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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Betriebszustands einer Unterdruckvorrichtung.
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Ein Anwendungsgebiet sind pneumatisch betriebene Unterdruckerzeugungsvorrichtungen, wie z.B. Ejektoren, oder elektrisch betriebene Unterdruckerzeugungsvorrichtungen, wie z.B. Gebläse oder Pumpen. Ein weiteres Anwendungsgebiet sind Saugreifvorrichtungen, wie z.B. Faltenbalgsauger oder Flächensauggreifer.
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Die genannten Unterdruckvorrichtungen bilden Basiskomponenten von Handhabungsanlagen, welche z.B. in Fertigungsumgebungen oder in der Logistik zum Greifen, Anheben und/oder Verlagern von Lasten zum Einsatz kommen. Solche Handhabungsanlagen werden oftmals automatisiert betrieben. Daher ist es wünschenswert, einen Betriebszustand einer genannten Unterdruckvorrichtung während eines Betriebs überwachen zu können, um so beispielsweise das Erreichen einer Lebensdauer der Unterdruckvorrichtung rechtzeitig detektieren zu können oder einzelne Prozessschritte überwachen zu können.
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Zu diesem Zweck ist es bekannt, Unterdruckvorrichtungen mit Sensoren auszurüsten. Beispielsweise ist es aus
DE 10 2014 206 308 A1 bekannt, einen Versorgungsdruck einer Unterdruckgreifvorrichtung mittels Sensoren zu überwachen. Eine Überwachung mittels Sensoren erfordert jedoch einen vergleichsweise hohen Investitionsaufwand und ist regelmäßig mit erhöhten Wartungs- und Betriebskosten verbunden. Darüber hinaus sind die in diesem Zusammenhang bekannten Sensorsysteme oftmals nur zur Überwachung einer bestimmten Betriebsinformation, z.B. eines Betriebsdrucks der Unterdruckvorrichtung, ausgelegt, sodass für eine umfassende Überwachung der Unterdruckvorrichtung eine Mehrzahl von Sensoren verbaut werden muss.
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Aus der
DE 102 24 598 C1 ist eine Greifvorrichtung bekannt, welche es ermöglicht, Stückgüter zu greifen, wobei die Stückgüter weitgehend unterschiedliche Formen aufweisen können.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige Überwachung eines Betriebszustands einer Unterdruckvorrichtung auf einfache und kostengünstige Weise zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bei dem Verfahren handelt es sich um ein Verfahren zur Überwachung eines Betriebszustands einer Unterdruckvorrichtung.
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Gemäß dem Verfahren wird zunächst ein von der Unterdruckvorrichtung erzeugtes Geräusch über einen Erfassungszeitraum mittels einer akustischen Erfassungseinrichtung erfasst. Insbesondere wird ein Schallspektrum, weiter insbesondere ein Luftschallspektrum, eines Betriebsgeräuschs der Unterdruckvorrichtung erfasst. Bei der akustischen Erfassungseinrichtung kann es sich insofern insbesondere um eine Luftschallaufnahmevorrichtung handeln. Vorzugsweise kann die akustische Erfassungseinrichtung wenigstens ein Mikrofon umfassen.
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In einem weiteren Schritt werden Akustikdaten erzeugt, welche das erfasste Geräusch repräsentieren. Vorzugsweise wird das erfasste Geräusch in Form von Akustikdaten auf einer, insbesondere nicht-flüchtigen, Speichereinrichtung abgespeichert. Insofern können insbesondere Akustikdaten erzeugt werden, welche das erfasste Geräusch repräsentieren, und diese Akustikdaten dann abgespeichert werden. Bei den Akustikdaten kann es sich insbesondere um Audiodaten oder Frequenzspektren handeln. Die Akustikdaten können mittels der Erfassungseinrichtung oder mittels einer entsprechend eingerichteten Auswerteeinrichtung erzeugt werden.
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In einem weiteren Schritt werden sodann die Akustikdaten mittels einer Auswerteeinrichtung analysiert und wenigstens eine Betriebsinformation der Unterdruckvorrichtung in Abhängigkeit der, insbesondere aus den, Akustikdaten ermittelt oder zumindest abgeschätzt. Die Akustikdaten werden insofern dahingehend analysiert, dass wenigstens eine Betriebsinformation der Unterdruckvorrichtung aus den Akustikdaten ermittelt oder zumindest abgeschätzt wird. Das Analysieren der Akustikdaten kann insbesondere rechentechnisch mittels einer Datenverarbeitungsanlage der Auswerteeinrichtung erfolgen. Insbesondere kann die Speichereinrichtung Teil der Auswerteeinrichtung sein.
