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Die Erfindung betrifft eine Unterdruckhandhabungsvorrichtung mit einer Sauggreifvorrichtung zum Greifen und Handhaben eines Gegenstands mittels Unterdruck.
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Solche Unterdruckhandhabungsvorrichtung finden in einer Vielzahl von Industriebereichen Verwendung, bspw. zum Greifen und Handhaben von Werkstücken in einer Produktionsumgebung oder zum Kommissionieren von Waren in einem Warenlager.
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Sauggreifvorrichtung der eingangs genannten Art können beispielsweise als Flächensauggreifer ausgebildet sein, umfassend eine Saugfläche zur Anlage an einen zu greifenden Gegenstand. Es ist auch möglich, dass die Sauggreifvorrichtung einen oder mehrere Saugkörper, bspw. in Form von Elastomersaugern, umfasst. Solche Saugkörper weisen in der Regel einen Sauginnenraum auf und sind durch eine Saugöffnung offen. Um einen Gegenstand zu greifen, wird der Saugkörper üblicherweise mit der Saugöffnung an den zu greifenden Gegenstand angesetzt und dann der Sauginnenraum des Saugkörpers mit Unterdruck beaufschlagt. Zum Ablegen des Gegenstands wird der Sauginnenraum dann wieder belüftet.
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Derartige Unterdruckhandhabungsvorrichtungen mit Sauggreifvorrichtung ermöglichen es, Gegenstände unterschiedlicher Beschaffenheit zuverlässig zu greifen, und finden daher oftmals in solchen Anwendungsbereichen Verwendung, in denen verschiedene Typen von Gegenständen (bspw. Werkstücke aus unterschiedlichen Materialien) gegriffen werden sollen. In diesem Zusammenhang ist es wünschenswert, einen zu greifenden oder bereits gegriffenen Gegenstands auf einfache Weise erkennen zu können bzw. zwischen verschiedenen Arten von Gegenständen unterscheiden zu können.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, eine Unterdruckhandhabungsvorrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, einen zu greifenden oder gegriffenen Gegenstand auf einfache Weise zuverlässig charakterisieren zu können.
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Diese Aufgabe wird durch eine Unterdruckhandhabungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unterdruckhandhabungsvorrichtung umfasst eine Sauggreifvorrichtung zum Ansaugen und Handhaben eines Gegenstands mittels Unterdruck. Die Sauggreifvorrichtung kann wenigstens einen Saugkörper, bspw. Elastomersauger, zum Ansaugen des Gegenstands umfassen. Die Sauggreifvorrichtung kann auch als Flächensauggreifer ausgebildet sein.
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Die Unterdruckhandhabungsvorrichtung umfasst außerdem einen Geruchssensor zur Erfassung von Gerüchen eines von der Sauggreifvorrichtung angesaugten (gegriffenen) Gegenstands. Insofern kann der Geruchssensor insbesondere dazu ausgebildet sein, Stoffe, insbesondere chemische Verbindungen, zu detektieren, die einen Geruch des zu greifenden oder gegriffenen Gegenstands charakterisieren.
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Eine solche Unterdruckhandhabungsvorrichtung ermöglicht es, einen gegriffenen oder zu greifenden Gegenstand oder dessen Material anhand dessen Geruchs zu identifizieren und somit zwischen verschiedenen Gegenständen oder Gegenstands-Typen zu unterscheiden. Die Erkennung über den Geruch kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die zu greifenden Gegenstände ähnliche optische und/oder elektrische Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise ist es denkbar, dass der Geruchssensor dazu ausgebildet ist, zu erkennen, ob ein Blech geölt oder nicht geölt ist. Außerdem ist es denkbar, dass der Geruchssensor dazu ausgebildet ist, verschiedene Holzarten oder verschiedene Lebensmittel (z.B. Käse, Fleisch, etc.) zu erkennen und voneinander zu unterscheiden.
