WO2022232956A1

WO2022232956A1 - Verwendung eines unbemannten flugsystems, vorrichtung und verfahren zum entfernen von fremdmaterialien aus textilfaserballen

Info

Publication number: WO2022232956A1
Application number: PCT/CH2022/000003
Authority: WO
Inventors: Rainer Jacob; Stratos FRAGKOTSINOS
Original assignee: Uster Technologies
Priority date: 2021-05-07
Filing date: 2022-04-07
Publication date: 2022-11-10
Also published as: WO2022232956A8

Abstract

Eine Vorrichtung (1) zum Entfernen von Fremdmaterialien (9) aus mindestens einem Textilfaserballen (81) in der Öffnerei einer Textilverarbeitungsanlage. Die Vorrichtung (1) beinhaltet Detektionsmittel zur Detektion der Fremdmaterialien (9) an einer freiliegenden Oberfläche (81) des Textilfaserballens (8), Ortungsmittel zur Ortung der detektierten Fremdmaterialien (9) und Entfernungsmittel zum Entfernen der detektierten und georteten Fremdmaterialien (9) aus der Oberfläche (81). Die Vorrichtung (1) weist ein unbemanntes Flugsystem mit mindestens einem unbemannten Luftfahrzeug (2.6, 2.7), das zumindest einen Teil der Detektionsmittel, der Ortungsmittel und/oder der Entfernungsmittel trägt, auf. Die Vorrichtung (1) erzielt eine gute, vollständige Reinigung der gesamten Textilfaserballen (8), ohne die Funktion des Ballenöffners (7) zu beeinträchtigen.

Description

VERWENDUNG EINES UNBEMANNTEN FLUGSYSTEMS, VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM ENTFERNEN VON FREMDMATERIALIEN AUS TEXTILFASERBALLEN

FACHGEBIET

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet des Fremdmaterialmanagements in der Textilindustrie. Sie betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entfernen von Fremdmaterialien aus mindestens einem Textilfaserballen in der Öffnerei einer Textilverarbeitungsanlage, gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.

STAND DER TECHNIK

Fremdmaterialien stellen eines der grossen Probleme heutiger Textilbetriebe dar. Es handelt sich dabei um Materialien, die sich vom Fasergrundmaterial, z. B.

Baumwollfasem, unterscheiden. Sie können verschiedenen Ursprungs sein, wie z. B. Rückstände der Transportverpackung (Kunststoffverpackungen, Schnüre), Zivilisationsverunreinigungen (Russteile, Plastiksäcke) oder Rückstände von Lebewesen (menschliche oder tierische Haare, Pflanzenstängel).

Die Fachwelt ist sich grossenteils einig, dass es vorteilhaft ist, die Fremdmaterialien in einer möglichst frühen Verfahrensstufe der textilen Produktionskette zu entfernen. Dafür bietet sich die Öffnerei an, in der aneinandergereihte Textilfaserballen geöffnet und schichtweise abgetragen werden. Dies erfolgt mittels eines Ballenöflhers. Dieser weist einen längs der Textilfaserballen hin und her fahrbaren Turm auf, der einen quer zur Bewegungsrichtung sich erstreckenden Ausleger mit einem Faserabtragorgan trägt. Die Höhenposition des Auslegers auf dem Turm kann an die sich beim Abtragen ändernde Höhe der Textilfaserballen angepasst werden. Die DE-40’38'685 Al offenbart eine Reinigungseinrichtung, die mit der Oberfläche des Faserballens in Eingriff steht und relativ zur Oberfläche des Faserballens bewegbar angeordnet ist. Die Reinigungseinrichtung kann z. B. eine Reinigungswalze aufweisen. Zur Erkennung der Verschmutzung dient eine Kamera, die relativ zur Oberfläche des Faserballens bewegbar angeordnet ist. In einer ersten Ausführungsform ist die Reinigungseinrichtung an einem Mehrachsroboter angeordnet, der sich in einer Reinigungsstation einer Ballenaufbereitungsgesamtanlage befindet. In einer zweiten Ausführungsform ist sie in der Öffnerei am Ausleger oder Turm des Ballenöffners angeordnet.

In ähnlicher Weise sieht auch die US-5,489,028 A an einem Ballenabtragorgan eine Fremdkörpererkennungseinheit zum Feststellen von Fremdkörpern im Faserballen oder an der Oberfläche des Faserballens sowie eine Fremdkörperentfemungseinheit zum automatischen Entfernen von georteten Fremdkörpern vor. Die Fremdkörperentfernungseinheit kann einen Greifer oder Saugmittel beinhalten.

Nachteilig am Mehrachsroboter gemäss der ersten Ausführungsform der DE-40’38'685 Al ist, dass er eine eigene Reinigungsstation braucht. Ausserdem kann er nur die Oberfläche des Faserballens reinigen, nicht aber das im Inneren befindliche Fasermaterial.

Bei Reinigungsvorrichtungen in der Öffherei wie derjenigen gemäss der zweiten Ausführungsform der DE-40’38'685 Al oder gemäss der US-5,489,028 A wirkt sich die starre Kopplung an das Ballenabtragorgan nachteilig aus. Die Erkennung und Reinigung kann nur an derjenigen Stelle erfolgen, wo sich das Ballenabtragorgan gerade aufgrund seiner primären Funktion befindet. Darunter leidet die Qualität der Reinigung. Falls aber die Bewegung des Ballenabtragorgans an die Bedürfnisse der Reinigungsvorrichtung angepasst wird, macht das Ballenabtragorgan Bewegungen und Halte, die für die Ballenabtragung nicht nötig wären. So kann der Ballenöffner seine primäre Funktion nicht mehr optimal erfüllen.

