DE10012090A1 - Container loading process for aircraft involves gripping baggage items from below and transferring them to container lying on baggage lifting device - Google Patents
Container loading process for aircraft involves gripping baggage items from below and transferring them to container lying on baggage lifting deviceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine zugehörige Einrichtung der in den Gattungsmerkmalen der Pa tentansprüche 1 und 2 näher bezeichneten Art.The invention relates to a method and to a associated facility of the in the generic characteristics of Pa claims 1 and 2 specified Art.
Gepäckstücke von Fluggästen werden in speziellen Containern transportiert, welche in die Flugzeuge verladen werden. Es handelt sich bei diesen Containern um dünnwandige Alumini umkonstruktionen, die im wesentlichen rundum geschlossen und nur an einer Vertikalseite für die Beladung offen sind. Bei derartigen Containern besteht das Problem, sie nicht ohne weiteres bis unter das Containerdach mit geeigneten Handhabungseinrichtungen beladen zu können.Passenger luggage is stored in special containers transported, which are loaded into the aircraft. It these containers are thin-walled aluminum redesigns that are essentially closed all around and are only open for loading on one vertical side. The problem with such containers is that they are not without further ado right up to the container roof with suitable To be able to load handling devices.
In bekannter Ausführung ist an dem Roboter der Beladeein richtung als Gepäckhebevorrichtung eine Saugtraverse ange ordnet, welche von oben her das jeweilige Gepäckstück er greift und mittels Unterdruck festhält. Für die Saughaftung sind an den Gepäckstücken glatte Oberflächen erforderlich, aber in aller Regel haben nicht sämtliche Gepäckstücke solche die Saugvorrichtungen an der Saugtraverse weitgehend abdichtende Oberflächen, weswegen längst nicht alle im Ein zelfall umzuladenden Gepäckstücke mittels der Saugtraverse verladen werden können.In a known embodiment, the loading is on the robot direction as a luggage lifting device a suction cross member arranges which of the respective pieces of luggage from above engages and holds with vacuum. For suction grip smooth surfaces are required on the luggage, but usually not all pieces of luggage have them the suction devices on the suction crossbeam largely sealing surfaces, which is why not all in one Luggage to be reloaded occasionally using the suction crossbar can be loaded.
Ein besonderes Problem der bekannten Gepäckhebevorrichtung liegt jedoch darin, in dem jeweiligen Container die Gepäck stücke nicht bis unter das Containerdach stapeln zu können. Denn die Saugtraverse ist am Roboterarm hängend angeordnet, und es können mit der Saugtraverse die daran hängend aufge nommenen Gepäckstücke im Container nur bis zu einer solchen Höhe gestapelt werden, bei der noch zwischen dem oberen Ge päckstück und dem Containerdach ein Zwischenraum verbleibt, dessen Höhe der resultierenden Höhe des Roboterarmendes und der Saugtraverse entspricht, damit man mit dem Roboterarm, der daran hängenden Saugtraverse sowie dem aufgenommenen Gepäckstücke noch in den oberen Innenraumbereich des Con tainers hinein- und daraus herausfahren kann.A particular problem with the known luggage lifting device However, lies in the luggage in the respective container not being able to stack pieces up to under the container roof. Because the suction traverse is arranged hanging on the robot arm, and it can be hung up with the suction traverse Luggage taken in the container only up to one Height are stacked at the still between the upper Ge parcel and the container roof, a space remains, the height of the resulting height of the robot arm end and corresponds to the suction traverse so that you can use the robot arm the attached suction traverse and the absorbed Luggage still in the upper interior area of the Con tainers in and out.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren und eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit denen es möglich ist, die Gepäckstücke in den Containern bis unter das Containerdach aufeinanderstapeln zu können.The invention is therefore based on the object, a Ver drive and a device of the generic type create with which it is possible to put the luggage in the Stack containers up to under the container roof to be able to.
Hauptmerkmal der entsprechenden Lösung nach der Erfindung ist, die Gepäckstücke jeweils an ihrer untenliegenden Seite zu untergreifen, wie es in Ergänzunng der gattungsgemäßen Merkmale jeweils die kennzeichnenden Merkmale der Patentan sprüche 1 und 2 angeben. Für die Erfindung ist wesentlich, die Gepäckstücke durch mechanisches Untergreifen anheben und danach in den jeweiligen Container befördern zu können, womit bei geeigneter Ausbildung der Gepäckhebevorrichtung die Container bis unter das Containerdach beladen werden können. Grundsätzlich ist es auch möglich, in Umkehrung der Bewegungsfolge nach dem neuen Verfahren und mit der neuen Einrichtung die Container zu entladen.Main feature of the corresponding solution according to the invention is, the pieces of luggage on their lower side to grasp, as it is in addition to the generic Features each the characteristic features of the patent specify sayings 1 and 2. It is essential for the invention that lift the items of luggage by reaching under them mechanically and then to be able to transport it to the respective container, which with a suitable design of the luggage lifting device the containers are loaded up to under the container roof can. Basically, it is also possible to reverse the Sequence of movements according to the new procedure and with the new one Set up to unload the containers.
Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous design features of the invention result itself from the subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an ei nem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in perspektivischer Wiedergabe eine Einrichtung zum Beladen von Flugzeug-Containern mit Gepäckstücken.The invention is based on the drawing to egg NEM embodiment explained in more detail. The drawing shows in perspective rendering a device for Loading aircraft containers with luggage.
Im einzelnen zeigt die Zeichnung einen Container 1, der für die Aufnahme von Gepäckstücken bestimmt ist, die von Flug passagieren aufgegeben und in Containern dieser Art in ei nem Passagierflugzeug mitgeführt werden. Der Container 1 ist im wesentlichen rundum geschlossen und weist dünnwandi ge Seitenwände 2 sowie ein entsprechendes Containerdach 3 auf, wobei es wichtig ist, daß zum Beladen von oben her das Containerdach 3 nicht abgenommen oder geöffnet werden kann. Vielmehr erfolgt die Beladung des Containers 1 nur durch eine seitliche Öffnung 4 einer offenen oder geöffneten Con tainerwand, weswegen von dieser Öffnung 4 her die Beladung des Containerinneren bis unter das Containerdach 3 erfolgen muß. Beispielhaft ist ein entsprechendes Gepäckstück 5 in Gestalt eines Koffers in der Zeichnung dargestellt, und ei ne Vielzahl solcher Gepäckstücke 5 muß im Regelfall in den Container 1 zum einen bis an die der Öffnung 4 gegenüberliegende Rückwand und zum anderen bis dicht unter das Con tainerdach 3 nebeneinander und aufeinander gestapelt wer den.In detail, the drawing shows a container 1 , which is intended to hold items of luggage that are given up by flight passengers and carried in containers of this type in a passenger aircraft. The container 1 is essentially closed all around and has thin-walled side walls 2 and a corresponding container roof 3 , it being important that the container roof 3 cannot be removed or opened for loading from above. Rather, the loading of the container 1 takes place only through a lateral opening 4 of an open or open con tainer wall, which is why from this opening 4 the loading of the interior of the container must take place below the container roof 3 . An example of a corresponding piece of luggage 5 is shown in the form of a suitcase in the drawing, and a large number of such pieces of luggage 5 must usually in the container 1 on the one hand to the opening 4 opposite rear wall and on the other hand close to the Con tainer roof 3 next to each other and stacked on top of each other.
Als Handlingsgerät ist dafür ein Roboter 6 vorgesehen, der einen beweglichen Roboterarm 7 mit einer entsprechenden An zahl von Freiheitsgraden hat. Am Ende des Roboterarms 7 ist eine Aufnahmevorrichtung 8 angeordnet, die eine Gepäckhebe vorrichtung 9 trägt, welche in der Zeichnung rechts unten im einzelnen dargestellt ist. Auf der Gepäckhebevorrichtung 9 werden die Gepäckstücke 5 aufliegend transportiert, sie können über den Roboterarm 7 auf voller Tiefe in den Con tainer 1 eingeladen und darin auch aufeinander abgesetzt werden, was praktisch bis zum Anstoßen der Gepäckstücke 5 an das Containerdach 3 möglich ist. Zum Ablegen oder Auf nehmen der Gepäckstücke 5 kann die Aufnahmevorrichtung 8 die Gepäckhebevorrichtung 9 um wenigstens zwei Achsen nei gen, womit beim Entladen die Gepäckstücke 5 von der Gepäck hebevorrichtung 9 herabgleiten können, was aber auch für die Aufnahme der Gepäckstücke 5 wichtig ist.A robot 6 is provided as a handling device, which has a movable robot arm 7 with a corresponding number of degrees of freedom. At the end of the robot arm 7 , a receiving device 8 is arranged which carries a luggage lifting device 9 , which is shown in the drawing at the bottom right in detail. On the luggage lifting device 9 , the pieces of luggage 5 are transported lying there, they can be loaded to the full depth in the con tainer 1 via the robot arm 7 and also deposited on top of one another, which is practically possible until the baggage items 5 bump into the container roof 3 . To release or to take the baggage 5, the receiving device 8, the luggage lifter nei gen 9 at least two axes, which when unloading the luggage 5 lifting or handling equipment from the luggage can slide down 9, but which is also important for the reception of baggage. 5
