DE102009015648A1

DE102009015648A1 - Maintenance work executing arrangement for aircraft, has transport system driven on airport front end, and positioning system for bringing arrangement to desired position relative to aircraft for executing maintenance works

Info

Publication number: DE102009015648A1
Application number: DE102009015648A
Authority: DE
Inventors: Stefan SCHÖLLMANN; Manfred Paul
Original assignee: Lufthansa Technik AG
Current assignee: Lufthansa Technik AG
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2010-12-30
Anticipated expiration: 2029-04-01
Also published as: DE102009015648B4

Abstract

The arrangement has a platform arranged an upper side of a transport system (1), and a robot (2) arranged on the platform. Tool boxes (3) are arranged on the platform, and sensors are supported in the tool boxes for detecting maintenance-relevant data of an aircraft. The transport system is driven on an airport front end. A positioning system brings the arrangement to a desired position relative to the aircraft for executing maintenance works. A robot-control unit controls the robot, and a data memory stores the data.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Durchführung von Wartungsarbeiten an Flugzeugen.The The invention relates to an arrangement for carrying out maintenance work on planes.

Flugzeuge müssen regelmäßig gewartet werden. Einige Wartungsarbeiten, insbesondere Sicht- oder andere Zustandskontrollen müssen vor jedem Flug oder täglich durchgeführt werden. Zu den täglich durchzuführenden Wartungsarbeiten gehört beispielsweise die Prüfung von Reifen und Fahrwerk.Aircrafts have to to be serviced regularly. Some maintenance, especially visual or other condition checks have to before every flight or every day carried out become. To the daily to be performed Maintenance works, for example the exam of tires and suspension.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine effiziente Möglichkeit zur Durchführung solcher Wartungsarbeiten zur Verfügung zu stellen.Of the Invention is based on the object, an efficient way to carry out to provide such maintenance.

Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung von Wartungsarbeiten an Flugzeugen weist folgendes auf:

a) eine Einrichtung zur Durchführung von Wartungsarbeiten, die wenigstens einen Sensor zur Erfassung von wartungsrelevanten Daten des Flugzeugs und/oder wenigstens einen Roboterarm aufweist,
b) ein führerloses Transportsystem für den Transport der Einrichtung zur Durchführung von Wartungsarbeiten, wobei das führerlose Transportsystem zum Fahren auf einem Flughafenvorfeld ausgebildet ist,
c) wenigstens ein Positioniersystem, das dazu ausgebildet ist, die Anordnung an die vorgesehene Position relativ zum Flugzeug zur Durchführung der Wartungsarbeiten zu bringen.

An arrangement according to the invention for carrying out maintenance work on aircraft has the following:

a) a device for carrying out maintenance work, which has at least one sensor for recording maintenance-relevant data of the aircraft and / or at least one robot arm,
b) a driverless transport system for transporting the facility for performing maintenance, wherein the driverless transport system is designed for driving on an airport apron,
c) at least one positioning system, which is adapted to bring the arrangement to the intended position relative to the aircraft for performing the maintenance work.

Zunächst seien einige im Rahmen der Erfindung verwendete Begriffe erläutert.First, be some terms used in the invention explained.

Der Begriff „Einrichtung zur Durchführung von Wartungsarbeiten” umfasst insbesondere Werkzeuge, Prüf- und/oder Messinstrumente, mit denen entsprechende Wartungsarbeiten oder Prüfungen bzw. Messungen durchgeführt werden können. Sensoren zur Erfassung von wartungsrelevanten Daten des Flugzeugs sind sämtliche Überwachungs-, Prüf- oder Messinstrumente, die entweder wartungsrelevante Daten unmittelbar erfassen (beispielsweise Reifenluftdruck) oder aber sonstige Daten, beispielsweise Bilddaten, akustische Daten oder Messdaten zur Verfügung stellen, aus denen sich wartungsrelevante Daten ableiten lassen. Beispielsweise kann eine Zustandskontrolle des Fahrwerks oder der Außenhaut des Flugzeugs durch eine oder mehrere Kameras erfolgen, aus den zur Verfügung gestellten Bilddaten lassen sich wartungsrelevante Daten (ordnungsgemäßer Zustand) ableiten.Of the Term "institution to carry out Maintenance work " especially tools, testing and / or measuring instruments with which appropriate maintenance or tests or Measurements performed can be. Sensors for recording maintenance-relevant data of the aircraft are all surveillance, Testing or Measuring instruments that either maintenance-related data immediately capture (eg tire air pressure) or other data, for example, provide image data, acoustic data or measurement data, from which maintenance-relevant data can be derived. For example can be a condition control of the chassis or the outer skin of the aircraft by one or more cameras, from the to disposal Asked image data can maintenance-relevant data (proper condition) derived.

Der Begriff Roboterarm bezeichnet jedwede maschinell bewegbare Manipulationseinrichtung, die Werkzeuge oder Sensoren in eine gewünschte Mess- oder Manipulationsstellung bringen kann. Ein Roboterarm besitzt erfindungsgemäß vorzugsweise eine hinreichende Zahl von Bewegungsfreiheitsgraden bzw. Bewegungsachsen, um die gewünschten Arbeiten durchführen zu können. Die Bewegung des Roboterarms kann unabhängig von dem Verfahren des führerlosen Transportsystems erfolgen.Of the Term robot arm refers to any mechanically movable manipulation device, the tools or sensors in a desired measurement or manipulation position can bring. A robot arm according to the invention preferably has one sufficient number of degrees of freedom of movement or movement axes, to the desired work carry out to be able to. The movement of the robot arm can be independent of the method of leaderless Transport system done.

Das führerlose Transportsystem ist zum Fahren auf einem Flughafenvorfeld ausgebildet. Es eignet sich also zum selbsttätigen Transport der Anordnung hin zu einem Flugzeug, das auf einem Vorfeld, in einer Wartungshalle oder dergleichen steht. In der Regel wird ein solches führerloses Transportsystem angetriebene Räder aufweisen.The leaderless Transport system is designed for driving on an airport apron. It is therefore suitable for automatic Transportation of the arrangement towards an airplane, on an apron, in a maintenance hall or the like. In general, one will such a leaderless Transport system driven wheels exhibit.

