ES2937012T3 - Procedimiento y dispositivo para mantenimiento y/o reparación de una máquina de construcción - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un dispositivo para el mantenimiento y/o reparación de una máquina de construcción, con una estación de mantenimiento móvil que se puede colocar en el sitio donde se utiliza la máquina de construcción, que comprende una impresora 3D para imprimir piezas de repuesto para la máquina de construcción en el basado en datos de componentes y/o un dispositivo de visualización móvil para mostrar información de reparación en la máquina de construcción en base a datos de componentes, en el que se proporciona una estación de suministro de datos que se encuentra en una ubicación separada de la estación de mantenimiento, puede conectarse a la estación de mantenimiento estación a través de un enlace de comunicación y está configurada para proporcionar a la estación de mantenimiento datos de impresión 3D para imprimir la pieza de repuesto,y la estación de mantenimiento está configurada para imprimir la pieza de repuesto capa por capa sobre la base de los datos de impresión 3D recibidos de la estación de suministro de datos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y dispositivo para mantenimiento y/o reparación de una máquina de construcción
La presente invención se refiere a un dispositivo así como a un procedimiento para el mantenimiento y/o la reparación de una máquina de construcción, con una estación de mantenimiento que comprende una impresora 3D para imprimir piezas de repuesto mediante datos de pieza de construcción y/o un dispositivo de visualización móvil para visualizar información de reparación en la máquina de construcción mediante datos de pieza de construcción, proporcionando una estación de suministro de datos, que puede conectarse a través de una conexión de comunicación con la estación de mantenimiento, a la estación de mantenimiento datos de pieza de construcción para imprimir una pieza de repuesto y/o visualizar información de reparación con respecto a la pieza de construcción.
Tales dispositivos de reparación con impresoras 3D los muestran por ejemplo los documentos EP 3296412 A1, US 2014/076985 A1 y EP 2641 661 A1. Impresoras 3D adicionales con conexión a un sistema informático, en particular un sistema CAD, las muestran los documentos Thingiverse. Com: “Excavator tracks by microcut - Thingiverse”, 01/02/2014, XP 055601377, así como el documento US 9370792 B2.
Además, se conocen estaciones de reparación con módulos de realidad aumentada por los documentos Rafael Radkowski: “Augmented Reality Assembly Demo”, 06/01/2016, páginas 1-2, XP 054979621, o Motor.TV: “AUDI Future Smart Factory / Drones, Virtual Reality and 3D Printing”, 2171172016, páginas 1-4, XP 054979622, o EP 2626 476 A1.
La reparación y el mantenimiento de máquinas de construcción, tales como por ejemplo grúas, excavadoras, buldóceres y máquinas hincapostes, son a menudo complejos y exigentes desde el punto de vista temporal y geográfico. Dado que en las obras las diferentes máquinas de construcción dependen unas de otras en su interacción, un aparato averiado puede paralizar a menudo toda la obra, aunque las demás máquinas de construcción sean en sí funcionales. Por ejemplo, si se avería la grúa, no pueden descargarse o llevarse al sitio de utilización entregas tales como ladrillos o armaduras, o una máquina hincapostes no puede suministrarse con postes. Por tanto, a los operadores o también fabricantes de máquinas regularmente se les exigen y se acuerdan contractualmente tiempos de reacción muy cortos, para evitar una parada costosa de toda la obra. Por otro lado, las obras están a menudo muy alejadas del operador o fabricante de máquinas, a menudo incluso ubicadas en otros continentes, y en ocasiones en sitios difícilmente alcanzables o incluso inaccesibles, que no presente una conexión de aeropuerto favorable, para entregar piezas de repuesto rápidamente in situ. En este sentido, a menudo se necesitan transportes especiales caros, para llevar una pieza de repuesto o también personal de mantenimiento altamente cualificado, especializado, in situ. Aunque los operarios de máquinas, tales como por ejemplo gruistas, están familiarizados con sus máquinas de construcción y también están cualificados técnicamente, el mantenimiento y la reparación requieren también a menudo conocimientos especiales, que hacen necesaria la llegada por carretera o incluso la llegada en avión al sitio de trabajo de técnicos de servicio especializados en el aparato especial.
Por tanto, ya se ha pensado en conectar una grúa por una conexión de comunicación de datos a un punto de mantenimiento remoto, para consultar desde el punto de mantenimiento remoto datos de funcionamiento de la grúa y reproducir conjuntos de datos desde el punto de mantenimiento remoto en la grúa, por ejemplo, en forma de actualizaciones de software o parametrizaciones, véase el documento EP 1281 656 A1.
En el documento EP 2 570 380 B1 se propone además transmitir desde un ordenador de mantenimiento remoto a través de una conexión de telefonía móvil a una tableta una petición de mantenimiento, que entonces a través de una conexión Bluetooth consulta parámetros de funcionamiento de la unidad de control de la grúa. En caso necesario, el ordenador de mantenimiento remoto puede transmitir a través del teléfono móvil intermediario o la tableta datos de corrección, por ejemplo, para adaptar la parametrización de la grúa, al ordenador de la grúa.
Sin embargo, tales sistemas de mantenimiento remoto conocidos posibilitan hasta la fecha solo hacer un mantenimiento del software de control de la grúa y dado el caso modificarlo. Sin embargo, no puede repararse, desmontarse y montarse o sustituirse ninguna pieza de construcción mecánica de la máquina de construcción. Además, tampoco pueden corregirse errores de montaje, tales como por ejemplo poleas de desviación insertadas incorrectamente o aseguradas incorrectamente. Además, estos sistemas de mantenimiento remoto hasta la fecha adolecen de que no posibilitan la conexión en sí necesaria de diferentes participantes del sistema o, si la posibilitan, no garantizan la seguridad de datos necesaria. Regularmente, los fabricantes de máquinas no están dispuestos a proporcionar datos de construcción sensibles a empresas externas independientes, que ofrecen por ejemplo el mantenimiento de diferentes máquinas de construcción, de modo que un operador de obras necesitaría diferentes accesos de datos individuales a diferentes fabricantes, para obtener datos de mantenimiento para máquinas de construcción de diferentes fabricantes. Sin embargo, esto topa con una escasa aceptación. Por otro lado, se necesitan en parte datos de pieza de construcción muy detallados con respecto a las más diversas piezas de construcción, dado que durante el funcionamiento pueden producirse averías de piezas de construcción imprevistas y en este sentido tienen que sustituirse las más diversas piezas.
Por tanto, la presente invención se basa en el objetivo de posibilitar un mantenimiento y una reparación rápidos y fiables de diferentes piezas de construcción de diferentes máquinas de construcción in situ en una obra, sin necesitar para ello técnicos de servicios formados especialmente, versados en el respectivo tipo de máquina, e impedir a este respecto a pesar de ello la revelación de aspectos de los conocimientos técnicos (know how) sensibles.
Según la invención, dicho objetivo se alcanza mediante un dispositivo según la reivindicación 1 así como un procedimiento según la reivindicación 14. Configuraciones preferidas de la invención son el objeto de las reivindicaciones dependientes.