Die Gepäckhebevorrichtung 9 besteht aus einer Schaufelplat te 10, die eine rechteckige Grundform hat, wobei die Länge der Schaufelplatte 10 erheblich größer als deren Breite ist. Grundsätzlich kann die Schaufelplatte 10 jede andere geeignete Gestalt haben, wie beispielsweise die eines Tra pezes oder einer endseitig gerundeten Zunge. Die Schaufel platte hat eine in Breitenrichtung relativ schmale Obersei te 11, die eben ist, und deren Breite gerade so ausreichend bemessen ist, daß darauf Gepäckstücke 5 unterschiedlicher Dimension aufgenommen werden können, ohne von der Schaufelplatte 10 herunterzufallen. Dies bedingt allerdings, die Gepäckstücke 5 exakt unter ihrem Schwerpunkt erfassen zu können, darauf wird nachstehend noch näher eingegangen.The luggage lifting device 9 consists of a Schaufelplat te 10 , which has a rectangular basic shape, the length of the shovel plate 10 is considerably greater than its width. In principle, the blade plate 10 can have any other suitable shape, such as that of a trapeze or a tongue rounded at the end. The scoop plate has a relatively narrow in the width direction Obersei te 11 , which is flat, and the width of which is just sufficiently dimensioned that pieces of luggage 5 of different dimensions can be accommodated without falling off the scoop plate 10 . However, this requires that the items of luggage 5 can be grasped exactly under their center of gravity, which will be discussed in more detail below.
Um in liegender Anordnung die Gepäckstücke 5 leicht und be schädigungsfrei untergreifen zu können, ist die Schaufel platte 10 ähnlich einem Tortenheber möglichst flach ausge bildet, jedoch kann schon aus Stabilitätsgründen eine ge wisse Dicke nicht unterschritten werden. Deshalb weist die Schaufelplatte 10 zu ihren freien Außenkanten, nämlich zu ihrer freien Stirnkante 12 und zu ihren freien Seitenkanten 13 hin Abflachungen 14 auf, welche die Funktion von Auf laufschrägen haben, über die das jeweils unterfahrene Ge päckstück 5 bis in die Höhe der ebenen Oberseite 11 der Schaufelplatte 10 angehoben wird.In order to be able to reach under the luggage 5 easily and damage-free in a lying arrangement, the scoop plate 10 is formed as flat as possible similar to a cake server, but for stability reasons a certain thickness cannot be undershot. Therefore, the blade plate 10 to their free outer edges, namely to their free end edge 12 and to their free side edges 13 towards flattenings 14 , which have the function of on slopes, via which the respective package 5 Ge under the height of the flat top 11 of the blade plate 10 is raised.
Auf der relativ schmalen Oberseite 11 der Schaufelplatte 10 können im Bedarfsfall die Gepäckstücke 5 mittels Unterdruck fixiert werden, dazu sind im Bereich der Oberseite 11 der Schaufelplatte 10 Saugöffnungen 17 vorgesehen, die über ein in der Schaufelplatte 10 innenliegendes Unterdrucksystem versorgt werden können. Um die Reibung zwischen den zu un tergreifenden und wieder abzuladenden Gepäckstücken 5 und der Oberseite 11 der Schaufelplatte 10 gering zu halten, kann man an den von den Gepäckstücken kontaktierten Ober flächen der Schaufelplatte 10 eine gleitfreudige Beschich tung vorsehen, wie eine Verchromung oder einen Kunststoff belag.On the relatively narrow top side 11 of the blade plate 10 in case of need the baggage 5 can be fixed by means of negative pressure to the top 11 of the blade plate 10 are provided suction ports 17 in the region that can be powered by an internal in the blade plate 10 vacuum system. In order to keep the friction between the un-gripping and unloading luggage 5 and the top 11 of the blade plate 10 low, you can provide a sliding coating on the upper surfaces of the blade plate 10 contacted by the luggage, such as a chrome plating or a plastic covering .
