BANCO DE FABRICACIÓN O VERIFICACIÓN DE MAZOS ELÉCTRICOS.

Banco de fabricación o verificación de mazos eléctricos. Comprende:

un tablero de trabajo (17); equipos de proyección de imágenes (21, 21', 21'') sobre el tablero de trabajo (17); sensores ópticos (23, 23') dispuestos en el tablero de trabajo (17) para proporcionar información sobre su posición; cámaras (25, 25') dispuestas para captar gestos del operario; un computador (31), provisto con un conjunto de programas de ordenador (35) adaptados para proporcionar, a través de dichos equipos de proyección de imágenes (21, 21', 21''), imágenes (41) de plantillas a escala 1:1 del mazo eléctrico (19) en curso de fabricación o verificación proyectadas sobre el tablero de trabajo (17) y, superpuestas a ellas, imágenes complementarias de ayuda (45, 47) solicitadas por el operario, actuando sobre menús (43) y/o botones virtuales proyectados sobre el tablero de trabajo (17). La invención también comprende un método de ayuda para la fabricación o verificación de mazos eléctricos.

Banco de fabricación o verificación de mazos eléctricos

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere un banco de fabricación o verificación de mazos eléctricos y, más en particular, a un banco de fabricación o verificación de mazos eléctricos para la industria aeronáutica, la industria naval y la industria automovilística.

ANTECEDENTES

Un mazo eléctrico está formado por un conjunto de cables de distinto tipo dispuestos en un orden determinado que se unen con el fin de facilitar la instalación, reparación y mantenimiento de los cables, y la conexión de varios equipos distantes entre sí.

Los mazos eléctricos usados en particular en la industria aeronáutica son bastante complejos por el número de cables y conectores que comprenden.

La fabricación de los mazos eléctricos se viene realizando tradicionalmente manualmente sobre un tablero de trabajo de madera utilizando los planos y especificaciones de fabricación en soporte papel para realizar el tendido y conexionado de los cables sobre dicho tablero de trabajo que puede tener perforaciones para insertar marcadores que faciliten el tendido de los cables.

La principal dificultad de ese proceso de fabricación es el manejo de la documentación de fabricación en soporte papel tanto por su complejidad como por la alta posibilidad de cometer errores.

En la técnica anterior se han realizado varias propuestas para mejorar el proceso eliminando del uso de documentación en soporte papel.

En la patente US 6, 272, 387 B1 se describe un sistema informático de gestión de la información de fabricación de mazos eléctricos que permite mostrar en una pantalla la información de tendido y conexionado de los cables que conforman el mazo eléctrico.

En la solicitud de patente US 2003/0163917 se describe un sistema basado preferentemente en una matriz de Leds (“Light Emitting Diodes”) para representar la plantilla del mazo eléctrico, indicando el rutado de los cables que componen el mazo.

En la patente US 6, 625, 299 B1 se describe un sistema que utiliza tecnología de realidad aumentada para mostrar la documentación de fabricación del mazo eléctrico, utilizando particularmente dispositivos HMD (“Head-Mounted Display”) .

En la patente US 7, 507, 113 B2 se describe un dispositivo y un método de asistencia al operario en el proceso de fabricación a través de información mostrada en una pantalla.

Las patentes US 7, 093, 351 B2 y US 7, 647, 695 B2 describen, respectivamente, un dispositivo y un método de asistencia en operaciones específicas para guiar el conexionado de los cables de un conector.

Aunque todas esas propuestas representan un avance sobre el procedimiento tradicional de fabricación de mazos eléctricos, existe una necesidad en la industria de mejorar la fabricación de mazos eléctricos y particularmente en aquellas industrias, como la aeronáutica, que están incrementando considerablemente el uso de dispositivos eléctricos.

SUMARIO DE LA INVENCION

Es un objeto de la presente invención proporcionar un banco de fabricación o verificación de mazos eléctricos que proporcione al operario la documentación de fabricación o verificación de los mazos eléctricos en formato digital y de forma interactiva.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un banco de fabricación o verificación de mazos eléctricos que aumente la productividad de la fabricación o verificación de mazos eléctricos.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un método de ayuda para la fabricación o verificación de mazos eléctricos, proporcionando al operario el acceso a un repositorio de documentación digitalizada de una manera efectiva.