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Bei der Unterdruckvorrichtung kann es sich um eine pneumatische betriebene Unterdruckerzeugungsvorrichtung, beispielsweise einen Ejektor, oder um eine elektrisch betriebene Unterdruckerzeugungsvorrichtung, beispielsweise eine Pumpe oder ein Gebläse, handeln. Dann kann es sich bei der wenigstens einen Betriebsinformation um einen Betriebsdruck der Unterdruckerzeugungseinrichtung handeln, beispielsweise um einen von der Unterdruckerzeugungseinrichtung erzeugten Ansaugunterdruck. Die wenigstens eine Betriebsinformation kann auch eine Zeitdauer sein, bis ein vorgegebener Unterdruck, insbesondere ein maximaler Unterdruck, erreicht ist. Beispielsweise kann es sich um eine Zeitdauer handeln, bis nach Beginn einer Beaufschlagung einer mit der Unterdruckerzeugungsvorrichtung verbundenen Sauggreifvorrichtung ein vorgegebener Unterdruck erreicht ist. Die wenigstens eine Betriebsinformation kann auch eine Zeitdauer sein, bis bei einer mit der Unterdruckerzeugungsvorrichtung zusammenwirkenden Sauggreifvorrichtung einen Staudruck bei einem freien Ansaugen erreicht ist. Freies Ansaugen meint im vorliegenden Zusammenhang insbesondere, dass ein Ansaugen mit unbelegten Saugstellen (d.h. alle Saugstellen sind frei) erfolgt. Bei dem Staudruck handelt es sich insofern insbesondere um denjenigen Unterdruck, der sich bei Beaufschlagung der Sauggreifvorrichtung mit Unterdruck aufgrund von inneren Strömungswiderständen, bspw. durch Fluidleitungen, Umlenkungen oder Verengungen, ergibt. Die wenigstens eine Betriebsinformation kann auch eine Zykluszeit eines sich periodisch wiederholenden Ansaugvorgangs der Unterdruckerzeugungsvorrichtung sein. Beispielsweise ist es denkbar, dass mit einer mit der Unterdruckerzeugungseinrichtung zusammenwirkenden Sauggreifvorrichtung wiederholt ein Gegenstand angesaugt und wieder abgelegt wird und durch Erfassen und Analysieren eines Betriebsgeräuschs der Unterdruckerzeugungsvorrichtung eine Zykluszeit des Handhabungsprozesses der Sauggreifvorrichtung ermittelt oder abgeschätzt wird. Die wenigstens eine Betriebsinformation kann auch eine Information hinsichtlich einer Leckage in der Unterdruckerzeugungsvorrichtung sein. Eine solche Leckage kann beispielsweise durch eine undichte Fluidverbindung entstehen und somit während eines Betriebs der Unterdruckerzeugungsvorrichtung zu einem erhöhten Schallpegel führen. Die wenigstens eine Betriebsinformation kann auch eine Information zu einer mit der Unterdruckerzeugungsvorrichtung zusammenwirkenden Sauggreifvorrichtung sein. Beispielsweise kann es sich um eine Information handeln, welche einen Ansaugzustand der Sauggreifvorrichtung repräsentiert. Der Ansaugzustand kann z.B. angeben, ob die Saugstellen der Sauggreifvorrichtung belegt sind (also bspw. ein Gegenstand an der Sauggreifvorrichtung gehalten ist) oder ob die Saugstellen unbelegt sind (also die Sauggreifvorrichtung sich im Zustand eines freien Ansaugens befindet). Es ist auch denkbar, dass die wenigstens eine Betriebsinformation eine Information zu einem mit der Sauggreifvorrichtung durchgeführten Greifereignis, bspw. einem Ablegen oder Abblasen eines Gegenstands, oder ein Abblasdruck ist.
