Bearbeitungsstation für als Fahrzeugkarosserieteile ausgebildete Werkstücke mit vorgehaltenen, auswechselbaren Spannvorrichtungen sowie Verfahren zum Wechseln der Spannvorrichtungen

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsstation für als Fahrzeugkarosserieteile ausgebildete Werkstücke. Die Bearbeitungsstation umfasst eine Mehrzahl von Trägerelementen, ein Magazin zum Vorhalten der Trägerelemente, wobei das Magazin eine erste Magazinebene in einer ersten Ebene aufweist, in der ersten Ebene einen Arbeitsbereich zum Bearbeiten von Werkstücken, eine erste Transportvorrichtung zum Transportieren der Trägerelemente zwischen dem Arbeitsbereich und einer Bereitstellungsstelle des Magazins in der ersten Magazinebene in einer Längsrichtung, und eine zweite Transportvorrichtung zum Transportieren der Trägerelemente in dem Magazin in der ersten Magazinebene in einer Querrichtung.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Transportieren eines Trägerelementes aus einer Ausgangsposition innerhalb des Magazins der Bearbeitungsstation in den Arbeitsbereich der Bearbeitungsstation sowie ein Verfahren zum Transportieren eines Trägerelementes aus dem Arbeitsbereich der Bearbeitungsstation in eine Zielposition innerhalb des Magazins der Bearbeitungsstation.

Derartige Bearbeitungsstationen sind bekannt, wobei die Trägerelemente insbesondere Spannvorrichtungen, weiter insbesondere Spannrahmen, umfassen, mit denen die Werkstücke, insbesondere die Karosseriebauteile, für die Bearbeitung positioniert werden. Die mittels der Spannvorrichtungen positionierten Fahrzeugkarosserieteile können dann bei der Bearbeitungsstation beispielsweise durch einen Fügevorgang endgültig miteinander verbunden werden, wobei als Fügevorgang insbesondere ein Schweißen, Kleben, Nieten oder auch Clinchen vorgesehen sein kann. Ein häufig als Spannvorrichtung genutzter Spannrahmen ist als weitestgehend ebener Tragrahmen ausgebildet, an dem mehrere betätigbare Spanner gehalten sind, über welche die Karosserieteile an vorbestimmten Punkten gegeneinander verspannt werden, um dort gefügt zu werden. Ein Spannrahmen an sich ist nicht dazu ausgebildet ein Karosserieteil zu tragen und zu transportieren, sondern lediglich dazu, ein Karosseriebauteil in eine endgültige, konstruktiv vorgegebene Geometrie zu bringen.

Um mit einer Bearbeitungsstation unterschiedliche Karosseriebauteile bearbeiten zu können, beispielsweise voneinander abweichende Karosseriebauteile bei unterschiedlichen Karosserieformen eines Fahrzeugmodells, wie Coupe und Limousine, ist es beispielsweise aus der EP 3 490 877 Bl bekannt, dass die Bearbeitungsstationen mehrere Spannvorrichtungen aufweisen, die in einem Magazinbereich der Bearbeitungsstation vorgehalten werden. Bei Bedarf werden diese Spannvorrichtungen dann mittels Transportvorrichtungen der Bearbeitungsstation von dem Magazinbereich in den Arbeitsbereich verbracht beziehungsweise von dem Arbeitsbereich in das Magazinbereich.

Nachteilig bei der Bearbeitungsstation gemäß der EP 3 490 877 Bl ist, dass sich mit der Anzahl der vorzuhaltenden Spannvorrichtungen auch der Flächenbedarf für die Bearbeitungsstation erhöht, denn für jede weitere Spannvorrichtung ist ein weiterer Magazinbereich bereitzustellen. Diese Erhöhung des Flächenbedarfs ist aber häufig unerwünscht.

Ausgehend hiervon ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bearbeitungsstation zu verbessern, vorteilhafterweise derart, dass bei im Wesentlichen unveränderten Flächenbedarf die Anzahl der bearbeitbaren Karosseriebauteile erhöht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden eine Bearbeitungsstation sowie Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung beschrieben sowie in den Figuren dargestellt.

Die vorgeschlagene Lösung sieht eine Bearbeitungsstation für als Fahrzeugkarosserieteile ausgebildete Werkstücke vor, die eine Mehrzahl von Trägerelementen, insbesondere eine Mehrzahl von Trägerelementen für Spannvorrichtungen, und ein Magazin zum Vorhalten der Trägerelemente umfasst, wobei das Magazin eine erste Magazinebene in einer ersten Ebene und zumindest eine weitere Magazinebene außerhalb der ersten Ebene, insbesondere oberhalb der ersten Ebene und/oder unterhalb der ersten Ebene, umfasst. In der ersten Ebene weist die Bearbeitungsstation zudem einen Arbeitsbereich zum Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere zum Bearbeiten von mittels einer Spannvorrichtung eines Trägerelementes an vorbestimmten Punkten gegeneinander verspannten Karosseriebauteilen. Des Weiteren umfasst die Bearbeitungsstation eine erste Transportvorrichtung zum Transportieren der Trägerelemente zwischen dem Arbeitsbereich und einer Bereitstellungsstelle des Magazins in der ersten Magazinebene in einer Längsrichtung, eine zweite Transportvorrichtung zum Transportieren der Trägerelemente in dem Magazin in der ersten Magazinebene in einer Querrichtung und eine dritte Transportvorrichtung zum Transportieren der Trägerelemente in einer Vertikalrichtung zwischen den Magazinebenen, wobei die dritte Transportvorrichtung einander gegenüberliegend jeweils ein in Vertikalrichtung verstellbares Hubelement zur stirnseitigen Aufnahme der Trägerelemente aufweist, und wobei die Hubelemente eine vierte Transportvorrichtung zum Transport der Trägerelemente in einer Magazinebene außerhalb der ersten Ebene in einer Querrichtung umfassen. Die Hubelemente werden somit vorteilhafterweise nicht nur für den Transport der Trägerelemente in Vertikalrichtung eingesetzt, sondern sind insbesondere auch für den Transport der Trägerelemente in Querrichtung in den weiteren Magazinebenen vorgesehen. Dadurch, dass das Magazin der Bearbeitungsvorrichtung mehrere übereinanderliegende Magazinebenen aufweist, können vorteilhafterweise bei im Wesentlichen unveränderten Flächenbedarf mehr Trägerelemente und somit mehr Spannvorrichtungen in der Bearbeitungsstation vorgehalten werden. Die Trägerelemente, insbesondere die fertig ausgerüsteten Trägerelemente, sind dabei vorteilhafterweise sämtlich verschieden und vorteilhafterweise für unterschiedliche Karosseriebauteile angepasst.

Die Transportvorrichtungen der Bearbeitungsstation sind vorteilhafterweise so steuerbar, insbesondere mittels einer elektronischen Steuereinheit der Bearbeitungsstation so steuerbar, dass die Trägerelemente mittels der Transportvorrichtungen zwischen eine Bevorratungsposition in dem Magazin der Bearbeitungsstation und dem Arbeitsbereich der Bearbeitungsstation ausgewechselt werden können, insbesondere automatisiert ausgewechselt werden können. Im Hinblick auf ein einfaches Auswechseln eines in dem Arbeitsbereich der Bearbeitungsstation angeordneten Trägerelementes und eines in dem Magazin vorgehaltenen Trägerelementes, insbesondere ein Auswechseln ohne Zwischenpositionieren von anderen Trägerelementen, ist es von Vorteil, wenn in einer Magazinebene maximal zwei Trägerelemente vorgehalten werden, insbesondere jeweils ein Trägerelement rechts und links der dritten Transportvorrichtung. Weiter ist es von Vorteil, wenn in der ersten Magazinebene nur ein Trägerelement vorgehalten wird. Eine weitere Vorhalteposition in der ersten Magazinebene ist dann vorteilhafterweise als Ausweichposition festgelegt. Mittels dieser Ausweichposition können auszuwechselnde Trägerelemente vorteilhafterweise aneinander vorbeigeführt werden. Zudem können mittels der Ausweichposition die Hubelemente, die ein Trägerelement aus einer Magazinebene außerhalb der ersten Ebene in die erste Ebene transportiert haben, aus dem Verstellweg in Längsrichtung verbracht werden, indem das Trägerelement hierzu in die Ausweichposition verbracht wird.

