MX2013008825A

MX2013008825A - Sistema y metodo de montaje guiado por luz.

Info

Publication number: MX2013008825A
Application number: MX2013008825A
Authority: MX
Inventors: Paul Ryznar; James Ryznar
Original assignee: Ops Solutions Llc
Priority date: 2011-02-11
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2014-02-28
Also published as: PL2673592T3; WO2012109593A1; CA2825726A1; CA2825726C; US9658614B2; US10528036B2; EP2673592A1; EP2673592A4; EP2673592B1; ES2731928T3; US20130325155A1; MX346859B; US20170255186A1

Abstract

Un sistema y método de guía para proyectar indicadores visuales sobre un objeto físico para guiar acciones de un individuo, el cual comprende un sistema guía (200) que tiene un controlador de sistema guía (220) y un proyector (266), con el controlador de sistema guía que incluye una pluralidad de características de visualización dirigida (286) . Se proporciona una señal de entrada (207) al controlador de sistema guía (220) por lo que se selecciona una característica de visualización dirigida en base a la señal de entrada y el proyector (266) proyecta un indicador visual que corresponde a la característica de visualización dirigida, seleccionada sobre un objeto físico. El controlador de sistema guía (220) también puede incluir una pluralidad de identificadores posicionales (288), con el método que incluye la selección de un identificador posicional en base a la señal de entrada y la proyección del indicador visual sobre un objetivo físico en una ubicación que corresponde al identificador posicional seleccionado.

Description

SISTEMA Y METODO DE MONTAJE GUIADO POR LUZ Campo de la Invención La presente invención se refiere a mejoras en un sistema para guiar un individuo en la realización de pasos operacionales , y en particular un sistema que proporciona indicadores visuales al individuo.

Antecedentes de la Invención La patente de los Estados Unidos No. 7,515,981 proporciona un sistema de montaje guiado por luz para ayudar a las acciones humanas. Numerosas actividades comprenden la realización de pasos operacionales pre-designados para completar apropiadamente una tarea particular, con algunas- 'de estas actividades que necesitan ser completadas con una asignación especificada o normal de tiempo. Surgen problemas cuando estas actividades se realizan inapropiadamente ya ;;: s,ea desde un punto de vista de capacidad y/o fuera "de,, la asignación normal de tiempo, -ambos de los cuales adicionan costo y complejidad significativa e indeseable a las operaciones de producción. En el caso de falla en cumplir una asignación normal de tiempo, un proceso de montaje completo puede llegar a desequilibrarse dando por resultado cuellos de botella costosos e inventario en exceso.

Además de las operaciones de montaje :;::de fabricación, numerosas actividades diferentes comprenden Ref.242733 desempeño humano de tareas particulares que se desea que se realicen sin omitir ningún paso.

Breve Descripción de la Invención La presente invención proporciona un sistema guia adaptado para proporcionar indicadores visuales a un individuo para guiar las acciones.

De acuerdo a un aspecto de la presente invención, un método para proyectar indicadores visuales sobre un objeto físico para guiar las acciones de un individuo comprende proporcionar un sistema guía que tiene un controlador : de sistema guía y un proyector, el controlador de sistema guía que incluye una pluralidad de características ' ce visualización dirigida. El método comprende además proporcionar una señal de entrada al controlador de sistema guía, seleccionar una característica de visualización dirigida en base a la señal de entrada, y proyectar" ' un indicador visual que corresponde a la característica-¦' de visualización dirigida, seleccionada sobre un objeto físico. El controlador de sistema guía puede incluir además -una pluralidad de identificadores de posición con el método;' que comprende además seleccionar un identificador de posición en base a la señal de entrada, y proyectar un indicador [ yigual que corresponde a la característica de visualización dirigida, seleccionada sobre un objeto físico e'n "una ubicación que corresponde al identificador de posición 3 ,... ¡ seleccionado. ' El controlador de sistema guia se puede interconectar con un sistema de ejecución de fabricación (MES, por sus siglas en inglés) , en donde, la señal de entrada se proporciona al controlador de sistema guia :del sistema de ejecución de fabricación. De manera alternativa o adicionalmente, el controlador de sistema guia se pu'ede interconectar con un controlador de sistema que controla¡ la operación de un proceso automatizado, en donde la señal: de entrada se proporciona al controlador de sistema guia del controlador de sistema. El controlador de sistema puede: ¡ser un controlador lógico programable y recibir señales de i un aparato sensor, en donde la señal de entrada se proporciona al controlador de sistema guia en base a señales recití>i|das i por el controlador de sistema del aparato senso El controlador de sistema se puede interconectar con un'sigt'ema de ejecución de fabricación. Ya sea el sistema de ejecuc'ión de fabricación y/o el controlador de sistema puede ' recibir señales de un aparato sensor, o recibir manualmente seña:les de entrada, con estas señales que comprenden o que se deiri an de una señal de entrada al controlador de sistema g.u.ia: ; ique indica la proyección de un indicador visual. "i.. ! El método puede comprender además la provisión! de una señal de confirmación al controlador de sistema ¡ guia: en respuesta a la terminación de una acción por un indi¾íd o; en base al indicador visual. Un aparato sensor se puede proporcionar que es operable para detectar la terminación de la acción, con el aparato sensor que genera una señal de confirmación.

El sistema guia puede incluir adicionalmente una cámara operable para convertir en imagen al menos una de las acciones de un individuo guiado por el indicador visual y el indicador visual, con el método que incluye adicionalitiente registrar las imágenes en tanto que se guia un operador por el sistema guia y/o registrar la duración de tiempo en tanto que se guia un operador por el sistema guia. Simultáneamente se pueden visualizar o presentar las imágenes registradas y las duraciones registradas de tiempo, tal como en un monitor, para evaluar las mejoras de proceso.

Un sistema guia para proporcionar indicadores visuales a un individuo para guiar las acciones de acuerdo con un aspecto de la invención comprende al menos un dispositivo de luz direccional selectivamente operable para proyectar y enfocar al menos una luz indicadora, un controlador de sistema guia que incluye una pluralidad ;de características de visualización dirigida, programada y <· una pluralidad de identificadores posicionales programados. 'El controlador de sistema guía recibe una señal de entrada' y provoca que el dispositivo de luz direccional proyecte' un indicador visual que corresponde a una característica :de visualización dirigida sobre un objeto físico en una ubicación que corresponde a un identificador posicional en base a la señal de entrada.

El controlador de sistema guía se puede interconectar con un sistema de ejecución de fabricación para proporcionar la señal de entrada al controlador de sistema guía, o se puede interconectar con un controlador de sistema que controla la operación de un proceso automatizado para proporcionar la señal de entrada al sistema guía. Tanto; el sistema de ejecución de fabricación como un controlador de sistema, tal como un controlador lógico programable, puede recibir señales de un aparato sensor, en donde la señal i de entrada se proporciona al controlador de sistema guía en base a las señales recibidas por el sistema de ejecución de fabricación y/o el controlador de sistema del aparato sensor. El controlador de sistema se puede interconectar ' con : un sistema de ejecución de fabricación.

Una cámara operable para convertir en imágenes;; ' las acciones de un individuo guiado por un indicador visual o; un indicador visual mismo se puede incluir en el sistema guía, donde un controlador, tal como el controlador de sistema guía, registra imágenes y duraciones de tiempo, en tanto que se guía un operador. Un monitor interconectado con el controlador de sistema guía se puede usar para ver;; las imágenes registradas y las duraciones registradas de tiempo.

Aún adicionalmente, un sistema guía adaptado para proporcionar indicadores visuales a un individuo para guiar las acciones de acuerdo con la presente invención comprénde un controlador de sistema guía, un proyector selectivamente operable para proyectar y enfocar un indicador visual, y una cámara operable para formar en imágenes al menos una de las acciones de un individuo guiado por el indicador visual o el indicador visual. El controlador de sistema guía recibe una señal de entrada y provoca que el proyector proyecta ; un indicador visual sobre un objeto físico en base a la señal' de entrada con el controlador de sistema guía que registra las imágenes y las duraciones de tiempo, en tanto que se guía: un individuo por el indicador visual, imágenes registradas y duraciones de tiempo registradas que pueden ser visibles en un monitor. El controlador de sistema guía puede incluir una pluralidad de características de visualización dirigüda, programada y una pluralidad de identificadores posicioriales programados, en donde el controlador de sistema guía prpvoca que el proyector proyecte el indicador visual que corresponde a una característica de visualización dirigida sobre ; un objeto físico en una ubicación que corresponde ;::: un identificador posicional en base a la señal de entrada.

Se puede incorporar un sensor de movimiento; con cualquiera de los sistemas guía, con el sensor de movimiento que detecta movimiento espacial tridimensional de un individuo, un producto, o un proceso de estación de trabajo guiado por un indicador visual. El sensor de movimiento puede producir una señal de confirmación cuando el movimiento espacial tridimensional detectado por el sensor de movimiento cumple con una acción deseada, donde la señal de confirmación se puede transmitir al controlador de sistema guia y/u otros controladores .

De acuerdo a otro aspecto de la invención, un sistema guía adaptado para proporcionar indicadores visuales a un individuo para guiar acciones secuenciales comprende un sistema guía operacional interconectado con un sistema de software operacional o sistema de ejecución de fabricación, con el sistema guía operacional que comprende un dispositivo de luz direccional selectivamente operable para proyectar y enfocar al menos una luz indicadora y un controlador, con el controlador que recibe señales de entrada y que proporciona selectivamente señales de órdenes al dispositivo de i» .luz direccional en respuesta a las señales de entrada en donde \la proyección de la luz indicadora es indicativo de la señal' de mando. El sistema de software operacional que es operable para proporcionar entradas de datos · al · sistema- guía operacional que comprende señales de entrada al controlador. El controlador se puede programar con una pluralidad de características de visualizacion dirigida y una pluralidad 'de identificadores posicionales programados, donde el controlador recibe una señal de entrada y provoca qüe el dispositivo de luz direccional proyecte un indicador visual que corresponde a una característica de visualización dirigida sobre un objeto físico en una ubicación que corresponde a un identificador posicional en base a la señal de entrada.

La luz indicadora puede crear una imagen de visualización leíble por humano en base a las entradas de datos, y puede comprender números, palabras, caracteres alfanuméricos, una imagen de dibujo y/o una imagen de vídeo. Las entradas de datos pueden dirigir de manera alternativa o adicionalmente la ubicación de proyección de las luces indicadoras. El sistema guía operacional puede incluir adicionalmente un aparato sensor que es operable para detectar la información de operación y para generar una salida indicativa de la información de operación. También se puede emplear programación condicional para redirigir ; un operador a un conjunto diferente de' pasos de 'proceso dependiente del resultado de los pasos anteriores como, : se determina por el operador, controlador, dispositivos" ' de confirmación, y/o sistema MES de computadora o similar.

De acuerdo a otro aspecto de la invención,"' ; un sistema guía operacional adaptado para proporcionar indicadores visuales a un individuo para guiar acciones secuenciales comprende al menos un dispositivo de "'luz direccional, un controlador de sistema guia, y una cámara.' El dispositivo de luz guia direccional que es selectivamente operable para proyectar y enfocar al menos una luz indicadora para guiar las acciones de un individuo y el controlador de sistema guia que recibe una señal de entrada y que proporciona selectivamente una señal de mando al dispositivo de luz direccional en respuesta a la señal de entrada, en donde la proyección de la luz indicadora es indicativa de; la señal de mando. La cámara es operable para formar en imágenes las acciones de un individuo guiado por el sistema guia operacional y/o el impacto de la luz indicadora en un objeto. Las imágenes registradas por la cámara se pueden ver- i en combinación con los datos registrados del tiempo de ciclo para revisar los pasos registrados de proceso y .para determinar acciones correctivas para optimizar el proceso y/o para reducir los tiempos de ciclo.