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Der Geruch eines Gegenstands kann insbesondere durch flüchtige, vorzugsweise gasförmige, chemische Verbindungen charakterisiert sein. Bei dem Geruchssensor kann es sich insofern insbesondere um einen Chemosensor zur Detektion von gasförmigen chemischen Verbindungen handeln. Insbesondere kann der Geruchssensor dazu ausgebildet sein, flüchtige organische Verbindungen (volatile organic compounds (VOC)), flüchtige Schwefelverbindungen (volatile sulfur compounds (VSC), bspw. H2S) und/oder Kohlenstoffdioxid (CO2) zu detektieren. Insofern kann der Geruchssensor ein VOC-Sensor oder ein VSC-Sensor sein, oder mehrere dieser Sensoren umfassen. Der Geruchssensor kann auch eine „elektronische Nase“ (electronic nose) sein. Der Geruchssensor kann insbesondere eine Sensorfläche oder eine Sensoröffnung aufweisen, mittels derer der Geruchssensor die Geruchsstoffe, insbesondere die gasförmigen chemischen Verbindungen, charakterisieren kann.
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Um den Geruch des Gegenstands bzw. die vorstehend erwähnten gasförmigen chemischen Verbindungen besonders zuverlässig und mit hoher Genauigkeit charakterisieren zu können, ist es bevorzugt, wenn die Unterdruckhandhabungsvorrichtung eine Luftzuführeinrichtung umfasst, welche dazu ausgebildet ist, um Sensorluft von einem von der Sauggreifvorrichtung angesaugten oder anzusaugenden Gegenstand dem Geruchssensor zuzuführen. Bei der Sensorluft handelt es sich insbesondere um ein Gasgemisch, insbesondere Luft, welches Stoffe, insbesondere gasförmige chemische Verbindungen, umfasst, die einen Geruch des Gegenstandes charakterisieren.
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Die Luftzuführeinrichtung ist insbesondere derart ausgebildet, dass Sensorluft gezielt von dem Gegenstand zu dem Geruchssensor geleitet wird. Auf diese Weise kann das Risiko reduziert werden, dass Störgerüche, beispielsweise aus einer Umgebung des Gegenstandes, ein Sensorergebnis verfälschen. Zu diesem Zweck kann es vorteilhaft sein, wenn die Luftzuführeinrichtung Luftleit-Vorrichtungen bzw. Luftleit-Elemente zur gezielten Anströmung des Geruchssensors umfasst. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Luftzuführeinrichtung Fluidleitungen umfasst, welche mit einer Sensoröffnung oder Sensorfläche des Geruchssensors fluidisch verbunden sind oder in welche der Geruchssensor mit einer Sensoröffnung oder Sensorfläche einmündet.
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In vorteilhafter Weise kann die Luftzuführeinrichtung derart ausgebildet sein, insbesondere eine Fluidführung derart aufweisen, dass die Sensorluft entlang einer Strömungsrichtung auf eine Sensorfläche des Geruchssensors trifft, wobei die Strömungsrichtung zu der Sensorfläche des Geruchssensors orthogonal orientiert ist. Dies begünstigt eine besonders effiziente und somit zuverlässige Detektion der relevanten Stoffe.
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Alternativ oder zusätzlich kann es vorteilhaft sein, wenn die Luftzuführeinrichtung dazu ausgebildet ist, den Geruchssensor von einer Umgebung eines gegriffenen Gegenstandes abzuschotten, um so selektiv oder zumindest hauptsächlich Gerüche des Gegenstandes detektieren zu können. Insofern kann die Luftzuführeinrichtung entsprechende Vorrichtungen bzw. Elemente zur Abschottung des Geruchssensors von der Umgebung umfassen. Auf diese Weise kann insbesondere ermöglicht werden, dass der Geruchssensor für eine vorgegebene oder vorgebbare Detektionszeit in der Sensorluft gehalten wird.
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Im Rahmen einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Luftzuführeinrichtung ein Luftsammelteil aufweisen, welches einen Luftsammelraum begrenzt und eine, vorzugsweise in Richtung eines zu greifenden Gegenstands offene, Luftsammelöffnung zum Einleiten von Sensorluft in den Luftsammelraum aufweist. Insbesondere kann das Luftsammelteil in Form einer Luftsammelglocke ausgebildet sein. Ein solches Luftsammelteil bzw. Luftsammelglocke hat den Vorteil, dass darin eingeleitete Luft bzw. Sensorluft gegenüber äußeren Einflüssen abgegrenzt ist, sodass der Geruchssensor ausreichend Zeit hat, um die Geruchsstoffe zu analysieren.
