系统2或32)如何可以结合到这样的工作流程中。

在第一步骤92中，首先通过为此设置的计算机程序来生成待生产的开关柜的虚拟模型，通过虚拟地为虚拟开关柜配备所提供的部件并且使用它们来连接、特别是接线关于各个部件的类型以及必要时连接它们的安装路径的各个部件。在该步骤中，优选地生成系统2或32的连接图，该连接图稍后将用于生成用于连接各个连接线的用户输出。

在下一步骤94中，基于在第一步骤92中生成的并且在该数据基础上生成的开关柜的数据模型来确定要组装的连接线。每个单独的连接线例如通过打印数字标签或条形码而设置有单独的标识符，所述单独的标识符可以用于唯一地标识组装用于连接要被或布置在开关柜中的部件的连接线组内的单独的连接线。

下面的三个步骤96、98、100现在对应于如上所述的用于对连接工艺进行自动化支持的方法(见括号102)。

在步骤96中，使用检测设备来检测预组装的连接线的标识符，该预组装的连接线用于对布置在开关柜中的部件进行连接、特别是接线。

在步骤98中，通过连接由检测到的标识符标识的连接线来生成可视用户输出。该可视化基于先前检测到的特定用于在步骤96中标识的连接线的标识符并且根据优选地在步骤92中生成的连接图(参见从步骤92到步骤98的箭头)来进行，该连接图例如以开关柜的虚拟模型的形式可用并且包含关于所标识的连接线的连接点和布线路径的信息。

在步骤100中，经由比如屏幕或数据眼镜的输出设备来提供在步骤98中生成的用户输出。优选地，输出是增强现实表示的形式，使得用户可以直观地和空间地关联人工铺设所标识的连接线所需的工作指令(即实际开关柜的连接点和相关连接线的敷设路径)与真实开关柜。

对于各个预组装的连接线，一个接一个地重复步骤96、98和100，直到最后在步骤104中，作为整个工艺的结果完成其中布置有完全连接的、特别是接线的部件的开关柜。

优选地，系统的用户可以在步骤100中经由输入设备确认相应连接线的成功连接。该信息被传输到可视化设备，使得可视化设备可以在生成随后标识的连接线的用户输出时考虑关于已经铺设的连接线的信息(参见从步骤100到步骤98的箭头)。

用于对布置在开关柜中或比如安装板的安装系统上的部件的连接工艺进行自动化支持的方法特别还可以包括准备步骤92和94，在准备步骤92和94中生成连接图和预组装的连接线。

从步骤92到104的整个方法是用于对布置在开关柜中或安装系统(例如，安装板)上的部件进行连接、特别是接线的方法的示例。该过程实现了从规划阶段通过连接线的组装、其识别和解释直到连接线与真实开关柜中或安装系统(例如，安装板)上的部件的连接的完全数字支持的工作流程。

图5示出了用于检测连接线38'的标识符40'的检测单元的示例。检测单元110包括插座112，要识别的连接线38'可以插入到该插座112中。在插座112的区域中布置有相机模块114，通过该相机模块114可以采集来自插入到插座112中的连接线38'的图像数据。

插座112设计为在两侧开口的导管形空腔的形式，使得连接线38'可以插入到插座112中。由于插座112在两侧是开放的，连接线38'可以推入插座112中，直到连接线38'的标识符40'可以被相机模块114检测到。这允许不管其在连接线38'上的位置如何都可以采集标识符40'。

替代地，插座112也可以仅在一侧开放，特别是如果标识符40'设置在连接线38'的给定位置处，例如在距连接线38'的一端一定距离处。然后优选地调节插座112的深度，使得当连接线38'推入插座112中尽可能远时，标识符40'位于相机模块114的视场中。

插座112优选地具有边缘形式的形状，并且相机模块114优选地布置为使得边缘位于相机模块114的视场内。例如，插座112可具有三角形横截面或为棱柱形，三角形的一个角或棱柱形的一个边缘在相机模块114的视场内。边缘为连接线38'定义了限定的接触点，这便于连接线38'在插座中的定位以及标识符40'在相机模块114的视场中的定位。

