WO2019121287A1 - Method for constructing a pipe system, thereby producing at least one pipe connection - Google Patents

Method for constructing a pipe system, thereby producing at least one pipe connection Download PDF

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WO2019121287A1
WO2019121287A1 PCT/EP2018/084684 EP2018084684W WO2019121287A1 WO 2019121287 A1 WO2019121287 A1 WO 2019121287A1 EP 2018084684 W EP2018084684 W EP 2018084684W WO 2019121287 A1 WO2019121287 A1 WO 2019121287A1
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pipe
connection
pipe system
display
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PCT/EP2018/084684
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Richard HÜCKEL
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Rehau Ag + Co
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    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
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    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to a method for constructing a pipe system under He generation of at least one pipe joint, wherein the pipe joint comprises at least one pipe section and at least one connecting element.
  • Such pipe system can occur both in single-family homes, as well as in larger residential systems, commercial buildings, hotels and industrial buildings.
  • the installation of such pipe systems is often very complex, makes high demands on the Konzentrationsfä ability of the performing worker and is often error-prone even when using detailed blueprints for the pipe system.
  • the correct connection points of the right components must be correctly connected to each other and media-tight.
  • a large number of loading constituents of the pipe system is installed in one or more rooms in the construction of the pipe system. It can be a variety of different components of the pipe system, such as fasteners, pipe sections with different lengths and different diameters and the like, he be required.
  • the assembly of complex Rohrsys systems can be simplified by the assembly is done by the worker with the aid of a monitoring system that automatically identifies for generating the pipe connection he required connection element whose nominal connection point be true and possibly It automatically checks the actual installation for the correct connection situation.
  • this is done by a suitable, for connection to the Rohrsys tem prepared connector of a plurality of different types of component is identified by an identifier.
  • a possible connection point is determined by a determination device as a function of the connection element identified by the identifier to which the identified connection element is to be connected.
  • the identified connection element is displayed by the leading worker on a display in a construction plan also displayed on the display of the pipe system at the identified connection point, for example, projected transparent in the displayed blueprint.
  • the worker can then install the right connecting element at the right place in the pipe system, resulting in a reduced susceptibility to failure during assembly of the pipe system.
  • the present invention is to provide a method of constructing a pipe system to produce at least one pipe joint, said pipe joint comprising at least one pipe section and at least one connecting element, said method comprising the steps of:
  • step (c) determining a possible connection point of a connection element from the plurality of different connection elements provided in step (b) by a determination device;
  • step (d) identifying by means of an identifier a suitable connection element to be connected to the pipe section at the connection point determined in step (c);
  • step (e) displaying the connection point determined in step (c) and the connection element identified in step (d) in the construction plan of the pipe system displayed on the display;
  • step (f) connecting the connection element identified in step (d) to the connection point determined in step (c) to produce the pipe connection.
  • a monitoring device will check the connection point and provide the worker with a correct confirmation of the pipe connection when the worker has installed the correct connection element at the correct connection point and preferably in the correct orientation.
  • This confirmation for example, acoustically or op table via the display, for example by the connected connection element on the display then not only transparent in the blueprint of the build the pipe system is indicated, but is displayed as a complete part of the actual state of the pipe system to be built.
  • an Augmented Reality System (ARS), a Mixed Reality System (MRS) or a Virtual Reality System (VRS) is preferably used.
  • ARS Augmented Reality System
  • MRS Mixed Reality System
  • VRS Virtual Reality System
  • a construction plan of the pipe system can be displayed on a display and the connection element identified by the determination device for the connection element identified in step (d) of the method according to the invention at the connection point determined in step (c). point at which the identified connection element is to be connected are displayed in the displayed image on the display.
  • the automatic identification of a suitable connection element and the system-generated display of the connection point of the identified connection element in the display diagram dargestell th construction scheme of the pipe system gives the worker exact instructions on where the next step is to perform. This leads to a considerable simplification of the assembly and thus to a reduced tendency to malfunction.
  • Augmented reality systems, mixed reality systems and virtual reality systems are computer-aided image display systems (and collectively referred to as such) through which a captured or stored image of the piping system or a system stored in the system or from a data source ( eg via WLAN) related construction plan with computer-generated Rajin information on the components and the further structure of the pipe system is superimposed.
  • a data source eg via WLAN
  • the displayed on the display image of the pipe system is continu ously or cyclically adapted to the actual assembly state of the pipe system.
  • the displayed image of the piping system may preferably be a live image, or even a recorded image of the piping system that is being or was being pegged by a camera directed at the portion of the piping system being worked. Live images are preferred because the respective current mounting state of the pipe system is reproduced, whereby a comparison between the current state of the pipe system and the image displayed by the display is facilitated. This makes it easier for the worker to find his way around. It is possible that the image is cached or recorded and displayed to the operator on the display with a time delay.
  • a of a camera especially a digital camera
  • recorded and provided image of the actual state of Rohrsys system also a computer-generated, virtual image of the pipe system, preferably the structure of the pipe system is displayed, if necessary is projected over the image of the actual state of the pipe system.
  • a computer-generated, virtual image of the pipe system preferably the structure of the pipe system is displayed, if necessary is projected over the image of the actual state of the pipe system.
  • Such an image of the pipe system can be provided, for example, by a three-dimensional CAD system.
  • the image displayed on the display can be a live image that is always up-to-date with the actual assembly state of the pipe system.
  • the builder of this construction plan is displayed in the form of a line drawing on the display and projected on the actual assembly state, so that an image is displayed, which makes it easier for the worker to imagine the final state of the assembled pipe system in space.
  • the installed components of the piping system will no longer be displayed in line form after proper installation, but will be fully displayed or omitted, for example, as the currently installed components of the piping system are included in the updated actual mounting state image.
  • an image of the pipe system with a growing number of components is then shown on the display.
  • Such an adaptation of the displayed image to the advanced mounting state can be realized, for example, by displaying a live image or a stored previously recorded real image.
  • the image for example a computer-generated image of the construction plan of the pipe system and / or an image taken by a camera, depending on the identified and assembled fasteners and pipe sections can be changed gradually, for example, so that the components when correctly assembled computerized be installed in the displayed image or replaced by the updated image of the current state.
  • the image displayed to the operator changes accordingly and is adapted to the actual condition of the pipe system.
  • the display can also operate in the manner of a head-up display, which can project the image onto the spectacle lens, through which the worker can see through.
  • Derar term data glasses are known per se in the art. For this purpose, reference is made by way of example to DE 20 2012 003 317 U1 or DE 20 2012 003 332 U1, to which the construction and functioning of the data glasses are explicitly referenced.
  • the computer-aided image display system preferably receives the required data via a CAD interface.
  • connection points of the connecting elements and / or pipe sections to be connected and their required position in the pipe system can be obtained from a computer-aided design (CAD) system and the computer-aided image display system used in the method according to the present invention be supplied.
  • CAD computer-aided design
  • Such a CAD system can store, for example, the construction plan of the pipe system to be installed or else the CAD system on which the construction plan of the pipe system was generated.
  • the computer-aided image display system can also be supplied with a CAD data record which contains the construction plan of the pipe system to be installed in electronic form.
  • Such a CAD data record can be supplied to the computer-assisted image display system, for example also via a storage medium, in particular a CD-ROM or a USB stick or in another manner, for example by data transmission, the computer-aided image display system having an interface which is suitable for this purpose can.
  • the computer-aided image display system in the displayed on the display image of the pipe system next to the connection point of a component and their position and / or their orientation in space and / or their mounting position in the pipe system or displayed. Accordingly, the worker can recognize at which point of the pipe system and in which direction to position and assemble the appropriate component.
  • the actual position and / or actual alignment of the component recorded by the camera and / or the actual position of its connection point on the display with the corresponding desired position and / or desired orientation, which are obtained from the CAD system or the ent speaking CAD file can be removed, to be blended to illustrate deviations of the assembled actual position or actual orientation with the desired position or target orientation.
  • the identifying device for identifying the respective components to be connected may have different configurations.
  • the component to be identified can be identified by means of a marking present thereon, for example by means of a barcode and / or a QR code and / or a letter, character and / or number code (for example the corresponding article number) and / or geometric shape mark and / or the shape and / or the contour of the component itself can be identified.
  • the identifier can, for example, a reading device umfas sen, which is set up to recognize the mark used, for example, a bar and / or QR code reader.