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Es ist möglich, dass der Geruchssensor außerhalb des Luftsammelraums angeordnet ist. Dann kann die Luftzuführeinrichtung eine oder mehrere Fluidleitungen zum Leiten von Sensorluft aus dem Luftsammelraum zu dem Geruchssensor umfassen.
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Eine besonders kompakte Anordnung kann sich jedoch dann ergeben, wenn der Geruchssensor in dem Luftsammelraum angeordnet ist oder zumindest mit einer Sensoröffnung oder Sensorfläche in den Luftsammelraum mündet. Bei einer solchen Ausgestaltung wird der Geruchssensor also in der „geruchvollen“ Sensorluft gehalten, sodass der Geruchssensor bspw. während eines Ansaug- oder Greifvorgangs hinreichend Zeit hat, um die Sensorluft zu analysieren und somit einen gegriffenen Gegenstand zu charakterisieren.
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Es ist möglich, dass das Luftsammelteil bzw. die Luftsammelglocke derart angeordnet sind, dass dann, wenn der Gegenstand von der Sauggreifvorrichtung angesaugt ist, das Luftsammelteil bzw. die Luftsammelglocke von der Außenfläche des Gegenstands beabstandet ist. In vorteilhafter Weise kann das Luftsammelteil allerdings derart ausgebildet und angeordnet sein, dass das Luftsammelteil dann, wenn der Gegenstand von der Sauggreifvorrichtung angesaugt ist, an dem Gegenstand anliegt, vorzugsweise derart, dass die Luftsammelöffnung durch den Gegenstand verschlossen ist. Das Luftsammelteil kann insofern zur Anlage an den Gegenstand ausgebildet sein. Bei einer solcher Ausgestaltung kann insbesondere verhindert werden, dass Umgebungsluft in den Luftsammelraum eingezogen wird und somit eine Konzentration an geruchscharakterisierenden Verbindungen verringert wird oder ein Detektionsergebnis durch Umgebungsgerüche verfälscht wird.
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In diesem Zusammenhang kann es insbesondere vorteilhaft sein, wenn das Luftsammelteil bzw. die Luftsammelglocke einen Dichtabschnitt bzw. Dichtlippe aufweist, welcher die Luftsammelöffnung einschließt. Der Dichtabschnitt kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass dann, wenn der Gegenstand von der Sauggreifvorrichtung angesaugt ist, der Dichtabschnitt dichtend an dem Gegenstand anliegt.
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Um einen Geruch des Gegenstands zu detektieren, muss die Sauggreifvorrichtung dann lediglich wie zum Greifen üblich auf den Gegenstand aufgesetzt werden. Um eine Erkennungsgenauigkeit zu erhöhen kann es im Rahmen eines vorteilhaften Verfahrens zum Betrieb der Unterdruckhandhabungsvorrichtung vorteilhaft sein, wenn die Sauggreifvorrichtung auf den Gegenstand aufgesetzt wird und nach dem Aufsetzen auf den Gegenstand zunächst für eine vorgegebene Detektionszeit in dieser Position verweilt, insbesondere bevor die Sauggreifvorrichtung zusammen mit dem Gegenstand verlagert wird. Dies ermöglicht es, dem Geruchssensor hinreichend Zeit zur Detektion des Geruchs zu geben und insbesondere Handhabungsparameter (bspw. einen angelegten Unterdruck) in Abhängigkeit des detektierten Geruchs zu verändern (nachfolgend noch im Detail beschrieben in Bezug auf die optionale Steuereinrichtung).
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Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn sich der Luftsammelraum in Richtung der Luftsammelöffnung, insbesondere trichterförmig, aufweitet. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es, geruchscharakterisierende Stoffe über eine vergleichsweise große Fläche des Gegenstands einzusammeln und dann konzentriert dem Geruchssensor zuzuführen. Zu diesem Zweck kann es ferner vorteilhaft sein, wenn der Geruchssensor im Bereich des verjüngten Endes des Luftsammelteils angeordnet ist. Es ist auch denkbar, dass das Luftsammelteil im verjüngten Bereich einen Auslass aufweist, welcher mit dem Geruchssensor, bzw. einer Sensoröffnung oder Sensorfläche des Geruchssensors, fluidisch verbunden ist.
