用于航空运输单元的自动装载的方法及系统 |
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| 申请号 | CN201080069726.0 | 申请日 | 2010-08-19 | 公开(公告)号 | CN103153826B | 公开(公告)日 | 2016-05-18 |
| 申请人 | 阿克拉智能技术有限公司; | 发明人 | J.图奥米南; H.罗斯拉蒂; A.约奥西拉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 创造了一种用于航空运输单元的自动装载的方法、系统。在根据本发明的方法中，当计件货物(30)通过装载开口自动地填装到航空运输单元(10)中时，可开启的装载开口在航空运输单元的至少一侧上，将计件货物(30)和航空运输单元(10)运输到填装 位置 (60)。航空运输单元(10)的倾斜与填装有关，以此方式使得具有装载开口的侧部相对于与装载开口相对的侧部升高，以便以至少两种不同的 姿态 来装载航空运输单元(10)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于将计件货物自动地装载到航空运输单元中的方法，在所述方法中： |
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| 说明书全文 | 用于航空运输单元的自动装载的方法及系统技术领域[0001] 本发明涉及计件货物自动化。具体而言，本发明涉及在航空运输中使用的集装箱和行李车的自动填装。更具体而言，本发明涉及一种用于将计件货物自动地装载到航空运输单元中的方法，以及一种用于向航空运输单元自动地装载计件货物的系统。 背景技术[0002] 对于航空公司的业务，重要的是使飞机处于空中的时间最大化，而对应地使飞机停在机场的时间最小化。除了不可避免的检修之外，在所谓的飞机的周转时间中损失了大量的飞行能力，在周转时间中，飞机在着陆与起飞之间卸载和装载。已经观察到的是，飞机的周转时间中的一个瓶颈特别地涉及计件货物的装卸，如待装载到货仓中的包和包裹。空中交通的增加已经使消除该瓶颈变得比以前更紧迫。这是由于航线的国际预订系统优先考虑较短的停留时间。即使半小时的较短的停留时间也可在使乘客选择由航空公司提供的停留时间的路线中作为航空公司的竞争优势。另一方面，较短的停留时间对行李装卸系统施加了相当大的压力。较快的机场系统和可靠且快速的填装过程可容许较短的停留时间。 [0003] 尤其是近年来，由乘客体验到的与行李装卸相关的服务水平的下降几乎是增加的空中交通、由在其中移动的行李所需要的增加的装卸时间和安全检查时间，以及与劳动密集型操作文化相关的成本的增加的直接结果，在机场基础设施中进行传送器和自动化技术的附加投资已经不能对应地缩减装卸时间和安全检查时间。 [0004] 如所已知的那样，通过航空运输的计件货物的装载已经完全是劳动密集型的，在典型的装载过程中，乘客的行李通过传送器从办理登机手续处传递到专门的处所。在位于专门的处所中的填装站中，包和其它计件货物被人工地填装到运输单元(如，航空集装箱或行李车)中。由于当直接装载到飞机的货仓中时提升航空集装箱，而没有费劲的中间阶段，故航空集装箱是优选的备选方案。可靠地固定航空集装箱也是很容易的。另一方面，当包主要是人工地传递和填装到货仓中时，行李车将被拖至飞机的旁边。 [0005] 已经开发了自动的航空集装箱填装系统，以便减轻劳动强度，在该系统中，使用机器人已经使计件货物装载到运输单元中自动化了。在公开案EP1980490A2中公开了一种自动航空集装箱填装系统，在该系统中，将集装箱发送到装载站，以此方式，集装箱的装载开口在彼此旁边以用于装载。在根据该公开案的系统中，在滚轮轨上将集装箱运送到装载站，且使用横向的线性传送器来将包填装到集装箱中，该传送器也具有侧向传递性能，以便在集装箱的运行方向上移动包。用作进给传送器的线性传送器还可相对于集装箱垂直地移动，以便使填充度最大化。 [0006] 然而，在阿姆斯特丹的史基浦(Schiphol)机场处的单个机器人单元是实际操作中的唯一已知的系统。在由Grenzebach Machinebau GmbH开发的机器人单元中，包被运输到传送带上的单元中，其中使用机器视觉来探测计件的几何形状。同时还称量包。