ES2878586T3 - Dispositivo y método para supervisar un área operativa - Google Patents

Abstract

Dispositivo para supervisar un área operativa (12) de una máquina operativa (11) provista de un miembro de trabajo (14) y medios de soporte y movimiento (15) de dicho miembro de trabajo (14), comprendiendo dicho dispositivo de supervisión: - al menos una unidad de grabación óptica (17) capaz de adquirir imágenes de dicha área operativa (12) que rodea dicho miembro de trabajo (14), - una unidad de gestión (18) configurada para recibir y procesar dichas imágenes adquiridas por dicha unidad de grabación óptica (17), para identificar posibles obstáculos fijos y/o móviles, y enviar una señal de comando a dicho miembro de trabajo (14), cuando dicho obstáculo sea detectado en dicha área operativa (12), y - un miembro de posicionamiento (21) capaz de posicionar dicha unidad de grabación óptica (17) estando dicho dispositivo de supervisión caracterizado por que dicho miembro de posicionamiento (21) está provisto de miembros de accionamiento (3) que pueden ser accionados selectivamente por dicha unidad de gestión (18) y pueden activarse selectivamente, mediante comandos desde dicha unidad de gestión (18), para posicionar dicha unidad de grabación óptica (17) en relación con la posición de dicho miembro de trabajo (14) durante el ciclo operativo y en relación con la posible presencia de uno o más obstáculos fijos y/o móviles en dicha área operativa (12).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo y método para supervisar un área operativa

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo y un método para supervisar un área operativa, es decir, un área donde trabajan miembros de trabajo, por ejemplo, miembros de perforación, de una máquina operativa tal como una excavadora o similar.

En particular, la presente invención permite supervisar el área operativa y reconocer la presencia y/o aproximación de personas y/u objetos en esa área operativa.

De manera preferentemente, aunque no exclusiva, la invención se aplica a perforadoras pequeñas y medianas, a tolvas, barrenadoras o fresadoras, a máquinas para anclar postes, para hacer pozos o diafragmas, u otras máquinas que tengan características similares o comparables.

Antecedentes de la invención

Se sabe que las perforadoras o, más generalmente, las máquinas operativas provistas de miembros de trabajo para agujerear, romper o fragmentar el suelo, están equipadas con sistemas de seguridad contra lesiones capaces de prevenir accidentes y/o lesiones debido al contacto accidental de los operarios con los miembros de la máquina. Un sistema de seguridad utilizado en el estado de la técnica prevé utilizar uno o más cordones diseñados para delimitar un área periférica alrededor del miembro de trabajo de la máquina y que tienen sensores de contacto en correspondencia con sus extremos.

Cuando un operario entra en el área delimitada por dichos cordones, y se topa con ellos, los sensores detectan este contacto y el miembro de trabajo se detiene rápidamente, con el fin de evitarle accidentes al operario.

Aunque es válido en teoría, este sistema ha resultado bastante inadecuado en la práctica, ya que cada vez que el operario tiene que acceder, incluso cuando la máquina está detenida, al área alrededor del miembro de perforación, puede chocar accidentalmente con los cables, ocasionando una pérdida considerable de tiempo e inconvenientes operativos.

Otros sistemas de seguridad conocidos prevén el uso de jaulas protectoras que impiden el acceso a las piezas móviles de la máquina y, en particular, al miembro de perforación. Para acceder al miembro de trabajo, es necesario abrir las jaulas, y la apertura de las jaulas hace que el miembro de perforación se detenga, para evitar accidentes.

Las jaulas son caras, voluminosas y pesadas, y tampoco permiten alcanzar los puntos de perforación deseados, sobre todo cuando estos puntos están cerca de una pared u otro obstáculo fijo.

Las jaulas también deben dimensionarse de acuerdo con el modo operativo de la máquina, de manera que, mientras en el caso de una dirección de trabajo vertical las jaulas pueden tener una extensión limitada, en el caso de una dirección de trabajo horizontal deben extenderse a lo largo de toda la longitud de la varilla de soporte del miembro de trabajo, con el consiguiente aumento de peso y volumen total.

Dado que las intervenciones sobre los miembros de trabajo, por ejemplo, para insertar nuevos postes o varillas, o para cambiar y/o mantener la herramienta, también pueden ser muy frecuentes en el transcurso de un día, los operarios normalmente retiran los cordones o las jaulas al inicio del trabajo, privando así a la máquina de su sistema de seguridad.

Esto conlleva considerables riesgos para la seguridad de los propios operarios, así como un incumplimiento de la normativa que puede ser sancionada en caso de controles.

Otros sistemas conocidos para supervisar las áreas operativas prevén el uso de ondas de radio, que pueden detectar la presencia de sensores, o chips de reconocimiento llevados por el personal de trabajo.

Sin embargo, esta solución tampoco es muy eficiente y, con el fin de obtener una supervisión eficaz, también es necesario que cualquier persona que entre en el lugar de trabajo cuente con un sensor o chip adecuado.