En un primer aspecto, esos y otros objetos se consiguen con un banco de fabricación o verificación de mazos eléctricos que comprende los siguientes dispositivos: un tablero de trabajo, en cuya superficie se ejecutan las operaciones de fabricación o verificación del mazo eléctrico por un operario, y al menos una mesa soporte del mismo; uno o más equipos de proyección de imágenes sobre el tablero de trabajo; uno o más sensores ópticos dispuestos en el tablero de trabajo para proporcionar información sobre su posición; una o más cámaras dispuestas para captar gestos del operario. El banco de fabricación o verificación de mazos eléctricos también comprende un computador conectado a dichos dispositivos y a un repositorio de documentación relativa a la fabricación o verificación del mazo eléctrico, provisto con un conjunto de programas de ordenador adaptados para proporcionar, a través de dichos equipos de proyección de imágenes, imágenes de plantillas a escala 1:1 del mazo eléctrico en curso de fabricación o verificación proyectadas sobre el tablero de trabajo y, superpuestas a ellas, imágenes complementarias de ayuda solicitadas por el operario, actuando sobre menús y/o botones virtuales proyectados sobre el tablero de trabajo.

En una realización, el banco de fabricación o verificación de mazos eléctricos comprende una pluralidad de mesas soporte del tablero de trabajo en las que se ejecutan sub-grupos de operaciones al mazo eléctrico en curso de fabricación o verificación que están configuradas con medios de enclavamiento y desenclavamiento del tablero de trabajo y medios de desplazamiento del tablero de trabajo de una mesa soporte a otra mesa soporte.

En un segundo aspecto, los objetos mencionados se consiguen con un método de ayuda para la fabricación o verificación de mazos eléctricos, que comprende pasos de: a) proyectar imágenes de plantillas a escala 1:1 del mazo eléctrico en curso de fabricación o verificación sobre el tablero de trabajo en el que se lleva cabo dicha tarea; b) proyectar, a instancias de un operario, imágenes complementarias de ayuda para la fabricación o verificación del mazo eléctrico sobre el tablero de trabajo superpuestas a las imágenes del paso a) .

En una realización, las imágenes proyectadas en el paso a) comprenden menús virtuales para la selección de una imagen complementaria de ayuda por parte del operario.

En una realización, dicha imagen complementaria de ayuda se genera añadiendo a la imagen de un componente del mazo eléctrico (como, por ejemplo, un conector o un cable pendiente de tendido) captada sobre el tablero de trabajo una imagen de ayuda para facilitar la ejecución de una operación en dicho componente (como, por ejemplo, la identificación de la cavidad de dicho conector en la que debe conectarse un determinado cable identificado por su código de barras o un grafismo ilustrando el tendido del cable mencionado) .

Otras características deseables y ventajas del aparato de guiado según la invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de la invención y de las reivindicaciones adjuntas, en relación con los dibujos que se acompañan.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 es una representación esquemática de un banco de fabricación o verificación de mazos eléctricos según la invención.

La Figura 2 es un diagrama que muestra el conjunto de programas de ordenador utilizados por el computador incorporado al banco de fabricación o verificación de mazos eléctricos según la invención.

La Figura 3 es una vista esquemática en planta de un tablero de trabajo de un banco de fabricación o verificación de mazos eléctricos según la invención en el que, además de imágenes con información sobre el mazo en curso de fabricación, se proyecta un menú virtual para facilitar al operador la petición de información complementaria.

La Figura 4 es una vista esquemática de un equipamiento adicional del banco de fabricación o verificación de mazos eléctricos según la invención para proporcionar información complementaria de ayuda para la conexión de un cable a un conector.

La Figura 5 es una vista esquemática en planta de un tablero de trabajo de un banco de fabricación o verificación de mazos eléctricos según la invención en el que, además de imágenes con información sobre el mazo en curso de fabricación, se proyecta una imagen complementaria de ayuda para la conexión de un cable a un conector.

