KR20180037941A - 전기 스위칭 시스템을 탑재하기 위한 방법 및 그러한 스위칭 시스템의 조립을 단순화하기 위한 조립 지원 디바이스 - Google Patents

전기 스위칭 시스템을 탑재하기 위한 방법 및 그러한 스위칭 시스템의 조립을 단순화하기 위한 조립 지원 디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 스위칭 시스템을 조립하기 위한 방법에 관한 것이고, 여기에서, 전기 컴포넌트가 특정한 연결 포인트에서 함께 배선 및/또는 연결된다. 본 발명은 추가로, 그러한 전기 스위칭 시스템의 조립을 단순화하고 그리고/또는 체크하기 위한 조립 지원 디바이스에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 스위칭 시스템에서의 연결을 위해 제공된 각각의 컴포넌트는 식별 디바이스에 의해 식별된다. 식별된 컴포넌트가 연결될 적어도 하나의 타겟 연결 포인트는, 식별 디바이스에 의해 식별된 컴포넌트에 기초하여, 연결 포인트 결정 디바이스에 의해 결정되고, 컴포넌트가 실제로 연결된 실제 연결 포인트는 모니터링 디바이스에 의해 모니터링된다. 검출된 실제 연결 포인트가 타겟 연결 포인트로부터 벗어나는 경우에, 에러 메시지가 출력된다.

Description

전기 스위칭 시스템을 탑재하기 위한 방법 및 그러한 스위칭 시스템의 조립을 단순화하기 위한 조립 지원 디바이스
본 발명은 전기 컴포넌트가 미리 정의된 커넥터 포인트에서 서로 배선 및/또는 연결된 전기 스위칭 시스템을 조립하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 추가로, 그러한 전기 스위칭 시스템의 조립을 용이하게 하고 그리고/또는 체크하기 위한 보조 조립 장치에 관한 것이다.
그러한 스위칭 시스템은, 예컨대, 건설 기계 또는 재료 이송 기계, 이를테면 크레인 또는 어스무버(earthmover) 또는 다른 작업 기계의 스위치 캐비닛(switch cabinet)일 수 있고, 다양한 전력 전자 컴포넌트, 이를테면 주파수 변환기, 제어 전자기기, 캐패시터, 및 상이한 직경을 갖는 다양한 케이블, 상이한 전도체 타입, 및 상이한 커넥터 등을 포함할 수 있다. 그러한 전기 스위칭 시스템의 조립은 원칙적으로 고도로 복잡하고, 작업자의 고도의 집중을 요구하고, 또한 회로도를 참고하면서 에러가 발생되기 쉽다. 한편으로, 컴포넌트가 스위치 캐비닛에 정확하게 배열될 필요가 있을 뿐만 아니라, 정확한 컴포넌트의 정확한 커넥터 포인트가 또한, 각각의 정확한 케이블 또는 배선에 연결될 필요가 있으며, 점진적으로, 다수의 케이블이 여기에서의 스위치 캐비닛에 배열된다. 이에 대하여, 컴포넌트는 복수의 커넥터 포인트를 포함할 수 있고, 그 복수의 커넥터 포인트에서, 대응하는 컴포넌트가 다양한 다른 컴포넌트에 배선될 것이며, 각각의 정확한 커넥터 포인트가 정확한 컴포넌트에 연결되어야만 한다. 정확한 두께 및 정확한 케이블 타입의 케이블이 또한, 컴포넌트 및 연결에 따라 여기에서 사용될 것이다. 설치되고 서로 연결될 컴포넌트가 다양하고 그 컴포넌트 사이의 차이로 인해, 계획에 따르는 작업 단계의 표준화된 수행은 어렵고, 또한 모니터링하는 것이 용이하지 않다.
그러한 스위칭 시스템은 이전에, 회로도의 보조로 배선되었거나, 또는 시작 커넥터 및 타겟 커넥터가 인쇄된 리드를 사용하여 배선되었다. 양자 모두의 경우에서, 작업자는 커넥터 양자 모두를 찾아야만 하고, 그에 따라 리드를 부설해야만 한다. 회로도를 사용하여 작업이 수행되는 경우에, 또한, 어떤 리드가 이미 부설되었는지 마킹할 필요가 있다.
이전에, 모든 이러한 작업은 전형적으로, 수작업으로 수행되었고, 부가적인 테스트 단계에서 고가이고 그리고/또는 복잡한 방식으로 정정될 필요가 있는 에러를 빈번하게 발생시킨다. 특정한 에러 레이트를 갖는 수동 배선으로 인해, 그리고 모든 에러를 신뢰가능하게 발견하지 않는 체크로 인해, 유닛의 구매자에 의한 의도된 목적에 따른 이용 동안에만 에러가 인지가능하게 되는 경우가 빈번하게 발생된다.
예컨대, MAC 어드레스, 현재의 연결 등과 같은 네트워크의 현재의 데이터가 디스플레이될 수 있는 네트워크와 다르게, 스위치 캐비닛은 원칙적으로, 스위치 캐비닛이 아직 활성화되지 않기 때문에, 반제품 상태에서 그 기능에 대해 테스트될 수 없고, 심지어 아직 설치되지 않을 수 있는 모든 컴포넌트 또는 특정한 컴포넌트의 상호작용이 특정한 기능을 위해 필요하기 때문에, 단계적인 체크가 가능하지 않다. 이에 대하여, 부가적으로 또한, 스위치 캐비닛의 조립의 자동화된 모니터링은, 상이한 컴포넌트가 원칙적으로, 이전에 고정된 순서로 항상 조립되는 것이 아니라, 무질서한 순서로 피팅 수단이 각각이고 길이가 각각인 완전히 구성된 리드가 스위치 캐비닛 구축 동안에 작업자에게 제공되고, 그 후에, 작업자가 그 각각의 리드를 설치하는 점에서 더 어렵게 된다. 항상 동일하고 항상 동일한 잭을 갖는 패치 케이블을 사용하는 네트워크 설치와 다르게, 스위치 캐비닛의 구축 시에 설치될 케이블은 부가적으로, 케이블 직경, 케이블 타입, 또는 피팅 수단에 대하여 서로 상이하다.
