CN112291541A - 设置辅助装置、设置辅助系统以及设置辅助程序 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种设置辅助装置、设置辅助系统以及设置辅助程序。希望在设置构成工业机械的控制系统的模块群时，能够有效地进行准确的布线作业。该设置辅助装置具备：图像信息取得部，其取得拍摄构成工业用机械的控制系统的模块而得的照相机图像；设计信息取得部，其根据照相机图像确定模块，取得与该模块的布线相关的设计信息；以及投影信息处理部，其生成基于设计信息的投影图像，并投影到与照相机图像对应的位置。

Description

设置辅助装置、设置辅助系统以及设置辅助程序
技术领域
本发明涉及用于设置构成工业机械的控制系统的模块群的辅助装置。
背景技术
用于使工业机械运转的控制装置经由I/F单元、I/O单元、电源、放大器等大量模块来控制工业机械。控制系统越复杂，在这些模块间连接或连接模块与开关、传感器、电动机等设备的布线作业变得越复杂。
关于这样配置有多个模块的设备，例如在专利文献1中提出一种管理设备的连接目的地信息并显示结构图的管理装置。
但是，连接多个模块的布线作业，连接位置越多越复杂，就越需要交替地多次确认设计图和实物。
因此，容易发生看设计图时记错连接位置或细小端子连接错误等失误。另外，边频繁确认设计图边进行作业的效率很低。
因此，希望能够高效率地进行准确的布线作业。
专利文献1：国际公开第2018/138877号
发明内容
作为本公开的一个方式的设置辅助装置具备：图像信息取得部，其取得拍摄构成工业用机械的控制系统的模块而得的照相机图像；设计信息取得部，其根据上述照相机图像确定上述模块，取得与该模块的布线相关的设计信息；以及投影信息处理部，其生成基于上述设计信息的投影图像，并投影到与上述照相机图像对应的位置。
作为本公开的一个方式的设置辅助系统具备：上述设置辅助装置；以及图像投影装置，其将拍摄到的上述照相机图像发送到上述设置辅助装置，并从上述设置辅助装置接收上述投影图像来进行投影。
作为本公开的一个方式的设置辅助程序用于使计算机作为上述设置辅助装置发挥功能。
根据本发明，在设置构成工业机械的控制系统的模块群时，能够高效地进行准确的布线作业。
附图说明
图1表示一个实施方式的设置辅助系统的结构。
图2表示一个实施方式的设置辅助装置的功能结构。
图3表示一个实施方式的投影信息的第一生成例。
图4表示一个实施方式的投影信息的第二生成例。
图5表示一个实施方式的模块的配置位置的投影例。
图6例示一个实施方式的指示器进行的组的识别方法。
图7表示一个实施方式的将组内的插槽结构与设计信息对照的方法。
图8是表示一个实施方式的用于实现设置辅助方法的处理的时序图。
图9是表示一个实施方式的投影图像生成处理的流程图。
附图标记的说明
1：设置辅助装置、2：图像投影装置、3：控制装置、10：控制部、11：图像信息取得部、12：选择部、13：设计信息取得部、14：投影信息处理部、15：识别指令部、16：配置顺序确定部、17：正误判定部、20：存储部、21：照相机、22：显示器、100：设置辅助系统。
具体实施方式
以下，说明本发明的实施方式的一例。
本实施方式的设置辅助装置通过服务器装置或个人计算机等信息处理装置(计算机)来实现。设置构成工业机械的控制系统的模块的作业人员使用智能眼镜或平板终端等具备照相机以及显示器的图像投影装置，根据通过增强现实(Augmented Reality)(AR)对作业环境进行投影的信息来推进设置作业。
图1表示本实施方式的设置辅助系统100的结构。
设置辅助系统100具备设置辅助装置1和图像投影装置2。设置辅助装置1与图像投影装置2进行通信连接，图像投影装置2将照相机21拍摄到的照相机图像发送到设置辅助装置1，从设置辅助装置1接收投影图像并投影到显示器22。
另外，设置辅助装置1还可以与CNC(计算机数字控制器)(ComputerizedNumerical Controller)等控制装置3连接，发送各种指令信号以及接收控制信息等。