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Um die Sensorluft besonders effektiv dem Geruchssensor zuführen zu können, kann es vorteilhaft sein, wenn die Luftzuführeinrichtung, insbesondere das Luftsammelteil bzw. die Luftsammelglocke, mit Unterdruck beaufschlagbar oder beaufschlagt ist. Insofern kann die Luftzuführeinrichtung derart ausgebildet sein, dass Sensorluft von einem gegriffenen Gegenstand oder aus einer unmittelbaren Umgebung des Gegenstands aktiv angesaugt und dem Geruchssensor zugeführt werden kann. Zu diesem Zweck kann die Luftzuführeinrichtung, insbesondere das Luftsammelteil, einen Unterdruckanschluss aufweisen.
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In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass die Luftzuführeinrichtung einen von einer Unterdruckversorgung der Sauggreifvorrichtung separaten Unterdruckanschluss aufweist. Die Luftzuführeinrichtung kann insofern von einer Unterdruckversorgung, bspw. einem Unterdruckkreis, der Sauggreifvorrichtung entkoppelt sein. Dies ermöglicht es, einen für die Luftzuführeinrichtung erforderlichen Unterdruck bedarfsgerecht einzustellen, insbesondere unabhängig von dem zum Greifen des Gegenstands erforderlichen Unterdruck.
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Insbesondere ist es auf diese Weise möglich, bspw. nach Beendigung einer Detektions- bzw. Charakterisierungszeit des Gassensors eine Unterdruckversorgung der Luftzuführeinrichtung abzuschalten, aber gleichzeitig einen an der Sauggreifvorrichtung anliegenden Unterdruck zum Greifen des Gegenstands aufrechtzuerhalten. Der Unterdruck kann durch eine externe Unterdruckerzeugungsvorrichtung bereitgestellt sein. Es ist auch denkbar, dass die Unterdruckhandhabungsvorrichtung eine entsprechende Unterdruckerzeugungsvorrichtung umfasst.
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Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn die Luftzuführeinrichtung, insbesondere das Luftsammelteil, mit einer Unterdruckführung der Sauggreifvorrichtung fluidisch verbunden ist. Eine solche Ausgestaltung ist besonders kompakt und einfach aufgebaut. Insbesondere kann die zum Greifen ohnehin vorhandene Unterdruckversorgung verwendet werden, was einen effizienten Betrieb der Unterdruckhandhabungsvorrichtung begünstigt.
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Im Rahmen eines allgemeinen Aspekts kann es sich bei der Sensorluft um von der Sauggreifvorrichtung zum bzw. beim Greifen des Gegenstands angesaugte Luft handelt. Insofern kann die ohnehin beim Greifen des Gegenstands auftretende Absaugluft zur Geruchsanalyse bzw. Charakterisierung des Gegenstands verwendet werden.
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Im Konkreten kann die Sauggreifvorrichtung eine Saugseite, insbesondere Saugfläche, zur Anlage an den zu greifenden Gegenstand aufweisen. Die Sauggreifvorrichtung kann zusätzlich wenigstens einen Unterdruckversorgungsanschluss zum Anschluss an eine, insbesondere externe, Unterdruckversorgung aufweisen. Der Geruchssensor kann dann entlang eines Strömungswegs von der Saugseite zu dem Unterdruckversorgungsanschluss angeordnet sein, beispielsweise in einer entsprechenden Fluidleitung oder in eine solche einmündend. Es ist auch denkbar, dass der Geruchssensor entlang eines Strömungswegs von dem Unterdruckversorgungsanschluss zu einer Unterdruckversorgung angeordnet ist. In der Sauggreifvorrichtung optional vorgesehene Saugkörper und/oder Fluidleitungen (z.B. Schläuche) können insofern Luft-Leitelemente der Luftzuführeinrichtung bilden. In diesem Zusammenhang ist es möglich, dass der Geruchssensor in einer solchen, ohnehin in der Sauggreifvorrichtung vorgesehenen Fluidleitung angeordnet ist.
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Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Sauggreifvorrichtung wenigstens einen Saugkörper zur Anlage an den zu greifenden Gegenstand aufweisen. Der Saugkörper kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass er einen Sauginnenraum begrenzt, welcher durch eine von einer Saugkörperwandung, insbesondere von einer Dichtlippe, umgrenzte Saugöffnung offen ist. Der Saugkörper kann insbesondere einen Unterdruckanschluss zum Anschluss an eine Unterdruckversorgung aufweisen. Der Saugkörper kann bspw. ein Elastomersauger sein. Insbesondere erweist es sich als vorteilhaft, wenn sich der Saugkörper von dem Unterdruckanschluss in Richtung der Saugöffnung, also in Richtung des zu greifenden Gegenstands hin, trichterförmig aufweitet.