Andererseits kann vorgesehen werden, die Oberseite 11 der Schaufelplatte 10 mit einem Reibbelag auszustatten, um die darauf ruhenden Gepäckstücke 5 durch Friktion sicher auf der Schaufelplatte 10 zu halten. Hierdurch können über die Schaufelplatte 10 größere Beschleunigungen auf die darauf beförderten Gepäckstücke 5 übertragen werden, was aufgrund der maschinellen Verschwenkbarkeit der Schaufelplatte 10 unter dem Gesichtspunkt der Zeitersparnis beim Verladen der Gepäckstücke von Vorteil ist. Dadurch kann das Abladen der Gepäckstücke von der Oberseite 11 der Schaufelplatte 10 er schwert sein, was sich kompensieren läßt, indem man unter den Gepäckstücken auf der Oberseite 11 der Schaufelplatte 10 ein Luftkissen erzeugt. Dazu können separate Blasöffnun gen an der Oberseite 11 der Schaufelplatte 10 vorgesehen werden, die mit einem entsprechenden Luftversorgungssystem im Inneren der Schaufelplatte 10 verbunden sind. Zu diesem Zweck können aber auch die vorbeschriebenen Saugöffnungen 10 eine Doppelfunktion haben, indem sie zugleich als Blas öffnungen dienen und entsprechend ihr Versorgungssystem so wohl der Unterdruckzuführung wie auch der Zuführung von Stützluft dient.On the other hand, the blade plate 10 can be provided, the upper surface 11 equipped with a friction lining, to maintain the resting thereon luggage 5 by friction safely on the blade plate 10 degrees. As a result, greater accelerations can be transmitted to the items of luggage 5 carried thereon via the blade plate 10 , which is advantageous from the point of view of saving time when loading the luggage items due to the mechanical pivotability of the blade plate 10 . As a result, the unloading of the luggage from the top 11 of the blade plate 10, it can be difficult, which can be compensated for by generating an air cushion under the luggage on the top 11 of the blade plate 10 . For this purpose separate Blasöffnun conditions can be provided on the top 11 of the blade plate 10 , which are connected to a corresponding air supply system in the interior of the blade plate 10 . For this purpose, however, the above-described suction openings 10 can also have a double function, in that they also serve as blowing openings and, according to their supply system, serve both the supply of negative pressure and the supply of supporting air.
Wenn allein aufgrund der Neigungsverstellbarkeit der Schau felplatte 10 das jeweils aufgenommene Gepäckstück 5 nicht entladen werden kann, weil mitunter eine Neigungsverstel lung der Schaufelplatte 10 wegen eines möglichen Verklem mens der Gepäckstücke nicht durchgeführt werden kann oder - wie vorstehend erwähnt - auf der Oberseite 11 der Schau felplatte 10 ein Reibbelag vorgesehen ist, dann kann gege benenfalls auch zusätzlich zur Erzeugung eines Luftkissens unter dem Gepäckstück 5 ein Gepäckschieber 16 zum Einsatz kommen, der über die Oberseite 11 der Schaufelplatte 10 hinweg verfahrbar ist. In der Ausgangslage ruht der Gepäckschieber 16 an einer aufrechten Endplatte 15 der Schaufel platte 10, über diese Endplatte 15 ist die Schaufelplatte 10 an ihrer einen kürzeren Querseite an der Aufnahmevor richtung 8 befestigt. Mittels eines geeigneten translatori schen Hilfsantriebs kann der Gepäckschieber 16 von der End platte 15 weg bis nahe an die vordere freie Kante 12 der Schaufelplatte 10 heran verschoben werden.If solely due to the inclination adjustability of the display plate 10 the baggage item 5 cannot be unloaded because sometimes an inclination adjustment of the blade plate 10 cannot be carried out due to a possible jamming of the luggage or - as mentioned above - on the top 11 of the display Felplatte 10 a friction lining is provided, then if necessary, in addition to generating an air cushion under the luggage item 5, a luggage slide 16 can be used, which can be moved over the top 11 of the blade plate 10 . In the initial position of the baggage pusher 16 rests on an upright end plate 15 of the blade plate 10, this end plate 15, the blade plate 10 in the direction of its shorter side at the cross Aufnahmevor 8 is fixed. By means of a suitable translatori's auxiliary drive, the luggage pusher 16 can be moved away from the end plate 15 close to the front free edge 12 of the blade plate 10 .