En modalidades particulares, la cámara puede! ser una videocámara. Un monitor se puede interconectar con. el controlador de sistema guia tal que las imágenes tomadas, por la cámara son visibles en el monitor. Un controlador de luz se puede interconectar con el controlador de sistema guia para proporcionar señales de entrada al controlador™ . ; de sistema guia para controlar de manera operativa la proyección de la luz indicadora. Un controlador de cámara también se puede interconectar con el controlador de sistema guia, con el controlador de cámara que es operable para controlar el objetivo de aumento, la posición de visión, y/o el enfoque de la cámara. Aún adicionalmente, se puede interconectar una computadora con el controlador de sistema guía, tal como una computadora localizada de manera distante, con las imágenes tomadas por la cámara que son visibles en un monitor de la computadora. La computadora también puede ser operable para proporcionar señales de entrada al controlador de sistema guía para controlar de manera operativa la proyección de la luz indicadora y/o el objetivo de aumento, posición de visión, y/o enfoque de la cámara.

De acuerdo aún otro aspecto de la invención, un sistema guía operacional adaptado para proporcionar indicadores visuales a¦ un individuo para guiar las acciones secuenciales , incluye una superficie de proyección que tiene una superficie frontal y una superficie trasera opuesta ¾ ; la superficie frontal. Un dispositivo de luz direccional proyecta y enfoca selectivamente al menos una luz indicadora en la superficie trasera de la superficie de proyección "para crear imágenes de visualización en la superficie de proyección, en donde las imágenes de visualización son visibles por individuo que ve la superficie frontal dé superficie de proyección para guiar las acciones del individuo. - De acuerdo a otro aspecto de la invención," un sistema guía operacional adaptado para proporcionar indicadores visuales a un individuo para guiar las acciones secuenciales comprende al menos un dispositivo de luz direccional, un controlador de sistema guía, y un sensor de movimiento. El dispositivo de luz guía direccional que es selectivamente operable para proyectar y enfocar al menos una luz indicadora para guiar las acciones de un individuo y el controlador de sistema guía que recibe una señal de entrada y que proporciona de manera selectiva una señal de mando al dispositivo de luz direccional, con respecto a la señal, de entrada, en donde la proyección de la señal indicadora : es indicativa de la señal de mando. El sensor de movimiento detecta movimiento espacial tridimensional, tal como .: , del individuo, producto, o proceso de estación de trabajo que se guía por la luz indicadora.

En modalidades particulares, el movimiento espacial tridimensional del individuo detectado por el sensor1" - de movimiento comprende una señal de confirmación. Cuando el movimiento detectado cumple con una acción deseada. -Por ejemplo, el movimiento espacial tridimensional del individuo detectado por el sensor de movimiento se puede transmitir al controlador de sistema guía para comparación con la acción deseada . ",; , El sistema guía operacional de la presente invención de esta manera es fácilmente programable. : , y adaptable para proporcionar un método exacto y efectivo en. el costo para guiar un individuo a través de una serie de tareas y también puede proporcionar una confirmación que las tareas sean completado de forma completa en el orden apropiado, asi como información adicional con. respecto a los tiempos de ciclo e imágenes registradas durante las operaciones.

Estos y otros objetos, ventajas, propósitos y características de esta invención llegarán a ser evidentes en la revisión de la siguiente descripción en unión con las figuras. ... .

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema guía operacional construido como un sistema guía¦ -de montaje en una estación de trabajo de una línea de montaj„e; Las Figuras 1A-1L ilustran imágenes de ejemplo que se pueden proyectar por las fuentes de luz del sistema guía de montaje de la Figura 1; ' ..

La Figura 2 es una ilustración esquemática de i la operación del sistema guía de montaje de la Figura 1; .

La Figura 3 es una ilustración esquemática de un sistema guía operacional alternativo de acuerdo con- la presente invención interconectado con un sistema de ejecución de fabricación; La Figura 3A es una ilustración esquemática . de: un controlador de sistema guía del sistema guía de la Figuí á 3 que incluye características de visualización dirigida, programada y una matriz de identificadores posicionales; La Figura 3B es una ilustración esquemática de proyectores del sistema guía de la Figura 3 que proyectan indicadores visuales sobre objetos que corresponden a las características de visualización visual dirigida.* : e identificadores posicionales de la Figura 3A ..

La Figura 3C es una ilustración esquemática de la interconexión del sistema de ejecución de fabricación y sistema guía de la Figura 3; La Figura 3D es una ilustración esquemática de un sistema guía interconectado con un controlador de sistema de un proceso automatizado, y de un sistema de ejecución! de fabricación interconectado con el controlador de sistema;,; La Figura 3E ilustra esquemáticamente varias alternativas por las cuales un controlador de sistema |í :guía puede recibir señales de entrada y señales de confirmación; La Figura 4 es ' una ilustración esquemática de un sistema guía operacional alternativo de acuerdo ' con: la presente invención que incorpora un dispositivo de cámara; La Figuras 5A-5C ilustran esquemáticamente ; una superficie de proyección que se puede incorporar con! un sistema guía operacional, de acuerdo con la presente invención; ¦ i La Figura 6 es una ilustración esquemática dé un sistema guia operacional alternativo de acuerdo con la presente invención que incorpora un sensor de movimiento espacial tridimensional; y La Figura 7 es una ilustración esquemática de un sistema guia operacional de acuerdo con la presente invención en operación simultánea que guia las actividades de múltiples individuos .

Descripción Detallada de la Invención La presente invención se refiere a avances en un sistema guia de luz operacional que proyecta luces para guiar las acciones por uno o más individuos, tal como el sistema guia operacional descrito en la patente de los Estados Unidos No. 7,515,981, que se incorpora de este modo como referencia.

Con referencia a las Figuras 1-2, la patente de los Estados Unidos No. 7,515,981 describe un sistema -guía operacional o sistema guia 10 en unión con la provisión. ¡ de indicadores visuales a un operador 12 de realiza una o;;"más acciones de montaje en una pieza de trabajo 14 "en!" una estación de trabajo 16 de una línea de montaje 18. El sistema guía ilustrado 10 incluye un controlador o un módulo de control 20, dos dispositivos de luz direccional 22, 24>· un aparato sensor 26, y un módulo o dispositivo o elemento .de confirmación 28, mostrado como un pedal 30. El sistema 33¾ía 10 incluye una ubicación de componentes 32, que se ilustra como un depósito de partes 34, un dispositivo " ' 'de visualización 36, una herramienta 38 y un soporte de herramienta 40.

El sistema guia 10 es operable, en respuesta a una información de operación o característica o información' de identificación asociada con la pieza de trabajo 14 detectada por el aparato sensor 26, para proporcionar selectivamente luces indicadoras 46, 52 para guiar un operador en la selección y/o montaje de partes a la pieza de trabajo 14 con las luces indicadoras 46, 52 que se dirigen y/o proporcionan en base a, al menos en parte, la información de operación detectada por el aparato sensor 26. El sistema 10 también es alternativamente operable en respuesta a una o más señales' de confirmación, tal como las señales de confirmación 48,»., 56, y/o 84 de la Figura 2 que se describe más adelante, que se pueden suministrar de manera manual o automáticamente- : al módulo de control 20 para verificar la terminación: : de;:: : una operación o tarea particular. El sistema 10 es adicionalmehte operable mediante el dispositivo de visualización 36 "para proporcionar y transmitir información al operador 12,,!, .tal como por ejemplo, un listado de pasos que necesitan terminación, instrucciones de trabajo, imágenes de uña pieza de trabajo, vídeos, y/o advertencias con respecto a un -paso ausente o inapropiadamente realizado de montaje.

Con referencia a las Figuras 1 y 2, cuando la pieza de trabajo 14 entra inicialmente a la estación de trabájot:16, el aparato sensor 26 detecta una información de operación o característica o información de identificación asociada con la pieza de trabajo 14, tal como por ejemplo, la presencia de y/o el tipo de pieza de trabajo 14 presente en la estación de trabajo 16. En respuesta a la detección por el aparato sensor 26, una primera señal de entrada 42 se comunica o transmite al módulo de control 20 y en base a la pieza de trabajo detectada o identificada 14 que el operador 12 está o estará trabajando, el módulo de control 20 comunica o transmite una orden de mando 44 (Fiqura 2) al dispositivo de luz direccional 22 para proyectar una luz indicadora 46 en una ubicación en el depósito de partes 34 para guiar el operador 12 a una parte requerida para un paso particular en la acción de montaje. Después de que se ha seleccionado la parte apropiada, se envía una señal de confirmación 48 (Figura 2) al módulo de control 20, · el módulo de control 20 entonces transmite una señal de mando 50 (Figura 2) al dispositivo¦ de luz direccional 24 para proyectar la luz indicadora 52 para indicar la ubicación de paso operacional 54 en la pieza : de trabajo 14, donde se va a instalar el componente seleccionado. Al término de un paso particular de operación, el operador 12 acciona el pedal 30 para transmitir uña señal de confirmación 56 (Figura 2) al módulo de control 20 verificando que se ha completado el paso de operación , : El módulo de control 20 entonces puede enviar otra señal: ' de mando 49, 50 a uno de los dispositivos de luz direccional .22, 24 para indicar el siguiente paso de operación, o para liberar la pieza de trabajo 14 a una estación de trabajo subsiguiente 58, 60 para operaciones adicionales si se, ha completamente apropiadamente todos los pasos requeridos de recolección y montaje.

El sistemas guía 10 es capaz de proporcionar indicadores visuales al operador 12 que son específicos a una pieza de trabajo particular 14 tal que, por ejemplo, múltiples estilos o tipos diferentes de piezas de trabajo que requieren diferentes componentes o partes se pueden procesar en la estación de trabajo 16 con una reducción significativa en el riesgo de la ocurrencia de errores de montaje.^ , El sistema guía de montaje 10 proporciona de esta manera un método exacto y efectivo en el costo para guiar un operador través de una serie de tareas la confirmación de que se han logrado y completado completamente las tareas en el orden apropiado. El módulo de control- 20 también se puede usar para monitorizar los tiempos de , ciclo de los pasos individuales de operación y las operaciones combinadas emprendidas en la estación de trabajo 16 para' el reporte de productividad del sistema, o similar.

Un sistema guía de montaje 10 se muestra en la Figura 1 en unión con la estación de trabajo 16, donde la estación de trabajo 16 es parte de una línea de montaj:e 18 que incluye estaciones de trabajo adicionales 58, 60 para realizar operaciones subsiguientes. Los sistemas guía de montaje adicionales se pueden incluir en las otras estaciones de trabajo de la línea de montaje, o un sistema guía1 de montaje individual se puede usar para ayudar en operaciones en más de una estación de trabajo.

Como se señala, el aparato sensor 26 funciona para detectar una información de operación o característica o información de identificación asociada con la pieza de trabajo 14, tal como la presencia y/o tipo de pieza de trabajo 14 localizada en la estación de trabajo 16, y se puede construir como uno o más de varios sensores conocidos, tal como por ejemplo, una conmutador de proximidad, cortina de luz, foto ojo, dispositivo identificador de radio-frecuencia, lector de .código de barras o similar. Cuando se construye como un dispositivo identificador de radiofrecuencia o lector de código de barras, se puede colocar una etiqueta leíble o código de barras leíble en ya sea la pieza de trabajo o la estructura en la cual se soporta la pieza de trabajo en tanto que se transporta en la línea de montaje.. El la etiqueta o código barras puede contener informaciórt , :con respecto al tipo de pieza de trabajo en la estación1 de trabajo, tal como el modelo de la pieza de trabajo, mediciones relacionadas a la pieza de trabajo, o el tipo de componentes requeridos. Un escáner o lector se puede portar por el operador o estar montado a la linea de montaje, con el escáner que es capaz de leer información de la etiqueta o código de barras cuando la pieza de trabajo entra a la estación de trabajo. De manera alternativa, un aparato sensor puede comprender un sistema de visión configurado para detectar una característica identificable o información de identificación asociada con una pieza de trabajo. El sistema guía 10 se puede activar alternativamente o escalonarse secuencialmente a operaciones subsiguientes por señales no automatizadas. Por ejemplo, un operador puede introducir manualmente un tipo de parte en el sistema, oprimir un botón, presionar una pantalla táctil, o simplemente comenzar, las iniciar operaciones o pre-operaciones en una parte.