„Führerlos” bedeutet, dass das Verfahren des Transportsystems entweder rechnergesteuert ohne menschlichen Eingriff oder aber ferngesteuert durch eine nicht auf dem Transportsystem mitfahrende Person erfolgen kann. Eine Kombination beider Möglichkeiten ist denkbar."Driverless" means that the method of the transport system either computer-controlled without human intervention or remotely controlled by a not on the person traveling with the transport system can take place. A combination both possibilities is conceivable.

Der Begriff „Positioniersystem” umfasst zum einen das System zur Positionierung des führerlosen Transportsystems relativ zum zu wartenden Flugzeug, zum anderen das System zur Positionierung eines – sofern vorhanden – zusätzlichen Roboterarms, der Werkzeuge und/oder Sensoren in die vorgegebene Position bringt.Of the Term "positioning system" includes on the one hand, the system for positioning the driverless transport system relative to the aircraft to be serviced, on the other hand the positioning system one - if available - additional Robot arm, the tools and / or sensors in the specified Position brings.

Ein Sensor zur Erfassung von wartungsrelevanten Daten des Flugzeugs kann zur berührungslosen, vorzugsweise optischen Datenerfassung ausgebildet sein. Es kann sich beispielsweise um eine Kamera oder ein anderes optisches Mess- und/oder Erfassungsgerät handeln, das Sichtprüfung oder andere optische Zustandskontrollen vornimmt. Es ist jedoch auch möglich, dass am Flugzeug fest installierte Sensoren vorzugsweise berührungslos ausgelesen werden, beispielsweise optisch oder durch Funktechnologie wie beispielsweise Bluetooth oder RFID-Technologie. Beispielsweise kann ein am Fahrwerk installierter Reifendrucksensor ausgelesen werden.One Sensor for recording maintenance-relevant data of the aircraft can be used for contactless, preferably be formed optical data acquisition. It can For example, a camera or other optical measurement and / or detection device act, the visual inspection or other optical state controls. However, it is also possible, that the aircraft permanently installed sensors preferably non-contact be read, for example, optically or by radio technology such as Bluetooth or RFID technology. For example A tire pressure sensor installed on the chassis can be read out become.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Roboterarm zur Handhabung einer Mehrzahl von Wartungswerkzeugen ausgebildet. Der Begriff „Wartungswerkzeuge” erfasst in diesem Kontext auch Messinstrumente und sonstige Sensoren. Es ist auf diese Weise möglich, die Anordnung unterschiedliche Wartungsaufgaben durchführen zu lassen. Beispielsweise kann mit einer Endoskopkamera eine Sichtprüfung von schwer zugänglichen Hohlräumen durchge führt werden, ein anderes Werkzeug kann beispielsweise Ventilkappen eines Reifens abschrauben, den Reifendruck messen oder dergleichen. Besonders bevorzugt ist die Anordnung zum selbsttätigen Werkzeugswechsel aus einem mitgeführten Werkzeugvorrat ausgebildet. Diese können von dem Roboterarm ergriffen und in der vorgesehenen Weise verwendet werden.In a preferred embodiment, the robotic arm is configured to handle a plurality of maintenance tools. The term "maintenance tools" also covers measuring instruments and other sensors in this context. It is possible in this way to have the arrangement perform different maintenance tasks. For example, with an endoscope camera, a visual inspection of hard to reach cavities leads Runaway, another tool, for example, unscrew valve caps of a tire, measure the tire pressure or the like. Particularly preferably, the arrangement for automatic tool change is formed from a guided tool stock. These can be from the Robot arm taken and used in the intended manner.

Das führerlose Transportsystem kann flach ausgebildet sein und im oberen Bereich eine Plattform aufweisen, die zur Aufnahme der Einrichtung zur Durchführung von Wartungsarbeiten (insbesondere des Roboterarms) und/oder des von der Anordnung mitgeführten Werkzeugvorrats ausgebildet ist. Beispielsweise können auf der Plattform mittig der Roboterarm und an den Seitenkästen, Magazine oder sonstige Aufbewahrungseinrichtungen für Werkzeuge bzw. Sensoren angeordnet sein.The leaderless Transport system can be flat and in the upper part have a platform for receiving the means for performing Maintenance (in particular of the robot arm) and / or of the arrangement entrained Tool supply is formed. For example, you can the platform in the middle of the robot arm and on the side boxes, magazines or other storage devices for tools or sensors arranged be.

Die Anordnung weist vorzugsweise eine autarke Energiequelle, besonders bevorzugt eine wiederaufladbare Batterie auf. Alternativ oder zusätzlich können andere Quellen elektrischer Energie wie beispielsweise ein Generator, eine Brennstoffzelle oder dergleichen vorgesehen sein. Es kann eine Ladestation vorgesehen sein, die die erfindungsgemäße Anordnung in Betriebspausen anfährt und an der die Batterie wieder aufgeladen wird.The Arrangement preferably has a self-sufficient energy source, especially prefers a rechargeable battery. Alternatively or additionally, others may Sources of electrical energy such as a generator, a Fuel cell or the like may be provided. It can be a charging station be provided, which breaks the inventive arrangement in operation starts up and at which the battery is recharged.

Die Positionierung der erfindungsgemäßen Anordnung zur Durchführung der vorgesehenen Wartungsarbeiten erfordert vorzugsweise ein oder zwei Positioniersysteme für das führerlose Transportsystem und ein weiteres Positioniersystem für den Roboterarm.The Positioning of the arrangement according to the invention to carry out the scheduled maintenance preferably requires one or two Positioning systems for the leaderless Transport system and another positioning system for the robot arm.