Según un primer aspecto se propone, en el caso de producirse un caso de reparación mecánica, no dejar que una pieza de repuesto mecánica, necesaria, de la máquina de construcción se entregue ya por el fabricante de máquinas de construcción o un almacén de piezas de repuesto muy alejado, sino imprimirla in situ o en la proximidad del lugar de funcionamiento de la máquina de construcción por medio de una impresora 3D. Los datos de impresión 3D relativamente extensos, necesarios para ello, que posibilitan a la impresora 3D la impresión de la respectiva pieza de repuesto, se proporcionan a la impresora 3D o a la estación de mantenimiento, a la que pertenece la impresora 3D, a través de una estructura de comunicación de datos al menos de dos fases, que prevé diferentes etapas de autenticación y de selección y pone a disposición diferentes cantidades de datos en diferentes niveles de la estructura de datos. En un primer nivel de estructura de datos se almacenen o se ponen a disposición datos de pieza de construcción con respecto a un gran número de piezas de construcción de una o varias máquinas de construcción, pudiendo estar previstas en este primer nivel varias estaciones de datos de máquina, que pueden poner a disposición tales datos de pieza de construcción con respecto a diferentes máquinas de construcción de diferentes fabricantes. Sin embargo, a este primer nivel de estructura de datos no tiene acceso el mecánico de mantenimiento individual in situ o dicha estación de mantenimiento local, sino solo una estación de suministro de datos intermedia, que por un lado puede conectarse a través de una conexión de comunicación con la estación de mantenimiento y proporciona a esta estación de mantenimiento datos de pieza de construcción necesarios, así como por otro lado puede comunicarse a través de una conexión de comunicación con la estación de datos de máquina en el primer nivel mencionado anteriormente y obtener allí los datos de pieza de construcción necesarios. Debido al al menos un nivel de comunicación intermedio que comprende dicha estación de suministro de datos, el sitio de almacenamiento de los datos de pieza de construcción sensibles permanece oculto para la estación de mantenimiento. A pesar de ello, la estación de mantenimiento puede obtener acceso a datos de pieza de construcción de las más diversas piezas de construcción y/o de diferentes máquinas de construcción, sin poner a disposición para ello diferentes canales de comunicación o tener que estar registrada en diferentes fabricantes. Esto mejora por un lado la seguridad de los datos, por otro lado, se aumenta el atractivo del sistema para el operador de obras.
Para aumentar la seguridad, las diferentes fases pueden comunicarse entre sí con diferentes códigos de seguridad y/o comprobaciones de certificación. En particular, la estación de mantenimiento puede presentar un módulo de petición para pedir datos de pieza de construcción con respecto a una determinada pieza de construcción de una determinada máquina de construcción en la estación de suministro de datos, módulo de petición que junto con la petición de datos de pieza de construcción trasmite un identificadory/o una clave a la estación de suministro de datos o la pone a disposición para su consulta. Un módulo de autenticación en la estación de suministro de datos puede comprobar el identificador obtenido de la estación de mantenimiento y/o la clave transmitida y/o descifrarla, para determinar si la estación de mantenimiento está autorizada para obtener también los datos de pieza de construcción pedidos, o si acaso también solo está autorizada para intercambiar datos con la estación de suministro de datos. Si esta comprobación de autenticación por parte de la estación de suministro de datos es positiva, es decir si la estación de mantenimiento está autorizada para pedir dichos datos de pieza de construcción, la estación de suministro de datos selecciona mediante la petición de datos de pieza de construcción obtenida de la estación de mantenimiento la estación de datos de máquina relevante para ello y le pide los datos de pieza de construcción necesarios.
La petición de la estación de suministro de datos a la estación de datos de máquina puede ir acompañada a su vez de una segunda etapa de autenticación, pudiendo transmitir la estación de procesamiento de datos un identificador y/o una clave a la estación de datos de máquina o proporcionarlo a la misma a demanda. Un módulo de autenticación y/o de descifrado de la estación de datos de máquina puede comprobar el identificador transmitido y/o la clave transmitida en cuanto a la autorización y/o descifrarlo, para determinar si la estación de suministro de datos está autorizada para obtener los datos de pieza de construcción pedidos o si acaso también solo comunicarse con la estación de datos de máquina.
Si la estación de datos de máquina establece que la estación de procesamiento de datos está autorizada para obtener los datos de pieza de construcción pedidos, la estación de datos de máquina proporciona dichos datos de pieza de construcción o transmite estos datos de pieza de construcción a la estación de suministro de datos, que entonces puede transmitir a su vez los datos de pieza de construcción obtenidos a la estación de mantenimiento. La estación de datos de máquina, que almacena un gran número de diferentes datos de pieza de construcción, puede seleccionar mediante la petición obtenida de la estación de suministro de datos un respectivo conjunto de datos del fondo almacenado, de modo que a la estación de suministro de datos solo se le proporcionan los datos de pieza de construcción realmente necesarios en cada caso.
Los datos de pieza de construcción transmitidos de dicha manera a la estación de mantenimiento pueden comprender en particular datos de impresión 3D y/o comprender datos de geometría de pieza de construcción, mediante los que la estación de mantenimiento puede generar datos de impresión 3D, datos de impresión 3D mediante los que dicha impresora 3D puede imprimir entonces la respectiva pieza de repuesto.
Una impresora 3D de este tipo está configurada para, mediante los datos de pieza de construcción recibidos y los datos de impresión 3D derivados de los mismos y/o contenidos en los mismos construir por capas la respectiva pieza de construcción o pieza de repuesto, pudiendo fluidificarse y/o solidificarse por capas sucesivamente capas de material de trabajo por medio de un haz de energía. Por ejemplo, uno o varios materiales de trabajo pueden aplicarse por capas en forma de polvo y/o pastosa y/o líquida y fundirse o solidificarse y/o endurecerse y/o llevarse a reacción química correspondientemente por capas mediante un rayo láser o haz de electrones o chorro de plasma, para formar en cada caso una capa endurecida. Mediante una producción de este tipo en el procedimiento de impresión 3D puede fabricarse la pieza de repuesto necesaria en cada caso para la reparación o el mantenimiento directamente en o cerca del sitio de utilización de la máquina de construcción, con lo que pueden reducirse drásticamente los costes de transporte, dado que ya no tiene que entregarse la respectiva pieza de repuesto de manera costosa desde un almacén central o hacerse llegar en avión, sino que únicamente aún se transmiten los datos de fabricación necesarios para la impresora 3D.
Los datos de impresión 3D pueden usarse para imprimir directamente en la obra o el sitio de utilización de la máquina de construcción piezas de repuesto sencillas, tales como por ejemplo rodillos, ruedas dentadas, pernos o codos, de manera económica y rápida, sin que se pierda mucho tiempo para la entrega de piezas de repuesto. Sin embargo, por otro lado, también pueden imprimirse piezas de repuesto más complejas para motores, tornos, cilindros hidráulicos, accionamientos, armarios de conexiones u otros subconjuntos de una máquina de construcción.
Para precisamente en el caso de piezas de repuesto más complejas no tener ningún tiempo de parada o de avería debido a la operación de impresión 3D que dura entonces más tiempo, la provisión de los datos de impresión 3D para una determinada pieza de construcción puede desencadenarse también mediante un sistema de previsión de averías o controlarse en función de una señal de madurez de recambio, que puede generarse en función de datos de funcionamiento registrados y/o características de pieza de construcción registradas o determinadas. Para ello, dicha estación de mantenimiento puede, pero alternativa o adicionalmente también la estación de suministro de datos y/o la estación de datos de máquina y/o el dispositivo de control de la respectiva máquina de construcción, estar conectada a un equipo de mantenimiento, en el que se acumulan y se evalúan datos de funcionamiento y/o características relevantes para la vida útil de la máquina de construcción y/o sus piezas de construcción, para estimar o predecir la vida útil y en función de los datos acumulados generar una señal de madurez de recambio, que indica la madurez de recambio de una respectiva pieza de construcción a su debido tiempo de modo que haya tiempo para una operación de impresión 3D o una obtención de piezas de repuesto de otro tipo. En particular, dicha estación de mantenimiento puede, en el caso de existir la señal de madurez de recambio, desencadenar y/o pedir una transmisión de los datos de impresión 3D a la impresora 3D. El proceso de impresión 3D puede desencadenarse entonces a su debido tiempo, de modo que la pieza de repuesto está disponible cuando la pieza original o vieja amenaza con fallar.
Alternativamente a la reproducción de los datos de impresión 3D por parte de la estación de suministro de datos o la estación de datos de máquina, dado el caso también puede explorarse y escanearse una pieza de construcción que debe sustituirse in situ mediante un escáner 3D, para entonces mediante los datos de escaneo 3D de la pieza de construcción defectuosa o desgastada controlar la impresora 3D e imprimir la pieza de repuesto.