그러한 스위치 캐비닛의 생산은 궁극적으로, 각각의 작업자 및 그 날의 그의 상태에 대해 매우 의존적이다. 그에 따라, 작업자를 위해 조립을 단순화하고, 에러의 수를 감소시키고 복잡하고 그리고/또는 고가의 재작업을 피하는 보조를 작업자에게 제공하는 것이 유용할 것이다.
전기 디바이스의 커넥터 단자가 인식될 수 있는 스위치 캐비닛의 디지털 카메라에 의한 이미지를 레코딩하는 컴퓨터 시스템이 문헌 제DE 198 10 115 C2호로부터 알려져 있다. 마우스 클릭에 의해 커넥터 단자를 마킹하고, 마찬가지로 하나 이상의 마우스 클릭에 의한 커넥터 단자 사이의 요망되는 케이블 길이의 중간지점을 특정한 후에, 컴퓨터는 요구되는 케이블 길이를 계산하고, 케이블 조립 기계를 제어하며, 그 케이블 조립 기계는 그 후에, 요구되는 길이의 배선 케이블을 커팅하고, 배선 페룰과 함께 그 배선 케이블을 제공한다. 이는 명백하게, 요구되는 케이블의 생산에 대하여 배선을 용이하게 하고, 너무 짧게 커팅된 배선 케이블로 인한 재료 거부를 방지하지만, 이전에 지정된 에러 소스, 이를테면 부정확한 커넥터 포인트에 대한 부정확한 연결, 케이블 연결의 망각으로 인한 비-와이어링 등이 제거될 수 없다.
카메라에 의해 조립된 스위치 캐비닛의 이미지를 레코딩하고, 코드 마크를 참조하여 설치 컴포넌트를 식별하는 스위치 캐비닛 또는 랙을 위한 테스트 디바이스가 제DE 10 2008 012 122 B4호로부터 알려져 있다. 게다가, 장애, 에너지 밸런스, 또는 또한 서비스 노트와 같은 동작 데이터가 모니터링 디바이스로부터 인보크되고, 디스플레이 유닛 상에 테스트 엔지니어를 위해 디스플레이된다. 이러한 시스템은 명백하게, 스위치 캐비닛의 체크 및 서비스를 용이하게 하지만, 이들의 조립을 보조하지 않는다.
게다가, 카메라에 의해 그리고 이미지 검토 디바이스에 의해 서버 랙에 존재하는 IT 컴포넌트 및 서버 랙에서의 이들의 포지션을 식별하는 테스트 장치가 제DE 10 2011 107 839 A1호로부터 알려져 있다.
이로부터 시작하여, 본 발명의 근본적인 목적은, 처음에 지정된 종류의 개선된 조립 방법 및 개선된 보조 조립 장치를 제공하는 것이고, 이는 종래 기술의 결점을 방지하고, 추가로, 유리한 방식으로 후자를 개발한다. 스위치 캐비닛의 전기 컴포넌트의 배선이 특히 용이하게 되어야 하고, 에러 소스가 최소화되어야 하고, 복잡하고 그리고/또는 고가의 재작업이 방지되어야 한다.
본 발명에 따르면, 지정된 목적은 청구항 제1항에 따른 조립 방법 및 청구항 제15항에 따른 보조 조립 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속 청구항의 내용이다.
따라서, 스위칭 시스템에서의 연결을 위해 각각 제공된 상이한 컴포넌트를 자동적으로 식별하고, 이들의 요망되는 커넥터를 결정하고, 정확한 커넥터 상황에 대해 실제 설치를 자동적으로 체크하는 모니터링 시스템의 사용에 의해, 그러한 전기 스위칭 시스템의 조립을 단순화하는 것이 제안된다. 본 발명에 따르면, 스위칭 시스템에서의 연결을 위해 각각 제공된 컴포넌트가 식별 디바이스에 의해 식별되고, 식별된 컴포넌트가 설치될 적어도 하나의 요망되는 커넥터 포인트는 식별 디바이스에 의해 식별된 컴포넌트에 따라 커넥터 포인트 결정 디바이스에 의해 결정되고, 컴포넌트가 실제로 연결된 실제 커넥터 포인트가 모니터링 장치에 의해 모니터링되고, 요망되는 커넥터 포인트로부터의 검출된 실제 커넥터 포인트의 편차에 대해 에러 메시지가 출력된다. 다양한 컴포넌트는, 그러한 개별적인 컴포넌트 식별 및 각각의 식별된 컴포넌트에 대해 제공된 요망되는 커넥터의 결정으로 인해, 그에 의해, 스위치 캐비닛의 정확한 구축 및 컴포넌트의 서로에 대한 정확한 연결이 혼동되지 않으면서, 미리 정의되지 않은 또는 무질서한 또는 교번하는 순서로 스위치 캐비닛에서 설치될 수 있다. 동시에, 컴포넌트의 실제 커넥터 상황의 자동화된 모니터링이 가능하게 되는데, 이는, 컴포넌트 식별로 인해, 각각의 컴포넌트가 연결될 곳을 모니터링 디바이스가 인식하고, 모니터링을 위해 요구되는 프로세싱될 데이터의 경계 조건을 그 정도까지 감소시킬 수 있기 때문이다.
다양한 컴포넌트는 또한, 개별적인 컴포넌트 식별에 의해, 그리고 실제로 또한 특히, 상이한 케이블 직경 및/또는 상이한 전도체 타입 또는 코드 타입 및/또는 상이한 커넥터를 갖는 케이블과 같은, 상이한 타입 또는 상이한 카테고리 또는 상이한 조립의 컴포넌트에 의해 이들의 정확한 설치에 대하여 정확하게 설치되고 모니터링될 수 있다. 전자 및 전력 전자 컴포넌트, 이를테면 주파수 변환기, 제어 전자기기 또는 캐패시터가 또한 식별 디바이스에 의해 개별적으로 식별될 수 있고, 그에 따라, 식별 디바이스의 신호에 기초하여 커넥터 결정 디바이스에 의해, 요망되는 커넥터 포지션이 결정될 수 있고, 모니터링 디바이스에 의해 정확한 연결이 모니터링될 수 있다.