  • the component to be connected to the pipe system can be identified by an image evaluation device, which can identify the component in particular by its contour, size, color and / orrapnbe creation.
  • the image evaluation device can preferably evaluate the image data which is to be made available by the camera to be set up the pipe system. In this way it is possible for the worker to hold the component of the pipe system to be mounted in each case in the camera field of the camera which cares for the pipe system, before the component is actually mounted.
  • the image evaluation unit can then identify in the image provided by the camera the component shown there on the basis of the mentioned properties of the component.
  • a monitoring of individual or all steps of the assembly steps can take place.
  • the image of the assembly state of the pipe system and the arrangement of the components recorded by the camera of the computer-aided image display system can be compared with the construction plan of the pipe system (for example from the CAD system or the CAD data).
  • the respective component is identified by the image evaluation device in the camera image and the connection points at which the identified component has been connected.
  • a Kingel tion can be issued and marked on the camera image displayed on the corresponding fault point.
  • the monitoring device can monitor and detect a lack of Monta ge. If, for example, a connection element is not found or identifi ed according to the layout plan of the pipe system, an error message may be displayed, for example by imaging an error symbol at the unequipped position in the camera image.
  • the monitoring device monitors the correct generation of the pipe joint. For example, monitor the monitoring device in a Schiebehülsenver connection, whether the sliding sleeve is actually and / or sufficiently pushed onto the end of the pipe section. Accordingly, the monitoring device can monitor in a press connection, whether the compression sleeve is actually pressed onto the pipe end.
  • the computer-aided image display system documents the days or production. For example, it can be documented that a certain pipe connection was created correctly by the worker.
  • aids are displayed on the display for the worker if necessary. Such assistance to the worker may be, in particular, text displayed on the screen or videos that may be played back on the display and illustrate the next assembly steps.
  • a back office employee (service worker) of the system provider or the worker is online connected to the computer-aided image display system or its components, in particular to the camera. If necessary, direct questions can be given to the worker in case of questions.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a section of a pipe system to be mounted with the assembly of the pipe system making the worker.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a section of a pipe system to be mounted 1 and a worker 2 is shown, through which the assembly of the pipe system 1 is to be taken before.
  • the section shown here shows already assembled compo nents of the pipe system 1, for example, pipe sections 3, 3 ' , 3 " and gleichsele elements 4, 4
  • the pipe sections 3, 3 ' may have one or more possible connection points to 5.
  • the operator 2 wears a data goggle 6, which is part of an assembly support device in the form of a computer-aided image display system.
  • a transparent display is integrated, on which the worker 2 an image of a construction plan of the pipe system to be mounted 1 is displayed.
  • the operator 2 on the display of the data glasses 6 computer-assisted information, for example in the form of Bil countries, symbols, letters, numbers, texts, markings, videos and the like, one fades.
  • This information may include assembly instructions, identify connection points of the components, indicate desired positions and target orientations of the components to be mounted next, or contain other information useful for assembly.
  • the computer-aided image display system includes at least one camera 7, which is preferably arranged on the data glasses 6 or integrated into them.
  • the camera 7 serves to observe the actual state of assembly of the pipe system 1 and to display a corresponding image on the display.
  • the camera image is displayed on the display of the data glasses 6.
  • the display can also be a screen placed in the room.
  • the computer or server can be attached to a CAD system, from which the computer or server can obtain information about the construction plan of the pipe system to be installed and / or the components to be mounted next.
  • the computer-aided image display system can, for example, a to be installed next in the pipe system 2 connecting element 4 from a Identify a plurality of provided various fasteners using an identifier associated with the computerized image display system.
  • an image evaluation device and / or a reading device can be provided which can evaluate a suitable marking, for example the article number, or the contour of the connecting element 4 "If this information is recognized in the image data provided by the computer or server, the connecting element can 4 "are identified.
  • the CAD system is used for this purpose.
  • connection point 7 can be determined in the layout plan of the pipe system.
  • a connection position determination device belonging to the computer-aided image display system can determine the suitable connection point 5 as a function of corresponding information by the identification device, wherein, for example, again the CAD system is used, in which the construction plan of the pipe system 1 to be installed is stored, the worker can see the specific connection point 5 on the display of the data glasses 6.
  • the worker 2 can gradually display each assembly step on the display It can be checked preferably after a successful assembly step, whether a suitable connection element 4 "has been connected to the Richti conditions connection position 5 in the correct orientation in space tightly with the pipe section 3 " .
  • the worker 2 can then by the computer-assisted image display system ent speaking information, for example, symbolically by a hook 8, are displayed on the screen.
  • the computer-aided image display monitoring system associated monitoring device recorded after the assembly step camera image and the hereby obtained actual information about the actual state with the obtained from the CAD system target information, with deviations from the construction plan of the pipe system 1 a Error message can be output, which in turn can be displayed on the display to the worker 2.
  • the monitoring device can match the actual connecting points of the connecting element 2 with its nominal connection point 5, which were determined by the determining device 19 on the basis of a signal of the identification device, and, if necessary, an error message on the Output the display to the operator 2 if the actual connection points do not match the setpoint connection points.
  • the worker 2 generates a corre sponding pipe connection 9 by connecting the identified connection element 4 "to the pipe section 3" at the connection position 5. Also, the correct generation of the pipe joint 9 can be checked by the monitoring device and displayed to the worker 2 on the display.
  • a further tube section 3 "' can then be connected to the other connection region of the connecting element 4 being mounted.
  • the described automated component recognition by the identifier, the automated determination of the correct connection point 5 by the determination device and by the monitoring device and the monitoring of the correct connection point 5, the correct orientation of the connecting element 4 " in the room and the correct generation of the pipe connection 9 by the monitoring device make it possible to reduce the susceptibility to failure of the installation of the pipe system 1.

Abstract

The invention relates to a method for constructing a pipe system (1), thereby producing at least one pipe connection (9). The pipe connection (9) comprises at least one pipe section (3'') and at least one connection element (4''), and the method has the following steps: (a) displaying the construction plan of the pipe system (1) or a section thereof in a visual form on a display; (b) providing the pipe section (3'') and a plurality of different connection elements; (c) determining a possible connection point (5) for a connection element (3'') from the plurality of different connection elements provided in step (b) using a determination device; (d) identifying a suitable connection element (4'') to be connected to the pipe section (3'') at the connection point (5) determined in step (c) using an identification device; (e) displaying the connection point (5) determined in step (c) and the connection element (3'') identified in step (d) in the pipe system (1) construction plan displayed on the display; and (f) connecting the connection element (4'') identified in step (d) to the connection point (5) determined in step (c), thereby producing the pipe connection (9).

Description

Verfahren zum Aufbau eines Rohrsystems unter Erzeugung mindestens einer Rohrverbindung  Method for constructing a pipe system while creating at least one pipe connection
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau eines Rohrsystems unter Er zeugung mindestens einer Rohrverbindung, wobei die Rohrverbindung mindestens einen Rohrabschnitt und mindestens ein Verbindungselement umfasst. The present invention relates to a method for constructing a pipe system under He generation of at least one pipe joint, wherein the pipe joint comprises at least one pipe section and at least one connecting element.