Según un aspecto adicional, de la manera explicada anteriormente con intermediación de la estación de procesamiento de datos pueden transmitirse desde una estación de datos de máquina a la estación de mantenimiento también datos de pieza de construcción, que contienen información de reparación, para indicar información de reparación en el dispositivo de visualización móvil, mencionado al principio, de la estación de mantenimiento mediante los datos de pieza de construcción transmitidos. Tal información de reparación puede comprender por ejemplo instrucciones con respecto a las etapas de montaje y/o desmontaje que deben llevarse a cabo para el montaje y/o el desmontaje de una pieza de repuesto, por ejemplo, en forma de instrucciones de texto y/o de imagen. En particular, tal información de reparación y/o de mantenimiento puede comprender también una representación de imagen y/o de dibujo de la pieza de construcción que debe repararse o que debe someterse a mantenimiento y del entorno de pieza de construcción y de montaje de dicha pieza de construcción, para presentar visualmente al mecánico de mantenimiento local la reparación o el mantenimiento de manera clara.
En particular, en una imagen de este tipo o un dibujo de este tipo del entorno de montaje puede mostrarse la posición y/u orientación de la pieza de construcción que debe repararse o que debe someterse a mantenimiento.
Dicho dispositivo de visualización móvil puede comprender por ejemplo una tableta o una pantalla portátil de otra manera. Sin embargo, alternativa o adicionalmente, el dispositivo de visualización puede comprender en particular también un equipo de realidad aumentada, que visualiza en un monitor una imagen de la pieza de construcción que debe someterse a mantenimiento y/o que debe repararse y/o de su entorno de montaje y dado el caso muestra información de reparación complementaria, por ejemplo, en forma de una información de texto, en la imagen.
Un sistema de realidad aumentada de este tipo es un sistema de representación de imágenes asistido por ordenador, por medio del que se superpone una imagen del entorno de montaje de la pieza de construcción con información adicional generada por ordenador.
En un perfeccionamiento ventajoso de la invención, la imagen visualizada en el monitor del entorno de montaje de la pieza de construcción puede ser una imagen en vivo o también una imagen grabada, que se proporciona por una cámara dirigida hacia el entorno de montaje de la pieza de construcción que debe montarse. La ventaja del uso de una imagen en vivo, que reproduce en cada caso el estado de montaje actual, es una comparación simplificada entre la verdadera realidad y la realidad visualizada en la imagen, de modo que el trabajador en última instancia se orienta más fácilmente. Sin embargo, dado el caso la imagen también puede almacenarse de manera intermedia o grabarse y visualizarse al trabajador de manera retardada en el tiempo. Alternativa o adicionalmente a una imagen real proporcionada por una cámara preferiblemente digital del entorno de montaje de la pieza de construcción, dado el caso también puede visualizarse una imagen virtual, generada por ordenador, del entorno de montaje de la pieza de construcción, pudiendo proporcionarse una imagen virtual de este tipo del entorno de montaje de la pieza de construcción por ejemplo por un sistema CAD tridimensional, que muestra los componentes y su disposición.
A este respecto, la imagen visualizada en el monitor puede ser una imagen en vivo que reproduce constantemente de manera actual el estado real del entorno de montaje de la pieza de construcción a modo de una imagen de televisión. Alternativamente, también puede visualizarse una imagen fija actualizada solo en mayores intervalos de tiempo de por ejemplo algunos segundos, que por así decirlo congela el estado real del entorno de montaje de la pieza de construcción y facilita la observación de detalles debido a menos variaciones. Por ejemplo, también puede visualizarse una imagen fija actualizada solo al ritmo de las etapas de trabajo, que se actualiza cíclicamente o tras haber tenido lugar cada etapa de reparación o de montaje y se visualiza en el monitor.
Es decir, la imagen visualizada al trabajador del entorno de montaje de la pieza de construcción se adapta ventajosamente de manera constante o cíclica al estado de reparación o de mantenimiento progresivo del entorno de montaje de la pieza de construcción. Mientras que al principio de la reparación del entorno de montaje de la pieza de construcción se pone una imagen completa del entorno de montaje de la pieza de construcción con los componentes “viejos”, que deben repararse, en un estadio intermedio tras el desmontaje del componente que debe repararse y eventualmente componentes adyacentes que deben instalarse conjuntamente puede visualizarse una imagen reducida del entorno de montaje con solo pocos componentes básicos tales como marcos de soporte y/o todavía sin las piezas de construcción de sustitución que deben montarse, visualizándose entonces con un nuevo ensamblaje progresivo con un avance creciente del montaje una imagen cada vez más rica del entorno de montaje de la pieza de construcción y pudiendo visualizarse hacia el final de la operación de montaje una imagen del entorno de montaje de la pieza de construcción con cada vez más piezas de construcción y conexiones entre sí. Dicha adaptación de la imagen visualizada al estado de reparación progresivo puede estar implementado de dicha manera mediante la visualización de una imagen en vivo o de una imagen real almacenada, grabada previamente. Alternativa o adicionalmente, la imagen, por ejemplo, una imagen de construcción generada por ordenador y/o una imagen grabada mediante una cámara, puede variarse paulatinamente en función de las piezas de construcción identificadas y montadas, por ejemplo, de tal manera que en el caso de piezas de construcción montadas correctamente estas se incluyan de manera asistida por ordenador en la imagen que debe visualizarse. Por consiguiente, la imagen visualizada al trabajador varía ventajosamente y está adaptada al verdadero estado de la máquina de construcción.
Dicha imagen del entorno de montaje de la pieza de construcción, en la que se muestran los componentes que deben repararse y sus puntos de conexión, puede visualizarse básicamente en diferentes monitores. Por ejemplo, como monitor puede usarse una pantalla que se encuentra junto a la máquina de construcción o una pantalla situada al menos en la proximidad del entorno de montaje de la pieza de construcción, en la que se visualiza dicha imagen.
En un perfeccionamiento ventajoso de la invención, la imagen del entorno de montaje de la pieza de construcción puede visualizarse también en unas gafas inteligentes, que puede llevar puestas el respectivo trabajador durante el montaje. Unas gafas inteligentes de este tipo pueden comprender por ejemplo un monitor que puede situarse en la zona de un cristal de gafas habitual, que por ejemplo puede estar montado de manera pivotable en la montura de las gafas, para poder pivotarse delante del ojo o lejos del ojo. Alternativa o adicionalmente, el monitor también puede trabajar a modo de un monitor HUD, que puede proyectar la imagen sobre el cristal de las gafas, a través del que puede ver el trabajador. Tales gafas inteligentes se conocen en sí y se describen por ejemplo en los documentos DE 20 2012 003 317 U1 o DE 20 2012 003 332 U1, a los que puede remitirse en este sentido con respecto a la configuración de las gafas inteligentes.
Para poder visualizar los puntos de conexión de las piezas de construcción que deben sustituirse o montarse y su posición teórica en la imagen del entorno de montaje de la pieza de construcción, dicho sistema de realidad aumentada o el sistema de generación de imágenes asistido por ordenador puede presentar ventajosamente una interfaz CAD, para extraer los puntos de conexión de las piezas de construcción que deben repararse o montarse y su posición teórica en el entorno de montaje de la pieza de construcción de un sistema CAD, al que puede conectarse el sistema de realidad aumentada. Un sistema CAD de este tipo puede almacenar por ejemplo el dibujo de ensamblaje del entorno de montaje de la pieza de construcción o en particular ser también el sistema CAD, en el que se generó el entorno de montaje de la pieza de construcción-y/o su dibujo de ensamblaje. Sin embargo, alternativamente a una conexión directa a dicho sistema CAD, al sistema de realidad aumentada también se le puede suministrar ventajosamente un conjunto de datos CAD, que reproduce el entorno de montaje de la pieza de construcción y/o su dibujo de ensamblaje, pudiendo suministrarse un conjunto de datos CAD de este tipo ventajosamente de la manera descrita anteriormente, en múltiples fases, para lo que el sistema de realidad aumentada o la estación de mantenimiento puede presentar una interfaz correspondiente.
Ventajosamente, por medio del sistema de realidad aumentada o su dispositivo de mostrado puede visualizarse o mostrarse en la imagen visualizada en el monitor del entorno de montaje de la pieza de construcción no solo el punto de conexión de una pieza de construcción, sino también su posición y/o su orientación y/o su posición de montaje en el entorno de montaje de la pieza de construcción, de modo que un trabajador también puede ver dónde debe situarse y montarse exactamente la respectiva pieza de construcción en el entorno de montaje de la pieza de construcción. A este respecto, la posición real y/u orientación real grabada por la cámara de la pieza de construcción y/o la posición real de su punto de conexión puede superponerse en el monitor con la posición teórica y/u orientación teórica correspondiente, que puede obtenerse de los datos CAD o extraerse de dicho archivo CAD, para aclarar desviaciones de la posición real u orientación real montada con la posición teórica u orientación teórica.