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Es ist denkbar, dass der Saugkörper und ein optional vorgesehenes Luftsammelteil derart angeordnet sind, dass das Luftsammelteil, dann, wenn die Sauggreifvorrichtung mit dem Saugkörper an dem Gegenstand anliegt, selbst an dem Gegenstand anliegt.
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Im Rahmen einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es aber auch möglich, dass der Saugkörper das Luftsammelteil, bzw. die Luftsammelglocke, bildet. Eine solche Ausgestaltung ist besonders kompakt und effizient aufgebaut, da keine zusätzlichen Luftsammelteile vorgesehen werden müssen. Der Geruchssensor kann in diesem Fall wie vorstehend erwähnt an dem Saugkörper angeordnet sein, insbesondere in dem Sauginnenraum angeordnet sein oder mit einer Sensoröffnung oder Sensorfläche in den Sauginnenraum einmünden. Um einen Geruch des Gegenstands zu detektieren, muss die Sauggreifvorrichtung dann lediglich wie üblich auf den Gegenstand aufgesetzt werden und der Sauginnenraum des Saugkörpers mit Unterdruck beaufschlagt werden. Hierbei wird der Geruchssensor von der Ansaugluft umspült bzw. in der Ansaugluft gehalten, welche die geruchscharakterisierenden Stoffe umfasst. Wie vorstehend erwähnt, kann es im Rahmen eines vorteilhaften Verfahrens zum Betrieb der Unterdruckhandhabungsvorrichtung vorteilhaft sein, wenn die Sauggreifvorrichtung nach dem Aufsetzen auf den Gegenstand zunächst für eine vorgegebene Detektionszeit in dieser Position verweilt, bevor die Sauggreifvorrichtung zusammen mit dem Gegenstand verlagert wird. Es ist grundsätzlich auch denkbar, dass die Sauggreifvorrichtung vor dem Aufsetzen auf einen zu greifenden Gegenstand zunächst für eine vorgegebene Detektionszeit oberhalb des Gegenstands gehalten wird und/oder über den Gegenstand streift, um Sensorluft aufzunehmen und dem Geruchssensor zuzuführen.
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Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Sauggreifvorrichtung einen Saugkörper aufweisen, wobei der Saugkörper einen Sauginnenraum begrenzt welcher von einer durch eine Saugöffnung offen ist, wobei der Geruchssensor in dem Sauginnenraum angeordnet ist oder zumindest mit einer Sensorfläche oder Sensoröffnung in den Sauginnenraum einmündet.
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Die Unterdruckhandhabungsvorrichtung kann außerdem eine Auswerteeinrichtung umfassen. Die Auswerteeinrichtung umfasst insbesondere einen nicht-flüchtigen Datenspeicher, in welchem Geruchs-Referenzwerte (Referenzinformationen) für vordefinierte Gegenstände hinterlegt oder hinterlegbar sind. Die Geruchs-Referenzwerte sind insbesondere Geruchswerte, welche einen Geruch eines bestimmten, bspw. regelmäßig mit der Unterdruckhandhabungsvorrichtung zu greifenden, Gegenstands-Typs (z.B. natürliches Holz, künstliches Holz, Spanplatten, MDF, Lebensmittel, etc.) oder von üblicherweise verwendeten chemische Zusätzen (z.B. unterschiedliche Ölarten, Zieh-Öl bei Umformprozessen, etc.) charakterisieren. Die Auswerteeinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, einen von dem Geruchssensor erfassten Geruch bzw. von dem Geruchssensor bereitgestellte Geruchswerte oder Geruchssignale, welche den Geruch eines gegriffenen Gegenstands charakterisieren, mit den Geruchs-Referenzwerten zu vergleichen, um so den Gegenstand zu charakterisieren, insbesondere einen Typ oder eine Gattung des gegriffenen Gegenstands zu bestimmen. Durch Vergleichen der erfassten Geruchswerte mit den Referenzwerten kann insofern ermittelt werden, welcher Gegenstand oder zumindest welcher Gegenstands-Typ gegriffen ist.