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Bei der Unterdruckvorrichtung kann es sich alternativ um eine Sauggreifvorrichtung mit wenigstens einer Saugstelle handeln, beispielsweise um einen Flächensauggreifer, einen Elastomersauger, einen Faltenbalgsauger, etc. Dann kann es sich bei der wenigstens einen Betriebsinformation um eine Information handeln, welche einen Ansaugzustand der Sauggreifvorrichtung repräsentiert. Wie vorstehend erwähnt, kann der Ansaugzustand insbesondere ein freies Ansaugen bei unbelegten Saugstellen der Sauggreifvorrichtung oder ein Ansaugen bei belegten Saugstellen der Sauggreifvorrichtung repräsentieren. Insofern kann ermittelt werden, ob ein Gegenstand an der Sauggreifvorrichtung gehalten ist oder nicht. Bei der wenigstens einen Betriebsinformation kann es sich auch um eine Zykluszeit eines mit der Sauggreifvorrichtung durchgeführten, sich periodisch wiederholenden Ansaugvorgangs handeln. Beispielsweise ist es denkbar, dass mit der Sauggreifvorrichtung wiederholt ein Gegenstand angegriffen und wieder abgelegt wird und dieser Vorgang als Geräuschänderung erfasst und analysiert wird. Die wenigstens eine Betriebsinformation kann auch eine Information zu einer Leckage des Sauggreifvorrichtung sein. Beispielsweise ist es denkbar, dass eine Dichtwirkung der Sauggreifvorrichtung aufgrund eines Verschleißes oder einer Materialermüdung im Zuge eines bestimmungsgemäßen Gebrauchs nachlässt, was zu einem erhöhten Geräuschpegel führen kann. Die wenigstens eine Betriebsinformation kann auch eine Information zu einem mit der Sauggreifvorrichtung durchgeführten Greifereignis, bspw. einem Ablegen oder Abblasen eines Gegenstands, oder ein Abblasdruck sein.
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Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht es insofern mit vergleichsweise geringem apparativen Aufwand und insbesondere kontaktlos eine Vielzahl von unterschiedlichen Betriebsinformationen von Unterdruckvorrichtungen zu ermitteln. Im Vergleich zu komplexen Sensoreinrichtungen mit einer Vielzahl von Sensoren kann eine Fehleranfälligkeit reduziert und zudem Betriebskosten eingespart werden. Die ermittelten Betriebsinformationen können beispielsweise dazu verwendet werden, eine zu erwartende Restlebensdauer der Unterdruckvorrichtung zu ermitteln oder einen mit der Unterdruckvorrichtung durchgeführten Arbeitsprozess zu überwachen. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Unterdruckvorrichtung in Abhängigkeit der ermittelten wenigstens einen Betriebsinformationen angesteuert wird. Insofern kann es sich bei dem Verfahren dann um ein Verfahren zum Ansteuern einer Unterdruckvorrichtung handeln.
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Das Analysieren der Akustikdaten kann insbesondere das Analysieren eines Frequenzspektrums des Geräuschs umfassen. Insbesondere kann zum Ermitteln der wenigstens einen Betriebsinformation eine Veränderung des Frequenzspektrums über den Erfassungszeitraum analysiert werden. Das Analysieren der Akustikdaten kann auch das Analysieren eines Schallpegels des Geräuschs umfassen. Insbesondere kann eine Veränderung des Schallpegels über den Erfassungszeitraum analysiert werden.
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Außerdem kann das Analysieren der Akustikdaten das Detektieren wenigstens eines Akustikereignisses umfassen. Bei dem Akustikereignis kann es sich beispielsweise um ein lokales Schallpegelmaximum oder -minimum oder ein lokales Frequenzmaximum oder -minimum handeln. Es ist auch denkbar, dass es sich bei dem wenigstens ein Akustikereignis um eine lokale Frequenzänderung und/oder eine lokale Änderung des Schallpegels handelt. Insofern kann das Analysieren das Detektieren eines charakteristischen akustischen Signalverlaufs umfassen. Beispielsweise ist es denkbar, dass es sich bei dem Akustikereignis um eine Geräuschänderung handelt, welche sich im Zuge eines Handhabungsprozesses mit einer Sauggreifvorrichtung am Übergang von einem Ansaugen mit belegten Saugstellen zu einem Ansaugen mit unbelegten Saugstellen ergibt.
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Insbesondere kann im Zuge der Analyse wenigstens ein in dem Erfassungszeitraum zyklisch wiederkehrendes Akustikereignis detektiert werden. Dann kann beispielsweise eine Zeitdauer zwischen den wiederkehrenden Akustikereignissen analysiert werden. In Abhängigkeit dieser Zeitdauer kann dann beispielsweise eine Zykluszeit eines mit der Unterdruckvorrichtung durchgeführten Arbeitsprozesses ermitteln werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass eine Sauggreifvorrichtung im Erfassungszeitraum wiederholt einen Gegenstand angesaugt und wieder abgelegt. Dann können beispielsweise die vorstehend erwähnten Geräuschänderungen am jeweiligen Übergang von einem Ansaugen mit belegten Saugstellen zu einem Ansaugen mit unbelegten Saugstellen detektiert werden und eine Zeitdauer zwischen aufeinanderfolgenden Geräuschänderungen analysiert werden. Aus dieser Zeitdauer kann dann beispielsweise eine Zykluszeit des Handhabungsvorgangs ermittelt werden.