Derartige Rohrsystems können sowohl in Einfamilienhäusern, als auch in größeren Wohn anlagen, Geschäftshäusern, Hotels und Industriegebäuden auftreten. Die Montage solcher Rohrsysteme ist häufig sehr komplex, stellt hohe Anforderungen an die Konzentrationsfä higkeit des durchführenden Werkers und ist häufig auch bei Verwendung von detaillierten Bauplänen für das Rohrsystem fehleranfällig. Denn es müssen nicht nur die Bestandteile des Rohrsystems im Raum richtig verödet werden, sondern es müssen auch die richtigen Anschlusspunkte der richtigen Bestandteile korrekt und mediendicht miteinander verbunden werden. Nach und nach wird beim Aufbau des Rohrsystems eine große Anzahl von Be standteile des Rohrsystems in einem oder mehreren Räumen verbaut. Dabei kann eine Vielzahl unterschiedlicher Bestandteile des Rohrsystems, wie Verbindungselemente, Rohr abschnitte mit verschiedener Länge und verschieden Durchmessern und dergleichen, er forderlich sein. Eine Überprüfung hinsichtlich des korrekten Aufbaus und der korrekten Po sition und Ausrichtung der Rohrverbindungen wird dem Werker bei der Montage des Rohr systems nicht an die Hand gegeben. Durch die Vielfältigkeit bzw. Verschiedenheit der zu verbauenden und miteinander zu verbindenden Komponenten des Rohrsystems ist eine standardisierte Ausführung der Arbeitsschritte, die einem Schema folgt, schwierig und auch nicht einfach zu überwachen. Such pipe system can occur both in single-family homes, as well as in larger residential systems, commercial buildings, hotels and industrial buildings. The installation of such pipe systems is often very complex, makes high demands on the Konzentrationsfä ability of the performing worker and is often error-prone even when using detailed blueprints for the pipe system. Because not only the components of the pipe system in the room must be properly deserted, but also the correct connection points of the right components must be correctly connected to each other and media-tight. Gradually, a large number of loading constituents of the pipe system is installed in one or more rooms in the construction of the pipe system. It can be a variety of different components of the pipe system, such as fasteners, pipe sections with different lengths and different diameters and the like, he be required. A review of the correct structure and the correct Po position and orientation of the pipe connections is the worker during the installation of the pipe system is not given to hand. Due to the diversity or diversity of the components of the pipe system to be installed and connected to each other, a standardized execution of the work steps following a scheme is difficult and also not easy to monitor.
Üblicherweise werden solche Rohrsysteme im Stand der Technik anhand eines Bauplans in Papierform montiert. Dabei ist es Aufgabe des Werkers, die richtigen Anschlussstellen zu finden, das passende Verbindungselement zu bestimmen und die erforderlichen Rohrver bindungen korrekt und dicht zu erzeugen. Alle diese Arbeiten werden bislang händisch durchgeführt und führen immer wieder zu Fehlern, wobei eine fehlerhafte Rohrverbindung ggf. zurückgebaut und neu erzeugt werden müssen. An dieser Stelle setzt die vorliegende Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden. Insbesondere soll das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbau eines Rohrsystems stärker unabhängig vom jeweiligen Werker und dessen Tagesform sein. Daher soll das erfindungsgemäße Verfahren die Montage auch komplexer Rohrsysteme für den Werker vereinfachen und dem Werker ein Hilfsmittel an die Hand geben, das die Fehleranzahl reduziert und ein aufwändiges Nacharbeiten vermeidet sowie die fertige Montage überprüft. Usually, such pipe systems are mounted in the prior art based on a blueprint in paper form. It is the task of the worker to find the correct connection points, to determine the appropriate connecting element and to produce the required Rohrver compounds correctly and tightly. All of this work has hitherto been carried out manually and repeatedly lead to errors, with a faulty pipe connection possibly having to be dismantled and recreated. At this point, the present invention is based on the object to overcome the disadvantages of the prior art. In particular, the method according to the invention for constructing a pipe system should be more independent of the respective worker and his daily form. Therefore, the inventive method should simplify the assembly of complex pipe systems for the worker and give the worker an aid to hand, which reduces the number of errors and avoids a costly reworking and checks the finished assembly.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Pa tentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfah rens sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben. According to the invention this object is achieved by a method having the features of Pa tentanspruchs 1. Preferred embodiments of the method according to the invention are described in the dependent claims.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass die Montage komplexer Rohrsys teme vereinfacht werden kann, indem die Montage durch den Werker unter Zuhilfenahme eines Überwachungssystems erfolgt, dass das das zum Erzeugen der Rohrverbindung er forderliche Verbindungselement automatisch identifiziert, deren Soll-Anschlusspunkt be stimmt und ggf. das tatsächliche Verbauen auf die richtige Anschlusssituation automatisch prüft. Erfindungsgemäß erfolgt dies, indem ein geeignetes, zum Anschluss an das Rohrsys tem bereitgehaltenes Verbindungselement aus einer Vielzahl verschiedenartiger Bauteil von einer Identifiziereinrichtung identifiziert wird. Zusätzlich wird durch eine Bestimmungsein richtung in Abhängigkeit des von der Identifiziereinrichtung identifizierten Verbindungsele ments ein möglicher Anschlusspunktbestimmt wird, an dem das identifizierte Verbindungs element angebunden werden soll. Das identifizierte Verbindungselement wird dem durch führenden Werker auf einem Display in einen ebenfalls auf dem Display angezeigten Bau plan des Rohrsystems an dem identifizierten Anschlusspunkt angezeigt, beispielsweise transparent in den angezeigten Bauplan projiziert. Der Werker kann dann das richtige Ver bindungselement an der richtigen Stelle in das Rohrsystem einbauen, was zu einer redu zierten Fehleranfälligkeit bei der Montage des Rohrsystems führt. According to the present invention, it has been recognized that the assembly of complex Rohrsys systems can be simplified by the assembly is done by the worker with the aid of a monitoring system that automatically identifies for generating the pipe connection he required connection element whose nominal connection point be true and possibly It automatically checks the actual installation for the correct connection situation. According to the invention, this is done by a suitable, for connection to the Rohrsys tem prepared connector of a plurality of different types of component is identified by an identifier. In addition, a possible connection point is determined by a determination device as a function of the connection element identified by the identifier to which the identified connection element is to be connected. The identified connection element is displayed by the leading worker on a display in a construction plan also displayed on the display of the pipe system at the identified connection point, for example, projected transparent in the displayed blueprint. The worker can then install the right connecting element at the right place in the pipe system, resulting in a reduced susceptibility to failure during assembly of the pipe system.
Dementsprechend liegt die vorliegende Erfindung in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Aufbau eines Rohrsystems unter Erzeugung mindestens einer Rohrverbindung, wobei die Rohrverbindung mindestens einen Rohrabschnitt und mindestens ein Verbindungsele ment umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Stufen umfasst: Accordingly, the present invention is to provide a method of constructing a pipe system to produce at least one pipe joint, said pipe joint comprising at least one pipe section and at least one connecting element, said method comprising the steps of:
(a) Anzeigen des Aufbauplans des Rohrsystems oder eines Ausschnitts davon in op tischer Form auf einem Display; (b) Bereitstellen des Rohrabschnitts und einer Vielzahl von verschiedenartigen Ver bindungselementen; (a) displaying the layout plan of the pipe system or a section thereof in optical form on a display; (B) providing the pipe section and a plurality of different Ver connecting elements;
(c) Bestimmen eines möglichen Anschlusspunkts eines Verbindungselements aus der in Stufe (b) bereitgestellten Vielzahl von verschiedenartigen Verbindungsele menten durch eine Bestimmungseinrichtung;  (c) determining a possible connection point of a connection element from the plurality of different connection elements provided in step (b) by a determination device;
(d) Identifizieren eines geeigneten, an dem Rohrabschnitt an dem in Stufe (c) be stimmten Anschlusspunkt anzuschließenden Verbindungselements mittels einer Identifiziereinrichtung ;  (d) identifying by means of an identifier a suitable connection element to be connected to the pipe section at the connection point determined in step (c);
(e) Anzeigen des in Stufe (c) bestimmten Anschlusspunkts und des in Stufe (d) iden tifizierten Verbindungselements in dem auf dem Display angezeigten Aufbauplan des Rohrsystems; und  (e) displaying the connection point determined in step (c) and the connection element identified in step (d) in the construction plan of the pipe system displayed on the display; and
(f) Anschließen des in Stufe (d) identifizierten Verbindungselements an dem in Stufe (c) bestimmten Anschlusspunkt unter Erzeugen der Rohrverbindung.  (f) connecting the connection element identified in step (d) to the connection point determined in step (c) to produce the pipe connection.
In bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Überwa chungsvorrichtung den Anschlusspunkt überprüfen und dem Werker bei korrektem Erzeu gen der Rohrverbindung eine entsprechende Bestätigung geben, wenn der Werker das richtige Verbindungselement an dem richtigen Anschlusspunkt und vorzugsweise in der korrekten Ausrichtung eingebaut hat. Diese Bestätigung beispielsweise akustisch oder op tisch über das Display erfolgen, beispielsweise indem das angeschlossene Verbindungs element auf dem Display dann nicht mehr nur transparent in dem Bauplan des aufzubauen den Rohrsystems angedeutet wird, sondern als vollständiger Bestandteil des Ist-Zustands des aufzubauenden Rohrsystems angezeigt wird. In preferred embodiments of the method according to the invention, a monitoring device will check the connection point and provide the worker with a correct confirmation of the pipe connection when the worker has installed the correct connection element at the correct connection point and preferably in the correct orientation. This confirmation, for example, acoustically or op table via the display, for example by the connected connection element on the display then not only transparent in the blueprint of the build the pipe system is indicated, but is displayed as a complete part of the actual state of the pipe system to be built.
