EP2661394A1 - Gepäckstückverladesystem und -verfahren - Google Patents

Gepäckstückverladesystem und -verfahren

Info

Publication number
EP2661394A1
EP2661394A1 EP11782387.2A EP11782387A EP2661394A1 EP 2661394 A1 EP2661394 A1 EP 2661394A1 EP 11782387 A EP11782387 A EP 11782387A EP 2661394 A1 EP2661394 A1 EP 2661394A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
luggage
baggage
base plate
piece
consistency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11782387.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Neumaier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Autoloader GmbH
Original Assignee
Autoloader GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Autoloader GmbH filed Critical Autoloader GmbH
Publication of EP2661394A1 publication Critical patent/EP2661394A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B64F1/36—Other airport installations
    • B64F1/368—Arrangements or installations for routing, distributing or loading baggage

Definitions

  • the present invention relates to a baggage handling system comprising a handling device for automatically loading luggage from a transfer point of a baggage handling system into a container to be loaded with a plurality of pieces of baggage, the handling device comprising a gripper tool movable between the transfer point and the container interior, and wherein the
  • GreifWerkzeug serving as a support for a piece of luggage to be transported base plate and a displaceable on the base plate arranged scraper for stripping a lying on the base piece of luggage. Furthermore, the present invention relates to a baggage loading method
  • the present invention relates to the loading of luggage at airports in a system that is to be automated or automated as far as possible, in which the items of luggage abandoned by the passengers, for example at different check-in counters, are automatically assigned to a respective destination by means of a luggage conveyor system Transfer point are transported and there - again as fully automatic - to be loaded in containers. Identification of the luggage during baggage handling from the check-in counter to
  • Transfer station or the assignment of the conveyed baggage to the destination or the container intended for this, in which the piece of luggage in question is to be loaded, takes place e.g. by means of trailers suitably attached to the baggage bag, containing the information on the destination and the class of service (and, if applicable, further information) and which are preferably non-contact during the transport process, e.g. optically or electronically, can be read out.
  • Luggage is usually transported to a respective destination associated with the transfer point and from there - by means of a suitable handling device - in a respective destination (and possibly the class of flight) assigned container loaded, each with a plurality of luggage to be loaded container then be spent on the aircraft in question, where then preferably the container in question or the entire baggage in the respective container - if necessary.
  • Manual - be loaded into a hold of the aircraft.
  • each flight is usually associated with a plurality of containers.
  • a container in the presently relevant sense can thus also be considered a luggage car or trailer for transporting luggage to an aircraft. Extensive automation of baggage handling, sorting and loading has long been sought to reduce staffing costs at airports.
  • Transfer point for the luggage are transported, in which also early checked baggage can be supplied using a cache automatically and at the right time of the relevant destination destination transfer point for the further loading of the luggage.
  • the patent document GB 1,384,593 published in 1975 also describes a largely automated baggage conveyor system.
  • EP 1 070 664 B1 discloses a method and an arrangement for the automated transport, sorting and loading of items of baggage in airports, in which the transport of the pieces of luggage to different loading means, in particular the sequence of the pieces of luggage to be loaded, is automatic depending on previously recorded characteristics of the established luggage, such as its weight, shape, volume, consistency and class of flight.
  • the loading of the luggage according to a classification according to their weight and consistency can be done gently by hard and / or heavy luggage first be placed close to the ground and soft and light luggage later stacked on it.
  • the use of a combination of metrological devices is provided, eg of tactile sensors and image processing systems.
  • DE 38 44 597 AI relates to the handling of passenger luggage at an airport, with luggage loaded into a container and the container is then placed in an aircraft.
  • a specifically designed device for loading containers with a plurality of pieces of luggage is described, which may be preceded by a measuring device with which the dimensions of each individual can be loaded.
  • Denden luggage can be detected, so that it is determined by a control on the basis of the known dimensions of the container, at which point of the container which luggage is stowed and what storage space then still remains in the container.
  • the device used for baggage loading which comprises a height-displaceable along a column and attached to horizontally movable telescopic slides luggage piece holding device, which in turn has a fork for receiving a piece of luggage, luggage pieces, however, only in the predetermined orientation laterally insert into a container, which is with regard to the most flexible use of given in a container storage space proves to be disadvantageous.
  • DE 100 12 090 A1 shows a generic baggage loading system with a baggage lifting device arranged at the end on a robot arm, with which pieces of baggage with a blade plate serving as a base plate are respectively grasped on its lower side, the container passing through an opened vertical side of the container bela- that will.
  • the blade plate is received on the robot arm projecting and adjustable in inclination.
  • a luggage slide is provided on the blade plate, which is used for the purpose of abrading a piece of luggage lying on the blade plate along the
  • Blade plate is moved close to the front free edge.
  • the pieces of luggage to be loaded can only be loaded in their orientation lying on the blade plate and that in the system described in DE 100 12 090 A1, as well as in that of DE 38 44 597 A1, the consistency of a piece of baggage to be loaded is not taken into account as a criterion for determining a suitable position and / or orientation of the piece of baggage within the container.
  • DE 10 2007 046 919 A1 which does not concern the loading of baggage at airports, shows a gripper for automatically gripping packing units of different dimensions and quality.
  • the gripper has a relative to a support frame horizontally movable support which rests on a pack unit to be gripped, and a hold-down, wherein the hold-down is movable vertically in the direction of the carrier, so that the packing unit can be pressed by mechanical clamping against the carrier. It is also proposed to determine by means of suitable sensors, the hold-down force exerted by the hold-down in order to avoid damage to sensitive products.
  • the present invention is intended to provide a luggage loading system of the type mentioned above which can be retrofitted at airports in the simplest possible way, as well as a corresponding baggage loading method, with which an automated, as reliable and gentle as possible
  • the luggage loading system according to the invention is in addition to the already mentioned features in that the GreifWerkmaschine at least one traversed in the direction of the base plate or
  • the luggage loading system further comprises a cooperating with the hold of the gripping tool measuring and evaluation, which is adapted to determine a characteristic which the consistency of reflects between the at least one hold-down and the base plate located luggage.
  • the inventively provided gripping tool which - a rounded in plan view, for example, rectangular or at a free end - base plate, one on it - for example, from a rear end to a front free end of the base out slidably disposed scraper and at least one with respect to the base plate perpendicularly between a each releasing luggage to be gripped and includes a piece of luggage pushing against the base plate position displaceable hold-down is ideal for secure gripping luggage pieces of various designs.
  • the GreifWerkzeug can be made compact at the same time, so that in the confined space of a - possibly already partially loaded - container to be loaded luggage in such positions - and, if necessary, in a direction opposite to the original orientation of the item of luggage on the baggage conveyor system changed orientation - can be sold, which are suitable taking into account the determined consistency of the luggage to achieve the highest possible packing density.
  • a piece of luggage to be loaded with the piece of baggage loading system according to the invention can first be deposited at the transfer point - with hold-down device in an open position - on the base plate of the gripping tool suitably positioned in the region of the transfer point, eg by the piece of baggage in question directly onto the base plate of the gripping tool by means of the baggage conveyor system is transported.
  • the at least one hold-down device from the open position in which it was suitably far away from the base plate for receiving the respective baggage, be driven in the direction of the base plate until the bag from the at least one hold-down - eg under a predetermined force or under a depending on the determinable when closing the blank consistency of the luggage) force to be determined against the base plate are pressed, whereby the bag is securely held in the GreifWerkzeug (between base plate and hold-down) and preferably also in any rotation of the gripper - Tool is held firmly in position about at least one axis.
  • the gripping tool of the inventively provided handling device - with the aid of suitable positioning means such as a robotic arm carrying the gripper tool (see below) - moved into the interior of the container to a suitable storage position for the respective piece of luggage, where the bag under the method of at least one hold-down in a position releasing the luggage again - and possibly.
  • suitable positioning means such as a robotic arm carrying the gripper tool (see below) - moved into the interior of the container to a suitable storage position for the respective piece of luggage, where the bag under the method of at least one hold-down in a position releasing the luggage again - and possibly.
  • the piece of baggage loading system according to the invention has one with the hold-down of the
  • Gripping tool cooperating measuring and evaluation unit which is adapted to determine the consistency of the held-down and base plate piece of luggage reflecting indicator, as this taking into account the determinable during the loading process consistency characteristic of the bag a suitable storage location and orientation for the bag within of the container can be determined or in any case can be checked whether the baggage piece to be loaded taking into account the determined consistency characteristic for Storage at a possibly initially independent of this calculated storage location and orientation within the container is suitable. If this is not the case, by means of the evaluation unit or another computer unit connected thereto (eg a computer system controlling the entire loading process, which may optionally contain the aforesaid evaluation unit), taking into account the determined consistency parameter, either a suitable other position and orientation for the Storage of baggage within the container determines and the handling device
  • ascertainable consistency parameter is to allow a classification of the pieces of luggage to be loaded in different consistency classes and is in the smallest requirement of the measurement and evaluation system one
  • a division into other intermediate classes eg a division into a total of three, four, five or even more different Consistency classes
  • a continuous parameter for the consistency or the "degree of hardness” or the "deformability" of a piece of luggage may also be advantageous.
  • the determination of a consistency parameter as explained above during the loading process with the gripper is particularly useful for determining suitable storage positions and orientations for the piece of luggage to be loaded in the remaining free space of a container, for example soft luggage - unlike hard luggage - bad for settling in an upright orientation is suitable (unless it can be set off or pushed into a suitably sized space between two pieces of luggage using the GreifTerkzeug in upright orientation) or because soft luggage in a container preferably above the hard luggage is to be arranged.
  • ascertainable consistency parameter reflects the consistency, ie in particular the deformability of the item of luggage to be loaded in the direction perpendicular to the base plate, which - depending on the type of luggage - does not necessarily have to coincide with the given perpendicular consistency or deformability of the luggage.
  • cooperating measuring and evaluation unit which is set up to determine a further parameter which determines the consistency of the item of luggage. reflects a force applied in the direction of movement of the scraper.
  • the scraper can be pressed in a suitable manner against the luggage piece, while it is already pressed by the hold-down with predetermined (in particular constant) force against the base plate, so that under evaluation caused by the scraper deformation of the luggage or the scraper
  • a force for the consistency of the item of luggage when force is applied in a direction perpendicular to the base plate direction is determined applied force or the pressure applied here.
  • Baggage adjacent space of the container can be pressed.
  • the packing density achievable within the container can be increased compared to a mere adjustment to the geometric dimensions of the respective items of luggage and the given clearances. It is thus within the scope of the invention of particular advantage if the loading process controlling computing unit to determine a suitable storage position and
  • Determining a suitable storage position and orientation can be taken into account for each piece of luggage to be loaded.
  • the transfer point at which the pieces of luggage are transferred from the baggage conveyor to the gripping tool, can be advantageously formed in the context of the present invention by a free end of a luggage conveyor belt.
  • the gripping tool is then preferably at the free end of the
  • Transfer positions suitable to be controlled conveyor belts that the transported by the conveyor belt items are automatically transported to the base plate of the gripping tool, e.g. from its front free end and / or from another side of the base plate.
  • the gripper tool for taking over a piece of luggage with the front free end of its base plate at the free end of the conveyor belt (immediately adjacent to this and the sem facing) is positionable.