Según la invención, la estación de mantenimiento presenta un equipo de identificación, por medio del que puede identificarse de manera automatizada una pieza de construcción que debe repararse o someterse a mantenimiento o sustituirse, pudiendo estar dividido un equipo de identificación de este tipo en diferentes niveles de la estructura de datos ya explicada anteriormente, en particular de tal manera que un módulo de identificación determine características de una pieza de construcción que debe repararse o que debe someterse a mantenimiento in situ en la máquina de construcción y la evaluación de estas características determinadas tiene lugar entonces en otro nivel, por ejemplo el segundo nivel mencionado anteriormente de la estación de suministro de datos y/o el primer nivel de la estación de datos de máquina, por ejemplo por medio de un módulo de evaluación, que puede estar previsto en dicha estación de suministro y/o en la estación de datos de máquina o estar conectado en cada caso a las mismas.
Por ejemplo, las características determinadas en la estación de mantenimiento pueden transmitirse junto con la petición de datos de pieza de construcción a la estación de suministro de datos y/o la estación de datos de máquina y evaluarse por dicho módulo de evaluación.
El equipo de identificación para identificar una pieza de construcción que debe conectarse en cada caso puede estar configurado básicamente de diferente manera. Por ejemplo, la pieza de construcción que debe identificarse (que requiere reparación, dado el caso que debe sustituirse y/o que debe montarse) puede identificarse mediante una marca colocada en la pieza de construcción por ejemplo en forma de un código de barras y/o de un código de letras o de números y/o de otro código de signos y/o una marca figurativa geométrica. Por ejemplo, el equipo de identificación puede presentar para ello un lector de código de barras o QR. Sin embargo, alternativa o adicionalmente, también puede tener lugar una identificación de otra manera, por ejemplo, por medio de un chip RFID.
Según la invención, la pieza de construcción que se repara y/o que debe someterse a mantenimiento también se identifica por medio de un equipo de evaluación de imágenes, que puede identificar la pieza de construcción mediante su contorno y/o tamaño y/o color y/o naturaleza superficial, tal como que refleja la luz, brillante, etc. A este respecto, el equipo de evaluación de imágenes evalúa los datos de imagen que se proporcionan por la cámara que observa el entorno de montaje de la pieza de construcción.
Alternativa o adicionalmente, una respectiva pieza de construcción también puede identificarse mediante sus dimensiones de sus ejes de extensión principales y/o su diámetro y/o su geometría por el equipo de identificación.
De este modo, en un perfeccionamiento de la invención se posibilita que el trabajador sostenga una pieza de construcción que debe repararse o sustituirse en cada caso de manera sencilla o en el campo de cámara de la cámara que observa el entorno de montaje de la pieza de construcción o en la zona de escaneo de un equipo de escaneo, antes de que se sustituya o instale realmente la pieza de construcción. La unidad de evaluación de imágenes puede identificar entonces en la imagen proporcionada por la cámara la pieza de construcción mostrada en la misma mediante uno de los criterios mencionados anteriormente, tal como por ejemplo un código de barras o QR o similar.
En un perfeccionamiento de la invención, con ayuda del sistema de realidad aumentada puede llevarse a cabo también una monitorización de etapas de mantenimiento o de reparación individuales o de todas ellas. A este respecto, la imagen real grabada por la cámara del sistema de realidad aumentada de la disposición de los componentes puede compararse con la disposición teórica de los componentes, tal como puede obtenerse de los datos CAD. Para ello, el equipo de evaluación de imágenes identifica en la imagen de cámara las piezas de construcción individuales, por ejemplo, mediante el código de barras o QR mencionado anteriormente, y los puntos de conexión, a los que se conectó la pieza de construcción identificada. Si los puntos de conexión o medios de sujeción identificados difieren del estado teórico según el dibujo de ensamblaje, tal como puede obtenerse del sistema CAD o también mediante un procedimiento de aprendizaje previo, puede emitirse un mensaje de error y marcarse en la imagen de cámara visualizada en el monitor el punto de error correspondiente.
Además de la reparación completa, el equipo de monitorización también puede monitorizar etapas parciales del proceso de reparación.
Alternativa o adicionalmente, el equipo de monitorización puede monitorizar si en una etapa de mantenimiento o de reparación se usa la herramienta correcta en cada caso, por ejemplo, la llave inglesa correcta para apretar tornillos. Alternativa o adicionalmente puede monitorizarse si se instala un tornillo adecuado y/o un cojinete con la sección transversal correcta.
Alternativa o adicionalmente, el equipo de monitorización también puede monitorizar y reconocer equipamientos erróneos. Si por ejemplo una pieza de construcción no se encuentra o se identifica en su sitio predeterminado según el dibujo, puede visualizarse un mensaje de error, por ejemplo, mediante la reproducción de un símbolo de error en la posición equipada erróneamente en la imagen de cámara.
En un perfeccionamiento de la invención, por medio de dicho sistema de realidad aumentada puede documentarse también el mantenimiento o la reparación, por ejemplo, en el caso de piezas de construcción críticas para la seguridad, para poder acreditar posteriormente una reparación o un mantenimiento correspondiente.
Alternativa o adicionalmente, en un perfeccionamiento de la invención también pueden visualizarse en caso necesario ayudas para el trabajador, por ejemplo, en dicho monitor. Tales ayudas pueden comprender por ejemplo textos, que se muestran, o ser vídeos, que pueden reproducirse en el monitor.
Ventajosamente, el equipo de realidad aumentada y/o su cámara o una cámara también puede aprovecharse para identificar una pieza de construcción que debe repararse y/o que debe sustituirse durante el proceso de reparación o de mantenimiento, y/o acompañar en o realizar una búsqueda de errores y/o una instrucción de mantenimiento o de reparación respaldado por un experto conectado de manera comunicativa a través de la estación de suministro de datos y/o la estación de máquina. Por ejemplo, mediante el módulo de realidad aumentada puede identificarse una pieza de construcción defectuosa, al seguir un técnico de servicio (que no se encuentra obligatoriamente in situ) la imagen real transmitida del entorno de montaje en una pantalla, predeterminando a través del sistema de realidad aumentada instrucciones de reparación y/o etapas de mantenimiento, que el trabajador ejecuta entonces in situ, e identificando mediante la imagen de cámara transmitida una pieza de construcción que debe sustituirse o que debe repararse.
Ventajosamente, el equipo de realidad aumentada descrito y el equipo de impresora 3D también pueden conseguir ventajas especiales con su interacción. En particular, de dicha manera a través del módulo de realidad aumentada puede identificarse una pieza de construcción defectuosa, que entonces se imprime posteriormente a través de una consulta de datos correspondiente a través de la estación de suministro de datos y la reproducción de los datos de impresión 3D, o dado el caso también se registra a través de un escáner 3D presente localmente y entonces puede imprimirse posteriormente en la impresora 3D mediante los datos de escaneo 3D proporcionados por el escáner 3D. Esto permite una reparación optimizada en cuanto a los costes y al tiempo, pudiendo estar previsto también en este caso que pueda consultarse en línea a un experto del respectivo fabricante y pueda estar activo a modo de respaldo durante la búsqueda de errores y/o durante la reparación y/o durante el registro 3D y/o durante la impresión 3D.
Si de dicha manera una estación de mantenimiento, en particular un denominado sistema de mantenimiento predictivo, genera una señal de madurez de recambio, en función de esta señal de madurez de retirada puede desencadenarse y/o pedirse tanto la transmisión de los datos de impresión 3D como la transmisión de los datos de realidad aumentada al equipo de realidad aumentada.