Otras soluciones conocidas prevén el uso de una cámara fija, montada sobre la máquina, o posiblemente sobre la varilla de soporte, también conocida como el "mástil", que supervisa el área que rodea al miembro de trabajo.

Sin embargo, el uso de cámaras fijas no permite una supervisión eficaz de las áreas operativas, sobre todo si la máquina operativa tiene que funcionar cerca de una pared o un obstáculo, que impidan que la cámara muestre un área suficientemente grande. Por otra parte, si la cámara sobresale más allá del grueso del miembro de trabajo, le impide trabajar cerca de una pared u otro obstáculo fijo, ya que no permite que el miembro de trabajo sea colocado correctamente.

Se conocen soluciones que prevén el uso de cámaras y dispositivos de visualización para supervisar una zona operativa de un dispositivo de perforación, por ejemplo, gracias a los documentos EP-A-1 482238 y DE-U-20 2015 101 170.

El documento EP-A-1 482 238, a nombre del presente Solicitante, se refiere a un dispositivo y un método para reconocer la presencia y/o aproximación de personas u objetos voluminosos dentro de una zona operativa de la máquina operativa. La solución descrita prevé el uso de dos medios de visualización digitales dispuestos de tal manera que muestren un área determinada alrededor de la zona operativa de un elemento de barrenado de una máquina perforadora.

En el documento EP-A-1 482238 los medios de visualización están montados en una posición fija y, por tanto, para modificar el área mostrada, por ejemplo, a medida que avanzan las operaciones de excavación, un operario tiene que desmontar primero y luego volver a montar a mano, en la medida de lo posible, los medios de visualización en la posición más adecuada para no arriesgarse a que su campo de visión quede obstruido y/o limitado y evitar así que se generen condiciones peligrosas.

La solución descrita en el documento DE-U-20 2015 101 170 se refiere a un aparato de perforación provisto de un sensor de control, por ejemplo, una videocámara o un sensor 3D, unido al mástil o a un brazo que a su vez está unido al mástil y sobresale en voladizo desde este último. El sensor de supervisión está fijo y no se contempla que pueda disponerse en diferentes posiciones para modificar el área que se vaya a supervisar.

Por tanto, puede que las soluciones conocidas no sean muy eficientes si, por ejemplo, el miembro de trabajo tiene que trabajar cerca de la pared de un edificio, de árboles o de otros obstáculos, ya sean fijos o también móviles.

Por consiguiente, es necesario perfeccionar y proporcionar un dispositivo de supervisión y un método conectado, para supervisar un área operativa, que superen al menos una de las desventajas del estado de la técnica.

Un propósito de la presente invención es obtener un dispositivo de supervisión para que un área operativa se aplique a máquinas de excavación, o similares, que garantice un alto nivel de seguridad, no suponga ningún obstáculo para el trabajo del personal y no implique ningún problema operativo en particular.

Otro propósito de la invención es obtener un dispositivo de supervisión que sea sencillo de instalar y que pueda adoptarse, prácticamente sin limitaciones, en cualquier tipo y tamaño de máquina operativa, tanto en la fase de producción como en máquinas operativas ya existentes.

Otro propósito de la invención es obtener un dispositivo de supervisión y un método de supervisión conectado, que permitan variar el área que se vaya a supervisar en cada ocasión según las condiciones operativas de la máquina operativa.

Otro propósito de la presente invención es obtener un dispositivo de supervisión para una máquina operativa que permita posicionar, en cada ocasión, la unidad de grabación óptica en relación con la posición de posibles obstáculos, fijos y/o móviles, presentes en el área operativa, con el fin de optimizar el área operativa supervisada y evitar la limitación del campo de visión.

El Solicitante ha ideado, sometido a ensayo y realizado la presente invención para superar las deficiencias del estado de la técnica y para obtener estos y otros propósitos y ventajas.

Sumario de la invención

La presente invención se expone y caracteriza en las reivindicaciones independientes, mientras que las reivindicaciones dependientes describen otras características de la invención o variantes de la idea inventiva principal. De acuerdo con los propósitos anteriores, la presente invención se refiere a un dispositivo de supervisión de un área operativa, en el que opera un miembro de trabajo de una máquina operativa.

De acuerdo con la presente invención, el dispositivo de supervisión comprende al menos una unidad de grabación óptica adecuada para adquirir imágenes del área operativa y una unidad de gestión configurada para recibir y procesar las imágenes y enviar una señal de comando al miembro de trabajo, cuando se detecta un obstáculo en el área operativa.

De acuerdo con la presente invención, el dispositivo de supervisión comprende un miembro de posicionamiento, que puede accionarse selectivamente mediante comandos desde la unidad de gestión, para posicionar la unidad de grabación óptica en relación con la posición del miembro de trabajo durante el ciclo operativo y con la posible presencia de uno o más obstáculos fijos y/o móviles en el área operativa, con el fin de aumentar el área supervisada excluyendo las zonas que no necesitan, en ese momento, ser supervisadas.