Unbemannte Flugsysteme (englisch Unmanned Aircraft Systems, UAS) sind an sich bekannt. Das Kemelement eines unbemannten Flugsystems ist ein Luftfahrzeug, das ohne eine an Bord befindliche Besatzung autark durch einen Computer oder vom Boden über eine Fernsteuerung betrieben und navigiert werden kann. Ein solches unbemanntes Luftfahrzeug wird üblicherweise «Drohne» genannt. Darüber hinaus beinhaltet ein unbemanntes Flugsystem weitere Elemente wie Steuerelemente oder Bodenstationen. Unbemannte Flugsysteme wurden bisher z. B. für militärische, logistische, wissenschaftliche oder Freizeitanwendungen eingesetzt. DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Entfernen von Fremdmaterialien aus Textilfaserballen zu schaffen, welche die obigen Nachteile vermeidet. Die Vorrichtung soll insbesondere in der Öffnerei einsetzbar sein und eine gute, vollständige Reinigung der gesamten Textilfaserballen erzielen, ohne die Funktion des Ballenöffhers zu beeinträchtigen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein entsprechendes Verfahren zum Entfernen von Fremdmaterialien aus Textilfaserballen anzugeben.

Diese und andere Aufgaben werden durch die erfmdungsgemässe Verwendung, die erfmdungsgemässe Vorrichtung und das erfmdungsgemässe Verfahren gelöst, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen definiert sind. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Die Erfindung beruht auf der Idee, ein unbemanntes Flugsystem zum Entfernen von Fremdmaterialien aus mindestens einem Textilfaserballen in der Öffnerei einer Textil Verarbeitungsanlage zu verwenden.

Das unbemannte Flugsystem beinhaltet vorzugsweise mindestens ein unbemanntes Luftfahrzeug, das zumindest einen Teil von Detektionsmitteln zur Detektion der Fremdmaterialien an einer freiliegenden Oberfläche des mindestens einen

Textilfaserballens trägt, zumindest einen Teil von Ortungsmitteln zur Ortung der detektierten Fremdmaterialien trägt und/oder zumindest einen Teil von Entfemungsmitteln zum Entfernen der detektierten und georteten Fremdmaterialien aus der Oberfläche trägt. Die erfmdungsgemässe Vorrichtung dient zum Entfernen von Fremdmaterialien aus mindestens einem Textilfaserballen in der Öffnerei einer Textilverarbeitungsanlage. Sie beinhaltet Detektionsmittel zur Detektion der Fremdmaterialien an einer freiliegenden Oberfläche des mindestens einen Textilfaserballens, Ortungsmittel zur Ortung der detektierten Fremdmaterialien und Entfemungsmittel zum Entfernen der detektierten und georteten Fremdmaterialien aus der Oberfläche. Die Vorrichtung weist ein unbemanntes Flugsystem mit mindestens einem unbemannten Luftfahrzeug, das zumindest einen Teil der Detektionsmittel, der Ortungsmittel und/oder der Entfemungsmittel trägt, auf.

In einer Ausführungsform beinhaltet das unbemannte Flugsystem mindestens ein spezialisiertes unbemanntes Luftfahrzeug, das zumindest einen Teil entweder der Detektionsmittel oder der Ortungsmittel oder der Entfemungsmittel trägt.

In einer Ausfuhrungsform beinhaltet das unbemannte Flugsystem mindestens ein multifunktionales unbemanntes Luftfahrzeug, das zumindest einen Teil der Detektionsmittel und der Ortungsmittel, zumindest einen Teil der Detektionsmittel und der Entfemungsmittel und/oder zumindest einen Teil der Ortungsmittel und der Entfemungsmittel trägt. Das multifunktionale unbemannte Luftfahrzeug kann insbesondere die Detektionsmittel, die Ortungsmittel und die Entfemungsmittel tragen.

In einer Ausführungsform beinhaltet das unbemannte Flugsystem mehrere unbemannte Luftfahrzeuge. Mindestens einige der mehreren unbemannten Luftfahrzeuge können Kommunikationsmittel zur Kommunikation miteinander aufweisen.

Die Detektionsmittel oder zumindest ein Teil davon können in mindestens einem des mindestens einen unbemannten Luftfahrzeugs, in einem entlang des mindestens einen Textilfaserballens hin und her fahrbaren Ballenöffner, anderweitig beweglich in der Textilverarbeitungsanlage oder ortsfest in der Textilverarbeitungsanlage angebracht sein.

Die Ortungsmittel oder zumindest ein Teil davon können in mindestens einem des mindestens einen unbemannten Luftfahrzeugs, in einem entlang des mindestens einen Textilfaserballens hin und her fahrbaren Ballenöffner, anderweitig beweglich in der Textilverarbeitungsanlage oder ortsfest in der Textilverarbeitungsanlage angebracht sein.

