Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft Bearbeitungszelle für die Automation einer Fertigungsstrasse, umfassend eine zentrale Zelleneinheit mit sechs Aufnahmen zur jeweiligen reversiblen Aufnahme einer Bearbeitungsstation, wobei die sechs Aufnahmen zur Zelleneinheit aussenliegend, hexagonal angeordnet sind. Die Erfindung betrifft weiter eine Bearbeitungsstation zur Verwendung in einer Bearbeitungszelle sowie eine Anordnung umfassend die Bearbeitungsstation und die Bearbeitungszelle und ein Verfahren zum Betreiben der Anordnung.

Stand der Technik

Produktionsbetriebe sind bestrebt, möglichst effizient und kostengünstig zu arbeiten, so dass eine Produktmarge maximiert werden kann. Produkte durchlaufen dabei in immer kürzeren Zyklen Überarbeitungs- und Optimierungsprozesse. Dies hat zur Folge, dass die Produktionsbetriebe Produktionsanlagen regelmässig umbauen und anpassen müssen. Während solcher Phasen muss die Produktion typischerweise unterbrochen, was zu einem Produktionsausfall führt und die Kosten pro Produkt in die Höhe treibt.

Um einen Umbau respektive eine Anpassung einer Fertigungsstrasse effizient durchführen zu können, sind modulare Roboterzellen bekannt. Die EP 3 539 736 A1 (Acam Solution s.r.o.) offenbart beispielsweise eine solche Roboterzelle, welche austauschbare periphere

Module umfasst, welche über eine universelle Software und ein universelles Hardwareinterface eine bestimmte Funktionalität aufweisen können. Die Roboterzelle ist als Sechseck ausgebildet, an welche die Module über ein Klemmsystem befestigt und über ein Hardwareinterface sowie mit Übertragungsmittel für elektrische und pneumatische Energie verbunden werden.

Die gegenwärtig bekannten Modularen Roboterzellen haben den Nachteil, dass deren Raumausnutzung gering ist und die Verfahrwege der Roboter gross sind. Darstellung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörende modulare Roboterzelle, insbesondere für eine Fertigungsstrasse zu schaffen, welche eine besonders hohe Raumnutzung und geringe Verfahrwege zwischen den Stationen aufweist. Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung ist zwischen zwei Aufnahmen der sechs Aufnahmen, welche nebeneinander angeordnet sind, weiter ein erstes Handhabungsgerät angeordnet, wobei ein Wirkungsraum des ersten Handhabungsgeräts die zwei Aufnahmen zumindest teilweise erfasst. Damit werden besonders kurze Wege für einen Transport von Teilen zwischen zwei benachbarten Bearbeitungsstationen erreicht. Weiter kann damit die Bearbeitungszelle für zum Beispiel Werkzeughalterungen etc. freigehalten werden. Natürlich kann die Bearbeitungszelle dennoch zusätzlich ein Handhabungsgerät umfassen. Mit der Hexagon- Form kann eine optimale Raumausnutzung erreicht werden, da damit die Bearbeitungsstationen in derselben Grössenordnung (typischerweise etwas kleiner) als die Bearbeitungszelle gehalten werden können, während gleichzeitig aufgrund der Hexagonform im Wesentlichen der gesamte Raum ausgenutzt werden kann.

Unter dem Begriff der Bearbeitungszelle wird eine Zelle verstanden, welche für die Automation einer Fertigungsstrasse eingesetzt werden kann. Eine solche Bearbeitungszelle dient vorliegend als zentrales Element zum Koordinieren von mehreren