Es ist insbesondere vorgesehen, dass die weiteren Magazinebenen des Magazins oberhalb der ersten Magazinebene angeordnet sind. Es ist aber auch denkbar, dass bei einer Ausgestaltung mit einer Unterflurlösung weitere Magazinebenen unterhalb der ersten Magazinebene angeordnet sind, was allerdings weitere Anpassungen an der Bearbeitungsstation erforderlich macht. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Bearbeitungsstation umfasst die vierte Transportvorrichtung zumindest eine Antriebsanordnung mit einer in Querrichtung verfahrbaren Zahnstange, wobei die Zahnstange vorteilhafterweise ein Mitnehmerelement zum Ankoppeln an ein Ankoppelelement eines jeweiligen Trägerelementes aufweist, und wobei durch ein Verfahren der Zahnstange ein angekoppeltes Trägerelement in einer Magazinebene außerhalb der ersten Ebene in einer Querrichtung transportiert werden kann. Vorteilhafterweise umfasst die Antriebsanordnung ein antreibbares Ritzel, das auf die Zahnstange wirkt. Des Weiteren ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass Antriebsanordnung der vierten Transportvorrichtung eine Schienenanordnung umfasst, die insbesondere zwei U-Profile umfasst, deren Öffnungen einander zugewandt sind. An den Seiten der Zahnstange der Antriebsanordnung sind dabei vorteilhafterweise Laufrollen mit sich in Längsrichtung erstreckenden Drehachsen angeordnet, wobei die U-Profile die Laufflächen für die Laufrollen bereitstellen, wenn die Zahnstange in Querrichtung bewegt wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, zusätzlich zu den Laufrollen Abstützungsrollen mit sich in Vertikalrichtung erstreckenden Drehachsen an den Seiten der Zahnstange anzuordnen, die sich gegen das U-Profil abstützen können und somit vorteilhafterweise ein Schrägstellen der Zahnstange verhindern. Die Mitnehmerelemente der Zahnstange sind vorteilhafterweise jeweils an den Enden der Zahnstange angeordnet. Vorteilhafterweise entspricht die Länge der Zahnstange der Länge der U-Profile. Insbesondere entspricht die Länge der Zahnstange im Wesentlichen der Länge des Hubelementes.

Vorteilhafterweise ist das Mitnehmerelement zwischen einer Ankoppelposition und einer Abkoppelposition verstellbar ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist vorteilhafterweise das Ankoppelelement zwischen einer Ankoppelposition und einer Abkoppelposition verstellbar ausgebildet. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Mitnehmerelement als ein verstellbarer Bolzen, insbesondere ein pneumatisch verstellbarer Bolzen, ausgebildet ist, der von der Abkoppelposition in die Ankoppelposition verbracht werden kann, insbesondere um eine Wirkverbindung mit dem Ankoppelelement, das insbesondere als Aufnahmeöffnung oder als Aufnahmebuchse ausgebildet ist, herzustellen. Zum Trennen dieser Wirkverbindung kann das Mitnehmerelement von der Ankoppelposition in die Abkoppelposition verbracht werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die zumindest eine Antriebsanordnung der vierten Transportvorrichtung jeweils eine Antriebseinheit, wobei die Antriebseinheit an dem Hubelement angeordnet ist. Insbesondere ist ein Elektromotor als Antriebseinheit vorgesehen, wobei der Elektromotor vorteilhafterweise an dem Hubelement angeordnet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass das antreibbare Ritzel auf einer Motorwelle des Elektromotors angeordnet ist.

Vorzugsweise weist jedes der Hubelemente jeweils eine Antriebsanordnung der vierten Transportvorrichtung auf. Das heißt, dass vorteilhafterweise jedes der Hubelemente eine in Querrichtung verfahrbare Zahnstange umfasst, wobei die Zahnstange vorteilhafterweise ein Mitnehmerelement zum Ankoppeln an ein Ankoppelelement eines jeweiligen Trägerelementes aufweist, und wobei durch ein Verfahren der Zahnstange ein angekoppeltes Trägerelement in einer Magazinebene außerhalb der ersten Ebene in einer Querrichtung transportiert werden kann. Die Zahnstangen der Hubelemente werden dabei vorteilhafterweise synchron verfahren.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die weiteren Magazinebenen des Magazins der Bearbeitungsstation jeweils eine Schienenanordnung mit in Querrichtung verlaufenden Laufflächenabschnitten umfassen. Zudem ist insbesondere vorgesehen, dass die Hubelemente jeweils eine Schiene mit einer in Querrichtung verlaufenden Lauffläche umfassen. Die Schiene eines jeweiligen Hubelements und die Schienenanordnung der weiteren Magazinebenen sind vorteilhafterweise derart aufeinander abgestimmt, dass die Schienen der auf einer Magazinebene angeordneten Hubelemente mit der Schienenanordnung dieser Magazinebene eine durchgängige in Querrichtung verlaufende Transportlauffläche bilden. Auf den weiteren Magazinebenen, auf denen die Hubelemente nicht angeordnet sind, gibt es bei dieser Ausgestaltung insofern keine durchgängige in Querrichtung verlaufende Transportlauffläche und es können insbesondere keine Trägerelemente in Querrichtung in diesen weiteren Magazinebenen transportiert werden, solange die Hubelemente nicht in die entsprechende Magazinebene verfahren werden, um so dort die durchgängig in Querrichtung verlaufenden Transportlauffläche zu bilden. Die im Zusammenhang mit dieser Ausgestaltung beschriebene Schiene eines jeweiligen Hubelementes ist dabei insbesondere zusätzlich zu der Schienenanordnung eines jeweiligen Hubelementes, in der die Zahnstange geführt sein kann, vorgesehen.

Für einen Transport der Trägerelemente in Querrichtung ist insbesondere vorgesehen, dass die Trägerelemente stirnseitig angeordnete Querrichtungs-Laufrollen mit jeweils einer sich in Längsrichtung erstreckenden Drehachse umfassen. Die Trägerelemente können mittels der Querrichtungs-Laufrollen entlang der Transportlauffläche verfahren werden, die, wie zuvor beschrieben, vorteilhafterweise durch die jeweilige Schienenanordnung auf einer der weiteren Magazinebenen und die jeweilige Schiene der Hubelemente gebildet wird. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Schiene eines jeweiligen Hubelementes durch ein U-Profil gebildet ist, wobei die Öffnungen der U-Profile der Hubelemente einander gegenüberliegend angeordnet sind, insbesondere einander beabstandet gegenüberliegend angeordnet sind, und die Laufflächen der Schienen der Hubelemente jeweils durch eine Innenseite eines unteren Außenschenkels des U-Profils gebildet sind. Vorteilhafterweise umfassen die Schienenanordnungen der weiteren Magazinebenen des Magazins der Bearbeitungsstation ebenfalls entsprechende U-Profile, die sich vorteilhafterweise durch ein Verstellen der Hubelemente nahtlos mit den U-Profilen der Hubelemente verbinden lassen.

Durch die U-Profile werden die Trägerelemente vorteilhafterweise zusätzlich gesichert, da diese eine Bewegung der Trägerelemente in Längsrichtung und in Vertikalrichtung vorteilhafterweise beschränken.