信息发送到计划最佳拾取操作的机器人中。在计算之后，机器人拾取包，且将其装载到航空集装箱中或其它航空运输单元中。机器人编程为用以尽可能满地装载各个航空集装箱，以便使运输能力最大化，由此，该布置需要较大数目的传感器和控制能力，以便确定集装箱的填充度和填充模式。 [0007] 尽管消费者需求广泛且已知，然而，对应的机器人单元没有在其它机场中扩散使用。从该公开案和其它来源中可获得的信息中，可得出的结论是，所实施的解决方案需要为特定目的设计的行李装卸系统，以及用于自动填装行李的其它基础设施的存在，以用于讨论中的机器人单元能够将行李自动地填装到航空集装箱中。 [0008] 与现有技术相关联的显著缺陷。明显的是，包和其它计件货物的人工填装是不利的。首先，由于以三班倒人工地传递重达40kg的包在身体上和精神上都使员工疲倦，故装载工的工作压力极大。在一些国家，已经设置了在轮班期间用于人工搬送的货物的总重量的上限，由此，已必须开发例如用于减轻负载的各种工具以及可移动的传送带单元。例如，在丹麦，2010年生效的工作轮班期间4000公斤的搬送极限已经具有可仅在较少的有效工作小时内装卸行李的影响。因此，可假定的是该工作安全限制将逐渐在许多国家中开始生效。行李装卸工作的压力显现为机场装载工的短缺百分比(在2009年在芬兰大约12%)，例如，其中与平均的行业工作(在2009年在芬兰大约5%至7%)相比存在明显差异。 [0009] 人工地填装包不仅不可靠，而且极其昂贵。例如，在赫尔辛基 Vantaa机场仅形成填装的工作人员的填装花费每年就几百万欧元。除了短缺之外，劳动力市场团体之间的意见的潜在和实际的差异也可降低填装的可靠性。除成本和较低的可靠性，以及一般机场的航空交通时间表的不一致的日常交通分布外，由于招募专业的、明确安全性且可靠的临时劳动力仅用以均衡高峰时期的工作量是一个挑战，故劳动量的计划十分困难。装载部门的劳工协议不仅在招募方面，而且在轮班计划方面也为管理员工设置了其自身的挑战，例如，如在2010年在芬兰，航空行李装卸工作轮班设置为3小时长、6小时长、8小时长，以及12小时长。在不断产生节省的压力下的管理者明显优选下属人员轮班，而不是足够的规模能力，对于该部分，由于由工作量中的不可预知的变化引起匆忙和疲惫，故这引起了非期望的压力和其它伤害。 [0010] 尽管已经存在对于航空运输单元的装载自动化的长时期的需要，但像在Schiphol机场操作的机器人单元那样的项目没有变得普遍。针对此的原因在于机器人系统的复杂性和其引起的不可靠性，以及自动地装载包所花费的多达15秒的相对较长的时间。为了操作，像所描述的那样的机器人化的填装系统需要显著的感测能力和控制能力。在使用自动操作时，甚至需要若干传感器来测量填装的单个集装箱的填充度和将下一个包放置在集装箱中。由于传送带上的包的尺寸不是精确地已知的，以致于在某种程度上以不合理的次序形成堆叠，故由机器人执行的装载也是一个挑战。这引起待填装的包的堆叠很容易掉落，这导致错误的状态，其必须由人工劳动来修正。由于机器视觉提供的信息仅关于包的外部大小，故机器人不接收例如，关于包的外部刚性的信息。更具体而言，机器人编程为用以以相同的方式拾取柔软的和坚硬的计件。例如，在所述的机器人单元中，拾取器为简单的平面，在该平面上，计件自由地运输，而没有侧向抓取或顶部抓取。反过来，这意味着机器人的移动必须很慢以便避免掉落，以致于由机器人化带来的至少一部分速度优势并未实现。在美国公开案2002/0020607中更详细地公开了像所描述的那样的机器人。 [0011] 因此，已知的自动系统既不特别稳健，也不快。此外，由于所已知的自动系统的复杂性，故它们很难与现有的基础设施整体结合，且对于产生购买决定的那些人来说投资成本较高且具有挑战性。 发明内容[0012] 发明目的 [0013] 本发明的一个目的在于解决一方面在人工装载和另一方面在自动装载上的至少一些问题，且在于实现改进的途径来以简单且可靠的方式成本效益合算地布置航空运输单元的自动装载以及对行李装卸和运输系统引起最小可能的变动，以便将被实施的整体可被处理为设备采购，而不是被认为是在机场的基础设施的投资。 [0014] 发明概述 [0015] 本发明的填装方法和填装系统基于一个基本构想，根据该基本构想，将不会使用机器人来模仿执行为人类劳动的装载，而是改为以一种方式布置货物流，使得实际的瓶颈(即，运输单元的填装)为将尽可能流水线化。