여기에서, 증강 현실 시스템은 특히, 스위칭 시스템의 이미지가 디스플레이 상에 디스플레이되고, 각각의 제공된 컴포넌트에 대해 결정 디바이스에 의해 결정되고 식별된 컴포넌트가 연결될 커넥터 포인트가 디스플레이 상에서 디스플레이된 이미지에 중첩되는 것에 의해 사용될 수 있다. 각각의 다음 작업 단계가 수행될 위치가, 연결될 각각의 컴포넌트의 자동 식별에 의해, 그리고 디스플레이 상에 보여지는 스위칭 시스템의 이미지에서의 각각의 식별된 컴포넌트의 커넥터 포인트의 증강 현실 시스템에 의해 제공되는 디스플레이에 의해, 작업자에게 정밀하게 디스플레이된다. 그에 의해, 스위칭 시스템의 설치는 상당히 단순화된다.
그러한 증강 현실 시스템은 스위칭 시스템의 이미지가 컴퓨터-생성된 부가적인 정보와 중첩되는 것에 의한 컴퓨터-보조 이미지 표현 시스템이다.
본 발명의 유리한 추가적인 전개에서, 디스플레이 상에 디스플레이되는 스위칭 시스템의 이미지는 라이브 이미지일 수 있거나, 또는 조립될 스위칭 시스템으로 지향되는 카메라에 의해 제공되는 레코딩된 이미지일 수 있다. 각각의 현재의 조립 상태를 디스플레이하는 라이브 이미지의 사용의 이점은, 실제 현실과 이미지에서 디스플레이되는 현실 사이의 단순화된 비교이고, 그에 따라, 작업자가 자신의 위치를 확인하는 것이 근본적으로 더 용이하게 된다. 그러나, 선택적으로 또한, 이미지는 버퍼링되거나 또는 레코딩될 수 있고, 시간 오프셋을 가지고 작업자에게 디스플레이될 수 있다. 카메라, 바람직하게는 디지털 카메라로부터 제공되는 스위칭 시스템의 실제 이미지에 대해 대안적으로 또는 부가적으로, 스위칭 시스템의 컴퓨터-생성된 가상 이미지가 선택적으로 또한 디스플레이될 수 있고, 스위칭 시스템의 그러한 가상 이미지는, 예컨대, 컴포넌트 및 이들의 배열을 보여주는 3차원 CAD 시스템에 의해 제공될 수 있다.
여기에서, 디스플레이 상에 디스플레이되는 이미지는 스위칭 시스템의 실제 상태를 지속적으로 동시적으로 보여주는 텔레비전 이미지의 방식의 라이브 이미지일 수 있다. 대안적으로, 예컨대 수 초의 더 큰 시간 간격으로만 업데이트되고, 말하자면, 스위칭 시스템의 실제 상태를 프리징하고, 더 적은 변화에 의해 상세한 관찰을 용이하게 하는 프리즈 프레임이 또한 디스플레이될 수 있다. 예컨대, 작업 단계의 리듬으로만 업데이트되고, 주기적으로 또는 완료된 조립 단계 후에 업데이트되고, 디스플레이 상에 디스플레이되는 프리즈 프레임이 또한 디스플레이될 수 있다.
그에 따라, 작업자에게 디스플레이되는 스위칭 시스템의 이미지는 스위칭 시스템의 진행되는 조립 상태에 대해 유리하게 지속적으로 또는 주기적으로 적응된다. 캐리어 프레임과 같은 소수의 기본적인 컴포넌트만을 갖는 그리고/또는 여전히 설치될 컴포넌트를 갖지 않는 스위칭 시스템의 비교적 "베어" 이미지가 스위칭 시스템의 조립의 시작 시에 디스플레이될 수 있는 반면에, 조립의 진행이 전진됨에 따라, 스위칭 시스템의 한층 더 풍부한 이미지가 대체되고, 조립 프로세스의 종료 무렵에는, 점점 더 많은 컴포넌트 및 서로에 대한 연결을 갖는 스위칭 시스템의 이미지가 디스플레이된다. 진행되는 조립 상태에 대한 디스플레이되는 이미지의 상기 적응은, 라이브 이미지 또는 저장된 이전에 레코딩된 실제 이미지를 디스플레이함으로써 지정된 방식으로 실현될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 이미지, 예컨대 컴퓨터-생성된 회로도 이미지 및/또는 카메라에 의해 레코딩된 이미지는 예컨대 식별된 및 조립된 컴포넌트에 따라 점진적으로 변화될 수 있고, 그에 따라, 정확하게 조립된 컴포넌트로, 컴퓨터 보조를 사용하여 디스플레이될 이미지에 상기 컴포넌트가 설치된다. 그에 따라, 작업자에게 디스플레이되는 이미지가 유리하게 변화되고, 스위칭 캐비닛의 실제 상태에 적응된다.
전기 또는 전자 컴포넌트 및 이들의 커넥터 포인트가 중첩된 스위칭 시스템의 상기 이미지는 일반적으로, 상이한 디스플레이 상에 디스플레이될 수 있다. 예컨대, 상기 이미지가 디스플레이되는, 스위치 캐비닛 옆에 위치된 스크린 또는 적어도 스위칭 시스템 근처에 포지셔닝된 스크린이 디스플레이로서 사용될 수 있다.