Weiter vorteilhaft weisen die Trägerelemente stirnseitig angeordnete Abstützungsrollen mit jeweils einer sich in Vertikalrichtung erstreckenden Drehachse auf. Die Abstützungsrollen sind vorteilhafterweise ausgebildet, sich gegen eine Innenseite eines Innenschenkels eines jeweiligen U-Profils abzustützen und bei einem Transport eines der Trägerelemente in Querrichtung in einer der weiteren Magazinebenen an der Innenseite des Innenschenkels abzurollen. Vorteilhafterweise wird hierdurch die Laufruhe der Trägerelemente verbessert. Zudem wird weiter verbessert eine Bewegung der Trägerelemente in Längsrichtung und in Vertikalrichtung beschränkt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Bearbeitungsstation sieht vor, dass die dritte Transportvorrichtung einander gegenüberliegend jeweils zwei Hubsäulen umfasst. Insgesamt umfasst die dritte Transportvorrichtung somit vier Hubsäulen, von denen vorteilhafterweise jeweils die zwei Hubsäulen, die auf einer Seite des Magazins angeordnet sind, ein Hubsäulenpaar bilden. Zwischen den zwei auf einer Seite des Magazins angeordneten Hubsäulen wird kann dann das jeweilige Hubelement in Vertikalrichtung verfahren werden.

Vorteilhafterweise sind die Hubelemente dabei seitlich in den Hubsäulen geführt. Die Schienen der Hubelemente lassen sich vorteilhafterweise so präzise in die Schienenanordnungen der weiteren Magazinebenen einfügen. Die Schienen der Hubelemente sowie die jeweilige Zahnstange sind dabei vorteilhafterweise vor den Hubsäulen angeordnet, wobei die Zahnstange insbesondere näher zu den Hubsäulen angeordnet ist, als die Schiene.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die erste Transportvorrichtung der Bearbeitungsstation eine Schienenanordnung zum Führen und Tragen der Trägerelemente und zumindest eine erste Antriebsanordnung, mit zwei parallel zu der Schienenanordnung der ersten Transportvorrichtung ausgerichteten Übertragungselementen auf. Die Übertragungselemente sind dabei vorteilhafterweise voneinander unabhängig an das jeweils zu transportierende Trägerelement ankoppelbar, um das Trägerelement in einem angekoppelten Zustand in Längsrichtung zu verfahren. Die Trägerelemente können mit einer derartig ausgebildeten ersten Transportvorrichtung vorteilhafterweise effektiv und effizient von dem Arbeitsbereich in die Bereitstellungsstelle und von der Bereitstellungsstelle in den Arbeitsbereich der Bearbeitungsstation verfahren werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, die erste Transportvorrichtung so auszubilden, wie die in der EP 3 490 877 Bl beschriebene Transportvorrichtung für den Transport der Spannrahmen in Längsrichtung, wobei hiermit auf die Offenbarung der EP 3 490 877 Bl explizit referenziert wird. Die Spannrahmen gemäß der EP 3 490 877 Bl sind dabei insbesondere Spannvorrichtungen umfassende Trägerelemente.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Übertragungselemente Zahnstangen zur Übertragung einer Verfahrbewegung in Längsrichtung umfassen, wobei eine Verzahnung der Zahnstangen vorteilhafterweise nach vertikal unten gerichtet ist. Weiter vorteilhaft umfasst die erste Antriebsanordnung der ersten Transportvorrichtung jeweilige mit den Übertragungselementen in einer Wirkverbindung stehende Antriebe. Insbesondere ist ferner vorgesehen, dass an in Längsrichtung entgegengesetzten Endbereichen der Übertragungselemente der ersten Transportvorrichtung Mitnehmerelemente zum Ankoppeln der Trägerelemente an die Übertragungselemente angeordnet sind. Weiter vorteilhaft ist es, dass die erste Antriebsanordnung der ersten Transportvorrichtung Betätigungsaktuatoren umfasst, vorzugsweise pneumatische betätigbare Betätigungsaktuatoren. Über diese sind vorteilhafterweise in jeweiligen Übernahmepositionen der Übertragungselemente die Mitnehmerelemente an die Trägerelemente ankoppelbar. Vorzugsweise weisen die Trägerelemente Koppelbolzen auf, über die die Trägerelemente formschlüssig an die Mitnehmerelemente der Übertragungselemente der ersten Transportvorrichtung ankoppelbar sind.

Die erste Transportvorrichtung der Bearbeitungsstation erstreckt sich insbesondere in Längsrichtung von der Bereitstellungsstelle des Magazins, über einen Transferbereich bis in den Arbeitsbereich. Die erste Antriebsanordnung der ersten Transportvorrichtung ist dabei vorzugsweise in dem Transferbereich angeordnet. Insbesondere bildet die Schienenanordnung der ersten Transportvorrichtung in der ersten Magazinebene und/oder in dem Transferbereich und/oder in dem Arbeitsbereich untereinander getrennte Schienenabschnitte, wobei insbesondere der in der ersten Magazinebene angeordnete Schienenabschnitt mittels einer zweiten Antriebsanordnung der zweiten Transportvorrichtung der Bearbeitungsstation in Querrichtung verfahrbar ist. Weiter kann auch vorgesehen sein, dass auch der in dem Transferbereich und/oder der in dem Arbeitsbereich angeordnete Schienenabschnitt mittels einer weiteren Antriebsanordnung in Querrichtung verfahrbar ist.

Als eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die zweite Transportvorrichtung der Bearbeitungsstation eine Schienenanordnung umfasst, wobei die Schienenanordnung für den Transport der Trägerelemente in Querrichtung verstellbare Schienenpaare aufweist, wobei die Schienenpaare insbesondere aus U-Profilen gebildet sind, deren Öffnungen einander gegenüberliegen. Weiter vorteilhaft umfassen die Trägerelemente beidseitig angeordnete Längsrichtungs-Laufrollen mit jeweils einer in sich in Querrichtung erstreckenden Drehachse, wobei die Trägerelemente mittels der Längsrichtungs-Laufrollen in Längsrichtung verfahren werden können, insbesondere zwischen dem Arbeitsbereich und der Bereitstellungsstelle der Bearbeitungsstation. Die Längsrichtungs-Laufrollen rollen dabei vorteilhafterweise bei einem Transport eines der Trägerelemente in die Bereitstellungsstelle oder aus der Bereitstellungsstelle innerhalb des jeweiligen U-Profils ab. Vorteilhafterweise weisen die U-Profile an deren oberen Schenkel, also dem obenliegenden Außenschenkel, jeweils Ausnehmungen auf, die oberhalb der Längsrichtungs-Laufrollen eines der Trägerelemente angeordnet sind, wenn sich das Trägerelement an der Bereitstellungsstelle befindet. Vorteilhafterweise können die Trägerelemente so mittels der dritten Transportvorrichtung der Bearbeitungsstation aus der Schienenanordnung der zweiten Transportvorrichtung, konkret aus den U-Profilen, heraus in Vertikalrichtung transportiert werden.