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Die Unterdruckhandhabungsvorrichtung kann außerdem eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Unterdruckhandhabungsvorrichtung aufweisen. Die Steuereinrichtung kann insbesondere mit dem Geruchssensor zusammenwirken und diesen ansteuern. Die Steuereinrichtung kann auch mit einer optional vorgesehenen Unterdruckerzeugungsvorrichtung zusammenwirken und diese ansteuern. Vorzugsweise wirkt die Steuereinrichtung mit der Auswerteeinrichtung zusammen. Es ist auch denkbar, dass die Auswerteeinrichtung Teil der Steuereinrichtung ist. Insbesondere können Steuereinrichtung und Auswerteeinrichtung derart zusammenwirken, dass die von der Auswerteeinrichtung ermittelten Informationen hinsichtlich eines Gegenstands-Typs in der Steuereinrichtung weiterverarbeitet werden, um die Unterdruckhandhabungsvorrichtung bedarfsgerecht anzusteuern. Insbesondere kann die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, um in Abhängigkeit eines von der Auswerteeinrichtung ermittelten Typs des Gegenstands die Unterdruckhandhabungsvorrichtung anzusteuern. Es ist auch denkbar, dass die Unterdruckhandhabungsvorrichtung Teil einer Unterdruckhandhabungsanlage ist, umfassend einen Manipulator, an welchem die Unterdruckhandhabungsvorrichtung gehaltert ist. Dann kann die Steuereinrichtung ferner dazu ausgebildet sein, den Manipulator anzusteuern, insbesondere in Abhängigkeit eines von der Auswerteeinrichtung ermittelten Gegenstands-Typ. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Steuereinrichtung einen nicht-flüchtigen Datenspeicher umfasst, in welchem für verschiedene Gegenstands-Typen Handhabungsdatensätze hinterlegt oder hinterlegbar sind, welche für den jeweiligen Gegenstands-Typ eine Handhabungsstrategie oder Randbedingungen für einen Handhabungsprozess charakterisieren (bspw. umfassend Informationen zu einem minimal oder maximal anzulegenden Unterdruck, einer maximal zulässigen Beschleunigung während eines Handhabungsprozesses, einem maximalen Kippwinkel der Sauggreifvorrichtung, etc.). Dann kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, um in Abhängigkeit des von der Auswerteeinrichtung ermittelten Gegenstands-Typs, den dazugehörigen Handhabungsdatensatz auszuwählen und die Unterdruckhandhabungsvorrichtung oder die Unterdruckhandhabungsanlage entsprechend anzusteuern.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 vereinfachte schematische Darstellung einer Ausgestaltung einer Unterdruckhandhabungsvorrichtung;
- 2 vereinfachte schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung einer Unterdruckhandhabungsvorrichtung;
- 3 vereinfachte schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung einer Unterdruckhandhabungsvorrichtung; und
- 4 vereinfachte schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung einer Unterdruckhandhabungsvorrichtung.
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In der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Figuren sind für identische oder einander entsprechende Merkmale jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet.
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Die 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Unterdruckhandhabungsvorrichtung, welche insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist.
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Die Unterdruckhandhabungsvorrichtung 10 umfasst eine Sauggreifvorrichtung 12 zum Ansaugen eines Gegenstands 14. Zu diesem Zweck umfasst die Sauggreifvorrichtung 12 an einer Saugseite 16 einen oder mehrere, in dem dargestellten Beispiel zwei, Saugkörper 18, welche beispielhaft an einem Träger 20 angeordnet sind. Die Saugkörper 16 sind über entsprechende Unterdruckführungen 22 (Fluidleitungen) mit einer, insbesondere externen, Unterdruckversorgung 24, bspw. einer Unterdruckerzeugungsvorrichtung 26, fluidisch verbunden und von dieser mit Unterdruck versorgbar (in 1 schematisch dargestellt).
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Die Sauggreifvorrichtung 12 kann über einen entsprechenden Kopplungsabschnitt 28 mit einem Manipulator (nicht dargestellt) verbunden sein und von diesem verlagerbar sein. Insofern kann die Unterdruckhandhabungsvorrichtung 10 Teil einer übergeordneten Unterdruckhandhabungsanlage, umfassend wenigstens einen Manipulator, sein.