본 발명의 유리한 추가적인 전개에서, 스위칭 시스템의 이미지는 또한, 조립 동안에 각각의 작업자가 착용할 수 있는 스마트글래스 상에 디스플레이될 수 있다. 예컨대, 그러한 스마트글래스는, 예컨대, 눈 앞에 또는 눈으로부터 멀어지게 피벗될 수 있도록 안경 프레임에 피벗가능하게 지지될 수 있는, 통상적인 안경 렌즈의 구역에 포지셔닝 가능한 디스플레이를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 디스플레이는 또한, 작업자가 볼 수 있는 렌즈 상에 이미지를 프로젝트할 수 있는 헤드-업 디스플레이의 방식으로 작동할 수 있다. 그러한 스마트글래스는, 예컨대, 문헌 제DE 20 2012 003 317 U1호 또는 제DE 20 2012 003 332 U1호에서 그 자체가 알려져 있고 설명되며, 스마트글래스의 설계에 대하여 그 정도까지 그러한 문헌이 참조될 수 있다.
스위칭 시스템의 이미지에서 연결될 컴포넌트의 커넥터 포인트 및 이들의 요망되는 포지션을 디스플레이하는 것을 가능하게 하기 위해, 상기 증강 현실 시스템 또는 컴퓨터-보조 이미지 생성 시스템은 유리하게, 증강 현실 시스템이 연결될 수 있는 전기 CAD 시스템으로부터, 전기 스위칭 시스템에서의 배선 또는 연결될 전기 컴포넌트의 커넥터 포인트 및 이들의 요망되는 포지션을 보도록 CAD 인터페이스를 가질 수 있다. 예컨대, 그러한 e-CAD 시스템은 배선될 스위칭 시스템의 회로도를 저장할 수 있거나, 또는 특히 또한, 스위칭 시스템 및/또는 스위칭 시스템의 회로도가 생성되었던 e-CAD 시스템일 수 있다. 상기 e-CAD 시스템에 대한 직접적인 연결에 대해 대안적으로 또는 부가적으로, 스위칭 시스템 및/또는 스위칭 시스템의 회로도를 보여주는 CAD 데이터 레코드가 또한 증강 현실 시스템에 공급될 수 있고, 그러한 CAD 데이터 레코드는, 예컨대, 증강 현실 시스템이 대응하는 인터페이스를 가질 수 있는 저장 매체, 이를테면 CD-ROM 또는 USB 스틱으로서 또는 다른 방식으로 공급될 수 있다.
유리하게, 컴포넌트의 커넥터 포인트가 디스플레이 상에 디스플레이되는 스위칭 시스템의 이미지에서 증강 현실 시스템 또는 그 증강 현실 시스템의 중첩 장치에 의해 디스플레이되거나 또는 중첩될 수 있을 뿐만 아니라, 스위칭 시스템에서의 컴포넌트의 포지션 및/또는 컴포넌트의 정렬 및/또는 컴포넌트의 조립 포지션이 디스플레이되거나 또는 중첩될 수 있고, 그에 따라, 작업자가 또한, 스위칭 플랜트에서 각각의 컴포넌트가 정확하게 어디에 포지셔닝되고 조립될지를 볼 수 있다. 이에 대하여, 컴포넌트의 실제 포지션 및/또는 실제 정렬, 및/또는 컴포넌트의 커넥터 포인트의 실제 포지션이, e-CAD 시스템으로부터 획득될 수 있는 대응하는 요망되는 포지션 및/또는 요망되는 정렬과 함께 디스플레이 상에 크로스페이드될 수 있거나, 또는 요망되는 포지션 또는 요망되는 정렬로부터의 조립된 실제 포지션 또는 실제 정렬의 편차를 예시하는 상기 e-CAD 파일로부터 보여질 수 있다.
연결될 각각의 컴포넌트를 식별하기 위한 식별 디바이스는 일반적으로, 상이한 설계로 이루어질 수 있다. 예컨대, 식별될 컴포넌트는, 예컨대 바코드, 및/또는 레터 코드 또는 수치 코드, 및/또는 상이한 문자 코드, 및/또는 기하 형상 마크의 형태의, 컴포넌트에 적용된 마크를 참조하여 식별될 수 있다. 예컨대, 식별 디바이스는 이러한 목적을 위해 바코드 판독기를 가질 수 있다. 그러나, 대안적으로 또는 부가적으로, 식별이 또한 상이한 방식으로, 예컨대 RFID 칩에 의해 이루어질 수 있다.
배선될 컴포넌트는 특히 또한, 컴포넌트의 윤곽 및/또는 사이즈 및/또는 컬러 및/또는 표면 특성, 이를테면 광-반사, 미러-코팅 등을 참조하여 컴포넌트를 식별할 수 있는 이미지 검토 디바이스에 의해 식별될 수 있다. 이에 대하여, 이미지 검토 디바이스는 특히, 스위칭 시스템을 관찰하는 카메라에 의해 제공되는 이미지 데이터를 검토할 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 각각의 컴포넌트는 또한, 배선 페룰과 같은 각각의 컴포넌트의 피팅 수단을 참조하여, 그리고/또는 각각의 컴포넌트의 주 길이 축의 치수를 참조하여, 그리고/또는 각각의 컴포넌트의 직경 및/또는 각각의 컴포넌트의 기하형상을 참조하여, 식별 디바이스에 의해 식별될 수 있다.
그에 의해, 본 발명의 추가적인 전개에서, 컴포넌트가 실제로 배선되기 전에, 스위치 캐비닛에서, 또는 스위칭 시스템을 관찰하는 카메라의 카메라 필드에서, 또는 스캐닝 디바이스의 스캐닝 구역에서, 작업자가 조립될 각각의 컴포넌트를 단순히 홀딩하는 것이 가능하게 된다. 그 후에, 카메라에 의해 제공되는 이미지에서, 이미지 검토 유닛이 바코드 등과 같은 전술된 기준 중 하나를 참조하여, 그 이미지에서 보여지는 컴포넌트를 식별할 수 있다.