In einem ersten Schritt muss das führerlose Transportsystem in eine Position relativ zum Flugzeug gebracht werden, die die Durchführung der Wartungsarbeiten ermöglicht. Ferner kann im Zuge der Durchführung der Wartungsarbeiten ein mehrfaches Verfahren des führerlosen Transportsystems erforderlich werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Anordnung ein Positioniersys tem zur Grobpositionierung aufweist, bei dem die Ortsbestimmung beispielsweise durch Satellitennavigationssysteme (beispielsweise GPS oder DGPS (Differenzial-GPS)), optische Ortsbestimmungssysteme (beispielsweise Laserentfernungsmessung), Induktionssysteme (beispielsweise Erkennung von im Boden eingelassenen Induktionsschleifen) und Bewegungssensoren (beispielsweise Radsensoren am führerlosen Transportsystem) erfolgen kann.In A first step is the driverless transport system be placed in a position relative to the aircraft, which will carry out the maintenance allows. Furthermore, in the course of implementation the maintenance works a multiple procedure of the leaderless Transport system will be required. It is preferably provided that the arrangement has a positioning system for coarse positioning, in which the location determination, for example, by satellite navigation systems (for example GPS or DGPS (Differential GPS)), optical location systems (For example, laser distance measurement), induction systems (for example Detection of embedded in the ground induction loops) and motion sensors (For example, wheel sensors on the driverless Transport system) can take place.

Eine Feinpositionierung des führerlosen Transportsystems und eine Positionierung des Roboterarms erfolgt vorzugsweise durch optische Systeme wie beispielsweise eine Laserentfernungsmessung zum Flugzeug oder digitale Bilderkennung. Räumliche digitale Bilderkennung und damit auch eine sichere Abstandsmessung ist beispielsweise durch Verwendung einer Stereokamera möglich.A Fine positioning of the driverless transport system and a positioning of the robot arm is preferably carried out by optical systems such as a laser rangefinder to the plane or digital image recognition. Spatial digital image recognition and thus a safe distance measurement is, for example, by Use of a stereo camera possible.

Die Anordnung weist weiter vorzugsweise eine Identifizierungseinrichtung für das zu wartende Flugzeug auf. Beispielsweise kann die Buchstabenkennung des Flugzeugs von Rumpf- oder Leitwerk mittels einer Kamera abgelesen und durch OCR-Technologie identifiziert werden.The Arrangement further preferably has an identification device for the plane to be serviced. For example, the letter identifier read the aircraft of fuselage or tail by means of a camera and be identified by OCR technology.

Zur Durchführung einer Wartungsaufgabe an einem am Gate geparkten Flugzeug wird die erfindungsgemäße Anordnung mittels des führerlosen Transportsystems zunächst zu einer vordefinierten Ausgangsposition am Gate gefahren. Die Navigation zu dieser Ausgangsposition kann beispielsweise mittels DGPS erfolgen, alternativ können zur Erkennung dieser Ausgangsposition im Boden eingelassene Induktionsschleifen dienen. Nach Anfahren dieser Ausgangsposition wird die Flugzeugkennung vom Leitwerk abgelesen und so sichergestellt, dass tatsächlich das vorgesehene Flugzeug gewartet wird. Auf diese Weise wird ferner gewährleistet, dass die richtige Software zur Durchführung von Wartungsaufgaben an dem jeweiligen Flugzeugtyp verwendet wird.to execution A maintenance task on a parked at the gate of the aircraft is the inventive arrangement by means of the driverless transport system first moved to a predefined starting position at the gate. The navigation too this starting position can take place for example by means of DGPS, alternatively you can to detect this starting position embedded in the ground induction loops serve. After approaching this starting position, the aircraft identifier read from the tail and thus ensured that actually the scheduled aircraft is serviced. In this way will be further guaranteed that the right software to perform maintenance tasks is used on the respective aircraft type.

Nach der Identifizierung des Flugzeugs erfolgt die Feinpositionierung des führerlosen Transportsystems beispielsweise zur Durchführung von Überprüfungs- und Wartungsaufgaben am Fahrwerk. Da Flugzeuge am Gate auf einer genau definierten Position geparkt werden (Abweichung etwa ±20 cm), können auch hier wieder zunächst Induktionsschleifen im Boden zur Hilfe gezogen werden. Eine weitere Feinpositionierung erfolgt vorzugsweise mittels Laserentfernungsmesssystemen und insbesondere mithilfe digitaler Bildverarbeitung von Kameradaten.To the identification of the aircraft is the fine positioning of the leaderless Transport system, for example, to carry out verification and maintenance tasks on the chassis. Because aircraft at the gate at a well-defined position can be parked (deviation about ± 20 cm), also here again first induction loops be pulled in the ground for help. Another fine positioning is preferably carried out by means of laser distance measuring systems and in particular by means of digital image processing of camera data.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist vorzugsweise zur Durchführung eines oder mehrerer der folgenden Wartungsarbeiten ausgebildet:

a) Kontrolle und/oder Änderung des Reifendrucks,
b) Kontrolle der Profiltiefe und/oder des Zustand der Reifen,
c) Kontrolle des Zustands der Bremsen,
d) Kontrolle des Zustands der Felgen.

The arrangement according to the invention is preferably designed to carry out one or more of the following maintenance work:

a) checking and / or changing the tire pressure,
b) checking the tread depth and / or condition of the tires,
c) checking the condition of the brakes,
d) Check the condition of the rims.

Eine Reifendruckkontrolle kann erfindungsgemäß erfolgen durch direkte Messung am Reifenventil mit einem Druckmesser (auch dieser wird von dem Roboterarm gehandhabt), Auslesen eines am Reifen angeordneten Drucksensors (beispielsweise Druckmessung mittels eines Piezokristalls) und Messung der Deformation des Reifens.A Tire pressure control can be carried out according to the invention by direct measurement at the tire valve with a pressure gauge (also this is from the Robotic arm handled), reading a arranged on the tire pressure sensor (For example, pressure measurement using a piezoelectric crystal) and measurement the deformation of the tire.