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Die Unterdruckhandhabungsvorrichtung 10 umfasst außerdem wenigstens einen Geruchssensor 30 zur Erfassung von Gerüchen des Gegenstands 14. Wie vorstehend erwähnt, ist der Geruch eines Gegenstandes 14 insbesondere durch gasförmige chemische Verbindungen charakterisiert, welche von dem Gegenstand 14 abgegeben werden. Insofern kann es sich bei dem Geruchssensor 30 insbesondere um einen Chemosensor zur Detektion von gasförmigen chemischen Verbindungen handeln.
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Um von dem Gegenstand 14 abgegebene (flüchtige) Geruchsstoffe 32 (in den Figuren schematisch durch gewellte Linien angedeutet) gezielt dem Geruchssensor 30 zuführen zu können, umfasst die Unterdruckhandhabungsvorrichtung 10 außerdem eine Luftzuführeinrichtung 34. Die Luftzuführeinrichtung 34 ist insbesondere dazu ausgebildet, Sensorluft 36, welche vorstehend erwähnte Geruchsstoffe 32 umfasst, von dem Gegenstand 14 zu dem Geruchssensor 30 zu führen.
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In dem in 1 dargestellten Beispiel ist die Luftzuführeinrichtung 34 dazu ausgebildet, den Geruchssensor 30 dann, wenn der Gegenstand 14 von der Sauggreifvorrichtung 12 angesaugt ist, von Umgebungsluft des Gegenstandes 14 abzuschotten. Zu diesem Zweck umfasst die Luftzuführeinrichtung 34 ein Luftsammelteil 38, welches im Beispiel als Luftsammelglocke 40 ausgebildet ist. Das Luftsammelteil 38 begrenzt einen Luftsammelraum 42 und weist eine Luftsammelöffnung 44 zum Einleiten von Sensorluft 36 in den Luftsammelraum 42 auf.
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Wie aus 1 ersichtlich, ist das Luftsammelteil 38 vorzugsweise derart vorgesehen, beispielsweise an dem Träger 20 der Sauggreifvorrichtung 12 gehaltert, dass das Luftsammelteil 38 dann, wenn der Gegenstand 14 von der Sauggreifvorrichtung 12 gehalten ist (also insbesondere die Sauggreifvorrichtung 12 mit den Saugkörpern 18 dichtend an dem Gegenstand 14 anliegt), an dem Gegenstand 14, insbesondere dichtend, anliegt. Insbesondere umfasst das Luftsammelteil 38 einen die Luftsammelöffnung 44 einschließenden Dichtabschnitt 46, mittels welchem das Luftsammelteil 38 dann, wenn der Gegenstand 14 von der Sauggreifvorrichtung 12 angesaugt ist, dichtend an dem Gegenstand 14 anliegt.
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Bei nicht dargestellten Ausgestaltungen ist es zudem denkbar, dass das Luftsammelteil 38 bzw. der Luftsammelraum 42 mit einer Unterdruckversorgung verbunden ist und von dieser mit Unterdruck versorgbar ist. Beispielsweise ist es denkbar, dass das Luftsammelteil 38 bzw. der Luftsammelraum 42 über eine Fluidleitung (nicht dargestellt) mit der Unterdruckführung 22, welche die Saugkörper 18 mit Unterdruck versorgt, verbunden ist. Es ist auch denkbar, dass das Luftsammelteil 38 bzw. der Luftsammelraum 42 mit einer separaten Unterdruckerzeugungsvorrichtung (nicht dargestellt) fluidisch verbunden ist und von dieser mit Unterdruck beaufschlagbar ist.
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Wie in 1 schematisch angedeutet, kann die Unterdruckhandhabungsvorrichtung 10 außerdem eine vorstehend erwähnte Auswerteeinrichtung 48 umfassen, welche mit dem Geruchssensor 30 zusammenwirkt (in Figuren durch die Strichlinien mit Pfeil angedeutet). Die Auswerteeinrichtung 48 kann insbesondere dazu eingerichtet sein, um in Abhängigkeit eines von dem Geruchssensor 30 bereitgestellten Geruchssignals bzw. von dem Geruchssensor 30 bereitgestellten Geruchswerten einen Gegenstand-Typ zu ermitteln (siehe oben).