La invención se explica a continuación más detalladamente mediante un ejemplo de realización preferido y dibujos asociados. En los dibujos muestran:
la figura 1: una vista general esquemática de un dispositivo para el mantenimiento y/o la reparación de una máquina de construcción según una realización ventajosa de la invención, que muestra la estructura de datos y de comunicación de la estación de suministro de datos y de las estaciones de datos de máquina entre sí y la conexión de la obra o estación de mantenimiento local,
la figura 2: una representación esquemática de la estación de mantenimiento local que comprende un equipo de realidad aumentada y su conexión a la estación de suministro de datos,
la figura 3: una representación esquemática de la estación de mantenimiento que comprende un equipo de impresión 3D y un escáner 3d así como la conexión de la estación de mantenimiento a la estación de suministro de datos, y
la figura 4: una representación esquemática de la estación de mantenimiento que comprende tanto un equipo de realidad aumentada como un equipo de impresión 3D y su conexión al equipo de suministro de datos, asistiéndose a la estación de mantenimiento en línea a través de un experto de mantenimiento y de reparación, que está conectado a través de la estación de suministro de datos al equipo de realidad aumentada.
Como muestran las figuras, en particular la figura 1, el dispositivo para el mantenimiento y/o la reparación de una máquina de construcción puede presentar una estructura de datos y de comunicación interconectada en diferentes niveles, que por un lado posibilita proporcionar localmente en una obra o un sitio de utilización de una máquina de construcción datos de máquina de construcción sensible, tal como por ejemplo datos de construcción de piezas de construcción o piezas de repuesto, datos de impresión 3D con respecto a una pieza de repuesto, instrucciones de servicio, de mantenimiento y de reparación, instrucciones de funcionamiento, datos de certificación o de verificación, información de modificación de los fabricantes y/o datos de proyecto por ejemplo en forma de datos BIM, pero por otro lado evitar un uso indebido de los datos. Por ejemplo, en una obra 1 (o en general en un sitio de utilización) pueden hacerse funcionar una primera máquina de construcción 2, por ejemplo, en forma de una grúa, y una segunda máquina de construcción 3, por ejemplo, en forma de una excavadora, que pueden proceder del mismo fabricante o de diferentes fabricantes.
Con las máquinas de construcción 2, 3 de la obra 1 puede comunicarse una unidad de control central local 4, pudiendo transmitirse por un lado datos de funcionamiento tales por ejemplo tiempos de funcionamiento, datos de medición o en general retroalimentaciones de las máquinas de construcción 2, 3 a la unidad de control central 4. Alternativa o adicionalmente, a la inversa, la unidad de control central 4 puede transmitir datos y/o señales a las máquinas de construcción 2, 3, por ejemplo, en forma de comandos de control, que la respectiva máquina de construcción 2, 3 puede ejecutar automáticamente o ejecutar bajo el control de un operario de máquina, y/o pueden transmitir datos de visualización o similares a la respectiva máquina de construcción 2, 3.
A este respecto, la unidad de control central 4 puede comunicarse de manera inalámbrica con las máquinas de construcción 2, 3, por ejemplo, a través de radio o en corto alcance también a través de Bluetooth o estándares de comunicación similares. Alternativa o adicionalmente también puede tener lugar una transmisión de datos a través de una línea de datos 5, véase la figura 1.
A este respecto, la unidad de control central local 4 forma al menos una parte de una estación de procesamiento de datos 6, a través de la que puede suministrarse una estación de mantenimiento 7 que se pone a disposición en la obra 1 con datos de pieza de construcción, que se necesitan para el mantenimiento y/o la reparación de una pieza de construcción de una de las máquinas de construcción 2, 3 o al menos son de ayuda, mostrándose más detalladamente dicha estación de mantenimiento 7 y sus posibles configuraciones en las figuras 2 a 4.
Como muestra la figura 2, la estación de mantenimiento 7 puede comprender un dispositivo de visualización 8 para visualizar información de reparación en la respectiva máquina de construcción, estando configurado dicho dispositivo de visualización 8 de manera móvil y pudiendo portarse por un respectivo trabajador en el cuerpo. En particular, dicho dispositivo de visualización 8 puede comprender un equipo de realidad aumentada 9. Por medio de un sistema de realidad aumentada de este tipo 9 pueden visualizarse al trabajador en particular una imagen de la respectiva máquina de construcción y/o por fragmentos una imagen del entorno de montaje de una determinada pieza de construcción de la máquina de construcción y mostrarse en la misma información asistida por ordenador en forma de símbolos, marcas, signos de escritura, vídeos y similares, que pueden contener por ejemplo instrucciones de mantenimiento y/o de montaje, pueden identificar puntos de conexión, pueden visualizar posiciones teóricas y orientaciones teóricas de una pieza de construcción que debe sustituirse o puede comprender otra información de ayuda para la reparación o el mantenimiento.
Como muestra la figura 2 o la figura 4, el sistema de realidad aumentada 9 puede comprender al menos una cámara 10, que observa una respectiva máquina de construcción 2, 3 y proporciona una imagen real del entorno de montaje de una pieza de construcción o de toda la máquina de construcción.
Un servidor o un ordenador 16 del sistema de realidad aumentada ARS visualiza la imagen de cámara en al menos un monitor del dispositivo de visualización 8. Este monitor puede comprender una pantalla instalada junto a la máquina de construcción.
Alternativa o adicionalmente, el monitor también puede presentar un monitor de gafas integrado en unas gafas inteligentes 15, véase la figura 2, que por ejemplo a modo de un proyector o de un monitor HUD puede visualizar las imágenes y la información que debe representarse en un cristal de gafas o una superficie de pantalla similar a un cristal de gafas, que puede situarse delante de un ojo del trabajador 13, por ejemplo también puede plegarse alejándola, para permitir también una visión libre del trabajo que debe llevarse a cabo.
Como muestra la figura 2, en dichas gafas inteligentes 15 también puede estar integrada dicha cámara o una adicional 10, que puede igualmente formar parte del sistema de realidad aumentada ARS o conectarse a dicho ordenador 16, para superponerse con información adicional que debe mostrarse, que entonces se representa a su vez en uno de los monitores.
Como muestra la figura 2, el ordenador 16 del sistema de realidad aumentada 9 puede conectarse a la estación de procesamiento de datos 6, de la que puede obtenerse información sobre las piezas de construcción que deben someterse a mantenimiento, sus puntos de conexión, su posición teórica y su orientación teórica en la máquina de construcción 2 y/o en particular también su diagrama electrónico o esquema de cableado.
Para ello, el sistema de realidad aumentada 9 puede identificar en primer lugar una pieza de construcción que debe instalarse 2 por medio de un equipo de identificación 11. A este respecto puede estar previsto un equipo de evaluación de imágenes 12 y/o un equipo de escaneado u otro equipo de lectura, que puede evaluar una marca en la pieza de construcción 2, por ejemplo, en forma de un código de barras o QR. Si en los datos de imagen proporcionados por la cámara 10 se reconoce un código de barras o QR de este tipo o una marca de este tipo, puede identificarse la pieza de construcción, por ejemplo, recurriendo a datos de la estación de procesamiento de datos 6, en la que puede estar depositada de manera asociada información correspondiente al código de barras reconocido. Alternativa o adicionalmente a un reconocimiento de este tipo medio un código de barras o QR o una marca, el equipo de identificación 11 identifica una pieza de construcción según la invención mediante su forma y/o contorneado y/o color, y dado el caso adicionalmente otras características.
Una identificación de este tipo de la pieza de construcción mediante la forma y/o el contorneado y/o el color u otras características puede tener lugar igualmente con ayuda de datos, que se proporcionan por la estación de procesamiento de datos 6.