Dicho de otro modo, la unidad de gestión puede activar selectivamente el elemento de posicionamiento cuando se detecte que un obstáculo externo, por ejemplo una rama, una pared, un cartel u otra cosa, también en movimiento, o un obstáculo que forme parte de la máquina, entre en el campo de visión de la unidad de grabación óptica, limitando dicho campo de visión y creando por tanto condiciones potencialmente peligrosas, para mover la unidad de grabación óptica, modificando su posición, con el fin de recuperar un campo de visión óptimo.

Más en concreto, la unidad de gestión puede ordenar la activación del miembro de posicionamiento para mover y/u orientar la unidad de grabación óptica con el fin de modificar el área que se va a supervisar basándose en las imágenes adquiridas, para optimizar la visualización y/o modificar, continuamente o en intervalos, el campo de visión de la zona alrededor del elemento de trabajo en función de posibles obstáculos, fijos y/o móviles, presentes en el mismo.

De acuerdo con posibles variantes, el dispositivo de supervisión comprende dos unidades de grabación óptica que cooperan entre sí para definir una imagen tridimensional del área operativa común.

De acuerdo con posibles realizaciones, la unidad de grabación óptica comprende al menos un sensor de infrarrojos capaz de adquirir imágenes incluso cuando no hay luz, o en condiciones de baja visibilidad.

De acuerdo con otras formulaciones, la presente invención también se refiere a un método de supervisión que permite modificar la posición de la unidad de grabación óptica en relación con la posición del miembro de trabajo y la posible presencia de uno o más obstáculos, fijos y/o móviles, con el fin de aumentar el área operativa supervisada eficaz.

Breve descripción de los dibujos

Estas y otras características de la presente invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción de algunas realizaciones, facilitadas a modo de ejemplo no restrictivo con referencia a los dibujos adjuntos, en donde:

- la Figura 1 es una vista esquemática lateral de una máquina excavadora en una configuración vertical, equipada con un dispositivo de supervisión de acuerdo con las formas de realización aquí descritas;

- las Figuras 2 y 3 son dos vistas esquemáticas desde arriba de la Figura 1 con los medios de grabación óptica dispuestos en dos posiciones, donde están destacadas las áreas que se van a supervisar;

- la Figura 4 es una vista esquemática desde arriba de la Figura 1 con los medios de grabación óptica dispuestos en dos posiciones;

- la Figura 5 es una vista esquemática lateral de una máquina operativa en una configuración horizontal, equipada con un dispositivo de supervisión de acuerdo las realizaciones aquí descritas.

Para facilitar la comprensión, se han usado los mismos números de referencia, cuando ha sido posible, para identificar elementos idénticos comunes en los dibujos. Se entiende que los elementos y las características de una realización pueden incorporarse convenientemente en otras realizaciones sin más aclaraciones.

Descripción detallada de algunas realizaciones

Las realizaciones aquí descritas se refieren a un dispositivo de supervisión 10 de un área operativa 12 de una máquina operativa 11, tal como, por ejemplo, cubos, barrenadoras o fresadoras, máquinas excavadoras, máquinas para anclar postes, para hacer pozos o diafragmas, y cosas por el estilo.

De acuerdo con posibles realizaciones, la máquina operativa 11 puede comprender un conjunto móvil 13 para moverla, un miembro de trabajo 14 capaz de realizar una o más operaciones específicas, tales como, por ejemplo, taladrado u otra, y miembros de soporte y movimiento 15 capaces de soportar y mover el miembro de trabajo 14.

Por ejemplo, si la máquina operativa 11 es una máquina excavadora, la unidad de movimiento 13 puede comprender una corredera con orugas u otra unidad de movimiento similar, y el miembro de trabajo 14 puede comprender un miembro de perforación.

Los miembros de soporte y movimiento 15 pueden comprender una varilla de soporte 16, también conocida como el "mástil", con el que se puede asociar el miembro de trabajo 14.

También pueden asociarse dispositivos de agarre 27 con la varilla de soporte 16 y están configurados para retener cualquier herramienta de trabajo conectada al miembro de trabajo 14, por ejemplo, tubos o varillas de perforación, para permitir su sustitución o modificación.

De acuerdo con algunas realizaciones, el dispositivo de supervisión 10 puede comprender:

- al menos una unidad de grabación óptica 17 capaz de adquirir imágenes de un área operativa 12 que rodea el miembro de trabajo 14 de la máquina operativa 11;

- una unidad de gestión 18 configurada para recibir y procesar las imágenes adquiridas por la unidad de grabación óptica 17, y para enviar una señal de comando al miembro de trabajo 14 cuando se detecta una forma en el área operativa 12.

De acuerdo con posibles realizaciones, la unidad de grabación óptica 17 comprende, por ejemplo, una o más cámaras configuradas para filmar al menos las imágenes del área subtendida por su haz visual.