본 발명의 추가적인 전개에서, 개별적인 조립 단계 또는 모든 조립 단계의 모니터링이 또한, 증강 현실 시스템의 보조로 수행될 수 있다. 이에 대하여, 증강 현실 시스템의 카메라에 의해 레코딩된 배선 및 컴포넌트의 배열의 실제 이미지가 e-CAD 시스템으로부터 획득될 수 있는 바와 같은 컴포넌트의 요망되는 배선 및 요망되는 배열과 비교될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 이미지 검토 디바이스는, 예컨대 전술된 바코드를 참조하여, 카메라 이미지에서 개별적인 컴포넌트를 식별하고, 개별적인 컴포넌트에 연결되고 식별된 컴포넌트가 연결된 리드 또는 커넥터 부분을 식별한다. 식별된 커넥터 포인트 및/또는 배선 코스가 e-CAD 시스템으로부터 또는 또한 이전의 티치-인(teach-in) 프로세스에 의해 획득될 수 있는 바와 같은 회로도에 따른 요망되는 상태와 상이한 경우에, 에러 메시지가 출력될 수 있고, 대응하는 에러 포인트가 디스플레이에서 디스플레이되는 카메라 이미지 상에 마킹될 수 있다.
완성된 배선에 부가하여, 조립 프로세스의 파트 단계가 또한, 모니터링 디바이스에 의해 모니터링될 수 있다. 따라서, 예컨대, 배선 페룰의 적용 동안에, 정확한 단면을 갖는 리드가 절연되었고 그리고/또는 정확한 길이로 절연되었는지, 그리고/또는 배선 페룰이 정확하게 크림프되었는지가 모니터링될 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 모니터링 디바이스는 조립 단계에서 각각의 정확한 툴, 예컨대 스크루를 조이기 위한 정확한 렌치가 사용되는지를 모니터링할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 정확한 컬러의 그리고/또는 정확한 단면을 갖는 리드가 부설되었는지가 모니터링될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 전도체 단부의 정확한 고정이 또한 모니터링될 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 모니터링 디바이스는 또한, 부정확한 탑재를 모니터링하고 인식할 수 있다. 예컨대, 컴포넌트가 회로도에서 특정된 컴포넌트의 위치에서 발견되지 않거나 또는 식별되지 않는 경우에, 예컨대, 카메라 이미지에서의 부정확하게 탑재된 포지션에 에러 심볼을 이미징함으로써, 에러 메시지가 디스플레이될 수 있다.
본 발명의 추가적인 전개에서, 추후에 대응하는 제품 기능 레코드를 유지할 수 있도록, 예컨대, 필수-안전 컴포넌트를 위해, 조립 또는 생산이 상기 증강 현실 시스템에 의해 문서화될 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 본 발명의 추가적인 전개에서, 작업자를 위한 보조가 또한, 예컨대 상기 디스플레이 상에 필요한 경우에 디스플레이될 수 있다. 그러한 보조는, 예컨대, 나타나는 텍스트를 포함할 수 있거나 또는 디스플레이 상에서 플레이될 수 있는 비디오일 수 있다.
본 발명이 실시예 및 연관된 도면에 대하여 아래에서 더 상세히 설명될 것이다. 도면에서 아래와 같이 도시된다.
도 1은 조립될 스위치 캐비닛, 및 증강 현실 시스템을 포함하는, 작업자를 보조하는 보조 조립 장치의 개략도.
도 2는 도 1의 증강 현실 시스템이 카메라 이미지 및 그 카메라 이미지에 중첩된 조립 보조를 작업자에게 디스플레이할 수 있는 디스플레이가 통합된 스마트글래스의 개략도.
도 3은 배선될 컴포넌트의 카메라 이미지, 및 현재 조립될 커넥터 포인트를 식별하는 그 카메라 이미지에 중첩된 보조 조립 화살표의 개략적인 단면도.
도 1에 도시된 바와 같이, 예컨대, 조립될 스위칭 시스템(1)은 스위치 캐비닛일 수 있고, 그 스위치 캐비닛에서, 예컨대, 전력 전자 컴포넌트, 이를테면 주파수 변환기 및 기술 제어 컴포넌트, 이를테면 신호 생성기, 회로 블록 등의 형태의 다양한 전기 또는 전자 컴포넌트(2)가 조립되고 케이블(3)에 의해 서로 배선될 것이다. 여기에서, 전기 컴포넌트(2)는 각각, 적어도 하나의 커넥터 포인트 또는 또한 복수의 커넥터 포인트(7)를 포함할 수 있고, 그 커넥터 포인트에 전기 컴포넌트가 배선될 것이다. 도시된 케이블(3) 대신에, 배선은 또한, 대응하는 배선 리드가 통합될 수 있는 회로 보드, 조립 보드 등으로의 연결에 의해 이루어질 수 있다.
작업자(13)를 위하여 조립을 단순화하기 위해, 보조 조립 장치(14)는 증강 현실 시스템(ARS)을 포함하며, 그 증강 현실 시스템(ARS)은 스위칭 시스템(1)의 이미지(15)를 작업자(13)에게 디스플레이하고, 조립 명령을 포함할 수 있거나, 커넥터 포인트를 식별할 수 있거나, 전기 컴포넌트의 요망되는 포지션 및 설계 정렬을 디스플레이할 수 있거나, 또는 조립에 유용한 정보를 포함할 수 있는, 심볼, 마크, 문자, 비디오 등의 형태의 컴퓨터-보조 정보를 그 이미지(15)에 중첩시킨다.