  • the base plate can be brought into a tilted position (by a suitable adjustment of the position of the gripping tool), so that the piece of luggage in question automatically slips into the free space within the gripping tool, which is bounded to the rear by the wiper.
  • the piece of luggage can be fixed on the base plate by means of a suitable method of the hold-down and, at the same time, the corresponding consistency characteristic of the item of luggage can be determined.
  • the GreifWerkzeug is alternatively positioned by appropriate design and arrangement of the gripper tool carrying robotic arm at the end of the conveyor belt, that the baggage the GreifWerkzeug not laterally from the free end of the base plate, but is supplied laterally, so in the With regard to the possible orientations of the baggage during its subsequent storage in the container greater flexibility exists.
  • the hold-down device and / or the wiper can be brought into a position, in particular to accelerate the loading process with already known geometry of the piece of luggage to be picked up beforehand, in a position which accommodates the item of luggage in the bag
  • Gripping tool allow, however, in the case of the hold down the least possible route for pressing the bag against the base plate and / or in the case of the scraper the least possible route for stripping the bag (at later discontinuation of the bag in the container) condition.
  • the least possible route for stripping the bag at later discontinuation of the bag in the container
  • the scraper to achieve the most gentle and positionally accurate recording of the luggage in the GreifWerkzeug if necessary. First, be brought into a forward position and then, if the bag is in the correct position, in a moved backwards so that the piece of luggage gently and with continuous contact with the scraper completely on the base plate of the
  • Gripping tool slips By suitable timing of the movement of the scraper, the "impact" of the item of luggage on the scraper can also already be reduced.
  • the handling device comprises a robot arm on which the gripper tool projects forward from one end of the robot arm protruding base plate is fixed and with which the gripping tool between the transfer point and the interior of a suitably positioned container is movable. It can then be provided in a particularly advantageous manner that the gripping tool by means of the robot arm in such a way about at least one axis, advantageously about two mutually orthogonal axes, rotated or tilted, so that the base plate can assume a vertical orientation. In this case, in particular, such an orientation should be taken, in which the base plate with its front free end and / or a lateral edge facing down.
  • the baggage conveyor system in lying orientation on the base plate of the gripping tool conveyed luggage in an upright orientation in the container settle, which is advantageous for optimal utilization of the limited space in the container to be loaded and allows a particularly high packing density.
  • the evaluation unit determines the consistency of the item of luggage by evaluating the contact pressure exerted by the hold-down or by the scraper on the item of luggage in different positions (or by means of the respective drive unit for the downholder or the wiper applied force) and / or by the hold-down or the wiper at a given Contact pressure (or force) caused deformation of the baggage determined. If necessary. can for comparison purposes on the previously determined in the unloaded state geometric dimensions of the luggage
  • the measurement and evaluation unit thus advantageously evaluates the forces exerted by the hold-down device and / or scrapers in different positions on the item of luggage and the deformation caused thereby, thus to a certain extent the resistance of the item of luggage to one of the respective position Determined by hold-down or scraper deformation corresponding and thus ultimately the bag a characteristic is assigned, the consistency of the bag (ie the resistance of the bag against one of hold-down or wiper exercised
  • the luggage piece loading system according to the invention further comprises one of the handling device
  • upstream measuring device which is adapted to determine the use of optical measuring means, the geometric dimensions and / or color and / or other surface texture and / or a characteristic edge profile of the baggage to be loaded.
  • Abstell too on several of the aforementioned parameters can improve continuously during operation.
  • CCD cameras e.g. for the purpose of edge detection, for the determination of surface properties or for the determination of geometrical dimensions on common image recognition and image recognition
  • the baggage loading system expediently also has a comparison unit, by means of which a comparison between the estimated and the parameter determined in cooperation with the at least one hold-down device and / or the wiper of the gripping tool during the loading of the respective item of luggage is made.
  • a comparison unit by means of which a comparison between the estimated and the parameter determined in cooperation with the at least one hold-down device and / or the wiper of the gripping tool during the loading of the respective item of luggage is made.
  • consistency of the item of baggage so that in a relevant discrepancy between "estimated” and determined (ie actual) consistency of the piece of baggage if necessary, a recalculation of another storage location (and orientation) or a sorting of the item in question for a later manual loading can be done in the container.
  • the baggage loading system is a sorting device for controlling the order of the transfer point by means of
  • Baggage conveyor system has supplied luggage, the order of the baggage depending on the estimated characteristic for the
  • Consistency of the pieces of luggage to be loaded takes place. As a result, then also the order of the transfer point supplied luggage in terms of a space-saving and careful loading of luggage in the respective container to be controlled.
  • a further device preceding the handling device can be provided for determining the (actual) consistency of the pieces of baggage to be loaded, with which, for example, e.g. with the use of suitable tactile sensors, the consistency of the baggage supplied to the transfer point, with respect to advantageous
  • Kraftbeautschonne in different directions can be determined, which can then be used for computer-aided planning of the automated loading process.
  • an optical measuring device can advantageously be provided on the gripper tool with which, with the use of suitable algorithms, the correct deposit of a piece of luggage in the container is verified and / or the free space (still) present in a container - e.g. before and / or after the storage of each piece of luggage in the container - determined and then the processing unit controlling the loading process can be transmitted.
  • the loading system according to the invention advantageously has a device by means of which always the exact position and orientation of a load to be loaded Containers (in particular relative to the gripper tool or relative to the robot arm), unless this is always exactly predetermined by suitable means, can be determined.
  • the present invention relates to a method for baggage loading using a baggage loading system according to one of the preceding claims, comprising at least the following - iteratively repeated steps:
  • Fig. 1 is a side view of a piece of luggage loading system according to the invention.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a piece of baggage loading system 1 according to the invention with a handling device 2 which comprises a movable robot arm 3 and a gripping tool 4 mounted thereon with a base plate 5, a two-part hold-down device 6 and a wiper 7.
  • the gripping tool 4 will be explained in more detail below with reference to FIGS. 2-6.
  • Gripping tool 4 next supplied case 9 when it is transported by the conveyor belt 8 in the conveying direction F beyond the free end 15 of the conveyor belt 8, automatically slides into the gripping tool 4 on the base plate 5, until it at the scraper located in a rear position. 7 comes to the plant.
  • the baggage item 9 can be gripped securely in the gripper tool 4 by moving the hold-down device 6 in the direction of the base plate 5 until it presses the item of luggage 9 against the base plate 5 with a predetermined contact pressure, so that the item of luggage 9 is independent of the orientation and movement of the gripping tool 4 is always securely held.
  • the gripper tool 4 can be moved by means of the robot arm 3 through an access opening 17 released from an opened cover 16 into the interior 18 of the container 13, which is hereby accessible from above and partly laterally ,
  • the gripping tool 4 mounted on the robot arm 3 with the base plate 5 protruding forwardly from the end of the robot arm 3 can be tilted about the axis L, in particular by moving the end of the robot arm according to the double arrow P and together with another part of the robot arm 3 according to the double arrow Q around the axis M can be rotated or pivoted, whereby the base plate 5 of the gripping tool 4 for the purpose of an upright deposition of initially lying on the base plate 5 held luggage can be brought into different substantially vertical orientations.
  • the movement of the robot arm 3 further allows pivotal movements of its components according to double arrows R and S about the axes N and O and can also be rotated altogether according to double arrow T on its base 19 about a vertical axis, so that a total of a large range of motion for the gripping tool 4 moved by means of the robot arm 3.
  • the entire loading operation including the movement of the conveyor belt 8, the movement of the robot arm 3 and the gripping tool 4 about the said axes and the adjustment of the hold 6 and the scraper 7, is controlled by a central processing unit 20, which is also a respectively suitable Storage position and orientation for each to be loaded in the container 13 baggage 9, 10, 11 determines, if not this example because of a momentarily (or generally) inappropriate dimension or consistency - such as the baggage 24 deposited by the picking tool 4 in a previous process on a delivery table 23 - has to be sorted out for the purpose of manual loading.
  • the arithmetic unit 20 serves in cooperation with suitable measuring means (not shown in FIG. 1), which are associated with the hold-down 6 and the scraper 7, at the same time as an evaluation unit 21, 22, taking into account one of the hold-down 6 and the scraper 7 on the respectively to be loaded piece of luggage 9, 10, 11 force exerted or a deformation of the baggage piece 9, 10, 11 caused thereby to determine a parameter for the given in the respective direction of action consistency of the baggage piece 9, 10, 11, then for the planning of the further loading process or the determination / verification of a suitable storage position and orientation within the container 13 is taken into account.
  • the container 13 located on a trailer 13 is - due to a located at the loading position for the container 13 ramp 26 on which the trailer 25 comes to rest - arranged in an inclined orientation (angle) relative to the horizontal, so that by means of the handling device. 2 in the interior 18 of the container 13 near the side wall 27 located at the sloping end of the container bottom 27 (shown in broken lines) on the sloping bottom surface of the container 13 according to arrow V in the direction of the side wall 27 slips and comes to rest on the same, which is a particularly positionally accurate Storage of luggage pieces 28, 9, 10, 11 is made possible within the container 13.
  • a measuring device 29 arranged in the region of the conveyor belt 8 and thus upstream of the handling device 2 is shown schematically with two CCD cameras 30, 31 installed in the region of the conveyor belt, with which the luggage items 9, 10 conveyed past it 11 from different directions (here: from above and one side) can be optically detected.
  • the arithmetic unit 20 in cooperation with the arithmetic unit 20, to which the signals of the CCD cameras 30, 31 are transmitted, firstly, the geometrical dimensions of the luggage pieces 9, 10, 11 that are relevant for the loading process can be determined and secondly Insofar as the arithmetic unit 20 also functions as a consistency estimation device 32, by evaluating the dimensions, the ascertainable color of a piece of luggage, another surface property and / or characteristic edge profiles of the respective item of luggage and using a database containing relevant correlations
  • Probable characteristic for the consistency of the item of luggage 9, 10, 11 determined and utilized to determine a suitable storage position and orientation.
  • the arithmetic unit 20 then also functions as a comparison unit 33 in that during the subsequent loading process of a piece of luggage 9, 10, 11 the or the determined during the loading process characteristics for the (actual) consistency with the previously determined by the consistency estimation means 33 characteristics for Consistency in the respective direction compares, so that in the case of relevant deviations if necessary, a new storage location for the item of luggage within the container is determined or a sorting of the item of luggage for manual loading under the luggage item on the storage table 23 is caused.
  • Fig. 2 shows the gripping tool 4 in a perspective view obliquely from the front with for receiving a Luggage suitably wide open hold-down 6, wherein the hold-6 has two laterally spaced, in plan view substantially rectangular, above the base plate arranged and aligned parallel thereto flat hold-down elements 6a, 6b, which, as explained below, in a perpendicular to Base plate 5 lying axis are movable to press a lying on the base plate 5 luggage against selbige.
  • the hold-down elements 6a, 6b can thus be moved starting from the position shown in FIG. 2 according to arrow B in the direction of the base plate until they press a piece of luggage not shown here with eg specifiable force against the base plate 5 and thus keep safe.
  • a suitable adjustment of the (maximum) exercisable force can prevent damage to the luggage (or its contents).