Durch die einzelne Identifizierung des Verbindungselements für den entsprechenden An schlusspunkt werden auch bei Vorliegen einer großen Anzahl an verschiedenartigen Ver bindungselementen stets das richtige Verbindungselement an der richtigen Stelle und ggf. in der richtigen Ausrichtung verbaut, was zudem durch das System überwacht wird. Due to the individual identification of the connecting element for the corresponding connection point to be in the presence of a large number of different Ver connecting elements always the right connecting element installed in the right place and possibly in the correct orientation, which is also monitored by the system.
Bevorzugt wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Augmented Reality System (ARS), ein Mixed Reality System (MRS) oder eine Virtual Reality System (VRS) eingesetzt. Durch diese Systeme können auf einem Display ein Aufbauplan des Rohrsystems ange zeigt und der von der Bestimmungseinrichtung für das in Stufe (d) des erfindungsgemäßen Verfahrens identifizierte Verbindungselement an dem in Stufe (c) bestimmten Anschluss- punkt, an dem das identifizierte Verbindungselement anzuschließen ist, in das angezeigte Bild auf dem Display eingeblendet werden. Durch die automatische Identifizierung eines geeigneten Verbindungselements und der vom System generierten Anzeige des An schlusspunkts des identifizierten Verbindungselements in dem auf dem Display dargestell ten Aufbauschema des Rohrsystems erhält der Werker exakte Anweisungen darüber, wo der jeweils nächste Arbeitsschritt durchzuführen ist. Dies führt zu einer erheblichen Verein fachung der Montage und dadurch zu einer verringerten Fehlerneigung. In the method according to the invention, an Augmented Reality System (ARS), a Mixed Reality System (MRS) or a Virtual Reality System (VRS) is preferably used. Through these systems, a construction plan of the pipe system can be displayed on a display and the connection element identified by the determination device for the connection element identified in step (d) of the method according to the invention at the connection point determined in step (c). point at which the identified connection element is to be connected are displayed in the displayed image on the display. The automatic identification of a suitable connection element and the system-generated display of the connection point of the identified connection element in the display diagram dargestell th construction scheme of the pipe system gives the worker exact instructions on where the next step is to perform. This leads to a considerable simplification of the assembly and thus to a reduced tendency to malfunction.
Augmented Reality Systeme, Mixed Reality Systeme und Virtual Reality Systeme sind computergestützte Bilddarstellungssysteme (und werden im Folgenden auch gemeinschaft lich als solche zusammengefasst), durch die ein gerade aufgenommenes oder gespeicher tes Bild des Rohrsystems oder ein im System gespeicherter oder vom Systems aus einer Datenquelle (z.B. über WLAN) bezogener Aufbauplan mit computergenerierten Zusatzin formationen über die Bestandteile und den weiteren Aufbau des Rohrsystems überlagert wird. Augmented reality systems, mixed reality systems and virtual reality systems are computer-aided image display systems (and collectively referred to as such) through which a captured or stored image of the piping system or a system stored in the system or from a data source ( eg via WLAN) related construction plan with computer-generated Zusatzin information on the components and the further structure of the pipe system is superimposed.
Dabei ist es bevorzugt, wenn das auf dem Display angezeigte Bild des Rohrsystems konti nuierlich oder zyklisch an den Montage- Ist-Zustand des Rohrsystems angepasst wird. Da bei kann das angezeigte Bild des Rohrsystems vorzugsweise ein Livebild oder auch ein aufgezeichnetes Bild des Rohrsystems sein, das durch eine Kamera geniert wird oder wur de, die auf den gerade zu bearbeitenden Abschnitt des Rohrsystems gerichtet ist oder war. Livebilder sind dabei bevorzugt, weil der jeweils aktuelle Montagezustand der Rohrsystems wiedergegeben wird, wodurch ein Abgleich zwischen dem gegenwärtigen Ist-Zustand des Rohrsystems und dem vom Display angezeigten Bild erleichtert wird. Dadurch kann sich der Werker leichter zurechtfinden. Es ist möglich, dass das Bild zwischengespeichert oder aufgezeichnet ist und dem Werker auf dem Display zeitversetzt angezeigt wird. Alternativ oder zusätzlich kann es günstig sein, wenn zu einem von einer Kamera, insbesondere einer digitalen Kamera, aufgenommenes und bereitgestelltes Bild des Ist-Zustands des Rohrsys tems auch ein computergeneriertes, virtuelles Bild des Rohrsystems, vorzugsweise des Aufbauplans des Rohrsystems, angezeigt wird, ggf. über das Bild des Ist-Zustands des Rohrsystems projiziert wird. Ein derartiges Bild des Rohrsystems kann beispielsweise von einem dreidimensionalen CAD-System zur Verfügung gestellt werden. Das auf dem Display angezeigte Bild kann dabei ein ständig aktuell den Montage-Ist-Zustand des Rohrsystems wiedergebendes Livebild sein. Alternativ kann auch ein nur in größeren Zeitabständen von beispielsweise einigen Sekunden aktualisiertes Standbild angezeigt werden, das den Mon- tage-lst-Zustand des Rohrsystems eines gerade vergangenen Zweitpunkts wiedergibt. Dadurch werden Detailbetrachtungen erleichtert, weil Veränderungen vom Werker weniger häufig wahrgenommen und überprüft werden müssen. Das dem Werkerauf dem Display angezeigte Bild des Rohrsystems wird also vorteilhafterweise kontinuierlich oder zyklisch dem fortschreitenden Montagezustand des Rohrsystems angepasst. It is preferred if the displayed on the display image of the pipe system is continu ously or cyclically adapted to the actual assembly state of the pipe system. Preferably, the displayed image of the piping system may preferably be a live image, or even a recorded image of the piping system that is being or was being pegged by a camera directed at the portion of the piping system being worked. Live images are preferred because the respective current mounting state of the pipe system is reproduced, whereby a comparison between the current state of the pipe system and the image displayed by the display is facilitated. This makes it easier for the worker to find his way around. It is possible that the image is cached or recorded and displayed to the operator on the display with a time delay. Alternatively or additionally, it may be advantageous if to a of a camera, especially a digital camera, recorded and provided image of the actual state of Rohrsys system also a computer-generated, virtual image of the pipe system, preferably the structure of the pipe system is displayed, if necessary is projected over the image of the actual state of the pipe system. Such an image of the pipe system can be provided, for example, by a three-dimensional CAD system. The image displayed on the display can be a live image that is always up-to-date with the actual assembly state of the pipe system. Alternatively, it is also possible to display a still picture which has been updated only at relatively long intervals of, for example, a few seconds, and which displays the mon- Day-lst state of the pipe system of just past second point reflects. This makes it easier to look at details, because changes must be less frequently noticed and checked by the worker. The image of the pipe system displayed to the worker on the display is thus advantageously adapted continuously or cyclically to the progressing mounting state of the pipe system.
Dies kann dazu führen, dass dem Werker zu Beginn der Montage des Rohrsystems nur der Aufbauplan des zu erzeugenden Rohrsystems angezeigt wird. Bevorzugt wird dem Werker dieser Aufbauplan in Form einer Linienzeichnung auf dem Display angezeigt und über den Montage- Ist-Zustand projiziert, sodass ein Bild angezeigt wird, das es dem Werker leichter ermöglicht, sich den Endzustand des montierten Rohrsystems im Raum vorzustellen. Mit fortschreitender Montage des Rohrsystems werden dann die installierten Komponenten des Rohrsystems nach korrektem Einbau nicht mehr in Linienform, sondern beispielsweise voll angezeigt oder weggelassen, da die gerade installierten Komponenten des Rohrsystems in dem aktualisierten Bild des Ist-Montage-Zustands enthalten sind. Gegen Ende der Montage wird dann auf dem Display ein Bild des Rohrsystems mit einer wachsenden Anzahl an Komponenten angezeigt. Ein solches Anpassen des angezeigten Bilds an den fortschrei tenden Montagezustand kann beispielsweise durch Anzeigen eines Live-Bilds oder eines gespeicherten, zuvor aufgenommenen Realbilds realisiert sein. This can lead to the fact that at the beginning of the installation of the pipe system the worker only the building plan of the pipe system to be generated is displayed. Preferably, the builder of this construction plan is displayed in the form of a line drawing on the display and projected on the actual assembly state, so that an image is displayed, which makes it easier for the worker to imagine the final state of the assembled pipe system in space. As the piping system continues to be installed, the installed components of the piping system will no longer be displayed in line form after proper installation, but will be fully displayed or omitted, for example, as the currently installed components of the piping system are included in the updated actual mounting state image. Towards the end of the assembly, an image of the pipe system with a growing number of components is then shown on the display. Such an adaptation of the displayed image to the advanced mounting state can be realized, for example, by displaying a live image or a stored previously recorded real image.