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Außerdem kann das Analysieren der Akustikdaten und das Ermitteln der wenigstens einen Betriebsinformationen das Vergleichen der Akustikdaten mit Referenz-Akustikdaten umfassen. Die Referenz-Akustikdaten können insbesondere in der Speichereinrichtung hinterlegt sein. Beispielsweise ist es denkbar, dass entsprechende Referenzmessungen für üblicherweise verwendete Unterdruckvorrichtungen durchgeführt werden und dabei bestimmte Akustikereignisse, insbesondere bestimmte akustische Signalverläufe, einem konkreten Betriebsereignis der Unterdruckvorrichtung zugeordnet werden.
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Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Analysieren der Akustikdaten das Detektieren einer Veränderung wenigstens eines in dem Erfassungszeitraum zyklisch wiederkehrenden Akustikereignisses umfassen, insbesondere eine Veränderung des Akustikereignisses von Zyklus zu Zyklus. Beispielsweise ist es denkbar, dass ein zyklisch wiederkehrendes Schallpegelmaximum von Zyklus zu Zyklus größer oder kleiner wird, z.B. bei einer Sauggreifvorrichtung ein Sauggeräusch bei jedem Greifvorgang lauter wird aufgrund einer zunehmenden Leckage durch Verschleiß oder Materialermüdung. In Abhängigkeit der detektierten Veränderung des wenigstens einen Akustikereignisses kann dann ein Betriebszustand der Unterdruckvorrichtung ermittelt oder abgeschätzt werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass in Abhängigkeit einer detektierten Veränderung eine zu erwartende Lebensdauer der Unterdruckvorrichtung ermittelt oder zumindest abgeschätzt wird. Eine solche Ausgestaltung des Verfahrens ermöglicht insofern eine Trendanalyse, bspw. hinsichtlich einer zu erwartenden Lebensdauer der Unterdruckvorrichtung.
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Zum Abschätzen oder Ermitteln der wenigstens einen Betriebsinformation kann es außerdem vorteilhaft sein, wenn das wenigstens eine Akustikereignis einem Betriebsereignis der Unterdruckvorrichtung zugeordnet wird. Insofern wird also insbesondere ermittelt, welches Betriebsereignis ursächlich für ein detektiertes Akustikereignis ist. Beispielsweise kann ein lokales Schallpegelmaximum oder Frequenzmaximum einem Greifzustand einer Sauggreifvorrichtung oder einem Übergang von einem Ansaugen mit belegten Saugstellen zu einem freien Ansaugen mit unbelegten Saugstellen zugeordnet werden. Je nachdem, welches Betriebsereignis ursächlich für ein Akustikereignis ist, kann dann beispielsweise eine zeitliche Veränderung des Akustikereignisses in dem Erfassungszeitraum unterschiedlich in Bezug auf den Betriebszustand der Unterdruckvorrichtung bewertet werden, z.B. in Bezug auf eine Lebensdauer der Unterdruckvorrichtung. Eine Zuordnung zwischen Akustikereignis und Betriebsereignis kann insbesondere durch Vergleich der erfassten Akustikdaten mit Referenz-Akustikdaten (s.o.) erfolgen.
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Es ist grundsätzlich denkbar, dass das Geräusch dann erfasst wird, wenn die Unterdruckvorrichtung sich in einem Ruhezustand befindet, bspw. ein Elektromotor einer elektrischen Unterdruckerzeugungsvorrichtung sich in einem Leerlauf befindet oder eine Sauggreifvorrichtung sich in einem Zustand freien Ansaugens befindet. Es erweist sich jedoch als vorteilhaft, wenn das Geräusch erfasst wird, während die Unterdruckvorrichtung einen Arbeitsprozess durchläuft. Dies ermöglicht es, Betriebsinformationen zu erfassen, welche sich bei vorgegebenen Situationen während eines Arbeitsprozesses einstellen und beispielsweise für eine bestimmte Unterdruckvorrichtung oder eine bestimmte Handhabungsaufgabe charakteristisch sind. Es ist beispielsweise denkbar, dass das Geräusch erfasst wird, während die Unterdruckvorrichtung einen speziell zur Ermittlung einer Betriebsinformation ausgestalteten Ermittlungsprozess durchläuft, also eigens für die Ermittlung einer Betriebsinformation einen gesonderten Arbeitsprozess durchführt. Um Totzeiten zu minimieren, erweist es sich jedoch als vorteilhaft, wenn das Geräusch erfasst wird, während die Unterdruckvorrichtung einen üblichen Arbeitsprozess durchläuft, das Geräusch also während des „normalen Betriebs“ erfasst wird. Insbesondere kann das Geräusch während einer zyklisch wiederholten, insbesondere aufeinanderfolgenden, Durchführung eines Arbeitsprozesses erfasst werden. Dann ist der Erfassungszeitraum vorzugsweise größer als eine Zykluszeit gewählt.