Die Entfemungsmittel oder zumindest ein Teil davon können in mindestens einem des mindestens einen unbemannten Luftfahrzeugs, in einem entlang des mindestens einen Textilfaserballens hin und her fahrbaren Ballenöffner, anderweitig beweglich in der Textilverarbeitungsanlage oder ortsfest in der Textilverarbeitungsanlage angebracht sein.

Die oben erwähnten anderweitig beweglich in der Textilverarbeitungsanlage angebrachten Detektionsmittel, Ortungsmittel bzw. Detektionsmittel sind nicht in einem unbemannten Luftfahrzeug untergebracht. Stattdessen können sie z. B. in einem in der Textil Verarbeitungsanlage fahrbaren Fahrzeug untergebracht, auf einem in der Textilverarbeitungsanlage aufgespannten Seil beweglich aufgehängt oder entlang einer in der Textilverarbeitungsanlage montierten Schiene fahrbar sein.

In einer Ausfuhrungsform beinhaltet die Vorrichtung mindestens einen ortsfesten Rechner und Kommunikationsmittel zur Kommunikation zwischen dem mindestens einen unbemannten Luftfahrzeug und dem Rechner.

In einer Ausführungsform beinhalten die Detektionsmittel eine Kamera zur Aufnahme von Bildern der Oberfläche und Bildverarbeitungsmittel zur Verarbeitung der von der Kamera aufgenommenen Bilder. Mindestens eines des mindestens einen unbemannten Luftfahrzeugs kann die Kamera und die Bildverarbeitungsmittel tragen. Alternativ kann mindestens eines des mindestens einen unbemannten Luftfahrzeugs die Kamera tragen, während sich die Bildverarbeitungsmittel ausserhalb dieses mindestens einen unbemannten Luftfahrzeugs und vorzugsweise im genannten ortsfesten Rechner befinden.

In einer Ausfuhrungsform trägt mindestens eines des mindestens einen unbemannten Luftfahrzeugs zumindest einen Teil der Detektionsmittel, und die Ortungsmittel sind dazu ausgebildet, eine Position dieses mindestens einen unbemannten Luftfahrzeugs zu bestimmen.

Die Entfemungsmittel beinhalten z. B. Greifmittel oder Saugmittel.

Das mindestens eine unbemannte Luftfahrzeug kann als Multicopter ausgebildet sein.

Das erfmdungsgemässe Verfahren dient zum Entfernen von Fremdmaterialien aus mindestens einem Textilfaserballen in der Öffnerei einer Textilverarbeitungsanlage. Die Fremdmaterialien werden an einer freiliegenden Oberfläche des mindestens einen Textilfaserballens detektiert. Die detektierten Fremdmaterialien werden geortet. Die detektierten und georteten Fremdmaterialien werden aus der Oberfläche entfernt. Die Detektion, die Ortung und/oder die Entfernung erfolgt zumindest teilweise durch ein unbemanntes Flugsystem.

In einer Ausfuhrungsform des Verfahrens beinhaltet das unbemannte Flugsystem mindestens ein unbemanntes Luftfahrzeug. Das unbemannte Luftfahrzeug detektiert zumindest teilweise die Fremdmaterialien an der freiliegenden Oberfläche des mindestens einen Textilfaserballens, ortet zumindest teilweise die detektierten Fremdmaterialien und/oder entfernt zumindest teilweise die detektierten und georteten Fremdmaterialien aus der Oberfläche.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung und das erfindungsgemässe Verfahren erlauben die vollständige Reinigung der Textilfaserballen in der Öffnerei. Eine Schicht nach der anderen in den Textilfaserballen werden bei ihrer Abtragung auf Fremdmaterialien hin inspiziert; die Fremdmaterialien werden detektiert, geortet und entfernt. Dabei kann die Reinigung autonom erfolgen, ohne auf andere Systeme wie den Ballenöffher angewiesen zu sein oder ihre Funktion zu beeinträchtigen. Die Vorrichtung und das Verfahren sind skalierbar und können leicht auf die bestehenden Verhältnisse und die Kundenbedürfnisse angepasst werden.

AUFZAHLUNG DER ZEICHNUNGEN

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen detailliert erläutert.

Figuren 1-6 zeigen schematische Seitenansichten einer Öffnerei mit jeweils verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung. AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Eine Öffnerei einer Textilverarbeitungsanlage mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung 1 ist schematisch in Figur 1 in einer Seitenansicht dargestellt. Darin sind mehrere Textilfaserballen 8 aneinander aufgereiht. Ein Ballenöffner 7 fährt entlang der Textilfaserballen 8 hin und her und trägt dabei Fasern von einer oberen, freiliegenden Ballenoberfläche 81 ab. Der Ballenöffner 7 beinhaltet üblicherweise einen Turm 71 und einen darauf höhenverstellbar angebrachten, über die Textilfaserballen 8 ragenden Ausleger 72 mit einem Faserabtragorgan.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung 1 zum Entfernen von Fremdmaterialien 9 aus den Textilfaserballen 8 weist ein unbemanntes Flugsystem auf. Das unbemannte Flugsystem beinhaltet mindestens ein unbemanntes Luftfahrzeug 2.1-2.4, das nachfolgend der Einfachheit halber «Drohne» genannt wird. In Figur 1 sind vier Drohnen 2.1-2.4 eingezeichnet, was jedoch die Allgemeinheit der Erfindung nicht einschränken soll; ihre Anzahl kann auch niedriger oder höher sein. Die mindestens eine Drohne 2.1-2.4 kann z. B. als Multicopter ausgebildet sein. Solche und andere Arten von Drohnen sind an sich bekannt und brauchen hier nicht detailliert diskutiert zu werden.