在人工填装中，装载工按指示自然地设法尽可能满地填充集装箱。然而，填充通常以一种方式执行，使得没有发生填装顺序的实际的有意识的预先计划，也不存在通常要特别满地填装的任何尝试，也不变动已经填装好的包的顺序以增加填充度。此外，已经开发了模仿人工填装的机器人单元，以监测航空集装箱的填充度和计划一次填充一个包，以此方式使得尽可能少地剩余空的空间。由于这些解决方案具有较少的或不具有可获得的关于行李的预告信息，且传感器和图像处理解决方案的精确性与计算能力均有限，故填充度的测量结果和计算，以及其剩余的空的空间实际上自然为不确定的，且具有挑战性。 [0016] 然而，已经在实例机场执行的测量结果中令人惊讶地观察到的是，实际上，集装箱的总体填充度仅大约70%就足够了。当人工填充集装箱，或使用已知的机器人布置填充集装箱时，由于真正填装满不仅对人是智力上的挑战，而且实施起来在生理上也相当重且慢的，故实际上仅适度地填充满第一集装箱。此外，飞机中为行李保留的集装箱数目并未完全严格限制，例如，以致于使用一个'额外的'集装箱对于装载工而言除了使他自己的任务更加容易外，可能并不意味着什么。在许多飞机类型中，还存在用于运载松散的行李的特定货仓空间，以便即使在装载当中其中真正地的确用完了可用于行李的集装箱的情况下，合理量的行李也可在旨在用于松散货物的行李车中运输至飞机。此外，该现象的统计学性质导致的事实为，那些待填装到单个飞机负载中的最后一个集装箱或最后几个集装箱总是保持为部分空的。因此，实际上，这对于使用自动填装以仅实现所谓的足够的平均填充度是有利的。另一方面，如果可使用自动填装以实现在统计学上比人工填装的显著更高的填充度，则应将其考虑在运输计划中，由于当考虑较大体积时，以此方式操作将省去必须使至少一些空的集装箱返回所属航空公司，否则空的集装箱将飞到全世界。 [0017] 在根据本发明的装载方法中，使用了平均的填充度的原则，且使用具有经济的制造成本和安装成本的装置、支持和控制其操作的灵敏的传感器和计算算法，以及有效的填装方法来装载航空运输单元，以此方式使得将航空运输单元以计算的足够满的方式装载。这是由于，在该方法中，运输单元的填充通过相对于就增加填装事件的效率而言有用的必需的自由度倾斜它们是方便的，以此方式使得明显更快、更直接地填装行李，且达到高于如已知的解决方案(如果在填装事件期间，运输单元为静止的且处于垂直位置中)中那样的填充度。 [0018] 具体而言，在根据本发明的方法中，当计件货物通过装载开口自动地填装到航空运输单元(在其至少一侧上有可开启的装载开口)中时，将计件货物和航空运输单元运输到装载位置。使与填装有关的航空运输单元倾斜，以此方式使得相对于相对侧升高具有装载开口的一侧，以便以至少两个不同的位置来装载航空运输单元。 [0020] 更具体而言，根据本发明的装载方法的特征在于，在所述方法中： [0021] -运输所述计件货物和所述航空运输单元到填装位置，在所述航空运输单元的至少一侧上存在可开启的装载开口，以及 [0022] -通过所述装载开口自动地填装所述计件货物到所述航空运输单元中，[0023] 其特征在于，与填装相关地倾斜所述航空运输单元，以此方式使得具有所述装载开口的侧部相对于与所述装载开口相对的侧部升高，其中以至少两种不同的姿态来装载所述航空运输单元，其中所述运输单元首先从所述侧部开始装载，且然后在倾斜之后，从上方开始装载。 [0024] 使用根据本发明的装载系统还可实现对应的结果，其包括用于运送计件货物到装载位置的器件、用于运送航空运输单元到装载位置的器件，以及用于通过其装载开口将计件货物填装到航空运输单元中的器件。此外，该系统包括用于操纵航空运输单元的器件，以此方式使得可操纵航空运输单元以至少两种不同的姿态来装载。 [0025] 更具体而言，根据本发明的装载系统的特征在于，所述系统包括： [0026] -用于运送所述计件货物到装载位置的器件， [0027] -用于运送航空运输单元到所述装载位置的器件，以及 [0028] -用于通过其装载开口将所述计件货物填装到所述航空运输单元中的器件，[0029] 其特征在于，所述系统包括用于以一种方式操纵所述航空运输单元的器件，使得所述航空运输单元可操纵成用以以至少两种不同的姿态来装载，其中所述运输单元首先从侧部开始装载，且然后在倾斜之后，从上方开始装载。 [0030] 发明的优势 [0031] 借助于本发明将实现显著的优势。