Dado el caso puede identificarse adicionalmente una pieza de construcción que debe repararse o sustituirse también automáticamente mediante un sistema de mantenimiento preventivo o una/la estación de mantenimiento, concretamente en función de datos de funcionamiento registrados de la máquina de construcción y/o de la pieza de construcción y/o mediante características registradas de la pieza de construcción y/o de la máquina de construcción. Tales sistemas de mantenimiento que predicen la vida útil o madurez de recambio pueden registrar por ejemplo datos de funcionamiento, tales como horas de funcionamiento, ciclos de carga, amplitudes de carga, condiciones de utilización climáticas, tales como contenido de sal del aire o temperaturas o contenido de partículas de negro de carbón y/o registrar por sensores y evaluar características de pieza de construcción, tales como por ejemplo contenido de partículas abrasivas metálicas en el almacenamiento de aceite, estrías de entrada o grietas en piezas de construcción muy solicitadas, tales como ruedas dentadas o tambores de cable, para estimar la vida útil que queda todavía. Un módulo de análisis, que está configurado para evaluar los datos de funcionamiento registrados y/o las características de pieza de construcción determinadas, puede generar en función de dichos datos y características una señal de madurez de recambio, en cuyo caso se identifica que debe cambiarse una pieza de construcción vinculada con la misma.
Como muestra la figura 2, el ordenador 16 del equipo de realidad aumentada 9, que puede formar parte de la estación de mantenimiento 7, está conectado a través de una conexión de datos remota, por ejemplo, Internet, a la estación de suministro de datos 6, pudiendo asegurarse una conexión de comunicación de este tipo 17 mediante un cortafuegos 18 o un equipo de seguridad de datos similar, véase la figura 1.
Si se identifica de dicha manera una pieza de construcción que debe someterse a mantenimiento o sustituirse 19 (según la figura 2 por ejemplo una rueda dentada), la estación de suministro de datos 6 puede enviar datos de pieza de construcción a la estación de mantenimiento 7, que entonces pueden mostrarse como información de reparación en las gafas inteligentes 15. Estos pueden ser, de la manera mencionada anteriormente, representaciones y/o información con respecto al entorno de montaje, a la orientación de la pieza de construcción que debe montarse e información complementaria, adicional, por ejemplo, en forma de información de texto, que aclaran al trabajador 13 con qué etapas y dónde debe instalarse exactamente la pieza de construcción.
La petición de datos correspondiente de la estación de mantenimiento 7 a la estación de suministro de datos 6 o la comunicación entre estas dos estaciones puede someterse ventajosamente a una comprobación de la autorización de la estación de mantenimiento 7 respecto a la pieza de construcción sujeta a la petición. Para ello pueden intercambiarse códigos y/o claves y/o consultas de seguridad similares entre la estación de mantenimiento 7 y la estación de suministro de datos 6 y comprobarse por la última, de modo que entonces la estación de suministro de datos 6 proporcione los respectivos datos de pieza de construcción solo a la estación de mantenimiento 7 cuando la estación de mantenimiento 7 también esté autorizada para ello.
Dicha estación de suministro de datos 6, que puede pertenecer a un prestador de servicios de sistema, puede proporcionar los datos de pieza de construcción necesarios de diferente manera. Como aclara la figura 1, la estación de suministro de datos 6 del prestador de servicios de sistema con dicha unidad de control local 4 puede estar conectada a un ordenador o servidor central 20 del prestador de servicios de sistema, lo que puede tener lugar opcionalmente a través de una línea de datos instalada de manera fija o también a través de Internet, dado el caso con intercalación de un cortafuegos adicional. El ordenador o servidor 20 del prestador de servicios de sistema puede proporcionar los datos entonces de una o varias estaciones de datos de máquina 21, pudiendo almacenar estas estaciones de datos de máquina 21 un gran número de datos de pieza de construcción con respecto a un gran número de piezas de construcción de una o varias máquinas de construcción, es decir la oferta de datos en la estación de datos de máquina 21 es mucho mayor que los datos de pieza de construcción realmente necesarios.
Como aclara la figura 1, una estación de datos de máquina de este tipo 21 puede comprender por ejemplo una nube de datos 22, a la que tiene acceso la estación de suministro de datos 6, lo que puede tener lugar por ejemplo a través de Internet, dado el caso con intercalación de un cortafuegos 18. A este respecto, este acceso de la estación de suministro de datos 6 a la nube de datos 22 tiene lugar de manera ventajosa igualmente comprobando la autorización de acceso o autorización de la estación de suministro de datos 6. Para ello pueden intercambiarse de la manera ya conocida por ejemplo códigos o claves u otros algoritmos de seguridad, y comprobarse por un ordenador de la nube, de modo que la estación de suministro de datos 6 solo tenga acceso a aquellos datos para los que está autorizada la estación de suministro de datos 6.
Como indica la figura 1, dado el caso la unidad de control local 4 de la estación de suministro de datos 6 también puede acceder sin el rodeo a través del ordenador 20 directamente a dicha nube de datos 22, pudiendo tener lugar en este caso a su vez la comprobación de autenticación correspondiente.
Alternativa o adicionalmente a una nube de datos de este tipo 22, la estación de suministro de datos 6 puede consultar los datos necesarios también de estaciones de datos de máquina 21 de los respectivos fabricantes de máquinas, pudiendo presentar tales estaciones de datos de máquina adicionales 21, véase la figura 1, en cada caso ordenadores de fabricante 23 o 24, en los que pueden estar almacenados el gran número de datos de pieza de construcción mencionados anteriormente. También de este modo se lleva a cabo de dicha manera ventajosamente una comprobación de la autenticación. Dado el caso pueden comunicarse también unidades de control locales alternativas 25, 26 con los ordenadores de fabricante 23, 24.
Como aclara la figura 3, la estación de mantenimiento 7 puede comprender también una impresora 3D 29, con cuya ayuda pueden imprimirse posteriormente mediante datos de impresión 3D piezas de construcción de una respectiva máquina de construcción 2. Una impresora 3D de este tipo 29 puede controlarse a través de un ordenador de control de impresión 28 de la estación de mantenimiento 7, pudiendo consultar dicho ordenador de control de impresión 28 de la estación de mantenimiento 7, que puede formar parte del equipo de ordenador principal de obra mencionado anteriormente, los datos necesarios en la estación de suministro de datos 6 y proporcionarlos. Para ello, el ordenador de control de impresión 28 puede estar conectado por ejemplo a través de una línea de datos fija o también a través de Internet a la estación de suministro de datos 6, ventajosamente a su vez con intercalación de un cortafuegos 18 o un equipo de seguridad similar. A este respecto, el ordenador de control de impresión 28 se comprueba también de la manera ya descrita en cuanto a su autorización para consultar respectivos datos de pieza de construcción.
Si la estación de mantenimiento 7 está autorizada para imprimir posteriormente una determinada pieza de construcción, la estación de suministro de datos 6 envía los datos de impresión 3D correspondientes a la estación de mantenimiento 7, cuyo ordenador de control de impresión 28 controla entonces correspondientemente la impresora 3D 29, para construir por capas la pieza de construcción necesaria.
Dichos datos de impresión 3D pueden proporcionarse por la estación de suministro de datos 6 de manera análoga a los datos de pieza de construcción, que se necesitan para el equipo de realidad aumentada 9, de la manera ya descrita anteriormente por una o varias estaciones de datos de máquina 21, por ejemplo, desde la nube de datos 22 o uno de los ordenadores de fabricante individuales 23 o 24.
Como aclara además la figura 3, la estación de mantenimiento 7 puede disponer además también de un escáner 3D 27, con cuya ayuda puede escanearse una pieza de construcción que debe repararse y generarse sus datos de geometría y/o de construcción de una pieza de construcción que debe repararse mediante exploración. Si, por ejemplo, como muestra la figura 3, debe reproducirse una pieza de construcción 2 en forma de una rueda dentada, el escáner 3D 27 escanea la rueda dentada desgastada y genera a este respecto un conjunto de datos de pieza de construcción 3D, que entonces se suministra a la impresora 3D 29 (o a su ordenador de control de impresión 28), para imprimir posteriormente la pieza de construcción mediante los datos 3D escaneados.
Como aclara la figura 4, se obtienen como resultado ventajas especiales de la estación de mantenimiento 7 cuando esta dispone tanto del equipo de realidad aumentada descrito anteriormente 9 como del equipo de impresión 3D descrito 29 y dado el caso también del escáner 3D asociado 27.
A este respecto, de la manera ya explicada, también puede conectarse conjuntamente un experto adicional 30 a través de los datos de imagen generados mediante el sistema de realidad aumentada 9, ventajosamente a través de la estación de suministro de datos 6, a la que puede estar conectado el trabajador 13, para seguir en una pantalla las imágenes generadas en la máquina de construcción y a la inversa enviar instrucciones de reparación y/o comandos de control para la impresora 3D a la obra.