De acuerdo con algunas realizaciones, la unidad de grabación óptica 17 está configurada para posicionarse de manera que su haz visual afecte a un área operativa 12 que rodea el miembro de trabajo 14 de un tamaño deseado, de acuerdo con los requisitos específicos de seguridad presentes en cada ocasión en las diversas configuraciones de trabajo de la máquina operativa 11.

La unidad de grabación óptica 17 se inserta preferentemente en un recipiente metálico, no mostrado, ventajosamente de un tipo muy resistente, para evitar que astillas o escombros golpeen y dañen la unidad de grabación óptica 17 y, en cualquier caso, para preservarla de tensiones mecánicas o condiciones atmosféricas adversas para su funcionamiento.

El recipiente también está equipado ventajosamente con un circuito de acondicionamiento térmico interno para garantizar su funcionamiento eficiente incluso en condiciones climáticas particularmente severas.

De acuerdo con posibles realizaciones, la unidad de grabación óptica 17 se posiciona encima de los miembros de soporte y movimiento 15 y se instala sobre un soporte 19. Ventajosamente, la unidad de grabación óptica 17 se instala sobre un soporte 19 del tipo antivibración.

De acuerdo con posibles realizaciones, que se pueden combinar con otras realizaciones, la unidad de grabación óptica 17 puede comprender al menos un sensor de infrarrojos capaz de adquirir imágenes incluso en ausencia de iluminación, o en condiciones de escasa visibilidad.

De acuerdo con algunas realizaciones, el dispositivo de supervisión 10 puede comprender dos unidades de grabación óptica 17 en cooperación mutua para definir una imagen tridimensional del área operativa 12 común a las dos unidades de grabación óptica 17.

Las imágenes tridimensionales permiten obtener más información que las imágenes bidimensionales y, en particular, permiten eliminar falsos positivos por las sombras y considerar solamente cuerpos tridimensionales, mejorando así el reconocimiento de objetos o personas que entren en el área operativa 12.

Esta configuración también permite supervisar un área operativa tridimensional 12, o adquirir una tercera dimensión en altura de los objetos y/o las formas en el área operativa 12, para aumentar la seguridad en todo el espacio subtendido por los rayos visuales.

De acuerdo con posibles soluciones, la unidad de gestión 18 se puede integrar con la unidad de grabación óptica 17, por ejemplo, mediante una placa electrónica de tipo microprocesador u otra placa similar.

Está dentro del alcance de la invención que la unidad de grabación óptica 17 coopere con una unidad de gestión 18 instalada a bordo de la máquina, o incluso en el suelo, para enviar una señal de comando al miembro de trabajo 14 si se detecta un obstáculo o una forma en el área operativa 12.

De acuerdo con algunas realizaciones, la unidad de grabación óptica 17 también puede cooperar, directamente o por medio de la unidad de gestión 18, con una interfaz de usuario 28, para proporcionar a un operario la visualización del área operativa 12 supervisada.

La señal de comando puede ser, por ejemplo, un comando para detener/accionar el miembro de trabajo 14.

De acuerdo con posibles realizaciones, no mostradas, el dispositivo de control 10 puede comprender medios de señalización para señalizar una condición de alerta o una condición de peligro inminente si la unidad de gestión 18 reconoce una forma en el área operativa 12.

De acuerdo con algunas realizaciones, la unidad de grabación óptica 17 y la unidad de gestión 18 pueden conectarse por cable o pueden comunicarse en modo inalámbrico.

De acuerdo con algunas realizaciones, la unidad de gestión 18 se puede programar para desactivar o ralentizar la acción del miembro de trabajo 14, si la unidad de grabación óptica 17 detecta una persona y/o un objeto con al menos un volumen definido, en una primera zona exterior 12a, y delimitada por un borde definido, del área operativa 12 que se va a supervisar.

En dichas situaciones, además, la unidad de gestión 18 puede emitir una señal de alarma acústica y/o visual.

De acuerdo con posibles soluciones, la unidad de gestión 18 permite reconocer la presencia de formas humanas u objetos en movimiento, que tengan un volumen superior a un valor umbral definido, con el fin de interrumpir o condicionar de otro modo el funcionamiento de la máquina operativa 11 en caso de peligro real.

Esto permite no detener ni ralentizar la máquina cuando determinados objetos o materiales están en el área operativa 12 supervisada por la unidad de grabación óptica 17, por ejemplo, residuos, piedras, barro, lluvia, nieve, árboles, paredes u otros.

Si el procesamiento de las imágenes identifica la presencia de una persona o un objeto con un volumen definido dentro de una segunda zona 12b del área operativa 12, más dentro y más cerca del miembro de trabajo 14, la unidad de gestión 18 puede programarse para bloquear instantáneamente la acción del miembro de trabajo 14 con el fin de evitar accidentes.

De acuerdo con algunas realizaciones, la unidad de gestión 18 está provista de software que puede discriminar si dentro del área operativa 12 que se va a supervisar, en una de las zonas 12a o 12b, se reconoce la forma de una persona, determinando así una intervención sobre los comandos del miembro de trabajo 14, u otro tipo de objeto u otro material, por ejemplo polvo, lluvia o nieve, que no ocasione ninguna intervención en el miembro de trabajo 14. De acuerdo con otras realizaciones, puede haber tres o más zonas diferenciadas dentro del área operativa 12, con diferentes y diversos grados de intervención sobre el sistema de comando de la máquina operativa 11.