Erfindungsgemäss trägt die mindestens eine Drohne 2.1-2.4 zumindest einen Teil von Detektionsmitteln zur Detektion von Fremdmaterialien 9 an einer freiliegenden Oberfläche 81 der Textilfaserballen 8, von Ortungsmitteln zur Ortung der detektierten Fremdmaterialien 9 und/oder von Entfemungsmitteln zum Entfernen der detektierten und georteten Fremdmaterialien 9 aus der Oberfläche 81.

Die Detektionsmittel umfassen bspw. eine Kamera zur Aufnahme von Bildern der Oberfläche 81 der Textilfaserballen 8 und Bildverarbeitungsmittel zur Verarbeitung der aufgenommenen Bilder und zur Erkennung der Fremdmaterialien 9. Andere Detektionsmittel sind alternativ oder zusätzlich möglich, z. B. Metalldetektoren zur Erkennung von metallischen Fremdmaterialien 9.

Die Ortungsmittel umfassen bspw. Mittel zur Bestimmung der Drohnenposition. Solche Mittel sind unter dem Begriff «Innenraum-Positionsbestimmungssystem» (englisch «Indoor Positioning System», IPS) an sich bekannt und brauchen hier nicht ausführlich diskutiert zu werden. Die verschiedenen bekannten IPS funktionieren auf unterschiedliche Weise. Eines davon beinhaltet z. B. innerhalb des Innenraums, vorliegend also der Textilverarbeitungsanlage, verteilte Funkfeuer und Rechner zur Auswertung der empfangenen Funksignale. Um die Ortung der detektierten Fremdmaterialien 9 zu verfeinern, kann die so bestimmte Drohnenposition mit der Position eines detektierten Fremdmaterials 9 innerhalb eines von der betreffenden Drohne 2.1-2.4 aufgenommenen Bildes der Oberfläche 81 kombiniert werden.

Die Entfemungsmittel können z. B. als mechanische Greifer oder als pneumatische Sauger ausgebildet sein. Beispiele dafür sind in der US-5,489,028 A angegeben. Der Fachmann ist in der Lage, die dort vorgestellten Entfernungsmittel auf die Drohne 2.1-2.4 als Trägerplattform anzupassen oder andere Entfemungsmittel vorzuschlagen. Die entfernten Fremdmaterialien können in einem dafür vorgesehenen Behälter zwischengelagert und später entsorgt oder von einem Transportsystem wie einem Förderband oder einem Absaugsystem direkt entsorgt werden.

Das unbemannte Flugsystem kann zusätzlich mindestens einen ortsfesten Rechner 3 und Kommunikationsmittel zur drahtlosen, bidirektionalen Kommunikation zwischen mindestens einer der Drohnen 2.1-2.4 und dem Rechner 3 beinhalten. Der mindestens eine Rechner 3 kann in der Textilproduktionsanlage oder ausserhalb stehen. Er kann eine oder mehrere der folgenden Funktionen wahmehmen:

• Leitstelle für die Drohnen 2.1 -2.4. Die Drohnen 2.1 -2.4 oder andere, ortsfeste Geräte übermitteln die Positionen der Drohnen 2.1 -2.4 an den Rechner 3. Aufgrund der Positionen weist der Rechner 3 einzelnen Drohnen 2.1-2.4 bestimmte Aufgaben zu, z. B. das Entfernen eines detektierten und georteten Fremdmaterials 9. Er koordiniert die Drohnen 2.1-2.4 in optimaler Weise und verhindert Zusammenstösse der Drohnen 2.1-2.4 untereinander und mit anderen Gegenständen, z. B. mit dem Ballenöffner 7.

• Bildverarbeitung von Bildern, die von von mindestens einer der Drohnen 2.1 -2.4 getragenen Kamera aufgenommen und an den Rechner 3 übermittelt wurden. Die Bilder können als Rohdaten oder als in der Drohne 2.1-2.4 bereits vorverarbeitete Daten an den Rechner 3 übermittelt werden. Aufgrund der Bildverarbeitung werden die Fremdmaterialien 9 an der Oberfläche 81 der Textilfaserballen 8 erkannt und detektiert.

Alternativ kann die erfindungsgemässe Vorrichtung ohne einen ortsfesten Rechner auskommen. In diesem Fall befindet sich die gesamte Rechen- und Speicherleistung oder «Intelligenz» in den Drohnen 2.1-2.4. Die Drohnen 2.1-2.4 verarbeiten Bilddaten der Oberfläche 81 der Textilfaserballen 8, erkennen Fremdmaterialien 9, orten sie und organisieren sich untereinander so, dass ein erkanntes und geortetes Fremdmaterial 9 von einer der Drohnen 2.1-2.4 entfernt wird.

In einer Ausführungsform sind die Drohnen 2.1-2.4 jeweils auf eine bestimmte Funktion spezialisiert. Zum Beispiel trägt mindestens eine Drohne 2.1-2.4 nur eine Kamera zur Detektion der Fremdmaterialien 9, und mindestens eine andere Drohne 2.1-2.4 trägt nur Entfemungsmittel zum Entfernen der Fremdmaterialien 9.