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Je nachdem, welcher Unterdruckvorrichtungs-Typ überwacht wird, kann der Arbeitsprozess unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise ist es denkbar, dass dann, wenn es sich bei der Unterdruckvorrichtung um eine pneumatische oder elektrische unterbetriebene Unterdruckerzeugungseinrichtung handelt, der Arbeitsprozess das Beaufschlagen einer mit der Unterdruckerzeugungsvorrichtung verbundenen Sauggreifvorrichtung mit Unterdruck umfasst. Vorzugsweise wird ein Geräusch der Unterdruckerzeugungseinrichtung erfasst, während die von der Unterdruckerzeugungseinrichtung mit Unterdruck beaufschlagte Sauggreifvorrichtung, insbesondere wiederholt, einen Gegenstand ansaugt und wieder ablegt. Insofern wird mit der Sauggreifvorrichtung insbesondere ein Handhabungsprozess wiederholt durchgeführt und parallel ein Betriebsgeräusch der Unterdruckerzeugungseinrichtung erfasst. Dies ermöglicht es beispielsweise einen Ansaugzustand der Sauggreifvorrichtung durch Erfassen und Analysieren des Betriebsgeräuschs der Unterdruckeinrichtung zu überwachen und/oder eine Zykluszeit eines Handhabungsprozesses zu ermitteln.
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Bei einer Ausgestaltung der Unterdruckvorrichtung als Sauggreifvorrichtung ist es denkbar, dass der Arbeitsprozess das, insbesondere wiederholte, Ansaugen und Ablegen eines Gegenstands mit dieser Sauggreifvorrichtung umfasst. Insofern wird das von der Sauggreifvorrichtung erzeugte Geräusch insbesondere erfasst, während die Sauggreifvorrichtung einen Arbeitsprozess durchführt, beispielsweise wiederholt einen Gegenstand ansaugt und wieder ablegt. Vorzugsweise ist der Erfassungszeitraum dann größer gewählt als eine Zykluszeit des zyklisch wiederholt durchgeführten Arbeitsprozesses.
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In Abhängigkeit des überwachten Unterdruckvorrichtungs-Typs werden insbesondere verschiedene Geräusche erfasst. Vorzugsweise wird dann, wenn es sich bei der Unterdruckvorrichtung um eine pneumatische Unterdruckvorrichtung (z.B. Ejektor) handelt, ein durch die Abluftströmung der pneumatischen Unterdruckerzeugungsvorrichtung erzeugtes Betriebsgeräusch erfasst. Mit anderen Worten wird insbesondere ein Abluftschall der Unterdruckerzeugungseinrichtung durch die akustische Erfassungseinrichtung erfasst. Ein solcher Abluftschall verändert sich in Abhängigkeit eines Betriebszustands der Unterdruckerzeugungsvorrichtung. Beispielsweise führt ein steigender Betriebsdruck der Unterdruckerzeugungsvorrichtung in der Regel zu einem lauter werdenden Abluftschall. Ebenso kann ein Betriebsgeräusch der pneumatischen Unterdruckerzeugungsvorrichtung dann lauter sein, wenn die Saugstellen einer mit der Unterdruckerzeugungsvorrichtung verbundenen Sauggreifvorrichtung belegt sind (also ein Gegenstand saugdicht angesaugt wird) und nicht und nicht unbelegt sind. Insofern ist es durch Erfassen und Analysieren des Abluftschalls der Unterdruckerzeugungsvorrichtung möglich, einen Handhabungsvorgang einer mit der Unterdruckerzeugungsvorrichtung zusammenwirkenden Sauggreifvorrichtung zu überwachen.