通过以一种方式使装载阶段自动化，该方式就填装和填装结果而言是有利的，但就对于用于此的解决方案的制造成本、安装成本和操作成本而言是经济的，将有可能替代人工的行李装卸，人工的行李装卸很慢且昂贵，并且危及工作安全和工作健康。这将显著地降低机场工作人员的成本。实际上，根据本发明的一个可能的自动解决方案的使用可替代五个人的工作输入，代表了收益上的直接改善。另一方面，自动化减少了工作相关的伤害的可能性，且改善了机场的可靠性。尤其是，自动化提高了能力且加快了装载过程，以对消费者和航空公司两者都有益。 [0032] 由于该系统的成本效益合算的制造方法和安装方法，由于仅需要对现有的基础设施作微小的变动，故根据本发明的装载方法可应用于新机场和旧机场两者。文献中提出的和实际实施的行李填装自动化解决方案的一个最大的挑战在于，其引入需要对机场基础设施作显著的变动，通常甚至是填装机器人单元周围从最开始修建的行李运输和分拣设备的变动。此外，如果在新的行李装卸处所的建造的设计阶段就已经考虑了本发明，则将有可能利用该目前相当小的行李装卸处所来操，因为以由本发明所公开的方式实施的自动填装系统将需要显著较少的空间或地面区域，甚至小到小于50%，以便实现对应于现有解决方案的填装能力的填装能力。取决于此情况，仅由修建成本引起的节省可大于由自动填装的引入引起的成本。 [0033] 由于借助于该方法，航空运输单元可装载至一致的填充度，飞机也将一致的装载，在这样的情况下，一致的重量分布将具有飞机的燃料经济性的有利效果。这是由于通过称量装卸的各个包，精确的重量且甚至各个航空运输单元的重量分布也将为已知的。当计算飞机的重量分布时，使用精确的重量具有飞机的燃料经济性的有利效果，尤其是对于长途飞行。 [0034] 此外，关于自动填装，很容易实施各个包在集装箱中的位置的成像，由于基于数字成像的其外观和位置可传输到负责装载该飞机的工作人员处，例如，作为MMS消息传输到移动电话上，或使用一些其它已知的方法传输到适合于该目的和呈现在该系统中的一些终端装置中，以致于如果需要的话，将加快和便于从已经装载好的飞机中或从等待装载的集装箱或行李车中除去特定的包。附图说明 [0035] 在下文中，参照附图来描述本发明的一些实施例，在附图中： [0036] 图1呈现了根据一个实施例的装载系统的总体顶视图， [0037] 图2呈现了在水平面上正被装载的航空集装箱， [0038] 图3呈现了倾斜时的图2的集装箱， [0039] 图4呈现了根据图3的集装箱，该集装箱正在倾斜的进给传送器上装载，[0040] 图5呈现了根据一个实施例的装载图， [0041] 图6呈现了根据一个实施例的过程图， [0042] 图7呈现了根据本发明的一个实施例的装载系统的等比例图示，其中集装箱以大约45度倾斜， [0043] 图8呈现了集装箱以大约90度倾斜时的根据图7的装载系统， [0044] 图9呈现了在水平面上的满的集装箱已经围绕其垂直轴线旋转了大约45度时的根据图7的装载系统， [0045] 图10呈现了在水平面上的满的集装箱已经围绕其垂直轴线旋转了大约90度时的根据图7的装载系统， [0046] 图11呈现了集装箱在水平位置上时的根据本发明的第二实施例的装载系统的等比例图示， [0047] 图12呈现了当集装箱以大约45度倾斜时的根据图11的装载系统，[0048] 图13从另一个方向呈现了根据图12的装载系统， [0049] 图14呈现了在水平面上的满的集装箱已经围绕其垂直轴线旋转了大约45度时的根据图11的装载系统， [0050] 图15示出了在水平面上的满的集装箱已经围绕其垂直轴线旋转了大约90度以进给到车上时的根据图11的装载系统， [0051] 图16和图17呈现了根据一个实施例的装载系统，该装载系统的装载单元装备有缓冲存储区，以及 [0052] 图18呈现了根据一个实施例的装载系统，该装载系统的航空运输单元装卸装置布置成用以以若干自由度来操纵航空运输单元。 [0053] 表1：参考标号清单 [0054]标号 构件 标号 构件 10 航空运输单元 102 运送新的集装箱到装载位置 11 装载开口 103 核查待装载到装载批次中的计件 20 进给传送器 104 核查集装箱定位 21 主传送器 106 选择集装箱中的第一排 22 分离器 108 选择排中的第一位置 30 计件 110 核查位置是否为空闲的 40 装卸装置 112 装载位置 41 传递装置 114 选择下一个位置 50 拖车 116 核查是否为排中的最后一个位置 51 车 118 核查是否为集装箱中的最后一排 60 装载单元 120 倾斜集装箱 80 单独的缓冲存储区 122 选择集装箱中的下一排 81 传送器 124 关闭填充好的集装箱中的装载开口 82 升降机 126 核查是否为装载批次中的最后一个集装箱 83 内部缓冲存储区 128 从装载单元调度装载好的集装箱 100 开始新的装载批次 130 终止装载批次 具体实施方式[0055] 图1示出了根据本发明的一个实施例的装载系统的顶视图，其中计件30被运输至主传送器21上的装载单元60。主传送器21为在机场中广泛适用于自动行李装卸系统中的带式传送器或板条式传送器。计件30(如，包裹或包或类似的东西)在办理登机手续处装备有标记(如，条码贴纸或RFID标记)，正确的计件30基于该标记从主传送器上被拾取到装载单元60上，以用于装载到航空运输单元10中。航空运输单元10可为航空集装箱，或行李车，或用于航空交通中的一些其它运输模块。关于这一点，在航空集装箱的特殊情形中检查航空运输单元10。 [0056] 将正确的计件30与其余的物流分离基于分离器22，分离器22基于标记操作。以其最简单的形式，分离器22为促动器型缓冲器，其布置成用以沿进给通道将正确的计件30推入装载单元60中。分离器22优选为连接到机场基础设施的自动货物装卸系统上，该系统基于计件30的标记向分离器22给出推动命令。分离器22和像所描述的那些的物资控制系统的创造同样是已知的。同样是已知的分离器22、主传送器21和其它构件在发送计件30到装载位置时是必要的，形成用于运送计件货物30到装载位置的器件。 [0057] 还将从图1中看出的是，计件30在装载单元60处装载到航空运输单元10中。根据一个实施例，使用简单的进给传送器20来将计件30装载到航空运输单元10中，随后将更详细地检查进给传送器20。然而，通常使用用于将计件货物填装到航空运输单元中的器件来将计件30装载到航空运输单元10中，但出于清楚的原因，下文中将使用短语进给传送器来表示该器件，进给传送器为所述器件的一个实施例。 [0058] 航空运输单元10布置在装卸装置40中，装卸装置40布置成用以将航空运输单元10放置于正确的位置和姿态，以收纳计件30。装卸装置40还由短语用于操纵航空运输单元的器件表示。随后将更详细地检查装卸装置40的构型和操作。航空运输单元10优选为在自动的传送器(如，带式传送器)上运送至装载单元60。装载的航空运输单元10通过传递装置41从装载单元60移动至车51，以用于运输到飞机上。传递装置41可形成其自身的装卸单元，或其可为装卸装置40的一部分。车51为在机场中使用的且由拖车50拖动的典型的车，借助于车51，集装箱、松散的计件或类似的货物从终端的专门处所运输来装载到飞机中。作为备选，装载好的航空运输单元10可移动，以用于通过其它器件(如，卡车)装载到飞机中。 [0059] 图2更详细地示出了航空运输单元10的装载的初始阶段，其中航空集装箱根据一个实施例装载。在装载的初始阶段中，将航空集装箱10运送至装载单元60(图1)中，在该点处，确保航空集装箱10的装载开口11开启。在卸空集装箱的阶段，可让装载开口11开启，或例如，可使用远程控制抓持件自动地布置其开启。航空集装箱10自身为标准化的航空运输单元，由于统一的形状容许简单的装卸自动化，故就本发明而言，标准化的航空运输单元为特别有利的单元。在装载的初始阶段，当使用横向(方向z)的进给传送器20来装载计件货物30时，在航空集装箱10的侧部中的装载开口11处于垂直位置(方向y)，或作为备选，略微的倾斜(方向y)。以其最简单的形式，进给传送器20可为带式传送器、板条链或用于移动计件的自动计件货物装卸系统中使用的一些其它器件。作为备选，进给传送器20可为机器人或操纵器。装载在平行于方向z的水平位置中继续，在此期间，监测了集装箱的填充度。例如，使用电容式接近开关或一些其它适合的方式实施填充度的监测，借助于电容式接近开关或一些其它适合的方式，信息由计件货物堆叠的表面高度构成，且信息传输至控制系统。 [0060] 一旦目标填充度超过限定值，则集装箱10就开始相对于水平轴线x(图2和图3)倾斜。当集装箱10倾斜时，装载开口11在y方向上比相对侧升高更多。