Alternativ oder zusätzlich kann das Bild, beispielsweise ein computergeneriertes Bild des Aufbauplans des Rohrsystems und/oder ein durch eine Kamera aufgenommenes Bild, in Abhängigkeit der identifizierten und montierten Verbindungselemente und Rohrabschnitte nach und nach verändert werden, beispielsweise so, dass die Komponenten bei korrekter Montage computergestützt in das angezeigte Bild eingebaut werden oder durch das aktua lisierte Bild des Ist-Zustands ersetzt werden. Das dem Werker angezeigte Bild verändert sich somit und ist an den tatsächlichen Zustand des Rohrsystems angepasst. Alternatively or additionally, the image, for example a computer-generated image of the construction plan of the pipe system and / or an image taken by a camera, depending on the identified and assembled fasteners and pipe sections can be changed gradually, for example, so that the components when correctly assembled computerized be installed in the displayed image or replaced by the updated image of the current state. The image displayed to the operator changes accordingly and is adapted to the actual condition of the pipe system.
Es ist möglich, solche Bilder des Rohrsystems und/oder des Aufbauplans des Rohrsystems oder Überlagerungen davon auf verschiedenartigen Displays anzuzeigen. Beispielsweise kann als Display ein im Bereich der durchzuführenden Montage stehender Bildschirm ein gesetzt werden, auf dem ein solches Bild angezeigt wird. Bevorzugt ist es aber, wenn das Bild des Rohrsystems und/oder des Aufbauplans des Rohrsystems oder Überlagerungen davon auf einer vom Werker getragenen Datenbrille angezeigt werden. Für solche Daten brillen sind unterschiedliche Ausgestaltungen denkbar. Beispielsweise kann die Datenbrille ein im Bereich eines üblichen Brillenglases positionierbares Display umfassen, dass bevor zugt am Brillengestell verschwenkbar gelagert ist. Dadurch kann das Display bei Bedarf vom Werker vor das Auge geschwenkt oder vom Auge weggeschwenkt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Display auch nach Art eines Head-up-Displays arbeiten, das das Bild auf das Brillenglas projizieren kann, durch das der Werker hindurchsehen kann. Derar tige Datenbrillen sind an sich im Stand der Technik bekannt. Dazu soll exemplarisch auf die DE 20 2012 003 317 U1 oder die DE 20 2012 003 332 U1 verwiesen werden, auf die hin sichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise der Datenbrille expressis verbis Bezug ge nommen wird. It is possible to display such images of the pipe system and / or the pipe system layout or overlays thereof on various displays. For example, as a display standing in the area of the installation to be performed screen can be set, on which such an image is displayed. It is preferred, however, if the image of the pipe system and / or the construction plan of the pipe system or overlays thereof are displayed on a data glasses worn by the worker. For such data glasses different configurations are conceivable. For example, the data glasses a positionable in the range of a conventional spectacle glass display include that before given to the spectacle frame is pivotally mounted. This allows the display to be swiveled by the operator in front of the eye or swung away from the eye when needed. Alternatively or additionally, the display can also operate in the manner of a head-up display, which can project the image onto the spectacle lens, through which the worker can see through. Derar term data glasses are known per se in the art. For this purpose, reference is made by way of example to DE 20 2012 003 317 U1 or DE 20 2012 003 332 U1, to which the construction and functioning of the data glasses are explicitly referenced.
Zur Anzeige der Anschlusspunkte der Verbindungselemente und/oder anzuschließenden Rohrabschnitte und deren erforderlichen Position im Bild des Rohrsystems erhält das com putergestützte Bilddarstellungssystem die erforderlichen Daten bevorzugt über eine CAD- Schnittstelle. To display the connection points of the connecting elements and / or pipe sections to be connected and their required position in the picture of the pipe system, the computer-aided image display system preferably receives the required data via a CAD interface.
Dadurch können Anschlusspunkte der Verbindungselemente und/oder anzuschließenden Rohrabschnitte und deren erforderlichen Position in dem Rohrsystem aus einem CAD- System (computer-aided design; rechnerunterstütztes Konstruieren) erhalten werden und dem computergestützten Bilddarstellungssystem, das in dem Verfahren gemäß der vorlie genden Erfindung zum Einsatz kommt, zugeführt werden. Ein solches CAD-System kann beispielsweise den Aufbauplan des zu montierenden Rohrsystems speichern oder auch das CAD-System sein, auf dem der Aufbauplan des Rohrsystems generiert wurde. Alternativ oder zusätzlich dazu kann dem computergestützten Bilddarstellungssystem auch ein CAD- Datensatz zugeführt werden, der den Aufbauplan des zu montierenden Rohrsystems in elektronischer Form beinhaltet. Ein derartiger CAD-Datensatz kann dem computergestütz ten Bilddarstellungssystem beispielsweise auch über ein Speichermedium, insbesondere eine CD-ROM oder einen USB-Stick oder in anderer Weise, beispielsweise durch Daten übermittlung, zugeführt werden kann, wobei das computergestützte Bilddarstellungssystem eine dazu jeweils geeignete Schnittstelle aufweisen kann. Thereby, connection points of the connecting elements and / or pipe sections to be connected and their required position in the pipe system can be obtained from a computer-aided design (CAD) system and the computer-aided image display system used in the method according to the present invention be supplied. Such a CAD system can store, for example, the construction plan of the pipe system to be installed or else the CAD system on which the construction plan of the pipe system was generated. Alternatively or additionally, the computer-aided image display system can also be supplied with a CAD data record which contains the construction plan of the pipe system to be installed in electronic form. Such a CAD data record can be supplied to the computer-assisted image display system, for example also via a storage medium, in particular a CD-ROM or a USB stick or in another manner, for example by data transmission, the computer-aided image display system having an interface which is suitable for this purpose can.
Es kann auch günstig sein, wenn durch das computergestützte Bilddarstellungssystem in das auf dem Display angezeigte Bild des Rohrsystems neben dem Anschlusspunkt einer Komponente auch deren Position und/oder deren Ausrichtung im Raum und/oder deren Montagestellung in dem Rohrsystem angezeigt bzw. eingeblendet werden. Dementspre chend kann der Werker erkennen, an welcher Stelle des Rohrsystems und in welcher Aus- richtung die entsprechende Komponente zu positionieren und zu montieren ist. Dabei kann die von der Kamera aufgenommene Ist-Position und/oder Ist-Ausrichtung der Komponente und/oder die Ist-Position ihres Anschlusspunkts auf dem Display mit der entsprechenden Soll-Position und/oder Soll-Ausrichtung, die aus dem CAD-System gewonnen oder der ent sprechenden CAD-Datei entnommen werden kann, überblendet werden, um Abweichungen der montierten Ist-Position bzw. Ist-Ausrichtung mit der Soll-Position bzw. Soll-Ausrichtung zu verdeutlichen. It may also be advantageous if displayed by the computer-aided image display system in the displayed on the display image of the pipe system next to the connection point of a component and their position and / or their orientation in space and / or their mounting position in the pipe system or displayed. Accordingly, the worker can recognize at which point of the pipe system and in which direction to position and assemble the appropriate component. In this case, the actual position and / or actual alignment of the component recorded by the camera and / or the actual position of its connection point on the display with the corresponding desired position and / or desired orientation, which are obtained from the CAD system or the ent speaking CAD file can be removed, to be blended to illustrate deviations of the assembled actual position or actual orientation with the desired position or target orientation.