Im Anschluss an eine Kontrolle des Reifendrucks kann eine Änderung des Reifendrucks durch Befüllen mit oder Ablassen von Füllgas erfolgen. Im Rahmen der Erfindung ist es ebenfalls möglich, dass die Kontrolle des Reifendrucks nicht durch die erfindungsgemäße Anordnung erfolgt, sondern beispielsweise durch ein im Bereich des Reifens und/oder Fahrwerks integriertes Druckmess system, mit dessen Hilfe der Reifendruck fortlaufend überwacht oder zu bestimmten Zeitpunkten gemessen werden kann. Eine solche Vorgehensweise hat den Vorteil, dass die erfindungsgemäße Anordnung nur dann benötigt wird, wenn eine Abweichung des tatsächlichen Reifendrucks vom Sollwert korrigiert werden muss.Following a check of the tire pressure, a change of the tire pressure can be made by filling or discharging inflation gas. In the context of the invention, it is also possible that the control of the tire pressure is not carried out by the arrangement according to the invention, but for example by an integrated in the range of the tire and / or chassis pressure measuring system, with the help of the tire pressure continuously monitored or can be measured at certain times. Such an approach has the advantage that the arrangement according to the invention is only required if a deviation of the actual tire pressure from the target value has to be corrected.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann eine oder mehrere Datenverarbeitungsanlagen für eine oder mehrere der folgenden Aufgaben aufweisen:

a) Steuerung des führerlosen Transportsystems,
b) Steuerung des Roboterarms,
c) Erfassung, Verarbeitung und/oder Speicherung der Daten der Sensoren zur Erfassung von wartungsrelevanten Daten des Flugzeugs.

The arrangement according to the invention may comprise one or more data processing systems for one or more of the following tasks:

a) control of the driverless transport system,
b) control of the robot arm,
c) acquisition, processing and / or storage of the data of the sensors for the acquisition of maintenance-related data of the aircraft.

Vorzugsweise sind Einrichtungen zur drahtlosen und/oder drahtgebundenen Kommunikation mit externen Datenverarbeitungsanlagen vorhanden. Drahtlose Kommunikation kann beispielsweise mittels WLAN oder dergleichen erfolgen. Eine drahtgebundene Kommunikation kann beispielsweise mittels einer an der Ladestation der Anordnung vorgesehenen Datenverbindung eingerichtet werden. Es ist beispielsweise möglich, während der Durchführung von Wartungsaufgaben erhaltene Daten (beispielsweise gemessener Reifendruck, Bilddaten über den Zustand des Fahrwerks oder dergleichen) in Echtzeit mittels WLAN an einen externen Rechner zu übermitteln, der diese Wartungsdaten speichert und/oder weiterverarbeitet. Alternativ oder zusätzlich können diese Daten nach dem Andocken der Anordnung an einer Ladestation über eine drahtgebundene Verbindung ausgelesen werden. Wenn die entsprechenden Daten zunächst drahtlos und nach dem Andocken an die Ladestation noch einmal drahtgebunden übermittelt werden, können die beiden Da tenströme im externen Zentralrechner gegeneinander abgeglichen und somit die Integrität der Messdaten sichergestellt werden.Preferably are facilities for wireless and / or wired communication available with external data processing systems. Wireless communication can be done for example by means of WLAN or the like. A Wired communication can for example by means of a set up the charging station of the arrangement provided data connection become. For example, it is possible while the implementation data obtained from maintenance tasks (for example, measured Tire pressure, image data via the state of the chassis or the like) in real time by means of To transmit WLAN to an external computer, this maintenance data stores and / or further processed. Alternatively or additionally, these Data after docking the assembly at a charging station via a wired connection are read out. If the corresponding data first transmitted wirelessly and after docking to the charging station again wired can, can the two data streams in the external central computer against each other and thus the integrity the measurement data are ensured.

Es ist im Rahmen der Erfindung von Vorteil, wenn die Anordnung im Zuge der Durchführung von Wartungsarbeiten unter am Gate geparkten Flugzeugen hindurch fahren kann. Es kann vorgesehen sein, dass sie zu diesem Zweck in einen Stauzustand gebracht werden kann, bei dem beispielsweise der Roboterarm flach auf einer Plattform des führerlosen Transportsystems abgelegt ist. Es kann eine Sicherheitsverriegelung der Systeme der Anordnung dergestalt vorgesehen sein, dass ein Verfahren des führerlosen Transportsystems nur dann möglich ist, wenn sich der Roboterarm und damit die gesamte Anordnung im Stauzustand befindet. Dies minimiert die Gefahr ungewollter Kollisionen beispielsweise mit der Flugzeughülle. Geringe Bauhöhe bedeutet im Rahmen der Erfindung eine Höhe im Stauzustand, die ein Unterfahren gängiger Typen von Verkehrsflugzeugen ermöglicht. Dabei kann ein Unterfahren entweder nur des Rumpfes oder in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform auch ein Unterfahren der in der Regel tiefer hängenden Triebwerksgondeln möglich sein. Bevorzugt sind Bauhöhen im Stauzustand (gemessen von der Ebene des Flugfeldes) von nicht mehr als 1,5 m, weiter vorzugsweise nicht mehr als 1 m, weiter vorzugsweise nicht mehr als 0,7 m.It is within the scope of the invention advantageous if the arrangement in the course the implementation maintenance work under aircraft parked at the gate can drive. It may be provided that they are used for this purpose in a congestion state can be brought, in which, for example, the Robotic arm flat on a platform of the driverless transport system is stored. It can be a security lock of the systems of Arrangement be provided such that a method of driverless Transport system only possible is when the robot arm and thus the entire arrangement in the Jam condition is located. This minimizes the risk of unwanted collisions for example, with the aircraft envelope. Low height means in the context of the invention, a height in the congested state, a driving under common Types of commercial aircraft allows. This can be a driving under either only the trunk or in one another preferred embodiment also a driving under the usually lower-hanging engine gondolas be possible. Preference is given heights in the congested state (measured from the plane of the airfield) of no more than 1.5 m, more preferably not more than 1 m, more preferably not more than 0.7 m.