  • Support arm 36, 37 attached, which to achieve a compact design up behind the level of
  • Scraper plate 35 extends in its rearmost position and which in turn there is in turn attached to a vertically displaceably guided guide rail 38, 39 of each one (behind the scraper 7) arranged servomotor 40, 41 via a respective traction drive 42, 43 (here: in Type of positive toothed belt drive) is adjusted.
  • the respective servo motor 40, 41 is controlled by the arithmetic unit 20 so that the hold-down elements 6a, 6b press with predetermined force on the luggage, then can be from each by means of the computing or evaluation 20, 21 in cooperation with the electronics of the servo motor 40, 41 determinable position of the respective hold-down element 6a, 6b (ie the distance between hold-down element 6a, 6b and base plate 5) and determine by comparison with the known geometric dimensions of non-kraftbeetzschlagten baggage as far the baggage piece acted upon by the hold-down elements 6a, 6b with a predetermined force has deformed, which allows an immediate conclusion as to its consistency and thus the determination of a parameter suitable for this purpose.
  • adjustable hold-down elements 6a, 6b may present - depending on the particular piece of luggage - if necessary.
  • Consistency characteristics if the item of luggage, e.g. in the region of the first hold-down element 6a is more yielding than in the region of the second hold-down element 6b.
  • a parameter formed by the mean of the two parameters can be essentially determined as the consistency of the piece of luggage (in the relevant direction) or, for further calculations, it can be assumed that the piece of luggage in question has a spatially inhomogeneous consistency, as determined become. With more than two juxtaposed and separately driven by means of a servo motor hold-down elements even better statement on the spatially inhomogeneous consistency of the luggage to be loaded could be achieved, bringing the computerized loading of
  • the scraper 7 formed by the stripper plate 35 is driven by means of a - not visible in FIGS. 2-6 servomotor, which is arranged approximately centrally below the base plate 5. Again, with the baggage piece firmly holding down device 6 in cooperation with the measurement and evaluation unit 22 likewise formed by the central processing unit 20, as already described above, a value for the consistency of the item of luggage in the feed direction of the scraper can be determined.
  • Figs. 3-5 show the gripping tool 4 with closed, i. down to the base plate approached hold-6 in different views obliquely from the front (Fig. 3), obliquely from behind (Fig. 4) and from the side (Fig. 5).
  • the mounting plate 44 with which the gripping tool 4 is attached to a free end of the robot arm 3 already shown in Fig. 1, well visible.
  • a support structure 45 connected to the mounting plate 44 can be seen, to which e.g. the two guide rails 38, 39 are guided linearly displaceable and to which the base plate 5 is attached.
  • FIG. 6 again shows, in a view obliquely from the front, the gripping tool with the scraper 7 moved forward and the hold-down 6 wide open.

Landscapes

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Abstract

Bei einem Gepäckstückverladesystem (1) mit einer Handhabungsvorrichtung (2) zum automatischen Verladen von Gepäckstücken (9,10,11) von einer Übergabestelle eines Gepäckstückfördersystems (12, 8) in einen mit einer Mehrzahl an Gepäckstücken (9, 10, 11) zu beschickenden Container (13) ist vorgesehen, dass die Handhabungsvorrichtung (2) ein zwischen der Übergabestelle und dem Containerinneren (18) bewegbares Greifwerkzeug (4) umfasst, welches eine als Auflage für ein zu verladendes Gepäckstück (9, 10, 11) dienende Grundplatte (5) und einen auf der Grundplatte (5) verschiebbar angeordneten Abstreifer (7) zum Abstreifen eines auf der Grundplatte (5) liegenden Gepäckstücks (9, 10, 11) aufweist. Ferner ist vorgesehen, dass das Greifwerkzeug (4) wenigstens einen in Richtung zur Grundplatte (5) verfahr- oder verschwenkbaren Niederhalter (6) zum Anpressen des Gepäckstücks (9, 10, 11) gegen die Grundplatte (5) des Greifwerkzeugs (4) aufweist und dass das Gepäckstückverladesystem (1) eine mit dem Niederhalter (6) des GreifWerkzeugs (4) zusammenwirkende Mess- und Auswerteeinheit (20, 21) umfasst, die dazu eingerichtet ist eine Kenngröße zu ermitteln, welche die Konsistenz des zwischen dem wenigstens einen Niederhalter (6) und der Grundplatte (5) befindlichen Gepäckstücks (9, 10, 11) widerspiegelt.

Description

Gepäckstückverladesystem und -verfahren
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gepäckstückverladesystem umfassend eine HandhabungsVorrichtung zum automatischen Verladen von Gepäckstücken von einer Ü- bergabestelle eines Gepäckstückfördersystems in einen mit einer Mehrzahl an Gepäckstücken zu beschickenden Container, wobei die Handhabungsvorrichtung ein zwischen der Übergabestelle und dem Containerinneren bewegbares GreifWerkzeug umfasst und wobei das
GreifWerkzeug eine als Auflage für ein zu verladendes Gepäckstück dienende Grundplatte sowie einen auf der Grundplatte verschiebbar angeordneten Abstreifer zum Abstreifen eines auf der Grundplatte liegenden Gepäckstücks aufweist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Gepäckstückverladung unter
Verwendung eines solchen Gepäckstückverladesystems .
Die vorliegende Erfindung betrifft dabei insbesondere die Verladung von Reisegepäck an Flughäfen in einem möglichst weitgehend zu automatisierenden bzw. automatisierten System, bei welchem die von den Flugreisenden z.B. an verschiedenen Check- in- Schaltern aufgegebenen Gepäckstücke zunächst mittels eines Gepäckfördersystems vollautomatisch zu einer dem jeweiligen Flugziel zugeordneten Übergabestelle transportiert werden und dort - wiederum möglichst vollautomatisch - in Container zu verladen sind. Eine Identifikation der Gepäckstücke während der Gepäckstückförderung vom Check- in-Schalter zur
Übergabestation bzw. die Zuordnung der geförderten Gepäckstücke zu dem betreffenden Reiseziel bzw. dem hierfür bestimmten Container, in welchen das betreffende Gepäckstück zu verladen ist, erfolgt dabei z.B. mittels geeignet am Gepäckstück befestigten Anhängern, die die Informationen zum Flugziel und der Flugklasse (sowie ggfs. weiterer Informationen) enthalten und die während des Fördervorgangs bevorzugt berührungslos , z.B. optisch oder elektronisch, ausgelesen werden können.
Gepäckstücke werden dabei für gewöhnlich an eine dem jeweiligen Flugziel zugeordnete Übergabestelle befördert und von dort - mittels einer geeigneten Handhabungsvorrichtung - in einen dem jeweiligen Flugziel (und ggfs. der Flugklasse) zugeordneten Container verladen, wobei die jeweils mit einer Mehrzahl an Gepäckstücken zu beladenen Container anschließend zu dem betreffenden Flugzeug verbracht werden, wo dann bevorzugt der betreffende Container insgesamt oder aber die in dem jeweiligen Container befindlichen Gepäckstücke - ggfs. manuell - in einen Laderaum des Flugzeugs verladen werden. Selbstverständlich sind dabei jedem Flug zumeist eine Mehrzahl an Containern zugeordnet. Als Container im vorliegend relevanten Sinne kann somit auch ein Gepäckwagen oder -anhänger zum Transport von Gepäckstücken zu einem Flugzeug angesehen werden. Eine weitgehende Automatisierung der Gepäckstückförderung, -Sortierung und -Verladung wird zur Verminderung des Personalaufwands an Flughäfen bereits seit langer Zeit angestrebt.
Automatisierte Gepäckstückfördersysteme zum zielgerichteten Transport und ggfs. bereits einer geeigneten Sortierung des von Flugreisenden aufgegebenen Reisegepäcks auf Flughäfen sind in vielerlei Ausgestaltungen bekannt. So beschreibt bereits das US-Patent US 3,260,349 aus dem Jahre 1966 ein automatisiertes Gepäckstückfördersystem, mit welchem Gepäckstücke an Flughäfen zu einer dem richtigen Flugziel entsprechenden
Übergabestelle für das Gepäck transportiert werden, bei welchem auch frühzeitig aufgegebene Gepäckstücke unter Verwendung eines Zwischenspeichers automatisch und zum richtigen Zeitpunkt der dem betreffenden Reiseziel zugeordneten Übergabestelle für die weitere Verladung des Gepäcks zugeführt werden können. Auch in der im Jahr 1975 veröffentlichten Patentschrift GB 1,384,593 wird bereits ein weitgehend automatisiertes Gepäckstückfördersystem beschrieben.
Ferner ist aus der EP 1 070 664 Bl ein Verfahren und eine Anordnung zur automatisierten Beförderung, Sortierung und Verladung von Gepäckstücken in Flughäfen bekannt, bei welchen der Transport der Gepäckstücke zu verschiedenen Verlademitteln, insbesondere die Reihenfolge der zu verladenden Gepäckstücke, in Abhängigkeit von zuvor selbsttätig erfassten Kenngrößen des aufgege- benen Gepäckstücks, wie z.B. dessen Gewicht, Form, Volumen, Konsistenz und Flugklasse, gesteuert wird. Hierdurch könne die Verladung der Gepäckstücke entsprechend einer Klassifizierung nach ihrem Gewicht und ihrer Konsistenz schonend erfolgen, indem harte und/oder schwere Gepäckstücke zuerst bodennah angeordnet werden und weiche und leichte Gepäckstücke später darauf gestapelt werden. Zur Bestimmung der Konsistenz eines Gepäckstücks ist dabei der Einsatz einer Kombination von messtechnischen Einrichtungen vorgesehen, z.B. von tak- tilen Sensoren und Bildverarbeitungssystemen. Die spätere Verladung des Gepäcks in Verlademittel soll mittels automatisierter Verladewerkzeuge, wie z.B. Robotern und/oder GreifWerkzeugen erfolgen, die indessen nicht näher beschrieben sind. Eine Nachrüstung des in der EP 1 070 664 Bl beschriebenen Systems an Flughäfen dürfte sich schwierig gestalten, da bei diesem System zum Zwecke der Gepäckstücksortierung ein Eingriff in die gewöhnlich bereits vorinstallierten Gepäckstückfördersysteme eines Flughafens bzw. deren Steuerung erfolgen uss .
Auch die DE 38 44 597 AI betrifft das Handling von Passagiergepäck an einem Flughafen, wobei Gepäckstücke in einen Container geladen und der Container dann in ein Flugzeug verbracht wird. In diesem Zusammenhang wird eine spezifisch gestaltete Vorrichtung zum Beladen von Containern mit einer Mehrzahl an Gepäckstücken beschrieben, welcher eine Messvorrichtung vorgeschaltet sein kann, mit der die Abmessungen eines jeden einzula- denden Gepäckstücks erfassbar sind, so dass über eine Steuerung unter Zugrundelegung der bekannten Abmessungen des Containers bestimmbar ist, an welcher Stelle des Containers welches Gepäckstück verstaubar ist und welcher Stauraum dann noch im Container verbleibt. Die dabei zur Gepäckstückverladung zum Einsatz kommende Vorrichtung, welche eine längs einer Säule höhenverschiebbar und an horizontal verfahrbaren Teleskopschiebern befestigte Gepäckstückhalteeinrichtung umfasst, welche ihrerseits eine Gabel zum Aufnehmen eines Gepäckstücks aufweist, kann Gepäckstücke allerdings nur in der vorgegebenen Orientierung seitlich in einen Container einschieben, was sich im Hinblick auf eine möglichst flexible Ausnutzung des in einem Container gegebenen Stauraums als nachteilig erweist.