El tipo de parte presente en una estación : de trabajo particular no se necesita determinar usando un sistema de radiofrecuencia o de código de barras. " Por ejemplo, y como se conoce en la técnica, se pueden ;.usar cámaras o sensores del tipo binario, normales, para detectar características geométricamente distintivas de una pieza, de trabajo o la estructura en la cual se localiza ..para "identificar" la pieza de trabajo. Aún adicionalmente /"¦ ; un sistema guía de montaje se puede construir donde un operador usa un escáner portátil para escanear una etiqueta de código de barras fijada a la pieza de trabajo o la estructura; que soporta la pieza de trabajo como lo opuesto al escáner! que está montado directamente a la linea de montaje. El aparato sensor también se puede usar para detectar la orientación relativa de una pieza de trabajo con respecto a la estación de trabajo, con el módulo de control adaptado para recibir la información de posición y para proporcionar por consiguiente las señales de mando ajustadas a los dispositivos de luz direccional tal que las luces indicadoras proyectadas impactan de manera exacta en las ubicaciones deseadas de los pasos operacionales . Aún adicionalmente , la presencia dé una parte en una estación de trabajo se puede suministrar al sistema guia operacional por una señal de entrada activada mediante operador manual, tal como una pantalla táctil, un botón, o similar.

El módulo de control 20, en la modalidad ilustrada, es un dispositivo controlador de computadora y como se indica está adaptado para recibir y enviar varias señales "! para monitorizar y guiar las acciones de montaje en la estación de trabajo 16. El módulo de control 20 se puede construir como una PC estilo portátil o de escritorio, una PLC, o similar, o puede ser un sistema computadora interconectadas en "red' que se puede usar para controlar y monitorizar otros aspectos, de la línea de montaje y de las estaciones de trabajo.

Como se indica previamente, el módulo de control 20 se adapta para recibir una primera señal de entrada 42 con respecto a la información de identificación de la pie¿a de trabajo presente en la estación de trabajo. En la modalidad ilustrada de la Figura 1, la primera señal de entrada 42 se transmite al módulo de control 20 directamente desde el aparato sensor 26 a lo largo del enlace de comunicación 62, donde el enlace 62 es un cable de computadora, linea de fibra óptica, o similar. Sin embargo, de manera alternativa, se puede transmitir una primera señal de entrada a un sistema de computadoras en red y, en respuesta a la primera señal de entrada, el sistema de red puede proporcionar el módulo, de control con la información de identificación con respecto a pieza de trabajo presente en la estación/ de trabajo La información de identificación, como se indica previamente, puede indicar simplemente la presencia de una parte en la estación de trabajo y/o puede incluir información con respecto al tipo de pieza de trabajo en la estación de trabajo, tal como el modelo de la pieza de trabajo, mediciones relacionadas a la pieza de trabajo, o el tipo de componentes requeridos. Opcionalmente, un aparato sensor y módulo de control se puede construir de manera alternativa para transmitir y recibir de manera inalámbrica' la información de identificación.

En respuesta a la primera señal de entrada 42 recibida, el módulo de control 20 produce señales de mando 44, 50 a los dispositivos de luz direccional 22, 24 a t avés del enlace 64 para proporcionar indicadores visualés> al operador, como se describe en más detalle más adelante, con las señales de mando 44, 50 que se comunican en base a, al menos en parte, la primera señal de entrada 42. En la modalidad ilustrada, se proporcionan dos dispositivos de luz direccional 22, 24 sustancialmente similares en la estación de trabajo 16 y son sensibles a las señales de mando 44, 50 del módulo de control 20. El dispositivo de luz direccional 22 se usa para proyectar luces indicadoras 46 en la ubicación de los componentes 32, en tanto que el otro dispositivo de luz direccional 24 se usa para proyectar luces indicadoras 52 en las ubicaciones de pasos operacionales 54 en la pieza de trabajo 14. Cada dispositivo de luz direccional 22,' 24 incluye una fuente de luz 66 para proyectar luces indicadoras 46, 52, con los dispositivos de luz direccional 22,. 24 construidos tal que las luces indicadoras 46, 52 se pueden colocar de manera selectiva y de forma móvil para dirigir la luz indicadora 46, 52 a ubicaciones pre-seleccionadas como objetivo. Las fuentes de luz 66 también se pueden construir para proporcionar un haz de luz indicadora de brillo selectivamente ajustable para compensar el ambiente circundante y/o la distancia desde la fuente de luz al ünto de impacto seleccionado. Aunque las fuentes de luz 66' se ilustran en la Figura 1 como que proyectan un haz individual de luz indicadora, también se debe apreciar que las fuentes de luz 66 se pueden construir para proyectar simultáneaménte dos o más haces tal que, por ejemplo, se pueden indicar múltiples partes para la selección de la ubicación 32 por el operador 12 o se pueden indicar múltiples ubicaciones' de montaje. ' Las fuentes de luz 66 se pueden construir como fuentes de luz láser que son capaces de proyectar un 'haz coherente, enfocado de luz en una ubicación deseada," 'Las fuentes de luz láser pueden ser de manera preferente láseres de clase 3 o menor para el empleo dentro de un escenario visual para los operadores. De manera alternativa, se pueden usar fuentes de luz diferentes de los láseres y : aún funcionarán como se propone, tal como proyectores normales, luces incandescentes, diodos emisores de luz (LED, por! ¡ sus siglas en inglés), o similares. ; Las fuentes de luz 66 se pueden construir, tal. ; que produzcan luz de diferente color entre si para proporcionar indicaciones visuales adicionales al operador 12 en tanto j que trabaja en la estación de trabajo 16. Adicionalmefite " ; las fuentes de luz se pueden adaptar para proyectar imágenes animadas o videos en una superficie, tal como una superficie de la pieza de trabajo 14, linea de montaje 18; s: : : una estación de trabajo 16, 58, 60. Las imágenes animadas o videos proyectados pueden ser, por ejemplo, un video < de entrenamiento, y pueden estar en un formato de 1 archivo a.mpeg, .wmv, u otro, proporcionado por o almacenado1 en;":por ejemplo, un módulo de control de un sistema guía operacional.

Con referencia a las Figuras 1A-1L, los dispositivos de luz direccional 22, 24 también pueden incluir dispositivos de efectos ópticos conocidos para desplegar o adaptar o configurar las luces indicadoras proyectadas 46, 52 producidas por las fuentes de luz 66 en una forma, patrón, o forma deseada en el punto o ubicación en el cual la luz indicadora 46, 52 impacta la ubicación de los componentes 32 o la ubicación de pasos operacionales 54. Por ejemplo, la luz indicadora se puede proyectar inicia-lmente como una forma geométrica (Figuras 1J-1L) , tal como un círculo, alrededor de una ubicación particular para atraer rápidamente la atención del operador, y entonces enfocarse a un punto o círculo, de diámetro más pequeño en la ubicación específica. La luz indicadora también se puede proyectar para producir caracteres alfanuméricos , tal como se muestra en las Figuras 1A-1I, destellos, y/o para producir imágenes giratorias!' Por ejemplo, se pueden proyectar números secuenciales donde cada número indica un paso en la acción de montaje que se realiza por el operador en la estación de trabajo, o se pueden proyectar números de parte o información textual ;para proporcionar una guía escrita al operador. Las^ luces indicadoras proyectadas por las fuentes de luz, como se describe en detalle más adelante, se pueden configurar adicionalmente, para visualizar vídeos o imágenes o animación en la superficie en la cual impacta la luz indicadora. Las imágenes configuradas forman un tipo gráfico de visualización o característica de visualización visual (VDF, por sus siglas en inglés) exhibida por una luz indicadora, tal como la luz indicadora 46 o 52, cuando se proyecta sobre la superficie, con las Figuras 1A-1L que representan gráficos de visualización de ejemplo o VDF.

Como se señala previamente, las luces indicadoras 46, 52 se pueden proyectar en la ubicación de los componentes 32 o en ubicaciones de pasos operacionales 54 asociadas con la pieza de trabajo 14. La ubicación de los componentes 32 se ejemplifica como un depósito de partes 34 que tiene múltiples ubicaciones de almacenamiento 70 para retener varias partes requeridas en el montaje de las piezas de trabajo 14. Comó se muestra, el dispositivo de luz direccional 22 es funcional para proyectar selectivamente una luz indicadora 4:;6 en ubicaciones discretas de almacenamiento 70 del depósito; de partes 34 en respuesta a la señal de mando 44 que indica al operador 12 con respecto a la selección de partes.

También se puede usar marcas de RFID, o similares para suministrar información al módulo de control ' 20 ' : Por ejemplo, se puede usar una marca de RFID en un depósito de partes 34 en unión con el sistema guía de montaje 10 para monitorizar la presencia y/o ubicación precisa del depósito de partes 34. En el evento en que el sistema de ,.gu¾á; de montaje 10 detecte, tal como por el módulo de control 20 ,' la ausencia del depósito de partes 34 se puede presentar por ejemplo, un mensaje de error por el dispositivo de visualización 36, o se proyecta por un dispositivo de luz 22, 24, o se puede difundir un mensaje audible de advertencia.

En la modalidad ilustrada de la Figura 1, las ubicaciones de almacenamiento 70 del depósito de partes 34 incluyen dispositivos de detección 72 que se proponen para detectar o percibir, cuando se ha retirado un componente de una ubicación particular de almacenamiento 70. Los dispositivos de detección 72 pueden ser de construcción conocida y se seleccionan en base a una aplicación particular, tomando en consideración los tipos o modelos de piezas de trabajo 14 y partes que se van a montar. Por ejemplo, los dispositivos de detección 72 pueden comprender cortinas de luz, sensores de proximidad, alfombras electrónicas, tal como alfombras sensibles a presión, sistemas de visión por máquina, o similares.

Los dispositivos de detección 72 son operables' para transmitir una señal de confirmación 48 al módulo descontrol 20 a través del enlace 74 en la selección por el operador 12 de una parte de una ubicación particular de almacenamiento 70, con el módulo de control 20 que es funcional para determinar si o no el operador 12 ha seleccionado la parte correcta como se indica. En respuesta a la señal:' de confirmación 48, si el operador 12 seleccionó la parte apropiada como se instruye por la luz indicadora 46, el módulo de control 20 puede terminar de proyectar la luz indicadora 46 del dispositivo de luz direccional 22 en la ubicación de almacenamiento 70 y transmitir una señal de mando subsiguiente 50 al dispositivo de luz direccional 24 para proyectar una luz indicadora 52 a la ubicación de, paso operacional 54 en la pieza de trabajo 14, donde se :va a montar la parte recién seleccionada. Sin embargo, si' el módulo de control 20 determina que se ha seleccionado una parte incorrecta en comparación a aquella que se debió haber seleccionado como se indica por la luz indicadora 46,, el módulo de control 20 no proporcionará la señal de mando subsiguiente 50. Además, el módulo de control 20 se puede construir para proporcionar una señal audible o visual al operador 12 se ha seleccionado una parte inapropiada dé" , una ubicación de almacenamiento 70.

Aunque no se ilustra, el depósito de partes p.úede emplear adicionalmente un sistema conocido de recolección guiada por luz, por lo que cada ubicación de almacenamiento incluye un dispositivo de iluminación, tal como una luz LEÍ) o similar, que ilumine para indicar al operador con respecto a la ubicación apropiada de almacenamiento de donde se va. a seleccionar una parte. Cuando el sistema guia de montaje incluye un sistema recolección guiada por luz, el dispositivo de luz direccional 24 usado para proyectar una luz indicadora 46 en una ubicación de componentes 32 se puede excluir de manera opcional.

Como se señala anteriormente, el sistema guia de montaje 10 incluye el módulo de confirmación 28, que a la modalidad ilustrada es un pedal 30. El módulo de confirmación 28 se construye para transmitir una señal de confirmación 56 a lo largo del enlace 76 al módulo de control 20 para señalizar que se ha completado el paso operacional indicado por el dispositivo de luz direccional 22 o 24. Para transmitir la señal de confirmación 56, el operador ; 12 simplemente presiona el pedal 30 al término de la actividad dirigida. La señal de confirmación 56 transmitida por. el pedal 30 entonces activa el módulo de control 20 para transmitir selectivamente otra señal de mando 44, 50 para proporcionar guia al operador 12 con respecto 1 ü'paso operacional subsiguiente que se debe tomar por el operador 12 en la estación de trabajo 16, de acuerdo con la pieza de trabajo 14. Por ejemplo, el sistema guia de montaje 10 puede hacer que se proyecte una luz indicadora 46 en una ubicación de almacenamiento 70 para la siguiente parte requerida'. De manera alternativa, el módulo de control 20 puede proporcionar una señal de mando que libere la pieza' de trabajo a la siguiente estación de trabajo 58, si se: han completado todos los pasos operacionales en la estación ; de trabajo actual 16.