检测单元110还具有照明设备116，通过照明设备116可以在相机模块114的区域中照射插座112，使得不论外部照明条件如何都可以可靠地检测标识符40'。照明设备116应当优选地以如此方式横向于插座112的纵向范围延伸，使得布置在插座112中的连接线的弯曲表面的至少180°被照射，使得印刷在连接线的弯曲表面上的标识符能够被可靠地检测到。

检测单元可以可选地具有屏幕138，在屏幕138上输出由相机模块114采集的图像，以便于技术人员将连接线38'定位在插座112中。具体地，这使得技术人员更容易将标识符40'定位在相机模块114的视场内。

检测单元110还包括控制设备118，其配置为在检测到的图像数据中检测连接线38'的标识符40'，并生成用于所检测的标识符的数字代码。控制设备118还可以控制相机模块114和照明设备116的功能。

另外，检测单元110包括传输装置120，该传输装置120适配为将所找到的标识符40'的数字代码传输到可视化设备，该可视化设备用于通过连接由标识符标识的连接线来生成用户输出。传输装置120布置为将标识符40'的数字代码传输到包括控制装置132的服务器130，在控制装置132上运行用于根据数字代码生成可视用户输出的计算机程序。因此，检测单元110处的传输装置120一方面由网络接口122(例如LAN或WLAN接口)以及在控制设备118上运行的计算机程序的一部分形成，这使得用于标识符的数字代码经由网络接口122和网络142传输到服务器130。

然后，具有用于接收数字代码的对应网络接口134的服务器130可以根据所发送的用于40'标识符的数字代码和存储在服务器130的存储器(例如其中布置有要连接的部件的开关柜的虚拟模型)上的连接图来配置，通过连接由标识符40'标识的连接线38'来生成用户输出。然后可以在服务器130的屏幕136上显示所生成的用户输出。另外地或替代地，用户输出还可以经由耦合到服务器130或经由有线或无线通信链路耦合到检测单元110的数据眼镜输出。

此外，还可以想到，将所生成的用户输出从服务器130传输到检测单元110，并且经由检测单元110的可选地设置的屏幕138输出。

检测单元110和服务器130一起形成用于对布置在开关柜中或安装系统(例如，安装板)上的部件的连接工艺进行自动化支持的系统144。

作为在服务器130上生成用户输出的替代，还可以在检测单元110本身中生成用户输出。例如，控制设备118可以布置为根据所生成的标识符40'的代码和存储在控制设备118的存储器中的连接图来生成用户输出，并例如经由检测单元110的屏幕138或经由通过通信链路连接到其的数据眼镜将其输出。在这种情况下，具有在其上运行的用于生成用户输出的计算机程序的一部分的控制设备118表示可视化设备。在这种情况下，数字代码纯粹地通过软件传输到可视化设备，由此控制设备和相应的程序部分表示传输设备。

检测单元110配置为固定设备，该固定设备可以设置在要被连接的开关柜附近的使用位置处。为了防止不利的环境条件，例如灰尘或湿气，检测单元110优选地包括合适的外壳140，检测单元110的各个部件封装在外壳140中。

从以上对系统、检测单元、它们的使用、方法和计算机程序的示例的描述中，显而易见的是，这些能够以避免误连接的方式对布置在开关柜中或组装系统上的部件的连接工艺进行自动化支持，因为执行技术员通过用户输出直观地提供连接各个预制连接线所需的信息，并且可以实现这些信息。

Claims (10)

1.一种用于对布置在开关柜(34)中的部件的连接工艺进行自动化支持的方法，

-其中，通过检测设备(4、62)从用于对布置在开关柜(34)中的部件进行连接的一组预组装的连接线(12、38、38')中检测连接线(12、38、38')的标识符(10、40、40')，其中，所述标识符(10、40、40')标识所述连接线(12、38、38')，

-其中，可视用户输出(20、70)根据检测到的标识符(10、40、40')和连接图自动生成，所述可视用户输出(20、70)涉及由所述标识符(10、40、40')标识的所述连接线(12、38、38')的连接，并且