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Handelt es sich bei der Unterdruckvorrichtung um eine elektrisch betriebene Unterdruckerzeugungsvorrichtung, insbesondere eine Pumpe oder ein Gebläse, wird insbesondere ein von der Unterdruckerzeugungsvorrichtung erzeugtes Betriebsgeräusch mittels der akustischen Erfassungseinrichtung erfasst. Ein solches Betriebsgeräusch ändert sich beispielsweise in Abhängigkeit eines vorliegenden Ansaugunterdrucks. So ist beispielsweise bei steigendem Ansaugunterdruck ein durch den antreibenden Elektromotor aufzubringendes Drehmoment größer, was zu einer Veränderung des Betriebsgeräuschs führt. Insofern kann durch Erfassen und Analysieren eines solchen Betriebsgeräuschs der Unterdruckerzeugungseinrichtung auf einen vorliegenden Ansaugunterdruck geschlossen werden. Dies ermöglicht es wiederum beispielsweise einen Ansaugzustand einer mit der Unterdruckerzeugungsvorrichtung zusammenwirkenden Sauggreifvorrichtung zu ermitteln. Insbesondere ist es denkbar, dass sich eine Frequenz und/oder eine Amplitude des von der Unterdruckerzeugungseinrichtung erzeugten Luftschalls ändert, je nachdem ob die Sauggreifvorrichtung einen Gegenstand ansaugt (belegte Saugstellen) oder nicht (freies Ansaugen mit unbelegten Saugstellen).
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Handelt es sich bei der Unterdruckvorrichtung um eine Sauggreifvorrichtung, wird insbesondere das von der Sauggreifvorrichtung erzeugte Sauggeräusch mittels der akustischen Erfassungseinrichtung erfasst. Ein solches Sauggeräusch ist beim Ansaugen mit unbelegten Saugstellen (freies Ansaugen) lauter als beim Ansaugen mit belegten Saugstellen (z.B. beim Halten eines Gegenstands). Durch Analysieren des Sauggeräuschs ist es somit möglich, einen Ansaugzustand der Sauggreifvorrichtung zu ermitteln, also insbesondere festzustellen, ob ein Gegenstand an der Sauggreifvorrichtung gehalten ist oder nicht.
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Die eingangs gestellte Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung zum Überwachen eines Betriebszustands einer Unterdruckvorrichtung gelöst. Die Vorrichtung umfasst eine akustische Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines von der Unterdruckvorrichtung erzeugten Geräuschs. Insbesondere kann die Erfassungseinrichtung dazu ausgebildet sein, ein Schallspektrum, vorzugsweise ein Luftschallspektrum, zu erfassen. Vorzugsweise umfasst die akustische Erfassungseinrichtung wenigstens ein Mikrofon. Die Erfassungseinrichtung kann außerdem dazu eingerichtet sein, Akustikdaten zu erzeugen, welche das Geräusch repräsentieren. Die Vorrichtung umfasst außerdem eine Auswerteeinrichtung zum Analysieren der Akustikdaten. Es ist auch denkbar, dass die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet ist, die Akustikdaten aus dem erfassten Geräusch zu erzeugen. Insbesondere umfasst die Auswerteeinrichtung eine Datenverarbeitungsanlage zum rechentechnischen Analysieren der Akustikdaten. Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise außerdem eine nicht-flüchtige Speichereinrichtung zum Abspeichern von Akustikdaten. Die Speichereinrichtung kann Teil der Auswerteeinrichtung sein.
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Die Erfassungseinrichtung und die Auswerteeinrichtung sind dazu eingerichtet, dass vorstehend beschriebene Verfahren auszuführen. Die vorstehend in Bezug auf das Verfahren beschriebenen Vorteile und Merkmale können auch zur Ausgestaltung der Vorrichtung dienen.
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Im Rahmen einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Vorrichtung ein mobiles Gerät umfassen, insbesondere daraus bestehen. Bei dem mobilen Gerät kann es sich insbesondere um ein Smartphone oder Tablet handeln. Das mobile Gerät ist insbesondere dazu ausgebildet, das vorstehend beschriebene Verfahren führen. Insofern kann das mobile Gerät Funktionen zum Erfassen eines von der Unterdruckvorrichtung erzeugten Geräuschs umfassen. Insbesondere umfasst das mobile Gerät wenigstens ein Mikrophon. Außerdem kann das mobile Gerät Funktionen zum Abspeichern von Akustikdaten umfasst. Ferner kann das mobile Gerät Funktionen zum rechentechnischen Analysieren von Akustikdaten bereitstellen. Insbesondere kann das mobile Gerät eine Datenverarbeitungsanlage umfassen. Die Funktionen zum Erfassen des Geräuschs und zum Analysieren des Geräuschs können vorzugsweise in Form eines auf einer Datenverarbeitungsanlage des mobilen Geräts ablaufenden Computerprogramms bereitgestellt sein. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es, auf besonders einfache und komfortable Weise, einen Betriebszustand der Unterdruckvorrichtung zu überwachen. Beispielsweise ist es denkbar, dass eine Bedienperson zum Überwachen eines Betriebszustands einer Unterdruckvorrichtung lediglich das mobile Gerät in die Nähe der Unterdruckvorrichtung für den Erfassungszeitraum halten muss und das mobile Gerät dann mittels des Computerprogramms die wenigstens eine Betriebsinformation automatisch ermittelt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 vereinfachte schematische Darstellung zur Erläuterung des Verfahrens zum Überwachen einer Unterdruckvorrichtung; und
- 2 schematisches Flussdiagramm zur Erläuterung einer Ausgestaltung des Verfahrens.