Erfindungsgemäß können die Wartungsarbeiten programmgesteuert oder manuell ferngesteuert werden. Eine Kombination ist möglich. Beispielsweise können bestimmte Standardaufgaben (beispielsweise Reifendruckmessung) vollständig ohne menschlichen Eingriff programmgesteuert erfolgen. Wenn sich während der programmgesteuerten Durchführung von Überprüfungen (beispielsweise der Überprüfung auf sog. Einschnitte oder Cuts in den Laufflächen) Unregelmäßigkeiten zeigen, kann die Anordnung beispielsweise über das drahtlose Funknetz zu einem ferngesteuerten menschlichen Eingriff auffordern und ein Techniker kann eine genauere Überprü fung mittels einer Kamera oder anderer Messeinrichtungen der Anordnung vornehmen.According to the invention can Maintenance work programmatically or remotely controlled manually. A combination is possible. For example, you can certain standard tasks (eg tire pressure measurement) completely without human Intervention programmatically done. If, during the program-controlled execution of checks (for example, checking for so-called incisions or cuts in the treads) irregularities show the arrangement, for example, over the wireless radio network to prompt a remote human intervention and a Technician can do a more accurate check using a camera or other measuring devices of the arrangement.

Die Vermeidung einer ungewollten Kollision der erfindungsgemäßen Anordnung mit Hindernissen, insbesondere mit dem Flugzeugrumpf oder Teilen des Flugzeugs, hat in der Regel hohe Priorität. Es kann daher vorgesehen sein, dass die Anordnung eine oder mehrere gegenüber der Steuerung des führerlosen Transportsystems vorrangige Sicherheitseinrichtungen aufweist, die zum Stoppen der Anordnung bei ungeplanter Annäherung an ein Hindernis ausgebildet sind. Beispielsweise kann eine das führerlose Transportsystem umlaufende Pufferschiene vorhanden sein, die bei der Annäherung an der Berührung mit einem Hindernis sämtliche Bewegungen sofort stoppt. Zusätzlich können Annäherungssensoren wie beispielsweise optische, Radar-, Infrarot-, Schall- oder Ultraschall-Näherungsdetektionssysteme vorgesehen sein und/oder eine Auswertung von Bilddaten von Kameras der Anordnung erfolgen.The Avoiding an unwanted collision of the arrangement according to the invention with obstacles, especially with the fuselage or parts of the aircraft, usually has high priority. It can therefore be provided be that the arrangement one or more over the control of the leaderless Transport system has priority safety devices, the designed to stop the arrangement in an unplanned approach to an obstacle are. For example, a circulating the leaderless transport system Buffer rail be present, which when approaching the contact with an obstacle all Movements immediately stops. additionally can proximity sensors such as optical, radar, infrared, sonic or ultrasonic proximity detection systems be and / or an evaluation of image data from cameras of the arrangement respectively.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:One embodiment The invention will be described below with reference to the drawing. In this demonstrate:

1 schematisch die Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung; 1 schematically the view of an arrangement according to the invention;

2 schematisch die Struktur der Datenverarbeitungsanlagen und Kommunikationsmittel einer erfindungsgemäßen Anordnung; 2 schematically the structure of the data processing equipment and communication means of an inventive arrangement;

3 schematisch ein Werkzeug zur Ermittlung des Reifendrucks mittels Messung der Deformation der Reifen. 3 schematically a tool for determining the tire pressure by measuring the deformation of the tire.

Ein führerloses Transportsystem 1 weist auf seiner Oberseite eine Plattform auf, auf der ein Roboter 2 angeordnet ist. Der Roboter 2 besitzt vorzugsweise sechs oder sieben Achsen.A driverless transport system 1 has on its top a platform on which a robot 2 is arranged. The robot 2 preferably has six or seven axes.

Auf der Plattform des führerlosen Transportsystems 1 sind Werkzeugboxen 3 angeordnet, in denen Werkzeuge und Sensoren für Wartungs- und Überprüfungszwecke gelagert sind. Diese können vom Roboter 2 entnommen und zur Durchführung der Wartungsaufgaben eingesetzt werden.On the platform of the driverless transport system 1 are toolboxes 3 in which tools and sensors are stored for maintenance and inspection purposes. These can be from the robot 2 removed and used to perform the maintenance tasks.

Am Chassis des führerlosen Transportsystems 1 sind Einrichtungen 4, vorzugsweise Kameras zur Abstandsmessung und/oder Detektion der Annäherung an Gegenstände oder Hindernisse vorgesehen. Eine umlaufende Pufferschiene 5 mit Berührungssensoren dient als zusätzliche Sicherheit zur Vermeidung von Schäden bei der ungeplanten Berührung von Hindernissen. Antennen 6 dienen der drahtlosen Datenkommunikation.On the chassis of the driverless transport system 1 are facilities 4 , Preferably cameras for distance measurement and / or detection of the approach to objects or obstacles provided. A circulating buffer rail 5 with touch sensors serves as additional security to avoid damage during unplanned contact with obstacles. antennas 6 serve wireless data communication.

2 zeigt den Aufbau des internen Netzwerks der erfindungsgemäßen Anordnung. Ein Zentralrechner 7 ist die zentrale Kommunikationsschnittstelle zu externen Rechnern mittels WLAN bzw. drahtgebundener Verbindungen, angedeutet bei 8. Er kommuniziert ferner mit dem Positionierungs-Hauptrechner 9 des führerlosen Transportsystems sowie dem Roboter-Steuerungs-Hauptrechner 10 des Roboters 2. 2 shows the structure of the internal network of the inventive arrangement. A central computer 7 is the central communication interface to external computers via WLAN or wired connections, indicated by 8th , He also communicates with the positioning host 9 of the leaderless transport system as well as the robot control main computer 10 of the robot 2 ,

Eine Roboter-Steuerungseinheit 11 steuert den eigentlichen Roboter bzw. Roboterarm 12. Diese besitzt im Ausführungsbeispiel vorzugsweise sechs oder sieben Achsen. Eine bei 13 (1) angedeutete Kamera liefert Bilddaten, die in einem Rechner 14 für die digitale Bildverarbeitung weiter verarbeitet werden. Diese Bilddaten können sowohl für die Positionierung des führerlosen Transportsystems 1 und/oder Roboters 2 verwendet werden als auch zur Durchführung einer Wartungsaufgabe (beispielsweise Sichtprüfung von Bauteilen) ausgewertet werden. Ein Datenspeicher 15 dient zur lokalen Speicherung jedweder Daten. Dabei kann es sich um Rohdaten oder ausgewertete Daten von Sensoren oder Kameras handeln, ferner um Steuerungsprogramme oder sonstige Programme zur Durchführung von Wartungsaufgaben, Aufgabenlisten oder dergleichen.A robot control unit 11 controls the actual robot or robotic arm 12 , This has in the exemplary embodiment preferably six or seven axes. One at 13 ( 1 ) indicated camera provides image data in a computer 14 for digital image processing. This image data can be used both for positioning the driverless transport system 1 and / or robot 2 be used as well as to perform a maintenance task (for example, visual inspection of components) to be evaluated. A data store 15 serves for the local storage of any data. This can be raw data or evaluated data from sensors or cameras, and also control programs or other programs for performing maintenance tasks, task lists or the like.