这里，控制装置3例如与I/F单元或放大器等模块布线，并且经由I/O单元或放大器等模块向开关、传感器、电动机等进行布线。这些模块通常以所设计的顺序排列设置在预先设置的插槽中，构成模块组4(以下简称为组)。模块组4例如可以经由组内的I/F单元等将多个(例如，模块组4b和4c)相互连接来设置。
图2表示本实施方式的设置辅助装置1的功能结构。
设置辅助装置1具备控制部10和存储部20，控制部10通过执行预先存储在存储部20中的软件(设置辅助程序)，作为以下各种功能部发挥功能。
控制部10具备图像信息取得部11、选择部12、设计信息取得部13、投影信息处理部14、识别指令部15、配置顺序确定部16以及正误判定部17。
另外，存储部20除了存储各模块的图像数据、生产编号(序列号)等识别信息之外，还存储与模块的配置顺序、每个模块的布线用端子的位置及形状、模块间的布线位置等相关的控制系统的设计信息。
图像信息取得部11从图像投影装置2取得拍摄模块而得的照相机图像。
选择部12从照相机图像中包含的多个模块中选择作为投影图像的对象的模块。选择单元不受限定，但是例如也可以通过设置在图像投影装置上的按钮等手动进行选择。
或者，选择部12也可以选择位于照相机图像的中心的模块。由此，选择位于作业人员视线的前方的模块。
设计信息取得部13根据由图像信息取得部11取得的照相机图像来确定处理对象的模块，从存储部20取得与所确定的模块的布线相关的设计信息。
具体地说，设计信息取得部13除了从照相机图像取得模块的整体及细部的形状之外，还取得从I/F单元起第几个这样的配置顺序、生产编号(序列号)等，将这些信息和存储在存储部20中的识别信息进行对照，由此确定对处理对象的模块。
投影信息处理部14根据由设计信息取得部13取得的设计信息生成投影图像，并发送给图像投影装置2，从而投影到与照相机图像对应的位置。
图3表示本实施方式中的投影信息的第一生成例。
在该例子中，拍摄I/O单元的图像作为照相机图像。得到每个端子的符号(分配)信息，作为根据照相机图像确定的I/O单元相关的设计信息。
投影信息处理部14与照相机图像内的I/O单元的位置、大小、方向相配合地决定投影这些符号名的位置和大小，生成通过AR重叠显示的投影图像。
图4表示本实施方式中的投影信息的第二生成例。
在该例子中，拍摄电源和放大器群的图像作为照相机图像。得到各端子的符号信息，作为根据照相机图像确定的放大器相关的设计信息。进一步，设计信息也可以包含表示模块之间的布线位置的信息。
投影信息处理部14与照相机图像内的放大器的位置、大小、方向相配合地决定投影符号名的位置以及大小，生成通过AR重叠显示的投影图像。进一步，投影信息处理部14也可以生成包含表示模块间的布线位置的显示(A)的投影图像。
进一步，在该例子中，在各模块中设置有LED等的信息显示部41。在布线完成后，根据来自所连接的控制装置3的指令，在信息显示部41上显示表示以电源为开头的连接顺序的数字等信息。
由此，作业人员在模块群的设置后，能够目视确认各模块的连接顺序。另外，设置辅助装置1可以通过照相机图像取得所显示的连接顺序的信息，从而与作为设计信息被预先存储的连接顺序进行对照，自动判定连接顺序的正误。
另外，投影信息处理部14根据包含所确定的模块的组内的其他模块的配置顺序的信息，生成表示应该配置其他模块的位置的投影图像，并发送到图像投影装置2。
这里，组由多个模块构成，在组间或与控制装置之间例如经由I/F单元、放大器等布线。
图5表示本实施方式中的模块的配置位置的投影例。
在该例子中，表示通过照相机图像确定了组1内成为基础的I/F单元的情况。组1与CNC以及组2连接，由多个I/O单元构成。
在这种情况下，对于还没有配置的I/O单元，生成表示哪个生产编号(B)的模块应该配置在哪个位置的投影图像。另外，在投影图像中也表示与其他组或CNC的布线位置(C)。
另外，投影图像不限于如示例那样模仿模块的图像，例如也可以是仅将表示生产编号的符号配置在相应的位置的图像。
识别指令部15为了识别包含所确定的模块的组和其他同类的组，对控制装置3指示各组所具有的LED等指示器的动作。
由同种模块构成的多个组，乍一看很难区分的情况很多，所以通过例如对每个组改变指示器的动作、例如LED的闪烁周期，可以通过照相机图像来区别。