Weitere Vorrichtungen zum Beladen von in Flugzeugen mitführbaren Containern bzw. Vorrichtungen zum Greifen und Be- bzw. Um- oder Verladen von Gepäckstücken sind aus der DE 100 12 090 AI, der DE 199 59 622 C2 , der DE 20 2007 015 169 Ul , der DE 10 2005 022 828 B4 und der DE 100 18 385 bekannt.
Dabei zeigt die DE 100 12 090 AI ein gattungsgemäßes Gepäckstückverladesystem mit einer an einem Roboterarm endseitig angeordneten Gepäckhebevorrichtung, mit welchem Gepäckstücke mit einer (als Grundplatte dienenden) Schaufelplatte jeweils an ihrer untenliegenden Seite Untergriffen werden, wobei der Container durch eine geöffnete vertikale Seite des Containers hindurch bela- den wird. Die Schaufelplatte ist an dem Roboterarm vorkragend sowie neigungsverstellbar aufgenommen. Auf der Schaufelplatte ist ein Gepäckschieber vorgesehen, welcher zum Zwecke des Abiadens eines auf der Schaufel - platte liegenden Gepäckstücks entlang der
Schaufelplatte bis nahe an deren vordere freie Kante verfahrbar ist. Insoweit ist nachteilig, dass die zu verladenden Gepäckstücke nur in ihrer auf der Schaufel - platte liegenden Orientierung verladen werden können und dass bei dem in der DE 100 12 090 AI beschriebenen System, wie auch bei demjenigen aus der DE 38 44 597 AI, die Konsistenz eines zu verladenden Gepäckstücks nicht als Kriterium zur Bestimmung einer geeigneten Lage und/oder Orientierung des Gepäcksstücks innerhalb des Containers berücksichtigt wird.
Und schließlich zeigt die - nicht die Verladung von Gepäckstücken an Flughäfen betreffende - DE 10 2007 046 919 AI einen Greifer zum automatischen Ergreifen von Packeinheiten unterschiedlichen Ausmaßes und Beschaffenheit. Hierbei weist der Greifer einen gegenüber einem Traggestell horizontal beweglichen Träger, welchem eine zu greifende Packeinheit aufliegt, und einen Niederhalter auf, wobei der Niederhalter vertikal in Richtung des Trägers bewegbar ist, so dass die Packeinheit durch mechanische Klemmung gegen den Träger drückbar ist. Dabei wird ferner vorgeschlagen, mittels geeigneter Sensoren die durch den Niederhalter ausgeübte Niederhaltekraft zu bestimmen, um eine Beschädigung empfindlicher Produkte zu vermeiden. Ferner weist der in der DE 10 2007 046 919 AI beschriebene Greifer einen oberhalb des Trägers angeordneten Abstreifer auf, mit welchem beim Zurückziehen des Trägers die Abgabe der Packeinheit bewirkt werden kann. Im Übrigen ist die Anordnung des oberhalb des Niederhalters befindlichen Traggestells, an welchem eine Anschlussplatte zur Verbindung des Greifer mit einem den Greifer von oben haltenden Roboterarm vorgesehen ist, für die beengten Platzverhältnisse im Rahmen der Beladung eines ggfs. nur durch eine seitliche Beladeöffnung zugänglichen Containers mit Gepäckstücken nicht geeignet.
Vor dem Hintergrund des vorstehend erläuterten Stands der Technik soll mit der vorliegenden Erfindung ein in möglichst einfacher Weise an Flughäfen nachrüstbares Gepäckstückverladesystem der eingangs genannten Art sowie ein entsprechendes Verfahren zur Gepäckstückverladung bereitgestellt werden, mit welchen eine automatisierte, möglichst zuverlässige und schonende
Verladung von Gepäckstücken in einen Container mit möglichst optimaler Packdichte gewährleistet werden kann. Außerdem soll das zur Verwendung kommende GreifWerkzeug zur Verladung von Gepäckstücken verschiedenster Größe und Beschaffenheit in den Container, möglichst auch in verschiedenen Orientierungen, geeignet sein.
Die vorstehende Aufgabenstellung wird mit einem Gepäckstückverladesystem nach Anspruch 1 und einem Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. δ
Das erfindungsgemäße Gepäckstückverladesystem ist neben den bereits eingangs genannten Merkmalen dadurch gekennzeichnet, dass das GreifWerkzeug wenigstens einen in Richtung zur Grundplatte verfahr- oder
verschwenkbaren, vorteilhaft senkrecht zur Grundplatte verfahrbaren, Niederhalter zum Anpressen des Gepäckstücks gegen die Grundplatte des GreifWerkzeugs aufweist und dass das Gepäckstückverladesystem ferner eine mit dem Niederhalter des GreifWerkzeugs zusammenwirkende Mess- und Auswerteeinheit umfasst, die dazu eingerichtet ist eine Kenngröße zu ermitteln, welche die Konsistenz des zwischen dem wenigstens einen Niederhalter und der Grundplatte befindlichen Gepäckstücks widerspiegelt .
Das erfindungsgemäß vorgesehene GreifWerkzeug , welches eine - in Draufsicht z.B. rechteckige oder an einem freien Ende abgerundete - Grundplatte, einen darauf - z.B. von einem hinteren Ende zu einem vorderen freien Ende der Grundplatte hin - verschiebbar angeordneten Abstreifer und wenigstens einen gegenüber der Grundplatte senkrecht zwischen einer das jeweils zu greifende Gepäckstück freigebenden und einer das Gepäckstück gegen die Grundplatte pressenden Stellung verschiebbaren Niederhalter umfasst, eignet sich hervorragend zum sicheren Greifen von Gepäckstücken verschiedenster Ausgestaltungen. Das GreifWerkzeug kann dabei gleichzeitig kompakt ausgestaltet sein, so dass in dem beengten Raum eines - ggfs. bereits teilweise beladenen - Containers die zu verladenden Gepäckstücke an solchen Positionen - und ggfs. in einer hierfür gegenüber der Ursprungsorientierung des Gepäckstücks auf der Gepäckstückförderanlage geänderten Orientierung - abgesetzt werden können, die unter Berücksichtigung der ermittelten Konsistenz des Gepäckstücks zur Erzielung einer möglichst hohen Packungsdichte geeignet sind.
Ein mit dem erfindungsgemäßen Gepäckstückverladesystem zu verladendes Gepäckstück kann dabei zunächst an der Übergabestelle - bei in einer Öffnungsstellung befindlichem Niederhalter - auf der Grundplatte des geeignet im Bereich der Übergabestelle positionierten Greifwerkzeugs abgelegt werden, z.B. indem das betreffende Gepäckstück mittels der Gepäckstückförderanlage direkt auf die Grundplatte des GreifWerkzeugs befördert wird. Anschließend kann der wenigstens eine Niederhalter aus der Öffnungsstellung, in welcher er zur Aufnahme des jeweiligen Gepäckstücks geeignet weit von der Grundplatte beabstandet war, in Richtung der Grundplatte gefahren werden, bis das Gepäckstück von dem wenigstens einen Niederhalter - z.B. unter einer vorgegebenen Kraft oder unter einer gepäckstückabhängig (z.B. in Abhängigkeit von der beim Schließen des Niederhalters ermittelbaren Konsistenz des Gepäckstücks) zu bestimmenden Kraft - gegen die Grundplatte gedrückt werden, womit das Gepäckstück sicher im GreifWerkzeug (zwischen Grundplatte und Niederhalter) gehalten ist und bevorzugt auch noch bei einer etwaigen Rotation des Greif - Werkzeugs um wenigstens eine Achse lagefest gehalten wird . Anschließend wird das GreifWerkzeug der erfindungsgemäß vorgesehenen Handhabungsvorrichtung - unter Zuhilfenahme geeigneter Positionierungsmittel, wie z.B. eines das GreifWerkzeug tragenden Roboterarms (siehe unten) - in das Innere des Containers zu einer geeigneten Ablageposition für das jeweilige Gepäckstück bewegt, wo das Gepäckstück unter Verfahren des wenigstens einen Niederhalters in eine das Gepäckstück wieder freigebende Stellung - und ggfs. unter Zuhilfenahme des Abstreifers - in einer vorteilhaft beliebig vorgebbaren Orientierung innerhalb des Containers abgelegt bzw. unter Zuhilfenahme des Abstreifers in einen im Container vorhandenen Freiraum gedrückt bzw. "gestopft" werden kann .
Von besonderem Vorteil erweist sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass das erfindungsgemäße Gepäckstückverladesystem eine mit dem Niederhalter des
GreifWerkzeugs zusammenwirkende Mess- und Auswerteeinheit umfasst, die dazu eingerichtet ist, eine die Konsistenz des zwischen Niederhalter und Grundplatte gehaltenen Gepäckstücks widerspiegelnde Kenngröße zu ermitteln, da hierdurch unter Berücksichtigung der während des Verladevorgangs ermittelbaren Konsistenzkenngröße des Gepäckstücks eine geeignete Ablagestelle und -Orientierung für das Gepäckstück innerhalb des Containers ermittelbar ist oder jedenfalls überprüft werden kann, ob sich das zu verladende Gepäckstück unter Berücksichtigung der ermittelten Konsistenzkenngröße zur Ablage an einer ggfs. zunächst unabhängig hiervon errechneten Ablagestelle und -Orientierung innerhalb des Containers eignet. Falls dem nicht so sein sollte, kann mittels der Auswerteeinheit bzw. einer anderen hiermit verbundenen Recheneinheit (z.B. eines den gesamten Verladevorgang steuernden Computersystems, welches ggfs. die vorgenannte Auswerteeinheit beinhalten kann) unter Berücksichtigung der ermittelten Konsistenzkenngröße entweder eine geeignete andere Position und Orientierung für die Ablage des Gepäckstücks innerhalb des Containers bestimmt und die Handhabungsvorrichtung
entsprechend gesteuert werden oder das betreffende Gepäckstück für eine später erfolgende manuelle Verladung aussortiert und hierzu an einer geeigneten Stelle außerhalb des Containers abgelegt werden.
Die erfindungsgemäß während des Verladevorgangs
ermittelbare Konsistenzkenngröße soll eine Einteilung der zu verladenden Gepäckstücke in verschiedene Konsistenzklassen ermöglichen und stellt in geringster Anforderung an das Mess- und Auswertesystem eine
Unterscheidung von "Hartgepäck", d.h. wenig bis gering verformbaren Gepäck, und "Weichgepäck", d.h. gegenüber externen Kräften mittel bis stark nachgiebigen Gepäckstücken, dar. Eine Einteilung in weitere Zwischenklassen (z.B. eine Einteilung in insgesamt drei, vier, fünf oder noch mehr verschiedene Konsistenzklassen) bzw. eine kontinuierliche Kenngröße für die Konsistenz bzw. den "Härtegrad" bzw. die "Verformbarkeit" eines Gepäckstücks kann jedoch ebenfalls von Vorteil sein. Die im Rahmen der Erfindung während des Verladvorgangs mit dem Greif erkzeug erfolgende Ermittlung einer wie vorstehend erläuterten Konsistenzkenngröße ist insbesondere nützlich zur Ermittlung geeigneter Ablagepositionen und -Orientierungen für das in den verbleibenden Freiraum eines Containers zu verladende Gepäckstück, da sich z.B. Weichgepäck - anders als Hartgepäck - schlecht zum Absetzen in einer aufrechten Orientierung eignet (sofern es nicht mittels des GreifWerkzeugs in aufrechter Orientierung in einen geeignet bemessenen Freiraum zwischen zwei Gepäckstücken abgesetzt oder hineingedrückt werden kann) bzw. da Weichgepäck in einem Container bevorzugt oberhalb des Hartgepäcks anzuordnen ist .