Die konkrete Durchführung verschiedener Wartungsaufgaben wird nachfolgend anhand von Beispielen beschrieben.The concrete implementation various maintenance tasks will be described below by way of examples described.

Im Ruhezustand ist die erfindungsgemäße Anordnung an einer Ladestation geparkt. Wenn der Anordnung ein Auftrag zur Fahrwerksinspektion an einem bestimmten Flugzeug übermittelt und die Position dieses Flugzeugs mitgeteilt wird, fährt das führerlose Transportsystem 1 die Anordnung zunächst zu einer vordefinierten Position am Gate, an dem das Flugzeug parkt. Durch Auslesen der Buchstabenkennung am Leitwerk des Flugzeugs mittels der Kamera wird das Flugzeug identifiziert und damit sichergestellt, dass die richtige Software für die vorgesehene Wartungsaufgabe verwendet werden kann.At rest, the arrangement according to the invention is parked at a charging station. When the system transmits a landing gear inspection order on a particular aircraft and the position of that aircraft is reported, the driverless transport system travels 1 the arrangement first to a predefined position at the gate, where the aircraft is parked. By reading the letter identifier on the tail of the aircraft by means of the camera, the aircraft is identified and thus ensured that the correct software for the intended maintenance task can be used.

Im nächsten Schritt erfolgt die Grobpositionierung der Anordnung mittels des führerlosen Transportsystems 1 am Fahrwerk. Diese Grobpositionierung kann vorzugsweise entweder mithilfe im Boden eingelassener Induktionsschleifen erfolgen (dies funktioniert, da die Parkposition in Flugzeugen am Gate sehr genau festgelegt ist) oder mittels einer Laserabstandsmessung. Die genaue Feinpositionierung wird durch Auswertung der Bilddaten der Kamera 13 im Rechner 14 durchgeführt.In the next step, the coarse positioning of the arrangement takes place by means of the driverless transport system 1 on the chassis. This coarse positioning can preferably be done either by means of inductive loops embedded in the ground (this works because the parking position in aircraft at the gate is very well defined) or by means of a laser distance measurement. The exact fine positioning is achieved by evaluating the image data of the camera 13 in the calculator 14 carried out.

Nach genauer vorgesehener Positionierung des führerlosen Transportsystems 1 am Fahrwerk wird das entsprechende Wartungsprogramm im Roboter-Steuerungs-Hauptrechner 10 aufgerufen und abgearbeitet. Den Ablauf dieser Schritte koordiniert der Zentralrechner 7.After precise positioning of the driverless transport system 1 on the chassis, the corresponding maintenance program in the robot control main computer 10 called and processed. The sequence of these steps is coordinated by the central computer 7 ,

Drei verschiedene Beispiele für die Messung des Reifendrucks werden nachfolgend erläutert.Three different examples of the measurement of tire pressure will be explained below.

a) Direkte Druckmessunga) Direct pressure measurement

Die erfindungsgemäße Anordnung wird parallel zur Felge ausgerichtet. Mithilfe der Kamera 13 und digitaler Bildverarbeitung wird das Ventil an der Felge identifiziert. Basierend auf diesen Daten wird Roboter 2 zum Ventil gefahren und führt folgende Schritte durch:

– Ventilkappe greifen
– Ventilkappe abschrauben
– Messuhr (verbunden mit Druckschlauch) aufsetzen,
– Reifendruck messen und Messwert an den Datenspeicher 15 übermitteln,
– abhängig vom Messwert Luft oder Füllgas nachfüllen,
– Messuhr abnehmen,
– Ventilkappe aufschrauben,
– Zurückfahren des Roboters 2 in Grundposition.

The arrangement according to the invention is aligned parallel to the rim. Using the camera 13 and digital image processing, the valve on the rim is identified. Based on this data becomes robots 2 driven to the valve and performs the following steps:

- Grasp valve cap
- Unscrew the valve cap
- put on dial gauge (connected with pressure hose),
- Measure tire pressure and measured value to the data memory 15 to transfer,
- refill air or filling gas depending on the measured value,
- remove dial gauge,
- unscrew the valve cap,
- Returning the robot 2 in basic position.

b) Auslesen eines am Reifen angeordneten Drucksensorsb) reading a arranged on the tire pressure sensor

Grundsätzlich wird hier vorgegangen wie oben unter a) geschildert mit dem Unterschied, dass das Ventil bereits einen Sensor aufweist, der den Reifendruck permanent beispielsweise mittels eines Piezokristalls misst. Der Roboterarm muss ein Lesegerät zum berührungslosen Auslesen dieses Messwertes lediglich in die Nähe des Sensors fahren und den Reifendruck auslesen. Wenn Luft bzw. Füllgas nachgefüllt werden muss, muss wie vorstehend unter a) beschrieben die Ventilkappe abgeschraubt und ein Druckschlauch zum Nachfüllen von Füllgas angebracht werden.Basically proceeded as described above under a) with the difference that the valve already has a sensor, the tire pressure permanently measures for example by means of a piezoelectric crystal. Of the Robotic arm must be a reader for contactless Reading this reading just drive close to the sensor and tire pressure read. When air or filling gas refilled must be, as described above under a) the valve cap unscrewed and a pressure hose to refill filling gas are attached.