Aunque se ilustra como un pedal 30, se debe entender que se pueden utilizar numerosos módulos 28 de confirmación, alternativos. Por ejemplo, el moduló : de confirmación 28 se puede construir como una alfombra sensible a presión, botón pulsador, conmutador básculante, botón para la palma de la mano, cortina de luz, pantalla táctil, almohadilla táctil, sensor presente de partes o similar, que se construye para ser oprimido, conmutado, o activado de otro modo por una acción manual del operador 12. Se puede emplear de manera alternativa una señal activada por sonido, tal como un mando de voz, para proporcionar una señal de confirmación. El módulo de confirmación 28 también se puede construir como un transmisor inalámbrico, eliminando de este modo ¡ la necesidad de un enlace físico. Adicionalmente, se puede adaptar el sistema guía operacional para recibir"" y/o responder a otras señales de confirmación y/o fuentes conforme lleguen a estar disponibles tecnologías adicionáles.

Aún adicionalmente, un módulo o dispositivo o elemento de confirmación se puede construir para detectar automáticamente cuando un operador ha terminado un paso manual. Por ejemplo, un módulo de confirmación se puede construir como un sistema de visión que sea capaz de detectar la presencia o ausencia de un componente en una ubicación, tal como al procesar una imagen capturada por un dispositivo formador de imágenes en pixeles, como se conoce en la técnica. De manera alternativa, por ejemplo, el módulo de confirmación se puede construir como un sensor de proximidad, foto ojo, cortina de luz, o similar, construir para detectar automáticamente la presencia o ausencia de una parte en el montaje a la pieza de trabajo. Aún además, se puede transmitir una señal de confirmación por una herramienta automatizada o dispositivo de medición, tal como una pistola de torsión, báscula de pesar u otro tipo de dispositivo medidor, como se describe en más detalle más adelante. En cualquier caso, la herramienta automatizada o dispositivo automatización pueden funcionar como un módulo de confirmación. Una luz indicadora proyectada por una fuente de luz de un sistema guia operacional también se puede usar para proporcionar una señal de confirmación donde, por ejemplo, se emplea un sensor en la fuente de luz o en otro sitio en el sistema de guia operacional para detectar la reflexión dé una luz indicadora de una parte o componente que requiere verificación. Las fuentes de luz también se pueden usar cómo una "cortina de luz" al ser proyectada en una ubicación particular o depósito de partes, o similar, con un sensor adaptado para detectar que un operador ha seleccionado apropiadamente de esa ubicación.

También se debe apreciar que una información ; de operación se puede transmitir al controlador 20 desde—una señal remota. Por ejemplo, en el caso de una operación de equipamiento, de partes, se puede transmitir una petición de mando a una estación de trabajo desde una ubicación de procesamiento central, tal como un sistema de computadora o similar, y transmitir una señal a la estación de trabajo que lee, por ejemplo, qué partes obtener y/o montar. En cualquier caso, la pieza de trabajo de la operación puede comprender una colección de partes montadas en un soporte de partes.!,, Aunque no se ilustra, un sistema guia de montaje también puede incorporar tecnología ultrasónica, electromagnética conocida, y/o similar, usada para confirmar, por ejemplo, que se coloque una herramienta sobre el perno o tuerca apropiada en una operación de montaje. Esta tecnología se configura para enviar y recibir frecuencias ultrasónicas con la ubicación espacial de una señal enviada o recibida . que se monitoriza para confirmar que se realiza una operación' en una ubicación apropiada. De esta manera, un sistema de jjguía de montaje se puede configurar para utilizar tanto fuentes' de luz como tecnología ultrasónica, electromagnética, :.: y/o similar o fuentes de luz para confirmar el montaje u otros pasos del proceso manual. ::: ' El sistema de guía de montaje 10 también incluye un dispositivo de visualización 36 que es capaz de recibir señales de visualización 78 (Figura 2) a través del enlacé ; 80 (Figura 1) del módulo de control 20 y transmitir información al operador 12. El dispositivo de visualización 36 se puede construir como una televisión, LCD, dispositivo LED, u otro tipo de mecanismo de visualización visible. Se puede usar el dispositivo de visualización 36 para presentar información al operador 12 tal como por ejemplo los pasos secuenciales que necesitan realizar, las instrucciones de trabajo asociadas con la estación de trabajo 16, imágenes de una pieza de trabajo 14 apropiadamente fijada con la parte que se va a montar, información con respecto a un paso ausente o mal realizado de montaje, o similar. En el caso de pasos secuenciales, el dispositivo de visualización 36 se puede configurar para resaltar el paso actual bajo consideración y/o proporcionar una indicación que se han completado ' los pasos previos. El dispositivo de visualización 36 se puede construir como un dispositivo de pantalla táctil adaptado para que se presione por un operador para proporciona£; una señal de confirmación con respecto a la terminación de un paso particular. La inclusión de este dispositivo de pantalla táctil también puede proporcionar la capacidad de indicar o de guiar a un operador a través de ciertos pasos de montaje o de operación que no requieren guia mediante la señales de: luz indicadora. El dispositivo de visualización también se puede usar para mostrar o proporcionar videos de instrucción,, para presentar los tiempos del ciclo de corrida, los " tiempos deseados de ciclo, y/o alertas, o similares. En el„ cago de una pantalla táctil, el toque por un operador de ' una ubicación particular o área de lengüeta de la pantalla puede presentar un video o una imagen en la pantalla de visualización, u otra pantalla de visualización, para iniciar la proyección de una luz indicadora o video.

Opcionalmente, el sistema guia de montaje 10 se puede usar en unión con una herramienta 38 y un soporte de herramienta 40.- La herramienta 38 puede comprender, por ejemplo, un herramienta manual tal como una llave inglesa, una llave de tensión, alicates, destornillador, o similar, o puede ser una herramienta automatizada tal como < un destornillador eléctrico, pistola de aire, llave de tensión eléctrica, o similar. La herramienta 38 puede ser de 1 otro modo o un dispositivo de medición manual o automatizado, tal como calibrador, un bloque calibrador, un calibrador de verificación de piezas, un dispositivo de calibración' de aire, o similar. Se propone que el soporte de herramienta 40 proporcione una ubicación de almacenamiento para la herramienta 38 cuando no está en uso la herramienta, 38. , Los dispositivos de luz direccional 22, 24 pueden proyecta 'una luz indicadora sobre la herramienta 38 y/o soporte de herramienta 40 en respuesta a una señal de mando cuando1 se requiere que la herramienta 38 complete un paso pendiente de operación, tal como de una manera similar como se descr-ibe anteriormente con respecto a las ubicaciones de almacenamiento 70 del depósito de partes 34 y las ubicaciones 54 de pasos de operación en la pieza de trabajo 14.' El soporte de herramienta 40 puede incluir un sensor y de este modo se integra con el sistema guia de montaje 10 para detectar cuando la herramienta 38 está colocada dentro o removida de un soporte de herramienta 40, donde el sensor puede ser un foto ojo, conmutador de proximidad, cortina de luz, o similar.

Aunque no se ilustra, el sistema guia de montaje puede utilizar un calibrador o herramienta automatizada que está enlazada eléctricamente al módulo de control tal qué el módulo de control es capaz de monitorizar tanto el uso dé la herramienta, asi como un parámetro de operación asociado con la herramienta. Por ejemplo, si se construye una herramienta como una llave de torsión, el módulo de control se puede construir para monitorizar la torsión de sujeción obtenida por la llave de torsión y comparar el valor a un valor preprogramado o predeterminado o de umbral antes; de transmitir una señal de mando, subsiguiente. El control! de esta manera puede funcionar para transmitir la señal de mando subsiguiente sólo después de que se aplicado la fuerza de torsión deseada o apropiada por la llave de torsión. De^ de forma similar, si la herramienta se construye como, un dispositivo medidor, tal como calibradores digitales, ; el módulo de control se puede construir para recibir un valor de medición, y para comparar el valor de medición a un valor de medición' de umbral, y para comunicar o transmitir la señal de mando subsiguiente cuando el valor de medición está en o cerca del valor de medición de umbral.

El módulo de control 20 se ilustra como que transmite la señal de mando 44a al dispositivo de 'luz direccional 22, que en respuesta a la señal de mando 44a, proyecta la luz indicadora 46a en la ubicación de almacenamiento 70a del depósito de partes 34. Al recibir la señal de confirmación 48a del dispositivo de detección 72 que significa que se seleccionó la parte apropiada, el módulo de control 20 entonces termina la proyección de . la¦ luz indicadora 46a y transmite la señal ¦ de mando 50a!! al dispositivo de luz direccional 24 tal que la luz indicadora 52a se proyecta en la ubicación de paso operacional 54a en la pieza de trabajo 14 para dirigir el operador 12 con respecto al punto apropiado de montaje para la parte seleccionada. El operador 12 entonces activa el pedal 30 (u otro dispositivo de confirmación), que transmite la señal de confirmación 56a al módulo de control 20 y el proceso anterior se repite. para las luces indicadoras 46b, 52b, 46c, 52c, ubicaciones de almacenamiento 70b, 70c, y ubicaciones de pasos operacioñales 54b, 54c. ¦ Como se describe en más detalle más adelante!,: el módulo de control 20 y los dispositivos de luz direccional 22, 24 del sistema de guía de montaje 10 se programan con respecto a la colocación espacial apropiada a donde se ya a proyectar una luz indicadora 46, 52. Esta enseñanzá del sistema guía de montaje 10 se puede lograr de varias maneras. Por ejemplo, un método de enseñanza comprende el uso de tecnología conocida de dispositivo colgante, donde el dispositivo colgante se usa para colocar el haz proyectado de la fuente de luz 66 a una ubicación apropiada, tal como una ubicación de almacenamiento 70, registrar las coordenadas y luego mover a la siguiente ubicación, tal como en la pieza de trabajo 14. El módulo de control también se puede adaptar para emplear programación activada por voz. De manera alternativa, se puede usar un transmisor inalámbrico qué se puede colocar en un punto deseado de impacto de la luz indicadora proyectada 46, 52 y funcional para transmitir la información de. colocación espacial al módulo de control. De manera similar, varios ubicaciones, tal como recipientes de partes, se pueden proporcionar con transmisores inalámbricos, tal como marcas de RFID, con el módulo de control que se adapta para detectar la señal y para dirigir' por consiguientes las luces indicadoras, caso en el -cual el sistema guia operacional es capaz de compensar el movimiento o cambio de los puntos deseados de impacto de las luces indicadoras. Aún adicionalmente, el módulo de control -20 se puede programar directamente y, por ejemplo puede utilizar una pantalla táctil que tiene una imagen de la estación de trabajo con el módulo de control 20 que se puede programar usando la pantalla táctil. Un sistema guia operaciónal también se puede programar de manera alternativa mediante : una computadora, tal como una computadora de escritorio o portátil o interconectada en red, sin que el equipo periférico señalado anteriormente y usando hardware normal, tal como un ratón para programar el módulo de control.., El sistema guia operaciónal también puede emplear un patrpn de prueba de alineación que se puede usar para "calibrar"! el sistema, tal como al comienzo de un cambio, para asegurar que se dirijan apropiadamente las varias señales de luces indicadoras. ¦ ! El sistema guia 10 también incluye el monitoreo del tiempo de ciclo con el dispositivo de visualización 36 que incluye campos de visualización que se pueden usar 'para presentar a un operador el tiempo de corrida o el tiempo permisible restante asociado con la realización de un¦ paso operaciónal, tiempos de corridas previas, tiempos promedio de corrida, y/o tiempos objetivo para la terminación de ¦ los pasos operacionales. Por ejemplo, los campos de visualización del monitorio del tiempo de ciclo pueden mostrar el tiempo de ciclo para realizar uno o más pasos operacionales prevaos o completados, en tanto el campo de visualización de monitoreo de tiempo de ciclo muestra el tiempo de ciclo del ciclo operacional precedente y actual. Una medición de tiempo de ciclo se puede iniciar, por ejemplo, en la recepción de una primera señal de entrada 42 del aparato sensor 26¿ y completar en la detección de una señal de confirmación 48, 56, 84. Las mediciones de tiempo de ciclo de operaciones dadas o pasos se pueden registrar y revisar estadísticamente, tal como en base a la duración más larga o más corta, · y se puede revisar de manera remota del sistema guía 10, tal.; como al conectar el sistema guía 10 con un sistema de computadoras interconectadas en red. : : Como se señala anteriormente, el módulo de control 20 también se pueden usar para monitorizar y registrar varios parámetros útiles para mejorar la productividad. Por ,ejemplo, el módulo de control 20 puede registrar tiempos de ciclo de los pasos operacionales individuales en una estación ; de trabajo 16 y/o el tiempo de ciclo combinado de operaciones en una estación de trabajo 16. De manera correspondiente,, el módulo de control 20, u otro dispositivo de cómputo, p eden registrar y proporcionar gráficas o reportes con respectó a los datos de error registrados, tal como pasos :. mal realizados, y/o tiempos de ciclo. Además, estos datos;' se pueden enlazar o interconectar por red de otro modo, o, ' aún monitorizar mediante la Internet, tal como los varios tiémpos de ciclo señalados anteriormente o parámetros de desempeñó; se pueden monitorizar de una computadora remota, con estos, datos que se pueden ver en un formato en vivo o archivado.