Die in Zusammenwirkung mit dem Niederhalter
ermittelbare Konsistenzkenngröße spiegelt die Konsistenz, also insbesondere die Verformbarkeit des zu verladenden Gepäckstücks in der senkrecht zur Grundplatte liegenden Richtung wider, die - abhängig von der Art des Gepäckstücks - nicht zwingend mit der senkrecht hierzu gegebenen Konsistenz bzw. Verformbarkeit des Gepäckstücks übereinstimmen muss . Insofern wird es im Rahmen der Erfindung als besonders vorteilhaft angesehen, wenn bei einem erfindungsgemäßen Gepäckstückverladesystem ergänzend auch eine mit dem Abstreifer
zusammenwirkende Mess- und Auswerteeinheit vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, eine weitere Kenngröße zu ermitteln, die die Konsistenz des Gepäckstücks be- züglich einer Kraftbeaufschlagung in der Bewegungsrichtung des Abstreifers widerspiegelt. Hierzu kann der Abstreifer auf geeignete Weise gegen das Gepäckstück gedrückt werden, während es bereits von dem Niederhalter mit vorgegebener (insbesondere konstanter) Kraft gegen die Grundplatte gedrückt wird, so dass unter Auswertung der durch den Abstreifer verursachten Verformung des Gepäckstücks bzw. der vom Abstreifer
ausgeübten Kraft bzw. des hierbei ausgeübten Anpress- drucks eine Kenngröße für die Konsistenz des Gepäckstücks bei Kraftbeaufschlagung in einer senkrecht zur Grundplatte liegenden Richtung ermittelbar ist.
Für die Berechnung einer geeigneten Ablagestelle und -Orientierung eines in den Container zu verladenden Gepäckstücks wird grundsätzlich auf die in geeigneter Weise zu ermittelnden geometrischen Abmessungen des zu verladenden Gepäckstücks zurückgegriffen, wofür im Rahmen der vorliegenden Erfindung z.B. eine optische Messeinrichtung im Bereich des Gepäckstückfördersystems vorgesehen oder aber in die Handhabungsvorrichtung integriert (z.B. an dem GreifWerkzeug angeordnet) sein kann. Unter ergänzender Berücksichtigung der im Rahmen der vorliegenden Erfindung ermittelbaren Konsistenzkenngröße kann dann während des Verladvorgangs vorteilhaft berücksichtigt werden, wie weit sich das zu verladende Gepäckstück bzw. bereits zuvor verladene Gepäckstücke - ggfs. in verschiedenen Richtungen - unter der gegebenen Krafteinwirkung verformen, so dass insoweit die Qualität der Packlagen und die Ausnutzung des im Container befindlichen Freiraums optimiert werden kann. So ergibt es sich nämlich, dass sich ggfs. auf Grundlage der reinen Gepäckstückabmessungen für zu klein befundene Freiräume in dem Container doch zur Aufnahme eines zu verladenden Gepäckstücks eignen können, sei es weil das zu verladende Gepäckstück derart verformbar ist, dass es - z.B. unter gleichzeitiger Kompression durch den Niederhalter - mittels des Abstreifers in einen eigentlich für das betreffende Gepäckstück zu kleinen Freiraum gedrückt bzw. gestopft werden kann, oder weil z.B. ein zu verladendes Stück Hartgepäck unter Berücksichtigung der gegebenen (und bei vorherigen Verladevorgängen ermittelten) Verformbarkeit eines oder mehrerer der bereits verladenen Gepäckstücke in einen dem bzw. den betreffenden
Gepäckstücken benachbarten Freiraum des Containers gedrückt werden kann. Somit kann mit einem erfindungsgemäßen System unter Berücksichtigung der während des Verladevorgangs bestimmten Konsistenzkenngröße (n) der Gepäckstücke die innerhalb des Containers erzielbare Packdichte gegenüber einer bloßen Abstellung auf die geometrische Abmessungen der jeweiligen Gepäckstücke und der gegebenen Freiräume erhöht werden. Es ist somit im Rahmen der Erfindung von besonderem Vorteil, wenn die den Verladevorgang steuernde Recheneinheit zur Bestimmung einer geeigneten Ablageposition und
-Orientierung für das zu verladende Gepäckstück nicht nur die Abmessungen des jeweils zu verladenden Gepäckstücks sowie die Abmessungen und Position des Containers und der darin (noch) vorhandenen Freiräume berücksichtigt, sondern auch die - ggfs. in verschiedenen Richtungen verschiedene - Konsistenz des zu verladenden und/oder der bereits verladenden Gepäckstücke berücksichtigt. Diese Daten werden somit im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt in einer geeigneten Speichereinheit der den Verladevorgang steuernden Recheneinheit des erfindungsgemäßen Gepäckstückverlade - Systems gespeichert, so dass sie im Rahmen der
Ermittlung einer geeigneten Ablageposition und - Orientierung für das jeweils zu verladende Gepäckstück berücksichtigt werden können.
Die Übergabestelle, an welcher die Gepäckstücke von der Gepäckstückförderanlage an das GreifWerkzeug übergeben werden, kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhaft durch ein freies Ende eines Gepäckstückförderbands gebildet sein. Zum Zwecke der Aufnahme des
Gepäckstücks in dem GreifWerkzeug ist das GreifWerkzeug dann bevorzugt derart am freien Ende des zu
Übergabezwecken geeignet zu steuernden Förderbands zu positionieren, dass die von dem Förderband transportierten Gepäckstücke automatisch auf die Grundplatte des GreifWerkzeugs befördert werden, z.B. von Seiten seines vorderen freien Endes und/oder von einer anderen Seite der Grundplatte.
Hierzu kann also vorteilhaft vorgesehen sein, dass das GreifWerkzeug zur Übernahme eines Gepäckstücks mit dem vorderen freien Ende seiner Grundplatte am freien Ende des Förderbands (unmittelbar benachbart hierzu und die- sem zugewandt) positionierbar ist. Vorteilhaft kann dabei die Grundplatte - durch eine geeignete Einstellung der Lage des GreifWerkzeugs - in eine (nach hinten) gekippte Stellung gebracht werden, so dass das betreffende Gepäckstück selbsttätig in den nach hinten durch den Abstreifer begrenzten Freiraum innerhalb des GreifWerkzeugs hinein rutscht. Anschließend kann durch geeignetes Verfahren des Niederhalters das Gepäckstück auf der Grundplatte fixiert und dabei gleichzeitig die diesbezügliche Konsistenzkenngröße des Gepäckstücks ermittelt werden.
Sinnvoll kann es ferner sein, wenn das GreifWerkzeug durch entsprechende Gestaltung und Anordnung des das GreifWerkzeug tragenden Roboterarms alternativ auch so am Ende des Förderbands positionierbar ist, dass das Gepäckstück dem GreifWerkzeug nicht von Seiten des freien Ende der Grundplatte, sondern seitlich zugeführt wird, womit im Hinblick auf die möglichen Orientierungen des Gepäckstücks bei seiner späteren Ablage im Container eine größere Flexibilität besteht. Bei
entsprechender seitlicher Aufnahme eines Gepäckstücks sollte dann allerdings - wegen des in dieser Orientierung nicht durch den Abstreifer gegebenen Anschlags - der Niederhalter geeignet schnell geschlossen werden, damit das von dem Transportband auf die Grundplatte des GreifWerkzeugs geförderte Gepäckstück nicht zur anderen Seite des GreifWerkzeugs wieder abrutscht. Der Niederhalter und/oder der Abstreifer können insbesondere zur Beschleunigung des Verladeprozesses bei bereits vorbekannter Geometrie des aufzunehmenden Gepäckstücks bereits zuvor in eine Stellung gebracht werden, die eine Aufnahme des Gepäckstücks in dem
GreifWerkzeug erlauben, jedoch im Falle des Niederhalters einen möglichst geringen Fahrweg zum Anpressen des Gepäcksstücks gegen die Grundplatte und/oder im Falle des Abstreifers einen möglichst geringen Fahrweg zum Abstreifen des Gepäckstücks (beim späteren Absetzen des Gepäckstücks im Container) bedingen. Insbesondere bei einer zum Zwecke der Aufnahme eines Gepäckstücks
(leicht) schräg gestellten Grundplatte, wie vorstehend bereits erläutert, kann der Abstreifer zur Erzielung einer möglichst schonenden und lagegenauen Aufnahme des Gepäckstücks in dem GreifWerkzeug ggfs. auch zunächst in einen vordere Stellung gebracht werden und dann, wenn ihm das Gepäckstück lagerichtig anliegt, in eine hintere Stellung verfahren werden, so dass das Gepäckstück sanft und bei fortwährender Anlage an dem Abstreifer vollständig auf die Grundplatte des
GreifWerkzeugs rutscht. Durch geeignetes Timing der Bewegung des Abstreifers kann dabei auch bereits der "Aufprall" des Gepäckstücks auf den Abstreifer verringert werden.
Bevorzugt kann in einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass die Handhabungsvorrichtung einen Roboterarm umfasst, an welchem das Greif - Werkzeug mit von einem Ende des Roboterarms nach vorne hervorstehender Grundplatte befestigt ist und mit welchem das GreifWerkzeug zwischen der Übergabestelle und dem Inneren eines hierfür geeignet positionierten Containers bewegbar ist. Dabei kann dann in besonders zweckmäßiger Weise vorgesehen sein, dass das Greifwerkzeug mittels des Roboterarms derart um wenigstens eine Achse, vorteilhaft um zwei zueinander orthogonale Achsen, gedreht oder gekippt werden kann, so dass die Grundplatte eine vertikale Orientierung einnehmen kann. Dabei soll dann insbesondere eine solche Orientierung eingenommen werden können, bei der die Grundplatte mit ihrem vorderen freien Ende und/oder einer seitlichen Kante nach unten weist. So lassen sich z.B. mittels der Gepäckstückförderanlage in liegender Orientierung auf die Grundplatte des GreifWerkzeugs geförderte Gepäckstücke auch in einer aufrechten Orientierung im Container absetzen, was zur möglichst optimalen Ausnutzung des begrenzten Raums in dem zu beladenden Container vorteilhaft ist und eine besonders hohe Packungsdichte ermöglicht .