Bearbeitungsstationen. Die Bearbeitungszelle umfasst eine zentrale Zelleneinheit. Diese Zelleneinheit weist eine im Wesentlichen hexagonale Grundform auf. An jeder Hexagonseite ist eine Aufnahme für eine Bearbeitungsstation ausgebildet. Somit umfasst die zentrale Zelleneinheit sechs Aufnahmen für eine Bearbeitungsstation. Die Bearbeitungsstationen sind auswechselbar. Die Bearbeitungsstationen können unterschiedlich ausgebildet sein und jeweils auf konkrete Einsatzzwecke optimiert sein. Solche Einsatzzwecke können zum Beispiel eine Fördereinrichtung umfassen, womit über eine Bearbeitungsstation die zu bearbeitenden Teil angeführt und nach der Bearbeitung wieder abgeführt werden können. Weiter können die Bearbeitungsstationen zum Schneiden, Fräsen, Bohren, Schweissen, Kleben, Löten, Drucken, Pressen, Bestücken, Beschriften, Testen, Verpacken, Vermessen, etc. ausgebildet sein. Die Aufzählung ist nicht abschliessend zu verstehen, dem Fachmann sind dazu eine Vielzahl weiterer möglicher Einsatzgebiete bekannt. Die sechs Aufnahmen sind zur Zelleneinheit aussenliegend, hexagonal angeordnet. Die Bearbeitungsstationen umfassen somit Kontaktseite, welche mit der Aussenkontur der zentralen Zelleneinheit in Kontakt tritt, respektive gekoppelt wird.

Als nebeneinander angeordnete Aufnahmen werden vorliegend zwei Aufnahmen verstanden, welche den geringsten Abstand zueinander aufweisen, d.h. zu einer ersten Aufnahme ist diejenige zweite Aufnahme benachbart, welche der ersten am Nächsten kommt. Es ist möglich und typisch, dass zwei Aufnahmen diese Bedingung erfüllen.

Unter Wirkungsraum wird ein Raum verstanden, welcher durch das erste Handhabungsgerät abgedeckt werden kann. Bei einem Roboterarm würde dies einem Raum entsprechen, welcher durch den Roboterarm erreicht werden kann - zum Beispiel zum Ergreifen eines Teils.

Dem Fachmann ist klar, dass auch auf der zentralen Zelleneinheit ein oder mehrere Handhabungsgeräte angeordnet sein können. Prinzipiell kann in diesem Fall auch auf die Handhabungsgeräte zwischen zwei nebeneinander liegenden Aufnahmen verzichtet werden.

Vorzugsweise ist die zentrale Zelleneinheit zwischen den zwei Aufnahmen der sechs Aufnahmen mit einer Zwischenwand verbunden, an welcher das Handhabungsgerät angeordnet ist. Bei einer Anordnung, umfassend die Bearbeitungszelle und zwei benachbarte Bearbeitungsstationen, liegen vorzugsweise die beiden Bearbeitungsstationen an derselben Zwischenwand an. Die Zwischenwand kann vorzugsweise auch zur Befestigung der Bearbeitungsstation an der Bearbeitungszelle dienen. Weiter kann die Zwischenwand bevorzugt als stabilisierendes Element für die Bearbeitungszelle dienen, da diese damit ausserhalb der Zelleneinheit am Boden abgestützt werden kann.

In Varianten kann auf die Zwischenwand verzichtet werden. Das Handhabungsgerät kann auch an einer einfachen horizontalen oder vertikalen Stütze befestigt sein.

Bevorzugt ist zwischen paarweise benachbarten Aufnahmen der sechs Aufnahmen jeweils eine Zwischenwand angeordnet, wobei insbesondere an jeder Zwischenwand oder an jeder zweiten Zwischenwand ein Handhabungsgerät angeordnet ist. Die Zwischenwände sind jeweils mit der zentralen Zelleneinheit verbunden. Damit kann eine Bearbeitungsstation zwischen zwei Zwischenwänden befestigt werden, womit diese stabiler gehalten werden kann. Die Anzahl an Handhabungsgeräten ist dabei beliebig und kann zwischen 1 und 6 jede Zahl betragen. Vorzugsweise werden drei Handhabungsgeräte eingesetzt, welche alternierend, bei jeder zweiten Zwischenwand angeordnet sind. Damit kann in optimierter Weise jeder Bereich der Bearbeitungsstation mit mindestens einem Handhabungsgerät erreicht werden.

In Varianten können auch weniger als sechs Zwischenwände vorgesehen sein. Vorzugsweise weisen zwei benachbarte Zwischenwände einen Zwischenwinkel von 60 Grad auf, wobei die Zwischenwände insbesondere als flächige Bauteile ausgebildet sind. Damit kann auch die Bearbeitungsstation eine hexagonale Form aufweisen, somit eine kompakte Bauweise erreicht wird. Durch die flächige Bauweise wird wiederum möglichst wenig Platz beansprucht, so dass entsprechend mehr Platz für die Bearbeitungsstationen verbleibt.