In einer anderen Ausführungsform sind die Drohnen 2.1-2.4 untereinander identisch und multifunktional. Das heisst, dass jede Drohne 2.1 -2.4 mehrere Funktionen erfüllen kann, bspw. Fremdmaterialien 9 detektieren, orten und entfernen.

Figur 2 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung 1 mit einer einzigen multifunktionalen Drohne 2.5, Die Drohne 2.5 trägt eine Kamera zur Detektion der Fremdmaterialien 9; die Kamera selbst ist nicht eingezeichnet, wohl aber schematisch ihr Sichtfeld 4. Die Drohne 2.5 trägt auch (nicht eingezeichnete) Rechenmittel zur Verarbeitung der von der Kamera aufgenommenen Bilder, zur Erkennung und zur Ortung des Fremdmaterials 9 sowie zu ihrer eigenen Steuerung. Ferner trägt die Drohne 2.5 Entfemungsmittel zum Entfernen des detektierten und georteten Fremdmaterials 9; die Entfemungsmittel selbst sind nicht eingezeichnet, doch deutet ein Pfeil 5 das Entfernen des Fremdmaterials 9 an.

Im Unterschied zu Figur 2 ist in Figur 3 eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung 1 mit zwei spezialisierten Drohnen 2.6, 2.7 zu sehen. Eine erste Drohne 2.6 trägt die Detektionsmittel und die Ortungsmittel. Mit diesen detektiert und ortet sie das Fremdmaterial 9. Sie übermittelt (Pfeil 6.1) Informationen über das Fremdmaterial wie seine Beschaffenheit, Grösse und Position an eine zweite Drohne 2.7. Die zweite Drohne 2.7 trägt die Entfernungsmittel. Aufgrund der von der ersten Drohne 2.6 übermittelten Informationen entfernt sie damit das Fremdmaterial 9 (Pfeil 5).

Auch die Figur 4 zeigt eine Ausführungsform der erfmdungsgemässen Vorrichtung 1 mit zwei spezialisierten Drohnen 2.8, 2.9. Diese bilden zusammen jedoch nicht ein autonomes unbemanntes Flugsystem wie in der Ausführungsform von Figur 3. Vielmehr beinhaltet das unbemannte Flugsystem gemäss Figur 4 zusätzlich einen ortsfesten Rechner 3. Eine erste Drohne 2.8 trägt einen Teil der Detektionsmittel, z. B. eine Kamera. Sie übermittelt die von der Kamera aufgenommenen, eventuell vorverarbeiteten Bilddaten an den Rechner 3 (Pfeil 6.2). Dieser verarbeitet die Bilddaten und erkennt darin das Fremdmaterial 9. Aufgrund der ebenfalls an den Rechner 3 übermittelten (ebenfalls Pfeil 6.2) Position der ersten Drohne 2.8 und der Bilddaten ortet der Rechner 3 das erkannte Fremdmaterial 9.

Der Rechner 3 übermittelt (Pfeil 6.3) Infonnationen über das Fremdmaterial 9, insbesondere seine Position, an eine zweite Drohne 2.9. Die zweite Drohne 2.9 trägt die Entfemungsmittel und entfernt aufgrund der vom Rechner 3 übermittelten Informationen das Fremdmaterial 9 (Pfeil 5).

Die Ausführungsform von Figur 5 illustriert anhand einer weiteren Ausführungsform, dass die Detektionsmittel der erfmdungsgemässen Vorrichtung 1 ortsfest sein können. Bei solchen Detektionsmitteln kann es sich um mindestens eine ortsfest installierte Kamera 40 handeln, welche die freiliegende Oberfläche 81 der Textilfaserballen 8 überwacht. Statt der der Einfachheit halber eingezeichneten einen Kamera 40 können mehrere Kameras eingesetzt werden, die vorzugsweise voneinander beabstandet entlang der Textilfaserballen 8 angebracht sind. Die mindestens eine Kamera kann am Boden, an einer Wand oder an einer Decke der Textilverarbeitungsanlage angebracht sein. Die Bildverarbeitung und damit die Detektion des Fremdmaterials 9 kann in der mindestens einen Kamera 40 selbst oder in einem separaten ortsfesten Rechner (vgl. Figuren 1 und 4) erfolgen. Die Ortung des Fremdmaterials 9 ist in diesem Fall besonders einfach, weil sich die Position der mindestens einen Kamera 40 bezüglich der Textilfaserballen 8 zeitlich nicht verändert; sie kann wiederum in der mindestens einen Kamera 40 oder in einem separaten Rechner erfolgen. Die mindestens eine Kamera 40 bzw. der Rechner übermittelt (Pfeil 6.4) Informationen über das Fremdmaterial 9, insbesondere seine Position, an eine für die Entfernung der Fremdmaterialien spezialisierte Drohne 2.10. Die Drohne 2.10 entfernt aufgrund der ihr übermittelten Informationen das Fremdmaterial 9 (Pfeil 5).