Aunque no se muestra, también se debe apreciar que el sistema guia operacional se puede adaptar para proporcionar adicionalmente guia y/o instrucción por audio, tal como instrucción tipo voz o sonido.

Se debe apreciar que dentro del alcance del sistema guia operacional se contemplan numerosas estructuras y métodos alternativos. Por ejemplo, un sistema guia operacional sólo necesita utilizar un dispositivo de luz direccional para proyectar luces indicadoras en tanto, una ubicación de componentes, asi como ubicaciones de pasos operacionales en una pieza de trabajo. También un sistema guia operacional no necesita emplear una ubicación.; de componentes, sino más bien puede emplear una o -más herramientas con dispositivos de luces direccionales ' que funcionan para proyectar luces indicadoras en las" varias herramientas. Adicionalmente, también se debe apreciar que el sistema guia de montaje 10 de las Figuras 1 y 2 se puede construir de manera alternativa por lo que los varios enlaces no se forman por cables de computadora o similares, sino„.más bien se forman como conexiones inalámbricas entre los" va¾ios dispositivos. Aún adicionalmente, cada paso de montaje no necesita comprender tanto la selección de una parte cora© : el montaje de la parte a una pieza de trabajo. - También se pueden incorporar sistemas guia operacionales en los sistemas de línea de montaje con los sistemas guía que se mueven simultáneamente junto con. el artículo o dispositivo que se monta o construye en la línea de montaje.

El sistema guía operacional también se puede configurar para el uso con una estación de trabajo independiente como lo opuesto a una estación de trabajo integrada en una línea de montaje como se muestra en la Figura 1.

También se debe apreciar que existen numerosos usos alternativos y/o configuraciones alternativas del sistema guía operacional. Por ejemplo, un sistema guía operacional se puede usar recolectar o envasar productos en un recipiente de envío, tal como una bolsa o caja, para cumplir una orden; :tal como equipamiento de partes en centros de abastecimiento de órdenes, supermercados, carga de depósitos de :; párte, secuenciación de línea de montaje, conversiones de producto, o similares. El sistema guía operacional también se' puede usar en un proceso de preparación o producción de alimento, en el cual, por ejemplo, las luces indicadoras se pueden proyectar sobre ingredientes secuencialmente requeridos ",, ?', se pueden programar dependiendo de cuando se va a adicionar un ingrediente particular. ;;;;; La Figura 3 describe un sistema guía operacional mejorado 200, donde el sistema guía 200 comparte componentes similares o elementos similares con el sistema guia 10, tal que no toda la construcción especifica y las alternativas se analizan con respecto al sistema guia 200. El sistema ; guia 200 se integra o interconecta con un sistema de programa operacional o sistema de software operacional o sistema de ejecución de fabricación (MES) 205 por lo que el sistema de software operacional 205 puede proporcionar el sistema guia operacional 200 con señales de entrada o entradas de datos 207 para crear, para controlar o para hacer que el proyector del sistema guia operacional 200 proyecte imágenes de visualización especificas 209 mediante la luz indicadora proyectada 252 y/o proyecte en ubicaciones especificas. Los ambientes de fabricación, producción y/o montaje emplean frecuentemente sistemas de software operacional 205, que se refieren a algunas veces como un sistema de planeación, de recursos empresariales (ERP, por sus siglas en inglés ) , usados en unión con la planificación de productos, programación de productos, control de inventario', y similares. Estos sistemas se definen en general como sistemas de control para el manejo y monitoreo del trabajo en proceso en un ambiente de fábrica, tal como en un piso de 'fábrica. Los ejemplos de estos sistemas de software operacional incluyen, pero no se limitan a, software de negocios : SAPMR proporcionado por SAP AG de Alemania, software de negocios PROPLANNER proporcionado por Proplanner Corp. de Iowa, ÉU , así como sistemas, tal como el sistema de control e información de producción empresarial global de General Motors Corporation (GEPICS) . Estos sistemas de software operacional 205 pueden incluir datos que se pueden utilizar por el sistema guía 200 para ayudar a guiar las actividades de un individuo sin la necesidad de tener esta información programada o pre-programada de manera separada en el sistema guía 200. Por ejemplo, el sistema de software operacional 205 puede incluir información de partes o componentes, tal- como información de factura de materiales (BOM, por sus siglas en inglés), que incluye información categorizada por parte o producto para pasos operacionales separados en una operación de montaje o similar, incluyendo números de parte"1;; y/o descriptores de parte, que se pueden transmitir al sistema guía 200. El sistema de software operacional 205 también puede incluir descripciones de procesos operacionales ordenados como se usa, por ejemplo., para propósitos: de análisis de costo y tiempo, información que también se "puede transmitir al sistema guía 200. El sistema de software operacional 205 aún puede incluir además imágenes de partes, componentes, calcomanías, etiquetas y similares que se Rueden transmitir al sistema guía 200.

Por consiguiente, el sistema de software operacional 205 se puede interconectar con un sistema: guia operacional 200 como se muestra en la Figura 3, por lo ; que los datos transmitidos por el sistema de software operacional 205 se pueden proyectar directamente por el sistema guia 200 o usar en combinación con la información programada del sistema guia 200 para proyectar luces indicadoras 246 para crear las imágenes deseadas 209. Las entradas de datos 207 transmitida por el sistema de .software operacional 205", j tal como a un módulo de control o controlador o controlador guia 220 de sistema guia 200, se pueden usar para crear numerosas imágenes de visualización 209, incluyendo números partes, descripciones de partes, instrucciones de trabajo y/o gráficos, tal como imágenes de partes, calcomanías, o etiquetas. Como se analiza anteriormente con respecto a la modalidad de la Figura 1, el controlador 220 incluye el software para controlar la operación del sistema guía- 200, con el controlador 220 que recibe entradas del sistema de software operacional 205 que dirige el uso y colocación de los VDF. Por ejemplo, las entradas de datos 207 transmitidas del sistema de software operacional 205 relacionadas " a la información de partes se puede proyectar o usar por el sistema guía 200 para proyectar un número de parte particular para la visualización o presentación a un operador y/o puede activar el sistema guía 200 para proyectar una imagen de visualización en una ubicación particular en donde ... está almacenada una parte deseada. Las entradas de datos 20;7. : del sistema de software operacional 205 relacionadas a::'los descriptores de procesos operacionales secuenciales se pueden proyectar o usar para proyectar instrucciones de trabajó paso por paso a un operador para lograr una tarea particular. Las entradas de datos gráficos 207 del sistema de software operacional pueden proyectar o usar el sistema guia 200 para proyectar una descripción de una parte, etiqueta o calcomanía, que se pueden visualizar, por ejemplo, para ayudar a un individuo a identificar correctamente y/o colocar un artículo particular. Además, las entradas de datos 207 del software operacional 205 se pueden usar y proyectar con o combinar con imágenes normales o programadas, tal como imágenes ilustradas en las Figuras 1A-1L.

Con referencia ahora a la Figura 3A en unión con la operación del sistema guía 200, se ilustra el controlado*¦ 220 que incluye una tabla o listado de direcciones de VDF 286, así como numerosos identificadores posicional.es :;!;288 contenidos en una tabla o matriz de direcciones o listado de posiciones 289. El controlador 220 incluye numerosos VDF-pre-programados que se asignan cada uno a un identificador .único 287, que en la modalidad ilustrada para propósitos de ejemplo comprende un eje horizontal con las letras "A" a "H" y un eje vertical con los números "1" a "7". Por ejemplo, el VDF textual "Seleccionar 1" se asocia con el identificado*; de dirección Al, y el VDF textual "Parte 6" se asocia con el identificador de dirección F6. Además de los VDF textuales, la tabla de direcciones de VDF 286 incluye imágenes (ver A2 a H2) , videos (ver A4 a H4), y dibujos (ver A5 a H5). Los videos y figuras en la Figura 3A se identifican con corchetes para propósitos explicativos, pero se debe entender que cuando se proyecta, tal como por un proyectador 266, formarán un indicador visual que comprende una imagen, video o dibujo, tal como una imagen o heliográfica, en la superficie de proyección. Cada VDF único contiene características únicas y la combinación de características, que incluye, pero no limita a, color, tamaño de fuente, tipo de fuente, ancho, altura, ángulo de rotación, tipo de animación, código alfanumérico, etcétera.

En la modalidad ilustrada el listado de posiciones 289 incluye identificadores o direcciones posicionales 288 asociadas con tres objetos físicos separados, con los objetos que se identifican o se representan dentro del listado1 de posiciones o posicional 289 del controlador 220 como lienzo A, lienzo B y lienzo C. Como se muestra en la modalidad ilustrada, el lienzo A se asocia con los identificadores posicionales PA1 a PA9, el lienzo B se asocia con los identificadores posicionales PB1 a PB16, y el lienzo "' se asocia con los identificadores posicionales PCI a PC16. .Como se describe en más detalle más adelante, en la modalidad ilustrada, el sistema guía 200 incluye tres proyectores 266a, 266b, 266c, con cada proyector que se usa para proyectar' luz para formar VDF en los tres objetos físicos separados. Los varios identificadores posicionales 288 en el listado 289, por lo tanto, representan una ubicación, tal como por las coordenadas espaciales X, Y, Z, en el objeto físico al cual se dirigirá un proyector y los VDF. Por consiguiente, el controlador 220 se programa con las ubicaciones de nueve posiciones en el objeto físico asociado con el lienzo A (PA1 a PA9) , con las ubicaciones de dieciséis posiciones en el objeto físico asociado con el lienzo B (PB1 a PB16), „yi con las ubicaciones de dieciséis posiciones en el objeto físico asociado con el lienzo C (PCI para PC16) . El sistema guía 200 puede enseñar los identificadores posicionales de cualquiera de las maneras analizadas anteriormente, por ejemplo', o utilizando otras técnicas. Además, se pueden utilizar múltiples proyectores para cada objeto físico, o como sea necesario, con cada proyector responsable de un lienzo específico, o área en el objeto, e identificadores posicionales asociados.