图6例示本实施方式的指示器进行的组的识别方法。
在设计信息中设定多个组的连接顺序和用于识别该顺序的LED的闪烁周期。根据该信息，识别指令部15例如指示控制装置3使组1以0.5秒为周期进行闪烁、组2以1.0秒为周期进行闪烁。
根据该指令，如果从控制装置3按照实际连接的顺序传送闪烁指令，则LED按照顺序以所指示的周期进行闪烁。由于该闪烁周期可以通过照相机图像来判别，所以设置辅助装置1能够判别照相机图像内的模块所属的组的实际连接顺序。进一步，设置辅助装置1也可以通过投影信息处理部14生成表示连接顺序或与连接顺序对应的组名等的投影图像。
配置顺序确定部16根据照相机图像确定模块的配置顺序。具体地说，配置顺序确定部16除了通过从照相机图像提取出的模块的形状特征以外，还通过生产编号、QR代码等，确定配置顺序和模块。配置顺序例如是在从成为基础的I/F单元起第几个插槽中配置了哪个生产编号的模块的信息。
正误判定部17判定所确定的模块的配置顺序是否与设计信息一致，并通知判定结果。
另外，判定结果的通知单元没有被限定，例如可以由投影信息处理部14生成表示不一致的投影图像。
图7表示将本实施方式中的组内的插槽结构与设计信息对照的方法。
配置顺序确定部16从照相机图像取得在接着I/F单元的多个插槽中配置的模块各自的生产编号(xxxx1、xxxx2等)和插槽编号。
例如，如果根据识别指令部15所指示的LED的闪烁周期来确定组，则正误判定部17取得与连接顺序对应的各模块的生产编号作为所确定的组的设计信息。并且，正误判定部17将由配置顺序确定部16取得的生产编号依次与设计信息进行对照。
该例子由于插槽6的生产编号不一致，因此该不一致的信息被通知给作业人员。
图8是例示本实施方式的用于实现设置辅助方法的处理的时序图。
这里，表示从控制装置3连接多个例如包含I/O单元的组的情况。
在步骤S1中，识别指令部15为了识别组的连接顺序，对控制装置3进行每组的LED的闪烁指示。
之后，控制部10重复执行步骤S2～S5直到有结束指示为止。
在步骤S2中，图像信息取得部11从图像投影装置2取得照相机图像。
在步骤S3中，控制部10执行在图9后述的投影图像生成处理。
在步骤S4中，投影信息处理部14将所生成的投影图像发送到图像投影装置2。
在步骤S5中，图像投影装置2通过AR投影接收到的投影图像。
在步骤S6中，识别指令部15指示控制装置3使得在步骤S1进行指示的LED的闪烁结束。
图9是表示本实施方式中的投影图像生成处理的流程图。
本处理相当于图8的处理中的步骤S3。
在步骤S11中，配置顺序确定部16根据从图像投影装置2接收到的照相机图像，按照组内的模块的配置顺序取得生产编号。
在步骤S12中，设计信息取得部13关于通过读取LED的闪烁模式而确定的组，取得模块的连接顺序以及各模块的布线相关的设计信息。
在步骤S13中，正误判定部17判定在步骤S11取得的生产编号和在步骤S12取得的设计信息中包含的连接顺序的生产编号是否一致。在该判断为“是”的情况下，处理移动到步骤S14，在判定为“否”的情况下，处理移动到步骤S16。
在步骤S14中，投影信息处理部14取得照相机图像中的模块的位置信息(位置、大小、方向等)。
在步骤S15中，投影信息处理部14与模块的位置信息相配合地，生成包含模块的布线相关的端子等的符号信息的投影图像，并通过图像投影装置2投影。
在步骤S16中，投影信息处理部14生成包含不一致的生产编号信息的投影图像，并使图像投影装置2投影，由此通知作业人员。
根据本实施方式，例如可以得到以下的作用效果。
(1)设置辅助装置1具备：图像信息取得部11，其取得拍摄构成工业用机械的控制系统的模块而得的照相机图像；设计信息取得部13，其根据照相机图像确定模块，并取得该模块的布线相关的设计信息；投影信息处理部14，其生成基于设计信息的投影图像，并投影到与照相机图像对应的位置。
这样，设置辅助装置1关于从控制装置3到工业用机械为止的布线作业，对于根据照相机图像而确定的模块，通过AR投影设计信息。因此，作业人员能够一边看实际的模块一边视觉掌握设计信息，所以在设置构成工业机械的控制系统的模块群时，能够有效地地进行准确的布线作业。