De acuerdo con otras realizaciones, la unidad de gestión 18 puede comprender una unidad de memoria 20 configurada para memorizar áreas operativas diversificadas 12 que van a ser supervisadas dependiendo del tipo de miembro de trabajo 14 en uso, en la posición de la unidad de grabación óptica 17, el tipo y/o tamaño de la máquina operativa 11. La unidad de memoria 20 también se puede configurar para memorizar las imágenes grabadas y posiblemente transmitirlas de forma remota en tiempo real.

En el caso de que se genere una señal de alarma, o se produzca una ralentización, o una parada de los elementos de trabajo 14 ocasionada por la intervención de la unidad de gestión 18, la unidad de memoria 20 puede memorizar las imágenes antes y después de estos eventos.

Esto permite reproducir las imágenes en un momento posterior, para verificar qué sucedió realmente en el área operativa 12 en caso de accidentes.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, el dispositivo de supervisión 10 también comprende un elemento de posicionamiento 21, capaz de ser activado selectivamente por la unidad de gestión 18, y capaz de posicionar la unidad de grabación óptica 17 tanto en relación con la posición del miembro de trabajo 14, durante su ciclo operativo, como en relación con la posible presencia de uno o más obstáculos, fijos o también móviles, en el área operativa 12, para modificar el borde de la zona operativa 12 supervisada en función de la presencia detectada de dichos obstáculos. Esto permite mover, posicionar y/u orientar la unidad de grabación óptica 17 en diversas posiciones alrededor del miembro de trabajo 14, con el fin de garantizar la supervisión constante de un área operativa adecuada 12, optimizando el área operativa 12 mediante la minimización del encuadre de obstáculos fijos, tales como, por ejemplo, paredes u otros objetos, que hacen muy improbable o imposible que las formas pasen entren al área operativa 12.

Los obstáculos pueden comprender obstáculos externos, tales como una rama, una pared, un cartel u otra cosa, también en movimiento, u obstáculos internos, tales como componentes de la máquina operativa 11, por ejemplo, el miembro de trabajo 14, o herramientas de trabajo conectadas a él, por ejemplo, tubos o varillas de perforación. Por ejemplo, se podría prever el movimiento de la unidad de grabación óptica 17 con el fin de modificar el área operativa 12 cuando el miembro de trabajo 14 se sustituye por otro de diferentes tamaños.

De acuerdo con algunas realizaciones, la unidad de gestión 18 puede configurarse para condicionar el funcionamiento del elemento de posicionamiento 21 y, por tanto, la posición de la unidad de grabación óptica 17 en función de las imágenes adquiridas por la unidad de grabación óptica 17.

En otras realizaciones, la posición de la unidad de grabación óptica 17 se modifica durante el ciclo de trabajo de acuerdo con datos predeterminados en la unidad de gestión 18.

De acuerdo con estas realizaciones, el miembro de posicionamiento 21 puede estar provisto de miembros de accionamiento 31, que pueden estar sujetos a las órdenes selectivas de la unidad de gestión 18.

El miembro de accionamiento 31 puede consistir en un motor eléctrico, un motor hidráulico o neumático, un accionador o cualquier otro medio adecuado para mover el elemento de posicionamiento 21 de acuerdo con los comandos recibidos de la unidad de gestión 18.

De esta manera, la unidad de gestión 18 puede condicionar la posición de la unidad de grabación óptica 17 moviendo el miembro de posicionamiento 21, por ejemplo, si la unidad de gestión 18 detecta la presencia de obstáculos, o si el área operativa 12 mostrada es menor que un tamaño mínimo establecido del área operativa 12.

Por tanto, el dispositivo de supervisión 10 de acuerdo con la invención permite posicionar la unidad de grabación óptica 17 en su lugar, y con la mejor orientación, en función de los obstáculos fijos presentes en el área alrededor del área de operación 12.

De acuerdo con realizaciones diferentes, el miembro de posicionamiento 21 puede ser movido directamente por la unidad de gestión 18, basándose en las imágenes adquiridas por la unidad de grabación óptica 17 y procesadas.

Por ejemplo, la unidad de gestión 18 puede identificar la presencia de obstáculos fijos en un área operativa, calcular el tamaño del área operativa mostrada, y posiblemente determinar si es necesario mover la unidad de grabación óptica 17 y en qué dirección.

De acuerdo con algunas realizaciones, la unidad de gestión 18 puede determinar si mover, y cómo mover, el miembro de posicionamiento 21 de acuerdo con los parámetros y las restricciones establecidos y memorizados en la propia unidad de gestión 18, o en la unidad de memoria 20.