Die Identifiziereinrichtung zum Identifizieren der jeweils anzuschließenden Komponenten kann unterschiedliche Ausgestaltungen haben. Beispielsweise kann die zu identifizierende Komponente anhand einer daran vorhandenen Markierung, beispielsweise anhand eines Barcodes und/oder eines QR-Codes und/oder eines Buchstaben-, Zeichen- und/oder Zah lencodes (z. B. der entsprechenden Artikelnummer) und/oder einer geometrischen Form markierung und/oder der Form und/oder der Kontur der Komponente selbst identifiziert werden. Hierzu kann die Identifiziereinrichtung beispielsweise eine Lesevorrichtung umfas sen, die zur Erkennung der eingesetzten Markierung eingerichtet ist, beispielsweise einen Bar- und/oder QR-Codeleser. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die an das Rohrsystem anzuschließende Komponente durch eine Bildauswerteeinrichtung identifiziert werden, die die Komponente insbesondere durch ihre Kontur, Größe, Farbe und/oder Oberflächenbe schaffenheit identifizieren kann. Dabei kann die Bildauswerteeinrichtung bevorzugt die Bild daten auswerten, die von der das aufzubauende Rohrsystem beobachtenden Kamera be reitgestellt werden. Auf diese Weise wird es dem Werker ermöglicht, dass er die jeweils zu montierende Komponente des Rohrsystems in das Kamerafeld der das Rohrsystem be obachtenden Kamera hält, bevor die Komponente dann tatsächlich montiert wird. Die Bild- auswerteeinheit kann dann in dem von der Kamera bereitgestellten Bild die dort gezeigte Komponente auf Basis der erwähnten Eigenschaften der Komponente identifizieren. The identifying device for identifying the respective components to be connected may have different configurations. For example, the component to be identified can be identified by means of a marking present thereon, for example by means of a barcode and / or a QR code and / or a letter, character and / or number code (for example the corresponding article number) and / or geometric shape mark and / or the shape and / or the contour of the component itself can be identified. For this purpose, the identifier can, for example, a reading device umfas sen, which is set up to recognize the mark used, for example, a bar and / or QR code reader. Additionally or alternatively, the component to be connected to the pipe system can be identified by an image evaluation device, which can identify the component in particular by its contour, size, color and / or Oberflächenbe creation. In this case, the image evaluation device can preferably evaluate the image data which is to be made available by the camera to be set up the pipe system. In this way it is possible for the worker to hold the component of the pipe system to be mounted in each case in the camera field of the camera which cares for the pipe system, before the component is actually mounted. The image evaluation unit can then identify in the image provided by the camera the component shown there on the basis of the mentioned properties of the component.
Vorzugsweise kann mit dem computergestützten Bilddarstellungssystem auch eine Über wachung einzelner oder aller Schritte der Montageschritte erfolgen. Zu diesem Zweck kann das von der Kamera des computergestützten Bilddarstellungssystems aufgenommene Bild des Montagezustands des Rohrsystems und der Anordnung der Komponenten mit dem Aufbauplan des Rohrsystems (beispielsweise aus dem CAD-System oder den CAD-Daten) verglichen werden. Dazu wird die jeweilige Komponente durch die Bildauswerteeinrichtung in dem Kamerabild sowie die Anschlussstellen, an denen die identifizierte Komponente angeschlossen wurde, identifiziert. Bei einer Abweichung der identifizierten Komponente und/oder der entspre chenden Anschlusspunkte von dem Aufbauplan des Rohrsystems, kann eine Fehlermel dung ausgegeben und auf dem am Display angezeigten Kamerabild die entsprechende Fehlerstelle markiert werden. Preferably, with the computer-aided image display system, a monitoring of individual or all steps of the assembly steps can take place. For this purpose, the image of the assembly state of the pipe system and the arrangement of the components recorded by the camera of the computer-aided image display system can be compared with the construction plan of the pipe system (for example from the CAD system or the CAD data). For this purpose, the respective component is identified by the image evaluation device in the camera image and the connection points at which the identified component has been connected. In case of a deviation of the identified component and / or the corre sponding connection points of the construction plan of the pipe system, a Fehlerel tion can be issued and marked on the camera image displayed on the corresponding fault point.
Alternativ oder zusätzlich kann die Überwachungseinrichtung auch eine mangelnde Monta ge überwachen und erkennen. Wird beispielsweise ein Verbindungselement nicht an sei nem gemäß dem Aufbauplan des Rohrsystems vorgegebenen Platz gefunden bzw. identifi ziert, kann eine Fehlermeldung angezeigt werden, beispielsweise durch Abbildung eines Fehlersymbols an der nicht bestückten Position im Kamerabild. Darüber hinaus ist auch möglich, dass die Überwachungseinrichtung die korrekte Erzeugung der Rohrverbindung überwacht. Beispielsweise kann die Überwachungseinrichtung bei einer Schiebehülsenver bindung überwachen, ob die Schiebehülse tatsächlich und/oder ausreichend auf das Ende des Rohrabschnitts aufgeschoben ist. Entsprechend kann die Überwachungseinrichtung bei einer Pressverbindung überwachen, ob die Presshülse tatsächlich auf das Rohrende auf gepresst ist. Alternatively or additionally, the monitoring device can monitor and detect a lack of Monta ge. If, for example, a connection element is not found or identifi ed according to the layout plan of the pipe system, an error message may be displayed, for example by imaging an error symbol at the unequipped position in the camera image. In addition, it is also possible that the monitoring device monitors the correct generation of the pipe joint. For example, monitor the monitoring device in a Schiebehülsenver connection, whether the sliding sleeve is actually and / or sufficiently pushed onto the end of the pipe section. Accordingly, the monitoring device can monitor in a press connection, whether the compression sleeve is actually pressed onto the pipe end.
Es ist auch bevorzugt, wenn durch das computergestützte Bilddarstellungssystem die Mon tage bzw. Fertigung dokumentiert wird. Beispielsweise kann dadurch dokumentiert werden, dass eine bestimmte Rohrverbindung durch den Werker korrekt erzeugt wurde. Alternativ oder zusätzlich kann es günstig sein, wenn für den Werker im Bedarfsfall Hilfen auf dem Display angezeigt werden. Bei solchen Hilfen für den Werker kann es insbesondere um Texte, die auf dem Display eingeblendet werden, oder Videos handeln, die auf dem Display abgespielt werden können und die nächsten Montageschritte veranschaulichen. It is also preferred if the computer-aided image display system documents the days or production. For example, it can be documented that a certain pipe connection was created correctly by the worker. Alternatively or additionally, it can be advantageous if aids are displayed on the display for the worker if necessary. Such assistance to the worker may be, in particular, text displayed on the screen or videos that may be played back on the display and illustrate the next assembly steps.
Es ist auch bevorzugt, wenn ein Innendienstmitarbeiter (Servicekraft) des Systemgebers oder des Werkers online auf das computergestützte Bilddarstellungssystem oder dessen Bestandteilen, insbesondere auf die Kamera, aufgeschaltet ist. Im Bedarfsfall können bei Fragen online direkt Anweisungen an den Werker gegeben werden. It is also preferred if a back office employee (service worker) of the system provider or the worker is online connected to the computer-aided image display system or its components, in particular to the camera. If necessary, direct questions can be given to the worker in case of questions.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausfüh rungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens im Detail beschrieben, wobei die beige fügte Zeichnung die Erfindung leichter verständlich machen soll. Dabei versteht es sich, dass die dargestellte Ausführungsform die vorliegende Erfindung exemplarisch veranschau lichen und nicht einschränken soll. Es zeigt: The present invention will be described below with reference to preferred Ausfüh tion forms of the method according to the invention in detail, with the beige attached drawing to make the invention easier to understand. It goes without saying that the illustrated embodiment, the present invention exemplify union and should not limit. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts aus einem zu montierenden Rohrsystem mit dem die Montage des Rohrsystems vornehmenden Werker. Fig. 1 is a schematic representation of a section of a pipe system to be mounted with the assembly of the pipe system making the worker.
In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Ausschnitts aus einem zu montierenden Rohrsystem 1 sowie ein Werker 2 gezeigt, durch den die Montage des Rohrsystems 1 vor genommen werden soll. Der dargestellte Ausschnitt zeigt dabei bereits montierte Kompo nenten des Rohrsystems 1 , beispielsweise Rohrabschnitte 3, 3', 3" und Verbindungsele mente 4, 4 Die Rohrabschnitte 3, 3' können dabei einen oder mehrere mögliche An schlusspunkte 5 aufweisen. In Fig. 1 is a schematic representation of a section of a pipe system to be mounted 1 and a worker 2 is shown, through which the assembly of the pipe system 1 is to be taken before. The section shown here shows already assembled compo nents of the pipe system 1, for example, pipe sections 3, 3 ' , 3 " and Verbindungsele elements 4, 4 The pipe sections 3, 3 ' may have one or more possible connection points to 5.