Gemäss einer Alternative oder einem Zusatz zur Ausführungsform von Figur 5 ist mindestens eine Kamera der Detektionsmittel zwar innerhalb der Textilverarbeitungsanlage beweglich, aber nicht in einer der Drohnen untergebracht. Zu diesem Zweck kann die mindestens eine Kamera z. B. in einem in der Textilverarbeitungsanlage fahrbaren Fahrzeug untergebracht, auf einem in der Textilverarbeitungsanlage aufgespannten Seil beweglich aufgehängt oder entlang einer in der Textilverarbeitungsanlage montierten Schiene fahrbar sein. Ansonsten kann diese Alternative analog zur Ausfuhrungsform von Figur 5 sein.

Schliesslich zeigt Figur 6 eine Ausfuhrungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung 1, in der die Entfemungsmittel nicht von einer Drohne getragen werden. Vielmehl· sind sie auf dem Ausleger 72 des Ballenöffhers 7 angebracht, wie dies aus der US-5,489,028 A bekannt ist. Eine dafür spezialisierte Drohne 2.11 detektiert und ortet das Fremdmaterial 9 und übermittelt (Pfeil 6.5) Informationen über das Fremdmaterial 9, insbesondere seine Position, an die im Ballenöffner 7 befindlichen Entfemungsmittel. Diese entfernen das Fremdmaterial 9 (Pfeil 5), sobald sich der Ballenöffner 7 in der entsprechenden Position befindet.

Statt im Ballenöffner 7 können die Entfemungsmittel in mindestens einem unbemannten Roboterfahrzeug untergebracht sein, das autonom in der Textilverarbeitungsanlage fahren kann. Das Roboterfahrzeug kann mit einer Drohne 2.11 oder einem Rechner 3 (vgl. Figuren 1 und 4) kommunizieren, um Informationen über das Fremdmaterial 9, insbesondere seine Position, zu erhalten. Die Steuerung eines solchen Roboterfahrzeugs und seiner Entfemungsmittel kann ähnlichen Regeln folgen wie diejenige der die Entfernungsmittel tragenden Drohnen 2.5, 2.7, 2.9, 2.10. Allerdings ist das Roboterfahrzeug an den zweidimensionalen Boden der Textilverarbeitungsanlage gebunden und somit weniger beweglich als die im dreidimensionalen Raum operierenden Drohnen 2.5, 2.7, 2.9, 2.10. Die Textilfaserballen 8, Schienen des Ballenöffners 7 und andere am Boden befindliche Gegenstände behindern die Bewegungen des Roboterfahrzeugs. Gemäss einer weiteren alternativen Ausführungsform können die Entfemungsmittel in mindestens einem ortsfest in der Textilverarbeitungsanlage installierten Roboter angebracht sein. Für den Betrieb des ortsfesten Roboters gilt Analoges wie für den Betrieb des Roboterfahrzeugs. Der ortsfeste Roboter ist aber bezüglich der Beweglichkeit noch stärker einschränkt als das Roboterfahrzeug.

Die erfmdungsgemässe Vorrichtung 1 kann weitere, in den Zeichnungen nicht eingezeichnete Elemente beinhalten, z. B. mindestens eine ortsfeste Ladestation für die Drohnen.

Bei den in den Zeichnungen dargestellten und oben erläuterten Ausführungsformen handelt es sich nur um eine Auswahl einiger Beispiele. Sie sind aus didaktischen Gründen besonders einfach gehalten, um die jeweils diskutierten Merkmale klar zu illustrieren. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf die oben diskutierten Ausführungsformen beschränkt. Bei Kenntnis der Erfindung wird der Fachmann weitere Varianten herleiten können, die auch zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehören. Kombinationen der hier diskutierten Ausführungsformen sind möglich.

Die Detektionsmittel oder zumindest ein Teil davon können von mindestens einer der Drohnen 2.5, 2.6, 2.8, 2.11 getragen werden, wie in den Figuren 2-4 und 6 dargestellt. Alternativ oder zusätzlich kömien sie oder zumindest ein Teil davon im BallenÖffher 7 angebracht sein, wie aus der US-5,489,028 A bekannt. Alternativ oder zusätzlich können die Detektionsmittel oder zumindest ein Teil davon anderweitig in der Textilverarbeitungsanlage beweglich, z. B. in einem in der Textilverarbeitungsanlage fahrbaren Fahrzeug untergebracht, sein. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Detektionsmittel 40 oder zumindest einen Teil davon ortsfest in der Textilverarbeitungsanlage anzubringen, wie in Figur 5 dargestellt. Es können gleichzeitig verschiedene Detektionsmittel eingesetzt werden, z. B. Kameras und Metalldetektoren, die jeweils von verschiedenen Drohnen getragen werden, auf dem Ballenöffner 7 oder einem Fahrzeug angebracht sind und/oder ortsfest installiert sind. Die Ortungsmittel oder zumindest ein Teil davon können von mindestens einer der Drohnen 2.5, 2.6 getragen werden, wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt. Alternativ oder zusätzlich können sie oder zumindest ein Teil davon im Ballenöffner 7 angebracht sein. Alternativ oder zusätzlich können die Ortungsmittel oder zumindest ein Teil davon anderweitig in der Textilverarbeitungsanlage beweglich, z. B. in einem in der Textilverarbeitungsanlage fahrbaren Fahrzeug untergebracht, sein. Gemäss einerweiteren Möglichkeit können die Ortungsmittel oder zumindest ein Teil davon ortsfest in der Textil Verarbeitungsanlage angebracht sein, wie in Figur 5 dargestellt. Es können gleichzeitig verschiedene Ortungsmittel eingesetzt werden.