De esta manera, el dispositivo de supervisión 10 puede ser capaz de autoadaptarse automáticamente y ajustar en cada ocasión la posición del elemento de posicionamiento 21 y, por tanto, de la unidad de grabación óptica 17 con el fin de optimizar la visualización del área operativa 12.

De acuerdo con otras realizaciones diferentes, el miembro de posicionamiento 21 puede ser movido por la unidad de gestión 18 de acuerdo con los comandos facilitados por un operario, por ejemplo, mediante la interfaz de usuario 28 que está conectada operativamente a la unidad de gestión 18, después de haber mostrado cualquier posible interferencia en el campo de visión de la unidad de grabación óptica 17.

De acuerdo con otras realizaciones diferentes, el miembro de posicionamiento 21 puede comprender una unidad de movimiento lateral configurada para mover la unidad de grabación óptica 17 a lo largo de una trayectoria definida por una guía 22 proporcionada sobre los elementos de soporte y movimiento 15, es decir, sobre la varilla de soporte 16 de la máquina operativa 11.

De acuerdo con posibles realizaciones, el miembro de posicionamiento 21 puede comprender un brazo móvil 23, que puede accionar el miembro de accionamiento 31 conectado a los miembros de soporte y movimiento 15 y configurado para posicionar la unidad de grabación óptica 17 en diferentes posiciones con respecto al miembro de trabajo.

De acuerdo con posibles realizaciones, el brazo móvil 23 está conectado de forma giratoria a la varilla de soporte 16 y está configurado para girar alrededor de un eje de giro X, alineado con el eje longitudinal del miembro de trabajo 14, o paralelo al mismo.

De acuerdo con algunas realizaciones, se puede hacer girar el brazo móvil 23 entre una posición delantera, donde la unidad de grabación óptica 17 está situada encima del miembro de trabajo 14 y enmarca un área operativa 12 sustancialmente simétrica con respecto a la posición del miembro de trabajo 14 (ver Figura 1), y al menos una posición lateral, donde la unidad de grabación óptica 17 está situada lateralmente con respecto a la posición del miembro de trabajo 14 (ver Figura 3).

De acuerdo con algunas realizaciones, el brazo móvil 23 puede tener una longitud fija que permita el movimiento de la unidad de grabación óptica 17 a lo largo de una parte circunferencial.

De acuerdo con posibles realizaciones diferentes, el brazo móvil 23 puede tener una longitud variable, por ejemplo, puede comprender dos o más segmentos insertados telescópicamente entre sí, o que se puedan plegar unos junto a otros.

De acuerdo con otras variantes, el extremo del brazo móvil 23 conectado a la unidad de grabación óptica 17 puede comprender una junta giratoria 24 configurada para modificar la orientación de la unidad de grabación óptica 17 con respecto al brazo móvil 23.

De acuerdo con algunas realizaciones, cuando la máquina operativa 11 está junto a una pared lateral y/o delantera o a un obstáculo fijo, la unidad de grabación óptica 17 está colocada en una posición lateral con respecto al miembro de trabajo 14, por ejemplo, frente a la zona donde está la pared o el obstáculo fijo, para supervisar un área operativa accesible 12 que sea más grande que la que se puede supervisar, posicionando la unidad de grabación óptica 17 encima del miembro operativo 14.

De acuerdo con una realización diferente, posicionando la unidad de grabación óptica 17 en una posición lateral y orientándola hacia la máquina operativa 11 es posible ver las condiciones de los componentes de la propia máquina operativa 11. Esto también permite ver componentes que no son fácilmente accesibles en condiciones de uso. La posibilidad de mover la unidad de grabación óptica 17 desde la posición delantera hacia la posición lateral hace que la máquina operativa 11 sea más versátil, por lo que la unidad de grabación óptica 17 también se puede utilizar cerca de una pared u otro obstáculo que se extienda verticalmente, mientras continúa registrando el área operativa 12 que se va a supervisar.

Por ejemplo, como puede observarse en las Figuras 2 y 3, si no hay obstáculos fijos situados frente al miembro de trabajo 14, la unidad de grabación óptica 17 se puede posicionar en la posición delantera (Figura 2), mientras que si hay obstáculos fijos, tal como una pared, un árbol u otros elementos con una extensión vertical, también situados lateralmente, la unidad de grabación óptica 17 puede posicionarse en una posición lateral opuesta a la ocupada por el obstáculo fijo (Figura 3).

De acuerdo con posibles realizaciones diferentes, el miembro de posicionamiento 21 también puede comprender un miembro móvil longitudinal 25 configurado para posicionar la unidad de grabación óptica 17 en la dirección longitudinal, por ejemplo, con respecto a la varilla de soporte 16, acercándola o alejándola del miembro de trabajo 14.

De acuerdo con posibles realizaciones, no mostradas, el miembro móvil longitudinal 25 puede comprender elementos de guía, que se pueden asociar con los miembros de soporte y movimiento 15, y elementos deslizantes, que se pueden asociar con la unidad de grabación óptica 17 y adecuados para deslizarse en los elementos de guía.