Con referencia a la modalidad de la Figura 3B, se describen tres objetos físicos separados, incluyendo: un soporte de partes 290, un soporte de secuencia movible, i 291 que se usa para transporte las partes entre el soporté de partes 290 y un vehículo 292, tal como pueda estar localizado en una línea de montaje. Con referencia a la Figura 3Á, el soporte de partes 290 es el objeto físico asociado con el lienzo A, el soporte de secuencia 291 es el objeto físico asociado con el lienzo B, y el vehículo 292 es el objeto físico asociado con el lienzo C. Adicionalmente, se utiliza el proyector 266a para proyectar los VDF sobre el soporte de partes 290, el proyector 266b se utiliza para proyectar los VDF sobre el soporte de secuencia 291 y el proyector 266c se utiliza para proyectar los VDF sobre el vehículo 292.: El soporte de partes 290 contiene nueve depósitos separados de partes para contener diferentes partes, con cada depósito marcado entre corchetes en la Figura 3B como parte 1 a parte 9 para propósitos de explicación. Se debe entender que esta marcación entre corchetes no representa la proyección de un VDF sobre el soporte de partes. El soporte de secuencia, 291 incluye dieciséis ubicaciones separadas de almacenamiento dentro de las cuales se pueden almacenar las partes para el montaje secuencial al vehículo durante el -mórttaje. Adicionalmente, los nueve identificadores posicionales :PA1 a PA9 asociados con el lienzo A corresponden a la ubicación física de cada uno de los nueve depósitos separados de partes del soporte de partes, y los dieciséis identificádores posicionales PB1 a PB16 asociados con el lienzo B corresponden a la ubicación física de cada uno de, las dieciséis ubicaciones de almacenamiento del soporte de secuencia . esta manera, la operación, el sistema guía 200 se puede hacer que proyecte una VDF particular, en base a un identificador de dirección 287 sobre una superficie de un objeto particular en base a un identificador posicional 288, con el VDF proyectado, que forma de este modo un indicador visual en el objeto. Con referencia a la modalidad de la Figura 3B, por ejemplo, el VDF "seleccionar 3" del identificador de dirección Cl se proyecta por el proyector 266a sobre el soporte de partes en ubicaciones posicionales asociadas con los identificadores posicionales de PA2 , PA3 y PA7 para indicar a un operador que seleccione tres de cada una de la parte 2, parte 6 y parte 7, respectivamente. Igualmente, el VDF "Seleccionar 1" del identificador de dirección Al se proyecta por el proyector 266a sobre el soporte de partes en la ubicación posicional asociada con el identificador posicional de PA3 para indicar al operador 'que seleccione una individual de la Parte 3.

Subsiguiente a la selección de una, . parte particular, se puede indicar a un operador que coloque; la parte seleccionada en las ubicaciones particulares ' de almacenamiento en el soporte de secuencia 291. Por ejemplo, el VDF "Parte 2" del identificador de dirección1" B6 ' se proyecta por el proyector 266b sobre las ubicaciones de almacenamiento en el soporte de secuencia en las ubicaciones posicionales asociadas con los identificadores posicionales de PB1, PB3 y PB6 para crear indicadores visuales y para indicar al operador que coloque cada uno de los tres tipos de parte de la Parte 2 seleccionada en las tres ubicaqipnes indicadas, separadas de almacenamiento. De manera similar, el VDF "Parte 3" del identificador de dirección C6 se proyecta por el proyector 266b sobre la ubicación de almacenamiento del soporte de secuencia 291 en la ubicación posicional asociada con el identificador posicional PB7 para indicada al operador que coloque el tipo de parte de la Parte 3 seleccionada en la ubicación indicada de almacenamiento.

Aún adicionalmente, el sistema guia 200 se puede utilizar de manera subsiguiente para ayudar en el montaje de las partes colocadas dentro del soporte de secuencia 291 en vehículo 292, así como que realice las operaciones adicionales de montaje en el vehículo 291. Por ejemplo, los VDF asociados con identificadores de dirección B6, C6, D6, F6, G6 y H6 se pueden proyectar por el proyector 266c sobre ubicaciones específicas en el vehículo 292, donde en la parte seleccionada particular se va a montar en la secuencia asociada con su almacenamiento en el soporte de secuencia, con las ubicaciones posicionales para el montaje al vehículo 292 que se definen por los identificadores posicionales PCI a PC16. Aún adicionalmente, los VDF adicionales se pueden proyectar sobre el vehículo 292, tal como se listan como A3 a F3 en la tabla de direcciones de VDF 286, por ejemplo,., para dirigir la inspección, alineación, enmascaramiento ü .otras operaciones por el estilo.

Se debe apreciar que se pueden proporcionar señales de confirmación con respecto a la verificación que las varias actividades emprendidas por un operador como se indica por el sistema guia 200 se completaron apropiadamente, tal como de la manera descrita anteriormente con respecto al sistema guia 10, tal como por un módulo de confirmación. Por ejemplo, el soporte de partes 290 y/o el soporte de secuencia 291 pueden proporcionar señales de confirmación por medio de sistemas de visión de máquina, cortinas de luz, botones pulsadores, asi como sistemas de reconocimiento espacial. De manera similar, se pueden confirmar de manera similar las operaciones asociadas con el vehículo 292.

Por consiguiente, el sistema guía 200 se puede usar de manera dinámica para proyectar VDF seleccionadas sobre ubicaciones particulares de un objeto al seleccionar una VDF mediante su identificador de dirección de VDF 287 asociado y dirigir un proyector 266 para proyectar la VDF seléccionada por un identificador posicional 288. Este planteamiento operacional simplifica el uso y empleo del sistema guía',' 200, al permitir la programación flexible al sistema guía L .200, incluyendo como se pueda requerir debido a cambios , de producto y modelo.

En la modalidad de la Figura 3, las entradas; de datos 207 se emplean para coordinar la selección de las VDF en base al identificador de dirección asociado, asi como la ubicación posicional de donde se va a proyectar la VDF en base al identificador posicional. Con referencia ahora,- la Figura 3C, se ilustra la interfaz . del software opéracional 205 con el controlador 220 de sistema guia 200. Un enlacé de comunicación 293 entre el sistema 205 y el controlador 220 se usa para el intercambio de datos, con el enlace de comunicación 293 que comprende un protocolo normal de comunicación, tal como TCP/IP o similar. El controlador" 220 , que incluye hardware y software, incluye un programa' de aplicación 294 para interconectarse con el software opéracional 205, donde el programa de aplicación 294 se ¡puede personalizar en base al tipo o programa especifico de s stema opéracional 205 empleado. También se incluye un programa de sistema guia 295, con el programa de sistema guia, 2,9.$, j que incluye la tabla de direcciones 286 señalada anteriormente y el listado de posiciones 289. En una modalidad el prpgrámá de aplicación 294 y el programa de sistema guia 29:5 pueden interactuar mediante una interfaz de programación : de aplicación (API, por sus siglas en inglés), tal como, Windows Communication Foundation (WCF) . Por consiguiente, el programa de sistema guia 295 del sistema guia 200 se puede -utilizar con múltiples sistemas de software opéracional 205 diferentes, en base a la personalización del programa; de aplicación 294 para el sistema de software, opéracional, particular 205, empleado. Las entradas de datos o señales al controlador 220, tal como las señales que representan los números de parte, números de modelo de producto, pasos operacionales , y similares, se interpretan por el controlador 220 mediante el programa de aplicación 294 y el programa de sistema guia 295 para producir la selección apropiada de una VDF en base al identificador de dirección y proyectarla en la ubicación apropiada en base al identificador posicional., ? de posición . :; ; Como se señala anteriormente, los sistemas operacionales 205 puede incluir información detallada con respecto a los procesos de producción, que incluye la ubicación y estado de objetos particulares que se montan, asi como las partes requeridas para ser montadas. Por ejemplo, los sistemas de software operacional 205 pueden seguir el modelo y ubicación de un vehículo en una linea de montaje e interactuar de este modo con el sistema guía 200 de la manera descrita anteriormente para coordinar la provisión dé' los componentes apropiados y acciones de montaje. De esta manera, el sistema de software operacional 205 puede proporcionar corrientes de datos de señales de entrada 207 al sistemá;: guía 200 para permitir que las VDF deseadas se proyecten1 en ubicaciones deseadas. La interconexión del sistema guía 200 con sistema de software operacional 205 reduce la cantidad de programación separada, requerida para el sistema guía: 200, asi como permite la creación dinámica o en tiempo real de indicadores visuales o imágenes de visualización 209 para guiar las actividades de un individuo. Incrementando de este modo la flexibilidad del sistema guia 200 en base a los requisitos operacionales cambiantes de un montaje, inspección u otro proceso que requiera asistencia guia mediante el 'sistema guia 200.

Con referencia adicional a la Figura 3, un aparato sensor 226 se puede proporcionar, tal como un aparato sensor 26 descrito anteriormente en referencia a las Figuras 1 y 2, que se puede usar para activar o enviar entradas de datos al sistema guia 200 para la selección y/o confirmación de partes. Por ejemplo, en la activación del sistema guía; 200 para realizar un procedimiento particular de guía, en base a la detección de un componente o montaje requerido o pasos de inspección, el aparato sensor 226 puede transmitir una: señal 211 al sistema de software operacional 205 para identificar el componente particular o los pasos de montaje requeridos pendientes en el sistema guía 200. El sistema de software operacional 205 entonces puede transmitir entradas de datos 207 en base a la señal 211. De manera alternativa, en respuesta a una señal de entrada 242 transmitida por el aparato sensor 220 al sistema guía 200, tal como a un módulo de control del sistema guía 200, el sistema guía 200 ^ uede enviar una señal 213 al sistema de software operacional 205 que activa la transmisión de entradas de datos 207 al sistema guia 200 en base al componente particular o montaje requerido o pasos de inspección pendientes al sistema guia 200'. : Aún adicionalmente, el sistema de software operacional 205 y sistema guia 200 se pueden integrar o interconectar de una manera tal que los datos dentro del sistema de software operacional 205 se proporcionan a residen dentro del sistema guia 200 sin la necesidad de señales de activación. Como se señala, el aparato sensor 226 puede ser un componente de aparato sensor del sistema guia 200. De manera alternativa, el aparato sensor 226 puede ser un componente separado, tal como un dispositivo que detecta la presencia y/o tipo de producto en el sistema guia 200, o puede ser un dispositivo tal como una computadora para permitir entradas manuales.

Aunque se describe anteriormente con respecto al montaje de un vehículo, se debe apreciar que el sistema; '. guía 200 se puede emplear con numerosos procesos alternativos, que incluyen montaje, inspección, secuenciación, intercambio de producto, soldadura, estampado, equipamiento de partes, y similares. Además, el sistema guía puede incluir menos o sustancialmente más VDF, con cada una que tiene su propio identificador de dirección, así como incluir identificadpres posicionales adicionales. Adicionalmente, se debe entender que se pueden emplear numerosas VDF alternativas, asíl como que múltiples VDF se puede proyectar simultáneamente ú se pueden proyectar secuencialmente como se desee. Por ejemplo, una VDF se puede proyectar para formar un indicador vijsual que traza una ruta a lo largo de un objeto, asi como traza una ruta a lo largo de un objeto a una velocidad particular. Este indicador visual se puede usar, por ejemplo, para ayudar en la aplicación de un adhesivo sobre el objeto al permitir que un operador siga el indicador para colocar el adhesivo en la ubicación apropiada, así como en la cantidad apropiada en base a la velocidad del indicador visual proyectado":- : Aún adicionalmente, un sistema guía puede incluir menos p ' más proyectores y/o permitir que un proyector individual: se proyecte sobre múltiples . obj etos físicos. . j i Aunque se muestra en unión con un sistema; de software operacional en las Figuras 3 y 3C, se debe apre;ciar adicionalmente que el sistema guía 200 se puede, empjlear utilizando un listado de VDF dirigidas 286 e identific &bres posicionales 288 sin un sistema de software operacional i 205 y/o sin un controlador de sistema como se describe' más adelante. En estas modalidades, el controlador de sistema guía 220 se puede programar al seleccionar las VDF qüe ¾e| van a proyectar en base a los identificadores de dirección de¡ VDF y los identificadores posicionales que corresponden a" i las ubicaciones en un objeto físico, proporcionando de este, modo flexibilidad sustancial a la programación del controladQrj del sistema guía 220. En esta modalidad, el controladórí de sistema guia 220 puede recibir señales de entrada directamente desde un aparato sensor y/o mediante entradas manuales de un operador.