Das des Weiteren vorgeschlagene Verfahren zum Transportieren eines Trägerelementes aus einer Ausgangsposition in einem Magazin einer Bearbeitungsstation in einen Arbeitsbereich der Bearbeitungsstation, wobei die Bearbeitungsstation erfindungsgemäß ausgebildet ist und insbesondere die vorstehend ausgeführten Merkmale einzeln oder in Kombination umfasst, und wobei die Trägerelemente insbesondere verschieden ausgebildete Spannrahmen tragen, sieht vor, dass das zu transportierende Trägerelement als Ausgangsposition in einer Magazinebene außerhalb der ersten Ebene, insbesondere oberhalb der ersten Ebene, außerhalb der dritten Transportvorrichtung angeordnet ist, und von dort in den Arbeitsbereich unter Verwendung der Transportvorrichtungen der Bearbeitungsstation verbracht wird. Dazu werden mittels der dritten Transportvorrichtung zunächst die Hubelemente zu der Magazinebene, in der das zu transportierende Trägerelement angeordnet ist, also zu der Magazinebene, in der sich die Ausgangsposition des zu transportierenden Trägerelementes befindet, verfahren. Mittels der vierten Transportvorrichtung wird dann das zu transportierende Trägerelement in Querrichtung transportiert, bis das zu transportierende Trägerelement stirnseitig in den Hubelementen angeordnet ist. Weiter wird mittels der dritten Transportvorrichtung durch ein vertikales Verfahren der Hubelemente das zu transportierende Trägerelement in Vertikalrichtung in die Bereitstellungsstelle in der ersten Ebene transportiert. Mittels der zweiten Transportvorrichtung wird in einem weiteren Schritt das zu transportierende T rägerelement von der Bereitstellungsstelle in Querrichtung aus der Bereitstellungsstelle heraus transportiert. Im Anschluss daran werden mittels der dritten Transportvorrichtung die Hubelemente in Vertikalrichtung in eine Magazinebene außerhalb der ersten Ebene, insbesondere oberhalb der ersten Ebene, verfahren, sodass die Hubelemente insbesondere nicht mehr den Transportweg in Längsrichtung blockieren. Dann wird mittels der zweiten Transportvorrichtung das zu transportierende Trägerelement in Querrichtung in die Bereitstellungsstelle transportiert und mittels der ersten Transportvorrichtung das zu transportierende Trägerelement in Längsrichtung von der Bereitstellungsstelle in den Arbeitsbereich transportiert.

Für den Transport des Trägerelementes in der Magazinebene, in der sich die Ausgangsposition des Trägerelements befindet, ist insbesondere vorgesehen, dass eine ein Mitnehmerelement umfassende Zahnstange der vierten Transportvorrichtung in Querrichtung verfahren wird. Beim Verfahren ist das Mitnehmerelement vorteilhafterweise in einer Abkoppelposition. Vorteilhafterweise wird die Bewegung der Zahnstange angehalten, wenn sich das Mitnehmerelement auf Höhe eines Ankoppelelements des zu transportierenden Trägerelements befindet. Dann wird das Mitnehmerelement vorteilhafterweise in die Ankoppelposition verbracht und auf diese Weise das Trägerelement mit der Zahnstange gekoppelt. Dann wird die Zahnstange vorteilhafterweise in die entgegengesetzte Richtung verfahren und damit das Trägerelement in die Hubelemente beziehungsweise die dafür vorgesehenen U-Profile der Hubelemente gezogen. Das Mitnehmerelement wird dann vorteilhafterweise in die Abkoppelposition verbracht und die Zahnstange vorteilhafterweise wieder in die ursprüngliche Position, in der das Hubelement in vertikaler Richtung verfahren werden kann, verbracht.

Das ferner vorgeschlagene Verfahren zum Transportieren eines Trägerelementes aus einem Arbeitsbereich einer Bearbeitungsstation in eine Zielposition in einem Magazin der Bearbeitungsstation, wobei die Bearbeitungsstation erfindungsgemäß ausgebildet ist und insbesondere die vorstehend ausgeführten Merkmale einzeln oder in Kombination umfasst, und wobei die Trägerelemente insbesondere verschieden ausgebildete Spannrahmen tragen, sieht vor, dass das zu transportierende Trägerelement als Zielposition in einer Magazinebene außerhalb der ersten Ebene, insbesondere oberhalb der ersten Ebene, außerhalb der dritten Transportvorrichtung angeordnet sein soll, und von dem Arbeitsbereich dorthin verbracht wird. Dazu werden mittels der dritten Transportvorrichtung die Hubelemente in Vertikalrichtung in eine Magazinebene außerhalb der ersten Ebene verfahren. Dann wird mittels der ersten Transportvorrichtung das zu transportierende Trägerelement in Längsrichtung von dem Arbeitsbereich in die Bereitstellungsstelle transportiert. Mittels der zweiten Transportvorrichtung wird das zu transportierende Trägerelement im Anschluss daran von der Bereitstellungsstelle in Querrichtung aus der Bereitstellungsstelle heraus transportiert, insbesondere derart, dass das zu transportierende Trägerelement außerhalb der dritten Transportvorrichtung angeordnet ist. Mittels der dritten Transportvorrichtung werden dann die Hubelemente zu der ersten Magazinebene verfahren. Ist dies erfolgt, so wird mittels der zweiten Transportvorrichtung das zu transportierende Trägerelement in Querrichtung wieder in die Bereitstellungsstelle transportiert, bis das zu transportierende Trägerelement stirnseitig in den Hubelementen angeordnet ist. Mittels der dritten Transportvorrichtung wird durch vertikales Verfahren der Hubelemente das zu transportierende Trägerelement in Vertikalrichtung von der Bereitstellungsstelle in die weitere Ebene, in der sich die Zielposition für das zu transportierende T befindet, transportiert. Dann wird mittels der vierten Transportvorrichtung das zu transportierende Trägerelement in Querrichtung in die Zielposition transportiert.

Für den Transport des Trägerelementes in Querrichtung in der weiteren Magazinebene, in der sich die Zielposition befindet, ist insbesondere vorgesehen, dass eine ein Mitnehmerelement umfassende Zahnstange der vierten Transportvorrichtung in Querrichtung verfahren wird. Beim Verfahren ist das Mitnehmerelement vorteilhafterweise in einer Abkoppelposition. Vorteilhafterweise wird die Bewegung der Zahnstange angehalten, wenn sich das Mitnehmerelement auf Höhe eines Ankoppelelements des zu transportierenden Trägerelements befindet. Dann wird das Mitnehmerelement vorteilhafterweise in die Ankoppelposition verbracht und auf diese Weise das Trägerelement mit der Zahnstange gekoppelt. Dann wird die das zu angekoppelte Trägerelemente vorteilhafterweise durch ein Verfahren der Zahnstange in die Zielposition transportiert. Das Mitnehmerelement wird dann vorteilhafterweise in die Abkoppelposition verbracht und die Zahnstange vorteilhafterweise wieder in die ursprüngliche Position, in der das Hubelement in vertikaler Richtung verfahren werden kann, verbracht. Vorteilhafterweise wird das Trägerelement in der Zielposition gesichert. Das Transportieren der Trägerelemente von dem Arbeitsbereich in die Bereitstellungsstelle beziehungsweise von der Bereitstellungsstelle in den Arbeitsbereich mittels der ersten Transportvorrichtung kann dabei insbesondere, wie in der EP 3 490 877 Bl beschrieben, erfolgen, auf die diesbezüglich explizit referenziert wird.

Insbesondere ist auch eine Kombination der vorstehend beschriebenen Verfahren vorgesehen. Insbesondere sind zudem Zwischenverschiebungen von Trägerelementen vorgesehen, sodass eine Ausgangslage geschaffen wird, die es erlaubt, die vorstehend beschriebenen Verfahren auszuführen.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten, Merkmale und Ausgestaltungsdetails der Erfindung werden im Zusammenhang mit den in den Figuren (Fig.: Figur) dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäß ausgebildete Bearbeitungsstation;

Fig. 2 einen Ausschnitt der Bearbeitungsstation gemäß Fig. 1, der die erste Transportvorrichtung und den Arbeitsbereich 5 zeigt;

Fig. 3 einen weiteren Ausschnitt der Bearbeitungsstation gemäß Fig. 1 ;

Fig. 4 ein Trägerelement der Bearbeitungsstation gemäß Fig. 1 ohne Werkstückaufnahmeelement;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Bearbeitungsstation gemäß Fig. 1 mit nur zwei Trägerelementen ohne Darstellung der Werkstückaufnahmeelemente;

Fig. 6 einen Ausschnitt der Bearbeitungsstation gemäß Fig. 1 mit der zweiten Transportvorrichtung 7 und der dritten Transportvorrichtung 8 ohne Darstellung von Trägerelementen;

Fig. 7 einen Ausschnitt der Bearbeitungsstation gemäß Fig. 1 mit einem Hubelement und einem in dem Hubelement angeordneten Trägerelement ohne Darstellung eines Werkstückaufnahmeelementes; Fig. 8 einen Ausschnitt eines Hubelementes der Bearbeitungsstation gemäß Fig. 1 ;

Fig. 9 einen Ausschnitt der Bearbeitungsstation gemäß Fig. 1 mit dem Magazin, der zweiten

Transportvorrichtung, der dritten Transportvorrichtung und einem Teil der ersten Transportvorrichtung ohne Darstellung von Trägerelementen; und

Fig. 10a anhand von stark vereinfachten Darstellungen ein Ausführungsbeispiel für bis erfindungsgemäß ausgebildete Verfahren, mit denen ein Wechsel eines in einem Fig. 101 Arbeitsbereich einer Bearbeitungsstation angeordneten Trägerelementes mit einem in einem Magazin angeordneten Trägerelement durchgeführt werden kann.