-其中，所生成的用户输出(20、70)经由输出设备(8、66)递送，

其特征在于，所述可视用户输出(20、70)的生成包括生成所述连接线(12、38、38')的连接点和铺设路径的图形描绘，

-其中，接收关于在较早时间点标识的另一连接线(88)的完成连接的用户输入(24)，并且

-其中，根据关于所述另一连接线(88)的完成连接的用户输入(24)，生成关于所标识的连接线(12、38、38')的连接的所述用户输出(20、70)。

2.根据权利要求1所述的用于对布置在开关柜(34)中的部件的连接工艺进行自动化支持的方法，

其特征在于，所述用户输出(20、70)通过所述开关柜(34)的虚拟模型来生成，所述虚拟模型具有对所标识的连接线(12、38、38')的连接的描绘。

3.根据权利要求1或2所述的用于对布置在开关柜(34)中的部件的连接工艺进行自动化支持的方法，

其特征在于，经由增强现实设备来递送所述用户输出(20、70)，其中，真实图像或真实对象与所生成的用户输出(20、70)叠加。

4.根据权利要求3所述的用于对布置在开关柜(34)中的部件的连接工艺进行自动化支持的方法，

其特征在于，所述增强现实设备是屏幕(50、136、138)或数据眼镜。

5.一种用于对布置在开关柜(34)中的部件的连接工艺进行自动化支持的系统(2、32)，所述系统

-具有配置为检测连接线(12、38、38')的标识符(10、40、40')的检测设备(4、62、110)，其中，所述标识符(10、40、40')标识所述连接线(12、38、38')，

-具有可视化设备(6、64)，其配置为根据所检测的标识符(10、40、40')和关于所标识的连接线(12，38，38')的连接的连接图来生成可视用户输出(20，70)，并且

-具有输出设备(8，66)，其配置为向用户递送由所述可视化设备(6、64)生成的所述用户输出(20、70)，

还包括一组预组装的连接线(12、38、38')，用于对布置在所述开关柜(34)中的部件进行连接，其中，每个连接线(12、38、38')具有用于标识相应连接线(12、38、38')的标识符(10、40、40')，

其特征在于，所述可视用户输出(20、70)包括所述连接线(12、38、38')的连接点和铺设路径的图形描绘，

其中，所述系统还包括输入设备(22、50)，其配置为接收关于先前标识的连接线(88)的完成连接的用户输入(24)，

其中，所述可视化设备(6、64)配置为根据关于其他先前标识的连接线(88)的完成连接的用户输入(24)，生成关于所标识的连接线(12、38、38')的连接的用户输出(20、70)。

6.根据权利要求5所述的用于对布置在开关柜(34)中的部件的连接工艺进行自动化支持的系统，

其特征在于，所述可视化设备(6、64)布置为通过所述开关柜(34)的虚拟模型来生成所述用户输出(20、70)，所述可视化用户输出(20、70)具有对所标识的连接线(12、38、38')的所述连接的描绘。

7.根据权利要求5或6所述的用于对布置在开关柜(34)中的部件的连接工艺进行自动化支持的系统，

包括配置为向用户递送所述用户输出(20、70)的增强现实设备，其中，真实图像或真实对象与所生成的用户输出(20、70)叠加。

8.根据权利要求5或6所述的用于对布置在开关柜(34)中的部件的连接工艺进行自动化支持的系统，还包括控制设备(52、118)，所述控制设备配置为实现对根据权利要求1至4中任一项所述的用于对布置在开关柜(34)中的部件的连接工艺进行自动化支持的方法的执行。

9.一种根据权利要求5至8任一项所述的用于对布置在开关柜(34)中的部件的连接工艺进行自动化支持的系统(2、32)的用途，用于对布置在开关柜(34)中的部件的接线工艺进行自动化支持。

10.一种包括程序指令的计算机程序，所述程序指令在至少一个处理器上的执行引起执行根据权利要求1至4任一项所述的用于对布置在开关柜(34)中的部件的连接工艺进行自动化支持的方法。

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