Aún adicionalmente, como se ilustra en la Figura 3D, controlador de sistema guia 220 se puede configurar para operaciones a través de un controlador de sistema 296, tal como un dispositivo PLC, donde el controlador de sistema 296 puede operar para controlar un proceso automatizado, tal como una linea de montaje 18, y proporcionar señales dé eñtjrada 207 al controlador 220. En este arreglo, el controlador de sistema 296 puede comunicarse con el controlador 220 mediante interconexiones de bus de campo de E/S. Por ejemplo,' el controlador de sistema 296 puede recibir señales 297 'de un aparato sensor, tal como un lector de código de barras o similar, como se describe anteriormente en unión cpri el sistema 10, y proporcionar a su vez una señal de entrada 207 al controlador de sistema guia 220 para indicar la proyección de una VDF en base a un identificador de dirección, 28;7> en una ubicación física particular en base a un identificador posicional 288. Se debe apreciar que el programa de aplicación 294 y/o sistema guía 295 pueden operar para analizar o interpretar las entradas de datos 207 para indicar la selección del identificador de dirección apropiado: y el indicador posicional apropiado. Un controlador de sistema alternativo se puede emplear el cual comprende un sistema de software, tal como un software soft-PLC o controlador lógico visual (VLC) , o similar, por ejemplo caso en el cual 'no se requiere un sistema de hardware empleado con un dispositivo PLC convencional. En esta aplicación basada en software, el controlador de sistema puede residir y operar en el controlador de sistema guia 220.

A su vez, como se ilustra en la Figura 3D, un sistema de software operacional 205 puede proporcionar comunicaciones a un controlador de sistema 296 que se utiliza para controlar la operación de un proceso automatizado, tal como la linea de montaje 18, asi como el sistema guia 200. Se debe apreciar con respecto a la Figura 3D, sin embargo, que el sistema guia 200 se puede controlar e interactuar Con el controlador de sistema 296 sin utilizar un sistema, de software operacional 205. Por ejemplo, el controlador de sistema 296 puede recibir señales de 297 con respecto™ 'á un proceso operacional, tal como mediante un lector de datos o de código de barras u otro sensor por el estilo, con el PLC que proporciona a su vez señales de entrada 207 al controlador de sistema guia 220 del sistema guia 200 eri'base a estas señales, y con las señales de entrada 207 que se analizan o interpretan por el control de sistema guia : 220 para definir la VDF dirigida apropiada y el identificador posicional apropiado.

De esta manera, se debe entender que el controlador de sistema guia 220 en el sistema guia 200 puede recibir señales de entrada que activan la selección de VDF identificadas por dirección e identificadores posicipnales para dirigir la proyección de las VDF seleccionadas en una ubicación deseada de un objeto físico de una variedad de equipos, controladores y sistemas. Por ejemplo, las señales de entrada se pueden proporcionar al controlador ' 220 directamente desde un sistema operacional 205, donde el sistema operacional 205 puede recibir por sí mismo las señales de un aparato sensor 226 y la señal de entrada proporcionada por el sistema operacional 205 se basa en las señales recibidas por el sistema operacional 205 del aparato sensor 226. Las señales de entrada que activan^ ' esta proyección por el sistema guía 200 también pueden s'ér de manera alternativa proporcionadas directamente al controlador de sistema guía 220 por un aparato detector 226::;.:; Aún adicionalmente, un controlador de sistema 296 —puede proporcionar señales de entrada que activa la proyección, que incluye mediante el controlador de sistema 296 que recibe señales de un aparato sensor 226. Adicionalmente, se : debe apreciar que de igual manera al sistema 10, el sistema, ; guía 200, que incluye ya se usado como un sistema independiente o en unión con un controlador de sistema 296 y/o un sistema de ejecución de fabricación 205, puede recibir señales de confirmación al término de una actividad dirigida pojr un indicador visual proyectado, tal como mediante las técnicas señaladas anteriormente, que incluye mediante un módulo de confirmación 228. Es decir, las señales de confirmación se pueden proporcionar directamente al controlador de sistema guia 220, tal como mediante un módulo de confirmación 228 y/o se pueden proporcionar señales de confirmación al controlador de sistema guia 228 de un controlador de sistema 296 y/ó un sistema operacional 205. Estas varias alternativas con respecto a las señales de entrada, señales de confirmación, un aparato sensor 226, y un módulo de confirmación 228 se ilustran esquemáticamente en la Figura 3E, en donde se debe apreciar que el controlador de sistema 296 y/o el sistema operacional 205 se pueden omitir: . · Con referencia ahora a la Figura 4, se ilustra un sistema guia operacional 300, donde el sistema guia 300 comparte componentes o elementos similares con el sistema guia 10, tal que no toda la construcción específica y alternativa se analizan con respecto al sistema guia 300. El sistema guia 300 incluye un dispositivo de cámara integrada 313 que se puede usar para registrar y/o revisar actividades por un individuo que seguía por el sistema guía 300, asl^como el objeto que es el sujeto de las actividades poir : el individuo. La cámara 313 puede ser una cámara digital » para imágenes fijas o una videograbadora, tal como una cámara:! web o una videocámara grabadora de alta definición, que incluye una cámara de video capaz de capturar imágenes fijas. Las imágenes o videos capturados por la cámara 313 se pueden grabar y almacenar en el sistema .guia 300 y, , ver subsiguientemente en un dispositivo de visualización 336 del sistema guia 300 y/o ver un dispositivo de visualización, separado, lejos del sistema guia 300, tal como mediante una red de computadora. Estas imágenes o videos se pueden usar para numerosos propósitos de análisis de proceso, que incluyen desarrollar mejoras de proceso, tal como facilitar los pasos de montaje, determinar o investigar porque ciertos pasos operacionales exceden un tiempo deseado de ciclo, y monitorizar las causas de interrupción. Las imágenes registradas por la cámara 313 también se pueden ver en combinación con los datos del tiempo registrado de cicló para revisar los pasos de proceso registrados y para determinar acciones correctivas para optimizar el proceso y/o, .reducir los tiempos de ciclo.

Aun adicionalmente , la imágenes registradas y/ó en tiempo real de la cámara 313 se pueden ver de manera ¡¡remota del sistema guia 300, tal como al interconectar el sistema guia 300 con un monitor 315, donde el monitor puede ser (parte de) una computadora 317, por ejemplo, integrada con el sistema guia 300 a través de una conexión de intranet o internet, incluyendo mediante una conexión inalámbrica :. La computadora 317 también se puede usar para controlar varios aspectos del sistema guia 300, que incluye la cámara 313! y un dispositivo de luz direccional 322 que tiene una fuente de luz de proyección. Por ejemplo, en un escenario se puede usar el sistema guia 300 como parte de una sesión de entrenamiento remoto por lo que un entrenador localizado de forma remota del sistema guia 300 puede entrenar uno o más estudiantes en una estación remota de entrenamiento utilizando el sistema guia 300. En este escenario, el cirujano puede ver, con la computadora 317 el objetivo que se trabaja por los estudiantes mediante la cámara 313. El entrenador entonces puede controlar el dispositivo de luz direccional 322 por un controlador de luz 319, tal como una palanca de mando,: para proyectar una luz indicadora en una ubicación partiqulá ! del objeto en la estación de entrenamiento para dirigir : las actividades de los estudiantes. En esta modalidad, el sistema guia 300 también puede incluir un controlador de cámara, 321, tal como una palanca de mando separada o similar, por ló: que el cirujano también puede controlar los aspectos de la cámara 313, tal como la posición de visión, enfoque, y objetivo de aumento de la cámara. Aunque el controlador de luz 319 y el controlador de cámara 321 se ilustran como componentes separados, se debe entender que la computadora 317 se "puede usar para controlar el dispositivo de luz direccional y/ó la cámara 313 sin componentes separados. En otro escenario, la cámara 313 se puede usar por un técnico o ingeniero durante la programación del sistema guia 300, tal como para programar un nuevo paso de montaje por lo que la cámara 313 permitiría al programador ver, por ejemplo, la estación de trabajo y cualquier ' depósito asociado de partes y dirigir -apropiadamente la proyección de una luz indicadora por el dispositivo de luz direccional 322.

La cámara 313 puede ser una cámara montada de manera separada, tal como en una posición fija o montada para movimiento, tal como por los servomotores. Aún adicionalmente, la cámara 313 se puede integrar con los dispositivos de proyección de luz direccional.

Con referencia ahora a las Figuras 5A y 5B, un dispositivo de luz direccional 22 que tiene un proyector de luz 66 se ilustra con relación a la estación de trabajo 16, tal como se muestra con referencia al sistema \ ,guía operacional 10 y estación de trabajo 16 de la Figura 1, "donde las luces indicadoras proyectadas por el dispositivo de. luz 22 se dirigen a una superficie o pantalla de proyección' 71. La superficie de proyección 71 permite que los individuos vean las imágenes de visualización 209 proyectadas sobre la superficie 71 cuando los individuos están localizados ¡-en el lado opuesto de la superficie de proyección 71, tal como cuando un individuo está parado en el área de trabajo 77, con relación al dispositivo de luz direccional 22 y se "puede utilizar, por ejemplo, en ubicaciones en las cuales un proyector de luz está restringido para proyectar las luces indicadoras sin que se bloqueen por un operador o equipo adicional o por componentes localizados en la estación de trabajo. Las imágenes 209 proyectadas en una superficie trasera · o superficie posterior 73 de la superficie de proyección 71 son visibles por un operador estacionado en la estación de trabajo 16, cuando el operador ve la superficie frontal 75 de la superficie de proyección 71 tal que el operador puede ver y leer las imágenes de la visualización 209, tal como palabras, imágenes o videos, para guiar las actividades en la estación de trabajo. La superficie1 de proyección 71 se puede construir de una pantalla convencional de proyección trasera.

La Figura 5C ilustra una modalidad alternativa en la que se monta la superficie de proyección 71 a la estación de trabajo 16 con el dispositivo de luz 22 y proyector de, luz 66 montado desde abajo. En la modalidad de la Figura 5C, un operador estacionado en la estación de trabajo 16. ye é'n la superficie frontal 75 imágenes de visualización 209 proyectadas en la superficie posterior 73. Como se ilustra, la superficie de proyección 71 puede estar en ángulo o gestar inclinada en ángulo, tal como en el intervalo' de aproximadamente 20 a 25 grados con relación a un plano horizontal, para facilidad de visión por el operador.

Aunque la superficie de proyección 71 descrita anteriormente se construye como una pantalla de proyección trasera, se debe apreciar que en una modalidad alternativa se puede emplear una superficie en proyección en la cual un dispositivo de proyección de luz direccional proyecte imágenes directamente sobre la superficie vista por un individuo como lo opuesto a la superficie trasera. En esta modalidad, el dispositivo de proyección de luz direccional puede estar localizado por arriba o al lado del individuo que se guia.

Con referencia a la _ Figura 6, un sistema guia operacional 400 también se puede construir para incluir uno o más sensores de movimiento espacial tridimensional 423 para monitorizar las actividades del cuerpo de un operador, manos, etcétera y/o otras superficies relacionadas a robots, hardware de estación de trabajo tal como accesorios, depósitos de partes, etcétera, para confirmar que sé logren apropiadamente los pasos operacionales deseados. Por ejemplo, el sensor 423 se puede usar para o como parte del monitoreo en el que partes particulares se seleccionaron apropiadamente de los depósitos correctos y se colocaron para propósitos de equipamiento de partes o montaje a una pieza de trabajo. El sensor 423 puede funcionar adicionalmente como un módulo de confirmación, tal como el módulo de confirmación 28 analizado anteriormente, para proporcionar señales de confirmación de salida 456 que comprenden datos relacionados al movimiento detectado, percibido por el sensor 423, tal como para guiar el controlador o módulo de control guia 420, donde los datos de movimiento detectados se pueden comparar a movimientos o acciones requeridas predeterminadas para ayudar de este modo a indicar o determinar que se ha completado apropiadamente el paso operacional indicado por el dispositivo de luz direccional del sistema guia 400. De manera alternativa, el sensor de movimiento 423 puede incluir por si mismo la capacidad de procesamiento para comparar movimiento detectado a una acción deseada predeterminada para proporcionar de 'este modo una señal de confirmación 456 si la acción guiada se ha completado apropiadamente. En situaciones donde el movimiento detectado por el sensor 423 no corresponde a una sección predeterminada, se puede transmitir una señal, tal como por un controlador de sistema guia o el sensor mismo, indicando como Por ejemplo, el sensor 423 puede emplear, la tecnología de sensor de movimiento espacial tridimensional KINECT de Microsoft Corporation, que utiliza un proyector de láser infrarrojo tridimensional y un sensor ¡ CMOS monocromático para analizar la profundidad, así como una videocámara de RGB separada. Los detalles de esta tecnología se pueden analizar en la patente de los Estados Unidos No. 7,763,841 titulada Componente Óptico para un Sensor' de Profundidad y 6,963, 060 titulada Arreglo de Foto-Sensor.¦¦ para Detección de Movimiento, las descripciones de las cuales se incorporan en la presente como referencia. Sin embargo, se debe entender que se puede emplear tecnología alternativa de sensor de movimiento espacial tridimensional con el sensor 423. Aún adicionalmente, el sensor 423 puede incluir' una cámara que se utiliza adicionalmente para registrar y/o revisar actividades por un individuo que se guía por el sistema guía, tal como la cámara 313 del sistema guía 300 de la Figura 7. Por consiguiente, se debe apreciar que el sensor 423 del sistema guía se puede usar para propósitos de análisis de proceso, interfaz de usuario remoto y/o propósitos de programación, así como para la confirmación de terminación apropiada de las operaciones guiadas.