In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Auswerteeinheit die die Konsistenz des Gepäckstücks betreffende Kenngröße unter Auswertung des vom Niederhalter bzw. vom Abstreifer auf das Gepäckstück in verschiedenen Stellungen ausgeübten Anpressdrucks (bzw. der hierbei mittels des jeweiligen Antriebseinheit für den Niederhalter oder den Abstreifer aufgewendeten Kraft) und/oder der durch den Niederhalter bzw. den Abstreifer bei vorgegebenem Anpressdruck (bzw. -kraft) verursachten Verformung des Gepäckstücks ermittelt. Ggfs. kann dabei zu Vergleichszwecken auf die zuvor in unbelastetem Zustand ermittelten geometrischen Abmessungen des Gepäckstücks
zurückgegriffen werden.
Die insoweit vorgesehene Mess- und Auswerteeinheit wertet somit zur Ermittlung der (jeweiligen) Konsistenzkenngröße vorteilhaft die von Niederhalter und/oder Abstreifer in verschiedenen Stellungen auf das Gepäckstück ausgeübten Kräfte und die hierdurch verursachte Verformung aus, womit gewissermaßen der Widerstand des Gepäckstücks gegen eine der jeweiligen Stellung von Niederhalter bzw. Abstreifer entsprechenden Verformung ermittelt und somit letztlich dem Gepäckstück eine Kenngröße zuordenbar ist, die die Konsistenz des Gepäckstücks (d.h. den Widerstand des Gepäckstücks gegen einen von Niederhalter bzw. Abstreifer ausgeübten
Druck) widerspiegelt. Im Falle der bevorzugten Verwendung von Servoantrieben bzw. Servomotoren zur Verstellung des Niederhalters und/oder des Abstreifers kann mittels einer geeigneten Messeinrichtung der bei geeigneter Verstellung der Lage des Niederhalters bzw. Abstreifers erzeugte Strom- bzw. Spannungsanstieg bzw. -abfall in dem bzw. den jeweils zur Verstellung des Niederhalters bzw. Abstreifers verwendeten Servomotoren gemessen werden, was ebenfalls den gewünschten Rück- schluss auf die Konsistenz des Gepäckstücks zulässt . In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Gepäckstückverladesystem ferner eine der Handhabungsvorrichtung
vorgeschaltete Messeinrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, unter Einsatz von optischen Messmitteln die geometrischen Abmessungen und/oder die Farbe und/oder eine sonstige Oberflächenbeschaffenheit und/oder einen charakteristischen Kantenverlauf des zu verladenden Gepäckstücks zu ermitteln. Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn das Gepäckstückverladesystem in nochmaliger Weiterbildung der Erfindung eine Konsistenzschätzeinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, einem Gepäckstück in Abhängigkeit von dessen geometrischen Abmessungen und/oder dessen Farbe und/oder der sonstigen Oberflächenbeschaf - fenheit und/oder einem charakteristischen Kantenverlauf des zu verladenden Gepäckstücks eine geschätzte Kenngröße für dessen vermutliche Konsistenz zuzuordnen, wobei die Zuordnung der geschätzten Kenngröße unter Zuhilfenahme einer Datenbank mit vorbekannten Korrelationen verschiedener Gepäckstückgeometrien bzw. -färben und zugeordneten Konsistenzkenngrößen erfolgt. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich anhand der geometrischen Abmessungen und/oder anhand der Farbe und/oder einer besonderen Oberflächeneigenschaft, wie z.B. der Oberflächentextur oder der Reflexionseigenschaften der Oberfläche und/oder anhand charakteristischer Kantenverläufe von Gepäckstücken die Art des betreffenden Gepäckstücks und somit dessen Konsistenz bereits mit hoher Zuverlässigkeit abschätzen lässt, wobei sich die Zuverlässigkeit einer solchen Konsistenzschätzeinrichtung durch kontinuierliche Verbesserung/Erweiterung der genutzten Datenbank und der
Abstellung auf mehrere der vorgenannten Parameter im laufenden Betrieb stetig verbessern lässt. Dabei kann bei Verwendung von CCD-Kameras, z.B. zum Zwecke der Kantenerkennung, zur Ermittlung von Oberflächeneigenschaften bzw. zur Bestimmung der geometrischen Abmessungen auf gängige Bilderkennungs - und
Bildbearbeitungsalgorithmen zurückgegriffen werden.
Unter Zuhilfenahme einer solchen Konsistenzschätzeinrichtung, welche wegen der bevorzugt ausschließlichen Verwendung von optischen Messmitteln (z.B. geeigneten Lichtschranken, Lichtgittern, CCD-Kameras etc.) kostengünstig und einfach im Bereich der Gepäckstückförderanlage eines Flughafens installierbar bzw. nachrüstbar ist, kann somit mittels der den Verladevorgang steuernden Recheneinheit - unter Berücksichtigung der "geschätzten" Konsistenzkenngröße für jedes Gepäckstück - zunächst eine zur Erzielung einer möglichst optimalen Packdichte geeignete Ablageposition und -Orientierung für die Gepäckstücke in dem hiermit zu beladenden Container berechnet werden. Zweckmäßig weist dann jedoch das erfindungsgemäße Gepäckstückverladesystem ergänzend noch eine Vergleichseinheit auf, mittels derer beim Verladen des betreffenden Gepäckstücks ein Vergleich zwischen der geschätzten und der in Zusammenwirkung mit dem wenigsten einen Niederhalter und/oder dem Abstreifer des GreifWerkzeugs ermittelten Kenngröße zur Kon- sistenz des Gepäckstücks erfolgt, so dass bei einer relevanten Diskrepanz zwischen "geschätzter" und ermittelter (d.h. tatsächlicher) Kenngröße für die Konsistenz des Gepäckstücks ggfs. eine Neuberechnung eines anderen Ablageorts (und -Orientierung) oder eine Aussortierung des betreffenden Gepäckstücks für eine spätere manuelle Verladung in den Container erfolgen kann. Hierzu sei angemerkt, dass es zur Erhöhung der Zuverlässigkeit eines erfindungsgemäßen Gepäckstückverladesystems sinnvoll sein kann, wenn alle Gepäckstücke mit speziellen Eigenschaften (z.B. sehr weiches oder sehr leichtes Gepäck mit einem Gewicht von z.B. kleiner als 5, 4 oder 3 Kilogramm) von dem GreifWerkzeug generell einer manuellen Verladung zugeführt werden (indem sie z.B. an einer geeignet in Containernähe vorgegebenen Stelle abgelegt werden) , wozu dann in dem zunächst automatisiert beladenen Container bevorzugt noch geeignete Freiräume für die manuell zu verladenden
Gepäckstücke belassen werden sollten.
Weiterhin erweist es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als vorteilhaft, wenn das Gepäckstückverlade - System eine Sortiereinrichtung zur Steuerung der Reihenfolge der der Übergabestelle mittels des
Gepäckstückfördersystem zugeführten Gepäckstücke aufweist, wobei die Reihenfolge der Gepäckstücke in Abhängigkeit von der geschätzten Kenngröße für die
Konsistenz der zu verladenden Gepäckstücke erfolgt. Hierdurch kann dann also auch die Reihenfolge der der Übergabestelle zugeführten Gepäckstücke im Hinblick auf eine möglichst platzsparende und schonende Verladung der Gepäckstücke in den jeweiligen Container gesteuert werden .
Außerdem sei darauf hingewiesen, dass in einem erfindungsgemäßen Gepäckstückverladesystem ggfs. auch eine weitere, der Handhabungsvorrichtung vorgeschaltete Einrichtung zur Ermittlung der (tatsächlichen) Konsistenz der zu verladenden Gepäckstücke vorgesehen sein kann, mit der bevorzugt, z.B. unter Einsatz geeigneter takti- ler Sensoren, die Konsistenz der der Übergabestelle zugeführten Gepäckstücke, vorteilhaft bezüglich
Kraftbeauschlagungen in verschiedenen Richtungen, ermittelbar ist, was dann zur rechnergestützten Planung des automatisierten Verladevorgangs genutzt werden kann .
Ferner kann vorteilhaft an dem GreifWerkzeug eine optische Messeinrichtung vorgesehen sein, mit welcher unter Einsatz geeigneter Algorithmen die korrekte Ablage eines Gepäckstücks in dem Container verifiziert und/oder der in einem Container (noch) vorhandene Freiraum - z.B. vor und/oder nach Ablage eines jeden Gepäckstücks in dem Container - ermittelt und anschließend der den Verladeprozess steuernden Recheneinheit übermittelt werden kann.
Im Übrigen verfügt das erfindungsgemäße Verladesystem vorteilhaft über eine Einrichtung, mittels derer stets die exakte Position und Ausrichtung eines zu beladenden Containers (insbesondere relativ zum GreifWerkzeug bzw. relativ zum Roboterarm) , sofern diese nicht durch geeignete Mittel stets exakt vorgegeben ist, ermittelbar ist .
Und schließlich sei erwähnt, dass im Rahmen des erfindungsgemäßen Gepäckstückverladesystems von besonderem Vorteil ist, wenn der mit den Gepäckstücken zu beladende Container in seiner "Beladeposition" eine gegenüber der Horizontalen geneigte Orientierung einnimmt, so dass darin eingeladene Gepäckstücke, insbesondere in der untersten Gepäckstücklage, selbsttätig gegen einen durch eine Seitenwand des Containers oder ein benachbartes Gepäckstück gebildeten Anschlag rutschen können, was eine besonders positionsgenaue Ablage der Gepäckstücke und damit die Erzielung einer besonders hohen Packdichte erleichtert. Hierfür kann, da die zur Verwendung kommenden Container in der Regel auf einer Art Anhänger transportiert werden, eine schräge Rampe vorgesehen sein, auf welcher der Anhänger samt Container zum Zwecke der Beladung abgestellt wird.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Gepäckstückverladung unter Verwendung eines Gepäckstückverladesystems nach einem der vorangehenden Patentansprüche, umfassend wenigstens die folgenden - iterativ zu wiederholenden - Schritte:
Positionieren des GreifWerkzeugs im Bereich einer Übergabestelle einer Gepäckstückförderanlage und Aufnahme eines von der Gepäckstückförderanlage übergebenen Gepäckstücks mit dem GreifWerkzeug Anpressen des Gepäckstücks gegen die Grundplatte mittels des Niederhalters
Ermittlung der die Konsistenz des Gepäckstücks widerspiegelnden Kenngröße mittels der Mess- und Auswerteeinheit
Bewegen des GreifWerkzeugs in das Containerinnere an eine unter Berücksichtigung der Konsistenzkenngröße zur Ablage des Gepäckstücks geeignete Stelle und in einer geeigneten Orientierung
Ablegen des Gepäckstücks im Container, wobei das Gepäckstück gegebenenfalls mittels des Abstreifers von der Grundplatte abgeschoben wird.
Zur Vermeidung von Wiederholungen sei bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie bevorzugter Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens auf die vorstehenden Ausführungen zu dem
erfindungsgemäßen System verwiesen, die in analoger Weise das erfindungsgemäße Verfahren betreffen.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gepäckstückverladesystems und die
Fig. 2 - 6 verschiedene Ansichten eines hierbei zur
Verwendung kommenden GreifWerkzeugs bei verschiedenen Stellungen des Niederhalters und des Abstreifers.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gepäckstückverladesystems 1 mit einer Handhabungsvorrichtung 2, die einen bewegbaren Roboterarm 3 und ein hieran montiertes GreifWerkzeug 4 mit einer Grundplatte 5, einem zweiteiligen Niederhalter 6 und einem Abstreifer 7 umfasst. Das GreifWerkzeug 4 wird weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 2 - 6 noch näher erläutert .