La Figura 6 es una vista esquemática en perspectiva de un banco de fabricación o verificación de mazos eléctricos según la invención con un tablero de trabajo dispuesto sobre una mesa soporte.

La Figura 7 es una vista en perspectiva de un banco de trabajo de fabricación o verificación de mazos eléctricos según la invención con tres mesas soporte en un momento del proceso de trabajo en el que un tablero de trabajo está desplazándose...

1. Banco (11) de fabricación o verificación de mazos eléctricos (19) que comprende un tablero de trabajo (17) en cuya superficie se ejecutan operaciones de fabricación o verificación de mazos eléctricos (19) por, al menos, un operario con la ayuda de documentación descriptiva del mazo eléctrico (19) en curso de fabricación o verificación y, al menos, una mesa soporte (15) de dicho tablero de trabajo (17) , caracterizado porque también comprende:

a) uno o más equipos de proyección de imágenes (21, 21’, 21’’) sobre el tablero de trabajo (17) ;

b) uno o más sensores ópticos (23, 23’) dispuestos en el tablero de trabajo (17) para proporcionar información sobre su posición;

d) una o más cámaras (25, 25’) dispuestas para captar gestos del operario;

e) un computador (31) , conectado a dichos equipos de proyección de imágenes (21, 21’, 21’’) , a dichos sensores (23, 23’) , a dichas cámaras (25, 25’) y a un repositorio (33) de documentación relativa al mazo eléctrico (19) en curso de fabricación o verificación, provisto con un conjunto de programas de ordenador (35) adaptados para proporcionar, a través de dichos equipos de proyección de imágenes (21, 21’, 21’’) , imágenes (41) de plantillas a escala 1:1 del mazo eléctrico (19) en curso de fabricación o verificación proyectadas sobre el tablero de trabajo (17) y, superpuestas a ellas, imágenes complementarias de ayuda (45, 47) solicitadas por el operario, actuando sobre menús (43) y/o botones virtuales proyectados sobre el tablero de trabajo (17) .

2. Banco de fabricación o verificación (11) de mazos eléctricos (19) según la reivindicación 1, en el que dicho conjunto de programas de ordenador (35) comprende:

e1) un programa de ordenador de reconocimiento de gestos (51) adaptado para identificar la opción del menú

(43) o el botón virtual señalado por el operario a partir de la información proporcionada por dichas cámaras (25, 25’) ;

e2) un programa de ordenador de gestión de imágenes (53) adaptado para realizar procesos de transformaciones de escala de las imágenes contenidas en dicho repositorio (33) para que sean proyectadas en el tablero de trabajo (17) a la escala requerida;

e3) un programa de ordenador de calibración (55) de los equipos de proyección de imágenes (21, 21’, 21’’) adaptado para realizar dicha calibración procesando la información detectada por dichos sensores de posición (23, 23’) en proyecciones de patrones pre-establecidos en el tablero de trabajo (17) ;

e4) un programa de ordenador de control (57) de los equipos de proyección de imágenes (21, 21’, 21’’) adaptado para gestionar y repartir las imágenes enviadas a cada uno de ellos;

e5) un programa de ordenador de gestión de documentación (59) adaptado para localizar en dicho repositorio (33) la imagen que debe ser proyectada en el tablero de trabajo (17) y transmitírsela al programa de ordenador de gestión de imágenes (53) .

3. Banco (11) de fabricación o verificación de mazos eléctricos (19) según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que dichos equipos de proyección de imágenes (21, 21’, 21’’) comprenden proyector/es (20, 20’, 20’’) dispuestos paralelamente al tablero de trabajo (17) y espejo/s (22, 22’, 22’) dispuestos a 45% respecto a ellos.

4. Banco (11) de fabricación o verificación de mazos eléctricos (19) según la reivindicación 3, en el que dicho tablero de trabajo (17) está dispuesto en un plano horizontal.