装载和监测填充度将继续，且集装箱10的姿态进一步变动，以此方式使得集装箱10的底部12朝垂直位置升高，而装载开口11朝水平位置升高。因此，使用在不同位置中的相同装载开口11，集装箱10首先从侧部装载，且在旋转之后从上部装载。可以以一个阶段或优选为以若干阶段执行旋转，以便各个旋转移动使已经装载好的计件30在集装箱中变得更均匀。 [0061] 当填充且倾斜集装箱10时，进给传送器20还优选为以尽可能均匀地填充集装箱10的方式对准。例如，进给传送器20可以以图4中示出的方式对准，其中计件30掉落在装载开口11的整个区域上。当集装箱10倾斜时，已经创造的堆叠没有处于落出装载开口11的危险中，计件堆叠改为支承在集装箱10的后壁上，即，在与装载开口11相对的侧部上。当填充度探测器通知集装箱充分装满时，计件30的装载中断，且装载开口11关闭。关闭优选为关于改变集装箱来自动地或人工地执行。在该阶段中，当其处于不同于初始状态的姿态时，集装箱10围绕轴线x倾斜。因此，集装箱10旋转到用于自动集装箱装卸装置的正确姿态，或集装箱 10通过传递装置41(图1)传递到车51上。然后，将已经以正确的方式翻转的关闭的集装箱10运输到飞机上，且装载到其货仓中。 [0062] 在航空运输单元10的自动装载中，如果需要的话，倾斜的可能性不仅容许利用基于传感器或成像信息的许多不同算法，而且也容许利用十分简单的装载算法。这是由于在实例机场处执行的测量结果已经示出了，例如，在人工地装载标准的航空集装箱时，平均32个包被装载到集装箱中。在包的尺寸且尤其是在集装箱的填充度两者自然存在偏差，但平均起来，足够将平均32个包或其它计件装载到各个集装箱中。然而，实际上发生的是，装载工使第一集装箱装载多于平均值的包，以致于使最后的集装箱仍是部分地填充。因此，可根据平均值将航空运输单元10的填充表面区域(如，航空集装箱的底部)分成装载位置。 [0063] 在航空交通中广泛用作航空运输单元10的AKH航空集装箱将作为一个实施例来检查。已经观察到的是，对于讨论中的航空集装箱，平均值为32个包。然而，在下文中将检查一个集装箱实例，其中计件的数目为24个计件，可将其分为在四层中的六个平行包。因此，获得了在图5中示出的填充图像。该填充图像可制作成与32个或更多个包或图像和/或为一些其它数目的计件而改变的层数一样好。可从图5中看到的是，各层包括位置A...F，以此方式使得A为在左边离装载开口最远的装载位置，而F为在右边到装载开口最近的装载位置。还可从图5中看出的是，第一层为最低的，而第四层为最高的。 [0064] 根据图6，用于各个装载批次的装载过程开始于从机场的物资控制系统接收到的用以使新的装载批次的装载100开始的命令。首先，自然是进行关于用于装载的计件103是否全部到达讨论中的装载批次的核查。如果没有，则终止装载批次130。否则，新的航空运输单元10(在此情况下为航空集装箱)被运送到装载单元60中102。装配到装载单元上的存在传感器(未示出)感测集装箱是否处于用于装载的正确的位置和正确的姿态104。如果集装箱没有处于正确的位置，则装载不会开始，改为微调集装箱的定位，直到可开始装载为止。 [0065] 当进给传送器20将计件30运送到相对于集装箱的正确高度以用于传递到集装箱时，一旦集装箱处于正确的位置，就选择第一层106。此后，当进给传送器20移动到第一位置A时，选择该层的第一位置108。在这一点上，进给传送器20或装载单元60的单独的存在传感器感测该位置是否为空闲的110。如果所选择的位置为空闲的，即，其中不存在之前计件30，则进给传送器20将计件30装载到所选择的位置中112。在装载之后，对仍将装载到装载批次中的其它计件进行核查103。作为备选，如果物资控制系统发送计件来自动地装载到讨论中的单元上，则可进行关于待装载的计件是否仍在到达装载单元的传送器上的核查。如果不再存在待装载的计件，则集装箱关闭124，且该过程以下文所描述的方式继续。否则，选择下一个位置，在此情况下为位置B。接下来，基于收集的关于之前的装载动作的传感器信息进行关于新位置是否为空闲的核查。例如，以A,B,C,D,E和F的顺序在所选择的层中继续相同的过程。 [0066] 如果所选择的位置不是空闲的110，则进行关于所选择的装载位置是否为所选择的层的最后一个位置F的核查116。如果其不是，而是例如，所选择的位置C被占据，则进行到下一个位置的移动。