De acuerdo con otras realizaciones, la unidad de grabación óptica 17 puede comprender o estar asociada con una unidad de detección 26, configurada para detectar la posición y/u orientación en el espacio de la unidad de grabación óptica 17.

Por ejemplo, la unidad de detección 26 puede comprender un acelerómetro capaz de reconocer la orientación de la unidad de grabación óptica 17 con respecto a un sistema de referencia de coordenadas, es decir, si está orientada en una dirección vertical, horizontal o inclinada con respecto a ellas.

De acuerdo con posibles realizaciones diferentes, el dispositivo de supervisión 10 también puede comprender otra unidad de detección 26 asociada con la varilla de soporte 16.

De esta manera, si la unidad de grabación óptica 17 se retira de la máquina operativa 11 o, en cualquier caso, se distancia de la varilla de soporte 16 una distancia superior a un valor umbral predeterminado, se puede generar una señal de alarma.

De acuerdo con otras realizaciones diferentes, dependiendo de la posición de la unidad de grabación óptica 17 detectada por la unidad de detección 26 y de las condiciones operativas, la unidad de gestión 18 puede seleccionar en cada ocasión el área operativa específica 12 que tiene que supervisarse, y/o el modo de visualización de la misma. De acuerdo con soluciones particulares, la unidad de gestión 18 se puede configurar para identificar personas u objetos voluminosos, reconociéndolos desde arriba si la posición de la unidad de grabación óptica 17 es vertical, o reconociéndolos mediante su identificación desde la forma lateral si la posición de la unidad de grabación óptica 17 es horizontal, funcionando así en diferentes dimensiones.

De acuerdo con otras realizaciones, puede estar previsto que la unidad de gestión 18, dependiendo de las imágenes en tiempo real adquiridas, pueda reconocer si el área operativa 12 se muestra correctamente y, si es necesario, pueda actuar sobre el miembro de posicionamiento 21 para mover la unidad de grabación óptica 17 a la posición que permita supervisar una visualización óptima del área operativa 12.

Las realizaciones descritas aquí también se refieren a un método para supervisar un área operativa 12 de una máquina operativa 11.

De acuerdo con posibles realizaciones, el método de supervisión prevé:

- adquirir imágenes del área operativa 12 con al menos una unidad de grabación óptica 17;

- procesar las imágenes para detectar la posible presencia de al menos un obstáculo o una forma fija o en movimiento, en el área operativa 12, y enviar un comando al miembro de trabajo 14 si un obstáculo, o una forma, se detecta en el área operativa 12.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, el método de supervisión prevé la posición de la unidad de grabación óptica 17 en relación con la posición del miembro de trabajo 14 y la posible presencia de uno o más obstáculos fijos en el área operativa 12, para aumentar el área operativa 12 supervisada.

El método de supervisión también prevé el reconocimiento de una forma en el área operativa 12 y, si es necesario, verificar si dicha forma tiene un tamaño mayor que un valor umbral predeterminado.

De acuerdo con algunas realizaciones, el método de supervisión también permite verificar si la forma está inmóvil o en movimiento, y verificar la dirección en la que se esté moviendo.

De acuerdo con otras realizaciones diferentes, el método de supervisión puede permitir verificar si la forma se está moviendo dentro de zonas específicas del área operativa 12.

De acuerdo con otras realizaciones diferentes, el método de supervisión puede prever la detección de la posición y/u orientación de la unidad de grabación óptica 17 mediante una unidad de detección 26.

Una de las ventajas de la presente invención es que el área operativa 12 alrededor del miembro de trabajo 14 es sustancialmente libre, de manera que, cuando la máquina operativa 11 se detenga, los operarios puedan acceder completamente a ella para cualquier tipo de operación o intervención.

Otra ventaja es que el dispositivo de supervisión 10 se puede instalar, sin limitaciones particulares, sustancialmente en cualquier máquina operativa 11 sin realizar complicadas operaciones de montaje y/o posicionamiento.

Una ventaja adicional de la presente invención es que permite personalizar totalmente los parámetros de intervención del sistema, tanto en términos del área operativa 12 supervisada como en términos de selección de los parámetros de discriminación que activan o no la intervención en la máquina operativa 11.

Es evidente que se pueden realizar modificaciones y/o adiciones de piezas en el dispositivo de supervisión y el método conectado como se ha descrito hasta este punto, sin apartarse del campo ni del alcance de la presente invención. También está claro que, aunque la presente invención se ha descrito con referencia a algunos ejemplos específicos, un experto en la materia podrá lograr ciertamente muchas otras formas equivalentes del dispositivo de supervisión y el método conectado, que tengan las características expuestas en las reivindicaciones y que, por tanto, entren dentro del campo de protección definido en las mismas.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para supervisar un área operativa (12) de una máquina operativa (11) provista de un miembro de trabajo (14) y medios de soporte y movimiento (15) de dicho miembro de trabajo (14), comprendiendo dicho dispositivo de supervisión:

- al menos una unidad de grabación óptica (17) capaz de adquirir imágenes de dicha área operativa (12) que rodea dicho miembro de trabajo (14),