5. Banco (11) de fabricación o verificación de mazos eléctricos (19) según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, que también comprende al menos un dispositivo lector (36) de los códigos de identificación de los cables y una cámara auxiliar (34) y en el que el computador (31) también comprende un programa de ordenador de asistencia para el conexionado de cables adaptado para generar una imagen complementaria de ayuda (45) para el conexionado de un cable identificado con dicho dispositivo lector (36) y un programa de ordenador de asistencia para el tendido de cables adaptado para generar una imagen complementaria de ayuda (47) para el tendido de un cable identificado con dicho dispositivo lector (36) .

6. Banco (11) de fabricación o verificación de mazos eléctricos (19) según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, comprendiendo una pluralidad de mesas soporte (15, 15’, 15’’) del tablero de trabajo (17) en las que se ejecutan sub-grupos de operaciones al mazo eléctrico (19) en curso de fabricación o verificación, estando configuradas dichas mesas soporte (15, 15’, 15’’) con medios de enclavamiento/desenclavamiento del tablero de trabajo (17) y medios de desplazamiento del tablero de trabajo (17) de una a otra mesa soporte (15, 15’, 15’’) .

7. Banco (11) de fabricación o verificación de mazos eléctricos (19) según la reivindicación 6, en el que:

-cada mesa soporte (15, 15’, 15’’) está configurada con una superficie de recepción (60, 60’, 60’’) de un tablero de trabajo (17) y uno o más pares de bandejas movibles entre una posición cerrada y una posición extendida en la dirección del desplazamiento del tablero de trabajo (17) accionando un primer dispositivo motor, disponiendo tanto las superficies de recepción (60, 60’, 60’’) del tablero de trabajo (17) como los pares de bandejas movibles de medios de rodamiento en la dirección del desplazamiento, accionados por un segundo dispositivo motor;

-el banco de fabricación o verificación (11) comprende medios de control para, en primer lugar, desplazar las bandejas movibles contiguas de dos mesas soporte contiguas (15’, 15’’) a sus posiciones extendidas, en segundo lugar desplazar el tablero de trabajo (17) desde la superficie de recepción (60’) de la primera (15’) de dichas mesas soporte a la superficie de recepción (60’’) de la segunda (15’’) de dichas mesas soporte pasando por las bandejas movibles situadas entre ellas y, en tercer lugar, desplazar dichas bandejas movibles a sus posiciones cerradas.

8. Método de ayuda para la fabricación o verificación de mazos eléctricos (19) , proporcionando al operario encargado de la fabricación o verificación de un mazo eléctrico el acceso a un repositorio (31) de documentación, incluyendo una maqueta digital del mazo eléctrico (19) , que comprende pasos de:

a) proyectar imágenes (41) de plantillas a escala 1:1 del mazo eléctrico (19) en curso de fabricación o verificación sobre el tablero de trabajo (17) en el que se lleva cabo dicha tarea;

b) proyectar, a instancias de un operario, imágenes complementarias de ayuda (45, 47) para la fabricación o verificación del mazo eléctrico (19) sobre el tablero de trabajo (17) superpuestas a las imágenes (41) del paso a) .

9. Método de ayuda según la reivindicación 8, en el que las imágenes proyectadas en el paso a) comprenden menús virtuales (43) para la selección de una imagen complementaria de ayuda por parte del operario.

10. Método de ayuda según cualquiera de las reivindicación 8-9, en el que dichas imágenes complementarias de ayuda (45, 47) se generan añadiendo a la imagen de un componente del mazo eléctrico (19) en curso de fabricación captada sobre el tablero de trabajo (17) una imagen de ayuda para facilitar la ejecución de una operación en dicho componente.

11. Método de ayuda según la reivindicación 10, en el que dicho componente es un conector y dicha imagen complementaria de ayuda (45) muestra la cavidad del conector en la que debe conectarse un determinado cable identificado por su código de barras.

12. Método de ayuda según la reivindicación 10, en el que dicho componente es un cable identificado por su código de barras y dicha imagen complementaria de ayuda (47) es un grafismo ilustrando su tendido.