Para aumentar la seguridad de los datos, puede estar previsto que la estación de suministro de datos 6 y/o la estación de datos de máquina 21 comprenda un equipo de temporización, que esté configurado para limitar la provisión de los datos mediante la estación de suministro de datos 6 y/o mediante la estación de datos de máquina 21 a un periodo de tiempo predeterminado.
Ventajosamente puede estar previsto además que el módulo de autenticación de la estación de suministro de datos 6 y el módulo de autenticación de la estación de datos de máquina 21 estén configurados de manera diferente y/o estén configurados para comprobar diferentes criterios de autenticación, en particular codificaciones y/o claves.
Es decir, con el sistema descrito puede solventarse un mantenimiento y una reparación de una máquina de construcción que se encuentra en una obra de manera sencilla y aun así segura. En particular, para el mantenimiento y/o la reparación de una máquina de construcción 2, 3 en el sitio de utilización de la máquina de construcción por medio de una estación de mantenimiento móvil 7, situada en el sitio de utilización de la máquina de construcción, que comprende una impresora 3D 29 para imprimir piezas de repuesto 19 para la máquina de construcción (2, 3) mediante datos de pieza de construcción puede preverse que a la estación de mantenimiento 7 desde una estación de suministro de datos separada espacialmente 6 se le proporcionen a través de una conexión de comunicación a petición de la estación de mantenimiento 7 datos de impresión 3D para imprimir la pieza de repuesto, y que la estación de mantenimiento 7 imprima por capas mediante los datos de impresión 3D recibidos por la estación de suministro de datos 6 la pieza de repuesto 19 por medio de la impresora 3D 29 en el sitio de utilización de la máquina de construcción 2, 3.
A este respecto puede preverse que a la estación de suministro de datos 6 se le proporcionen dichos datos de impresión 3D a través de una conexión de comunicación desde una estación de datos de máquina 21 separa espacialmente de las estaciones de mantenimiento y de suministro de datos, poniéndose a disposición en dicha estación de datos de máquina 21 en un equipo de almacenamiento más allá de dichos datos de impresión 3D un gran número de datos de pieza de construcción con respecto a piezas de construcción adicionales de la máquina de construcción 2, 3 o de otra máquina de construcción, seleccionándose mediante la estación de suministro de datos 7 y/o la estación de datos de máquina 21 un determinado conjunto de datos de pieza de construcción para la pieza de construcción que debe repararse 19 del gran número de datos de pieza de construcción almacenados mediante una petición de conjunto de datos enviada por la estación de mantenimiento y proporcionándose a la estación de mantenimiento.
Además, para el mantenimiento y/o la reparación de una máquina de construcción 2, 3 en el sitio de utilización de la máquina de construcción por medio de una estación de mantenimiento móvil 7, situada en el sitio de utilización de la máquina de construcción, que comprende una impresora 3D 29 para imprimir piezas de repuesto 19 para la máquina de construcción 2, 3 mediante datos de pieza de construcción y/o un dispositivo de visualización móvil 8 para visualizar información de reparación en la máquina de construcción 2, 3 mediante datos de pieza de construcción, puede preverse que por medio de un equipo de realidad aumentada 9 se visualice en un monitor una imagen de la pieza de construcción que debe repararse 19 y del entorno de montaje de la pieza de construcción que debe repararse y se muestre una posición de montaje de la pieza de construcción que debe repararse 19 en el entorno de montaje en la imagen visualizada en el monitor, transmitiéndose a la estación de mantenimiento 7 a través de una conexión de comunicación desde una estación de suministro de datos 6 a petición de la estación de mantenimiento datos de realidad aumentada para mostrar la información y/o posición de pieza de construcción en el entorno de montaje, mostrándose la posición de montaje de la pieza de construcción que debe repararse 19 en el entorno de montaje en la imagen visualizada en el monitor en función de los datos de realidad aumentada y/o de pieza de construcción transmitidos desde la estación de suministro de datos 6 a la estación de mantenimiento 7.
A este respecto puede preverse que a la estación de suministro de datos 6 se le proporcionen a través de una conexión de comunicación desde una estación de datos de máquina 21 separada espacialmente de las estaciones de mantenimiento y de suministro de datos 6, 7 dichos datos de realidad aumentada, poniéndose a disposición en dicha estación de datos de máquina 21 en un equipo de almacenamiento más allá de dichos datos de realidad aumentada un gran número de datos de realidad aumentada y de pieza de construcción con respecto a piezas de construcción adicionales de la máquina de construcción 2, 3 o de otra máquina de construcción, seleccionándose mediante la estación de suministro de datos 7 y/o la estación de datos de máquina 21 un determinado conjunto de datos de realidad aumentada para la pieza de construcción que debe repararse 19 del gran número de datos de realidad aumentada y de pieza de construcción almacenados mediante una petición de conjunto de datos enviada por la estación de mantenimiento y proporcionándose a la estación de mantenimiento.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo para mantenimiento y/o reparación de una máquina de construcción (2, 3) con una estación de mantenimiento móvil (7), que puede situarse en el sitio de utilización de la máquina de construcción, que comprende una impresora 3D (29) para imprimir piezas de repuesto (19) para la máquina de construcción (2, 3) mediante datos de pieza de construcción y/o un dispositivo de visualización móvil (8) para visualizar información de reparación en la máquina de construcción (2, 3) mediante datos de pieza de construcción, que comprende un equipo de realidad aumentada (9), que visualiza en un monitor una imagen de la pieza de construcción que debe repararse (19) y del entorno de montaje de la pieza de construcción que debe repararse, y muestra en el monitor una posición de montaje de la pieza de construcción que debe repararse (19) en el entorno de montaje en la imagen visualizada, pudiendo conectarse una estación de suministro de datos (6) a través de una conexión de comunicación con la estación de mantenimiento (7) y estando configurada para proporcionar a la estación de mantenimiento (7) datos de realidad aumentada para mostrar la información y/o posición de la pieza de construcción en el entorno de montaje, y estando configurada la estación de mantenimiento (7) para mostrar la posición de montaje de la pieza de construcción que debe repararse (19) en el entorno de montaje en la imagen visualizada en el monitor en función de los datos de realidad aumentada y/o de pieza de construcción obtenidos de la estación de suministro de datos (6), caracterizado porque la estación de mantenimiento (7) y/o la estación de suministro de datos (6) presenta un equipo de identificación (11) para identificar una pieza de construcción que requiere reparación y/o mantenimiento (19) en la máquina de construcción (2) con un equipo de evaluación de imágenes para evaluar imágenes grabadas por una cámara (10) de la pieza de construcción que debe repararse e identificar la pieza de construcción (19) a partir de estos datos de imagen, presentando el equipo de evaluación de imágenes medios de evaluación de color para identificar la pieza de construcción mediante un color de la pieza de construcción y/o medios de evaluación de geometría para identificar la pieza de construcción mediante un diámetro de la pieza de construcción y/o una dimensión de al menos un eje de extensión principal y/o una medida geométrica de la pieza de construcción.
2. Dispositivo según la reivindicación anterior, estando prevista una estación de suministro de datos (6) separada espacialmente de la estación de mantenimiento, que puede conectarse a través de una conexión de comunicación con la estación de mantenimiento (7) y está configurada para proporcionar a la estación de mantenimiento (7) datos de impresión 3D para imprimir la pieza de repuesto, y estando configurada la estación de mantenimiento (7) para imprimir por capas la pieza de repuesto (19) mediante los datos de impresión 3D recibidos por la estación de suministro de datos (6), pudiendo conectarse la estación de suministro de datos (6) a través de una conexión de comunicación con una estación de datos de máquina (21) separada espacialmente de las estaciones de mantenimiento y de suministro de datos, que está configurada para proporcionar a la estación de suministro de datos (6) dichos datos de impresión 3D, comprendiendo dicha estación de datos de máquina (21) un equipo de almacenamiento, en el que más allá de dichos datos de impresión 3D están almacenados un gran número de datos de pieza de construcción con respecto a piezas de construcción adicionales de la máquina de construcción (2, 3) o de otra máquina de construcción, presentando la estación de suministro de datos (6) y/o la estación de datos de máquina (21) medios de selección para seleccionar un determinado conjunto de datos de pieza de construcción del gran número de datos de pieza de construcción almacenados mediante una petición de conjunto de datos enviada por la estación de mantenimiento.