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile in der Regel mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher mitunter auch jeweils nur im Zusammenhang mit einer der Figuren erläutert.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäß ausgebildete Bearbeitungsstation 1 dargestellt. Weitere Perspektiven, Ausschnitte und Details dieses Ausführungsbeispiels sind in Fig. 2 bis Fig. 9 dargestellt.

Diese Bearbeitungsstation 1 ist für die Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere von als Fahrzeugkarosserieteile ausgebildeten Werkstücke eingerichtet. Die Bearbeitungsstation 1 umfasst dazu einen Arbeitsbereich 5, in dem die Bearbeitung der Werkstücke erfolgen kann. Bei einem bestimmungsgemäßen Einsatz der Bearbeitungsstation 1 ist insbesondere vorgesehen, dass die Bearbeitungsstation 1 innerhalb einer Fertigungsanlage angeordnet ist. In dieser Fertigungsanlage werden vorzugsweise Roboter zum Fördern und Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere von Fahrzeugkarosserieteilen, eingesetzt. Die Bearbeitungsstation 1 dient dabei der Bearbeitung der Werkstücke in einem vorbestimmten Abschnitt der Fertigungsanlage. Die Bearbeitung der Werkstücke kann beispielsweise einen Fügevorgang umfassen, beispielsweise ein Schweißen der Werkstücke mittels in Fig. 1 schematisch dargestellter Schweißroboter R. In dem Arbeitsbereichs 5 der Bearbeitungsstation kann insbesondere eine sogenannte Geobox angeordnet sein, in der die eigentliche Bearbeitung der Werkstücke stattfindet und an die eine gerade benötigte Spannvorrichtung, insbesondere ein gerade benötigter Spannrahmen, durch ein Transportieren eines die Spannvorrichtung umfassenden Trägerelementes 2 in Querrichtung Y zugestellt wird. Das heißt, dass es zumindest als Ausgestaltungsvariante vorgesehen ist, dass der Arbeitsbereich 5 eine weitere Transportvorrichtung umfasst, mit der ein Trägerelement 2 in dem Arbeitsbereich 5 in Querrichtung Y transportiert werden kann, wobei diese weitere Transportvorrichtung insbesondere wie die zweite Transportvorrichtung ausgebildet sein kann. Bezüglich einer möglichen Ausgestaltung des Arbeitsbereichs der 5 der Bearbeitungsstation wird zudem auf die diesbezügliche Offenbarung in der EP 3 490 877 Bl verwiesen.

Um verschieden ausgebildete Werkstücke, insbesondere verschieden ausgebildete Fahrzeugkarosserieteile, auf einfache Weise mit der Bearbeitungsstation 1 bearbeiten zu können, weist die Bearbeitungsstation 1 in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel vier Trägerelemente 2 auf, die jeweils zur Aufnahme von verschieden ausgebildeten Werkstücken ausgebildet sind. Dazu weisen, die Trägerelemente 2 der Bearbeitungsstation 1 entsprechend unterschiedlich eingerichtete Werkstückaufnahmeelemente 29, insbesondere unterschiedlich eingerichtete Spannrahmen, auf, die in den Figuren schematisch vereinfacht als Quader dargestellt sind. Ein Beispiel für eine konkrete Ausgestaltung eines Trägerelementes 2 mit einem Werkstückaufnahmeelement 29* und von dem Werkstückaufnahmeelement 29* aufgenommen Fahrzeugkarosseriebauteilen zeigt das in Fig. 1 in dem Arbeitsbereich 5 angeordnete Trägerelement 2. Die in Fig. 1 gezeigte Bearbeitungsstation 1 ist für insgesamt fünf Trägerelemente 2 ausgebildet.

Zum Vorhalten der Trägerelemente 2 umfasst die Bearbeitungsstation 1 ein Magazin 3. Das Magazin 3 umfasst dabei in einer ersten Ebene 4 eine erste, unterste Magazinebene 31, die in der gleichen Ebene 4 angeordnet ist, wie der Arbeitsbereich 5. Oberhalb der ersten Magazinebene 31 umfasst das Magazin 3 als weitere Magazinebenen eine mittlere Magazinebene 32 und eine obere Magazinebene 33. Um die Trägerelemente 2 zwischen dem Arbeitsbereich 5 und dem Magazin 3 austauschen zu können, umfasst die Bearbeitungsstation 1 mehrere Transportvorrichtungen.

So weist die Bearbeitungsstation 1 eine erste Transportvorrichtung 6 auf, mit der ein Trägerelement 2 der Bearbeitungsstation 1 zwischen dem Arbeitsbereich 5 und einer Bereitstellungsstelle 34 des Magazins 3 in Längsrichtung X transportiert werden kann. Die Bereitstellungsstelle 34 liegt mittig in der ersten Magazinebene 31 des Magazins 3. Die Bereitstellungsstelle 34 ist eine Stelle, zu der jedes Trägerelement 2 zunächst verbracht werden muss, um von dem Magazin 3 in den Arbeitsbereich 5 transportiert werden zu können. Auch muss jedes Trägerelement 2, das von dem Arbeitsbereich 5 in das Magazin 3 verbracht werden soll, ebenfalls zunächst an die Bereitstellungsstelle 34 transportiert werden. Für den Transport der Trägerelemente 2 zwischen dem Arbeitsbereich 5 und der Bereitstellungsstelle 34 umfasst die erste Transportvorrichtung 6 in diesem Ausführungsbeispiel eine Schienenanordnung 61 zum Führen und Tragen der Trägerelemente 2. Die Schienenanordnung 61 umfasst dabei in Längsrichtung X ausgerichtete Laufflächen, auf denen die Trägerelemente 2 mit seitlich an den Trägerelementen 2 angeordneten Längsrichtungslaufrollen 24 in Längsrichtung X verfahren werden können. Um die Trägerelemente 2 verfahren zu können, umfasst die erste Transportvorrichtung 6 zudem eine erste Antriebsanordnung 62 mit zwei parallel zu der Schienenanordnung 61 ausgerichteten Übertragungselementen 63. Die Übertragungselemente 63 sind voneinander unabhängig an das jeweils zu transportierende Trägerelement ankoppelbar. Dazu weisen die Übertragungselemente insbesondere entsprechend ausgebildete Mitnehmerelemente auf, die jeweils an ein korrespondierend ausgebildetes Ankoppelelement eines Trägerelementes 2 angekoppelt werde können. Mittels der Übertragungselemente 63 kann ein angekoppeltes Trägerelement 2 in Längsrichtung X verfahren werden. Zur Übertragung der Verfahrbewegung in Längsrichtung X umfassen die Übertragungselemente 63 in diesem Ausführungsbeispiel Zahnstangen, die insbesondere auf Rollen geführt in zwei U-Profilen mit einander zugewandten Öffnungen angeordnet sind. Die erste Antriebsanordnung 62 der ersten Transportvorrichtung 6 umfasst zudem mit den Übertragungselementen 63 in Wirkverbindung stehende Antriebe 64, die insbesondere als Elektromotoren ausgebildet sein können, und in Fig. 5 dargestellt sind. Die Verzahnung der Zahnstangen ist vorzugsweise vertikal nach unten gerichtet.