例如，如果装载到位置A的计件是很大的计件以致于其进入位置C的区域，则这可能发生。如果所选择的位置为在该层中的最后一个(F)，则进行关于所选择的层是否为集装箱的最后一层4的核查118。如果不是，则使集装箱倾斜120，在此之后，选择下一层，在此情况下为层2。根据本发明，可以以若干不同的方式倾斜集装箱或其它航空运输单元10。根据一个实施例，一旦预期的计件数目的一半以上已经装载到集装箱中，就以90度倾斜航空运输单元10。根据图6中示出的实施例，集装箱在各层之后倾斜。因此，集装箱倾斜三次，以便集装箱每次以30度倾斜。在集装箱倾斜之后120，选择122新的层。当像前一个那样装载新的层时，从新的层中选择出新的位置108。 [0067] 然而，如果集装箱的最后一层4的最后一个位置F为满的118，则124：关闭集装箱的装载开口11。此后，进行关于所装载的集装箱是否为装载批次中的最后一个的核查126。如果该集装箱不是该装载批次中的最后一个，而是改为已经为飞机安排了更多集装箱，则进行关于待装载的更多计件是否属于该装载批次的核查103。如果不再存在，则结束该装载批次。否则，装载过程以新的集装箱再一次开始。如果这是最后一个集装箱126，则将其从装载单元中取出128，以用于调度到飞机上或调度到中间仓库中。在这一点上，集装箱可倾斜回其原始姿态。此后，终止该装载批次130，且发送通知该装载批次终止的消息到机场的物资控制系统中。 [0068] 其它传感器也可加至该过程中。例如，使用表面高度传感器可监测集装箱的填充度。如果注意到在一些阶段集装箱为满的，则倾斜集装箱，且进行新的测量。自然地，可以以一些其它的方式来估算或测量填充度，例如，使用各种类型的计算器、成像装置、扫描仪、传感器，或在行业中使用的其它方式。一旦集装箱已经确定为满的，或通过计算的足够满的，就关闭集装箱，且该过程移动至装载下一个集装箱。否则，开始下一层的装载。 [0069] 如所述那样，根据本发明的装载系统可以以许多不同的方式来实施。因此，例如，在本发明的范围内，进给传送器20可以以许多不同的方式来实施。图7至图15示出了装载单元60，在图7至图10中，装载单元60装备有简单的可倾斜的带式传送器，而在图11至图15中示出的实施例中，装载单元60装备有机器人。根据图7至图10中示出的实施例，计件30(在此情况下为手提箱30)通过主传送器21运输至装载单元60，同样在机场中已知的螺旋滑槽从主传送器21通向装载单元。在初始状态(未示出)下，包30通过在水平面上的带式传送器20装载到在水平面上或接近水平面的航空运输单元10中。当航空运输单元的填充度(在此情况下为航空集装箱10)超过设置的极限值时，当带式传送器10升高到对应的角度(图7)时，通过以上文所描述的方式将其倾斜来操纵集装箱10。集装箱10的倾斜总是在达到特定的填充度的极限值之后可从第一包30起连续地实施或逐步地实施。 [0070] 在装载期间，使用装卸装置40来装卸集装箱10，装卸装置40包括用于相对于至少一个轴线(在该实施例中为水平轴线)倾斜集装箱10的器件。因此，装卸装置40可仅为收纳集装箱10的成角的平面，集装箱10优选为锁定在该平面上，且例如，可使用气压缸来使其倾斜。随着集装箱10的填充度的增加，可进一步倾斜集装箱10(图8)，从而确保集装箱10的充分有效的装载。带式传送器可装备有铰接接头或若干自由度(未示出)，借助于其，包30可均匀地分布在集装箱10中。 [0071] 当集装箱10充分装满时，装载开口11关闭，且集装箱倾斜回水平面。装卸装置40优选为装备有操纵器(未示出)，操纵器布置成用以抓持集装箱的关闭蓬布，且下拉篷布以关闭集装箱的装载开口11。在此之后，集装箱10相对于其垂直轴线旋转，以便集装箱10可进给到车51(图9和图10)上。实际上，集装箱10的装卸装置40优选为不仅装备有倾斜元件，而且也装备有滚动传送器或一些其它元件，借助于其，集装箱10可在水平面上进给到收纳车中。 [0072] 图11至图15示出了对应的装载单元60，其中，装载系统装备有机器人20，而不是带式传送器。借助于机器人20，可实现略微较高的填充度，但同时也增加了系统的复杂性。 [0073] 上文描述了实施例，其中通过相对于一个轴线旋转装卸装置40来操纵航空运输单元10。根据本发明，装卸装置40还可布置成用以使航空运输单元10相对于其它轴线或自由度倾斜。换言之，装卸装置40布置成用以以至少一个自由度倾斜航空运输单元10。