Der Werker 2 trägt eine Datenbrille 6, die Bestanteil einer Montageunterstützungsvorrich- tung in Form eines computergestützten Bilddarstellungssystems ist. In die Datenbrille 6 ist ein transparentes Display integriert, auf dem dem Werker 2 ein Bild eines Aufbauplans des zu montierenden Rohrsystems 1 angezeigt wird. Zusätzlich können dem Werker 2 auf dem Display der Datenbrille 6 computergestützt Informationen, beispielsweise in Form von Bil dern, Symbolen, Buchstaben, Zahlen, Texten, Markierungen, Videos und ähnlichem, ein blendet werden. Diese Informationen können Montageanweisungen enthalten, Anschluss punkte der Komponenten identifizieren, Soll-Positionen und Soll-Ausrichtungen der als nächstes zu montierenden Komponenten anzeigen oder andere, für die Montage hilfreiche Informationen beinhalten. The operator 2 wears a data goggle 6, which is part of an assembly support device in the form of a computer-aided image display system. In the data glasses 6, a transparent display is integrated, on which the worker 2 an image of a construction plan of the pipe system to be mounted 1 is displayed. In addition, the operator 2 on the display of the data glasses 6 computer-assisted information, for example in the form of Bil countries, symbols, letters, numbers, texts, markings, videos and the like, one fades. This information may include assembly instructions, identify connection points of the components, indicate desired positions and target orientations of the components to be mounted next, or contain other information useful for assembly.
Darüber hinaus beinhaltet das computergestützte Bilddarstellungssystem mindestens eine Kamera 7, die vorzugsweise an der Datenbrille 6 angeordnet oder in diese integriert ist. Die Kamera 7 dient dazu, den Ist-Zustand der Montage des Rohrsystems 1 zu beobachten und ein entsprechendes Bild auf dem Display anzuzeigen. Von einem Server oder einem Rech ner (nicht dargestellt) des computergestützten Bilddarstellungssystems wird das Kamerabild auf dem Display der Datenbrille 6 angezeigt. Alternativ kann das Display auch ein im Raum aufgestellter Bildschirm sein. Der Rechner oder Server kann an ein CAD-System angebun den werden, woraus der Rechner oder Server Informationen über den Aufbauplan des zu montierenden Rohrsystems und/oder zu den als nächstes zu montierenden Komponenten beziehen kann. Das computergestützte Bilddarstellungssystem kann dazu beispielsweise ein in dem Rohrsystem 2 als nächstes zu verbauendes Verbindungselement 4 aus einer Vielzahl bereitgestellter verschiedenartiger Verbindungselemente mit Hilfe einer zu dem computergestützten Bilddarstellungssystem gehörigen Identifiziereinrichtung identifizieren. Dabei kann eine Bildauswerteeinrichtung und/oder eine Lesevorrichtung vorgesehen sein, die eine geeignete Markierung, beispielsweise die Artikelnummer, oder die Kontur des Ver bindungselement 4" auswerten kann. Wenn in den vom Rechner oder Server bereitgestell ten Bilddaten diese Information erkannt wird, kann das Verbindungselement 4" identifiziert werden. Vorteilhaft wird dazu auf das CAD-System zurückgegriffen. In addition, the computer-aided image display system includes at least one camera 7, which is preferably arranged on the data glasses 6 or integrated into them. The camera 7 serves to observe the actual state of assembly of the pipe system 1 and to display a corresponding image on the display. From a server or a computer (not shown) of the computer-aided image display system, the camera image is displayed on the display of the data glasses 6. Alternatively, the display can also be a screen placed in the room. The computer or server can be attached to a CAD system, from which the computer or server can obtain information about the construction plan of the pipe system to be installed and / or the components to be mounted next. The computer-aided image display system can, for example, a to be installed next in the pipe system 2 connecting element 4 from a Identify a plurality of provided various fasteners using an identifier associated with the computerized image display system. In this case, an image evaluation device and / or a reading device can be provided which can evaluate a suitable marking, for example the article number, or the contour of the connecting element 4 "If this information is recognized in the image data provided by the computer or server, the connecting element can 4 "are identified. Advantageously, the CAD system is used for this purpose.
Nach der Identifizierung des geeigneten Verbindungselements 4" kann dessen Anschluss punkt 7 im Aufbauplan des Rohrsystems ermittelt werden. Dazu kann eine zum computer- gestützten Bilddarstellungssystem gehörige Anschlusspositions-Bestimmungsvorrichtung in Abhängigkeit einer entsprechenden Information durch die Identifiziereinrichtung den geeig neten Anschlusspunkt 5 bestimmen, wobei beispielsweise wiederum auf das CAD-System zurückgegriffen wird, in dem der Aufbauplan des zu montierenden Rohrsystems 1 abgelegt ist. Auf dem Display der Datenbrille 6 kann dem Werker 2 der bestimmte Anschlusspunkt 5 angezeigt werden. So kann dem Werker 2 nach und nach jeder Montageschritt auf dem Display der Datenbrille 6 angezeigt werden. Dabei kann bevorzugt nach einem erfolgten Montageschritt überprüft werden, ob ein geeignetes Verbindungselement 4" an der richti gen Anschlussposition 5 in der richtigen Ausrichtung im Raum dicht mit dem Rohrabschnitt 3" verbunden worden ist. After the identification of the suitable connection element 4 ", its connection point 7 can be determined in the layout plan of the pipe system. <br/> For this purpose, a connection position determination device belonging to the computer-aided image display system can determine the suitable connection point 5 as a function of corresponding information by the identification device, wherein, for example, again the CAD system is used, in which the construction plan of the pipe system 1 to be installed is stored, the worker can see the specific connection point 5 on the display of the data glasses 6. Thus, the worker 2 can gradually display each assembly step on the display It can be checked preferably after a successful assembly step, whether a suitable connection element 4 "has been connected to the Richti conditions connection position 5 in the correct orientation in space tightly with the pipe section 3 " .
Dem Werker 2 kann dann durch das computergestützte Bilddarstellungssystem eine ent sprechende Information, beispielsweise symbolisch durch einen Haken 8, auf dem Display eingeblendet werden. The worker 2 can then by the computer-assisted image display system ent speaking information, for example, symbolically by a hook 8, are displayed on the screen.
Hierzu kann eine dem computergestützten Bilddarstellungssystem zugehörige Überwa chungsvorrichtung ein nach dem Montageschritt aufgenommenes Kamerabild und die hie raus gewonnenen Ist-Informationen über den Ist-Zustand mit den aus dem CAD-System gewonnenen Soll-Informationen abgleichen, wobei bei Abweichungen vom Aufbauplan des Rohrsystems 1 eine Fehlermeldung ausgeben kann, die dann wiederum am Display dem Werker 2 angezeigt werden kann. Insbesondere kann die Überwachungsvorrichtung die tatsächlichen Anschlusspunkte des Verbindungselements 2 mit dessen Soll- Anschlusspunkt 5, die von der Bestimmungseinrichtung 19 auf Basis eines Signals der Identifziereinrichtung bestimmt wurden, abgleichen und ggfs eine Fehlermeldung auf dem Display an den Werker 2 ausgeben, wenn die tatsächlichen Anschlusspunkte nicht mit den Soll-Anschlusspunkten übereinstimmen. For this purpose, the computer-aided image display monitoring system associated monitoring device recorded after the assembly step camera image and the hereby obtained actual information about the actual state with the obtained from the CAD system target information, with deviations from the construction plan of the pipe system 1 a Error message can be output, which in turn can be displayed on the display to the worker 2. In particular, the monitoring device can match the actual connecting points of the connecting element 2 with its nominal connection point 5, which were determined by the determining device 19 on the basis of a signal of the identification device, and, if necessary, an error message on the Output the display to the operator 2 if the actual connection points do not match the setpoint connection points.