도 1에 도시된 바와 같이, 증강 현실 시스템(ARS)은, 스위칭 시스템(1)을 관찰하고 스위칭 시스템(1)의 실제 이미지를 제공하는 적어도 하나의 카메라(10)를 포함할 수 있다. 서버로부터의 또는 증강 현실 시스템(ARS)의 프로세서(16)로부터의 카메라 이미지는 적어도 하나의 디스플레이(4) 상에 디스플레이된다. 이 디스플레이(4)는 스위칭 시스템(1) 옆에 설치된 스크린(4a)을 포함할 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 디스플레이(4)는 또한, 스마트글래스(5)에 통합된 안경 디스플레이(4b)(도 2 참조)를 가질 수 있고, 상기 안경 디스플레이는, 예컨대 프로젝터 또는 헤드-업 디스플레이의 방식으로, 안경 렌즈 또는 안경-렌즈형 스크린 표면 상에 제시될 이미지 및 정보를 디스플레이할 수 있고, 그 안경 렌즈 또는 안경-렌즈형 스크린 표면은 작업자(13)의 눈 앞에 위치될 수 있고, 예컨대, 작업의 프리 뷰가 수행되게 허용하도록 피벗가능할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 카메라 또는 추가적인 카메라(10)는 상기 스마트글래스(5) 내에 통합될 수 있고, 마찬가지로, 증강 현실 시스템(ARS)의 일부일 수 있거나 또는 상기 프로세서(16)에 연결될 수 있어서, 부가적인 정보가 카메라 이미지 상에 오버레이되어 중첩되게 할 수 있고, 그 후에 차례로 그 이미지는 디스플레이(4a 또는 4b) 중 하나 상에 보여진다.
도 1에 도시된 바와 같이, 증강 현실 시스템(ARS)의 프로세서(16)는 e-CAD 시스템(17)에 연결될 수 있고, 그 e-CAD 시스템(17)으로부터, 배선될 컴포넌트(2), 이들의 커넥터 포인트, 스위칭 시스템(1)에서의 이들의 요망되는 포지션 및 이들의 요망되는 정렬, 및/또는 특히 또한, 이들의 회로도 또는 배선 계획에 대한 정보가 획득될 수 있다.
이러한 목적을 위해, 증강 현실 시스템(ARS) 또는 보조 조립 시스템은 먼저, 식별 디바이스(6)에 의해 스위칭 시스템(1)에 설치될 컴포넌트(2)를 식별할 수 있다. 이에 대하여, 예컨대 바코드의 형태의 마크(8)를 컴포넌트(2)에서 검토할 수 있는 이미지 검토 디바이스(9) 및/또는 스캐닝 디바이스 또는 상이한 판독 디바이스가 제공될 수 있다. 카메라(10)에 의해 제공된 이미지 데이터에서 그러한 바코드 또는 그러한 마크(8)가 인식되는 경우에, 예컨대, 인식된 바코드와 연관된 대응하는 정보가 저장될 수 있는 e-CAD 시스템(17)에 액세스함으로써, 컴포넌트(2)가 식별될 수 있다. 바코드 또는 마크를 참조한 그러한 인식에 대해 대안적으로 또는 부가적으로, 식별 디바이스(6)는 또한, 컴포넌트(2)의 형상 및/또는 윤곽 및/또는 컬러 또는 다른 특성을 참조하여 컴포넌트(2)를 식별할 수 있다.
예컨대, 케이블 직경 및/또는 케이블 재킷 컬러 및/또는 케이블 재킷 패턴 및/또는 케이블 길이 및/또는 케이블 단부 피스 및/또는 케이블 커넥터 피스 및/또는 케이블 마크를 참조하여, 상기 이미지 검토 장치(9)에 의해, 연결될 케이블이 식별 디바이스에 의해 인식될 수 있다. 바코드 또는 일련 번호와 같은 특수한 마크가 또한 선택적으로 분배될 수 있고, 케이블은 다른 지정된 기준을 참조하여 인식될 수 있고, 그에 따라, 특수한 개별적인 케이블 마크가 조립 시에 적용될 필요가 없게 된다. 스위치 캐비닛의 다른 컴포넌트, 이를테면 스위치 캐비닛의 전력 전자 컴포넌트, 이를테면 주파수 변환기 또는 신호 생성기 및 회로 블록은, 예컨대, 주 길이축의 치수 및/또는 외곽 윤곽 및/또는 컬러 및/또는 표면 구조 및/또는 표면 패턴을 참조하여, 이미지 검토 디바이스(9)에 의해 식별될 수 있다.
연결을 위해 제공된 각각의 컴포넌트가 식별되었으면, 그 각각의 컴포넌트의 커넥터 포인트 및/또는 스위치 캐비닛에서의 포지셔닝이 결정될 수 있다. 커넥터 포지션 결정 디바이스(19)는, 예컨대 스위치 캐비닛의 배선 또는 컴포넌트(2)의 커넥터 포인트가 저장될 수 있는 상기 e-CAD 시스템(17)에 액세스함으로써 컴포넌트(2)를 식별하는 식별 디바이스(6)의 신호에 따라, 상기 커넥터 포인트를 결정할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 예컨대 커넥터 포인트(7), 도시된 예에서 주파수 변환기로 이어져야 하는 그린 배선(3)을 위한 커넥터 포인트(7)를 표시하는 부가적인 명령이 디스플레이(4) 상에 디스플레이되는 컴포넌트(2)의 이미지 상에 중첩될 수 있고, 이는 화살표 심볼 및 연관된 중첩된 짧은 심볼 "FU 그린"에 의해 예시된다.
각각의 조립 단계는 이러한 방식으로 디스플레이(4) 상에 순차적으로 보여질 수 있고, 또한, 예컨대 정확한 직경 및/또는 정확한 컬러 및/또는 정확한 케이블 타입을 갖는 정확한 케이블이 정확한 커넥터 포인트에 연결되었는지에 대한 체크가 완료된 조립 단계 후에 이루어질 수 있다.
이러한 목적을 위해, 모니터링 장치(18)는 조립 단계 후에 레코딩된 카메라 이미지와 e-CAD 시스템(17)으로부터 획득된 요망되는 정보를 갖는 실제 상태에 대해 이로부터 획득된 실제 정보를 비교할 수 있고, 예컨대 포지션에 대하여 특정한 임계값을 초과하거나 또는 요망되는 특성의 형태의 다른 디지털 참조 데이터와 상이한 편차의 경우에, 에러 메시지가 출력될 수 있고, 그 후에 차례로, 디스플레이(4) 상에서 작업자(13)에게 디스플레이될 수 있다. 상기 모니터링 장치(18)는 특히, 식별 디바이스(6)의 신호에 기초하여 결정 장치(19)에 의해 결정되었던 컴포넌트(2)의 요망되는 커넥터 포인트와 컴포넌트(2)의 실제 커넥터 포인트를 비교할 수 있고, 실제 커넥터 포인트가 요망되는 커넥터 포인트와 매칭하지 않는 경우에, 필요에 따라, 에러 메시지를 출력할 수 있다.