根据一个实施例，装卸装置40为高效率工业机器人，该工业机器人布置成用以抓持航空运输单元10且以若干自由度(图18)来使其倾斜。例如，该工业机器人可为Fanuc M2000型机器人，其能够以6个自由度装卸高达1200kg的负载。因此，例如，装备有适合的抓持件的机器人可适合于旋转满装载的航空集装箱，以此方式使得以适合的角度将集装箱运送到进给传送器20中。因此，进给传送器例如可为简单的带式传送器。 [0074] 例如，当计件30将均匀地放置在单元10中时，可容易地将振动功能应用到像所描述的布置中，其中机器人在高频率下以较小运动偏差操纵航空运输单元10。在一个或多个方向上可发生向后和向前的操纵。然后，计件30将以更稳定的顺序放置，或相对于彼此更紧凑地放置，或以一种方式放置成使得航空运输单元10可比以传统方法通过将计件30放置于彼此顶部上填充得更满。 [0075] 一般而言，可通过倾斜、振动，或使用一些其它适合的移动，或通过这些的组合来操纵航空运输单元10。 [0076] 根据一个优选的实施例，装载系统的装载单元60装备有缓冲存储区83，以便使从主传送器21(图16和图17)到达进给传送器20上的计件流中的变化均衡。该实施例响应于出现在行李装卸过程中的短暂装载高峰，其归因于，例如，机场传递传送器的进给速度大于填装事件的步伐时间的事实。使装载单元60装备有内部缓冲存储区83可解决出现在总体中的这些微小且短暂的自然规模瓶颈。 [0077] 然而，在机场行李装卸系统的计件货物流中还可能存在更多显著的变化，其应归因于在特定的时间，计件货物从若干短途飞行合并成单个长途飞行，或相反，计件货物从单个长途飞行分散成若干短途飞行。此类拥塞高峰直接影响了航空运输单元的填装百分比，在此情况下，即使装备有内部缓冲区83的装载单元60也可能在填装过程中短暂地形成瓶颈。 [0078] 因此，特别是旨在用以使更重要的计件货物流均匀的单独的缓冲存储区80不需要其自身的填装功能，而是仅优选装置和软件，借助于装置和软件，可收纳且还快速地调度旨在用以填装到相同的航空运输单元10中的装载单元60的计件货物批次。因此，单独的缓冲存储区80可用于一个或若干个装载单元60。确实有利的是使计件货物批次快速地传递到进给传送器20中。执行独立的填装动作或填装事件越快，机器人处将需要的旨在用于相同的航空运输单元10的行李的到达间隔就越短。 [0079] 在图16和图17的实例中，从主传送器21到达的计件30通过单独的缓冲存储区80被引导至进给传送器20，根据一个实施例，进给传送器20为像上文所描述的机器人，机器人布置成用以装载由两个平行的装卸装置40a,40b操纵的两个航空运输单元10a,10b。此外，装载单元60装备有在单独的缓冲存储区80与进给传送器83之间的内部缓冲存储区83。 [0080] 如所述那样，单独的缓冲存储区80的任务在于使到达的计件货物的高峰均衡。缓冲存储区80由整体结合到机场物流控制系统中的控制系统(未示出)控制，物流控制系统借助于同样已知的装配到其上的存在传感器接收有关缓冲存储区80的状态的信息。如果由于计件货物拥挤，装载单元60引起填装过程中的瓶颈，则由于缓冲存储区80而不必进行主传送器21的速度或操作的变动。如还可从图16至图18中看到的那样，缓冲存储区80接收来自主传送器21由分离器22分离的计件货物。 [0081] 在缓冲存储区80中，计件30存储在传送器81上，优选为将其布置在不同水平上，以便可利用装载单元60的高度。如果存在较少的可利用的表面区域，则可扩大缓冲存储区80，以在装载单元60上方或下方运行，或在装载单元60上方和下方两者运行。作为优选，在传送器81之间存在升降机82，借助于其，计件30可从一个传送器81传递到另一个传送器上。 [0082] 在若干个主传送器21的情况下，计件30可通过若干个分离器22进给到装载单元中，当计件将到达若干个传送器81时，计件30通过升降机82从传送器81进给到进给传送器20。如果填装需求较小，则可使用简单的传送器来作为缓冲存储区80，该简单的传送器在没有升降机82的情况下将计件货物30直接从分离器22传递到进给传送器20上和不同水平上的传送器上。 [0083] 可使用类似的构型来实施内部缓冲存储区83和单独的缓冲存储区80。 |
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