Weitere Details der Bearbeitungsstation 1 mit dem Arbeitsbereich 5 und der ersten Transportvorrichtung 6 zeigen die in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Ausschnitte der Bearbeitungsstation 1 aus dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, in denen das gezeigte Trägerelement 2 ohne ein Werkstückaufnahmeelement 29, wie in Fig. 1, dargestellt ist, um Details des Trägerelements 2 besser sichtbar zu machen. Fig. 2 ist dabei eine Schnittebene El eingezeichnet, wobei Fig. 3 den Teil der Bearbeitungsstation 1 von der Schnittebene El aus darstellt. In Fig. 3 ist dabei zu erkennen, dass die Schienenanordnung 61 U-Profile umfasst, entlang derer ein Trägerelement 2 der Bearbeitungsstation 1 mit seitlich angeordneten Längsrichtungslaufrollen 24, die in Fig. 4 dargestellt sind, verfahren werden kann. Die Längsrichtungslaufrollen 24 rollen dabei über die Innenseite des unteren Außenschenkels 843 eines jeweiligen U-Profils der Schienenanordnung 61 ab. Seitenabstützungsrollen 25 des Trägerelementes 2, die an der Innenseite der Innenschenkel 844 der U-Profile der Schienenanordnung 61 abrollen können, stabilisieren das Trägerelement 2 beim Verfahren in Längsrichtung X. In Fig. 3 sind zudem die ebenfalls in U-Profilen geführten Übertragungselemente 63 mit den daran angeordneten Mitnehmerelementen 631 gezeigt. Bezogen auf Fig. 3 ist dabei in der gezeigten Darstellung das Mitnehmerelement 631 des rechten Übertragungselementes 63 mit dem Ankoppelelement 21 des Trägerelementes 2 gekoppelt, sodass das Trägerelement 2 mittels des Übertragungselementes 63 in Längsrichtung X transportiert werden kann. Zum Abkoppeln der Mitnehmerelemente 631 von den Ankoppelelementen 21 der Trägerelemente 2 können die Mitnehmerelemente 631 entsprechend verstellt werden.

Für den Transport der Trägerelemente 2 der Bearbeitungsstation 1 in Querrichtung Y in der ersten Magazinebene 31 des Magazins 3 umfasst die Bearbeitungsstation 1 eine zweite Transportvorrichtung 7, die insbesondere in Fig. 6 näher dargestellt ist. Die zweite Transportvorrichtung 7 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Schienenanordnung 71, wobei die Schienenanordnung 71 für den Transport der Trägerelemente 2 in Querrichtung Y verstellbare Schienenpaare 711 aufweist. Die Schienenpaare 711 sind dabei in diesem Ausführungsbeispiel aus U-Profilen mit zwei Außenschenkeln 843, die einen Innenschenkel 844 umgeben, gebildet. Die U-Profile sind dabei so angeordnet, dass sich die Öffnungen 842 der U- Profile beabstandet voneinander gegenüberliegen, derart, dass die Trägerelemente 2 mit den beidseitig angeordnete Längsrichtungs-Laufrollen 24 in ein solches aus den U-Profilen gebildetes Schienenpaar 711 in Längsrichtung X kommend von dem Arbeitsbereich 5 der Bearbeitungsstation 1 verfahren werden kann. Bei einem solchen Einfahren in ein solches Schienenpaar 711 oder einem Ausfahren aus einem solchen Schienenpaar 711 rollen die Längsrichtungs-Laufrollen 24 innerhalb des U-Profils, insbesondere auf der Innenseite des unteren Außenschenkels 843, ab. An den oberen Außenschenkeln 843 der U-Profile dieser Schienenpaare 711 weisen die U-Profile jeweils Ausnehmungen 712 auf. Diese Ausnehmungen 712 sind dabei oberhalb der Längsrichtungs-Laufrollen 24 eines jeweiligen Trägerelementes 2 angeordnet, wenn das Trägerelement 2 vollständig an der Bereitstellungsstelle 34 angeordnet ist. Diese Ausnehmungen 712 ermöglichen dabei, dass ein an der Bereitstellungsstelle 34 befindliches Trägerelement 2 in Vertikalrichtung Z aus einem Schienenpaar 711 oder in ein Schienenpaar 711 verbracht werden kann.

Damit ein Trägerelement 2 innerhalb des Magazins 3 der Bearbeitungsstation 1 in Vertikalrichtung Z transportiert werden kann, umfasst die Bearbeitungsstation 1 eine dritte Transportvorrichtung 8, wobei Details der dritten Transportvorrichtung 8 unter anderem in Fig. 6 dargestellte sind. Mit der Transportvorrichtung 8 kann ein Trägerelement 2 von einer Magazinebene zu einer anderen Magazinebene verfahren werden, wobei das Verfahren in Vertikalrichtung Z innerhalb der durch die Bereitstellungsstelle 34 definierten Grundfläche erfolgt. Die dritte Transportvorrichtung 8 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwei in Vertikalrichtung Z verstellbare Hubelemente 81, 82 auf. Des Weiteren umfasst die dritte Transportvorrichtung 8 zwei Hubsäulenpaare, wobei zwischen den Hubsäulen 83 eines Hubsäulenpaars ein jeweiliges Hubelement 81, 82 in Vertikalrichtung Z verfahren werden kann. Den Hubsäulenpaaren ist dabei jeweils eine Antriebsanordnung 85 zugeordnet, die insbesondere jeweils einen Elektromotor 87 umfasst. Die Hubelemente 81, 82 werden insbesondere synchron auf gleicher Höhe verfahren. Weitere Details eines Hubelementes 82 sind insbesondere in Fig. 7 und Fig. 8 dargestellt.

Die Hubelemente 81, 82 der dritten Transportvorrichtung 8 der Bearbeitungsstation 1 umfassen in diesem Ausführungsbeispiel jeweils eine durch ein U-Profil gebildete Schiene 84, die über zwei Ausleger 86 mit den Hubsäulen 83 verstellbar verbunden ist. Das U-Profil umfasst dabei zwei Außenschenkel 843 und einen Innenschenkel 844, wobei die Öffnungen 842 der U-Profile derart beabstandet einander gegenüberliegend angeordnet sind, dass ein Trägerelement 2 der Bearbeitungsstation 1 stirnseitig von den U-Profilen und somit von den Hubelementen 81, 82 aufgenommen werden kann. Die Innenseite eines unteren Außenschenkels 843 eines jeweiligen U-Profils bildet dabei eine in Querrichtung Y verlaufenden Lauffläche 841. Für einen Transport eines Trägerelementes 2 in Querrichtung Y in der mittleren Magazinebene 32 oder der oberen Magazinebene 33 bildet die Lauffläche 841 den Teil einer in Querrichtung Y verlaufenden Transportlauffläche 13.

Hierzu umfasst die mittlere Magazinebene 32 und die obere Magazinebene 33 des Magazins 3 der Bearbeitungsstation 1 jeweils eine Schienenanordnung 35 mit in Querrichtung Y verlaufenden Laufflächenabschnitten 351, die wie bei den Schienen 84 der Hubelemente 81, 82 durch U-Profile gebildet sind. Zur Ausgestaltung der Schienenanordnung 35 des Magazins 3 wird insbesondere auf Fig. 9 verwiesen. Die Schiene 84 eines Hubelementes 81, 82 und die Schienenanordnung 35 der mittleren Magazinebene 32 und der oberen Magazinebene 33 sind dabei derart aufeinander abgestimmt, dass die Schienen 84 der auf einer Magazinebene 32, 33 angeordneten Hubelemente 81, 82 mit der Schienenanordnung 35 dieser Magazinebene 32, 33 die durchgängige in Querrichtung Y verlaufende Transportlauffläche 13 bilden.