Zuvor wurde bereits erwähnt, die Gepäckstücke 5 möglichst unterhalb ihres Schwerpunktes zu untergreifen, damit sie von der relativ schmalen Schaufelplatte 10 nicht herabfal len. Dazu dient eine Gepäckwaage 18, die eine rechteckige oder quadratische Auflageplatte 19 aufweist, die oberseitig eben und zu einer ihrer Kanten hin abfallend geneigt ist. Entlang der untenliegenden Kante steht an der Auflageplatte 19 nach oben eine Anlagewand 20 vor, gegen die die auf die Auflageplatte 19 aufgelegten Gepäckstücke 5 anschlagen kön nen. Einerseits hat die Auflageplatte 19 eine gleitfreudige Oberseite und zum anderen ist sie so stark geneigt, daß die oberseitig auf die Auflageplatte 19 aufgelegten Gepäck stücke 5 unter der Schwerkrafteinwirkung selbsttätig bis zum Anschlag an der Anlagewand 20 rutschen. Diese Anordnung ermöglicht es, auf der Auflageplatte 19 mittels der Gepäck hebevorrichtung 9 am Roboterarm 7 das jeweilige Gepäckstück 5 sicher untergreifen zu können, auch dafür ist es erfor derlich, die Neigung der Schaufelplatte 10 der Gepäckhebe vorrichtung 9 entsprechend schrägstellen zu können. Beim Unterfahren der Gepäckstücke 5 von derjenigen Seite her, die von der Anlagewand 20 abgelegen ist, sind die Gepäck stücke 5 sicher an der Anlagewand 20 abgestützt. Grundsätz lich kann die Auflageplatte 19 mit ihrer ebenen Oberseite auch horizontal ausgerichtet sein, dann werden die Gepäck stücke entweder von Hand oder mit einer maschinellen Ein richtung, wie unter Einsatz des Roboters 6, zunächst bis zum Anschlag an der Anlagewand 20 verschoben, bevor der Un tergriff mit der Schaufelplatte 10 zum Anheben der Gepäck stücke 5 erfolgt.Previously, it was already mentioned to reach under the luggage items 5 as far as possible below their center of gravity so that they did not fall down from the relatively narrow blade plate 10 . For this purpose, a luggage scale 18 is used , which has a rectangular or square support plate 19 which is flat on the upper side and inclined towards one of its edges. Along the underlying edge is on the support plate 19 upwards against a contact wall 20 against which the pieces of luggage 5 placed on the support plate 19 can strike. On one hand, the platen 19 has a slidingjoyful top and the other is inclined so much that the upper side placed on the platen 19 baggage 5 slide under the effect of gravity automatically until it abuts against the abutment wall 20th This arrangement makes it possible to securely reach under the respective luggage item 5 on the support plate 19 by means of the luggage lifting device 9 on the robot arm 7 , also for this it is necessary to be able to incline the blade plate 10 of the luggage lifting device 9 accordingly. When driving under the luggage 5 from that side, which is remote from the wall 20 , the luggage pieces 5 are securely supported on the wall 20 . In principle, the platen 19 can also be aligned horizontally with its flat upper side, then the pieces of luggage are either moved by hand or with a mechanical device, such as using the robot 6 , first until they stop on the contact wall 20 before the Un tergriff with the shovel plate 10 for lifting the luggage pieces 5 is done.
Die Auflageplatte 19 ist eckseitig auf Sensoren 21 aufgela gert, die ein gewichtsabhängiges Signal erzeugen. Hierüber kann unabhängig von der jeweiligen Lage auf der Auflage platte 19 der Schwerpunkt eines einzelnen Gepäckstücks 5 ermittelt werden, was man in eine rechnergestützte Steue rung des Roboters 6 einfließen läßt. In Abhängigkeit hier von werden bei der Abnahme eines Gepäckstücks 5 von der Ge päckwaage 18 der Roboterarm 7 und die Aufnahmevorrichtung 8 so gesteuert, daß beim Anfahren der Auflageplatte 19 die Längsmitte der Schaufelplatte 10 auf die durch den Schwer punkt des Gepäckstücks 5 hindurchgehende Vertikalebene aus gerichtet ist. Dadurch liegt beim Unterfahren des Gepäck stücks 5 in Richtung lotrecht zur Anlagewand 20 der Gepäck waage 18 der Schwerpunkt des Gepäckstücks 5 oberhalb der ebenen Oberseite 11 der Schaufelplatte 10, und es ist da durch ein sicheres Anheben ohne seitliches Herunterfallen des Gepäckstücks 5 von der Schaufelplatte 10 sicherge stellt.The platen 19 is on the corner on sensors 21 which generate a weight-dependent signal. It can be used to determine the center of gravity of a single piece of luggage 5 , regardless of the respective position on the support plate 19 , which can be incorporated into a computer-aided control of the robot 6 . Depending on here, when removing a piece of luggage 5 from the Ge luggage scale 18, the robot arm 7 and the receiving device 8 are controlled such that when the support plate 19 approaches the longitudinal center of the blade plate 10 is directed towards the vertical plane passing through the center of gravity of the piece of luggage 5 is. Characterized lies with driving under the item of luggage 5 in the direction perpendicular to the contact wall 20 of the luggage level 18 of the center of gravity of the baggage item 5 above the upper flat surface 11 of the blade plate 10, and it is there by secure lifting without lateral falling of the luggage 5 from the blade plate 10 ensures.
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