Die Entfemungsmittel oder zumindest ein Teil davon können von mindestens einer der Drohnen 2.5, 2.7, 2.9, 2.10 getragen werden, wie in den Figuren 2-5 dargestellt. Alternativ oder zusätzlich können sie oder zumindest ein Teil davon im Ballenöffner 7 angebracht sein, wie in Figur 6 dargestellt. Alternativ oder zusätzlich können die Entfemungsmittel oder zumindest ein Teil davon anderweitig in der Textilverarbeitungsanlage beweglich, z. B. in einem in der Textil Verarbeitungsanlage fahrbaren Fahrzeug, bspw. dem oben erwähnten Roboterfahrzeug, untergebracht sein. Gemäss einer weiteren Möglichkeit können die Entfernungsmittel oder zumindest ein Teil davon ortsfest, bspw. in Form des oben erwähnten Roboters, in der Textilverarbeitungsanlage angebracht sein. Es können gleichzeitig verschiedene Entfemungsmittel eingesetzt werden, z. B. mechanische Greifer oder als pneumatische Sauger, die jeweils von verschiedenen Drohnen getragen werden, auf dem Ballenöffner 7 oder einem Fahrzeug angebracht sind und/oder ortsfest installiert sind.

Die von der erfindungsgemässen Vorrichtung 1 umfasste Anzahl der Drohnen 2.1-2.11 kann anders, insbesondere höher sein als in den Zeichnungen dargestellt. Dies gilt sowohl für die multifunktionale Drohne 2.5 gemäss Figur 2 als auch für die spezialisierten Drohnen 2.6-2.11 gemäss den Figuren 3-6. Eine einzelne Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung 1 kann sowohl multifunktionale Drohnen als auch spezialisierte Drohnen beinhalten.

In Ausführungsformen mit mehreren Drohnen können die Drohnen vorzugsweise miteinander bidirektional kommunizieren. Wenn jede Drohne mit entsprechenden Rechenmitteln ausgestattet ist, kann die Kommunikation der Drohnen für eine kollektive Intelligenz genutzt werden. Die dazu erforderlichen Regeln können entweder vorgegeben oder durch Maschinenlemen automatisch erlernt werden. Einzelne Funktionen können auf mehrere Bestandteile der erfindungsgemässen

Vorrichtung 1 aufgeteilt werden. Dies wurde anlässlich von Figur 4 anhand der Detektion der Fremdmaterialien 9 illustriert, die teilweise von einer Kamera in der Drohne 2.8 und teilweise im ortsfesten Rechner 3 erfolgen kann. Auch weitere Funktionen können auf mehrere Bestandteile aufgeteilt werden. So können z. B. die Ortungsmittel sowohl Bestandteile aufweisen, die von den Drohnen 2.1-2.11 getragen werden, als auch solche, die ortsfest installiert sind.

Der mindestens eine Rechner 3 (vgl. Figuren 1 und 4) kann auch in solchen Ausführungsformen vorhanden sein, in denen er nicht eingezeichnet ist, um zumindest einen Teil der Rechenaufgaben zu übernehmen und die Drohnen 2.1-2.11 so davon zu entlasten.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 erfmdungsgemässe Vorrichtung 2.1-2.11 unbemannte Luftfahrzeuge oder Drohnen

3 ortsfester Rechner

4 Sichtfeld einer Kamera 40 ortsfeste Kamera

5 Entfernen eines Fremdmaterials

6.1 -6.6 Übermittlung von Informationen

7 Ballenöffner

71 Turm

72 Ausleger 8 Textilfaserballen

81 freiliegende Oberfläche der Textilfaserballen

9 Fremdmaterial

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verwendung eines unbemannten Flugsystems zum Entfernen von Fremdmaterialien (9) aus mindestens einem Textilfaserballen (8) in der Öffnerei einer Textilverarbeitungsanlage.

2. Verwendung nach Anspruch 1 , wobei das unbemannte Flugsystem mindestens ein unbemanntes Luftfahrzeug (2.1-2.11) beinhaltet, das zumindest einen Teil von Detektionsmitteln zur Detektion der Fremdmaterialien (9) an einer freiliegenden Oberfläche (81) des mindestens einen Textilfaserballens (8), zumindest einen Teil von Ortungsmitteln zur Ortung der detektierten Fremdmaterialien (9) und/oder zumindest einen Teil von Entfemungsmitteln zum Entfernen der detektierten und georteten Fremdmaterialien (9) aus der Oberfläche (81) trägt.

3. Vorrichtung (1) zum Entfernen von Fremdmaterialien (9) aus mindestens einem Textilfaserballen (81) in der Öffnerei einer Textilverarbeitungsanlage, beinhaltend Detektionsmittel zur Detektion der Fremdmaterialien (9) an einer freiliegenden Oberfläche (81) des mindestens einen Textilfaserballens (8),

Ortungsmittel zur Ortung der detektierten Fremdmaterialien (9) und Entfemungsmittel zum Entfernen der detektierten und georteten Fremdmaterialien (9) aus der Oberfläche (81), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein unbemanntes Flugsystem mit mindestens einem unbemannten Luftfahrzeug (2.1-2.11), das zumindest einen Teil der Detektionsmittel, der Ortungsmittel und/oder der Entfemungsmittel trägt, aufweist.