c) Messung der Deformation des Reifensc) Measurement of the deformation of the tire

Für dieses Messverfahren wird die in 3 dargestellte Messeinrichtung 16 verwendet, deren Aufbau einer Schraubzwinge ähnelt. Auf dem Kopf einer Gewindespindel 17 ist ein Kraft- bzw. Drucksensor 18 angeordnet, der zur Messung der axial auf die Gewindespindel 17 ausgeübten Kraft dient. Die gegenüberliegende Backe der Schraubzwinge weist einen Temperaturfühler 19 auf, mit dem die Temperatur eines zu messenden Reifens erfasst werden kann. Der Abstand 20 zwischen den beiden Backen 18, 19 der Schraubzwinge entspricht mindestens der Breite eines zu messenden Reifens.For this measurement method, the in 3 illustrated measuring device 16 used, whose structure resembles a screw clamp. On the head of a threaded spindle 17 is a force or pressure sensor 18 arranged to measure the axial on the threaded spindle 17 applied force is used. The opposite jaw of the screw clamp has a temperature sensor 19 on, with the temperature of a tire to be measured can be detected. The distance 20 between the two cheeks 18 . 19 the screw clamp corresponds at least to the width of a tire to be measured.

Zur Durchführung einer Druckmessung fährt der Roboter 2 die Messeinrichtung 16 waagerecht gehalten auf Höhe der Reifenachse so über die Reifenflanken, dass Drucksensor 18 und Temperaturfühler 19 (also die beiden Backen der Schraubzwinge) die Reifenflanken zwischen sich einschließen. Die Achse der Gewindespindel 17 verläuft dabei im Wesentlichen parallel zur Reifenachse und befindet sich auf gleicher Höhe.The robot moves to perform a pressure measurement 2 the measuring device 16 held level at the height of the tire axis so over the tire walls, that pressure sensor 18 and temperature sensor 19 (So the two jaws of the screw clamp) include the tire walls between them. The axis of the threaded spindle 17 runs essentially parallel to the tire axis and is at the same height.

Anschließend beginnt der Roboter 2, die Spindel 17 zuzuschrauben, so dass sich der Abstand 20 verringert. Dabei wird in der Regel zunächst die gesamte Messeinrichtung 16 verdreht werden, bis ein gummierter Stützarm 21 gegen die Lauffläche des zu vermessenden Reifens gerät, so dass das Drehmoment beim Verdrehen der Gewindespindel 17 auf den Reifen übertragen werden kann. Gewindespindel 17 wird dann weiter zugedreht, bis ein vordefiniertes Anzugsmoment (beispielsweise 1 bis 5 Nm) erreicht ist.Then the robot starts 2 , the spindle 17 screw, so that the distance 20 reduced. As a rule, initially the entire measuring device is used 16 be twisted until a rubberized support arm 21 against the tread of the tire to be measured device, so that the torque when turning the threaded spindle 17 can be transferred to the tire. screw 17 is then further closed until a predefined torque (for example, 1 to 5 Nm) is reached.

Dies ist der Ausgangspunkt für die eigentliche Messung. Der Roboter dreht die Gewindespindel 17 sukzessive (beispielsweise mit jeweils einer halben Umdrehung) weiter zu, anschließend wird mithilfe des Drucksensors 18 eine Druck- bzw. Kraftmessung durchgeführt. Da aufgrund des definierten Verdrehens der Gewindespindel 17 der Abstand 20 zu jedem Zeitpunkt bekannt ist, kann aus diesem Abstand, des mithilfe des Sensors 18 gemessenen Drucks und der mithilfe des Sensors 19 gemessenen Temperatur des Reifens und der im Zeitpunkt der Messung auf dem entsprechenden Reifen lastenden Gewichtskraft des Flugzeugs der Fülldruck des Reifens durch Interpolation errechnet werden. Dabei muss auf Interpolationstabellen bzw. Kurven zurückgegriffen werden, die entsprechende Werte für praktisch in Frage kommende Bereiche der jeweiligen Parameter enthalten.This is the starting point for the actual measurement. The robot turns the threaded spindle 17 successively (for example, each with a half turn) to continue, then using the pressure sensor 18 performed a pressure or force measurement. Because of the defined twisting of the threaded spindle 17 the distance 20 At any given time, it can be known from this distance, by using the sensor 18 measured pressure and with the help of the sensor 19 measured temperature of the tire and the weight of the aircraft at the time of measurement on the corresponding tire, the inflation pressure of the tire are calculated by interpolation. It is necessary to resort to interpolation tables or curves which contain corresponding values for practically possible ranges of the respective parameters.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann weitere Wartungsaufgaben bzw. Zustandskontrollen am Fahrwerk vornehmen.The inventive device can perform further maintenance tasks or status checks on the chassis make.

Im Rahmen der Wartung des Reifens kann die Reifenprofiltiefe bestimmt werden sowie Beschädigungen an den Seitenflächen und Einschnitte in die Laufflächen (Cuts) erkannt werden. Dies geschieht mithilfe des Kamerasystems 13 am Roboter 2, mit dessen Hilfe aus verschiedenen vorprogrammierten Positionen Aufnahmen vom Reifen gemacht werden. Zur Cut-Erkennung wird das Kamerasystem 13 einmal über die gesamte Oberfläche des Reifens gefahren. Gleichzeitig kann dabei die Profiltiefe optisch mittels Lasertriangulation bestimmt werden.As part of the maintenance of the tire, the tread depth can be determined and damage to the side surfaces and cuts in the running surfaces (Cuts) are detected. This is done using the camera system 13 on the robot 2 , which is used to take pictures of the tire from various pre-programmed positions. The camera system is used for cut detection 13 once driven over the entire surface of the tire. At the same time, the profile depth can be determined optically by means of laser triangulation.

Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, dass die gewonnenen bzw. bereits ausgewerteten Messdaten per WLAN-Schnittstelle 8 an die Wartungsleitstelle weitergegeben werden. Wird eine Unregelmäßigkeit wie beispielsweise ein Cut erkannt, kann dieser Cut wahlweise exakt vermessen werden, entweder automatisch durch den Roboter oder manuell durch einen Mechaniker, der den Roboter 2 zu diesem Zweck manuell fernsteuert. Die Vermessung kann in der Weise geschehen, dass ein mechanisches Messsystem mit einem vorgegebenen Druck bzw. einer vorgegebenen Kraft in den Cut gescho ben wird. Die auf diese Weise ermittelte Tiefe des Cuts wird ins Verhältnis zu der Reifenprofiltiefe gesetzt und auf Basis dieser Berechnungen entschieden, ob ein Wartungsauftrag (Reifenreparatur bzw. Reifenwechsel) erteilt werden muss.In the context of the invention, it is possible that the obtained or already evaluated measurement data via WLAN interface 8th be forwarded to the maintenance center. If an irregularity such as a cut is detected, this cut can optionally be measured exactly, either automatically by the robot or manually by a mechanic who controls the robot 2 manually remotely controlled for this purpose. The measurement can be done in such a way that a mechanical measuring system is gescho ben with a predetermined pressure or a predetermined force in the cut. The depth of the cut determined in this way is set in relation to the tire tread depth and on the basis of these calculations it is decided whether a maintenance order (tire repair or tire change) has to be issued.

Der Zustand der Bremsen kann ebenfalls mit der erfindungsgemäßen Anordnung überprüft werden. Die Länge der herausstehenden Bremsstifte (Indikator für den Zustand der Bremsbeläge) kann durch digitale Bildverarbeitung erfasst und mit den Vorgaben verglichen werden.Of the Condition of the brakes can also be checked with the inventive arrangement. The length the protruding brake pins (indicator of the condition of the brake pads) can recorded by digital image processing and compared with the specifications become.

Eine Wartung der Felgen durch Sichtkontrolle mithilfe des Kamerasystems 13 ist ebenfalls möglich. Eine weitere Variante der Erfindung kann zur Kontrolle der Felgen des Flugzeugtyps Boeing 737 eingesetzt werden. Die Boeing 737 verfügt als einziger Flugzeugtyp über Radkappen, die eine direkte Sichtkontrolle des Zustands der Felgen unmöglich machen. Die Radkappen weisen eine kleine Öffnung auf, durch die eine Reifendruckmessung erfolgen kann. Erfindungsgemäß kann hier der Roboter 2 an seiner Spitze eine kleine Kamera wie beispielsweise eine Boroskopkamera aufweisen, die durch diese Radkappenöffnung hindurch den Felgenzustand überprüfen kann.Maintenance of the rims by visual inspection using the camera system 13 is also possible. Another variant of the invention can be used to control the rims of the aircraft type Boeing 737. The Boeing 737 is the only type of aircraft with hubcaps that make it impossible to directly check the condition of the rims. The hubcaps have a small opening through which a tire pressure measurement can be made. According to the invention, the robot can be used here 2 have at its tip a small camera such as a borescope camera, which can check through this Hubkappenöffnung through the rim condition.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann es vorgesehen sein, den Roboter 2 beispielsweise mittels einer Hebebühne auf dem führerlosen Transportsystem 1 anzuordnen. Auf diese Weise können Arbeiten in größerer Höhe, beispielsweise Überprüfungen des Zustands des Rumpfs oder der Triebwerke, insbesondere die Überprüfung des Ölstandes durchgeführt werden.In one embodiment of the invention, it may be provided, the robot 2 for example by means of a lift on the driverless transport system 1 to arrange. In this way, work at a higher altitude, for example, checks on the condition of the fuselage or the engines, in particular the verification of the oil level can be performed.

Claims

Arrangement for carrying out maintenance work on aircraft, comprising: a) a device for carrying out maintenance, which has at least one sensor ( 13 ) for recording maintenance-relevant data of the aircraft and / or at least one robot arm ( 2 ), b) a driverless transport system ( 1 c) at least one positioning system adapted to bring the assembly to the intended position relative to the aircraft for carrying out the maintenance work.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the sensor ( 13 ) is designed for recording maintenance-relevant data of the aircraft for non-contact, preferably optical data acquisition.

Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the robot arm ( 2 ) is designed for handling a plurality of maintenance tools, wherein it is preferably used for automatic tool change from a tool stock carried by the assembly ( 3 ) is trained.

Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the driverless transport system ( 1 ) has a platform in the upper area, which is provided for receiving the device for carrying out maintenance work and / or the tool supply (see FIG. 3 ) is trained.

Arrangement according to one of Claims 1 to 4, characterized that it is a self-sufficient energy source, preferably a battery and / or having a generator.

Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the positioning system selects a location determination device the group consisting of satellite navigation system, optical positioning systems, Induction systems and motion sensors has.

Arrangement according to claim 6, characterized that the positioning system additionally a location determination device selected from the group consisting from laser measurement systems and digital image processing.

Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized that it is an identification device for the aircraft to be serviced having.

Arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized that they carry at least one of the following maintenance work is designed: a) control and / or change the tire pressure, b) checking the tread depth and / or the Condition of the tires, c) checking the condition of the brakes, d) Check the condition of the rims.

Arrangement according to claim 9, characterized that the tire pressure control is made by a method selected from the group consisting of direct measurement on the tire valve with a Pressure gauge, reading a pressure sensor arranged on the tire, and measuring the deformation of the tire.

Arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized that they have one or more data processing systems for one or more the following tasks: a) control of the driverless Transport system, b) control of the robot arm, c) recording, Processing and / or storage of the data of the sensors for detection maintenance-related data of the aircraft.

Arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that it comprises devices ( 8th ) for wireless and / or wired communication with external data processing equipment.

Arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that it can be brought into a congested state with a small overall height, wherein preferably the driverless transport system ( 1 ) can move the arrangement only in the congested state.

Arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized that the maintenance work programmatically and / or manually remotely controlled become.

Arrangement according to one of claims 1 to 14, characterized in that it has a relation to the control of the driverless transport system ( 1 ) has priority safety device, which is designed to stop the arrangement in an unplanned approach to an obstacle.