In Varianten kann der Zwischenwinkel auch weniger als 60 Grad betragen, insbesondere können die Zwischenwände auch keilförmig, hin zur Zelleneinheit zusammenlaufend, ausgebildet sein. In diesem Fall können zwei sich gegenüberliegende Seiten zweier Zwischenwände auch parallel verlaufen. Prinzipiell kann der Winkel auch grösser als 60 Grad sein.

Vorzugsweise ist das Handhabungsgerät als Roboter, insbesondere als Roboter mit mindestens 4 Achsen, ausgebildet. In Varianten kann der Roboter auch weniger als 4 Achsen umfassen. Das

Handhabungsgerät kann auch als ein Fördermittel, zum Beispiel ein Laufwagen, ein Rollenbock etc. ausgebildet sein. Dem Fachmann sind weitere Varianten bekannt.

Bevorzugt umfassen die sechs Aufnahmen mindestens einen Anschluss für ein Computerinterface, einen Anschluss für elektrische Energie und/oder einen Anschluss für Druckluft. Damit kann ausgehend von der zentralen Zelleneinheit die peripheren

Bearbeitungsstationen mit Energie und Daten gespiesen werden. Insbesondere die Daten können vorzugsweise auch von der Bearbeitungsstation zur zentralen Zelleneinheit gesendet werden. Aber auch Energie könnte prinzipiell von den Bearbeitungsstationen zur zentralen Zelleneinheit übertragen werden. Nicht jede Aufnahme muss ein Interface oder ein Anschluss für elektrische Energie und/oder einen Anschluss für Druckluft umfassen. Einzelne Aufnahmen können auch über keine dieser Anschlüsse verfügen. In der bevorzugten Ausführungsform umfassen jedoch alle Aufnahmen sowohl ein Computerinterface, einen Anschluss für elektrische Energie und einen Anschluss für Druckluft. Das Computerinterface kann beliebig ausgebildet sein, insbesondere kann dies auch als einfache Datenleitung aus einem metallischen Leiter, Fiberoptisch, Bluetooth, Infrarot, Funk, W-LAN etc. ausgebildet sein. Anschlüsse für Druckluft und elektrische Energie sowie zugehörige, insbesondere mechanische Kopplungsmittel sind dem Fachmann hinreichend geläufig.

Vorzugsweise umfasst die zentrale Zelleneinheit ein Warentransportsystem, insbesondere mindestens einen auf einer kreisförmigen Schiene verfahrbaren Wagen. Damit können Teile entlang des Warentransportsystems transportiert werden und insbesondere den einzelnen Bearbeitungsstationen und den zugehörigen Handhabungsgeräten zugänglich gemacht werden. Damit können Teile effizienter zu den Bearbeitungsstationen gefördert werden. Prinzipiell kann das Warentransportsystem auch doppelstöckig oder mehrstöckig ausgebildet sein, so dass parallel mehr Teile transportiert werden können, insbesondere auch zum Beispiel im Gegenverkehr. Das Warentransportsystem kann weiter auch Sternförmig ausgebildet sein, so dass der Warentransport bezüglich eines Umkreises der zentralen Zelleneinheit radial oder in Richtung einer Sekante erfolgen kann,

In Varianten kann auf das Warentransportsystem der zentralen Zelleneinheit auch verzichtet werden.

Bevorzugt umfassen die sechs Aufnahmen mindestens einen horizontalen und/oder vertikalen Anschlag für eine Bearbeitungsstation, wobei insbesondere der horizontale Anschlag zur Aufnahme einer Last der Bearbeitungsstation ausgebildet ist. Besonders bevorzugt umfasst jede der sechs Aufnahmen sowohl einen horizontalen als auch einen vertikalen Anschlag. Ein horizontaler Anschlag kann zum Beispiel ein oder mehrere V- förmige Elemente an der Zentrieraufnahme umfassen, wobei die Bearbeitungsstation ein entsprechendes Gegenstück aufweist, welches durch einführen in das V-förmige Element automatisch quer zur V-Form zentriert wird. Weiter kann die Zentrieraufnahme auch eine Kegelform aufweisen, womit eine gleichzeitige Zentrierung in jede Richtung möglich ist. Dem Fachmann sind weitere Varianten bekannt.