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, presentando la impresora 3D (29) un cabezal de aplicación desplazable, en particular desplazable en tres ejes, para aplicar por capas materiales de trabajo en forma de polvo y/o pastosa y/o líquidos y un cabezal de irradiación para irradiar las capas de material de trabajo aplicadas con un rayo láser o haz de electrones o chorro de plasma para fundir o solidificar por capas y/o para el endurecimiento y/o para la reacción química de la capa de material de trabajo, para formar en cada caso una capa endurecida.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, presentando la estación de mantenimiento (7) un escáner 3D (27) para registrar una pieza de trabajo que debe repararse (19) y proporcionar datos de exploración 3D, que identifican dicha pieza de construcción (19), y estando configurada la impresora 3D (29) para imprimir una pieza de repuesto (19) para dicha pieza de construcción (19) mediante los datos de exploración proporcionados por el escáner 3D (27).
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, pudiendo conectarse la estación de suministro de datos (6) a través de una conexión de comunicación con una/la estación de datos de máquina (21) separada espacialmente de las estaciones de mantenimiento y de suministro de datos, que está configurada para proporcionar a la estación de suministro de datos (6) dichos datos de realidad aumentada, presentando dicha estación de datos de máquina (21) un equipo de almacenamiento para almacenar un gran número de datos de realidad aumentada y/o de pieza de construcción de un gran número de piezas de construcción adicionales de la máquina de construcción (2, 3) o de una máquina de construcción adicional, presentando la estación de suministro de datos (6) y/o la estación de datos de máquina (21) medios de selección para seleccionar un determinado conjunto de datos de realidad aumentada y/o de pieza de construcción del gran número de datos de pieza de construcción almacenados mediante una petición de conjunto de datos enviada por la estación de mantenimiento (7).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, presentando el equipo de identificación (11) un lector de códigos para leer una marca colocada en la pieza de construcción que debe repararse (19), en particular un lector de códigos de barras.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, presentando el equipo de realidad aumentada (9) medios de control para adaptar de manera continua o cíclica la imagen visualizada en el monitor del entorno de montaje de la pieza de construcción que debe repararse y/o que debe someterse a mantenimiento (19) al estado real de reparación de la máquina de construcción (2), estando configurados dichos medios de control para ya no visualizar con la reparación y/o el mantenimiento progresivos en la imagen del entorno de montaje las piezas desmontadas paulatinamente y/o visualizar piezas de construcción montadas de nuevo.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, estando prevista una cámara (10) dirigida hacia la máquina de construcción que debe repararse (2, 3) para proporcionar la imagen que debe visualizarse en el monitor del equipo de realidad aumentada (9) como imagen en vivo y/o como imagen grabada.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, estando integrados el monitor del equipo de realidad aumentada (9) y/o la cámara (10) en unas gafas inteligentes (15) que debe llevar puestas el trabajador (13).
10. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, presentando el equipo de realidad aumentada (9) una interfaz de datos CAD y estando configurada la estación de suministro de datos (6) para proporcionar a la estación de mantenimiento (7) datos CAD con respecto a la pieza de construcción que debe repararse (19) y/o con respecto al entorno de montaje de la pieza de construcción (19), mediante los que el equipo de realidad aumentada (9) visualiza una representación CAD de la pieza de construcción (19) y/o su entorno de montaje.
11. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo la estación de suministro de datos (6) y/o la estación de datos de máquina (21) un equipo de temporización, que está configurado para limitar la provisión de los datos mediante la estación de suministro de datos (6) y/o mediante la estación de datos de máquina (21) a un periodo de tiempo predeterminado.
12. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, presentando la estación de suministro de datos (6) un módulo de autenticación para comprobar la autorización de la estación de mantenimiento (7), para obtener determinados datos de pieza de construcción, y la estación de datos de máquina (21) un módulo de autenticación para comprobar la autorización de la estación de suministro de datos (6) para obtener datos de pieza de construcción predeterminados, estando configurados el módulo de autenticación de la estación de suministro de datos (6) y el módulo de autenticación de la estación de datos de máquina (21) de manera diferente y/o estando configurados para comprobar diferentes criterios de autenticación, en particular codificaciones y/o claves.
13. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo la estación de datos de máquina (21) una nube de datos (22), en la que están almacenados datos de pieza de construcción de un gran número de piezas de construcción de un gran número de máquinas de construcción.
14. Procedimiento para mantenimiento y/o reparación de una máquina de construcción (2, 3) en el sitio de utilización de la máquina de construcción por medio de una estación de mantenimiento móvil (7), situada en el sitio de utilización de la máquina de construcción, que comprende una impresora 3D (29) para imprimir piezas de repuesto (19) para la máquina de construcción (2, 3) mediante datos de pieza de construcción y/o un dispositivo de visualización móvil (8) para visualizar información de reparación en la máquina de construcción (2, 3) mediante datos de pieza de construcción, visualizándose por medio de un equipo de realidad aumentada (9) en un monitor una imagen de la pieza de construcción que debe repararse (19) y del entorno de montaje de la pieza de construcción que debe repararse y mostrándose en el monitor una posición de montaje de la pieza de construcción que debe repararse (19) en el entorno de montaje en la imagen visualizada, transmitiéndose a la estación de mantenimiento (7) a través de una conexión de comunicación desde una estación de suministro de datos (6) a petición de la estación de mantenimiento datos de realidad aumentada para mostrar la información y/o posición de pieza de construcción en el entorno de montaje, mostrándose la posición de montaje de la pieza de construcción que debe repararse (19) en el entorno de montaje en la imagen visualizada en el monitor en función de los datos de realidad aumentada y/o de pieza de construcción transmitidos por la estación de suministro de datos (6) a la estación de mantenimiento (7), caracterizado porque por medio de un equipo de identificación (11) en la estación de mantenimiento (7) y/o la estación de suministro de datos (6) se identifica una pieza de construcción que requiere reparación y/o mantenimiento (19) en la máquina de construcción (2), evaluándose, con un equipo de evaluación de imágenes, imágenes grabadas mediante una cámara (10) de la pieza de construcción que debe repararse e identificándose la pieza de construcción (19) a partir de estos datos de imagen, identificando el equipo de evaluación de imágenes la pieza de construcción por medio de medios de evaluación de color mediante un color de la pieza de construcción y/o por medio de medios de evaluación de geometría mediante un diámetro de la pieza de construcción y/o una dimensión de al menos un eje de extensión principal y/o de una medida geométrica de la pieza de construcción.
15. Procedimiento según la reivindicación anterior, proporcionándose dichos datos de realidad aumentada a la estación de suministro de datos (6) a través de una conexión de comunicación desde una estación de datos de máquina (21) separada espacialmente de las estaciones de mantenimiento y de suministro de datos (6, 7), poniéndose a disposición en dicha estación de datos de máquina (21) en un equipo de almacenamiento más allá de dichos datos de realidad aumentada un gran número de datos de realidad aumentada y de pieza de construcción con respecto a piezas de construcción adicionales de la máquina de construcción (2, 3) o de otra máquina de construcción, seleccionándose mediante la estación de suministro de datos (7) y/o la estación de datos de máquina (21) un determinado conjunto de datos de realidad aumentada para la pieza de construcción que debe repararse (19) del gran número de datos de realidad aumentada y de pieza de construcción almacenados mediante una petición de conjunto de datos enviada por la estación de mantenimiento y proporcionándose a la estación de mantenimiento, desencadenándose la provisión de los datos de realidad aumentada al equipo de realidad aumentada (8) automáticamente en función de una señal de madurez de recambio, señal de madurez de recambio que se determina por un equipo de predicción de vida útil restante en función de datos de funcionamiento registrados por sensores y/o características de pieza de construcción registradas.
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