In der in Fig .1 dargestellten Lage ist das GreifWerkzeug 4 mittels des Roboterarms 3 an einer
Übergabestelle unmittelbar benachbart zum freien Ende 15 eines in Förderrichtung F angetriebenen Förderbands 8 eines nicht näher dargestellten Gepäckstückfördersystems 12 eines Flughafens positioniert, mit dem die in den Container 13 zu verladenden Gepäckstücke 9, 10, 11 sukzessive dem GreifWerkzeug 4 zugeführt werden. Dabei ist die Grundplatte 5 des GreifWerkzeugs 4 mit ihrem vorderen, freien Ende 14 dem freien Ende 15 des Förderbands 8 zugewandt und zu ihrer vom Förderband 8 abgewandten Seite nach unten geneigt, so dass der dem
GreifWerkzeug 4 als nächstes zugeführte Koffer 9, wenn er vom Förderband 8 in Förderrichtung F über das freie Ende 15 des Förderbands 8 hinaus transportiert wird, selbsttätig in das GreifWerkzeug 4 auf dessen Grundplatte 5 rutscht, bis er an dem in einer hinteren Position befindlichen Abstreifer 7 zur Anlage kommt. Sodann kann das Gepäckstück 9 in dem GreifWerkzeug 4 sicher gegriffen werden, indem der Niederhalter 6 in Richtung der Grundplatte 5 verfahren wird, bis er das Gepäckstück 9 mit einem vorgegebenen Anpressdruck gegen die Grundplatte 5 drückt, so dass das Gepäckstück 9 unabhängig von der Orientierung und Bewegung des Greifwerkzeugs 4 stets sicher gehalten wird.
Sobald das Gepäckstück 9 in dem GreifWerkzeug 4 entsprechend sicher gehalten ist, kann das GreifWerkzeug 4 mittels des Roboterarms 3 durch eine von einem geöffneten Deckel 16 freigegebene Zugangsöffnung 17 in das hierdurch - teils von oben und teils seitlich - zugängliche Innere 18 des Containers 13 bewegt werden. Das am Roboterarm 3 montierte GreifWerkzeug 4 mit der vom Ende des Roboterarm 3 nach vorne hervorstehender Grundplatte 5 kann insbesondere durch Bewegung des Endes des Roboterarms gemäß Doppelpfeil P um die Achse L verkippt und zusammen mit einem anderen Teil des Roboterarms 3 gemäß Doppelpfeil Q um die Achse M gedreht bzw. geschwenkt werden, wodurch die Grundplatte 5 des GreifWerkzeugs 4 zum Zwecke eines aufrechten Absetzens von zunächst liegend auf der Grundplatte 5 gehaltenen Gepäckstücke in verschiedene im Wesentlichen vertikal verlaufende Orientierungen gebracht werden kann. Die Bewegung des Roboterarms 3 erlaubt ferner Schwenkbewegungen seiner Bestandteile gemäß Doppelpfeilen R und S um die Achsen N und O und kann auch insgesamt gemäß Doppelpfeil T auf seinem Standfuß 19 um eine vertikale Achse gedreht werden, so dass insgesamt eine großer Bewegungsspielraum für das mittels des Roboterarms 3 bewegte GreifWerkzeug 4 bereitgestellt wird.
Der gesamte Verladevorgang, inkl. der Bewegung des Förderbands 8, der Bewegung des Roboterarms 3 bzw. des GreifWerkzeugs 4 um die genannten Achsen sowie der Verstellung des Niederhalters 6 und des Abstreifers 7, wird von einer zentralen Recheneinheit 20 gesteuert, die auch eine jeweils geeignete Ablageposition und -Orientierung für das jeweils in den Container 13 zu verladenden Gepäckstück 9, 10, 11 bestimmt, soweit dieses nicht z.B. wegen einer momentan (oder generell) unpassenden Abmessung oder Konsistenz - wie das von dem GreifWerkzeug 4 in einem vorherigen Vorgang auf einem Ablagetisch 23 abgelegte Gepäckstück 24 - zum Zwecke einer manuellen Verladung aussortiert werden muss.
Die Recheneinheit 20 dient dabei in Zusammenwirkung mit geeigneten Messmitteln (in Fig. 1 nicht dargestellt), die dem Niederhalter 6 bzw. dem Abstreifer 7 zugeordnet sind, zugleich als Auswerteeinheit 21, 22, um unter Berücksichtigung einer von dem Niederhalter 6 bzw. dem Abstreifer 7 auf das jeweils zu verladende Gepäckstück 9, 10, 11 ausgeübten Kraft bzw. einer hierdurch verursachten Verformung des Gepäckstücks 9, 10, 11 eine Kenngröße für die in der jeweiligen Einwirkrichtung gegebene Konsistenz des Gepäckstücks 9, 10, 11 zu ermitteln, die dann für die Planung des weiteren Verladevorgangs bzw. die Ermittlung/Verifizierung einer geeigneten Ablageposition und -Orientierung innerhalb des Containers 13 berücksichtigt wird.
Der auf einem Anhänger 25 befindliche Container 13 ist - aufgrund einer an der Beladeposition für den Container 13 befindlichen Rampe 26, auf welcher der Anhänger 25 zum stehen kommt - in geneigter Orientierung (Winkel ) gegenüber der Horizontalen angeordnet, so dass ein mittels der Handhabungsvorrichtung 2 im Inneren 18 des Containers 13 nahe der am abschüssigen Ende des Containerbodens befindlichen Seitenwand 27 abgelegtes Gepäckstück 28 (gestichelt dargestellt) auf der abschüssigen Bodenfläche des Containers 13 gemäß Pfeil V in Richtung der Seitenwand 27 rutscht und an selbiger zur Anlage kommt, womit eine besonders positionsgenaue Ablage der Gepäckstücke 28, 9, 10, 11 innerhalb des Containers 13 ermöglicht wird.
Ferner ist in Fig. 1 schematisch eine - im Bereich des Förderbands 8 angeordnete und somit der Handhabungsvorrichtung 2 vorgeschaltete - Messeinrichtung 29 mit zwei im Bereich des Förderbands installierten CCD-Kameras 30, 31 gezeigt, mit denen die daran vorbei geförderten Gepäckstücke 9, 10, 11 aus verschiedenen Richtungen (hier: von oben und einer Seite) optisch erfasst werden können. Hierdurch können in Zusammenwirkung mit der Recheneinheit 20, welcher die Signale der CCD-Kameras 30, 31 übermittelt werden, erstens die für den Verladevorgang relevanten geometrischen Abmessungen der Gepäckstücke 9, 10, 11 bestimmt werden und zweitens kann insoweit die Recheneinheit 20 auch als Konsistenzschätzeinrichtung 32 fungieren, indem unter Auswertung der Abmessungen, der ermittelbaren Farbe eines Gepäckstücks, einer sonstigen Oberflächeneigenschaft und/oder charakteristischer Kantenverläufe des jeweiligen Gepäckstücks und unter Rückgriff auf eine hierzu relevante Korrelationen beinhaltende Datenbank eine
vermutliche Kenngröße für die Konsistenz des betreffenden Gepäckstücks 9, 10, 11 bestimmt und zur Ermittlung einer geeigneten Ablageposition und -Orientierung verwertet wird. Die Recheneinheit 20 fungiert dann ferner noch als Vergleichseinheit 33, indem sie bei dem anschließenden Verladevorgang eines Gepäckstücks 9, 10, 11 den bzw. die während des Verladevorgangs ermittelten Kenngrößen für die (tatsächliche) Konsistenz mit den zuvor mittels der Konsistenzschätzeinrichtung 33 ermittelten Kenngrößen für die Konsistenz in der jeweiligen Richtung vergleicht, so dass im Falle von insoweit relevanten Abweichungen ggfs. ein neuer Ablageort für das Gepäckstück innerhalb des Containers bestimmt wird oder eine Aussortierung des Gepäckstücks zur manuellen Verladung unter Ablage des Gepäckstücks auf dem Ablage - tisch 23 veranlasst wird.
Die Fig. 2 bis 6 zeigen das GreifWerkzeug 4 in verschiedenen Ansichten und bei verschiedenen Stellungen des Niederhalters 6 und des Abstreifers 7.
Fig. 2 zeigt das GreifWerkzeug 4 in einer perspektivischen Ansicht von schräg vorne mit zur Aufnahme eines Gepäckstücks geeignet weit geöffnetem Niederhalter 6, wobei der Niederhalter 6 zwei seitlich voneinander beabstandete , in Draufsicht im wesentlichen rechteckige, oberhalb der Grundplatte angeordnete und jeweils parallel hierzu ausgerichtete flächige Niederhalterelemente 6a, 6b aufweist, die, wie nachstehend noch näher erläutert, in einer senkrecht zur Grundplatte 5 liegenden Achse verfahrbar sind, um ein auf der Grundplatte 5 liegendes Gepäckstück gegen selbige zu pressen. Die Niederhalterelemente 6a, 6b können somit ausgehend von der in Fig. 2 dargestellten Stellung gemäß Pfeil B in Richtung der Grundplatte verfahren werden, bis sie ein hier nicht dargestelltes Gepäckstück mit z.B. vorgebbarer Kraft gegen die Grundplatte 5 drücken und damit sicher halten. Über eine geeignete Einstellung der (maximal) ausübbaren Kraft kann eine Beschädigung der Gepäckstücke (oder deren Inhalts) verhindert werden.
Ferner ist auf der Grundplatte 5 an derem hinteren, dem freien vorderen Ende 14 abgewandten Ende ein in zwei Führungsnuten 33, 34 linearverschiebbar geführter Abstreifer 7 in Form einer senkrecht zur Grundplatte 5 orientierten Abstreiterplatte 35 angeordnet, die ausgehend von der in Fig. 2 gezeigten Stellung zum Zwecke des Abschiebens eines auf der Grundplatte 5 liegenden Gepäckstücks gemäß Pfeil A auf selbiger bis zum freien Ende 14 der Grundplatte 5 verschoben werden kann, wie dies - mit ebenfalls weit geöffnetem Niederhalter 6 - in Fig. 6 dargestellt ist. Jedes Niederhalterelement 6a, 6b ist an einem im Wesentlichen parallel zur Grundplatte verlaufenden
Tragarm 36, 37 befestigt, welcher zur Erzielung einer kompakten Bauweise bis hinter die Ebene der
Abstreiferplatte 35 in ihrer hintersten Stellung reicht und welcher dort jeweils seinerseits an einer vertikal verschiebbar geführten Führungsschiene 38, 39 befestigt ist, die von je einem (hinter dem Abstreifer 7 angeordneten) Servomotor 40, 41 über je einen Zugmitteltrieb 42, 43 (hier: in Art eines formschlüssigen Zahnriementriebs) verstellt wird.