In Varianten kann auf die Anschläge verzichtet werden. Die Bearbeitungsstationen können statt unabhängig von der Bearbeitungsstation ausrichtbar ausgebildet sein, zum Beispiel über verstellbare Füsse etc.

Vorzugsweise umfassen die sechs Aufnahmen eine Klemmmechanik zum Klemmen einer Bearbeitungsstation. Damit kann die Bearbeitungsstation relativ zur Bearbeitungsstation fixiert werden, womit wiederum präzise relative Positionierungen zwischen der Bearbeitungsstation und der Bearbeitungsstation möglich sind. Klemmmechaniken, welche in der vorliegenden Anwendung geeignet sind, sind dem Fachmann geläufig. Vorzugsweise umfasst die Klemmmechanik mindestens einen Konus an einer Zwischenwand und/oder an der zentralen Zelleneinheit sowie mindestens einen Ausrichtbolzen an der Bearbeitungsstation, wobei der Ausrichtbolzen von oben in den Konus eingeführt wird, womit die Bearbeitungsstation relativ zur zentralen Zelleneinheit ausgerichtet wird. Weiter kann die Klemmmechanik zum Beispiel einen Haken umfassen, welcher bei der Bearbeitungsstation in eine Öffnung einhängt und diese an die Bearbeitungsstation heranzieht.

Alternativ können auch automatisch betätigbare Schraubverbindungen etc. vorgesehen sein, womit die Bearbeitungsstationen an der Bearbeitungsstation fixiert werden können. In weiteren Varianten kann auf eine Fixierung der Bearbeitungsstationen an der

Bearbeitungsstation verzichtet werden.

Die exakte Positionierung der Bearbeitungsstationen kann in einer weiteren Variante durch Messmittel, insbesondere mit optischen Geräten, zum Beispiel mit einem der Roboter, überprüft werden. Hierbei kann einerseits auf Basis der Vermessungsdaten der aktuellen Position der Bearbeitungsstation die Position der Bearbeitungsstation korrigiert werden. Anderseits kann auf Basis der Vermessungsdaten auch lediglich eine Arbeitsfläche der Bearbeitungsstation justiert werden. Weiter kann auf Basis der Vermessungsdaten lediglich eine Position von Werkstücken, Werkstückträger, Werkzeuge etc. angepasst werden. In Varianten kann auf die Vermessung auch verzichtet werden. Vorzugsweise ist der Anschlag und/oder die Klemmmechanik an der zentralen

Zelleneinheit angeordnet. Damit kann die Bearbeitungsstation besonders effizient, in einer Montagerichtung an der Zelleneinheit befestigt werden.

In Varianten oder zusätzlich kann der Anschlag und/oder die Klemmmechanik an einer Zwischenwand angeordnet sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfassen die zentrale Zelleneinheit und die Zwischenwände jeweils vertikale und/oder horizontale Anschläge, während lediglich die zentrale Zelleneinheit eine Klemmmechanik umfasst. Alternativ dazu können auch die Seitenwände über eine Klemmmechanik verfügen. Weiter kann die Klemmmechanik auch in den Bearbeitungsstationen angeordnet sein. Vorzugsweise umfasst die Bearbeitungszelle weiter ein Werkzeuglager und/oder ein Werkstückträgerlager, welches insbesondere eine zur Bearbeitungszelle mittig angeordnete Säule und die Säule eine Deckplatte umfasst, wobei an einer Untersicht der Deckplatte und/oder an der Säule Halterungen zum Halten von Werkzeugen und/oder Werkstückträger angeordnet sind. Durch eine bevorzugte Anordnung der Handhabungsgeräte ausserhalb der zentralen Zelleneinheit, besteht nun hinreichend Raum in der zentralen Zelleneinheit, um Werkzeuge und Werkzeugaufnahmen bereit zu stellen. Der Werkstückträger kann dazu um die Säule rotierbar ausgebildet sein, so dass die Werkzeugträger und die Werkzeuge allen Handhabungsgeräten zugänglich sind.