4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei das unbemannte Flugsystem mindestens ein spezialisiertes unbemanntes Luftfahrzeug (2.6-2.11) beinhaltet, das zumindest einen Teil entweder der Detektionsmittel oder der Ortungsmittel oder der Entfemungsmittel trägt.

5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei das unbemannte Flugsystem mindestens ein multifunktionales unbemanntes Luftfahrzeug (2.5) beinhaltet, das zumindest einen Teil der Detektionsmittel und der Ortungsmittel, zumindest einen Teil der Detektionsmittel und der Entfemungsmittel und/oder zumindest einen Teil der Ortungsmittel und der Entfemungsmittel trägt.

6. Vorrichtung (1) nach Anspmch 5, wobei das multifunktionale unbemannte Luftfahrzeug (2.5) die Detektionsmittel, die Ortungsmittel und die Entfemungsmittel trägt.

7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3-6, wobei das unbemannte Flugsystem mehrere unbemannte Luftfahrzeuge (2.1 -2.4; 2.6, 2.7 ; 2.8, 2.9) beinhaltet.

8. Vorrichtung (1 ) nach Anspmch 7, wobei mindestens einige der mehreren unbemannten Luftfahrzeuge (2.6, 2.7) Kommunikationsmittel zur Kommunikation (6.1) miteinander aufweisen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-8, wobei die Detektionsmittel oder zumindest ein Teil davon in mindestens einem des mindestens einen unbemannten

Luftfahrzeugs (2.1-2.11), in einem entlang des mindestens einen Textilfaserballens (81) hin und her fahrbaren Ballenöffher (7), anderweitig beweglich in der Textilverarbeitungsanlage oder ortsfest in der Textilverarbeitungsanlage angebracht sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-9, wobei die Ortungsmittel oder zumindest ein Teil davon in mindestens einem des mindestens einen unbemannten Luftfahrzeugs (2.1-2.11), in einem entlang des mindestens einen Textilfaserballens (81) hin und her fahrbaren Ballenöffner (7), anderweitig beweglich in der Textilverarbeitungsanlage oder ortsfest in der Textilverarbeitungsanlage angebracht sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-10, wobei die Entfemungsmittel oder zumindest ein Teil davon in mindestens einem des mindestens einen unbemannten Luftfahrzeugs (2.1-2.11), in einem entlang des mindestens einen Textilfaserballens (81) hin und her fahrbaren Ballenöffner (7), anderweitig beweglich in der Textilverarbeitungsanlage oder ortsfest in der Textilverarbeitungsanlage angebracht sind.

12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3-11, wobei die Vorrichtung (1) mindestens einen ortsfesten Rechner (3) und Kommunikationsmittel zur Kommunikation (6.2, 6.3) zwischen dem mindestens einen unbemannten

Luftfahrzeug (2.8, 2.9) und dem Rechner (3) beinhaltet.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-12, wobei die Detektionsmittel eine

Kamera zur Aufnahme von Bildern der Oberfläche und Bildverarbeitungsmittel zur Verarbeitung der von der Kamera aufgenommenen Bilder beinhalten.

14. Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, wobei mindestens eines (2.8) des mindestens einen unbemannten Luftfahrzeugs die Kamera und die Bildverarbeitungsmittel trägt.

15. Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, wobei mindestens eines (2.8) des mindestens einen unbemannten Luftfahrzeugs die Kamera trägt, während sich die Bildverarbeitungsmittel ausserhalb dieses mindestens einen unbemannten Luftfahrzeugs (2.8) und vorzugsweise im Rechner (3) nach Anspruch 12 befinden.

16. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3-15, wobei mindestens eines (2.5, 2.6,

2.8, 2.11) des mindestens einen unbemannten Luftfahrzeugs zumindest einen Teil der Detektionsmittel trägt und die Ortungsmittel dazu ausgebildet sind, eine Position dieses mindestens einen unbemannten Luftfahrzeugs (2.5, 2.6, 2.8, 2.11) zu bestimmen.

17. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3-16, wobei die Entfemungsmittel Greifmittel oder Saugmittel beinhalten.

18. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3-17, wobei das mindestens eine unbemannte Luftfahrzeug (2.1-2.11) als Multicopter ausgebildet ist.

19. Verfahren zum Entfernen von Fremdmaterialien (9) aus mindestens einem Textilfaserballen (8) in der Öffnerei einer Textil Verarbeitungsanlage, wobei die Fremdmaterialien an einer freiliegenden Oberfläche (81) des mindestens einen Textilfaserballens (8) detektiert werden, die detektierten Fremdmaterialien (9) geortet werden und die detektierten und georteten Fremdmaterialien (9) aus der Oberfläche (81) entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion, die Ortung und/oder die Entfernung zumindest teilweise durch ein unbemanntes Flugsystem erfolgt.

20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das unbemannte Flugsystem mindestens ein unbemanntes Luftfahrzeug (2.1-2.11) beinhaltet und das unbemannte Luftfahrzeug (2.1-2.11) zumindest teilweise die Fremdmaterialien (9) an der freiliegenden Oberfläche (81) des mindestens einen Textilfaserballens (8) detektiert, die detektierten Fremdmaterialien (9) ortet und/oder die detektierten und georteten Fremdmaterialien (9) aus der Oberfläche (81) entfernt.