결정 디바이스(19)에 의한 커넥터 포인트의 자동화된 결정 및 모니터링 디바이스(18)와 상호작용하는 식별 디바이스(6)에 의한 상기 자동화된 개별적인 컴포넌트 인식은, 그에 의해, 스위치 캐비닛의 케이블링이 혼동되지 않으면서, 작업자가 또한 때때로 스마트글래스(5)를 벗고 증강 현실 없이 조립을 수행하게 허용한다. 스마트글래스(5)를 벗는 것은 피로가 더 없는 더 쾌적한 작업을 허용하지만, 동시에, 정확히 수행되는 조립이 보장된다.

Claims (23)

  1. 전기 스위칭 시스템들(1)을 조립하는 방법으로서,
    상기 전기 스위칭 시스템들(1)에서 전기 컴포넌트들(2)이 서로 배선 및/또는 연결되고, 상기 스위칭 시스템(1)은 이전에 고정되지 않은 및/또는 교번하는 순서로 복수의 상이한 컴포넌트들(2)로부터 점진적으로 셋업되고,
    상기 방법은,
    상기 스위칭 시스템(1)에서의 연결을 위해 각각 제공된 컴포넌트가 식별 디바이스(6)에 의해 식별되고; 식별된 컴포넌트(2)가 연결될 적어도 하나의 요망되는 커넥터 포인트(7)가, 상기 식별 디바이스(6)에 의해 식별된 컴포넌트(2)에 따라, 커넥터 포인트 결정 디바이스(19)에 의해 결정되고; 그리고 상기 컴포넌트(2)가 실제로 연결된 실제 커넥터 포인트가 모니터링 디바이스(18)에 의해 모니터링되고, 상기 요망되는 커넥터 포인트(7)로부터의 검출된 실제 커넥터 포인트의 편차의 경우에, 에러 메시지가 출력되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 시스템(1)의 이미지는 증강 현실 시스템(ARS)에 의해 디스플레이(4) 상에 디스플레이되고, 상기 식별된 컴포넌트(2)가 연결될 그리고 제공된 컴포넌트(2)에 대해 상기 결정 디바이스(19)에 의해 각각 결정된 커넥터 포인트(7)가 상기 디스플레이(4) 상에서 상기 디스플레이된 이미지에 중첩되는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스위칭 시스템(1)에서의 상기 식별된 컴포넌트(2)의 요망되는 조립 포지션 및/또는 요망되는 포지션이 또한, 상기 증강 현실 시스템(ARS)에 의해, 상기 디스플레이(4) 상에서 상기 디스플레이된 이미지에 중첩되는 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 디스플레이 상에 디스플레이되는 상기 스위칭 시스템(1)의 이미지는 상기 스위칭 플랜트의 실제 조립 상태에 대해 연속적으로 또는 주기적으로 적응되고,
    조립이 진행됨에 따라, 더 많은 컴포넌트들(2) 및 이들의 서로에 대한 연결이 상기 스위칭 시스템(1)의 이미지에서 점진적으로 디스플레이되고, 상기 디스플레이되는 이미지의 적응은 바람직하게, 상기 식별 디바이스(6)에 의해 식별된 컴포넌트들에 따라, 그리고/또는 상기 모니터링 장치(18)에 의해 모니터링되는 연결 절차들에 따라 제어되는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    식별된 컴포넌트(2)에 대해 결정될, 상기 스위칭 시스템(1)에서의 상기 적어도 하나의 요망되는 커넥터 포인트(7), 및 상기 적어도 하나의 요망되는 커넥터 포인트(7)의 요망되는 포지션은, 전기 CAD 시스템으로부터, 그리고/또는 상기 스위칭 시스템(1) 및/또는 상기 스위칭 시스템(1)의 회로도를 나타내는 CAD 데이터 레코드로부터, 상기 결정 디바이스(19)에 의해 취해지는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    연결을 위해 제공되는 각각의 컴포넌트(2)는, 특히 바코드 또는 문자 코드 형태의, 상기 컴포넌트(2)에 적용된 마크(8)를 참조하여, 상기 식별 디바이스(6)에 의해 식별되는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    연결을 위해 제공되는 각각의 컴포넌트(2)는, 상기 디스플레이(4) 상에 상기 스위칭 시스템(1)의 이미지를 생성하기 위해 또한 사용되는 이미지 데이터를 참조하여, 검토 디바이스(9)를 통해, 상기 식별 디바이스(6)에 의해 식별되는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    연결을 위해 제공되는 각각의 컴포넌트(2)는, 상기 컴포넌트(2)의 컬러, 및/또는 상기 컴포넌트(2)의 직경, 및/또는 적어도 하나의 주 길이 축의 치수, 및/또는 상기 컴포넌트(2)의 기하학적인 측정을 참조하여, 상기 식별 디바이스(6)에 의해 식별되는 방법.
  9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이(4) 상에 디스플레이되는 상기 스위칭 시스템(1)의 이미지는, 라이브 이미지 또는 레코딩된 이미지로서, 상기 스위칭 시스템(1)으로 지향되는 카메라(10)에 의해 제공되는 방법.