(2)如(1)中所述的设置辅助装置1可以具备：识别指令部15，其为了识别包含模块的组和其他同类的组，向控制装置3指示组所具有的指示器的动作。
这样，设置辅助装置1可以根据由模块群构成的组之间的连接顺序来改变指示器的动作(例如，LED的闪烁周期)，从而根据照相机图像掌握实际的连接顺序。因此，设置辅助装置1可以根据连接顺序确定并通知基于设计信息的组。另外，设置辅助装置1可以判定从照相机图像确定的组与设计信息一致或不一致。
(3)在(1)或(2)中记载的设置辅助装置1中，设计信息包含模块的配置顺序的信息，该设置辅助装置1具备根据照相机图像确定模块的配置顺序的配置顺序确定部16、判定所确定的模块的配置顺序与设计信息是否一致并且通知判定结果的正误判定部17。
这样，设置辅助装置1根据照相机图像确定模块的配置顺序，并与设计信息对照，由此能够向作业人员通知配置的错误。
(4)在(3)所记载的设置辅助装置1中，投影信息处理部14可以根据包含模块的组内的其他模块的配置顺序的信息，生成表示应该配置该其他模块的位置的投影图像。
这样，设置辅助装置1可以根据设计信息中包含的组内的模块的排列顺序的信息，投影配置前的模块的应该被配置的位置信息。因此，作业人员可以有效地配置多个模块并布线。
(5)从(1)到(4)中任意一个所述的设置辅助装置1可以具备：选择部12，其从照相机图像中包含的多个模块中选择作为投影图像的对象的模块。
这样，当照相机图像中包含多个模块时，设置辅助装置1可以根据操作人员的选择操作，或根据图像中的位置自动选择对象的模块，提高操作人员的便利性。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式。另外，本实施方式中记载的效果只不过是列举了从本发明产生的最佳效果，本发明的效果不限于本实施方式中记载的内容。
在本实施方式中，设置辅助装置1作为与图像投影装置2以及控制装置3独立的信息处理装置进行了说明，但不限于此。设置辅助装置1的各种功能可以被并入图像投影装置2或控制装置3中。
设置辅助装置1的设置辅助方法通过软件来实现。如果由软件实现，则构成该软件的程序被安装在计算机中。另外，这些程序可以被记录在可移动介质中并分发给用户，也可以通过网络下载到用户的计算机来分发。

Claims (7)

1.一种设置辅助装置，其特征在于，
该设置辅助装置具备：
图像信息取得部，其取得拍摄构成工业用机械的控制系统的模块而得的照相机图像；
设计信息取得部，其根据上述照相机图像确定上述模块，并取得与该模块的布线相关的设计信息；以及
投影信息处理部，其生成基于上述设计信息的投影图像，并投影到与上述照相机图像对应的位置。
2.根据权利要求1所述的设置辅助装置，其特征在于，
该设置辅助装置具备：识别指令部，其为了识别包含上述模块的组和其他同类的组，对控制装置指示上述组所具有的指示器的动作。
3.根据权利要求1或2所述的设置辅助装置，其特征在于，
上述设计信息包含上述模块的配置顺序的信息，
该设置辅助装置具备：
配置顺序确定部，其根据上述照相机图像确定上述模块的配置顺序；以及
正误判定部，其判定所确定的上述模块的配置顺序是否与上述设计信息一致，并通知判定结果。
4.根据权利要求3所述的设置辅助装置，其特征在于，
上述投影信息处理部根据包含上述模块的组内的其他模块的配置顺序的信息，生成表示应该配置该其他模块的位置的投影图像。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的设置辅助装置，其特征在于，
该设置辅助装置具备：选择部，其从上述照相机图像中包含的多个模块中选择作为上述投影图像的对象的上述模块。
6.一种设置辅助系统，其特征在于，
该设置辅助系统具备：
权利要求1～5中任意一项所述的设置辅助装置；以及
图像投影装置，其将拍摄到的上述照相机图像发送到上述设置辅助装置，并从上述设置辅助装置接收上述投影图像来进行投影。
7.一种计算机可读介质，其特征在于，
该计算机可读介质记录有用于使计算机作为权利要求1～5中任意一项所述的设置辅助装置发挥功能的设置辅助程序。
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