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Die Auswerteeinrichtung 48 kann außerdem mit einer Steuereinrichtung (nicht dargestellt) zur Ansteuerung nun der Unterdruckhandhabungsvorrichtung 10 zusammenwirken. Die Steuereinrichtung kann, wie vorstehend erwähnt, dazu ausgebildet sein, die Unterdruckerzeugungsvorrichtung 10 und/oder einen mit der Sauggreifvorrichtung 12 verbundenen Manipulator in Abhängigkeit eines von der Auswerteeinrichtung 48 ermittelten Gegenstands-Typ anzusteuern.
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Die 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Unterdruckhandhabungsvorrichtung 10, bei welcher die Saugkörper 18 jeweils ein Luftsammelteil 38 bilden. Im Konkreten weißen die Saugkörper 18 im Beispiel jeweils eine Saugkörperwandung 50 auf, welche einen Sauginnenraum 52 begrenzt. Der Sauginnenraum 52 ist durch eine Saugöffnung 54 offen, welche von einem Dichtabschnitt 56 umgrenzt ist.
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Wie in 2 schematisch angedeutet, ist der Geruchssensor 30 in dem Sauginnenraum 52 angeordnet oder mündet mit einer Sensorfläche oder Sensoröffnung (nicht dargestellt) in den Sauginnenraum 52 ein. In dem dargestellten Beispiel umfasst die Unterdruckhandhabungsvorrichtung 10 zwei Saugkörper 18, wobei in jedem Saugkörper 18 ein Geruchssensor 30 angeordnet ist. Bei nicht dargestellten Ausgestaltungen ist es aber auch denkbar, dass nur in einer Teilmenge der Saugkörper 18 ein Geruchssensor 30 angeordnet ist.
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Zum Ansaugen und somit zum Greifen des Gegenstandes 14 werden die Saugkörper 18 mit dem Dichtabschnitt 56 auf den Gegenstands 14 aufgesetzt und der Sauginnenraum 52 sodann mit Unterdruck beaufschlagt. Hierbei wird der Geruchssensor 30 von Sensorluft 36, welche den Geruch des Gegenstands 14 charakterisierende Geruchsstoffe 32 enthält, umspült.
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Im Übrigen entspricht die Ausgestaltung gemäß 2 der Ausgestaltung gemäß 1, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen auf vorstehende Offenbarung hierzu verwiesen wird. Insbesondere kann die Unterdruckhandhabungsvorrichtung 10 ebenfalls eine Auswerteeinrichtung 48 und/oder eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt) umfassen.
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Die 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer Unterdruckhandhabungsvorrichtung 10, bei welcher der Geruchssensor 30 in einem Strömungsweg von der Saugseite 16 der Sauggreifvorrichtung 12 zu einem Unterdruckversorgungsanschluss 58 der Sauggreifvorrichtung 12 angeordnet ist. Im Konkreten ist der Geruchssensor 30 im Beispiel in einer vorstehend bereits erwähnten Unterdruckführung 22 angeordnet oder mündet mit einer Sensorfläche oder Sensoröffnung in diese ein. In dem Beispiel gemäß 3 bilden insofern die Saugkörper 18 und die Unterdruckführungen 22 Luftleit-Elemente der Luftzuführeinrichtung 34.
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Die 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer Unterdruckhandhabungsvorrichtung 10, bei welcher der Geruchssensor 30 in einem Strömungsweg von dem Unterdruckversorgungsanschluss 58 der Sauggreifvorrichtung 12 zu der Unterdruckversorgung 24 bzw. der Unterdruckerzeugungsvorrichtung 26 angeordnet ist. Im Konkreten Beispiel ist der Geruchssensor 30 in einer Fluidleitung 60 zwischen Unterdruckversorgungsanschluss 58 und Unterdruckversorgung 24 angeordnet oder mündet mit einer Sensorfläche oder Sensoröffnung in diese ein.
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Im Übrigen entsprechen die Ausgestaltungen gemäß den 3 und 4 der Ausgestaltung gemäß 2, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen auf vorstehende Offenbarung hierzu verwiesen wird. Insbesondere kann die Unterdruckhandhabungsvorrichtung 10 gemäß den 3 und 4 ebenfalls eine vorstehend beschriebene Auswerteeinrichtung 48 und/oder Steuereinrichtung umfassen.