Die Ansteuerung der beiden Servomotoren 40, 41 erfolgt über die bereits in Fig. 1 dargestellte zentrale Recheneinheit 20, welche dabei gleichzeitig als Mess- und Auswerteeinheit 21 zur Ermittlung der Kenngröße für die Konsistenz eines mittels der Niederhalterelemente 6a, 6b gegen die Grundplatte 5 gepressten Gepäckstücks dient. Denn wenn - bei vorbekannter Geometrie des Gepäckstücks - der jeweilige Servomotor 40, 41 von der Recheneinheit 20 so angesteuert wird, dass die Niederhalterelemente 6a, 6b mit vorgebbarer Kraft auf das Gepäckstück drücken, dann lässt sich aus der jeweils mittels der Rechen- bzw. Auswerteeinheit 20, 21 in Zusammenwirkung mit der Elektronik des Servomotors 40, 41 bestimmbaren Stellung des jeweiligen Niederhalterelements 6a, 6b (d.h. dem Abstand zwischen Niederhalterelement 6a, 6b und Grundplatte 5) und durch Vergleich mit den vorbekannten geometrischen Abmessungen des nicht kraftbeaufschlagten Gepäckstücks ermitteln, wie weit sich das durch das Niederhalteelemente 6a, 6b mit vorgegebener Kraft beaufschlagte Gepäckstück verformt hat, was einen unmittelbaren Rückschluss auf dessen Konsistenz und somit die Ermittlung einer hierfür geeigneten Kenngröße zulässt . Wegen der Verwendung zweier, jeweils separat mittels eines separaten Servomotors 40, 41 verstellbaren Niederhalterelemente 6a, 6b können sich vorliegend - abhängig von dem jeweiligen Gepäckstück - ggfs. bei Abstellung auf die einzelnen Niederhalterhalterelemente 6a, 6b verschiedene
Konsistenzkenngrößen ergeben, falls das Gepäckstück z.B. im Bereich des ersten Niederhalterelements 6a nachgiebiger ist als im Bereich des zweiten Niederhalterelements 6b. Je nach konkreter Systemgestaltung und/oder konkretem Anwendungsfall kann dann z.B. im Sinne einer Näherung eine durch den Mittelwert der beiden Kenngrößen gebildete Kenngröße als für die Konsistenz des Gepäckstücks (in der betreffenden Richtung) maßgeblich bestimmt werden oder aber es kann - für weitere Berechnungen - von einer räumlich inhomogenen Konsistenz des betreffenden Gepäckstücks, wie ermittelt, ausgegangen werden. Mit mehr als zwei nebeneinander angeordneten und separat mittels je eines Servomotors angetriebenen Niederhalterelementen könnte sogar eine nochmals bessere Aussage zur räumlich inhomogenen Konsistenz der zu verladenden Gepäckstücke erreicht werden, womit die rechnergestützte Verladung der
Gepäckstücke ggfs. nochmals verbessert werden könnte. Der durch die Abstreiferplatte 35 gebildete Abstreifer 7 ist mittels eines - in den Fig. 2 - 6 nicht erkennbaren Servomotors angetrieben, der in etwa mittig unterhalb der Grundplatte 5 angeordnet ist. Auch hiermit kann bei gleichzeitig das Gepäckstück fest haltendem Niederhalter 6 in Zusammenwirkung mit der ebenfalls durch die zentrale Recheneinheit 20 gebildeten Mess- und Auswerteeinheit 22, wie bereits weiter oben beschrieben, ein Wert für die Konsistenz des Gepäckstücks in Vorschubrichtung des Abstreifers ermittelt werden.
Die Fig. 3 - 5 zeigen das GreifWerkzeug 4 mit geschlossenem, d.h. bis nahe an die Grundplatte herangefahrenem Niederhalter 6 in verschiedenen Ansichten von schräg vorne (Fig. 3) , von schräg hinten (Fig. 4) und von der Seite (Fig. 5) . Insbesondere in Fig. 4 ist die Montageplatte 44, mit welcher das GreifWerkzeug 4 an einem freien Ende des bereits in Fig. 1 dargestellten Roboterarm 3 befestigt wird, gut zu erkennen. Ferner ist eine mit der Montageplatte 44 verbundene Tragstruktur 45 zu erkennen, an welcher z.B. die beiden Führungsschienen 38, 39 linearverschiebbar geführt sind und an welchen die Grundplatte 5 befestigt ist.
Fig. 6 zeigt wiederum in einer Ansicht von schräg vorne das GreifWerkzeug mit nach vorne gefahrenem Abstreifer 7 und weit geöffnetem Niederhalter 6.

Claims

Patentansprüche
1. Gepäckstückverladesystem (1) umfassend eine
Handhabungsvorrichtung (2) zum automatischen
Verladen von Gepäckstücken (9,10,11) von einer Übergabestelle eines Gepäckstückfördersystems (12, 8) in einen mit einer Mehrzahl an Gepäckstücken (9, 10, 11) zu beschickenden Container (13), wobei die Handhabungsvorrichtung (2) ein zwischen der Übergabestelle und dem Containerinneren (18) bewegbares GreifWerkzeug (4) umfasst und
wobei das GreifWerkzeug (4) eine als Auflage für ein zu verladendes Gepäckstück (9, 10, 11)
dienende Grundplatte (5) und einen auf der
Grundplatte (5) verschiebbar angeordneten
Abstreifer (7) zum Abstreifen eines auf der
Grundplatte (5) liegenden Gepäckstücks (9, 10, 11) aufweist ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das GreifWerkzeug (4) wenigstens einen in Richtung zur Grundplatte (5) verfahr- oder
verschwenkbaren Niederhalter (6) zum Anpressen des Gepäckstücks (9, 10, 11) gegen die Grundplatte (5) des GreifWerkzeugs (4) aufweist und
dass das Gepäckstückverladesystem (1) ferner eine mit dem Niederhalter (6) des GreifWerkzeugs (4) zusammenwirkende Mess- und Auswerteeinheit (20, 21) umfasst, die dazu eingerichtet ist eine
Kenngröße zu ermitteln, welche die Konsistenz des zwischen dem wenigstens einen Niederhalter (6) und der Grundplatte (5) befindlichen Gepäckstücks (9, 10, 11) widerspiegelt.
2. Gepäckstückverladesystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gepäckstückverladesystem (1) ferner eine mit dem Abstreifer (7) zusammenwirkende Mess- und Auswerteeinheit (20, 22) umfasst, die dazu
eingerichtet ist, eine weitere Kenngröße zu ermitteln, die die Konsistenz des Gepäckstücks (9, 10, 11) bezüglich einer Kraftbeaufschlagung in der Bewegungsrichtung (Pfeil A) des Abstreifers (7) widerspiegelt .
3. Gepäckstückverladesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Handhabungsvorrichtung (2) einen
Roboterarm (3) umfasst, an welchem das
GreifWerkzeug (4) mit von einem Ende des
Roboterarms (3) nach vorne hervorstehender
Grundplatte (5) befestigt ist und mit welchem das GreifWerkzeug (4) zwischen der Übergabestelle und dem Inneren (18) eines geeignet positionierten Containers (13) bewegbar ist.
4. Gepäckstückverladesystem nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das GreifWerkzeug (4) mittels des Roboterarms (3) derart um wenigstens eine Achse (L, M) gedreht oder gekippt werden kann, dass die Grundplatte (5) eine vertikale Orientierung einnehmen kann.
Gepäckstückverladesystem nach einem der
vorangehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerteeinheit (21, 22) die die
Konsistenz des Gepäckstücks (9, 10, 11)
betreffende Kenngröße unter Auswertung des vom Niederhalter (6) bzw. vom Abstreifer (7) auf das Gepäckstück (9, 10, 11) in verschiedenen
Stellungen ausgeübten Anpressdrucks und/oder der durch den Niederhalter (6) bzw. den Abstreifer (7) bei vorgegebenem Anpressdruck verursachten
Verformung des Gepäckstücks (9, 10, 11) ermittelt.
Gepäckstückverladesystem nach einem der
vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gepäckstückverladesystem (1) ferner eine der Handhabungsvorrichtung vorgeschaltete
Messeinrichtung (29) umfasst, die dazu
eingerichtet ist, unter Einsatz von optischen Messmitteln (30, 31) die geometrischen Abmessungen und/oder die Farbe und/oder eine sonstige
Oberflächenbeschaffenheit und/oder einen
charakteristischen Kantenverlauf des zu
verladenden Gepäckstücks (9, 10, 11) zu ermitteln. Gepäckstückverladesystem nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gepäckstückverladesystem (1) eine
Konsistenzschätzeinrichtung (20, 32) aufweist, die dazu eingerichtet ist, einem Gepäckstück (9, 10, 11) in Abhängigkeit von dessen geometrischen
Abmessungen und/oder dessen Farbe und/oder der sonstigen Oberflächenbeschaffenheit und/oder einem charakteristischen Kantenverlauf des zu
verladenden Gepäckstücks (9, 10, 11) eine
geschätzte Kenngröße für dessen vermutliche
Konsistenz zuzuordnen, wobei die Zuordnung der geschätzten Kenngröße unter Zuhilfenahme einer Datenbank mit vorbekannten Korrelationen
verschiedener Gepäckstückgeometrien bzw. -färben und zugeordneten Konsistenzkenngrößen erfolgt.
Gepäckstückverladesystem nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass es eine Vergleichseinheit (33) aufweist, mittels derer beim Verladen eines Gepäckstücks (9, 10, 11) ein Vergleich zwischen der geschätzten und der in Zusammenwirkung mit dem wenigsten einen Niederhalter (6) und/oder dem Abstreifer (7) des GreifWerkzeugs (4) ermittelten Kenngröße zur
Konsistenz des Gepäckstücks (9, 10, 11) erfolgt.
Gepäckstückverladesystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gepäckstückverladesystem (1) eine Sortiereinrichtung zur Steuerung der Reihenfolge der der Übergabestelle mittels des
Gepäckstückfördersystem (8, 12) zugeführten
Gepäckstücke (9, 10, 11) aufweist, wobei die
Reihenfolge der Gepäckstücke in Abhängigkeit von der geschätzten Kenngröße für die Konsistenz der zu verladenden Gepäckstücke (9, 10, 11) erfolgt.
Verfahren zur Gepäckstückverladung unter
Verwendung eines Gepäckstückverladesystems (1) nach einem der vorangehenden Patentansprüche, umfassend wenigstens die folgenden Schritte:
Positionieren des GreifWerkzeugs (4) im
Bereich einer Übergabestelle einer
Gepäckstückförderanlage (12, 8) und Aufnahme eines von der Gepäckstückförderanlage (12, 8) übergebenen Gepäckstücks (9, 10, 11) mit dem GreifWerkzeug (4)
Anpressen des Gepäckstücks (9, 10, 11) gegen die Grundplatte (5) mittels des Niederhalters (6)
Ermittlung der die Konsistenz des
Gepäckstücks (9, 10, 11) widerspiegelnden Kenngröße mittels der Mess- und
Auswerteeinheit (20, 21)
Bewegen des GreifWerkzeugs (4) in das
Containerinnere (18) an eine unter
Berücksichtigung der Konsistenzkenngröße zur Ablage des Gepäckstücks (9, 10, 11) geeignete Stelle und in einer geeigneten Orientierung Ablegen des Gepäckstücks (9, 10, 11) im
Container (13), wobei das Gepäckstück (9, 10, 11) gegebenenfalls mittels des Abstreifers (7) von der Grundplatte (5) abgeschoben wird.
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