In Varianten kann das Werkzeuglager respektive das Werkstückträgerlager auch anderweitig angeordnet sein, zum Beispiel im Bereich der Zwischenwände oder der Bearbeitungsstationen. In weiteren Varianten kann darauf auch verzichtet werden.

Vorzugsweise sind an der Untersicht der Deckplatte Kameras angeordnet, welche insbesondere entlang der Deckplatte verschwenkbar und/oder verfahrbar sind. Damit kann der Fertigungsprozess optisch überwacht werden. Die Verfahrbarkeit kann relativ zur Deckplatte vorgesehen sein. Alternativ kann die Deckplatte rotierbar ausgebildet sein. In letzterem Fall können damit über denselben Antrieb die Kameras und die Werkzeugträger nach Bedarf bewegt werden.

In Varianten können die Kameras auch an einem Zellendach (siehe unten) oder an den Handhabungsgeräten angeordnet sein.

Vorzugsweise umfasst die Bearbeitungsstation ein Zellendach, welches die zentrale Zelleneinheit und insbesondere die Aufnahmen der Bearbeitungszelle überdacht, wobei das Zellendach vorzugsweise auf sechs Stützsäulen abgestützt ist, wobei die Stützsäulen jeweils auf einer der sechs Zwischenwände montiert ist. Besonders bevorzugt sind die Stützsäulen auf einem distalen Ende der Zwischenwände montiert, so dass ein möglichst grosser Freiraum zwischen der mittig angeordneten Säule und den Stützsäulen geschaffen werden kann. Weiter vorzugsweise ist das Zellendach auf der mittig angeordneten Säule abgestützt.

Dem Fachmann sind weitere Varianten bekannt, wie ein Zellendach auf der zentralen Zelleneinheit abgestützt werden kann. Insbesondere können die Stützsäulen beispielsweise auch auf der zentralen Zelleneinheit abgestützt sein. Bevorzugt umfasst das Zellendach sechs in vertikaler Richtung antreibbare, erste Schiebetüren, womit jeweils, insbesondere bei eingesetzter Bearbeitungsstation, ein Bereich zwischen dem Zellendach und einer der sechs Aufnahmen geschlossen werden kann. Bei eingesetzter Bearbeitungsstation kann damit, insbesondere während dem Betrieb, die Bearbeitungsstation gesichert werden, so dass ein versehentliches, zum Beispiel menschliches Eingreifen verhindert werden kann.

In Varianten kann auf die ersten Schiebetüren verzichtet werden. Stattdessen können Schwenktüren, horizontale Schiebetüren, Sicherheitsscanner, Lichtschranken oder dergleichen vorgesehen sein.

Vorzugsweise umfasst die Bearbeitungsstation sechs in vertikaler Richtung antreibbare, zweite Schiebetüren, welche derart ausgeführt sind, dass, insbesondere bei nicht eingesetzter Bearbeitungsstation, jeweils in einem Aufnahmebereich ein Bereich einer der sechs Aufnahmen, zwischen der geschlossenen ersten Schiebetüre und dem Boden geschlossen werden kann.

In Varianten kann auf die zweiten Schiebetüren verzichtet werden. Stattdessen können Schwenktüren, horizontale Schiebetüren oder dergleichen vorgesehen sein.

Vorzugsweise sind die ersten Schiebetüren und/oder die zweiten Schiebetüren über einen oder mehrere elektrisch angetriebene Seilzüge angetrieben. Alternativ können die Schiebetüren auch über Zahnstangenantriebe, pneumatisch oder andere dem Fachmann bekannte Mittel angetrieben sein.

Bevorzugt ist eine Steuerungseinheit im Zellendach vorzugsweise derart angeordnet, dass sie von aussen unmittelbar zugänglich ist. Damit kann eine Wartung oder eine Reparatur der Steuerungseinheit effizienter durgeführt werden.