Damit die Trägerelemente 2 in Querrichtung Y entlang dieser Transportlaufflächen 13 verfahren werden können, umfassen die Trägerelemente 2 jeweils stirnseitig angeordnete Querrichtungs- Laufrollen 22, wie insbesondere in Fig. 4 gezeigt, die jeweils eine sich in Längsrichtung X erstreckende Drehachse umfassen. Mittels dieser Querrichtungs-Laufrollen 22 können die Trägerelemente 2 entlang der aus der Lauffläche 841 der Schiene 84 eines jeweiligen Hubelementes 81, 82 und den Laufflächenabschnitten 351 einer jeweiligen Schienenanordnung 35 gebildeten Transportlauffläche 13 verfahren werden. Zusätzlich zu den Querrichtungs- Laufrollen 22 weisen die Trägerelemente 2 in diesem Ausführungsbeispiel jeweils stirnseitig angeordnete Abstützungsrollen 23 mit jeweils einer sich in Vertikalrichtung Z erstreckenden Drehachse auf. Die Abstützungsrollen 23 sind dabei ausgebildet, sich gegen die Innenseite des Innenschenkels 844 des U-Profils eines jeweiligen Hubelementes 81, 82 abzustützen. Die Abstützungsrollen 23 können dazu bei einem Transport eines Trägerelementes 2 in Querrichtung Y auf der mittleren Magazinebene 32 oder der oberen Magazinebene 33 an der Innenseite des Innenschenkels 844 abrollen.

Um die Trägerelemente 2 der Bearbeitungsstation 1 auf der mittleren Magazinebene 32 oder der oberen Magazinebene 33 in Querrichtung Y entlang der Transportlauffläche 13 verfahren zu können, umfassen die Hubelemente 81, 82 eine vierte Transportvorrichtung 9, deren Details insbesondere in Fig. 7 und Fig. 8 dargestellt sind. Die vierte Transportvorrichtung 9 umfasst dabei zwei Antriebsanordnungen 91, wobei jedes der Hubelemente 81, 82 jeweils eine der Antriebsanordnungen 91 der vierten Transportvorrichtung 9 aufweist. Die Antriebsanordnung 91 der vierten Transportvorrichtung 9 umfasst dabei jeweils eine in Querrichtung Y verfahrbare Zahnstange 92. Zum Verfahren der jeweiligen Zahnstange 92 ist vorgesehen, dass die Antriebsanordnungen 91 jeweils eine Antriebseinheit 911 aufweisen, insbesondere einen Elektromotor, wobei die Antriebseinheiten 911 jeweils an einem der Hubelemente 81, 82 angeordnet sind. Mittels der jeweiligen Antriebseinheit 911 können die Zahnstangen 92 in Querrichtung Y verfahren werden, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Zahnstangen 92 synchron verfahren werden. Zum Übertragen der Bewegung der Zahnstangen 92 auf die Trägerelemente 2 weisen die Zahnstangen 92 jeweils ein Mitnehmerelement 921 zum Ankoppeln an ein Ankoppelelement 21 eines jeweiligen Trägerelementes 2 auf. Das Mitnehmerelement 921 kann dabei zwischen einer Ankoppelposition 11 und einer Abkoppelposition 12 verstellt werden, insbesondere um auf diese Weise eine jeweilige Zahnstange 92 mit einem Trägerelement 2 koppeln zu können. Ist ein Trägerelement 2 der Bearbeitungsstation 1 mit den Zahnstangen 92 gekoppelt, kann das angekoppelte Trägerelement 2 in der mittleren Magazinebene 32 oder der oberen Magazinebene 33 in Querrichtung Y durch ein Verfahren der Zahnstangen 92 transportiert werden. Die Zahnstangen 92 sind dabei jeweils über seitlich an den Zahnstangen 92 gebildete Laufrollen 923 in einer aus U-Profilen gebildeten Schienenanordnung 922 der vierten Transportvorrichtung 9 in Querrichtung Y verfahrbar gelagert. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Zahnstangen der ersten Transportvorrichtung 6 in gleicher weise ausgebildet und gelagert sind, wie die Zahnstangen 92 der vierten Transportvorrichtung 9, wodurch die Teilevielfalt vorteilhafterweise reduziert ist und somit Kosten eingespart werden können.

Ein Verfahren zum Wechsel eines Trägerelementes 2 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen in Fig. 10a bis Fig. 101 näher erläutert. Dabei wird zunächst anhand von Fig. 10a bis Fig. lOf erläutert, wie ein Trägerelement 2* von dem Arbeitsbereich 5 einer Bearbeitungsstation 1 in eine Zielposition B in einem Magazin 3 der Bearbeitungsstation 1 verbracht wird und im Anschluss anhand von Fig. lOf bis Fig. 101, wie ein Trägerelement 2** von einer Ausgangsposition A aus dem Magazin 3 in den Arbeitsbereich 5 verbracht wird. Die Bearbeitungsstation 1 kann dabei insbesondere auch wie die Bearbeitungsstation 1 gemäß dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel ausgebildet sein. Allerdings ist vorliegend vorgesehen, dass die zweite Transportvorrichtung 7 auch ein einzelnes Trägerelement 2 in Querrichtung Y bewegen kann, wenn sich zwei Trägerelemente 2 in der ersten Magazinebene 31 befinden, und die zweite Transportvorrichtung 7 somit nicht nur diese zwei Trägerelemente 2 gemeinsam in Querrichtung Y bewegen kann, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis Fig. 9. Zur Erläuterung des Verfahrens anhand von Fig. 10a bis Fig. 101 werden auch Bezugszeichen von Fig. 1 bis Fig. 9 verwendet, auch wenn diese in Fig. 10a bis Fig. 101 zum Teil nicht dargestellt sind.

In Fig. 10a bis Fig. 101 ist die Bearbeitungsstation 1 mit dem Magazin 3 und dem Arbeitsbereich 5 stark vereinfacht dargestellt. Das Magazin 3 umfasst dabei ein erste, untere Magazinebene 31, eine zweite, mittlere Magazinebene 32 und eine dritte, obere Magazinebene 33. Der Arbeitsbereich 5 befindet sich in der gleichen Ebene wie die erste, untere Magazinebene 31. In dem Magazin 3 wird die bei diesem Ausführungsbeispiel maximal mögliche Anzahl von vier weiteren Trägerelementen 2 vorgehalten. Weitere Trägerelemente könnten allerdings durch das Vorsehen weiterer Magazine oder weitere Magazinebenen in dem Magazin 3 vorgehalten werden.

In Fig. 10a ist ein Trägerelement 2* dargestellt, das aus dem Arbeitsbereich 5 der Bearbeitungsstation 1 in die Zielposition B in dem Magazin 3 der Bearbeitungsstation 1 verbracht werden soll. Die Zielposition B liegt dabei in der dritten, oberen Magazinebene 33 außerhalb der dritten Transportvorrichtung 8. Die vorgesehenen Verfahrensschritte werden in Fig. 10a bis Fig. 101 durch Pfeile S1 bis S14 dargestellt. Fig. 10a zeigt, dass in einem ersten Schritt S1 die Hubelemente 81, 82 mittels der dritten Transportvorrichtung 8 in Vertikalrichtung Z in die zweite, mittlere Magazinebene 32 verfahren werden. Hierdurch wird der Weg für das Trägerelement 2* freigemacht, um dieses in die Bereitstellungsstelle 34 verbringen zu können. In einem zweiten Schritt S2 wird mittels der ersten Transportvorrichtung 6 das zu transportierende Trägerelement 2* in Längsrichtung X von dem Arbeitsbereich 5 in die Bereitstellungsstelle 34 transportiert.