Ggf. unter Zuhilfenahme eines geeigneten Werkzeugs erzeugt der Werker 2 eine entspre chende Rohrverbindung 9, indem er das identifizierte Verbindungselement 4" an dem Rohrabschnitt 3" an der Anschlussposition 5 anschließt. Auch das korrekte Erzeugen der Rohrverbindung 9 kann durch die Überwachungsvorrichtung überprüft und dem Werker 2 auf dem Display angezeigt werden. Possibly. with the aid of a suitable tool, the worker 2 generates a corre sponding pipe connection 9 by connecting the identified connection element 4 "to the pipe section 3" at the connection position 5. Also, the correct generation of the pipe joint 9 can be checked by the monitoring device and displayed to the worker 2 on the display.
Im nächsten Montageschritt kann dann beispielsweise ein weiterer Rohrabschnitt 3"' am anderen Anschlussbereich des gerade montierten Verbindungselements 4" angeschlossen werden. In the next assembly step, for example, a further tube section 3 "'can then be connected to the other connection region of the connecting element 4 being mounted.
Die beschriebene automatisierte Komponentenerkennung durch die Identifiziereinrichtung, die automatisierte Bestimmung des richtigen Anschlusspunkts 5 durch die Bestimmungsein richtung und durch die Überwachungsvorrichtung sowie die Überwachung des korrekten Anschlusspunkts 5, der richtigen Ausrichtung des Verbindungselements 4 " im Raum und der korrekten Erzeugung der Rohrverbindung 9 durch die Überwachungsvorrichtung ermög lichen eine Reduktion der Fehleranfälligkeit der Montage des Rohrsystems 1 . The described automated component recognition by the identifier, the automated determination of the correct connection point 5 by the determination device and by the monitoring device and the monitoring of the correct connection point 5, the correct orientation of the connecting element 4 " in the room and the correct generation of the pipe connection 9 by the monitoring device make it possible to reduce the susceptibility to failure of the installation of the pipe system 1.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die in den Figuren gezeigte Aus führungsform der vorliegenden Erfindung im Detail erläutert. Es versteht sich, dass die vor liegende Erfindung nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt ist, sondern sich der Umfang der vorliegenden Erfindung aus den beigefügten Ansprüchen ergibt. The present invention has been explained in detail with reference to the embodiment of the present invention shown in the figures. It is understood that the present invention is not limited to the embodiment shown, but the scope of the present invention from the appended claims.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verfahren zum Aufbau eines Rohrsystems (1 ) unter Erzeugung mindestens einer 1 . Method for constructing a pipe system (1) to produce at least one
Rohrverbindung (9), wobei die Rohrverbindung (9) mindestens einen Rohrabschnitt Pipe connection (9), wherein the pipe connection (9) at least one pipe section
(3") und mindestens ein Verbindungselement (4") umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Stufen umfasst: (3 " ) and at least one connecting element (4 " ), the method comprising the following stages:
(a) Anzeigen des Aufbauplans des Rohrsystems (1 ) oder eines Ausschnitts davon in optischer Form auf einem Display;  (a) displaying the construction plan of the pipe system (1) or a portion thereof in optical form on a display;
(b) Bereitstellen des Rohrabschnitts (3") und einer Vielzahl von verschiedenartigen Verbindungselementen; (b) providing the pipe section (3 " ) and a plurality of different types of connecting elements;
(c) Bestimmen eines möglichen Anschlusspunkts (5) eines Verbindungselements (3") aus der in Stufe (b) bereitgestellten Vielzahl von verschiedenartigen Verbin dungselementen durch eine Bestimmungseinrichtung; (c) determining a possible connection point (5) of a connection element (3 " ) from the plurality of different connection elements provided in step (b) by a determination device;
(d) Identifizieren eines geeigneten, an dem Rohrabschnitt (3") an dem in Stufe (c) bestimmten Anschlusspunkt (5) anzuschließenden Verbindungselements (4") mittels einer Identifiziereinrichtung; und (d) identifying by means of an identifier a suitable connection element (4 " ) to be connected to the pipe section (3 " ) at the connection point (5) determined in step (c); and
(e) Anzeigen des in Stufe (c) bestimmten Anschlusspunkts (5) und des in Stufe (d) identifizierten Verbindungselements (3") in dem auf dem Display angezeigten Aufbauplan des Rohrsystems (1 ); und (e) displaying the connection point (5) determined in step (c) and the connection element (3 " ) identified in step (d) in the construction diagram of the pipe system (1) displayed on the display;
(f) Anschließen des in Stufe (d) identifizierten Verbindungselements (4") an dem in Stufe (c) bestimmten Anschlusspunkt (5) unter Erzeugen der Rohrverbindung (9). (f) connecting the connection element (4 " ) identified in step (d) to the connection point (5) determined in step (c) to produce the pipe connection (9).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Überwa 2. The method according to claim 1, characterized in that by means of a Überwa
chungsvorrichtung das korrekte Erzeugen der Rohrverbindung (9) am Anschlusspunkt (5) geprüft wird und beim korrekten Erzeugen der Rohrverbindung (9) eine Bestätigung darüber abgegeben wird.  the correct production of the pipe connection (9) at the connection point (5) is checked and upon confirmation of the pipe connection (9) a confirmation is issued about it.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Augmented Reality-Systems (ARS), Mixed Reality Systems (MRS) und/oder Vir tual Reality Systems (VRS) auf dem Display ein Aufbauplan des Rohrsystems (1 ) an- gezeigt und der von der Bestimmungseinrichtun für das in Stufe (d) identifizierte Ver bindungselement (4") an dem in Stufe (c) bestimmten Anschlusspunkt (5), an dem das identifizierte Verbindungselement (4") anzuschließen ist, in das angezeigte Bild auf dem Display eingeblendet wird. 3. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that by means of an augmented reality system (ARS), Mixed Reality Systems (MRS) and / or Vir tual Reality Systems (VRS) on the display a construction plan of the pipe system (1) on- and the determination means for the connection element (4 " ) identified in step (d) at the connection point (5) determined in step (c), to which the identified connection element (4 " ) is to be connected, in the displayed image appears on the display.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das auf dem Display angezeigte Bild des Rohrsystems (1 ) kontinuierlich oder zyklisch an den Montage- Ist-Zustand des Rohrsystems (1 ) angepasst wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the displayed on the display image of the pipe system (1) is continuously or cyclically adapted to the actual assembly state of the pipe system (1).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusspunkt (5) in dem Rohrsystem (1 ) von der Bestimmungseinrichtung aus einem CAD-System und/oder aus einem CAD-Datensatz, der das Rohrsystem (1 ) und/oder dessen Aufbauplan wiedergibt, entnommen wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the connection point (5) in the pipe system (1) from the determination device from a CAD system and / or from a CAD data set, the pipe system (1) and / or whose construction plan reproduces is taken.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Überwachungsvorrichtung zumindest ein während und/oder nach einem Montageschritt bereitgestelltes Bild des Rohrsystems (1 ) mittels einer Bildauswerteein- richtung ausgewertet wird, wobei ein von der Bildauswerteeinrichtung identifiziertes identifizierte Verbindungselement (4") hinsichtlich seiner aus dem Bild gewonnenen Ist-Position mit einer von der Anschlusspunkt-Bestimmungseinrichtung für das identifi zierte Verbindungselement (4") bereitgestellten Soll-Position verglichen wird, wobei bei einer Abweichung bei dem Soll-Ist-Vergleich eine Fehlermeldung ausgegeben wird. 6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one image of the pipe system (1) provided during and / or after an assembly step is evaluated by means of an image evaluation device, wherein an identified connection element (4) identified by the image evaluation device is evaluated is compared with respect to its obtained from the image actual position with one of the connection point determination device for the identifi ed connecting element (4 " ) provided desired position, wherein in a deviation in the target-actual comparison, an error message is output.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbauplan des Rohrsystems (1 ) auf einer vom Werker zu tragenden Datenbrille (6) angezeigt wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the construction plan of the pipe system (1) is displayed on a to be worn by the worker data glasses (6).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das auf dem Display anzu zeigende Bild des Rohrsystems (1 ) von einer an der Datenbrille (6) vorgesehenen Ka mera (7) aufgenommen wird. 8. The method according to claim 7, characterized in that on the display to be displayed image of the pipe system (1) of a provided on the data glasses (6) Ka mera (7) is added.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dis play in die Datenbrille (6) integriert ist. 9. The method according to claim 7 or claim 8, characterized in that the dis play in the data glasses (6) is integrated.
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