In Varianten kann die Steuerungseinheit im Zellendach auch derart angeordnet sein, dass diese nicht unmittelbar von aussen zugänglich ist. Die Steuerungseinheit kann auch anderweitig positioniert sein, insbesondere in einem Sockel der zentralen Zelleneinheit. Eine Bearbeitungsstation weist vorzugsweise eine Hexagonform auf. Damit können diese platzsparend gelagert werden. Alternativ können die Bearbeitungsstationen auch nur drei zusammenhängende Kanten einer Hexagonform aufweisen, wobei die beiden freien Enden der Kanten beliebig verbunden sein können, insbesondere als Kreisbogen, womit die Anordnung der Sechs Bearbeitungsstationen um die Zelleneinheit einen Kreis bilden. Weiter können Kreisbogen mit anderen Radien, eine Gerade, Polygone etc. als Verbindungslinien zwischen den freien Enden vorgesehen sein, um die Grundfläche der Bearbeitungsstation zu definieren. Weiter können die Bearbeitungsstationen auch Kreisrund ausgebildet sein. Bevorzugt umfasst sie für eine Gabel eines Gabelstaplers zugängliche Auflageflächen, womit die Bearbeitungsstation mittels Gabelstapler transportierbar ist. Damit können die Bearbeitungsstationen besonders effizient ausgetauscht werden. Alternativ können die Bearbeitungsstationen auch autonom fahrbar ausgebildet sein. Dem Fachmann sind weitere Möglichkeiten bekannt. Bevorzugt umfasst die Bearbeitungsstation mindestens einen Anschluss für ein Computerinterface, einen Anschluss für elektrische Energie und/oder einen Anschluss für Druckluft. Damit kann ausgehend von der zentralen Zelleneinheit die peripheren Bearbeitungsstationen mit Energie und Daten gespiesen werden.

Nicht jede Bearbeitungsstation muss ein Interface oder ein Anschluss für elektrische Energie und/oder einen Anschluss für Druckluft umfassen. Einzelne Bearbeitungsstationen können auch über keine oder nur einzelne dieser Anschlüsse verfügen - dies kann insbesondere von deren Spezialisierung abhängen. In der bevorzugten Ausführungsform umfassen jedoch alle Bearbeitungsstation sowohl ein Computerinterface und einen Anschluss für elektrische Energie und wahlweise einen Anschluss für Druckluft. Das Computerinterface kann beliebig ausgebildet sein, insbesondere kann dies auch als einfache Datenleitung aus einem metallischen Leiter, Fiberoptisch, Bluetooth, Infrarot, Funk etc. ausgebildet sein. Anschlüsse für Druckluft und elektrische Energie sowie zugehörige, insbesondere mechanische Kopplungsmittel sind dem Fachmann hinreichend geläufig. Vorzugsweise umfasst die Bearbeitungsstation ein Zuführsystem, womit, bei in einer Bearbeitungszelle angeordneter Bearbeitungsstation und während eines laufenden Prozesses, Teile der Bearbeitungszelle zugeführt oder von der Bearbeitungszelle abgeführt werden können. Damit kann ein kontinuierlicher Betrieb erreicht werden. Besonders vorteilhaft ist, wenn das Zuführsystem an einem Sockel der Bearbeitungsstation ankoppeln kann, so dass der Austausch von Teilen auch bei geschlossener erster Schiebetür erfolgen kann. Damit ist ein besonders sicherer, kontinuierlicher Betrieb möglich. Das Zuführsystem kann dabei als Förderband oder dergleichen ausgebildet sein. Weiter kann auch ein Logistikroboter zur Zu- und Abfuhr von Teilen vorgesehen sein.

In Varianten kann auf das Zuführsystem auch verzichtet werden. In diesem Fall können die Bearbeitungsstationen mit den Teilen bestückt und anschliessend in die Aufnahme der Bearbeitungsstation positioniert werden. Damit kann ein diskontinuierlicher Prozess erreicht werden. Weiter können Teile auch über Logistikroboter in eine leere Aufnahme (in welcher sich keine Bearbeitungsstation befindet) zugeführt und von dieser auch abgeführt werden. Der Logistikroboter kann derart beschaffen sein, dass dieser auch bei geschlossener oberer Schiebetür in die Aufnahme ein- und ausfahren kann.

Vorzugsweise umfasst die Bearbeitungsstation eine Arbeitsfläche, wobei das Zuführsystem einen Lift umfasst, welcher die Arbeitsfläche durchfahren kann.

In Varianten oder zusätzlich kann das Zuführsystem ein Förderband umfassen, womit Teile durch eine Arbeitsfläche hindurch geführt werden können.