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In der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Figuren sind für identische oder einander entsprechende Merkmale jeweils die gleichen Bezugszeichen verwendet.
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Die 1 zeigt linkerhand ein beispielhaftes Unterdrucksystem, welches insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Das Unterdrucksystem 10 umfasst in dem dargestellten Beispiel zwei Unterdruckvorrichtungen 12, nämlich eine Unterdruckerzeugungsvorrichtung 14 und eine von der Unterdruckerzeugungsvorrichtung 14 betriebene Sauggreifvorrichtung 16. Bei der Unterdruckerzeugungsvorrichtung 14 kann es sich beispielsweise um eine pneumatisch betriebene Unterdruckerzeugungsvorrichtung oder um eine elektrisch betriebene Unterdruckerzeugungsvorrichtung handeln. Die Sauggreifvorrichtung 16 umfasst in dem dargestellten Beispiel zwei Saugstellen 18-1,18-2 zum Ansaugen eines Gegenstands (nicht dargestellt). Wie in 1 nur schematisch angedeutet, ist die Sauggreifvorrichtung 16 mit der Unterdruckerzeugungsvorrichtung 14 strömungsverbunden und von dieser mit Unterdruck beaufschlagbar. Das Unterdrucksystem 10 kann beispielhaft Teil einer Handhabungsanlage (nicht dargestellt) sein. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Sauggreifvorrichtung 16 mit einem Roboter (nicht dargestellt) verbunden und von diesem verlagerbar ist.
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Die 1 zeigt außerdem rechterhand schematisch eine Vorrichtung 20 zum Überwachen eines Betriebszustands der Unterdruckerzeugungsvorrichtung 14 und/oder der Sauggreifvorrichtung 16. Ein entsprechendes Verfahren hierzu wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 noch im Detail erläutert. Die Vorrichtung 20 umfasst eine akustische Erfassungseinrichtung 22, welche dazu ausgebildet ist, ein von der Unterdruckerzeugungsvorrichtung 14 oder dem Sauggreifvorrichtung 16 erzeugtes Geräusch (in 1 durch die Linien 28 schematisch angedeutet) zu erfassen. Zu diesem Zweck kann die Erfassungseinrichtung 22 ein oder mehrere Mikrofone umfassen. Insbesondere kann die akustische Erfassungseinrichtung 22 dazu ausgebildet sein, einen Luftschall zu erfassen.
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Die Vorrichtung 20 umfasst außerdem eine nicht-flüchtige Speichereinrichtung 24 zum Abspeichern von Akustikdaten.
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Die Vorrichtung 20 umfasst außerdem eine Auswerteeinrichtung 26. Beispielhaft kann die Speichereinrichtung 24 Teil der Auswerteeinrichtung 26 sein. Die Auswerteeinrichtung 26 kann insbesondere eine Datenverarbeitungsanlage umfassen. Die Auswerteeinrichtung 26 ist dazu ausgebildet, Akustikdaten zu analysieren und, wie nachfolgend noch im Detail erläutert, Betriebsinformationen der überwachten Unterdruckvorrichtung 12 in Abhängigkeit der Akustikdaten zu ermitteln. Die Erfassungseinrichtung 22, die Speichereinrichtung 24 und die Auswerteeinrichtung 26 können voneinander separate Einheiten bilden. Es ist aber auch denkbar, dass die Erfassungseinrichtung 22, die Speichereinrichtung 24 und die Auswerteeinrichtung 26 Teil einer gemeinsamen, übergeordneten Baueinheit sind. Beispielsweise kann die Vorrichtung 20 durch ein Smartphone oder Tablet gebildet sein, welches Funktionen zur Erfassung von Geräuschen (Erfassungseinrichtung 22), Funktionen zur Abspeicherung von Akustikdaten (Spanneinrichtung 24) sowie Funktionen zur Auswertung von Akustikdaten (Auswerteeinrichtung 26) bereitstellt, insbesondere in Form eines auf einer Datenverarbeitungsanlage des mobilen Geräts ablaufenden Computerprogramms.