Fig. 10b zeigt, dass in einem dritten Verfahrensschritt S3 mittels der zweiten Transportvorrichtung 7 das zu transportierende Trägerelement 2* von der Bereitstellungsstelle 34 in Querrichtung Y aus der Bereitstellungsstelle 34 heraus transportiert wird, in dem das Trägerelement 2* nach rechts verschoben wird. Hierdurch wird der Weg freigemacht, um in einem vierten Schritt S4 mittels der dritten Transportvorrichtung 8 die Hubelemente 81, 82 wieder in die erste Magazinebene 31 verfahren zu können.

Sind die Hubelemente 81, 82 wieder in der ersten, unteren Magazinebene 31, so kann das zu transportierende Trägerelement 2* in einem weiteren Verfahrensschritt S5 wieder in die Bearbeitungsstelle 34 verfahren werden, wie in Fig. 10c symbolisch dargestellt, derart, dass das zu transportierende Trägerelement 2* stirnseitig in den Hubelementen 81, 82 angeordnet ist. In Fig. lOd ist dargestellt, wie in einem weiteren Verfahrensschritt S6 durch vertikales Verfahren der Hubelemente 81, 82 mittels der dritten Transportvorrichtung 8 das zu transportierende Trägerelement 2* in Vertikalrichtung Z von der Bereitstellungsstelle 34 in die dritte, obere Magazinebene 33, in der sich die Zielposition B befindet, transportiert wird.

Mittels der vierten Transportvorrichtung 9 wird in einem weiteren Verfahrensschritt S7, der in Fig. lOe dargestellt ist, das zu transportierende Trägerelement 2* in Querrichtung Y in die Zielposition B transportiert. In Fig. lOf ist das zu transportierende Trägerelement 2* in seiner Zielposition B dargestellt.

Zudem ist in Fig. lOf ein weiteres Trägerelement 2** dargestellt, das in einer Ausgangsposition A, die links in der zweiten, mittleren Magazinebene 32 liegt, vorgehalten ist, und von dort in den Arbeitsbereich 5 transportiert werden soll. Dazu werden in einem weiteren Schritt S8 die Hubelemente 81, 82 von der dritten, oberen Magazinebene 33 in die zweite, mittlere Magazinebene 32 verfahren. Fig. 10g zeigt, dass in einem weiteren Verfahrensschritt S9 mittels der vierten Transportvorrichtung 9 das nun zu transportierende Trägerelement 2** in Querrichtung Y transportiert wird. Der Transport in Querrichtung Y erfolgt dabei solange bis das zu transportierende Trägerelement 2** stirnseitig in den Hubelementen 81, 82 angeordnet ist. Mittels der dritten Transportvorrichtung 8 wird durch ein vertikales Verfahren der Hubelemente 81, 82 das zu transportierende Trägerelement 2** in einem weiteren Verfahrensschritt S10 in Vertikalrichtung Z in die Bereitstellungsstelle 34 in der ersten, unteren Magazinebene 4 transportiert, was in Fig. 10h dargestellt ist.

Wie in Fig. lOi gezeigt, wird in einem nächsten Verfahrensschritt Sil das zu transportierende Trägerelement 2** mittels der zweiten Transportvorrichtung 7 von der Bereitstellungsstelle 34 in Querrichtung Y aus der Bereitstellungsstelle 34 heraus nach rechts transportiert, damit in einem nächsten Schritt S12, der in Fig. lOj dargestellt ist, die Hubelemente 81, 82 mittels der dritten Transportvorrichtung 8 in Vertikalrichtung Z in eine Magazinebene 32, 33 oberhalb der ersten, unteren Magazinebene 31 verfahren werden können und so der Weg für einen Transport aus der Bereitstellungsstelle 34 in Längsrichtung X freigegeben wird.

In einem weiteren Verfahrensschritt S13, der ebenfalls in Fig. lOj gezeigt ist, wird mittels der zweiten Transportvorrichtung 7 das zu transportierende Trägerelement 2** in Querrichtung Y nach links in die Bereitstellungsstelle 34 transportiert. Schließlich wird in einem Verfahrensschritt S14 das zu transportierende Trägerelement 2** mittels der ersten Transportvorrichtung 6 in Längsrichtung X von der Bereitstellungsstelle 34 in den Arbeitsbereich 5 transportiert. Fig. 101 zeigt das in dem Arbeitsbereich 5 angeordnete Trägerelement 2**.

Vorteilhafterweise können mit dem nun in dem Arbeitsbereich 5 angeordneten Trägerelement 2** andere Fahrzeugkarosserieteile in dem Arbeitsbereich 5 bearbeitet werden als mit dem zuvor dort angeordneten Trägerelement 2*.

Insbesondere kann zwischen dem Arbeitsbereich 5 und dem Magazin 3 auch eine Ausweichstelle vorgesehen sein, bei der ein Verfahren eines Trägerelementes 2 in Querrichtung Y ermöglicht ist. Wird ein zu wechselndes Trägerelement 2 aus dem Arbeitsbereich 5 zunächst in diese Ausweichstelle verfahren, kann ein anderes Trägerelement 2 schneller in den Arbeitsbereich 5 verbracht werden und erst dann, wenn das andere Trägerelement 2 in dem Arbeitsbereich 5 ist, das ausgewechselte Trägerelement 2 in das Magazin verbracht werden. Die in den Figuren dargestellten und im Zusammenhang mit diesen erläuterten Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend.

Bezugszeichenliste

1 Bearbeitungsstation

2 Trägerelement

21 Ankoppelelement

22 Querrichtungs-Laufrolle

23 Abstützungsrolle

24 Längsrichtungs-Laufrollen

25 Seitenabstützungsrolle

29 Werkstückaufnahmeelement

3 Magazin

31 erste Magazinebene

32 mittlere Magazinebene

33 obere Magazinebene

34 Bereitstellungsstelle

35 Schienenanordnung der weiteren Magazinebenen (32, 33)

36 Ständer für mittlere und obere Magazinebene

351 Laufflächenabschnitt

4 erste Ebene

5 Arbeitsbereich

6 erste Transportvorrichtung

61 Schienenanordnung der ersten Transportvorrichtung (6)

62 erste Antriebsanordnung

63 Übertragungselement

631 Mitnehmerelement eines Übertragungselementes (63)

64 Antrieb der ersten Antriebsanordnung (62)

7 zweite Transportvorrichtung

71 Schienenanordnung der zweiten Transportvorrichtung (7)

711 Schienenpaar der Schienenanordnung (71)

712 Ausnehmung

8 dritte Transportvorrichtung

81 Hubelement

82 Hubelement

83 Hubsäule

84 Schiene eines Hubelementes (81, 82) 841 Lauffläche der Schiene (84)

842 Öffnung eines U-Profils

843 Außenschenkel eines U-Profils

844 Innenschenkel eines U-Profils

85 Antriebsanordnung der dritten Transportvorrichtung

86 Ausleger

87 Antriebseinheit der dritten Transportvorrichtung

9 vierte Transportvorrichtung

91 Antriebsanordnung

911 Antriebseinheit

92 Zahnstange

921 Mitnehmerelement einer Zahnstange (92) der vierten Transportvorrichtung (9)

922 Schienenanordnung der vierten Transportvorrichtung (9) zum Führen einer Zahnstange (92)

923 Laufrolle einer Zahnstange (92)

11 Ankoppelposition

12 Abkoppelposition

13 Transportlauffläche

A Ausgangsposition

B Zielposition

El Schnittebene

R Schweißroboter

X Längsrichtung

Y Querrichtung

Z Vertikalrichtung

S1 Pfeile zur symbolischen Darstellung der Verfahrensschritte bis

S14