Die Zellen können als Einzelzellen ausgelegt sein, wobei ein Prozess mit zwischen einer und sechs Bearbeitungsstationen in der Zelle durchgeführt wird. Weiter besteht auch die Möglichkeit, mehrere Zellen zusammen einzusetzen, so dass in einer Anordnung von mehreren Zellen mehr als sechs Bearbeitungsstationen für einen Prozess eingesetzt werden können. Vorzugsweise werden in diesem Fall die Teile über ein Transportsystem zwischen zwei Zellen übertragen, welches zum Beispiel ein Förderband, ein Logistikroboter etc. umfassen kann. In einer weiteren bevorzugten Variante können die Teile auch direkt durch einen Austausch einer Bearbeitungsstation von einer ersten Zelle zu einer zweiten Zelle übertragen werden. In einer weiteren Variante können zwei Zellen auch über eine gemeinsame Bearbeitungsstation verfügen. Damit können auch mehr als zwei Zellen verkettet werden. Der Transport der Teile kann somit über einen Roboter im Bereich der gemeinsamen Bearbeitungsstation erfolgen. Weiter können auch drei Zellen paarweise über zwei gemeinsame Bearbeitungsstationen verfügen. Prinzipiell kann damit eine flächendeckende Anordnung der Zellen erfolgen, in welcher eine nicht randständige Bearbeitungsstation jeweils durch zwei Zellen umfasst ist.

Dem Fachmann ist auch klar, dass statt einer Bearbeitungsstation auch eine Maschine in einer Aufnahme der Zelle angekoppelt werden kann, welche insbesondere zum Beispiel stationär und nicht auswechselbar vorgesehen ist. So können zum Beispiel roh-Teile am Ende einer Produktionskette direkt in eine Zelle überführt werden, wo sie Vermessen, Nachbearbeitet etc. werden können. Dem Fachmann sind auch hierzu beliebig viele Anwendungen bekannt.

Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schrägansicht einer flexiblen Montagezelle; Fig. 2 eine schematische Schrägansicht einer zentralen Zelleinheit;

Fig. 3 eine schematische Schrägansicht einer Bearbeitungszelle ohne Zellendach; und

Fig. 4a-4c eine schematische Darstellung eines Kopplungsablaufs einer Bearbeitungsstation an einer Aufnahme der Bearbeitungszelle. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wege zur Ausführung der Erfindung

Die Figur 1 zeigt eine flexible Montagezelle 1 in einer Schrägansicht. Diese umfasst eine Bearbeitungszelle 100 mit einer zentralen Zelleneinheit (hier nicht ersichtlich, siehe unten), in welcher sechs Bearbeitungsstationen 21 - 26 aufgenommen sind, von welchen die Bearbeitungsstationen 25 und 26 nicht ersichtlich sind. Über der zentralen Zelleneinheit ist ein Zellendach 30 angeordnet, welches zu den jeweiligen Bearbeitungsstationen 21 - 26 Schiebetüren 31 - 36 umfasst. Bei eingesetzter Bearbeitungsstation kann die Schiebetür bis zur Arbeitsfläche der Bearbeitungsstation geschlossen werden. Bei entfernter Bearbeitungsstation kann die Schiebetür jeweils bis zum Boden hin geschlossen werden. Dazu sind die Schiebetüren 31 - 36 zweiteilig ausgeführt. Im Bereich oberhalb der Bearbeitungsstationen sind im Zellendach die Steuerungseinheiten untergebracht. Weiter umfasst die flexible Montagezelle 1 ein Interface 40, insbesondere ein Bedienelement umfassend einen Touchscreen 41, welcher über einen zentral an dem Zellendach 30 gelagerten Arm 42 rotiert werden kann. Die Figur 2 zeigt eine schematische Schrägansicht einer zentralen Zelleinheit 1 10 der Bearbeitungszelle 100. Diese umfasst einen hexagonalen Grundkörper 1 1 1, an welchen die Bearbeitungsstationen 21 - 26 angedockt werden können. An der zentralen Zelleneinheit sind sechs Zwischenwände 1 12 - 1 17 befestigt, womit die

Bearbeitungsstationen 21 - 26 auch seitlich befestigt und zentriert werden können. Die Zwischenwände sowie der hexagonale Grundkörper 1 1 1 umfassen jeweils Anschläge und Klemmmechanismen, auf welchen die Bearbeitungsstationen 21 - 26 aufliegen können, so dass diese einfach ausgerichtet und fixiert werden können.