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Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 2 eine beispielhafte Ausgestaltung eines Verfahrens zur Überwachung eines Betriebszustands der Unterdruckvorrichtung 12 beschrieben. Sofern nicht explizit abweichend beschrieben, gelten die Verfahrensschritte gleichermaßen für die Überwachung einer Unterdruckerzeugungsvorrichtung 14 als auch für die Überwachung einer Sauggreifvorrichtung 16.
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In einem ersten Schritt 100 wird mittels der Erfassungseinrichtung 22 ein von der Unterdruckvorrichtung 12 erzeugtes Geräusch (vgl. Linien 28 in 1) über einen Erfassungszeitraum erfasst. In einem weiteren Schritt 102 werden sodann Akustikdaten erzeugt, welche das Geräusch repräsentieren. Vorzugsweise werden diese Akustikdaten dann auf der Speichereinrichtung 24 abgespeichert. Handelt es sich bei der überwachten Unterdruckvorrichtung 12 um eine pneumatische betriebene Unterdruckerzeugungsvorrichtung 14, kann es sich bei dem Geräusch insbesondere um ein durch die Abluftströmung der Unterdruckerzeugungsvorrichtung 14 erzeugtes Betriebsgeräusch (Abluft-Schall) handeln. Handelt es sich bei der überwachten Unterdruckvorrichtung 12 um eine elektrisch betriebene Unterdruckerzeugungsvorrichtung 14, kann es sich bei dem Geräusch insbesondere um ein Betriebsgeräusch eines die Unterdruckerzeugungsvorrichtung 14 antreibenden Elektromotors handeln. Handelt es sich bei der überwachten Unterdruckvorrichtung 12 um die Sauggreifvorrichtung 16, kann es sich bei dem Geräusch insbesondere um ein von der Sauggreifvorrichtung 16 erzeugtes Sauggeräusch handeln.
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In einem weiteren Schritt werden dann die Akustikdaten mittels der Auswerteeinrichtung analysiert (Schritt 104 in 2). Beispielsweise ist es denkbar, dass ein Frequenzspektrum und/oder ein Schallpegel des Geräuschs analysiert wird und/oder eine Veränderung des Frequenzspektrums oder des Schallpegels über den Erfassungszeitraum analysiert wird. Es ist auch denkbar, dass wenigstens ein innerhalb des Erfassungszeitraums auftretendes Akustikereignis detektiert wird, beispielsweise ein lokales Schallpegelmaximum/-minimum, oder ein lokales Frequenzmaximum/-minimum. Insbesondere ist es auch denkbar, dass die Akustikdaten mit in der Speichereinrichtung 24 hinterlegten Referenz-Akustikdaten verglichen werden.
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In Abhängigkeit der Akustikdaten, sozusagen als Ergebnis der Analyse der Akustikdaten, wird, wie vorstehend erwähnt, dann wenigstens eine Betriebsinformation der Unterdruckvorrichtung 12 ermittelt oder zumindest abgeschätzt (Schritt 106 in 2) .
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Im Rahmen einer beispielhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird während des Erfassens des Geräuschs ein Arbeitsprozess mit der Unterdruckvorrichtung 12 durchgeführt. Beispielsweise ist es denkbar, dass ein Sauggeräusch der Sauggreifvorrichtung 16 erfasst wird, während diese, insbesondere wiederholt, einen Gegenstand ansaugt und wieder ablegt. Wie vorstehend erwähnt, kann dann beispielsweise ein Übergang von einem Ansaugen mit belegten Saugstellen (also bei gehaltenem Gegenstand) zu einem freien Ansaugen bei unbelegten Saugstellen (also bei abgelegtem Gegenstand) durch eine Geräuschänderung detektiert werden. Insbesondere kann ein Übergang von Ansaugen mit belegten Saugstellen zu einem freien Ansaugen durch eine Änderung in der Lautstärke des Geräuschs ermittelt werden. Insofern kann durch Erfassen und Analysieren des Sauggeräuschs der Sauggreifvorrichtung 16 beispielsweise die Betriebsinformationen ermittelt werden, ob an der Sauggreifvorrichtung 16 ein Gegenstand gehalten ist oder nicht.