  10. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 시스템의 이미지는 상기 작업자에 의해 착용될 스마트글래스(11) 상에 디스플레이되는 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이(4) 상에 디스플레이될 상기 스위칭 시스템(1)의 이미지는 상기 스마트글래스(11)에 제공된 카메라(10)에 의해 레코딩되는 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    조립 단계 동안에 그리고/또는 조립 단계 후에 제공되는 상기 스위칭 시스템(1)의 적어도 하나의 이미지는 이미지 검토 디바이스(9)에 의해 상기 모니터링 디바이스(18)에 의해 검토되고,
    상기 이미지 검토 디바이스(9)에 의해 식별된 컴포넌트(2)는, 상기 이미지로부터 획득된 상기 식별된 컴포넌트(2)의 실제 포지션 및/또는 상기 식별된 컴포넌트(2)의 실제 정렬 및/또는 상기 식별된 컴포넌트(2)의 실제 배선에 대하여, 상기 식별된 컴포넌트(2)에 대해 상기 커넥터 결정 디바이스(19)에 의해 제공된 요망되는 포지션 및/또는 요망되는 정렬 및/또는 요망되는 배선과 비교되고, 상기 요망/실제 비교에서의 편차에 대해 에러 메시지가 출력되는 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    모니터링 단계들 중 적어도 하나가 상기 모니터링 디바이스(18)에 의해 수행되고,
    상기 모니터링 단계는,
    - 배선 페룰의 부착 시에, 정확한 단면을 갖는 리드가 절연되었는지 그리고/또는 정확한 길이로 절연되었는지, 그리고/또는 배선 페룰이 정확하게 크림프(crimp)되었는지를 모니터링하는 단계;
    - 미리 정의된 툴의 사용을 모니터링하는 단계;
    - 미리 정의된 컬러의 그리고/또는 미리 정의된 단면을 갖는 리드의 부설을 모니터링하는 단계;
    - 미리 정의된 방식의 전도체 단부들의 피팅을 모니터링하는 단계;
    - 부정확한 탑재들을 모니터링하는 단계; 및
    - 상기 스위칭 시스템(1)의 미리 정의된 포지션에서의 컴포넌트(2)의 조립을 모니터링하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    스위치 캐비닛이 상기 스위칭 시스템(1)으로서 조립되며,
    상기 스위치 캐비닛에서, 한편으로, 다양한 전자 및 전력 전자 컴포넌트(2), 이를테면 주파수 변환기들, 캐패시터들, 및 신호 생성기 모듈들이 설치되고, 다른 한편으로, 상이한 케이블 직경들을 갖는 다양한 케이블들이 설치되는 방법.
  15. 고정되지 않은 순서로 복수의 상이한 컴포넌트들(2)로부터 점진적으로 구축되는 전기 스위칭 시스템들(1)의 정확한 조립을 용이하게 하고 그리고/또는 체크하기 위한 보조 조립 장치로서,
    스위칭 플랜트(1)에서의 연결을 위해 각각 제공된 컴포넌트(2)를 식별하기 위한 식별 디바이스(6); 상기 식별 디바이스(6)의 신호에 따라, 식별된 컴포넌트(2)가 연결될 적어도 하나의 요망되는 커넥터 포인트(7)를 결정하기 위한 커넥터 포인트 결정 디바이스(19); 및 상기 컴포넌트(2)가 실제로 연결된 실제 커넥터 포인트를 모니터링하고, 상기 요망되는 커넥터 포인트(7)로부터의 검출된 실제 커넥터 포인트의 편차에 대해 에러 메시지를 제공하기 위한 모니터링 장치(18)를 포함하는 보조 조립 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    증강 현실 시스템(ARS)을 가지며,
    상기 증강 현실 시스템(ARS)은, 상기 스위칭 시스템(1)의 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이(4), 및 상기 디스플레이(4) 상에 디스플레이되는 상기 스위칭 시스템(1)의 이미지에 상기 식별된 컴포넌트(2)의 적어도 하나의 커넥터 포인트(7)를 중첩시키기 위한 중첩 디바이스를 포함하는 보조 조립 장치.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    라이브 이미지 및/또는 레코딩된 이미지로서, 상기 디스플레이(4) 상에 디스플레이될 이미지를 제공하기 위해, 상기 스위칭 시스템(1)으로 지향되는 카메라(10)가 제공되는 보조 조립 장치.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 디스플레이(4) 및/또는 상기 카메라(10)는 상기 작업자에 의해 착용될 스마트글래스(11)에 통합되는 보조 조립 장치.
  19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증강 현실 시스템(ARS)은 CAD 데이터 인터페이스를 갖고, 전기 CAD 시스템에 연결가능하며, 상기 전기 CAD 시스템에서, 상기 스위칭 시스템(1) 및/또는 상기 스위칭 시스템(1)의 회로도가 생성 및/또는 저장될 수 있는 보조 조립 장치.
  20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별 디바이스(6)는, 조립될 컴포넌트(2)에 적용된 마크(8)를 판독하기 위한 코드 판독기(12), 특히 바코드 판독기를 갖는 보조 조립 장치.
  21. 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별 디바이스(6)는, 상기 디스플레이(4) 상에 디스플레이된 이미지 데이터를 검토하고, 이들 이미지 데이터로부터 컴포넌트(2)를 식별하기 위한 이미지 검토 디바이스(9)를 갖는 보조 조립 장치.
  22. 제15항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모니터링 장치(18)는, 조립 단계 동안에 그리고/또는 후에 적어도 하나의 이미지를 검토하기 위한 이미지 검토 디바이스(9)를 갖고, 식별된 컴포넌트(2)의 실제 포지션 및/또는 실제 정렬 및/또는 실제 배선에 관하여 이미지 검토에 의해 획득된 정보를 요망되는 포지션 및/또는 요망되는 정렬 및/또는 요망되는 배선과 비교하기 위한 비교 장치를 갖는 보조 조립 장치.
  23. 제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비교 디바이스의 신호에 따라, 상기 디스플레이(4) 상에 보여지는 이미지에 에러 메시지를 중첩시키기 위해 에러 알람이 제공되는 보조 조립 장치.
KR1020187000301A 2015-06-16 2016-06-15 전기 스위칭 시스템을 탑재하기 위한 방법 및 그러한 스위칭 시스템의 조립을 단순화하기 위한 조립 지원 디바이스 KR102657309B1 (ko)

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