Die Figur 3 zeigt eine schematische Schrägansicht einer Bearbeitungszelle 100 ohne Zellendach 30, mit fünf Bearbeitungsstationen. Eine der Aufnahmen ist nicht besetzt. Eine Bearbeitungsstation 21 umfasst einen integrierten Lift für Behälter. Die Behälter können von aussen durch eine Öffnung in den Korpus der Bearbeitungsstation 21 eingeführt werden, worauf der Behälter über einen Liftmechanismus durch die Arbeitsfläche hindurch angehoben werden kann. Die Bearbeitungsstation 24 ist zur Bearbeitungsstation 21 identisch ausgeführt. Die Bearbeitungsstation 22 umfasst ein Förderband, welches durch eine Seitenwand des Korpus der Bearbeitungsstation 22 in den Korpus hineinführt und durch die Arbeitsfläche hindurch führt. Damit können kontinuierlich Stückgut zur Bearbeitungsstation 22 hinzu respektive von dieser abgeführt werden. Die Bearbeitungsstation 26 ist analog zur Bearbeitungsstation 22, jedoch mit zwei Förderbänder ausgestattet. Damit kann der Zu- und Abtransport durch dieselbe Bearbeitungsstation 26 kontinuierlich erfolgen. Dem Fachmann sind weitere mögliche Ausführungsformen von Bearbeitungsstationen bekannt.

Vorliegend ist auf jeder der Zwischenwände 1 12 - 1 17 ein Flandhabungsgerät in der Form eines Roboters 1 18 angeordnet. Mit den Roboter 1 18 kann das Stückgut zwischen benachbarten Bearbeitungsstationen oder innerhalb einer Bearbeitungsstation bewegt werden. Exemplarisch ist in der Figur 3 der Roboter 1 18 auf der Zwischenwand 1 14 gekennzeichnet.

Die Bearbeitungszelle 100 umfasst eine mittig angeordnete Säule 120, an welcher eine Deckplatte 121 angebracht ist. An der Untersicht der Deckplatte 121 sowie an der Säule 120 sind Aufnahmen für Werkstückträger und Werkzeuge angeordnet. Die jeweiligen

Roboter 1 18 können damit auf eine kompakt angeordnete und grosse Auswahl von Werkstückträger und Werkzeuge zugreifen. Die Deckplatte 121 kann wahlweise zusätzlich rotierbar ausgebildet sein. Die Säule 120 kann ebenfalls rotierbar sein. Die Deckplatte 121 und die Säule 120 können wahlweise zueinander fix oder relativ zueinander rotierbar ausgebildet sein.

Auf der zentralen Zelleneinheit 1 10 sind auf einem kreisrunden Schienensystem antreibbare Laufwagen angeordnet. Über diese kann Stückgut zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen transportiert werden.

Die Figuren 4a bis 4c zeigen eine schematische Darstellung eines Kopplungsablaufs einer Bearbeitungsstation 21 an einer Aufnahme der Bearbeitungszelle 100. In der Figur 4a ist die Schiebetür 31 bereits vollständig geöffnet - zuvor kann sie bis auf Bodenhöhe geschlossen gewesen sein. Nun ist die Aufnahme für die Bearbeitungsstation 21 freigegeben. Die Bearbeitungsstation 21 wird nun mit einem Stapler in die Aufnahme eingefahren und auf den Anschlägen abgestellt. Die Zentrierung erfolgt dabei durch vertikale, insbesondere V-förmige Anschläge über das Eigengewicht während des Absetzens. In der Figur 4b ist die Bearbeitungsstation 21 in der Aufnahme positioniert. Nun werden die Energieanschlüsse gekoppelt und Datenverbindungen hergestellt, sowie die Schiebetür 31 bis auf die Arbeitsplatte der Bearbeitungsstation 21 geschlossen, worauf die Prozessabläufe zur Bearbeitung des Stückguts gestartet werden können.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass erfindungsgemäss eine flexible Montagezelle geschaffen wird, welche besonders kompakt aufgebaut ist und welche effizient an neue Gegebenheiten angepasst werden kann.