- una unidad de gestión (18) configurada para recibir y procesar dichas imágenes adquiridas por dicha unidad de grabación óptica (17), para identificar posibles obstáculos fijos y/o móviles, y enviar una señal de comando a dicho miembro de trabajo (14), cuando dicho obstáculo sea detectado en dicha área operativa (12), y

- un miembro de posicionamiento (21) capaz de posicionar dicha unidad de grabación óptica (17) estando dicho dispositivo de supervisión caracterizado por que dicho miembro de posicionamiento (21) está provisto de miembros de accionamiento (3) que pueden ser accionados selectivamente por dicha unidad de gestión (18) y pueden activarse selectivamente, mediante comandos desde dicha unidad de gestión (18), para posicionar dicha unidad de grabación óptica (17) en relación con la posición de dicho miembro de trabajo (14) durante el ciclo operativo y en relación con la posible presencia de uno o más obstáculos fijos y/o móviles en dicha área operativa (12).

2. Dispositivo de supervisión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicho miembro de posicionamiento (21) comprende un brazo móvil (23) que puede ser accionado por el miembro de accionamiento (31), conectado a dichos miembros de soporte y movimiento (15) y configurado para posicionar dicha unidad de grabación óptica (17) entre una posición delantera, en la que dicha unidad de grabación óptica (17) está situada encima de dicho miembro de trabajo (14), y al menos una posición lateral, en la que dicha unidad de grabación óptica (17) está situada lateralmente con respecto a la posición de dicho miembro de trabajo (14).

3. Dispositivo de supervisión de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que dicho brazo móvil (23) está conectado giratoriamente a una varilla de soporte (16) y está configurado para ser girado alrededor de un eje de giro (X) alineado con un eje longitudinal de dicho miembro de trabajo (14), o paralelo al mismo, estando dicha varilla de soporte (16) comprendida en dichos miembros de soporte y movimiento (15).

4. Dispositivo de supervisión de acuerdo con las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado por que dicho brazo móvil (23) tiene una longitud variable.

5. Dispositivo de supervisión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por que un extremo de dicho brazo móvil (23) conectado a dicha unidad de grabación óptica (17) comprende una junta giratoria (24) configurada para modificar la orientación de dicha unidad de grabación óptica (17) con respecto a dicho brazo móvil (23).

6. Dispositivo de supervisión de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, caracterizado por que dicho miembro de posicionamiento (21) comprende una unidad de movimiento lateral configurada para mover dicha unidad de grabación óptica (17) a lo largo de una trayectoria definida por una guía (22) proporcionada sobre dichos miembros de soporte y movimiento (15).

7. Dispositivo de supervisión de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, caracterizado por que comprende dos unidades de grabación óptica (17) que cooperan entre sí para definir una imagen tridimensional de dicha área operativa (12) común a dichas dos unidades de grabación óptica (17).

8. Dispositivo de supervisión de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, caracterizado por que dicha unidad de grabación óptica (17) comprende al menos un sensor de infrarrojos capaz de adquirir dichas imágenes incluso cuando no hay luz, o en condiciones de baja visibilidad.

9. Dispositivo de supervisión de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, caracterizado por que dicha unidad de grabación óptica (17) comprende o está asociada a una unidad de detección (26) configurada para detectar la posición y/o la orientación en el espacio de dicha unidad de grabación óptica (17) y que se comunica con dicha unidad de gestión (18).

10. Método para supervisar un área operativa (12) de una máquina operativa (11) provista de un miembro de trabajo (14), que prevé:

- adquirir imágenes de dicha zona operativa (12) con al menos una unidad de grabación óptica (17),

- procesar dichas imágenes para identificar la posible presencia de posibles obstáculos fijos y/o móviles en dicha zona operativa (12) mediante una unidad de gestión (18), y enviar un comando a dicho miembro de trabajo (14) si hay un obstáculo detectado en dicha área operativa (12), y

caracterizado por que también prevé la activación selectiva de un miembro de posicionamiento (21) capaz de posicionar dicha unidad de grabación óptica (17) mediante un comando desde la unidad de gestión (18) y mover dicho miembro de posicionamiento (21) mediante miembros de accionamiento (31) que pueden ser accionados por dicha unidad de gestión (18) para modificar la posición de dicha unidad de grabación óptica (17) en relación con la posición de dicho miembro de trabajo (14) y con la posible presencia de uno o más obstáculos fijos y/o móviles identificados en dicha área operativa (12), para optimizar la visualización de dicha zona operativa (12) supervisada.

11. Método de supervisión de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que prevé mover dicho miembro de posicionamiento (21) automáticamente, en función de comandos suministrados por dicha unidad de gestión (18) basándose en el procesamiento de dichas imágenes adquiridas.

12. Método de supervisión de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado por que prevé mover dicho miembro de posicionamiento (21) en función de comandos suministrados por un operario por medio de una interfaz de usuario (28) conectada operativamente a dicha unidad de gestión (18).