[發明專利]用于監測自動化系統的方法及控制系統

有效

• 申請號: 201910674653.0
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110780643B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 烏瑞琪·歐克斯;湯瑪斯·斯圖姆菲格;法比恩·豪斯勒
• 申請（專利權）人: 因智克富勘軟件技術有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張雅文

本發明提供一種用于監測包括多個組件的自動化系統的方法，包括：通過處理器基于位置數據和檢視方向數據渲染來自表示自動化系統的至少部分的三維場景的圖像；以及在顯示單元上顯示圖像。所述方法使在相對較小的顯示裝置上監測自動化系統成為可能，同時顯示所有相關信息。為此，組件分布在自動化系統的底板上，且組件分別布置在底板中的一個上的三維場景中，提供與底板相關聯的輸入元件，其中三維場景中的兩相鄰底板之間的豎直距離取決于輸入元件處的輸入改變，且自動化系統的組件之間的材料路徑表示為場景中的線，其中至少一條線表示相鄰底板之間的材料路徑，且其中當三維場景中的兩個相鄰底板之間的豎直距離改變時，線的長度也相應改變。

技術領域

本發明涉及一種用于監測具有多個組件的自動化系統的方法，包括：通過處理器基于位置數據和檢視方向數據渲染來自表示自動化系統的至少一部分的三維場景的圖像；以及在顯示單元上顯示所述圖像。本發明還涉及一種計算機程序產品和控制系統。

背景技術

自動化系統是生產和加工步驟完全或部分自動化的工業設備。取決于制造或加工的產品的類型，自動化系統可高度單獨地設計。然而，通常，自動化系統由加工站構成，待加工的產品或其初級臺是借助于輸送系統按某一順序運輸到加工站且在加工站進行加工。輸送系統包含各種熟知的輸送元件，例如電梯、輸送帶等。輸送元件可經采集到加工站且在加工站去除并加工，或其可通過加工站連續輸送且在此加工期間在相應的輸送元件上加工。加工站及輸送設備形成自動化系統的組件。一個此類自動化系統例如為用于機動車的噴漆線。在此情況下，加工站是在噴漆工藝中執行特定任務的站，即預處理，底漆、填充劑、底色漆(base coat)以及透明漆(clear coat)的涂覆。每個站配備有適當的機器，例如噴漆機器人。車身借助于已知輸送元件在站間自動運輸。

自動化系統的控制及監測通常在控制站執行，在控制站處理順序經監測且必要時在用戶的配合下受來自系統的相應數據的影響。為此目的，控制站具有一個或多個裝置或至用于測量、調整、控制、顯示、報警、記錄、交換或計算的自動化系統的各個站處的裝置的連接件。過程的顯示(例如呈流程圖形式)通常經由各個顯示單元(例如屏幕)執行。最近，移動裝置的出現(例如平板電腦和筆記本電腦)還使得在此類移動裝置上的顯示及控制過程成為可能，從而允許用戶在自動化系統內自由移動。執行設備的遠程監測也是可能的，以使得控制站或移動裝置不必位于自動化設備的附近。

在極大程度上，自動化系統目前通過二維表示顯示在顯示單元上。產品和其組件通常只是暗示。當使用三維表示時，其通常是靜態的并顯示偽透視圖(通常稱作2¹/₂-D)。此顯示器對于用戶通常并不非常直觀，尤其在設備中的現場移動裝置上。

因此，最近自動化系統已開始以正確三維形式顯示在顯示單元中，所述自動化系統包含所有機器、輸送設備以及所有單個部件組裝前后的所有產品。本領域的技術人員熟悉相應方法，其例如為來自專利號為US 6,282,455和US 7,817,150 B2的申請。3D渲染或3D圖像合成的相應技術也為本領域的技術人員已知的。此基礎為自動化系統的組件的數據側三維描述，其理想地為比例正確的。這些數據的總和稱作場景。借助于幾何建模執行場景內的自動化系統的組件和其子元件的建模。隨后將相應數據以及位置數據及檢視方向數據(其指示觀察者相對于場景的位置和檢視方向)加載到合適的圖形處理器中，使用已知計算機圖形方法來渲染自動系統或視場中的自動系統的部分及其組件的圖像。

本領域的技術人員熟悉來自例如專利號為US 2014/0245232 A1、EP 2 320 396A1或US 2017/315696 A1的申請，其與3D渲染相關的一般(即與自動化系統不相關)方法和系統。然而，在自動化系統的控制站的區域中，出現的問題為待顯示的信息密度極大，但另一方面，圖像的顯示大小受到限制，尤其是在使用移動顯示單元時。尤其在較大的安裝中，一方面難以向用戶呈現所有信息，而另一方面，針對當前目的難以不使用戶因可能無用的信息而加重負擔。比例正確的三維表示還提出問題：對用戶來說目前相關的組件的視圖可與其它組件混淆。

發明內容