La Figura 7 ilustra un sistema guía operaeiiónal 500, que puede ser cualquiera de los sistemas guía 10, 200, 300 o 400 descritos anteriormente, en operación"'; que proporciona simultáneamente luces indicadoras para -guiar actividades de múltiples individuos 512a, 512b, 512c, 512d. Como se ilustra, el sistema guía 500 incluye un contrqlador guía 520 con múltiples proyectores 566a, 566b, 566c, 566d y múltiples aparatos sensores 526a, 526b, 526c, 526d. Cada proyector 566 se puede usar para guiar una o más acciones : por un individuo separado 512, donde las acciones para¦¦ cada individuo 512 se pueden guiar completamente, de manera separada o independiente de la guía de acciones para los otros individuos. Por ejemplo, si cada individuo 512 ,está realizando' la misma tarea, pero cada individuo realiza la tarea a una velocidad diferente, el sistema guia 500 " puede acomodar esta variación y permitir que cada individuo inicie, realice y finalice sus actividades en general independientemente. De manera alternativa, uno o más de los individuos 512 se pueden dirigir por el sistema guia 500 para realizar tareas separadas que requieren diferentes actividades guiadas que se pueden iniciar, realizar, y completar independientemente de las actividades guiadas para los otros individuos. Por consiguiente, el sistema guia operacional 500 se puede proporcionar con, como se muestra, aparatos sensores separados 526a, 526b, 526c, 526d - y/o módulos de confirmación 528a, 528b, 528c, 528d asociados con cada individuo 512a, 512b, 512c, 512d, respectivamente. Adicionalmente, estas mejoras de sistema también sé pueden usar por el sistema guía 500 para proyectar las!, , VDF requeridas para guiar los pasos de proceso para múltiples individuos de un proyector en lugar de múltiples proyectores.

Los sistemas guía operacionales 200, 300 y 400 de las Figuras 3-6 se pueden construir de manera similar al sistema guía operacional 10 analizado anteriormente,' \ con componentes similares al sistema guía operacional 10 qué se identifica con 200, 300 y 400 adicionado a los númerós de referencia del sistema guía 10, y tal que no todos los detalles de características similares se analicen j con referencia a los sistemas guía 200, 300 y 400. i Además, los sistemas guía de acuerdo con la presente invención puede incluir una metodología; de programación condicional por lo que el controlador de sistema guía permite y/o proporciona un usuario, controlado!" de sistema, o sistema de ejecución de fabricación para1 re-dirigir el sistema guía en base a un señal recibida p 'r el controlador de sistema guía. Por ejemplo, si un aparato sensor detecta que una operación guiado está ausente o ; rio se realizó apropiadamente, el sistema guía puede proporcionar una guía específica de remediación en base a esa detección. Los ejemplos incluyen, pero no se limitan a, requisitos de re-trabajo, información de ayuda y opciones de partes ausentes. Por ejemplo, si un sensor de sistema de visión detecta que una parte está ausente o un sensor de herramienta calibradora detecta que una parte está fuera de descripción, el sistema guía puede proporcionar acciones guiadas de remediáción para corregir el error. j» · j El sistema guía de la presente invención-, dé¦ .esta manera es fácilmente programable y adaptable -hipara proporcionar un método exacto y efectivo en el costo: ¡para guiar a un individuo a través de una serie de tareas' y/o i proporcionar confirmación que las tareas se han completado i apropiadamente. 'i i Se pueden llevar a cabo cambios y modificaciones en las modalidades específicamente descritas sin apartarse de los principios de la presente invención, que se propone que se limiten sólo el alcance de las reivindicaciones anexas, como se interpreta de acuerdo a los principios de la ley de patentes incluyendo la doctrina de equivalentes.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro a partir de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un método para proyectar indicadores visuales sobre un objeto físico para guiar acciones de un individuo, caracterizado porque comprende: proporcionar un sistema guía que tiene ' un controlador de sistema guía y un proyector, el controladdr de sistema guía que incluye una pluralidad de características de visualización dirigida; proporcionar una señal de entrada al controlador de sistema guía ; seleccionar una característica de visualización dirigida en base a la señal de entrada; y „ , ' proyectar un indicador visual que corresponde: a la característica de visualización dirigida, seleccionada : sobre un objeto físico.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador de sistema guía incluye además una pluralidad de identificadores posicionálesi" ' y el método comprende además seleccionar un identificador posicional en base a la señal de salida, y en donde la proyección de un indicador visual comprende además proyectar un indicador visual que corresponde a la característica de visualización dirigida, seleccionada sobre un objeto físico en una ubicación que corresponde al identificador posicional seleccionado .

3. El método de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el controlador de sistema guía se interconecta con un sistema de ejecución de fabricación >y en donde la señal de entrada se proporciona al controlador de sistema guía del sistema de ejecución de fabricación.

4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el sistema de ejecución de fabricación recibe ' una señal de un aparato sensor, y en donde la señal de entrada se proporciona al controlador de sistema guia en 'base a la señal recibida por el sistema de ejecución de fabricación del aparato sensor.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el controlador de sistema . giiaa se interconecta con un controlador de sistema que controla la operación de un proceso automatizado, y en donde la señal de entrada se proporciona al controlador de sistema guía del controlador de sistema.

6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el controlador de sistema recibe señales de un aparato sensor, y en donde la señal de entrada se proporciona al controlador de sistema guía en base . a las señales recibidas por el controlador de sistema del aparato sensor .

7. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el controlador de sistema comprende un controlador lógico programable.

8. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el controlador de sistema se interconecta con un sistema de ejecución de fabricación.

9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el indicador visual comprende al ,„ menos uno seleccionado del grupo que consiste de números, palabras, caracteres alfanuméricos, una imagen de dibujo y una imagen de video.

10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende proporcionar una señal de confirmación al controlador de sistema guia en respuesta a la terminación de una acción por un individuo en base al indicador visual.

11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque además comprende proporcionar un aparato sensor, en donde el aparato sensor es operable^ -para detectar la terminación de la acción y en donde el aparato sensor genera la señal de confirmación. '¦

12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema guia incluye además : una cámara operable para formar en imagen al menos una de las acciones de un individuo guiado por el indicador visual y el indicador visual, y en donde el método comprende registrar imágenes, en tanto que se guia un operador por el sistema guia .

13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque además comprende registrar la duración del tiempo, en tanto que se guia un operador por el sistema guia.

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque además comprende presentar una imagen registrada y la duración registrada de tiempo en un dispositivo de visualización.

15. Un sistema guia adaptado para proporcionar indicadores visuales a un individuo para guiar acciones, caracterizado porque comprende: al menos un dispositivo de luz direccional, el por lo menos un dispositivo de luz direccional que: es selectivamente operable para proyectar y enfocar al menos una luz indicadora; un controlador de sistema guia, el controlador de sistema guia que incluye una pluralidad de características de visualización dirigida, programada y una plurálidád: de identificadores posicionales programados; : el controlador de sistema guía que recibe una : señal de entrada con el controlador de sistema guía que provoca que el dispositivo de luz direccional proyecte un indicador visual que corresponde a una característica de visualización dirigida sobre un objeto físico en una ubicación que corresponde: a un identificador posicional en base a la señal de entrada.

16. El sistema guía de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el controlador de sistema guía se interconecta con un sistema de ejecución de fabricación, y en donde la señal de entrada se proporciona al controlador de sistema guía del sistema de ejecución de fabricación .

17. El sistema guía de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el controlador de sistema guía se interconecta con un controlador de sistema- que controla la operación de un proceso automatizado, y en donde la señal de entrada se proporciona al controlador de sistema guía del controlador de sistema.

18. El sistema guía de conformidad con. la reivindicación 17, caracterizado porque el controlador de sistema recibe señales de un aparato sensor, y en donde la señal de entrada se proporciona a controlador de sistema guía en base a las señales recibidas por el controlador de sistema del aparato sensor. -¦ ¡

19. El sistema guía de conformidad con' la reivindicación 18, caracterizado porque el controlador de sistema comprende, un controlador lógico programable.

20. El sistema guia de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el controladór de sistema se interconecta con un sistema de ejecución de fabricación.

21. El sistema guia de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque además incluye una cámara operable para formar en imagen al menos una de 1 las acciones de un individuo guiado por el indicador visual y el indicador visual.

22. El sistema guia de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el controladór de sistema guia registra imágenes y duraciones de estudio en tanto que se guia un operador por el sistema guia.

23. El sistema guía de conformidad con,, la reivindicación 22, caracterizado porque además comprende un monitor interconectado con el controladór de sistema - gu:_:a, y en donde las imágenes registradas y duraciones de tiempo son visibles en el monitor. ::: ' :

24. Un sistema guía adaptado para proporcionar indicadores visuales a un individuo para guiar acciones, caracterizado porque comprende: . , , un controladór de sistema guía; un proyector, el proyector que es selectivamente operable para proyectar y enfocar un indicador visual; y , : una cámara operable para formar en imagen ;ái menos una de las acciones de un individuo guiado por el indicador visual y el indicador visual; el controlador de sistema guia que recibe una señal de entrada con el controlador de sistema guia que provoca que el proyector proyecte un indicador visual sobre un objeto físico en base a la señal de entrada y con el controlador de sistema guía que registra imágenes y duraciones de tiempo, en tanto que se guía un individuo por el 'indicador visual .

25. El sistema guía de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque además comprende un monitor interconectado con el controlador de sistema guia, y en donde las imágenes registradas y las duraciones de tiempo son visibles en el monitor.

26. El sistema guía de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el controlador de sistema guía incluye una pluralidad de características de visualización dirigida, programada y una pluralidad de identificadores posicionales programados, y en donde el controlador de sistema guía provoca que el proyector proyecte el indicador visual que corresponde a una característica de visualización dirigida sobre un objeto físico en una ubicación que corresponde a un identificador posicional en base1 ::a la señal de entrada. ., "i \

27. El sistema guía de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque además comprende un sensor de movimiento, el sensor de movimiento que detecta el movimiento espacial tridimensional. ¦ ¦

28. El sistema guia de conformidad con ¦ la reivindicación 27, caracterizado porque el sensor : de movimiento produce una señal de confirmación cuando el movimiento espacial tridimensional detectado por el sensor de movimiento cumple con una acción deseada.

29. Un . sistema guia adaptado para proporcionar indicadores visuales a un individuo para guiar acciones secuenciales, caracterizado porque comprende: un sistema guia operacional que comprende: un dispositivo de luz direccional, el dispositivo de luz direccional que es selectivamente operable para proyectar y enfocar al menos una luz indicadora para producir un indicador visual; un controlador, el controlador que recibe señales de entrada y que proporciona selectivamente órdenes de mando al dispositivo de luz direccional en respuesta a las señales de entrada en donde la proyección de la ' luz indicadora es indicativa de la señal de mando; y ;:" ' un sistema de ejecución de fabricación interconectado con el sistema guia operacional, el sistema de ejecución de fabricación operable para proporcionar entrada de datos al sistema guia operacional, las entradas de datos de que comprenden señales de entrada al controlador. ' ^]'